Đồ án Ứng dụng vi khuẩn lactic trong sản xuât tôm chua

MỞ ĐẨU Trong các món ăn cổ truyền nổi tiếng của dân tộc Việt Nam, tôm chua được xem là một đặc sản của người dân Việt. Tôm chua có giá trị dinh dưỡng cao giàu chất đạm và thơm ngon đặc biệt. Thực chất tôm chua là một sản phẩm của quá trình lên men lactic và thuỷ phân protein, được làm từ tôm, cơm nếp, muối và gia vị. Nó là một món ăn thường thấy ở các tỉnh phía Nam. Từ Thừa Thiên Huế trở vào tỉnh nào cũng muối tôm chua, nhưng tôm chua xứ Huế thơm ngon và có hương vị đặc biệt khác lạ so với các sản phẩm cùng loại. Tuy là một đặc sản nhưng từ trước đến nay nó chưa được nghiên cứu kĩ và phát triển nó thành sản phẩm công nghiệp mà chỉ được sản xuất ở quy mô gia đình với sản lượng khiêm tốn, chất lượng phụ thuộc vào tay nghề của người chế biến. Nước ta có nguồn nguyên liệu tôm rất lớn và phong phú. Tôm không những được tiêu thụ trong nước mà còn được xuất khẩu ra nước ngoài dưới dạng các sản phẩm tôm đông lạnh. Mặc dầu là nước có sản lượng về nguyên liệu tôm rất lớn nhưng thực tế sản lượng tôm có đủ tiêu chuẩn để xuất khẩu thì chỉ chiếm không quá 40% sản lượng. Số tôm còn lại được tiêu thụ trong nước dưới dạng nguyên liệu tươi hoặc dưới dạng các sản phẩm tôm khác nhau trong đó có sản phẩm tôm chua. Với lợi thế ở thời gian bảo quản dài, dễ dàng cho việc lưu thông và phân phối, hương vị thơm ngon, sản phẩm tôm chua nếu được đầu tư cho nghiên cứu và sản xuất có thể trở thành một mặt hàng đáng giá trong tương lai. Từ xưa con nguời đã biết ứng dụng vi khuẩn lactic đang được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm lên men chua trong đó có sản phẩm tôm chua. Quá trình lên men lactic trong các sản phẩm lên men chua làm tăng giá trị dinh dưỡng, vừa có tính chữa bệnh đường ruột giúp ta ăn ngon miệng, dễ tiêu hoá mà còn có tác dụng bảo quản sản phẩm lâu hơn, lại có tính an toàn sinh học. Từ trước tới nay, chúng ta đều chế biến tôm chua theo phương pháp truyền thống, cho nên không thể không tránh khỏi những nhược điểm của phương pháp này. Đó là sự phụ thuộc vào hệ vi sinh vật có trong tự nhiên và có trong tôm, phụ thuộc vào chất lượng của tôm, môi trường bên ngoài, tay nghề, đặc biệt là nhiệt độ…Tất cả các yếu tố đó đều không thể khống chế được, gây ra sự mấ ổn định chất lượng của sản phẩm, nhiều khi làm cho quá trình lên men khó xảy ra được ( nhiệt độ thấp vào mùa đông ) hoặc diễn ra quá nhanh vào mùa hè làm cho chất lượng sản phẩm thấp đồng thời tăng nguy cơ nhiễm các vi sinh vật không mong muốn từ môi trường hay khó kiểm soát được sự phát triển của các tạp khuẩn có trong tôm gây nguy hiểm cho sức khoẻ người tiêu dùng. Đó là lí do em chọn đè tài “Ứng dụng vi khuẩn lactic trong sản xuât tôm chua”, nhằm khắc phục được những nhược điểm của sản phẩm tôm chua sản xuất theo phương pháp truyền thống, ổn định chât lượng, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU CHỦNG VI KHUẨN LACTIC Acid lactic lần đầu tiên được phát hiện ra từ sữa bò lên men chua bởi nhà toán học Thụy Điển Carl Scheele năm 1780 và được gọi là acid sữa. Năm 1857 Louis Pasteur lần đầu tiên đã chứng minh được rằng việc làm chua sữa bò là do nhóm vi sinh vật đặc biệt gọi là vi khuẩn lactic. Năm 1878, Josph Lister lần đầu tiên phân lập được một loại vi khuẩn lactic đặt tên là Bacterium lactis (hiện nay gọi là Streptococcus lactis). Từ đó đến nay nhiều loài vi khuẩn lactic khác nhau đã được phân lập và nghiên cứu. 2. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC Vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriacae. Mặc dù nhóm vi khuẩn này không đồng nhất về hình thái (vi khuẩn dạng que ngắn, que dài lẫn vi khuẩn hình cầu) song về mặt sinh lý chúng tương đối đồng nhất: vi khuẩn Gram (+), không tạo bào tử, và hầu hết không di động. Chúng thu nhận năng lượng nhờ phân giải hydratcacbon và tiết ra acid lactic: C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + 22,5 kcal Tất cả các loài vi khuẩn lactic đều là vi khuẩn lên men bắt buộc, chúng không chứa các xitocrom và enzyme catalaza. Tuy nhiên chúng có thể sinh trưởng được khi có mặt oxi, chúng là các loài vi khuẩn sống từ kị khí tới hiếu khí. Các loài vi khuẩn lactic bao gồm 4 giống sau: Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacilus. 2.1. Đặc điểm hình thái Các vi khuẩn khác nhau có hình dạng và kích thước khác nhau. Ngoài ra hình dạng và kích thước của tế bào vi khuẩn lactic còn phụ thuộc vào môi trường, điều kiện nuôi cấy, sự có mặt của oxi và tuổi tế bào. - Giống Streptococcus có tế bào hình tròn hoặc hình ovan đường kính khoảng 0,5 – 1,0µm, sắp xếp riêng biệt, cặp đôi hoặc chuỗi dài. - Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình ovan, đường kính từ 0 ,5 – 0,8µm, sắp xếp thành chuỗi và không tạo thành đám tập trung. - Giống Lactobacillus có hình que, đây là loại vi khuẩn phổ biến nhất. Hình dạng của chúng thay đổi từ hình que ngắn cho đến hình que dài. 2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá 2.2.1. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic khác nhau thì khác nhau, đặc biệt nhu về cầu vitamin và nitơ a. Nhu cầu dinh dưỡng cacbon Vi khuẩn lactic có thể sử dụng được rất nhiều loại hydratcacbon, từ các hexose, các đường đôi, cho đến các polysaccharit C6H12O6 CH3COOH + CO2 + C2H5COOH Một vài loài vi khuẩn lactic lên men dị hình, phân lập được từ các sản phẩm thực phẩm, trong quá trình trao đổi chất chúng tạo ra CO2, acid acetic và acid lactic. Do chủ yếu các vi khuẩn lên men lactic trong thực phẩm là vi khuẩn lên men lactic dị hình. Phương trình tạo thành acid lactic: b. Nhu cầu dinh dưỡng nitơ Một số lớn vi khuẩn lactic không thể sinh được các hợp chất hữu cơ phức tạp có chứa nitơ. Vì vậy để đảm bảo cho sự phát triển của mình chúng phải sử dụng nguồn nitơ có sẵn trong môi trường. Chỉ có một số ít loài vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp các chất hữu cơ từ nguồn nitơ vô cơ. Vì vậy để sinh trưởng và phát triển bình thường, ngoài nitơ dưới dạng hỗn hợp cá acid amin, vi khuẩn lactic còn cần những hợp chất hữu cơ phức tạp chứa nitơ như các sản phẩm thuỷ phân protein từ thịt, casein, pepton, peptid… c. Nhu cầu vitamin Các vi