ỨNG DỤNG VI SINH VẬT NHẰM GIẢM HÀM LƯỢNG NITRATE TRONG DƯA MUỐI CHUA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG VI SINH VẬT NHẰM GIẢM HÀM LƯỢNG
NITRATE TRONG DƯA MUỐI CHUA

Ngành học

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện

: NGUYỄN THỊ ÁNH CHÂU

Niên khóa

: 2009 - 2013

 

Tháng 6/2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG VI SINH VẬT NHẰM GIẢM HÀM LƯỢNG
NITRATE TRONG DƯA MUỐI CHUA

Hướng dẫn khoa học

Sinh viên thực hiện

TS. NGUYỄN TIẾN THÀNH

NGUYỄN THỊ ÁNH CHÂU

ThS. TRƯƠNG PHƯỚC THIÊN HOÀNG

Tháng 6/2013


LỜI CÁM ƠN
Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ
trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời
gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều
sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Ban giám hiệu nhà trường,
quý Thầy Cô ở Bộ môn Công Nghệ Sinh học – Trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ
Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập và hoàn thành tốt đề tài này.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Tiến Thành, ThS. Trương
Phước Thiên Hoàng cùng với tri thức và tâm huyết của mình đã truyền đạt vốn kiến
thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập cũng như quá trình thực hiện đề tài,
tận tâm hướng dẫn em qua từng buổi nói chuyện, thảo luận về các vấn đề trong đề tài
cũng như trong cuộc sống. Nếu không có những lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy cô

em nghĩ đề tài này của em rất khó có thể hoàn thiện được. Một lần nữa, em xin chân
thành cảm ơn thầy cô.
Để có được thành công bước đầu như ngày hôm nay, em cũng xin gửi lời cảm
ơn chân thành tới:
Cô Nhã Trầm đã tận tâm dìu dắt, hỗ trợ lớp 09SH trong suốt bốn năm qua.
KS. Trương Thị Ngọc Hân, KS. Nguyễn Tường Ngọc Tú, KS. Nguyễn Phan
Thành, anh Tuấn đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Bạn Huy, Pháp, Quý, Đô, nhóm K8 đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian
thực hiện đề tài.
Hai bạn Hải và Vân lớp DH12SH cũng đã nhiệt tình giúp đỡ tôi rất nhiều.
Cuối cùng tôi cũng xin cảm ơn các anh chị khoá trước và tập thể lớp DH09Sh
đã đóng góp, động viên giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2013
Nguyễn Thị Ánh Châu

i


TÓM TẮT
Dưa cải muối chua là thức ăn phổ biến và rất được ưa chuộng tại Việt Nam.
Theo Hải Yến và Xuân Tươi (2013), sản phẩm này rất có triển vọng đối với thị trường
trong nước cũng như xuất khẩu sang các nước. Vì vậy, đòi hỏi sản phẩm không những
đạt chất lượng cao mà phải an toàn. Do đó, đề tài được thực hiện nhằm mục đích phân
lập, bổ sung vi khuẩn làm giảm hàm lượng nitrate trong dưa cải giúp hoàn thiện, nâng
cao chất lượng sản phẩm và tăng hiệu quả kinh tế. Từ đó góp phần định hướng cho các
ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp chế biến thực phẩm.
Thí nghiệm được bắt đầu bằng việc tiến hành thu thập các mẫu dưa cải trên thị
trường, sau đó tiến hành xác định hàm lượng nitrate theo ngày ủ chua bằng phương
pháp so màu với Natri salicylate. Từ 10 mẫu dưa cải khác nhau được thu thập quanh

khu vực Thủ Đức và các vùng lân cận tiến hành phân lập, tuyển chọn các chủng vi
khuẩn có khả năng phân giải nitrate trên môi trường đặc trưng Giltay chứa cơ chất là
KNO3, kết hợp với kiểm tra các đặc tính sinh hóa của các chủng phân lập được. Cuối
cùng tiến hành muối dưa cải có bổ sung chủng vi khuẩn có khả năng khử nitrate cao
nhất và so sánh hàm lượng nitrate với các mẫu đối chứng.
Kết quả sau khi khảo sát các mẫu dưa cải cho thấy hàm lượng nitrate trong dưa
cải vượt ngưỡng cho phép của Tổ chức Sức khỏe Thế giới (WHO) (2.000 – 5.000
mg/kg, so với ngưỡng cho phép của WHO về hàm lượng nitrate có trong rau, củ từ 60
– 1.500 mg/kg) ở các ngày thứ nhất, hai và ba trong thời gian lên men.
Quá trình phân lập các chủng vi sinh phản nitrate đã phân lập được 6 chủng có
khả năng khử nitrate trên môi trường Giltay và tuyển chọn 2 chủng có khả năng khử
nitrate cao khi nuôi cấy trên môi trường dịch thể nitrate.
Cuối cùng khi bổ sung hai chủng vi khuẩn trên vào các mẫu dưa cải cho thấy
hàm lượng nitrate thấp hơn so với mẫu không bổ sung vi khuẩn. Trong đó mẫu bổ
sung kết hợp 2 chủng vi khuẩn chiếm ưu thế cao nhất nhưng chất lượng cảm quan
không tốt bằng mẫu đối chứng.
Từ khóa: muối chua dưa cải, phương pháp so màu với Natri salicylate, vi khuẩn
khử nitrate.

ii


SUMMARY
The subject: “Application of beneficial microorganisms to reduce the nitrate
content in fermented cabbage” at the laboratory of the Research Institute of Biotechnology
and Environment, Nong Lam University, from December 2012 to May 2013.
Advisors: Dr. Nguyen Tien Thanh
ME. Truong Phuoc Thien Hoang
The study was carried out to apply beneficial bacteria in reducing nitrate
concentration in fermented cabbage. The strains of beneficial bacteria ware isolated

and added in fermented cabbage to evaluate the nitrate reduction efficiency during the
fermentation process. The samples were collected from households and retailers in
some markets in Thu Duc area for further fermentation procedure evaluation and
nitrate level determination. The total of 10 samples collected from the market were use
to determine the nitrate concentration using color comparison with sodium salicylate.
The strains of nitrate-reducing bacteria were isolated and cultured on specific media
Giltay containing KNO3, combining with biochemical characteristics testing of the
isolated strains. After that, the cabbage was fermented with additional nitratedecomposing bacteria and the nitrate concentration was compared with the control
treatment.
The results showed that, the nitrate concentration in 10 collected samples in the
survey varied from 2000 – 5000 mg/kg exceeded the allowable level of WHO (60 –
1500 mg/kg) on the first, second and the third days of fermentation. The results of
isolation have collected 6 strains capable of decomposing nitrate in Giltay media and 2
strains with very high nitrate decomposing ability were selected. Finally, adding 2
selected strains in the fermentation process showed lower nitrate level compared to the
control treatment and the lowest nitrate level was found in the treatment which was
added both 2 nitrate-decomposing bacterial trains.
Keyword: Color comparison with Sodium salicylate, Fermented cabbage, Nitrate
Reducing Bacteria, Photometric method.

