một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến dưa lê non muối chua

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG




CAO NGỌC HÀ



MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH
CHẾ BIẾN DƢA LÊ NON MUỐI CHUA






Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM








Cần Thơ, 2014

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG





Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



Tên đề tài:

MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH
CHẾ BIẾN DƢA LÊ NON MUỐI CHUA





Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện
TS. Trần Thanh Trúc Cao Ngọc Hà
MSSV: 3092718
Lớp: CB0908A1

Cần Thơ, 2014
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng -i-
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung và số liệu đƣợc trình bày trong luận văn là công
trình nghiên cứu của tôi theo sự hƣớng dẫn của Ts. Trần Thanh Trúc. Các số liệu và
kết quả trình bày trong luận văn là do chính tác giả thực hiện. Luận văn đính kèm
theo đây, với đề tài “Một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chế biến dƣa lê non
muối chua” đã đƣợc hội đồng chấm luận văn thông qua.
Cần Thơ, ngày 20 tháng 5 năm 2014
Ngƣời hƣớng dẫn Ngƣời viết


TS. Trần Thanh Trúc Cao Ngọc Hà





Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng -ii-
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài nghiên cứu này, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:
Cô Trần Thanh Trúc và thầy Nguyễn Văn Mƣời đã tận hƣớng dẫn truyền đạt kiến
thức, động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình nghiên cứu để tôi hoàn
thành tốt đề tài của mình.
Tôi xin cảm ơn anh Huỳnh Ngọc Tâm, ngƣời thƣờng xuyên giúp đỡ, hỗ trợ cho tôi
trong suốt thời gian làm đề tài.

Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm đã tận
tình giúp đỡ cũng nhƣ tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu của tôi trong suốt
thời gian qua.
Cuối cùng xin chân thành cảm ơn những lời động viên, chia sẽ, giúp đỡ của tập thể
sinh viên và học viên cao học làm việc tại PTN D006 trong suốt thời gian học tập
cũng nhƣ làm đề tài, và những ý kiến đóng góp để đề tài của em đƣợc hoàn thiện
hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Cần Thơ, ngày 20 tháng 5 năm 2014
Sinh viên thực hiện


Cao Ngọc Hà
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng -iii-
TÓM TẮT

Đề tài được thực hiện nhằm mục đích xác định các thông số cơ bản trong quá trình chế
biến dưa lê non muối chua, bao gồm nồng độ muối ban đầu tối ưu trong dung dịch lên men
và kích cỡ nguyên liệu thích hợp để quá trình lên men lactic đạt hiệu quả. Bên cạnh đó,
chế độ tiền xử lý nhiệt cũng được quan tâm nhằm cải thiện đặc tính cấu trúc và chất lượng
sản phẩm sau quá trình lên men.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, dưa lê được tiền xử nhiệt ở 75ºC trong thời gian 3 phút giúp
sản phẩm có đặc tính cấu trúc tốt, màu sắc lên men tự nhiên và hương vị đặc trưng. Thêm
vào đó, sau 12 ngày lên men với kích cỡ nguyên liệu từ 80 ÷ 150 g/trái trong dung dịch có
nồng độ muối NaCl ban đầu là 4,0% cho sản phẩm có chất lượng tốt. Hàm lượng acid
tương ứng là 0,54%, mật số vi khuẩn lactic đạt 7,75 CFU/mL.
Từ khóa: cấu trúc, kích cỡ nguyên liệu, lên men, muối NaCl, tiền xử lý nhiệt.
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng -iv-

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
TÓM TẮT iii
MỤC LỤC iv
DANH SÁCH HÌNH vii
DANH SÁCH BẢNG viii
Chƣơng 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 TỔNG QUAN 1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2
Chƣơng 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 3
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 3
2.1.1 Dƣa lê 3
2.1.2 Thành phần dinh dƣỡng 4
2.2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 4
2.2.1 Sơ lƣợc về quá trình lên men lactic 4
2.2.2 Các giai đoạn hoạt động của các vi sinh vật trong lên men lactic 5
2.2.2.1 Giai đoạn đầu 6
2.2.2.2 Giai đoạn lên men chính 6
2.2.2.3 Giai đoạn sau của quá trình lên men 6
2.2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men 6
2.2.3.1 Nồng độ muối NaCl 6
2.2.3.2 Hàm lượng đường 7
2.2.3.3 Ảnh hưởng của pH, hàm lượng acid đến quá trình lên men 7
2.2.3.4 Nhiệt độ 9
2.2.3.5 Oxy 9
2.2.4 Các hiện tƣợng hƣ hỏng trong quá trình muối chua 9
2.3 VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 10
2.3.1 Vi khuẩn 10

2.3.2 Nấm men 12
2.3.3 Nấm mốc 12
2.4 ẢNH HƢỞNG CỦA QUÁ TRÌNH TIỀN XỬ LÝ ĐẾN CHẤT LƢỢNG RAU
QUẢ MUỐI CHUA 12
2.4.1 Tổng quan về cấu trúc tế bào thực vật 12
2.4.2 Vai trò của tiền xử lý nhiệt kết hợp với việc bổ sung Ca
2+
đến đặc tính cấu
trúc tế bào 14
2.5 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN 15
2.6 quy trình chế biến rau quả muối chua tham khảo 16
Chƣơng 3 PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
3.1 PHƢƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 18
3.1.1 Địa điểm, thời gian 18
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng -v-
3.1.2 Dụng cụ thí nghiệm 18
3.1.3 Hóa chất sử dụng 18
3.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19
3.2.1 Phƣơng pháp chuẩn bị mẫu 19
3.2.2 Phƣơng pháp phân tích và đo đạc kết quả 20
3.2.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 21
3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 21
3.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 21
3.3.2 Phân tích thành phần hóa lý của nguyên liệu dƣa lê 21
3.3.3 Thí nghiệm 1: Ảnh hƣởng của nồng độ muối NaCl bổ sung trong dịch lên
men đến quá trình lên men lactic dƣa lê 22
3.3.4 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của kích cỡ đến quá trình lên men lactic
dƣa lê 23
3.3.5 Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian chần đến đặc tính cấu

trúc và chất lƣợng sản phẩm dƣa lê non muối chua 23
Chƣơng 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25
4.1 THÀNH PHẦN HÓA LÝ NGUYÊN LIỆU DƢA LÊ 25
4.2 ẢNH HƢỞNG CỦA NỒNG ĐỘ MUỐI BỔ SUNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG SẢN
PHẨM DƢA LÊ MUỐI CHUA 26
4.2.1 Sự thay đổi pH của dịch lên men lactic dƣa lê ở các nồng độ muối khác
nhau 26
4.2.2 Ảnh hƣởng của nồng độ muối bổ sung trong dịch lên men đến hàm lƣợng
acid của sản phẩm 27
4.2.3 Hàm lƣợng muối trong sản phẩm khi bổ sung nồng độ muối khác nhau 29
4.2.4 Xác định ảnh hƣởng của nồng độ muối bổ sung trong dịch lên men đến hàm
lƣợng vitamin C, đặc tính cấu trúc, mật số vi khuẩn acid lactic 30
4.2.5 Ảnh hƣởng của nồng độ muối sử dụng đến giá trị cảm quan sản phẩm 32
4.3 ẢNH HƢỞNG CỦA KÍCH CỠ NGUYÊN LIỆU ĐẾN SẢN PHẨM DƢA LÊ
MUỐI CHUA 33
4.3.1 Ảnh hƣởng của kích cỡ nguyên liệu đến thời gian lên men, sự thay đổi pH
của dịch lên men và hàm lƣợng acid của sản phẩm dƣa lê muối chua 34
4.3.2 Ảnh hƣởng của kích cỡ nguyên liệu đến hàm lƣợng muối, vitamin C và cấu
trúc trong sản phẩm 35
4.3.3 Ảnh hƣởng của kích cỡ nguyên liệu đến màu sắc sản phẩm 37
4.3.4 Mật số vi khuẩn lactic và giá trị cảm quan của sản phẩm ở các kích cỡ khác
nhau 37
4.4 NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ TIỀN XỬ LÝ NHIỆT THÍCH HỢP CHO QUÁ
TRÌNH MUỐI CHUA DƢA LÊ 39
4.4.1 Sự thay đổi pH của dịch lên men và hàm lƣợng acid của sản phẩm ở các chế
độ tiền xử lý khác nhau 39
4.4.2 Biếm đổi độ cứng tƣơng đối (H/Ho) của dƣa lê muối chua và mật số vi
khuẩn latic qua quá trình xử lý nhiệt 41
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng -vi-

