Nghiên cứu quy trình sản xuất dưa cải – rong sụn muối chua

Thí nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng nước trong cải bẹ đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua .... Thí nghiệm đánh giá chất lượng và thăm dò khả năng chống oxy hóa của sản phẩm dưa cả

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án

Trước hết tôi xin gửi tới Ban chủ nhiệm, cùng các thầy cô khoa Công nghệ thực phẩm – Trường đại học NHA TRANG sự kính trọng, tự hào và biết ơn được học tập và nghiên cứu trong hơn bốn năm học qua

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo hướng dẫn đồ án: TS

HUỲNH NGUYỄN DUY BẢO - giảng viên khoa Công nghệ thực phẩm – Trường đại học NHA TRANG đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án

Gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình, bạn bè, đặc biệt là cha mẹ đã luôn chia sẻ, hỗ trợ nhiều mặt và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập cũng như làm đồ án

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Võ Thị Thanh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH .vii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan về rau quả .4

1.1.1.Vai trò rau quả trong đời sống 4

1.1.2 Giới thiệu về rau cải bẹ xanh 5

1.1.2.1 Phân loại 5

1.1.2.2 Nguồn gốc và thành phần hóa học 5

1.1.2.3.Tình hình nghiên cứu và tình hình sử dụng cải bẹ xanh trên thế giới và ở Việt Nam 6

1.1.2.4 Đặc điểm sinh học của cải bẹ xanh 7

1.1.2.5 Tác dụng của cải bẹ xanh 7

1.1.3 Tổng quan về rong sụn 8

1.1.3.1 Sơ lược về rong sụn 9

1.1.3.2 Nguồn gốc rong sụn 10

1.1.3.3 Vùng nguyên liệu 10

1.1.3.4 Đặc điểm sinh học của rong sụn 11

1.1.3.5 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng 11

1.1.3.6 Tình hình khai thác và tiêu thụ rong sụn 13

1.1.4 Tổng quan về quá trình lên men lactic 13

1.1.4.1 Tác nhân vi sinh vật sử dụng trong quá trình lên men lactic 13

1.1.4.2 Bản chất sinh hóa, cơ chế của quá trình lên men lactic 15

1.1.5 Quá trình oxy hóa 19

1.1.5.1 Gốc tự do 19

1.1.5.2 Định nghĩa chất chống oxy hóa 20

1.1.5.3 Ảnh hưởng của gốc tự do tới cơ thể 20

1.1.5.4 Chất chống oxy hóa 22

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 Nguyên vật liệu và hóa chất 24

2.1.1 Nguyên vật liệu 24

2.1.2 Hóa chất 25

2.2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.2.1 Quy trình công nghệ dự kiến 25

2.2.2 Bố trí thí nghiệm 28

2.2.2.1 Thí nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng nước trong cải bẹ đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 28

2.2.2.2 Thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ muối đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 30

2.2.2.3 Thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ đường đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 32

2.2.2.4 Thí nghiệm ảnh hưởng của cải/dung dịch muối chua đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 33

2.2.2.5 Thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 35

2.2.2.6 Thí nghiệm ảnh hưởng của thời thời điểm bổ sung rong sụn đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 36

2.2.2.7 Thí nghiệm ảnh hưởng của thời điểm bổ sung rong sụn đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 38

2.2.2.8 Thí nghiệm đánh giá chất lượng và thăm dò khả năng chống oxy hóa của sản phẩm dưa cải - rong sụn muối chua được sản xuất theo quy trình hoàn thiện 39

2.2.2.9 Các phương pháp phân tích 41

2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 42

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43

3.1 Kết quả ảnh hưởng hàm lượng nước trong cải bẹ xanh đến chất lượng sản

phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 43

3.2 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ muối đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 45

3.3 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ đường đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 47

3.4 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng tỷ lệ cải/ dịch muối chua trước khi bổ sung rong sụn đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 49

3.5 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng thời gian lên men đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 51

3.6 Kết quả thí nghiệm xác định thời điểm bổ sung rong sụn 53

3.7 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng tỷ lệ rong bổ sung đến chất lượng sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 54

3.8 Kết quả thí nghiệm đánh giá chất lượng và thăm dò khả năng chống oxy hóa của sản phẩm dưa cải - rong sụn muối chua được sản xuất theo quy trình hoàn thiện 56

3.8.1 Đánh giá chất lượng sản phẩm dưa cải - rong sụn muối chua có hoạt tính chống oxy hóa 56

3.8.1.1 Quy trình hoàn thiện 56

3.8.1.2 Kết quả các phương pháp phân tích 58

3.9 Đề xuất quy trình sản xuất dưa cải – rong sụn muối chua 61

3.9.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 61

3.9.2 Thuyết minh quy trình 62

3.9.2.1 Lựa chọn, phân loại 62

3.9.2.2 Rửa sạch 63

3.9.2.3 Phơi nắng 63

3.9.2.4 Vào hộp 63

3.9.2.4 Lên men I 64

3.9.2.5 Lên men II 64

3.9.2.6 Bảo quản 64

3.9.3 Tính chi phí nguyên liệu 64

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.2 : Thành phần của rau cải bẹ xanh 6 Bảng 1.3 Thành phần hóa học rong sụn 12 Bảng 3.15 Kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm dưa cải – rong sụn

muối chua 58

Bảng 3.16 kết quả xác định thành phần hóa học 58 Bảng 3.17 kết quả xác định các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm dưa cải – rong sụn

muối chua 59

Bảng 3.18 Tính chi phí nguyên liệu cho một đơn vị sản phẩm 65

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Rong sụn 9

Hình 1.2 Sơ đồ lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình 16

Hình 1.3 Cơ chế tác động của gốc tự do đến tế bào 21

Hình 2.1 Cải bẹ xanh 24

Hình 2.2 Rong sụn một nắng 25

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình công nghệ dự kiến sản xuất dưa cải – rong sụn 26

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng nước trong cải bẹ xanh đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 29

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng nồng độ muối trong dung dịch muối chua đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 31

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng nồng độ đường trong dung dịch muối chua đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 33

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng tỷ lệ cải/dung dịch muối chua đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 34

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng thời gian lên men đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 36

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng thời điểm bổ sung rong sụn đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 37

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng tỷ lệ rong sụn bổ sung đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua 39

Hình 2.11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng và thăm dò khả năng chống oxy hóa của sản phẩm dưa cải - rong sụn muối chua được sản xuất theo quy trình hoàn thiện 40

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của độ ẩm đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 43

Hình 3.2 Ảnh hưởng của hàm lượng nước trong cải bẹ đến chất lượng 44 dưa cải – rong sụn muối chua 44

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ muối đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 45 Hình 3.4 Ảnh hưởng nồng độ muối đến chất lượng sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 46 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ đường đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 47 Hình 3.6 Ảnh hưởng nồng độ đường đến chất lượng sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 48 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ cải/dịch muối chua đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 49 Hình 3.8 Ảnh hưởng tỷ lệ cải/ dịch muối chua trước khi bổ sung rong đến chất lượng sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 50 Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian lên men đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 51 Hình 3.10 Ảnh hưởng thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 52 Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời điểm bổ sung rong đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 53 Hình 3.12 Ảnh hưởng thời điểm bổ sung rong sụn đến chất lượng sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 54 Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ rong bổ sung đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 55 Hình 3.14 Ảnh hưởng tỷ lệ rong sụn bổ sung đến chất lượng sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua 55 Hình 3.15 Sơ đồ quy trình sản xuất dưa cải - rong sụn muối chua 57 Hình 3.17 Khả năng khử gốc tự do DPPH của từng thành phần nguyên liệu, sản phẩm và hỗn hợp 60

Hình 3.18 Kết quả tổng năng lực khử của các thành phần nguyên liệu, sản phẩm và

hỗn hợp 60

Dưa muối xổi còn gọi là dưa góp, thường được làm ăn ngay trong ngày, sử dụng một lượng đường, muối tương đối vừa phải không quá mặn và có thể kết hợp với một ít dấm thanh hoặc nước cốt chanh để tạo chua

