nghiên cứu chế biến củ sắn muối chua

nên mục tiêu của đề tài này là khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến qui trình chế biến sản phẩm củ sắn muối chua như: ảnh hưởng nồng độ CaCl2, thời gian chần đến chất lượng và quá trình lên

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Nghiên cứu chế biến củ sắn muối chua”

do sinh viên Huỳnh Thị Phương Hiền thực hiện và báo cáo đã được hội đồng

chấm luận văn thông qua

Giáo viên hướng dẫn

Lê Mỹ Hồng

Cần Thơ, ngày………tháng……năm 2012

Chủ tịch hội đồng

LỜI CẢM TẠ

Sau quá trình học tập ở trường niên khóa 2010 – 2012 tôi đã được quí thầy cô

Bộ môn Công nghệ thực phẩm tận tình dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức chuyên môn quý báu để giúp tôi làm hành trang bước vào thực tế Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn quý thầy cô đã tận tình dạy dỗ trong suốt thời gian qua

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến cô Lê Mỹ Hồng đã tận tình hướng dẫn cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp Và cũng xin cảm ơn các cán bộ phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa Nông nghiệp

và Sinh học Ứng dụng trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn

Chân thành cảm ơn sự góp ý và hỗ trợ của các bạn lớp liên thông công nghệ thực phẩm khóa 36 và các bạn lớp công nghệ thực phẩm khóa 34 trong suốt thời gian học cũng như trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn!

Huỳnh Thị Phương Hiền

MỤC LỤC

Trang

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH BẢNG v

DANH SÁCH HÌNH vi

TÓM LƯỢC vii

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 TỔNG QUAN 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU 3

2.1.1 Nguyên liệu chính 3

2.1.2 Nguyên liệu phụ 4

2.2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 7

2.2.1 Ứng dụng của lên men lactic 7

2.2.2 Vi sinh vật trong quá trình lên men lactic 7

2.2.3 Môi trường sinh sống và phát triển 9

2.2.4 Các dạng của quá trình lên men lactic 11

2.2.5 Vai trò của acid lactic và muối trong quá trình muối chua 12

2.2.6 Các giai đoạn của quá trình lên men 12

2.2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic 13

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

3.1 PHƯƠNG TIỆN 15

3.1.1 Địa điểm 15

3.1.2 Nguyên liệu 15

3.1.3 Hóa chất sử dụng 15

3.1.4 Thiết bị, dụng cụ 15

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 15

3.2.2 Phương pháp phân tích 16

3.2.3 Qui trình thí nghiệm 16

3.3 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 17

3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ CaCl 2 , thời gian chần đến chất lượng và quá trình lên men sản phẩm 17

3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ muối NaCl đến thời gian lên men 17

3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản và chất bảo quản đến chất lượng sản phẩm và thời gian bảo quản 18

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20

4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU 20

4.2 KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CaCl 2 , THỜI GIAN CHẦN ĐẾN CHẤT LƯỢNG VÀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN CỦA SẢN PHẨM 21

4.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 , thời gian chần đến hàm lượng acid lactic 21 4.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 , thời gian chần đến pH dịch lên men 23

4.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 , thời gian chần đến cấu trúc (độ cứng) của sản phẩm 25

4.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 , thời gian chần đến giá trị cảm quan về mùi, vị và độ giòn của sản phẩm 27

4.3 KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ MUỐI NaCl ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 30

4.4 KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ VÀ CHẤT BẢO QUẢN ĐẾN CHẤT

LƯỢNG SẢN PHẨM VÀ THỜI GIAN BẢO QUẢN 34

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 37

5.1 KẾT LUẬN 37

5.2 ĐỀ NGHỊ 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

PHỤ LỤC viii

1 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU viii

2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỐNG KÊ xiii

DANH SÁCH BẢNG

Trang

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của các hạng muối 5

Bảng 2.2 Độ hòa tan ở các loại muối ở các nhiệt độ khác nhau (trong 100 phần nước) 6

Bảng 2.3: Một số đặc tính của vi khuẩn lactic 7

Bảng 2.4: Các dạng lên men của một số loài thuộc giống Lactobacillus 8

Bảng 2.5: Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn lactic 9

Bảng 2.6: pH thích hợp cho hoạt động của vi khuẩn lactic 10

Bảng 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 17

Bảng 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 19

Bảng 4.1: Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu củ sắn 20

Bảng 4.2: Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 , thời gian chần và hàm lượng acid đến giá trị cảm quan sản phẩm 28

Bảng 4.3: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 đến giá trị cảm quan sản phẩm 29

Bảng 4.4: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian chần đến giá trị cảm quan sản phẩm 29

Bảng 4.5: Kết quả thống kê ảnh hưởng của hàm lượng acid đến giá trị cảm quan sản phẩm 30

Bảng 4.6: Ảnh hưởng của tỷ lệ muối NaCl đến quá trình lên men của sản phẩm, tính theo acid lactic 31

Bảng 4.7: Ảnh hưởng của tỷ lệ muối NaCl đến pH dịch lên men sản phẩm 32

Bảng 4.8: Ảnh hưởng của hàm lượng muối của sản phẩm trong quá trình lên men sử dụng nồng độ muối khác nhau 32

Bảng 4.9: Ảnh hưởng của tỷ lệ muối đến độ cứng (g) sản phẩm 33

Bảng 4.10: Ảnh hưởng của tỷ lệ muối NaCl đến giá trị cảm quan của sản phẩm 33

Bảng 4.11: Ảnh hưởng của tỷ lệ muối NaCl đến giá trị cảm quan của sản phẩm 34

Bảng 4.12: Ảnh hưởng của hàm lượng acid đến giá trị cảm quan của sản phẩm 34

Bảng 4.13: Ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản và natribenzoat đến biến đổi hàm lượng acid trong thời gian bảo quản sản phẩm 35

Bảng 4.14: Ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản và chất lượng bảo quản đến pH trong thời gian bảo quản 35

DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 2.1: Cây củ đậu 3

Hình 2.2: Hạt tiêu 4

Hình 2.3: Cà rốt 4

Hình 3.1: Qui trình tổng quát chế biến rau muối chua 16

Hình 4.1: Nguyên liệu củ sắn 20

Hình 4.2: Nguyên liệu sau khi xử lý 20

Hình 4.3: Nguyên liệu củ sắn đang lên men 20

Hình 4.4: Sản phẩm củ sắn muối chua 20

Hình 4.5: Ảnh hưởng của thời gian chần đến quá trình lên men sản phẩm không sử dụng nồng độ CaCl 2 21

