Bảo quản thực phẩm bằng acid hóa môi trường ppt

BẢO QUẢN THỰC PHẨM BẰNG ACID HÓA MÔI TRƯỜNG
1. Giới thiệu
Bảo quản thực phẩm bằng acid là phương pháp chống hư hỏng thực phẩm do VSV gây ra
bằng cách cho vào một lượng acid vô cơ hay hữu cơ hoặc bằng cách cho lên men (acid sinh
ra trong thực phẩm bằng cách cho vào thực phẩm vi khuẩn tạo acid).
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 ý nghĩa thương mại quan trọng, 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. Ngoài ra phương pháp lên men được ứng dụng rộng
rãi trong ngành công nghiệp sản xuất rượu bia, nước giải khát, sản xuất bánh mì, sữa chua,
phomat…
Đất nước ta ngay từ thời xa xưa vốn là nước nông nghiệp phát triển với đủ mọi ngành nghề
như trồng các loại cây lương thực và cây thực phẩm. Bên cạnh đó nghề trồng hoa màu cũng
khá được phát triển đặt biệt là trồng rau.
Sản lượng rau trồng được tương đối nhiều như: Bắp cải, cải bẹ, su hào, rau cải, dưa chuột,
cà chua cho nên ngoài việc buôn bán cũng còn lại khá nhiều một phần được sử dụng trong
các bữa ăn của người nông dân, một phần được ngâm với nước muối, sau một thời gian
ngâm sản phẩm bắt đầu có mùi thơm và ăn vào thì cảm thấy ngon có mùi vị đặt trưng và từ
đó sản phẩm rau cải lên men đã được ra đời. Trong bữa ăn, nó được sử dụng như một món
ăn khai vị, món ăn chơi rất ngon.
Trên thị trường, sản phẩm được sản xuất trên qui mô công nghiệp nhằm đáp ứng nhu cầu về
mặt số lượng cũng như về mặt chất lượng. Người tiêu dùng có nhiều sự lựa chọn cho mình
vì đa số các mặt hàng được sản xuất với mẫu mã rất phong phú tạo cảm giác thu hút và chất
lượng bảo đảm, hương vị thơm ngon. Cho tới nay thì các nhà khoa học cũng đã có những
nghiên cứu rất nhiều cho sản phẩm này tuy nhiên trong sản xuất thủ công trên qui mô nhỏ,
1
qui mô gia đình thì đại đa số người dân làm theo phương pháp thủ công gia truyền mà hầu

như không có biết nhiều về quá trình xảy ra trong khi lên men và chưa hiểu hết bản chất của
quá trình lên men.
2. Cơ sở lý luận của việc dùng acid để bảo quản thực phẩm
 Tác dụng của acid đối với hoạt động của vi sinh vật
Tổ chức vi sinh vật rất nhạy cảm đới với acid và có thể sinh ra acid bởi một loài vi sinh vật
trong suốt quá trình lên men, như vậy nó sẽ ức chế hoạt động của VSV khác. Khi acid đủ
mạnh, tác động đến protein VSV làm biến tính protein thực phẩm. Đây là một trong những
nguyên lý điều khiển quá trình lên men để bảo quản thực phẩm chống lại sự phát triển của
enzyme phân giải protein hoặc những lòai gây hư hỏng khác.
Khi thay đổi pH của môi trường thì quá trình trao đổi chất và sự phân ly thức ăn của VSV
bị thay đổi nên ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất.
Mỗi loại VSV có khoảng pH hoạt động thích hợp:
Bảng 1: Khả năng thích nghi của vi sinh vật đối với pH môi trường
LOÀI VSV pH môi trường thích hợp
Vi khuẩn gây thối 4.4 – 5.0
Vi khuẩn bytyric 4.5
Vi khuẩn đường ruột 5.5 – 5.5
Vi khuẩn lactic 3.0 – 4.5
Nấm men 2.5 – 3.5
Nấm mốc 1.2 – 3.0
“Nguồn: Lê Mỹ Hồng và Bùi Hữu Thuận, 2000 ”
2
Bảng 2: Khả năng thích nghi của vi sinh vật đối với pH môi trường
LOÀI VSV pH môi trường
Độ acid tối thiểu Tối ưu Kiềm tối thiểu
Saccharomyces cerevisiae 4 5.8 6.8
Streptococcus lactic 4.0-5.1 7.9
Lactobacterinus casel 7.1
E. coli 4.4 6.5-7.8 7.8
Cl.amylobacter 5.7 6.9-7.3

Vi khuẩn gây thối
B. mesentericeus 5.8 6.8 8.5
Cl. putrificum 4.2 7.5-8.5 9.4
Vi khuẩn cố định đạm
Atobacter chroccoccum 5.6 6.5-7.8 8.8-9.2
Vi khuẩn nitrat
Nitrosomonas 3.9 7.7-7.9 9.7
Nitrosobacter 3.9 6.8-7.3 13.0
Nấm mốc 1.2 1.7-7.7 9.2-11.1
“Nguồn: Lê Mỹ Hồng và Bùi Hữu Thuận, 2000 ”
Vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm thường hoạt động ở môi trường kém acid, vì vậy để bảo
quản sản phẩm bằng acid phải hạ PH của môi trường xuống dưới pH hoạt động của những
VSV đó.
pH của môi trường khử hoạt tính của enzyme, khử đi hoạt động của hệ thống vận chuyển
ion, chất dinh dưỡng vào bên trong tế bào, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào
VSV.
Khi quá trình trao đổi chất của tế bào VSV bị thay đổi, chúng không còn khả năng hoạt
động gây hư hỏng sản phẩm (Lê Mỹ Hồng và Bùi Hữu Thuận, 2000).
3. Phương pháp acid hóa môi trường
3
3.1 Phương pháp hóa học
Người ta cho vào môi trường một luợng acid hữu cơ hay vô cơ. Các acid vô cơ cho vào
môi trường có tác dụng mạnh đến vi sinh vật chủ yếu là do phân ly thành ion H
+
, chính
[H
+
] có tác dụng bảo quản thực phẩm. các acid hữu cơ tác dụng sát trùng phụ thuộc vào
tính chất các phân tử không phân ly hay các anion.
Acid thường sử dụng:

Acid vô cơ: H
3
PO
4
, H
2
SO
4
, HCl…
Aicd hữu cơ: Acid citric, acid acetic, acid tartric…
Bảng 3: Vị chua tương đối của một số acid
Acid
Dung dịch 0,05N
Vị Acid tổng số, mg pH
Tartric
Malic
Acetic
Lactic
Citric
Propionic
0
-0,43
-1,14
-1,14
-1,28
-1,85
3,75
3,35
3
4,5

3,5
3,7
2,45
2,65
2,95
2,6
2,6
2,9
“Nguồn: Trần Xuân Hiển, 2011”
Vị chua của các acid hữu cơ có vai trò quan trọng tới quá trình sản xuất thực phẩm và chất
lượng sản phẩm. Acid hữu cơ có tác dụng chống kết tinh đường cho sản phẩm cô đặc với
đường, cẩn thiết cho quá trình tạo đông với pectin và đường khi sản xuất nhiều loại mứt.
Đối với người, acid hữu cơ vừa là một yếu tố gây vị vừa tham gia nhiều quá trình tiêu quá
hấp thụ các chất ( chất béo, chất khoáng, ) của cơ thể (Trần Xuân Hiển, 2011).
4
Bảng 4: Độ hòa tan của các acid hữu cơ trong 100g nước ở 25
0
C
Acid hữu cơ Độ hòa tan, g/100g nước
Citric
Tartric
malic
181
147
62
“Nguồn: Trần Xuân Hiển, 2011”
Bảng 5: Tính hút ẩm của các acid hữu cơ
Acid hữu cơ Tính hút nước
Citric
Tartric

Fumaric
Malic
Hút nước ở nhiệt độ thích hợp
Không có tính hút nước
Không có tính hút nước
Không có tính hút nước
“Nguồn: Trần Xuân Hiển, 2011”
Các acid hữu cơ được sử dụng trong công nghệ thực phẩm chủ yếu là: acid malic, acid
citric, acid lactic, acid acetid để điều vị cho sản phẩm. Bên cạnh đó, các acid này còn có tác
dụng bảo quản sản phẩm.
a. Acid malic
5
Acid malic là loại acid phổ biến nhất trong các loại rau quả và nguyên liệu thực vật ngoài
họ citrus, có vị chua gắt. Có nhiều trong mận, táo, cà chua. Acid malic nóng chảy ở nhiệt
độ 100
0
C, tan tốt trong nước và alcol nhưng tan kém trong ester. Trong công nghiệp acid
malic được sản xuất bằng cách tổng hợp từ acid fumalic, acid fumalic thu được bằng
phương pháp lên men đường dùng nấm mốc Fumaricus. Acid fumaric với ester của chúng
ở liều lượng 0.125% làm ức chế vi khuẩn gây phồng hộp Cl. Botulinum trong 56 ngày ở
30
o
C. Ngoài ra nó còn ức chế sự phát triển của nấm mốc.
Acid malic thường được ứng dụng trong sản xuất mứt, các loại nước quả, bánh kẹo và rượu
vang (Trần Xuân Hiển, 2011).
b. Acid citric
Acid citric có nhiều trong các loại họ citrus. Trong nguyên liệu thực acid citric và acid
malic thường đi kèm với nhau, có vị ngọt diu nên thường được dùng để điều vị trong các
sản phẩm rau quả và bánh kẹo. Acid citric khan nóng chảy ở 135
0

C, tih thể ngậm 1 phân tử
nước nóng chảy ở 100
0
C, ở nhiệt độ phòng acid tan trong nước với tỉ lệ 133g trong 100ml
nước. Trong công nghiệp, trước kia acid citric được sản xuất từ chanh, ngày nay được sản
xuất tử rỉ đường bằng pháp lên men acid citric.
Acid citric chỉ có khả năng chống một số nấm mốc và vi khuẩn. Acid citric có khả năng ức
chế Salmonella tốt hơn là acid lactic ở cùng nồng độ.Có khả năng chống oxy hóa khá yếu
nên thường được sử dụng chung với BHA.Không thấy có tác động nguy hại gì đến các bộ
phận trong cơ thể.
Acid citric được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm ( nước giải khác, bánh kẹo,
mứt, sữa, ) trong công nghiệp hóa chất (Trần Xuân Hiển, 2011).
c. Acid lactic
Acid lactid có nhiều trong rau quả muối chua và các sản phẩm lên men chua như sữa chua,
bánh bao, bánh mì, bún, nước giải khac lên men, Do quá trình chuyển hóa đường thành
acid lactid dưới tác dụng của vi khuẩn. Acid lactid nóng chảy ở nhiệt độ 25- 26
0
C. Tan tốt
trong nước, alcol, glycerin, ete nhưng không tan trong chloroform, ester dầu hỏa, Acid
6
này tham gia vào quá trình tạo vị, có tác dụng ức chế Bacillus coagulans trong dịch cà chua
mạnh hơn 4 lần các loại acid hữu cơ khác như a.propionic, a.acetic, a.citric,…Ở pH = 5.0
a.acetic có tác dụng ức chế vi khuẩn tạo bào tử nhưng lại tác dụng yếu đối với nấm men và
nấm mốc. Ở pH = 4.6 -4.9, khoảng 90 – 99% Staphyococcus aureus bị ức chế trong 12
giờ. Ngoài ra acid citric có tác dụng ức chế vi sinh vật gây thối làm tăng khả năng bảo quản
sản phẩm. Đối với các sản phẩm lên men từ thịt như thịt thính, nem chua, do tác dụng của
các enzyme có trong tế bào thịt chuyển hóa glycogen thành acid lactid. Trong công nghiệp
acid lactid được sản xuất bằng con đường lên men lactid. Acid lactid có vị chua dịu nên
được dùng trong công nghiệp bánh kẹo, ứng dụng trong lên men và bảo quản rau quả (Trần
Xuân Hiển, 2011).