khuẩn lactic rất cần vitamin cho sự phát triển. Thường phải bổ sung vào môi trường các chất vitamin như khoai tây, cà rốt, dịch tự phân nấm men và nhiều chất khác. Các vitamin đóng vai trò là coenzim trong quá trình trao đổi chất của tế bào. Rất ít vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp được vitamin. d. Nhu cầu muối vô cơ Để đảm bảo sinh trưởng và phát triển đầy đủ, vi khuẩn lactic cần rất nhiều các hợp chất vô cơ như đồng sắt, natri, kali, lưu huỳnh, mangan. Đặc biệt là mangan vì mangan ngăn cản sự tự phân của tế bào và nó cần thiết cho qúa trình sống bình thường của vi khuẩn sau này. Mặt khác một vài enzyme có sự tham gia của các ion kim loại như Fe2+, Mg2+, Mn2+ trong cấu trúc của trung tâm hoạt động. e. Các chất hữu cơ khác cần cho nhu cầu phát triển của vi khuẩn lactic Ngoài acid amin và vitamin, vi khuẩn lactic còn có nhu cầu rất lớn về các hợp chất hữu cơ khác cho sự phát triển của chúng như: - Acid hữu cơ: acid acetic… có tác động đến sự sinh trưởng của tế bào. - Các bazơ nitơ: Adenin, Guanin, Uraxin, Thimin…thúc đẩy sự phát triển nhất định của vi khuẩn. - Acid amin: L – asparagin, L – glutamin. 2.3. Phân loại chủng vi khuẩn lactic Người ta dựa vào quá trình lên men chia vi khuẩn lactic thành hai loại: vi khuẩn lên men lactic đồng hình và dị hình. 2.3.1. Lên men đồng hình - Lactobacterium casei: đây là những trực khuẩn rất ngắn gây chua sữa tự nhiên. Yếm khí tuỳ tiện, lên men tốt glucose, maltose, lactose tạo ra môi trường có từ 0,8 ÷ 1% acid lactic. Ở điều kiện bình thường gây chua sữa trong vòng 10 đến 12 giờ. Nguồn nitơ cho vi khuẩn này là peptone. Nhiệt độ tối thiểu cho chúng phát triển là 100C, tối ưu là 350C và tối đa là 450C, chúng thuỷ phân cazein và gelatin rất yếu - Streptococcus cremoris: Thường tạo thành chuỗi dài, thường phát triển ở nhiệt độ thấp hơn Lactobacterium casei, tối ưu từ 250C ÷ 300C, lên men glucose, galactose. Hình 1.1. Streptococcus cremoris - Lactobacterium bulgaricus: đây là trực khuẩn rất dài, nhiệt độ phát triển tối ưu là 200C, có khả năng lên men glucose, lactose. Có khả năng tạo độ acid cao (3,7% acid lactic). - Lactobacterium delbruckii: thường gặp trên hạt đại mạch, đây là trực khuẩn lớn. Trong quá trình phát triển của mình chúng có khả năng tạo thành sợi. Nhiệt độ tối ưu cho chúng phát triển từ 45 ÷ 500C, khác với các loài khác chúng không có khả năng lên men đường lactose vì vậy chúng không được dùng trong chế biến sữa. - Lactobacterium cueumeris fermenti: thường tìm thấy chúng trong sữa ủ chua. Là trực khuẩn không chuyển động, thường tạo thành tế bào đơn và có khi tạo thành chuỗi. Thường chúng tạo thành chuỗi trong quá trình lên men. Khả năng tạo axit tối đa trong môi trường từ 0,9 ÷ 1,2%. 2.3.2. Lên men dị hình - Streptobacterium hassice fermentatae: thường thấy chúng trong các dịch lên men chua rau cải. Chúng tồn tại từng tế bào riêng biệt hoặc ghép thành từng đôi, hoặc chuỗi ngắn có khi ghép thành từng chuỗi dài hình sợi. Khi lên men rau cải chua tạo thành acid lactic, acid acetic, rượu etylic và CO2. Lên men đường saccarose tốt hơn lên men đường lactose. - Lactobacterium lycopersici: là trực khuẩn gram dương, sinh hơi, tế bào tạo thành chuỗi hay đơn, có khi ghép thành đôi một. Khi lên men chúng tạo thành acid lactic, rượu êtylic, acid axetic và CO2. Chúng có khả năng tạo bào tử, tế bào sinh dưỡng thường chết ở nhiệt độ 800C Một số hình ảnh về vi khuẩn lactic Hình1.3. Leuconostoc Hình 1.2. Streptococcus Hình 1.4. Lactobacillus casei HÌnh1.5. Lactobacillus bulgaricus 3. Tổng quan về sản phẩm tôm chua 3.1. Nguyên liệu sản xuất tôm chua - Tôm tưoi - Riềng - Tỏi - Ớt - Gạo nếp - Rượu trắng 400C - Muối - Đường - Các hũ nhựa - Giống chuẩn 3.2. Thành phần hoá học trong tôm chua Thành phần hoá học trong tôm chua gồm: - Protein - Lipid - Glucid - Acid lactic 3.3. Tổng quan về nguồn nguyên liệu tôm 3.3.1. Nguồn lợi và tình hình thương mại tôm trên thế giới và tại Việt Nam 3.3.1.1. Tôm trên thế giới Nguồn lợi tôm phân bố hầu hết trên thế giới. Tôm phân bố cả ở biển và sông hồ. Tuy vậy tôm biển vẫn nhiều hơn hẳn. Tôn nước ngọt chỉ chiếm 3 – 4% sản lượng tôm khai thác được. Hiện nay trên thế giới đã biết đến hàng trăm loài tôm nhưng tôm có giá trị thương phẩm chỉ hơn 20 loài. Nguồn lợi tôm hầu như phân bố khắp thế giới và có rất nhiều chủng loại nhưng để trở thành hàng hoá có giá trị thì đó bị hạn chế bởi nhiều điều kiện như giống tôm, nơi sinh sống, điều kiện chăm sóc và điều kiên tự nhiên. Phân loại tôm theo khu vực sinh sống thì có thể chia làm 2 loại chính là tôm hàn đới và tôm nhiệt đới. a. Tôm hàn đới Biển hàn đới như Bắc Băng Dương vào mùa đông nhiệt độ trong nước biển ấm hơn nhiệt độ trong không khí nên tạo thành dòng đối lưu trong biển. Đây là điều kiện cho các loài thuỷ sản phát triển. Tôm hàn đới đa số sống thành đàn ở ven bờ sâu khoảng 10m. Tuy vậy cũng có thể đánh bắt được tôm ở tầng nước sâu. Nhưng nhìn chung loài tôm sống ở vùng sâu hơn thì có giá trị thương phẩm lại kém hơn. Như vậy, hầu hết các loài tôm có giá trị thương phẩm sống ở ven bờ biển, môi trường sinh sống rất đa dạng do chân lệnh về các điều kiện: - Chênh lệnh thuỷ triều. - Chênh lệnh nhiệt độ của nước. - Tính đa dạng của điều kiện sống ở đáy sông, biển như đá lớn, dá nhỏ, cát bùn. - Sự sai khác về điều kiện nhiệt độ,nồng độ oxy, ánh sáng. Do tính đa dạng của môi trường làm cho chủng loại tôm trở nên đa dạng. b. Tôm nhiệt đới Do hoàn cảnh ưu đãi nên tôm nhiệt đới thường trưởng thành nhanh.Chỉ trong vòng 1 tháng tôm nhiệt đới phát dục và sinh sôi nảy nở tốt. Tôm nhiệt đới có nguồn lợi thực phẩm cao. 3.3.1.2. Tôm ở Việt Nam Tôm là đối tượng rất quan trọng của ngành thuỷ sản nước ta vì nó chiếm 70 – 80% kim ngạch xuất khẩu của ngành. Tôm có giá trị dinh dưỡng cao, tổ chức cơ thịt săn chắc, có mùi vị thơm ngon đặc trưng hấp dẫn. Xuất phát từ nhu cầu của nghề nuôi tôm và khai thác tôm ở nước ta đang đẩy mạnh. Ở Việt Nam có khoảng 70 loài tôm được phân bố ở vùng biển xa bờ, vùng biển ven bờ và các thuỷ vực trong nội địa. Các khu vực có nhiều tôm ở nước ta là: - Khu vực vịnh Bắc Bộ tôm tập trung ở các cửa sông lớn như sông Hồng, song Thái Bình, sông Mã…, ở đây