Dưa muối chua còn gọi là dưa muối nén hay dưa ghém, thường gia tăng độ mặn của nguyên liệu hơn dưa muối xổi, có thể phối trộn với một ít đường để chóng lên men chua và nước đổ cho ngập dưa nên là nước vẫn còn ấm Tùy theo ý định bảo quản thời gian lâu đến mức độ nào, người ta có thể tăng thêm mặn và thái dày,

to bản nguyên liệu hơn để nguyên liệu không bị quá chua trong thời gian tương đối dài và không bị chóng hỏng Cũng thường thấy loại dưa muối nén không thái, cắt nguyên liệu như xu hào, cải củ để nguyên củ, cải bẹ để nguyên cây, loại dưa này có thể bảo quản và sử dụng hàng tháng Các nguyên liệu chính để muối dưa, đặc biệt là các loại rau, thường được phơi trong bóng râm cho hơi héo, bớt nước sẽ khiến dưa giòn, ngon và có màu vàng đẹp hơn Thường thường dạng dưa muối chua này có thể dùng nước muối pha mặn hoặc xếp một lớp nguyên liệu lại rải một lớp mỏng muối hạt Nén thật chặt bằng các vật nặng (ở thôn quê thường sử dụng một cục đá, sỏi tròn nhẵn khá nặng để nén dưa) và đậy không quá kín…

Dưa muối chua có thể được ăn như một trong những món rau trên mâm cơm thường nhật Ngoài ra, nhiều loại dưa chua được sử dụng ăn kèm với một món ăn khác hoặc sử dụng trong những ngày lễ đặc biệt: tết nguyên đán thường có dưa hành củ; các loại cà rốt, xu hào tỉa hoa muối xổi

Theo các chuyên gia dinh dưỡng dưa, cà muối có tác dụng kích thích tiêu hoá và bổ sung các vi sinh vật (VSV) có lợi cho hệ thống tiêu hoá của con người

như lactobacilli, acidophilus và plantarum

Các vi sinh này sẽ tạo ra các enzym chuyển hoá đường và tinh bột trong rau dưa thành axit lactic tạo vị chua cũng như tạo các enzym phân huỷ một phần các protein trong thực phẩm, giúp cho cơ thể hấp thụ dễ dàng hơn Chính vì vậy khi ăn thực phẩm đặc biệt là các sản phẩm giàu đạm thì ngoài việc tạo cảm giác ngon miệng, dưa muối còn có tác dụng kích thích tiêu hóa

Đường ruột có hàng triệu VSV bao gồm cả VSV có hại và có lợi cùng tồn tại cân bằng Các VSV có lợi sẽ hoạt động và tạo ra các chất kháng thể giúp cơ thể thiết lập hệ thống miễn dịch đối với các VSV gây bệnh Ngoài ra một số nghiên cứu còn cho thấy các VSV có lợi còn sản xuất ra một số vitamin cho cơ thể Tuy nhiên các VSV có lợi trong đường ruột có thể bị tiêu diệt do uống quá nhiều rượi bia hay có các thói quen xấu trong ăn uống khác Vì vậy khi ăn dưa, cà muối, cơ thể sẽ được bổ sung thêm các VSV có lợi và hệ thống miễn dịch của cơ thể được tăng cường

Ngoài ra, dưa, cà muối được làm từ nguyên liệu tươi, không qua nhiệt, giữ được nhiều các vitamin trong rau quả, giúp cơ thể hấp thụ được vitamin từ loại thực phẩm này Bên cạnh đó, dưa cà muối còn cung cấp một lượng xơ lớn cho cơ thể, giúp

cơ thể tiêu hoá tốt và hạn chế một số bệnh do thiếu xơ gây ra (trong thói quen ăn uống thời hiện đại, khẩu phần ăn nhiều khi không cung cấp đủ lượng xơ cần thiết cho

cơ thể, do vậy dẫn đến một số bệnh như trĩ, táo bón, thậm chí là ung thư ruột kết)

Bên cạnh những lợi ích mà dưa, cà muối mang lại cho cơ thể con người thì

nó cũng có những hạn chế ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ con người

Theo kết quả nghiên cứu, trong rau nguyên liệu, hàm lượng nitrit rất nhỏ, nhưng khi rau được muối chua thì hàm lượng nitrit sẽ tăng cao trong một vài ngày đầu do VSV chuyển hoá nitrat trong rau thành nitrit Khi đưa sản phẩm dưa, cà muối vào cơ thể, axit trong dạ dày sẽ tạo điều kiện cho nitrit tác động với các amin

từ các thực phẩm khác như cá, thịt…để tạo thành hợp chất Nitrosamine Hợp chất này có khả năng gây ung thư trên động vật thí nghiệm Tuy nhiên, hàm lượng nitrit

sẽ giảm dần và mất hẳn khi dưa đã được muối chua vàng và tăng cao trở lại khi dưa

bị khú

Để hạn chế quá trình hình thành Nitrosamine trong cơ thể làm ảnh hưởng đến sức khoẻ, chuyên gia sức khỏe nên tránh ăn dưa, cà muối khi còn cay hay ăn dưa đã bị khú

Dưa cải – rong sụn lên men cũng là một loại rau quả muối chua, được sử dụng làm thức ăn và có tác dụng rất tốt đối với sức khỏe

Quá trình lên men dưa cải –rong sụn cần quan tâm đến sự sinh trưởng, phát

triển của vi khuẩn Lactic và chất lượng của sản phẩm Đề tài “Nghiên cứu quy

trình sản xuất dưa cải – rong sụn muối chua” gồm các nội dung sau:

- Thiết lập quy trình sản xuất dưa cải – rong sụn muối chua

- Xác định các thông số thích hợp cho quy trình sản xuất dưa cải – rong sụn muối chua

- Đề xuất quy trình sản xuất dưa cải – rong sụn muối chua hoàn thiện

Ở nước ta các sản phẩm từ dưa cải – rong sụn còn rất ít, việc nghiên cứu quy trình sản xuất dưa cải – rong sụn muối chua nhằm xác định chế độ và điều kiện thích hợp để tạo ra sản phẩm mới, có chất lượng tốt

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về rau quả

1.1.1.Vai trò rau quả trong đời sống

Rau quả trong đời sống không chỉ để phối liệu trong khẩu phần ăn hàng ngày, nhằm cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng, các chất khoáng, các sinh tố thiết yếu, các chất kích thích cho cơ thể con người, mà còn là thành phần chủ yếu không thể thay thế được bằng các chất khác trong nhu cầu thực phẩm, nhu cầu đề kháng bệnh tật của cơ thể sống

Nhiều loại rau quả ngoài giá trị dinh dưỡng cao, còn có giá trị dược liệu quý như Bromelin, Papain trong dứa và đu đủ dùng làm thuốc tiêu hóa rất tốt Bromelin còn dùng để sản xuất nhiều biệt dược như Etranase, Annasase,…để điều trị hàng loạt bệnh chứng về viêm loét, ung nhọt và cả ung thư Trong nước dừa giải khát có hàng loạt chất hocmôn thực vật kích thích mạnh sinh trưởng Trong actiso có nhiều chất bổ gan, bổ thận, bổ thần kinh Trong hột mít có chất lectin (jacaline) có thể dùng điều chế thuốc trị bệnh AIDS Chỉ ở rau quả mới có một số aminoaxit không thay thế được rất cần thiết cho cơ thể sống

Trong thân cây rau, lá rau ngoài nước còn chứa rất nhiều chất dinh dưỡng quan trọng khác, phần xanh của lá chứa nhiều -Caroten, Canxi, Vitamin, Fe, Riboflavin,…Người ta nhận thấy ở lá xanh thẫm có nhiều caroten hơn lá xanh sáng

Lá nằm phía ngoài cây cải bắp có nhiều caroten hơn lá trong Các phân tử caroten có thể chia thành 2 phần giống nhau để tạo thành Vitamin A Do đó, người

ăn rau xanh vào dưới tác dụng của men tiêu hóa sẽ làm đứt Caroten thành Vitamin

A Vitamin A là chất chống vết thương mau lành, làm sáng mắt,…lá xanh còn là nguyên liệu cung cấp acid Folic Một trong các Vitamin nhóm B rất cần thiết cho sự tạo máu, là thành phần của nhiều loại Coenzym (tiền men) khác, xúc tác vận chuyển

và sử dụng nhóm Cacbon đơn, có vai trò quan trọng đối với sinh trưởng và sinh sản của tế bào vì nó tham gia vào quá trình tổng hợp purin nucleotic (nguyên liệu tổng hợp nucleotic)