Hình 4.6: Ảnh hưởng của thời gian chần đến quá trình lên men sản phẩm sử dụng nồng độ CaCl 2 0,3% 21

Hình 4.7: Ảnh hưởng của thời gian chần đến quá trình lên men sản phẩm sử dụng nồng độ CaCl 2 0,6% 22

Hình 4.8: Ảnh hưởng của thời gian chần đến quá trình lên men sản phẩm sử dụng nồng độ CaCl2 0,9% 22

Hình 4.9: Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 đến quá trình lên men ở thời gian chần 2 phút 23 Hình 4.10: Ảnh hưởng của thời gian chần đến pH dịch lên men của sản phẩm không sử dụng nồng độ CaCl 2 23

Hình 4.11: Ảnh hưởng của thời gian chần đến pH dịch lên men của sản phẩm sử dụng nồng độ CaCl 2 0,3% 24

Hình 4.12: Ảnh hưởng của thời gian chần đến pH dịch lên men của sản phẩm sử dụng nồng độ CaCl 2 0,6% 24

Hình 4.13: Ảnh hưởng của thời gian chần đến pH dịch lên men của sản phẩm sử dụng nồng độ CaCl 2 0,9% 24

Hình 4.14: Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 đến pH dịch lên men sản phẩm ở thời gian chần 2 phút 25

Hình 4.15: Ảnh hưởng của thời gian chần đến độ cứng sản phẩm không sử dụng nồng độ CaCl2 25

Hình 4.16: Ảnh hưởng của thời gian chần đến độ cứng sản phẩm sử dụng nồng độ CaCl 2 0,3% 26

Hình 4.17: Ảnh hưởng của thời gian chần đến độ cứng sản phẩm sử dụng nồng độ CaCl 2 0,6% 26

Hình 4.18: Ảnh hưởng của thời gian chần đến độ cứng sản phẩm sử dụng nồng độ CaCl 2 0,9% 26

Hình 4.19: Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 đến độ cứng của sản phẩm ở thời gian chần 2 phút 27

TÓM LƯỢC

Rau muối chua là một sản phẩm tiêu biểu của phương pháp chế biến cổ truyền ở nước ta và nhiều nước trên thế giới Ở nước ta, sản phẩm rau muối chua thường được chế biến theo qui mô gia đình, thủ công nên chất lượng sản phẩm không ổn định và khả năng bảo quản bị hạn chế Đồng thời cũng đã có rất nhiều loại rau quả được nghiên cứu và chế biến ra nhiều loại sản phẩm muối chua nhằm đa dạng hóa sản phẩm để phục vụ nhu cầu người tiêu dùng như bồn bồn muối chua, cà pháo muối chua, su hào muối chua….Bên cạnh đó, cũng xác định các điều kiện thích hợp cho quá trình muối chua

Chính vì thế, đề tài “nghiên cứu chế biến củ sắn (củ đậu) muối chua” được tiến hành nhằm góp phần đa dạng hóa sản phẩm nên mục tiêu của đề tài này là khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến qui trình chế biến sản phẩm củ sắn muối chua như: ảnh hưởng nồng độ CaCl2, thời gian chần đến chất lượng và quá trình lên men sản phẩm; ảnh hưởng của tỷ lệ muối NaCl đến thời gian lên men; ảnh hưởng của nhiệt

độ bảo quản và chất bảo quản đến chất lượng sản phẩm

Kết quả thí nghiệm cho thấy, củ sắn chần trong thời gian 2 phút ở nồng độ CaCl20,6% sẽ cho sản phẩm có hương vị và cấu trúc (độ cứng, g) đạt chất lượng tốt Để sản phẩm lên men và có mùi vị đặc trưng của sản phẩm muối chua thì ở tỷ lệ muối 4% và thời gian lên men 6 ngày Ngoài ra, để sản phẩm muối chua được bảo quản trong thời gian lâu thì cần bảo quản ở nhiệt độ lạnh và kết hợp với chất bảo quản

như natribenzoat

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 TỔNG QUAN

Các sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống là một trong các loại sản phẩm lên men phổ biến của các dân tộc trên thế giới Đó là một loại thực phẩm thủ công, mang sắc thái kinh nghiệm và bản sắc riêng của từng dân tộc Công nghệ sản xuất các sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống được thực hiện của cả một dân tộc

và được truyền đạt từ đời này qua đời khác Theo thời gian, các sản phẩm lên men truyền thống ngày càng được mở rộng cả về chủng loại và phương pháp chế biến

Do tính chất đặc biệt của nó mà sản phẩm lên men truyền thống có một vị trí riêng cho từng vùng, nó mang sắc thái của một nền văn hóa riêng Hầu như mỗi dân tộc đều có riêng những sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống của mình với những nét riêng rất đặc trưng, mang đậm dấu ấn quê hương

Rau quả cần cho đời sống con người 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 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 Rau quả muối chua là sản phẩm thuộc nhóm sản phẩm lên men lactic Việc muối chua rau quả vừa nhằm mục đích bảo quản rau quả, vừa làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm nguyên liệu Rau quả muối chua có hương vị đặc trưng, có thể sử dụng ăn ngay mà không cần phải chế biến

Nguồn gốc của quá trình bảo quản rau quả bằng phương pháp lên men có từ thời cổ đại Trên thế giới, hầu hết rau quả được lên men với qui mô nhỏ, như trong điều kiện gia đình hoặc bởi những người buôn bán nhỏ Hiện nay có một số mặt hàng sản xuất dạng này như dưa bắp cải, dưa chuột muối chua và ôliu muối chua…Có sự gia tăng quan tâm trong phạm vi rộng các loại rau quả lên men khác và nước ép rau quả lên men, đặc biệt ở thị trường Châu Âu; tuy nhiên, các dạng thương mại hầu hết được sản xuất với qui mô nhỏ Kimchi Hàn Quốc, mang tính truyền thống trong các bữa ăn gia đình, gần đây cũng đã được thương mại hoá

Ngày nay, công nghệ phát triển thì nhu cầu về chất lượng lẫn đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm của con người càng được chú trọng Cũng chính vì thế đã có nhiều nghiên cứu cho ra những sản phẩm mới, hay khắc phục những qui trình chế biến cũ

để sản phẩm được hoàn thiện hơn Góp phần tạo nên đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường đề tài “Nghiên cứu chế biến củ sắn muối chua” được tiến hành

