Tạo hương cho xúc xích lên men

Tạo hương cho xúc xích lên men

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KĨ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Xúc xích lên men

1.1.1 Lịch sử lên men thịt và xúc xích lên men

a Lịch sử

Quá trình lên men- Fermentation xuất phát từ tiếng Latin Các quy trình lên menảnh hưởng chắc chắn trong sản xuất bia và sản xuất các sản phẩm từ sữa, thịt.Tuynhiên do chưa hiểu rõ quy trình lên men, quá trình sản xuất thường gặp phải lỗi sảnphẩm, cả trong ngày nay

25 năm trước khi tác giả Parma Hams, giám sát sản xuất phải thừa nhận rằng 25%nguyên liệu không được bán ra vì chúng đã hư trước khi có thể đem bán

Lịch sử lên men thịt có từ rất lâu đời, bao gồm cả nguyên liệu, quá trình xông khóidăm bông và xúc xích vì cả hai loại sản phẩm này đều thay đổi tính chất trong quátrình sản xuất và lên men

b Các ghi chép đầu tiên về sản phẩm lên men thịt

 Dăm bông xông khói:

Cách sản xuất và bảo quản: sau 5 ngày , dăm bông được chuyển vào thùng, xếpchồng lên nhau Loại bỏ phần muối còn lại, treo để khô trong 2 ngày Sau đó tẩm ướpdầu và xông khói trong 2 ngày Cuối cùng được tẩm hỗn hợp dầu và giấm, và đem bảoquản trong kho

Năm 310 sau Công nguyên, Hoàng Đế La Mã cho công khai việc khác nhau giữacác loại dăm bông hun khói, sấy khô, ướp muối nhẹ

Ngoài ra, Leistner, trích dẫn Lissner (1939), đề cập rằng Varro, người đã sốngtrong 1 thế kỷ trước Công nguyên, đã viết về việc nhập khẩu đáng kể dăm bông, xúcxích, và các loại sản phẩm thịt khác từ Gaul đến Rome

Leistner cho rằng thịt muối có nguồn gốc từ La mã

 Xúc xích lên men khô

Từ thời cổ đại xúc xích đã được phát minh như một cách chế biến hầu hết thịtkhông sử dụng hết Một trong những tên 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 của Salamis, trên bờbiển phía đông Cyprian (Pederson 1979) Mặc dù Salamis đã bị phá hủy khoảng 450trước công nguyên, nhưng xúc xích lên men theo phong cách xúc xích Salami sau nàyđược nhiều người biết đến và đánh giá cao và rõ ràng đây là tiền thân của nhiều loạixúc xích phổ biến ở châu Âu (Smith 1987) Homer (khoảng 800-700 trước CôngNguyên) nói về "xúc xích" trong Odyssey

Xúc xích cũng được biết đến trong Đế quốc La Mã (Leistner 1986a) Xúc xích chủyếu được làm từ máu, chất béo, và thịt vụn, đã được nấu chín, vì vậy nó không có gì

để làm sấy khô, xúc xích lên men Pederson (1979) trích dẫn từ Breasted (1938) chorằng sự thành công của quân đoàn của Caesar trong cuộc chinh phục của Gaul có thểđược quy cho việc sử dụng xúc xích khô để đáp ứng nhu cầu về thịt giúp cho việc đảmbảo sức khỏe và sự sống Những người bán thịt Roman cắt thịt bò và thịt lợn của họthành những miếng nhỏ, thêm muối và gia vị, đóng gói để ở các phòng đặc biệt choviệc làm khô sản phẩm Kinh nghiệm bảo quản và làm khô này sẽ giúp bảo quản xúcxích tốt hơn Có lẽ ngoài các điều kiện thuận lợi bên ngoài, xúc xích đã được bổ sung

Lactobacilli và Micrococci có nguồn gốc từ kệ, thiết bị… và quá trình lên men diễn ra.

c Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm thịt lên men

Bảng 1.1 T hành ph n dinh d ần dinh dưỡng của một số sản phẩm thịt lên men ưỡng của một số sản phẩm thịt lên men ng c a m t s s n ph m th t lên men ủa một số sản phẩm thịt lên men ột số sản phẩm thịt lên men ố sản phẩm thịt lên men ản phẩm thịt lên men ẩm thịt lên men ịt lên men.

