khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến khổ qua muối chua

Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

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

ĐINH THỊ MỸ HẠNH

KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ
TRÌNH CHẾ BIẾN KHỔ QUA MUỐI CHUA

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Cần Thơ, 2013

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

i


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

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

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài

KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ
TRÌNH CHẾ BIẾN KHỔ QUA MUỐI CHUA

Giáo viên hướng dẫn
Ts. Nhan Minh Trí

Sinh viên thực hiện
Đinh Thị Mỹ Hạnh
MSSV: 2101978
Lớp: CB1008A2 K36

Cần Thơ, 2013
Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

ii


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Đề tài “KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHẾ
BIẾN KHỔ QUA MUỐI CHUA” do Đinh Thị Mỹ Hạnh thực hiện. Luận văn đã
báo cáo trước hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp Đại Học và được Hội Đồng thông
qua.

Giáo viên hướng dẫn

Cần thơ, ngày

tháng 12 năm 2013
Chủ tịch hội đồng

Họ và Tên

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

i


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả
trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình luận văn nào trước đây.

Tác giả

Đinh Thị Mỹ Hạnh

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

ii

Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

LỜI NÓI ĐẦU
Đề tài luận văn tốt nghiệp này được hoàn thành dựa trên kết quả thực tập và nghiên
cứu sau hơn 3 tháng tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa
Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng – Trường Đại học Cần Thơ. Cảm ơn Ban Giám
hiệu và quý Thầy Cô Trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình giảng dạy, truyền đạt
những kiến thức bổ ích và kinh nghiệm quý báo cho tôi. Đặc biệt dưới sự hướng dẫn
tận tình của Thầy Nhan Minh Trí đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình thực
hiện luận văn này.
Trãi qua 3 tháng làm thí nghiệm, được sự hướng dẫn tận tình của ban lãnh đạo, các
anh/chị cao học, mặc dù bận rộn với đề tài của mình nhưng các anh/chị vẫn dành
thời gian để chỉ dẫn và giải thích thắc mắc cho tôi.
Vô cùng cảm ơn người thân, bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên khi tôi thực
hiện đề tài này.
Do bước đầu tiến hành làm thử nghiệm chế biến sản phẩm nên không tránh khỏi
những thiếu sót, kính mong thầy cô và bạn bè góp ý kiến để được chính xác và hoàn
chỉnh hơn.
Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn Thầy Nhan Minh Trí, Cô Dương Kim Thanh,
cùng các anh/chị, bạn bè đã giúp đỡ tôi hoàn thành tốt quá trình nghiên cứu.
Xin trân trọng!
Cần Thơ, ngày 9 tháng 12 năm 2013
Học viên thực hiện

Đinh Thị Mỹ Hạnh

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

iii


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

TÓM LƯỢC
Trong khổ qua chứa nhiều vitamin C và các khoáng chất cần thiết. Ngoài ra, khổ
qua còn có tác dụng phòng chống ung thư, bệnh béo phì, bệnh tiểu đường. Tuy
nhiên, khổ qua chưa được sử dụng để chế biến nhiều thành các thực phẩm ăn liền.
Rau quả muối chua là một sản phẩm lên men tiêu biểu của phương pháp chế biến cổ
truyền có giá trị cảm quan cao và giúp tiêu hóa tốt. Nước ta chủ yếu chế biến sản
phẩm muối chua theo quy mô gia đình, thủ công nên chất lượng sản phẩm không
được ổn định. Với mục tiêu đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm, nâng cao giá trị kinh
tế của khổ qua, đề tài “ Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến khổ
qua muối chua” đã được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm nhằm tận dụng
nguồn nguyên liệu dồi dào, rẻ tiền tại địa phương và đáp ứng nhu cầu ngày càng đa
dạng của người tiêu dùng, với các khảo sát:
 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần với nhiệt độ chần là 600C, 700C,
800C; thời gian: 1 phút, 2 phút, 3 phút đến cấu trúc, hàm lượng vitamin C, chất
lượng sản phẩm
 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 đến hàm lượng vitamin C, cấu trúc của sản
phẩm với nồng độ CaCl2(1%, 2%, 3%)
 Ảnh hưởng của CaCl2, muối NaCl với các tỉ lệ khác nhau lần lượt là CaCl2:
0,1%, 0,2%, 0,3% ; NaCl: 2%, 3%, 4 trong dịch lên men đến chất lượng sản phẩm
để tìm ra tỉ lệ phối chế phù hợp.
 Biến đổi mật số vi khuẩn lactic, pH, hàm lượng acid, hàm lượng vitamin C
trong quá trình lên men của sản phẩm.

Qua quá trình thí nghiệm, thu được kết quả sau: để chế biến được sản phẩm khổ qua
muối chua có chất lượng cảm quan tốt thì khổ qua được đem chần với dung dịch
CaCl2 2%, nhiệt độ 700C trong thời gian 2 phút. Khổ qua sau khi chần được lên men
yếm khí trong vòng 5 ngày với tỉ lệ khổ qua: dịch ngâm là 1: 2, dịch ngâm với tỉ lệ
NaCl 3%, đường 2%, CaCl2 0,2%, 2% sữa chua vinamilk có đường và nhiệt độ dịch
ngâm 40 – 420C sẽ tạo cho sản phẩm có giá trị cảm quan tốt và có độ giòn vừa phải.

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

iv


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................1
1.1
GIỚI THIỆU .............................................................................................1
1.2
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU......................................................................1
CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..................................................................3
2.1 GIỚI THIỆU VỀ KHỔ QUA .........................................................................3
2.1.1 Đặc điểm của khổ qua..............................................................................3
2.1.2 Thành phần hóa học.................................................................................4
2.1.3 Công dụng của khổ qua ...........................................................................5
2.2 GIỚI THIỆU VỀ RAU QUẢ MUỐI CHUA ..................................................6
2.2.1 Đặc điểm .................................................................................................6
2.2.2 Lợi ích của rau quả muối chua.................................................................6

