ứng dụng vi sinh vật sản xuất nem chua

- Da heo sử dụng trong sản xuất nem chua có vai trò là chất độn, chất kết dính các phân tử trong mô cơ, giúp định hình sản phẩm, làm tăng giá trị cảm quan, tăng độ giòn, dai của nem chua

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

********

Đề tài : ỨNG DỤNG VI KHUẨN

TRONG SẢN XUẤT NEM CHUA

- Giảng viên hướng dẫn:

NGUYỄN HOÀNG ANH

- Nhóm sinh viên thực hiện:

NHÓM 2 – SÁNG THỨ 4

Hà Nội, 03/2016

Nhóm sinh viên thực hiện:

PHẦN 1 MỞ ĐẦU1.1 Giới thiệu về nem chua

Nguyễn Chí Công 596471

Phạm Mạnh Cường 596492 Nguyễn Thị Duyên 591770 Nguyễn Văn Dương 581114 Nguyễn Thế Đài 591772

Nguyễn Thị Thu Hà 581228 Hoàng Thị Thu Hằng 591776

Nem chua là loại thực phẩm lên men lactic từ thịt, được nhân dân ta rất ưa thích Hiện nay nem chua được sản xuất rộng rãi trong các nước Nem chua của mỗi vùng

có một hương vị đặc trưng riêng, tùy vào từng kinh nghiệm chế biến Các vùng sản xuất nem chua nổi tiếng như:

- Miền Bắc: Nem Vẽ ( Từ Liêm, Hà Nội ), Nem Phủ Từ ( Bắc Ninh )

- Miền Trung: Nem chua Đông Ba ( Huế ), Nem chua Chợ Huyện ( Bình Định ), Nem chua Ninh Hòa ( Khánh Hòa )…

- Miền Nam: Nem Thủ Đức ( Hồ Chí Minh ), Lai Vung ( ĐồngTháp), Tân Hưng ( Tiền Giang ),…

Nem chua là một sản phẩm lên men lactic thịt sống Bản chất của quá trình lên men là quá trình chuyển hoá đường (cho thêm vào khi chế biến) thành axit lactic nhờ hoạt động của vi khuẩn lactic

Nem chua được xem là món ăn đặc sản đậm đà hương vị quê hương Quá trình chín của nem chua không qua phương pháp xử lý nhiệt, nên phần lớn các chất dinh dưỡng quý trong thịt như vitamin, các axit amin hòa tan không bị mất đi

1.2 Vi khuẩn trong sản xuất nem chua

- Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacillaceae Các chủng vi khuẩn thuộc nhóm này

có đặc điểm sinh thái khác nhau nhưng đặc tính sinh lý tương đối giống nhau Tất

cả đều có đặc điểm có đặc điểm chung là vi khuẩn Gram dương, không tạo bào tử, không di động, hô hấp tùy tiện ( kị khí và hiếu khí ) và không chứa các men hô hấp như xitoccrom và catalaza Chúng thu nhận năng lượng nhờ quá trình phân giải hydrat cacbon và sinh ra axit lactic, sinh sản bằng hình thức phân đôi tế bào

- Nhóm vi khuẩn lactic bao gồm nhiều giống khác nhau: Streptococcus,

Pediococcus, Lactobacillus, Leuconostoc Ngày nay người ta bổ sung vào nhóm vi

khuẩn lactic những chủng vi khuẩn thuộc giống Bifidobacterium.

Vi khuẩn Lactobacilus

- Hiện nay với mục đích tạo ra các loại sản phẩm có chất lượng cao, ổn định và có khả năng bảo quản tốt Người ta đã sử dụng các chủng vi khuẩn lactic thuần khiết làm tác nhân chính cho quá trình sản xuất Vì chúng là những vi sinh vật có nhiều đặc tính tốt như sử dụng được nhiều nguồn cacbon khác nhau, có khả năng sinh axit, phát triển được ở nhiệt độ khá rộng và chịu mặn

Giống Lactobacillus bao gồm các vi khuẩn chiếm ưu thế trong hệ vi sinh vật tự nhiên của thịt lên men Đây là những trực khuẩn Gram dương, không sinh bào tử,

có thể lên men đồng hình hoặc dị hình Chúng có khả năng thủy phân đường

saccaroza mạnh, nhiệt độ phát triển tối thích là 30-350C các vi khuẩn lactic thuộc

nhóm này thường sử dụng như: Lactobacillus pasterian, Lactobacillus brevis,

Lactobacillus axitophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus sake, plantarum.

