Bước đầu nghiên cứu,đề xuất quy trình sản xuất thử nghiệm kim chi đóng hộp

i



LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian hơn hai tháng thực tập đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp
của mình. Để có được kết quả này là nhờ công dạy dỗ của các thầy cô trong trường Đại
Học Nha Trang từ khi em vào trường.
Nay em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới:
Các thầy cô trong trường, trong khoa chế biến đã dạy em tận tình từ những ngày
đầu tiên khi em vào trường.
Các thầy cô ở phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện tốt nhất để cho em được hoàn
thành tốt đề tài của mình.
Bạn bè và tất cả mọi người đã giúp đỡ em trong suốt thời gian qua.
Và đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn: thầy Đỗ Văn Ninh, người đã tận tình giúp đỡ
chỉ bảo cho em để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình.
Xin trân trọng cảm ơn!
Nha Trang, ngày 12 tháng 6 năm 2011
Sinh viên:Dương Lê Thúy Điệp


ii


MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ……………………………………………………………1
1.1 Dẫn nhập………………………………………………………………………… 2
1.1.1 Đặt vấn đề……………………………………………………………………. 2
1.1.2 Giới hạn đề tài……………………………………………………………… 2
1.1.3 Mục đích nghiên cứu……………………………………………………… 2

1.2 Cơ sở lý luận…………………………………………………………………… 3
1.2.1 Giới thiệu về Kim Chi……………………………………………………… 3
1.2.2 Tổng quan về lên men Kim Chi……………………………………………. 5
1.2.3 Qúa trình lên men lactic trong Kim Chi………………………………………8
1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất Kim Chi…………………… 9
1.2.5 Tầm quan trọng của lên men Lactic trong thực phẩm……………………….11
1.2.6 Thành phần hóa học của rau quả tươi……………………………………….13
CHƯƠNG II: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………….17
2.1 Nguyên vật liệu…………………………………………………………………. 21
2.1.1 Nguyên liệu chính: Bắp cải………………………………………………. 21
2.1.2 Nguyên liệu phụ và gia vị………………………………………………… 21
2.2 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………………31
2.2.1.Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất Kim Chi dự kiến…………………… 32
2.2.2. Thuyết minh quy trình………………………………………………………33
2.2.3 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………. 35
2.2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu các thông số cho quy trình sản xuất Kim
Chi……………………………………………………………………………………… 40
iii


CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ QUY TRÌNH ĐỀ XUẤT ……………48
3.1. Kết quả nghiên cứu…………………………………………………………… 49
3.1.1 Kết quả nghiên cứu và thảo luận các mẫu thí nghiệm xác định tỷ lệ lượng
muối…………………………………………………………………………………… 49
3.1.2 Kết quả nghiên cứu và thảo luận các mẫu thí nghiệm xác định thời gian ngâm muối
Cải Thảo…………………………………………………………………………… …51
3.1.3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận các mẫu thí nghiệm xác định tỷ lệ Đường 52
3.1.4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận các mẫu thí nghiệm xác định tỷ lệ Nước
Mắm…………………………………………………………………………………… 54
3.1.5 Kết quả nghiên cứu và thảo luận các mẫu thí nghiệm xác định tỷ lệ Tôm

chua…………………………………………………………………………………… 56
3.1.6 Kết quả nghiên cứu và thảo luận các mẫu thí nghiệm xác định tỷ lệ Ớt
Bột…………………………………………………………………………………… 58
3.1.7 Kết quả nghiên cứu và thảo luận các mẫu thí nghiệm xác định tỷ lệ
Tỏi……………………………………………………………………………………….60
3.1.8 Kết quả nghiên cứu và thảo luận các mẫu thí nghiệm xác định thời gian lên
men…………………………………………………………………………………… 62
3.1.9 Kết quả nghiên cứu và thảo luận các mẫu thí nghiệm xác định nhiệt độ bảo
quản…………………………………………………………………………………… 64
3.2 Quy trình đề xuất…………………………………………………………………66
3.3 Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm…………………………… 67
3.4 Đánh giá chất lượng sản phẩm………………………………………………… 67
3.5 Tính giá thành sản phẩm………………………………………………………… 68
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO 72
iv


PHỤ LỤC 1: HÌNH ẢNH SẢN PHẨM KIM CHI 74
PHỤ LỤC 2: BẢNG ĐIỂM CẢM QUAN 75

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Thành phần hóa học của Củ Cải: 22
Bảng 2: Thành phần hóa học của Cà Rốt: 23
Bảng 3: Thành phần hóa học của ớt cay: 25
Bảng 4: Thành phần hóa học của tỏi: 26
Bảng 5: Chỉ tiêu của muối dùng trong sản xuất 28
Bảng 6: Chỉ tiêu chất lượng đường tinh luyện (TCVN 1695-87) 29
Bảng 7: Thành phần hóa học cơ bản của một số loài Tôm 30
Bảng 8: Cơ sở chung đánh giá chất lượng cảm quan của thực phẩm 37
Bảng 9: Cấp chất lượng cho sản phẩm 38
Bảng 10: Bảng dự kiến các nguyên liệu phụ và gia vị tại công đoạn xác định tỷ lệ đường
42

Bảng 11: Bảng dự kiến các nguyên liệu phụ và gia vị tại công đoạn xác định tỷ lệ nước
mắm 43
Bảng 12: Bảng dự kiến nguyên liệu phụ và gia vị tại công đoạn xác định tỷ lệ Tôm chua
44
Bảng 13: Bảng dự kiến các nguyên liệu phụ và gia vị tại công đoạn xác định tỷ lệ Ớt 45
Bảng 14: Bảng dự kiến các nguyên liệu phụ và gia vị tại công đoạn xác định tỷ lệ Tỏi 45
Bảng 15: Bảng dự kiến tỷ lệ nguyên liệu phụ và gia vị 46
Bảng 16: Bảng dự kiến tỷ lệ nguyên liệu phụ và gia vị 47
Bảng 17: Bảng điểm cảm quan theo nồng độ muối ngâm 49
Bảng 18: Bảng điểm cảm quan theo thời gian ngâm muối 51
Bảng 19: Bảng điểm cảm quan theo tỷ lệ đường 53
Bảng 20: Bảng điểm cảm quan theo tỷ lệ nước mắm 55
Bảng 21: Bảng điểm cảm quan theo tỷ lệ tôm chua 57
Bảng 22: Bảng điểm cảm quan theo tỷ lệ ớt bột 59
Bảng 23: Bảng điểm cảm quan theo tỷ lệ tỏi 61
Bảng 24: Bảng điểm cảm quan theo thời gian lên men 62
Bảng 25: Bảng điểm cảm quan theo nhiệt độ bảo quản thường và nhiệt độ thấp 64
vi