2.2.3 Tình hình nghiên cứu, sản xuất sản phẩm rau muối chua .........................6
2.3 CƠ CHẾ SINH HÓA CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC .....................7
2.3.1 Quá trình lên men tổng quát của vi khuẩn lactic.......................................7
2.3.2 Vi sinh vật lên men trong rau quả muối chua ...........................................9
2.3.2.1 Vi khuẩn ................................................................................................9
2.3.2.2 Nấm men..............................................................................................12
2.3.2.3 Nấm mốc..............................................................................................12
2.3.3 Các dạng của quá trình lên men lactic....................................................13
2.3.3.1 Dạng lên men lactic đồng hình .............................................................13
2.3.3.2 Dạng lên men lactic dị hình..............................................................13
2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN ....................14
2.4.1 Muối......................................................................................................14
2.4.2 Đường ...................................................................................................14
2.4.3 Acid.......................................................................................................14
2.4.4 Nhiệt độ.................................................................................................15
2.4.5 Oxy .......................................................................................................15
2.5 CÁC DẠNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRONG RAU QUẢ MUỐI CHUA
..........................................................................................................................15
2.5.1 Dưa bị sẫm màu.....................................................................................16
2.5.2 Sản phẩm có hương vị lạ .......................................................................16
2.5.3 Dưa bị mềm...........................................................................................16
2.5.4 Dưa bị nhăn nheo...................................................................................16
2.5.5 Dưa bị trương và rỗng ruột ....................................................................17
2.5.6 Nước dưa có lớp váng............................................................................17
2.5.7 Dưa bị thối.............................................................................................17
2.5.8 Dưa bị nhớt............................................................................................17
2.6 BẢO QUẢN SẢN PHẨM ...........................................................................18
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM....................19
3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU .................................................................19
3.1.1 Địa điểm................................................................................................19

3.1.2 Nguyên liệu ...........................................................................................19
3.1.3 Dụng cụ, thiết bị ....................................................................................19
3.1.4 Hóa chất sử dụng...................................................................................19
3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM..................................................................19
Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

v


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

3.2.1 Phương pháp phân tích ..........................................................................19
3.2.2 Phương pháp thí nghiệm........................................................................20
3.2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát...........................................................21
3.3 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM ................................................................................21
3.3.1 Thí nghiệm 1 .........................................................................................21
3.3.1.1 Mục đích: .............................................................................................21
3.3.1.2 Bố trí thí nghiệm ..................................................................................21
3.3.1.3 Cách tiến hành......................................................................................22
3.3.2 Thí nghiệm 2 .........................................................................................23
3.3.2.1 Mục đích ..............................................................................................23
3.3.2.2 Bố trí thí nghiệm ..................................................................................23
3.3.2.3 Cách thực hiện......................................................................................23
3.3.3 Thí nghiệm 3 .........................................................................................24
3.3.3.1 Mục đích ..............................................................................................24
3.3.3.2 Bố trí thí nghiệm: .................................................................................25
3.3.3.3 Cách thực hiện......................................................................................25
3.3.4 Thí nghiệm 4 .........................................................................................26

3.3.4.1 Mục đích ..............................................................................................26
3.3.4.2 Bố trí thí nghiệm ..................................................................................26
3.3.4.3 Cách thực hiện......................................................................................27
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN .............................................................28
4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU
..........................................................................................................................28
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, THỜI GIAN CHẦN ĐẾN CHẤT LƯỢNG
SẢN PHẨM.......................................................................................................28
4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến độ cứng (g lực) của sản phẩm
.......................................................................................................................28
4.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến sự thay đổi pH dịch lên
men của sản phẩm ..........................................................................................30
4.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến hàm lượng vitamin C của sản
phẩm ..............................................................................................................31
4.2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến giá trị cảm quan của sản
phẩm ..............................................................................................................33
4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CaCl2 TRONG NƯỚC CHẦN ĐẾN CHẤT
LƯỢNG SẢN PHẨM........................................................................................35
4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ MUỐI NaCl, NỒNG ĐỘ CaCl2 TRONG
DỊCH LÊN MEN ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM .......................................37
4.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến sự thay đổi pH
của sản phẩm..................................................................................................38
4.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến hàm lượng acid
của sản phẩm..................................................................................................39
4.4.3 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến hàm lượng
vitamin C của sản phẩm .................................................................................39
4.4.4 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến giá trị cảm quan
của sản phẩm..................................................................................................40

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

vi


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

4.4.5 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến màu sắc (L, a,b)
của sản phẩm..................................................................................................43
4.5 BIẾN ĐỔI MẬT SỐ VI KHUẨN LACTIC, pH, HÀM LƯỢNG ACID, HÀM
LƯỢNG VITAMIN C TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN CỦA SẢN PHẨM ...46
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ .................................................................48
5.1 KẾT LUẬN .................................................................................................48
5.2 ĐỀ NGHỊ.....................................................................................................48
5.3 QUY TRÌNH CHẾ BIẾN KHỔ QUA MUỐI CHUA ĐỀ NGHỊ ..................49
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................50

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

vii


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g khổ qua.............................................4
Bảng 2.2 Thành phần vitamin C trong khổ qua và một số rau quả chứa nhiều

vitamin C (mg/100g nguyên liệu) ............................................................................4
Bảng 2.3. Vi khuẩn lactic trong các sản phẩm rau lên men ....................................10
Bảng 2.4. Độ pH thích hợp cho các loại vi sinh vật................................................15
Bảng 3.1 Các phương pháp phân tích lý hóa học ...................................................20
Bảng 3.2 Bảng bố trí nghiệm thức cho thí nghiệm 2 ..............................................22
Bảng 3.3 Bảng bố trí nghiệm thức cho thí nghiệm 3 ..............................................25
Bảng 4.1 Thành phần nguyên liệu trong 100g phần ăn được của khổ qua ..............28
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến độ cứng (g lực) của khổ
qua muối chua .......................................................................................................29
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến sự thay đổi pH dịch lên men
của sản phẩm.........................................................................................................30
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến hàm lượng vitamin C của sản
phẩm…………………………………………………………………………... …..32
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến điểm cảm quan màu của sản
phẩm .....................................................................................................................33
Bảng 4.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến điểm cảm quan mùi của sản
phẩm .....................................................................................................................34
Bảng 4.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến điểm cảm quan vị của sản
phẩm .....................................................................................................................34
Bảng 4.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến điểm cảm quan cấu trúc của
sản phẩm ...............................................................................................................35
Bảng 4.9 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 đến độ cứng (g lực), pH, hàm lượng
vitamin C của sản phẩm.........................................................................................35
Bảng 4.10 Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 trong quá trình chần đến
giá trị cảm quan của sản phẩm...............................................................................37
Bảng 4.11 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến sự thay đổi pH
của sản phẩm……………………………………………………………………….38
Bảng 4.12 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến hàm lượng acid
(% tính theo acid lactic) của sản phẩm …………………..………………………..39
Bảng 4.13 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến hàm lượng

vitamin C (mg%) của sản phẩm.............................................................................40
Bảng 4.14 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến màu sắc cảm
quan của sản phẩm ................................................................................................41
Bảng 4.15 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến mùi cảm quan
của sản phẩm.........................................................................................................41

