Xây dựng quy trình chế biến sản phẩm dưa bồn bồn muối chua

Đề tài đã nghiên cứu một số vấn đề cho quá lên men bồn bồn muối chua gồm i Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường bổ sung khi lên men bằng nước vo gạo đến khả năng lên men của bồn bồn muối

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ BIẾN SẢN PHẨM

DƯA BỒN BỒN MUỐI CHUA

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ BIẾN SẢN PHẨM

DƯA BỒN BỒN MUỐI CHUA

Lớp: CNTP K33

Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Xây dựng quy trình chế biến sản phẩm

dưa bồn bồn muối chua” do Trần Thị The thực hiện và báo cáo đã được hội đồng

chấm luận văn thông qua

Giáo viên hướng dẫn

Cần Thơ, ngày tháng năm 2011

Chủ tịch hội đồng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây

Tác giả

Trần Thị The

LỜI CẢM ƠN

Luận văn “Xây dựng quy trình chế biến sản phẩm dưa bồn bồn muối chua” được

thực hiện trong thời gian 3 tháng

Luận văn này được hoàn thành nhờ sự giúp đỡ về trang thiết bị, hóa chất, dụng cụ phân tích của phòng thí nghiệm Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp

và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại học Cần Thơ Trong quá trình nghiên cứu cũng

có những khó khăn nhưng đến nay thì tôi cũng đã hoàn thành công trình nghiên cứu của mình Để có được thành quả như ngày hôm nay chính nhờ sự giúp đỡ của cha mẹ, thầy cô, bạn bè và sự nỗ lực của bản thân

Con kính gởi đến ba mẹ và những người thân yêu nhất của con lòng biết ơn sâu sắc về những gì mà mọi người đã giành cho con, để con có đầy đủ điều kiện học tập và nghiên cứu

Em xin chân thành cảm ơn cô Phan Thị Anh Đào đã tận tình hướng dẫn, luôn quan tâm, động viên, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu và giúp đỡ cho em rất nhiều trong quá trình nghiên cứu hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu của mình

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô của bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu của em trong suốt thời gian qua

Em xin gửi lời cảm ơn đến giáo viên phản biện đã đọc và đóng góp ý kiến quý báu cho luận văn được hoàn chỉnh

Em xin chân thành cảm ơn các anh chị học viên, và sinh viên của bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ đã giúp đỡ và động viên tinh thần rất nhiều trong quá trình tôi nghiên cứu đề tài của mình

Cần Thơ, ngày tháng 5 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Trần Thị The

TÓM LƯỢC

Bồn bồn muối chua là sản phẩm được chế biến dựa trên kỹ thuật muối chua truyền thống theo quy mô thủ công hộ gia đình do đó biện pháp lên men chưa được nghiên cứu nhiều Vì vậy, nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến sản phẩm dưa bồn bồn muối chua được tiến hành Đề tài đã nghiên cứu một số vấn đề cho quá lên men bồn bồn muối chua gồm (i) Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường bổ sung khi lên men bằng nước vo gạo đến khả năng lên men của bồn bồn muối chua, (ii) Ảnh hưởng của loại và hàm lượng bột bổ sung đến khả năng lên men cũng như chất lượng sản phẩm Kết quả nghiên cứu cho thấy khi lên men bằng nước vo gạo có bổ sung 2,5% muối và 3% đường cho quá trình lên men đạt hiệu quả, hàm lượng acid đạt được khoảng 0,76% với pH là 3,05, sản phẩm có giá trị cảm quan cao Ngoài ra, khi thay thế nước

vo gạo bằng bột bắp và bột gạo bổ sung cũng cho thấy quá trình lên men đạt hiệu quả nhưng bột bắp cho kết quả lên men tốt hơn bột gạo Song các mẫu lên men bằng bột gạo cho kết quả cảm quan cao hơn lên men bằng bột bắp

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM LƯỢC iv

DANH SÁCH HÌNH viii

DANH SÁCH BẢNG x

Phần 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Giới thiệu 1

1.2 Mục tiêu đề tài 1

Phần 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 Sơ lược về nguyên liệu 2

2.2 Nguồn bột sử dụng trong quá trình lên men 3

2.2.1 Gạo 3

2.2.2 Bột bắp (ngô) 3

2.3 Tinh bột 4

2.4 Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men 6

2.4.1 Vi sinh vật trong quá trình lên men 6

2.4.2 Các giai đoạn trong quá trình lên men 10

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 10

2.6 Các hiện tượng hư hỏng trong quá trình muối chua 12

2.7 Các phương pháp bảo quản 13

Phần 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.1 Phương tiện nghiên cứu 14

3.1.1 Thời gian và địa điểm 14

3.1.2 Nguyên liệu 14

3.1.3 Hóa chất 14

3.1.4 Thiết bị và dụng cụ 14

3.2 Phương pháp nghiên cứu 14

3.2.1 Bố trí thí nghiệm 14

3.2.1.2 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu tìm ra nồng độ muối đường thích hợp cho

quá trình muối chua bồn bồn 15

3.2.1.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của loại và nồng độ bột bổ sung đến quá trình lên men bồn bồn 17

3.3 Phương pháp đo lường các thông số 18

3.3.1 Chỉ tiêu cảm quan 18

3.3.2 Chỉ tiêu hóa lý 19

Phần 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20

4.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu 20

4.2 Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến chất lượng sản phẩm 20

4.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ muối, đường bổ sung đến pH dịch lên men sản phẩm 21

4.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ muối, đường đến oBrix của bồn bồn muối chua 22

4.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ muối, đường đến hàm lượng acid sản phẩm 24

4.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến cấu trúc sản phẩm 25

4.2.5 Ảnh hưởng của nồng độ muối, đường đến cảm quan sản phẩm 27

4.3 Ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến quá trình lên men bồn bồn muối chua 29

4.3.1 Ảnh hưởng loại và tỉ lệ bột bổ sung đến pH của quá trình lên men bồn bồn muối chua 30

4.3.2 Ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến hàm lượng acid sản phẩm bồn bồn muối chua 31

4.3.3 Ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến hàm lượng đường sản phẩm bồn bồn muối chua (%) 32

4.3.4 Ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến cấu trúc sản phẩm bồn bồn muối chua, độ giòn (g lực) 33

4.3.5 Ảnh hưởng của loại và nồng độ bột sử dụng đến cảm quan sản phẩm bồn bồn muối chua 35

Phần 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38

5.1 Kết luận 38

5.2 Đề nghị 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHỤ LỤC A CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH xii PHỤ LỤC B PHÂN TÍCH THỐNG KÊ xvii

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1: Bồn bồn Trang 2 Hình 2.2: Amylose Trang 5 Hình 2.3: Amylopectin Trang 5

