Tiểu luận Ứng dụng công nghệ lên men sản xuất nem chua thông tin đến các bạn với các nội dung cơ sở sinh hóa; vi sinh vật; quy trình sản xuất nem chua; các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ vi sinh vật trong quá trình lên men và bảo quản nem chua; chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm.
Trang 1NG D NG CÔNG NGH LÊN MEN
C n Th – 2017 ầ ơ
Trang 2Đ TÀI Ề
NG D NG CÔNG NGH LÊN MEN S N XU T NEM CHUA
I. Gi i thi u ớ ệ
Nem chua là s n ph m đả ẩ ượ ảc s n xu t t nguyên li u chính là th t l n,bì l n cùngấ ừ ệ ị ợ ợ các nguyên li u ph nh mu i,đệ ụ ư ố ường,b t ng t…Là s n ph m lên men truy nộ ọ ả ẩ ề
th ng Vi t Nam đố ở ệ ượ ảc s n xu t theo phấ ương pháp th công.ủ
M t s vùng nem ngon n i ti ng Vi t Nam nh : nem làng V (T Liêm Hàộ ố ổ ế ở ệ ư ẽ ừ
N i), nem Phùng (Đan Phộ ượngHà Tây), nem Ph T (B c Ninh), nem chua Anủ ừ ắ
C u (Hu ), nem ch Huy n (Bình Đ nh), nem Ninh Hòa (Khánh Hòa), nem Thự ế ợ ệ ị ủ
Đ c (TP H Chí Minh), nem Lai Vung (Đ ng Tháp), nem Tân H ng (Ti n Giang),ứ ồ ồ ư ề nem làng Ước L (Hà Đông), nem Qu ng Yên (Qu ng Ninh) ễ ả ả
Hi n nay, t i m t s c s s n xu t ch bi n th t đã đ a vi c s n xu t nem chuaệ ạ ộ ố ơ ở ả ấ ế ế ị ư ệ ả ấ truy n th ng vào s n xu t công nghi p. Nem chua đề ố ả ấ ệ ược ch bi n b ng th t tế ế ằ ị ươ i cùng v i quá trình lên men lactic chuy n hóa đớ ể ường thành acid lactic dưới tác d ngụ
ch y u c a vi khu n Lactobacillus.ủ ế ủ ẩ
II. C s sinh hóa ơ ở
Quá trình lên men ch y u trong nem chua là s lên men lactic.ủ ế ự Lên men lactic là quá trình chuy n hóa k khí để ỵ ường t o acid lactic v i s tham gia c a nhóm vi khu nạ ớ ự ủ ẩ lactic.Tùy vào các lo i enzyme có trong c th vi khu n lactic,con đạ ơ ể ẩ ường phân gi iả
và nh ng s n ph m t o ra mà quá trình lên men lactic đữ ả ẩ ạ ược chia làm 2 lo i:lên menạ lactic đ ng hình và lên men lactic d hình.ồ ị
Lên men lactic đ ng hình:ồ
Lên men lactic đ ng hình là quá trình lên men t o s n ph m chính là acid lacticồ ạ ả ẩ chi m 9098% t ng s n ph m lên men.S n ph m ph là ethanol,acidế ổ ả ẩ ả ẩ ụ acetic,CO2,acetoin
Trang 32NAD+ 2NADH.H+
Lên men lactic d hìnhị
Lên men lactic d hình là quá trình lên men khá ph c t p,t o s n ph m đaị ứ ạ ạ ả ẩ
d ng.Ngoài acid lactic chi m kho ng 40% t ng s n ph m lên men còn có s n ph mạ ế ả ổ ả ẩ ả ẩ khác v i t l khá cao nh acid succinic và ethanol 20%,acid acetic 10%,các ch t khíớ ỉ ệ ư ấ 20%
III. Vi sinh v t ậ
Nem chua là m t s n ph m lên men th t s ng, nên ta xét ch y u h sinh v t có khộ ả ẩ ị ố ủ ế ệ ậ ả năng lên men trong nem chua. H vi sinh v t này có kh năng đ c tr ng là kh năngệ ậ ả ặ ư ả lên men, môi trường sinh s ng c a chúng có pH = 5.0 – 6.0, ho t đ nố ủ ạ ộ ước aw = 0.99 0.80 và môi trường y m khí.ế
H vi sinh v t đóng góp vai trò l n nh t hình thành nên mùi v đ c tr ng và ch tệ ậ ớ ấ ị ặ ư ấ
lượng s n ph m nem chua là vi khu n ả ẩ ẩ Lactobacillus,Pediococcus và Micrococcus.Trong đó,nhi u nh t và đóng vai trò quan tr ng nh t là ề ấ ọ ấ Lactobacillus.
