Luận văn thạc sĩ 2016

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu, em đã đƣợc sự động viên chỉ bảo dạy
dỗ tận tình từ thầy cô, bạn bè và gia đình.
Trƣớc tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS. TS Phan Thanh Tâm,
đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình nghiên cứu
hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các cán bộ nhân viên của Viện Công
nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Viện đào tạo sau đại học trƣờng Đại học
Bách Khoa Hà Nội đã giảng dạy, giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành khóa
học thạc sĩ của trƣờng.
Nội dung của luận văn còn nhiều hạn chế, kính mong các thầy cô góp ý để
em có thể hoàn chỉnh bản luận văn của mình.
Em xin chân thành cảm ơn./.
Hà nội, ngày 15 tháng 11 năm 2016
Học viên

Lê Ngọc Biên

1


Luận văn thạc sĩ 2016

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan tất cả các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
đều do chúng tôi tiến hành thực nghiệm tìm ra, không có bất kỳ sự sao chép kết quả
thí nghiệm từ các nguồn tài liệu và luận văn khác./.
Hà nội, ngày 15 tháng 11 năm 2016
Học viên


Chế độ

4

DFD

Dark, Firm, Dry

5

FDA

Cục quản lý dƣợc và thực phẩm Hoa Kỳ

6

LAB

Lactic acid bacteria

7

MRS

Man Rogosa Sharpe

8

STPP


Độ ẩm

14

XXnho

Xúc xích nhỏ

15

XXto

Xúc xích to

16

XXLM

Xúc xích lên men

3


Luận văn thạc sĩ 2016

DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng


Bảng 3.2: Đánh giá chất lƣợng XXLM khô có kích thƣớc đƣờng

58

kính khác nhau sau 28 ngày sản xuất
6

Bảng 3.3. Đánh giá cảm quan

59

4


Luận văn thạc sĩ 2016

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

mặt khác nhau
Hình 3.9. Mật độ S.aureus của XXLM khô có hai chủng bề mặt
khác nhau
Hình 3.10. Mật độ Enterobacteriaceae của XXLM khô có hai
chủng bề mặt khác nhau
Hình 3.11. Đồ thị hoa gió biểu diễn kết quả đánh giá cảm quan
các tính chất sản phẩm của các mẫu xúc xích có đƣờng kính nhỏ
có bổ sung chủng lên men LM1, LM2
Hình 3.12. Mẫu xx nhỏ có bổ sung chủng LM1
Hình 3.13. Mẫu xx nhỏ có bổ sung chủng LM2
Hình 3.14. Đồ thị hoa gió biểu diễn kết quả đánh giá cảm quan
mẫu xúc xích có đƣờng kính to có bổ sung chủng lên men LM1,
LM2
5

Trang
11
19
38
39
41
41
42
42
43
44
44
45
46
46

đƣờng kính khác nhau
Hình 3.19. Sự biến đổi NH3 của hai sản phẩm có đƣờng kính
khác nhau
Hình 3.20. Sự biến đổi lực nén của hai loại XXLM khô có đƣờng
kính khác nhau
Hình 3.21. Sự biến đổi lực cắt của hai loại XXLM khô có đƣờng
kính khác nhau
Hình 3.22. Mật độ vi khuẩn lactic của hai loại XXLM khô có
đƣờng kính khác nhau
Hình 3.23. Mật độ S.aureus của hai loại XXLM khô có đƣờng
kính khác nhau
Hình 3.24. Mật độ Enterobacteriaceae của hai loại XXLM khô
có đƣờng kính khác nhau
Hình 3.25. Qui trình công nghệ sản xuất XXLM khô

6

50

51
52
53
54
55
55
56
57
57
60


Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................40
3.1. Nghiên cứu lựa chọn chế phẩm lên men bề mặt cho XXLM khô ..................40

7


Luận văn thạc sĩ 2016

3.1.1. Đánh giá chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm XXLM khô .................................41
3.1.2. Đánh giá chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm XXLM khô ................................44
3.1.4. Đánh giá chất lƣợng sản phẩm các mẫu XXLM khô có chủng lên men bề
mặt khác nhau. ....................................................................................................47
3.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng kích thƣớc đƣờng kính đến quá trình lên men XXLM
khô……………………………………………………………………………….49
3.2.1. Đánh giá chỉ tiêu hóa lý hai loại XXLM khô có kích thƣớc đƣờng kính
khác nhau ............................................................................................................51
3.2.2. Đánh giá chỉ tiêu VSV hai loại XXLM khô có kích thƣớc đƣờng kính
khác nhau ............................................................................................................56
3.2.3. Đánh giá chất lƣợng các mẫu xúc xích ....................................................58
KẾT LUẬN ...............................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................63
PHỤ LỤC ..................................................................................................................66