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nhằm chế biến củ sắn muối chua có chất lượng tốt, đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường, nên mục tiêu của đề tài này là khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến qui trình chế biến sản phẩm sắn muối chua, được tiến hành theo các thí nghiệm sau:

- Khảo sát ảnh hưởng nồng độ CaCl2, thời gian chần đến chất lượng và quá trình lên men sản phẩm

- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ muối NaCl đến thời gian lên men

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và chất bảo quản đến chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Nguyên liệu chính

2.1.1.1 Nguồn gốc

- Tên khoa học: Pachyrhizus erosus (L.) Urb

- Họ: thuộc chi Pachyrhizus của họ Đậu (Fabaceae)

Cây củ đậu hay củ sắn, sắn nước (theo cách gọi miền Nam) là một cây dây leo có nguồn gốc từ Mexico và Trung Mỹ

Cây củ sắn là một loại cây leo, củ do rễ phình

to mà thành Vỏ củ có màu vàng và mỏng như giấy còn ruột có màu trắng kem hơi giống ruột khoai tây hay quả lê Lá kép gồm 3 lá chét, mỏng Hình hơi quả trám dài 4-8cm, rộng 4-12cm, những lá phía dưới không đối xứng Hoa màu tím nhạt, khá lớn, mọc thành chùm dài ở kẽ lá Quả hơi có lông, không cuống, dài 12cm, rộng 12mm, ở khe các hạt hơi lõm xuống Trong quả có tới 9 hạt, đường kính khoảng 7mm, hình thấu kính Hạt cứng khó giã nhỏ

Cây củ sắn được trồng khắp nơi ở Việt Nam vùng đồng bằng cũng như miền núi để lấy rễ

củ ăn, hạt dùng làm thuốc, nhưng ít dùng vì có độc Mùa thu hoạch hạt: tháng 11-12

Hình 2.1: Cây củ đậu

(www.vi.wikipedia.org)

2.1.1.2 Thành phần hóa học

Trong rễ củ, sau khi đã bóc vỏ có tới 90% nước, 2,4% tinh bột, 4,51% đường toàn

bộ (biểu thị bằng glucoza), 1,46% protid, 0,39% chất vô cơ, không thấy có chất béo, không thấy có tanin, không có acid xyanhydric Có men peroxydaza, amylaza và photphataza

Trong hạt củ sắn có 12,27% độ ẩm; 20,13% chất béo; 30,61% chất protid, 4,8% tanin, 5,85% tinh bột, 3,25% đường toàn bộ (biểu thị bằng đường glucoza) Trong hạt củ sắn có một chất độc gọi là rotenon C23H22O6 và tephrosin C23H22O7 Tỷ lệ rotenon trong hạt củ sắn khoảng 0,56-1,01% Trong lá cũng có các chất như trong hạt (Đỗ Tất Lợi, 2001)

2.1.1.3 Tình hình sản xuất củ sắn

Củ đậu hay còn gọi là củ sắn, sắn nước (theo cách gọi miền Nam) được trồng chủ yếu ở các xã Đồng Gia, Cẩm La, Kim Tân, Tam Kỳ của huyện Kim Thành, tỉnh Hải Dương với diện tích hàng năm từ 350 - 500 ha Các giống đang được nhân dân trồng chủ yếu là giống Trung Quốc và giống miền Nam (gọi theo xuất xứ của giống) Những năm gần đây cây củ sắn cho hiệu quả kinh tế tương đối cao bình quân 90-110 triệu đồng/ha) Ngoài ra, củ sắn được trồng theo biện pháp kỹ thuật Vietgap cho năng suất vượt trội, trọng lượng một củ từ 150 - 200g; năng suất ước đạt từ 2 đến 2,2 tấn/sào, với giá bán hiện nay từ 3000 – 3500 đồng/kg thì một sào cũng cho thu khoảng từ 6–7 triệu đồng, cao hơn diện tích đối chứng từ 1 đến 1,5 triệu đồng Việc áp dụng tiêu chuẩn Vietgap vào sản xuất là hướng đi đúng đắn và bước đầu thu được kết quả (Kiến thức Nông nghiệp - Trồng trọt, 2011 )

Hộ, 1999, tạp chí nghiên cứu khoa học, 2006)

Hình 2.2: Hạt tiêu

(www.vi.wikipedia.org)

2.1.2.2 Cà rốt

- Tên khoa học: Daucus carota L

- Tên tiếng Anh: Carrot

- Họ thực vật: thuộc họ Hoa tán (Umbelliferae)

Củ cà rốt là phần rễ của cây cà rốt, được trồng ở khắp mọi nơi trên thế giới và có quanh năm Cà rốt chứa nhiều caroten (tiền vitamin A), giàu về lượng đường và các loại vitamin cũng như năng lượng Các dạng đường tập trung ở lớp vỏ và thịt của củ, phần lõi rất ít

Hình 2.3: Cà rốt

(www.vi.wikipedia.org)

Ở Việt Nam, cây chỉ được trồng từ cuối thu đến đầu xuân Cà rốt có nhiều giống, nhưng ở Việt Nam các giống được trồng chủ yếu là giống trong nước (giống Đà Lạt) và giống nhập nội

Thành phần hóa học của cà rốt phụ thuộc rất lớn vào mức độ già của củ, tức phụ thuộc vào thời gian thu hoạch củ Ngoài ra với các giống khác nhau, điều kiện nông học khác nhau, cà rốt sẽ cho ta các củ có thành phần các chất dinh dưỡng khác nhau Tuy nhiên chúng bao gồm các thành phần chính sau: Chất khô, đường, protein, aminoacid, enzyme, và các chất khoáng Cà rốt được xem là loại rau có giá trị dinh dưỡng cao với đầy đủ thành phần Vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể

2.1.2.3 Muối Natri Clorua (NaCl)

Muối ăn có thành phần chủ yếu là NaCl chiếm từ 80-90%, ngoài ra còn có các thành phần khác không tan như khoáng không tan, các ion Mg2+, Ca2+, Fe2+, Fe3+… Trong muối ăn có nhiều muối MgCl2, CaCl2 độ hoà tan của 2 muối này lớn hơn rất nhiều so với độ hoà tan của NaCl Và khi nhiệt độ tăng độ hoà tan của hai muối này cũng tăng theo, khi đó hàm lượng của 2 loại muối này cao thì độ hoà tan của NaCl giảm xuống Ngoài ra CaCl2, MgCl2 còn gây vị đắng khi tỉ lệ của nó từ 0,15÷0,18% Tiêu chuẩn muối ăn dùng trong thực phẩm có hàm lượng Ca2+, Mg2+không vượt quá 0,7%(Ca2+ = 0,6%), (Mg2+= 0,1%)