Quá trình lên men ch y u trong s n ph m chính là s lên men lactic, s lên menủ ế ả ẩ ự ự làm cho pH, đ m c a s n ph m gi m, chính t đó góp ph n c ch h vi sinhộ ẩ ủ ả ẩ ả ừ ầ ứ ế ệ
v t không có l i.ậ ợ
1. Vi sinh v t gi ngậ ố
a) Lactobacillus
Đây là tr c khu n gram dự ẩ ương,d ng hình que dài,hi m khí di đ ng,kích thạ ế ộ ước 0,5 1,2 x 110µm.Nhi t đ t i u cho s phát tri n c a chúng là 3040°C.ệ ộ ố ư ự ể ủ
Trang 4Chúng được nhi u tác gi k đ n nh là lo i vi khu n chi m u th n i tr i trongề ả ể ế ư ạ ẩ ế ư ế ổ ộ
su t quá trình chín c a s n ph m, ho c ít nh t là cu i quá trình chín, n u nh quáố ủ ả ẩ ặ ấ ở ố ế ư trình chín x y ra ch m. Chính s chi m u th v s lả ậ ự ế ư ế ề ố ượng này khi n cho cácế
Lactobacillus có kh năng c ch m t s lo i vi sinh v t khác, ch y u là các loàiả ứ ế ộ ố ạ ậ ủ ế G() và m t vài loài G(+). M t khác, các ộ ặ Lactobacillus có kh năng ch u đả ị ược n ngồ
đ mu i cao h n m t s loài vi khu n khác. Lộ ố ơ ộ ố ẩ ượng Lactobacillus có th đ t t i 10ể ạ ớ 8
t bào/g s n ph m.ế ả ẩ
Chúng có vai trò chính trong vi c sinh ra các h p ch t acid, ch y u là acid lactic.ệ ợ ấ ủ ế Chính s acid hóa môi trự ường d n đ n s đông t các protein, c ch các vi khu nẫ ế ự ụ ứ ế ẩ gây b nh và t o màu cho s n ph m.ệ ạ ả ẩ
b) Pediococcus
Pediococcus là gi ng vi khu n G(+), thu c h ố ẩ ộ ọ Lactobacillaceae, chúng thường xu tấ
hi n d ng song c u khu n ho c d ng t c u khu n đệ ở ạ ầ ẩ ặ ạ ứ ầ ẩ ược chia đ i x ng qua m tố ứ ộ
ho c hai m t ph ngặ ặ ẳ kích thước 12μm, không di đ ng.ộ Nhi t đ t i u cho s phátệ ộ ố ư ự tri n c a chúng là 2540°C.ể ủ
c) Micrococcus
Các Micrococcus, vi khu n G(+), là lo i hi u khí ho c y m khí tu ti n. cu iẩ ạ ế ặ ế ỳ ệ Ở ố quá trình lên men chúng là lo i vi sinh v t chi m u th th hai sau ạ ậ ế ư ế ứ Lactobacillus,
vào kho ng 10ả 5 vi khu n/g s n ph m. Theo m t s tác gi , s phát tri n c a cácẩ ả ẩ ộ ố ả ự ể ủ
Micrococcus, th i kì đ u c a quá trình lên men, hình nh thu n l i cho s phátở ờ ầ ủ ư ậ ợ ự tri n c a ể ủ Lactobacillus giai đo n sauở ạ
Lactobacillus Pediococcus Micrococcus
2. Vi sinh v t nhi mậ ễ
a) Các vi khu n G() khác: ẩ bao g mồ
Các enterobacteria trong đó đi n hình là ể Escherichia Proteus.
