Hoàn thiện quy trình chế biến dưa cải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
-----

-----

PHAN THUỲ NHƯ
MSSV: 2071828

HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CHẾ BIẾN DƯA CẢI

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 08

Giáo viên hướng dẫn
PGs. Ts. NGUYỄN VĂN MƯỜI

Cần Thơ, 2011


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
-----

-----

Luận văn tốt nghiệp
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài:

HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CHẾ BIẾN DƯA CẢI

Giáo viên hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

PGs.Ts. Nguyễn Văn Mười

Phan Thuỳ Như
MSSV: 2071828
Lớp: CNTP K33

Cần Thơ, 2011

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang i


LỜI CAM ĐOAN

Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Hoàn thiện quy trình chế biến dưa cải” do
sinh viên Phan Thuỳ Như thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông
qua.
Giáo viên hướng dẫn

Cần Thơ, ngày ….. tháng ….. năm 2011
Chủ tịch hội đồng

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang ii


LỜI CẢM TẠ

Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Công
nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ,
mặc dù gặp không ít khó khăn trong thời gian thực hiện nhưng đến nay tôi đã hoàn
thành quá trình đề tài nghiên cứu và thu hoạch nhận được những kết quả như mong
muốn. Nhờ sự tận tình giúp đỡ từ gia đình, thầy cô và các bạn, đề tài tốt nghiệp của tôi
đã hoàn thành. Có được kết quả này, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến:
-

Con xin gởi đến gia đình thân yêu lòng biết ơn sâu sắc về những gì mà mọi
người đã giành cho con, để con có đủ điều kiện học tập và nghiên cứu.

-

Tôi xin cảm ơn thầy Nguyễn Văn Mười và cô Trần Thanh Trúc, những người
đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Mặc
dù bận rộn với công việc giảng dạy nhưng thầy cô vẫn thường xuyên theo dõi,
hướng dẫn và giúp đỡ tôi rất tận tình.

-

Tôi xin cảm ơn thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và
Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại hoc Cần Thơ đã cho tôi những kiến thức quý

báu trong thời gian học tập tại trường. Những kiến thức tích lũy được từ sự
giảng dạy tận tình của quý thầy cô đã giúp tôi rất nhiều trong quá trình thực
hiện đề tài này.

-

Tôi xin cảm ơn các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm khoá 33 đã nhiệt
tình đóng góp ý kiến và động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề
tài tại phòng thí nghiệm.

-

Cuối lời tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý thầy cô trường Đại
học Cần Thơ đã tận tình truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt bốn năm học tập
tại trường.

Kính chúc quý thầy cô và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành công.
Tôi xin chân thành cảm ơn.

Cần Thơ, ngày ….. tháng ….. năm 2011
Sinh viên thực hiện

PHAN THUỲ NHƯ

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang iii


TÓM TẮT



Dưa cải là một trong những sản phẩm tiêu biểu được chế biến theo phương pháp lên men
truyền thống ở nước ta. Dưa cải thường sản xuất theo kinh nghiệm ở qui mô vừa và nhỏ bằng
thủ công nên chất lượng sản phẩm không được ổn định và khả năng bảo quản còn khá hạn
chế. Vì vậy, việc xác định các điều kiện thích hợp cho quá trình làm dưa cải đã được tiến
hành. Nghiên cứu thực hiện với 4 khảo sát : (i) Ảnh hưởng của tỉ lệ nước chần và cải bẹ đến
chất lượng sản phẩm theo 5 mức độ 0:1 (không chần), 6:1, 8:1, 10:1, 12:1 ; (ii) Ảnh hưởng
của nhiệt độ chần (65oC, 70oC, 75oC, 80oC) và thời gian chần (30, 60, 90 và 120 giây) đến
chất lượng sản phẩm và quá trình lên men;(iii) Vai trò của nồng độ muối (2%, 3% và 4%) và
nồng độ đường (0%, 1%, 2% và 3%) trong dịch lên men đến chất lượng của sản phẩm; và (iv)
Xác định nồng độ CaCl2 ban đầu thích hợp cho sản phẩm ở 5 mức độ 0%, 0,25%, 0,5%,
0,75% và 1%. Kết quả thu nhận được từ các thí nghiệm cho thấy, nên chần cải bẹ với tỉ lệ
nước chần và cải bẹ là 10:1 ở nhiệt độ là 70oC trong thời gian là 60 giây. Dung dịch có nồng
độ 3% muối NaCl, 2% đường và 0,5% CaCl2 là thích hợp cho quá trình chế biến nhằm mang
lại chất lượng tốt cho sản phẩm dưa cải.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang iv


MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ...........................................................................................................................iii
TÓM TẮT ................................................................................................................................iv
MỤC LỤC ................................................................................................................................. v
DANH SÁCH BẢNG.............................................................................................................viii
Chương 1

ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1

1.1

Tổng quan ................................................................................................................ 1

1.2

Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................ 2

Chương 2
2.1

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ................................................................................ 3
Giới thiệu cải bẹ....................................................................................................... 3

2.1.1

Đặc điểm cải bẹ .................................................................................................. 3

2.1.2

Thành phần dinh dưỡng của cải bẹ .................................................................... 3

2.2

Giới thiệu chung về lên men lactic và vi sinh vật trong rau muối chua ............. 4

2.2.1

Vi khuẩn.............................................................................................................. 5

2.2.2

Nấm men ............................................................................................................. 7

2.2.3

Nấm mốc ............................................................................................................. 7

2.3

Cơ sở khoa học của quá trình lên men .................................................................. 8

2.3.1

Mối liên quan giữa sinh trưởng và sự tạo thành sản phẩm................................ 8

2.3.2

Cơ sở khoa học của quá trình lên men ............................................................... 9

2.3.3

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic......................................... 10

2.4
Chương 3
3.1

Tình hình nghiên cứu chế biến sản phẩm muối chua có liên quan................... 13

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................. 15
PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM.......................................................................... 15

3.1.1

Địa điểm, thời gian ........................................................................................... 15

3.1.2

Dụng cụ thiết bị ................................................................................................ 15

3.1.3

Nguyên liệu ....................................................................................................... 15

3.2

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................................ 15

3.2.1

Phương pháp chuẩn bị mẫu.............................................................................. 15

3.2.2

Phương pháp phân tích và đo đạc kết quả ....................................................... 16

3.2.3

Phương pháp xử lý kết quả............................................................................... 17

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang v


3.3

PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM.......................................................... 17
Xác định thành phần cơ bản của nguyên liệu .................................................. 17

