Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ trong quá trình làm chín xúc xích lên men đến chất lượng sản phẩm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.42 MB, 88 trang )
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 3
1. Sản phẩm thịt lên men và xúc xích lên men ...................................................... 3
1.1 Giới thiệu chung ......................................................................................... 3
1.2 Phân lọai xúc xích lên men khô và xúc xích lên men bán khô .................... 4
2. Công nghệ sản xuất xúc xích lên men ............................................................... 8
2.1. Quy trình công nghệ sản xuất xúc xích lên men ......................................... 8
2.2 Những biến đổi và sự chuyển hóa xảy ra trong quá trình làm khô
và làm chín .................................................................................................... 22
2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm [8];[20] ........................... 30
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIEN CỨU ..................... 36
1. Nguyên vật liệu .............................................................................................. 36
1.1. Nguyên liệu để sản xuất xúc xích lên men ............................................... 36
1.2. Chủng vi sinh vật ..................................................................................... 36
1.3. Hóa chất và môi trường ......................................................................... 36
1.4 Thiết bị ..................................................................................................... 37
2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 37
2.1. Phương pháp hóa lý.................................................................................. 37
2.2. Phương pháp vi sinh ................................................................................. 40
2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan [7] ......................................................... 41
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................... 43
1. Nghiên cứu các yếu tố công nghệ trong quá trình làm khô và làm chín xúc xích
lên men bán khô (có gia nhiệt)........................................................................... 43
1.1 Quá trình lên men xúc xích bán khô .......................................................... 43
1.2 Nghiên cứu và lựa chọn chế đô gia nhiệt (sấy) .......................................... 44
1.3 Nghiên cứu và lựa chọn chế độ làm khô và làm chín XXLM bán khô ......... 45
2. Nghiên cứu các yếu tố công nghệ trong quá trình làm khô và làm chín xúc xích
lên men khô (không gia nhiệt). ........................................................................... 52
2.1 Quá trình lên men xúc xích khô ................................................................. 52
2.2 Nghiên cứu và lựa chọn chế độ làm khô và làm chín XXLM khô .............. 53
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
i
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
3. Đánh giá chất lượng của sản phẩm cuối cùng ................................................ 61
3.1 Đánh giá các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh vật ................................................. 61
3.2 Đánh giá cảm quan các mẫu xúc xích lên men .......................................... 64
4. Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất XXLM khô và bán khô ...................... 68
Thuyết minh quy trình công nghệ hoàn thiện .................................................... 69
1. Lựa chọn nguyên liệu ..................................................................................... 69
2. Thái, xay nhuyễn, phối trộn ............................................................................ 69
3. Nhồi, định lượng ............................................................................................ 69
4. Lên men ......................................................................................................... 69
5. Làm chín và làm khô ...................................................................................... 70
6. Bảo quản ........................................................................................................ 70
KẾT LUẬN ................................................................Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 72
PHỤ LỤC ............................................................................................................. 74
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
ii
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
MỞ ĐẦU
Xúc xích lên men là một trong những sản phẩm thịt lên men khá phổ biến trên
thị trường thế giới do giá trị dinh dưỡng cũng như hương vị đặc trưng mà nó đem
lại, như Salami (của Ý), Summer (của Mỹ), Chorizo (của Tây Ban Nha), Peperoni
(của Châu Âu) … Đó là hỗn hợp thịt được nghiền nhỏ, phối trộn với các gia vị, phụ
gia và được lên men tự nhiên hoặc cấy chủng, sau đó dược làm chín, sấy khô hoặc
hun khói. Ở Việt Nam và một số vùng Đông Nam Á, sản phẩm này gần như chưa
có hoặc xuất hiện rất ít do công nghệ sản xuất đòi hỏi tương đối khắt khe, đặc biệt
trong quá trình lên men và làm chín dài ngày.
Quá trình làm chín xúc xích lên men là quá trình chín sinh hóa và làm khô sản
phẩm được diễn ra sau quá trình lên men. Giai đoạn này đóng vai trò quan trọng
trong việc quyết định chất lượng, tính ổn định, cấu trúc, sự an toàn của sản phẩm
cũng như hương vị cho sản phẩm cuối cùng. Xúc xích lên men được chia làm hai
loại chính xúc xích lên men khô (dry sausages) và xúc xích lên men bán khô (semi
dry sausages). Đối với loại xúc xích lên men khô thời gian làm chín thường kéo dài
và thường không được gia nhiệt, còn xúc xích lên men bán khô sau quá trình lên
men thường được gia nhiệt (sấy hoặc hun khói) và có thời gian làm chín ngắn hơn.
Trong điều kiện sản xuất của Việt Nam việc lựa chọn các thông số công nghệ
trong quá trình làm chín xúc xích lên men (nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không
khí, thời gian, sấy hoặc hun khói …) nhằm đảm bảo VSATTP cũng như chất lượng
cảm quan sản phẩm là vấn đề cần thiết để phát triển sản phẩm rộng rãi. Thêm vào
đó một số nguồn nguyên liệu thịt ở Việt Nam hiện đang có rất nhiều nguy cơ chưa
đáp ứng được yêu cầu về chất lượng và an tòan cho người sử dụng.Việc sản xuất
xúc xích lên men ở Việt Nam gặp rất nhiều khó khăn như kiểm soát quá trình lên
men và điều khiển quá trình làm chín làm khô. Việc sử dụng chủng khởi động có
hoạt tính sinh hóa tốt sẽ kiểm soát được quá trình lên men. Còn qúa trình làm chín
và làm khô phải được tiến hành nghiên cứu lựa chọn một cách phù hợp.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
1
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
Xuất phát từ những lý do trên, em lựa chọn tiến hành nghiên cứu đề tài :
“Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số yếu tố công nghệ trong quá trình làm chín
xúc xích lên men đến chất lƣợng sản phẩm”
Để thực hiện được những mục tiêu này, đề tài bao gồm các nội dung nghiên cứu sau:
1. Nghiên cứu các yếu tố công nghệ trong quá trình làm khô và làm chín xúc xích
lên men bán khô có gia nhiệt (sấy hoặc hun khói).
2. Nghiên cứu các yếu tố công nghệ trong quá trình làm khô và làm chín xúc xích
lên men khô (không gia nhiệt).
3. Đánh giá chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
4. Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất XXLM khô và bán khô.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
2
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1. Sản phẩm thịt lên men và xúc xích lên men
1.1 Giới thiệu chung [8];[9];[13]
Lịch sử lên men thịt ở Châu Âu hay ở Trung Quốc đến từ rất lâu (cách đây
khoảng 2000 năm) xuất phát từ quá trình bảo quản tự nhiên thịt. Thịt lên men là quá
trình “chín sinh hóa của thịt” nhờ vai trò của các enzym nội tại trong thịt hay từ hệ
VSV được bổ sung vào. Bản chất là quá trình lên men lactic và quá trình thủy phân
protein, lipit thịt tạo ra sản phẩm có hương vị thơm ngon đặc trưng.
Xúc xích lên men tự nhiên có truyền thống lâu đời bắt nguồn từ các quốc gia
Địa Trung Hải trong suốt thời đại La Mã. Sau đó các sản phẩm này lan rộng các
nước như Đức, Hungary và một số các quốc gia khác như Mỹ, Agentina và Úc. Mặc
dù vậy Châu Âu vẫn là nơi sản xuất và tiêu thụ xúc xích lên men lớn nhất. Trên thị
trường Châu Âu có rất nhiều loại sản phẩm xúc xích lên men được bắt đầu từ sự
thay đổi nguyên liệu ban đầu, công thức phối trộn và quá trình sản xuất đã tạo nên
thói quen và phong tục cho các vùng miền quốc gia khác nhau. Công nghệ sản xuất
xúc xích lên men khác nhau tùy vào các vùng địa lý tạo nên hương vị đặc trưng
riêng cho từng loại xúc xích lên men, như sản phẩm xúc xích lên men của vùng Địa
Trung Hải có tốc độ axit hóa đạt được ở giá trị pH trên 5, còn sản phẩm ở miền bắc
cho tốc độ axit hóa của sản phẩm cuối cùng đạt giá trị pH dưới 5. Hun khói và sấy
có được sử dụng để đảm bảo an toàn và đóng góp lớn trong việc ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm.