Pseudomonas
Acinetobacter
Trang 5Các vi khu n này gram âm có trong s n ph m đ u th i kì lên men v i m t đẩ ả ẩ ầ ờ ớ ậ ộ kho ng 103 vi khu n/g s n ph m. Chúng b c ch b i các ả ẩ ả ẩ ị ứ ế ở lactobacillus trong quá
trình chín c a s n ph m.ủ ả ẩ
Các enterobacteria acid hoá môi trường b ng chuy n hoá lên men lactic h n h pằ ể ỗ ợ sinh ra các acid h u c có m ch cacbon ng n. Chúng có kh năng thu phân protein.ữ ơ ạ ắ ả ỷ
Gi ng vi khu n ố ẩ Pseudomonas (Ps.fluorescens, Ps.fragi, Ps. Lundensis và Shewnella
putrefaciens) thường xuyên thu phân protein. Chúng không ch u đỷ ị ược n ng đồ ộ
mu i cao h n 2,5% và cũng ch phát tri n khi ho t đ nố ơ ỉ ể ạ ộ ước trong môi trường l nớ
h n 0,95. Đây là nhóm vi khu n gây ra s nhi m đ c th t, gây th i và làm ôi khétơ ẩ ự ễ ộ ị ố
m M t vài loài (nh ỡ ộ ư Pseudomonas aeruginosa) có th gây b nh cho ngể ệ ười
Gi ng ố Acinetobacter cũng có kh năng thu phân protein và gây ra các mùi khôngả ỷ mong mu n c a th t.ố ủ ị
b) N m men và n m m cấ ấ ố
N m men có th làm m bi n thành màu đ ho c màu đen. ấ ể ỡ ế ỏ ặ Chúng phát tri n t tể ố
nh t pH dấ ở ưới 5. Đa s n m men ch u đố ấ ị ược môi trường ho t đ nạ ộ ước th p. N mấ ấ men phát tri n s gây mùi ôi khét c a m Chúng t o ra các mùi không mong mu nể ẽ ủ ỡ ạ ố
và gây ra m t s hi n tộ ố ệ ượng ng đ c.ộ ộ
N m men có kh năng thu phân protein cũng nh các h p ch t gluxit và lipitấ ả ỷ ư ợ ấ (Lerche et Lammers, Coretti, 1958), tuy nhiên n m men trấ ước tiên có kh năng thuả ỷ phân lipit và t o thành các h p ch t t o hạ ợ ấ ạ ương (Fournaud, 1976). Chúng có khả năng thích nghi v i quá trình lên men, v i kho ng pH r ng, do đó chúng có khớ ớ ả ộ ả năng sinh trưởng t t trong môi trố ường nem chua
N m m c là các vi sinh v t thu phân protein và lipit. ấ ố ậ ỷ
Các đ c đi m đ c tr ng c a vi khu n lactic trong nem chua: ặ ể ặ ư ủ ẩ
Chúng là lo i a m v i kho ng nhi t đ thích h p là 2337°C và phát tri n t tạ ư ấ ớ ả ệ ộ ợ ể ố
nh t 30°C.ấ ở
Chúng ch u đị ược đ m n trung bình,t t c đ u có th phát tri n khi n ng đ NaClộ ặ ấ ả ề ể ể ồ ộ trong môi trường nh h n ho c b ng 4%.ỏ ơ ặ ằ
Chúng đ u có kh năng acid hóa môi trề ả ường m nh.Sau 48h lên men,pH môi trạ ườ ng
có th <4,3.T i giá tr pH này có th đ m b o c ch nhi u lo i t p khu n trongể ạ ị ể ả ả ứ ế ề ạ ạ ẩ lên men
IV. Nguyên li u s n xu t nem chua ệ ả ấ
Trang 6Nguyên li u chínhệ Nguyên li u phệ ụ
Th t heoị
Da heo
Đường
Mu i ănố
B t ng tộ ọ
T i ỏ Tiêu t
Ớ Bao bì nem(Lá vông,bao nilong,lá chu i)ố