Ngoài ra, Vitamin A trong rau xanh còn có thể bảo vệ mắt khỏi tia cực tím (tia UV) Đặc biệt, các chất chống ung thư như Lutein và Zeaxanthin (có nhiều trong các loại rau xanh, cây trái, cải) còn có tác dụng vượt trội hơn Chúng có thể hấp thu các chất chống oxy hóa từ các loại thực phẩm vẫn tốt hơn là từ dược phẩm

Có thể nói, rau xanh giúp người già tăng cường thị lực và tránh được bệnh đục tinh thể, một trong những nguyên nhân dẫn đến mù lòa

Rau còn là nguồn cung cấp chất xơ chủ yếu cho con người Cũng như các loại quả, rau không chỉ làm nguyên liệu chế biến các món ăn hàng ngày mà còn có tác dụng bảo vệ sức khỏe, giúp tránh khỏi những bệnh về tim, mạch, ung thư, tiêu hóa, hô hấp, thấp khớp và tránh được ô nhiễm môi trường sống

1.1.2 Giới thiệu về rau cải bẹ xanh [13, 14]

1.1.2.1 Phân loại

Tên khoa học: Brassica juncea

Giới (regnum) : Plantae

Bộ (ordo) : Brassicales

Họ (familia) : Brassicaceae Chi (genus) : Brassica

Loài (species) : B juncea 1.1.2.2 Nguồn gốc và thành phần hóa học

 Nguồn gốc

Cải bẹ xanh hay cải xanh, cải canh, cải cay, giới tử (danh pháp hai

phần: Brassica juncea) là một loài thực vật thuộc họ Cải

Brassica campestrus L hay còn gọi là nhóm cải dưa, gồm các giống cải như cải Đông

Dư, cải bẹ Nam (cải mào gà), cải Hà Lưỡng, cải Lạng Sơn, cải tàu cuốn

Cải bẹ xanh có nguồn gốc từ miền nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, có nhiều ở vùng Trung Á, ở nước ta cây được trồng khắp cả nước, có thể trồng quanh năm trừ những tháng nóng và mưa nhiều

 Thành phần hóa học

Hiện nay có rất ít những công trình nghiên cứu về rau cải bẹ xanh Theo Nguyễn Văn Thắng và Trần Khắc Thi thì thành phần của rau cải bẹ như sau:

Bảng 1.2 : Thành phần của rau cải bẹ xanh

Vitamin, mg%

Nước

(%)

Protein (%)

Đường (%)

tẻ, mới chớm có hoa, không sử dụng dưa quá già hay quá non Nên sử dụng cây dưa có bẹ, khối lượng trung bình mỗi cây từ 1 - 2 kg với hàm lượng đường trung bình trong nguyên liệu từ 2 - 2,5%

1.1.2.3 Tình hình nghiên cứu và tình hình sử dụng cải bẹ xanh trên thế giới và ở

Việt Nam

 Tình hình nghiên cứu cây cải bẹ xanh

a Tình hình nghiên cứu cây cải bẹ xanh trên thế giới

Theo PGS TS Trần Khắc Thi, ThS Tô Thị Thu Hà, KS Lê Thị Tình, ThS Nguyễn Thu Hiền, ThS Phạm Mỹ Linh, tại Philippin, cải bẹ xanh là một trong những loại rau chính dùng để lấy lá Giai đoạn 1980 – 1986, sản lượng trung bình hằng năm vào khoảng 25500 tấn thu được trên diện tích 3800 ha Năm 1986 Malaysia đã sản xuất 50000 tấn rau trên diện tích 1250 ha Tại Indonesia và Thái Lan, cải bẹ xanh chỉ là một loại rau thứ yếu vì nó mới chỉ được trồng tại các quốc gia này Tại Trung Quốc, cải bẹ xanh là một loại rau lấy lá rất quan trọng và chiếm

30 – 40% sản lượng rau

b Tình hình nghiên cứu cây cải bẹ xanh ở Việt Nam

Ở Việt Nam, cải bẹ xanh là một loại rau ăn lá được trồng phổ biến từ vụ Đông Xuân cho tới vụ Xuân Hè năm sau Diện tích cải bẹ xanh ngày càng tăng do

nó có thời gian sinh trưởng ngắn, dễ thích nghi, dễ chăm sóc phù hợp với người sản xuất và phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng

 Tình hình sử dụng cải xanh

 Thực phẩm: Lá, thân và hạt cải bẹ xanh đều được dùng làm thực phẩm Lá

và thân có thể dùng để muối dưa, gọi là dưa muối

Cải bẹ xanh giàu vitamin A và vitamin K

 Thực phẩm bổ sung: Cải bẹ xanh có thể tích lũy một hàm lượng lớn cadmi và nhiều nguyên tố hiếm khác từ đất Loài này có thể được dùng như một thực phẩm bổ sung selen, crôm, sắt và kẽm

1.1.2.4 Đặc điểm sinh học của cải bẹ xanh

Cây thảo hàng năm, cao 40-60cm hay hơn, rễ trụ ít phân nhánh Lá mọc từ gốc hình trái xoan, tù, có cuống, lá có cánh với 2-3 cặp tại lá, phiến dài tới 1m, rộng 60cm, lá có hơi cay, có răng cưa không đều, lá ở thân tiêu giảm hơn, hoa vàng nhạt, xếp thành chụm dạng ngù, hạt hình cầu, màu đen

Thời gian thu hoạch cho cải bẹ xanh trong khoảng từ 40 – 45 ngày, từ tháng

10 đến tháng 2 Hình thức trồng thường là gieo cấy Cải bẹ xanh có thân cây to, nhỏ khác nhau, lá có màu xanh đậm hoặc xanh nõn lá chuối Lá và thân cây có vị cay, đăng đắng thường dùng phổ biến nhất là nấu canh

1.1.2.5 Tác dụng của cải bẹ xanh

Thường dùng phổ biến nhất là nấu canh đông y cải bẹ xanh có vị cay, tính

ôn, có tác dụng giải cảm hàn, thông đàm, lợi khí… Thành phần dinh dưỡng trong cải bẹ xanh gồm có: vitamin A, B, C, K, axit nicotic, catoten, abumin… Cải bẹ xanh được các chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng vì có nhiều lợi ích đối với sức khỏe cũng như có tác dụng phòng chống bệnh tật

 Chữa bệnh gout bằng cải bẹ xanh

Bệnh gout hình thành do một chế độ dinh dưỡng nhiều thực phẩm giàu năng lượng nhất là ăn các loại thịt, tim, gan, lòng hay các loại hải sản Nam giới ở độ tuổi

trưởng thành dễ mắc phải bệnh gout, tuổi càng cao tỉ lệ mắc bệnh này càng nhiều hơn (trên 65 tuổi) Ngoài chế độ dinh dưỡng tránh những thực phẩm giàu purin có trong nội tạng động vật và hải sản, bệnh nhân mắc bệnh gout còn được khuyên dùng nhiều rau xanh, những loại có tác dụng thải ra ngoài chất axit uric gây bệnh Các bà nội trợ có thể lưu ý cách chế biến sau: dùng cải bẹ xanh nấu và uống mỗi ngày thay nước Nhờ uống loại nước này đều đặn có tác dụng giúp thải ra ngoài chất axit uric, phòng trừ bệnh gout rất hiệu quả

Ngoài ra, hạt cải bẹ xanh còn dùng để chữa trị các chứng đau lưng, đau xương sống, bệnh tiêu chảy…

1.1.3 Tổng quan về rong sụn

Những thứ rau trên mặt đất giàu vitamin bao nhiêu thì các loại rong biển lại chứa nhiều chất khoáng bấy nhiêu Vì thế đối với người ăn chay không thể bỏ qua các loại rong biển để bổ sung chất khoáng Rong biển là một loại hải sản "rau xanh", một món quà thiên nhiên quý giá vì ngoài việc dùng làm thức ăn, rong biển còn được dùng làm thuốc, thức ăn hỗ trợ chữa bệnh cho con người