8


Luận văn thạc sĩ 2016

MỞ ĐẦU
Sản phẩm xúc xích lên men đã có từ rất lâu trên thế giới với nhiều chủng loại

chất lượng xúc xích lên men khô” . Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết:

9


Luận văn thạc sĩ 2016

- Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số chế phẩm lên men bề mặt đến chất
lƣợng xúc xích lên men khô.
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của kích thƣớc xúc xích đến chất lƣợng xúc xích lên
men khô.
- Xây dựng hoàn thiện qui trình công nghệ xúc xích lên men khô và đánh giá
chất lƣợng sản phẩm.

10


Luận văn thạc sĩ 2016

Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về xúc xích lên men
1.1.1. Giới thiệu
Lịch sử ra đời thịt lên men xuất hiện từ rất lâu, bắt nguồn từ Trung Quốc và
Châu Âu, cách đây khoảng 2000 năm. Việc sử dụng muối và Nitrat có từ khoảng thế
kỉ thứ 13. Xúc xích lên men khô đã đƣợc phát minh nhƣ một cách chế biến hầu hết
các loại thịt tƣơi không sử dụng hết. Một trong những sản phẩm phổ biến nhất hiện
nay cho xúc xích lên men là Salami. Tên gọi này có nguồn gốc ở thành phố Hy Lạp
cổ đại Salamis, trên bờ biển phía đông Cyprian. Sau đó các sản phẩm thịt lên men
đƣợc phát triển rộng ra các nƣớc nhƣ Đức, Hungary, và một số các quốc gia khác
nhƣ Mỹ, Agentina và Úc. Mặc dù vậy, hiện nay Châu Âu vẫn là nơi sản xuất và tiêu

1.1.3. Phân loại
Phân loại xúc xích lên men có thể dựa theo nhiều chỉ tiêu nhƣ: độ ẩm, tỉ lệ
giữa độ ẩm và protein (M:P), hoạt độ nƣớc (aw), mức độ xử lý bề mặt thịt và mức độ
nghiền chất béo, theo vùng miền địa phƣơng,… Xúc xích lên men khô và bán khô
có thể phân biệt dựa trên cơ sở của giá trị aw hoặc tỷ lệ M:P. Xúc xích bán khô có
kết cấu mềm hơn và hƣơng vị khác xúc xích khô. Cũng có thể phân loại theo độ ẩm
nhƣ sau:
a) Nhóm xúc xích lên men có độ ẩm cao (moist) [20]
Ví dụ: Teewurst, Mettwurst (của Đức), Frishe Braunschweige, nem chua Việt Nam.
Đặc điểm:
 Sản phẩm này có độ ẩm > 50%
 Thời gian sản xuất ngắn 3 – 5 ngày
 Mức aw : 0,95 ÷ 0,96
 Sản phẩm thƣờng hun khói
Sản phẩm rất dễ hƣ hỏng, bảo quản lạnh, tiêu thụ từ 3 – 5 ngày.
b) Xúc xích lên men bán khô [18]
pH cuối cùng của xúc xích bán khô là axit (4.7 – 4.8), thời gian sản xuất
ngắn với hàm lƣợng axit lactic là 0.5 – 1.3%, có độ ẩm 40 % hoặc cao hơn. So với
xúc xích khô thì loại này có giá trị aw cao hơn. Xúc xích loại này phổ biến ở Bắc Âu
12


Luận văn thạc sĩ 2016

và Bắc Mỹ. Ví dụ: Summer sausage, Salami, Holsteiner, Cervelat (Zervelat),
Chorizo ( của Tây Ban Nha), Tuhringer.
Sản phẩm cuối cùng có:
 Độ ẩm khoảng 35 ÷ 40%
 Hàm lƣợng chất béo khoảng 20 ÷ 25%
 Hàm lƣợng Protein khoảng 30 ÷ 35%

trị dinh dƣỡng cao cũng nhƣ hƣơng vị đặc trƣng.
Bảng 1.1. Các thành phần dinh dƣỡng của xúc xích lên men khô[15]
Xúc xích khô (Dry)
STT