Ph gia (ụ Natri polyphotphat,tinh b t bi nộ ế tính,màu t o s n ph m,ch t t o v )ạ ả ẩ ấ ạ ị
V. Quy trình s n xu t nem chua ả ấ
1. Quy trình
Trang 72. Thuy t minh qui trìnhế
2.1 L c b gân m ọ ỏ ỡ
M c đích: lo i b hoàn toàn gân, m ra kh i kh i th t trụ ạ ỏ ỡ ỏ ố ị ước khi đ a vào qu t, doư ế
c u trúc c a s n ph m là c u trúc gel protein, n u th t dùng làm nem chua có dínhấ ủ ả ẩ ấ ế ị
m thì s làm m m c u trúc gelở ẽ ề ấ
Th c hi n: Ti n hành l c, tách gân, m theo phự ệ ế ọ ỡ ương pháp th công.ủ
2.2 Xay
M c đích: làm nh th t,t o đi u ki n cho quá trình qu t sau này di n ra nhanh h nụ ỏ ị ạ ề ệ ế ễ ơ
và d dàng h n. S d ng máy xay th t chuyên d ng đ xay.ễ ơ ử ụ ị ụ ể
2.3 Ướ p gia v ị
M c đích: t o hụ ạ ương v và màu s c đ c tr ng cho s n ph m, t o c ch t cho quáị ắ ặ ư ả ẩ ạ ơ ấ trình lên men. Ngoài ra vi c ệ ướp mu i, đố ường còn có tác d ng t o ra áp su t th mụ ạ ấ ẩ
th u , kìm hãm s phát tri n c a vi sinh v t .ấ ự ể ủ ậ
Th c hi n: Ti n hành cho đ ng th i t t c các lo i gia v vào kh i th t, sau đó ti nự ệ ế ồ ờ ấ ả ạ ị ố ị ế hành qu t.ế
Trang 82.4 Qu t ế
M c đích: phá v c u trúc bó s i c a mô c , tách r i các m ch polypeptid theoụ ỡ ấ ợ ủ ơ ờ ạ chi u dài, đ cho gia v , ch t khoáng d khu ch tán, các phân t nề ể ị ấ ễ ế ử ước chui vào t oạ
tr ng thái liên k t gel ch t ch , t o nên kh i gel đ ng nh t d t o hình. Qu t choạ ế ặ ẽ ạ ố ồ ấ ễ ạ ế nhuy n, đ u v i gia v , n u không nem s không dai, ăn b b hay vón c c, quáễ ề ớ ị ế ẽ ị ở ụ trình lên men s di n ra không đ ng đ u trong s n ph m.ẽ ễ ồ ề ả ẩ
Phương pháp:
+ Phương pháp th công: cho th t sau khi đã x lý cùng các ch t ph gia và giaủ ị ử ấ ụ
v c n thi t vào c i đá. S d ng lao đ ng th công dung chày g giã đ u kh i th t ị ầ ế ố ử ụ ộ ủ ỗ ề ố ị ở trong c i cho đ n khi th t đ t c u trú monh mu n.ố ế ị ạ ấ ố
+ Phương pháp bán th công: Th t đủ ị ược cho vào c i đá b ng lao đ ng thố ằ ộ ủ công, h th ng chày và c i đệ ố ố ượ ự ộc t đ ng hóa nh m t motor giúp cho c i xoay đ uờ ộ ố ề quanh tr c đi qua tâm c a c i và m t motor khác giúp cho chày giã đ u t trênụ ủ ố ộ ề ừ
xu ng. Ti n hành giã cho đ n khi th t đ t c u trúc nh mong mu n.ố ế ế ị ạ ấ ư ố
2.5 Lu c chín da heo ộ
M c đích: làm chín da heo do da heo không có kh năng chín sinh hóa, ụ ả nh nhi t đờ ệ ộ cao làm bi n tính collagen đ c th ngế ể ơ ể ười có th tiêu hóa để ược. Đ ng th i giúp daồ ờ
d c t nh h n, d l c b m vì da tr nên giòn, không m m nhão.ễ ắ ỏ ơ ễ ọ ỏ ỡ ở ề