có nhiều tôm rão, tôm bạc. Tôm xuất hiện quanh năm nhưng tập trung vào tháng 3- 5 và tháng 7 – 10 hàng năm. - Khu vực Bình Định, Khánh Hoà đối tượng khai thác chủ yếu là tôm sú, tôm võ, tôm bạc, tôm rồng… - Khu vực nam Hoàng sa chủ yếu là tôm rồng. - Khu vực Côn Sơn có các loài tôm thuộc họ tôm gai. - Khu vực Tây Nam Bộ chủ yếu là tôm sú, tôm bạc. Hiện nay nhu cầu về tôm ngày càng cao, sản lượng đánh bắt có hạn vì vậy nghề nuôi tôm đang được phát triển mạnh đặc biệt là khu vực Nam Trung Bộ kéo dài đến vùng đồng bằng sông Cửu Long. 3.3.1.3.Một số loài tôm dùng để sản xuất tôm chua - Tôm thẻ Hình 1.6. Tôm thẻ - Tôm sú Hình 1.7. Tôm sú - Tôm càng xanh Hình 1.8. Tôm càng xanh - Tôm bạc Hình 1.9. Tôm bạc Tôm đất Hình 1.10. Tôm đất3.3.2. Thành phần hoá học trong tôm Thành phần hoá học trong tôm gồm có: Nước, protein, lipid, chất khoáng, vitamin. Enzyme, hoocmon, hydratcacbon. Hàm lượng hydratcacbon trong tôm rất ít và chỉ tồn tại dưới dạng glycogen. Thành phần hoá học của tôm khác nhau tuỳ theo giống loài. Trong cùng một loài nhưng có hoàn cảnh sinh sống khác nhau thì thành phần hoá học khác nhau. Ngoài ra thành phần hoá học của tôm còn phụ thuộc vào tình trạng sinh lý, mùa vụ và thời tiết…Sự khác nhau về thành phần hoá học và sự biến đổi của chúng làm ảnh hưởng rất lớn đến giá trị dinh dưỡng sản phẩm, việc bảo quản tươi nguyên liệu và quá trình bảo quản. 3.3.2.1. Nước Cơ thịt của tôm chứa 70 – 80% nước hàm lượng này phụ thuộc vào giống, loài tôm và tình trạng dinh dưỡng của tôm. Giai đoạn nhịn đói thường xảy ra ở nhiều loài tôm trong thời gian đẻ trứng, làm giảm năng lượng dự trữ trong mô cơ và dẫn đến làm tăng hàm lượng nước trong cơ thể tôm. Trong cơ và trong các tế bào, nước đóng vai trò quan trọng làm dung môi cho các chất vô cơ và hữu cơ, tạo ra môi trường cho các hoạt động sinh hoá trong tế bào. Đồng thời nước cũng tham gia nhiều vào các phản ứng hoá học và có ảnh hưởng lớn đến các phản ứng của protein. trạng thái của nước trong cơ thịt tôm phụ thuộc nhiều vào sự tương tác giữa cấu trúc của nước và các chất dinh dưỡng khác trong tế bào và đặc biệt là các protein. Những thay đổi về hàm lượng nước trong thịt tôm gây ra bởi quá trình chế biến có ảnh hưởng mạnh đến tính thẩm thấu, giá trị dinh dưỡng và chất lượng cảm quan của thịt tôm. Những thay đổi này cũng ảnh hưởng lớn đến thời gian bảo quản được của sản phẩm. 3.3.2.2. Protein Cơ thịt của tôm thường chứa khoảng 13 – 25% protein. Hàm lượng này biến thiên tuỳ thuộc vào giống, loài tôm, điều kiện dinh dưỡng và loại cơ thịt. Có thể chia protein trong mô cơ của tôm nguyên liệu thành 3 nhóm sau: - Protein cấu trúc: 70 – 80% tổng hàm lượng protein. - Protein cơ (mycoalbumin, globulin) chiếm 23 – 30% tổng hàm lượng protein - Protein mô liên kết: điểm đẳng điện của protein tôm khoảng pH = 4.5 – 5.5, ở giá trị pH này các protein trung hoà về điện và kị nước hơn trạng thái ion hoá. Điều đó có nghĩa khả năng liên kết với nước và khả năng hoà tan thấp nhất. Nếu pH cao hơn hoặc thấp hơn điểm đẳng điện thì độ hoà tan sẽ tăng lên. Tôm là loại thực phẩm khá giàu các acid amin. Giá trị dinh dưỡng của tôm cao là nhờ các acid amin này. Trong đó thành phần các acid amin chứa lưu huỳnh cao hơn thịt nên khi các acid amin này bị thuỷ phân sẽ tạo ra mùi ươn thối rất khó chịu. 3.3.2.3. Lipid Mô cơ của tôm chứa khoảng 0.01 – 3% lipid so với khối lượng của tôm mà thành phần chủ yếu là các phospholipid. 3.3.2.4. Chất khoáng Tôm là loại thực phẩm rất giàu chất khoáng. Hàm lượng chất khoáng có trong thịt tôm biến thiên ở khoảng từ 0,7 – 1,5% khối lượng tôm. Hàm lượng chất khoáng trong thịt tôm có đặc trưng theo loài và biến thiên theo mùa, đồng thời hàm lượng chất khoáng phụ thuộc rất lớn vào điều kiện sống của tôm. 3.3.2.5. Hệ vi sinh vật và enzyme Các loài thuỷ sản có hệ vi sinh vật tự nhiên cao do sống trong môi trường nước. Tôm có lượng vi sinh vật cao nhưng ít hơn cá do có vỏ chitosan dày bảo vệ. Các nhóm sinh vật chủ yếu bao gồm: - Nhóm vi khuẩn hiếu khí trong nước: Pseudomonas sp, Liquefacciens sp. - Trong nội tạng tập trung các vi khuẩn hiếu khí như: Clotrium sp, Escherichina coli, Samonella. Các vi khuẩn này tham gia vào quá trình ươn thối của tôm. - Đầu tôm là nơi chứa cơ quan nội tạng trong đó có bộ máy tiêu hoá. Hai enzyme protease ảnh hưởng đến quá trình muối tôm sau này là trypsin và pepsin 3.4. Các quá trình sinh hoá xảy ra trong quá trình muối tôm chua 3.4.1.Cơ sở khoa học của quá trình lên men tôm chua Qúa trình lên men tạo thành sản phẩm Tôm chua là một quá trình Oxy hóa khử sinh học dưới tác dụng của hệ enzyme của vi sinh vật và enzyme nội tại trong nguyên liệu. Qúa trình này có thể xảy ra trong điều kiện yếm khí hoặc hiếu khí. Tuy nhiên, chủ yếu diễn ra trong điều kiện kỵ khí, khi đó hiệu suất biến đổi cơ chất lên men thành acid lactic là nhiều nhất, đây là điều mong muốn xảy ra. Quá trình lên men tạo acid lactic thông qua chu trình đường phân (EMP), lúc đầu phân tử glucose thông qua quá trình đường phân để tạo thành acid pyruvic, tiếp đó acid pyruvic bị khử tạo thành acid lactic. Acid pyruvic acid lactic Lacta đehydrogenaza Có hai quá trình chính diễn ra trong quá trình lên men để hình thành nên sản phẩm đó là: quá trình lên men tạo thành axit lactic từ các nguồn cơ chất khác nhau và quá trình thủy phân protein thành các axit amin và các peptides.  