ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ LÊN MEN SẢN XUẤT DƯA MUỐI

Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

I- Nguyên liệu
1. Cải bẹ

- Tên tiếng Anh là: mustard green, mustard cabbage, Chinese mustard green
- Tên khoa học: Brassica juncea (thuộc loài: Brassica juncea, giống: Brassica)

1.1 Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của cải luôn thay đổi phụ thuộc vào các yếu tố : giống,
điều kiện gieo trồng, mức độ chín, quá trình thu hoạch, vận chuyển và bảo quản.
Nói chung, thành phần của cải gồm các chất khác nhau như : nước, gluxit
(đường, tinh bột, xenluloza, pectin, chất chát, chất màu, các axit hữu cơ, các chất chứa
nitơ trong đó kể cả protein, các chất khô, các vitamin, các enzyme và khoáng chất …)
Thành phần hóa học của cải bẹ (% khối lượng):
Nước
: 91
Protid
: 1,6
Glucid : 4,5
Cellulose : 1,4
Tro
: 1,1
a) Nước
Nước trong cải nguyên liệu chiếm tỉ lệ rất lớn dao động khoảng 68%-96% khối
lượng. Nước ở hai dạng: nước tự do và nước liên kết.
* Nước tự do: là loại nước thường chứa trong tế bào, là dung môi hòa tan các
chất như : đường, axit hữu cơ, muối khoáng. Lượng nước tự do trong cải nhiều hơn

lượng nước liên kết
* Nước liên kết: chiếm không quá 6% khối lượng , là thành phần nước tham gia
vào các thành phần keo của hệ mixen và đồng thời là lượng nước chứa các ion hoặc
phân tử của các chất hòa tan.
Thành phần của nước là chỉ tiêu quan trọng trong việc bảo quản nguyên liệu,
thời gian và khả năng bảo quản của nguyên liệu phụ thuộc rất nhiều vào hàm lượng
nước vì nó là dung môi hòa tan các chất hữu cơ, chất khoáng và cũng là chất tham gia
vào quá trình xảy ra trong rau củ. Hàm lượng nước mất từ 5%-7% thì rau bò héo, đồng
thời ảnh hưởng đến quá trình co nguyên sinh, phá vỡ sự trao đổi chất bình thường trong
các tế bào, mặt khác nó còn kích thích sự hoạt động của các men ở trong rau củ. Quá
trình bốc hơi phụ thuộc vào trạng thái nước ở trong tế bào của chúng.
Thành phần nước cũng là chỉ tiêu quan trọng trong giai đoạn cắt nhỏ nguyên
liệu chuẩn bò cho quá trình muối chua, lượng nước càng nhiều làm nguyên liệu càng
dễ gãy nát, thất thoát dòch bào gây tổn thất đường - nguyên liệu cho quá trình lên men.
Chính vì vậy cần phải có giai đoạn làm héo nguyên liệu để giảm hàm lượng nước
trước khi cắt nhỏ.
b) Gluxit
Là thành phần chủ yếu trong hàm lượng chất khô của rau cải ( cũng như các
loại rau), gluxit là nguồn dự trữ năng lượng cho các quá trình sống của rau quả tươi khi
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 1


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

bảo quản. Vì lượng chất khô trong rau không nhiều nên lượng glluxit cũng không
nhiều(4,5% lượng chất khô), độ sinh năng lượng của rau không lớn lắm ( 100g rau cho

25-40kcal).
Mặc khác, gluxit còn là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng sản phẩm
rau, trong thành phần của rau có các loại gluxit khác nhau như : đường, tinh bột,
xenluloza, hemixenluloza và các chất khác như : inulin…
 Đường
Trong rau hàm lượng đường từ 0.8-12% lượng gluxit. Khi nghiên cứu đường
trong rau ta cần chú ý đến các loại đường tự do quan trọng sau: D.fructoza, D.glucoza,
saccaroza.
- Glucoza : là loại đường tương đối phổ biến trong các loại rau, chúng thường ở
dạng tự do, ngoài ra nó còn ở dạng liên kết trong các phân tử gluxit phức tạp, trong
thành phần phân tử saccaroza, pectin, tinh bột, xenluloza, hemixemluloza và một số
hợp chất khác.
- Fructoza : cũng có nhiều trong rau ở dạng tự do hoặc ở cùng glucoza. Đối với
cơ thể thì fructoza dễ tiêu hóa hơn glucoza vì fructoza dễ thấm vào máu hơn. Đôi khi
chúng ta còn thấy các gốc của phân tử fructoza có thành phần của phân tử polysaccarit
inulin và saccaroza.
- Saccaroza : với tác dụng của enzyme invectaza ở dạ dày, đường saccaroxza
dễ bò thủy phân thành glucoza và fructoza. Nhìn chung trong rau các loại hàm lượng
đường saccaroza nhiều hơn ở các loại quả.
 Xenluloza
Chủ yếu là ở vỏ làm nhiệm vụ cấu tạo nên màng tế bào và bảo vệ cho rau củ.
Xenluloza không tan trong nước và các dung môi khác. Khi đun nóng với acid vô cơ thì
xenluloza thủy phân thành glucoza, xenluloza làm tăng độ rắn chắc cho nguyên liệu.
Hàm lượng xenluloza chiếm khoảng 0.5-2% thay đổi tùy theo các loại rau, hàm
lượng xenluloza có ảnh hưởng đến mùi vò, trạng thái và độ tiêu hóa của rau củ : loại
có ít xenluloza thì dễ tiêu hóa hơm, có mùi vò thơm ngon; loại có nhiều xenluloza thì
rắn và khó tiêu hóa vì xenluloza trong cơ thể người không thể tiêu hóa được, nhưng
với một lượng ít sẽ có tác dụng co thắt ruột, thuận lợi cho tiêu hóa. Xenluloza không
phải là chất dinh dưỡng đối với cơ thể chúng ta nhưng cũng cần một lượng ít để giúp
bài tiết dễ dàng. Xenluloza có ảnh hưởng đáng kể trong bảo quản, chống va chạm cơ

học vì tính bean vững của nó che chở cho rau củ khỏi bò dập nát.
Trong bảo quản xenluloza không bò biến đổi gì. Tuy nhiên, khi bảo quản bắp
cải, xenluloza bò giảm đi (có thể do bò thủy phân). Lượng xenluloza trong rau là 0.22.8% tùy giống và loại rau (cà, bắp cải, rau cần có 1.5%, măng 3%) cũng có khi cao
hơn ( dưa chuột 4-5%). Thành phần của xenluloza trong cải bẹ là 1,4%.(chất xơ)
 Hemixenluloza:
Là polusaccarit cao phân tử cùng với xenluloza tạo màng tế bào thực vật. Các
hexozan như galactan, mangan và các pentozan như araban, xilan thuộc nhóm

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 2


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

hemixenluloza khi thủy phân cho đường. Phần lớn hemixenluloza không tan trong nước
trừ một số pentozan.
c) Các chất pectin
Trong rau củ có các hợp chất cao phân tử gần giống gluxit, chúng là pectin.
Trong pectin gồm có : protopectin, pectin và acid pectin, các chất này khác nhau về
cấu tạo phân tử và tính chất hóa học.
 Protopectin
Có ở lớp ngoài màng tế bào, đồng thời ở khoảng gian bào chúng tạo thành
những bản mỏng gắn liền các màng tế bào lại với nhau. Propectin không hòa tan trong
nước, chúng làm cho các củ quả chưa chin rắn lại. Sự thủy phân protopectin dưới tác
dụng của men protopectinaza tùy theo mức độ chin của rau củ mà protopectin chuyển
thành pectin hòa tan làm yếu sự liên hệ giữa các tế bào dẫn đến rau củ bò mềm. Khi
đun nóng dưới tác dụng của axit, kiềm thì trở thành pectin hòa tan.