Chƣơng 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 43
5.1 KẾT LUẬN 43
5.2 ĐỀ NGHỊ 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO 44
PHỤ LỤC A. PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 46
PHỤ LỤC B. KÊ
́
T QUA
̉
THÔ
́
NG KÊ 55

Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng -vii-
DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1: Dƣa lê kim cô nƣơng 3
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình chế biến rau quả lên men 16
Hình 3.1: Dƣa lê nguyên liệu 19
Hình 3.2: Sơ đồ tổng quát của quá trình muối chua dƣa lê 21
Hình 4.1: Ảnh hƣởng nồng độ muối đến giá trị pH dịch lên men dƣa lê 26
Hình 4.2: Hàm lƣợng acid lactic theo thời gian lên men dƣa lê ở các nồng độ muối khác
nhau 28
Hình 4.3: Sự thay đổi hàm lƣợng muối NaCl trong sản phẩm trong suốt quá trình lên men
29
Hình 4.4: Mật số vi khuẩn lactic ở các nồng độ muối khác nhau 31
Hình 4.5: Hàm lƣợng acid trong dƣa lê muối chua ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau 40
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng -viii-

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Đặc điểm vi khuẩn acid latic trong muối chua rau quả 11
Bảng 3.1: Phƣơng pháp phân tích và đo đạc các chỉ tiêu 20
Bảng 4.1: Thành phần của nguyên liệu trong 100 g phần ăn đƣợc 25
Bảng 4.2: Ảnh hƣởng của nồng độ muối NaCl ban đầu đến thời gian kết thúc lên men và
pH cuối của dịch 27
Bảng 4.3: Ảnh hƣởng của nồng độ muối NaCl bổ sung đến hàm lƣợng vitamin C và độ
cứng tƣơng đối (H/Ho) của sản phẩm 30
Bảng 4.4: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm dƣa lê non muối chua 32
Bảng 4.5: Thành phần của dƣa leo non ở các kích cỡ nguyên liệu khác nhau 33
Bảng 4.6: Ảnh hƣởng của kích cỡ nguyên liệu đến thời gian lên men, giá trị pH dịch lên
men và hàm lƣợng acid sản phẩm 34
Bảng 4.7: Ảnh hƣởng của kích cỡ dƣa lê đến hàm lƣợng muối, vitamin C và đặc tính cấu
trúc của sản phẩm 36
Bảng 4.8: Ảnh hƣởng của kích cỡ nguyên liệu đến màu sắc sản phẩm 37
Bảng 4.9: Mật số vi khuẩn lactic và cấu trúc tƣơng đối của sản phẩm 38
Bảng 4.10: Ảnh hƣởng kích cỡ nguyên liêu đến giá trị cảm quan 38
Bảng 4.11: Giá trị pH của dịch lên men lactic dƣa lê ở nhiệt độ chần và thời gian khác nhau
39
Bảng 4.12: Độ cứng tƣơng đối và mật độ vi kuẩn lactic trong quá trình xử lý nhiệt 41
Bảng PL1: Bảng tra lƣợng đƣờng nghịch chuyển 51
Bảng PL2: Mô tả chỉ tiêu cảm quan về mùi vị của dƣa lê 53
Bảng PL3: Mô tả chỉ tiêu cảm quan về cấu trúc của dƣa lê 54
Bảng PL4: Mô tả chỉ tiêu cảm quan về màu sắc của dƣa lê 54
Bảng PL5: Mô tả chỉ tiêu đánh giá cảm quan về mức độ ƣa thích sản phẩm 54

Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 1-

CHƢƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 TỔNG QUAN
Rau quả là nguồn thức ăn quan trọng cung cấp vitamin và các khoáng chất cần thiết
cho các hoạt động chuyển hóa các chất dinh dƣỡng trong cơ thể con ngƣời. Hiện
nay, rau quả thƣờng đƣợc sử dụng ở dạng tƣơi sống. Tuy nhiên, do tính chất mùa vụ
và công nghệ bảo quản rau quả tƣơi ở nƣớc ta chƣa phát triển đạt đƣợc hiệu quả nhƣ
mong muốn, vì thế chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu sử dụng rau, quả tƣơi của ngƣời tiêu
dùng. Do đó công tác bảo quản và chế biến đƣợc nghiên cứu và khai thác tối đa trên
nhiều loại rau, quả. Muối chua là một phƣơng pháp chế biến thông dụng nhằm kéo
dài thời gian bảo quản, đồng thời rau quả sau quá trình muối chua còn gia tăng đáng
kể giá trị dinh dƣỡng và cảm quan. Sản phẩm muối chua có hƣơng vị đặc trƣng trên
từng nguồn nguyên liệu khác nhau và tùy thuộc vào khẩu vị của mỗi quốc gia, vùng
miền. Một số sản phẩm muối chua truyền thống ở nƣớc ta nhƣ dƣa cải muối chua,
củ cải trắng muối chua, dƣa leo muối chua…Thời gian gần gần đây dƣa lê đƣợc biết
đến là một loại rau ăn trái ngƣời tiêu dùng có thể ăn trái non hoặc trái chín. Trái non
dƣa lê là một nguồn nguyên liệu mới thích hợp muối chua. Sản phẩm dƣa lê muối
chua là sản phẩm mới lạ có tiềm năng phát triển trên thị trƣờng đang cần đƣợc
nghiên cứu.
Đặc biệt, quá trình muối chua rau quả với sự hoạt động của vi khuẩn acid lactic sản
sinh ra một lƣợng lớn những chất bảo quản sinh học rất tốt cho thực phẩm. Trong
quá trình lên men, vi khuẩn acid lactic sử dụng đƣờng có sẵn trong nguyên liệu lên
men tạo acid lactic, làm giảm pH môi trƣờng, ức chế đa số các vi sinh vật hoại sinh.
Vi khuẩn acid lactic trong quá trình lên men sản sinh ra nhiều thành phần kháng vi
sinh vật nhƣ acid lactic, acid acetic, hydrogen peroxyde, acid formic, acid propionic

và diacetyl (Lindgren et al., 2006).
Nhiều nghiên cứu tƣơng tự cũng khẳng định thực phẩm lên men an toàn về mặt vi
sinh vì có sự tạo thành các hợp chất acid hữu cơ, CO
2
, ethanol,… (Atrih et al.,
2001; De Vuyst et al., 1994) các chất kháng khuẩn nhƣ acid béo (Corsett et al.,
1998) hoặc acid phenyllactic Lavermicocca et al., 2000 và nhất là các chất kháng
sinh nhƣ bacteriocine và reutericycline (Corsett et al., 1998). Tuy vậy, cơ chế hoạt
động của các chất này rất khó giải thích chính xác vì đa số các phản ứng xảy ra
phức tạp và có sự phối hợp hoạt động giữa các thành phần với nhau. Bên cạnh đó,
thành phần muối trong dung dịch lên men ban đầu khá cao nên cũng góp phần ức
chế sự phát triển của vi sinh vật gây hại trong giai đoạn đầu lên men rau quả.
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 2-

Để đáp ứng nhu cầu đó, việc nghiên cứu một số yếu tố ảnh hƣởng quá trình chế biến
dƣa lê non muối chua đƣợc thực hiện, nhằm xác định một số thông số cơ bản trong
quá trình muối chua dƣa lê và tìm ra chế độ tiền xử lý thích hợp cho nguyên liệu
trƣớc khi lên men lactic, tạo ra các sản phẩm chất lƣợng.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu chính của đề tài nhằm xác định một số thông số cơ bản trong quá trình
muối chua dƣa lê. Bên cạnh đó, các chế độ tiền xử lý nguyên liệu trƣớc khi lên men
lactic cũng đƣợc đề nghị.
Xuất phát từ mục tiêu nghiên cứu đã đề ra, đề tài tiến hành thực hiện một số nội
dung sau:
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng độ muối NaCl bổ sung đến quá trình lên men
lactic dƣa lê.
- Xác định ảnh hƣởng của kích thƣớc nguyên liệu đến quá trình lên men nhằm chọn
ra kích thƣớc thích hợp nhất cho quá trình lên men dƣa lê.
- Nghiên cứu tác động của chế độ tiền xử lý nhiệt và thời gian chần nhằm cải thiện

đặc tính cấu trúc và giá trị cảm quan của dƣa lê muối chua.

Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 3-

CHƢƠNG 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1.1 Dƣa lê
Dƣa lê có tên khoa học là Cucumis melo L. là một loại cây trồng ngắn ngày thuộc
họ bầu bí Cucurbitaceae. Dƣa lê có nguồn gốc ở Đông Phi và Nam sa mạc Sahara
(Dakker et al., 1998). Từ Châu Phi dƣa lê đƣợc giới thiệu vào Châu Á và xuất hiện
đầu tiên ở Ấn Độ (Purseglove, 1986). Theo Dakker et al. (1998) Ấn Độ, Trung
Quốc, Persia và phía đông nƣớc Nga là nguồn gốc thứ hai của dƣa lê.

Hình 2.1: Dƣa lê kim cô nƣơng
Nguồn: Nguyên liệu được trồng tại khu nhà lưới, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng,
Trường Đại học Cần Thơ
George et al. (1991) và Lewis et al. (1999) đã phân dƣa lê thành 7 loại: dƣa đỏ, dƣa
lƣới, dƣa không mùi, dƣa quả dài, dƣa Conomon, dƣa Chito, dƣa Dudaim. Các
giống phân biệt chủ yếu dựa trên:
- Dƣa lƣới: trái trung bình, vỏ có dạng mạng lƣới bao quanh, thịt trái thƣờng có màu
xanh hay hồng cam, khi chín có mùi thơm dễ chịu đƣợc trồng nhiều ở Bắc Mỹ.
- Dƣa không mùi (Inodorus): bề mặt vỏ thƣờng trơn láng hay có nếp gấp, vỏ thƣờng
có màu vàng hay xanh nhạt, thịt trái thƣờng có màu trắng hay xanh, khi chín trái
không nứt, thƣờng đƣợc trồng phổ biến ở Châu Âu.
- Dƣa đỏ (Cantaloupe): cỡ trái trung bình, vỏ có nhiều mụn cơm, có vảy hay có màu
xanh lục, thịt trái có màu vàng cam, đôi lúc cũng có màu xanh, khi chín trái có
hƣơng vị dễ chịu và có mùi xạ hƣơng.
- Dƣa quả dài: có hình dạng mảnh khảnh giống con rắn.

- Dƣa conomon: đƣợc tìm thấy ở Phƣơng Đông
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 4-

- Dƣa chito: thƣờng có màu vàng chanh.
- Dƣa Dudaim: có dạng quả lựu.
Dƣa lê nhập vào Việt Nam vào đầu những năm 70, đƣợc ngƣời dân trồng nhiều trên
vùng đất bãi ven sông ở các tỉnh trên khắp cả nƣớc (Đƣờng Hồng Dật, 2000). Theo
Tôn Thất Trình (1998), các chuyên viên Đài Loan đã nhập các giống dƣa Hoàng
Kim vào Đồng Bằng Sông Cửu Long năm 1996. Theo thông tin từ trung tâm
khuyến nông tỉnh Tiền Giang, Tiền Giang đi đầu trong sản xuất dƣa lê ở đồng bằng
sông Cửu Long từ năm 2006, chủ yếu là giống dƣa Kim Cô Nƣơng tập trung tại
huyện Gò Công Tây.
2.1.2 Thành phần dinh dƣỡng
Thời gian gần gần đây dƣa lê đƣợc biết đến là một loại rau ăn trái nên ngƣời tiêu
dùng có thể ăn trái non hoặc trái chín. Dƣa lê là nguồn cung cấp vitamin C, beta-
carotene và các chất khoáng rất tốt cho cơ thể, quả có vị ngọt có tác dụng giải khát,
trừ nhiệt, thông khí, lợi tiểu, hạt có tính mát, thanh phế, nhuận tràng,…(Đƣờng
Hồng Dật, 2000). Trong 100 g quả tƣơi có chứa 0,6% protein, 0,1% chất béo, 3,5%
carbohydrate, 16 mg vitamin C, hàm lƣợng chất rắn hòa tan 8  17% (Dakker et al.,
1998). Theo Tindall (1998) trong 100 g quả tƣơi còn có 0,03 mg thiamin, 0,03 mg
riboflavin, 30 mg ascorbic acid.
2.2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC
2.2.1 Sơ lƣợc về quá trình lên men lactic
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa kỵ khí đƣờng tạo acid lactic dƣới tác dụng
của một số vi khuẩn lactic nhƣ Lactobacillus, Leuconostoc và Pediococcus (Ken-
Yuon, 2004). Trong quá trình lên men xảy ra hàng loạt các quá trình: quá trình trích
ly hay thẩm thấu của các chất từ mô bào thực vật, quá trình tăng sinh khối của vi
sinh vật mà chủ yếu là vi khuẩn lactic, quá trình tạo acid lactic, quá trình ức chế sự
phát triển của vi sinh vật gây thối, quá trình tạo hƣơng vị cho sản phẩm. Theo

Nguyễn Đức Lƣợng (1996), muối chua rau quả vừa mang tính chất bảo quản vừa
mang tính chất chế biến thực phẩm (làm tăng giá trị dinh dƣỡng và giá trị cảm quan
sản phẩm). Nhƣng không phải tất cả các loại rau quả đều muối chua đƣợc, vì hàm
lƣợng đƣờng trong các loại rau quả là khác nhau. Lƣợng đƣờng lên men lactic tốt
nhất là 1,5 ÷ 3%. Nếu lƣợng đƣờng trong nguyên liệu muối chua không đủ, có thể
bổ sung thêm đƣờng hoặc thêm vào các nguyên liệu phụ chứa nhiều đƣờng nhƣ: củ
hành, cà rốt,… (Trần Minh Tâm, 2002). Để tạo điều kiện thích hợp cho lên men
lactic và bảo quản cần chú ý:
- Nguyên liệu chọn đúng yêu cầu không dập nát thối rữa, phải rữa sạch loại bỏ tạp
chất. Có chế độ thích hợp xử lí nguyên liệu đối với từng nguyên liệu trƣớc khi muối
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 5-

chua. Có thể tiến hành chần nguyên liệu hay sử dụng các chất tạo độ giòn cho sản
phẩm nhƣ CaCl
2
, Ca(OH)
2
,…
- Tạo điều kiện yếm khí, do vi khuẩn lên men lactic là vi khuẩn hô hấp yếm khí.
- Nồng độ muối ăn khoảng 5  6%, nếu tính theo trọng lƣợng rau quả khoảng 2 
3%. Muối có tác dụng tạo vị mặn, đồng thời muối làm tế bào bị co nguyên chất,
đƣờng và các chất hòa tan có trong dịch bào thẩm thấu ra ngoài làm nguồn cơ chất
cho vi khuẩn lactic lên men tốt.
Bên cạnh giá trị bảo quản, rau quả muối chua còn mang đến cho ngƣời tiêu dùng
nhiều giá trị dinh dƣỡng quan trọng. Thành phần dinh dƣỡng chủ yếu có trong sản
phẩm rau quả muối chua là hàm lƣợng vitamin có trong sản phẩm, bao gồm một
lƣợng lớn β-carotene, vitamin C, acid folic, một lƣợng nhỏ riboflavine và một ít
vitamin nhóm B (Davidson et al., 1979). Gần đây, nhiều nghiên cứu cũng cho thấy
hứa hẹn của việc sử dụng hàm lƣợng vitamin B

12
trong các sản phẩm rau quả muối
chua mặc dù trƣớc đó trong thành phần nguyên liệu không có sự hiện diện của
vitamin này (Fleming và Feeters, 1981). Đồng thời, sản phẩm rau muối chua đã
đƣợc nghiên cứu có khả năng chống ung thƣ, đột biến gen, giảm cholesterol và
nhiều chức năng khác.
Ngoài ra, rau muối chua có chứa hàm lƣợng chất xơ cao giúp tăng cƣờng khả năng
tiêu hóa (Shi et al, 2005). Hơn nữa, sản phẩm rau quả muối chua còn chứa hàm
lƣợng protein và năng lƣợng rất thấp nên rất tốt cho chế độ dinh dƣỡng của những
ngƣời giảm cân. Bên cạnh đó, quá trình lên men cũng làm giảm một số chất kháng
dinh dƣỡng có trong nguyên liệu ban đầu. Chính vì vậy, việc sử dụng các sản phẩm
rau quả muối chua với những tác dụng tích cực về mặt sức khỏe hứa hẹn sẽ thay thế
các sản phẩm sử dụng hóa chất bảo quản và các phƣơng pháp bảo quản khác.
2.2.2 Các giai đoạn hoạt động của các vi sinh vật trong lên men lactic
Bảo quản rau quả bằng phƣơng pháp lên men lactic chủ yếu dựa vào sự hình thành
acid hữu cơ dẫn đến hạ thấp pH dịch lên men. Sản phẩm acid hữu cơ và pH thấp kết
hợp với việc bổ sung NaCl trong dịch lên men sẽ ức chế sự tăng trƣởng của vi sinh
vật không mong muốn.
Bên cạnh đó, vi khuẩn acid lactic có khả năng sinh tổng hợp các chất kháng khuẩn
diacetyl, H
2
O
2
và bacteriocin sẽ góp phần tiêu diệt vi khuẩn gây hƣ hỏng thực phẩm
(Maki, 2004). Quá trình lên men lactic tự nhiên trong rau quả phụ thuộc chủ yếu
vào ba giống vi khuẩn acid lactic Lactobacillus, Leuconostoc và Pediococcus (Ken-
Yuon, 2004). Quá trình lên men thƣờng đƣợc chia thành ba giai đoạn cơ bản.
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 6-

2.2.2.1 Giai đoạn đầu
Do muối có tác dụng nâng cao áp suất thẩm thấu nên đƣờng và các chất hòa tan có
trong dịch bào của mô thực vật đƣợc thẩm thấu ra ngoài tạo điều kiện cho vi khuẩn
lactic và một số vi khuẩn khác phát triển. Trên bề mặt khối dịch lên men có nhiều
bọt khí. Khí sinh ra là do một số vi sinh vật có khả năng sinh khí và vi khuẩn lactic.
Vi khuẩn lactic trong giai đoạn này chủ yếu là chủng Leuconostoc mensenteroides
chuyển hóa đƣờng thành acid lactic và sinh khí. Giá trị pH giai đoạn này giảm dần
sẽ ức chế một số vi khuẩn gây thối.
2.2.2.2 Giai đoạn lên men chính
Trong giai đoạn này số lƣợng vi khuẩn acid lactic đạt cao nhất, đồng thời acid lactic
tích tụ rất nhiều, pH dịch lên men giảm nhanh. Vi khuẩn acid lactic và các loại nấm
men có thể lên men đƣợc chiếm ƣu thế nên phát triển mạnh mẽ và acid lactic đƣợc
tích tụ nhiều. Hàm lƣợng acid lactic trong dƣa chua thƣờng vào khoảng 0,8 ÷ 2%.
Mùi vị dƣa tốt nhất khi nồng độ acid từ 0,8 ÷ 1,2%. Vi khuẩn acid lactic phát triển
trong nƣớc muối cho đến khi carbohydrate có thể lên men đƣợc không còn nữa hoặc
cho đến khi vi khuẩn acid lactic bị kìm hãm do pH của môi trƣờng giảm. Chính sự
hình thành acid lactic dẫn đến sự hạ thấp pH (3 ÷ 3,5) nên phần lớn vi khuẩn gây
thối bị ức chế, giúp sự hình thành hƣơng vị đặc trƣng của sản phẩm lên men, chất
lƣợng sản phẩm cuối cùng phụ thuộc nhiều ở giai đoạn này. Cuối giai đoạn hai,
lƣợng acid lactic đạt cực đại và tác động ngƣợc lại với vi khuẩn acid lactic, quá
trình lên men chuyển sang giai đoạn thứ ba (Pederson và Albury, 1969).
2.2.2.3 Giai đoạn sau của quá trình lên men
ở giai đoạn này vi khuẩn acid lactic chết dần trong khi nấm sợi và nấm men tăng
dần số lƣợng. Do sự phát triển mạnh của nấm sợi, acid lactic bắt đầu giảm dẫn tới
sự hƣ hỏng nhanh chóng của sản phẩm. Rau quả lên men bắt đầu bị các vi khuẩn
gây thối xâm nhập và phát triển. Chính vì vậy, các biện pháp ngừng quá trình lên
men thƣờng đƣợc áp dụng ngay khi quá trình lên men ở giai đoạn 2 kết thúc, điển
hình nhƣ sử dụng nhiệt độ thấp (2 ÷ 4
o
C) hay dùng hóa chất bảo quản, hạn chế sự

phát triển của nấm men, nấm mốc và vi khuẩn gây thối, phổ biến là acid sorbic,
potassium sorbate và sodium benzoate (Nguyễn Thị Hiền, 2004).
2.2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men
2.2.3.1 Nồng độ muối NaCl
Nồng độ muối trong dịch lên men không những quyết định hiệu quả của quá trình
lên men mà còn ảnh hƣởng đến hƣơng vị của dƣa chua. Muối có hai tác dụng chính
trong quá trình lên men rau quả: giới hạn loại, phạm vi hoạt động của vi sinh vật và
ngăn chặn sự mềm cấu trúc trong mô tế bào (Fleming et al., 2002).
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 7-

Việc sử dụng nồng độ muối cao để lên men với tác dụng ức chế vi sinh vật không
mong muốn và góp phần tích cực trong việc cải thiện cấu trúc rau muối chua. Tuy
nhiên, nồng độ muối NaCl từ 5 ÷ 6% có khả năng làm giảm hoạt độ của vi khuẩn
acid lactic khoảng 30%, ở nồng độ muối quá cao (lớn hơn 8%), hoạt động của vi
khuẩn acid lactic sẽ bị ức chế hoàn toàn (Jones et al., 1940). Ở nồng độ muối thấp
có thể dẫn đến sự tăng trƣởng của các vi sinh vật không mong muốn và làm chậm
sự tăng trƣởng của vi khuẩn acid dẫn đến giảm cấu trúc, sản phẩm kém chất lƣợng,
thời gian bảo quản ngắn (Jones, 1975). Vì vậy trong quá trình muối chua tùy thuộc
vào đặc tính của từng loại nguyên liệu cần lựa chọn nồng độ muối thích hợp cho sự
phát triển của vi khuẩn acid lactic và ức chế sự phát triển của vi sinh vật lạ.
Nồng độ muối thƣờng đƣợc sử dụng trong quá trình lên men rau quả là khoảng 2 ÷
10%. Sử dụng nƣớc muối với nồng độ muối khác nhau đã dẫn đến sự khác nhau về
lƣợng acid hình thành. Hàm lƣợng acid sinh ra nhiều hơn khi lên men rau cải ở
nồng độ muối thấp và ngƣợc lại khi sử dụng nồng độ muối cao (Jones et al., 1940).
Đối với sản phẩm dƣa cải nồng độ muối thấp 3 ÷ 6% có hàm lƣợng acid lactic tăng
cao, kéo theo sự gia tăng chất lƣợng cảm quan của sản phẩm khi so sánh với trƣờng
hợp muối dƣa ở nồng độ muối cao (Bomrungnok et al., 2007). Muối sử dụng trong
lên men rau quả phải là muối tinh khiết, các tạp chất hoặc các phụ gia có thể tạo sản
phẩm không tốt. Muối có lẫn tạp chất vôi sẽ làm giảm độ chua và sản phẩm mau hƣ,