Nhiều loại rong biển có thể làm thức ăn cho con người, ở Việt Nam thường được dùng nhiều nhất là rong câu, rong mứt, rong sụn, rong mơ, rong nho…Trước đây rong biển được khai thác trong tự nhiên, từ thập niên 1960 ở nhiều nước châu Á như Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc… đã trồng rong biển để làm thực phẩm Theo Tổ chức Nông Lương thế giới (FAO), từ sản lượng rong biển năm 1960 chỉ vào khoảng 150.000 tấn đến nay đã tăng lên đến 1,6 triệu tấn mỗi năm Châu Á tiêu thụ nhiều rong biển nhất, đến 90% tổng sản lượng toàn thế giới, châu Âu chỉ tiêu thụ 1% Hàng năm, Mỹ chi 10 triệu USD nhập các sản phẩm rong biển mà phần lớn để làm thực phẩm cho người ăn kiêng Trong các phương pháp dưỡng sinh của nhiều dân tộc trên thế giới, rong biển được coi là thức ăn tạo sự dẻo dai, khỏe mạnh

về thể chất và tinh thần cho con người

Rong biển rất giàu dưỡng chất, ngoài thành phần cacbohydrate rất cao rong biển còn chứa rất nhiều khoáng chất, các yếu tố vi lượng và vitamin, chất đạm trong

đó nổi bật là iốt ( yếu tố vi lượng tối cần thiết cho tuyến giáp) Hàm lượng sinh tố A

trong rong biển cao gấp 2 - 3 lần so với cà rốt, gấp 10 lần trong bơ, hàm lượng canxi

cao gấp 3 lần so với sữa bò, vitamin C, E cao gấp nhiều lần trong rau quả

Nghiên cứu của y học hiện đại cho thấy rong biển còn chứa các dưỡng chất sau:

Vitamin C trong rong biển là chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự trao đổi

chất của tế bào, thúc đẩy sự hình thành collagen trong cơ thể, làm vết thương mau

lành và có tác dụng phòng chảy máu chân răng

Iốt là chất khoáng rất cần thiết cho tuyến giáp, có nhiều trong rong biển Thiếu iốt sẽ mắc bệnh bướu cổ

Vitamin B2 trong rong biển có tác dụng tham gia truyền dẫn trong quá trình

oxy hóa của cơ thể Nếu cơ thể thiếu vitamin B2 kéo dài sẽ gây rối loạn trao đổi

chất của các tế bào

Axit béo trong rong biển có tác dụng thúc đẩy cơ thể thải loại cholesterol,

khống chế lượng cholesterol trong máu, từ đó ngăn ngừa bệnh cao huyết áp và bệnh

tim mạch Ngoài ra, rong biển còn chứa DHA, canxi và một số dưỡng chất khác cần

thiết cho sức khỏe

Chất khoáng trong rong biển rất giàu chất khoáng như canxi, photpho, sắt,…

1.1.3.1 Sơ lược về rong sụn

Hình 1.1 Rong sụn

Tên khoa học: Kappaphycus alvarezii

Tên tiếng Anh: cottonii, ký hiệu là KA thuộc:

Rong sụn là loài rong biển nhiệt đới có nguồn gốc từ Philippin Tháng 2 năm

1993 trong chương trình hợp tác khoa học Việt Nam và Nhật Bản, phân viện Khoa học Vật liệu Nha Trang đã nhập về Việt Nam một bụi rong sụn 240g Tháng 10 năm

1993 với sự giúp đỡ của phân viện khoa học vật liệu Nha Trang, trung tâm khuyến ngư Ninh Thuận đã nhận 5kg rong sụn về trồng thử nghiệm tại đầm Sơn Hải Hiện nay rong sụn được trồng rộng rãi tại một số vùng trong Tỉnh và các tỉnh khác như Khánh Hoà, Phú Yên, Phú Quốc, Bình Thuận Vì vậy, có thể khẳng định rằng rong sụn là đối tượng trồng phù hợp với nhiều loại hình mặt nước được đánh giá là có nhiều ưu điểm so với một số loài rong biển hiện có ở địa phương Rong sụn đã tạo

ra nguồn nguyên liệu cho chế biến và xuất khẩu

400 tấn rong sụn khô cho thị trường trong nước và xuất khẩu

Hiện nay khi mà nhu cầu về rong sụn ở thị trường trong nước và trên thế giới cao Nhu cầu thu mua rong sụn của công ty rong biển Việt nam là 1500 tấn/ tháng nhưng thực tế 3 tỉnh Ninh Thuận, Khánh Hoà và Phú Yên chỉ mới đáp ứng 1500 tấn /năm vì vậy trung tâm khuyến ngư các tỉnh trên đang khuyến khích đầu tư để mở

rộng diện tích trồng rong sụn tạo công ăn việc làm và hướng phát triển mới cho ngành sản xuất và chế biến rong sụn

1.1.3.4 Đặc điểm sinh học của rong sụn

Rong sụn là loài rong ngoại nhập, có đặc tính dòn dễ gãy khi tươi Vì vậy các nhà khoa học tại phân Viện Khoa học Vật liệu Nha Trang đã thống nhất đặt tên Việt Nam cho loài rong này là rong sụn Đặc điểm này cũng được sử dụng để phân biệt với các loài rong hiện có ở Việt Nam, trong sản xuất giao dịch thương mại trao đổi

tư liệu

Rong sụn có thân dạng trụ tròn Đường kính thân chính có thể đạt tới 20 mm

Từ trọng lượng 100g ban đầu sau một năm rong sụn có thể tăng trưởng thành bụi rong, nặng 14 - 16 kg Rong sụn chia nhánh rậm rạp, kiểu tự do không theo quy luật, thể chất trơn nhớt keo sụn, có màu nâu xanh, thân giòn dễ gãy, khi khô thành

sợi cứng như sừng Rong sụn có tốc độ tăng trưởng tới 10%/ngày

Rong phát triển tốt ở nhiệt độ 25 – 28 0C Trong tự nhiên rong có thể sống

và phát triển ở nhiệt độ từ 20 - 34,5 0C Độ mặn thích hợp cho rong sinh trưởng phát triển cho năng suất cao chất lượng tốt là từ 29 - 34% Tuy nhiên trong điều kiện độ mặn từ 20 - 28% rong sụn vẫn cho tỉ lệ tăng trưởng lớn hơn 5%/ngày Rong sụn sinh sản chủ yếu là hình thức dinh dưỡng Cá thể mới hình thành từ những nhánh, những bụi nứt ra từ cơ thể ban đầu

Yêu cầu về dinh dưỡng đối với rong sụn không cao Trong điều kiện nhiệt độ bình thường 300C có nước trao đổi thường xuyên rong sụn hầu như không đòi hỏi nhiều về các chất dinh dưỡng Các chất dinh dưỡng có trong nước biển đủ cung cấp cho rong sụn phát triển

Trong điều kiện nước tĩnh như ao, đìa ít được trao đổi nước, nhiệt độ nước cao vào mùa hè rong sụn đòi hỏi dinh dưỡng Do đó, cần lưu ý đến việc bón phân

N, P, K với liều lượng 1 - 3kg /1000m3 /ngày để giúp rong sụn có khả năng chống chịu được điều kiện nắng nóng cường độ chiếu sáng

1.1.3.5 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

 Thành phần hoá học

Thành phần hoá học của rong sụn luôn thay đổi phụ thuộc trạng thái sinh lý, thời gian sinh trưởng và điều kiện sống (cường độ bức xạ, thành phần hoá học của môi trường)

Trong rong sụn hàm lượng nước chiếm 77 - 91%, còn lại là chất khô Trong thành phần chất khô của rong sụn chứa chủ yếu là glucid, chất khoáng, lipid, sắc tố, enzyme …

Thành phần hóa học cơ bản của rong sụn được thể hiện ở bảng 1.3

 Giá trị dinh dưỡng của rong sụn

Trong rong sụn chứa hàm lượng chất khoáng cùng một số axit amin cần thiết và nhiều vitamin quan trọng như vitamin A, C, B12 , thực tế khoa học đã chứng minh rằng rong biển đã hấp thụ từ nước biển hơn 90 loại chất khoáng với hàm lượng muối thấp và canxi cao chính vì lẽ đó mà rong biển là thực phẩm được

ưu tiên hàng đầu đối với những người bị cao huyết áp

Rong sụn có thành phần chủ yếu là carrageenan chiếm 40% Carrageenan có

trong thành phần của các loại rong đỏ không chứa agar như Chondris, Gigartnastell

(cùng bộ với rong sụn) và hypenia lượng chất khô có trong rong sụn, chất này có đặc tính liên kết rất tốt với các phân tử protein của động thực vật có thể dùng carrageenan với một hàm lượng thích hợp làm phụ gia giò chả để tăng mức độ liên kết protein của thịt