 Pectin
Là sản phẩm phân giải của protopectin, pectin có trong quả chin nhiều hơn ở
rau. Pectin dễ tan trong nước lạnh và có ở dòch tế bào ở rau quả, đóng vai trò quan
trọng trong trao đổi nước của sự chuyển hóa các chất và trong quá trình chin. Dưới tác
dụng của kiềm loãng hoặc men pectinaza, pectin thủy phân tạo thành rượu metylic và
các chất keo đông tụ có tính axit gọi là axit pectin, ở trong sản phẩm thủy phân của
pectin thường có đường (arabimoza, galactoza ) và axid citric, axid acetic là sản phẩm
phân giải axit pectic.
Trong thành phần của rau quả các chất pectin không nhiều, khoảng 1-1.5% (
trong cà rốt và bí đỏ 2.5%), Trong quá trình lớn lên và chin của rau củ, hàm lượng
pectin luôn biến đổi, cao nhất khi chin tới, sau đó bò giảm đi vì bò demetoxin và
depolime hóa.
d) Các axit hữu cơ.
Ở rau quả thường có pH < 7 nghóa là chúng có môi trường axit. Đối với các loại
rau có pH < 5.5 ( thuộc loại chua ), còn loại rau có pH > 5.5 ( thuộc loại không chua).
Trong các loại rau thường có các loại axit hữu cơ sau: acid malic, acid acetic,
acid lactic và hàm lượng không lớn lắm các acid khác: acid formic, xalixilic, sucinic ,
benzoic. Acid acetic và acid lactic thường có nhiều trong một số rau củ bò sâu bệnh,
hoặc bò vi sinh vật phá hoại.
e) Protein
Hàm lượng protein trong rau không lớn 1.6%,chủ yếu là các protein không hoàn
hảo, thiếu các axit amin không thay thế. Hàm lượng protein trong nguyên liệu không
ảnh hưởng đến quy trình công nghệ nhưng cũng làm tăng giá trò dinh dưỡng trong sản
phẩm.
f) Vitamin
Trong rau cải lượng vitamin cũng không được phong phú, chủ yếu là vitamin C,
B1, B2, B3.

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 3


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

Rau quả là nguồn cung cấp vitamin C chủ yếu,có hai dạng chủ yếu: dạng khử
là axit L.ascorbic tự do và dạng oxy hóa là axit dehidroascorbic, hai dạng này có thể
chuyển hóa thuận nghòch.
Vitamins

Đơn vò

% trong
100g

Vitamin C, total ascorbic acid

mg

70.0

Thiamin

mg

0.080

Riboflavin

Niacin

mg
mg

0.110
0.800

Bảng 1: Hàm lượng các vitamin trong 100g nguyên liệu
Trong một số loại rau ( bắp cải, súp lơ…) còn gặp một dạng thứ 3 của axit
ascorbic là dạng liên kết với protein gọi là ascobigen chứa nhiều trong các phần búp
và rau non. Khi thủy phân một cách than trọng, từ ascorbigen có thể thu được vitamin
C cho nên trong một số rau nấu chin ( bắp cải ) hàm lượng vitamin C khi xác đònh có
thể không giảm hoặc lại tăng so với rau tươi.
Vitamin C trong sản phẩm phân bố không đều, ví dụ trong lõi bắp cải hàm
lượng vitamin C gấp đôi ở lá bẹ.
Hàm lượng vitamin C trong nguyên liệu khá cao và được bảo vệ tốt trong môi
trường axit khi muối chua nên trong sản phẩm vẫn còn khá nhiều vitamin C.
g) Chất khoáng
Trong rau củ chất khoáng một phần ở dạng muối của các axit hưu cơ và vô cơ
như các sunfat, photphat, silicat… và một phần ở trong thành phần của các hợp chất
cao phân tử ở dạng các nguyên tố (ví dụn như Mg trong phân tử clorofin, lưu huỳnh và
photpho trong thành phần của protit )
Tổng các chất khoáng được xác đònh theo hàm lượng tro còn lại sau khi đốt một
lượng rau củ nhất đònh. Tro của rau củ có phản ứng kiềm, độ kiềm của tro là hàm
lượng ml dung dòch acid 0.1N dùng để trung hòa 1g tro.
Hàm lượng tro của cải bẹ là :1.1% trong đó thành phần các chất có trong bảng
dưới đây.
% trong 100g
Minerals

Đơn vò
Calcium, Ca
mg
103
Iron, Fe
mg
1.46
Magnesium, Mg
mg
32
Phosphorus, P
mg
43
Potassium, K
mg
354
Sodium, Na
mg
25
Zinc, Zn
mg
0.20
Copper, Cu
mg
0.147
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 4

Công nghệ lên men
Manganese, Mn
Selenium, Se

SX Cải muối chua
mg
mcg

0.480
0.9

Bảng 2: Hàm lượng các chất khoáng trong 100g nguyên liệu

1.2 Tính chất của cải bẹ.

Tính chất vật lý của cải bẹ phụ thuộc vào giống, loại, chế độ chăm bón và thời
điểm thu hoạch của rau.
* Điều kiện chăm sóc: nhóm cây này thuộc loại cây ưa lạnh, thời gian sinh
trưởng dài (120-150 ngày).
* Khối lượng: cây phát triển mạnh và trọng lượng có thể đạt tới 3-4 kg
* Màu sắc : lúc còn xanh màu của rau chủ yếu được quyết đònh bởi màu của
clorofin. Trong quá trình muối lượng clorofin bò phân hủy và thay vào đó là màu thật
của sản phẩm. Màu này được quyết đònh chủ yếu bởi hàm lượng beta carotene, lutein,
và zeaxanthin. Thường thì sản phẩm có màu vàng.Hàm lượng các chất này trong
nguyên liệu theo bảng sau:
Các chất màu
Carotene, beta
Lutein + zeaxanthin

Đơn vò

mcg
mcg

Hàm lượng

6300
9900

Bảng 3 : thành phần các chất màu trong 100g nguyên liệu
* Độ giòn: độ giòn của nguyên liệu phụ thuộc và thành phần của protopectin
trong nguyên liệu.

1.3. Tính chất công nghệ

Muối chua là một phương pháp lên men truyền thống, nó được sử dụng để kéo
dài thời gian bảo quản của rau quả, cũng là để làm nên một món ăn mới. Phương pháp
này sử dụng đường có sẵn trong nguyên liệu để chuyển hóa thành axit lactic nhờ vi
khuẩn lactic. Phương pháp này có thể dùng với nhiều nguồn nguyên liệu, nhưng
nguyên liệu cải bẹ được sử dụng phổ biến và rộng rãi ở Việt Nam nhất. Đơn giản vì
nguồn nguyên liệu này khá phong phú, lại dễ trồng ở nhiều vùng miền, rẻ tiền.