d. Acid acetic
Acid acetic có nhiều trong giấm ăn, có ít trong các loại rau quả tươi. Khi bảo quản rau quả
không tốt rất dễ bị lên men acid acetic làm cho rau quả bị chua. Acid acetic có vị chua sốc,
nồng độ trên 80% có thể gây bỏng da.
Acid acetic có tác dụng làm giảm pH của sản phẩm, làm cho quá trình trao đổi ion của vi
sinh vật không thực hiện được. Sự thay đổi quá lớn của nồng độ ion trong và ngoài màng tế
bào làm rối loạn các quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, ức chế sự phát triển của vi sinh
vật trong thực phẩm. Acid acetic tác động mạnh lên vi khuẩn và nấm men hơn là tác động
lên nấm mốc. Tuy nhiên các loài vi khuẩn acetic, lactic, butyric lại chịu được acid acetic.
Bảng 6: Tác động của a.acetic đối với VSV ứng với các khoảng pH của môi trường do
chúng tạo nên
7
pH môi trường Loài VSV bị ức chế
6 Bacillus, Clostridium, VK Gram (-), nấm men, VK
lactic ít chịu ảnh hưởng
5 VK Gram (+), B. cereus và Salmonella
4.1 Aspergillus niger
3.9 Saccharomyces cerevisiae
3.5 (0.8 – 1%) Penicillum glocucum
“Nguồn: Lê Mỹ Hồng và Bùi Hữu Thuận, 2000”
Trong công nghiệp acid acetic được sản xuất bằng con đường lên men acetic hay bằng con
đường tổng hợp hóa học. Trong công nghiệp thực phẩm acid acetid được dùng để sản xuất
các sản phẩm ngâm dấm với nồng độ 0,6- 1,8%, sản xuất salad và một số sản phẩm khác
(Trần Xuân Hiển, 2011).
e. Acid tartric
Acid tartric là một acid hữu cơ màu trắng, xuất hiện rất nhiều trong thực vật, đặc biệt la
nho, me, chuối. Acid tartric hòa tan trong nước và rượu, được thêm vào thức ăn như chất
phụ gia để tạo vị chua cho thực phẩm và được sử dụng như một chất chống oxy hóa.
Muối của acid tartric được gọi là tartrates. Nó là một dẫn xuất của acid succinic. Trong
công nghiệp sản xuất thực phẩm acid tartric được sử dụng nhiều trong nước giải khát, bảo

quản rau quả, bánh, kẹo cứng, kẹo mền, bơ, margarin và các sản phẩm tương tự, mứt cô
đặc và mứt hoa quả, rượu, dầu, mỡ và mỡ thể nhũ tương, thức ăn bổ sung cho trẻ dang lớn,
sữa lên men và sữa bột (Trần Xuân Hiển, 2011).
Tác dụng của các loại acid phụ thuộc vào bản chất của chúng, tính chất của môi trường và
đặc tính của vi sinh vật.
Ở cùng pH, tác dụng sát trùng giảm đi theo thứ tự: Acid acetic, acid citric, acid lactic.
8
Trong cùng nồng độ %, tác dụng đối với nấm men yếu dần theo thứ tự: Acid acetic, acid
lactic, acid citric.
Ở cùng nhiệt độ khác nhau, tác dụng của các loại acid lên cùng một vi sinh vật cũng khác
nhau. Ví dụ đối với Escherchia Coli tác dụng của một số acid giảm dần theo thứ tự:
Ở 30
o
C: Acid tartric, acid phosphoric, acid lactic, acid acetic, acid citric.
Ở 0.6
o
C: Acid phosphoric, acid tartric, acid lactic, acid citric.
Trong công nghiệp thực phẩm, người ta thường dùng acid acetic, acid citric, acid tartric.
Acid acetic sử dụng trong rau quả ngâm giấm với nồng độ vào khaỏng 0,4 – 2%. Với đồ hộp
rau quả, người ta thường sử dụng acid citric, acid tartric (0,1 – 0,6%) để hạn chế hoạt động
của vi sinh vật trong sản phẩm cần thanh trùng ngắn, đồng thời để giữ cho sản phẩm có màu
sáng và hương vị thích hợp (Lê Mỹ Hồng và Bùi Hữu Thuận, 2000).
3.2 Phương pháp lên men
Bản chất: Trong thực phẩm có rất nhiều loại vi sinh vât hoạt động, bản chất của phương
pháp này là tạo điêu kiện cho các vi sinh vật có lợi hoạt động để ức chế quá trình sống của
các vi sinh vật có hại.
Điều kiện VSV lên men trong bảo quản thực phẩm:
VSV phải phải phát triển nhanh trong môi trường với chất nền thích hợp và được nuôi
dưỡng dễ dàng trong điều kiện sản xuất lớn.
VSV phải có khả năng ổn định về tính chất sinh lý trong những diều kiện và được nuôi

dưỡng chúng và sản sinh ra enzyme cần thiết dễ dàng nhằm tạo ra những thay đổi hóa học
theo yêu cầu.
Một số hoạt động lên men của VSV trong thực phẩm:
Trong thực phẩm có một số quá trình lên men tạo pH thấp làm ức chế hoạt động của VSV,
có thể bảo quản được sản phẩm, ví dụ:
9
Khi trong thực phẩm có chứa đường, với sự hiện diện cúa nấm men sẽ lên men tạo thành
rượu:
nấm men saccharomyces
Đường Rượu + CO
2

Ở môi trường rượu thích hợp, vi khuẩn sẽ lên men hiếu khí tạo thành acid acetic (giấm)
Acetobacter
Rượu + O
2
Acid acetic + H
2
O
Đường sữa, hay đường glucose, với sự tham gia của vi khuẩn lactic sẽ sinh ra acid lactic.
Ứng dụng rất nhiều trong chế biến thực phẩm.
Streptococcus lactic
Đường Acid lactic (Lê Mỹ Hồng và Bùi Hữu Thuận, 2000).
3.3 Ứng dụng của phương pháp lên men
Ứng dụng phương pháp lên men trong sản xuất rượu bia, sản xuất ethanol, bánh mì…
Ứng dụng quá trình lên men lactic trong công nghệ chế biến sữa chua, rau cải muối chua,
chế biến nem chua, sản xuất acid lactic, ủ chua thức ăn gia súc…
Lên men propionic ứng dụng trong sản xuất phomat, tách đường, sản xuất vitamin. Lên
men bytyric ứng dụng trong sản xuất bánh kẹo, nước hoa, nước giải khát. Lên men acetat
ứng dụng trong sản xuất giấm… ().

