bài tập nhóm cơ sở công nghệ hóa sinh : nem chua

BÀI TẬP NHÓM:
Nhóm 6:
Lê Thị Liên
Nguyễn Thị Hường
Nguyễn Thị Linh
Nguyễn Thị Liễu
Đặng Hải Linh

CƠ SỞ CÔNG NGHỆ HÓA SINH


Nem Chua
I, Giới thiệu chung.
Ở Việt Nam nem chua là một loại đặc sản có hương vị thơm ngon, nem chua thu
hút mọi người ở vị chua, cay, ngọt, bùi…rất đặc trưng.
Nem chua là sản phẩm lên men từ thịt tươi, được chế biến theo phương pháp cổ
truyền lâu đời, Trong thành phần của nem, thịt là nguyên liệu chính được phối trộn với
các phụ gia và được vi sinh vật nhiễm vào.
Bản chất của quá trình lên men nem chua là quá trình chuyể hóa đường thành axit
lactic nhờ hoạt động của nhóm vi khuẩn lactic trong tự nhiên.
Từ nem chua sống người ta có thể chế biến theo nhiều cách khác nhau để tạo ra
hương vị mới cho nem chua như : nem chua rán, nem chua nướng...
II, Quy trình làm nem chua.
1. Nguyên liệu.
 Thịt lợn nạc: chiếm từ 40-60% trọng lượng sản phẩm.
- Thịt làm nem phải là thịt sống, nóng, mới giết mổ, có màu trong, thịt còn mềm dịu
nóng ẩm, các tế bào của thịt còn giữ được tính chất của tế bào sống.
 Da lợn: chiếm từ 16-30% trọng lượng sản phẩm.
- Chọn da tươi ở phần lưng. Da phải được lạng sạch mỡ, cạo sạch lông, sau khi luộc
chín cần làm khô và cắt thành từng sợi.
- Da (bì) có tác dụng: tạo độ giòn, tăng khả năng kết dính dẫn tới làm tăng độ dai

cho sản phẩm.


 Đường: Chiếm từ 10-50% trọng lượng nguyên liệu chính (thịt nạc) tùy thuộc
vào quy trình sản xuất, vùng miền.
- Đường là cơ chất cho quá trình lên men lactic, tạo vị ngọt dịu, mùi thơm cho sản
phẩm.
- Làm giảm lượng nước tự do, tăng khả năng liên kết gel của thịt


Bao bì: Thường là lá vông, lá chuối, nilon…Bao bì phải khô ráo, sạch sẽ để
không tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển



Nguyên liệu phụ: muối, ớt, tiêu, tỏi, bột ngọt….

2. Sơ đồ khối quy trình làm nem chua

Thịt heo tươi

Da heo

Rửa sạch

Luộc chín

Xay nhuyễn

Thái chỉ nhỏ

Trộn gia vị

Quết nhuyễn

Quạt ráo
Trộn đều
Tạo hình, bổ sung gia vị


Bao gói

Lên men

Nem chua

II, Vi sinh vật lên men chính:
Qúa trình lên men chủ yếu trong sản phẩm chính là sự lên men lactic, với tác nhân là
vi khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacillaceae và được xếp vào 4
giống: Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus, Leuconostoc. Ngày nay người ta
bổ sung vào nhóm vi khuẩn lactic những vi khuẩn Bifidobacterium.
Vi khuẩn lactic : Đặc điểm chung
• Thuộc loại vi khuẩn gram dương, không sinh bào tử, bất động.
• Hô hấp yếm khí tùy tiện, phát triển được trong điều kiện có hoặc không có oxy.
Nếu không có oxi, vi khuẩn lactic sẽ thực hiện quá trình lên men chuyển hóa
đường thành rượu và một số sản phẩm khác.
• Khả năng sinh tổng hợp các chất cần thiết cho sự sống của những vi khuẩn
lactic là rất yếu, nên chúng là những sinh vật đa khuyết dưỡng đối với aa, đối
với nhiều bazơ nucleic, nhiều loại vitamin.
• Sinh sản bằng hình thức phân đôi tế bào.
• Hình dạng tế bào: Hình cầu hoặc hình que.

• Không có các men hô hấp như là xitocrom và men catalaza
Các chủng vi khuẩn lactic thường gặp trong quá trình lên men nem chua là: Vi
khuẩn lactobacillus, Micrococcus, Pediococcus, Streptococcus. Trong đó chú ý hơn cả
là Lactobacillus và Pediococcus


-Giống Lactobacillus bao gồm các vi khuẩn chiếm ưu thế trong hệ vi sinh vật tự
nhiên của thịt lên men.
• Đây là những trực khuẩn Gram dương, có dạng hình que (tùy vào điều kiện môi
trường sống mà hình dạng của chúng thay đổi từ hình que ngắn đến dài).
• Không sinh bào tử, có thể lên men đồng hình hoặc dị hình.
• Sắp xếp thành chuỗi hay đứng riêng lẻ.
• Chúng có khả năng phân hủy đường saccaroza mạnh.
• Nhiệt độ phát triển tối ưu là 30-35°C, pH hoạt động là 4 – 7, pH tối ưu là 5.5
– 6.5
• Chúng thường được tìm thấy trong nhiều môi trường, ví dụ: môi trường sữa
giàu dinh dưỡng, môi trường sống của vi sinh trên vật chủ to lớn như bề mặt
niêm mạc của con người, cũng như trong các hệ sinh thái tự nhiên như cây cỏ
và đất
Các vi khuẩn lactic thuộc nhóm này được sử dụng như: Lactobacillus pasterian,
Lactobacillus brevis, Lactobacillus axitophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus
sake…
-Giống Pediococcus:
• Là cầu khuẩn gram dương, thường dính lại với nhau thành cặp đôi hoặc bốn.
• Có hoạt tính thủy phân protein rất yếu.
• Quá trình trao đổi chất của nó là quá trình lên men đồng hình.
• Chúng là những vi khuẩn yếm khí, có thể phát triển trên môi trường rắn với sự
có mặt của không khí.

• Chủng này yêu cầu cao về thành phần dinh dưỡng từ môi trường, vì chúng
không có khả năng sinh tổng hợp các tế bào chất cho cơ thể.
• Môi trường sống tự nhiên của pediococci cũng tương tự như của Lactobacillus ,
đó là trong hoặc trên các loại thực phẩm sống hoặc đã chế biến và trong đường
ruột của động vật và con người
-Ngoài các vi khuẩn lactic người ta còn bổ sung các chủng vi sinh vật thuộc loài
Mycrococcus…
• Đây là cầu khuẩn Gram dương.
• Hiếu khí bắt buộc và phát triển trong môi trường 5% NaCl.
• Chủng này có khả năng khử Nitrat thành Nitric, đóng vai trò trong việc cải thiện
màu sắc cho sản phẩm. Chúng được dùng để thay thế các loại hóa chất tạo màu
gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người.
III, Qúa trình lên men nem chua.
Qúa trình lên men thịt chính là kết quả của quá trình lên men lactic bởi sự hoạt động
của vi khuẩn lactic có sẵn trong không khí, trên bề mặt của các dụng cụ chế biến, của
vật liệu làm bao bì. Nguyên liệu được sử dụng để lên men lactic chính là đường.
Có hai dạng lên men lactic: Lên men đồng hình và lên men dị hình
1, Lên men đồng hình.
Thường xảy ra trong điều kiện đường dư thừa và oxy hạn chế.


Phân giải glucose theo con đường EMP để chuyển thành pyruvat, sau đó khử trực
tiếp hầu hết các pyruvat thành lactate nhờ vào enzyme lacticodehydrogenaza.
Sản phẩm chính là acid lactic chiếm 90%. Ngoài ra còn có các sản phẩm phụ
chiếm tỉ lệ không đáng kể như acid acetic, ethanol, CO2….
Cơ chế:
Glucozo
Enzym hexokinaza
Glucozo-6-P
Enym glucozo phosphatriozomeraza

Fructozo-6-P
Enzym phospho fructokinaza
Fructozo-1,6di-P
Enzym aldolaza
Phosphodioxyaxeton

3-phosphoglyxerinic
Enzym

triozophosphatdehydrogenaza
Axit 1,3 di-P glyxeri
Enzym triphosphat-glyxerat-1phosphotransferaza
Axit 3-P glyxeric
Enzym phosphoglyxeromutaza
Axit 2-P glyxeric
Enzym enolaza
Axit Phospho Enol Pyruvic
Enzym piruvatkinaza
Axit Pyruvic


Enzym lacticodehydrogenaza
Axit lactic
Ở con đường lên men đồng hình: 1 mol glucozo tạo ra 2 mol axit lactic và 2 mol
ATP
2, Lên men dị hình
Sự biến đổi glucozo ở vi khuẩn lên men dị hình xảy ra khác với ở vi khuẩn lên men
đồng hình. Ở vi khuẩn dị hình không có enzym aldolaza và triozophosphat isomeraza
nên đã làm thay đổi con đường chuyển hóa đầu tiên của glucozo. Sau khi photphoryl,
đường bị oxy hóa và bị khử CO2 rồi đi vào con đường pentozophotphat, cuối cùng

enzym phosphoxetalaza tham gia vào biến đổi thành aldehytphosphoglyxerin. Chất
này cũng giống như ở vi khuẩn lên men đồng hình được chuyển hóa thành axit
pyruvic, sau đó lại được khử tiếp thành axit lactic
Cơ chế:
Glucozo
Glucozo-6-P

Axit 6-P gluconic

Riboluzo-5-P

Xyluluzo-5-P

Axetyl-P

Axit axetic

3-phosphoglyxerinic
Enzym triozophosphatdehydrogenaza


Axetyl-CoA

Axit 1,3 di-P glyxeric
Enzym triphosphat-glyxerat-1-phosphotransferaza

Axetaldehyt

Axit 3-P glyxeric
Enzym phosphoglyxeromutaza

Etanol

Axit 2-P glyxeric
Enzym enolaza
Axit Phospho Enol Pyruvic
Enzym piruvatkinaza
Axit Pyruvic
Enzym lacticodehydrogenaza
Axit lactic

Ngoài sản phẩm là acid lactic(40%) còn tạo ra một lượng lớn các sản phẩm khác như
ethanol (20%), acid acetic, CO2…
Ở con đường lên men dị hình: 1mol glucozo tạo ra 1 mol ATP
• Phương trình từ axit Pyruvic
O

axit Lactic:

OH

O
NADH

NAD+
OH

O

NADH

NAD+

OH

=> Axit lactic được tạo ra từ quá trình lên men có tác dụng ức chế sự phát triển của
các vi sinh vật có hại, vi sinh vật gây thối đồng thời tạo ra hương vị, cảm quan đặc
trưng cho sản phẩm.
IV, Qúa trình thủy phân protein (quá trình chín của nem).
Quá trình thủy phân protein xảy ra đồng thời cùng với quá trình lên men lactic.


Dưới tác dụng của hệ enzyme protease nội tại trong nguyên liệu và hệ enzyme
protease của vi sinh vật, protein (thịt) sẽ bị thủy phân thành các peptides, axit amin
theo cơ chế như sau:
Protein

Polypeptides

Peptides

Axit amin

Quá trình thuỷ phân protein diễn ra do sự hoạt động của protease do các vi sinh
vật tự nhiên có trong thịt tạo ra. Quá trình này về bản chất là không có lợi cho sản
phẩm vì nó tạo ra các hợp chất amin có mùi khó chịu. Tuy nhiên các hợp chất này nếu
tồn tại ở một hàm lượng nhỏ lại tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm, nhất là khi
phối hợp với các acid bay hơi.
V, Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men nem chua:
-

Thành phần nguyên liệu: Đường là cơ chất cần thiêt cho quá trình lên men do đó

mà hàm lượng axid tạo thành trong quá trình lên men liên qua chặt chẽ đến hàm lượng
đường có trong nguyên liệu ban đầu. nếu nồng độ đường quá cao sẽ làm tăng áp suất
thẩm thấu, làm mất cân băng trạng thái sinh lý của vi khuẩn lactic nên không tốt cho
quá trình lên men, hàm lượng đường cần thiết cho lên men lactic là 16-18%.
-

Thành phần, số lượng và chất lượng vi sinh vật lên men lactic: quá trình lên men

lactic là quá trình sinh hóa được thực hiện bởi vi khuẩn lactic do đó việc chọn chủng vi
sinh vật thích hợp sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm. Theo một
nghiên cứu cho thấy nếu cấy giống khởi đầu là lactobacillus brevis và pediococcus
pentosaceus thì với tổng mật độ vi khuẩn là 6.0 x 10 (mũ 6) CFU/ g thịt nhão và với tỷ
lệ giữa 2 chủng vi khuẩn là 1:1 sẽ cho sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt nhất (Ho,


T. N. T., Nguyen, N. T., Deschamps, A., Hadj Sassi, A., Urdaci, M. and
Caubet, R. 2009.)
-

Độ pH (Nồng độ của sản phẩm lên men): Tất cả các loại vsv đều có một khoảng pH

thích hợp cho hoạt động của chúng. pH giảm xuống thấp (khoảng 4,5) làm ức chế các
vi khuẩn khác chỉ còn vi khuẩn lactic phát triển, chúng chiếm ưu thế tuyệt đối. Nhưng
nếu pH giảm xuống quá thấp làm nem có vị chua, protein của thịt bị đông tụ làm nem
trở nên cứng chắc. Bên cạnh đó tại pH quá thấp (pH = 2) thì các loại vi khuẩn lactic và
vi khuẩn thối rữa bị ức chế nhưng không thể ức chế nấm mốc phát triển (nấm mốc bị
ức chế hoàn toàn khi pH < 2) do đó sẽ gây hư hỏng cho nem.

- Nhiệt độ: Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trong nhất ảnh hưởng đến quá
trình lên men. Khi nhiệt độ càng cao thì quá trình lên men xẩy ra càng mạnh, tuy nhiên
để đạt chất lượng sản phẩm ta phải chọn một nhiệt độ thích hợp (vì chất lượng lên men
không tỉ lệ thuận với tốc độ lên men).Một số ngiên cứu cho thấy ở 27-30 oC cho giá trị
dinh dưỡng và cảm quan tốt.
- Độ yếm khí của môi trường: Do quá trình lên men lactic trong sản xuất nem chua là
quá trình lên men trong điều kiện yếm khí nên phải tạo điều kiện tốt cho sự lên men
của vsv.
-

Muối: Có tác dụng thay đổi áp suất thẩm thấu nên có thể hạn chế được sự phát

triển của vsv có hại và vsv lạ tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic len men. Tuy
nhiên khi nồng độ muối trong dịch lên men cao (NaCl > 6.5%) sẽ ức chế sự phát triển
của vi khuẩn lactic do màng tế bào chất của vi khuẩn là màng bán thấm. Nồng độ muối
cần thiết cho dịch lên men là không quá 6.5%.


-

Độ ẩm: Tế bào vi sinh vật chứa lượng nước rất lớn (75-85%) vì vậy nước là rất cần

thiết ở giai đoạn đầu của quá trình lên men lactic, nếu thiếu nước thì vi khuẩn lactic sẽ
không tồn tại do phản ứng enzym bị kìm hãm. Tuy nhiên, ở giai đoạn sau của quá trình
lên men (khi đã tạo thành sản phẩm nem chua) thì cần hạ thấp độ ẩm vì nếu độ ẩm cao
sẽ tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển (nấm mốc phát triển ở độ ẩm 65-100%).
-

Các yếu tố sinh học: Trong quá trình lên men, các vi sinh vật có mối quan hệ

kháng sinh. Quan hệ kháng sinh là mối quan hệ đối kháng giữa các vi sinh vật. Sự có
mặt của loài vi sinh vật này có thể gây tác động ức chế hoặc tiêu diệt loài vi sinh vật
khác: vi khuẩn lactic sinh ra axit lactic ức chế sự phát triển của các loài vi sinh vật gây
thối.