Hình 2.4: Lactobacillus phantarum Trang 6

Hình 2.5: Lên men đồng hình Trang 7 Hình 2.6: Lên men dị hình Trang 8

Hình 2.7: Leuconestoc mensenteroides Trang 8

Hình 3.8: Quy trình khảo sát bồn bồn muối chua Trang 15 Hình 3.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 Trang 16 Hình 3.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 Trang 18 Hình 4.11: Đồ thị thể hiện pH trong suốt quá trình lên men bồn bồn Trang 22 Hình 4.12: Đồ thị thể hiện sự thay đổi độ Brix trong suốt quá trình lên men Trang 23 Hình 4.13: Đồ thị thể hiện hàm lượng acid sản phẩm (%) của bồn bồn muối chua

Trang 25 Hình 4.14: Đồ thị thể hiện cấu trúc sản phẩm bồn bồn muối chua Trang 26 Hình 4.15: Đồ thị thể hiện giá trị cảm quan của bồn bồn muối chua Trang 27 Hình 4.16: Đồ thị thể hiện giá trị cảm quan của hai ngiệm thức lên men bồn bồn

muối chua Trang 29 Hình 4.17: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến pH sản phẩm

Trang 30 Hình 4.18: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến hàm lượng

acid sản phẩm Trang 31 Hình 4.19: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến hàm lượng

đường sản phẩm Trang 33 Hình 4.20: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến cấu trúc sản

phẩm Trang 34 Hình 4.21: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến cảm quan sản

phẩm Trang 35 Hình 4.22: Sản phẩm bồn bồn muối chua bằng nước vo gạo Trang 37

Hình 4.24: Sản phẩm bồn bồn muối chua có bổ sung bột gạo Trang 37 Hình 4.25: Sản phẩm bồn bồn muối chua Trang 37 Hình 5.26: Quy trình sản xuất bồn bồn muối chua đề nghị Trang 38

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của bồn bồn trong 100 gram 2

Bảng 2.2: Thành phần dinh dưỡng cơ bản của hạt gạo nguyên 3

Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng của bột bắp và bột gạo trong 100 gram 4

Bảng 2.4: pH hoạt động của vi sinh vật 11

Bảng 2.5: Vitamin và các chất sinh trưởng cần thiết cho sinh trưởng của các vi khuẩn lactic 12

Bảng 3.6: Các phương pháp phân tích 19

Bảng 4.7: Thành phần của nguyên liệu 20

Bảng 4.8: Ảnh hưởng của nồng độ muối và nồng độ đường đến pH của bồn bồn muối chua 21

Bảng 4.9: Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến oBrix của dung dịch lên men bồn bồn muối chua 23

Bảng 4.10: Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến hàm lượng acid sản phẩm (%) của bồn bồn muối chua 24

Bảng 4.11: Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến cấu trúc sản phẩm bồn bồn muối chua, độ giòn (g lực) 26

Bảng 4.12: Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến cảm quan sản phẩm bồn bồn muối chua 27

Bảng 4.13: So sánh hai nghiệm thức sử dụng nước vo gạo (2,5% muối và 3% đường) với nghiệm thức không sử dụng nước vo gạo (2% muối và 3% đường) 28

Bảng 4.14: Ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến pH của quá trình bồn bồn muối chua 30

Bảng 4.15: Ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến hàm lượng acid sản phẩm (%, tính theo acid lactic) 31

Bảng 4.16: Ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến hàm lượng đường của sản phẩm (%) 32

Bảng 4.17: Ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến độ giòn sản phẩm (g lực) 34

Bảng 4.18: Ảnh hưởng của loại và tỉ lệ bột bổ sung đến cảm quan sản phẩm 35

Bảng 1: Bảng tra lượng đường nghịch chuyển xv

Bảng 2: Bảng đánh giá cảm quan xvi

Phần 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Giới thiệu

Rau xanh là thức ăn hết sức quan trọng cho sức khỏe của con người Nó cung cấp vitamin và các chất khoáng cần thiết cho các hoạt động chuyển hoá các chất dinh dưỡng trong cơ thể Đặc biệt là các loại vitamin và khoáng chất có tác dụng phòng chống lão hóa, duy trì hoạt động của các cơ quan và bảo vệ sức khỏe Rau cung cấp chủ yếu chất xơ, giúp hệ tiêu hoá hoạt động tốt (chất xơ có tác dụng giải độc, ngừa bệnh tiểu đường, ung thư và làm giảm tác hại của các chất béo có hại cho tim mạch, gan, thận,…) Vì vậy, rau không thể thiếu trong khẩu phần ăn của con người khi mà nhu cầu về nguồn thực phẩm giàu chất đạm, chất đường bột … ngày càng cao, nhằm giúp cơ thể cân bằng dinh dưỡng (tiêu hóa, hấp thu, biến dưỡng) và kéo dài tuổi thọ Việt Nam, có khí hậu nhiệt đới, có nhiều vùng tiểu khí hậu khác nhau nên chủng loại rau đa dạng, sản lượng lớn, giá thành rẻ Tuy nhiên, sau thu hoạch rau dễ bị hư hỏng trong điều kiện bảo quản bình thường Vì vậy, việc chế biến rau thành những món ăn dinh dưỡng và kéo dài thời gian bảo quản luôn là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu Cũng giống như nhiều loại rau cải khác: bắp cải, dưa leo… Bồn bồn muối chua là một sản phẩm đặc trưng của vùng Bạc Liêu – Cà Mau, miền Tây Nam Bộ Những năm gần đây, dưa bồn bồn được nhiều người ưa chuộng và trở thành món khoái khẩu

ở nhiều vùng, nhiều địa phương như Cà Mau, Bạc Liêu, Cần Thơ, Sóc Trăng,…Tuy nhiên, với kỹ thuật truyền thống thủ công tại các đơn vị nhỏ lẻ quy mô gia đình thì khó ổn định được chất lượng sản phẩm Vì vậy, để tạo ra sản phẩm có chất lượng đồng đều sau quá trình lên men và bước đầu định hướng cho việc bảo quản sản phẩm

là vấn đề cần được quan tâm – Đây cũng chính là cơ sở cho đề tài này

1.2 Mục tiêu đề tài

Xác định các nhân tố ảnh hưởng và tìm ra phương pháp sản xuất bồn bồn muối chua nhằm tạo ra sự đồng nhất về chất lượng sản phẩm, từng bước công nghiệp hóa quy trình sản xuất Ngoài ra còn nâng cao được giá trị kinh tế, giá trị dinh dưỡng cho cây bồn bồn và tạo nên sự đa dạng cho sản phẩm muối chua Đề tài nhằm đưa ra một quy trình sản xuất hoàn chỉnh, tạo ra sản phẩm được nhiều người ưa chuộng và hướng phát triển mới cho cây bồn bồn của người nông dân.