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của các hạng muối

Bảng 2.2 Độ hòa tan ở các loại muối ở các nhiệt độ khác nhau (trong 100 phần nước)

2.1.2.4 Canxi Clorua (CaCl 2 )

Muối canxi thường được sử dụng trong công nghiệp như một tác nhân tạo rắn chắc cho rau quả, cấu trúc nhiều loại rau quả sẽ được cải thiện khi ngâm trong dung dịch muối canxi

Kết quả của quá trình ngâm canxi là tạo sự ổn định cho màng tế bào và hình thành canxi – pectat làm phiến giữa và vách tế bào trở nên cứng hơn Mặt khác, muối canxi có thể tác động lên mô tế bào góp phần làm nên tính nguyên vẹn của tế bào và kết quả là giữ vững hay tăng lực cứng của tế bào Ngâm trong môi trường nước muối canxi hòa tan thành Ca2+ và Cl- Khi ngâm nguyên liệu vào trong dung dịch thì

Ca2+ sẽ khuếch tán vào trong nguyên liệu làm tăng cấu trúc của nguyên liệu hơn Main et al, 1986 nhận thấy việc sử dụng canxi lactat sẽ cải thiện được cấu trúc của quả dâu tây đóng hộp kết quả này cũng được nghiên cứu bởi tác giả French et al.,

1989 trong quả mơ đóng hộp trong trường hợp sử dụng muối clorua canxi Các nghiên cứu của Ebbot et al., 1989, hay Lurie & Klen(1992) đã cho thấy độ giòn của táo được duy trì và cải thiện nhờ vào việc ngâm táo sau thu hoạch trong dung dịch CaCl2 1% Đặc biệt nghiên cứu của Lura – Guzmasn et al (1999) cũng cho thấy độ giòn của dưa (cucumis melo L.war-reticules) gia tăng 300% so với điều kiện bình thường khi được ngâm trong dung dịch CaCl2, 2,5% so với thời gian 1 phút Độ cứng của cà rốt cũng được cải thiện khi ngâm nguyên liệu 1 giờ trong muối canxi clorua 0,5% (Sila et al, 2003) Devalle et al., (1998) đã nghiên cứu quá trình tiền xử

lý (xử lý nhiệt kết hợp với CaCl2) có ảnh hưởng đến cấu trúc rau quả Những nghiên cứu của các tác giả cho thấy kết hợp việc xử lý ngâm CaCl2 và xử lý áp suất 300Mpa 600C trong 15 phút có thể giảm được sự mềm của rau quả Ngoài ra, một

số tác giả cũng có ý kiến tương tụ trên như Funchi gami et al., 1995 & Vu et al., (2004) Trong nghiên cứu về hàm lượng canxi bổ sung vào hạt tiêu (pipper ringer) cho thấy hàm lượng CaCl2 bổ sung vào là 0,2% trong sản phẩm cuối cũng có thể đạt được là 0,08% hàm lượng CaCl2 (Gu, Howard & Wagner, 1994) và sản phẩm duy trì cảm quan cao, mất mát chất dinh dưỡng ít

(nguồn: Nguyễn Thị Kim Tuyến, 2007)

2.2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC

2.2.1 Ứng dụng của lên men lactic

Quá trình lên men lactic được ứng dụng để bảo quản và chế biến các sản phẩm thực phẩm như:

- Bảo quản và chế biến các sản phẩm từ rau quả: kim chi, dưa chuột muối chua, dưa cải muối chua…

- Bảo quản và chế biến các sản phẩm từ thịt, thủy sản: nem chua, tôm chua…

- Bảo quản và chế biến các sản phẩm từ sữa: yaourt, phô mai…

2.2.2 Vi sinh vật trong quá trình lên men lactic

Quá trình lên men lactic trong rau quả muối chua là kết quả hoạt động của một số vi khuẩn và nấm men

2.2.2.1 Vi khuẩn sinh acid lactic (lactic acid bacteria)

Bảng 2.3: Một số đặc tính của vi khuẩn lactic

Nhiệt độ phát triển

10oC 40oC 45oC

Nồng độ muối ức chế (%)

Sản phẩm quan trọng

- Lactococcus lactis

subsp Lactic

Hình cầu

- Lactococcus lactis

subsp Cremoris

Hình cầu

(Nguồn: Brain J.B Wood, 1998, Lê Mỹ Hồng,2012)

Ghi chú: Dấu + là nhiệt độ hoạt động thích hợp cho vi khuẩn lactic

Dấu – là nhiệt độ không thích hợp cho vi khuẩn lactic

Đặc điểm chung của các vi khuẩn này là đều có khả năng chuyển hóa đường 6 carbon thành acid lactic Dựa vào sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hóa đường mà Kluyver chia các vi khuẩn sinh acid lactic làm 2 nhóm: vi khuẩn lactic lên men đồng hình và vi khuẩn lactic lên men dị hình

Những vi khuẩn có khả năng tạo ra acid latic như là sản phẩm chính hoặc sản phẩm chủ yếu (90% tổng lượng sản phẩm tạo thành) của quá trình lên men đường thì được coi là vi khuẩn lactic lên men đồng hình (homofementative lactic acid

bacteria) Như: Lactobacillus casei; L.plantarum; L.lactic; L.bulgaricus; L

delbrueckii…

Còn những vi khuẩn lactic sản sinh ra một lượng phân tử gam cân bằng giữa acid lactic, CO2 và ethanol sau quá trình lên men đường thì được coi là vi khuẩn lactic

lên men dị hình (heterofementative lactic acid bacteria) Như: Leuconostoc

mesenteroides; Lactobacillus brevis; Lact fermentum…

Những vi khuẩn lên men dị hình đóng vai trò chính trong việc sản sinh ra những cấu

tử tạo mùi hương đặc trưng cho các sản phẩm lên men như acetylaldehyde và diacetyl Các vi sinh vật lactic có hoạt độ khác nhau nên cường độ lên men lactic phụ thuộc vào dạng của hệ sinh vật có trong đó Dạng của hệ sinh vật cũng ảnh hưởng tới đặc trưng của sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy đường (Nguyễn Thị Bích Thủy, 2007)