iii


MỤC LỤC
Trang
Lời cám ơn ........................................................................................................................ i
Tóm tắt .............................................................................................................................ii
Summary ........................................................................................................................ iii
Mục lục ........................................................................................................................... iv
Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................... viii

Danh sách các bảng ........................................................................................................ ix
Danh sách các hình .......................................................................................................... x
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................................. 1
1.2 Yêu cầu ...................................................................................................................... 2
1.3 Nội dung đề tài .......................................................................................................... 2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................... 3
2.1. Giới thiệu nguyên liệu .............................................................................................. 3
2.1.1. Cải bẹ ..................................................................................................................... 3
2.1.1.1 Thành phần hoá học của cải bẹ............................................................................ 3
2.1.1.2 Tính chất của cải bẹ ............................................................................................. 5
2.1.1.3 Tính chất công nghệ ............................................................................................ 6
2.1.1.4 Têu chuẩn chọn nguyên liệu ................................................................................ 6
2.1.2. Củ hành tím (Allium schoenoprasum) ................................................................. 6
2.1.3 Ớt (Capsicum frutescens L.) ................................................................................... 6
2.1.4 Tỏi (Allium sativum L.) ......................................................................................... 7
2.1.5 Muối ăn .................................................................................................................. 7
2.1.6 Đường ..................................................................................................................... 8
2.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình muối chua .................................................................. 8
2.2.1. Quá trình lên men tổng quát của vi khuẩn lactic ................................................... 8
2.2.1.1 Các dạng lên men lactic ....................................................................................... 8
2.2.1.2 Các giai đoạn trong quá trình lên men lactic .................................................... 10
2.2.2. Vi sinh vật trong lên men lactic........................................................................... 10
2.2.2.1 Vi khuẩn ............................................................................................................ 10
2.2.2.2 Nấm men .......................................................................................................... 12
iv


2.2.2.3 Nấm mốc .......................................................................................................... 12
2.3. Nitrate và Phản ứng phản nitrate ........................................................................... 12

2.3.1. Nitrate ................................................................................................................. 12
2.3.1.1 Đặc điểm và tính chất ....................................................................................... 12
2.3.1.2 Nguồn gốc của Nitrates (NO3) ......................................................................... 13
2.3.1.3 Nitrate trong thực vật......................................................................................... 13
2.3.1.4 Ảnh hưởng của nitrate tới sức khỏe và tuổi thọ con người, động vật .............. 14
2.3.2. Phản ứng phản nitrate hóa .................................................................................. 15
2.3.2.1 Các vi sinh vật khử nitrate ................................................................................. 15
2.3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử nitrate của vi khuẩn ......................... 16
2.3.3. Một số phương pháp định lượng nitrate .............................................................. 16
2.3.3.1 Phương pháp thể tích ........................................................................................ 17
2.3.3.2 Phương pháp so màu ........................................................................................ 17
2.3.3.3 Phương pháp dòng chảy (FIA) ........................................................................ 19
2.3.3.4 Phương pháp cực phổ ...................................................................................... 19
2.3.3.5 Phương pháp đo khí .......................................................................................... 20
2.3.3.6 Phương pháp xác định tổng NO3- và NO2- ....................................................... 20
2.4. Quy trình chế biến dưa cải...................................................................................... 21
2.4.1. Quy trình chế biến dưa cải truyền thống ............................................................ 21
2.4.2. Quy trình chế biến dưa cải công nghiệp .............................................................. 22
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................... 25
3.1 Thời gian địa điểm ................................................................................................... 25
3.2 Khảo sát quy trình muối chua dưa cải ..................................................................... 25
3.3. Khảo sát hàm lượng nitrate trong mẫu dưa cải vào các thời điểm khác nhau........ 25
3.3.1 Nguồn gốc mẫu thí nghiệm .................................................................................. 25
3.3.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất ................................................................................ 25
3.3.3 Chuẩn bị mẫu ........................................................................................................ 26
3.3.4 Xác định hàm lượng nitrate bằng phương pháp so màu với Natri salicylate ....... 28
3.4. Phân lập chủng vi khuẩn có khả năng khử nitrate .................................................. 28
3.4.1 Vật liệu ................................................................................................................. 28
3.4.2 Phương pháp phân lập .......................................................................................... 29
3.4.3 Phương pháp kiểm tra sinh hóa của các chủng vi sinh vật phân lập được ........... 29

3.5. Bổ sung vi khuẩn khử nitrate vào quy trình muối chua dưa cải ............................. 30
3.5.1. Quy trình sản xuất Cải muối chua dự kiến .......................................................... 30
v


3.5.1.1 Quy trình dự kiến............................................................................................... 30
3.5.1.2 Thuyết minh quy trình ....................................................................................... 30
3.5.2. Bố trí thí nghiệm .................................................................................................. 31
3.5.2.1 Thí nghiệm khảo sát khả năng khử nitrate của các chủng M1, M2 .................. 31
3.5.2.2 Khảo sát hàm lượng nitrate dưa cải ................................................................... 32
3.5.2.3 Phương pháp đánh giá các thông số của môi trường thí nghiệm ...................... 32
3.5.2.4 Đánh giá chỉ tiêu vi sinh .................................................................................... 32
3.5.2.5 Theo dõi sự thay đổi và đánh giá cảm quan ...................................................... 33
3.6 Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................................... 33
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................... 34
4.1 Kết quả khảo sát quy trình muối chua dưa cải truyền thống ................................... 34
4.2 Kết quả khảo sát hàm lượng nitrate có trong dưa cải tại các điểm khác nhau ........ 35
4.3 Kết quả quả phân lập các chủng vi sinh vật khử nitrate .......................................... 36
4.3.1 Kết quả quả phân lập và làm thuần ...................................................................... 36
4.3.2. Kết quả định danh vi khuẩn bằng các phản ứng sinh hóa ................................... 37
4.3.2.1 Kết quả nhuộm Gram ........................................................................................ 37
4.3.2.2 Kết quả kiểm tra khả năng khử nitrate của 6 chủng phân lập được .................. 38
4.3.2.3 Kết quả kiểm tra sinh hóa chủng M1 và M2 ..................................................... 39
4.4. Bổ sung vi khuẩn khử nitrate vào quy trình muối chua dưa cải ............................. 40
4.4.1 Hàm lượng nitrate trong các mẫu dưa cải có bổ sung vi khuẩn ........................... 40
4.4.2. Các thông số môi trường ..................................................................................... 42
4.4.2.1 Thông số pH trong quá trình thí nghiệm ........................................................... 42
4.4.2.2 Hàm lượng acid tổng số trong quá trình thí nghiệm ......................................... 43
4.4.2.3 Mật độ vi khuẩn khử nitrate ở sau 24 và 120 giờ lên men ................................ 44
4.4.3 Kết quả các chỉ tiêu vi sinh................................................................................... 45