Phần 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Sơ lược về nguyên liệu

năm Thuộc dạng cây hoa đơn tính

Hoa có màu vàng nâu, nhiều lông

Thành phần dinh dưỡng cơ bản của bồn bồn được thể hiện ở bảng 2.1 sau:

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của bồn bồn trong 100 gram

Thành phần Đơn vị tính Hàm lượng Thành phần Đơn vị tính Hàm lượng

2.2 Nguồn bột sử dụng trong quá trình lên men

2.2.1 Gạo

Hạt gạo được hình thành bởi phôi (hạt mầm) và phôi nhũ (phần lớn nhất được dùng làm sản phẩm lương thực) Thông thường người ta nói đến hạt gạo với biểu tượng chung nhất là phôi nhũ Bao quanh phôi nhũ gồm ba lớp: lớp vỏ bì, lớp vỏ lụa và lớp cutin của nhân hạt gạo (Lê Văn Thịnh, 2000 ) Thông thường hạt gạo chứa 18,5% amylose và 81,5% amylose pectin (Bùi Đức Lợi và cộng sự, 2007)

Thành phần dinh dưỡng của gạo được trình bày ở bảng 2.2 sau đây:

Bảng 2.2: Thành phần dinh dưỡng cơ bản của hạt gạo nguyên

Dựa vào sự khác nhau về hình dáng hạt, mức độ trắng trong của nội nhũ và ý nghĩa sử dụng mà phân bắp thành các loại khác nhau Tùy theo từng loại mà có hàm lượng tinh bột khác nhau Ví dụ như ngô đá có hàm lượng tinh bột từ 56 – 75%, ngô răng ngựa chứa 60 – 63% hàm lượng tinh bột, ngô bột chứa 55 – 58% hàm lượng tinh bột Tinh bột các giống ngô thông thường có khoảng 24% amylose và 76% amylosepectin

(Bùi Đức Lợi và cộng sự, 2007)

Thành phần dinh dưỡng của bột bắp và bột gạo được trình bày dưới bảng sau:

Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng của bột bắp và bột gạo trong 100 gram

Amylose là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500 – 2000 đơn vị glucose, liên kết với nhau bởi liên kết a - 1,4 glycozide Trọng lượng phân tử khoảng 50.000 – 160.000

(Nguyễn Nhật Minh Phương, 2009)

Amylose pectin là polyme mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết a -1,4 glucozide còn có nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết a - 1,6 glucozide Mối liên kết này làm cho phân tử cồng kềnh hơn, chiều dài của chuỗi mạch nhánh này khoảng 25 – 30 đơn vị glucose Phân tử amylose pectin có thể chứa tới 100.000 đơn vị glucose (Nguyễn Nhật Minh Phương, 2009)

Các tính chất chức năng của tinh bột:

- Khả năng hấp thụ nước và sự hồ hóa của tinh bột:

+ Quá trình trương nở: Khi hòa tan tinh bột vào nước, đầu tiên các phân tử nước

sẽ thâm nhập vào giữa các phân tử tinh bột có kích thước lớn và tương tác với các nhóm hoạt động của tinh bột, tạo ra lớp vỏ nước và làm cho mắt xích nào đó của phân

trình này xảy ra không hạn chế sẽ làm bung các phân tử tinh bột và chuyển thành dạng dung dịch (Hoàng Kim Anh, 2007)

+ Quá trình hấp thụ nước: Ở trạng thái bình thường, các phân tử tinh bột liên kết với nhau bằng liên kết hydro rất bền Khi hấp thụ nước sẽ xảy ra sự hydrat hóa các nhóm hydroxy và tạo thành liên kết hydro với nước Khi nhiệt độ tăng sẽ làm tăng khả năng hấp thụ nước, làm đứt các liên kết hydro và phá vỡ hạt tinh bột (Hoàng Kim Anh, 2007)

+ Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ hồ hóa tinh bột: Nhiệt độ hồ hóa phụ thuộc vào thành phần amylose và amylose pectin, các ion kim loại liên kết với tinh bột, các muối vô cơ ở nồng độ thấp, các chất không điện ly như đường (Hoàng Kim Anh, 2007)

- Tính chất nhớt dẻo của hồ tinh bột: Độ nhớt của tinh bột tăng trong môi trường kiềm vì làm tăng khả năng ion hóa các phân tử tinh bột nên làm tăng khả năng hydrat hóa, ngoài ra độ nhớt còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như pH, chất phụ gia

(Hoàng Kim Anh, 2007)

- Khả năng tạo gel và thoái hóa của tinh bột: Dung dịch có khả năng tạo gel khi có nồng độ vừa phải, để nguội ở trạng thái yên tĩnh Tinh bột có hàm lượng amylose pectin cao thì khó tạo gel vì cấu trúc phân nhánh sẽ cản trở sự kết tinh (Hoàng Kim Anh, 2007)

- Khả năng tạo màng của tinh bột: Để tạo màng các phân tử tinh bột sẽ giàn phẳng

ra, sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau nhờ các liên kết hydro và/hoặc gián tiếp thông qua các phân tử nước (Hoàng Kim Anh, 2007)

- Khả năng tạo sợi

- Khả năng phồng nở của tinh bột

2.4 Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men

Quá trình lên men bồn bồn là quá trình lên men lactic Trong quá trình lên men lactic xảy ra hàng loạt các quá trình như quá trình trích ly hay thẩm thấu của các chất từ mô

tế bào thực vật, quá trình tăng sinh khối của vi sinh vật (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

2.4.1 Vi sinh vật trong quá trình lên men

Vi khuẩn: Chủ yếu là vi khuẩn Lactic thuộc họ

Bacterium, thường là trực khuẩn hay cầu

khuẩn, không tạo bào tử, thường không chuyển

động và lên men yếm khí tùy tiện Sự phát

triển của nó cần có những hợp chất chứa nitơ

Chúng thường được chia 2 loại: Lên men đồng hình và lên men dị hình (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

Lên men đồng hình là quá trình mà sản phẩm chủ yếu là acid lactic, một mol glucose

sẽ tạo ra hai mol acid lactic theo phương trình dưới đây:

C6H12O6 → 2 CH3CHOHCOOH

Do hệ enzyme trong những vi khuẩn khác nhau thường khác nhau nên cơ chế hóa học của quá trình lên men lactic ở các giống vi khuẩn thường không giống nhau Ở vi khuẩn điển hình, sự chuyển hóa đường thành acid lactic đi theo con đường lên men rượu và sao đó tạo thành acid pyruvic, acid này được khử bằng 2 nguyên tử hydro nhờ enzyme lacticodehydrogenase thành acid lactic (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

Vi khuẩn lên men lactic đồng hình bao gồm các giống sau:

Streptococcus (Streptococcus lactic, Streptococcus thermophilus) là loài vi khuẩn

không nha bào, có dạng liên cầu khuẩn, có khả năng lên men nhiều loại đường như: glucose, lactose, mantose… Nhiệt độ thích hợp là 30oC

Lactobacillus (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus acidophilum) là loài có khả

năng chịu acid cao nhất Fleming cùng cộng sự (1969) đã kết luận rằng Lactobacillus

plamtarum góp phần quan trọng trong việc tạo mùi vị sản phẩm lên men, sinh ra hàm

lượng acid để bảo quản và ngăn cản những vi sinh vật không mong muốn (có thể sinh

ra mùi vị xấu cho sản phẩm) phát triển Nhiệt độ thích hợp: loài ưa ấm (28 ÷ 35oC), loài ưa nóng (40 ÷ 60o