3.3.1

3.3.2
Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nước chần và nguyên liệu đến chất
lượng cải muối chua. ....................................................................................................... 17
3.3.3
Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến chất
lượng của sản phẩm......................................................................................................... 18
3.3.4
Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối và đường mía đến chất
lượng sản phẩm................................................................................................................ 20
3.3.5
Thí nghiệm 4: Khảo sát quá trình bổ sung CaCl2 trong nước muối đến chất
lượng của sản phẩm......................................................................................................... 21
Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................ 23

4.1

Xác định thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu ...................................... 23

4.2

Ảnh hưởng của tỉ lệ nước chần và cải đến chất lượng của sản phẩm .............. 23

4.3

Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến chất lượng của sản phẩm ...... 26

4.4

Ảnh hưởng của nồng độ muối, đường đến chất lượng của sản phẩm.............. 31

Ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 bổ sung trong nước muối đến cấu trúc sản
4.5
phẩm ................................................................................................................................. 34
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................ 36

Chương 5
5.1

KẾT LUẬN ............................................................................................................ 36

5.2

ĐỀ NGHỊ................................................................................................................ 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 37

PHỤ LỤC 1

PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH.................................................................. x

PHỤ LỤC 2

KẾT QUẢ THỐNG KÊ ...........................................................................xvi

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang vi


DANH SÁCH HÌNH
Hình 1: Cải bẹ (Brassica campestris L) ..........................................................................3
Hình 2: Cải bẹ nguyên liệu ............................................................................................16
Hình 3: Quy trình chế biến cải muối chua.....................................................................16
Hình 4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ..................................................................................18
Hình 5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ..................................................................................20
Hình 6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 ..................................................................................21
Hình 7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 ..................................................................................22
Hình 8: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH dịch lên men trong suốt quá trình lên men theo
tỉ lệ nước chần ...............................................................................................................24
Hình 9: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid lactic trong sản phẩm trong suốt
thời gian lên men ...........................................................................................................24

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang vii

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Thành phần hoá học trong 100g phần ăn được của rau cải bẹ...........................3
Bảng 2: Đặc điểm của các nhóm vi khuẩn lactic ............................................................6
Bảng 3: Phương pháp phân tích và đo đạc các chỉ tiêu.................................................16
Bảng 4: Thành phần hóa học cơ bản của cải bẹ ............................................................23
Bảng 5: Thành phần hóa học cơ bản của đường mía ....................................................23
Bảng 6: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước chần và cải đến pH cuối dịch lên men và hàm lượng
acid trong sản phẩm.......................................................................................................24
Bảng 7: Ảnh hưởng tỉ lệ nước chần và cải đến cấu trúc sản phẩm ...............................25
Bảng 8: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước chần và cải đến giá trị cảm quan sản phẩm............26
Bảng 9: Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chần đến pH cuối dịch lên men và hàm
lượng acid trong sản phẩm ............................................................................................26
Bảng 10: Sự thay đổi pH dịch lên men trong suốt quá trình lên men theo nhiệt độ và
thời gian chần ................................................................................................................27
Bảng 11: Sự thay đổi hàm lượng acid lactic của sản phẩm trong suốt quá trình lên men
theo nhiệt độ và thời gian chần (tính theo % acid lactic) ..............................................28
Bảng 12: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến cấu trúc sản phẩm ...............29
Bảng 13: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến giá trị cảm quan sản phẩm ..30
Bảng 14: Ảnh hưởng của nồng độ muối và đường đến giá trị pH cuối dịch lên men và
hàm lượng acid lactic trong sản phẩm...........................................................................31
Bảng 15: Sự thay đổi pH của dịch lên men trong quá trình lên men ở các nồng độ
muối, đường khác nhau .................................................................................................31
Bảng 16: Sự thay đổi acid lactic của dịch lên men trong quá trình lên men ở các nồng
độ muối, đường khác nhau (tính theo % acid lactic).....................................................32
Bảng 17: Hàm lượng muối trong sản phẩm lên men ở các nồng độ muối khác nhau ..32
Bảng 18: Ảnh hưởng của nồng độ muối đến giá trị cảm quan sản phẩm......................33
Bảng 19 : Ảnh hưởng của nồng độ muối đến cấu trúc sản phẩm cải bẹ muối chua .....34
Bảng 20: Ảnh hưởng của % CaCl2 đến pH cuối dịch lên men và acid lactic trong sản

phẩm ..............................................................................................................................35
Bảng 21: Ảnh hưởng của % CaCl2 đến cấu trúc sản phẩm ...........................................35
Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang viii


Bảng 22: Ảnh hưởng của % CaCl2 đến giá trị cảm quan sản phẩm ..............................35
Bảng 1PL : Mô tả chỉ tiêu đánh giá cảm quan về mức độ ưa thích sản phẩm ................x
Bảng 2PL: Mô tả chỉ tiêu cảm quan về mùi vị của sản phẩm .........................................x
Bảng 3PL: Mô tả chỉ tiêu cảm quan về cấu trúc của sản phẩm.......................................x
Bảng 4PL: Mô tả chỉ tiêu cảm quan về màu sắc của sản phẩm .....................................xi
Bảng 5PL: Bảng tra lượng đường nghịch chuyển ........................................................xiv

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang ix


CHƯƠNG 1
1.1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Tổng quan

Rau là thức ăn thiết yếu và cung cấp cho con người nhiều vitamin, chất khoáng, … Vì
vậy, trong chế độ dinh dưỡng của con người, rau không thể thiếu và ngày càng trở nên
quan trọng. Khoa học dinh dưỡng đã kết luận rằng rau còn cung cấp nhiều chất xơ, có
tác dụng giải các độc tố phát sinh trong quá trình tiêu hóa thức ăn và có tác dụng kích

thích tiêu hóa. Đặc biệt khi lương thực và các thức ăn giàu đạm đã được đảm bảo thì
yêu cầu về số lượng và chất lượng rau lại càng gia tăng như một nhân tố tích cực trong
cân bằng dinh dưỡng và kéo dài tuổi thọ của con người.
Ở Việt Nam do có điều kiện khí hậu thuận lợi nên có nhiều chủng loại rau, sản lượng
lớn và có chất lượng đặc trưng. Do đó, cùng với lương thực và cây ăn trái, rau là một
loại cây trồng quan trọng của nền nông nghiệp nước ta. Tuy nhiên do tính chất thời vụ
và điều kiện bảo quản rau tươi ở nước ta chưa thật tốt nên để có thể đáp ứng được nhu
cầu tiêu dùng rau trong nước và trên thế giới, đồng thời vẫn đảm bảo giữ được phần
lớn các chất dinh dưỡng có sẵn trong rau ta cần phải có những biện pháp bảo quản và
chế biến thích hợp.
Trong công tác bảo quản và chế biến rau, kinh nghiệm cổ truyền quý báu cần được
khai thác tối đa đồng thời cần kết hợp với các phương pháp công nghệ tiên tiến để sản
phẩm có chất lượng đáp ứng được những đòi hỏi ngày càng cao của người tiêu dùng ở
thị trường trong nước và thị trường quốc tế. Nhiều sản phẩm thực phẩm được chế biến
trên cơ sở của vi sinh vật, trong đó quá trình muối chua rau là một trong những quá
trình mà vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn, giữ một vai trò quan trọng.
Dưa cải là sản phẩm phổ biến của phương pháp chế biến cổ truyền ở nước ta. Acid
lactic và các sản phẩm của quá trình lên men tạo thành sẽ làm cho sản phẩm có hương
vị đặc trưng, có tính sát trùng, ức chế hoạt động của vi sinh vật lạ và giữ cho sản phẩm
khỏi bị hư hỏng.
Trong thực tế ở nước ta, việc chế biến sản phẩm dưa cải đều sản xuất theo qui mô thủ
công và dựa chủ yếu vào kinh nghiệm nên có những khuyết điểm là không thể bảo
quản trong thời gian dài, chất lượng không ổn định. Vì vậy, để sản phẩm rau muối
chua đạt chất lượng tốt, kéo dài được thời gian bảo quản và xuất khẩu đi các nước thì
việc chế biến sản phẩm rau muối chua nói chung và dưa cải nói riêng phải được công
nghiệp hóa bằng cách kết hợp hài hòa giữa tính dân gian và khoa học, do đó chúng tôi
tiến hành khảo sát các yếu tố tối ưu cho quá trình chế biến cải bẹ muối chua nhằm tạo
nên loại sản phẩm có chất lượng ổn định, đáp ứng được nhu cầu của thị trường.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 1


1.2

Mục tiêu nghiên cứu

Xác định các thông số tối ưu cho quá trình chế biến dưa cải theo phương pháp chế biến
dân gian nhằm ổn định chất lượng sản phẩm, đáp ứng được nhu cầu của thị trường.
Từ mục tiêu nghiên cứu trên, đề tài tiến hành khảo sát các nội dung sau:
-

Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nước chần và cải nguyên liệu đến chất lượng sản
phẩm.

-

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến chất lượng của sản
phẩm.

-

Xác định nồng độ muối, đường thích hợp sử dụng trong cải bẹ muối chua.

-

Khảo sát nồng độ CaCl2 xử lý trong dung dịch muối đến chất lượng sản phẩm.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 2


CHƯƠNG 2
2.1

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

Giới thiệu cải bẹ

2.1.1 Đặc điểm cải bẹ
Tên khoa học của cải bẹ là Brassica campestris L. Cải bẹ gồm các giống cải Đông dư,
cải Tiếu, cải Tàu cuốn, cải Lạng Sơn… Nhóm này chịu lạnh khá, phát triển tốt trong
điều kiện nhiệt độ tương đối thấp. Nhiệt độ thích hợp là 15 ÷ 20oC, do đó trồng thích
hợp trong vụ Đông – Xuân.
Cải bẹ có bẹ lá to, phiến lá lớn. Thời gian sinh trưởng của cải bẹ dài khoảng 120 ÷ 160
ngày. Sau khi trồng 3 ÷ 4 tháng thì có thể thu hoạch. Thu hoạch bằng cách nhổ cả cây.
Năng suất cải bẹ ở nước ta có thể đạt 30 ÷ 70 tấn/ha.

Hình 1: Cải bẹ (Brassica campestris L)

2.1.2 Thành phần dinh dưỡng của cải bẹ
Thành phần hóa học gồm protein, nước, glucid, cellulose, tro, vitamin … các thành
phần này khác nhau thay đổi phụ thuộc vào giống, mùa vụ, thời điểm thu hoạch ...
Thành phần các chất dinh dưỡng cơ bản trong cải bẹ được thể hiện ở bảng 1.
Bảng 1: Thành phần hoá học trong 100g phần ăn được của rau cải bẹ

Thành phần
Năng lượng

Nước
Protein
Glucid
Cellulose
Tro
Na
K
Ca
P

Ngành Công nghệ thực phẩm

Đơn vị
kcal
g
g
g
g
g
mg
mg
mg
mg

100g ăn được
16
93,8
1,7
2,1
1,8

0,6
24
297
89
13,5

Trang 3


Fe
Betacaroten
Vitamin B1
Vitamin B2
Vitamin PP
Vitamin C

mg
µg
mg
mg
mg
mg

1,9
1825
0,07
0,1
0,8
51

(Nguồn:Thành phần dinh dưỡng thức ăn Việt Nam)

Cũng như đa số các loại rau khác, nước là thành phần chủ yếu của cải bẹ. Trong cải bẹ
hàm lượng nước chiếm khoảng 93,8% tồn tại ở hai dạng là nước tự do và nước liên
kết. Trong đó nước tự do chiếm số lượng lớn hơn nước liên kết. Ngoài ra cải bẹ còn
một lượng vitamin, khoáng với hàm lượng tương đối thấp nhưng là thành phần rất cần
thiết cho cơ thể con người.
2.2

Giới thiệu chung về lên men lactic và vi sinh vật trong rau muối chua

Khái niệm lên men (fermentation) được hiểu theo hai nghĩa khác nhau:
-

Trong lĩnh vực vi sinh vật học: Trước đây lên men được hiểu là quá trình sinh
tổng hợp năng lượng (ATP) ở tế bào vi sinh vật từ các hợp chất hữu cơ trong
điều kiện không có oxy. Gần đây, người ta cho rằng lên men là quá trình sinh
tổng hợp năng lượng ở tế bào không có sự tham gia của chuỗi hô hấp. Trên cơ
sở đó, một vài quá trình sinh tổng hợp ATP diễn ra trong điều kiện kị khí của vi
sinh vật nhưng không được gọi là lên men, mà phải gọi là hô hấp kị khí
(anaerobic répiration) vì có sự tham gia của chuỗi hô hấp như hô hấp nitrate,
hô hấp sulfate… ở vi khuẩn Pseudomonas, Desulfovidrio…

-

Trong lĩnh vực công nghệ vi sinh vật: Lên men được hiểu là quá trình chuyển
hoá cơ chất của các tế bào VSV kèm theo sự phát triển sinh khối và tổng hợp
các sản phẩm trao đổi chất, từ đó ta có các khái niệm như lêm men hiếu khí
(aerobic fermentation) nếu như trong quá trình nuôi cấy vi sinh vật diễn ra
trong điều kiện có oxy, và lên men kị khí (anaerobic fermentation) nếu như

nuôi cấy vi sinh vật trong điều kiện không có oxy.

Ở đây, kỹ thuật lên men được hiểu là hệ thống các giải pháp công nghệ được xây dựng
nhằm mục đích điều khiển quá trình nuôi cấy vi sinh vật để sản xuất thực phẩm lên
men với các chỉ tiêu chất lượng mong muốn và đạt được hiệu quả kinh tế cao.
Lên men lactic là một trong những quá trình sinh hóa phát triển nhất trong thiên nhiên,
đó là quá trình chuyển hóa các chất đường thành acid lactic nhờ hoạt động sống trực
tiếp của vi sinh vật lactic (một số vi khuẩn, nấm mốc và nấm men). Quá trình lên men
lactic được ứng dụng để chế biến các sản phẩm và bảo quản rau quả. Ngoài ra nó còn
ứng dụng để ủ chua thức ăn gia súc đặc biệt cần thiết đối với các trại chăn nuôi với

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 4


mục đích cơ bản: bảo quản nguyên liệu, làm tăng giá trị dinh dưỡng (Nguyễn Đức
Lượng, 1996).
2.2.1 Vi khuẩn
i.

Vi khuẩn lactic

Năm 1780, nhà toán học Thuỵ Điển Scheele lần đầu tiên tách được acid lactic từ sữa
bò lên men chua. Năm 1857, Pastuer chứng minh rằng việc làm sữa chua là kết quả
hoạt động của một nhóm vi sinh vật đặt biệt gọi là vi khuẩn lactic. Năm 1878, Liester
phân lập thành công vi khuẩn lactic đầu tiên và đặt tên là Bacterium lactic (hiện nay
gọi là Streptococcus lactic); về sau các nhà khoa học liên tiếp phân lập được nhiều loài
vi khuẩn lactic khác nhau. Công nghiệp lên men để sản xuất acid lactic có thể nói đã
được hình thành từ năm 1881.

Vi khuẩn lactic được xếp vào họ Lactobacteriaccae. Chúng có thể là cầu khuẩn, trực
khuẩn ngắn hoặc dài nhưng đều là vi khuẩn gram dương, không tạo bào tử và hầu hết
không chuyển động. Chúng không có cytochrom và catalase nhưng sống được trong
điều kiện không có oxy không khí vì có proxyoase phân giải H2O2 thành oxy không
khí nên gọi là vi khuẩn hiếu khí hay kị khí không bắt buộc. Nhóm vi khuẩn lactic là
nhóm vi sinh vật có ý nghĩa quan trọng trong công nghiệp sữa, nói chung đây là tác
nhân gây lên men nhằm sản xuất hàng loạt các sản phẩm từ sữa khác nhau trong đó có
yorhurt, format, bơ chua. Ngoài ứng dụng trong công nghiệp sữa, vi khuẩn lactic còn
được sử dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất acid lactic, công nghiệp chế biến thịt
cá, công nghiệp muối chua rau quả, sản xuất men tiêu hoá trong y học…
Sự phân bố của vi khuẩn lactic trong tự nhiên càng chứng tỏ những vi khuẩn này yêu
cầu dinh dưỡng cao và khả năng phân giải để thu năng lượng của chúng lớn. Những vi
khuẩn lactic ít gặp trong đất, nước mà thường gặp trong sữa và các sản phẩm của sữa
như Lactobacillus lactis, L.bulgaricus, streptococcus lactis, L.fermenti…), trên bề mặt
của thực vật và xác cây đang phân giải (như Lactobacilusplantarum, L.delbruckii,
L.fermenti, L.brevis, Streptococcus lactis…), trong ruột và ở trong lớp màng nhầy của
người và động vật (như Lactobacillus acidophilus, Streptococcusfaecalis,
Str.salivaricus, Str.bovis, Pnenumococcus…).
Các loài vi khuẩn lactic có khả năng rất khác nhau khi tạo thành acid lactic trong môi
trường và như vậy sức chịu acid cũng khác nhau. Đa số các trực khuẩn lactic đồng
hình tạo thành acid cao hơn (khoảng 2 ÷ 3,5%) liên cầu khuẩn (khoảng 1%). Các trực
khuẩn này có thể phát triển ở pH= 3,8 ÷ 4 (cầu khuẩn không thể phát triển ở môi
trường này), hoạt lực lên men tốt nhất của trực khuẩn ở vùng pH= 5,5 ÷ 6.
Nhiệt độ sinh trưởng tối thích của vi khuẩn lactic ưa ấm là 25 ÷ 35oC, ưa nhiệt là 40 ÷
45oC và ưa lạnh là thấp hơn 5oC. Khi gia nhiệt khoảng 60 ÷ 80oC thì hầu hết chúng bị
chết sau 10 ÷ 30 phút.
Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 5

Vi khuẩn lactic chia thành hai nhóm: nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình và nhóm
vi khuẩn lên men lactic dị hình.
-

Nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình: chúng lên men đường và cho sản
phẩm chủ yếu là acid lactic (khoảng 90 ÷ 98%), bao gồm một số vi khuẩn sau:
Streptococcus thermophilus, Lactobacilus acidophilus, Bacterrium cucumeris
fermentati…

-

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 và một số chất thơm (ester, diacetyl…).
Gồm một số loại vi khuẩn sau: Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus
pentoaceticus, Betabacterium brevis,…

Bảng 2: Đặc điểm của các nhóm vi khuẩn lactic

Tế bào

Giống
Streptococcus
Pediococcus
Lactobacillus
Leuconostoc
Bifidobacterium

Hình

Sắp xếp

Cầu
Cầu
Que
Cầu
Khác nhau tùy loài

Chuỗi
Tứ cầu
Chuỗi
Chuỗi
Nhiều dạng

Kiểu lên men
Lactic đồng hình
Lactic đồng hình
Lactic đồng hình và dị hình
Lactic dị hình
Lên men lactic và acetic

(Nguyễn Thành Đạt, 2001)

ii.

Vi khuẩn butyric

Vi khuẩn butyric là loại vi khuẩn yếm khí, vi khuẩn này xâm nhập vào sản phẩm, có
khả năng lên men được các loại đường, tinh bột, dextrin, glycerin và các muối lactat.

Dưới tác dụng của vi khuẩn butyric, đường và acid lactic bị phân giải thành acid
butyric, CO2, H2, rượu ethylic, rượu butylic, aceton, acid acetic, acid capronic và acid
caprilic.
Những vi khuẩn butyric thuộc giống Clostridium. Đây là trực khuẩn lớn, chuyển động,
sinh bào tử, kỵ khí bắt buộc. Nhiệt độ tối thích cho phát triển là 30 ÷ 40oC. Chúng rất
nhạy với môi trường acid, pH tối thích cho phát triển là 6,9 ÷ 7,3 và chúng ngừng sinh
trưởng ở pH<4,9. Hay gặp hơn cả là Clostridium butyricum và Clostridium
pasteurianum.
Vi khuẩn butyric rất có hại đối với rau muối chua vì chúng cản trở sự phát triển của
nấm men, làm dưa khú khi muối dưa chưa kịp chua, làm sản phẩm rau có mùi hôi thối,
khó chịu.
Khi vi khuẩn này phát triển ở thực phẩm, chỉ cần thay đổi pH sang môi trường acid là
có thể ức chế được chúng. Nhưng diệt vi khuẩn này rất khó vì chúng có mặt rộng rãi

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 6


trong tự nhiên, ở bất kì nguyên liệu thực phẩm nào, tham gia vào vòng tuần hoàn vật
chất và sinh bào tử có khả năng chịu nhiệt rất cao.
iii.

Vi khuẩn gây thối

Các vi sinh vật phân huỷ các hợp chất hữu cơ có chứa nitơ thường được gọi là các vi
sinh vật gây thối, trong số này vi khuẩn đóng vai trò quan trọng. Vi khuẩn gây thối có
thể là hiếu khí hoặc kỵ khí, tạo thành hay không tạo thành bào tử. Chúng là các thể ưa
ấm, ưa nhiệt hoặc ưa lạnh. Đa số trong chúng rất nhạy cảm với độ acid và hàm lượng
NaCl trong môi trường.

Vi khuẩn gây thối chia làm hai loại: loại hiếu khí và loại yếm khí.
-

Loại yếm khí gồm Clostridium putrificum, Bacillus botulinus…

-

Loại hiếu khí gồm Bacillus subtilis (trực khuẩn cỏ khô), Bacillus mesenterius
(trực khuẩn khoai tây)…

2.2.2 Nấm men
Nấm men là tên chung để chỉ nhóm nấm men có cấu tạo đơn bào, không di động,
thường sinh sản chủ yếu bằng cách nẩy chồi và phân cắt. Nhóm này được phân bố
rộng rãi trong tự nhiên (đất, nước, không khí và đặc biệt là ở rau quả, các sản phẩm
lương thực, thực phẩm).
Nấm men có thể hoạt động trong hầu hết quá trình lên men rau cải, có thể hiện diện
với số lượng rất ít trong nước muối dưa vào những ngày đầu sau khi ngâm muối
(Etchell et al., 1956; trích dẫn bởi Lê Mỹ Hồng, 1999). Nấm men thường hoạt động ở
giai đoạn lên men chính của quá trình muối dưa cho đến khi lượng carbohydrat không
còn nữa.
Giống nấm men thường gặp là Saccharomyces, có tế bào hình cầu, hình elip và hình
ống. Loại được sử dụng rộng rãi là Saccharomyces cereviceae, có ý nghĩa quan trọng
trong lên men lactic.
Nấm men oxy hoá Debaryomyces memdarnaefcien, Saccharomyces rouxii, Pichia
ohmeri, … có thể sử dụng acid lactic và hạ thấp độ acid của nước muối, tạo điều khiện
cho các vi khuẩn gây hư hỏng phát triển. Acid sorbic được sử dụng để làm giảm sự
phát triển của nấm men oxy hoá.
2.2.3 Nấm mốc
Nấm mốc là tên chung để chỉ các nhóm nấm không phải là nấm men, cũng không phải
là các nấm lớn có quần thể. Nấm mốc thuộc vi nấm (nấm hiểm vi), phân bố rộng rãi

trong tự nhiên, có cấu trúc hình sợi phân nhánh, thường phát triển rất nhanh trên bề
mặt cơ chất thành các dạng lông tơ, dạng mạng nhệnh hoặc sợi bông, một số tạo thành

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 7


màng hoặc lớp mỏng gọi là hệ sợi nấm. Nấm mốc còn tạo khuẩn ty ở dạng bột màu
xanh, màu vàng, màu trắng, màu đen…
Nấm mốc là loại vi sinh vật hiếu khí bắt buộc điển hình. Nấm mốc có thể phát triển
được ở một số môi trường mà nấm men và vi khuẩn không thể phát triển được như
môi trường có áp suất thẩm thấu cao, môi trường có độ acid lớn và môi trường có độ
ẩm thấp.
Nhiều loại nấm mốc có lợi có thể sử dụng trong công nghiệp sản xuất các chế phẩm
enzym, tổng hợp hữu cơ, chất kháng sinh,... Nhưng bên cạnh đó, nhiều nấm mốc làm
hư hỏng sản phẩm thực phẩm, gây bệnh cho người, động thực vật.
Trong và sau quá trình lên men lactic thường gặp các loài mốc như Aspergillus,
Oidium lactis,… Đặc biệt là loài sinh enzyme thuỷ phân pectin, có thể gây hư hỏng
quan trọng do enzyme làm mền cấu trúc mô rau cải. Enzyme thuỷ phân pectin có thể
hiện diện trong rau cải lúc ngâm muối hoặc là có thể sinh ra do nấm mốc sinh sống
trên bề mặt nước muối dưa.
2.3

Cơ sở khoa học của quá trình lên men

2.3.1 Mối liên quan giữa sinh trưởng và sự tạo thành sản phẩm
Trong điều kiện nuôi cấy tĩnh, toàn bộ quá trình sinh trưởng của vi sinh vật gắn liền
với sự thay đổi theo thời gian của các điều kiện nuôi cấy. Trong môi trường, các chất
dinh dưỡng theo thời gian sẽ giảm, tương ứng lúc ấy số lượng tế bào vi sinh vật sẽ tăng

lên. Đồng thời hoạt tính trao đổi chất của tế bào cũng sẽ thay đổi. Lúc này các sản
phẩm trao đổi chất có thể có vai trò khác nhau đối với tế bào.
Ta có thể chia các sản phẩm ra làm hai loại:
-

Loại sản phẩm mà sự hình thành của nó gắn liền với sinh trưởng của vi sinh vật
như các chất trao đổi bậc I, các enzyme, các sản phẩm của quá trình lên men.
Sự tổng hợp các sản phẩm này xảy ra trong thời gian sinh trưởng và còn có thể
tiếp tục sao khi sinh trưởng đã kết thúc.

-

Loại các sản phẩm mà sự hình thành của chúng không cần thiết cho sinh trưởng
của vi sinh vật, như các chất trao đổi bậc II. Sự tổng hợp các chất này xảy ra sau
khi sinh trưởng đã kết thúc (ở vào pha cân bằng). Giai đoạn này của sự tạo
thành sản phẩm được gọi là giai đoạn sản xuất.