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

viii


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Bảng 4.16 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến vị cảm quan của
sản phẩm ...............................................................................................................42
Bảng 4.17 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến cấu trúc cảm
quan của sản phẩm ................................................................................................42
Bảng 4.18 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến màu sắc (giá trị
L) của sản phẩm……………………………………………………….…………...43
Bảng 4.19 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến màu sắc (giá trị
a) của sản phẩm…………………………………………………………..………...44
Bảng 4.20 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến màu sắc (giá trị
b) của sản phẩm.....................................................................................................45
Bảng 4.21 Mật số vi khuẩn lactic, hàm lượng acid, hàm lượng vitamin C, pH dịch
lên men của sản phẩm trong quá trình lên men .....................................................46

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

ix


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Cây khổ qua và trái khổ qua.....................................................................3
Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát……………………………………...…21
Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1………………….…………………….………..23
Hình 3.3 Sơ đồ thí nghiệm 2……………………………..………………………...24
Hình 3.4 Sơ đồ thí nghiệm 3………………………..……………………………..26
Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến độ cứng (g lực) của khổ qua
muối chua..............................................................................................................30
Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến sự thay đổi pH dịch lên men
của sản phẩm.........................................................................................................31
Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến hàm lượng vitamin C (mg%)
của sản phẩm………………………………………………………………...……..33
Hình 4.4 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 trong quá trình chần đến sự thay đổi pH
dịch lên men của sản phẩm ....................................................................................36
Hình 4.5 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 đến hàm lượng vitamin C của sản phẩm .36
Hình 4.6 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 trong quá trình chần đến độ cứng (g lực)
của sản phẩm.........................................................................................................37
Hình 4.7 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến sự thay đổi pH
của dịch lên men sản phẩm ....................................................................................38
Hình 4.8 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến hàm lượng acid
(% tính theo acid lactic) của sản phẩm…………………………………………….39
Hình 4.9 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến hàm lượng
vitamin C (mg%) của sản phẩm……………………………………………………40

Hình 4.10 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến màu sắc (giá trị
L) của sản phẩm ....................................................................................................43
Hình 4.11 Ảnh hưởng của nồng độ mưới NaCl và nồng độ CaCl2 đến màu sắc (giá
trị a) của sản phẩm…………………………………………………………………44
Hình 4.12 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 đến màu sắc (giá trị
b) của sản phẩm…………………………………………………………………….45
Hình 4.13 Hàm lượng acid sinh ra (%), mật số vi khuẩn lactic (log cfu/ml) và sự
thay đổi pH dịch lên men trong quá trình lên men của sản phẩm ...........................47
Hình 4.14 Hàm lượng vitamin C trong quá trình lên men của sản phẩm ................47
Hình 5.1 Sơ đồ quy trình chế biến khổ qua muối chua đề nghị……....……………49

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

x


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 GIỚI THIỆU
Rau quả là nguồn thực phẩm tự nhiên vô cùng quý. Rau quả cung cấp các vitamin
và khoáng chất cần thiết có tác dụng phòng chống lão hóa, duy trì hoạt động của
các cơ quan và bảo vệ sức khỏe. Rau quả cung cấp chủ yếu chất xơ, giúp hệ tiêu hóa
của chúng ta hoạt động tốt (chất xơ có tác dụng giải độc, ngừa bệnh tiểu đường, ung
thư và làm giảm tác hại của các chất béo có hại cho tim mạch, gan, thận). Rau quả
rất gần gũi với cuộc sống chúng ta, ngoài mục đích dinh dưỡng nó còn cải thiện
khẩu phần ăn và mang lại giá trị cảm quan lớn.
Việt Nam là một nước nông nghiệp, khí hậu nhiệt đới nên có nguồn lợi từ nông sản

rất lớn, nguồn nguyên liệu dồi dào, nhiều chủng loại đa dạng, giá thành rẻ. Tuy
nhiên do tính chất mùa vụ và bảo quản rau tươi ở nước ta chưa phát triển tốt nên
chưa đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng. Do đó việc bảo quản và chế biến
rau quả theo những kinh nghiệm truyền thống đã được khai thác tối đa. Trong đó
muối chua rau quả (dưa chua) có giá trị dinh dưỡng cao và thơm ngon đặc biệt. Dưa
chua được xem là một đặc sản của Việt Nam, thực chất dưa chua là một sản phẩm
lên men lactic, nó là một thức ăn thường thấy ở các tỉnh phía Nam. Do sản phẩm
muối chua có ưu điểm như tạo cảm quan tốt cho sản phẩm, kéo dài thời gian sử
dụng rau quả, giải quyết đầu ra cho mặt hàng nông sản, quy trình chế biến đơn giản,
chi phí đầu tư thấp nhưng mang lại hiệu quả kinh tế cao. Tuy là một đặc sản nhưng
từ trước đến nay nó chưa được nghiên cứu kỹ và phát triển thành sản phẩm mà chỉ
được sản xuất ở quy mô gia đình với sản lượng khiêm tốn. Với lợi thế thời gian bảo
quản dài, dễ dàng cho việc lưu thông và phân phối, hương vị thơm ngon, sản phẩm
dưa chua nếu được đầu tư cho nghiên cứu và sản xuất có thể trở thành mặt hàng
đáng giá trong tương lai. Bên cạnh đó, có thể tận dụng nguồn nguyên liệu rẻ, nâng
cao giá trị sản phẩm về dinh dưỡng cũng như kinh tế.
Nghề trồng rau ở nước ta phát triển rất sớm nước ta cũng là trung tâm khởi nguyên
của nhiều loại rau trồng, nhất là các cây thuộc họ bầu bí (cucurbitaceae). Trong đó,
khổ qua (hay mướp đắng) là một dây leo được trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt
đới thuộc họ bầu bí, có quả ăn được thuộc loại đắng nhất trong các loại củ quả. Khổ
qua được xem là một dược liệu quý tự nhiên trong dân gian, có khả năng thích nghi
với điều kiện sống khắc nghiệt nên nó được trồng khá phổ biến.
Trong khổ qua chứa nhiều vitamin C và các khoáng chất cần thiết. Ngoài ra, khổ
qua còn có tác dụng phòng chống ung thư, bệnh béo phì, bệnh tiểu đường nhưng
hiện nay chưa có nhiều nghiên cứu phát triển sản phẩm mới cho khổ qua. Vì vậy,
việc nghiên cứu chế biến khổ qua thành một sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và cảm
quan cao, kéo dài được thời gian bảo quản để cung cấp cho người tiêu dùng, cải
thiện thu nhập cho người nông dân rất cần thiết. Với kỹ thuật muối chua sẽ giữ
được phần lớn các thành phần có trong nguyên liệu. Sản phẩm khổ qua muối chua
cải thiện được thời gian bảo quản so với nguyên liệu tươi, góp phần đa dạng hóa sản

phẩm và nâng cao chất lượng cũng như giá trị kinh tế của khổ qua.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

1


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Ứng dụng các kiến thức khoa học vào phương pháp chế biến sản phẩm rau quả
muối chua truyền thống, đề tài “ Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế
biến khổ qua muối chua” giúp hiểu sự ảnh hưởng của các yếu tố đến chất lượng khổ
qua muối chua. Để đạt được mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu bao gồm:
 Ảnh hưởng của thời gian, nhiệt độ trong qua trình chần đến chất lượng sản
phẩm
 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 trong nước chần đến chất lượng sản phẩm.
 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl, nồng độ CaCl2 trong dung dịch lên men
đến chất lượng sản phẩm.
 Biến đổi mật số vi khuẩn lactic, pH, hàm lượng acid, hàm lượng vitamin C
trong quá trình lên men của sản phẩm

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

2


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 GIỚI THIỆU VỀ KHỔ QUA
2.1.1 Đặc điểm của khổ qua
Khổ qua (hay mướp đắng) tên gọi trong tiếng anh là bitter melon hay bitter gourd,
là một loại cây leo mọc ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc họ bầu bí, thuộc loại
đắng nhất trong các loại rau quả.
Giới : Plantae
Bộ: Cucurbitales
Họ: Cucurbitaceae
Chi: Momordica
Loài: M.charantia
Khổ qua là cây bản địa của vùng nhiệt đới nhưng không rõ có nguồn gốc ở nước
nào. Cây khổ qua được trồng rộng rãi ở Ấn Độ, Pakistan, Nam Phi, Đông Nam Á,
Trung Quốc, châu Phi,…
Khổ qua là một loại dây leo, lá có lông, quả có u sần sùi, vị đắng, quả màu xanh.
Khi chín thì quả có màu vàng, hạt màu đỏ. Khổ qua được trồng bằng hạt.
Khổ qua được trồng nhiều ở miền Nam Việt Nam, nhưng hiện nay ở miền Bắc nước
ta, nông dân cũng trồng nhiều nên hiện nay khổ qua khá phổ biến. Khổ qua ưa nhiệt
độ 20 - 30 0C. Nếu không khí lạnh dưới 15 0C hoặc cao hơn 350C thì cây sẽ sinh
trưởng chậm và ra ít quả. Khổ qua ưa ánh sáng mạnh, ta có thể trồng khổ qua trên
nhiều loại đất nhưng thích hợp nhất vẫn là đất nhẹ, giàu chất hữu cơ, thoát nước tốt
và không bị chua phèn. Khổ qua cho trái nhanh, cây ngắn ngày chỉ sau khi trồng 30
- 45 ngày thì cho lứa quả đầu tiên. Sau đó, cứ 3 - 4 ngày ta có thể thu hoạch thêm
lần nữa, có thể thu hoạch từ 10 - 15 đợt/vụ.
Có 2 loại khổ qua: khổ qua trái trắng và khổ qua trái xanh.

Hình 2.1 Cây khổ qua và trái khổ qua

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

3


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

2.1.2 Thành phần hóa học
Theo tài liệu của Viện Đại học Purdue về các loại rau quả Á Châu hội nhập vào Mỹ
(Willsetal 1984), khổ qua có nhiều nước, protein, lipid, carbohydat, vitamin A, B1,
B2, C, khoáng chất như calcium, potassium, sắt, kẽm.
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g khổ qua

Thành phần dinh dưỡng

Đơn vị

Hàm lượng

Nước

g

93,80

Protein

g

0,90

Chất béo

g

0,10

Carbohydrate

g

3,70

Vitamin A

mg

0,04

Vitamin B1

mg

0,05

Vitamin B2

mg

0,03

Vitamin B3

mg

0,40

Vitamin C

mg

84,00

K

mg

260,00

Ca

mg

22,00

Mg

mg

16,00

Fe

mg

0,90

(Nguồn />
Khổ qua chứa nhiều vitamin C so với nhiều loại rau quả khác
Bảng 2.2 Thành phần vitamin C trong khổ qua và một số rau quả chứa nhiều vitamin C
(mg/100g nguyên liệu)

Rau quả

Vitamin C

Bưởi

95

Cam

59

Chanh

53

Dâu tây

60

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

4


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Khổ qua

84

Kiwi

93

Ớt chuông

184

Rau ngót

185

(Nguồn />
Trong các bộ phận của khổ qua có chứa một số hợp chất có hoạt tính sinh học, chủ
yếu là momordicin I (C30H48O4), momodicin II, charantin và cucurbitacin B gây vị
đắng cho khổ qua.
Trong khổ qua cũng có chứa một số glycosides có hoạt tính sinh học ( bao gồm cả
momordin, charantin, charantosides, goyaglycosides, momordicosides) và các hợp
chất terpenoid khác (bao gồm cả momosdicin-28, momordicinin, momordicilin,
momordenol và momordol).
Đồng thời trong khổ qua cũng chứa protein gây độc tế bào (cytotoxic proteins) có
tác dụng bất hoạt ribosome như momorcharin và momordin.
2.1.3 Công dụng của khổ qua
Khổ qua kích thích ăn uống, tiêu viêm, thoái nhiệt, kích thích tiêu hóa. Alkaloid
trong khổ qua có tác dụng lợi tiểu, máu lưu thông, hạ sốt.
Phòng chống ung thư: thành phần protein và nhiều lượng vitamin C trong khổ qua
giúp năng cao chức năng miễn dịch của cơ thể, làm cho tế bào miễn dịch có tác
dụng tiêu diệt tế bào ung thư, hai hợp chất chiết xuất từ khổ qua α-eleostearic acid
(từ hạt) và 15,16-dihydroxy α-eleostearic acid (từ quả) đã được tìm thấy với tác
dụng ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư bạch cầu.
Cao rể và lá khổ qua có tính kháng khuẩn: một nghiên cứu báo cáo cao khổ qua có
tính trụ tế bào 33,4% và momorcharin có tính chống u bướu và có thể ức chế tổng
hợp protein.
Khổ qua phá hoại di thể Aspergillus mudulans và chống tế bào ung thư máu.
Ở Togo cây khổ qua được sử dụng để chống lại các bệnh do virus như thủy đậu
(chickenpox) và sởi (measles). Xét nghiệm cho thấy các hợp chất trong khổ qua tác
động đến HIV. Như hầu hết các hợp chất cô lập từ khổ qua tác động đến HIV đều ở
dạng protein hoặc lectin, các chất này không được hấp thụ nguyên vẹn vào đường
ruột, do đó dù có ăn, uống các sản phẩm từ cây khổ qua nhưng chúng không có tác
dụng ngăn chặn tiến triển của virus HIV. Tuy nhiên người nhiễm HIV ăn nhiều khổ
qua sẽ bù đắp được những tác động tiêu cực của thuốc điều trị HIV.
Theo nghiên cứu của các chuyên gia nội tiết và các nhà khoa học ở Viện nghiên cứu

Y khoa Garvan (Úc) và Viện Y dược Thượng Hải (Trung Quốc) cho thấy các chất
charantin, polypeptide – P và vicine trong khổ qua có tác dụng tương đương insulin
và có vai trò giảm đường huyết, cải thiện và ức chế dung nạp đường của tế bào, từ
đó ổn định đường huyết và ngăn chặn sự phát triển, biến chứng của tiểu đường.

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

5


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Khổ qua có tác dụng tạo kết quả giảm cân rõ rệt cho người béo phì.
2.2 GIỚI THIỆU VỀ RAU QUẢ MUỐI CHUA
2.2.1 Đặc điểm
Muối chua là phương pháp được ứng dụng rộng rãi để chế biến và bảo quản rau
quả. Trên rau quả có nhiều vi sinh vật khác nhau, trong đó có nhóm vi khuẩn lactic
có vai trò quan trọng trong việc lên men rau.
Cơ sở khoa học của quá trình muối chua rau là quá trình lên men lactic nhờ tác
dụng của muối ăn NaCl. 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 có nước, đường và một
số chất dinh dưỡng khác, tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic phát triển, làm cho sản
phẩm đạt được chất lượng cao. Sản phẩm đã lên men lactic đầy đủ có thể sử dụng
để ăn ngay không cần qua quá trình chế biến làm chín.
Quá trình lên men lactic trong muối chua là kết quả hoạt động của một số vi khuẩn
và một số nấm men, các vi khuẩn lactic có hoạt độ khác nhau nên cường độ lên men
lactic của sản phẩm phụ thuộc vào dạng của hệ vi sinh vật có trong đó. Dạng của hệ
vi sinh vật cũng ảnh hưởng tới đặc trưng của sản phẩm cuối cùng của quá trình

chuyển hóa đường. Một số vi khuẩn lactic chuyển hóa hầu hết lượng đường trong
sản phẩm thành acid lactic còn có một số sản phẩm phụ như acid acetic, rượu
ethylic, CO2, mannitol và dextran. Tuy là sản phẩm phụ nhưng các hợp chất này giữ
vai trò quan trọng trong việc tạo mùi và vị đặc trưng cho sản phẩm cuối cùng. Đồng
thời, các chất này làm giảm nhanh pH ức chế sự phát triển của các vi sinh vật không
mong muốn như vi khuẩn butyric, vi khuẩn acetic, vi khuẩn gây thối cũng như một
số vi sinh vật khác, các nấm mốc làm cho acid lactic bị phân hủy và tạo thành nhiều
chất làm giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng sản phẩm.
2.2.2 Lợi ích của rau quả muối chua
Bảo quản nguyên liệu và làm tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan của rau quả.
Trong rau quả muối chua có nhiều vi khuẩn lactic có lợi cho đường ruột, kích thích
hệ tiêu hóa.
Ngăn ngừa bệnh cao huyết áp.
Kích thích ăn uống.
Rau quả muối chua cung cấp một lượng chất xơ lớn cho cơ thể, giúp cơ thể tiêu hóa
tốt và hạn chế một số bệnh do thiếu chất xơ gây ra.
Tăng giá trị kinh tế của mặt hàng nông sản.
2.2.3 Tình hình nghiên cứu, sản xuất sản phẩm rau muối chua
Muối chua là một trong những hình thức bảo quản thực phẩm có từ lâu đời nhất.
Các sản phẩm muối chua đã được biết đến ngay từ buổi đầu của nền văn minh, cách
đây 4500 năm, từ khi con người biết bảo quản dưa chuột bằng việc ngâm chúng vào
nước muối để tiêu thụ trong thời gian dài hoặc vào những lúc khan hiếm rau tươi.
Sự bảo quản rau với muối và acid là một cách giữ gìn những sản phẩm thực phẩm
phổ biến trước cả việc đóng hộp và bảo quản lạnh.

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

6

Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Rau muối chua là sản phẩm chế biến theo phương pháp lên men tự nhiên bằng cách
cho đường có sẵn trong nguyên liệu lên men lactic. Acid lactic và các sản phẩm của
quá trình lên men làm cho sản phẩm rau quả muối chua có hương vị đặc biệt, có
tính sát trùng, ức chế hoạt động của các vi sinh vật lạ và giữ cho sản phẩm khỏi bị
hư hỏng.
Hiện nay, những sản phẩm muối chua vẫn còn phổ biến khắp thế giới như là thức ăn
nhanh, món khai vị và đồ gia vị.
Hiện nay, những nghiên cứu nhằm rút ngắn thời gian lên men bằng việc sử dụng
những giống vi khuẩn thuần chủng để lên men đã được tiến hành. Người ta đã tiến
hành nuôi cấy và phân lập giống vi khuẩn lên men để có thể rút ngắn thời gian lên
men nhưng vẫn giữ được chất lượng sản phẩm. Bên cạnh đó, để bảo quản sản phẩm
lâu dài và tiện lợi cho việc buôn bán những nghiên cứu về kỹ thuật bao gói chân
không đã được thực hiện. Kỹ thuật mới này góp phần kéo dài thời gian tồn trữ và
thuận tiện cho việc tiêu thụ các sản phẩm rau muối chua.
Tại Việt Nam không có tài liệu nào nghiên cứu muối chua bắp cải theo quy mô
công nghiệp, chỉ có nghiên cứu của Nguyễn Đức Lượng, Lương Đức Thẩm và Trần
Minh Tâm sản xuất tại hộ gia đình hoặc quy mô sản xuất nhỏ. Thời gian lên men là
10 ngày ở 20 0C, nếu nhiệt độ lên men cao hơn thì thời gian sẽ ngắn hơn, nếu nhiệt
độ lên men thấp hơn thì thời gian sẽ kéo dài hơn, quá trình lên men lactic sẽ ngừng
lại khi lượng acid lactic đạt được 1,5 – 2,4%, mùi vị dưa tốt nhất khi nồng độ acid
0,8 – 1,2%. (Trần Minh Tâm, 2002)
Các sản phẩm muối chua rất đa dạng và phong phú, các loại rau quả muối chua
thường gặp:
 Bắp cải muối chua
 Dưa hấu non muối chua
 Cà pháo muối chua

 Cà chua xanh muối chua
 Ngó sen muối chua
 Dưa bồn bồn muối chua
 Xoài non muối chua….
2.3 CƠ CHẾ SINH HÓA CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC
2.3.1 Quá trình lên men tổng quát của vi khuẩn 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:
C6H12O6

2CH3CHOCOOH + 18 Calo

Sự lên men lactic phải trải qua nhiều giai đoạn để tạo nên các chất trung gian trước
tiên là acid pyruvic.