Bảng 26: Kết quả kiểm tra chi tiêu vi sinh trong thành phẩm 67
Bảng 27: Điểm cảm quan chung cho sản phẩm kim chi đóng hộp 68
Bảng 28: Bảng ước tính chi phí nguyên vật liệu 69
Bảng 29: Hệ số quan trọng cho sản phẩm Kim Chi 75
Bảng 30: Thang điểm đánh giá trạng thái của sản phẩm Kim Chi đóng hộp 75
Bảng 31: Thang điểm đánh giá mùi của sản phẩm Kim Chi đóng hộp 76
Bảng 32: Thang điểm đánh giá màu sắc của sản phẩm Kim Chi đóng hộp 76
Bảng 33: Thang điểm đánh giá vị của sản phẩm Kim Chi đóng hộp 77
Bảng 34: Bảng điểm cảm quan xác định tỷ lệ đường 78
Bảng 35: Bảng điểm cảm quan xác định tỷ lệ nước mắm 80

Bảng 36: Bảng điểm cảm quan xác định tỷ lệ tôm chua 82
Bảng 37: Bảng điểm cảm quan xác định tỷ lệ Ớt bột 84
Bảng 38: Bảng điểm cảm quan xác định tỷ lệ Tỏi 86
Bảng 39: Bảng điểm cảm quan của sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ thường 86
Bảng 40: Bảng điểm cảm quan của sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ thấp 89





vii


DANH MỤC HÌNH

Hình 1:Ảnh hưởng của nồng độ muối ngâm đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 50
Hình 2:Ảnh hưởng của thời gian ngâm muối đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 52
Hình 3:Ảnh hưởng của tỷ lệ đường đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 53
Hình 4:Ảnh hưởng của tỷ lệ nước mắm đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 56
Hình 5:Ảnh hưởng của tôm chua đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 57
Hình 6:Ảnh hưởng của tỷ lệ ớt bột đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 59
Hình 7:Ảnh hưởng của tỷ lệ tỏi đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 61
Hình 8:Ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 63
Hình 9:Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 65

viii




LỜI MỞ ĐẦU

Đất nước chúng ta có điều kiện khí hậu thuận lợi cho sự phát triển của thực vật,
quanh năm đều có rau quả xanh tươi. Rau quả cũng là thực phẩm rất cần thiết trong bữa
ăn hàng ngày của con người. Chế độ ăn uống hợp lý là cần có tỷ lệ rau thích hợp. Vì vậy
việc chế biến các món ăn từ rau quả để đưa vào trong bữa ăn hàng ngày là rất cần thiết.
Bên cạnh nguồn cung cấp chất dinh dưỡng từ rau quả tươi thì các loại rau quả theo
phương pháp lên men tự nhiên cũng đem đến nhiều giá trị dinh dưỡng cho con người.
Từ xa xưa, ông bà ta đã chế biến các loại rau quả theo phương pháp lên men tự nhiên
vừa để tăng thêm giá trị dinh dưỡng cho bữa ăn vừa để bảo quản rau quả để dành ăn dần
phòng khi trái mùa.
Mặc khác, trong phương pháp chế biến, bữa ăn của người Việt Nam thường sử
dụng nhiều dầu, mỡ nên dễ gây cảm giác ngấy cho người ăn. Nên bữa ăn của người Việt
có Kim Chi ăn kèm với chất béo sẽ tạo cảm giác ngon hơn khi ăn. Vì thế Kim Chi góp
phần làm cho bữa ăn ngon miệng hơn, làm phong phú hơn thực đơn hàng ngày.
Nhu cầu sử dụng Kim Chi ngày càng nhiều nhưng các sản phẩm trên thị trường
còn khan hiếm cả mẫu mã và chất lượng và cả về chủng loại. Do đó việc nghiên cứu để
tạo ra sản phẩm mới, cải thiện chất lượng những sản phẩm cũ để làm phong phú hơn cho
những chủng loại sản phẩm đã có trên thị trường là một vấn đề rất cần thiết và đang
được xã hội quan tâm. Và đó cũng là vấn đề mà nghiên cứu đề cập đến.