Thành phần

Salami lợn, bò

Pepperoni lợn, bò

1

Độ ẩm (Moisture)

29,4%

30,5%

2

Năng lƣợng (Kcal)

424

466

3

Protein


Carbohydrate

-

5g/100g

8

Đƣờng

-

0,7%

9

Calcium

-

21mg/100g

10

Iron

1,5 mg/100g

1,4 mg/100g


1788 mg/100g

15

Zn

3,3 mg/100g

2,7 mg/100g

16

Cu

0,07 mg/100g

0,07 mg/100g

17

Mn

0,4 mg/100g

0,3 mg/100g

18

Selenium


Pantothenic axit (B5)

1,1 mg/100g

0,6 mg/100g

14


Luận văn thạc sĩ 2016

23

Vitamin B6

0,5 mg/100g

0,4 mg/100g

24

Vitamin B12

1,9 mg/100g

1,6 mg/100g

25


này tạo điều kiện thích hợp cho quá trình lên men. Không sử dụng thịt DFD do thịt
này có pH cao tạo điều kiện cho vi khuẩn có hại phát triển, thịt PSE có pH thấp, thịt
bị mất nƣớc, khô cứng không tốt cho quá trình lên men và làm chín sản phẩm do đó
nguyên liệu khi đƣa vào sản xuất phải đáp ứng các tiêu chuẩn do nhà máy đề ra để
sản phẩm đảm bảo đƣợc vấn đề vệ sinh thực phẩm về các chỉ tiêu cảm quan, hóa lí,
vi sinh…
Chỉ tiêu cảm quan
 Trạng thái:
 Thịt tƣơi, có độ đàn hồi cao, vết cắt mọng nƣớc nhƣng không rỉ nƣớc, bề mặt ráo,
không dính tay
 Không còn sót gân, xƣơng, sụn, lông, tổ chức cơ không bị bầm dập, tụ huyết, xuất
huyết.
 Màu sắc
15


Luận văn thạc sĩ 2016

 Mô cơ đỏ hồng đặc trƣng, mô mỡ trắng
 Mùi vị:
 Có mùi đặc trƣng của thịt tƣơi
 Chỉ tiêu hóa lý
- Độ pH: 5,6 ÷ 6,0
- Lƣợng NH3: ≤ 35mg/100g
- Lƣợng H2S : âm tính
 Chỉ tiêu vi sinh
Tổng số vi khuẩn hiếu khí: ≤ 105CFU/g
E.coli :≤ 100µg/gr
Staphylococus aureus : ≤ 102CFU/g
Salmonella: ≤ 0/25g

Chúng giữ vai trò quan trọng trong việc ổn định màu sắc, cấu trúc, hƣơng vị, tính an
toàn và tính bền trong các sản phẩm thịt. Muối Nitrit có tác dụng làm kìm hãm sự
phát triển của vi sinh vật gây hỏng, tạo điều kiện thuận lợi cho các chủng LAB trong
giai đoạn đầu của quá trình lên men. Nitrit có vai trò nhƣ một chất chống oxy hóa do
đó làm giữ màu và hƣơng vị cho xúc xích lên men.
Trong sản xuất xúc xích lên men hàm lƣợng muối Nitrat và Nitrit thêm vào ở
mức 150

250 ppm/1kg nguyên liệu.

1.2.5. Vitamin C (Axit ascorbic (E300))
Vai trò của Axit ascorbic (E300) trong quá trình sản xuất xúc xích
- Thúc đẩy phản ứng tạo màu cho thịt, Ngăn sự biến màu của thịt, Ức chế quá trình
hình thành nitrosamine, ngăn xảy ra quá trình oxy hóa, chống oxy hóa chất lipit
1.2.6. Đường Glucoza
Đƣợc bổ sung ngay trong lúc phối trộn nguyên liệu ban đầu. Mục đích cung cấp
đủ cơ chất cho quá trình lên men lactic, thúc đẩy sự phát triển vi khuẩn LAB tạo axit
hữu cơ và làm tăng hƣơng vị cho sản phẩm, ức chế sự phát triển của bào tử do giảm
đƣợc hoạt độ nƣớc của sản phẩm. Lƣợng đƣờng bổ sung vào cần đƣợc tính toán phù
hợp do khi tăng lƣợng đƣờng dẫn tính axit hóa của sản phẩm diễn ra nhanh dẫn đến
pH của sản phẩm giảm quá nhanh. Ngƣợc lại nếu lƣợng đƣờng bổ sung vào ít sẽ ảnh
hƣởng tới quá trình lên men tạo axit lactic. Việc pH của sản phẩm giảm quá nhanh
hay quá chậm cũng ảnh hƣởng tới việc tạo gel, hƣơng vị của sản phẩm. Lƣợng đƣờng
bổ sung vào thƣờng là 0,5 – 2%. Đƣờng thƣờng đƣợc thêm vào trong sản xuất xúc
17