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

7


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Hydro được hình thành trong quá trình lên men:
C6H12O6

2CH3COCOOH + 4H

Hydro đó sẽ kết hợp với các nhóm cacbonyl của acid pyruvic và khử nó thành acid
lactic.
CH3COCOOH + 2H  CH3CHOHCOOH
Hướng phản ứng đi theo con đường trên vì ở vi khuẩn lactic không có men
cacboxylaza cho nên acid pyruvic không thể cho andehyd acid và CO2 được. Và
trong quá trình lên men lactic còn tạo nên một số sản phẩm phụ không đáng kể như
acid acetic, acid fomic, acid succinic, rượu và các chất khác. Nhiệt độ tốt nhất cho
quá trình lên men lactic là 30 – 40 0C. Trong công nghệ thực phẩm sử dụng 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 Coli lên men lactoza sinh khí cacbonic CO2).
2C6H12O6 + H2O

C2H5OH + CH3COOH + 2CH3CHOHCOOH + 2CO2 + 2H2

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 hòa tan không cân bằng giữa môi trường và
dịch bào nên xảy ra hiện tượng làm co nguyên sinh chất của tế bào rau quả. Các
chất ở trong dịch bào chuyển sang nước muối, lúc đầu nồng độ muối cao và vi sinh
vật 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 của vi khuẩn Coli. Khi
đó cần vớt bọt ra, bọt là môi trường tốt để cho các loài vi sinh vật 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.
Chủng vi khuẩn lactic phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là Leuconostoc
mesenteroides. Chúng là loại cầu khuẩn, có khả năng chuyển hóa đường thành acid
lactic, acid acetic và sinh khí. Đây là loài khởi đầu sự lên men acid lactic,
Leuconostoc mesenteroides có thể chịu được nồng độ muối và đường khá cao, trên
một khoảng rộng nhiệt độ và có thể khởi đầu sự lên men rau nhanh hơn các vi
khuẩn lactic khác. Khi acid được tạo thành, giá trị pH của môi trường giảm dần và
sẽ kiềm hãm sự phát triển của các loại vi sinh vật không mong muốn. CO2 sản xuất
ra thay thế O2, tạo môi trường yếm khí và thích hợp cho sự phát triển của các loài
Lactocbacillus. Việc loại O2 cũng giúp giữ màu của rau quả và ổn định acid
ascorbic hiện diện trong rau quả.
Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

8


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào mức độ hoạt động của vi khuẩn lactic và
tốc độ hình thành acid lactic nhanh hay chậm.
- Giai đoạn hai (giai đoạn lên men chính)
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.
Vi khuẩn lactic và các loại nấm men có thể lên men được nên chiếm ưu thế phát

triển mạnh mẽ và acid lactic được tích tụ nhiều. Hàm lượng acid lactic trong dưa
chua thường vào khoảng 0,8 – 2%. Mùi vị dưa tốt nhất khi nồng độ acid từ 0,8 –
1,2%. Vi khuẩn lactic phát triển trong nước muối cho đến khi carbohydrate có thể
lên men được không còn nữa hoặc cho đến khi vi khuẩn lactic bị kiềm hãm do pH
của môi trường giảm. Chính vì pH quá thấp 3 – 3,5 nên phần lớn vi khuẩn gây thối
bị ức chế, hương vị của sản phẩm cũng hình thành.
Đối với giai đoạn đầu và giai đoạn thứ hai nhiệt độ thích hợp nhất là khoảng 200C ở
nhiệt độ này quá trình lên men có thể kéo dài 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 rau quả
muối chua mới có phẩm chất tốt, chứa ít rượu và acid bay hơi bảo vệ được acid
ascorbic 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.
Khi hạ nhiệt độ xuống 10 – 120C quá trình lên men kéo dài gấp đôi so với ở 200C, ở
nhiệt độ thấp quá trình lên men chua sẽ chậm lại có khi kéo dài đến 2 – 3 tháng. Ở
0 0C quá trình lên men hầu như không xảy ra, nhiệt độ cao hơn 260C thường không
tốt vì có lẫn sự phát triển của các vi sinh vật khác.
- Giai đoạn 3: Acid lactic tính 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 hủy acid
lactic, làm độ acid trong nước dưa giảm, tạo điều kiện cho các vi khuẩn gây thối
phát triển gây hư hỏng dưa.
Nấm mốc phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là Cidium lactis, tạo thành các váng
trắng trên bề mặt lớp dưa ngày càng dày. Cidium lactis có khả năng phân giải acid
lactic thành CO2 và H2O, làm giảm độ chua của nước dưa.
Ngoài ra, còn có vi khuẩn kỵ khí khác hoạt động như Clostridium butyricum biến
đường và các acid lactic thành acid butyric làm cho sản phẩm có mùi ôi khó chịu,
Proteus vulgaris phân giải các sản phẩm của protein thành các chất như indol, H2S,
NH3,… làm cho sản phẩm bị thối.
Để hạn chế sự phát triển của các vi sinh nhật khác phá loại, sau khi kết thúc giai
đoạn 2 ta tiến hành bảo quản rau quả muối chua ở nhiệt độ 0 – 20C.
2.3.2 Vi sinh vật lên men trong rau quả muối chua

Rau quả muối chua là sản phẩm chế biến từ rau quả bằng cách cho đường có sẵn
trong nguyên liệu lên men lactic. Trong lên men lactic, sản phẩm hình thành chủ
yếu do hoạt động của những vi khuẩn lactic, ngoài ra còn có sự góp phần của nấm
men, nấm mốc.
2.3.2.1 Vi khuẩn
Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

9


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Nhóm vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lên men lactic đã được Pasteur tìm ra từ sữa bị chua, chúng thuộc họ
Lactobacteriaceae. Vi khuẩn acid lactic thuộc gram dương, không di động, không
sinh bào tử, hình cầu hoặc hình que. Chúng là loài yếm khí tùy tiện, phẩn lớn chúng
hoạt động bình thường nếu thiếu oxy.
Những vi khuẩn lên men lactic này lên men được các đường monosaccharide hoặc
disaccharide nhưng không có khả năng lên men tinh bột và các polysaccharide
khác. Sự phát triển của chúng cần carbohydrate trong rau cung cấp năng lượng ở
dạng đường và những chất dinh dưỡng cần thiết khác như amino acid và peptone,
lipid, vitamin (B1, B2, B6, PP, các acid pentotenic và folic) và chất khoáng. Vi
khuẩn lactic lên men đường thành acid lactic, cả CO2 và các acid hữu cơ khác.
Vi khuẩn lên men lactic có thể chia làm 2 loại: vi khuẩn lên men lactic điển hình và
vi khuẩn lên men lactic không điển hình.
Bảng 2.3 Vi khuẩn lactic trong các sản phẩm rau lên men

Lên men đồng hình

Lên men đồng hình tùy ý

Lên men không điển hình
bắt buộc

Enterococcus faecium

Lactobacillus bavaricus

Lactobacillus brevis

Enterococcus faecalis

Lactobacillus casei

Lactobacillus buchneri

Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus coryniformis

Lactobacillus cellobiosus

Lactobacillus lactis

Lactobacillus curvatus

Lactobacillus confusus

Lactobacillus delbrueckii

Lactobacillus plantarum

Lactobacillus coprophilus

Lactobacillus leichmannii

Lactobacillus sake

Lactobacillus fermentatum

Lactobacillus salivarius

Lactobacillus sanfrancisco

Streptococcus thermophilus

Leuconostoc mesenteroides

Streptococcus bovis

Leuconostoc dextranicum

Pediococcus acidilactici

Leuconostoc
paramesenteroides

Pedicoccus damnosus

Pediococcus pentocacus
(Nguồn: Beuchat, 1995)

- Nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình:
Nhóm vi khuẩn này có nhiệm vụ chính là lên men đường và cho sản phẩm chủ yếu
là acid lactic (khoảng 90 – 98%). Bao gồm các loài: Streptococcus lactis,

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

10


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus plantarum, L.
Bulgaricus, ,…
Giống Streptococcus là loài vi khuẩn không nha bào, có dạng liên cầu khuẩn, có
khả năng lên men nhiều loại đường như glucose, mantose, lactose, tạo môi trường
0,8 – 1% acid lactic. Nguồn nitơ cho vi khuẩn này là peptone.
Giống Lactobacillus: trực khuẩn, có khả năng chịu được acid cao. Fleming cùng
cộng sự (1996) đã kết luận rằng, sự góp phần quan trọng nhất của vi khuẩn
Lactobacillus plantarum trong việc tạo mùi vị của sản phẩm lên men, là sự sinh ra
hàm lượng acid để bảo quản và ngăn cản những vi sinh vật không mong muốn có
thể sinh ra mùi vị xấu cho sản phẩm. Lactobacillus plantarum: trực khuẩn nhỏ,
thường kết đôi hoặc chuỗi. Nhiệt độ tối thích cho sinh trưởng là 300C.
- Nhóm vi khuẩn lên men lactic dị hình
Nhóm này gây lên men phức tạp hơn. Chúng tạo nên trong môi trường ngoài acid
lactic còn nhiều sản phẩm phụ khác như: acid acetic, rượu ethylic, CO2, H2, một số

chất thơm (ester, diacetyl,…). Gồm một số loại sau: Leuconostoc mesenteroides,
Lactobacillus pentoacetius, Lactobacillus brevis, ,…
Giống Leuconostoc: có dạng hình cầu, nhưng trong môi trường acid tế bào dài ra và
nhọn ở 2 đầu. Trong số đó, loài Leuconostoc mesenteroides cùng với một số vi
khuẩn lactic đồng hình khác như Lactobacillus plantarum tham gia vào việc chế
biến rau muối chua. Leuconostoc mesenteroides là vi khuẩn tham gia trong sự lên
men acid lactic bắp cải và dưa chuột. Leuconostoc mesenteroides khởi đầu sự lên
men acid lactic mong muốn trong các sản phẩm muối chua, có nhiệt độ tối thích ở
khoảng 18 - 220C. Nó có thể chịu đựng được nồng độ muối và đường khá cao, có
thể khởi đầu sự lên men trong rau nhanh hơn các loài vi khuẩn lactic khác trên cả
một khoảng rộng của nhiệt độ và nồng độ muối.
(Nguồn: )

Lactobacillus pentoaceticus: là loại vi khuẩn không sinh bào tử. Nhiệt độ thích hợp
cho sự phát triển của chúng là 30 – 35 0C (khi lên men glucose).
Lactobacillus brevis (L.brassica fermentati): tìm thấy chủ yếu trong muối chua bắp
cải, rau cải, dưa chuột nên nó còn được gọi là trực khuẩn bắp cải. Trong lên men,
ngoài acid lactic, nó còn tạo acid acetic, rượu ethylic và CO2, nó còn tạo hương làm
cho sản phẩm có hương vị dễ chịu.
Tóm lại, các loài của giống Streptococcus và Leuconostoc sản xuất acid ít nhất, kế
đến là loài lên men không điển hình Lactobacillus – sản xuất lượng acid trung gian,
kế theo là Pediococcus và sau cùng là những vi khuẩn lên men đồng hình của giống
Lactobacillus – chúng sản xuất nhiều acid nhất.
- Vi khuẩn Butyric
Vi khuẩn Butyric thuộc giống Clostridium, trực khuẩn lớn, chuyển động, sinh bào
tử, kỵ khí bắt buộc, vi khuẩn này xâm nhập vào sản phẩm, có khả năng lên men
được các loại đường, tinh bột, dextrin, glycerin và các muối lactate. Dưới tác dụng
của vi khuẩn Butyric, acetone, acid acetic, acid capronic và acid caprilic. Acid
butyric làm sản phẩm rau có mùi hôi thối khó chịu.