Công nghệ sản xuất xúc xích lên men ngày càng được hoàn thiện với nhiều
nghiên cứu như bổ sung các chủng khởi động để cho quá trình lên men diễn ra
nhanh hơn, đồng đều và không bị sự phát triển của các loài VSV không mong
muốn. Theo Zeuthen (1995), thịt được bảo quản và lên men dựa trên vi khuẩn
Lactic tự nhiên trong thịt (Lactic Acid Bacteria – LAB), một lượng nhỏ nitrat và một
lượng lớn muối. Khi mà nhu cầu về thịt lên men tăng lên sau chiến tranh thế giới II,
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
3
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
những nghiên cứu về chủng khởi động nhằm nâng cao chất lượng cho quá trình lên
men được đặt ra. Sự cấy chủng bắt đầu bởi Jensen và Paddock năm 1940 cho sản
phẩm xúc xích khô, các chế phẩm đầu tiên là Pediococcus cervisae thần kiết (1955)
ở Mỹ bởi Niven. Niinivaara (1955) đã ứng dụng Micrococcus M53 ở Châu Âu và
sau đó Numi (1966) đã kết hợp Micrococcus với Lactobacillus spp, Pediococcus
acidilactici, Pediococcus pentosaceus, Staphylococcus xylosus hay Staphylococcus
camosus thần kiết hoặc là hỗn hợp của chúng cho thịt lên men. Nghiên cứu cụ thể
các thành phần phụ gia bổ sung để sản xuất sản phẩm có hương vị thơm ngon hơn
cũng như cải thiện cấu trúc của sản phẩm. Trên thế giới cũng có những nghiên cứu
về quá trình làm khô và làm chín của sản phẩm xúc xích lên men để sản xuất sản
phẩm có tính hiệu quả cao nhất .
Hình 1 : Những loại sản phẩm xúc xích lên men trên thế giới
1.2 Phân lọai xúc xích lên men khô và xúc xích lên men bán khô [11]
Hình 1 Những loài sản phẩm XXLM khác nhau trên thị trường
Xúc xích lên men là một dạng sản phẩm thực phẩm chế biến từ hỗn hợp thịt đã
xay nhuyễn và các phân từ chất béo, gia vị (muối, đường, ớt, hạt tiêu và tác nhân
bảo quản…) và có bổ sung chủng khởi động vào. Hỗn hợp được phối trộn sau đó
được nhồi và định hình bằng các loại vỏ bao như ruột động vật làm từ ruột heo, bò,
cừu hoặc loại nhân tạo làm từ cellulose, polymer … tiếp đó được đem đi lên men, là
khô và làm chín. Quá trình lên men kết hợp với quá trình làm khô làm giảm độ ẩm
cho sản phẩm tạo nên hương vị mùi thơm, cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm cuối cùng.
Việc phân biệt xúc xích lên men khô và xúc xích lên men bán khô được xem xét
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
4
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
theo các chỉ tiêu khác nhau, như độ ẩm, tỷ lệ giữa độ ẩm và protein (M:P), hoạt độ
nước (aw), mức độ xử lý bề mặt thịt và mức độ nghiền chất béo và theo từng địa
phương. Xúc xích lên men bán khô và khô có thể được phân biệt trên cơ sở của giá
trị aw hoặc tỷ lệ M:P. Sự kết hợp của độ ẩm ban đầu/muối và độ ẩm/khối lượng
Protein, cũng như mức độ khô, sẽ xác định aw cuối cùng và tỷ lệ M:P tương ứng.
Cụ thể hơn, tỷ lệ M:P cho biết mức độ khô của phần Protein thịt. Tuy nhiên, cuối
cùng giá trị của aw là 0,90 - 0,91 và giá trị của tỷ lệ M:P là 2,0 - 1 có thể xác định
được xúc xích lên men khô và xúc xích lên men bán khô.
1.2.2 Xúc xích lên men khô [11]
Các loài sản phẩm của nhóm này gồm có Salami khô hoặc cứng (của Ý, Đức,
Hungary), saucisson (của Pháp), pepperoni (của Châu Âu, Bắc Mỹ, Úc).
Sự khác biệt chính của xúc xích lên men khô với xúc xích lên men bán khô là
thời gian làm chín và làm khô dài ngày hơn nhiều, trong giai đoạn này có sự thay
đổi sinh hóa và vật lý xảy ra, quá trình làm chín và làm khô có ảnh hưởng mạnh mẽ
đến sự ổn định và an toàn của sản phẩm. Xúc xích lên men khô có độ pH cuối cùng
từ 4,7 - 5,3 với hàm lượng axit lactic thấp (0,5% - 1,0%), độ ẩm thấp hơn 35%, và
tỷ lệ độ ẩm với protein (M:P) thấp hơn 2,3 : 1. Do aw có giá trị từ 0,85 - 0,91 xúc
xích lên men khô có hạn sử dụng ổn định cao và có thể không cần giữ lạnh. Quá
trình làm chín xúc xích lên men khô dài ngày thúc đẩy sự tăng trưởng của chủng
khởi động, góp phần tăng chất lượng cảm quan, tính an toàn được đảm bảo bằng
cách làm khô và có a w thấp. Sản phẩm loại này có mùi vị thơm ngon đặc trưng, cấu
trúc rắn chắc khô cứng hơn sản phẩm xúc xích bán khô.
Đặc điểm của sản phẩm cuối cùng
Độ ẩm khoảng 20 - 35%
Hàm lượng chất béo khoảng 25 - 30%
Hàm lượng protein khoảng 35 - 40%
Hàm lượng muối khoảng 2 - 4%
Tỷ lệ độ ẩm với protein (M:P) thấp hơn 2,3 : 1
Mức aw khoảng 0,85 - 0,91
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
5
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
Saucisson (của Pháp)
Pepperoni (của Châu Âu)
Hình 2 : Một số sản phẩm xúc xích lên men khô trên thị trường
1.2.2 Xúc xích lên men bán khô [11]
Những sản phẩm của nhóm này gồm có summer sausage (của Mỹ), salami,
Holsteiner, Cervelat (Zervelat), Chorizo (của Tây Ban Nha), Tuhringer.