C)

Lactic dehydrogenase

Lên men dị hình: Quá trình lên men dị hình bên cạnh sản phẩm chính acid lactic, còn

có các sản phẩm phụ như: rượu, CO2, H2, acetone, acid acetic, chất thơm (ester, diacetil)…Chúng ta có thể tóm tắt quá trình lên men dị hình như sau:

Các vi khuẩn lên men dị hình:

Leuconostoc (Leuconostoc mesenteroides) (hình

2.7) có vai trò quan trọng việc chế biến rau muối

chua Chúng sử dụng đường glucose và đường 6-

carbon chuyển hóa thành lactate, CO2, ethanol theo

con đường kết hợp phức tạp của quá đường phân

và pentose phophate Ngoài ra, nó còn chuyển hóa

citrate thành diacetyl và acetone, hay sucrose thành

dextran và levan (đường khử)

Lactobacillus pentoaceticus là loài trực khuẩn không sinh bào tử, nhiệt độ thích hợp là

30 ÷ 35oC

Hình 2.7 Leuconostoc mesenteroides

Acid lactic (40%)

Acid acetic (10%)

Ethanol (10%)

Acid formic

Acid pyruvic

Acid succinic

Hình 2.6 Quá trình lên men dị hình

http://www.bacteriologie.wikibis.com/voies_fermentaires_des_enterobacteries.php

Bacterium – coli – acrogenes là giống điển hình của quá trình lên men dị hình Nó có

dạng hình que, không sinh bào tử Nhiệt độ thích hợp là 35 ÷ 38oC Sản phẩm của vi khuẩn này là acid lactic, rượu ethylic, acid acetic, acid succinic, CO2, H2O Ngoài ra

còn có các vi khuẩn sau: Lactobacillus brevis, Betabacterium brevis,…

Vi khuẩn Butyric: Lên men acid butyric, đây là quá trình sinh hóa rất phức tạp trong điều liện yếm khí, sản phẩm của acid này không chỉ là acid butyric mà còn có các hợp chất khác: rượu ethylic, rượu butyric, acetone, acid acetic,…Đầu tiên chúng sẽ tạo thành acid pyruvic, acid này bị loại cacboxyl đến acetaldehyde, sau đó sẽ tạo thành acid butyric được thể hiện ở phương trình sau:

2CH3CHO CH3- CHOH – CH2 – CHO CH3(CH2)2COOH

Vi khuẩn lên men butyric rất có hại đối với công nghiệp thực phẩm, chúng cản trở sự phát triển của nấm men và làm cho sản phẩm rau muối chua có mùi hôi Bào tử của chúng rất bền, chịu nhiệt cao, rất khó bị tiêu diệt (Hồ Quang Trí, 2000)

Vi khuẩn gây thối: Có khả năng hoạt động ở môi trường hiếu khí: Mensentericus,

Bacillus subtilis và môi trường yếm khí: Bacillus botulinus, ngoài ra còn có loài Proteus Sản phẩm của vi khuẩn gây thối là H2S, indol, NH3… kết quả làm cho dưa

bị thối (Lê Mỹ Hồng, 2000)

Nấm men: Chúng có thể hoạt động trong hầu hết quá trình lên men rau cải Nấm men

có thể hiện diện với số lượng rất ít trong nước muối dưa ở những ngày đầu sau khi ngâm muối (Etchell et al.,1956) Nấm men thường hoạt động ở giai đoạn lên men chính của quá trình muối chua cho đến khi lượng cacbohydrate không còn nữa Lodder

(1970) đã phân loại một số loài nấm men chủ yếu: Sacharomyces rosei, Sacharomyces

delbrueckii, Torulopsis versatilis, Torulopsis caroliniana, Torulopsis holmii, Torulopsis etchellsii, Hansenula subpelliculosa, Hansenula anomala Các loại nấm

men có tính oxy hóa: Debaryomyces membranaefcien, Pichia ohmeri, Saccharomyces

rouxii, Candida krusei Nấm men có tính oxy hóa có thể sử dụng acid lactic và hạ thấp

độ acid của nước muối tạo điều kiện cho các vi khuẩn gây hư hỏng khác phát triển Acid ascorbic được sử dụng để làm giảm sự phát triển của nấm men oxy hóa (Lê Mỹ Hồng, 2000)

Nấm mốc: Đây là loại vi sinh vật hiếu khí Trong quá trình muối chua, loài nấm mốc

thường gặp là Aspergillus Cidium lactic Đặc biệt là loài sinh enzyme thủy phân

pectin làm mền cấu trúc mô rau cải

cacboligase

Acid butyric

2.4.2 Các giai đoạn trong quá trình lên men

Đây là quá trình lên men tự nhiên xảy ra 3 giai đoạn cơ bản:

Giai đoạn 1: Đường và các chất hòa tan có trong dịch bào của mô bào thực vật được

thẩm thấu ra ngoài, tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic và một số vi khuẩn khác phát triển Dễ nhận thấy là trên bề mặt khối dịch lên men có nhiều bọt khí, khí này được tạo ra do hoạt động của các vi sinh vật Trong giai đoạn phát triển này vi

khuẩn Leuconostoc mensenteroides phát triển rất nhanh và mạnh Lượng acid lactic

trong giai đoạn này rất nhỏ (<1%) (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

Giai đoạn 2: Số lượng vi khuẩn lactic đạt được cao nhất, acid lactic được tích tụ cao

nhất, pH dịch lên men giảm nhanh Do acid lactic mà các vi khuẩn gây thối giảm rất nhanh và hương vị đặc trưng của sản phẩm lên men bắt đầu được hình thành, chất lượng sản phẩm cuối cùng phụ thuộc rất nhiều ở giai đoạn này Chủng vi khuẩn phát

triển trong thời kỳ này chủ yếu là: Lactobacillus phantarum, lactobacillus

cucumeris,…Cuối giai đoạn này lượng acid lactic được tích tụ cực đại và tác động

ngược lại đối với vi khuẩn lactic

Giai đoạn 3: Vi khuẩn lactic chết dần trong khi nấm sợi và nấm men lại tăng dần số

lượng Do sự phát triển mạnh của nấm sợi, acid lactic bắt đầu giảm nhanh dẫn đến hư

hỏng sản phẩm Trong giai đoạn này các vi sinh vật phát triển chủ yếu là: Cidium

lactic tạo thành váng trắng Cidium có khả năng phân giải acid lactic thành CO2 và

H2O, làm pH trở về trung tính, tạo điều kiện cho vi khuẩn gây thối phát triển Ngoài ra

còn có vi khuẩn Clostridium butyricum biến đường và acid lactic thành acid butyric

làm cho sản phẩm có mùi ôi khó chịu Để kéo dài giai đoạn 3 ta nên đưa sản phẩm kết thúc giai đoạn 2 vào điều kiện lạnh (2 – 4o