4.4.4 Sự thay đổi cảm quan và đánh giá cảm quan ....................................................... 46
4.5. Đề xuất quy trình muối chua dưa cải có hàm lượng nitrate đạt giới hạn an toàn. . 49
4.5.1 Sơ đồ quy trình ..................................................................................................... 49
4.5.2 Giải thích quy trình ............................................................................................... 50
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 51
5.1 Kết luận.................................................................................................................... 51
5.2 Đề nghị .................................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 52
PHỤ LỤC
vi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CFU

Colony Forming Unit

ctv

Cộng tác viên

DRBC

Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol Agar

ĐC

Đối chứng

FAO

FIA

Food and Agriculture Organization
Flow Injection Analysis

LB

Luria Bertani

MPN

Most Probable Number Method

MR – VP

Methyl Red, Voges - Proskauer

NA

Nutrient Agar

O/F

Oxydation/Fermentation

OD

Optical Density

UV – VIS

Ultraviolet - Visible

WHO

World Health Organization

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cải bẹ (% khối lượng) .............................................. 4
Bảng 2.2 Thành phần các chất màu trong 100g nguyên liệu .......................................... 6
Bảng 2.3 Thành phần chất dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của tỏi ...................... 7
Bảng 2.4 Chỉ tiêu về đường saccharose sử dụng trong sản xuất .................................... 8
Bảng 3.1 Kí hiệu mẫu và nơi lấy mẫu........................................................................... 25
Bảng4.1 Thống kê kết quả khảo sát (%) ...................................................................... 34
Bảng 4.2 Mật độ vi khuẩn tổng số trong mẫu phân lập ................................................ 36
Bảng 4.3 Đặc tính các khuẩn lạc phân lập trên môi trường Giltay ............................... 37
Bảng 4.4 Đặc điểm nhuộm Gram của các chủng phân lập được .................................. 38
Bảng 4.5 Một số phản ứng sinh hóa dùng để định danh chủng M1 và M2 .................. 39
Bảng 4.6 Hàm lượng nitrate trong thời gian lên men ................................................... 40
Bảng 4.7 Sự tạo thành acid tổng số trong thời gian muối chua .................................... 43
Bảng 4.8 Mật độ vi khuẩn khử nitrate sau 24 và 120 lên men. .................................... 44
Bảng 4.9 Kết quả các chỉ tiêu đánh giá vi sinh sau 120 giờ lên men............................ 45
Bảng 4.10 Những thay đổi cảm quan trong quá trình muối dưa sau 48 giờ ................. 47
Bảng 4.11 Những thay đổi cảm quan trong quá trình muối dưa sau 120 giờ ............... 48

viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1 Sơ đồ quy trình chế biến dưa cải truyền thống. .......................................... 21
Hình 2.2 Quy trình chế biến dưa cải tại các hộ gia đình ở làng Tân Lược ................. 22
Hình 2.3 Sơ đồ quy trình chế biến dưa cải công nghiệp. ............................................ 24
Hình 3.1 Quy trình ly trích nitrate từ dưa cải chua theo phương pháp nghiền ........... 27
Hình 3.2 Phân lập vi khuẩn phản nitrtate trên môi trường Giltay .............................. 29
Hình 3.3 Sơ đồ quy trình muối chua dưa cải dự kiến ................................................. 30
Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm. ............................................................................... 32
Hình 4.1 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ phần trăm lượng người sử dụng dưa cải .................. 35
Hình 4.2 Sự biến thiên nồng độ nitrate trong dưa cải theo thời gian.......................... 35
Hình 4.3 Kết quả nhuộm Gram ................................................................................... 38
Hình 4.4 Kết quả kiểm tra khả năng khử nitrate ......................................................... 38
Hình 4.5 Biểu đồ thể hiện sự biến thiên pH của các mẫu dưa cải theo thời gian ....... 42
Hình 4.6 Sơ đồ quy trình muối chua dưa cải đạt tiêu chuẩn về hàm lượng nitrate .... 49

ix


Chương 1 MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Dưa cải muối chua hay còn gọi là dưa cải muối là một món ăn dân dã, quen
thuộc ở Việt Nam đặc biệt là trong những ngày lễ Tết được chế biến theo cách thức lên
men kị khí với nguyên liệu chính là rau cải (cải bẹ). Dưa cải chua còn được bày bán
khá phổ biến ở các điểm bán lẻ cho đến các chợ lớn, quán ăn, nhà hàng…Đây là món
ăn kèm, giải ngán cho những món quá nhiều dầu mỡ. Dưa cải muối thường kích thích
vị giác (do có vị chua), nên tạo sự ngon miệng và thèm ăn. Ngoài ra trong môi trường
acid của thực phẩm lên men, các khoáng chất như canxi, sắt dễ hấp thụ vào cơ thể hơn.

Hấp thu tiêu hóa thức ăn tốt hơn nhờ tác dụng của men vi sinh vật, gluxit dạng phức
hợp được cắt nhỏ thành các đường mạch ngắn, chất đạm được cắt nhỏ thành các acid
amin dễ tiêu hóa hấp thụ. Giúp tăng sức đề kháng: cung cấp vi khuẩn lactic - loại vi
khuẩn có lợi trong đường ruột. Quá trình lên men còn tạo ra các chất kháng thể, chất
kháng sinh ức chế vi khuẩn có hại. Dưa chua cũng rất giàu Vitamin C là một chất
chống oxy hóa rất tốt.
Bên cạnh những mặt có lợi mà món ăn dân dã, đơn giản này mang lại thì cũng
luôn tìm ẩn những yếu tố gây hại cho sức khỏe người tiêu dùng. Hàng năm vẫn có
nhiều trường hợp ngộ độc khi sử dụng món ăn dân dã này vì nhiều lý do khác nhau.
Người bị ngộ độc, nhẹ thì đau bụng, tiêu chảy, nặng thì phải nhập viện điều trị (Hồ
Đăng Khoa và Tuân Nguyễn, 2012).
Ngoài ra nếu muối dưa chưa đạt độ chín có thể còn vi khuẩn gây bệnh, ký sinh
trùng gây nhiễm trùng. Đối với các loại rau cải thường sử dụng phân đạm urê để chăm
bón, quá trình lên men sẽ khiến hàm lượng nitrate có trong rau bị khử thành nitrite.
Hàm lượng nitrite tăng cao trong một vài ngày đầu và giảm dần khi dưa đã vàng và
tăng cao trở lại khi dưa bị hư hỏng (Vương Văn Quân, 2007). Khi ăn dưa muối chưa
đạt, hàm lượng Nitrate dư có thể gây ra các bệnh về hồng cầu, dễ thấy nhất là bệnh
xanh da ở trẻ nhỏ. Theo Bạch Văn Cam, Bệnh viện Nhi Đồng 1, hàm lượng nitrate cao
trong nước uống và thực phẩm sẽ làm trẻ sơ sinh bị nhẹ cân, chậm phát triển, nhũn
xương. Khi nitrate vào cơ thể sẽ bị hệ thống men khử thành nitrite. Nitrite có khả năng
kết hợp với hồng cầu trong máu sẽ gây bệnh thiếu ô-xy trong máu và bệnh máu trắng
1


(trích dẫn bởi Kim Oanh, 2003). Do tính chất nguy hiểm đến sức khoẻ của con người
mà việc loại bỏ hoặc làm giảm nitrate trong thực phẩm trước khi đưa vào sử dụng rất
được quan tâm. Do đó xác định được hàm lượng của nó là cơ sở để đánh giá chất
lượng thực phẩm cũng như việc cần có một phương pháp nào đó để có thể làm giảm
hàm lượng Nitrate có trong dưa muối. Vì vậy, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài :
“Ứng dụng vi sinh vật có lợi nhằm giảm hàm lượng nitrate trong dưa muối chua”

được thực hiện.
1.2 Yêu cầu
Làm giảm hàm lượng nitrate trong dưa cải bằng vi sinh vật. Từ đó, đề xuất quy
trình muối chua dưa cải đạt tiêu chuẩn về hàm lượng nitrate nhằm hoàn thiện chất
lượng và nâng cao hiệu quả kinh tế của sản phẩm dưa chua.
1.3 Nội dung đề tài
Khảo sát quy trình muối dưa cải truyền thống.
Khảo sát hàm lượng nitrate có trong mẫu dưa cải được bán trên thị trường.
Phân lập vi khuẩn khử nitrate từ dưa cải trên môi trường chuyên biệt tạo cơ cở
để bổ sung vi khuẩn đã phân lập được vào quy trình ủ chua dưa cải.
Bổ sung vi khuẩn khử nitrate vào quy trình muối chua dưa cải.

2


Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu nguyên liệu
2.1.1. Cải bẹ
Tên khoa học: Brassica juncea (thuộc
loài: Brassica juncea, giống: Brassica)
Tên tiếng Anh là: mustard green, mustard
cabbage, Chinese mustard green.
Gồm các giống cải như cải Đông Dư, cải
Lạng Sơn…

(Nguồn: />
Cải bẹ là loại cây đã được trồng từ lâu và rất phổ biến khắp mọi nơi trên đất
nước ta, là loại cải có cuống dẹp, lá to có màu xanh thẫm, chịu được rét cao, thường
được thu hoạch lúc đã lớn để muối chua.
Cải bẹ là là loại rau ăn lá và thân được sử dụng để chế biến nhiều món ăn khác

nhau như: xào, luộc, muối chua... Cải bẹ rất dễ trồng và cũng chóng thu hoạch, nói
chung sau gieo khoảng 30 – 40 ngày là có thể thu hoạch được.
Về mặt cung cấp năng lượng thì cải bẹ là loại rau có độ năng lượng tương đối
thấp so với các loại rau củ khác.
Mặt khác, cải bẹ lại rất giàu hàm lượng chất khoáng, đặt biệt có nhiều canxi,
photpho, và nhiều vitamin C. Nguồn dinh dưỡng chính đối với các giống rau cải là các
loại muối khoáng và vitamin C.
Khác với các loại rau quả khác cải bẹ chỉ có ứng dụng duy nhất là muối dưa, rất
ít khi dùng nấu canh hay xào nấu. dưa cải bẹ là một trong những sản phẩm muối chua
phổ biến nhất nước ta.
2.1.1.1 Thành phần hoá học của cải bẹ
Thành phần hóa học của cải luôn thay đổi phụ thuộc vào các yếu tố: giống, điều
kiện gieo trồng, mức độ chin, 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,
xenlulose, pectin, chất chát, chất màu, các acid hữu cơ, các chất chứa nitơ trong đó kể
cả protein, các chất khô, các vitamin, các enzyme và muối khoáng…).
3


Hiện nay có rất ít công trình nghiên cứu về rau cải bẹ. Theo Nguyễn Văn Thắng
và Trần Khắc Thi (1996), thành phần hóa học của rau cải bẹ thể hiện trong bảng 2.1.
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cải bẹ (% khối lượng)
Thành phần hóa học
Nước

Protein

Đường

Chất xơ

Tro

Vitamin, mg %
B1
B2
C

93,8

1,7

2,1

1,8

0,6

0,07

0,1

51

 Nước
Hàm lượng nước trong rau cải từ 68 – 96% khối lượng. Nước là dung môi hoà
tan của nhiều chất hữu cơ, chất khoáng và đồng thời cũng là chất tham gia vào các quá
trình xảy ra ở rau. Trong rau nước thường tồn tại ở 2 trạng thái: trạng thái nước liên
kết và trạng thái nước tự do.
Nước tự do là loại nước thường được chứa trong tế bào, là dung môi hoà tan

của các chất như đường, acid hữu cơ, các muối khoáng và các chất khác. Chúng dễ bị
tách ra khỏi tế bào khi phơi hoặc sấy, số lượng nước tự do ở trong rau nhiều hơn so với
số lượng nước liên kết.
Nước liên kết chiếm không quá 6% khối lượng, là phần nước tham gia vào các
thành phần keo của hệ mixen keo và đồng thời là lượng nước chứa các ion hoặc phân
tử của các chất hoà tan. Chúng ta khó làm cho nước liên kết tách khỏi tế bào của rau
quả. Ở các loại rau chứa nhiều nước tự do thì nước bốc hơi càng mạnh.
Hàm lượng nước ở trong rau phụ thuộc vào mức độ hút nước của các chất keo
và mức độ ngấm nước của chúng. Cho nên khả năng chứa nước ở mô tế bào của rau
quả phụ thuộc vào từng loại giống, mức độ chín, thời gian và điều kiện bào quản trước
khi chế biến.
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 các chất khác. Trong
quá trình sống nếu hàm lượng nước trong rau mất đi từ 5 – 7% thì rau sẽ bị héo, ảnh
hưởng đến quá trình trương, co nguyên sinh phá vỡ sự trao đổi chất bình thường trong
tế bào mặt khác nước còn kích thích sự hoạt động của các men ở trong rau quả.
Thành phần nước cũng là chỉ tiêu quan trọng trong giai đoạn cắt nhỏ nguyên
liệu chuẩn bị cho quá trình muối chua, lượng nước càng nhiều càng làm dễ gãy nát,
4


thất thoát dịch bào gây tổn thất đường – nguyên liệu của 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.
 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 tươi khi bảo
quản. Vì lượng chất khô trong rau không nhiều nên lượng gluxit cũng không nhiều
(4,5%), độ sinh năng lượng của rau không lớn lắm (100 g rau cho 25-40 kcal).
Mặc khác, gluxit còn là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất

lượng của sản phẩm rau. Gluxit bao gồm: đường, tinh bột, chất xơ như: inulin,
xenlulose, hemixenlulose, và các chất khác...
Đường: trong rau cải hàm lượng đường từ 0,8 - 12%, loại thường gặp nhất là
Glucose, frutose, và cả saccharose. Hàm lượng đường quyết định chất lượng của rau,
đường càng nhiều thì chất lượng rau càng tăng, rất tốt cho quá trình lên men sau này.
Tinh bột: hầu hết các loại rau có hàm lượng tinh bột rất ít chỉ khoảng gần 1%.
Xenlulose: là thành phần chủ yếu của rau cải xanh có nhiệm vụ cấu tạo nên
màng tế bào và bảo vệ rau quả. Hàm lượng xenlulo trong rau xanh khoảng 0,5 – 2%,
xenlulo có ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái và độ tiêu hoá của rau cải. Ở rau càng
mềm hàm lượng xenlulo thấp và dễ tiêu hoá có mùi vị thơm ngon.
Hemixenlulose: là một loại polysaccharide cao phân tử, nó là loại gluxit dễ bị
thuỷ phân hơn xenlulose. Tham gia vào việc xây dựng các mô thực vật và là nguồn
chất dự trữ.
 Các chất khác: như pectin, acid hữu cơ, các chất chát thuỷ phân và ngưng tụ,
sắc tố vitamin, chất chứa nitơ, chất thơm, chất khoáng cũng có trong thành phần của
rau cải nhưng với hàm lượng thấp.
2.1.1.2 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.
Điều kiện chăm sóc: nhóm cây này thuộc loại cây ưa lạnh, thời gian sinh trưởng
dài (120 – 150 ngày).
Khối lượng: nhóm 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 định bởi màu của
Clorofin. Trong quá trình muối chua lượng Clorofin bị phân hủy và thay vào đó là màu
5


thật của sản phẩm. Màu này được quyết định chủ yếu bởi hàm lượng Beta carotene,
lutein và zeaxanthin và thường thì sản phẩm có màu vàng.
Bảng 2.2 Thành phần các chất màu trong 100g nguyên liệu

Các chất màu

Hàm lượng (µg)

Carotene, beta
Lutein + Zeaxanthin

6300
9900

Độ giòn: độ giòn của nguyên liệu phụ thuộc vào thành phần của protopectin
trong nguyên liệu.
2.1.1.3 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 để tạo nên một món ăn mới. Phương pháp
này sử dụng đường có sẵn trong nguyên liệu để chuyển hóa thành acid 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. Đơn giản là nguồn
nguyên liệu này khá phong phú, lại dễ trồng ở nhiều vùng miền, rẻ tiền.
2.2.2.1 Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu
Nên dùng loại nguyên liệu cải bẹ có hàm lượng đường cao, hàm lượng nitrate
thấp. Không nên dùng bắp cải quá non hoặc quá già, mô lá không quá giòn để sản
phẩm đỡ gãy nát.
2.1.2 Củ hành tím (Allium schoenoprasum)
Củ hành tím được bổ sung vào quá trình muối chua nhằm mục đích:
Hoàn thiện: làm tăng hương vị cho sản phẩm.
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 của một sulfoxyde 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.

2.1.3 Ớt (Capsicum frutescens)
Ớt cay được xem là cây gia vị nên có mức tiêu thụ ít, gần đây ớt trở thành một
mặt hàng có giá trị kinh tế vì ớt không chỉ là gia vị tươi mà còn sử dụng trong công
nghiệp chế biến thực phẩm. Năng suất ớt tươi 7 - 10 tấn/ha.

6


2.1.4 Tỏi (Allium sativum)
Trong tỏi có chứa iod và tinh dầu (100kg tỏi chứa 60 ÷ 200 g 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 không có allycin mà chỉ chứa allyn (một acid amin).
Do tác dụng của enzyme 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…Do đó bổ sung tỏi với mục đích:
Bảo quản: ức chế sự sinh trưởng của các vi sinh vật có hại.
Hoàn thiện: là một gia vị làm tăng hương vị cho sản phẩm.
Bảng 2.3 Thành phần chất dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của tỏi
Thàh phần hóa học

Hàm lượng (%)

Nước

62

Gluxit

29

Protid

1

Tro

1

Cenlulose

0,80

Lipid

0,10

Tinh dầu

0,06 ÷ 0,20

Vitamin B1 (mg %)

0,16
Nguồn: Viện Dinh Dưỡng và Bộ Y Tế (1995)

2.1.5 Muối ăn
Muối ăn có tính sát trùng nhẹ, ức chế một số vi sinh vật nhưng không 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 chủ yếu là gây ra hiện tượng co nguyên 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, hoàn
thiện, khai thác.
Thành phần chủ yếu của muối ăn là NaCl, ngoài ra còn có những tạp chất như
các khoáng chất không tan, các ion Ca2+, Mg2+, Fe3+. Lượng nước trong muối ăn thay
7


đổi rất nhiều, nếu độ ẩm không 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. 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 độ hòa tan của muối
NaCl. Nếu như trrong 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 ion Ca2+, Mg2+
không vượt quá 0,7% (Ca2+ = 0,6 %, Mg2+ = 0,1%).
2.1.6 Đường cát trắng (đường tinh luyện RE)
Đường được sản xuất từ củ cải đường hoăc mía đường, ở nước ta là một nước
nhiệt đới nên đường được sản xuất từ cây mía. Trong quá trình muối chua đường có
tác dụng sau:
Hoàn thiện: Tạo hương vị hài hòa cho sản phẩm.
Bảo quản: Kìm hãm một số vi sinh vật có hại.
Chuẩn bị: Là môi 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 dễ tan trong nước với tỉ lệ nước đường là 1 : 2. Đường không
tan trong dung môi hữu cơ.
Bảng 2.4 Chỉ tiêu về đường sử dụng trong sản xuất
Thành phần, %

Đường kính loại I

Đường kính loại II

Hàm lượng Saccharose

≥ 99,65

≥ 99,45

Độ ẩm

≤ 0,07

≤ 0,12

Hàm lượng tro

≤ 0,10

≤ 0,15

Hàm lượng chất khử

≤ 0,15

≤ 0,17
Nguồn: theo TCVN 1696-75

2.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình muối chua

2.2.1. Quá trình lên men tổng quát của vi khuẩn lactic
2.2.1.1 Các dạng lên men lactic
Lên men lactic là một trong những quá trình sinh hoá phổ biến trong thiên nhiên,
đó là quá trình chuyển hoá các chất gluxit thành acid lactic nhờ hoạt động sống trực tiếp
của hệ vi sinh vật lactic. Trong thiên nhiên vi khuẩn lactic tồn tại dưới hai dạng:
8


 Nhóm vi khuẩn lactic đồng hình: có khả năng phân huỷ đường đơn giản và tạo
nên acid lactic, đây là quá trình lên men lactic đồng hình:
C6H12O6  2CH3CHOHCOOH + 22,5 Kcalo
Do hệ enzyme trong những vi sinh vật khác nhau thường khác nhau nên cơ chế
hoá học của quá trình lên men lactic ở các giống vi sinh vật thường không giống nhau.
Ở vi khuẩn lactic đồng hình sự chuyển hoá đường thành acid lactic đi theo con
đường lên men rượu đến giai đoạn tạo acid pyruvic, acid này được khử hai nguyên tử
hidro nhờ hoạt động của enzyme lacticodehydrogenase để trở thành acid lactic.
CH3COCOOH + 2H

Lacticodehydrogenase CH3CHOHCOOH

 Nhóm vi khuẩn lactic dị hình: tạo ra quá trình lên men phức tạp hơn, gọi là lên
men lactic dị hình, chúng tạo nên trong môi trường ngoài acid lactic còn có nhiều sản
phẩm phụ: acid aceitc, rượu etylic, CO2, H2, một số chất thơm như diacetyl ester.
C6H12O6

CH3CHOHCOOH + COOHCH2CH2COOH + CH3COOH + CH3CH2OH
+ CO2 + H2

Số lượng các sản phẩm phụ này hoàn toàn phụ thuộc vào giống vi sinh vật, môi
trường dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh. Nói chung acid lactic thường chiếm 40%

lượng đường đã phân huỷ, acid succinic gần 20%, rượu etylic khoảng 10% và các khí
vào khoảng 20%. Đôi khi lượng khí ít hơn và thay vào đó là lượng acid formic.
Lên men lactic thì cần có sự lên men đồng thời của vi khuẩn lactic đồng hình và dị
hình. Vì quá trình lên men dị hình ngoài việc tạo thành acid lactic còn tạo các sản phẩm
phụ như acid và rượu sinh ra ester có mùi thơm làm cho sản phẩm có hương vị đặc trưng.
Acid lactic tích tụ lại có tác dụng kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật có hại,
nhất là vi sinh vật gây thối rữa. Do đó, rau quả muối chua có thể giữ được một vài tuần
đến một tháng. Mặt khác, acid lactic tạo môi trường acid cho sản phẩm, nên lượng
vitamin C ít bị hao hụt hơn so với các dạng sản phẩm khác của rau quả. Các vi khuẩn
lactic trong khi thực hiện sự lên men lactic còn có khả năng tổng hợp vitamin B1, do
đó làm tăng thêm giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm rau quả muối chua
(Trần Minh Tâm, 1998).

9


2.2.1.2 Các giai đoạn trong quá trình lên men lactic
Quá trình lên men lactic trong sản phẩm rau quả muối chua có thể chia thành ba
giai đoạn:
 Giai đoạn đầu: do muối ăn tạo nên áp suất thẩm thấu lớn nên đường và các chất
dinh dưỡng khuyếch tán vào muối và bắt đầu có sự hoạt động của vi khuẩn lactic và
một số vi khuẩn khác. Trên bề mặt nước muối xuất hiện bọt khí, do hoạt động của các
vi sinh vật có khả năng sinh khí. Cần kết thúc quá trình này càng nhanh càng tốt, vì
nếu không quá trình lên men sẽ là lên men tạp. Trong giai đoạn này, lượng acid lactic
sản sinh ra với lượng rất nhỏ (<1%).
 Giai đọan hai: các vi khuẩn lactic phát triển rất mạnh mẽ và acid sinh ra tích tụ
nhiều. Phần lớn vi khuẩn gây thối bị ức chế với độ pH của môi trường giảm xuống còn
3 - 3,5. Giai đoạn này là giai đoạn rất quan trọng của quá trình lên men lactic với sản
phẩm tích tụ được lượng acid cao và tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
 Giai đoạn ba: khi acid lactic bị tích tụ với lượng khá cao thì các vi khuẩn cũng

bị ức chế. Khi ấy nấm men và nấm mốc có thể phát triển mạnh và làm giảm chất lượng
của sản phẩm. Vì thế, trong giai đoạn này cần ngăn ngừa các hiện tượng trên bằng
cách bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thấp (khoảng 2 – 4oC) hoặc bảo quản trong điều
kiện yếm khí hay bảo quản bằng các hóa chất diệt khuẩn như sorbic, natri benzoate...Sự
lên men lactic phải trải qua nhiều giai đoạn tạo thành các sản phẩm trung gian, trong
điều kiện yếm khí acid pyruvic chuyển thành acid lactic (Nguyễn Thị Hiền, 2004).
2.2.2. Vi sinh vật trong lên men lactic
Rất nhiều sản phẩm thực phẩm được thu nhận trên cơ sở vi sinh vật, trong đó
quá trình muối chua rau quả là một trong những quá trình mà vi sinh vật chủ yếu là vi
khuẩn giữ vai trò hỗ trợ rất quan trọng.
2.2.2.1 Vi khuẩn
 Nhóm vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic được Pasteur tìm ra từ sữa chua, nó có dạng hình cầu, hình que
ngắn. Ít thấy có sự hiện diện của vi khuẩn trong nước, đất mà do nó có nhiều chất dinh
dưỡng khi phát triển nên thường gặp trong sữa, sản phẩm của sữa, thực vật và xác thực
vật đang bị phân giải, cả trong ruột và một vài lớp màng nhày của người và động vật.
Có thể dễ gặp vi khuẩn lactic trong môi trường tự nhiên như dưa chua, sữa chua, thức
ăn ủ cho gia súc. Vi khuẩn lactic được chia thành hai nhóm:
10


 Nhóm vi khuẩn lên men đồng hình.
Nhóm vi khuẩn này lên men đường cho sản phẩm chủ yếu là acid lactic
(khoảng 90 - 98%) bao gồm một số giống: Streptococcus lactis, Streptococcus
thermophilis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus
bulgaricus, Bacterium cucumeris fermentati, Bacterium brassiceae fermentati.
Giống Streptococcus: là loại giống không nha bào dạng liên cầu khuẩn. Đại
diện đồng hình của chúng là Streptococcus lactic, có khả năng lên men nhiều loại
đường như: glucose, lactose, maltose và hình thành được khoảng 5% acid lactic, nhiệt
độ thích hợp cho việc phát triển của nó là 30oC.

Giống Lactobacillus: là giống được sử dụng rộng rãi. Chúng có dạng
hình que thẳng hay hơi cong. Nhiệt độ phát triển thích hợp:
Loại ưa nóng: 40 – 60oC như Lactobacillus bulgaricus.
Loại ưa ấm: 28 – 35oC như Lactobacillus plantarum.
 Nhóm vi khuẩn lên men dị hình.
Nhóm vi khuẩn này gây lên men phức tạp hơn. Chúng tạo nên trong môi trường
ngoài acid lactic còn nhiều sản phẩm phụ khác như acid aceitc, rượu etylic, CO2, H2,
một số chất thơm như diacetyl ester bao gồm: Leuconostoc mesenteroides,
Lactobacillus pentoacetum, Lactobacillus brevis, Bacterium – coli arrogenes,
Betabacterium breve.
Giống Leuconostoc: có dạng hình cầu, nhưng trong môi trường acid tế bào dài
ra và nhọn hai đầu. Trong đó loài Leuconostoc mesenteroides cùng một số vi khuẩn
đồng hình khác như Lactobacillus plantarum tham gia vào việc chế biến rau muối chua.
Lactobacillus pentoacetum: là loài trực khuẩn không sinh bào tử.
Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển là 30 – 35oC khi lên men glucose
Bacterium – coli arrogenes: là giống đại diện chủ yếu của lên men lactic dị hình. Có
dạng hình que, không hình thành bào tử, nhiệt độ thích hợp phát triển là 35 – 38oC.
Sản phẩm của sự lên men của vi khuẩn này là acid lactic, rượu etylic, acid acetic, CO2,
H2 và indol.
 Vi khuẩn gây thối
Đa số thuộc nhóm vi khuẩn sinh bào tử. Vi khuẩn gây thối chia làm hai loại:
Loại hiếu khí: Bacillus mensentericus, Bacillus subtilis
Loại yếm khí: Bacillus putrificans, Bacillus botulinum
11


Các vi khuẩn gây thối hoạt động sinh ra H2S, indol, NH3 làm rau dưa bị thối.
Các vi khuẩn này đều có khả năng sinh bào tử, chịu nhiệt cao, có hại cho sản phẩm
trong quá trình bảo quản (Nguyễn Đức Lượng, 1999).
2.2.2.2 Nấm men

Có cấu tạo đơn bào, không di động thường sinh sản bằng cách nảy chồi và phân
cắt. Phân bố rộng rãi trong khắp tự nhiên.
Nấm men có thể hoạt động trong hầu hết quá trình lên men rau cải, có thể hiện
diện với số lượng rất ít trong nước muối dưa trong những ngày đầu sau khi ngâm
muối. Nấm men thường hoạt động ở giai đoạn lên men chính của quá trình muối chua
cho đén khi lượng carbohydrat không còn nữa.
Giống thường gặp là Saccharomyces, có tế bào hình cầu, elip, hình ống. Loại
được sử dụng rộng rãi là Saccharomyces cerevisiae có ý nghĩa quan trọng trong lên
men rượu và lên men lactic.
2.2.2.3 Nấm mốc
Nấm mốc là tên chung chỉ các nhóm nấm không phải là nấm men , nấm lớn có
quả thể. Nấm mốc thuộc vi nấm, phân bố rộng rãi trong tự nhiên, có cấu trúc hình sợi
phân nhánh, phát triển rất nhanh, tạo thành màng sợi chằng chịt gọi là hệ sợi nấm.
Nấm mốc là nhóm tạo khuẩn ty ở dạng bột màu xanh, vàng, trắng, đen.
Là những loại vi sinh vật hiếu khí. Nhiều loại nấm mốc có lợi được sử dụng
trong công nghệ sản xuất các chế phẩm enzyme tổng hợp acid hữu cơ…Nhưng bên
cạnh đó một số loại gây tác hại như làm mốc sản phẩm, thực phẩm có thể gây bệnh
cho người. Trong và sau quá trình lên men lactic thường gặp các loại mốc: Aspergillus,
Penicillium, Aspergillus cidium lactic.
2.3. Nitrate và Phản ứng phản nitrate
2.3.1. Nitrate
2.3.1.1 Đặc điểm và tính chất
Nitrate là muối của acid nitric. Trong muối nitrate, ion NO3- có cấu tạo hình tam
giác đều với góc ONO bằng 120o và độ dài liên kết N – O bằng 1,218 Angtron.
Ion NO3- không có màu nên các muối nitrate của những cation không màu đều
không có màu. Hầu hết các muối nitrate đều dễ tan trong nước. Một vài muối hút ẩm
trong không khí như NaNO3 và NH4NO3. Muối nitrate của những kim loại hoá trị hai
và hoá trị ba thường ở dạng hydrate.
12

Muối nitrate khan của kim loại kiềm khá bền với nhiệt (chúng có thể thăng hoa
trong chân không ở 380 – 500oC). Còn các nitrate của kim loại khác dễ phân huỷ khi
đun nóng. Độ bền nhiệt của muối nitrate phụ thuộc vào bản chất cation kim loại.
Cadimi là một kim loại kém hoạt động nên trong môi trường acid yếu có thể
khử được NO3- về NO2-: NO3- + Cd(Cu) + 2H+ ----> NO2- + Cd2+ + H2O. Dựa vào
phản ứng đặc trưng này mà người ta có thể xây dựng các phương pháp khác nhau để
phát hiện và định lượng nitrate.
2.3.1.2 Nguồn gốc của Nitrate (NO3)
Nitrate là chất không màu, không mùi và không vị nên không thể nhận biết nếu
không xét nghiệm bằng các phân tích hóa học.
Nitrate (NO3) được tạo thành tự nhiên từ nitơ trong lòng đất. Nitơ là một loại
khí chiếm tới gần 80% bầu khí quyển và rất cần thiết cho sự sống. Rễ cây hấp thụ càng
nhiều nitơ thì năng xuất của mùa màng càng cao.
Quá trình hình thành Nitrate là một giai đoạn không thể thiếu trong vòng tuần
hoàn của nitơ trong tự nhiên (Zumft, 1997). Thực phẩm và đồ uống có chứa một hàm
lượng nitrate thấp thì không có hại cho sức khỏe. Cây cối hấp thụ nitrate trong đất để
lấy dưỡng chất và có thể sẽ tạo một dư lượng nhỏ trong lá và quả. Do tính cơ động
cao, nitrate dễ dàng thấm vào nguồn nước ngầm. Nếu con người và súc vật uống phải
nước có nhiều nitrate sẽ dễ bị mắc các chứng bệnh về máu, đặc biệt là đối với trẻ nhỏ
(tài liệu kỹ thuật, Công ty TNHH XNK Long Thịnh).
2.3.1.3 Nitrate trong thực vật
Theo Van Duijvenboden and Matthijsen (1989) thì nhiều rau và trái cây có chứa
200 – 2500 mg/kg nitrate. Hàm lượng nitrate của rau có thể bị ảnh hưởng bởi cách chế
biến thực phẩm, hàm lượng phân bón và điều kiện phát triển của thực vật, đặc biệt là
nhiệt độ đất và cường độ ánh sáng (Gangolli và ctv, 1994; FAO/WHO, 1995). Các loại
rau như củ cải đường, rau diếp, củ cải và rau bina thường chứa hàm lượng nitrate trên
2500 mg/kg, đặc biệt là khi chúng được trồng trong nhà kính.
Nhiều loại rau, củ được trồng hoặc bán ở TPHCM có hàm lượng nitrate cao
vượt tiêu chuẩn cho phép của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO). Đây là kết quả khảo sát

của nhóm nghiên cứu do thạc sĩ Nguyễn Thị Thu Vân, Khoa Công nghệ Hóa học và
Dầu khí, ĐH Bách khoa TPHCM, làm chủ nhiệm được công bố vào ngày 23 -7 - 2003
(trích dẫn K. Oanh, 2003).
13


2.3.1.4 Ảnh hưởng của nitrate trong cơ thể tới sức khỏe và tuổi thọ con người,
động vật
Theo Bùi Quang Xuân và ctv (1996), dù rằng độc tính không cao, nitrate trong
lương thực, thực phẩm, nước uống lại đe dọa sức khỏe và tuổi thọ con người do khả
năng khử thành nitrite trong quá trình bảo quản, vận chuyển và ngay trong bộ máy tiêu
hóa của chúng ta. Nồng độ nitrate cao gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng
đồng vì đó là căn nguyên gây đột biến về gen, gây các bệnh ung thư và thiếu máu ở
người và động vật (Bitton G, 1999).
Theo Lê Văn Khoa và ctv (1999) thì nitrate không phải là vấn đề mới. Cách đây
hàng trăm năm, người ta đã ghi nhận nồng độ cao của nó trong các giếng nước ăn.
Nhưng điều phát hiện mới là nitrate có liên quan tới sức khỏe cộng đồng gây nên 2
loại bệnh: Methaemoglobinaemia (hội chứng trẻ xanh ở trẻ sơ sinh), ung thư dạ dày ở
người lớn.
Methaemoglobinaemia: lần đầu tiên mối quan hệ giữa bệnh Methaemoglobine
và việc sử dụng nước uống có hàm lượng nitrate cao được phát hiện vào năm 1945 ở
Jerusalem, Israel (Shuval and Gruener, 1974). Nitrate trong cơ thể con người không
trực tiếp gây ra bệnh methemoglobine, nhưng chúng có thể biến thành nitrite bởi vi
khuẩn microflora đường ruột, tiếp đó hình thành Methaemoglobinaemia từ
haemoglobine làm mất khả năng vận chuyển oxy trong máu. Đầu thập kỷ 50 ở Đức,
người ta đã phát hiện một số bệnh ở trẻ em do nitrite gây nên. Các bệnh này xảy ra ở
một vùng sử dụng Spinash làm thức ăn cho trẻ em. Spinash tuy là một loại rau ăn lá
giàu dinh dưỡng chứa nhiều các acid amin thiết yếu, các vitamin, chất khoáng và các
nguyên tố vi lượng nhưng cũng là loại rau có khả năng tích lũy nitrate cao hơn so với
các loại rau khác. Năm 1950 ở bang Missouri (Mỹ) rất nhiều gia súc bị chết ngạt do

bệnh Methaemoglobinaemia bởi ăn cỏ có hàm lượng nitrate quá cao (Brown và Smith,
1966).
Nitrate và ung thư dạ dày: Nghiên cứu ở Columbia và Allborg, Đan Mạch, cho
thấy mối tương quan giữa tỷ lệ mắc ung thư dạ dày và nồng độ nitrate nước giếng
(Cuello và ctv, 1976 ; Fraser và ctv, 1980). Một nghiên cứu ở chuột đã chỉ ra rằng các
hợp chất N-nitroso là nguyên nhân gây quái thai (Druckery 1966; Givelber 1969).
Trong một nghiên cứu đã chứng minh là có sự gia tăng khối u ở chuột khi cho chúng

14