10
3.3.1 Quy trình chế biến dưa cải muối chua
Cải bẹ
Làm héo và làm sạch
Cắt nhỏ
(kích thước 8-12 mm)
Cho vào dụng cụ đựng
( thùng gỗ hay chai lọ)
Trộn muối
Nồng độ 6-9%
Lên men
(Nén chặt khối cải)
Dưa cải
Hình 1: Quy trình chế biến rau cải muối chua
n
11
 Giải thích quy trình
a. Nguyên liệu
Trong quá trình muối chua dưa cải nguyên liệu chính được sử dụng ở đây là cải bẹ.
b. Cải bẹ
Trong rau cải dùng để muối chua có các trành phần như : nước, Gluxit (đường, tinh bột,
xenlulo, hemixenlulo), pectin, Glucoxit, Các chất chát, chất màu, các acid hữu cơ, các chất
chứa nitơ (Trong đó kể cả protid), Chất béo, các chất thơm (tinh dầu), các vitamin, các men
và khoáng chất
c. Nước
12
Nước cũng được xem là nguyên liệu phụ của quá trình muối chua. Ngoài ra còn được sử
dụng để rửa rau cải dùng để lên men.
Trong quá trình muối chúa có thể dùng hai phương pháp để muối chua:
Phương pháp dùng nước vo gạo trộn thêm với muối để lên men.

Phương pháp sử dụng nước muối đun sôi để nguội để làm chua.
Trong hai phương pháp thì phương pháp sử dụng nước vo gạo có khả năng muối chua
nhanh hơn so với sử dụng phương pháp nước muối đun sôi, phương pháp này là phương
pháp truyền thống được sử dụng phổ biến ở qui mô gia đình.
d. Muối
Muối là thành phần quan trọng không thể thiếu trong quá trình muối chua tạo điều kiện tốt
cho quá trình thẩm thấu dịch đường có trong rau cải ra ngoài, đây là môi trường thuận lợi
cho vi sinh vật sử dụng để lên men.
e. Cách chọn cải bẹ
Để muối chua cải bẹ, người ta cần lựa chọn những loại cải có cuống dài, dẹp và lá to , đạt
đúng độ chín kỹ thuật, trọng lượng trung bình của bắp cải không ít hơn 0,4 Kg.

Hình 2: Lá cây cải bẹ được cắt ra
Thành phần hoá học: Hàm lượng chất khô 10% trong đó có từ 4 – 5% đường, hàm lượng
các chất chứa Nitơ từ 1 – 2% để đảm bảo sự phát triển bình thường của VSV lên men
lactic.
Khi muối chua không được chọn rau cải còn non hay bị dập, sâu bệnh Trước khi muối
cần loại bỏ lá hỏng cắt bỏ rễ, sử dụng toàn bộ rau cải để muối có thể thái nhỏ hay để
13
nguyên cây cải nhưng phải xẻ làm 4 rãnh dọc theo chiều dài của cây cải. Để làm tăng
hương vị dưa cải người ta cho thêm cà rốt thái sợi, lá hẹ hay hành lá, giá Để muối chua
nhanh người ta có thể cho thêm vào dưa cải một lượng Natri Xitrat khoảng 0,1 – 0,7%.
Ngoài các yếu tố trên khi chọn các loại rau cải, củ, quả chúng ta cần lưu ý đến dư lượng
thuốc bảo vệ thực vật trên rau quả, để chọn tốt hơn chúng ta có một vài cách sau
Rau ăn lá, nhất là rau cải (như cải xanh, cải bẹ trắng, cải bẹ dún, cải ngọt, cải bắc thảo, cải
bắp, cải bông ) thường có dư lượng thuốc trừ sâu cao hơn nhiều so với rau dạng củ, quả.
Đó là do loại rau này có các loại sâu khó trị, buộc người trồng phải dùng nhiều thuốc trừ
sâu.
Ngoài ra, diện tích tiếp xúc với thuốc của rau lá cũng cao hơn so với rau củ quả.
Các loại rau ăn lá khác như rau muống nước cũng thường bị ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật.

Riêng rau xà lách thì an tồn hơn do ít bị sâu.
Rau dạng quả, củ (như bầu, bí, mướp ) có diện tích hứng thuốc trừ sâu ít hơn nên nguy cơ
ô nhiễm cũng thấp hơn so với rau lá. Tuy nhiên, đối với các loại đậu (như đậu cô ve, đậu
đũa), mướp đắng , người tiêu dùng vẫn phải đề phịng vì chng cĩ nguy cơ ô nhiễm cao.
Đặc biệt, cần cẩn thận với củ cải vì nơng dn khi trồng loại rau ny thường bón thuốc vào đất
để trừ sâu hại củ.
• Quy trình muối chua
Do tình hình kỹ thuật còn thô sơ và lạc hậu nên chưa chủ động khống chế được độ chua
của các loại rau cải muối. Phương pháp chủ yếu để khống chế độ chua là muối mặn, nén
chặt nhưng để lâu ngày độ mặn và độ chua đều cao không hợp khẩu vị tiêu dùng. Ở Việt
Nam những loại rau được muối chua tốt chủ yếu là rau cải, củ kiệu, dưa chuột
• Sự lên men lactic
Sự lên men lactic: Là quá trình phân giải đường tạo nên Acid lactic do hoạt động của một
số giống vi khuẩn lactic như bacterium lactic acid, bacterium bulgarium. Các giống vi
khuẩn đó sẽ phân giải đường tạo nên acid lactic theo phương pháp tổng quát như sau:
C
6
H
12
O
6
→