C) hay dùng hóa chất chống nấm sợi, nấm men và vi khuẩn gây thối (acid sorbic hay natri benzoat) (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

Dung dịch muối: Nồng độ muối quá cao hay quá thấp đều không tốt cho quá trình

muối chua Nếu quá cao thì sẽ làm ngừng hoạt động của vi khuẩn kể cả vi khuẩn lactic, nếu quá thấp thì không đủ khả năng tạo áp suất thẩm thấu làm cho các chất khô thoát nhanh ra ngoài Ở nồng độ muối 2% có ảnh hưởng đến vi khuẩn butyric và nhóm Coli Ở nồng độ 5 ÷ 6% thì hoàn toàn ức chế vi khuẩn butyric, vi khuẩn lactic lúc này giảm 30% (Trần Minh Tâm, 2000)

Hàm lượng đường: Đây là nguồn dinh dưỡng quan trọng để lên men acid lactic

Trường hợp lượng đường trong nguyên liệu không đủ thì độ acid cần thiết cho dưa muối chua không đạt, vì thế phải chọn nguyên liệu có hàm lượng đường phù hợp Lượng đường lên men lactic tốt nhất là 1,5 ÷ 3% (Trần Minh Tâm, 2000 )

Độ acid và điều kiện acid: Acid lactic được tạo ra trong quá trình lên men sẽ tích tụ

nhiều làm cho môi trường pH giảm xuống 3÷ 4 và khi đạt nồng độ pH từ 1÷ 2 thì quá trình lên men lactic ngừng lại (Trần Minh Tâm, 2000)

Bảng 2.4: pH hoạt động của vi sinh vật

Loại vi sinh vật pH

(Nguồn: Lê Mỹ Hồng – Bùi HữuThuận, 1999)

Nhiệt độ: Thích hợp cho vi khuẩn lên men lactic là khoảng 30 ÷ 35oC Nhưng ở nhiệt

độ này vi khuẩn butyric sẽ phát triển mạnh nên người ta thường khống chế ở nhiệt độ

20 ÷ 25oC (Nguyễn Đức Lượng, 2004 ) Theo Trần Minh Tâm, 2000 nhiệt độ ảnh hưởng đến thời gian lên men như sau:

Ở nhiệt độ 25 ÷ 30oC quá trình lên men lactic hết 6 ÷ 8 ngày

Ở nhiệt độ 20 ÷ 22oC quá trình lên men lactic hết 8 ÷ 10 ngày

Ở nhiệt độ 18 ÷ 20oC quá trình lên men lactic hết 9 ÷ 12 ngày

Ở nhiệt độ 14 ÷ 16oC quá trình lên men lactic hết 14 ÷ 16 ngày

Môi trường 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 Thành phần môi trường gồm có nguồn thức ăn cacbon , nitơm các chất khoáng, các nguyên tố vi lượng và có thể có cả những chất kích thích sinh trưởng (Lê Mỹ Hồng, 2000)

Bảng 2.5: Vitamin và các chất sinh trưởng cần thiết cho sinh trưởng của các vi khuẩn

lactic

Chất Vi sinh vật điển hình Chất Vi sinh vật điển hình

Acid pantothenic Lactobacillus casei Pantetein, pantein Lactobacillus acidophylus

Leuconoctos mesenteroides Lactobacillus bulgaricus Streptococcus faecalis Lactobacillus casei

Acid nicotinic Leuconoctos mensenteroides Lơcovorin Lactobacillus casei

Streptococcus faecalis Tiamin Lactobacillus fermenti

Riboflavin Lactobacillus casei Streptococcus lactic

Streptococcus lactic Biotin Lactobacillus plantarum

Acid folic Lactobacillus casei Leuconoctos mesenteroides

Streptococcus faecalis Streptococcus faecalis

Acid lipoic Streptococcus lactic Bioxitin Lactobacillus arabinosus

Streptococcus faecalis Lactobacillus casei

(Nguồn: Theo K Buchta, 1983 được trích bởi Kiều Hữu Ảnh, 1999)

2.6 Các hiện tượng hư hỏng trong quá trình muối chua

Dưa bị sẫm màu: theo nghiên cứu của Fabian màu thâm đen của nước muối là do các

sắc tố hòa tan tạo ra bởi Bacillus nigrificans trong điều kiện có glucose, hàm lượng

nitơ thấp và môi trường trung tính hay kiềm yếu Hiện tượng dưa thâm còn do sự phát

triển của các tạp khuẩn đặc biệt là trong trường hợp lên men ở nhiệt độ cao (30oC) khi

muối phân bố không đều hoặc nồng độ muối quá cao làm ức chế vi khuẩn lactic, tạo

điều kiện cho các tạp khuẩn khác phát triển Fabian cũng xác định được rằng hiện

tượng sậm màu là do tạo thành sulfur sắt Màu sẫm còn do tác dụng giữa các tanin với

sắt Ngoài ra sự biến màu cũng có thể do hiện tượng oxy hóa bởi oxy trong không khí,

đặc biệt khi lớp dưa bên trên không ngập nước Đồng thời, hoạt động của vi sinh vật lạ

có thể làm cho sản phẩm sinh ra các màu khác nhau (Lê Mỹ Hồng, 2000)

Sản phẩm có hương vị lạ: Do xuất hiện một số nấm mốc như Mycoderma,

Debaromyces, Hanzenula, Pichia và một số vi sinh vật khác hoạt động, làm giảm acid

sản phẩm (Lê Mỹ Hồng, 2000)

Dưa bị mềm: Do quá trình thủy phân protopectin dưới tác dụng của enzyme

protopectinase tạo thành pectin hòa tan Các enzyme này do vi sinh vật tạo ra trong

điều kiện nồng độ nước muối quá thấp Để khắc phục hiện tượng này người ta dùng

nước cứng (có canxi) độ cứng >16% sẽ làm cho rau quả cứng hơn do pectin dưới tác

dụng của enzyme pectin methylesterase (PME) sẽ tạo thành acid pectic, dưới tác dụng

của canxi sẽ tạo thành pectate canxi làm cho mô quả cứng hơn, giòn hơn Dưa còn bị

mềm do nồng độ muối trong sản phẩm thấp, khi đó, dịch bào trong rau tiết ra chậm

làm cho quá trình lên men bị chậm lại (Lê Mỹ Hồng, 2000)

Dưa bị nhăn nheo: Do nước muối có nồng độ quá cao dẫn đến hiện tượng co nguyên

sinh gây ra hiện tượng này (Lê Mỹ Hồng, 2000).