Giá trị quan trọng nhất của rong sụn là được dùng làm nguyên liệu sản xuất

ra loại bột carregeenan có tác dụng tạo đông, ổn nhũ, kết dính rất cần thiết trong sản xuất các mặt hàng công nghiệp như: thực phẩm (sữa, kem, bánh, mứt, kẹo, thạch, thịt cá hộp, xúc xích, một số nước gia vị ), mỹ phẩm (dầu gội đầu, kem đánh răng ), dược phẩm (các loại thuốc dạng dịch keo, vỏ bọc thuốc, dập viên ), dệt (hồ vải, in hoa ), giấy, sơn, công nghệ sinh học (môi trường nuôi cấy vi sinh vật và

mô thực vật )

1.1.3.6 Tình hình khai thác và tiêu thụ rong sụn

Hiện tại Ninh Thuận có gần 700 ha trồng rong sụn, tập trung chủ yếu ở những bãi triều ven biển như: Khánh Hải, Hộ Hải, Phương Hải, Nhơn Hải, Vĩnh Hải, cửa biển Khánh Hội và đầm Nại của huyện Ninh Hải Nhờ chi phí đầu tư thấp, cây rong sụn đã mở ra một hướng mới trong việc chuyển đổi đối tượng nuôi trồng thủy sản, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế cho người dân và là loài cây “giảm nghèo”của các hộ ngư dân nghèo ven biển

Đồng thời, hiện nay Ninh Hải còn là nơi cung cấp giống rong sụn cho các tỉnh Phú Yên, Khánh Hòa, Kiên Giang Nghề trồng rong sụn vốn đầu tư ban đầu thấp, kỹ thuật trồng đơn giản, lại dễ tiêu thụ sản phẩm, đầu ra ổn định, cho nên các

hộ gia đình nghèo có thể dễ dàng thực hiện Với giá thu mua hiện tại từ 20.000đồng/kg khô, thu nhập từ nghề trồng rong sụn có thể đạt 2-3 triệu đồng/hộ/ tháng Chính vì thế, đời sống các hộ nghèo được cải thiện khá hơn so với làm các nghề khác

10.000-Hiệu quả nhất là mô hình trồng dàn căng trên đáy ở bãi triều ven biển Khánh Hội, Đầm Nại, huyện Ninh Hải Với diện tích trồng vùng triều ven biển thuận lợi, hiện nghề trồng rong sụn nơi đây đã thu hút 250 hộ tham gia đầu tư trên 300 ha, giải quyết công ăn việc làm cho hàng trăm lao động thường xuyên Thu nhập bình quân mỗi vụ thu hoạch rong sụn 15-20 triệu đồng/hộ, có hộ đạt 60-80 triệu đồng/năm Nhờ vậy, nhiều hộ gia đình ở Ninh Hải chẳng những giảm nghèo mà còn thoát hẳn

cảnh nghèo khó

1.1.4 Tổng quan về quá trình lên men lactic [4]

1.1.4.1 Tác nhân vi sinh vật sử dụng trong quá trình lên men lactic

 Đặc điểm của vi khuẩn lactic

Năm 1780, nhà Khoa học Thụy Điển Scheele lần đầu tiên tách được acid lactic từ sữa bò lên men chua Năm 1857, Pasteur chứng minh rằng việc làm sữa chua là kết quả hoạt động của một nhóm vi sinh vật đặc biệt gọi là vi khuẩn lactic Năm 1878, Liester phân lập thành công vi khuẩn lactic đầu tiên và đặt tên là

Bacterium lactic, hiện nay gọi là Streptococcus lactic; về sau các nhà khoa học liên

tiếp phân lập được nhiều loài vi khuẩn lactic khác nhau Công nghiệp lên men để sản xuất acid lactic có thể nói đã được hình thành từ năm 1981

Vi khuẩn lactic được xếp vào họ Lactobacteriaccae Chúng có thể là cầu

khuẩn, trực khuẩn ngắn hoặc dài nhưng đều là vi khuẩn gram dương, không tạo bào

tử và hầu hết không chuyển động chúng không có cytochrom và catalase nhưng sống được trong điều kiện không khí vì có proxyoase phân giải H2O2 thành oxy không khí nên gọi là vi khuẩn hiếu khí hoặc kị khí không bắt buộc Nhóm vi khuẩn lactic là tác nhân gây lên men nhằm sản xuất hàng loạt các sản phẩm từ sữa khác nhau trong đó có yaourt (sữa chua), fomat, bơ chua Ngoài ứng dụng trong công nghiệp sữa, vi khuẩn lactic còn được sử dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất acid lactic, công nghiệp chế biến thịt cá, công nghiệp muối rau quả, sản xuất men tiêu hóa y học, và dùng để ủ chua thức ăn gia súc trong công nghiệp

Sự phân bố của vi khuẩn lactic trong tự nhiên càng chứng tỏ những vi khuẩn này yêu cầu dinh dưỡng cao và khả năng phân giải để thu năng lượng của chúng lớn những vi khuẩn lactic ít gặp trong đất, nước mà thường gặp ở trong sữa

và các sản phẩm của sữa (như Lactobacilus lactis, L.bulgarius, L.helveticus, L.casei, L fermenti, L.brevis, Streptococcus lactis, Str Diacetilactis,…), trên bề mặt thực vật và xác cây đang phân giải ( như Lactobacillus plantarum, L.delbruckii, L.fermenti, L.brevis, Streptococcus lactic, Leuconostoc mesenteroides …), trong ruột và ở lớp màng nhầy của người và động vật ( như: Lactobacillus acidophilus, Streptococcus faecalis, Str.salivarius, Str.bovis, Str.pyogenes, Pneumococcus…)

 Phân loại vi khuẩn lên men lactic

Dựa vào sản phẩm sinh ra trong quá trình lên men, người ta chia vi khuẩn lactic làm 2 nhóm : nhóm vi khuẩn lên men lactic điển hình (đồng hình) và nhóm vi khuẩn lactic không điển hình (dị hình)

+ Vi khuẩn lên men lactic đồng hình sản sinh 85-95% acid lactic Do thiếu porphyrin và cytocrom, không có chuỗi vẫn chuyển electron nên chúng thu thiếu năng lượng bằng con đường lên men bắt buộc Nhóm vi khuẩn này gồm có các cầu

khuẩn Str.lactis, Str.cremoris và các trực khuẩn Lactobacterium acidophilum, Lactobacterium helveticum, Lactobacilus bulgaricus…

+ Vi khuẩn lên men lactic dị hình sinh 50% acid lactic, 25% cồn và 25% acid

acetic Nhóm vi khuẩn này gồm có các vi khuẩn sinh hương Str.votrovorus, Str.paracotrovorus, Str.diacetilactis, trực khuẩn betabacteri…

Do tạo nhiều acid lactic trong quá trình lên men nên chỉ có nhóm vi khuẩn

lên men đồng hinh là có ý nghĩa về mặt công nghiệp

1.1.4.2 Bản chất sinh hóa, cơ chế của quá trình lên men lactic

 Bản chất của quá trình lên men lactic

Lên men lactic là quá trình phân giải hydrocacbon trong điều kiện yếm khí với sự tích lũy acid lactic trong môi trường lên men Đây là quá trình oxy hóa không hoàn toàn Tùy thuộc sản phẩm lên men này mà người ta chia quá trình lên men lactic thành hai kiểu:

+ Lên men lactic đồng hình : là quá trình lên men mà lượng lactic hình thành chiếm 90-98% trong sản phâm Các vi khuẩn lactic đồng hình phân giải đường glucose theo quá trình EMP ( Embden-Meyerhof-Panas) thành pyruvate Chủ yếu Pyruvate chuyển hóa thành lactat, và chỉ một phần rất nhỏ được chuyển hóa thành ethanol, CO2

Quá trình lên men đồng hình gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn1: Thời kì sinh trưởng lũy thừa của vi khuẩn từ hexose tạo ra acid phosphoglyceric nhờ có sự oxy hóa phosphoglyceraldehyt kèm theo việc khử NAD

Giai đoạn 2: do NADH+, H+ tăng, nên thế oxy hóa của môi trường giảm xuống, dẫn tới sự nhường ion H+ từ NADH+, H+ cho các acid phosphoglycerinic để khử thành acid lactic Vi khuẩn lên men lactic thường sử dụng những đường đơn khác như: glucose, galactose