2CH
3
CHO.COOH + 18 Calo
Sự lên men lactic phải trải qua nhiều giai đoạn để tạo nên các chất trung gian trước tiên là
acid pyruvic.
Hiđro được hình thành trong quá trình lên men:
C

6
H
12
O
6
= 2CH
3
COCOOH + 4H
Hiđro đó sẽ kết hợp với các nhóm cacbonyl của acid pyruvic và khử nó thành acid lactic.
14
CH
3
COCOOH + 2H → CH
3
CHOHCOOH
Hướng phản ứng đi theo con đường trên vì ở vi khuẩn lactic không có men cacboxylaza
cho nên acid pyruvic không thể cho andehid acid và CO
2
được. Và trongquá trình lên men
lactic còn tạo nên một số sàn phẩm phụ không đáng kể như acid acetic, acid formic, acid
succinic, rượu và các chất khác. Nhiệt độ tốt nhất cho quá trình lên men lactic là 30 –
40
o
C. Trong công nghệ thực phẩm sử quá trình lên men lactic vào công nghiệp sữa để sản
xuất sữa bột chua, nước lên men chua muối chua bắp cải, dưa cải
Trong quá trình lên men chua, ngoài những loại vi khuẩn lactic kể trên còn có những vi
khuẩn lactic giả như: Bacterium aerogenes, Bacterium coli (Trực khuẩn đường ruột “Trực
khuẩn” đường ruột coli lên men lactoza sinh khí cacbonic CO
2
).

2C
6
H
12
O
6
+ H
2
O → C
2
H
5
OH + CH
3
COOH + 2CH
3
CHOHCOOH + 2CO
2
+ 2H
2
Ngoài ra còn làm phân giải protid làm cho sản phẩm bị thối. Trực khuẩn coli không được
phép có mặt trong những sản phẩm thực phẩm vì nó sẽ gây bệnh đường ruột.
• Các giai đoạn xảy ra trong quá trình muối chua
Giai đoạn đầu:
Do nồng độ các chất hoà tan không cân bằng giữa môi trường và dịch bào nên xảy ra hiện
tượng làm co nguyên sinh chất của tế bào dưa cải. Các chất ở trong dịch bào chuyển sang
nước muối, lúc đầu nồng độ muối cao và VSV không thể phát triển được dần dần nước
dịch bào khuếch tán ra ngoài dung dịch, nồng độ muối ở trong dung dịch sẽ hạ dần xuống
và tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic hoạt động.
Lúc đầu khí tạo ra nhiều, chứng tỏ có sự hoạt động lên men và của vi khuẩn coli Khi đó

cần vớt bọt ra, bọt là môi trường tốt để cho các loài VSV lạ phát triển. Các loại vi khuẩn
gây chua lactic bắt đầu phát triển và dần dần lấn áp các loại vi khuẩn khác.
Giai đoạn đầu kết thúc khi các vi khuẩn gây chua lactic bắt đầu phát sinh, giai đoạn này
cần tiến hành nhanh để acid lactic tạo ra có thể ức chế sự phát triển của các loại vi khuẩn lạ
khác một cách nhanh chóng.
Giai đoạn hai:
Đây là giai đoạn lên men chủ yếu, trong giai đoạn này acid lactic được tích tụ do đường bị
phân giải bởi các vi khuẩn lactic, chất lượng của sản phẩm và tốc độ lên men đều phụ thuộc
vào nhiệt độ tiến hành của quá trình đó.
Đối với giai đoạn đầu và giai đoạn thứ hai nhiệt độ thích hợp nhất là khoảng 20
o
C ở nhiệt
độ này quá trình lên men có thể kéo dài gần 10 ngày và sẽ đảm bảo sự phát triển nhanh
chóng của vi khuẩn gây chua lactic, vì các quá trình phụ chậm lại lúc đó dưa cải muối chua
mới có phẩm chất tốt, chứa ít rượu và acid bay hơi bảo vệ được acid ascobic ở mức độ
tương đối cao so với tất cả mọi trường hợp khi quá trình lên men tiến hành ở nhiệt độ thống
nhất.
15
Khi hạ nhiệt độ xuống 10 – 12
o
C quá trình lên men kéo dài gấp đôi so với ở 20
o
C, ở nhiệt
độ thấp quá trình lên men chua sẽ chậm lại có khi kéo dài đến 2 – 3 tháng. Ở 0
o
C quá trình
lên men hầu như không xảy ra, nhiệt độ cao hơn 26
o
C thường không tốt vì có lẫn sự phát
triển của các vi sinh vật khác.

Quá trình lên men chua thường dừng lại khi trong sản phẩm có được 1,5 – 2,4% acid lactic.
Giai đoạn ba:
Acid lactic tích tụ nhiều ức chế sự hoạt động của các vi khuẩn lactic. Trong khi đó với độ
acid cao các loại mốc và men dễ phát triển làm phá huỷ acid lactic. Để hạn chế sự phát
triển của các VSV khác phá hoại, sau khi kết thúc giai đoạn 2 ta tiến hành bảo quản dưa cải
ở nhiệt độ 0 – 2
o
C.
• Ảnh hưởng của nồng độ muối đến sự phát triển củaVSV
Dung dịch muối khi có nồng độ muối cao sẽ làm ngưng sự phát triển của các vi sinh vật kể
cả các vi khuẩn gây chua lactic. Hoạt động của giống vi khuẩn sẽ bị ngừng lại khi nồng độ
muối của dd như sau:
Bảng 7: Ảnh hưởng của nồng độ muối đến sự phát triển củaVSV
Tên VSV
Nồng độ muối
ức chế sự hoạt động của VSV (%)
Bact – Brassicae fermentati
Bact – Cucumeris fermentati
Bact – aderholdi
Bact – Coli
Bact – Amylo bacter
Bact – Protues vulgaris
12%
13%
8%
6%
8%
10%
“Nguồn: http://www. 123doc.vn”
Vì vậy nhiệm vụ đề ra khi muối chua rau cải là làm thế nào đảm bảo sự phát triển của vi