Nước dưa có lớp váng: Chủ yếu là do hoạt động của nấm men và nấm mốc Các vi

sinh vật gây váng chủ yếu là chủng Mycoderma, Debaromyces, Pichia Chúng có

khả năng chịu được nồng độ muối cao có khi tới 20% Chúng phân hủy acid lactic bằng cách oxy hóa acid này Để ngăn ngừa nên phủ lên mặt sản phẩm một lớp dầu thực vật trung tính khoảng 3mm (Lê Mỹ Hồng, 2000)

Dưa bị thối: Do vi sinh vật gây thối gây ra

Dưa bị nhớt: Do chủng vi khuẩn lactic phát triển quá mạnh ở nhiệt độ cao Theo

Fabian do bị nhớt là do vi khuẩn có vỏ nang phát triển trong điều kiện dưa có hàm lượng muối và acid quá thấp (Lê Mỹ Hồng, 2000)

2.7 Các phương pháp bảo quản

Sản phẩm sau khi đạt độ chua yêu cầu, cần tiến hành bảo quản ngay nhằm hạn chế các hiện tượng hư hỏng

Bảo quản lạnh: Sau khi kết thúc quá trình lên men, nước dưa được lọc kỹ, rồi cho vào

bao bì cùng với phần nguyên liệu, đậy kín rồi bảo quản ở nhiệt độ 0÷ 2oC

Bảo quản bằng cách dùng hóa chất: Có thể dùng các hóa chất sau để bảo quản acid

ascorbic, natri benzoate, kali sorbate, natri sorbate, acid sorbic

Bảo quản bằng cách thanh trùng: Nước muối được tách ra khỏi dưa, lọc kỹ, rồi cho

vào bao bì cùng với phàn nguyên liệu, đem ghép kín cùng với phần nguyên liệu, thanh trùng ở nhiệt độ 90 ÷ 100oC

Bảo quản lạnh có ưu điểm là kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm nhưng sẽ làm tăng chi phí năng lượng, dẫn đến giá thành cao Mặt khác, bảo quản bằng cách thanh trùng nhiệt sẽ làm thay đổi cấu trúc, sản phẩm trở nên mềm hơn, kém hấp dẫn

Vì thế trong thực tế người ta vẫn thường bảo quản trong điều kiện thường sau khi kết thúc quá trình lên men Tuy nhiên khi đó thời gian bảo quản sẽ không lâu vì quá trình lên men vẫn tiếp diễn, pH của sản phẩm sẽ hạ thấp hơn, dẫn đến vị chua không mong

muốn (Lâm Thị Việt Hà, 2005)

Phần 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương tiện nghiên cứu

3.1.1 Thời gian và địa điểm

Thời gian: Thực hiện từ tháng 03/01/2011 đến tháng 22/4/2011

Địa điểm: Phòng thí nghiệm Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp

& Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ

Dụng cụ: Dụng cụ đun nóng, vải lọc, nhiệt kế, keo nhựa

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Bố trí thí nghiệm

Dựa vào quá trình khảo sát một số yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Nguyên liệu (bồn bồn) được chọn ở độ chín thích hợp Bố trí thí nghiệm theo dãy, một cách ngẫu nhiên và theo thể thức thừa số với 3 lần lặp lại Lấy thông số tối

ưu của công đoạn trước làm cơ sở cho thí nghiệm sau

Quy trình thí nghiệm:

Nguyên liệu bồn bồn được xử lý, rửa sạch, cắt thành những khúc có kích thước đồng đều khoảng 10cm Nước muối: lấy từ nước vo gạo, khoảng 0,5kg gạo thì vo khoảng 1 lít nước trong thời gian 2 phút, sau đó bổ sung nồng độ muối đường và tiến hành thanh trùng, để nguội Nguyên liệu sẽ được lên men trong keo nhựa và thu được sản phẩm

3.2.1.1 Xác định thành phần cơ bản của nguyên liệu

Các thành phần cơ bản của bồn bồn như đường tổng số, độ ẩm, acid tổng được xác định Đây chính là cơ sở cho việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

3.2.1.2 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu tìm ra nồng độ muối đường thích hợp cho quá

trình muối chua bồn bồn

· Mục đích: Tìm ra nồng độ muối đường lên men tốt nhất

· Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm tiến hành với 2 nhân tố và lặp lại 3 lần:

· Nhân tố M: Nồng độ muối, với 3 nồng độ muối

Nước muối

Hình 3.8: Quy trình tham khảo sản xuất bồn bồn muối chua

độ phòng, theo dõi quá trình lên men khi khi sản phẩm đạt đến độ acid cần thiết hay

pH của dịch lên men nằm trong khoảng 3,0 ÷ 3,3

Ghi nhận kết quả:

pH của dịch lên men theo từng ngày

Thời gian kết thúc của quá trình lên men, ngày

Hàm lượng acid của sản phẩm

Bồn bồn

Xử lý

Lên men

Sản phẩm Thanh trùng

Hình 3.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1

Nước muối

M1 M2 M3 M1 M2 M3 M1 M2 M3 M1 M2 M3

Brix của dịch lên men theo từng ngày

Cấu trúc của sản phẩm

Đánh giá cảm quan của sản phẩm

3.2.1.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của loại và nồng độ bột bổ sung đến

quá trình lên men bồn bồn

· Mục đích thí nghiệm: Tìm ra nồng độ và so sánh các quá trình lên men của từng loại bột sử dụng

· Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành với 2 nhân tố và 2 lần lặp lại:

§ Nhân tố N: nồng độ với 4 nồng độ

N1: 0,25 % N2: 0,5%

cm, rồi tiến hành lên men theo nồng độ muối đường kết quả thí nghiệm 1, thay thế nước vo gạo bằng hai loại bột (bột bắp và bột gạo) ở 4 nồng độ khác nhau (0,25%; 0,5%; 0,75%; 1%) Sau đó tiến hành lên men và dừng lại khi sản phẩm đạt đến độ acid cần thiết

Ghi nhận kết quả:

pH của dịch lên men

Thời gian kết thúc quá trình lên men, ngày

Hàm lượng acid của sản phẩm, %

Hàm lượng đường của sản phẩm

Cấu trúc (độ giòn) của sản phẩm

Nước muối

B1 B2 B1 B2 B1 B2 B1 B2

Hàm lượng đường tổng số (%)

Phương pháp Lano – Eynon Dựa vào phản ứng của đường nghịch đảo khử đồng trong dung dịch Feling thành oxit đồng 1 (Cu2O)

có màu đỏ gạch Cấu trúc (độ cứng) Sử dụng máu đo độ cứng Rheotex

Cảm quan Sử dụng phương pháp cho điểm theo tiêu

chuẩn Việt Nam Hàm lượng chất khô tổng số sử dụng Brix kế

Phần 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu

Lượng đường có thể lên men được là nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến sự phát triển của

vi khuẩn lactic và kết quả chuyển hóa cacbohydrate thành acid lactic Kết quả việc hạ thấp pH phụ thuộc vào lượng đường và loại acid sinh ra cũng như khả năng đệm của rau củ lên men, từ đó có thể xác định được lượng cacbohydrate tối thiểu có thể lên men theo yêu cầu Do đó việc phân tích nguyên liệu ban đầu rất quan trọng

Bảng 4.7: Thành phần của nguyên liệu

Thành phần Hàm lượng (%)

Hàm lượng đường 1,11 ± 0,22

Hàm lượng acid 0,07 ± 0,02

(* Thể hiện giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn)