Những loài xúc xích này có hương vị thơm đặc trưng hơn từ giai doạn lên
men, tích lũy axit lactic và số lượng lớn của thành phần khác từ sự thủy phân trong
giai đoạn lên men. Ở Mỹ, xúc xích lên men bán khô được lên men và làm chín
nhưng thường không được làm khô, Còn ở châu Âu thì liên quan đến quá trình sản
xuất nhiều, hầu hết khối lượng sản phẩm bị giảm sau lên men do quá trình làm chín
hoặc hun khói ở nhiệt độ cao. Sản phẩm xúc xích thường được nhồi vào trong bao
bì tự nhiên có đường kính thường lớn, thời gian lên men và làm khô hoặc hun khói
phụ thuộc vào loại của nó nhưng hiếm khí vượt quá vài ngày. pH cuối cùng của xúc
xích bán khô rõ ràng là axit (từ 4,7 đến 5,2 - 5,4), với hàm lượng axit lactic là 0,5% 1,3% ; Mặc dù xúc xích thường mịn nhỏ nhưng có thể thái lát được, có độ ẩm từ
35% hoặc cao hơn. Xúc xích bán khô thường hun khói và làm chín bằng nhiệt độ
nóng trong tủ hun khói, mà đôi khi đạt đến gần 60°C trong thời gian hạn chế
nghiêm ngặt. Sau khi hun khói, xúc xích có thể được sấy khô trong thời gian tương
đối ngắn. So với xúc xích khô, các sản phẩm này cho thấy giá trị aw cao hơn (0,92 0,94), do đó giá trị pH thấp phải bảo vệ cần thiết chống lại các vi sinh vật không
mong muốn. Tuy nhiên do tỷ lệ của M:P khác nhau từ 2,3 : 1 đến 3,7 : 1 , xúc xích
lên men bán khô phải giữ lạnh. Thời gian sử dụng loại xúc xích này có thể được sử
dụng trong vòng một tháng. Những sản phẩm này ít khi bị hư hỏng ngay cả trong
nhiệt độ thường của môi trường xung quanh. Quá trình axit hóa trong xúc xích lên
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
6
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
men bán khô xảy ra tương đối rõ rệt, nên chúng làm cho sản phẩm kém hấp dẫn đối
với người tiêu dùng không quen thuộc loại thực phẩm axit.
Đặc điểm của sản phẩm cuối cùng
Độ ẩm khoảng 35 - 45%
Hàm lượng chất béo khoảng 20 - 25%
Hàm lượng Protein khoảng 30 - 35%
Hàm lượng muối khoảng 1,5 - 3,5%
Tỷ lệ độ ẩm với protein (M:P) khoảng (2,5-3,7) : 1
Mức aw khoảng 0,92 - 0,94
Chorizo (của Tây Ba Nha)
Summer sausage (của Mỹ)
Hình 3 : Một số sản phẩm xúc xích lên men bán khô trên thị trường
Bảng 1 : Các thành phần dinh dưỡng của các sản phẩm thịt lên men [9]
STT
Thành phần
Xúc xích khô (Dry)
Salami lợn, bò
Pepperoni lợn, bò
29,4%
30,5%
1
Độ ẩm (Moisture)
2
Calorie (Kcal)
424
466
3
Protein
39%
40,3%
4
Chất béo (fat)
21%
20,3%
5
Chất tro (ash)
5,5%
4,8%
6
Chất xơ
-
1,5%
7
Carbohydrate
-
5g/ 100g
8
Đường
-
0,7%
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
7
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
Bảng 2 : Thành phần các chất khoáng của sản phẩm thịt lên men (mg/100g) [17]
Thành phần
STT
Xúc xích khô (Dry)
Salami lợn, bò
Pepperoni lợn, bò
-
21
1
Calcium
2
Iron
1,5
1,4
3
Magnesium (Mg)
17,8
18
4
Phosphorus (P)
143
176
5
Potassium (K)
379
315
6
Sodium
1881
1788
7
Zine (Zn)
3,3
2,7
8
Cu
0,07
0,07
9
Mn
0,4
0,3
10
Selenium
-
21,8
11
Thiamine (B1)
0,6
0,5
12
Riboflavin (B2)
0,3
0,2
13
Niacin (B3)
4,9
5,4
14
Pantothenic axit (B5)
1,1
0,6
15
Vitamin B6
0,5
0,4
16
Vitamin B12
1,9
1,6
17
Vitamin E
-
0,3
18
Cholesteron
78
118
2. Công nghệ sản xuất xúc xích lên men
2.1. Quy trình công nghệ sản xuất xúc xích lên men [10];[11];[12]
Mặc dù trên thế gới có rất nhiều loại xúc xích lên men với nhiều công thức khác
nhau, có thể thay đổi nghiên liệu ban đầu, công thức phối trộn, thời gian lên men và
thời gian làm chín dẫn đến nghiệt độ và độ ẩm làm khô sản phẩm. Công nghệ sản
xuất xúc xích lên men khác nhau tùy vào những thói quen và phong tục của các
vùng miền, các quốc gia khác nhau. Tuy nhiên quy trình công nghệ và các bước cần
thiết để sản xuất xúc xích lên men khô và bán khô tòan theo một quy trình sản xuất
cơ bản như hình 8 ( Trang 42 ).
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
8
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
2.1.1 Thuyết minh quy trình [10];[11];[12]
2.1.1.1 Lựa chọn thịt và mỡ
Để sản xuất xúc xích lên men nguyên liệu phải chứa 50 - 70% là thịt nạc. Thịt
có thể lấy từ nhiều nguồn động vật khác như: thịt lợn, thịt bò, thịt cừu ..., chủ yếu
phải lấy từ con vật trưởng thành và khỏe mạnh, thịt phải có màu đỏ hồng, độ đàn
hồi của thịt phải tốt (khi ấn ngón tay vào và khi thả ngón tay ra vết lõm dần dần trở
lại vị trí đàn hồi như ban đầu). Chủ yếu là lựa chọn thịt có hệ vi sinh vật tối thiếu,
để đảm bảo những nguy cơ và hương vị không mong muốn có thể xảy ra. Thịt bò
nên có pH tối thiếu 5,6 – 5,8 và thịt lợn thì nên có pH tối thiểu 5,7 – 5,8.
Mỡ lợn thường chọn loại mỡ lưng hoặc mỡ gáy… có nhiệt độ nóng chảy cao hạn
chế sự chảy dịch có tác dụng làm tăng độ liên kết, độ béo, độ bóng, làm tăng giá trị
cảm quan cho sản phẩm, mỡ càng có tỷ lệ axit béo bão hòa càng cao thì khả năng tạo
nhũ càng tốt. Mặc dù tỷ lệ phần trăm chất béo có thể thay đổi (10% - 40%), nó phải
rắn chắc, màu trắng và tươi với nhiệt độ nóng chảy cao và hàm lượng acit béo không
no thấp để tránh sự ôi hóa và sự thấm quá của chất béo để cho bề mặt của xúc xích
tươi đẹp, tỷ lệ của hổn hợp thịt và chất béo thường là 2 : 1 trong công nghiệp xúc
xích, do xúc xích lên men truyền thống thì tỷ lệ này có thể thay đổi được.
Nguyên liệu thịt và mỡ trước khi chế biến phải được bảo quản lạnh đông (-2ºC
đến -5ºC) một thời gian từ 24 - 72h sau khi giết mổ mục đích để ức chế sự phát triển
của hệ sinh vật có trong thịt tạo điều kiện ban đầu cho quá trình lên men và đảm bảo
sự giảm pH một cách hợp lý. Đồng thời tạo điều kiện cho quá trình cắt, xay tạo
dạng hạt cho sản phẩm.
2.1.1.2 Nghiền, Xay và phối trộn
Có rất nhiều cách nghiền, xay và phối trộn khác nhau đối với XXLM khô và bán
khô. Mức độ xay to nhỏ phụ thuộc vào từng loại. Thịt bò thì thường xay trước rồi sau
đến mỡ, thịt lợn và sau cùng là các nghiên liệu phụ (muối được bổ sung cuối cùng
trong quá trình xay). Khi phối trộn nên cho các thành phần đồng đều với nhau. Sau đó
hỗn hợp thịt phải được nhồi trong vỏ bao ngay lập tức hoặc lưu giữ dưới nhiệt độ lạnh
và bảo vệ khỏi không khí để giúp quá trình phát triển tối ưu màu sắc và VSV ổn định.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
9
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
2.1.1.3 Nhồi và định lượng
Hỗn hợp thịt sau khi được nghiền, xay và phối trộn xong thì được đưa đi nhồi
vào vỏ bao tự nhiên từ ruột động vật đã được xử lý hoặc vỏ bao nhân tạo có bản
chất gelatin hay collagen, cái vỏ bao này giúp cho quá trình thoát ẩm tất trong quá
trình làm khô và làm chín. Nhồi làm sao cho lượng không khí trong thanh xúc xích
là ít nhất vì không khí sẽ làm ôi hóa chất béo nên ảnh hưởng xấu đến màu sắc và
làm giảm thời gian sử dụng của xúc xích.