Bảng 2.4: Các dạng lên men của một số loài thuộc giống Lactobacillus

Lactobacillus kefiri corrig

(Kandler and Kunath, 1983)

C

(Nguồn: Walter P.Hammes, Christian Hertel, 2006, Lê Mỹ Hồng, 2012)

Ghi chú:

A: lên men đồng thể bắt buộc

B: lên men dị thể không bắt buộc

C: lên men dị thể bắt buộc

2.2.2.2 Vi sinh vật khác

Trong quá trình muối chua rau, ngoài các vi khuẩn lactic còn có các vi khuẩn khác cùng phát triển Các vi khuẩn này cũng phân hủy đường, như vi khuẩn butyric, vi khuẩn acetic, các vi khuẩn gây thối…làm cho sản phẩm kém chất lượng hoặc làm

hư hỏng sản phẩm Như vi khuẩn butyric tác dụng lên glucid, chuyển hóa chúng

thành acid butyric, làm cho sản phẩm có vị ôi, khó chịu Các nấm mốc (Penicillium,

Fusarium, Cladosporium và Alternaria) làm giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng sản

phẩm Một số nấm men oxy hóa (Debaromyces, Mycoderma, Pichia, Candida) và nấm men rượu (Toluopsis, Saccharomyces, Hansenula, Torulaspora, Kloeckeral)

đều làm giảm lượng acid lactic trong thành phẩm của quá trình lên men

Do vậy cần thực hiện quá trình muối rau sao cho vi sinh vật lactic hoạt động mạnh

và ức chế được hoạt động của các vi sinh vật lạ (Nguyễn Thị Bích Thủy, 2007)

2.2.3 Môi trường sinh sống và phát triển

2.2.3.1 Điều kiện môi trường

Vi sinh vật là sinh vật sống, do đó sự sống của chúng phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố của môi trường xung quanh như nước, nhiệt độ, oxy, pH của môi trường

 Nước

Trước hết vi sinh vật không thể thiếu nước, vì nước chiếm tới 80-90% trọng lượng

vi sinh vật và tất cả những phản ứng hóa học trong cơ thể sống đều cần có nước Nhìn chung, vi khuẩn cần nhiều nước, nấm men cần ít nước hơn, còn nấm mốc có thể chịu được trong điều kiện khô hơn

 Nhiệt độ

Điều kiện quan trọng thứ hai là nhiệt độ của môi trường xung quanh Nhiệt độ có ảnh hưởng trực tiếp đến các phản ứng sinh hóa xảy ra trong các tế bào vi sinh vật Hầu hết các vi sinh vật chết ở nhiệt độ cao, ở nhiệt độ thấp các vi sinh vật chuyển sang trạng thái ít hoạt động Đối với vi khuẩn lactic, nhiệt độ thích hợp từ 10-40oC Các nấm men, nấm mốc đa số bị tiêu diệt ở 50-55oC Nhưng cũng có một số vi khuẩn có hại có thể chịu được nhiệt cao

Bảng 2.5: Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn lactic

Giống vi khuẩn lactic Nhiệt độ thích hợp (0 C)

 Oxy

Nhu cầu về oxy: Nấm men là một vi sinh vật hiếu khí nhưng có thể sống trong điều kiện kỵ khí Nấm mốc chỉ có thể phát triển trong điều kiện có không khí vì thế thường thấy trong lên men chua rau cải, nấm mốc nổi lên mặt nước dưa Vi khuẩn lactic là một loại vi khuẩn yếm khí, chúng cần nồng độ oxy rất thấp Một số vi sinh vật khác có mặt trong quá trình lên men lactic có nhu cầu khác nhau về oxy Có loài

kỵ khí (Clostridium) nhưng cũng có loại hiếu khí (Bacillus)

 pH của môi trường

Các vi khuẩn trong đó có vi khuẩn lactic sống tốt ở pH cao hơn nấm men, nấm mốc, thường không phát triển được khi pH của môi trường thấp hơn 3 Đối với nấm men, nấm mốc thường thích hợp với môi trường pH hơi acid (pH 2-3)

Bảng 2.6: pH thích hợp cho hoạt động của vi khuẩn lactic

Giống vi khuẩn lactic pH thích hợp pH tối thiểu

(Nguồn: Brian J.B Wood, 1998, Lê Mỹ Hồng, 2012)

2.2.3.2 Điều kiện dinh dưỡng

Ngoài các điều kiện của môi trường tác động đến sự sống của vi sinh vật thì muốn cho vi sinh vật có ích sinh sống và phát triển thì cần phải cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cho chúng Các môi trường dinh dưỡng nhân tạo cần cung cấp đầy đủ năng lượng, các vật liệu xây dựng tế bào và đảm bảo cho hiệu suất sinh tổng hợp cao, còn trong tự nhiên thì các chất dinh dưỡng của vi sinh vật chủ yếu lấy ở môi trường xung quanh

Thành phần môi trường gồm có nguồn thức ăn carbon, nitơ, các chất khoáng, các nguyên tố vi lượng và có thể có cả những chất kích thích sinh trưởng Việc lựa chọn các nguồn dinh dưỡng và nồng độ của chúng phụ thuộc vào đặc tính sinh lý của từng chủng, từng loài vi sinh vật

 Dinh dưỡng carbon

Carbon có trong tế bào chất, thành tế bào, trong tất cả các phân tử enzyme, acid nucleic và các sản phẩm trao đổi chất Chính vì vậy, những hợp chất chứa carbon có

ý nghĩa hàng đầu trong sự sống vi sinh vật Nguồn thức ăn carbon chủ yếu của vi sinh vật là carbohydrate Đối với vi khuẩn lactic thì nguồn carbon chính là glucose Glucose là nguồn carbon vạn năng đối với vi sinh vật Trao đổi glucose đáp ứng 3 nhu cầu của tế bào: sản sinh ra năng lượng, tạo thành những tiền chất và tạo ra các quá trình oxy hóa khử, để biến đổi những tiền chất này thành những sản phẩm trung gian hay sản phẩm cuối cùng dùng để xây dựng tế bào, đồng thời tích tụ trong môi trường một vài sản phẩm sinh tổng hợp

 Nitơ

Vi khuẩn lactic cũng như tất cả các cơ thể sống khác cần nitơ trong các quá trình sống để xây dựng tế bào vì tất cẩ các thành phần quan trọng của tế bào đều có chứa nitơ (protein, acid nucleic, enzyme…)