ix



1

2


1.1 Dẫn nhập
1.1.1 Đặt vấn đề
Khoa học kỹ thuật phát triển đã đem lại nhiều thành tựu lớn trong đời sống con
người. Trong sản xuất, việc áp dụng khoa học kỹ thuật đã đem lại năng suất cao cho tất cả
các ngành từ công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ,… Đặc biệt là trong sản xuất nông
nghiệp, từ khi áp dụng cuộc cách mạng xanh đã tạo ra bước nhảy vọt trong sản lượng.
Cùng với tốc độ phát triển của thế giới, nước ta đã và đang từng bước đi lên. Chẳng hạn
trong nông nghiệp, nước ta từ một nước đói nghèo, lương thực không đủ ăn trở thành một
trong những nước xuất khẩu hàng đầu thế giới. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để tồn trữ và
bảo quản lượng lương thực thực phẩm còn dư. Một trong những phương pháp bảo quản
được nhiều người dân áp dụng và rất phổ biến, đó là sản xuất Kim Chi. Các sản phẩm
Kim Chi ngày càng được ưa chuộng hơn trong các bữa ăn thừa chất béo hiện nay.
Hiện nay, các sản phẩm Kim Chi đã có mặt trên thị trường nhằm đáp ứng nhu cầu ngày
càng nhiều của người tiêu dùng nhưng chưa được phong phú và đa dạng. Vì vậy mà em
đã chọn đề tài ”bước đầu nghiên cứu,đề xuất quy trình sản xuất thử nghiệm Kim Chi đóng
hộp” làm khóa luận tốt nghiệp lần này, nhằm góp phần làm phong phú và đa dạng hơn các
sản phẩm Kim Chi. Từ đó có thể ứng dụng để chế biến một số món ăn góp phần làm cho
thực đơn hàng ngày thêm phong phú, đa dạng, có chất lượng và ngon miệng hơn.
1.1.2 Giới hạn đề tài
Quá trình lên men Lactic được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực như: thực
phẩm, thức ăn gia súc, y học (phẫu thuật chỉnh hình, trong nha khoa, vật liệu sinh học,…)
trong công nghiệp (chất dẻo tương lai), trong mỹ phẩm Vì thời gian có hạn nên tôi chỉ
nghiên cứu phương pháp lên men Lactic truyền thống kết hợp dùng phương pháp thẩm
thấu để sản phẩm được bảo quản lâu ngày hơn. Và chỉ đề cập đến quá trình sản xuất Kim

Chi áp dụng cho một số rau củ quả có nhiều trong đời sống hàng ngày như Cải Thảo, Cà
Rốt, Củ Cải Trắng…
1.1.3 Mục đích nghiên cứu
Đề tài này em chỉ nghiên cứu các vấn đề sau: khảo sát, thí nghiệm và đưa ra quy
trình sản xuất thử nghiệm Kim Chi, đồng thời điều chỉnh một số yêu cầu kỹ thuật để sản
3


phẩm hoàn chỉnh hơn. Từ đó có thể ứng dụng để chế biến một số món ăn góp phần làm
cho thực đơn hàng ngày thêm phong phú, đa dạng, có chất lượng và ngon miệng hơn.
1.2 Cơ sở lý luận
1.2.1 Giới thiệu về Kim Chi
Kim Chi có nguồn gốc từ việc muối chua của Trung Quốc và khi du nhập vào Hàn
Quốc thì nó được thay đổi một vài nguyên liệu cho hợp khẩu vị của người Hàn Quốc, từ
đó Kim Chi ra đời vào khoảng thế kỷ thứ bảy.
- Đầu tiên Kim Chi có tên là Shimchae (tức Củ Cải muối) và qua một quá trình thay đổi,
Kim Chi đã đổi tên thành Dimchae_Kimchae_Kimchi.
- Trong suốt triều đại Shila (654 – 935) và Kpryo (918- 1392) thì nguyên liệu chính dùng
làm Kim Chi là Củ Cải.
- Cho đến thế kỷ mười tám, triều đại Chosum (1349-1910) thì Ớt đã trở thành một trong
những gia vị chính để sản xuất Kim Chi.
- Vào thế kỷ mười chín, sau khi Rau Cải nước ngoài du nhập, đặc biệt là Cải Bắp Trung
Quốc, nó được dùng như một nguyên liệu chính và nó cũng là loại Kim Chi hiện tại.
Sự phát triển của Kim Chi được kể lại có nguồn gốc từ các nền văn hóa khác nhau, bắt
đầu ở thời của ba vị vua của Hàn Quốc trước đó.
- Kim Chi ở thời xa xưa: có thể biết được rằng chúng đơn giản là quá trình muối chua rau
quả để bảo quản chúng lâu hơn.
- Kim Chi trong thời Goryeo: có hai loại Kim Chi Jangajji (Củ Cải thái miếng ngâm trong
nước chấm đậu tương) và loại Sunmu Sogeunjeori (Củ Cải muối).
- Kim Chi ở thời Joseon: sau khi rau quả của nước ngoài du nhập, đặc biệt là Cải Bắp của

Trung Quốc thì Cải Bắp được dùng như một nguyên liệu chính. Ớt được nhập khẩu về
Hàn Quốc từ Nhật vào đầu thế kỷ mười bảy nhưng mãi gần hai trăm năm sau đó nó mới
thực sự là nguyên liệu của Kim Chi và cũng chính nhờ Ớt mà kim Chi qua quá trình tồn
trữ trở nên hấp dẫn với màu đỏ của nó.
- Kim Chi hiện đại: trở thành một loại thực phẩm truyền thống được các nhà khoa học
nghiên cứu và phát triển để có chất dinh dưỡng cao và Kim Chi đã được đề cử là một loại
4


thực phẩm của tương lai với nhiều chất dinh dưỡng. Vì vậy mà việc xuất khẩu Kim Chi
sang nước ngoài phát triển một cách nhanh chóng
Đặc tính vật lý: dạng đặc, vị chua ngọt, cay và nóng
Đăc tính hóa học: PH= 4,2-5,8; độ acid (tính theo acid Lactic) 0,6-0,18%
Thành phần dinh dưỡng trong Kim Chi:[17]
Chất dinh dưỡng Trong 100g
Năng lượng ( kcal) 32
Đạm thô ( g) 2,0
Đường ( g ) 1,3
Tro ( g ) 0,5
Photpho ( mg ) 28
Vitamin B1 ( mg ) 0,03
Vitamin B3 ( mg ) 2,1
Nước ( g ) 88,4
Béo thô ( g ) 0,6
Xơ thô ( g ) 1,2
Canxi ( mg ) 45
Vitamin A ( IU ) 492
Vitamin B2 ( mg ) 0,06
Vitamin C 21
Vi sinh vật : Leuconostoc mensenteroides, P.cerevisiae, Lactobacili

Thời gian sử dụng và bảo quản: 6 tháng ở 5
o
C, 7 ngày ở 10
o
C, 3 ngày ở 20
o
C, 1
ngày ở 30
o
C
5