khuẩn gây chua lactic, đồng thời ức chế sự hoạt động của các loại vi sinh vật khác nên phải
sử dụng dung dịch muối có nồng độ không cao lắm. Khi nồng độ muối 2% đã ảnh hưởng
đến sự phát triển của vi khuẩn butyric và vi khuẩn thuộc nhóm Coli. Tăng nồng độ muối tới
16
5 – 6% hoàn toàn làm ngưng hoạt động của vi khuẩn butyric và trực khuẩn đường ruột. Khi
đó hoạt động của vi khuẩn gây chua lactic bị giảm tới 30%.
Để bảo đảm điều kiện bình thường cho sự lên men lactic, muối cho vào dưa cải khoảng
3%. Đôi khi còn cho vào nguyên liệu, dung dịch muối có nồng độ từ 6 – 12%. Với dung
dịch như thế, các vi sinh vật gây chua lactic phát triển rất yếu. Song nước muối sẽ làm co
nguyên sinh tế bào rau cải. Khi đó dung dịch sẽ chuyển sang nước muối, do vậy nồng độ
nước muối giảm xuống và tạo điều kiện hoạt động bình thường của các vi sinh vật lên men
chua lactic.
• Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic
Đường là nguồn quan trọng để tích tụ nhiều acid lactic. Trong trường hợp hàm lượng
đường trong nguyên liệu không đủ thì độ acid cần thiết của dưa muối chua sẽ không đảm
bảo và chất lượng sẽ kém. Do vậy khi muối chua dưa cải phải chọn dưa cải có độ đường
đầy đủ càng cao càng tốt.
Acid lactic tạo ra trong quá trình lên men khi ở nồng độ khoảng 0,5% đã có thể ức chế
được hoạt động của nhiều vi sinh vật lạ khác có ảnh hưởng đến quá trình lên men. Khi tích
tụ quá nhiều từ 1 – 2% acid lactic trong sản phẩm thì làm ngưng hoạt động của vi khuẩn
gây chua lactic và quá trình lên men chua lactic ngừng lại. Nồng độ acid lactic đạt tới giới
hạn nào đó là do lượng đường ban đầu, nồng độ muối của dung dịch, điều kiện tiến hành
quá trình lên men (chủ yếu là nhiệt độ ) và giống vi khuẩn lactic quyết định.
Điều cần chú ý là acid lactic không kìm hãm được sự phát triển của một số men nhất là
mốc.
Nhiệt độ thích hợp cho các giống vi khuẩn hoạt động giới hạn, từ 30 – 40
o
C, song ở nhiệt
độ như thế sẽ có tác dụng kích thích các loại VSV lạ khác phát triển nên nhiệt độ của quá
trình lên men chua lactic qui định ở giới hạn không quá 20

o
C, ở nhiệt độ đó thì hoạt động
của các VSV làm kém phẩm chất dưa chua bị hạn chế.
Sự lên men chua lactic cần tiến hành trong điều yếm khí. Vi khuẩn gây chua lactic là loại
yếm khí bắt buộc, không đòi hỏi phải có oxy. Một số vi khuẩn lactic khi gặp không khí sự
phát triển của nó bị chậm lại.
Để đẩy mạnh quá trình lên men lactic cần loại bỏ các vi sinh vật khác ở trên bề mặt sản
phẩm do vậy ta cần phải rửa nguyên liệu khi bắt đầu muối hoặc cũng có thể cho thêm
giống vi khuẩn lactic tinh khiết vào dung dịch dưa muối chua.
f. Cho vào dụng cụ đựng để muối chua
Thùng muối chua có thể dùng thùng gỗ hay dùng khạp bằng sành sứ hoặc dùng keo thuỷ
tinh. Dụng cụ chứa trước khi dùng để muối chua cần phải được rửa sạch bằng nước nóng
sạnh hoặc ngâm nước một thời gian để làm sạch hết chất chát vì chất đó dễ làm cho sản
phẩm bị đen.
17
Dưa cải sau giai đoạn chuẩn bị được nén chặt thành từng lớp trong thùng, tận dụng hết thể
tích của thùng chứa. Nước muối đun sôi để nguội hơi âm ấm cho vào thùng có sẵn bắp cải.
Sau đó cần tạo điều kiện yếm khí khi muối. Những điều kiện đó sẽ kích thích được các loại
VSV gây chua lactic phát triển và bảo vệ được hàm lượng Vitamin C trong dưa cải.
Ở giai đoạn đầu của quá trình lên men sẽ có nhiều khí tạo ra vỉ thế thể tích của dưa cải tăng
lên (2 – 3%) sau đó sẽ giảm xuống, tuy vậy không nên tiếp tục cho thêm để nén vì nếu nén
quá nhiều thì dịch bào sẽ bị mất đi do bị tràn ra ngoài.
Ta có thể phủ lên trên bề mặt một lớp nilong mỏng sau đó dùng vật nặng để nén nén như
một tấm thớt hay một cái nắp gỗ, nén sau cho khối dưa cải ngập hoàn toàn trong nước muối
và tràn lên cách mực nước cũ từ 3 – 5cm.
• Các phương pháp làm tăng hiệu quả muối chua
Thêm VSV giống tinh khiết
Để dưa cải chua có chất lượng hoàn hảo, người ta còn sử dụng thêm vi khuẩn có giống tinh
khiết để lên men chua lactic. Nhưng giống này thường được cho vào ở dạng nước chua, ở
nhà máy người ta thường sản xuất nước chua bằng cách sử dụng giống vi khuẩn gây chua