 Khoáng

Các hợp chất phosphore: sự có mặt các hợp chất phosphore trong môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật, đồng thời còn có tác dụng điều chỉnh hoạt tính enzyme đồng hóa các loại thức ăn carbon Trong tế bào vi sinh vật thường gặp các hợp chất polyphosphate có chức năng tham gia vào

sự vận chuyển glucose qua màng tế bào

Trong tế bào vi sinh vật có các chất khoáng khác như: Magie, Natri, sắt, Silic, Kali, nhôm…Vi sinh vật lấy chất khoáng từ môi trường dinh dưỡng Có trường hợp phải

bổ sung vào môi trường các dạng muối khoáng, có khi có sẵn trong nguyên liệu pha môi trường (đường…) vào trong nước

Những hợp chất khoáng của môi trường có nhiều sinh lý khác nhau Một trong những tính chất của chúng là làm thay đổi trạng thái hóa keo của tế bào chất Muối

ăn (NaCl) trong môi trường lên men ngoài tác dụng cung cấp nguồn ion Cl- còn có tác dụng thay đổi áp suất thẩm thấu của màng tế bào

 Nguyên tố vi lượng

Các nguyên tố vi lượng như kẽm, đồng, mangan, moran, …chỉ cần với một lượng ít

và chúng thường có sẵn trong nguyên liệu

2.2.4 Các dạng của quá trình lên men lactic

2.2.4.1 Dạng lên men lactic đồng hình

Trong thiên nhiên tồn tại một loại vi khuẩn gọi là vi khuẩn lactic điển hình, có khả năng phân hủy chất đường theo con đường đơn giản và tạo nên sản phẩm chủ yếu là acid lactic Đây còn gọi là quá trình lên men lactic điển hình hay còn gọi là lên men lactic đồng hình

C6H12O6 2CH3 -CH2OH-COOH + 22,5kcal

Đường acid lactic

Do hệ enzyme trong các vi khuẩn khác nhau thường là khác nhau nên cơ chế hoá học của quá trình lên men lactic ở các giống vi khuẩn thường không giống nhau Ở

vi khuẩn lactic đồng hình, sự chuyển hoá chất đường thành acid lactic đi theo con đường lên men rượu đến giai đoạn tạo thành acid pyruvic, acid này được khử bằng hai nguyên tử hidro nhờ enzyme Lacticodehydrogenase để trở thành acid lactic

CH3-CO-COOH+ 2H CH3-CHOH - COOH

Acid pyruvic acid lactic

Lacticodehydrogenase

2.2.4.2 Dạng lên men lactic dị hình

Nhóm vi khuẩn lên men lactic không đồng hình thì gây lên men phức tạp hơn gọi là lên men lactic không điển hình hay lên men lactic dị hình Chúng tạo nên trong môi trường ngoài acid lactic còn có nhiều sản phẩm phụ khác như acid succinic, acid acetic, rượu etylic, CO2, H2…

Vi khuẩn lên men lactic dị hình rất cần thiết trong lên men muối chua vì chúng sinh

ra các acid dễ bay hơi và một số chất thơm (ester, diacetyl, aldehyde,….) tạo mùi vị

ưa thích cho sản phẩm Chúng xuất hiện sớm trong quá trình lên men

C6H12O6 CH3-CHOH-COOH + COOH-CH2-CH2-COOH + CH3-COOH Đường acic lactic acid succinic acid acetic + CH3-CH2OH + CO2 + H2 + x kcal

Rượu etylic

Số lượng các sản phẩm phụ thuộc hoàn toàn vào giống vi sinh vật, vào môi trường dinh dưỡng và vào điều kiện ngoại cảnh Nói chung thì acid lactic thường chiếm 40% lượng đường đã được phân hủy, acid succinic gần 20% acid acetic khoảng 10%, rượu etylic khoảng 10% và các loại khí gần 20% Đôi khi lượng khí ít hơn và thay vào đó một lượng nhỏ acid formic (Lê Mỹ Hồng, 2012)

2.2.5 Vai trò của acid lactic và muối trong quá trình muối chua

Acid lactic và các sản phẩm khác của quá trình lên men tạo thành làm cho sản phẩm

có hương vị đặc trưng Ngoài ra acid lactic còn có tính chất sát trùng, do có khả năng ức chế sự hoạt động của nhiều loại vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm Khi hàm lượng acid lactic đạt 0,5% thì sẽ ức chế các vi sinh vật khác Còn khi hàm lượng acid lactic đạt 1-2% thì sẽ ức chế hoạt động của các vi khuẩn lactic làm cho quá trình lên men lactic không thể tiếp tục Tuy nhiên, acid lactic không ức chế được hoạt động của một số nấm men, nấm mốc

Muối gây ra hiện tượng co nguyên sinh ở tế bào rau quả, làm dịch bào tiết ra Trong dịch bào có chứa nhiều đường và một số chất dinh dưỡng khác, tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật lactic khác phát triển, làm cho sản phẩm đạt được chất lượng cao Muối tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm rau muối chua Ngoài ra muối còn

có tác dụng bảo quản sản phẩm Nồng độ muối 2% ít ảnh hưởng tới vi khuẩn lactic nhưng khi nồng độ muối ăn tương đối cao (5-7%) sẽ ức chế đa số vi sinh vật và cả

vi khuẩn lactic cũng bị giảm hoạt độ 30%

2.2.6 Các giai đoạn của quá trình lên men

Trong quá trình lên men xảy ra hàng loạt quá trình: quá trình trích ly hay thẩm thấu các chất từ mô bào thực vật, quá trình tăng sinh khối của vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn lactic), quá trình tạo acid lactic, quá trình ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối bởi acid lactic và muối, quá trình tạo hương của sản phẩm Quá trình lên men này hoàn toàn là quá trình lên men tự nhiên gây ra bởi nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau Bởi vậy quá trình này xảy ra ba giai đoạn cơ bản:

Giai đoạn thứ nhất: đường và các chất hòa tan có trong dịch bào của mô bào thực

vật được thẩm thấu ra ngoài, nhờ vậy tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic và một số vi sinh vật khác phát triển Điều dễ nhận thấy là trên bề mặt khối dịch lên

men có nhiều bọt khí Trong giai đoạn này vi khuẩn Leuconostoc mensenteroides

phát triển rất mạnh Loài vi khuẩn này sinh acid lactic và sinh khí Lượng acid lactic