2.1.1.4 Quá trình lên men
Sau xúc xích được nhồi xong thì sẽ được đặt trong tủ lên men dưới sự kiểm soát
nhiệt độ, và độ ẩm tương đối của môi trường không khí xung quanh, và tốc độ điều
kiện quạt gió, tùy thuộc vào loại xúc xích được sản xuất. Đối với xúc xích lên men
truyền thống, điều kiện tự nhiên ít được kiểm soát. Nói chung nhiệt độ lên men cao
hơn thì sản xuất axit lactic nhanh hơn. Ở Châu Âu, sự lên men có thể được thực hiện
ở nhiệt độ tương đối cao (18 - 24°C) trong 1 đến 2 ngày như xúc xích lên men khô
của Đức và Ý, còn Hy Lạp, Argentina, và một số loài xúc xích khô của Ý thì lên men
trong 7 ngày. Sự lên men ở nhiệt độ thấp hơn (10 - 17°C) khoảng một tuần thường
được sử dụng làm xúc xích lên men khô ở Pháp và Tây Ban Nha. Đối với xúc xích
bán khô, đặc biệt là sản phẩm của Mỹ, nhiệt độ thường tăng chậm hơn 35°C để rút
ngắn thời gian lên men, nên quá trình lên men chỉ có một vài ngày. Khi những sản
phẩm này qua một thời gian chín ngắn hơn so với xúc xích lên men khô, sự lên men
xúc xích bán khô sẽ kéo dài thời gian lâu hơn nếu không được áp dụng xử lý nhiệt.
Quá trình lên men có thể coi là công đoạn quan trọng mà trong đó sự phát triển
và chuyển hóa đường glucoza thành axit lactic của chủng LAB xảy ra kèm theo sự
giảm pH rất nhanh. Tuy nhiên, cần phải hiểu rõ những biến đổi quan trọng khác
diễn ra trong giai đoạn này, hơn nữa sự phát triển của LAB thường tiếp tục trong
qúa trình làm khô và hun khói của loại xúc xích bán khô. Trong trường hợp của xúc
xúc khô quá trình lên men xảy ra cùng với giai đoạn đầu của quá trình làm khô và
hoạt tính của enzym VSV vẫn tồn tại thậm chí cả khi các điều kiện không cho phép
sự phát triển của VSV.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
10
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
Quá trình lên men tự nhiên [11];[17]
Quá trình lên men tự nhiên phụ thuộc hoàn toàn vào LAB có mặt trong nguyên
liệu thịt tươi. LAB xuất hiện trong thịt ban đầu với số lượng thấp, trừ khi thịt được
bảo quản một thời gian dài trong túi chân không. Sự lựa chọn các điều kiện ban đầu
ngăn cản quần thể vi sinh vật Gram âm nổi trội trong thịt và các vi khuẩn Gram
dương bao gồm Micrococcus và các loài Staphylococcus coagulase, cũng như các
loại LAB. Người ta chứng minh quá trình lên men theo thứ tự bắt đầu là các loài
Enterobacteria, tiếp theo là Enterococcus và cuối cùng là Lactobacillus và Pedicoccus.
Ở các loại xúc xích có bổ sung nitrat mà không có mặt của nitrit thì các loại vi
khuẩn có thể phát triển rộng hơn và điều này làm cải thiện chất lượng của xúc xích
lên men khô một cách rõ rệt. Với những loại xúc xích đã được lên men theo đúng
công nghệ thì LAB phát triển nhanh và đạt mức 106 - 108 log CFU/g sau 2 - 5 ngày
lên men. Sự giảm giá trị pH tương ứng làm cho chủng Pseudomonas và các loại cầu
khuẩn Gram âm nhạy cảm với axit khác bị tiêu diệt trong 2 - 3 ngày, mặc dù có
nhiều loại có thể chống chịu axit hơn như Samonella có thể tồn tại trong thời kì kéo
dài. Số lượng LAB có xu hướng giảm sau khi đạt cực đại, mặc dù trong các loại xúc
xích được làm chín bởi nấm mốc thì thời kì thứ hai của quá trình sinh trưởng
thường diễn ra sau khoảng 15 ngày trùng với sự tăng giá trị pH di sự chuyển hóa
lactate. Sự trì hoãn quá trình lên men lactic ban đầu và sự giảm chậm giá trị pH tạo
thuận lợi cho sự phá triển của S.aureus và có thể sinh enterotoxin. Lượng mùi
hương thấp cũng có thể do sự phát triển của các vi sinh vật không mong muốn.
Các loài thuộc chủng Lactobacillus là các loài LAB nổi bật trong quá trình lên
men xúc xích tự nhiên. Các loài phổ biến nhất là L.bavaricus; L.curvatus;
L.fasiminis; L. plantrum và L.sakei. Trong đó L. sakei có thể là loài đóng vai trò
quan trọng nhất, tiếp đó là L.curvatus. Các loài không mong muốn như L. vididescens
sinh H2O2 cũng có thể xuất hiện với số lượng rõ rệt. Pediococcus xếp thứ 2 sau
chủng Lactobacillus nó nổi trội hơn về số lượng trong quá trình lên men. Các loài
Pd. Damnosus; Pd. acidilactic và Pd.pentasacceous đều đóng vai trò quan trọng.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
11
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
Quá trình lên men kết thúc khi pH ≤ 5,2 – 5,3 tạo cho sản phẩm có trạng thái
cấu trúc rắn chắc và ức chế VSV có hại phát triển. Nếu pH ≤ 4,8 thì hương vị của
xúc xích tốt, nhưng trạng thái cấu trúc và tính chất của sản phẩm thì bị giảm đi. Tuy
nhiên nếu pH thấp thì thời hạn sử dụng kéo dài hơn.
Quá trình lên men có bổ sung chủng khởi động [11];[18]
Xúc xích lên men có thể sản xuất mà không cần sử dụng chủng giống, nhưng
việc sử dụng chủng khởi động cho quá trình sản xuất đang tăng lên với mục đích để
không làm thay đổi (ổn định) các tính chất cảm quan của sản phẩm (như mùi, vị,
màu sắc, cấu trúc) và ngăn chặn được các vi khuẩn không mong muốn phát triển và
rút ngắn thời gian làm chín.
Do khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển và nâng cao, nhất là ngành VSV học.
Người ta đã tìm ra cách bổ sung một số chủng VSV vào sản phẩm xúc xích lên men
từ những năm 1940 nhằm nâng cao giá trị cảm quan, tính an toàn và rút ngắn thời
gian sản xuất. Kỹ thuật sản xuất xúc xích lên men đã được cải tiến bằng cách sử
dụng các chủng ban đầu dưới dạng đông khô. Chủng vi khuẩn được bổ sung trong
sản phẩm xúc xích lên men thường là vi khuẩn lên men tạo axit lactic, thường là các
chủng VSV Lactobacillus, Pediococcus và Streptococcus.