Luận văn thạc sĩ 2016

xích lên men là đƣờng Glucose, Sucrose, Lactose, Dextrose...trong đó đƣờng Glucose


Nguyên liệu
Lạnh đông

Cắt, xay
Nguyên liệu phụ

Vỏ bao collagen

Phối trộn

Chế phẩm lên
men

Nhồi, định lƣợng
Định hình, buộc đầu

Phun chủng
lên bề mặt xúc
xích

Lên men
Làm khô, làm chín
Đóng gói và bảo quản

Sản phẩm xúc
xích lên men khô
Hình 1.2. quy trình công nghệ sản xuất xúc xích lên men khô

19

Chủng giống lên men bề mặt( nấm men, mốc) sẽ đƣợc hoạt hóa trƣớc khi bổ
sung lên bề mặt của xúc xích. Xúc xích sau khi đƣợc đƣa vào buồng lên men sẽ
đƣợc phun chủng lên.
1.3.6. Lên men
Xúc xích sau khi đƣợc nhồi và buộc 2 đầu đƣợc đƣa vào buồng lên men. Buồng
lên men đƣợc kiểm soát chặt chẽ chế độ vệ sinh, nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ không khí
20


Luận văn thạc sĩ 2016

trong buồng. Tùy từng loại xúc xích mà ngƣời ta cài đặt một chế độ lên men phù hợp.
Xúc xích sau khi đƣa vào buồng lên men sẽ đƣợc phun chủng lên men bề mặt ( phun
dƣới dạng sƣơng) đối với xúc xích có bổ sung chủng lên men bề mặt( chủng này có
thể là nấm men, nấm mốc).
Nhiệt độ lên men ban đầu thƣờng ở mức thấp từ 18

240C, độ ẩm tƣơng đối

90 92% trong 3 – 4 ngày đầu để tạo điều kiện cho quá trình lên men, sau đó giảm
dần nhiệt độ và độ ẩm xuống dần tới ngày cuối cùng nhiệt độ khoảng 18

200C, độ

ẩm tƣơng đối còn 86 88% tạo điều kiện cho quá trình làm chín và làm khô sản phẩm
sau này. Kết thúc lên men pH của sản phẩm đạt khoảng 4,8

5,2.

1.3.7. Làm c ín, làm k ô sản p ẩm

hƣ hỏng phát triển. Trong quá trình lên men vi khuẩn lactic lên men đƣờng tạo ra
axít lactic làm cho pH của sản phẩm giảm dần làm ức chế hoạt động của vi khuẩn
có hại. Quá trình lên men của các vi khuẩn có lợi góp phần tạo nên hƣơng vị đặc
trƣng, hình dáng và kết cấu cho từng sản phẩm và đặc trƣng cho từng vùng miền.
Để kiểm soát hoạt động của vi khuẩn có hại trong suốt quá trình lên men làm chín
ngƣời ta tiến hành giảm ẩm để làm khô sản phẩm, giảm hoạt độ nƣớc tới một giới
hạn nhất định thì vi khuẩn có hại không phát triển đƣợc nữa.
Quá trình lên men có thể đƣợc coi là công đoạn quan trọng nhất trong sản xuất
xúc xích lên men. Trong đó sự phát triển và chuyển hóa đƣờng glucose thành axit
lactic của chủng LAB kèm theo sự giảm pH rất nhanh. Sự phát triển của LAB
thƣờng tiếp tục trong quá trình làm khô và hun khói của loại xúc xích bán khô.
Trong trƣờng hợp của xúc xích khô, quá trình lên men xảy ra cùng lúc với giai đoạn
đầu của quá trình làm khô và hoạt tính của enzyme VSV vẫn tồn tại thậm chí cả khi
các điều kiện không cho phép sự phát triển của VSV. Quá trình lên men có thể lên
men tự nhiên và lên men có bổ sung chủng khởi động.
a) Quá trình lên men tự nhiên
Quá trình này phụ thuộc hoàn toàn vào sự có mặt của LAB trong nguyên liệu
thịt tƣơi. LAB xuất hiện trong thịt ban đầu với số lƣợng thấp. Sự lựa chọn các điều
kiện ban đầu ngăn cản quần thể VSV Gram (-) nổi trội trong thịt và các vi khuẩn
sinh hƣơng Gram (+) bao gồm Micrococus và các loài Staphylococus coagulase
dƣơng và âm, cũng nhƣ các loại LAB.[14]
Với những loại xúc xích đƣợc lên men theo đúng công nghệ thì LAB phát triển
nhanh và đạt mức 106÷108CFU/g sau 2÷5 ngày lên men. Số lƣợng LAB có xu
hƣớng giảm sau khi đạt cực đại. Sự trì hoãn quá trình lên men lactic ban đầu và sự
giảm chậm giá trị pH tạo thuận lợi cho sự phát triển của S.aureus và có thể sinh
enterotoxin. Lƣợng mùi hƣơng thấp cũng có thể do sự phát triển của các VSV
không mong muốn.