+ Lên men lactic dị hình: là quá trình lên men mà ngoài acid lactic tạo thành còn có hàng loạt sản phẩm khác nhau chiếm tỉ lệ khá cao như: acid acetic, glycerin, ethanol, CO2… Sở dĩ như vậy là vì vi khuẩn lactic dị hình không có enzyme cơ bản của sơ đồ EMP là alolase và triose phosphate isomerase mà chủ yếu theo con đường HMP Dưới tác dụng của epimerase ribulose-5-phosphate để biến thành Xylulose-5- phosphate Dưới tác dụng của pentophosphatcetolase, Xylulose-5- phosphate biến thành phosphoglyceraldehyde hoặc chuyển một phần hay toàn phần acetylphosphate Acetylphosphate được khử thành ethanol thông qua acetadehyde hoặc chuyển một phần hay toàn phần acetylphosphate thành acid acetic, giải phóng ATP, phosphoglyceraldehyde thông qua acid pyruvic biến thành acid lactic

Dưới đây là sơ đồ lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình

(1) Lên men lactic đồng hình

(2) Lên men lactic dị hình

Hình 1.2 Sơ đồ lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình

 Cơ chế của quá trình lên men lactic

Trong quá trình lên men, chất đường có sẵn trong nguyên liệu được chuyển hóa thành acid lactic nhờ các vi sinh vật lactic (một số vi khuẩn và nấm men) Acid lactic và các sản phẩm khác được tạo thành trong quá trình lên men làm cho sản phẩm có hương vị đặc trưng Ngoài ra, acid lactic còn có tác dụng làm giảm pH của sản phẩm, ức chế hoạt động của nhiều loại vi sinh vật gây hư hỏng Sản phẩm đã lên men lactic đầy đủ có thể sử dụng để ăn ngay, không cần nấu nướng

Quá trình muối chua rau quả gồm 3 giai đoạn :

- Giai đoạn 1: muối ăn tạo áp suất thẩm thấu lớn nên đường và các chất dinh dưỡng khác có trong nguyên liệu khuếch tán vào nước tạo môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật lactic và một số vi sinh vật khác hoạt động Trên mặt nước

muối xuất hiện những bọt khí do hoạt động của vi khuẩn coli và một số vi sinh vật

có khả năng sinh khí khác Chủng vi sinh vật lactic phát triển chủ yếu trong thời kỳ

này là Leucomostoc mesenteroides Đó là loại cầu khuẩn có khả năng sinh khí và

acid lactic pH môi trường nhanh chóng giảm xuống, các vi sinh vật có hại sẽ bị ức chế Khí CO2 sinh ra làm tăng điều kiện yếm khí, góp phần ức chế vi sinh vật lạ, đồng thời ngăn cản được sự oxy hóa các hợp chất có trong nguyên liệu Ngoài ra, sự phát triển của chủng này sẽ làm môi trường biến đổi, tạo điều kiện thuận lơi cho các chủng vi sinh vật lên men ở giai đoạn sau phát triển Khi nồng độ acid (chủ yếu là acid lactic) đạt 0,25-0,3%, nó sẽ phát triển chậm dần và chết đi trong khi đó các enzyme mà nó tiết ra vẫn tiếp tục chuyển hóa đường thành acid lactic

- Giai đoạn 2: các vi khuẩn lactic phát triển mạnh mẽ và acid lactic tích tụ được nhiều pH của môi trường giảm và ức chế hoạt động của vi khuẩn gây thối

Chủng vi sinh vật lactic phát triển chủ yếu trong thời kì này là Lactobacillus cucumeris, Brassicae fermentati và một số chủng khác Đây là thời kỳ quan trọng

của quá trình lên men Trong giai đoạn này sản phẩm sẽ tích tụ được lượng acid lactic cao và có được hương vị đặc trưng Khi nồng đồ acid đạt 1,5-2%, cùng với nồng độ muối cao và nhiệt độ thấp, các chủng này sẽ bị giảm hoạt tính

- Giai đoạn 3: một số chủng vi sinh vật lactic khác ví dụ:

L.pentoacetius…) sẽ tiếp tục quá trình lên men và đưa nồng độ acid lactic lên

2-2,5% Lượng acid lactic tích lũy cao quay lại ức chế hoạt động của chính các vi sinh vật này Lúc này, một số nấm men và nấm mốc có khả năng phân hủy acid lactic sẽ phát triển, làm giảm chất lượng sản phẩm Do vậy, trong thời kì này, để ngăn ngừa hiện tượng trên, ta có thể bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thấp (2-40 C) hoặc bảo quản trong điều kiện yếm khí hay bảo quản bằng acid sorbic, natri benzoate,…

Quá trình lên men lactic được ứng dụng rất phổ biến trong ngành thực phẩm như sản xuất sữa chua, rau quả chua, thịt heo chua, tôm chua, rong biển…

 Vi sinh vật trong quá trình lên men rau quả

Tác nhân vi sinh vật trong muối chua rau quả là vi khuẩn lactic như

cerevisiae, Pseudomonas, Alavobacterium, Achorobacter, Lactobacillus plantarum, Escherichia các vi sinh vật này thường có sẵn trên bề mặt rau

quả phần lớn tồn tại ở bề mặt vỏ quả và lá Số lượng phụ thuộc vào trạng thái của rau quả Số lượng vi sinh vật này có hàm lượng cao nhất ở giai đoạn hoa quả đạt độ tăng trưởng cao (bánh tẻ) Hoa quả non hoặc quá già (giai đoạn tàn lụi) thì số lượng vi sinh vật lên men lactic giảm Trong quá trình lên

men Leiconostoc mensenteroides được xem là loại phát triển mạnh hơn các loại khác,

đóng vai trò quan trọng của quá trình lên men Phát triển nhanh thứ hai là loại vi

khuẩn Lactobacterium brevis loại này có khả năng lên men các loại đường pentose tạo axit và sản phẩm tạo mùi Sau đó phải kể đến loại vi khuẩn Lactobacillus plantarum và Pseudomonas cerevisiae cũng có vai trò lớn sinh ra các axit có hàm

lượng cao trong quá trình lên men

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

Nồng độ muối: Muối được bổ sung 6÷9% so với trọng lượng rau quả, có thể pha thành dung dịch muối hoặc rắc trực tiếp theo từng lớp rau quả Muối có vai trò chống thối ở giai đoạn đầu khi quá trình lên men lactic chưa diễn ra mạnh mẽ, muối

tạo áp suất thẩm thấu để các chất dinh dưỡng từ dịch bào thoát ra cùng với sự đi ra của nước để tạo điều kiện cho vi khuẩn Lactic hoạt động Đồng thời muối còn có tác dụng tạo vị mặn vừa hài hòa với vị chua tạo nên vị ngon cho sản phẩm dưa muối Nhưng nếu nhiều muối quá thì sẽ bị mặn và không chua được vì nhóm vi

khuẩn Lactic bị ức chế

Điều kiện yếm khí: cần đậy nắp hoặc gài nén trong quá trình lên men Trong giai đoạn đầu cần tạo yếm khí tương đối để tạo điều kiện cho vi khuẩn Lactic sinh trưởng và phát triển

Số lượng sinh vật ban đầu: Số lượng vi khuẩn Lactic ban đầu ảnh hưởng lớn đến hiệu quả lên men Do vậy phải chọn quả tươi, có độ già vừa phải (bánh tẻ), không có hiện tượng úa vàng hoặc sâu bệnh, tàn lụi, ủng thối Nếu trường hợp rau quả non phải bổ sung thêm chế phẩm canh trường vi khuẩn Lactic từ ngoài vào (nước dưa đang chua ngon là canh trường thích hợp dùng để bổ sung)

Hàm lượng đường: hàm lượng đường có sẵn trong rau quả và phụ thuộc vào thời kỳ sinh trưởng, phát triển của rau quả Nếu rau quả ở thời kỳ sinh trưởng tối đa, lượng đường thường đạt 4÷6%, hàm lượng đường này thích hợp cho lên men Nếu rau quả non quá phải bổ sung thêm đường Saccharose từ ngoài vào, sao cho lượng đường tổng chung đạt 6%

Nhiệt độ: nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men hay quá trình sinh tổng hợp các chất, nhiệt độ lên men lactic tốt nhất cần đạt 35÷43oC Ở nhiệt độ dưới

10oC thì vi khuẩn lactic bị ức chế

1.1.5 Quá trình oxy hóa

Quá trình oxy hóa là quá trình xảy ra phản ứng ứng hóa học trong đó electron được chuyển sang chất oxy hóa