1.2.2 Tổng quan về lên men Kim Chi
1.2.2.1 Quá trình lên men Lactic
Quá trình lên men Lactic là một quá trình chuyển hóa kỵ khí đường thành acid
Lactic nhờ vi khuẩn.
1.2.2.1.1. Acid Lactic
Vi khuẩn lên men Lactic được phát hiện (trong sữa chua) vào năm 1780 do nhà
hóa học người Thụy Điển Scheele và Acid Lactic được thừa nhận là sản phẩm của quá
trình lên men vào năm 1847.[1]
- Công thức hóa học của Acid Lactic: CH
3
CHOHCOOH
- Khối lượng phân tử: 98,08
- Nhiệt độ sôi: 122
o
C
- Điểm tan: 17
o

C
- Acid Lactic là hợp chất hữu cơ không màu, mùi nhẹ, tan trong nước và trong cồn.
- Acid Lactic còn có tên là 1-hydroxypropaonic, phân tử có một cacbon bất đối xứng
nên chúng có hai đồng phân quang học D-acid Lactic và L-acid Lactic.
L-Acid Lactic D-Acid Lactic
COOH COOH
H-C-OH HO-C-H
CH
3
CH
3
Chúng có khả năng làm quay mặt phẳng phân cực ánh sáng sang phải và sang trái, do đó
tính chất sinh học của chúng khác nhau.
Acid Lactic làm cho PH trong dung dịch giảm, làm ức chế các hoạt động, các quá trình
trao đổi chất của vi sinh vật có hại như: nấm men, nấm mốc, các vi sinh vật gây
thối…[4,tr.322].
1.2.2.1.2. Các vi sinh vật tham gia quá trình lên men Lactic
Vi khuẩn lên men Lactic có nhiều trong thiên nhiên, tồn tại nhiều ở cỏ, đặc biệt là
cỏ khô, trong cơ thể người và động vật.
a. Đặc điểm chung
6


Thuộc họ Lactobaccilliaceae.
Vi khuẩn len men Lactic có hình dạng chủ yếu là hình cầu, hình que.
Vi khuẩn lên men Lactic lên men được mono và disaccharit, không lên men được
tinh bột và các polysacharit khác (trừ L.delbrueckii đồng hóa được tinh bột). Tuy nhiên
không phải các vi sinh vật này đều sử dụng bất kỳ loại disaccharit nào mà một số trong
chúng không lên men được saccharoza, số còn lại không sử dụng maltoza. Một số vi
khuẩn lên men Lactic dị hình sử dụng được pentoza và acid citric.

Vi khuẩn lên men Lactic có hoạt tính proteaza: thủy phân được protein của sữa,
thịt tới peptid và acid amin.
Thuộc vi khuẩn gram (+)
Đa số không di động, không sinh bào tử.
Yếm khí tùy tiện hoặc vi hiếu khí .
Không chứa cytochrom và enzyme catalase
Có khả năng tổng hợp peroxydaza rất mạnh, chúng phân giải H
2
O
2
và O
2
để phát
triển.
Acid Lactic làm cho PH trong dung dịch giảm, gây ức chế các hoạt động, các quá trình
trao đổi chất của các vi sinh vật có hại như nấm men, nấm mốc…[4,tr.323].
b. Phân loại
Theo phân loại của Bengay, vi khuẩn lên men Lactic được xếp vào các giống và
các giống phụ sau đây:
Họ Lactobacteriaceae

Họ phụ Streptococeae Họ phụ Lactobacileae


Giống Giống Giống
Streptococcus Leuconostoc Lactobacillus
[4,tr.323].
7

Theo khả năng phân hủy đường và sản phẩm của quá trình lên men, người ta chia thành
hai loại: lên men Lactic đồng hình và lên men Lactic dị hình.
Lên men Lactic đồng hình
Đặc điểm chung
Vi khuẩn lên men Lactic đồng hình là vi khuẩn trong tế bào có chứa enzyme
trosophotphatzomerase và enzyme aldolase. Chúng có khả năng lên men các loại đường
đơn như: Glucose, Galactose, Fructose, Mannose, Maltose, Lactose, Salicin. Sản phẩm
lên men chủ yếu là acid Lactic (>80%).
Biên độ của nhiệt độ tối ưu từ 30
o
C đến 50
o
C.
Một số loại vi khuẩn lên men đồng hình như:
Lactobacillus axitophilus, Lactobacillus burgalicus, Lactobacillus bifidus, Lactobacillus
casei, Lactobacillus causaciccus, Lactobacillus delbruckii, Lactobacillus helveticcus,
Lactobacillus thermophillus, Lactobacillus plantarum.[4,tr.326].
Phương trình tóm tắt của quá trình lên men Lactic đồng hình:
C
6
H
12
C
6
 CH
3
CHOHCOOH + 76 KJ
Sự hình thành acid Lactic trải qua hàng loạt các giai đoạn trung gian với sự tham gia của
các acid amin tương ứng.[12,tr.58-59].
Lên men Lactic dị hình

Đặc điểm chung
Vi khuẩn lên men Lactic dị hình là những loại vi khuẩn mà khi lên men sản sinh ra
Acid lactic ít (<80%) và acid acetic, acid propionic, ethanol và CO
2
.
Tất cả các loại vi khuẩn lên men Lactic dị hình đều thiếu hai loại enzyme quan
trọng
Là aldolase và triosophophatizomerase nên trong giai đoạn đầu của quá trình lên
men, chúng thường được tiến hành theo con đường pentose-photphat.
Một số vi khuẩn lên men Lactic dị hình:Lactobacillus pasteurianus, Lactobacillus
lycopessici, Streptococcus falcalis, Lactobacillus brevis Streptococcus lactic…[4,tr.324-
325].
8


Khi lên men Glucoza ngoài sản phẩm là acid Lactic còn có các sản phẩm khác như
acid acetic.
C6H10O5  CH3CHOHCOOH + CH3COOH + XKJ
Acid lactic 60% Acid Acetic 40%
[12,tr.58-59].
1.2.3 Qúa trình lên men lactic trong Kim Chi
Bằng cách làm cho chất đường có sẵn trong nguyên liệu chuyển hóa thành Acid
Lactic do quá trình lên men Lactic. Nhờ vậy mà sản phẩm có hương vị đặc trưng. Ngoài
ra, acid Lactic còn có tính chất sát trùng, có khả năng ức chế sự hoạt động của nhiều loại
vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm. Do đó sản phẩm đã lên men Lactic đầy đủ có thể dùng
để ăn ngay, không cần nấu [8,tr.310].
Quá trình lên men Lactic trong Kim Chi có thể phân thành ba giai đoạn chính:
Giai đoạn bắt đầu: nguyên liệu được nén chặt, có sự trao đổi giữa muối, nước của
rau quả và môi trường. Muối ăn gây áp suất thẩm thấu lớn nên đường và các chất dinh
dưỡng khác có trong nguyên liệu khuếch tán vào nước muối và bắt đầu có sự hoạt động

của vi khuẩn lên men Lactic và một số vi sinh vật khác dẫn đến sự lên men. Trên bề mặt
nước muối thấy xuất hiện những bọt khí, đó là do hoạt động của các vi khuẩn Coli và một
số vi sinh vật có khả năng gây khí khác. Chủng vi khuẩn lên men Lactic phát triển chủ
yếu trong thời kỳ này là Leuconostoc mensenteroides. Đó là loại cầu khuẩn có khả năng
sinh acid Lactic và sinh khí,khả năng tích tụ acid Lactic của chủng này yếu (nhỏ hơn 1%).
Quá trình này kết thúc càng nhanh càng tốt, nếu không sẽ lên men tạp.
Giai đoạn 2: là giai đoạn lên men yếm khí nên nguyên liệu phải được bọc kín hoặc
ngập trong nước tạo điều kiện để len men Lactic dễ dàng. Quá trình này xảy ra đến khi vi
khuẩn đã lợi dụng hết lượng đường mới ngưng. Bên cạnh quá trình lên men Lactic, còn có
các quá trình lên men khác như lên men rượu… Phần lớn các vi khuẩn gây thối bị ức chế
vì độ PH của môi trường giảm xuống tới 3-3,5. Trong giai đoạn này acid Lactic được hình
thành, lượng ít hay nhiều có ảnh hưởng lớn đến hoạt động của vi khuẩn, sản phẩm tích tụ
được lượng acid cao nên ở giai đoạn này cần chú ý đặc biệt.
9


Giai đoạn 3: khi acid lactic đã tích tụ với lượng khá cao thì các vi khuẩn lên men
Lactic cũng bị ức chế. Khi ấy các nấm men và nấm mốc có khả năng phát triển mạnh, làm
giảm chất lượng của sản phẩm vì chúng có khả năng phân hủy acid Lactic mạnh. Vì vậy
trong thời kỳ này cần ngăn ngừa các hiện tượng trên bằng cách bảo quản sản phẩm ở nhiệt
độ thấp (2-4
o
C). Sự lên men Lactic lúc này được tiến hành qua phản ứng sau:
C
6
H
12
O
6
 CH

3
-C-COOH
O
CH
3
-C-COOH + H  CH
3
CHOH-COOH
O
[8,tr.317-318].
Trong quá trình lên men Kim Chi còn có một số sản phẩm phụ như acid acetic, phormic,
sucinic, rượu và các chất khác
1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất Kim Chi
Nhìn chung các quá trình sản xuất Kim Chi cho dù có khác nhau về cơ chế, về điều
kiện lên men nhưng đều có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường nhất định. Các
yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến quá trình sản xuất Kim Chi là: nồng độ muối ăn, hàm
lượng đường trong sản phẩm (đường có sẵn trong nguyên liệu và đường bổ sung), độ PH
của sản phẩm, hệ vi sinh vật trong sản phẩm và nhiệt độ của sản phẩm.
1.2.4.1. Nhiệt độ
Là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn. Nhiệt
độ lên men và nhiệt độ tàng trữ sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình sản xuất Kim
Chi và tới chất lượng sản phẩm. Mỗi loại vi sinh vật đều có một yêu cầu nhiệt độ thích
hợp cho sự phát triển của nó. Nhiệt độ 0-4
o
C ức chế hoạt động của vi khuẩn Butyric,
Bacteria Coli và một số nấm mốc; ở nhiệt độ này, sự lên men Lactic tiến hành rất chậm.
Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là trên dưới 26
o
C. Ở 30-40
o

C vi khuẩn Lactic
vẫn hoạt động bình thường nhưng với nhiệt độ này cũng có tác dụng kích thích sự phát
triển của các vi khuẩn như Butyric (30
o
C). Trong phạm vi thích hợp, nhiệt độ càng cao thì
quá trình lên men càng mạnh.
10


1.2.4.2 Hàm lượng đường
Là cơ chất cho quá trình lên men. Là nguồn tích tụ acid Lactic. Trong trường hợp
hàm lượng đường trong nguyên liệu không đủ thì hàm lượng đường acid Lactic tích tụ
trong sản phẩm cũng không đạt mức yêu cầu. Khi ấy sản phẩm có hương vị kém và dễ hư
hỏng trong quá trình tàng trữ. Vì vậy cần chọn loại nguyên liệu có độ đường đạt yêu cầu
và khi cần thì phải bổ sung lượng đường ở ngoài vào [8,tr.314].
Nồng độ dịch đường cũng tạo điều kiện cho vi khuẩn lên men phát triển mạnh ở
giai đoạn đầu nhưng nồng độ đường quá cao sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu, làm mất cân
bằng trạng thái sinh lý của nấm men, rượu hình thành nhiều sẽ ức chế tạp khuẩn và cả
nấm men. Lượng đường lên men Lactic tốt nhất là 1,5-3%, với một số rau quả có lượng
đường thấp khoảng 0,7-1% thì khi làm phải cho thêm đường hoặc là phối hợp với loại
nguyên liệu có hàm lượng đường cao hơn.
1.2.4.3 Muối
Muối có vai trò quan trọng trong quá trình chế biến và ảnh hưởng đến phẩm chất
của thành phẩm. Muối tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm, ngoài ra muối còn có tác
dụng bảo quản sản phẩm. Muối có tác dụng chủ yếu là gây ra hiện tượng co nguyên sinh
ở tế bào rau quả, làm dịch bào tiết ra. Trong dịch bào chứa nhiều đường và một số chất
dinh dưỡng khác, tạo điều kiện thuận lợi cho các vi khuẩn lên men Lactic phát triển, làm
cho sản phẩm đạt được chất lượng cao [8,tr.314].
Nồng độ muối 2% làm giảm độ hoạt động của vi khuẩn Butyric và nhóm Coli
nhưng ít ảnh hưởng đến độ hoạt động của các vi khuẩn Lactic. Nồng độ muối cao (5-7%)

sẽ ức chế vi sinh vật gây hại, đồng thời làm giảm độ hoạt động của các vi khuẩn Lactic
khoảng 30%. Nếu lượng muối quá thấp sẽ không ức chế được vi sinh vật gây hại và quá
trình lên men không tốt, đồng thời sản phẩm có mùi vị lạ, dễ hư hỏng.
Tuy nhiên, nếu nồng độ muối quá cao cũng sẽ ức chế vi khuẩn Lactic, ngăn cản sự
lên men, đồng thời cho vị quá mặn. Do đó lượng muối cho vào sản phẩm phải thích hợp,
thường nồng độ dung dịch nước muối khoảng 6-10% [8,tr.314].
11


1.2.4.4 PH và điều kiện trong không khí
Mỗi loại vi sinh vật lên men đều thích ứng ở một độ acid khác nhau. Acid Lactic
được tạo ra trong quá trình sản xuất Kim Chi, khi ở nồng độ 0,5% đã có thể ức chế một số
hoạt động của vi sinh vật lạ khác có ảnh hưởng đến quá trình sản xuất Kim Chi. Trong
quá trình sản xuất kim Chi, acid Lactic tích tụ nhiều làm cho PH giảm xuống đến 3-4, khi
tích tụ khá nhiều từ 1-2% acid Lactic trong sản phẩm thì làm ngưng hoạt động của vi
khuẩn lên men Lactic và quá trình lên men Lactic ngừng lại. Nồng độ của acid Lactic tức
là PH của môi trường phụ thuộc vào lượng đường ban đầu, nồng độ muối của dung dịch
và điều kiện tiến hành quá trình lên men.
1.2.4.5 Hệ vi sinh vật
Hệ vi sinh vật tạo ra trong quá trình sản xuất Kim Chi là mang tính tự nhiên. Trong
quá trình sản xuất Kim Chi, ngoài các vi khuẩn lên men Lactic còn có các vi sinh vật lạ
phát triển. Các vi sinh vật đó cũng phân hủy đường như vi khuẩn lên men Butyric, vi
khuẩn lên men Acetic và các vi khuẩn gây thối, cũng như một số vi sinh vật khác. Các
nấm mốc làm cho acid Lactic sẽ bị phân hủy và tạo thành nhiều chất làm giảm chất lượng
hoặc làm hư hỏng sản phẩm. Vì vậy cần duy trì hệ vi sinh vật Lactic và loại trừ vi sinh vật
lạ. Điều này đạt được dễ dàng bằng cách rửa sạch nguyên liệu trước khi đem muối, có thể
loại trên 90% hệ vi sinh vật trên bề mặt rau quả nếu rửa kỹ [8,tr.311].
1.2.5 Tầm quan trọng của lên men Lactic trong thực phẩm
Vi khuẩn lên men Lactic được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm vì thực
phẩm khi lên men có giá trị dinh dưỡng cao hơn thực phẩm chưa lên men. Khi lên men vi

sinh vật không chỉ phân cắt thực phẩm thành những chất đơn giản mà còn giúp cho sự
biến dưỡng của một vài vitamin nhóm B, một vài yếu tố tăng trưởng. Đồng thời thực
phẩm lên men cung cấp một lượng chất khoáng, đạm, acid hữu cơ đáng kể- đó là lượng
bổ sung cần thiết cho các món ăn bị mất đi trong quá trình chế biến nóng. Nên Kim Chi
có hương vị thơm ngon, hấp dẫn, hợp khẩu vị của người ăn, kích thích sự hấp dẫn của
người ăn, kích thích sự hấp thụ acid amin vào cơ thể, giúp cho sự chuyển hóa chất béo
nhanh.
12


1.2.5.1 Trong công nghệ thực phẩm
Vi khuẩn có rất nhiều trong thiên nhiên, vì thế chúng tham gia vào tất cả các hoạt
động sống của con người, đặc biệt trong chế biến thực phẩm.
- Ứng dụng để chế biến Kim Chi, dưa chua: quá trình sản xuất Kim Chi chính là quá
trình hoạt động sống của vi khuẩn lên men Lactic. Trong quá trình phát triển, các
loại vi khuẩn này tạo ra năng lượng bằng cách lên men rau qủa, khi lên men sẽ tạo
ra acid Lactic và loại acid hữu cơ khác. Các acid hữu cơ này làm giảm PH của
dung dịch, chống lại hiện tượng gây thối rau quả. Mặc khác, nhờ có lượng acid hữu
cơ được tạo thành sẽ làm tăng hương vị của Kim Chi. Chính vì thế, người ta cho
rằng sản xuất Kim Chi là một quá trình vừa mang ý nghĩa chế biến vừa mang ý
nghĩa bảo quản.
- Ứng dụng để làm chua quả: trước đây người ta sử dụng acid Acetic để ngâm chua
quả. Sau này người ta sử dụng acid Lactic để ngâm chua quả. Phương pháp thay
thế này tỏ ra rất hiệu quả vì chúng ít làm thay đổi màu tự nhiên của quả và vẫn
đảm bảo chất lượng quả ngâm chua.
- Ứng dụng trong sản xuất đậu phụ: trong sản xuất đậu phụ có giai đoạn kết tủa
protein của đậu. Phương pháp truyền thống thường làm là dùng nước chua (chứa vi
khuẩn lên men Lactic) để tạo kết tủa.
- Ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa: trong sản xuất các loại sữa
chua đều có sử dụng quá trình lên men Lactic. Nhờ có quá trình chuyển hóa đường

thành acid Lactic mà casein được kết tủa và tạo cho sản phẩm hương vị đặc trưng.
- Ứng dụng để ủ thức ăn gia súc: về nguyên tắc, ủ các loại cỏ và lá cây làm thực
phẩm gia súc cũng giống như công nghệ sản xuất dưa chua. Quá trình lên men
Lactic xảy ra làm tăng giá trị dinh dưỡng và khả năng bảo quản cỏ, lá cây cho gia
súc.
Những năm gần đây vi khuẩn đã được đưa vào trong việc chế biến một số dạng
xúc xích, trong quá trình làm chín cá muối để rút ngắn thời gian của quá trình công nghệ
và cải thiện một số tính chất của sản phẩm như mùi vị, hương thơm, độ rắn chắc…
13


1.2.5.2 Một số ứng dụng khác của Acid Lactic
Ngoài ứng dụng chủ yếu trong thực phẩm, Acid Lactic còn được ứng dụng trong
các lĩnh vực khác như:
Ứng dụng trong y học: ứng dụng vi khuẩn lên men Lactic để chữa bệnh đường
ruột, ứng dụng Acid Lactic trong phẫu thuật chỉnh hình, ứng dụng Acid Lactic trong nha
khoa, ứng dụng để sản xuất các vật liệu sinh học như copolymer, ứng dụng trong sản xuất
các loại sữa và bột giàu canxi, chất dẻo trong tương lai, ứng dụng trong mỹ phẩm.
Ngoài ra, vi khuẩn lên men Lactic được sử dụng nhiều trong các ngành kinh tế
quốc dân khác nhau. Gần đây, có những thông báo cho biết Acid Lactic còn làm nguyên
liệu cho công nghiệp tổng hợp hóa học để cho ra dạng vỏ chai chứa đựng thực phẩm (sau
khi sử dụng các loại vỏ được làm từ polymer, Acid Lactic bị vi sinh vật tiêu hủy nhanh
chóng mà không gây ô nhiễm môi trường).
1.2.6 Thành phần hóa học của rau quả tươi
Thành phần hóa học của rau quả tươi bao gồm tất cả các hợp chất vô cơ và hữu cơ
tạo nên các tế bào và các mô của chúng. Trong các tế bào sống luôn xảy ra các quá trình
chuyển hóa và trao đổi làm thay đổi thành phần hóa học của chúng cả về số lượng lẫn
chất lượng. Vì thế thành phần hóa học của rau quả không ngừng biến đổi trong suốt quá
trình sống cũng như quá trình chế biến. Biết được thành phần cũng như sự biến đổi của
các loại rau quả sẽ giúp chúng ta có cách chế biến và lựa chọn phương pháp bảo quản rau

củ quả tốt hơn.
Trong rau quả chủ yếu là các loại đường dễ tiêu hóa như Glucoza, Fructoza,
Saccaroza; các polysaccarit như tinh bột, celluloza, hemicelluloza, các chất pectin; acid
hữu cơ; muối khoáng; các hợp chất nitơ, chất thơm và các vitamin. Các thành phần này
phụ thuộc vào giống,độ già, thời tiết, khí hậu, nơi trồng, điều kiện bảo quản…
Giá trị dinh dưỡng của rau củ quả không chỉ phụ thuộc vào lượng các chất trong đó
mà phụ thuộc vào loại chất, đặc biệt là các thành phần vi lượng. Đa số các loại rau củ quả
có hàm lượng nước cao, trung bình 80-90% vì thế rau củ quả rất dễ bị hư hỏng nếu không
được chế biến hay bảo quản tốt.
14


1.2.6.1 Nước
Trong rau quả, nước chủ yếu nằm ở dạng tự do trong dịch bào, trong đó có chứa
các chất hòa tan, chỉ có một phần nhỏ ở dạng liên kết trong các hệ keo của tế bào. Vì thế
rau quả dễ dàng xảy ra hiện tượng co nguyên sinh khi gặp môi trường có sự chênh lệch
giữa nồng độ các cơ chất. Điều này ứng dụng nhiều trong các hình thức muối rau quả và
các phương pháp bảo quản rau củ quả khác.
1.2.6.2 Các chất Glucid
Glucid là thành phần chủ yếu của các chất khô trong rau quả. Đối với tế bào rau,
Glucid là nguồn dự trữ năng lượng cho các quá trình sống của rau quả, Glucid vừa là vật
liệu xây dựng vừa là thành phần tham gia chính trong các quá trình sống của rau quả tươi
sống khi bảo quản. Các loại Glucid gồm:
a. Các chất đường
Các chất đường trong rau quả rất khác nhau tùy theo loại, tùy theo độ già chín của
rau quả. Đường trong rau quả chủ yếu ở dạng D-glucoza, D-fructoza và saccaroza. Trong
quá trình chế biến các chất đường này có thể bị biến đổi như bị caramen hóa dưới tác
dụng của nhiệt độ cao và làm sẫm màu của sản phẩm do sự tác dụng của đường với các
acid amin.
Tính chất của các đường và sự biến đổi của chúng trong quá trình chế biến có ảnh

hưởng rất lớn đến việc chọn phương pháp kỹ thuật nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Các loại, các giống rau quả khác nhau thì lượng và tỷ lệ các loại đường đều khác nhau,
làm cho rau quả có vị ngọt khác nhau. Ví dụ: Táo có 6,4-11,8% fructoza, 2,5-5,5%
glucoza, 1,5-5,3% saccaroza; Dưa Hấu có 5,5-10,5% là đường trong đó 80% là fructoza
b. Tinh bột
Hạt tinh bột trong rau quả có hình dạng và kích thước đặc trưng. Thành phần chính
của tinh bột trong củ và hạt chủ yếu là amilopectin còn trong quả thì amilopectin không
có hoặc rất ít. Trong các loại rau, đậu hàm lượng tinh bột tăng trong quá trình già chín
đồng thời lượng đường ngày một giảm đi, còn quả thì ngược lại. Khi xanh hàm lượng tinh
bột nhiều hơn khi chín và đường thì ngược lại.
c. Celluloza
15


Celluloza có nhiều trong rau quả ở các phần quả vỏ. Ở một số loại quả có cấu trúc
cellulo thô và nhiều sẽ có tính bảo vệ cho các chất dịch bào khỏi bị men tiêu hóa tác dụng
nên tiêu hóa kém. Trong quá trình bảo quản, cellulo không bị biến đổi gì nhiều. Lượng
chứa cellulo trong quả từ 0,5-2,7% tùy theo loại.
d. Hemicelluloza
Hemicelluloza hay bán celluloza có trong vỏ tế bào nhưng nó kém bền, có thể bị
thủy phân bởi dung dịch acid yếu hay kiềm.
e. Các chất pectin
Là hợp chất của glucid cao phân tử nhưng phân tử lượng của nó thấp hơn nhiều so
với celluloza và hemicelluloza. Trong rau quả pectin ở hai dạng: dạng không hòa tan là
protopectin và dạng hòa tan là pectin.
Protopectin không hòa tan trong nước nhưng dễ bị thủy phân bằng enzyme hay
bằng acid đến pectin. Trong rau quả protopectin là vật liệu gắn kết giữa các chùm
celluloza trên màng tế bào và nằm giữa gian bào tạo nên sự rắn chắc của rau quả khi còn
xanh. Khi quả chín protopectin chuyển thành pectin hòa tan làm giảm cường lực liên kết
giữa các tế bào, vỏ tế bào trở nên mỏng, tế bào và quả bị mềm dần. Sự chuyển hóa của

protopectin còn lại trong quả chín có thể bằng đun nóng.
Pectin là một chất không mùi, dễ bị kết tủa với kim loại tạo thành các pectat.
Pectin có thể kết hợp với tannin tạo thành một hợp chất không tan và kết tủa. Pectin đun
nóng trong nước sẽ bị phá hủy. Ngoài ra, pectin có một tính chất quan trọng nữa là tính
tạo đông ở nồng độ thấp (1,0-1,5%) khi có đủ đường và acid (60% đường và 1% acid),
tính chất này được ứng dụng trong sản xuất các loại mứt ướt và bánh kẹo.
Trong quá trình lớn lên và già chín của rau quả, hàm lượng pectin luôn biến đổi.
Thường cao nhất khi chín tới, sau đó giảm vì bị demetocin và depolime hóa.
f. Các aicd hữu cơ
Acid hữu cơ tạo cho quả có vị và mùi nổi bật. Trong rau quả, acid hữu cơ chủ yếu
ở dạng tự do, ngoài ra còn có ở dạng muối và este. Một số acid hữu cơ có tính bay hơi và
liên kết với ete tạo mùi thơm cho rau quả. Độ chua của rau quả thường không quá 1%; nó
phụ thuộc vào từng loại rau quả, giống và độ chín.
16


Trong chế biến rau quả, acid hữu cơ thực vật dùng để tăng giá trị khẩu vị, chống
hồi đường, tăng cường độ đông của mứt, tăng cường khả năng diệt trùng.
Một số loại acid thường gặp trong rau củ: acid malic (chuối, cà chua, mơ, đào, hạt
họ đậu…), acid citric (chanh, bưởi…), acid tartric (có trong nho), acid oxalic, acid formic,
acid sucinic, acid benzoic và acid cilisilic.
1.2.6.3 Các glicozit
Glicozit tạo thành từ các glucid (hexoza và pentoza) liên kết với các hợp chất lạnh
hay gia nhiệt, glicozit có thể chuyển từ vỏ hay hạt vào phần hưuc cơ khác nhau (rượu
aldehyt, phenol, acid,…) theo kiểu ete. Nhiều glicozit tạo cho quả có mùi thơm đặc trưng
và phần lớn là gây vị đắng. Glicozit còn là chất dự trữ, đôi khi còn là chất bảo vệ vì khi
thủy phân ngoài thành phần đường còn có các chất sát trùng. Trong rau quả glicozit chủ
yếu có ở vỏ và hạt, trong mô nạc ít hơn; nhưng trong thời gian bảo quản ở những điều
kiện không thích hợp, glicozit có thể chuyển từ vỏ hay hạt vào phần mô nạc.
Ngoài một số trường hợp có tính tạo mùi đặc trưng và bảo vệ thì thường glicozit

gây vị đắng không thích hợp và gây ngộ độc.
Trong rau quả thường gặp các glicozit như: hesperidin, naringin, limonin, solanin,
amidalin, manihotin, vacihiu, sinigrin, capsaisin, gluconastursin…
1.2.6.4 Các hợp chất phenol
Các hợp chất phenol trong rau quả tuy không nhiều nhưng phổ biến và đóng một
vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của rau quả. Sự có mặt và biến đổi của các
hợp chất phenol trong nguyên liệu và trong quá trình chế biến rau quả đã tạo nên hương vị
và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm.
Các polyphenol chủ yếu bao gồm các chất tannin, thường tạo vị chát cho rau
quả.Ngoài ra còn có licnin và melanin tạo màu đen xám, ví dụ dopain trong vỏ chuối. Các
chất tannin trong rau quả tuy ít nhưng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng nguyên liệu và
các quá trình công nghệ. Tanin kết hợp với sắt tạo thành muối sắt (III) có màu xanh đen;
với thiết, kẽm, đồng, atecian tạo thành màu không tự nhiên. Do đó các dụng cụ trong chế
biến hay bảo quản rau quả có chứa nhiều tannin cần tránh làm bằng các kim loại trên.