Tuy vậy cũng có nhiều sản phẩm mà sự hình thành của nó không nằm trong hai trường
hợp trên. Sản phẩm vừa được hình thành ở giai đoạn dinh dưỡng vừa tiếp diễn sau khi
sinh trưởng đã kết thúc (các amino acid).
Từ đó cho thấy, trong công nghệ lên men đòi hỏi nhà sản xuất phải biết sản phẩm của
mình cần thu được ở giai đoạn nào của quá trình nuôi cấy, đồng thời phải biết tìm ra

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 8


biện pháp để tối ưu hoá quá trình nuôi cấy để từ đó sẽ cho hiệu suất tạo sản phẩm cao
nhất. Điều cần thiết là phải tìm ra trạng thái sinh lí của vi sinh vật mà ở đó năng suất

tạo ra sản phẩm đạt cao nhất và duy trì nó trong thời gian dài. Tuy nhiên, trong sản
xuất các sản phẩm, nhiều khi người ta cũng gặp phải trường hợp ngoại lệ là vi sinh vật
đạt trạng thái sinh trưởng, phát triển tối ưu không đồng thời với việc cho ra một sản
phẩm với hiệu suất cao nhất. Đây là một vấn đề khá phức tạp cần có sự đầu tư nghiên
cứu.
Trong công nghệ lên men, cái đích cuối cùng cần phải đạt tới là: từ cơ chất ban đầu với
một dung tích lên men nhỏ đến mức cho phép , trong thời gian ngắn, có thể thu hoạch
sản phẩm mong muốn với năng suất cao nhất. Có vậy giá thành mới hạ. Một qui trình
công nghệ như vậy mới hoàn thiện (Trần Thị Thanh, 2001).
2.3.2 Cơ sở khoa học của quá trình lên men
Trong quá trình lên men xảy ra hàng loạt quá trình: quá trình trích ly hay thẩm thấu
của các chất từ mô tế bào thực vật, quá trình tăng sinh khối của vi sinh vật (chủ yếu là
vi khuẩn lactic), quá trình tạo axit lactic, quá trình ức chế sự phát triển của vi khuẩn
gây thối bởi axit lactic và muối, quá trình tạo hương của sản phẩm. Quá trình lên men
hoàn toàn là quá trình tự nhiên, gây ra bởi nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau.
Cơ sở khoa học của quá trình muối chua 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
dịch rau làm cho dịch bào tiết ra. Trong dịch bào có chứa nhiều đường và một số chất
dinh dưỡng khác, tạo điều kiện thuận lợi cho các vi khuẩn lactic phát triển. Ngoài ra,
muối còn tạo ra hương vị đặt trưng cho sản phẩm và có tác dụng bảo quản sản phẩm
do đa số vi sinh vật gây thối bị ức chế hoạt động bởi muối (nồng độ 5 ÷ 7%), làm cho
sản phẩm có chất lượng tốt.
Quá trình lên men lactic trong rau muối chua là kết quả hoạt động của một số vi khuẩn
và 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 khuẩn có trong đó. Một số vi khuẩn lactic
đồng hình chuyển hoá hầu hết lượng đường trong sản phẩm thành acid lactic, trong khi
một số vi khuẩn lactic dị hình thì ngoài acid lactic còn tạo ra một số sản phẩm khác
như acid acetic, rượu ethylic, CO2, manitol và dextran chúng tạo ra mùi vị đặc trưng
cho sản phẩm cuối cùng.
Trong quá trình muối chua rau, ngoài các vi khuẩn lactic còn có vi sinh vật lạ phát

triển. Các vi sinh vật lạ này cũng phân huỷ đường như vi khuẩn butyric, vi khuẩn
acetic, vi khuẩn gây thối và một số vi sinh vật khác. Các nấm mốc làm cho acid lactic
bị phân giải tạo thành nhiều chất làm giảm hương vị, chất lượng, gây hư hỏng sản
phẩm. Quá trình muối chua rau quả cần thực hiện sao cho vi khuẩn lactic hoạt động
mạnh và ức chế hoạt động của các vi sinh vật lạ khác.
Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 9


2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic
Đặc điểm của các biến đổi vi sinh xảy ra trong khi muối chua rau phụ thuộc vào các
điều kiện của quá trình. Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic
trong rau muối chua là nồng độ muối ăn, hàm lượng đường trong sản phẩm (đường có
sẳn trong nguyên liệu và đường bổ sung thêm), pH của sản phẩm, nhiệt độ lên men của
sản phẩm và sự hiện diện của oxy trong quá trình lên men. Có yếu tố ảnh hưởng nhiều
và có yếu tố ảnh hưởng ít, nhưng yếu tố nào cũng dễ dẫn đến việc tạo ra một sản phẩm
có chất lượng không tốt.
i.

Acid/ pH của môi trường lên men

pH của môi trường ảnh hưởng đến hoạt động phát triển của vi sinh vật, sự có mặt của
ion H+ sẽ tác động lên tế bào vi sinh vật theo nhiều cách:
-

Ảnh hưởng trực tiếp lên bề mặt tế bào làm thay đổi sự tích điện trên bề mặt của
màng từ đó dẫn đến hoạt độ của các loại enzym bị giảm.

-

Nồng độ ion H+ ảnh hưởng đến độ phân ly của các chất dinh dưỡng trong môi
trường.

-

pH môi trường khác còn làm độ phân tán chất keo và độ xốp của thành tế bào
không đồng đều cho nên việc chống lại các tác động bên ngoài sẽ khác nhau
dẫn đến làm thay đổi hình dạng của tế bào.

Đối với các vi khuẩn lên men lactic đồng hình, pH môi trường thường không ảnh
hưởng đến các sản phẩm đặc trưng của quá trình lên men còn đối với các vi khuẩn lên
men lactic dị hình thì ngược lại.
-

Khi pH của môi trường cao thì sản phẩm tạo thành chủ yếu là acid lactic.

-

Khi pH môi trường thấp thì sản phẩm tạo thành ngoài acid lactic còn có thêm
nhiều sản phẩm khác.

Qua nhiều nghiên cứu người ta nhận thấy rằng lượng di-acetyl tạo ra nhiều nhất tại pH
từ 4,6 đến 5,2 đây chính là yếu tố làm tăng mùi hương cho sản phẩm. Tác dụng của
chất kháng sinh do các vi khuẩn lactic sinh ra cũng bị ảnh hưởng bởi pH môi trường.
pH môi trường tác động trực tiếp lên vi sinh vật, là một nhân tố có tính quyết định sự
hình thành mùi vị sản phẩm lên men (Lui, 2003; Montet et al., 2006). Hầu hết vi
khuẩn lactic thiên về điều kiện pH gần trung tính (Demain 2000; Battcock and AzamAli, 2001). Nếu ở môi trường acid cao thì các vi khuẩn gây chua sẽ kém hoạt động,
quá trình chuyển hoá đường thành acid sẽ chậm lại vì những vi sinh vật có khả năng
hoạt động ở môi trường có nồng độ cao sẽ bắt đầu hoạt động song song với vi khuẩn

lactic, ngăn cản tác dụng của vi khuẩn gây chua làm hàm lượng đường trong nguyên
liệu không thể chuyển hết thành acid lactic được, pH tối ưu cho các vi khuẩn lactic

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 10


hoạt động là 5,5-6. Sự giảm nhanh pH tại thời điểm bắt đầu sự lên men góp phần quan
trọng đối với chất lượng của sản phẩm cuối (Viander et al., 2003). Nồng độ acid lactic
tạo thành phụ thuộc vào hàm lượng đường trong nguyên liệu, nồng độ muối, nhiệt độ
lên men, dạng vi sinh vật trong lên men. Hương vị sản phẩm ngon nhất khi hàm lượng
lactic đạt 0,8 ÷ 1,2% (Trần Minh Tâm, 2002).
Nồng độ muối ăn

ii.

Vai trò của muối ăn rất quan trọng, nó quyết định sự lên men tốt hay xấu và ảnh hưởng
đến hương vị của dưa cải. Muối có nhiều tác dụng trong việc muối chua.
-

Gây hiện tượng co nguyên sinh ở tế bào rau, làm cho nước, đường và một số
chất dinh dưỡng ở trong rau tiết ra, tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật
lactic phát triển, làm cho sản phẩm đạt được chất lượng cao.

-

Hạn chế hoạt động của vi khuẩn gây thối góp phần kéo dài thời gian bảo quản.

-

Tạo hương vị cho sản phẩm

Thành phần chủ yếu của muối ăn là NaCl, ngoài ra còn có những tạp chất như các chất
khoáng không tan, các ion Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+. Các tạp chất có thể gây nên các vấn
đề liên quan đến chất lượng sản phẩm. Tạp chất vôi có thể làm giảm độ acid của sản
phẩm cuối. Tạp chất magie đưa đến vị đắng hơn, tạp chất sắt có thể làm biến đen sản
phẩm, cacbonat có thể dẫn đến cấu trúc mềm (Lal el al., 1986).
Tiêu chuẩn muối ăn sử dụng trong sản phẩm là hàm lượng Ca2+, Mg2+ không vượt quá
0,7 % (Ca2+=0,6% và Mg2+=0,1%).
Trong quá trình muối chua cần chọn nồng độ muối thích hợp cho sự phát triển của vi
khuẩn lactic và ức chế sự phát triển của vi sinh vật lạ. Nồng độ muối ăn 2% sẽ làm
giảm hoạt động của nhiều loại vi sinh vật, trong đó có vi khuẩn butyric và nhóm Coli,
hoạt động của vi khuẩn lactic thì ít bị ảnh hưởng. Nồng độ muối 5-6% sẽ ức chế hoàn
toàn hoạt động của vi khuẩn butyric và trực khuẩn đường ruột, còn vi khuẩn lactic
giảm hoạt độ 30%, nếu nồng độ muối quá cao thì vi khuẩn lactic cũng sẽ bị ức chế.
Bên cạnh đó, nồng độ muối sử dụng cũng thay đổi tuỳ theo loại nguyên liệu và nhiệt
độ môi trường. Sử dụng nước muối với nồng độ khác nhau dẫn đến sự khác nhau về
lượng acid hình thành. Sự sinh ra acid nhiều xảy ra trong nước muối có nồng độ muối
thấp và acid ít hơn trong dung dịch nước muối có nồng độ muối cao (Jones, 1940: trích
dẫn bởi Viander et al. 2003). Sự tăng nồng độ muối đã dẫn đến sự giảm nhẹ tổng
lượng acid tạo thành nhưng không ảnh hưởng khác biệt rõ rệt đến sự sinh acid hoặc sự
sử dụng đường (Veldhuis et al., 1941; trích dẫn bởi Montet et al., 2006). Ngoài ra
nồng độ muối cũng ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm do nó tác động đến sự ức
chế enzyme pectinolytic (Bell & Etchells, 1961; Bell et al., 1950; trích dẫn bởi
Viander et al. 2003).
Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 11

iii.

Hàm lượng đường

Đường là thành phần quan trọng để tích tụ acid lactic thúc đẩy quá trình lên men, đối
với nguyên liệu có hàm lượng đường thấp thì độ acid cần thiết cho dưa muối chua
không đạt chất lượng. Nguyên liệu thích hợp cho quá trình muối chua là 1,5-3%,
trường hợp nguyên liệu có lượng đường thấp thì có thể bổ sung nguyên liệu phụ có
hàm lượng đường cao: củ hành, cà rốt,...(Trần Minh Tâm, 2002).
Một vài nghiên cứu cho thấy, sự bổ sung đường vào dung dịch nước muối trước hoặc
trong khi lên men đã không gây nên thay đổi đáng kể độ acid nước muối khi so sánh
với mẫu đối chứng. Hơn nữa, không có bằng chứng về sự tăng thêm của sự hình thành
acid khi đường được bổ sung vào thời điểm bắt đầu hoặc sau khi sự lên men đã được
tiến hành (Veldhus et al., 1941; trích dẫn bởi Montet et al., 2006). Tuy nhiên, sự bổ
sung đường đã đưa đến sự tăng đáng kể phần trăm bọt khí hình thành. Người ta tìm
thấy rằng sự bổ sung đường đã đưa đến sự tăng rõ rệt mật số vi khuẩn sinh acid với sự
tăng không đáng kể độ acid cuối cùng. Còn mật số nấm men cao hơn một chút so với
sự lên men mà đường đã được bổ sung vào (Veldhuis et al., 1940; trích dẫn bởi
Montet et al., 2006).
iv.

Nhiệt độ lên men

Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng lớn đến thời gian lên men, lượng acid tạo thành và
chất lượng sản phẩm.
Nhiệt độ thích hợp để các vi khuẩn lactic phát triển là trên dưới 26. Ở khoảng nhiệt độ
30 ÷ 37oC tốc độ lên men nhanh nhưng ở nhiệt độ này các vi sinh vật bất lợi cũng phát
triển (Trần Minh Tâm, 2002). Do đó người ta thường giữ nhiệt độ lên men khoảng 20
÷ 30oC. Nhưng chú ý cũng không nên đưa nhiệt độ xuống quá thấp. Ở nhiệt độ dưới

20oC, quá trình lên men diễn ra rất chậm không có lợi cho sản xuất . Ở nhiệt độ cao
hơn chúng vẫn phát triển nhưng lại thuận lợi hơn cho vi khuẩn butyric gây thối ở thực
phẩm. Trong phạm vi thích hợp khi nhiệt độ tăng thì sự lên men tăng.
v.

Sự hiện diện của oxy

Sự lên men lactic cần tiến hành ở điều kiện yếm khí. Các vi khuẩn lactic hoạt động
trong điều kiện kỵ khí tuỳ tiện. Thành phần khí ở thời điểm ngâm muối ảnh hưởng lớn
đến tỉ lệ sự phát triển của vi khuẩn trong dịch lên men (Daeschel et al,. 1985). Nếu có
oxy trong quá trình lên men thì vi khuẩn sẽ ưu tiên phát triển sinh khối. Do đó trong
quá trình lên men cần hạn chế sự có mặt của oxy bằng cách đậy kỹ và nén chặt khối
dưa khi muối (Trần Minh Tâm, 2002). Các vi khuẩn lạ như các vi khuẩn acetic, các
nấm men và nấm mốc có khả năng làm giảm chất lượng sản phẩm lại hoạt động trong
điều kiện hiếu khí cao độ, và khi không có không khí thì không phát triển được.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 12


2.4

Tình hình nghiên cứu chế biến sản phẩm muối chua có liên quan

Mặt dù là phương pháp bảo quản thứ yếu ở các nước văn minh phương Tây nhưng
muối chua và sự lên men vẫn là phương pháp quan trọng để bảo quản một vài loại rau,
ngay cả những quốc gia phát triển cao vì chúng đem lại giá trị cảm quan mong muốn
cho sản phẩm, giúp sản phẩm có thể tiêu thụ được quanh năm. Góp phần giải quyết
được nguồn rau tươi thường thu hoạch theo mùa vụ và dễ biến đổi chất lượng, đòi hỏi

công nghệ và nguồn năng lượng trong sản xuất thấp.
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 các 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. Tại Việt Nam, nghiên cứu của Nguyễn Đức Lượng, Lương Đức Phẩm,
Trần Minh Tâm sản xuất bắp cải muối chua với qui mô nhỏ. Thời gian lên men là 10
ngày ở 20oC, quá trình lên men ngừng lại khi lượng acid lactic đạt 1,5 ÷ 2,4% , mùi vị
tốt nhất khi nồng độ acid đạt 0,8 ÷ 1,2% (Trần Minh Tâm, 2002). Tuy nhiên trong quá
trình muối chua rau có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm như nồng độ
muối, hàm lượng đường, nhiệt độ, pH,..., do đó cần quan tâm điều khiển các yếu tố đó
để tránh các hiện tượng hư hỏng xảy ra trong quá trình muối chua để sản phẩm có chất
lượng ổn định, có giá trị cảm quan cao.
(Nguồn: />ctionid/463 )
Ở nước ta các sản phẩm muối chua rất đa dạng và phong phú như cà chua, cà pháo,
bắp cải, củ kiệu, tỏi...muối chua. Chúng là một trong những món ăn yêu thích của
người dân Việt Nam.
Nhiều quốc gia trên thế giới nổi tiếng với sản phẩm muối chua như: Kimchi của người
Hàn Quốc, Baechoo kim chi của Triều Tiên... Sauerkraut (bắp cải muối chua) được sản
xuất ở Châu Âu thế kỉ 19, đặc biệt là ở Đức Sauerkraut được sản xuất với qui mô công
nghiệp vì giá trị dinh dưỡng của nó mang lại (sản phẩm Sauerkraut chứa một hàm
lượng vitamin C tương đương với một số loại trái cây có múi); Hoàng gia Anh sử dụng
sản phẩm này để ngừa bệnh Sorbut (bệnh thiếu vitamin C) thay thế cho các loại trái
cây vì chúng đắt tiền (Foundamentals of Microbiology, 6th, 2001 được trích dẫn bởi
Lâm Thị Việt Hà, 2005). Dưa chuột muối chua được sản xuất rộng rãi ở Châu Phi,
Châu Á, Châu Mỹ Latinh... Khalpi là món dưa chuột muối chua được ưa chuộng trong
những tháng hè ở Nepal (Karki, 1986).
Gần đây, việc nghiên cứu cải thiện cấu trúc rau quả muối chua, đặc biệt là dưa leo
cũng đã được quan tâm ở nhiều nơi trên thế giới. Bescheur et al., (1979) đã khuyến

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 13


cáo việc bổ sung CaCl2 ở nồng độ 0,4% giúp cải thiện cấu trúc dưa leo muối chua.
Tang & McFeeters (1983) đã bước đầu nghiên cứu tác động của việc cải thiện cấu trúc
dưa leo muối chua dựa trên sự thúc đẩy hoạt động của PME, làm thay đổi độ ester hóa
của pectin và hình thành pectate – Calci. Voldřich et al. (2009) đã xác nhận hiệu quả
của việc bổ sung Ca2+ trong cải thiện đáng kể cấu trúc của dưa leo muối chua. Đồng
thời, tác giả cũng khẳng định vai trò của việc bổ sung Ca2+ trong duy trì độ cứng chắc
sản phẩm trong suốt thời gian bảo quản. Đây cũng chính là cơ sở cho việc nghiên cứu
tiền xử lý nhằm cải thiện chất lượng dưa leo muối chua trong điều kiện hiện tại ở Việt
Nam.

Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 14


CHƯƠNG 3
3.1

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM

3.1.1 Địa điểm, thời gian
Các thí nghiệm được thực hiện trong phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm,
Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ.

Thời gian: Từ ngày 03/01/2011 đến 22/04/2011.
3.1.2 Dụng cụ thiết bị
-

Cân

-

Máy đo cấu trúc Rheotex

-

Máy đo pH

3.1.3 Nguyên liệu
i.

Nguyên liệu chính
Cải bẹ được thu mua chủ yếu từ nguồn rau của hộ gia đình ở Bình Minh.

ii.

3.2

Phụ gia và hóa chất sử dụng
-

Muối NaCl

-

Fehling (A + B)

-

AgNO3

-

Chất chỉ thị K2CrO4

-

Cùng một số hóa chất khác dùng trong phân tích.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Phương pháp chuẩn bị mẫu
Khảo sát các yếu tố chính của quy trình chế biến có ảnh hưởng đến chất lượng sản
phẩm như công đoạn xử lý, lên men.
Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3-2 lần. Kết quả phân tích và đánh giá cảm quan được tính
toán thống kê bằng chương trình Stagraphics. Bảng số liệu là trung bình của 3 lần lặp
lại.
Lấy thông số tối ưu của thí nghiệm trước làm cơ sở cho thí nghiệm sau.
Chuẩn bị mẫu: trong suốt quá trình thí nghiệm, cải bẹ được thu mua ở cùng một vựa
rau. Chọn cải bẹ không bị khuyết tật, bầm, dập nát, sâu, bệnh và có khối lượng tương
đối đồng đều khoảng 0,3 đến 0,4kg. Độ già của rau tốt nhất mới chớm có hoa. Không
nên sử dụng rau quá già cũng như rau quá non. Loại bỏ phần bẹ già ở sát gốc cây. Sau
Ngành Công nghệ thực phẩm

Trang 15