22


 Phải có khả năng chống chịu NaCl và có thể phát triển ở nồng độ ít nhất
6%.
23


Luận văn thạc sĩ 2016

 Phải có khả năng chống chịu đƣợc NaNO2 và có thể phát triển ở nồng độ
ít nhất là 200ppm.
 Phải có khả năng phát triển trong khoảng 15÷40oC, tối ƣu 30÷37oC.
 Phải là chủng lên men đồng hình.
 Nên có khả năng phân giải Nitrate.
 Nên có khả năng tăng cƣờng hƣơng cho xúc xích thành phẩm.
 Nên có khả năng đối kháng với các vi sinh vật gây hƣ hỏng và các vi sinh
vật không mong muốn.
1.4.2. Quá trình làm chín và làm khô
Xúc xích lên men phụ thuộc không chỉ vào quá trình lên men để đạt đƣợc
hƣơng vị và kết cấu mong muốn. Mà còn phụ thuộc vào quá trình làm “chín” và làm
khô sản phẩm. Quá trình làm “chín”, làm khô sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào điều
kiện nhƣ chủng giống lên men bề mặt, kỹ thuật lên men, nhiệt độ, độ ẩm, thời gian
quá trình lên men, làm “chín” và làm khô... Thời gian làm “chín” và làm khô kéo dài
cũng dẫn đến độ ẩm sản phẩm thấp hơn tạo nên hƣơng vị đậm và kết cấu vững chắc
hơn cho xúc xích. Kết thúc quá trình lên men hàm lƣợng nƣớc trong xúc xích len
men khô thƣờng nhỏ hơn 35% có một số sản phẩm độ ẩm có thể nhỏ hơn 30%, hoạt
độ nƣớc aw < 0.90 ( thƣờng từ 0,86

0,88).

Quá trình làm khô và làm chín là quá trình bay hơi nƣớc bằng cách điều chỉnh
độ ẩm, nhiệt độ của môi trƣờng lên men. Đây là lí do tại sao có thể tạo nên các sản

ảnh hƣởng rõ nét, các sợi nấm xuyên qua lớp vỏ và đâm sâu vào trong hỗn hợp thịt.
Sự chuyển hóa axit lactic làm tăng giá trị pH trong khi hàm ẩm có xu hƣớng ổn định
hơn, tránh sự thủy phân trên bề mặt.
Trong quá trình làm khô, các tính chất cơ học của sản phẩm biến đổi nhiều so
với thịt nguyên liệu ban đầu. Sản phẩm dai hơn, dễ dàng thái mỏng hơn, tạo độ
cứng chắc trong quá trình làm khô:
- Tạo cấu trúc sản phẩm tốt:
Độ dẻo ban đầu của thịt mất dần đi, độ dai và khả năng thái lát đƣợc cải thiện.
Hàm lƣợng nƣớc quá thấp trong các sản phẩm quá khô gây ra sự biến tính của
protein và giảm sự trƣơng nở. Kết quả là sản phẩm đó quá dai, mất nƣớc gây ra độ
bền kéo ở lớp ngoài do đó lớp này trở nên không thể phục hồi, lớp vỏ bị xơ cứng.
Các lớp bên ngoài bị tách ra từ các lớp bên trong, gây ra các lỗ hổng và vỡ. Vì vậy
không khí xâm nhập sâu hơn vào phía bên trong của sản phẩm. Lúc đó oxy trong
25