1.4. Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu.

Nên dùng loại nguyên liệu cải bẹ có hàm lượng đường cao, và mô lá không
quá giòn để sản phẩm đỡ gãy nát.
 Yêu cầu đối với nguyên liệu:
- Không nên dùng bắp cải quá non, quá già hoặc bị sâu bệnh.
- Cải bẹ tươi được lưu trữ vài ngày để hơi héo, khi cắt nhỏ đỡ gãy nát.
- Phải cắt bỏ những lá xanh và lá có khuyết tật trước khi tiến hành muối.

2. Ngun liệu phụ
2.1. Củ hành tím
Tên khoa học: Allium schoenoprasum
Củ hành tím được bổ sung vào q trình lên men trong muối chua nhằm mục đích:
- Hồn thiện: Làm tăng hương vị cho sản phẩm.
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 5


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

- Bảo quản: do hành tím được cho là có chất kháng sinh có tác dụng bảo quản
sản phẩm. Trong thành phần của nó có chứa chất alliin bản chất là một sulfoxide nó là
một dẫn xuất của amino acid cysteine. Khi hành bị cắt và làm nát thì enzyme alliinase
sẽ làm biến đổi alliin thành allicin, một chất kháng sinh.

2.2. Tỏi
Danh pháp khoa học: Allium sativum
Trong tỏi có chứa iod và tinh dầu (100kg tỏi chứa 60÷200g tinh dầu).
Thành phần chủ yếu của tinh dầu tỏi là allycin, allicin là một chất kháng sinh có
tác dụng diệt vi khuẩn rất mạnh. Trong tỏi tươi khơng có allycin mà chỉ chứa
allyn (một acid amin). Do tác dụng của enzym alynase có sẵn trong tỏi nên khi bảo
quản sẽ cho ra allycin. Allycin với nồng độ 1/8500÷1/125000 đủ sức ức chế
sự sinh trưởng của các vi khuẩn Staphylococcus, thương hàn, tả, lị, bạch
hầu,…
Vì vậy bổ sung tỏi với mục đích:

- Bảo quản: ức chế sự sinh trưởng của các vi sinh vật có hại
- Hồn thiện: là một gia vị làm tăng hương vị cho sản phẩm.
Bảng 4. Thành phần chất dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của tỏi

2.3. Ớt
Danh pháp khoa học: Capaicumonimumlin
Chất gây cay chủ yếu trong ớt là capcaisin (0,5÷0,2%). Capcaisin là một alcaloid,
phần lớn tập trung ở biểu bì của giá nỗn. Chất này với nồng độ 1/100.000 vẫn còn gây
cay và khơng bị biến đổi trong mơi trường kiềm. Ngồi ra trong ớt còn có capcisin
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 6


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

0,01÷0,18%) xuất hiện khi quả chín, có trạng thái dầu lỏng và là hoạt chất gây đỏ nóng.
Trong ớt còn có những chất khác như: capsantin là chất màu có tinh thể thuộc loại
caroten, vitamin B1, vitamin B2, vitamin C (0,80÷1,08%), acid citric, acid malic,…
Mục đích hồn thiện: tăng hương vị cho sản phẩm

2.4. Muối ăn (NaCl)
Muối ăn có tính sát trùng nhẹ, ức chế một số vi sinh vật nhưng khơng diệt
được vi sinh vật ưa muối.
Muối ăn góp phần vào việc tạo vị cho sản phẩm. Trong sản phẩm rau muối chua,
muối ăn có tác dụng chủ yếu là gây ra hiện tượng co ngun sinh ở tế bào rau làm dịch
bào trong rau tiết ra. Trong dịch bào có chứa đường và các chất dinh dưỡng khác sẽ
tạo điều kiện tốt cho vi khuẩn lactic hoạt động và phát triển tạo sự lên men tốt, làm sản

phẩm đạt chất lượng cao.
Vì vậy việc bổ sung NaCl với mục đích: bảo quản, hồn thiện, khai thác.
Thành phần chủ yếu của muối ăn là NaCl, ngồi ra còn có n hững tạp chất
như các chất khống khơng tan, các ion Ca 2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+. Lượng nước trong
muối ăn thay đổi rất nhiều, nếu độ ẩm khơng khí lớn hơn 75% thì muối ăn hút nước
nhiều.
Trong muối ăn có nhiều CaCl2, MgCl2. Độ hòa tan của hai muối này lớn hơn
độ hòa tan của NaCl rất nhiều. Khi nhiệt độ tăng thì độ hòa tan của hai muối này rất
cao. Do đó, nếu hàm lượng của hai muối này chiếm tỉ lệ cao trong muối ăn thì sẽ làm
giảm đáng kể độ hòa tan của muối NaCl. Nếu như trong muối ăn có từ 0,15÷0,18 %
muối CaCl2, MgCl2 thì muối ăn sẽ có vị đắng.
Tiêu chuẩn muối ăn : sử dụng trong sản phẩm là hàm lượng Ca2+, Mg2+
khơng vượt q 0,7% (Ca2+ = 0,6% và Mg2+ = 0,1%).

2.5. Đường
Đường được sản xuất từ củ cải đường hoặc từ mía đường. Ở nước ta là một nước
nhiệt đới nên đường được sản xuất từ cây mía. Trong q trình muối chua đường có tác
dụng sau:
- Hồn thiện: Tạo hương vị hài hòa cho sản phẩm.
- Bảo quản: Kìm hãm một số vi sinh vật có hại.
- Chuẩn bị: Là mơi trường tốt cho nấm men và vi khuẩn phát triển.
Đường có thành phần chủ yếu là saccharose, có cấu tạo phân tử là C12H22O11
Đường có dạng tinh thể màu trắng, rất dể tan trong nước với tỉ lệ nước:đường là 1:2.
Đường khơng tan trong dung mơi hữu cơ.