Kết quả phân tích cho thấy, bồn bồn có hàm lượng đường tổng khá thấp đạt 1,11%, vì thế trong quá trình muối chua cần bổ sung đường để sản phẩm đạt chất lượng tốt hơn

4.2 Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến chất lượng sản phẩm

Thời gian lên men và chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó hàm lượng đường và muối là quan trọng nhất Muối có vai trò quan trọng trong việc khởi đầu của quá trình lên men, đồng thời có tác dụng đáng kể đến chất lượng sản phẩm cuối (Lê Mỹ hồng, 2000) Việc sử dụng muối ở nồng độ cao thường là nguyên nhân ức chế sự phát triển của các vi khuẩn không mong muốn, mặc dù trong một số trường hợp, muối có vai trò tích cực đối với cấu trúc của rau muối chua Chẳng hạn sự tăng

nồng độ muối giới hạn sự phát triển của Pseudomonads, Flavobacteria, nấm mốc

trong khi sự phát triển của vi khuẩn lactic được phát huy (Pedeson, 1960) Mặt khác, nồng độ muối quá thấp (<0,8%) có thể xảy ra quá trình lên men không mong muốn, sản phẩm kém chất lượng như sản phẩm bị mềm Nếu muối có vai trò quan trọng trong việc khởi đầu của quá trình lên men thì đường là nguồn dinh dưỡng quan trọng

để tích tụ acid lactic Nếu lượng đường trong nguyên liệu không phù hợp thì độ acid cần thiết cho dưa muối chua sẽ không đảm bảo và sản phẩm kém chất lượng Do đó việc tìm ra nồng độ muối, đường bổ sung thích hợp cho quá trình lên men cần được nghiên cứu

4.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ muối, đường bổ sung đến pH dịch lên men sản phẩm

Quá trình lên men bồn bồn được tiến hành với tỉ lệ bồn bồn: nước muối là: 1:1, trong

đó dung dịch muối đường với các tỉ lệ sau: muối khảo sát ở 3 nồng độ: 2%; 2,5%; 3%

và đường ở 4 mức độ: 0%; 2%; 3%; 4% Tiến hành dừng quá trình lên men khi dung dịch sản phẩm đạt pH = 3,0 ÷ 3,3 Kết quả phân tích và thống kê ảnh hưởng của nồng

độ muối và đường đến sự thay đổi pH theo thời gian lên men của dịch lên men thể hiện ở bảng 4.8 sau:

Bảng 4.8: Ảnh hưởng của nồng độ muối và nồng độ đường đến pH của bồn bồn muối

hư Nguyên nhân của quá trình này là do lượng đường trong nguyên liệu quá thấp (1,11% - bảng 4.7 thành phần của nguyên liệu) không đủ cho vi khuẩn lactic sử dụng

vì vậy, sau một thời gian lên men thì hết đường để vi khuẩn sử dụng nên quá trình lên men dừng lại ở pH khá cao tạo điều kiện cho vi khuẩn gây thối phát triển, do đó pH có

Đối với tất cả các mẫu còn lại thì pH giảm dần qua các ngày, đến 2 ngày cuối (ngày 3

và ngày 4) thì pH có giảm nhưng không đáng kể do vi khuẩn lactic lúc này đã bị ức chế bởi lượng acid lactic chính nó sinh ra và quá trình lên men dừng lại (Trần Minh tâm, 2000)

Đồ thị 4.11 biễu diễn sự suy giảm pH của các mẫu theo thời gian lên men, tốc độ giảm

pH cũng giảm dần theo thời gian lên men Ở ngày 1 tốc độ giảm pH rất cao, điều này chứng tỏ tốc độ lên men rất cao, qua các ngày sau thì tốc độ lên men giảm dần, đến ngày thứ 3 và thứ 4 (2 ngày cuối) thì tốc độ lên men rất chậm, pH giảm xuống không đáng kể Nguyên nhân là do vi khuẩn lactic sử dụng hết chất dinh dưỡng trong nước muối hoặc bị kìm hãm với pH quá thấp nên những ngày cuối tốc độ giảm pH hầu như không đáng kể (Lê Mỹ Hồng, 2000)

4.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ muối, đường đến oBrix của bồn bồn muối chua

Quá trình lên men trong dưa bồn bồn là quá trình sinh hóa do hoạt động của một số vi sinh vật lên men lactic Quá trình sống của vi sinh vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố của môi trường xung quanh như nước, nhiệt độ, pH…trong đó môi trường dinh dưỡng cũng là một yếu tố quan trọng để cung cấp năng lượng, đảm bảo cho quá trình tăng trưởng Vì thế, quá trình phát triển của vi sinh vật (lactic) có thể theo dõi thông qua hàm lượng chất dinh dưỡng (đường) trong môi trường

Hình 4.11: Đồ thị thể hiện sự thay đổi pH trong suốt quá trình lên men bồn bồn

Bảng 4.9: Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến oBrix của dung dịch lên men bồn

nguyên nhân là do vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn lactic) đã sử dụng đường trong quá trình lên men thành acid lactic

Tuy nhiên, đối với các mẫu 0% đường oBrix không tuân theo quy luật trên, chúng hầu như không giảm mà có xu hướng tăng, nguyên nhân là do các mẫu này lên men rất kém, trong quá trình lên men còn có mùi lạ (mẫu 2% muối và 0% đường; 2,5% muối

và 0% đường) Đối với mẫu 2,5% muối và 2% đường thì ngày 1 oBrix giảm mạnh sau

đó có xu hướng tăng dần Điều này là do ngày đầu tiên vi sinh vật sử dụng chất dinh dưỡng trong môi trường quá nhiều cho quá trình phát triển sinh khối tạo nên sự chênh lệch nồng độ giữa nguyên liệu và môi trường cao Đến những ngày sau thì tốc độ thoát chất dinh dưỡng từ nguyên liệu ra môi trường cao hơn quá trình vi sinh vật sử dụng lên men (những ngày sau tốc độ lên men giảm dần) nên làm cho oBrix có phần tăng trở lại Tương tự đối với mẫu 2% muối và 2% đường cũng xảy ra hiện tượng thay đổi

oBrix như trên

4.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ muối, đường đến hàm lượng acid sản phẩm

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic trong rau muối chua Trong

đó đường và muối là những yếu tố quan trọng trong quá trình lên men Muối có vai trò trong việc quyết định quá trình lên men, ảnh hưởng đến hương vị sản phẩm, hạn chế

sự hoạt động của vi sinh vật gây thối cũng như tăng cường hoạt động của vi khuẩn lactic và làm cho dinh dưỡng trong tế bào rau thoát ra ngoài Đường thúc đẩy quá trình lên men và giúp cho sản phẩm có vị dịu ngọt (Lê Mỹ Hồng, 2000)

Bảng 4.10: Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến hàm lượng acid sản phẩm (%)

của bồn bồn muối chua

Nồng độ muối (%) Nồng độ đường

(* Ghi chú: Các chữ cái thường khác nhau trong cùng một dòng hoặc một cột biểu thị sự khác biệt có