Việc sử dụng chủng khởi động được coi như việc cần thiết cho việc tạo hương
vị cho các sản phẩm lên men. Việc sử dụng chủng khởi động chủ yếu phổ biến
trong các quá trình sản xuất xúc xích lên men bán khô và được nhân rộng trong quá
trình sản xuất xúc xích lên men khô. Chủng khởi động được biết đến rộng rãi là
Lactobacillus bổ sung để cải thiện độ chắc của sản phẩm và kiểm soát quá trình lên
men. Có thể sử dụng Micrococcus hay Staphylococcus làm chủng khởi động.
Staphylococcus có thể sử dụng mà không có sự có mặt của LAB.
Các tiêu chuẩn đối với các chủng được chọn làm chủng khởi động trong quá trình
lên men xúc xích
a. Phải có khả năng cạnh tranh hiệu quả đối với các chủng bản thể.
b. Phải sinh axit lactic có tính chất tương xứng.
c. Phải có khả năng chống chịu NaCl và có thể phát triển nồng độ ít nhất 6%
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
12
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
d. Phải có khả năng chống chịu được và NaNO2 có thể phát triển ở nồng độ ít nhất
là 100mg/kg.
e. Phải có khả năng phát triển trong khoảng 15 - 40°C, tối ưu ở 30 - 37°C.
f. Phải là chủng lên men đồng hình.
g. Phải không phân giải protein.
h. Phải không sinh với H2O2 số lượng lớn.
i. Nên có catalase dương.
j. Nên có khả năng phân giải Nitrate.
k. Nên có khả năng tăng cường hương cho xúc xích thành phẩm.
l. Nên không sinh nhày nhớt.
m. Nên có khả năng đối kháng với các vi sinh vật gây hư hỏng và các vi sinh vật
không mong muốn.
n. Nhân tố ảnh hưởng tới khả năng cạnh tranh của các chủng khởi động :
- Số lượng ban đầu của các chủng bản thể trong hỗn hợp lên men.
- Bản chất của các chủng bản thể.
- Mật độ cấy chủng khởi động.
- Trạng thái sinh lý học của chủng khởi động.
Thường người ta sẽ bổ sung các chủng này vào quá trình phối trộn, thời gian
lên men khoảng 24h ở nhiệt độ cao 24 – 25 ºC.
Các tính chất chức năng của chủng khởi động đối với sự lên men thịt
Một trong những tính chất cơ bản của chủng khởi đồng là khả năng cảnh tranh
với các vi khuẩn bản thể có sẵn trong thịt, để tồn tại trong môi trường này, và để
thống trị được công đồng vi khuẩn của các sản phẩm thịt lên men. Sự thành công
của các sản phẩm thịt bằng các chủng khởi động là một điều kiện tiên quyết cho sự
đóng góp của chúng đối với chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
13
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
Bảng 3 : Vai trò chức năng của VSV có lợi trong chế biến thịt lên men [8];[11]
Nhóm
VSV
Vi khuẩn
Lactic
Loài ( Species )
L.sakei; L.plantarum;
Sinh tổng hợp axit
lactic
L.curvatus; L.pentosus;
Tác dụng tích cực
đối với sản phẩm
Kìm hãm VSV gây
bệnh và gây thối,
Pediococcus pentosaceus;
thúc đẩy quá trình
Pedicoccus acidtilactici.
làm khô và tạo màu.
Cầu khuẩn S.canosus; S.xylosus;
Catalaza
Hoạt động
chuyển hóa hữu ích
Micrococccus varians.
dương tính
Khử nitrat thành nitrit,
Tạo và cố định màu,
phá hủy peroxit, thủy
ngăn chặn sự ôi thiu,
phân lipit và hạn chế
tạo hương vị và điều
oxi hóa, cung cấp
hóa lượng nitrit.
protease
Nấm men
Nấm mốc
Debarymyces hánenii
Penicillium nalgiovense
Thủy phân lipit, ngăn
Tạo hương vị và làm
chặn sự oxi hóa.
giảm sự ôi thiu.
Thủy phân protein,
Tạo màu, tạo hương
lipit, phá hủy peroxit,
vị và ức chế sự ôi
làm giảm sự oxi hóa.
thiu.
Giới thiệu các chủng giống thương mại đang có trên thế giới hiện nay
Theo truyền thống, các sản phẩm lên men thường phụ thuộc vào chủng hoang
dã mà không phù hợp với bất kì loài cụ thể nào nhưng chúng thường có mối liên
quan tới chủng Lactobacilli plantarum.
Hiện nay các loài khác như Lb.casein và Lb.leichmanii cũng như nhiều loài
khác đều được phân lập từ các sản phẩm thịt lên men truyền thống.
Ở Mỹ, Lb.plantarum, Pediococcus pentosaceus hay P. axitilactici thường được
sử dụng làm chủng khởi động. Ở Châu Âu, các chủng khởi động được sử dụng
nhiều bao gồm Lb. sakei, Lb.plantarum, Pediococcus pentosaceus, Staphylococcus
xylosus, S. carnosus và đến một phạm vi thấp hơn Micrococcus spp [7].
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
14
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
Việc sử dụng các loài vi sinh vật trong tự nhiên không đảm bảo được chất
lượng sản phẩm. Ưu điểm của việc sử dụng chủng khởi động là cùng một loài vi
sinh vật có thể được nuôi cấy nhiều lần cắt giảm các biến thể của vi sinh vật và
được đưa vào sản phẩm với số lượng theo yêu cầu. Hiện nay, việc kết hợp các
chủng khởi động có sẵn trong một số vi sinh vật sản xuất axit lactic (ví dụ như
Lactobacilli) và cải thiện hương vị mong muốn (Micrococcaceae, Lb. brevis, Lb.
buchner). Tuy nhiên có rất ít các sản phẩm sử dụng các chủng khởi động là sự kết
hợp của một số loài VSV vì chúng không tạo ra được sự cân bằng hương vị.
Sự cấy chủng VSV khởi động trong quá trình lên men thịt [17]
Việc sản xuất XXLM đầu tiên dựa trên quá trình lên men tự nhiên do sự phát
triển của vi sinh vật tự nhien có trong ngyuên liệu. Chủng LAB thường có trong thịt
sống ở mức độ thấp (102 - 103 CFU/g) tốc độ thống trị sự lên men, NaCl, nitrate/nitrite,
và một môi trường kỵ khí thích hợp với LAB tăng trường và thành lập trong hệ sinh
thái của quá trình lên men thịt. Nấm men và nấm mốc cũng góp phần tạo hương vị
thông qua các hoạt động lipolytic và proteolytic và suy thoái lactic axit. Một số
VSV được sử dụng làm chủng khởi động trong xúc xích lên men có tên như sau :
Vi khuẩn : Chủng LAB được dụng phổ biến như
- Lactobacillus (L.plantarum; L.sakei; L.paracasei; Lactococcus lactic;
L.alimenterius; L.parpaplantarum;
L.pentosus; Lactococcus
garviae
Leuconostoccireum; Leuconostoccitreum mesenteroides; pediococcus spp).
- Enterococcus faecium; Enterococcus faecilis; Enterococcus durans và
pseudoavium Enterococcus.
- Micrococcaceae (Micrococcus varians).
- Staphylococcin (Staphylococcus carnosu; S.xylosus).
Nấm men : Debaryomyces hansenii, Candida famata.
Nấm mốc : thường là Penicillium nalgiovens; P.chrysogen; P.camemberi.
