Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Sản phẩm rau quả lên men lactic là nhóm thực phẩm truyền thống phổ biến trên thế giới và tại Việt Nam. Quá trình chuyển hóa sinh học trong lên men rau quả không chỉ tạo hương vị đặc trưng mà còn lưu giữ các hợp chất có hoạt tính sinh học như vitamin, chất chống oxy hóa và các axit hữu cơ hỗ trợ tiêu hóa và miễn dịch. Trong số các mặt hàng rau quả muối chua, ớt dầm dấm là gia vị truyền thống quen thuộc và là mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị kinh tế.
Tuy nhiên, phương thức chế biến ớt dầm dấm truyền thống chủ yếu dựa vào hệ vi sinh vật tự nhiên sẵn có trên bề mặt nguyên liệu. Quá trình lên men tự phát này bộc lộ nhiều hạn chế: chất lượng sản phẩm không đồng đều, tốc độ lên men khó kiểm soát, tỷ lệ hư hỏng cao và nguy cơ mất an toàn thực phẩm do sự phát triển của vi sinh vật tạp nhiễm gây bệnh. Bên cạnh đó, trong quá trình chế biến, bảo quản và lưu thông, sản phẩm ớt dầm dấm thường xuyên gặp hiện tượng biến màu (nâu hóa). Nguyên nhân chính là do trong mô quả ớt chứa nhiều hợp chất polyphenol; khi tiếp xúc với oxy hòa tan hoặc oxy không khí, hệ enzym peroxidase nội sinh sẽ xúc tác phản ứng oxy hóa tạo thành các hợp chất có màu sẫm, làm suy giảm nghiêm trọng giá trị cảm quan.
Để giải quyết các vấn đề trên, việc ứng dụng các chế phẩm sinh học thuần khiết nhằm chủ động điều khiển quá trình lên men và ức chế phản ứng oxy hóa sẫm màu là hướng tiếp cận cần thiết. Đề tài "Nghiên cứu quy trình chế biến ớt dầm dấm có sử dụng một số chế phẩm sinh học" được thực hiện nhằm xác định các thông số công nghệ tối ưu, từ đó thiết lập quy trình chế biến hoàn chỉnh tạo ra sản phẩm ớt dầm dấm có chất lượng ổn định và an toàn.
Mục tiêu nghiên cứu:
Nghiên cứu xác định các thông số công nghệ trong quá trình sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic và enzym glucose oxidase nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm ớt dầm dấm; từ đó thiết lập quy trình công nghệ chế biến ớt dầm dấm tạo ra sản phẩm có chất lượng ổn định.
Nhiệm vụ nghiên cứu (gồm 6 yêu cầu cụ thể):
- Xác định độ chín thích hợp của quả ớt tươi cho mục đích chế biến sản phẩm dầm dấm.
- Xác định chế độ xử lý nhiệt thích hợp cho quá trình chế biến ớt dầm dấm.
- Xác định điều kiện hoạt hóa chế phẩm vi khuẩn lactic bổ sung nhằm tăng khả năng lên men đối với sản phẩm ớt dầm dấm.
- Xác định các điều kiện hoạt hóa tối ưu của enzym glucose oxidase với mục đích ổn định màu sắc ớt dầm dấm.
- Xác định chế độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm ớt dầm dấm.
- Thiết lập quy trình chế biến ớt dầm dấm có sử dụng một số chế phẩm sinh học.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Ớt cay tươi thu hái tại huyện Gia Lâm (Hà Nội); chủng vi khuẩn lactic thuần khiết Lactobacillus plantarum B33 (dạng lỏng, mật độ $10^6\text{ CFU/ml}$, cung cấp bởi Đại học Bách khoa Hà Nội); chế phẩm enzym glucose oxidase (Gluzyme Mono 10.000GB của hãng Novo - Đan Mạch, dạng lỏng, hoạt độ $150\text{ UI/ml}$).
- Phạm vi và địa điểm nghiên cứu: Nghiên cứu thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm tại Bộ môn Bảo quản chế biến – Viện Nghiên cứu Rau quả (Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội) trong thời gian từ tháng 12/2013 đến tháng 06/2014.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và nguyên lý công nghệ
Nghiên cứu dựa trên các nguyên lý sinh hóa và vi sinh vật học thực phẩm:
- Thực vật học và thành phần hóa học của ớt: Cây ớt thuộc chi Capsicum, họ Cà (Solanaceae). Quả ớt cay chứa hàm lượng cao capsaicin (hợp chất alkaloid tạo vị cay đặc trưng), vitamin C ($143{,}7\text{ mg/100g}$ theo dữ liệu USDA), vitamin A, vitamin nhóm B (B1, B6, niacin, riboflavin) cùng các khoáng chất như kali ($322\text{ mg/100g}$), canxi, sắt và magie. Đây là nguồn cơ chất cung cấp dinh dưỡng cho quá trình lên men sinh học.