Nem chua là m t s n ph m lên men, ch bi n không qua gia nhi t. Khi ph i tr nộ ả ẩ ế ế ệ ố ộ nguyên li u th t và da, collagen trong da không b bi n tính, kh năng t o gel gi mệ ị ị ế ả ạ ả
đ ng th i khó tiêu hóa đồ ờ ược trong c th ngơ ể ườ ử ụi s d ng, gi m giá tr dinh dả ị ưỡ ng
s n ph m. Do đó ta ph i lu c chín da đ làm bi n tính collagen. Tuy nhiên khôngả ẩ ả ộ ể ế nên lu c chín quá và x nộ ả ướ ạc l nh nhanh ngay sau khi lu c đ làm gi m nhi tộ ể ả ệ nhanh chóng. N u không collagen b bi n tính quá m nh s hòa tan t o nh t, khó cóế ị ế ạ ẽ ạ ớ
th b sung vào nem vì m cao, làm kh i nem l ng l o.ể ổ ẩ ố ỏ ẻ
Th c hi n: Cho da heo vào nự ệ ướ ạc l nh, đun sôi cho đ n khi m m là đế ề ược
2.6 R a qua n ử ướ ạ c l nh
M c đích: nh m làm săn và làm ngu i nhanh da heo.ụ ằ ộ
Th c hi n: sau khi v t da heo ra kh i n i nự ệ ớ ỏ ồ ước sôi, nhúng ngay vào nướ ạc l nh r iồ
v t ra.ớ
2.7Làm ráo da heo
Trang 9M c đíchụ : gi m m đ trong da, gi m ho t đ ng nả ẩ ộ ả ạ ộ ước đ vi sinh v t không phátể ậ tri n. Ph i n ng có nhi t đ cao di t m t s vi sinh v t (nh ng đ ng th i c n tránhể ơ ắ ệ ộ ệ ộ ố ậ ư ồ ờ ầ gây nhi m m t s vi sinh v t khác)ễ ộ ố ậ ,tăng tính ch t c a nem.ặ ủ
2.8 Làm s ch ạ
M c đích: làm s ch lông còn sót l i trên da heo.ụ ạ ạ
Th c hi n: Ti n hành theo l i th công b ng cách c o và nh s ch lông trên daự ệ ế ố ủ ằ ạ ổ ạ heo
2.9 Tách mỡ
M c đích: nh m lo i b hoàn toàn m ra kh i da heo vì m s làm l ng l o, y uụ ằ ạ ỏ ở ỏ ỡ ẽ ỏ ẻ ế
c u trúc gel,nhi u m s khi n cho nem d b oxy hóa, gây h h ng nhanh chóng.ấ ề ỡ ẽ ế ễ ị ư ỏ
Th c hi n: b ng phự ệ ằ ương pháp th công dùng dao nh , bén đ l c ph n m th a, vìủ ỏ ể ọ ầ ỡ ừ đây là công đo n nh , c n chính xác đ ít lãng phí, t n d ng t t nguyên li u. ạ ỏ ầ ể ậ ụ ố ệ
2.10 X t lát m ng và x t s i ắ ỏ ắ ợ
M c đích: chu n b cho quá trình tr n và lên men. Da s đụ ẩ ị ộ ẽ ược tr n đ u chung v iộ ề ớ
kh i th t m t cách d dàng, giúp cho quá trình lên men đố ị ộ ễ ược đ ng nh t, cũng nhồ ấ ư
s n ph m tr nên đ ng đ u h n. C t nh còn giúp cho quá trình th y phân proteinả ẩ ở ồ ề ơ ắ ỏ ủ
t o c ch t cho vi sinh v t s d ng và t o hạ ơ ấ ậ ử ụ ạ ương v cho s n ph m di n ra d dàngị ả ẩ ễ ễ
h n.ơ
Th c hi n:ự ệ
+Ti n hành theo l i th công b ng cách dùng dao s c c t mi ng da heo theoế ố ủ ằ ắ ắ ế
b dày c a nó sao cho b dày da heo kho ng 1mm.ề ủ ề ả
+Ti n hành theo l i th công b ng cách dùng dao c t mi ng da heo sau khiế ố ủ ằ ắ ế
đã x t lát m ng thành nh ng s i dài kho ng 45cm, dày kho ng 1mm.ắ ỏ ữ ợ ả ả
2.11 Ph i tr n ố ộ