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 7

Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

Bảng 5. Chỉ tiêu về đường saccharose sử dụng trong sản xuất

II- Vi Sinh Vật
1 Vi khuẩn
1.1 Nhóm vi khuẩn lactic
a. Đặc tính chung
- Những vi khuẩn gây lên men lactic được gọi là vi khuẩn lactic.
Chúng có thể lên men được các đường monosaccharid, đường disaccharid,
protein tan, pepton và acid. Nhưng khơng lên men được tinh bột và các
polisaccharid khác.
Vi khuẩn lên men lactic được Pasteur tìm ra từ sữa bị chua. Vi
khuẩn lactic thuộc họ Lactobacillaceae, thường có dạng hình cầu (hoặc ovan)
và hình que. Được xếp vào 4 nhóm: Streptococcus, Pediococcus,
Lactobacillus, Leuconostoc. Đây là những trực khuẩn hoặc cầu khuẩn
khơng tạo bào tử. Tất cả vi khuẩn lactic đều khơng chuyển động, gram
dương, hơ hấp yếm khí.
Đường kính của các dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5÷1,5µm. Các tế bào hình
cầu xếp thành cặp hoặc hình chuỗi có chiều dài khác nhau. Kích thước tế
bào trực khuẩn lactic từ 1÷8µm. Trực khuẩn đứng riêng rẻ hoặc kết thành
chuỗi.
Các lồi vi khuẩn lactic có khả năng rất khác nhau khi tạo thành acid
lactic trong mơi trường, và sức chịu acid (hay độ bền acid) cũng rất khác nhau.
Đa số các trực khuẩn lactic đồng hình tạo thành acid lactic cao hơn (khoảng
2÷3%) liên cầu khuẩn (khoảng 1%). Các trực khuẩn này có thể phát triển ở
pH 3,8÷4 (cầu khuẩn khơng thể phát triển được ở mơi 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÷350C,ưa
nhiệt là 40÷450C và ưa lạnh là thấp hơn 50C. Khi gia nhiệt khoảng 60÷800C
thì hầu hết chúng bị chết sau 10÷30 phút.
Trong tự nhiên, vi khuẩn lactic thường gặp ở trong đất, trong nước, trong
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 8


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

khơng khí, nhưng chủ yếu là ở thực vật và các sản phẩm thực phẩm (trên các
loại rau, quả, sữa, thịt,…).
b. Phân loại
Vi khuẩn lên men lactic bao gồm 2 loại.
- Loại vi khuẩn lên men lactic điển hình (lên men đồng hình).
- Loại vi khuẩn lên men lactic khơng điển hình (lên men dị hình).
 Vi khuẩn lên men lactic điển hình
Chúng lên men đường và cho sản phẩm chủ yếu là acid lactic (khoảng
90÷98%). Bao gồm các vi khuẩn sau:
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus bulgaricus
Lactobacillus plantarum
Steptococcus cremoris
Steptococcus lactis
Steptococcus thermophilis
Pediococcus cerevisiae
Bacterium brassiceae fermentati

Bacterium cucumeris fermentati
Giống Lactobacillus: là giống được sử dụng rộng rãi, là lồi có khả năng chịu
đựng pH acid thấp.
- Lactobacillus acidophilus: trực khuẩn dài. Đây là loại ưa nhiệt, nhiệt
độ tối thiểu cho sinh trưởng là 200C và tối thích là 37÷400C. Trực khuẩn này
được phân lập từ ruột trẻ em và bê mới đẻ.
- Lactobacillus bulgaricus: trực khuẩn tròn (đơi khi dạng hạt),
thường kết thành chuỗi rất dài được tìm ra do Mesnhicov ở sữa chua
Bungari. Có khả năng lên men được đường glucose, khơng lên men được
đường saccharose. Đây là loại ưa nhiệt, nhiệt độ tối ưu cho chúng phát triển
là 45÷500C, nhiệt độ tối thiểu là 15÷200C, có khả năng tạo acid rất cao (từ
2,5÷3,7% acid lactic).
- Lactobacillus plantarum: trực khuẩn nhỏ, thường kết thành đơi hoặc
chuỗi. Là loại ưu ấm, nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng là 30 0C, tích tụ được
khoảng 1,3% acid. Loại này tìm thấy chủ yếu trong rau muối chua và ủ xylo thức
ăn xanh dùng cho chăn ni. Flening (1969) đã kết luận rằng sự đóng góp quan
trọng nhất của vi khuẩn này là việc tạo mùi vị cho sản phẩm lên men và sinh ra
hàm lượng acid để bảo quản, ngăn cản những vi sinh vật khơng mong muốn có thể
sinh ra mùi xấu cho sản phẩm.
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 9


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

Giống Streptococcus: là loại vi khuẩn khơng nha bào, có khả năng lên men
nhiều loại đường như: glucose, lactose, maltose,…

- Steptococcus cremoris: thường tạo thành một chuỗi dài. Tế bào có kích
thước 0,6÷0,7m, thường phát triển ở nhiệt độ thấp hơn Streptococcus lactis.
Nhiệt độ phát triển tối ưu là 25÷350C, nhiệt độ tối đa là 35÷380C. Lên men
glucose và galactose.
- Steptococcus lactis: cầu khuẩn hoặc trực khuẩn rất ngắn khi còn non,
kết song đơi thành chuỗi ngắn. Đây là loại ưu ấm, nhiệt độ tối ưu 30÷350C,
Nhiệt độ tối thiểu cho sự phát triển là 100C và tối đa là 40÷050C. Trong mơi
trường chúng có khả năng tích tụ được khoảng 0,8÷1% acid. Một số chủng tạo
thành bacterioxin ở dạng nizin, là một hợp chất có hoạt tính chất kháng sinh chỉ
được dùng trong bảo quản.
- Streptococcus thermophilis: hình cầu kết thành chuỗi dài, phát triển
tốt nhất ở 40÷450C, trong q trình lên men chúng có khả năng tích tụ được
khoảng 1% acid.
 Nhóm vi khuẩn lên men lactic khơng điển hình.
Chúng có khả năng sử dụng được đường pentose và acid citric để lên men.
Nhóm này gây lên men phức tạp hơn nhóm vi khuẩn lên men lactic điển
hình. Chúng tạo nên trong mơi trường ngồi acid lactic còn có các sản phẩm
khác như: acid acetic, rượu ethylic, CO2, H2 và một số chất thơm (ester,
diacetyl,..). Nhóm vi khuẩn này gồm một số loại sau:
Lactobacillus brevis
Lactobacillus pentoaceticus
Lactobacterium – coli – aerogennes
Betabacterium brevis
Streptobacterium brassicae fermentati
Giống Leuconostoc: có dạng hình cầu nhưng trong mơi trường acid thì tế bào
dài ra và nhọn ở hai đầu. Trong số đó, Leuconostoc mensenteroides
cùng với một số vi khuẩn lactic đồng hình khác như Lactobacillus plantarum
tham gia vào việc chế biến rau muối chua.
- Streptobacterium brassicae fermentati: thường thấy chúng có trong
dịch lên men chua rau cải. Thường

tồn tại tế bào đơn hoặc ghép thành
từng đơi hoặc chuỗi ngắn và thường tạo thành chuỗi dài hình sợi. Đi tế bào
thường uốn cong lại. Khi lên men rau cải chua tạo thành acid lactic, acid acetic
và rượu (đến 2,4%) và CO2. Chúng lên men saccharose tốt hơn lactose.
- Lactobacillus bervis: tìm thấy chủ yếu trong muối chua bắp cải, rau
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 10