ý nghĩa ở độ tin cậy 95%, TBNT: Trung bình nghiệm thức)

Kết quả thống kê ở bảng 4.10 cho thấy sau 3 ngày lên men hàm lượng acid đạt từ 0,45% ÷ 0,76% Trong đó mẫu có nồng độ muối 2,5% và đường 3% có nồng độ acid của sản phẩm đạt giá trị cao nhất và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với các mẫu còn lại

Dựa vào hình 4.13 và bảng 4.10 ta thấy rằng ở nồng độ muối 2,5% thì hàm lượng acid sinh ra cao nhất, ở 2% và 3% thì hàm lượng acid sinh ra ít hơn và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê, nguyên nhân là do ở nồng độ 2% muối khả năng gây ra áp suất thẩm thấu thấp, khả năng gây ức chế các vi sinh vật không có lợi cho quá trình lên men thấp, dẫn đến chúng phát triển và gây cản trở cho quá trình lên men làm cho hàm lượng acid sản phẩm kém Ở nồng độ muối 3% ảnh hưởng đến các hoạt động của vi khuẩn lactic

Đường góp phần thúc đẩy quá trình lên men, ở nồng độ đường 2% thì lượng acid tạo

ra ít hơn 3% Tuy nhiên, ở nồng độ 4% thì hàm lượng acid trong sản phẩm giảm nguyên nhân là do không phải tất cả lượng đường đều chuyển hóa thành acid lactic (Lê

Mỹ Hồng, 2000) Khi hai nhân tố đường và muối tương tác với nhau thì hàm lượng acid sản phẩm cao nhất ở 2,5% muối và 3% đường Ở nồng độ này, chúng có khả năng ức chế vi sinh vật gây thối cũng như tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic phát triển Ngoài

ra, với sự hỗ trợ của vitamin có trong môi trường nước vo gạo sẽ làm cho quá trình lên men lactic đạt hiệu quả cao

4.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến cấu trúc sản phẩm

Nồng độ muối, đường không những ảnh hưởng đến chất acid sản phẩm mà còn ảnh

Hình 4.13: Đồ thị thể hiện hàm lượng acid sản phẩm (%) của bồn bồn muối chua

tâm Sau đây là kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ muối đường đến cấu trúc bồn bồn muối chua:

Bảng 4.11: Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến cấu trúc sản phẩm bồn bồn

muối chua, độ giòn (g lực)

Nồng độ muối (%) Nồng độ đường

(* Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trong cùng một dòng hoặc một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa

ở độ tin cậy 95%, TBNT: trung bình nghiệm thức)

Qua bảng số liệu 4.11 và hình 4.14 ta thấy rằng sự tương tác giữa muối đường ảnh

hưởng đến cấu trúc sản phẩm có sự khác biệt Trong các nồng độ 2%; 2,5% và 3% muối thì mẫu 2,5% muối cho số liệu cấu trúc cao nhất (364,59) Mẫu 2% và 3% đường đều có số liệu cấu trúc sản phẩm cao hơn mẫu 4%, tuy nhiên mẫu 2% đường thì hàm lượng acid sản phẩm thấp (0,53% - bảng 4.10)

Như vậy, dựa vào bảng 4.10 và bảng 4.11 - số liệu acid sản phẩm và cấu trúc sản

Hình 4.14: Đồ thị thể hiện độ giòn sản phẩm bồn bồn muối chua

Màu sắc Mùi vị Độ giòn

nhân là do ở nồng độ muối và đường thích hợp sẽ tạo ra được một áp suất thẩm thấu vừa đủ để các chất dinh dưỡng trong nguyên liệu thoát ra môi trường mà không ảnh hưởng lớn đến cấu trúc tế bào và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men

4.2.5 Ảnh hưởng của nồng độ muối, đường đến cảm quan sản phẩm

Sản phẩm có chất lượng tốt ngoài đạt các chỉ tiêu phân tích trên còn cần phải đạt yêu cầu về mặt cảm quan Do đó chỉ tiêu cảm quan là một trong những chỉ tiêu không kém phần quan trọng trong việc đánh giá chất lượng sản phẩm

Bảng 4.12: Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến cảm quan sản phẩm bồn bồn

muối chua

Chỉ tiêu cảm quan Nồng độ muối

(%)

Nồng độ đường (%) Màu sắc Mùi vị Độ giòn

Qua hình 4.15 cảm quan sản phẩm về màu sắc, mùi vị, độ giòn và ý thích sản phẩm thì nghiệm thức 2,5% muối và 3% đường có điểm trung bình cảm quan tốt nhất Màu sắc của sản phẩm thì mẫu 2,5% muối và 2% đường cho điểm cao nhất và khác biệt ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại

Mùi vị thì mẫu có hàm lượng đường 3% và 2,5% muối cho điểm cảm quan mùi vị cao nhất

Độ giòn thì hầu như không có sự khác biệt trong sản phẩm Trong đó mẫu 2,5% muối

và 3% đường cho điểm cảm quan độ giòn cao nhất

Như vậy, thông qua các thống kê số liệu về acid, cấu trúc và cảm quan thì ngiệm thức 2,5% muối và 3% đường có thông số tối ưu làm cơ sở cho thí nghiệm tiếp theo

Trong thí nghiệm trên, môi trường nước muối là sử dụng nước vo gạo, để kiểm tra lại việc sử dụng nước vo gạo thay thế nước muối có ý nghĩa thực tiễn không, ta tiến hành thí nghiệm so sánh quá trình lên men giữa thông số tối ưu của nước vo gạo (2,5% muối và 3% đường) và nước muối (2% muối và 5% đường) Thông số tối ưu của nước muối này được tìm ra vào năm 2007 do học viên Nguyễn Quốc Huy, lớp cao học Công Nghệ Sinh Học – K11 – Viện NC & PT Công Nghệ Sinh Học

Bảng 4.13: So sánh hai nghiệm thức sử dụng nước vo gạo (2,5% muối và 3% đường) với nghiệm thức không sử dụng nước vo gạo (2% muối và 3% đường)

Mẫu Chỉ tiêu

Muối 2,5%, Đường 3% Muối 2%, Đường 5%

Màu sắc 4,15a* ± 0,75 4,10a ± 0,91 Mùi vị 3,65a ± 0,99 2,80b ± 0,70 Cảm quan

Cấu trúc 4,00a ± 0,73 4,10a ± 0,97 Hàm lượng acid sản phẩm (%) 0,76a ± 0,01 0,49b ± 0,02

do đó vitamin của môi trường còn giữ một vai trò quan trọng của quá trình sinh tổng hợp của các vi khuẩn lactic, đặc biệt là các vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp yếu (Kiều Hữu Ảnh, 1999) Trong khi đó nước vo gạo có nhiều chất dinh dưỡng hòa tan như khoáng, tinh bột, vitamin… Giúp cho quá trình sinh khối phát triển Kiều Hữu