3.4.2. Quá trình lên men lactic 3.4.2.1. Quá trình lên men lactic Quá trình lên men lactic trong muối tôm chua xảy ra nhiều giai đoạn,tạo ra nhiều sản phẩm trung gian. Trong giai đoạn đầu của quá trình chuyển hoá, sản phẩm chung là acid pyruvic. Sau đó acid pyruvic bị khử thành acid lactic. Song song với quá trình tạo ra acid lactic là quá trình lên men rượu, lên men acid acetic, acid propionic và acid butylic… Theo thời gian muối tôm chua, các hợp chất trên được tạo ra, sự phối hợp giữa các thành phần chính là acid lactic cùng với rượu etylic, acid acetic….tạo ra hương vị đặc trưng cho sản phẩm. Trong môi trừờng acid lactic, protein bị biến tính tạo cho tôm có mùa đỏ đẹp. 3.4.2.2. Sự biến đổi trong quá trình lên men lactic - Sự biến đổi lượng acid lactic Trong quá trình muối tôm chua, lượng acid lactic tăng lên. Hàm lượng acid lactic lớn hơn 2% có khả năng ức chế không những với vi sinh vật có hại mà còn ức chế cả vi khuẩn lactic. Tuy nhiên tôm chua với lượng acid lactic lớn hơn 2% có khả năng bảo quản được lâu. - Sự biến đổi lượng acid chung Trong quá trình lên men lactic không điển hình, ngoài acid lactic thì sản phẩm còn khá nhiều acid hữu cơ khác. Theo thời gian lên, lượng acid chung ngày càng tăng lên. Nếu muối tôm chua theo phương pháp dùng đường thay cơm nếp sẽ có mùi vị đặc trưng của sản phẩm lên men lactic. - Sự biến đổi hàm lượng rượu êtylic Khi muối tôm chua theo phương pháp cổ truyền, người ta có phun vào tôm chua một ít rượu với mục dích làm cho sản phẩm thêm hương vị. Quá trình lên men lactic dị hình ngoài acid lactic còn có rượu và các acid khác. Trong đó rượu etylic là trung gian chuyển hóa thành các acid khác. Bổ sung thêm lượng rượu làm hàm lượng các acid khác trong sản phẩm tăng lên. Khi kết thúc quá trình lên men lượng rượu etylic còn sót lại một lượng nhỏ cũng góp phần tạo mùi thơm cho sản phẩm tôm chua. - Sự biến đổi pH Trong tôm chua thì quá trình biến động pH theo xu hướng ngày càng giảm. Do trong quá trình lên men tôm chua thì vi khuẩn lactic sử dụng cơ chất là đường để tổng hợp nên acid lactic làm cho hàm lượng acid ở trong sản phẩm tăng lên nên pH giảm xuống. 3.2.2.3. Các ảnh hưởng lên quá trình lên men lactic - Ảnh hưởng của lượng muối ăn. - Muối ăn có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của vi khuẩn lactic và sự tích luỹ acid lactic trong sản phẩm tôm chua. Hàm lượng muối ăn khoảng 6% làm giảm đi đến 30% sự hoạt động của vi khuẩn lactic. Tuy nhiên muối ăn có hoạt động tích cực là kìm hãm sự hoạt động của các vi khuẩn gây thối. Sử dụng nước mắm thay muối ăn để muối tôm chua là một giải pháp vì trong nước mắm chứa nhiều acid amin và có chức năng ổn định vị. Tuy nhiên nó sẽ làm tăng giá thành sản phẩm và giảm mùi vị đặc trưng của sản phẩm. - Với hàm lượng muối ăn sử dụng khác nhau thì lượng acid chung tạo ra trong tôm chua cũng khác nhau. Với hàm lượng muối ăn khoảng 4% thì lượng acid chung tạo ra trong tôm chua lớn nhất. Hàm lượng muối ăn càng thấp thì lượng acid chung trong tôm chua tạo ra càng nhiều. Tuy nhiên nếu hàm lượng muối ăn nhỏ hơn 2%, các vi khuẩn gây thối hoạt động mạnh, sản phẩm tôm chua sẽ hư hỏng. Hàm lượng muối ăn cao thì ức chế sự hoạt động của vi khuẩn lactic làm quá trình lên men chậm. - Ảnh hưởng của hàm lượng đường Đường là yếu tố có tính chất quyết định đến quá trình lên men lactic. Với sự có mặt của đường vi khuẩn lactic mới thực hiện quá trình lên men được. Lượng đường nhiều hay ít đều làm ảnh hưởng đến sự tích luỹ acid lactic trong sản phẩm. Khi lượng đường tăng thì tốc độ lên men lactic tăng, nhưng khi hàm lượng đường lớn hơn 20% thì tốc độ lên men lactic giảm dần xuống. Với lượng đường 14 – 17% đảm bảo tạo ra một lượng acid chung vừa phải, làm cho tôm chua ngọt thích hợp. - Ảnh hưởng của gia vị Khi muối tôm chua người ta dùng gia vị gồm: tỏi, ớt, riềng. Các gia vị như tỏi, riềng có khả năng ức chế hoạt động của vi sinh vật gây thối tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic phát triển mạnh. Vì trong ớt, tỏi, riềng có chất sát khuẩn nên nó ức chế được các vi sinh vật gây thối. - Ảnh hưởng của nhiệt độ + Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình lên men lactic và chất lượng sản phẩm. Mùa nắng tôm chín nhanh, vào mùa nắng thì nhiệt độ rất thích hợp cho vi khuẩn lactic phát triển (nhiệt độ 300C – 400C), mùa lạnh tôm lâu chín vì vào mùa lạnh nhiệt độ môi trường thấp nên ức chế sự phát triển của vi khuẩn lactic nên quá trình lên men lactic xảy ra chậm. Tôm chua muối vào mùa nắng có chất lượng sản phẩm cao hơn, màu sắc đỏ tươi và mùi vị thơm ngon. + Nhiệt độ muối tôm chua ngày càng cao thì quá trình muối tôm chua càng nhanh, lượng acid chung tích luỹ ngày càng nhiều. Nhưng nhiệt độ cao, một số vi khuẩn gây thối lại có khả năng phát triển mạnh làm hư hỏng sản phẩm. Ngoài ra quá trình lên men butylic xảy ra mạnh trong điều kiện yếm khí và nhiệt độ 30 – 400C do đó để hạn chế tôm chua lên men butyric nên muối tôm chua ở nhiệt độ dưới 300C tuy ở nhiệt độ này quá trình lên men xảy ra chậm hơn ở nhiệt độ 350C. - Ảnh hưởng của giống vi khuẩn lactic sử dụng trong muối tôm chua. + Tôm chua chế biến theo phương pháp cổ truyền, được lên men lactic tự nhiên, các vi khuẩn lactic cư trú trong nguyên liệu, trong không khí xâm nhập vào thực hiện quá trình lên men lactic. + Giống vi khuẩn sử dụng để lên men lactic phải là giông thuần chủng, có tốc độ sinh trưởng nhanh, sinh sản mạnh. 3.4.3. Quá trình thuỷ phân protein 3.4.3.1. Quá trình thuỷ phân protein Khi muối tôm chua, tôm được để nguyên cả đầu để sử dụng protein ở nội tạng của tôm. Khác với mắm tôm, tôm chua sau khi muối vẫn còn nguyên cả con còn mắm tôm sau khi muối xong yêu cầu phải nhuyễn ra. Quá trình thuỷ phân protein diễn ra do sự hoạt động của protease do các vi sinh vật tự nhiên có trong tôm tạo ra và có sẵn trong nội tạng của tôm. Đây là một dạng ươn thối thường gặp ở thuỷ sản. Quá trình này về bản chất là không có lợi cho sản phẩm vì nó tạo ra các hợp chất amin có mùi khó chịu. Tuy nhiên các hợp chất này nếu tồn tại ở một hàm lượng nhỏ lại tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm, nhất là khi phối hợp với các acid bay hơi. Vì vậy vấn đề cần giải quyết của quá trình muối tôm chua chính là việc khống chế kiểm soát quá trình thuỷ phân protein này. Cùng với quá trình thuỷ phân protein là qúa trình biến tính protein dưới tác động của pH thấp do acid lactic gây ra tạo cho tôm có màu đỏ đẹp. Trong vỏ tôm có chứa asthaxanthin màu xanh tím. Khi tôm tươi thì asthaxanthin liên kết chặt chẽ với protein, khi có tác nhân gây biến tính hay phân huỷ ( nhiệt độ, pH, sự thối rữa ) protein của tôm thì asthaxanthin tách rời khỏi protêin và dễ dàng oxy hoá thành asthaxin có màu đỏ gạch. Ngoài pH, acid, thì nhiệt độ cao cũng là nguyên nhân gây biến tính. Ở nhiệt độ trên 400C thì quá trình biến tính này xảy ra. Vì vậy nếu quá trình muối tôm chua ở nhiệt độ cao thì tôm chua có màu đỏ đẹp. 3.4.3.2. Các ảnh hưởng lên quá trình thuỷ phân protein - Ảnh hưởng của lượng muối ăn lên quá trìmh thuỷ phân protein Muối ăn có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình thuỷ phân protein ở tôm cũng như sự tạo ra các hợp chất amin trong sản phẩm tôm chua. Muối ăn có tác dụng tích cực là kìm hãm hoạt động của các vi sinh vật gây thối cũng như giảm hoạt tính protease do chúng sinh ra. Nhìn chung lượng muối ăn càng cao thì tốc độ thuỷ phân protein càng chậm - Ảnh hưởng của quá trình lên men lactic lên quá trình thuỷ phân protein. Đường dưới tác dụng của vi khuẩn lactic chuyển hoá thành acid lactic và các acid hữu cơ khác. Các acid này tạo môi trường pH thấp ( 4 – 4,5 ). Môi trường pH này có ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân protein. Một mặt nó tạo ra môi trường thích hợp cho các enzyme protease thuỷ phân protein. Các protease này có sẵn trong tôm hay dom các vi khuẩn tổng hợp nên. Mặt khác nó lại ức chế sự có mặt các vi khuẩn gây thối và cũng hạn chế luôn sự tổng hợp protease của các vi khuẩn này. Như vậy tác động này có hai mặt. Vi khuẩn lactic cũng có khả năng tổng hợp protease. Protease của vi khuẩn lactic cũng tham gia vào quá trình thuỷ phân protein trong tôm nhưng protease này có hàm lượng ít và hoạt tính không cao. Acid lactic tạo ra trong quá trình muối tôm chua có khả năng ức chế các hoạt động của vi khuẩn gây thối cũng như khả năng tổng hợp protease của chúng. Như vậy chỉ có protease của tôm đóng vai trò chính trong quá trình thuỷ phân protein. Nhưng protease của tôm lại giảm hoạt tính mạnh trong môi trường có nồng độ muối cao, trong khi protease của vi khuẩn lại có khả năng hoạt động trong môi trường có nồng độ muối cao mạnh hơn protease của tôm. Vì vậy quá trình chính của tôm thường phải kéo dài. PHẦN II QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIỐNG 1.1. Phân lập giống vi khuẩn lactic từ nước chua dưa cải 1.1.1. Môi trường dùng để phân lập chủng vi khuẩn lactic - Glucose 10 g/l - Cao nấm men 10 g/l - CaCO3 5 g/l - Nước ép cà chua 400 ml - Dung dịch muối A 5 ml + K2HPO4 2,5 g + KH2PO4 2,5 g + Nước cất 250 ml - Dung dịch muối B 5 ml + MgSO4 10 g + NaCl 0,5 g + FeSO4 0,5 g + MnSO4 0,5 g + Nước cất 250 ml - Nước cất 600ml - Thạch 20 g - pH = 6,9 1.1.2. Chuẩn bị môi trường Cà chua đem thái lát, làm nhỏ, sau đó dùng vải lọc vắt lấy nước, hoặc dùng máy ép để vắt lấy nước. Lấy phần nước đem đun sôi và lọc lấy nước trong. Cho thạch vào cốc thủy tinh, thêm nước cất và tiến hành đun sôi, dùng đũa thủy tinh khuấy đều cho thạch tan ra hết. Song song với quá trình này dùng cốc thủy tinh khác cho một ít nước cất vào và cho vào các thành phần còn lại, đun sôi trên bếp điện khuấy đều cho tan hết. Hòa trộn các thành phần này với nhau ta được môi trường cần dùng. Nhanh chóng phân môi trường vào các ống nghiệm và bình tam giác. Tránh để môi trường dính lên thành ống nghiệm. Sau đó đậy nút bông và bao gói lại rồi đem môi trường đi khử trùng. Khử trùng môi trường trong nồi hấp áp lực cao ở nhiệt độ 1200C trong 20 phút. Sau khi khử trùng xong các ống nghiệm sẽ được làm nghiêng để tạo môi trường thạch nghiêng để cấy chuyền giống. 1.1.3. Phân lập Mẫu 9 ml nước cất 9 ml nước cất 9 ml nước cất 9 ml nước cất 9 ml nước cất 9 ml nước cất 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 Hình 2.1. Sơ đồ pha loãng mẫu - Gieo cấy mẫu Lấy các ống nghiệm có mẫu pha loãng ở trên, mỗi ống lấy 0,1 ml mẫu cho vào đĩa petri. Dùng thạch trong bình tam giác (sau khi đã đun nóng làm nuội đến nhiệt độ khoảng 500C) đổ vào các đĩa petri vừa cấy mẫu xong, đổ một lớp mỏng vùa phải, để cho bề mặt thạch thật khô. Dùng giấy bao gói lại, rồi đem lật ngược đĩa và nuôi trong tủ ấm ở 370C trong vòng 24 – 48 giờ. 1.2. Nhân giống vi khuẩn lactic để sản xuất tôm chua 1.2.1. Tuyển chọn và cấy chuyền vi khuẩn lactic Sau khi nuôi vi khuẩn lactic ở nhiệt độ 370C trong 24 – 48 giờ thì các khuẩn lạc xuất hiện. Khuẩn lạc có đặc điểm hình tròn, bề mặt bóng. Tiến hành lựa chọn các khuẩn lạc mọc tách biệt và có vòng phân giải CaCO3 lớn để cấy chuyền vào các ống nghiệm thạch nghiêng hay các đĩa petri nhằm phụ vụ cho việc nhân giống cho sản xuất. 1.2.2. Cấy chuyền giống sang ống nghiệm thạch nghiêng - Bật đèn tử ngoại trong tủ cấy vô trùng khoảng 30 – 60 phút. - Đốt đỏ que cấy trên ngọn lửa đèn cồn. - Dùng tay trái mở nắp đĩa petri vừa cho đủ que cấy vào, tay phải cầm que cấy chạm vào bề mặt thạch cho nguội đi và lấy một ít giống trên vòng que cấy sau đó đậy nắp đĩa petri lại. - Tay trái cầm ống nghiệm thạch nghiêng, tay phải mở nút bông bằng các kẽ ngón tay và hơ miệng ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn, đưa que cấy có giống vào tận đáy ống nghiệm. Nhẹ nhàng để đầu que cấy tiếp xúc với bề mặt thạch rồi đưa từ dưới lên trên theo đường dích dắc hoặc cấy thành vệt thẳng. Thao tác phải nhanh, chính xác. - Hơ miệng ống nghiệp và nút bông trên ngọn lửa đèn cồn và đậy nút bông lại. - Đưa tất cả các ống nghiệm đã cấy giống di nuôi ở nhiệt độ 370C, sau 24 – 48 giờ giống phát triển và đem đi bảo quản. 1.2.3. Nhân giống - Nhân giống nhằm mục đích cung cấp đủ số lượng giống cho quá trình sản xuất. - Để có đủ giống cho sản xuất chúng ta thường nhân giống lên nhiều lần. + Nhân giống trung gian: môi trường để nhân giống trung gian thì cũng giống môi trường nuôi cấy vi khuẩn lactic nhưng quá trình nhân giống trung gian thường được nhân giống ở trong các bình tam giác có thể tích lớn. + Nhân giống cho quá trình sản xuất: môi trường nhân giống giống với môi trường dùng để sản xuất nhằm giúp cho vi sinh vật thích ứng với môi trường sản xuất. 1.3. Bảo quản giống vi khuẩn lactic 1.3.1.Muc đích của bảo quản giống Bảo quản giống là một mục đích hết sức phức tap, đòi hỏi người làm việc này phải hiểu biết sâu các mặt của vi sinh vật như đặc tính sinh lý, đặc tính sinh hoá, đặc tính di truyền của chúng. Vấn đề bảo quản giống hiện nay chưa mang tính tập trung và thống nhất. Nói chung, giĩư giống là một vấn đề khó, phải đảm bảo hai nhiệm vụ cơ bản: - Cung cấp giống cho sản xuất. - Cung cấp giống cho sản xuất khoa học. Giữ giống phải đảm bảo hai mục đích tối thểu sau: - Đảm bảo cho giống không được lẫn (hay nói cách khác là không bị nhiễm các vi sinh vật khác), nếu bị nhiểm tức là ta thu được giống không thuần chủng. - Đảm bảo cho giống không bị toái hoá, nghĩa là các đặc tính sinh lý, sinh thái, sinh hoá, di truyền của nó không bị biến mất trong thời gian dài. Đây là những mục đích hết sức quan trọng. Nếu không hoàn thành mục đích này thì vấn đề giữ giống có đặt ra cũng như không. 1.3.2.Những phương pháp bảo quản giống vi sinh vật Tuỳ từng điều kiện cụ thể của mỗi nhà máy, trường học, cơ quan nghiên cứu, mà người ta đề ra nhưng phương pháp bảo quản giông khác nhau la: a.Cấy truyền định kì Là một phương pháp thường sử dụn nhất trong các phòng thí nghiệm. Giống được cấy vào nhiều ống nghiệm (tối thiểu 3-5 ống), sau đó đem nuôi trong tủ ấm. Sau khi nuôi lấy ống nghiệm ra và quan sát, chọn lấy những ống mọc đều, tốt, không bị nhiễm các sinh vật khác. tiến hành kiểm tra bằng cách nghiên cứu các đặc tính sinh lý, sinh hoá của chúng. Số còn lại cho vào tủ lạnh bảo quản ở nhiệt độ 3-50C, hoặc thấp hơn. Mục đích của bảo quản lạnh này là làm hạn chế sự phát triển và phát triển của vi sinh vật, nhờ thế tránh cho chúng khỏi bị thoái hoá. Thông thường đối với nấm men và vi khuẩn, người ta cấy truyền một tháng một lần.Bằng phương pháp này có thể giữ giống được một thời gian khá dài qua hàng chục năm.Tất nhiên trước khi đem sử dụng để sản xuất, phải tiến hành kiểm tra mọi đặc tính giống. Nếu đảm bảo chất lượng mới cho sản xuất. b. Cấy truyền và bảo quản dưới dầu vaselin Đây là một phương pháp rất tốt, tránh được môi trường khỏi bị khô. Dầu đem dùng phải tinh khiết và trung tính, có độ nhớt cao, không chứa sản phẩm oxy hoá hoặc chất độc đối với vi sinh vật, có trọng riêng từ 0,8-0,9. Tốt nhât là dùng loại thường dùng trong y học. Cách tiến hành như sau: vô trùng vaselin bằng cách hấp 1210C trong 2 giờ, sau sấy khô ở 1700C trong1-2 giờ để nguội rồi rót vào các ống giống đã phát triển tốt, sau đó để ở nhiệt độ thường. Chú ý lớp dầu không nên quá dày, chỉ cần cách trên mép ông thạch 1cm. Bằng phương pháp này ta có thể giữ giống 2-3 năm mới cấy lại một lần , giống đảm bảo tốt. c. Bảo quản trạng thái sấy khô Nguyên liệu được dùng để trộn là đất, cát, mùn cưa, bông hoặc giấy lọc đã được thanh trùng và sấy khô đến một độ ẩm hết sức thấp. sau đó dùng ống hút nhờ lực gió hút bào tử của vi sinh vật trộn đều trong các vật liệu này và bao bì thật kín. Sau khi bao bì xong bảo quản ở nhiệt độ thấp. Khi nào lấy ra để nghiên cứu và sản xuất lại tiến hành phân lập lại. Bằng phương pháp này sẽ bảo đảm giữ giống tốt. Ngoài ra còn một số phương pháp khác cũng có thể bảo quản giống tốt, ví dụ như sấy thăng hoa hay bảo quản ở nhiệt độ thấp 2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TÔM CHUA 2.1. Quy trình công nghệ sản xuất tôm chua bằng phương pháp truyền thống Tôm tươi Xóc rượu Gài nén Lên men phối trộn Xử lý sơ bộ Rửa sạch muối 5%, gia vị Bột nếp Thành phẩm 2.1.1. Quy trình công nghệ 2.1.2. Thuyết minh quy trình a. Nguyên liệu - Tôm thẻ, tôm sú, tôm càng xanh… Yêu cầu tôm càng tươi thì sản phẩm càng có chất lượng, càng có mùi vị và hương thơm đặc trưng. b. Xử lý sơ bộ - Nhằm loại bỏ những tạp chất lạ những phần không dùng trong chế biến - Tôm được ngâm trong nước muối 3%. Sau đó lấy kéo cắt bỏ đầu tôm và chân tôm, làm đến đâu ta vớt tôm đến đó, số còn lại ta vẫn ngâm trong nước muối. - Sau khi xử lý sơ bộ xong thì đem đi rửa sạch. c. Xóc rượu - Xóc rượu để loại bỏ mùi khai nồng khó chịu, gây độc hại, đồng thời tạo cho tôm có màu đỏ đẹp khi chín - Cách làm: cho tôm vào thau rưới ít rượu vào tôm xóc đều cho ngấm, để như vậy cho đến khi bay hết mùi rượu rồi cho nước lả vào rửa lại cho sạch. Sau đó lấy 50ml nước lã rưới vào 1kg tôm rồi xóc đều khoảng 30 phút tôm sẽ có màu đỏ đẹp. d. Phối trộn - Mục đích tạo ra một tỉ lệ cân đối giữa các nguyên liệu, để tạo ra một sản phẩm đạt chất lượng, phối trộn bổ sung thêm bột nếp nhằm cung cấp nguồn cacbon cho vi sinh vật. - Cách thực hiện + Tôm xử lý xong để ráo. + Tỏi, ớt cắt thành từng lát nhỏ. + Riềng, măng cắt sợi. + Tinh bột hồ hóa với tỷ lệ tinh bột : nước = 1:4. Mục đích của việc hồ hóa là để phá vỡ cấu trúc tế bào của hạt tinh bột, giúp cho quá trình chuyển hóa thành đường dễ dàng hơn, làm tăng tốc đọ thủy phân, rút ngắn thời gian lên men. + Đường, muối chuẩn bị sẵn chọn những hạt không bị ẩm ướt, không bị vón cục. + Tiến hành phối trộn: cho một nửa lượng tinh bột vào dưới đáy hủ, sau đó xếp tôm vào hủ dọc theo thành hủ, còn các nguyên liệu còn lại đem trộn đều và cho lên trên. e. Gài nén Nhằm giữ khối nguyên liệu chìm trong nước, để tạo điều kiện cho lên men yếm khí. Sau khi gài nén xong ta đậy nắp lại cho kín. g. Thực hiện quá trình lên men Tiến hành lên men ở nhiệt độ thường (28 – 300C) thời gian 20 – 25 ngày, trong quá trình lên men phải theo dõi độ pH, theo dõi sự thay đổi màu sắc, thời gian chín…của tôm. 2.1.3. Ưu nhược điểm của phương pháp a.Ưu điểm - Không cần phải cấy giống vi sinh vật vào. - Các thao tác thực hiện đơn giản, tốn ít thời gian. - Phương pháp này lên men tự nhiên nên tạo ra hương vị đặc biệt. - Giá thành sản phẩm thấp. b. Nhược điểm - Thời gian lên men lactic và thuỷ phân protein dài. - Trong quá trình lên men lactic ngoài sản phẩm chính của quá trình lên men là acid lactic còn có các sản phẩm khác như rượu etylic… - Quá trình lên men phụ thuộc vào nhiệt độ. 2.2. Quy trình công nghệ sản xuất tôm chua bằng phương pháp hiện đại Gia vị Tôm Tươi Rửa muối, để ráo Ướp muối Rửa sạch Xử lý sơ bộ Muối 15 – 20% Xóc rượu Rửa sạch Vào hộp Bột nếp Lên men Giống vi khuẩn lactic Tôm chua 2.2.1. Quy trình công nghệ 2.2.2. Thuyết minh quy trình a. Nguyên liệu - Các loại tôm biển, tôm nước ngọt, nước lợ, thịt tôm chắc, tôm còn tươi, tôm không có mùi của hóa chất, chất bảo quản. b. Rửa sạch - Tôm được rửa sạch dưới vòi nước chảy, nhặt sạch các tạp chất như rác, sỏi, đá, tôm ươn, đầu tôm. Có thể rửa tôm ở máy rửa thổi khí và cho tôm chạy trên băng tải chuyển động với vận tốc 0,1 m/s. c. Xử lý sơ bộ - Dùng kéo cắt sạch râu từ mắt trở lên và 3 đôi chân trước. Tôm rửa lại thật sạch và để ráo 10 phút. d. Ướp muối - Tôm sau khi xử lý sơ bộ xong , được ngâm với nước muối 15 – 20% trong 12 giờ, vớt ra rửa sạch bằng nước và để ráo. e. Xóc rượu - Khử mùi tanh của tôm và tạo cho tôm có màu đỏ đẹp khi chính. g. Lên men - Sử dụng giông Strep cremoris, strep lactic cấy trên lactose để lên men dịch đường ở 300C trong 6 giờ. Cho dịch đường hóa đã lên men vào tôm đã gài nén với tỉ lệ 5% so với khối lượng tôm. - Gia vị sử dụng bao gồm: ớt, tỏi, riềng pha trong nước sạch có nồng độ muối khoảng 5 – 7%. Muối sử dụng là muối ăn hoặc muối lấy từ nước mắm. Bổ sung thêm chế phẩm protease hay trypsin, bromelin từ dứa, papain từ đu đủ. - Thời gian lên men 10 ngày ở nhiệt độ 300C. Tôm được cho vào ang hoặc thùng thép không rỉ để lên men. Kết thúc quá trình lên men đạt pH = 3,8 – 4,0, Tôm chua có màu đỏ tươi, thơm ngon, có mùi đặc trưng của sản phẩm lên men lactic. - Lọc bớt cặn và bỏ bớt một số thành phần nguyên liệu không đạt chuẩn. - Dịch lên men sẽ có độ đục do một số mô cơ của tôm cũng như mô thực vật của gia vị bị tách rời khỏi nguyên liệu. Đồng thời sinh khối của vi khuẩn lactic cũng làm đục dung dịch. Lọc sơ bộ giúp loại bỏ bớt thành phần gây đục, làm dung dịch trong, giá trị cảm quan tăng. - Một số thành phần nguyên liệu bị biến màu như tôm bị đen, tỏi, gừng bị hóa nâu, các hạt ớt cũng cần được loại bỏ. 2.2.3. Ưu nhược điểm của phương pháp a. Ưu điểm - Thời gian lên men ngắn, quá trình thuỷ phân protein trong tôm triệt để. - Quá trình lên men không phụ thuộc vào nhiệt độ. - Do có sự cấy giống vi khuẩn lactic vào nên trong quá trình lên men lactic ít tạo ra các sản phẩm phụ. - Sản phẩm đạt chất lượng cao. b. Nhược điểm. - Tốn nhiều thời gian do có quá trình nuôi giống vi khuẩn lactic để sản xuất. - Giá thành sản phẩm cao hơn so với sản phẩm sản xuất bằng phương pháp truyền thống. PHẦN III ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 1 CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG - Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm tôm chua là: + Khi tôm chín có màu đỏ gạch. + Dịch lên men trong, không có các cặn bẩn. + Sản phẩm có vị chua nhẹ của acid lactic + Không có các mùi vị lạ. 2. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 2.1.Xác định hàm lượng protein 2.1.1. Protein Protein là hợp chất có phân tử lượng lớn, được tạo thành từ các acid amin. Protein là thành phần không thể thiếu của cơ thể sống của sinh vật. Cùng với acid nucleic, protein giữ vai trò quyết định và là cơ sở của sự sống. Protein có những đặc tính không có ở bất kì hợp chất hữu cơ nào như tính đa dạng về mặt cấu trúc, tính loài rất cao, khả năng phản ứng lớn... Lượng protein chứa trong cơ thể sống không nhiều và khác nhau. Trong cơ chứa 16 – 23%, gan 18- 19%. Trong tế bào thực vật, lượng protein thấp. Trong protein chứa các nguyên tố C, H, O, N, một lượng nhỏ S và P ngoài ra còn có một số nguyên tố vi lượng khác. 2.1.2. Phương pháp Kiendan Phương pháp định lượng nitơ toàn phần đơn giản mà chính xác. a. Nguyên tắc Vô cơ hoá thực phẩm bằng acid sunfuric đậm đặc và chất xúc tác. Dùng một kiềm mạnh (NaOH, KOH) đẩy NH3 từ muối amoni sunfat hình thành thể tự do. Định lượng NH3 bằng acid. b. Dụng cụ, vật liệu - Bình Kendan - Hoá chất: + acid sunfuric đậm đặc + Chất xúc tác gồm hỗn hợp dung dịch ( K2SO4 50g, CuSO4 3,5g) + NaOH 50% không chứa cacbonat + Chỉ thị màu: alizarim natri sunfat gồm + Dung dịch A: Metyl đỏ 0,1g cồn 900 vừa đủ 100ml. + Dung dịch B: Dung dịch metyl xanh 1% trong nước 4ml, Cồn 900 vừa đủ 100ml. + Khi dùng thì pha 1 dung tích dung dịch A với 1 dung tích dung dịch B. Hỗn hợp chỉ thị màu này có màu xanh lục ở pH > 5,5, chuyển thành tím ở pH < 5,5, chuyển màu xám ở pH = 5,5. + Dụng dịch acid boric bão hào có pH = 5,5. + Dung dịch chuẩn acid sunfuric 0,1N hoặc HCl 0,1N, + Dung dịch Na2S2O3. c. Các bước tiến hành Cân chính xác 1g thực phẩm cho vào bình Kiendan với 10 ml acid sunfuric đậm đặc khoảng 5g chất xúc tác. Để nguyên bình Kiendan trên bếp và đun từ từ, đun sôi cho đến khi dung dịch trong suốt không màu hoặc màu xanh lơ của CuSO4, để nguội. Chuyển dung dịch đã được vô cơ hoá vào bình cầu máy cất đạm. Rửa bình Kiendan 2 lần với nước cất. Trung hoà bằng NaOH 50%, alizarim natri sunfat làm chỉ thị màu, sau đó thêm 5ml NaOH 50%. Cất kéo hơi nước và định lượng trực tiếp NH3 bay sang trung hoà trong bình hứng bằng dung dịch acid sunfuric 0,1N. 0,0014.n.100 Nitơ toàn phần (g/100g) = P d. Tính kết quả Trong đó: n: là số mol acid sunfuric 0,1N dùng chuẩn độ mẫu thử. P: là trọng lượng mẫu thử (g). 2.1.3. Định lượng nitơ acid amin bằng phương pháp nitơ foocmon a. Nguyên tắc Các acid amin trong dung dịch nước thì trung tính, không những do 2 nhóm chức acid ( - COOH) và amin (- NH2) trung hoà lẫn nhau, mà do cả 2 nhóm chức đó yếu, quá trình điện ly rất kém. Gặp formol, nhóm amin kết hợp với nhóm metylenic ( - N = CH2) mất tính kiềm, do đó tính acid của nhóm ( -COOH) nổi bật lên và có thể định lượng bằng một chất kiềm vì phenolphatalein làm chất chỉ thị màu. Phản ứng chỉ xảy ra hoàn toàn ở pH = 9,0 – 9,5. Vì thế khi dùng phenolphtalein làm chỉ thị phải chuẩn dung dịch tới màu đỏ sẫm. b. Dụng cụ, vật liệu. - Dụng cụ: dụng cụ vật liệu thông thường trong phòng thí nghiệm. - Hoá chất: + Formol trung tính, thông thường dung dịch formol có tính acid do formol bị oxy hoá bởi không khí thành acid fomic. Do đó khi sử dụng cần trung hoà lại formol bằng NaOH 0,2N với phenolphatalein làm chất chỉ thị màu. + Dung dịch phenolphtalein 1% trong cồn 900. + Dung dịch dinatri phophat 0,1N. + Dung dịch Ba(OH)2 bão hòa trong cồn metylic. + BaCl2 tinh thể. c. Các bước tiến hành Cân chính xác P (g) chất thử đã xay nhuyễn, cho vào bình định mức 100ml, với 50ml nước cất. Lắc mạnh trong 10 phút để hoà tan. Cho thêm 0,5ml dung dịch phenolphtalein, khoảng 2g BaCl2 và từng giọt Ba(OH)2 tới màu hồng nhạt. Cho thêm 5ml Ba(OH)2 để kết tủa muối phophat và cacbonat, cho nước cất vừa đủ 100ml lắc đều và lọc. Lấy 25 ml dịch lọc cho vào bình nón với 20ml dung dịch formol trung tính. Chuẩn độ bằng NaOH 0,2N cho tới màu đỏ tươi. d. Tính kết quả Hàm lượng nitơ formol trong 100g chất thử: Nitơ formol (g/100g) = 0,0028.n. . 100 100 25 P Hoặc hàm lượng nitơ formol trong 1000ml chất thử: Nitơ formol (g/100g) = 0,0028.n. . 100 100 25 V Trong đó: 0,0028 là số g nitơ tương ứng với 1ml NaOH 0,2N. n là số ml NaOH 0,2N sử dụng. P, V là số g hoặc ml chất thử 2.2. Xác định hàm lượng lipid Phần lớn các nguyên liệu dùng để chế biến thực phẩm đều chứa một hàm lượng chất béo nhất định. Bởi vậy việc xác định hàm lượng chất béo là rất cần thiết. Xác định hàm lượng chất béo bằng phương pháp Soxhlet. a. Nguyên tắc Dùng ete nóng để hoà tan tất cả chất béo tự do trong thực phẩm. Sau khi ete bay hơi hết, cân chất béo còn lại và tính hàm lượng lipid trong 100g thực phẩm. b. Dụng cụ, hoá chất - Dụng cụ: + Dụng cụ dùng trong phòmg thí nghiệm như bình hút ẩm, giấy lọc... + Máy chiết Soxhlet với ống giấy ép đựng mẫu thử. + Bếp cách thuỷ chạy bằng điện - Hoá chất: + Ete 500ml. + Dung dịch NaOH hoặc KOH 4% 5ml. + Dung dịch KMnO4 50ml. c. Cách tiến hành Cân chính xác 5g chất thử, nghiền nhỏ, cho bay hết hơi nước ở nồi cách thuỷ. Trộn đều với 400g cát sạch hoặc Na2SO4 khan, cho vào ống giấy hoặc gói vào giấy lọc. Dùng bông thấm ete lau sạch cốc, cốc sứ, lấy miếng bông đậy lên ống giấy. Cho ống giấy vào ống chiết của máy. Bình cầu được sấy khô, để nguội và cân theo nguyên tắc cân kép. Cho ete vào bình tới mức 2/3 thể tích. Cho nước chảy vào ống sinh hàn. Dùng bình cầu và chiết trong khoảng 8 – 12 giờ. Khi ngừng máy, cần giữ ống giấy ngập trong ete. Khi ete chảy hết xuống bình, lấy ống giấy ra, cất lấy bớt ete lên máy chiết của ống cất. Rút bình ra cho bay hơi hết ete ở nhiệt độ bình thường rồi cho vào tủ sấy ở nhiệt độ 100 – 1050C trong 90phút. Làm nguội trong bình hút ẩm30 – 35 phút. d. Tính kết quả Hàm lượng chất béo tính theo % X% = . 100 G1 – G2 G Trong đó: G1 là trọng lượng bình cầuchứa chất béo (g). G2 là trọng lượng bìng cầu (g). G là trọng lượng mẫu phân tích. 2.3. Xác định hàm lượng acid tổng số Người ta thường dùng khái niệm về độ chua của sản phẩm. Độ chua bao gồm các loại acid có trong thực phẩm. Các acid này hoặc có sẵn trong tự nhiên thực phẩm hoặc được đưa vào thực phẩm với mục đích chế biến hoặc các acid sinh ra trong quá trình chuyển hoá thực phẩm. Xác định độ chua tức là xác định giá trị của sản phẩm hoặc độ hư hỏng của sản phẩm. a. Nguyên tắc Người ta dùng một dung dịch kiềm chuẩn để trung hoà hết lượng acid có trong thực phẩm, với phenolphtalein làm chỉ thị màu. Thông thường người ta hay dùng chất chuẩn là NaOH hoặc KOH. b. Dụng cụ, hoá chất - Dụng cụ thông thường của phòng thí nghiệm. - Hoá chất: + NaOH 0,1N hoặc KOH 0,1N. + Dung dịch phenolphtalein 1%. c. Cách tiến hành Cân chính xác 10g thực phẩm nghiền nhỏ và lắc với nước trung tính trong 1giờ. Sau cho thêm nước trung tính vừa đủ 50ml, để lắng, lấy 25ml trong ở trên để định lượng. - Định lượng: Cho vào bình nón dịch thử 25ml và dung dịch phenolphtalein 3 – 5 giọt. Nhỏ NaOH 0,1N từ buret xuống cho đến khi dung dịchthử có màu hồng nhạt bền vững. d. Tính kết quả Độ acid toàn phần được tính theo % như sau: X1 = K.n. 50 100 25 P Trong đó: n là số ml NaOH 0,1 dùng để chuẩn độ 20ml dịch thử. K là hệ số của loại acid. P là trọng lượng mẫu thử (g). 3. SO SÁNH QUY TRÌNH SẢN XUẤT TÔM CHUA BẰNG PHƯƠNG PHÁP HIỆN ĐẠI VỚI QUY TRÌNH SẢN XUẤT TÔM CHUA BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG 3.1. Giống nhau Nhìn chung các công đoạn trong sản xuất tôm chua bằng phương pháp thủ công và sản xuất tôm chua bằng phương pháp hiên đại giống nhau. - Đều có quá trình lên men lactic từ đường và thuỷ phân phân protein. 3.2. Khác nhau Phương pháp Truyền thống Phương pháp hiện đại Không cần cấy giống vi khuẩn lactic. Cấy giống vi khuẩn lactic vào. Lên men giờ hệ vi sinh vật có trong tự nhiên. Lên men dưới tác dụng của vi khuẩn lactic. Thời gian lên men chậm. Thời gian lên men ngắn. Quá trình lên men phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Ít phụ thuộc vào môi trường. Không điều chỉnh được quá trình lên men. Điều chỉnh được quá trình lên. Quá trình lên men không ổn định. Quá trình lên men ổn định. Chất lượng sản phẩm không cao chất llượng sản phẩm tốt Giá thành sản phẩm thấp Giá thành sản phẩm cao PHẦN IV KẾT LUẬN Tôm chua là một sản phẩm lên men truyền thống đặc trưng của đân tộc Việt Nam. Nếu ta biết phát triển sản phẩm này trở thành một mặt hàng có giá trị thì có thể mang lại nhiều lợi ích. Trong nội dung đồ án này đã giải quyết được một số vấn đề như sau: Lý thuyết về phân lập giống vi khuẩn lactic. Đề xuất được quy trình sản xuất tôm chua bằng phương pháp mới. Các chỉ tiêu chất lượng về sản phẩm tôm chua. Hiện nay trong việc sản xuất tôm chua còn có một số vấn đề cần giải quyết: - Phải tìm ra phương pháp bảo quản chống lại sự hư hỏng của tôm một cách hiệu quả. - Kiểm soát quá trình lên men lactic cũng như quá trình thuỷ phân protein để tạo ra sản phẩm chất lượng đồng đều, sự phối hợp giữa các gia vị tốt nhất. TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU VIỆT NAM [1]. Nguyễn Lân Dũng, Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thanh Hiền, Lê Đình Lượng, Đoàn Xuân Mượu, Phạm Văn Ty (1978), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học tập 3, NXB khoa học và kĩ thuật. [2]. Nguyễn Đức Lượng (2006), Công nghệ vi sinh tập 1 (Cơ sở vi sinh vật công nghiệp), NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh. [3]. Nguyễn Đức Lượng (2004), Công nghệ vi sinh tập2 (Vi sinh vật học công nghiệp), NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [4]. Nguyễn Đức Lượng, Phan Thị Huyền, Nguyễn Ánh Tuyết (2003), Thí nghiệm công nghệ sinh học tập 2 (Thí nghiệm vi sinh vật học), NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh. [5]. Phạm Thị Thanh Mai (2005),Bài giảng hoá sinh học, Trường CĐ lương thực _ thực phẩm_ Đà Nẵng. [6]. TS. Nguyễn THị Bích Thuỷ, Trần Thị Lan Hương, Nhữ Thị Nhung (2007), Giáo trình công nghệ bảo quản và chế biến rau quả, NXB Hà Nội. [7]. Hồ Sưởng, Lương Đức Phẩm, Lê Văn Tố, Nguyễn Thị Hoa (1983), Vi sinh vật trong bảo quản và chế biến thực phẩm. [8] GSTS. Phạm Xuân Vượng (2007), Giáo trình kiểm tra chất lượng thực phẩm, NXb Hà Nội. [9]. Giáo trình vi sinh vật học (1997), Bộ Nông Nghiệp – PTNT, Trường TH nông nghiệp – công nghiệp thực phẩm Đà Nẵng. TÀI LIỆU INTERNET [10]. Báo cáo tôm chua, [11].Lên men lactic, [12]. MỤC LỤC