Sử dụng vi khuẩn lactic sinh tổng hợp bacterioxin [17]
Thịt rất nhạy cảm với các hư hỏng mà VSV gây ra, đó là do chính các đặc điểm
sinh thái của thịt (aw, pH và các dưỡng chất). Trong thịt, LAB là trong số các VSV
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
15
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
dễ phát triển, khi thịt được chế biến thành xúc xích lên men, bảo quản cực lạnh hoặc
đóng gói chân không hoặc trong môi trường có biến đổi thành phần không khí. Vai
trò quan trọng của nhóm vi khuẩn lactic và cầu khuẩn catalase trong quá trình lên
men thịt. Trong đó ngoài các vai trò chính lên men tạo axit lactic để hình thành cấu
trúc và hương vị cho sản phẩm thì vai trò kháng khuẩn của LAB trong thịt lên men
nhằm nâng cao tín an toàn và kéo dài thời hạn sử dụng là một trong những tính chất
không kém phần quan trọng. Cơ chế kháng khuẩn hay cạnh tranh môi trường của
LAB là do gây ra sự nhiễm VSV đối với các vi khuẩn gây hỏng và gây bệnh trong
qua một số cơ chế như cạnh tranh oxi và dưỡng chất, cạnh tranh vị trí tấn công/bám
dính và sản sinh ra một loại các chất ức chế : axit lactic, axetic, axetadehit, diacetyl,
hydroperoxit, reuterin,…và bacterioxin. Trong đó bacterioxin một thành phần
kháng khuẩn có bản chất protein chỉ được sinh ra bởi một số loài. Nhiều loài
bacterioxin có phổ kháng khuẩn khá rộng đặc biệt là có khả năng kháng được các
VSV gây bệnh, sinh độc tố. Do có bản chất là protein nên rất dễ bị phân hủy bởi
protease trong hệ thống tiêu hóa, do vậy hiện nay trên thế giới nó được quan tâm
đặc biệt nhằm ứng dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm.
Vai trò sinh tổng hợp chất kháng khuẩn bacterioxin và giải pháp ứng dụng trong
công nghệ chế biến thịt lên men [17]
Bacterioxin là các polipeptit có tính kháng khuẩn được snr sinh trên ribosome
hoặc các protein có tác dụng kháng khuẩn khi ở dàng thành thục, chống lại một phổ
hẹp các loại vi khuẩn họ hành gần gũi (Jack và cộng sự, 1995). Tuy thuộc vào bản
chất prtein của mình mà bacterioxin có thể bị vô hoạt bởi các protease trong đường
ruột. Phần lớn các bacterioxin đã biết cho đén này là các phân tử cation có tới 60
phân tử axit amin và biền nhiệt.
Bacterioxin do vi khuẩn lactic sinh ra là các phân tử protein hay peptit màng
điện tích dương, khích thước nhỏ (gồm 30-60 axit amin), có điểm đẳng điện cao và
có khả năng ức chế các vi khuẩn có quan hệ gần với vi khuẩn sinh ra bacterioxin đó.
Chủng vi khuẩn lactic sản sinh bacterioxin là : Lactococcus sub. Lactic ( nisin );
L.acidophilus (lactacin B.F), L.brevis; L.casei; L.carnis; L.delbrueckii; L.fermenti;
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
16
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
L.gasserri; L.helveticus và L.plantarum … Vai trò chủ yếu của bacteriocin là khả
năng ức chế các VSV gây hư hỏng như Listeria monocytogens. Bacteriocin được
sinh từ chủng Pediococcus có khả năng chống lại L.monocytogens trước khi sự giảm
pH một cách rõ rệt diễn ra, mặc dù hoạt tính đó được tăng cường ở giá trị pH thấp.
2.1.1.5 Quá trình làm khô và làm chín, sấy hoặc hun khói [8];[12];[13];[19];[20]
Sau giai đoạn lên men, xúc xích được làm khô và làm chín, sấy hoặc hun khói.
Sấy (gia nhiệt) là một quá trình đặc biệt cho sản xuất xúc xích lên men, quá trình
này nên tránh làm khô cứng bề mặt protein để khuếch tán nước từ trung tâm ra bên
ngoài bị cản trở. Động học sấy và thời gian khác nhau, tùy thuộc vào nhiệt độ và tốc
độ không khí. Các thông số này khá quan trọng so với giai đoạn lên men và khoảng
từ 10°C đến 15°C trong 4 - 12 tuần của xúc xích lên men khô ở Pháp, Ý, Tây Ban
Nha, Achentina và Hy Lạp. Nhiệt độ làm khô cao hơn (16 - 18°C) thì có trong sản
phẩm xúc xích khô của Hy Lạp và Đông Châu Âu, cùng với thời gian chín ngắn
hơn. Độ ẩm trong quá trình lên men khác nhau tối thiếu từ 63% đến 75%, giá trị tối
đa 86% đến 95% trong xúc xích lên men khô, dẫn đến biến đổi aw trong giai đoạn
làm khô cuối cùng của xúc xích truyền thống. Trên bề mặt của xúc xích lên men
khô, nấm mốc có lợi tăng trưởng theo mong muốn để ngăn ngừa quá mức khô, bảo
vệ phản ứng oxy hóa và góp phần phát triển hương vị.
Ở miền trung và miền bắc châu Âu, sự hun khói là một công nghệ phổ biến, nó
góp phần kháng khuẩn và chống oxy hóa, bên cạnh việc tạo ra hương vị đặc trưng và
các thành phần màu sắc. Sự hun khói là một công nghệ mới quan trọng tiến triển
trong vài năm gần đây; Tủ hun khói trong quá trình đốt cháy gỗ có kiểm soát (300 600°C) để giảm thiểu việc sản xuất polycyclic hydrocarbon đã được phát triển. Ở Mỹ
xúc xích lên men bán khô có giai đoạn sấy ngắn sau khi lên men trước hun khói.
Quá trình làm khô và làm chín là quá trình làm bay hơi nước bằng cách điều
chỉnh bằng độ ẩm, nhiệt độ của môi trường lên men. Quá trình sấy hay làm khô sẽ
quyết định một phần đến tính chất của sản phẩm, màu sắc, hương vị, cấu trúc của
sản phẩm. Mức độ làm khô thay đổi đáng kể và là nhân tố chính trong quá trình xác
định tính chất hóa lý và tính chất cảm quan của xúc xích, cũng như khả năng ổn
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
17
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
định trong thời kỳ bảo quản. Trong trường hợp của xúc xích lên men khô, nó không
nhằm mục đích xử lý nhiệt mà quá trình làm khô là điểm tới hạn khống chế đối với
sự khống chế ký sinh trùng (Trichinella). Độ ẩm tương đối cao ở điểm khởi đầu của
hoạt động làm khô, giữ vỏ xúc xích ướt và mềm, và hạ thấp dần độ ẩm tương đối
của không khí trong giai đoạn đầu của quá trình làm chín làm khô này là yếu tố
quan trọng để cho phép độ ẩm di chuyển từ bên trong ra lớp bên ngoài. Trong tất cả
các trường hợp, cần thiết phải khống chế quá trình làm khô sao cho tốc độ thoát
nước trên bề mặt của xúc xích cân bằng với tốc độ ẩm di chuyển từ bên trong xúc
xích. Quá trình làm khô nhanh chỉ có thể được tiến hành trong loại sản phẩm có giá
trị pH thấp và khả năng hòa tan protein thấp một cách tương đối nhằm tạo thuận lợi
cho sự thoát ẩm. Quá trình làm khô hơi nước thấm qua vỏ bao và bay hơi, nó làm
giảm hoạt động của vi sinh vật, làm giảm khối lượng sản phẩm, tăng cấu trúc rắn
chắc, tạo hương thơm, màu sắc đặc trung cho sản phẩm. Nhờ quá trình làm khô mà
có thể nâng cao kết cấu của sản phẩm thịt so với nguyên liệu thịt ban đầu. Quá trình
làm khô có tác dụng trong quá trình bảo quản các sản phẩm thịt lên men bởi hoạt độ
nước giảm sẽ ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Hoạt độ nước còn phụ thuộc vào
pH, pH cao hơn thì hoạt độ nước sẽ giảm. Các thành phần khác của thịt như chất
béo không ảnh hưởng đến hoạt độ nước aw và do đó, aw không phụ thuộc vào độ ẩm
của vật liệu. Các thành phần hòa tan làm giảm giá trị aw và sấy là điều cần thiết để
các chất hòa tan vào thịt dễ dàng hơn. Hàm lượng muối NaCl có thể làm cho quá
trình khô chậm hơn.