PHẦN 2 NỘI DUNG2.1 Khái niệm, cơ chế lên men của vi khuẩn Lactic

2.1.1 Khái niệm

- Vi khuẩn lactic là những vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium, là vi khuẩn

Gram (+)

- Là những trực khuẩn hoặc cầu khuẩn, đa số không sinh bào tử, thường không chuyển động và kị khí tùy tiện, vi hiếu khí

- Thường có dạng hình cầu, hình oval và hình que

- Có khả năng rất khác nhau tạo thành acid trong môitrường và sức chịu đựng acid cũng khác nhau Các trực khuẩn lactic có thể phát triển được ở pH = 3,8-4 còn cầu khuẩn không thể phát triển được ở môi trường này

-Hoạt lực lên men tốt nhất của trực khuẩn lactic ở vùng pH =5,5-6

Lactobacillus bulgaricus 2.1.2 Cơ chế

* Cơ chế sinh hóa của quá trình lên men lactic

C6H12O6 -> 2C3H6O3+136 KJ (32,4 Kcal)

- Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành axit lactic nhờ vi sinh vật,

* Dựa vào khả năng lên men chia vi khuẩn lactic thành hai nhóm:

- Vi khuẩn lên men lactic đồng hình: những vi khuẩn nhóm này có tiết ra 2 enzyme quan trọng của con đường EMB là aldolase và trisophotphat-izomerase Vi khuẩn nhóm này chuyển hóa đường thành acid lactic đi theo con đường lên men rượu đến giai đoạn tạo thành acid pyruvic thì acid này được khử thành 2 nguyên tử H2 nhờ enzyme lactico-dehydrogenaza để trở thành acid lactic Lượng acid lactic hình

thành chiếm 90÷98% trong sản phẩm Các vi khuẩn thường gặp: Lactobacterium

casei, Streptococcus cremoris, Lactobacterium bulgaricus, Lactobacterium delbruckii, Lactobacterium cueumeris fermenti Cơ chế của quá trình lên men lactic

đồng hình được trình bày ở hình 1:

Hình 1 Cơ chế của quá trình lên men lactic đồng hình

- Vi khuẩn lên men lactic dị hình: những vi khuẩn nhóm này không có khả năng sinh ra 2 enzyme aldolase và trisophotphatizomerase Quá trình lên men lactic dị hình là quá trình lên men kỵ khí phức tạp hơn nhiều so với lên men lactic đồng hình Sản phẩm của quá trình lên men ngoài các acid lactic còn có các sản phẩm phụ như rượu etylic,este, acid acetic, CO2 và một số chất thơm như diacetyl, ester

Các vi khuẩn thường gặp: Streptobacterium hassice fermentatae, Lactobacterium

2.2.1.1.1 Thịt nạc

Thành phần hóa học của thịt thay đổi tùy theo vị trí miếng thịt trên cơ thể súc vật, trọng lượng cơ thể con vật và giống súc vật

Bảng 2: Thành phần hóa học trung bình của thịt lợn nạc

- Từ bảng 2 ta thấy thịt là nguồn dinh dưỡng vô cùng quý giá Không những chứa đầy đủ các chất cần thiết cho sự phát triển của con người, mà còn là môi trường cực kỳ thuận lợi cho sự phát triển của nhiều loại vi sinh vật.Nên trong quá trình chế biến cần phải chú ý, hạn chế đến mức thấp nhất những biến đổi bất lợi cho thịt do vi sinh vật gây ra

Nước là môi trường cho nhiều phản ứng hóa sinh xảy ra trong thịt, chiếm một lượng khá lớn do vậy nó đóng vai trò rất quan trọng trong thịt sau khi giết mổ cũng như trong quá trình bảo quản.

- Protein là thành phần nhiều thứ hai trong thịt, thành phần protein của cơ thịt được chia thành:

+ Protein ngoại bào (protein liên kết): colagen, elastin, keratin và connectin + Protein nội bào: myoglobin, albumin, globumin, actinin, troponin

- Các yêu cầu của thịt: yêu cầu phần thịt nạc để sản xuất nem chua cũng rất khắt khe:

+ Dùng thịt heo mới giết mổ, có màu hồng, mặt ngoài khô và sáng, thịt phải rắn chắc, có độ đàn hồi cao Không dùng thịt cũ, sẩm màu, có mùi lạ Để chất lượng nem chua được tốt nên dùng thịt nạc đùi sau hoặc thịt mông vì thịt nạc ở những bộ phận này vừa mềm, ít gân mỡ