không tạo ra khí như Bact – Brassical Fermentati và Sacc – Brassicae Fermentati, nước
chua được đựng trong chai. Để thu được nước chua người ta sử dụng nước dịch bào của
dưa cải và nước sắc của chúng để làm môi trường.
Sử dụng nước dịch bào
Dịch bào thường lấy từ các thùng dưa cải được muối sau 3 – 4 ngày, nếulấy quá muộn thì
sẽ không thích hợp vì nó chứa ít chất dinh dưỡng (đường) vì trong quá trình muối chua các
loại VSV gây chua lactic đã sử dụng hết các chất đó. Nếu nước dịch bào không đủ có thể
cho thêm nước với tỉ lệ 1:1 sau đó cho thêm đường vào khoảng 1% so với lượng nước dụch
bào đã pha loãng, nước đó lọc qua vải và làm sôi để thanh trùng trong khoảng thời gian là 1
giờ, trong khi đun sôi người ta vớt bọt tạo ra.
Sử dụng nước dưa cải sắc
Nước dưa cải sắc thu được khi hầm nhừ dưa cải với nước, cứ 100 lít nước cần khoảng 20 –
25 kg dưa cải, hầm dưa cải cho mềm lọc lấy nước sắc và cho nước dịch bào vào.
• Yêu cầu của môi trường của VSV lên men lactic
Môi trường sử dụng để làm nước chua phải chứa khoảng 0,3 – 0,4% acid lactic. Ngoài ra
để các loại VSV lạ khác không làm ảnh hưởng đến môi trường (Nước dịch bào và nước sắc
của dưa cải) cần phải tiến hành thanh trùng bằng hơi nước nóng trong khoảng thời gian từ
30 – 40 phút ở 105 – 110
o
C. Sau khi thanh trùng người ta cho vào thùng và làm nguội
xuống 35
o
C, sau đó cho vào 1% giống vi khuẩn tinh khiết lắc đều và để trong 3 ngày để
giúp cho vi khuẩn lactic phát triển tốt, nhiệt độ tạo môi trường thích hợp là 25 – 30
o
C .
18
Nước chua thu được có mùi vị chua thanh dịu, nước sánh đặc, nhìn qua kính hiển vi có
hình que đồng nhất hoặc vòng ngắn gồm 2 –3 vi khuẩn. Nếu có màng xuất hiện trên bề mặt
nước chua thì không thể sử dụng, vì đã có các loại vi khuẩn lạ phát triển. Sau khi đã phát

triển giống vi khuẩn tinh khiết người ta trộn lâu với men cho vào thùng (1% nước chua của
vi khuẩn và 0,25% men) ().
3.3.2 Quy trình sản xuất nem chua
Xử lý
Lau thịt
Ướp gia vị
Xay
Gói – định hình
Lên men yếm khí
Sản phẩm
Bỏ gân, mỡ
Hình 3: Quy trình sản xuất nem chua
 Giải thích quy trình
19
Thịt nóng
a. Thịt nóng
Yêu cầu: Thịt mới nhận từ lò giết mổ, thịt vẫn còn tươi, khả năng giữ nước cao. Chưa có sự
kết hợp của myosin và actin để tạo thành actomyosin nên cơ thịt mềm.
Mục đích: Tạo giá trị cảm quan và tăng giá trị của sản phẩm; Thuận lợi cho quá trình kế tiếp
(xử lý).
b. Xử lý
Yêu cầu: Loại bỏ hoàn toàn gân, mỡ
Mục đích: Tránh làm mềm cấu trúc gel; Hạn chế sự ôi hỏng của sản phẩm; Thuận lợi cho
quá trình xay.
c. Lau thịt
Yêu cầu: Lau khô nước còn dính trên nguyên liệu.
Mục đích: Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản
phẩm.
d. Ướp gia vị
Yêu cầu: Muối (1%) , đường (10%), bột ngọt (0.75%), tiêu hột, men cái đông khô Neo-xel

2010 (0.02%). Ướp khoảng 5- 10 phút.
Mục đích: Tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.(mùi vị ); Tạo cơ chất cho quá trình lên
men; Tạo áp suất thẩm thấu kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật
e. Xay
Yêu cầu: Xay với tốc độ chậm và đều để tránh hiện tượng sinh nhiệt trong quá trình xay làm
ảnh hưởng đến cấu trúc gel sản phẩm; Xay đến khi khối thịt mềm, dai, dẻo, đàn hồi, có màu
hồng đỏ.
Mục đích: Protein bị biến đổi tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men; Tạo cấu trúc
đặc trưng cho sản phẩm (mềm, giòn ) Phá vỡ cấu trúc sợi của mô cơ, tách rời các sợi
protein trong bó cơ tạo điều kiện các phân tử, gia vị khuếch tán đều vào các khoảng trống,
tạo cấu trúc gel.
f. Định hình - Gói
20
Yêu cầu: Cân nguyên liệu tạo sự đồng đều cho sản phẩm; Vo thành viên (tùy theo yêu cầu
cảm quan sản phẩm) rồi gói bằng một lớp nilong, sau đó gói bằng lá chuối sau cùng tiến
hành cột chặt bằng dây.
Mục đích: Tạo hình dạng cho nem chua; Giữ nhiệt cho quá trình lên men; Tạo điều kiện
thuận lợi, môi trường yếm khí cho vi khuẩn lactic hoạt động; Tăng giá trị cảm quan cho sản
phẩm; Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật (vì nem chua là môi trường giàu giá trị dinh
dưỡng nếu vi sinh vật bên ngoài xâm nhập vào sẽ phát triển và lấn áp vi khuẩn lactic gây hư
hỏng sản phẩm và những biến đổi không mong muốn); Tạo thuận lợi cho quá trình phân
phối sản phẩm đến người tiêu dùng.
g. Lên men
Là quá trình chuyển hóa sinh học kị khí các hợp chất đường thành lactic (chủ yếu) và 1 số
sản phẩm khác do sự hoạt động vi khuẩn lactic.
Mục đích: Tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm; Độ rắn chắc sản phẩm; kích thích tiêu
hóa; Có khả năng sát trùng; Ức chế sự phát triển VSV gây hư hỏng sp
Yêu cầu: Nhiệt độ: 28-30
o
C; Thời gian: 2-3 ngày; pH :4.5.

• Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic
Thành phần nguyên liệu
Quá trình lên men lactic là quá trình chuyển hóa hexose thành acid lactic, do đó hàm lượng
acid lactic được tạo thành trong quá trình lên men có liên quan chặt chẽ đến hàm lượng
đường có trong nguyên liệu ban đầu.
Hệ vi sinh vật
Quá trình lên men lactic quá trình sinh hóa được thực hiện bởi hệ vi sinh vật tự nhiễm.
Độ pH
Bất kì chủng vi sinh vật nào cũng có một khoảng pH thích hợp cho hoạt động của chúng.
Nhưng trong quá trình lên men lactic trong sản xuất nem chua ta không thể khống chế được
pH của nguyên liệu ở khoảng thích hợp được mà nó thay đổi 1 cách tự nhiên theo quá trình
21
chín của nem chua. Do sự thay đổi tự nhiên này mà quá trình lên men lactic xảy ra từ từ và
khi pH đạt được giá trị thích hợp thì lúc đó quá trình lên men sẽ xảy ra mạnh mẽ nhất.
Nhiệt độ
Cũng như những loài vi sinh vật khác, khi nhiệt độ càng cao thì quá trình lên men diễn ra
càng nhanh nhưng chât lượng của nem thì lại giảm.do đó nhiệt độ thích hợp để quá trình lên
men diễn ra thuận lợi và cho chất lượng cao nhất là 28-30
o
C.
Độ yếm khí của môi trường
Do quá trình lên men lactic trong sản xuất nem chua là qáu trình lên men lactic dị hình
trong điều kiện yếm khí nên để quá trình lên men xảy ra tốt nhất phải tạo điều kiện yếm khí
cho vi sinh vật lên men ().
3.3.3 Quy trình sản xuất yaourt theo phương pháp cổ truyền
Hình 4: Quy trình sản xuất yaourt truyền thống
 Giải thích quy trình
Nguyên liệu dung trong sản xuất yaourt có thể là sữa tươi hoặc sữa đã qua chế biến trước.
Sữa được nấu sôi khoảng 1 giờ, sau đó được làm nguội đến 30 – 40
0

C và cho vào một
lượng nhỏ sản phẩm được làm từ trước. Đôi khi được sản xuất bằng cách acid hóa tự nhiên.
22
Sau khi cho giống vào cần sấy sữa cho đều sau đó để ổn định sữa lên men.
Trong quá trình lên men cóp sự biến đổi đường lactose của sữa
Quá trình sinh hóa chủ yếu trong lên men sữa chua là đường lactose chuyển hóa thành
glucose và galactose dưới tác dụng của enzyme lactaza. Sau đó, các sản phẩm đường đơn
này tiếp tục chuyển hóa theo các phản ứng phức tạp thành pyruvic. Từ acid pyruvic sẽ khử
hydro tạo thành acid lactic làm sữa bị acid hóa và sau đó đông tụ lại.
C
12
H
22
O
11
.

H
2
O C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12
O

6
Galactosee
Acid acetic
Acid lactic
2C
6
H
12
O
6
3CH
3
COOH + 2CH
3
CHOH-COOH
Trong quá trình lên men acid lactic được tạo ra nhiều thì quá trình tách ion calci ra khỏi
casein càng nhanh.
Cấu trúc của casein bị thay đổi nhiều tạo thành khối casein bị vón cục lại khi pH ở điểm
đẳng điện.
NH
2
-R(COO)
2
Ca + 2CH
3
CHOH-COOH NH
2
-R(COOH)
2
+ CH

3
CHOH-(COO)
2
Ca
Chính các casein hiện diện trong sữa dưới dạng calcium caseinate, chất này dưới tác dụng
của acid lactic được sinh ra tạo thành acid caseinic và calcium lactat. Acid caseinic tự do
không hòa tan do đó gây đông tụ sữa. ngoài sản phẩm chính là acid lactic, quá trình lên
men đường lactose còn cho nhiều sản phẩm phụ khác là các acid dễ bay hơi, rượu, ete, các
vi khuẩn sinh hương tạo acetoin và diacetyl.
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O 4C
2
H
5
OH + 4CO
2
+ CH
3
COCOOH
CH
3
COCOOH CH
3

CHO + CO
2
23
Lactose ngậm nước GalactoseGlucose
Acid pyruvic
Acetaldehyde
CH
3
CHO + H
2
O CH
3
CH
2
OH
Thời gian lên men phụ thuộc vào nhiệt độ, lượng giống cấy vào và loại giống. Lượng giống
có thể từ 0,5- 5%.
Phương pháp sản xuất và thành phần của giống cũng khác nhau tùy theo từng địa phương,
từng quốc gia.
Ở điều kiện lên men cổ truyền, nhiệt độ lên men phụ thuộc rất nhiều vào môi trường xung
quanh và thành phần nuôi cấy tự điều chỉnh theo môi trường xung quanh.
Ở nhiệt độ cao, vi khuẩn yaourt tiêu biểu sẽ phát triển (Streptococcus thermophilus và
Lactobacillus bulgaricus).
Ở nhiệt độ thấp hơn, vi khuẩn lactic không ưa nhiệt sẽ chiếm ưu thế. Điều này có thể giải
thích sự khác nhau về thời tiết và sự khác nhau giữa các vùng trong việc sản xuất các sản
phẩm yaourt.
Lactobacillus bulgaricus tạo ra mùi, chủ yếu là mùi của acetaldehyde. Một sản phẩm chua
với mùi này kết hợp với độ dặc chắc trong cấu trúc hợp thành đặc tính đặc trưng cho các
sản phẩm giống như yaourt. Sự phát triển của một vài loại Leuconostoc cũng tham gia vào
việc tạo ra diacetyl.

Tất cả các sản phẩm nhận được từ sự lên men bằng tổng hợp chủng men ưa nhiệt và không
ưa nhiệt gọi chung sản phẩm giống yaourt.
Từ yaourt được dùng cho các sản phẩm được lên men từ 2 loại vi khuẩn duy nhất là
Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus.
Trong quá trình sản xuất các sản phẩm yaourt và tương tự yaourt theo phương pháp cổ
truyền, có thể làm lạnh sản phẩm khi độ acid đạt yêu cầu, nếu sản phẩm để quá lâu sẽ có
mùi vị không thích hợp. Người ta có thể làm giảm mùi vị acid bằng cách pha loãng yaourt
hoặc loại bỏ một ít nước sữa ( Nguyễn Đức Lượng, 2006).
24
Rượu etylic
3.3.4 Quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ quả ổi
25