Cerlevat Salami, heo,bò Pepperoni, heo,bò

Chất béo(%)

+ Đơn bão hòa(g/100g)

+ Đa không bão hòa

+ Bão hòa

25.513 1.2 12

37.6

34.817 3.2 12.4

40.319g/kg 2.6 16.1

Nguồn: Calorie-Counter.net (2003); Nutrition Info (2005); United States Department

of Agriculture (1963); National Livestock and Meat Board (1984)

1.1.2 Phân loại xúc xích lên men

Những nguyên tắc được đề ra ở Mỹ (American Meat Institute, 1982;Hui và cộng

sự, 2004) trong việc sản xuất xúc xích lên men khô hoặc bán khô, định nghĩa xúc xích lên men khô bao gồm thịt được cắt nhỏ, có sự hoạt động của vi khuẩn, pH khoảng 5.3 hoặc ít hơn Việc sấy khô giúp loại 20%- 50% nước

Xúc xích bán khô có kết cấu mềm hơn và hương vị khác xúc xích khô Do có hàm lượng ẩm cao hơn, xúc xích bán khô thường dễ bị hư, vì vậy người ta tiến hành lên men ở pH thấp giúp tạo ra hương vị rất thơm Xúc xích bán khô thường được bán sau quá trình lên men (pH thấp hơn 5.3) Quá trình gia nhiệt, không trải qua quá trình làm khô (aw=0.92 hoặc cao hơn) Đối với xúc xích bán khô điều quan trọng nhất là phải bảo quản lạnh (20C) Ở châu Âu, lên men thịt với pH=5.2 và aw= 0.95 hoặc nhỏ hơn được xem là một điều kiện tốt cho bảo quản

Bảng 1 2 Lo i xúc xích lên men và khu v c s n xu t ại xúc xích lên men và khu vực sản xuất ực sản xuất ản phẩm thịt lên men ất.

Loại Khu vực Sản xuất Tên xúc xích Đánh giá

cảm quanXúc

- Lên men trong 3-7 ngày,nhiệt độ 10-240C, làm chín 3-

6 tuần ở 10-180C

- Tỷ lệ giảm khối lượng cao30%, aw thấp, pH cao( 5.2-5.8), lượng lactate thấp17mmol/100g thành phẩm

- Ở Ý: Salami

- Tây Ban Nha:

Salchichon, Chozino(không

bổ sung giống)

-Pháp:

Saucisson, lactate 9mg/g

- Vị chua, cay nồng

- Mùi ngọt,mùi trái cây

- Béo trung bình

-Lên men trong 2-5 ngày, 20-

320C, quá trình acid hóa nhanh dưới 5 Làm chín bằng xông khói trong 2-3 tuần

-Giảm khối lượng nhiều (20%)

-Mùi bơ-Mùi chua,

ít có mùi trái cây,giavị

- Có thêm nhiều loại acid khác

lactate cao 20mmol/100g thành phẩm.

Hungari:Salami

- Italian:

Salami-California:

Salami-Yugoslavian:

SalamiXúc

- Pepperoni, tỉ

lệ M/P 1.6:1.0Nguồn: Hui và cộng sự (2004); Schmidt và Berger (1998); Demeyer và cộng sự (2000); Stahnke và cộng sự (1999)

Bảng 1 3 Đ c đi m khác nhau c a các lo i xúc xích lên men ặc điểm khác nhau của các loại xúc xích lên men ểm khác nhau của các loại xúc xích lên men ủa một số sản phẩm thịt lên men ại xúc xích lên men và khu vực sản xuất.

+ Làm khô bằng cách gây biến tính protein tạo một kết cấu bền vững Tỉ lệ M/P< 2.3:1, lượng ẩm mất đi khoảng 25- 50%, độ ẩm của sản phẩm 35%

Ở Châu Âu:

+ Hoạt động của vi khuẩn làm pH giảm tới 5.3- 5.6 tạo hương vị thơm hơn xúc xích Mỹ.

-Quá trình xử lý từ 12- 14 tuần

-Làm khô để loại bỏ 20- 50% ẩm, gồm có ẩm 20-45%, 39% chất béo, protein 21%, muối 4,2%

- aw 0,85-0,86,năng suất 64% Tỉ lệ M/P không được lớn hơn 2.3:1

-Hương vị kém hơn xúc xích bán khô

- Tiến hành đóng gói sau khi lên men

- Phần lớn sản phẩm sẽ được xông khói trong quá trình lên men

- Cần phải bảo quản lạnh, thời gian sử dụng 1- 2 ngày

Nguồn : Modified từ American Meat Institute (1982); Gilliland (1985); Campbell-Plattand Cook (1995); Doyle và cộng sự (1997); Farnworth (2003)

1.1.3 Nguồn gốc, phân loại salami

Salami được định nghĩa là một hỗn hợp của thịt, chất béo và muối, chất ướp, gia vị được giữ trong lớp vỏ bọc tự nhiên hoặc nhân tạo

Giống khởi động được bổ sung vào để hỗ trợ cho quá trình lên men và sản xuất salami

Trong quy trình sản xuất, có sự cải tiến công đoạn làm khô sản phẩm, lúc đầu chỉ mang ý nghĩa đơn thuần là kéo dài thời gian bảo quản hơn.