+ Không nên dùng thịt để quá 5 giờ sau khi giết mổ vì khả năng giữ nước của thịt sẽ giảm Thường thịt mới giết mổ có nhiệt độ khoảng 38÷39oC, pH=5,6÷ 6,2 + Thịt phải đảm bảo được cung cấp từ nguồn thịt đã được kiểm tra theo quy định, không mang mầm bệnh

+ Tuyệt đối không được rửa thịt qua nước

2.2.1.1.2 Da heo

- Da heo có cấu tạo chủ yếu từ protein khung mạng: collagen và elastin + Collagen: dạng sợi, không tan trong nước, dung dịch nước, kiềm loãng, không đàn hồi

+ Elastin: dạng sợi, bền với acid, base và enzyme protease, bị thủy phân một phần bởi papain

- Da heo sử dụng trong sản xuất nem chua có vai trò là chất độn, chất kết dính các phân tử trong mô cơ, giúp định hình sản phẩm, làm tăng giá trị cảm quan, tăng độ giòn, dai của nem chua thành phẩm

- Da thường sử dụng là da lưng, da không quá cứng (do heo già) và cũng không quá mềm (heo non) để tạo ra sản phẩm và có sự kết dính tốt hơn mà ít ảnh hưởng đến độ mịn của sản phẩm

2.2.1.2 Đường

- Đường được sử dụng trong sản xuất nem chua ngoài tác dụng tạo hương

vị, nó còn là cơ chất cho quá trình lên men tạo acid Do có tính chất háo nước nên đường giúp trạng thái liên kết gel của thịt thêm chặt chẽ

- Có thể sử dụng nhiều loại đường khác nhau như: Lactose, galactose, maltose, saccharose thông thường sử dụng đường saccharose trong quá trình sản xuất

- Quá trình sản xuất nem chua ở phía Nam sử dụng rất nhiều đường, từ 35% so với trọng lượng của nguyên liệu chính Trong khi đấy lượng đường sử dụng

30-ở các tỉnh phía Bắc thường từ 10-15%

2.2.1.3 Muối ăn : (NaCl)

- Trong sản xuất nem chua, muối ăn cũng là nguyên liệu cần quan tâm Muối

ăn tạo vị mặn cần thiết cho nem Ngoài ra muối ăn còn có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm Muối ăn được sử dụng với nồng độ phù hợp để tránh ức chế được vi sinh vật monh muốn và làm giảm giá trị cảm quan của nem chua

- Trước khi đưa vào quy trình sản xuất cần kiển tra lại thành phần của muối

để đảm bảo chất lượng của nem chua

2.2.1.4 Bột ngọt( Natri glutamat)

- Bột ngọt có công thức hóa học là NaOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH

- Bột ngọt được bổ sung vào nhằm tạo vị cho nem chua

2.2.1.5.Tỏi

- Thành phần hóa học chính của tỏi gồm: Chất kháng sinh allicin C6H10OS2 là một hợp chất sulfur có tác dụng diệt khuẩn rất mạnh đối với vi sinh vật như: Staphylococcus, Salmonella, Shigella…Ngoài ra còn có iod, tinh dầu( 100Kg tỏi chứa 60-200g tinh dầu)

- Tỏi được trồng khắp nơi trên thế giới tỏi là loại gia vị dùng để ướp, khử mùi hay tạo mùi cho nguyên liệu

- Tỏi có vị cay, tính ôn, ngoài làm gia vị

2.2.1.6 Tiêu

- Tiêu là một loại gia vị thường được sử dụng để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Thành phần hóa học của tiêu gồm có tinh dầu và hai loại ankaloid là

piperin và chavicine(có tính kháng thực vật) Ngoài ra còn một số chất khác như cellulose và muối khoáng.

- Vai trò của tiêu: tạo vị cay, kháng khuẩn, kháng nấm mốc, kích thích tiêu hóa

2.2.1.7 Ớt

- Cũng như tỏi, ớt cũng là một loại gia vị tạo vị cay giúp tăng giá trị cảm quan cho thực phẩm Trong 100g ớt có khoảng 91% nước, 1.3% protid, 5.7% glucid, 250mg vitamin C, 10mg caroten Lượng tinh dầu trong ớt chiếm tỷ lệ khá cao 12% gồm capsisina, casaicine (ancaloid), casanthiac Ngoài ra trong ớt còn có vitamin K, một số chất khoáng

- Ancaloid tạo nên mùi thơm và cũng là chất tạo nên vị cay với nồng độ lớn Ngoài ra tinh dầu của ớt cũng có chất kháng sinh thực vật là phitocide

2.2.1.8 Bao bì

- Lá vông sử dụng gói nem không qus non hoặc quá già.Nếu lá vông quá non hoặc quá già dều ảnh hưởng đến quá trình bảo quản nem chua Lá vông non chua đủ độ bền, còn lá vông già sẽ dễ bị phân hủy Lá vông sau khi được rửa phải