- Cơ chế lên men lactic rau quả: Quá trình lên men chuyển hóa đường đơn trong nguyên liệu thành axit lactic nhờ hoạt động sống của vi khuẩn lactic họ Lactobacteriaceae (điển hình là Lactobacillus plantarum – trực khuẩn Gram dương, kỵ khí tùy tiện). Axit lactic sinh ra làm giảm pH môi trường xuống dưới 3,8, từ đó ức chế hoàn toàn các vi sinh vật hoại sinh, vi khuẩn gây thối (E. coli, vi khuẩn butyric) và nấm mốc. Quá trình lên men chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi nồng độ muối, nồng độ đường bổ sung, tỷ lệ tiếp giống vi khuẩn, nhiệt độ và độ yếm khí.
- Cơ chế khử oxy chống hóa nâu của Enzym Glucose Oxidase (GOD): Glucose oxidase ($\beta\text{-D-glucose: oxygen 1-oxidoreductase}$, EC 1.1.3.4) là một flavoprotein chứa 2 phân tử coenzym flavinadenindinucleotit (FAD), có khối lượng phân tử khoảng $152.000 - 186.000\text{ Da}$, điểm đẳng điện $\text{pI} = 4{,}2$, hoạt động tối thích ở dải pH $4 - 7$ (tối ưu 5,6). Enzym xúc tác phản ứng oxy hóa $\beta\text{-D-glucose}$ thành axit gluconic và hydro peroxide ($\text{H}_2\text{O}_2$) khi có mặt oxy:
$$\text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 + \text{O}_2 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{Glucose oxidase}} \text{C}6\text{H}{12}\text{O}_7 + \text{H}_2\text{O}_2$$
Quá trình này tiêu thụ toàn bộ oxy hòa tan và oxy trong bao bì, loại bỏ điều kiện cần thiết của phản ứng oxy hóa polyphenol do enzym peroxidase nội sinh gây ra, từ đó giữ màu sắc tự nhiên cho sản phẩm.
Phương pháp nghiên cứu và bố trí thí nghiệm
Khóa luận áp dụng phương pháp thực nghiệm công nghệ thực phẩm thông qua 10 thí nghiệm đơn yếu tố:
- Thí nghiệm xác định độ chín thu hái: Khảo sát 3 độ chín (Độ chín 1: già 70–75%, 35–38 ngày sau đậu quả; Độ chín 2: già 80–85%, 40–43 ngày; Độ chín 3: già 95–100%, 45–48 ngày).
- Thí nghiệm chế độ chần nhiệt: Khảo sát nhiệt độ chần ($70^\circ\text{C}, 80^\circ\text{C}, 90^\circ\text{C}, 100^\circ\text{C}$ và đối chứng $30^\circ\text{C}$) trong 1,5 phút với tỷ lệ ớt/nước = 1/3; khảo sát thời gian chần ($0{,}5; 1{,}0; 1{,}5; 2{,}0\text{ phút}$).
- Thí nghiệm điều kiện lên men lactic: Khảo sát nồng độ muối ($6%, 8%, 10%, 12%$), nồng độ đường bổ sung ($0%, 1%, 2%, 3%, 4%$), tỷ lệ tiếp giống Lactobacillus plantarum B33 ($1%, 2%, 3%, 4%$) ở điều kiện $30^\circ\text{C}$, thời gian lên men 72 giờ.
- Thí nghiệm điều kiện hoạt hóa enzym GOD: Khảo sát nồng độ chế phẩm GOD ($0%, 0{,}002%, 0{,}003%, 0{,}004%, 0{,}005%, 0{,}006%$), nhiệt độ xử lý ($30^\circ\text{C}, 40^\circ\text{C}, 50^\circ\text{C}, 60^\circ\text{C}, 70^\circ\text{C}$) và thời gian xử lý ($5, 10, 15, 20\text{ phút}$).
- Thí nghiệm chế độ thanh trùng: Khảo sát tổ hợp nhiệt độ thanh trùng ($80^\circ\text{C}, 90^\circ\text{C}, 100^\circ\text{C}$) và thời gian thanh trùng ($5, 10, 15\text{ phút}$) trong nồi thanh trùng hở với dung dịch rót chứa 6% muối, 3% đường, 1% axit acetic.
Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
- Chỉ tiêu vật lý: Đo kích thước quả (chiều dài, đường kính) bằng thước kẹp điện tử Mitutoyo (Nhật Bản); xác định khối lượng bằng cân điện tử chính xác $\pm 0{,}01\text{g}$.
- Chỉ tiêu hóa học: Xác định hàm ẩm bằng máy sấy BOECO (Đức); đo độ biến màu $\Delta E$ qua hệ màu $L^, a^, b^*$ bằng máy đo màu Minolta; xác định hàm lượng vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử với dung dịch Iod $0{,}01\text{N}$; xác định hàm lượng chất khô hòa tan tổng số ($^\circ\text{Bx}$) bằng khúc xạ kế PAL-1 Atago (Nhật Bản); xác định pH bằng pH meter; xác định hàm lượng axit lactic bằng phương pháp chuẩn độ trung hòa với $\text{NaOH } 0{,}1\text{N}$ dựa trên đường chuẩn.