Nhiệt độ và độ ẩm không khí bên trong buồng làm khô cần được điều chỉnh cẩn
thận để hỗ trợ quá trình chín và làm khô. Nhiệt độ trong buồng chín ban đầu được
giữ ở 22ºC và giảm dần dần đến +19ºC. Độ ẩm tương đối giảm dần từ giá trị điển
hình của 92 - 94% vào ngày đầu tiên đến 82 - 84% trước khi xúc xích được chuyển
giao cho các phòng làm chín và làm khô. Trong quá trình chín nhiệt độ được duy trì
ở mức thấp hơn 16 ºC tại độ ẩm tương đối của không khí 75 - 78%. Quá trình làm khô
của xúc xích là một qúa trình kéo dài, thời gian tối thiểu một phần tùy theo đường
kính của xúc xích. Quá trình làm khô được tiến hành ở nhiệt độ thấp, nhiệt độ cuối
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
18
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
trong khoảng 12-15°C. Tuy nhiên thông thường trong thực tế thường sử dụng nhiệt
độ cao hơn trong giai đoạn đầu, sau đó nhiệt độ được giảm theo quy trình dù tiếp
theo là quá trình làm khô. Độ ẩm tương đối cũng được giảm theo quy trình và
thường được giữ ở khoảng 10%. Các tham số vật lý được áp dụng để đảm bảo kiểm
soát quá trình lên men của vi khuẩn kết quả trong việc giảm độ pH 4,9 - 5,4 và mất
nước dần dần kiểm soát kết quả độ ẩm còn lại trong xúc xích lên men thấp khoảng
35%. Thời gian của quá trình làm khô và làm chín chủ yếu phụ thuộc vào đường
kính của xúc xích và độ ẩm tương đổi của không khí. Độ ẩm được giữ quá cao, quá
nhiều nước được giữ lại ở bề mặt thường dẫn đến sự phát triển của vi khuẩn tăng
lên trên bề mặt, do đó tạo thành một lớp nhầy nhụa. Nếu độ ẩm giảm quá nhanh đặc
biệt là trong giai đoạn đầu của quá trình, một lớp vỏ khô cứng và được hình thành ở
lớp ngoài cùng là xúc xích. Lớp vỏ này là không thể để điều chỉnh đường kính giảm
gây ra bởi liên tục thua lỗ của độ ẩm và như là một vết nứt kết quả sẽ xuất hiện ở
trung tâm của sản phẩm.
Hơi nước bốc ra từ bề mặt sản phẩm do đó làm thay đổi thành phần của lớp bề
mặt, hơi nước tiếp tục di chuyển từ trong ra ngoài làm giảm lượng nước của sản
phẩm. Trong gia đoạn đầu của quá trình sấy khô độ ẩm của lớp bên ngoài giảm,
trong khi nước bên trong chưa giảm. Cân bằng hàm lượng nước lớn nên nước bên
trong dịch chuyển dần ra ngoài. Khi cân bằng của hàm lượng nước trở nên thấp hơn
do đó làm chậm quá trình làm khô. Sự khác biệt về hàm lượng nước các lớp hầu
như không thay đổi sau khi kết thúc quá trình phơi khô. Nếu bề mặt thịt bị bao bọc
bởi chất béo, quá trình sản xuất thu được hương thơm rất chậm. Hơi nước thoát ra
sẽ làm tăng độ ẩm tương đối của không khí xung quanh vì vậy để duy trì độ ẩm
tương đối của không khí để quá trình làm khô diễn ra dễ dàng hơn. Nhiều loại xúc
xích bán khô được hun khói trong quá trình làm khô và quá trình hun khói cũng
được ứng dụng trong xúc xích khô là loại không có quần thể nấm men, nấm mốc
phát triển tiếp theo. Trong trường hợp của xúc xích khô, đặc biệt những loại có sự
phát triển của men mốc trên bề mặt, thì có sự biến đổi rất lớn về hóa học trong quá
trình làm khô, mà nó có thể coi là sự chín. Trong một số trường hợp, quá trình làm
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
19
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
khô được hoàn thiện tương ứng ở giai đoạn đầu, sự chín được tiếp tục cho tới khi
tiêu dùng. Sự chín ảnh hưởng tới tính chất cảm quan của xúc xích, điển hình là mùi
hương đặc trưng. Các phản ứng chủ yếu là sự thủy phân lipid và protein. Sự phát
triển của men, mốc trên bề mặt làm biển đổi sự chín. Nấm mốc có ảnh hưởng đặc
biệt rõ nét, các sợi nấm xuyên qua lớp vỏ và đâm sâu vào trong hỗn hợp thịt. Sự
chuyển hóa axit lactic làm tăng giá trị pH trong khi hàm lượng ẩm có xu hướng ổn
định hơn, tránh sự thủy phân trên bề mặt.
Ở một số nước, xúc xích lên men vẫn được làm khô bằng cách đặt trực tiếp dưới
ánh sáng mặt trời, hoặc bằng cách treo ở nhiệt độ thấp trong các hang tự nhiên. Ở
những nước công nghiệp, xúc xích có thể được vận chuyển thành dãy qua những cái
bể mà mỗi bể được giữ nhiệt độ và độ ẩm cố định. Theo cách lựa chọn khác xúc xích
có thể được giữ trong một bể đơn mà trong đó độ ẩm và nhiệt độ được thay đổi theo
mỗi công đoạn của quá trình làm khô. Trong quá trình sản xuất xúc xích bán khô với
quy mô nhỏ, các sản phẩm được giữ trong các bể giống nhau xuyên suốt toàn bộ quá
trình sản xuất quay vòng của quá trình: lên men, làm khô, và hun khói. Các nhân tố
điều chỉnh trong quá trình làm khô sản phẩm thịt là độ ẩm tương đối của không khí,
nhiệt độ, mức độ lưu thông không khí. Trong đó nhiệt độ là điều hiệu quả nhất đặc
biệt đối với sản phẩm thịt. Nhiệt độ quá trình bắt đầu làm khô cần thấp khoảng 10ºC
để ngăn chặn hoạt động của vi khuẩn. Các sản phẩm khô chậm hơn vì sự thoát hơi
nước chậm hơn ở nhiệt độ này. Tuy nhiên thì sự an toàn cao hơn và trường hợp xơ
cứng ít xảy ra hơn. Phạm vi độ ẩm tương đối của không khí từ 70 - 95% tùy theo loại
sản phẩm. Trong quá trình làm khô, các tính chất cơ học của sản phẩm biến đổi nhiều
so với nguyên liệu thịt ban đầu. Sản phẩm dai hơn, dễ dàng thái mỏng hơn, tạo độ
cứng chắc và tính linh hoạt là rất quan trọng trong quá trình làm khô.
Độ dẻo ban đầu của thịt dần mất đi.
Độ dai và khả năng thái lát được cải thiện.