1.1.5.1 Gốc tự do

Theo định nghĩa, Gốc Tự Do ( Free radical ).là bất cứ phân tử hóa chất nào chỉ có một điện tử duy nhất (electron mang điện âm) hay một số lẻ điện tử

Về khía cạnh hóa học, phần nhỏ nhất của vật thể gọi là nguyên tử Mỗi nguyên tử có một nhân với một số chẵn điện tử xoay chung quanh, giống như các hành tinh quay chung quanh mặt trời Phân tử gồm một số nguyên tử dính với nhau

do tác dụng của các đôi điện tử

Một vài khi, trong diễn tiến hóa học, một điện tử bị tách rời khỏi nhóm và phân tử đó trở thành một gốc tự do, với số lẻ điện tử Do đó, nó không cân bằng, đầy

đủ nên rất bất ổn, dễ tạo ra phản ứng Nó luôn luôn tìm cách chiếm đoạt điện tử mà

nó thiếu từ các phân tử khác, và lần lượt tạo ra một chuỗi những gốc tự do mới, gây rối loạn cho sinh hoạt bình thường của tế bào Trong cuộc đời của một người sống tới 70 tuổi, thì có chừng 17 tấn gốc tự do được tạo ra như vậy

Năm 1954, bác sĩ Denham Harman thuộc Đại học Berkeley, California, là khoa học gia đầu tiên nhận ra sự hiện hữu của gốc tự do trong cơ thể với nguy cơ gây ra những tổn thương cho tế bào.Trước đó, người ta cho là gốc này chỉ có ở

ngoài cơ thể

Chất chống oxy là chất giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxy hóa chất khác làm giảm tác dụng của các quá trình oxy hóa nguy hiểm bằng cách liên kết với nhau và với các phân tử có hại, giảm sức mạnh phá hủy của chúng

Chất chống oxy hóa ngăn quá trình phá hủy này bằng cách khử đi các gốc tự

do, kìm hãm sự oxy hóa bằng cách oxy hóa chính chúng

1.1.5.3 Ảnh hưởng của gốc tự do tới cơ thể

Gốc tự do có tác dụng không tốt cho cơ thể liên tục ngay từ lúc con người mới sanh ra và mỗi tế bào chịu sự tấn công của cả chục ngàn gốc tự do mỗi ngày Ở tuổi trung niên, cơ thể mạnh, trấn áp được chúng, nhưng tới tuổi cao, sức yếu, gốc tự do lấn át, gây thiệt hại nhiều gấp mười lần ở người trẻ Nếu không bị kiểm soát, kiềm chế, gốc tự do gây ra các bệnh thoái hóa như ung thư, xơ cứng động mạch, làm suy yếu hệ thống miễn dịch gây dễ bị nhiễm trùng, làm giảm trí tuệ, teo cơ quan bộ phận người cao niên

Nó phá rách màng tế bào

khiến chất dinh dường thất

thoát, tế bào không tăng

trưởng, tu bổ, rồi chết Nó

tạo ra chất lipofuscin tích tụ

dưới da khiến ta có những

vết đồi mồi trên mặt, trên mu

bàn tay Nó tiêu hủy hoặc

ngăn cản sự tổng hợp các

phân tử chất đạm, đường bột,

mỡ, enzyme trong tế bào Nó

gây đột biến ở gene, ở nhiễm

thể, ở DNA, RNA Nó làm chất collagen, elastin mất đàn tính, dẻo dai khiến da nhăn nheo, cơ khớp cứng nhắc

Theo các nhà nghiên cứu, gốc tự do hủy hoại tế bào theo diễn tiến sau đây: Trước hết, gốc tự do oxy hóa màng tế bào, gây trở ngại trong việc thải chất bã và tiếp nhận thực phẩm, dưỡng khí; rồi gốc tự do tấn công các ty lập thể, phá vỡ nguồn cung cấp năng lượng Sau cùng, bằng cách oxy hóa, gốc tự do làm suy yếu kích thích tố, enzym khiến cơ thể không tăng trưởng được

Trong tiến trình hóa già, gốc tự do cũng dự phần và có thể là nguy cơ gây tử vong Hóa già được coi như một tích tụ những đổi thay trong mô và tế bào Theo bác sĩ Denham Harman, các gốc tự do là một trong nhiều nguyên nhân gây ra sự hoá già và sự chết cuả các sinh vật Ông ta cho là gốc tự do phản ứng lên ty lạp thể, gây tổn thương các phân tử bằng cách làm thay đổi hình dạng, cấu trúc, khiến chúng trở nên bất khiển dụng, mất khả năng sản xuất năng lượng Do quan sát, người ta thấy gốc tự do có ít ở các sinh vật chết non, có nhiều hơn ở sinh vật sống lâu Người cao tuổi có nhiều gốc tự hơn là khi người đó còn trẻ

Hình 1.3 Cơ chế tác động của gốc tự do đến tế bào

Theo các nhà khoa học thì gốc tự do có thể là thủ phạm gây ra tới trên 60 bệnh, đáng kể nhất gồm có: bệnh vữa xơ động mạch, ung thư, Alzheimer, Parkinson, đục thuỷ tinh thể, bệnh tiểu đường, cao huyết áp không nguyên nhân, xơ gan

Trong cơ thể có rất nhiều loại gốc tự do, mà các gốc nguy hiểm hơn cả là superoxide, ozone, hydrogen peroxide, lipid peroxy nhất là hydroxyl radical, một gốc rất phản ứng và gây ra nhiều tổn thương

Gốc tự do được tạo ra bằng nhiều cách Nó có thể là sản phẩm của những căng thẳng tâm thần, bệnh hoạn thể xác, mệt mỏi, ô nhiễm môi trường, thuốc lá, dược phẩm, tia phóng xạ mặt trời, thực phẩm có chất mầu tổng hợp, nước có nhiều chlorine và ngay cả oxygen

1.1.5.4 Chất chống oxy hóa

Trong cơ thể, phản ứng oxy hóa tạo ra những gốc tự do Nhưng may mắn là

cơ thể ta tạo ra được mấy loại enzym có khả năng trung hòa gốc tự do và mỗi phân

tử enzym có thể vô hiệu hóa nhiều ngàn gốc Các enzym đó túc trực trong cơ thể trước khi có phản ứng tạo ra gốc tự do nên nó kịp thời đối phó với những gốc tự do này Các enzym chính là superoxide dismutase (SOD ), catalase và glutathione Mỗi enzym liên hệ vào từng phản ứng hóa học riêng biệt

Ngoài ra ta có thể trung hòa gốc tự do bằng cách dùng chất chống oxy hóa (antioxidant ) Các chất này chỉ mới được nhắc nhở nhiều trong dân chúng cũng như y giới khoảng mươi năm gần đây Đã có nhiều khoa học gia để tâm nghiên cứu

về công dụng của chất chống oxy hóa và tây y học cũng đã có thái độ thiện cảm hơn với các chất này

Trong một cuộc hội thảo của các bác sĩ chuyên môn về tim năm 1995, 90 % tham dự viên nhận là mình có uống chất chống oxy hoá nhưng chỉ có 75 % biên toa cho bệnh nhân Lý do là nhiều người vẫn cho là không có đủ dữ kiện xác đáng để khuyến khích bệnh nhân dùng thêm các chất này Hiệp Hội Tim Mạch Hoa Kỳ đã khuyến cáo: Một chỉ dẫn thận trọng và khoa học nhất về vấn đề này là người dân nên ăn thực phẩm có nhiều chất chống oxy hóa trong rau, trái cây và các loại hạt, thay vì uống thêm chất antioxidant

Chất này có khả năng làm mất hoạt tính của gốc tự do tích tụ trong cơ thể, biến chúng thành những phân tử vô hại, đồng thời cũng có khả năng duy trì cấu trúc và chức năng của tế bào

Tuy cơ thể có khả năng tổng hợp nên các emzyme có khả năng vô hiệu các gốc tự do nhưng các gốc tự do đó sinh ra quá nhiều khiến cơ thể không thể tổng hợp

đủ các emzyme để bảo vệ cơ thể trước nhưng mối nguy cơ này Do đó cần phải bổ sung cho cơ thể những chất có công dụng thay thế các emzym vô hiệu gốc tự do gây hại cho cơ thể