Người ta cho rằng sự lên men được tiến hành bởi người Trung Quốc cách đây

khoảng 2000 năm, với muối và nitrate được sử dụng từ thế kỉ thứ 13 Tên Salami có nguồn gốc từ tiếng Latinh- có nghĩa là muối

Có rất nhiều loại Salami trên toàn thế giới Cơ sở chung để phân loại xúc xích là thời gian lên men, hàm lượng nước cuối cùng, aw Trên cơ sở đó Salami được chia

làm 3 nhóm: spreadable; sliceable (lên men thời gian ngắn và thời gian dài)

Bảng 1 4 Phân loại SalamiSpreadable Sliceable(short) Sliceable(long)

- Thời gian lên men

- Hàm lượng nước trong sản

1-4 tuần30- 40%

0.92 - 0.94Summer( US),Thuringer( Germany)

12 - 14 tuần

20 - 30%

0.82 - 0.86Salami,Saucisson(France),Chorizo( Spain)

1.2.1 Quy trình

Lựa chọnCắt, xay thịt

Lên menTrộn

Thịt và mỡ được xay nhỏ ở nhiệt độ thấp từ -50C tới 00C để đảm bảo điều kiện vệsinh và chất béo không bị tiết ra từ thịt mỡ- điều này có thể ảnh hưởng tới màu sắc vàlàm khô trong suốt quá trình chín sản phẩm.

Chủng khởi động: Vi sinh vật thuộc dòng Lactobacillaceae, staphylococcus,

Pediococcus Trong đó dòng Lactobacillaceae là quan trọng nhất.

Ướp muối:muối ăn, nitrite, nitrate

Bổ sung chất màu, chất chống oxy hóa và các thành phần khác: đường, thảo dược,các gia vị khác

Các thành phần này được trộn đều, sau đó nhồi tạo hình vào vỏ bọc tự nhiên hoặcnhân tạo Công đoạn này được tiến hành trong điều kiện chân không để tránh đượccàng nhiều càng tốt ảnh hưởng của oxy gây ra quá trình lên men không mong muốncũng như các biến đổi về màu sắc và hương vị

Giai đoạn làm chín: kiểm soát các điều kiện: nhiệt độ từ 18- 240C, độ ẩm tương đối90%, tốc độ dòng khí từ 0.5- 0.8m/s Xúc xích được giữ lên men trong 1- 2 ngày.Trong pha này xảy ra đồng thời hai phản ứng ảnh hưởng lẫn nhau, bao gồm việc tạo ra

oxit nitrit từ nitrate nhờ vi khuẩn Micrococcaceae , tạo ra acid lactic nhờ chủng

 Những yêu cầu thịt để sản xuất salami.

- pH < 5,7-5,8

- pH cao làm tăng sự mất nước, không có lợi cho sự hình thành màu cho sản phẩm

vì ít hòa tan acid nitrite và các hợp chất NO.Thịt DFD có pH cao, tăng sự phát triển của vi khuẩn làm hoạt hóa các enzyme.Thịt PSE thường được dùng

- Thịt không có các chất kháng sinh, gây ức chế quá trình lên men

- Thịt động vật sau giết mổ cũng cần được làm lạnh nhanh chóng để giảm sự phát

triển của vi sinh vật Hai loài vi khuẩn Staphylococcus aureus và Salmonella Spp cần

được chú ý Khi giết mổ cần vệ sinh cẩn thận để tránh nhiễm những điều trên,có thểảnh hưởng tới quá trình lên men

- Thịt đông lạnh khi rã đông cần chú ý tới sự phát triển của vi sinh trong quá trình

rã đông Không dùng thịt bảo quản bảo quản quá 8- 12 tháng ở -18-20oC vì nó ảnhhưởng tới hương vị của sản phẩm

- Thịt không được chứa gân, máu vì có thể nhiễm vi sinh vật

1.2.2.2 Béo

Chất béo rẻ hơn thịt vì vậy thường được dùng khoảng 25- 35 % cho sản xuấtsalami.

Mỡ lưng và cổ của lợn có hàm lượng acid không no cao so với mỡ bò, bởi vậy dễ

ôi hóa và nhiệt độ nóng chảy thấp Mặc dầu vậy, người ta vẫn ưu tiên dùng mỡ lưng,

cổ của lợn để sản xuất vì nó có tính cảm quan hơn mỡ bò Mỡ lưng và cổ của lợn làcứng nhất và hàm lượng acid không no là thấp nhất so với các phần khác của mỡ lợn,

vì vậy không bị ôi hóa và đốm khi cắt (cắt dễ dàng hơn so với các mô mỡ mềm)

Mỡ bò ít dùng cho salami, tuy nhiên nó vẫn được dùng ở một số nước không ăn thịtlợn

Sự khác biệt tỉ lệ béo làm ảnh hưởng tới giá trị pH vì pH mỡ cao hơn pH của cơthịt Tỉ lệ mỡ cao làm tăng pH của salami nhưng nó không hoặc rất ít ảnh hưởng quátrình lên men Tỉ lệ mỡ cao còn ảnh hưởng tốt tới hoạt độ của salami, vì mỡ chỉ có15% là nước, trong khi thịt có tới 75% là nước

- Muối làm tăng hương vị sản phẩm, thịt sẽ không vị nếu không có muối

- Muối hoạt hóa protein cái mà cần thiết để đạt được những lát mỏng đồng nhất

- Muối còn làm giảm nhiệt độ của khối salami khoảng 1-2oC Hàm lượng muối caotương ứng điểm động lạnh < 4oC như vậy sẽ giảm sự biến đổi của chất béo

 Nitrite.

Nitrite là một chất ức chế bào tử vi khuẩn, đặc biệt là giai đoạn đầu của quá trình

lên men Thường sử dụng là sodium nitrite Mức độ phụ thuộc mức quy định tối đa,

nằm trong khoảng 150-500ppm/ kg nguyên liệu

Nó là tác nhân quan trọng cho việc tạo màu và ổn định màu của sản phẩm

Cuối cùng nitrite đóng vai trò như một chất chống oxy hóa, tác dụng chống oxy hóaxuất phát từ sự oxy hóa nitrite thành nitrate NO từ nitrite liên kết với Fe trong nhâncủa myoglobin và hemoglobin  hạn chế sự oxi hóa chất béo do xúc tác kim loại

 Các phụ gia làm giảm pH.

Glucono D – lactone

GDL là ester của axít gluconic, trong salami nó được thủy phân ra gluconic do sựtồn tại của nước trong thịt Tỉ lệ thêm GDL vào salami khoảng 3-12g/kg sản phẩm.Trên cơ sở trung bình ,khi thêm 8-10g GDL thì giá trị pH giảm từ 5,6 xuống 4,5-4,7trong quá trình lên men GDL không chỉ sinh gluconic mà còn sinh ra một lượng nhỏaxít acetic Sự vượt quá GDL có thể làm giảm hương vị sản phẩm

Hàm lượng GDL cao còn là nguyên nhân của những đóm hơi xanh trên vỏ salami,cái mà biến mất trong bước lên men và sau đó là quá trình làm khô Hiện tượng nàychưa được giải thích đầy đủ

Tốc độ chuyển GDL sang acid gluconic phụ thuộc vào nhiệt độ trong suốt 24-79hlên men đầu tiên Phản ứng giữa GDL với nước tạo ra gluconic là không thể dừng khicòn GDL và nước trong salami Về lý thuyết có thể dừng phản ứng khi làm lạnh, thậmchí khi giảm nhiệt độ cũng chỉ có khả năng làm chậm quá trình phản ứng mà thôi Hàm lương GDL cao có thể thúc đẩy sự phát triển peroxi – hình thành từ

Lactobacillus spp cái mà dẫn đến sự ôi hóa và nhạt màu sản phẩm.

Citric acid

1g citric/ 1kg sp có thể làm giảm pH 0,2-0,3 đơn vị Gấp 2 đến 3 lần GDL Tuynhiên nó hiếm khi được dung vì sự giảm pH nhanh, không đủ thời gian để sự phát triểnmàu xảy ra, ngay cả hương vị cũng vậy, ngoài ra nó còn tạo vị chua cho sản phẩm.Thời gian khi pH giảm từ điểm bắt đầu tới điểm đẳng điện là thời gian tốt cho quátrình loại nước Khi giảm pH nhanh tới điểm IEP ( điểm đẳng điện pH = 5,2) dẫn đến

ẩm còn quá cao Những khối sol trong quá trình cắt và trộn chuyển thành gel quánhanh ở điểm đẳng điện thì có quá ít thời gian cho việc loại bỏ nước Ngoài ra sự biếntính nhanh protein có thể xảy ra hiện tượng giữ nước Hệ quả là thời gian dryingsalami tăng lên, điều này ảnh hưởng tính kinh tế của sản phẩm

Sử dụng để tạo ra acid lactic và tạo hương vị cho sản phẩm

Nhiều loại đương khác nhau được cho vào trong quá trình làm salami Vai trò đầutiên là làm thức ăn cho canh trường lên men, chúng sẽ được biến đổi thành chất khác,thường là acid lactic Thêm đường còn làm tăng hương vị và ức chế bào tử vì giảmhoạt độ của nước

Sự giảm pH phụ thuộc vào loại đường và hàm lượng cho vào Tăng lượng đườngdẫn đến tính axit mạnh cho sản phẩm Nhưng tốc độ giảm pH thì chậm hơn, để lênmen thành lactic, đường như sucrose, lactose và maltose cần được phá vỡ thành đườngđơn

Glucose lên men nhanh chóng thành lactic, tiếp theo là sucrose, lactose và maltosecần một khoảng thời gian lớn để lên men Về bản chất, tất cả vi khuẩn lactic đều lênmen tạo lactic Trong 85% khuẩn lactic có thể sử dụng sucrose, 70% cho maltose, 55%cho lactose, chỉ 30 % khuẩn lactic có thể sử dụng galactose.

Những đường mà không được lên men hoặc chỉ một phần thì chủ yếu đóng vai trò

là tạo màu và hương vị

Tổng quát sử dụng 0,1 % dextrose có thể giảm 0,1 đơn vị pH Khi thêm 8 -10ggiảm pH từ 5,7 xuống còn 4,6-4,8

1.2.3 Chủng vi sinh vật

Vi sinh vật thuộc dòng Lactobacillaceae, staphylococcus, Pediococcus Trong đó dòng Lactobacillaceae là quan trọng nhất.

Một số vi khuẩn Lactobacillus dùng cho salami : Lactobacillus plantarum, Lb.

casei, Lb.acidophilus,Lb brevis, Lb sake, Lb curvatus, Lb Lactis Lactic acid

bacteria được thêm khoảng 106 –107 / gram salami

Một số loai Pediococcus acidilactici :Pediococcus acidilactici, P pentosaceus

and P cerevisiae P Acidilactici Nhiệt độ lên men khoảng 40oC P acidilactici tạo lactic acid từ glucose, galactose, arabinose và xylose Pediococcus spp được thêm

khoảng 105-106 /gram salami

Một số thuộc nhóm Micrococcaceae : Staph carnosus, Staph.xylosus and

Micrococcus varians(hay Kokuria varians), M candidus and M aquatilis Hầu hết Staphylococcus spp và Micrococcus spp được thêm vào không phải để sinh acid Và

hầu hết Micrococcus spp hiếu khí bắt buộc và hoạt động yếu trong quá trình lên men.

Vì hiếu khí bắt buộc nên nó ít tác động đến ruột của salami, là nơi không có oxi

Staphylococcus spp hô hấp hiếu khí hoặc kị khí tùy tiện nên có tác động lên lõi của

salami Micrococcaceae được thêm khoảng 106–107/gram salami Nhóm này sinh raenzyme khử nitrate kết quả tao ra màu bền cho sản phẩm

Hương vị được định nghĩa là tổng hợp các cảm nhận về vị, hương, xúc giác, nhiệt

độ được cảm nhận qua việc nếm (Rothe 1972; ISO 5492:1992) Tuy nhiên, chỉ các hợpchất hương vị, định nghĩa là các phân tử có khả năng kích hoạt một phản ứng vị giác,

và các hợp chất hương thơm (mùi), định nghĩa là chất dễ bay hơi có khả năng tiếp xúc

và tạo ra các phản ứng trong các thụ thể của các biểu mô khứu giác, sẽ được nghiêncứu

1.3.1 Tầm quan trọng của các hợp chất tạo hương

Có khoảng 400 hợp chất dễ bay hơi đã được tìm thấy trong xúc xích lên men(Stahnke 2002) Tuy nhiên nhiều loại trong đó không góp phần tạo nên hương vị chosản phẩm vì ngưỡng cảm nhận của chúng cao.

Việc xác định các hợp chất thơm rất quan trọng, cần có sự kết hợp giữa phươngpháp phân tích và phương pháp đánh giá cảm quan Sắc ký khí olfactometry-(GC-O),kết hợp sắc ký cổ điển với các hệ thống phát hiện của mũi người, là một trong nhữngphương pháp được ưu tiên Một số phương pháp hiện hành khác, dựa trên cơ sở liên hệgiữa giá trị cảm quan và các hợp chất bay hơi Về nguyên tắc, phương pháp này có thể

so sánh hàm lượng các chất bay hơi với giá trị cảm quan, tuy nhiên đối với hệ các chấttạo hương phức tạp trong xúc xích lên men thì không thu được kết quả

1.3.2 Xúc xích lên men

Trong bảng 1.5 liệt kê các chất dễ bay hơi, tạo ra mùi thơm trong xúc xích lên men.Bảng 1.5: Các hợp chất tạo hương thơm trong xúc xích khô lên men châu Âu, có và không có nấm mốc, có và không có xông khói

- Mùi quả hạnh, xanh

- Mùi quả hạnh, mùi trái cây, bánh nướng

- Màu xanh

- Mùi trái cây, mùi béo

- Mùi oliu

…Acids

- Mùi bơEster

- Mùi trái cây, mùi hoa

- Mùi trái cây, mùi kẹo

- Mùi trái cây

- Mùi trái cây

- Mùi trái cây, mùi kẹo

- Mùi trái cây

- Mùi béo

- Mùi trái cây, mùi dứa

- Mùi trái cây, mùi dứa

- Mùi trái cây, mùi kẹo

- Mùi nấm, xông khói

- Mùi nấm, xông khói

- Mùi hoa hồng

- Mùi đinh hương, gia vị, xông khóiNguồn: Stahnke (1998); Stahnke (2000); Meynier và cs (1999); Stahnke (1994); Stahnke (1995a); Schmidt và Berger (1998); Stahnke và cs (1999); Blank và cs (2001).Trong đó acid, sulfua, terpen, và phenolic có vai trò quan trọng trong xúc xích Sự

có mặt của sulfua gắn liền với tỏi (Mateo và Zumalacárregui, 1996), terpen từ tiêu(Berger & cs, 1990), và các hợp chất phenolic từ khói (Hollenbeck, 1994) Các chấtnày không có nguồn gốc từ hóa chất hay hoạt động của vi sinh vật trong quá trìnhchín

Một nghiên cứu đối với xúc xích của Pháp, Ý, Tây Ban Nha, và Đức, tìm thấydiallyldisulfide (tỏi), eugenol (đinh hương, nhiều gia vị, xông khói), 3-methyl butanoic

acid, acid acetic (dấm), linalool, methylallyl sulfua (tỏi), và diallyl sulfide (tỏi) là cáchợp chất mùi quan trọng nhất ( Schmidt và Berger, 1998) Trong một loại xúc xích Ý(màu xanh), methional (mùi khoai tây nấu) và 2-acetyl-1-pyrroline (mùi thịt nướng,bỏng ngô) được xác định là các mùi mạnh nhất, tiếp theo là ethyl-2-methylpropanoate(mùi trái cây), ethyl-3-methylbutanoate (trái cây, ngọt), α-pinen (mùi tiêu), 1-octen-3-một (nấm), và (E)-2-octenal (mốc) (Blank & cs, 2001)

Dựa trên các nghiên cứu GC-O của xúc xích lên men ở hai miền Bắc (hun khói) vàhai vùng Địa Trung Hải (nonsmoked, moldfermented), Stahnke & cs (1999) kết luậnrằng mùi xúc xích khô cơ bản gồm có các thành phần sau: methanethiol, methional,dimethylsulfide, dimethyltrisulfide, diacetyl (bơ), ethylbutanoate (trái cây), ethyl-2-methylpropanoate (trái cây), acetaldehyde (keo, sữa chua), acid acetic (dấm), axítbutanoic (phô mai), 2-methylpropanoic acid (bơ), 3-methylbutanoic acid, guaiacol(phenolic), hexanal (màu xanh), octanal (màu cam), 1-octen-3(nấm), và một số hợpchất không xác định

Tóm lại, các thành phần chính tạo mùi xúc xích lên men: aldehyde mạch thẳnghoặc nhánh; acid, methyl ethyl ester của chúng, hợp chất thơm, các chất dị vòng, hợpchất lưu huỳnh, methyl ketone và terpen

Hình thành

Các rượu mạch thẳng, aldehyte, một số acid được hình thành từ phản ứng oxy hóacác acid béo chưa bão hòa Các phản ứng hóa học trong quá trình oxy hóa được nghiêncứu kỹ lưỡng bởi (Love và Pearson 1971; Frankel 1980; Ladikos và Lougovois 1990).Methyl ketone có thể được hình thành bởi autoxidation của các axit béo không bãohòa, nhưng cũng có thể do quá trình β- oxy hóa của vi sinh vật và giải thích được mối

liên hệ giữa sự hiện diện của staphylococci và hàm lượng cao metyl ketone trong một

số nghiên cứu (Berdagué & cs, 1993b; Stahnke, 1995a; Montel & cs, 1996) Hơn nữa,

Engelvin và cs (2000) đã phát hiện ra con đường β-oxy hóa trong S carnosus.

Như đã đề cập ở trên, một số axit mạch thẳng được hình thành từ quá trình oxy hóacủa các axit béo chưa bão hòa Tuy nhiên, các axit C2-C6 còn bắt nguồn từ sự phân

giải pyruvate của vi sinh vật Vi khuẩn lactic acid, staphylococci, và nấm men đều có

khả năng tạo ra acid ngắn mạch thẳng (Gottschalk, 1986; Westall, 1998; Olesen vàStahnke, 2000; Beck & cs, 2002)

Ester được tạo ra bởi phản ứng giữa rượu và axit cacboxylic (hoặc acyl-CoA) Hàmlượng ester trong thịt lên men có liên quan chặt chẽ với lượng tiền chất của rượu, axit,hoặc cả hai (Stahnke, 1995b, 1999a; Montel & cs, 1996; Tjener & cs, 2004) Nguồn

gốc của ester không được xác định rõ ràng LAB, Staphylococcus, nấm men, và nấm

mốc có thể tạo ester (Stahnke, 2002), nhưng các phản ứng hóa học cũng có thể hìnhthành, đặc biệt khi có acyl-COA (Yvon và Rijnen, 2001).

Các nhánh methyl-2-methylpropanal aldehyt, 2-methylbutanal,3-methylbutanal vàcác axit tương ứng chủ yếu lần lượt được hình thành bởi sự phân giải của các axit aminisoleucine, valine, leucine Trong xúc xích lên men sự hình thành của các-methyl

aldehyt nhánh và các acid là do Staphylococci Khi bất hoạt gen aminotransferase của

S Carnosus, Madsen, Beck và cs (2002) cho thấy transamination đó là bước đầu tiên

trong sự phân giải các mạch nhánh của axit amin Bước thứ hai là một phản ứngdecarboxylation tạo thành các methyl-nhánh của aldehyde Sau đó, aldehyde có thểđược cắt ngắn hoặc bị oxy hóa thành axit tương ứng (Beck & cs, 2002)

Các hợp chất lưu huỳnh allylic( Bảng 1.5) hầu như từ tỏi (Schmidt và Berger,1998), trong khi methional, dimethyldisulfide, methanethiol, và dimethyltrisulfide có

lẽ bắt nguồn từ methionine thông qua cùng một con đường như ở quá trình chín củaphô mai (Stahnke, 2002)

Các hợp chất thơm phenylacetaldehyde, acid phenylacetic, p-cresol, guiaicol, vàmethylguiaicol là có thể có nguồn gốc vi sinh vật, mặc dù không được tiết ra từ thịt(Stahnke, 2002) Tuy nhiên, các hợp chất phenolic ( Bảng 1.5) cũng có thể từ quá trìnhxông khói

Biến đổi hương vị

Hương vị của xúc xích lên men chịu ảnh hưởng bởi chất lượng và các điều kiện chếbiến (nhiệt độ, thời gian, độ ẩm tương đối) ảnh hưởng đến hoạt động enzyme trongthịt Tuy nhiên, các điều kiện chế biến làm, như các yếu tố môi trường khác, cũng ảnhhưởng đến hoạt động của vi sinh vật và do đó hình thành hương vị Trước khi thay đổicác thông số, cần quan tâm đến các tác động hóa học, enzyme, hoạt động của vi sinhvật

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ XÚC XÍCH LÊN MEN 2.1 Sự phân phối các hợp chất dễ bay hơi trong mô nạc và các mô mỡ dưới da trong quá trình chế biến xúc xích lên men khô.

2.1.1 Một số nghiên cứu trước đây về các hợp chất bay hơi

Xúc xích lên men khô được chế biến từ nạc, chất béo, trộn với giống lên men, phụgia, xử lý chất bảo quản (curing agent) và gia vị Sau đó, thịt thu được đem lên men vàsấy Trong quá trình lên men, pH giảm tạo các khối đông protein của myofibrillar, vàgel protein được hình thành, trong đó có chứa các chất béo dạng hạt (Ordoñez & de laHoz, 2007)

Trong suốt quá trình sấy, các gel protein nhả nước làm giảm ẩm, khi đó hương vịđược hình thành do sự biến đổi hóa sinh có nguồn gốc từ cả nạc và mỡ (Mottram,1991) Một số yếu tố của quá trình sản xuất cũng ảnh hưởng đến sự hình thành của hợpchất thơm như lên men và ướp muối ( curing salt) (Marco, Navarro, & Flores, 2008)

Mỡ dưới da chủ yếu là triglycerides (TG) trong khi nạc gồm có nước (72%), protein(20%) và lipid (7%) (Scheweigert, 1994) Các chất béo của tế bào cơ được tạo thànhbởi TG (62-80%) và phospholipid (PL) (16-34%) (Ordóñez, Hierro, Bruna, & de laHoz, 1999) Mỡ dưới da và mỡ ở cơ đều góp phần tạo hương thông qua các enzymelipolysis và sự oxi hóa lipid (Gandemer, 2002) Mặc dù phospholipid chiếm lượngnhỏ hơn so với TG, nhưng phospholipid có ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự gia tănghương vị và quá trình oxi hóa, vì phospholipid giàu polyunsaturated fatty acids(PUFA-acid béo không tạo cholesterol) hơn so với triacylglycerol (Toldrá,2007).Tầm quan trọng của chất béo: Chất béo ảnh hưởng đến các tính chất cảm quan củasản phẩm thịt, do nó có vai trò là tiền chất của các hợp chất dễ bay hơi và nó cũng cóvai trò như một dung môi cho các hợp chất tạo hương, hầu hết trong số đó làlipophillic (Leland, 1997) Hơn nữa, chất béo ảnh hưởng đến việc giải phóng hương vị(do làm giảm áp suất hơi của hợp chất lipophillic) và ổn định các hợp chất tạo hươngbằng cách can thiệp vào khả năng hòa tan của chất phản ứng (nước và axit) (Leland,1997)

Mặt khác, sự phân giải của các protein cũng hình thành các hợp chất thơm(Ordóñez & cs, 1999) Ngoài ra, protein ảnh hưởng đến giải phóng và nhận thứchương vị bởi vì chúng tương tác với thành phần chất tạo hương và ảnh hưởng đếnnồng độ các hợp chất dễ bay hơi (Pérez-Juan, Flores, và Toldrá, 2007)

Nhiều tác giả đã nghiên cứu các hợp chất dễ bay hơi của một số chất rắn thực phẩm, tuy nhiên ít chú ý đến việc phân phối các hợp chất dễ bay hơi trong số các phần khác nhau của chất nền rắn Gkatzionis, Linforth, và Dodd (2009) việc tạo hương ở ba

phần khác nhau của phomai Blue Tuy nhiên,nó không có sự đóng góp của các mô nạc

và mỡ để hình thành và duy trì mùi hương trong suốt quá trình chế biến xúc xích lên men khô Thông tin này có thể hữu ích cho lựa chọn công nghệ để tăng cường sự hình thành các hợp chất tạo hương

2.1.2 Khảo sát sự phân bố của các hợp chất bay hơi ở mô nạc và mỡ trong chế biến xúc xích lên men khô có bổ sung nitrate hoặc nitrite.

Lên men xúc xích

Hai mẻ xúc xích lên men chậm, một mẻ có chứa natri nitrit và một mẻ có chứa kalinitrat, được sản xuất với thịt lợn nạc (80%), mỡ (20%), natri clorua, lactose, dextrin,natri caseinat, glucose và natri ascorbate theo Olivares, Navarro, và Flores (2009) Ởngày 0 lấy 200 g của hỗn hợp thịt băm nhỏ và hai xúc xích từ mỗi mẻ được chọn ngẫunhiên đem sấy trong 11, 21 và 42 ngày, sau đó hút chân không lưu trữ (91 ngày ) Mỗixúc xích được thái mỏng, đóng gói chân không và bảo quản ở 200C cho bước phân tíchhóa học Đối với phân tích sự bay hơi, từ mỗi miếng xúc xích (dày 2 cm ) lấy nạc và

mỡ dưới da Mỗi phần nhỏ, nạc và mỡ, được băm với nitơ lỏng trong 0,75 mgbutylated hydroxytoluene (BHT) để ngăn chặn quá trình oxy hóa Các mẫu đồng nhấtđược gói trong giấy nhôm, chân không đóng gói và đông lạnh ở -200 C Một gam mẫuđồng nhất được sử dụng cho phân tích GC-MS

Phương pháp Multiple HS-SPME kết hợp với GC-MS được áp dụng để đo tổnghàm lượng hợp chất dễ bay hơi trong mỗi phần để xác định hiệu quả sự hình thành vàduy trì mùi hương

xúc xích lên men khô có bổ sung nitrate hoặc nitrite theo Wirth 1988

Không có sự khác biệt về hàm lượng nạc hoặc mỡ ở mỗi mẻ Khi bổ sung nitrate thì độ ẩm cao hơn một chút (p <0,05) mặc dù sự khác biệt này chỉ là 1% độ ẩm tương đối

Bảng 2.2: Hàm lượng các hợp chất bay hơi được xác định bằng phương pháp MS.