M c đích: nh m ph i tr n đ u th t sau khi xay qu t v i da heo đã x t s i. Trongụ ằ ố ộ ề ị ế ớ ắ ợ quá trình này còn có b sung thêm t i tổ ỏ ươi xay nhuy n vào nh m m c đích c chễ ằ ụ ứ ế
s phát tri n c a vi sinh v t.ự ể ủ ậ
Th c hi n: có th ti n hành ph i tr n theo 2 cách:ự ệ ể ế ố ộ
+Phương pháp th công: dùng m t cái b n hình bán c u, cho t t c nguyênủ ộ ồ ầ ấ ả
li u c n ph i tr n vào và đ o đ u b ng m t đũa g to.ệ ầ ố ộ ả ề ằ ộ ỗ
Trang 10+Phương pháp bán th công: cho th t đã qu t, da heo đã x t s i, t i xayủ ị ế ắ ợ ỏ nhuy n vào m t cái b n hình n a bán, bên trên có m t cánh khu y dùng đ tr nễ ộ ồ ữ ộ ấ ể ộ
đ u .ề
2.12 Vo viên và ép đ nh hình ị
M c đích: nh m t o hình d ng cho viên nem, có th b sung thêm t, t i x t lát vàụ ằ ạ ạ ể ổ ớ ỏ ắ tiêu nguyên h t nh m m c đích t o hạ ằ ụ ạ ương v cho nem chua cũng nh c ch sị ư ứ ế ự phát tri n c a vi sinh v t.ể ủ ậ
Ti n hành theo l i th công nh sau: ế ố ủ ư ướ ược l ng và l y m t lấ ộ ượng th t sau khi đãị
được tr n đ u vo thành viên, ép thành m t kh i có hình l p phộ ề ộ ố ậ ương
2.13 Bao gói s n ph m ả ẩ
M c đích:ụ
+T o đi u ki n y m khí cho vi khu n lactic ho t đ ng.ạ ề ệ ế ẩ ạ ộ
+Gi nhi t cho quá trình lên men.ữ ệ
+H n ch vi sinh v t nhi m, do nem là môi trạ ế ậ ễ ường giàu dinh d ng nênỡ thu n l i cho nhi u lo i vi sinh v t phát tri n. vi sinh v t t môi trậ ợ ề ạ ậ ể ậ ừ ường bên ngoài
d nhi m vào, c nh tranh v i vi khu n lactic gây ra nh ng bi n đ i không mongễ ễ ạ ớ ẩ ữ ế ổ
mu n, khi bao gói s n ph m s h n ch đố ả ẩ ẽ ạ ế ược hi n tệ ượng này
+Đáp ng yêu c u c m quan.ứ ầ ả
+D dàng cho b o qu n và phân ph i đ n ngễ ả ả ố ế ười tiêu dung
Th c hi n: đự ệ ược ti n hành theo l i th công nh sau: Ti n hành gói lá vông trế ố ủ ư ế ướ c, sau đ y gói b ng ni lông và cu i cùng là gói b ng lá chu i.ấ ằ ố ằ ố
2.14 Lên men
Quá trình lên men lactic trong nem chua đ ượ c chia làm 3 giai đo n: ạ
+Giai đo n 1 ạ : B t đ u có s ho t đ ng c a vi khu n lactic và m t vài viắ ầ ự ạ ộ ủ ẩ ộ sinh v t khác có s n trong nguyên li u đ u, kh năng sinh t ng h p acid lactic kém.ậ ẵ ệ ầ ả ổ ợ
+Giai đo n 2 ạ : Vi khu n lactic phát tri n m nh m và acid lactic đẩ ể ạ ẽ ượ ạc t o ra nhi u làm gi m pH c a kh i nguyên li u xu ng th p, t đó có kh năng c ch sề ả ủ ố ệ ố ấ ừ ả ứ ế ự
ho t đ ng c a các loài vi sinh v t khác. Đây là giai đo n quan tr ng trong quá trìnhạ ộ ủ ậ ạ ọ
s n xu t nem chua, vì nó nh hả ấ ả ưởng tr c ti p t i ch t lự ế ớ ấ ượng cũng nh giá tr dinhư ị
dưỡng c a s n ph m.ủ ả ẩ