tạp chất sắt sẽ làm dƣa sẫm màu, sự hiện diện của magie là nguyên nhân sản phẩm
có vị đắng, trong khi carbonate có thể dẫn đến sự muối chua với cấu trúc mềm
(Battcock và Azam-Ali, 2001).
2.2.3.2 Hàm lượng đường
Trong quá trình lên men, đƣờng là nguồn quan trọng để tích tụ acid lactic. Chất
lƣợng sản phẩm muối chua sau cùng phụ thuộc khá nhiều vào hàm lƣợng đƣờng sẵn
có trong nguyên liệu. Nếu nguyên liệu có hàm lƣợng thấp quá trình lên men sẽ
không xảy ra, thông thƣờng lƣợng đƣờng trong lên men lactic tốt nhất là 1,5 ÷
3,0%. Chính vì thế, trƣớc khi tiến hành lên men, cần phân tích thành phần nguyên
liệu để có biện pháp bổ sung đƣờng hoặc kết hợp với nguyên liệu khác có hàm
lƣợng đƣờng cao hơn (Trần Minh Tâm, 1998). Nhƣng nếu lƣợng đƣờng quá nhiều
trong muối chua cũng không tốt, vì acid sẽ mau tích tụ làm pH giảm nhanh, rau
muối chua sẽ bị chua gắt. Ngoài ra đƣờng còn có tác dụng tạo vị cho sản phẩm.
Theo Lê Nguyễn Đoan Duy – Lê Mỹ Hồng (2012), đối với nguyên liệu có hàm
lƣợng đƣờng lớn hơn 2% sẽ cho sản phẩm có vị chua tốt.
2.2.3.3 Ảnh hưởng của pH, hàm lượng acid đến quá trình lên men
Quá trình muối chua rau quả là quá trình lên men yếm khí trong dung dịch muối,
chủ yếu là hoạt động của nhóm vi khuẩn acid lactic, kết quả cuối cùng sẽ tạo ra acid
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 8-

lactic và nhiều sản phẩm phụ khác. Hàm lƣợng acid, nồng độ muối, nhiệt độ lên
men, sự yếm khí đƣợc xác định là những nhân tố ảnh hƣởng rất lớn đến sự phát
triển của vi sinh vật và chất lƣợng sản phẩm muối chua. Giá trị pH là một trong
những yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến sinh trƣởng, phát triển của vi sinh vật. Mỗi
loài vi sinh vật đều có một khoảng pH thích hợp với sinh lý cũng nhƣ có một
khoảng pH tối ƣu để phát triển cực đại hoặc theo đúng hƣớng tạo sản phẩm theo yêu
cầu. Ở các giá trị pH khác nhau của môi trƣờng lên men có thể thu nhận các sản
phẩm khác nhau (Đồng Thị Thanh Thu, 2003).Trong quá trình muối chua rau quả,
acid lactic sinh ra sẽ làm giảm giá trị pH môi trƣờng lên men, hàm lƣợng acid sinh

ra phụ thuộc vào lƣợng đƣờng ban đầu, nồng độ của muối dung dịch và các điều
kiện tiến hành quá trình lên men. Chính vì vậy, dựa vào giá trị pH của dịch lên men
có thể theo dõi tiến trình lên men và khống chế nhằm đạt chất lƣợng sản phẩm cao
nhất (Etchells et al., 1975).
Vi khuẩn acid lactic (LAB) là nhóm vi sinh vật lên men có khả năng tăng trƣởng
trên một phạm vi pH rộng với sự hiện diện của acid hữu cơ. Cơ chế chịu acid của
nhóm vi sinh vật này vẫn chƣa đƣợc tìm hiểu rõ. Trong quá trình lên men tự nhiên
của rau quả, thông thƣờng, Leuconostoc mesenteroides phát triển sớm trong quá
trình lên men và Lactobacillus plantarum chấm dứt quá trình lên men [105] riêng
đối với quá trình lên men dƣa leo muối chua, Lactobacillus plantarum (L.
plantarum) hoạt động chủ yếu (Pederson et al., 1960). Quá trình lên men diễn ra
song song với việc sản sinh các acid hữu cơ, từ đó làm giảm độ pH và làm cho môi
trƣờng có khả năng chọn lọc chống lại vi sinh vật ít chịu acid. Sau giai đoạn lên
men chính, acid lactic tích tụ nhiều làm cho độ pH giảm xuống 3 ÷ 4, khi hàm
lƣợng acid lactic đạt khoảng 1 ÷ 2% trong sản phẩm sẽ ức chế ngƣợc trở lại hoạt
động vi khuẩn acid lactic, lúc này quá trình lên men lactic ngừng lại. Tuy nhiên, ở
giai đoạn đầu của quá trình lên men, với sự hoạt động của nhiều nhóm vi sinh vật
gram âm lẫn gram dƣơng có khả năng gây hƣ hỏng sản phẩm nếu không có biện
pháp ức chế sự hoạt động của các vi sinh vật gây hại. Chính vì thế, sử dụng acid
acetic ngay giai đoạn đầu của quá trình lên men đƣợc lựa chọn (Herrero, 1983).
Acid acetic đƣợc thêm vào giai đoạn đầu quá trình lên men với liều lƣợng nhỏ nhằm
acid hóa nhẹ môi trƣờng nhằm ức chế một số vi sinh vật không mong muốn nhƣ vi
khuẩn gây thối, Clostridia, một vài loài nấm men và nấm mốc (Karoviová và
Kohajdová, 2005), tuy nhiên không thể ức chế sự phát triển của các vi khuẩn và
nấm men chịu acid (Daeschel et al., 1987). Cơ chế ức chế sự phát triển của các loài
vi sinh vật đƣợc giải thích là do sự phân ly hoặc không phân ly acid trong và ngoài
thành tế bào, làm thay đổi gradient điện tích trên màng tế bào, ảnh hƣởng đến quá
trình trao đổi chất dinh dƣỡng của vi sinh vật (Herrero, 1983). Tuy nhiên, do L.
plantarum có khả năng chịu đƣợc acid cao do số lƣợng và hoạt động của ion H
+

-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 9-

ATPase trên màng tế bào (Bescheur et al., 1979) nên việc sử dụng acid acetic trong
giai đoạn đầu của quá trình lên men dƣa leo muối chua không ảnh hƣởng đến hoạt
động của loài vi khuẩn này. Tuy nhiên, hàm lƣợng acid trong sản phẩm sau cùng
nếu quá cao cũng sẽ ảnh hƣởng đến đặc tính cấu trúc của sản phẩm. Khi hàm lƣợng
acid lactic khoảng 0,8 ÷ 1% trong sản phẩm đƣợc xem là có liên quan đến quá trình
mềm của mô rau quả. Vì vậy, cần nghiên cứu những ảnh hƣởng của hàm lƣợng acid
hay pH trong tiến trình lên men để có biện pháp điều chỉnh thích hợp đảm bảo chất
lƣợng sản phẩm.
2.2.3.4 Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố ảnh hƣởng rất lớn đến sự phát triển của vi khuẩn acid lactic.
Nhiệt độ lên men có tác dụng rõ rệt đến tốc độ lên men và chất lƣợng của sản phẩm.
Đối với sản phẩm kim chi nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men 20 ÷ 25
o
C, đối
với sản phẩm bắp cải muối chua là 21
o
C. Hầu hết các vi khuẩn acid lactic hoạt động
tốt nhất ở nhiệt độ từ 18 ÷ 22ºC.Các loài Leuconostoc có nhiệt độ tối ƣu từ 18 ÷
22ºC. Nhiệt độ trên 22ºC đƣợc xác định là điều kiện thích hợp cho sự phát triển của
các loài Lactobacillus (Battcock và Azam-Ali, 2001). Nhìn chung, ở nhiệt độ lên
men thấp vi khuẩn acid lactic hoạt động kém, khi tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ
của quá trình lên men. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao sẽ ức chế sự phát triển của vi
khuẩn acid lactic, đồng thời kích thích sự phát triển của vi khuẩn khác nhƣ vi khuẩn
butyric (ở 30
o
C) ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm. Nhiệt độ không những ảnh

hƣởng đến cƣờng độ lên men, tốc độ sinh sản của vi khuẩn mà còn đến mùi vị, màu
sắc, đặc tính của sản phẩm. Do đó, tùy thuộc vào đặc tính từng loại sản phẩm, cần
phải có một nhiệt độ lên men thích hợp (Acedo et al., 2010).
2.2.3.5 Oxy
Vi khuẩn lên men lactic là vi khuẩn hô hấp yếm khí, chỉ hoạt động tốt trong môi
trƣờng yếm khí (không có sự hiện diện của oxy) hoặc có thể có một ít oxy. Trong
khi đó các vi sinh vật gây hƣ hỏng nhƣ: vi khuẩn acetic, nấm men, nấm mốc và một
số vi sinh vật lạ lại phát triển tốt trong điều kiện hiếu khí. Những vi sinh vật lạ này
có khả năng làm ảnh hƣớng xấu đến chất lƣợng sản phẩm muối chua. Do đó, trong
quá trình muối chua ta phải hạn chế đến mức thấp nhất sự có mặt của oxy.
2.2.4 Các hiện tƣợng hƣ hỏng trong quá trình muối chua
Quá trình lên men nhằm kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, tuy nhiên sau khi
lên men đạt yêu cầu cần phải có phƣơng pháp bảo quản thích hợp nhằm ức chế sự
lên men tiếp theo, ngăn cản sự phân hủy acid lactic, sự phát triển của vi sinh vật gây
hƣ hỏng, duy trì chất lƣợng và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm (Joshi và
Sharma, 2009). Sự hƣ hỏng chủ yếu trong quá trình lên men dƣa cải là do sự tăng
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 10-

trƣởng của vi sinh vật và hoạt động của enzyme. Trong quá trình lên men, sự tăng
trƣởng của một số vi sinh vật có thể là nguyên nhân làm tăng độ nhớt sản phẩm.
Hiện tƣợng dƣa bị nhớt có thể là do sự phát triển quá nhanh của vi khuẩn L.
cucumeris và L. plantarum, tốc độ hƣ hỏng sẽ gia tăng khi nhiệt độ lên men càng
cao (Pundir và Jain, 2010). Theo Fabian và Switzer (1941) đã nhận thấy rằng dƣa bị
nhớt là do sự phát triển của vi khuẩn khi lên men với nồng độ muối thấp. Đối với
sản phẩm bắp cải lên men hiện tƣợng cải bị nhớt có thể là do hoạt động của hệ
enzyme pectinolytic (Maki, 2004).
Sau khi quá trình lên men kết thúc, sự tăng trƣởng của nấm men oxy hóa, nấm mốc
và vi khuẩn có thể xuất hiện trên bề mặt dịch lên men. Sự hiện diện của nấm men
oxy hóa sẽ làm thay đổi màu sắc sản phẩm. Màu vàng olive đặc trƣng cho sản phẩm

rau quả lên men lactic sẽ chuyển thành tối sậm. Ngoài ra, sự thay đổi màu sắc sản
phẩm là do phản ứng oxy hóa xảy ra trong quá trình lên men, sự tiếp xúc trực tiếp
của sản phẩm với oxy trong trƣờng hợp dƣa không ngập hoàn toàn trong dịch lên
men (Fleming et al., 1992). Bên cạnh hoạt động của vi sinh vật gây hƣ hỏng thực
phẩm, hoạt động của enzyme là nguyên nhân làm giảm chất lƣợng sản phẩm. Quá
trình thủy phân protopectin dƣới tác dụng của protopetinase tạo thành pectin hòa tan
và sự hiện diện của hệ enzyme pectinolytic thủy phân cấu trúc pectin sẽ làm mềm
cấu trúc sản phẩm (Van Buren, 1979; Ken-Yuon, 2004). Sự hiện diện của các
enzyme này là do sự phát triển vi sinh vật trong điều kiện nồng độ muối thấp hoặc
có sẵn trong nguyên liệu.
2.3 VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC
Sự phát triển của các nhóm vi sinh vật trong quá trình lên men gồm 4 giai đoạn liên
tục nhau: khởi đầu là sự hoạt động của nhiều nhóm vi khuẩn gram âm và gram
dƣơng khác nhau trên rau quả; giai đoạn lên men chủ yếu với sự phát triển của vi
khuẩn acid lactic, có hoặc không có sự phát triển của nấm men; giai đoạn lên men
phụ, nấm men phát triển sau khi acid lactic bị ức chế bởi pH thấp, nấm men lên men
phần đƣờng còn sót lại trong nguyên liệu; giai đoạn sau lên men, khi hàm lƣợng
đƣờng lên men đã cạn kiệt và không có sự hiện diện của vi khuẩn yếm khí, các vi
sinh vật oxy hóa sản phẩm hoạt động tích cực gây hƣ hỏng sản phẩm (Fleming,
1982).
2.3.1 Vi khuẩn
- Nhóm vi khuẩn lactic: Vi khuẩn lên men lactic có trong nhiều môi trƣờng tự nhiên
(thực vật, động vật và con ngƣời) và đƣợc Pasteur tìm ra từ sữa bị chua.
Hiện nay, vi khuẩn lactic đƣợc nghiên cứu khá nhiều và các dạng lên men của
chủng này đƣợc ứng dụng trong thực tiễn đời sống. Vi khuẩn acid lactic là những
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 11-

trực khuẩn hoặc cầu khuẩn gram dƣơng, không tạo bào tử, ƣa ấm (một số loài có thể
sinh trƣởng ở nhiệt độ thấp hơn 5°C hoặc cao hơn 45°C), tăng trƣởng ở pH 4 ÷ 4,5,

thuộc loài yếm khí hay kỵ khí tùy tiện. Chúng có thể lên men đƣợc các đƣờng
monosaccharid, đƣờng disaccharide, protein tan, pepton và acid. Nhƣng không lên
men đƣợc tinh bột và các polysaccharide khác (Halász, 2006).
Vi khuẩn acid lactic đƣợc chia thành 2 nhóm chính: lên men đồng hình và lên men
dị hình.
Vi khuẩn lactic đồng hình gồm chủ yếu Pediococcus, Streptococcus, Lactococcus
và một số khác. Vi khuẩn lactic dị hình gồm Weisella và Leuconostoc.
Bảng 2.1: Đặc điểm vi khuẩn acid latic trong muối chua rau quả
Đặc điểm
Lactobacillus
plantarum
Lactobacillus.
brevis
Pediococcus
pentosaceus
Leuconostoc
mesenteroides
Hình thái
Dạng đơn,
hình que
ngắn hoặc
trung bình
Dạng đơn,
hình que ngắn
hoặc dạng
chuỗi ngắn
Hình cầu,
dạng đơn hay
dạng đôi hay
nhóm bốn

Hình que hay
hình cầu, dạng
đôi
Nhiệt độ tối ƣu (°C)
30  35
30
35
20  30
Phát triển ở 45°C
Không
Không
Có
Không
Phát triển ở 8% NaCl
Có
Không
Có
Không
Chuyển hóa glucose
Đồng hình
Dị hình
Đồng hình
Dị hình
Sản phẩm
tạo thành
Acid lactic
Acid lactic,
acid acetic,
ethanol, CO
2

Acid lactic
Acid lactic, acid
acetic, ethanol,
CO
2

(Nguồn:Fleming et al., 1984)
- Vi khuẩn butyric: Vi khuẩn butyric rất có hại cho rau quả muối chua. Vi khuẩn
butyric thuộc giống Clostridium, trực khuẩn lớn, chuyển động, sinh bào tử có khả
năng chịu nhiệt cao, kỵ khí bắt buộc. Điều kiện pH tối thích cho hoạt động của vi
khuẩn nhóm này là 6,9 ÷ 7,3 và ngừng sinh trƣởng ở pH < 4,9. Khi xâm nhập vào
thƣc phẩm, vi khuẩn butyric phân giải đƣờng và acid lactic thành acid butyric, CO
2
,
H
2
, rƣợu ethylic, rƣợu butylic, aceton, acid acetic, acid capronic và acid caprilic.
Acid butyric làm sản phẩm muối chua có mùi hôi thối khó chịu. Ngoài ra vi khuẩn
butyric còn gây cản trở sự phát triển của nấm men, làm dƣa bị hƣ hỏng, có mùi lạ
(dƣa bị khú) khi muối dƣa chƣa kịp chua. Vi khuẩn này ở thực phẩm, chỉ cần thay
đổi pH sang môi trƣờng acid là có thể ức chế đƣợc chúng. Nhƣng diệt vi khuẩn này
rất khó vì chúng hiện diện rất nhiều trong tự nhiên, ở bất kì nguyên liệu thực phẩm
nào, tham gia vào vòng tuần hoàn vật chất và sinh bào tử, khả năng chịu nhiệt cao.
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 12-

- Vi khuẩn gây thối: Các vi sinh vật phân hủy các hợp chất hữu cơ có chứa nitơ
thƣờng đƣợc gọi là các vi sinh vật thối rữa, trong số này vi khuẩn đóng vai trò rất
quan trọng. Ngoài ra còn có loài Proteus vulgaris là thể kỵ khí tùy tiện, trực khuẩn

nhỏ, gram âm, không sinh bào tử, hoạt động phân hủy các sản phẩm protein thành
các chất H
2
S, NH
3
, indol,… làm cho dƣa bị thối. Đa số nhóm vi khuẩn này rất nhạy
cảm với độ acid và hàm lƣợng NaCl (Trần Minh Tâm, 2002).
2.3.2 Nấm men
Nấm men có thể hoạt động trong hầu hết quá trình lên men rau cải. Nấm men có thể
hiện diện với số lƣợng rất ít trong nƣớc muối dƣa trong những ngày đầu của quá
trình lên men (Etchell et al., 1973). Nấm men thƣờng hoạt động ở giai đoạn lên men
chính của quá trình muối dƣa và sẽ ngừng hoạt động khi môi trƣờng hết chất dinh
dƣỡng. Đặc biệt, khi hàm lƣợng đƣờng ban đầu trong mẻ lên men cao sẽ tạo điều
kiện cho nấm men hoạt động, ức chế hoạt động của vi khuẩn lactic, dẫn đến quá
trình lên men thất bại. Chính vì vậy, cần điều chỉnh nồng độ đƣờng trong dung dịch
lên men cho phù hợp. Bên cạnh đó, các loài nấm men Debaryomyces
memdarnaefcien, Saccharomyces rouxii,… có thể sử dụng acid lactic và hạ thấp độ
acid của nƣớc muối, tạo điều khiện cho các vi khuẩn gây hƣ hỏng phát triển. Acid
sorbic đƣợc sử dụng để làm giảm sự phát triển của nấm men oxy hóa.
2.3.3 Nấm mốc
Nấm mốc là loại vi sinh vật hiếu khí, có thể phát triển trong môi trƣờng có áp suất
thẩm thấu cao, có độ acid lớn và môi trƣờng có độ ẩm thấp. Trong và sau quá trình
lên men lactic thƣờng gặp các loại mốc Aspergillus, Penicillium, Cidium lactic,…có
khả năng sinh tổng hợp đồng thời các enzyme thủy phân pectin, có thể gây hƣ hỏng
quan trọng do enzyme này làm mềm cấu trúc mô rau cải (Trần Minh Tâm, 2002).
2.4 ẢNH HƢỞNG CỦA QUÁ TRÌNH TIỀN XỬ LÝ ĐẾN CHẤT LƢỢNG
RAU QUẢ MUỐI CHUA
2.4.1 Tổng quan về cấu trúc tế bào thực vật
Cấu trúc là một trong những thuộc tính chất lƣợng quan trọng đối với thực phẩm có
nguồn gốc thực vật. Có nhiều khái niệm đƣợc dùng để miêu tả tính chất cảm quan

về cấu trúc của rau và trái nhƣ cứng, mềm, giòn, dai, giống bột, khô, mọng nƣớc. Sự
thay đổi cấu trúc phụ thuộc những biến đổi hóa học và sinh hóa học ở các cấp độ
khác nhau trong tổ chức của vách tế bào (Waldron et al., 1997). Cấp độ thấp nhất,
cơ bản nhất của cấu trúc chính là các polymer tham gia vào tạo nên vách tế bào, bao
gồm cellulose, hemicellulose và pectin. Cách mà chúng sắp xếp (ví dụ nhƣ kiểu ma
trận polysaccharide hay các vi sợi phức tạp của cellulose) và liên kết với nhau, cả về
lý học và hóa học, quyết định lớn đối với đặc tính bền cơ học của vách tế bào. Các
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 13-

liên kết có thể bị ảnh hƣởng bởi độ dày của vách tế bào và cấu tạo của các chất chứa
trong đó. Độ cứng của mỗi tế bào chịu ảnh hƣởng bởi độ đàn hồi của vách tế bào,
có liên quan đến áp lực thẩm thấu. Áp lực thẩm thấu là kết quả của sự thấm các
thành phần từ dung dịch có nồng độ chất tan cao vào trong tế bào bởi tính bán thấm
của màng tế bào. Áp lực thẩm thấu là yếu tố quan trọng đối với sự giãn nở của tế
bào, nhƣ là một kết quả của sự trƣợt lên nhau của các polymer ở trong vách tế bào
(Duvetter, 2007).
Cấp độ thứ hai của cấu trúc khác nhau ở hình dạng, kích cỡ và thành phần của tế
bào, tùy thuộc vào chức năng của chúng. Các tế bào có thể liên kết với nhau qua
phiến giữa với phạm vi và mức độ gắn chặt khác nhau (Jarvis et al., 2003) tạo nên
các mô. Các tế bào và các khoảng gian bào (nƣớc hoặc không khí) đƣợc sắp xếp vào
trong các mô và chính hình dạng, sự sắp xếp của các mô tạo nên cấp độ kế tiếp của
cấu trúc.
- Đặc tính cơ học: nhận diện cấu trúc thực phẩm bằng cách làm biến dạng thực
phẩm.
- Đặc tính hình học: đánh giá chủ yếu bằng xúc giác và cảm nhận của mắt thông qua
việc quan sát các thao tác trên thực phẩm và cắn.
- Đặc tính khác: cảm nhận thực phẩm không qua đặc tính hình học mà bằng cách
làm ƣớt thực phẩm.
Cấu trúc tế bào thực vật: vách ở phía ngoài của màng có thể dày 0,1 đến vài μm, cấu

tạo chính của vách là các phân tử cellulose có dạng sợi đƣợc kết dính với nhau nhờ
chất nền gồm các đƣờng đa khác và protein. Trên vách của tế bào thực vật có những
lỗ nhỏ giúp các chất thông thƣơng với nhau, các lỗ này đƣợc gọi là cầu liên bào
(plasmodesmata), ở vị trí này tế bào chất của hai tế bào liền kề liên tục nhau (Bùi
Tấn Anh, 2002).
Đặc tính cấu trúc của tế bào thực vật chịu ảnh hƣởng rất lớn bởi vách tế bào và áp
lực thẩm thấu qua màng tế bào (Brett và Waldron, 1996). Trong đó, pectin là thành
phần quan trọng nhất, chiếm đến phân nửa trong các hợp chất polymer ở vách tế
bào. Có nhiều bằng chứng chỉ ra rằng ở trái cây sống, các tế bào đƣợc dính chặt với
nhau thông qua cấu trúc không gian 3 chiều của mạng lƣới pectin ở phiến giữa và
vách sơ cấp (Jarvis et al., 2003).
Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ sự kết hợp của các acid
galacturonic bằng các liên kết -1,4 glucoside. Độ hòa tan của pectin trong nƣớc
tăng khi mức độ ester hóa trong phân tử pectin tăng và khi khối lƣợng phân tử
pectin giảm. Trong dịch bào pectin ở dạng hòa tan, trong màng tế bào và gian bào,
chúng nằm ở dạng không hòa tan gọi là protopectin. Protopectin ở màng gian bào
có chứa kim loại khá cao và một lƣợng nhóm methyl đủ để làm protopectin bền
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 14-

vững. Còn protopectin ở màng tế bào chứa kim loại không nhiều có độ methoxyl
hóa cao vì thế tế bào thực vật có khả năng trƣơng nở tốt.
Ở rau quả còn sống, protopectin (protein không hòa tan) phân tán trong thành tế bào
làm cho rau quả có độ cứng nhất định. Nhƣng khi rau quả chín, hàm lƣợng pectin
hòa tan tăng lên nhờ hoạt động của enzyme protopectinase làm độ rắn chắc của
chúng giảm xuống. Ngoài ra cấu trúc của rau quả còn bị thay đổi bởi tác dụng của
nhiệt độ. Vì thế, việc nghiên cứu ảnh hƣởng của quá trình xử lí nhiệt đến sự thay đổi
cấu trúc của rau quả trong các loại sản phẩm cần đƣợc quan tâm.
2.4.2 Vai trò của tiền xử lý nhiệt kết hợp với việc bổ sung Ca
2+