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

11


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Vi khuẩn Butyric rất có hại đối với rau muối chua vì chúng cản trở sự phát triển của
nấm men, làm dưa bị khú khi muối dưa chưa kịp chua.
Vi khuẩn này rất nhạy cảm với môi trường acid, pH tối thích của chúng là 6,9 – 7,3
và chúng ngừng sinh trưởng ở pH<4,9. Nhiệt độ tối thích của vi khuẩn butyric là 30
– 400C. Chúng tạo bào tử có khả năng chịu nhiệt cao.
– Vi khuẩn gây thối
Đa số thuộc nhóm vi khuẩn sinh bào tử. Vi khuẩn gây thối chia làm 2 loại:
 Loại hiếu khí: Bacillus mesentericus, Bacillus subtilis.
 Loại yếm khí: Bacillus botulinus.
Ngoài ra còn có loài Proteus hoạt động phân hủy các sản phẩm có protein thành các
chất H2S, NH3, indol,…làm cho dưa bị thối. Đa số chúng rất nhạy cảm với độ acid
và hàm lượng NaCl. Chúng là loài có thể ưa ấm, ưa nóng và ưa lạnh.
2.3.2.2 Nấm men
Nấm men có cấu tạo đơn bào, không di động, sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi
hoặc phân cắt. Nấm men được phân bố rộng rãi trong tự nhiên như các loại rau quả,
ở đất, nước, không khí.
Nấm men có thể hoạt động trong hầu hết quá trình lên men rau quả. Nấm men có
thể hiện diện với số lượng rất ít trong nước muối dưa trong những ngày đầu sau khi
ngâm muối (Etchell và cộng sự, 1956; trích dẫn bởi Lê Mỹ Hồng, 2000). Chúng thường
hoạt động ở giai đoạn lên men chính của quá trình muối dưa cho đến khi lượng
carbohydrate không còn nữa.

Hầu hết nấm men có lợi về mặt lên men thực phẩm là từ họ Saccharomyces, có hình
cầu, hình elip, hình ống. Loại được sử dụng rộng rãi là Saccharomyces cerevisiae –
có ý nghĩa quan trọng trong lên men lactic.
Ngoài ra, còn có các loại nấm men có tính chất oxy hóa, chúng có thể sử dụng acid
lactic và hạ thấp độ acid của nước muối tạo điều kiện cho các vi khuẩn gây hư hỏng
khác phát triển.
2.3.2.3 Nấm mốc
Nấm mốc phân bố rộng rãi trong tự nhiên, có cấu trúc hình sợi phân nhánh, phát
triển rất nhanh trên bề mặt cơ chất thành các dạng lông tơ, dạng mạng nhện hoặc sợi
bông, một số tạo thành màng hoặc lớp mỏng gọi là hệ sợi nấm.
Nấm mốc là loại vi sinh vật hiếu khí bắt buộc. Nấm mốc có thể phát triển được ở
một số môi trường mà nấm men và vi khuẩn không phát triển được như môi trường
có độ ẩm thấp, nồng độ muối và đường cao.
Nấm mốc cũng là sinh vật quan trọng trong công nghiệp thực phẩm, nhiều loại nấm
mốc có lợi được sử dụng trong công nghiệp sản xuất các chế phẩm enzyme, tổng
hợp acid hữu cơ, chất kháng sinh,… Nhưng bên cạnh đó, nhiều nấm mốc sản xuất
độc tố không mong muốn và góp phần làm hư hỏng sản phẩm thực phẩm, gây bệnh
cho người.

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

12


Luận văn tốt nghiệp K36-2013

Đại học Cần Thơ

Trong và sau quá trình lên men lactic thường gặp các loài nấm mốc như
Aspergillus, Oidium lactis,… Đặc biệt nhất là loại sinh enzyme thủy phân pectin, có

thể gây hư hỏng quan trọng do enzyme làm mềm cấu trúc mô rau quả. Enzyme thủy
phân pectin hiện diện trong rau quả lúc ngâm muối hoặc là có thể sinh ra do nấm
mốc sinh sống trên bề mặt nước muối dưa.
2.3.3 Các dạng của quá trình lên men lactic
Thường có 2 dạng lên men phổ biến là lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị
hình. Vi khuẩn lên men lactic liên quan đến 2 nhóm chính – nhóm lên men đồng
hình và lên men dị hình. Con đường sản xuất acid lactic khác nhau đối với 2 nhóm
này, vi khuẩn lên men đồng hình sản xuất chủ yếu là acid lactic, theo con đường
thủy phân glucose (Embden – Meyerhof). Vi khuẩn lên men dị hình sản xuất acid
lactic cùng với một lượng đáng kể ethanol, acetate và CO2, theo đường 6phosphoglucanate (phosphoketolase).
2.3.3.1 Dạng lên men lactic đồng hình
Dạng lên men này do các vi khuẩn lactic đồng hình thực hiện. Những vi khuẩn này
có khả năng phân hủy đường theo con đường đơn giản tạo thành sản phẩm chủ yếu
là acid lactic (hơn 90%). Sự lên men của một phân tử glucose sinh ra 2 phân tử acid
lactic
C6H12O6
Đường

2CH3CH-OHCOOH + 22,5 kcal
Acid lactic

Do hệ enzyme trong những vi khuẩn khác nhau thường khác nhau nên cơ chế hóa
học của quá trình lên men lactic ở các giống vi khuẩn thường không giống nhau. Ở
vi khuẩn điển hình, sự chuyển hóa chất đường thành acid lactic đi theo con đường
lên men rượu đến giai đoạn tạo thành acid pyruvis, acid này được khử bằng 2
nguyên tử hydro nhờ enzyme lacticodehydrogenase để trở thành acid lactic
CH3COCOOH + 2H lacticodehydrogenase CH3CH-OHCOOH
Acid pyruvic

Acid lactic

Lượng acid lactic tạo thành chiếm hơn 90%. Chỉ một lượng nhỏ acid pyruvic bị khử
carbon để chuyển thành acid acetic, ethanol, CO2 và acetone.
(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, tập 1, 2004)

2.3.3.2 Dạng lên men lactic dị hình
Dạng lên men này do vi khuẩn lactic không điển hình gây ra. Nhóm này gây lên
men phức tạp hơn, chúng tạo nên trong môi trường ngoài acid lactic còn nhiều sản
phẩm phụ khác như acid acetic, rượu ethylic, CO2,…
Vi khuẩn lên men lactic dị hình rất cần thiết trong lên men rau quả muối chua bởi vì
chúng sinh ra các acid dễ bay hơi và một số hợp chất khác như ester, diacetyl,
acetaldehyde,… tạo mùi vị ưa thích cho sản phẩm. Các vi khuẩn lên men lactic dị
hình thường khởi đầu sự lên men trong rau đặc biệt như loài Leuconostoc.

Ngành Công nghệ thực phẩm–Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

13