Hàm lượng nước quá thấp trong các sản phẩm quá khô gây ra sự biến tính của
protein và giảm sự trương nở. Kết quả là sản phẩm đó quá dai, mất nước gây ra độ
bền kéo ở lớp ngoài. Quá trình làm khô nhanh làm cho biến tính lớp ngoài do đó lớp
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
20
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
này trở nên không thể phục hồi, lớp vỏ bị xơ cứng. Các lớp bên ngoài bị tách ra từ
các lớp bên trong, gây ra các hốc và vỡ. Vì vậy không khí xâm nhập sâu hơn vào phía
trong của sản phẩm. Với oxy trong nó tạo điều kiện cho vi khuẩn hiếu khí hoạt động
làm cho bên trong ôi và có màu xanh lá cây, mùi hôi xuất hiện. Điều đó lý giải vì sao
sản phẩm phải được sấy khô từ từ để tránh các trường hợp xơ cứng. Một điều lưu ý
khi nhồi sản phẩm là không tạo các lỗ khí sẽ làm cho sản phẩm trở nên rỗng hơn dễ
dàng. Trong các sản phẩm ít chất béo thường xuyên xảy ra hiện tượng này. Chất béo
có tác dụng làm mềm sản phẩm vì vậy làm khô là việc cần thiết để sản phẩm có độ
cứng. Các hạt chất béo cần phải dính vào thịt để tránh tạo ra các lỗ hổng, điều này
làm ảnh hưởng đến độ cứng chắc cũng như chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
Quá trình gia nhiệt (sấy hoặc hun khói) [13];[20]
Gia nhiệt là quá trình có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với nhiều sản phẩm
thực phẩm. Từ ngày xa xưa sấy và hun khói được biết đến với nhiều loại sản phẩm
khác nhau trên toàn thế giới. Hun khói là quá trình có thể giảm lượng nước, giảm sự
phát triển của VSV và sự ôi trên bề mặt, làm cho sự bay hơi nước dễ dàng hơn. Hun
khói cũng đem lại hương vị thơm ngon đặc trưng, dễ chịu cho sản phẩm. Quá trình
sấy ở nhiệt độ thấp, thời gian ngắn, nhiệt độ thường 50 - 65ºC ở nhiệt độ sấy này có
thể tiêu diệt hầu hết các VSV gây bệnh, gây hư hỏng sản phẩm. Quá trình sấy và
hun khói để đạt được các mục đích làm chín giảm hàm lượng nước cho sản phẩm.
Gia nhiệt nhẹ là điều cần thiết để các chất hòa tan vào thịt một cách dễ dàng hơn.
Những biến đổi xảy ra trong quá trình sấy và hun khói
a. Tạo màu nâu trên bề mặt sản phẩm bằng các phản ứng giữa các hợp chất cacbonyl
trong khói gỗ với nhóm amin tự do trong thịt.
b. Tạo lớp màng cho sản phẩm bởi phản ứng giữa axit của khói và các phenol cao
phân tử với protein của thịt, ngăn cản sự oxy hóa sản phẩm.
c. Tạo màu hồng đỏ bền của thịt bởi sự chuyển hóa từ nitrosomyglobin thành
nitrosoferhemocrom dưới tác dụng của nhiệt.
d. Tạo gel protein sợi tơ cơ bao quanh chất béo và cho sản phẩm có cấu trúc rắn chắc.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
21
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
e. Gia nhiệt làm giảm mối nguy VSV giúp cho sản phẩm kéo dài thời gian bảo quản
và an toàn hơn cho người sử dụng.
f. Tạo hượng vị màu sắc do các phản ứng xảy ra như phản ứng Maillard là sự tham
gia của các hợp chất đường với các axit amin của thịt.
2.2 Những biến đổi và sự chuyển hóa xảy ra trong quá trình làm khô và
làm chín [9];[19]
Sự biến đổi sinh hóa chính xảy ra trong quá trình làm khô và làm chín, ảnh
hưởng xuất hiện đến chất lượng an toàn và cảm quan của xúc xích lên men, được
thể hiện trong hình 4.
Protein
Gluxit
Enzym thịt,
VSV lactic
VK lactic
Các axit hữu cơ
Các peptit, amino axit
Lipit
Enzym thịt,
VSV lactic
Các axit béo tự do
VK lactic,
cầu khuẩn
Những hợp chất tạo vị
Những hợp chất tạo hương
thơm
Các chất phụ
gia và gia vị
Sấy hoặc
hun khói
Hình 4 : Sự biến đổi sinh hóa của các chất trong quá trình lên men xúc xích
2.2.1 Sự biến đổi pH và acid hóa [9];[19]
Nó là kết quả từ quá trình lên men đường bởi vi khuẩn lactic. Quá trình lên men
lactic chuyển hóa đường theo hai phương thức : lên men đồng hình (sản phẩm chính
là axit lactic chiếm 90% - 98%) và lên men dị hình (ngoài axit lactic còn có thể tạo
ra các axit hữu cơ khác, ethanol và CO2). Quá trình này có một vai trò quan trọng
trong việc tạo hương vị , màu sắc, sự phát triển cấu trúc và kiểm soát được vi khuẩn
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
22
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
Luận văn thạc sỹ
Học viên: SYSOMBATH Phitsamone
không mong muốn trong suốt quá trình lên men.Việc bổ sung đường và các yếu tố
công nghệ sản xuất (nhiệt độ, ướp muối và thời gian chín) đều có ảnh hưởng đến tỷ
lệ axit hóa, giá trị pH cuối cùng và tính chất cảm quan của xúc xích. Mức độ axit
hóa cần thiết phụ thuộc vào tính chất cảm quan của sản phẩm. Axit lactic là hương
vị được mong muốn có trong xúc xích ở phái bắc Châu Âu, nhưng không điển hình
trong các loài thịt lên men ở phái nam Châu Âu.
Sự axit hóa thế hiện trong quá trình lên men đến quá trình chín sinh hóa qua các
dấu hiệu : pH giảm, axit axetic tăng, lượng axit lactic tăng dần trong 20 – 25 ngày
đầu và sau đó có xu hướng giảm.
2.2.2 Sự thay đổi hoạt độ nƣớc ( aw ) [9]
Hoạt độ nước được quyết định với việc bổ sung hay loại trừ nước bằng các chất
hóa tan (đặc biệt là NaCl) và việc bổ sung chất béo. Giai đoạn đầu aw giảm tạo
thuần lợi cho LAB, Micrococcus và Staphylococcus spp phát triển trong giai đoạn
khợi động của quá trình lên men. Sự giảm aw của xúc xích lên men trong quá trình
làm khô ảnh hưởng rõ rệt đến sự phát triển và sống sót của các VSV có hại, và ảnh
hưởng rất mạnh tới độ chắc của xúc xích và hoạt động của các enzym trong quá
trình chín.
2.2.3 Sự thủy phân protein trong thịt [8]
Sự thủy phân protein trong quá trình lên men làm tăng khả năng tiêu hóa, khả
năng phân giải mạng lưới protein thịt lên men trong 22 ngày tăng từ 73,8% tới
78,8% và khả năng tiêu hóa protein tăng từ 92% lên 94,1% .
Trong khi xúc xích lên men chín các peptit và axit amin tạo ra hương vị đặc
trưng cho những sản phẩm xử lý sấy và có vai trò như chất tăng hương vị.
Ảnh hưởng của pH trên quá trình thủy phân các chất protein thịt và có thể có
ảnh hưởng đến kết cấu của XXLM. Sự giảm đáng kể trong tỷ lệ khai thác như
protein sarcoplasmic hoặc myofibrillar bằng cách sử dụng các phương pháp tiêu
chuẩn là chính xác nhất. Mức độ thủy phân hai phần bị mất trong quá trình chín
cũng đã được hiển thị đến từ một sản phẩm khác với một phần nhỏ đôi khi bị ảnh
hưởng nhiều hơn.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
23
Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm