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

cải, dưa chuột, nên nó còn được gọi là "trực khuẩn bắp cải". Trong lên men,
ngồi tạo thành acid lactic (1,2%) nó còn tạo thành acid acetic, rượu ethylic
(2,4%) và CO2. Đồng thời tạo hương làm sản phẩm có hương vị dễ chịu.
Lactobacillus pentoaceticus: là trực khuẩn, khơng sinh bào tử. Nhiệt độ
thích hợp cho sự phát triển là 30÷350C. Vi khuẩn này chỉ lên men được đường
glucose.
- Lactobacterium lycopersici: Là trực khuẩn gram dương, sinh hơi,tế bào
tạo thành chuỗi hay đơn, có khi tạo thành từng đơi một. khi lên men tạo thành
rượu, acid latic, acid acetic và CO2, chúng có khả năng tạo bào tử. Tế bào sinh
dưỡng thường chết ở 77÷800C.
- Lactobacterium – coli – aerogenes: là giống đại diện của lên men lactic dị
hình. Có dạng hình que, khơng hình thành bào tử, nhiệt độ thích hợp cho phát
trển là 35÷380C. Thường gặp loại này trong nước, trên bề mặt rau quả, trong
ruột người và động vật, trong sữa chua,… Sản phẩm của vi khuẩn này là acid
lactic, acid acetic, acid succinic, rượu ethylic, CO2, H2O và indol.
1.2 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 bị phân giải
thành acid butyric và các sản phẩm khác như: CO2, H2, rượu ethylic, 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 ưu cho sự phát triển là
30÷400C. Chúng rất nhạy cảm với mơi trường acid, pH tối thích cho sự phát
triển là 6,9÷7,3 và chúng ngừng sinh trưởng ở pH < 4,9. Hay gặp hơn cả là
Clostridium
butyricum,
Clostridium
pasteurianus
và
Clostridium
saccharobutyricum.
Vi khuẩn butyric rất có hại đối với rau muối chua vì chúng tạo acid
butyric. Acid butyric là một loại acid lỏng, khơng màu, có mùi hắc khó chịu
ngay khi chỉ có một lượng rất nhỏ, chúng cản trở sự phát triển của nấm men,
làm dưa khú khi muối dưa chưa kịp chua, làm sản phẩm rau có mùi hơi thối khó
chịu.
Khi vi khuẩn này ở thực phẩm, chỉ cần thay đổi pH sang mơi trường acid
là có thể ức chế được chúng. Nhưng diệt vi khuẩn này rất khó vì chúng có
mặt rộng rãi trong tự nhiên, ở bất kì ngun liệu thực phẩm nào, tham gia vào
vòng tuần hồn vật chất và sinh bào tử có khả năng chịu nhiệt rất cao.
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 11

Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

1.3. Vi khuẩn gây thối
Các vi sinh vật phân hủy các hợp chất hữu cơ có chứa nitơ thường được
gọi là các vi sinh vật thối rữa, trong số này vi khuẩn đóng vai trò quan trọng.
Vi khuẩn thối rữa có thể là kỵ khí hoặc hiếu khí, tạo thành hoặc khơng 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 mơi trường.
Vi khuẩn gây thối chia làm hai loại: loại yếm khí và loại kỵ khí.
- Loại yếm khí: Clostridium putrificum và Bacillus botulinum.
 Clostridium putrificum: trực khuẩn sinh bào tử, chuyển động, bào tử chịu
nhiệt cao. Bào tử tương đối lớn nằm ở phía đầu làm cho tế bào có
hình dùi trống. Vi khuẩn này khơng lên men các hydratcarbon chỉ
phân huỷ protein. Protein bị phân hủy tạo thành NH 3, H2S. Nhiệt độ tối
thích cho sinh trưởng là 37÷430C và tối thiểu là 50C.
Ngồi ra còn có lồi Proteus vulgaris là thể kỵ khí tùy tiện, trực khuẩn nhỏ,
gram âm, khơng sinh bào tử. Tùy thuộc vào điều kiện sống, các tế bào của lồi này
thay đổi hình dạng và kích thước đáng kể. Đặc điểm của lồi này là chuyển động
rất nhanh, sinh trưởng trong mơi trường giàu hydrratcarbon sẽ tạo thành lượng
lớn CO2 và H2. Tính chất gây thối rữa của lồi này được thể hiện rất rõ khi
chúng phân hủy các sản phẩm có protein thành các chất H2S, NH3 và indol.
Chúng phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 25÷370C, ngừng sinh trưởng khoảng 50C.
- Loại hiếu khí: Bacillus subtilis (trực khuẩn cỏ khơ) và Bacillus
mesenteroides (trực khuẩn khoai tây).
 Bacillus subtilis: trực khuẩn kết thành chuỗi dài, ngắn khác nhau và tế bào
có thể đứng riêng rẽ. Nhiệt độ tối thích cho sinh trưởng là 36÷500C và tối
đa khoảng 500C. Bào tử chịu nhiệt khá cao.


Bacillus mesenteroides: trực khuẩn gần giống với Bacillus subtilis. Nhiệt
độ tối thích cho sinh trưởng là 36÷450C và tối đa là 50÷550C. Ở pH 4,5÷5
lồi này ngừng phát triển. Bacillus mesenteroides có hoạt tính amylase
và protease cao hơn so với Bacillus subtilis, nhưng lên men đường lại kém
hơn.
2. Nấm men

Nấm men là tên chung để chỉ nhóm nấm men có cấu tạo đơn bào,
khơng 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, khơng khí và đặc
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 12


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

biệt là ở rau quả, các sản phẩm lương thực, thực phẩm).
Nấm men có thể hoạt động trong hầu hết q trình lên men rau cải, có thể
hiện diện với số lượng rất ít trong nước muối dưa trong những ngày đầu sau khi
ngâm muối . Nấm men thường hoạt động ở giai đoạn lên men chính của q trình
muối chua cho đến khi lượng carbohydrat khơng còn nữa.
 Phân loại một số nấm men chủ yếu sau:
Saccharomyces rosei
Saccharomyces delbrueckii
Torulopsis versatilis
Torulopsis caroliniana

Torulopsis etchellsii
Torulopsis holmii
Hansenula subpelliculosa
Hansenula anomala
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 cerevisiae, có ý
nghĩa quan trọng trong lên men lactic.
 Các loại nấm men có tính chất oxy hóa:
Debaryomyces membranaefaciens
Pichia ohmeri
Saccharomyces rouxii
Candida krusei
Nấm men oxy hóa có thể sử dụng acid lactic và hạ thấp độ acid của nước muối,
tạo điều kiện cho các vi khuẩn hư hỏng khác phát triển. Acid sorbic được sử
dụng để làm giảm sự phát triển của nấm men oxy hóa.
3. Nấm mốc
Nấm mốc là tên chung để chỉ các nhóm nấm khơng phải là nấm men,
cũng khơng phải là các nấm lớn có quả thể. Nấm mốc thuộc vi nấm (nấm hiển
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 long tơ, dạng mạng nhện
hoặc sợi bơng, một số tạo thành 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,…Đối với rau muối chua nấm mốc xuất hiện trên bề mặt gây mùi vị khó
chịu cho sản phẩm và có một số lồi tiết ra độc tố gây ngộ độc thức ăn. Bên
cạnh đó, nhiều lồi nấm mốc có lợi được sử dụng trong cơng nghệ sản xuất các
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 13

Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

chế phẩm enzym, tổng hợp hữu cơ, chất kháng sinh,…
Nấm mốc là loại vi sinh vật hiếu khí bắt buộc điển hình. Nấm mốc có thể
phát triển được ở một số mơi trường mà nấm men và một số vi khuẩn khơng
phát triển được như mơi trường có áp suất thẩm thấu cao, mơi trường có độ acid
lớn và mơi trường có độ ẩm thấp. Trong q trình lên men lactic thường gặp các
lồi nấm mốc như: Aspergillus, Oidium lactis,… Đặc biệt nhất là sinh enzym
thủy phân pectin, có thể gây hư hỏng quan trọng do enzym làm mềm cấu trúc mơ
rau cải. Enzym thủy 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.

III - Quy trình cơng nghệ
1.Quy trình

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 14


Công nghệ lên men

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

SX Cải muối chua

Page 15

Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

2. Giải thích quy trình:
2.1 Rửa ngun liệu:
 Mục đích:
- Chuẩn bị: Rửa là công đoạn không thể bỏ qua với tất cả các quy trình sản
xuất, chế biến rau quả. Rửa nhằm loại bỏ bụi bặm, đất cát, rác rưởi dính hoặc
theo nguyên liệu vào dây chuyền, nhờ đó mà loại bỏ được phần lớn lượng vi sinh
vật bám trên nguyên liệu. Rửa còn nhằm mục dích tẩy sạch một số chất hóa học
gây độc hại được dùng trong kỹ thuật nông nghiệp như thuốc trừ sâu, …
- Bảo quản: làm giảm lượng vi sinh vật bám trên rau, cũng như những dư lượng
thuốc trừ sâu.


Nguyên tắc :
Quá trình rửa gồm hai giai đoạn: ngâm và rửa xối.

Ngâm:

Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, quá trình này được tăng
cường bằng tác động cơ học (cánh khuấy, cọ bàn chải, thổi khí), bằng tác dụng
tẩy rửa của dung dòch kiềm hoặc tăng nhiệt độ nước. Nhưng tăng nhiệt độ và
dùng chất tẩy rửa thì lượng chất dinh dưỡng bò tổn thất nhiều hơn, nên thực tế
chỉ dùng với nguyên liệu có vỏ cứng và bề mặt xù xì. Thời gian ngâm tùy thuộc
mức độ bám bẩn của nguyên liệu và tác dụng của dung dòch rửa, có thể từ vài
phút đến vài chục phút.

Rửa xối:

Rửa xối là dùng tác dụng chảy của dòng nước để kéo các chất bẩn còn
lại trên mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Thường dùng tia nước phun (áp suất
1,96 – 2,94.105 N/m2, tức 2–3 at) hay vòi hoa sen để xối. Thời gian rửa càng
nhanh càng tốt. Để nước rửa ít bò nhiễm bẩn, người ta dùng nước rửa chảy liên
tục trong các bể.
Tuy nhiên, tùy theo độ dơ của nguyên liệu mà ta có nhiều mức độ rửa
khác nhau:
Rửa thô : loại bẩn cơ học.

Rửa sạch : rửa với nước có pha muối loãng hoặc hóa chất khử bỏ bẩn

hóa học.
học.


Rửa tinh : rửa trong nước có sục khí ozon để khử trùng, loại bỏ bẩn sinh
Các biến đổi của ngun liệu:
o Biến đổi vật lý:độ ẩm tăng do tiếp hàm lượng nước thay đổi
o Biến đổi hóa học:Hao hụt một số Vitamin, chủ yếu là Vitamin C
o Biến đổi vi sinh: giảm vi sinh vật bám trên bắp cải.

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 16


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

o Biến đổi hố sinh và hố lí :khơng thay đổi đáng kể
o Biến đổi cảm quan: nhìn sạch sẽ và tươi hơn


Thiết bị: sử dụng máy rửa thổi khí

Nguyên lý hoạt động:

- Tác dụng cọ rửa là không khí được quạt gió thổi vào làm cho nước
và nguyên liệu bò đảo trộn. Các tạp chất bám bên ngoài sẽ được tách ra.
Đồng thời các vật nhẹ như lá, rác… sẽ nổi trên mặt nước.
- Còn rau theo băng chuyền tiếp tục qua bộ phận xối là hệ thống hoa
sen. Nước xối sạch rau và rau theo băng chuyền qua bộ phận khác.

Một số lưu ý khi rửa rau

- Ở đây rau được cho vào từng bồn và được rửa theo nguyên tắc như
trên, vì rau rất dễ bò dập nên ta phải điều chỉnh áp lực nước cho thích hợp.
- Máy rửa thổi khí có thể rửa 500–700 kg nguyên liệu/1 giờ.
- Nước rửa: là yếu tố quan trọng nhất quyết đònh hiệu quả của quá trình
– độ sạch của nguyên liệu. Vì thế nước rửa phải đủ tiêu chuẩn nước sạch,
đảm bảo các chỉ tiêu do Viện vệ sinh dòch tễ (Bộ Y tế) qui đònh.
Nước có độ cứng cao thường làm cho nguyên liệu rau quả chắc hơn và
ít nở hơn như vải, nhãn, dưa chuột dòn, cứng hơn nhưng một số rau họ đậu
(có nhiều tinh bột) lại dễ bò sượng. Nói chung độ cứng của nước rửa không
quá 20 mg/ml ( ở đây tính theo muối CaCO3). Nếu dùng nước thiên nhiên
như ao, hồ, đầm, sông thì phải qua hệ thống lọc trong và sát trùng bằng
cách cho qua nhiều lớp sỏi, cát, than hoặc đánh phèn.

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 17


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

Người
ta
thường
sát
trùng
nước
bằng
vôi
clorua
(3CaOCl2.Ca(OH)2.3H2O). Nồng độ Clo có tác dụng sát trùng trong nước là
100 mg/l.
- Thời gian rửa phụ thuộc vào: nguyên liệu đầu vào và áp lực nước.
 Thơng số kỹ thuật:
- Người ta thường sát trùng nước bằng vôi clorua (3CaOCl 2.Ca(OH)2.3H2O).
Nồng độ Clo có tác dụng sát trùng trong nước là 100 mg/l.
- Áp lực nước khoảng: 1,5 – 2at
2.2 Phơi :
 Mục đích:
- Chuẩn bị: Nhằm giảm sự dập nát của cải trong q trình cắt, sẽ gây
thất thốt lượng đường trong ngun liệu ảnh hưởng đến q trình lên

men.
- Bảo quản: làm giảm lượng nước trong ngun liệu , giảm sự phát triển
của vi sinh vật.
 Các biến đổi của ngun liệu:
o Vật lý:độ ẩm giảm( hàm lượng nước giảm 5%-7%, từ lượng nước
ban đầu 91% xuống khoảng 84%), khối lượng ngun liệu giảm.
o Hóa học:Hao hụt một số Vitamin, chủ yếu là Vitamin C, hàm
lượng chất khơ tăng.
o Vi sinh: trong q trình phơi lượng vi sinh vật giảm nhưng cũng có
thể bị nhiễm thêm một số vi sinh vật khác vào làm tăng lượng vi
sinh vật.
o Hố sinh và hố lí :khơng thay đổi đáng kể
o Cảm quan: hơi héo, màu đậm hơn.
 Phương pháp thực hiện : phơi trên sàng ( thiết kế để cách mặt đất )
- Phơi là một hình thức làm khô rẻ tiền nhất so với các loại sấy khác và
chất lượng cũng đảm bảo nếu phơi đúng kỹ thuật và thời tiết thuận lợi.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phơi :
Nhiệt độ không khí.
Độ ẩm không khí.
Vận tốc không khí.
Loại sân phơi.
Chiều dày lớp nguyên liệu và số lần đảo trở trên sân.