ở giai đoạn này rất nhỏ (<1%)

Giai đoạn thứ hai: Trong giai đoạn này số lượng vi khuẩn lactic đạt cao nhất, đồng

thời acid lactic tích tụ rất nhiều, pH dịch lên men giảm nhanh Do tác dụng của acid lactic mà các vi khuẩn gây thối giảm mạnh Trong giai đoạn này, hương vị đặc trưng của sản phẩm lên men bắt đầu hình thành, chất lượng sản phẩm cuối cùng phụ thuộc nhiều ở giai đoạn này Cuối giai đoạn hai lượng acid lactic đạt cực đại và tác động ngược lại với vi khuẩn lactic, quá trình lên men chuyển sang giai đoạn thứ ba

Giai đoạn ba: ở giai đoạn này vi khuẩn lactic chết dần trong khi nấm sợi và nấm

men tăng dần số lượng Do sự phát triển mạnh của nấm sợi acid lactic bắt đầu giảm dẫn tới sự hư hỏng nhanh chóng của sản phẩm Khối rau, quả lên men bắt đầu bị các

vi khuẩn gây thối Để kéo dài giai đoạn ba nên đưa sản phẩm kết thúc ở giai đoạn 2 vào điều kiện lạnh (2-4oC) hay dùng hóa chất chống nấm sợi, nấm men và vi khuẩn gây thối, thường sử dụng acid sorbic và natribenzoat (Nguyễn Thị Hiền, 2006)

2.2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic

Nồng độ muối ăn, hàm lượng đường trong sản phẩm (đường có sẵn trong nguyên liệu và đường bổ sung thêm), độ pH của sản phẩm, hệ vi sinh vật trong sản phẩm và nhiệt độ của sản phẩm…

 Ảnh hưởng của muối

Dung dịch muối ăn với nồng độ tương đối cao sẽ ức chế sự phát triển của vi sinh vật, kể cả các vi sinh vật lactic Khi tiến hành muối chua rau, cần tạo điều kiện cho các vi sinh vật lactic phát triển và ức chế sự phát triển của các vi sinh vật lạ Do vậy cần dùng lượng muối không quá cao: thường sử dụng muối ăn với tỷ lệ 3-5% so với nguyên liệu, hoặc sử dụng nước muối có nồng độ 6-10%

 Ảnh hưởng của đường

Đường trong nguyên liệu là nguồn tích tụ acid lactic Trong trường hợp hàm lượng đường trong nguyên liệu quá ít thì hàm lượng acid lactic tích tụ trong sản phẩm cũng không đạt mức yêu cầu Khi ấy sản phẩm có hương vị kém và dễ bị hư hỏng trong quá trình tồn trữ Vì vậy, khi muối chua cần lựa chọn loại nguyên liệu rau có hàm lượng đường đạt mức yêu cầu và khi cần thì phải bổ sung thêm đường ở ngoài vào

hưởng xấu cho quá trình lên men Khi tích tụ tới hàm lượng cao hơn (1-2%), acid lactic ức chế hoạt động của các vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic do vậy cũng bị kìm hãm Nồng độ acid lactic giới hạn đạt được trong quá trình lên men lactic phụ thuộc vào lượng đường có trong sản phẩm, vào nồng độ muối, vào nhiệt

độ lên men và vào dạng vi sinh vật lactic Tuy nhiên acid lactic không ức chế hoạt động của một số nấm men và nấm mốc

 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ lên men có ảnh hưởng trực tiếp tới tốc độ lên men và tới chất lượng sản phẩm Ở nhiệt độ 0-4oC, sự lên men lactic không bị đình chỉ nhưng tiến hành rất chậm Nhiệt độ tối ưu cho sự hoạt động của nhiều vi sinh vật lactic là 36-42oC Nhưng nhiệt độ ấy cũng kích thích sự phát triển của nhiều vi sinh vật lạ Vì vậy, thường muối chua rau ở nhiệt độ không quá 20oC, tùy thuộc dạng nguyên liệu được

sử dụng

 Ảnh hưởng của oxy

Sự lên men lactic cần tiến hành trong điều kiện yếm khí Các vi khuẩn lactic hoạt động trong điều kiện kị khí tùy nghi, tức là khi phát triển không nhất thiết phải có mặt của không khí Một số loài trong chúng bị giảm hoạt động khi có không khí Trong khi đó các vi sinh vật lạ như các vi khuẩn acetic, các nấm mốc có khả năng làm giảm chất lượng sản phẩm lại động trong điều kiện hiếu khí cao độ và khi không có không khí thì không phát triển được (Nguyễn Thị Bích Thủy, 2007)

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Canxi clorua (CaCl2)

- Natri hydroxyt (NaOH) 0,1N

3.2.1.1 Phương pháp lấy mẫu

Nguyên liệu được mua từ chợ Hưng Lợi, chợ Cái Khế, chọn nguyên liệu đủ độ già, loại củ to, vỏ dày Bố trí dãy thí nghiệm với cùng một nguồn nguyên liệu

3.2.1.2 Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên và theo thể thức thừa số Kết quả được tính toán thống kê và phân tích phương sai, kiểm định LSD bằng chương trình thống kê Statgraphics XIV.2

3.2.2 Phương pháp phân tích

- pH dịch lên men: Sử dụng pH kế

- Hàm lượng acid : phương pháp thể tích định phân Dùng dung dịch kiềm chuẩn - NaOH (0,1N) để trung hòa hết các acid có trong thực phẩm với phenolphtalein làm chất chỉ thị màu

- Hàm lượng đường tổng : Phương pháp Lane – Eynone Dựa vào phản ứng của đường nghịch đảo khử đồng trong dung dịch Fehling thành oxit đồng 1 (Cu2O) có màu đỏ gạch

- Hàm lượng muối : phương pháp Mohr - Sử dụng dung dịch chuẩn AgNO3 (0,1N)

để phản ứng hết với muối có trong dung dịch trung tính với chất chỉ thị K2CrO4

- Hàm lượng tinh bột: là hiệu số giữa hàm lượng gluxit tổng số của hàm lượng đường tổng số và nhân với hệ số 0,9 (TCVN 4594-88)

- Cấu trúc nguyên liệu: sử dụng máy đo cấu trúc Rheotex

- Cảm quan: Sử dụng phương pháp cho điểm (theo thang điểm tự xây dựng)

Bảo quản

3.3 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM

3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ CaCl 2 , thời gian chần đến chất lượng và quá trình lên men sản phẩm

- Mục đích: Tìm ra giá trị thích hợp để giữ cấu trúc nguyên liệu được giòn và

ổn định trong quá trình muối chua

- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành 2 nhân tố và lặp lại 2 lần Nhân tố A: Thời gian chần (phút), 4 mức khảo sát

A1: 1 A2: 2 A3: 3 A4: 4 Nhân tố B: Nồng độ CaCl2 (%), 4 mức khảo sát

B1:0 B2: 0,3 B3: 0,6 B4: 0,9 Tổng số nghiệm thức: 4 x 4 = 16, và một mẫu đối chứng

Tổng số đơn vị thí nghiệm: 17 x 2 = 34

- Tiến hành thí nghiệm: Củ sắn được gọt võ, rửa sạch và cắt thành từng miếng nhỏ với kích thước 0,5x4x0,5 cm Với khối lượng 100 g/mẫu, ta tiến hành pha dung dịch nước chần với nồng độ CaCl2 ở 4 mức khảo sát cùng với thời gian chần ở nhiệt

độ 65-70 oC

- Sơ đồ bố trí:

Bảng 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Nhân tố B Nhân tố A

- Chỉ tiêu theo dõi:

Đánh giá cảm quan: độ giòn, mùi vị

Cấu trúc (độ cứng, g) nguyên liệu

Hàm lượng acid lactic

pH dịch lên men

3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ muối NaCl đến thời gian lên men

- Mục đích: Xác định tỷ lệ muối và thời gian lên men thích hợp

- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 1 nhân tố, 2 lần lặp lại

Nhân tố C: Tỷ lệ muối NaCl (%), 5 mức khảo sát

C1: 2 C2: 3 C3: 4C4: 5 C5: 6 Tổng số nghiệm thức: 5 x 1= 5

Tổng số đơn vị thí nghiệm: 5 x 2 = 10

- Tiến hành thí nghiệm: Củ sắn được gọt võ, rửa sạch và cắt thành từng miếng nhỏ với kích thước 0,5x4x0,5 cm Với khối lượng 100 g/mẫu, ta tiến hành pha dung dịch nước chần với nồng độ CaCl2 và thời gian chần tối ưu trong thí nghiệm 1 ở nhiệt độ 65-70 oC Các mẫu thí nghiệm ta tiến hành pha dung dịch muối bổ sung ở 4 mức khảo sát Sau khi bổ sung dung dịch muối ta cho vào keo để tiến hành lên men,

và ghi nhận kết quả

- Chỉ tiêu theo dõi:

Đánh giá cảm quan: độ giòn, mùi, vị;

Hàm lượng acid lactic;

- Mục đích: Chọn nhiệt độ bảo quản thích hợp để giữ chất lượng sản phẩm

- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 2 nhân tố, lặp lại 2 lần

Nhân tố D: nhiệt độ bảo quản (oC) , 4 mức khảo sát

D1: 5 D2: 10 D3: 15 D4: nhiệt độ phòng Nhân tố E: Chất bảo quản

E1: Có sử dụng natribenzoat (0,1%) E2: Không sử dụng

- Tiến hành thí nghiệm: Củ sắn được gọt võ, rửa sạch và cắt thành từng miếng nhỏ với kích thước 0,5x4x0,5 cm Với khối lượng 100 g/mẫu, ta tiến hành pha dung dịch nước chần với nồng độ CaCl2, thời gian chần tối ưu trong thí nghiệm 1 ở nhiệt

độ 65-70 oC Chọn tỷ lệ muối tối ưu ở thí nghiệm 2 Sau khi bổ sung dung dịch muối ta cho vào keo để tiến hành lên men, đến khi thời gian lên men đạt yêu cầu ta tiến hành khảo sát các yếu tố bảo quản

- Sơ đồ bố trí:

Bảng 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Nhân tố E Nhân tố D

- Chỉ tiêu theo dõi:

Hàm lượng acid lactic;

pH dịch lên men

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU

Thành phần nguyên liệu đóng vai trò quyết định chất lượng sản phẩm Vì vậy trước khi tiến hành thí nghiệm chế biến sản phẩm việc phân tích thành phần nguyên liệu

là điều rất cần thiết Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu ở bảng sau:

Bảng 4.1: Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu củ sắn

Do nguyên liệu củ sắn màu trắng kem sẽ làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm,

để tạo thêm phần hấp dẫn về màu sắc và mùi vị của sản phẩm muối chua nên cần bổ sung thêm nguyên liệu phụ là củ cà rốt và tiêu xanh

4.2 KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CaCl 2 , THỜI GIAN CHẦN ĐẾN CHẤT LƯỢNG VÀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN CỦA SẢN PHẨM

Muối canxi thường được sử dụng như một tác nhân tạo sự rắn chắc cho rau quả Đối với các sản phẩm muối chua trải qua quá trình xử lý nhiệt thì người ta thường bổ sung muối CaCl2 vào nước chần nhằm cải thiện cấu trúc Đồng thời yếu tố thời gian chần cũng ảnh hưởng đáng kể đến cấu trúc nguyên liệu Chính vì thế, trong thí nghiệm này chỉ tập trung xác định sự thay đổi cấu trúc sản phẩm sau quá trình lên men

Thí nghiệm được tiến hành với việc chần nguyên liệu ở nhiệt độ 65–70oC, nồng độ muối NaCl 3,5%, kết hợp với việc bổ sung CaCl2 vào nước chần ở các nồng độ và thời gian chần khác nhau Tiến hành theo dõi quá trình lên men trong 10 ngày Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 bổ sung trong nước chần và thời gian chần đến hàm lượng acid, giá trị pH và cấu trúc của sản phẩm được thể hiện ở những đồ thị sau:

4.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 , thời gian chần đến hàm lượng acid lactic

từ ngày lên men thứ 6 Đồng thời đạt hàm lượng acid lactic cao nhất ở ngày thứ 7 đối với đa số các mẫu Các mẫu được chần ở thời gian 2 phút và nồng độ CaCl20,6% sẽ cho hàm lượng acid cao nhất so với các mẫu còn lại Kết quả đó cũng được thể hiện rõ ở hình 4.9, đồng thời cho thấy được ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 đến quá trình lên men ở thời gian chần 2 phút

độ giòn của nguyên liệu Còn những mẫu có thời gian chần ngắn hơn thì chưa đủ thời gian để làm thay đổi tính chất keo của protein.

4.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2 , thời gian chần đến pH dịch lên men