đến đặc tính
cấu trúc tế bào
Những đặc tính của mô tế bào thực vật còn sống phụ thuộc lớn vào sự sắp xếp cấu
trúc và thành phần hóa học của tế bào và khoảng gian bào chứa pectin. Quá trình gia
nhiệt khi chế biến (Van Buren, 1979) hay các quá trình lên men lactic (Bell et al.,
1951) đều có ảnh hƣởng rất lớn đến cấu trúc của tế bào, pectin bị phá vỡ và những
đặc tính vật lý của tế bào cũng thay đổi theo. Các quá trình chế biến thƣờng áp dụng
chế độ chần ở nhiệt độ cao (75 ÷ 100C) trong thời gian ngắn với mục tiêu chính là
đình chỉ các hoạt động của enzyme, ngăn cản các biến đổi sinh hóa làm giảm chất
lƣợng sản phẩm (Fellows, 2002). Trong chế biến rau muối chua, chần còn là một
biện pháp trợ giúp cho quá trình thẩm thấu xảy ra, tạo điều kiện thuận lợi cho quá
trình lên men. Tuy nhiên, trong một số trƣờng hợp, quá trình tiền xử lý ở nhiệt độ
ôn hòa (từ 45 ÷ 75C) đƣợc áp dụng khi nguyên liệu dễ bị tổn thƣơng nhiệt
(Micheli, 2001) hay cần tạo điều kiện thích hợp cho các enzyme có tác động đến
vách tế bào, điển hình nhƣ pectin methylesterase hoạt động (Bell et al., 1951; Van
Buren, 1979).
Nhìn chung, tiến trình tiền xử lý nhiệt giúp quá trình thẩm thấu xảy ra tốt hơn,
đƣờng trong nguyên liệu thẩm thấu ra môi trƣờng, nƣớc muối ngấm vào trong
nguyên liệu tạo điều kiện cho quá trình lên men tốt hơn. Bên cạnh đó, chần sẽ làm
giảm lƣợng vi sinh vật không mong muốn bám trên bề mặt nguyên liệu, thay đổi
trọng lƣợng và thể tích của nguyên liệu giúp quá trình chế biến tiếp theo đƣợc thuận
lợi (Sinha et al., 2011). Ngoài ra, quá trình chần sẽ cải thiện màu sắc của sản phẩm,
làm cho sản phẩm có màu xanh sáng hơn và làm giảm hợp chất tạo mùi khó chịu
trong sản phẩm. Đối với sản phẩm kim chi, chần làm tăng giá trị cảm quan của sản
phẩm khi so sánh với mẫu không chần (Park et al., 1993). Trong môi trƣờng nƣớc
CaCl
2
hòa tan thành ion Ca
2+
và ion Cl

-
. Khi ngâm nguyên liệu vào trong dung dịch
thì ion Ca
2+
sẽ khuếch tán vào trong nguyên liệu, tạo sự ổn định cho hệ thống màng
tế bào và hình thành pectate calcium làm phiến giữa và vách tế bào trở nên cứng
hơn (Van Buren, 1979). Mặc khác muối calcium có thể tác động lên mô tế bào góp
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 35-2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - 15-

phần làm tăng tính nguyên vẹn của tế bào và kết quả là giữ vững hay tăng lực cứng
của tế bào (Luna-Guzmán et al., 2000).
Ảnh hƣởng đến sự demethoxyl hóa pectin đối với mô thực vật, bao gồm 2 hiện
tƣợng: ở mô chƣa xử lý, sự hiện diện các nhóm carboxyl tự do làm tăng khả năng
tạo thành và độ bền của phức calcium giữa 2 mạch pectin; ở mô đã xử lý nhiệt sẽ có
sự tăng cƣờng liên kết với calcium và làm giảm nguy cơ bị phân giải (Sajjaanatukal
và Van Buren, 1989). Đối với thực vật, việc tiền xử lý (chần) ở nhiệt độ 50 ÷ 60C
trong 30 phút hoặc hơn có thể hoạt hóa enzyme PME nội bào (Van Buren, 1979).
Việc ngâm chung với dung dịch chứa ion calcium trong bƣớc tiền xử lý này giúp cải
thiện độ cứng (Sila et al., 2005).
2.5 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN
Việc nghiên cứu các chế độ tiền xử lý, giúp cải thiện đặc tính cấu trúc tế bào rau
quả đã đƣợc sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới. Nghiên cứu của Fasina
và Fleming (2001) đã xác định chế độ tiền xử lý thích hợp nhằm cải thiện đặc tính
cấu trúc của dƣa leo nguyên trái ở nhiệt độ 75
o
C trong 15 phút. Dƣa leo miếng đƣợc
chần ở 55
o
C, 65

o
C hoặc 75
o
C trong 15 phút hoặc ở 65
o
C hoặc 85
o
C trong 6 phút
theo sau bởi quá trình làm mát bằng nƣớc lạnh (5 ÷10
o
C) lần lƣợt trong 15 phút
hoặc 6 phút. Hiệu quả kết hợp quá trình chần và bổ sung CaCl
2
đã đƣợc nghiên cứu
ở nhiều nơi trên thế giới nhằm cải thiện đặc tính cấu trúc của rau quả muối chua.
Bescheur et al. (1979) đã khuyến cáo khả năng bổ sung CaCl
2
ở nồng độ 0,4% giúp
cải thiện cấu trúc dƣa leo muối chua. Voldřich et al. (2009) cũng đã xác nhận hiệu
quả của việc bổ sung Ca
2+

trong cải thiện đáng kể cấu trúc của dƣa leo muối chua.
Đồng thời, tác giả cũng khẳng định vai trò của việc bổ sung Ca
2+

trong duy trì độ
cứng chắc sản phẩm trong suốt thời gian bảo quản. Đối với sản phẩm bắp cải muối
chua, thời gian lên men là 10 ngày ở 20
o

C, quá trình lên men ngừng lại khi lƣợng
acid lactic đạt 1,5 ÷ 2,4%, mùi vị tốt nhất khi nồng độ acid đạt 0,8 ÷ 1,2% [14]. Các
nghiên cứu chế biến bắp cải lên men, cho thấy nồng độ muối thuận lợi cho quá trình
lên men là 2,0 ÷ 2,5% ở nhiệt độ lên men là 30
o
C trong thời gian 6 ÷ 7 ngày [3].
Hàm lƣợng acid lactic sinh ra để mùi vị dƣa tốt nhất khoảng 10,60 ÷ 12,70% (tính
theo căn bản khô), mật số Lactobacillus sp. tƣơng đƣơng 7 ÷ 8 (log CFU/mL). Việc
bổ sung chế phẩm vi khuẩn lactic đã đƣợc tiến hành nhằm rút ngắn thời gian lên
men của bắp cải để giảm chi phí và tăng sản lƣợng.
Muối chua và ngâm chua là phƣơng pháp cổ điển để bảo quản thực phẩm, làm tăng
giá trị cảm quan, dinh dƣỡng của sản phẩm và rất có lợi cho sức khỏe. Phƣơng pháp
muối chua đã đƣợc nghiên cứu ở Việt Nam và nhiều nơi trên thế giới. Theo nghiên
cứu của Trần Minh Tâm và ctv. (2002), thời gian lên men bắp cải muối chua là 10
ngày ở 20
o
C, quá trình lên men ngừng lại khi lƣợng acid lactic đạt 1,5 ÷ 2,4%, mùi