Thơng số kỹ thuật:
o Nhiệt độ: nhiệt độ mơi trường bên ngồi (khoảng 30oC - 40oC)
o Thời gian: 2 nắng ( thời gian phơi 2 buổi)

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 18


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

2.3 Cắt:
 Mục đích :
- Chuẩn bị cho q trình lên men sau này (tăng diện tích bề mặt, thuận tiện
cho q trình lên men )
- Hồn thiện: định dạng kích thước cho sản phẩm.
 Các biến đổi của ngun liệu:
o Vật lý:diện tích bề mặt tăng, thay đổi kích thước của miếng dưa.
o Hóa học:Hao hụt một số Vitamin, chủ yếu là Vitamin C, có thể tổn
thất hàm lượng đường trong ngun liệu.
o Vi sinh, hố sinh và hố lí :khơng thay đổi đáng kể
 Thiết bị: có thể sử dụng máy cắt

 Nguyên lý hoạt động: Máy cắt gồm 1 tấm bằng ngang, băng tải truyền động và
các tấm cắt. Cải bẹ được đi vào đầu bên trái và đi ra ở đầu bên phải. Băng tải
được đặt phía trên tấm bằng, chuyển động ngang bằng bánh đai truyền động, trên
đó có gắn các thanh ngang đặt ngang có độ rộng và khoảng cách giữa các thanh
cố định tạo thành các bản gạt đầy ngun liệu đi về phía đầu ra. Ở phía đầu ra cải
bẹ sẽ bị cắt bởi hệ thống dao đặt ngang và tiếp tục bị cắt bởi hệ thống dao đặt
đứng. Sau đó cải bẹ sẽ bị đẩy ra cửa thóat về phía tấm chặn cong nhằm đổi hướng
cho các miếng cải bẹ nhỏ rớt xuống băng tải đi vào thiết bị chần. Kích thước cải
bẹ sẽ được tối ưu hóa bằng các thay đổi khỏang cách giữa các dao trong hệ thống
dao đặt đứng và đặt ngang.
 Thơng số kỹ thuật:

o Cắt cải thành từng miếng dài khoảng 5-6cm, ngang 2-3cm.

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 19


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

2.4 Chần:
 Mục đích :chuẩn bị và bảo quản
o Chuẩn bị: cho q trình lên men sau này
o Bảo quản: loại bớt vi sinh vật trước khi vào lên men
o Hồn thiện: làm cho sản phẩm giòn hơn
 Các biến đổi của ngun liệu:
- Hóa học: hao hụt một số Vitamin, chủ yếu là Vitamin C.Tuy nhiên việc bổ sung
CaCl2 có nhiều cơng dụng giúp nâng cao chất lượng dưa chua sau này:. Bên cạnh đó
CaCl2 cũng có khả năng ngăn cản phản ứng hố nâu, do tác dụng tạo phức của Ca với các
acid amin. Ngồi ra CaCl2 sẽ kết hợp với pectin cho ra pectat-canxi tạo màng cứng bao
bọc sản phẩm, giúp cho sản phẩm giòn hơn. Tính chất này tuỳ thuộc vào phản ứng giữa
2+

ion Ca với nhóm carboxyl của pectin. Khi nồng độ CaCl2 cao ( trên 0.2% ) thì lượng
acid lactic sinh ra trong sản phẩm sẽ bị giảm.
- Vi sinh: q trình chần sẽ tiêu diệt các vi sinh vật lạ bám trên bề mặt ngun
liệu và một số enzym có trong ngun liệu như: peroxydase, tirosinase, phosphorilase,
polyphenoloxydase,…Tránh được hiện tượng sẫm màu cho sản phẩm
- Cảm quan: tăng độ giòn, tránh được hiện tượng hóa nâu

 Thiết bị: chần thùng quay (rotary drum blancher)
o Nguyên lý hoạt động của thiết bò:
- Sản phẩm đi vào trong thùng quay và được hệ thống vít đẩy đi bên trong
thùng. Bên trong thùng có 2 phần được ngăn cách với nhau bằng tường cách nhiệt. Rau
trái được đẩy đi từ từ ở phần được đun nóng, trong thời gian khoảng 1-2ph, đó cũng
chính là thời gian chần của sản phẩm. Sau đó rau được đẩy qua phần làm lạnh để giảm
nhiệt độ của sản phẩm. Sau đó cho ra ngoài.

Mặt cắt ngang của thiết bò chần thùng quay

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 20


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

Nguyên lý hoạt động của thiết bò chần thùng quay

Hình các thiết bò trong thực tế
GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 21


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

Nước sử dụng để chần: cũng là một yếu tố quan trọng trong phương
pháp xử lý rau quả. Ở đây ta sử dụng nước có bổ sung CaCl2 0.1% khối
lượng cải bẹ được đem đi chần qua trong khoảng 1 phút


Thơng số kỹ thuật: chần cải trong nước nóng (800C ),nồng độ CaCl2 là
0,1% trong khỏang 1 phút.

2.5 Làm ráo:
 Mục đích :chuẩn bị cho q trình lên men sau này (loại bỏ nước còn đọng
lại )
 Các biến đổi của ngun liệu: ngun liệu khơng có sự thay đổi đáng kể
 Phương pháp thực hiện: Cải được vớt lên và để trên sàng, dùng quạt gió
thổi không khí từ dưới lên.
 Thơng số kỹ thuật:
o Vận tốc dòng khí: 10-15m/s
o Thời gian: 10-15 phút ở nhiệt độ phòng
2.6
Pha chế dịch lên men
Dung dịch được pha trộn từ hỗn hợp nước+đường+muối+vi khuẩn lactic
 Mục đích :
o Chuẩn bị mơi trường cho q trình lên men, bao gồm:
- Bổ sung muối tạo mơi trường.
- Bổ sung: đường cho vi khuẩn lactic làm cơ chất cho q trình lên men
 Thơng số kỹ thuật:
o Hỗn hợp nước+ muối + đường có tỉ lệ muối 5%, đường 2%, vi
khuẩn Lactic 0,5%
 Cách pha trộn và thêm dịch lên men
- Đun sơi dung dịch đường+ muối với các tỉ lệ như trên, sau đó để nguội

khoảng 30oC và lọc trong
Bổ sung vi sinh vật với tỉ lệ như trên ở đây ta sử dụng chế phẩm vi khuẩn
lactic thương mại có bán trên thị trường. Chế phẩm dạng bột khơ chứa

Lactobacillus sp. với mật số 109 CFU/g (CFU = colony formed unit).
Các tỉ lệ trên được tính theo khối lượng của nước.
2.7

2.8

Đưa nguyên liệu vào bình lên men và bổ sung thêm dòch men:
Mục đích:
- Chuẩn bò : tiến hành lên men
Gài chặt:
o Mục đích: giúp tận dụng thể tích thùng chứa và tạo điều kiện
yếm khí cho quá trình lên men lactic.
- Khai thác: giúp dòch rau mau tiết ra hơn

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 22


Công nghệ lên men

-

SX Cải muối chua

o Yêu cầu: nguyên liệu lúc nào cũng ngập trong dòch men khoảng

3-5cm
o Thực hiện: đặt màng chắn bên trên rồi dùng vật nặng, có thể là
các khối gỗ để nén sao cho cứ 1 tấn nguyên liệu thì chòu một lực
nén 70-100kg.
Có thể thực hiện cách khác là: thêm một lớp dầu paraffin bên trên
dòch lên men, sau đó đổ thêm một lượng nước nữa, với mục đích là
làm cho rau cải hoàn toàn yếm khí và tận dụng trọng lực của nước
để đè nén nguyên liệu xuống.