để vừa khô, không quá ướt tạo điều kiện cho ncacs vi sinh vật nhiễm phát triển nhưng cũng không khô quá

- Lá chuối được bao bên ngoài lá vông Lá chuối có phiến rộng, dễ gói Khi chọn lá ta có thể thử bằng cách bẻ gốc mà lá không bị tét thì vừa Lá chuối dùng để gói nem thường dùng lá của cây chuối hột Lá chuối hột sẽ giữ được màu xanh một thời gian dài hơn so với các loại lá chuối khác giúp tăng giá trị cảm quan của nem

2.2.1.9 Phụ gia tạo màu

- Trong nem chua một số nơi sử dụng chất màu ponceau 4R để tạo màu đỏ

tự nhiên, làm tăng tính cảm quan của sản phẩm Các muối nitrit, nitrat hoặc hỗn hợp các muối này với một số muối khác được sử dụng nhằm tạo màu hồng tự nhiên cho nem chua và các sản phẩm chế biến từ thịt

- Ngoài ra còn có tác dụng bảo quản sản phẩm do có khả năng chống oxy hóa cao

2.2.1.10 Các muối phosphat

-Có thể sử dụng các loại muối phosphat như: diphosphat, triphosphat, polyphosphat hoặc hỗn hợp của các muối này trong sản xuất nem nhằm để tạo độ kết dính, tăng độ giòn, dai cho sản phẩm nem chua; Ổn định pH, giúp cho sản phẩm không bị nhớt trong quá trình bảo quản; Giữ cho màu sắc và mùi vị của sản phẩm tươi ngon

2.2.2 Quy trình sản xuất

Thuyết minh quy trình

• Chọn nguyên liệu:

Trong quá trình sản xuất nem chua thì khâu quan trọng nhất quyết định giá trị của nem chua là khâu chọn nguyên liệu Thịt sử dụng để làm nem chua đòi hỏi phải là thịt heo tươi, nóng, mới giết mổ bởi vì trong lúc này khả năng háo nước và giữ nước của thịt cao Thịt trong giai đoạn này còn mềm, không bị dai, dễ dàng chế biến Yêu cầu phần thịt nạc để sản xuất nem chua cũng rất khắt khe Không phải phần thịt nạc nào trong cơ thể heo đều có thể dùng làm nem Phần được sử dụng là thịt nạc đùi sau hoặc là nạc mông vì thịt nạc ở những bộ phận này vừa mềm, ít gân mỡ.

• Lọc bỏ gân mỡ:

Mục đích: Loại bỏ hoàn toàn gân, mỡ ra khỏi khối thịt trước khi đưa vào xay nhuyễn, do cấu trúc của sản phẩm là cấu trúc gel protein, nếu thịt dùng làm nem chua có dính mỡ thì sẽ làm mềm cấu trúc gel Đây có lẽ là khâu yêu cầu tỉ mỉ nhất trong các khâu, chỉ cần nem dính mỡ hay gân sẽ làm mất chất lượng nem, nem sẽ không còn độ kết dính, dai dòn cần thiết

Mục đích: Thực hiện gia công cơ học nhằm phá vỡ cấu trúc sợi của mô cơ, tách rời các sợi protein trong bó cơ, tạo điều kiện thuận lợi để phân tử nước, gia vị khuếch tán đều vào các khoảng trống đó, tạo nên các mối liên kết protein-protein, protein-nước, góp phần tạo nên cấu trúc gel cho khối thịt

• Luộc chín da heo:

Mục đích: Làm chín da heo do da heo không có khả năng chín sinh hóa, mà nem chua là một loại sản phẩm khi ăn có thể sử dụng trực tiếp mà không qua quá trình chế biến nhiệt nên không làm chín da heo thì sẽ không ăn được

Ngoài ra việc luộc chín da heo còn giúp cho da heo trở nên giòn hơn, dai hơn, tạo giá trị cảm quan tốt hơn cho sản phẩm Bên cạnh đó việc làm chín da heo còn giúp cho quá trình làm sạch lông còn dính trên da heo được tiến hành dễ dàng hơn

• Phối trộn:

Thịt sau khi xay nhuyễn được trộn thật đều với da heo đã xắt sợi Trong quá trình này còn bổ sung thêm thính gạo để ủ chín, hạt tiêu để tạo độ cay thơm cho sản phẩm

• Vo viên và ép định hình:

Để tạo hình dáng cho nem, người thợ có thể tiến hành theo cách thủ công ước lượng, lấy một lượng thịt sau khi đã trộn đều vo thành viên, tuy nhiên cách này độ sai lệch giữa các thành phẩm sẽ lớn hơn so với sử dụng máy đùn thịt và cắt theo khúc Mỗi một chiếc nem được người thợ cho kèm thêm chút tỏi, lá đinh lăng, ớt, những phụ gia này có tác dụng làm cho hương vị nem trở nên ngon hơn, hấp dẫn hơn và cũng là để cân bằng giữa lạnh (nem chua) với nóng (lá đinh lăng, ớt)

• Lên men

- Thịt tươi được bao gói cẩn thận trong điều kiện yếm khí, giữ ở nhiệt độ

27÷30oC tạo điều kiện cho các vi khuẩn lactic hoạt động mạnh dần, chuyển hóa đường thành acid lactic làm cho thịt có mùi thơm và vị chua Quá trình lên men là

sự chuyển hóa xảy ra trong viên nem dưới tác dụng của các vi khuẩn lactic, acid lactic được tạo thành làm giảm pH của thịt, thay đổi cấu trúc thịt, làm ức chế và ngăn cản sự phát triển của những vi sinh vật gây thối và tạo vị chua cần thiết cho sản phẩm

- Quá trình lên men được bắt đầu bằng sự phân giải các glucid dưới tác dụng của enzyme và vi khuẩn lactic thành glucose, glucose được chuyển hóa thành acid lactic trong điều kiện yếm khí Chính sự tạo thành acid lactic này làm pH cơ thịt giảm từ 5,6÷6,2 xuống 4,5÷5,0 đến gần điểm đẳng điện của cơ thịt, tạo điều kiện cho quá

trình đông tụ và biến tính protein để thúc đẩy quá trình tạo gel protein tạo cấu trúc rắn chắc cho sản phẩm nem chua

- Đồng thời với quá trình lên men là quá trình thay đổi màu sắc và tạo mùi thơm cho sản phẩm nem chua Thành phần chất cơ của thịt có chứa myoglobin là protein hoàn thiện có màu đỏ thẩm, có tính chất quyết định đến màu sắc của thịt Cấu trúc của myoglobin gồm các protein là globin và nhóm ngoại heme trong thành phần heme có chứa sắt, trạng thái oxy hóa của Fe (Fe2+, Fe3+) trong heme cũng như bản chất của các phân tử nối với Fe (O2, NO, CO) là nguyên nhân làm thay đổi màu sắc của thịt Do màu đỏ của myoglobin dễ bị oxy hóa chuyển sang màu nâu do có sự tạo thành metmyoglobin nên trong quá trình sản xuất nem chua người ta thường cho vào một ít muối nitrite, nitrate để cung cấp NO kết hợp với myoglobin tạo nên hợp chất nitrozomyoglobin có màu đỏ tương đối ổn định nên giữ đƣợc màu sắc của thịt Trường hợp không sử dụng các muối này có thể sử dụng các chất màu như ponceau 4R để tạo màu 147 đỏ tự nhiên, làm tăng tính cảm quan của sản phẩm

- Hương thơm đặc trưng cho nem chua tùy thuộc vào các loại gia vị phối chế và các loại acid sinh ra trong quá trình sản xuất nem cũng như một số chất thơm được tạo ra trong quá trình trao đổi chất của các hydratcacbon, protein và chất béo

- Tùy thuộc vào khẩu vị của từng vùng, miền về độ chua và hương vị của nem mà

có thể điều chỉnh thời gian lên men cho thích hợp Thời gian lên men càng dài, nem

có vị chua càng mạnh

- Các nhóm vi khuẩn tìm thấy trong thịt là Bacillus Subtilis, B.mesentericus, B

mycoides, B megatherium, Clostridium Sporogenes, Cl.putrificus, Pseudomonas liquefaciens, Micrococcus anaerobic.

- Ở thịt và sản phẩm của thịt còn có các vi khuẩn gây bệnh cho người như

Samolnella, Streptococcus, Clostridium botulinum, Clostridium putrificus

• Bao gói sản phẩm:

Để đảm bảo điều kiện lên men được xảy ra, khâu bao gói là một khâu quan trọng

Lá chuối gói nem phải là lá chuối ngự vừa xanh vừa dày, để bảo đảm trong quá trình vận chuyển và lưu giữ nem tiếp tục lên men Để bảo quản được dài ngày, người thợ thường bọc giấy bóng thêm bên trong nem Thông thường nem gói sau 2-

3 ngày là chín và tùy thuộc vào điều kiện thời tiết và cách bảo quản