Chất chống oxy hóa được phân thành hai loại, tuỳ thuộc vào việc chúng được hòa tan trong nước hoặc trong lipid Cytosolblood plasmacell membranesbody fluidsubiquinoneuric axit Các hợp chất này có thể được tổng hợp trong cơ thể hoặc đưa vào cơ thể qua thức ăn hoặc các loại thực phẩm bổ sung Chất chống oxy hóa được sử dụng rộng rãi như là thành phần trong chế độ ăn uống bổ sung để duy trì sức khỏe và ngăn ngừa bệnh như ung thư và bệnh tim mạch

Chất chống oxy hóa cũng được sử dụng làm phụ gia thực phẩm để giúp bảo

vệ chống lại hư hỏng thực phẩm Bởi vì oxy và ánh sáng mặt trời là hai yếu tố chính trong quá trình oxy hóa làm cho thực phẩm dễ bị hư hỏng Các chất chống oxy hóa thường dùng bao gồm các hợp chất tự nhiên có sẵn trong các loại thực phẩm cũng như các chất chống oxy hóa tổng hợp như propyl gallate (PG, E310), tertiary butylhydroquinone (TBHQ), butylated hydroxyanisole (BHA, E320) và butylated hydroxytoluene (BHT, E321) Ngoài ra, trong dịch chiết của một số thực phẩm như trà, tim sen, rong biển và một số sản phẩm thủy sản cũng có khả năng chống oxy hoá [4]

Những nghiên cứu gần đây cho thấy sản phẩm lên men lactic từ polysaccharide của rong đỏ có hoạt tính chống oxy hóa cao (Wu, 2010) Do đó, đề tài này đã nghiên cứu tạo ra sản phẩm dưa cải - rong sụn muối chua có hoạt tính chống oxy hóa Nghiên cứu thành công sẽ góp phần nâng cao giá trị sử dụng của dưa cải và rong sụn, phát triển ngành trồng dưa cải, rong sụn và tạo công ăn việc làm cho bà con nông, ngư dân

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên vật liệu và hóa chất

 Rong sụn

Rong một nắng được mua tại đường Phật Học, chùa Lương Sơn Sau khi vận chuyển đến phòng thí nghiệm, rong được đem đi rửa sạch nhằm loại bỏ một phần vi sinh vật, chất bẩn và một phần muối trên rong Sau đó đem rong đi phơi nắng tự nhiên đến độ ẩm 18÷ 20%, rồi cho vào túi PE dung tích 20 lít và bảo quản

ở nhiệt độ phòng dùng làm nguyên liệu sản xuất rong muối chua trong nghiên cứu này

b Nguyên liệu phụ

Nguyên liệu phụ được mua tại chợ

Vĩnh Hải, Nha Trang

 Đường: Loại đường sử dụng để muối

chua là đường tinh luyện Biên Hòa, sản

phẩm của công ty cổ phần đường Biên

Hòa Đạt 100% đường mía tinh khiết,

năng lượng 399,2 Kcal, cacbohydrat

99,8g, không đạm và chất béo, thành

phần đường saccharose chiếm  99%, không tạp chất, không chất tẩy trắng

 Muối ăn (NaCl): Muối dùng loại muối thường, muối vẫn phải đảm bảo yêu cầu của muối dùng trong chế biến thực phẩm (Theo TCVN 3973- 84)

2.1.2 Hóa chất

Hóa chất dùng trong nghiên cứu này gồm:

 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl được mua từ công ty Sigma-Aldrich của

Mỹ

 Các hóa chất còn lại là loại hóa chất đạt tiêu chuẩn hóa chất phân tích thí nghiệm

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Quy trình công nghệ dự kiến

Hình 2.2 Rong sụn một nắng

Phơi nắng

Cải bẹ xanh

Lựa chọn, phân loại

Rửa sạch

Rong sụn một nắng Lên men (gài

nén kỹ) I

Lên men II

Chuẩn bị dung dịch muối, đường

Chuẩn bị

hộp

Vào hộp

Làm sạch Phơi khô

Bảo quản

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình công nghệ dự kiến sản xuất dưa cải – rong sụn

muối chua

Dựa vào Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của rong sụn muối chua theo phương pháp lên men truyền thống [8], và Rau cải lên men [12] em đưa ra được quy

trình công nghệ dự kiến cho sản phẩm cải xanh – rong sụn muối chua như trên

Giải thích quy trình

a Chọn và xử lý nguyên liệu

Cải bẹ đem muối chua phải là rau đạt độ già bánh tẻ, màu xanh nhạt, nguyên cây, không bị dập nát, không bị sâu bệnh, không mùi vị lạ ngoài mùi hăng của cải, hàm lượng nước 93,8% [14] Tiếp đến rau cải cắt nhẹ phần gốc, bỏ các lá héo úa, sâu thối và dập nát đi Rửa sạch nhẹ nhàng từng lá, bẹ dưới vòi nước chảy để tránh làm rau bị dập nát Sau đó để ráo, đem phơi nắng để làm héo rau

Rong sụn một nắng, không bị đốm đen, không bị nhũn, có màu vàng nhạt đặc trưng, không có mùi lạ ngoài mùi tanh đặc trưng của rong sụn, sợi không quá ngắn Sau khi mua về đem rửa sạch dưới vòi nước chảy, để nguyên nhánh và phơi nắng đến độ ẩm 18÷ 20% rồi cho vào túi PE dung tích 20 lít và bảo quản ở nhiệt độ phòng chờ muối chua

độ phòng cho tới khi hộp ấm thì cho cải xanh đã làm héo vào hộp Gài nén cải bẹ xanh kỹ sau đó cho dung dịch muối chua vào Khi rót dịch phải đảm bảo ngập cải

bẹ xanh (10 cm) đậy nắp lại và tiến hành lên men

d Lên men I

Cải bẹ xanh được gài nén kỹ để đảm bảo ngập dịch, đồng thời để quá trình lên men thực hiện trong điều kiện yếm khí Sản phẩm được lên men trong 96h ở

điều kiện thường, khi lên men được 72h bổ sung rong sụn đã chuẩn bị vào, gài nén lại để tiếp tục quá trình lên men lần II trước khi bảo quản

e Lên men II

Là quá trình sau khi bổ sung rong, quá trình nhằm hoàn thiện sản phẩm và tạo sản phẩm dưa cải – rong sụn muối chua hài hòa hơn, chất lượng hơn Lên men II diễn ra trong 24h sau đó đem sản phẩm đi bảo quản

d Bảo quản

Sau khi lên men xong tiến hành bảo quản sản phẩm ở điều kiện lạnh với nhiệt độ (2÷4oC) tại phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm để kéo dài thời gian bảo quản hơn Nếu bảo quản ở nhiệt độ phòng thì sản phẩm chỉ giữ được trong 90 ngày

2.2.2 Bố trí thí nghiệm

2.2.2.1 Thí nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng nước trong cải bẹ xanh đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua

a Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Chuẩn bị hộp Chuẩn bị dung

Đánh giá cảm quan

Phân tích kết quả chọn độ ẩm của cải bẹ thích hợp

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng nước trong cải

bẹ xanh đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua

Hàm lượng nước có trong nguyên liệu có ý nghĩa khá lớn đối với sản phẩm rau muối chua Nếu nguyên liệu có hàm lượng nước lớn mà không làm héo trước khi muối chua thì sản phẩm dễ bị hư hỏng, có mùi úng do nấm men, nấm mốc hoạt động mạnh Vì vậy công đoạn phơi nắng làm héo đóng vai trò quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm sau này

2.2.2.2 Thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ muối đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua

a Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Phơi khô tới

18 – 20%

Làm sạch

Rong sụn một nắng

Vào hộp với [Đường] 1%, [Muối] thay đổi (%)

Lên men (gài nén kỹ) I

Lên men II

Chuẩn bị hộp

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng nồng độ muối trong dung dịch

muối chua đến chất lượng dưa cải – rong sụn muối chua

b Giải thích

Nguyên liệu mua về đạt tiêu chuẩn cho rau muối chua, đem loại bỏ phần không ăn được Cải bẹ, rong sụn để nguyên cây, sau khi làm sạch thì đưa rau cải bẹ đi phơi nắng làm héo tự nhiên tới độ ẩm 60%, rong sụn một nắng tới độ ẩm 18 – 20%, lên men với nồng độ muối thay đổi 3, 3.5, 4, 4.5, 5 và nồng độ đường cố định là 1% Tỷ

lệ cải/dung dịch muối chua là 30/70, gài nén kỹ lên men I ở nhiệt độ phòng trong thời