2.9. LÊN MEN


Mục đích:
- Bảo quản: làm giảm pH ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại
- Hồn thiện: làm hồn thiện cảm quan về mùi vị và màu sắc của dưa



Các biến đổi

 Biến đổi hóa sinh: vi sinh vật tiết ra hệ enzyme làm biến đổi thành phần
hóa học trong thực phẩm. Như vi khuẩn lactic biến đổi đường glucose
thành acid lactic; vi khuẩn butyric, nấm men, nấm mốc…
 Biến đổi hóa lý: do chênh lệch về nồng độ muối, dịch bào từ cải bẹ được
tiết ra bên ngồi tao điều kiện cho vi sinh vật lên men.
 Biến đổi hóa học: pH giảm (pH= 3-4), độ ẩm tăng, hàm lượng đường
giảm, thành phần các chất dinh dưỡng thay đổi .
 Biến đổi vi sinh: số lượng vi sinh vật tăng. Giai đoạn cuối của q trình
lên men có sự phát triển mạnh của vi sinh gây thối, vi khuẩn lactic giảm
mạnh. Tuy nhiên ở giai đoạn thanh trùng tiếp theo hầu hết loại bỏ được các

lồi vi sinh vật nhằm tăng thời gian bảo quản của sản phẩm
 Biến đổi cảm quan: màu sắc thay đổi, dưa trở nên vàng hơn, có mùi thơm
Các dạng của q trình lên men lactic
Lên men đồng hình
Trong thiên nhiên tồn tại một loại vi khuẩn có khả năng phân huỷ đường theo con
đường đơn giản và tạo nên sản phẩm chủ yếu là acid lactic.

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 23


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

Q trình lên men lactic điển hình C6H12O6 → 2CH3CHOHCOOH + 22,5 kcal.
đường acid lactic
Do hệ enzym trong những vi khuẩn khác nhau nên cơ chế hố học của q trình
lên men lactic ở các giống vi khuẩn thường khơng giống nhau. Ở vi khuẩn lên men lactic
điển hình, sự chuyển hố đường thành acid lactic đi theo con đường lên men rượu đến
giai đoạn tạo acid pyruvic, acid lactic
Lacticodehydrogenase
CH3COCOOH + 2H+

⇔

CH3CHOCOOH.

acid pyruvic

acid lactic

Lên men dị hình
Nhóm vi khuẩn lên men lactic khơng điển hình thì gây lên men phức tạp hơn, gọi
là lên men lactic khơng điển hình, hay là lên men lactic dị hình, chúng tạo nên trong mơi
trường ngồi acid lactic còn nhiều sản phẩm phụ: acid acetic, rượu ethylic, CO2,
dextran,...
Vi khuẩn lên men lactic dị thể rất cần thiết trong lên men rau muối chua, bởi vì
chúng sinh ra các acid dễ bay hơi và các hợp chất khác (ester, diacetil, acetaldehyd,...) tạo
mùi vị đặc trưng cho sản phẩm. Chúng xuất hiện sớm trong q trính lên men.
2C6H12O6→CH3CHOHCOOH+COOH(CH2)2COOH+CH3COOH+C2H5OH + CO2 +H2
đường

a.lactic

a.succinic

a.acetic

rượuethylic

Số lượng các sản phẩm phụ hồn tồn phụ thuộc vào giống vi sinh vật, và mơi trường
dinh dưỡng. Nói chung thì acid lactic thường chiếm 40% lượng đường đã phân huỷ, acid
succinic chiếm gần 20%, rượu ethylic khoảng 10%, acid acetic khoảng 10%, và các loại
khí gần 20%. Đơi khi lượng khí ít hơn và thay vào đó một lượng nhỏ acid formic.
Các giai đoạn của q trình lên men Q trình lên men: 3 giai đoạn
Giai đoạn 1
Đường và các chất hòa tan có trong dịch bào của mơ thực vật được thẩm thấu ra
ngồi, tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic và một số vi sinh vật khác phát triển. Điều kiện

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 24


Công nghệ lên men

SX Cải muối chua

dễ nhận thấy là trên bề mặt khối dịch lên men có nhiều bọt khí, khí tạo ra là do hoạt động
của các vi sinh vật tạo khí gây nên. Trong giai đoạn này vi khuẩn Leuconostoc
mesenteroides phát triển rất mạnh. Vi khuẩn này sẽ sinh ra acid lactic và sinh khí. Lượng
acid lactic ở giai đoạn này rất nhỏ < 1%.
Giai đoạn 2
Đây là giai đoạn lên men chủ yếu, số lượng vi khuẩn lactic đạt mức tối đa, đồng
thời lượng acid lactic tích tụ rất nhiều, pH dịch lên men giảm. Đồng thời do tác dụng của
acid lactic mà các vi khuẩn gây thối giảm rất nhanh. Trong q trình này hương vị đặc
trưng của sản phẩm lên men được hình thành. Cuối giai đoạn này lượng acid lactic tích tụ
cực đại và tác dụng ngược lại đối với vi khuẩn lactic.
Chủng vi khuẩn lactic phát triển chủ yếu trong giai đoạn này là Lactobacillus
cucumeris, Lactobacillus plantarum, Bacterium brassiceae fermentati. Q trình lên men
lactic còn có thể gây ra bởi Bacterium listeri và một số vi sinh vật khác.
Giai đoạn 3
Lượng acid lactic tăng cao, làm pH của sản phẩm giảm, các vi khuẩn lactic bị ức
chế. Mặt khác nấm sợi và nấm men sẽ tăng dần số lượng gây hư hỏng sản phẩm. Nấm
mốc phát triển chủ yếu trong giai đoạn này là Oidium lactis. Khi chúng phát triển sẽ tạo
thành lớp váng trắng trên bề mặt nước dưa. Oidium lactis có khả năng phân giải acid
lactic thành CO2 và H2O, làm pH trở về trung tính, tạo điều kiện cho vi khuẩn gây thối
phát triển.
Ngồi nấm mốc còn có sự tham gia hoạt động của một số vi khuẩn kỵ khí khác

như: Clostridium botulinum, Proteus vulgaris.
-Clostridium botulinum phân giải đường và acid lactic thành acid butyric làm cho
sản phẩm có vị ơi khó chịu.
-Proteus vulgaris phân hủy các sản phẩm của protein thành các chất N2S, NH3,
indol,… làm cho sản phẩm bị thối.

GVHD:PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Page 25