- Chỉ tiêu vi sinh: Đo mật độ quang $\text{OD}_{600}$ xác định tốc độ phát triển của vi khuẩn lactic; đếm tổng số vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884:2005 / ISO 4833:2003; xác định tổng số nấm men và nấm mốc phối hợp với Bộ môn Vi sinh vật truyền nhiễm – Đại học Nông nghiệp Hà Nội.
- Đánh giá cảm quan: Sử dụng phép thử thị hiếu theo thang điểm Hedonic 9 bậc (từ 1: Cực kỳ chán đến 9: Cực kỳ thích) với hội đồng 10 thành viên, đánh giá các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, vị, độ giòn và khả năng chấp nhận sản phẩm (KNCNSP).
- Xử lý số liệu: Tính toán trên Microsoft Excel và phân tích phương sai (ANOVA), so sánh sai khác có ý nghĩa thống kê bằng trắc nghiệm LSD ở mức ý nghĩa $\alpha = 0{,}05$ trên phần mềm IRRISTAT.
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ vai trò của sản phẩm rau quả lên men trong đời sống và xuất khẩu, nêu rõ các tồn tại về mặt chất lượng và an toàn thực phẩm của phương pháp dầm dấm truyền thống cũng như hiện tượng hóa nâu do enzym. Phần này xác định rõ mục đích nghiên cứu, 6 yêu cầu kỹ thuật cần giải quyết và giới hạn đối tượng nghiên cứu là ớt cay Gia Lâm cùng các chế phẩm L. plantarum B33 và enzym GOD.
Phần 2: Tổng quan tài liệu
Chương tổng quan hệ thống hóa các kiến thức chuyên ngành liên quan:
- Cây ớt và giá trị dinh dưỡng: Lịch sử thuần hóa cây ớt từ châu Mỹ, hệ thống phân loại học chi Capsicum (5 loài chính: C. annuum, C. chinense, C. pendulum, C. pubescens, C. baccatum và các loài tại Việt Nam như C. frutescens). Phân tích bảng thành phần dinh dưỡng của ớt cay theo USDA:
| Thành phần |
Giá trị trên 100g |
% RDA |
| Năng lượng |
$40{,}00\text{ Kcal}$ |
$2{,}0%$ |
| Carbohydrate |
$8{,}81\text{ g}$ |
$7{,}0%$ |
| Đạm |
$1{,}87\text{ g}$ |
$3{,}0%$ |
| Tổng lượng chất béo |
$0{,}44\text{ g}$ |
$2{,}0%$ |
| Chất xơ |
$1{,}50\text{ g}$ |
$3{,}0%$ |
| Vitamin C |
$143{,}700\text{ mg}$ |
$240{,}0%$ |
| Vitamin A |
$952{,}000\text{ IU}$ |
$32{,}0%$ |
| Pyridoxine (B6) |
$0{,}506\text{ mg}$ |
$39{,}0%$ |
| Kali |
$322\text{ mg}$ |
$7{,}0%$ |
- Tình hình sản xuất và nghiên cứu: Sản lượng ớt toàn cầu (Ấn Độ sản xuất trên 1 triệu tấn/năm, chiếm 50–60% sản lượng toàn cầu; thị trường EU nhập khẩu 865 ngàn tấn năm 2003); tình hình canh tác tại Việt Nam (Bình Định có trên 500 ha, Nghệ An, Hà Nội). Tổng quan các công trình nghiên cứu về giống, phân bón, bảo quản hạt giống và tác dụng dược lý của capsaicin (kháng khuẩn, giảm đau, hỗ trợ điều trị tiểu đường, ức chế tế bào ung thư).
- Quy trình dầm dấm và vi sinh vật học: Phân tích quy trình công nghệ dầm dấm cổ điển (nguyên liệu $\rightarrow$ rửa $\rightarrow$ xử lý $\rightarrow$ lên men $\rightarrow$ xếp bao bì $\rightarrow$ rót dịch $\rightarrow$ bảo quản). Mô tả đặc điểm hình thái và dinh dưỡng của vi khuẩn lactic, 3 giai đoạn lên men lactic trên rau quả, các yếu tố ảnh hưởng (nồng độ muối, đường, pH, nhiệt độ, oxy) và các dạng hư hỏng thường gặp (sản phẩm biến màu, mềm do pectinase phân giải protopectin, nhớt, nhăn nheo, vị lạ).
- Enzym Glucose Oxidase: Cấu trúc phân tử, đặc tính lý hóa, cơ chế liên kết oxy và các ứng dụng chống oxy hóa trong công nghiệp sản xuất bột trứng, bia, rượu vang, nước quả và bánh mì.
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Nội dung chương mô tả chi tiết nguồn gốc nguyên liệu, hoạt độ chế phẩm sinh học, danh mục hóa chất, dụng cụ và thiết bị phân tích. Tác giả thiết lập sơ đồ bố trí cho 10 thí nghiệm đơn yếu tố tương ứng với 5 nội dung kỹ thuật cốt lõi; đồng thời quy định chi tiết các quy trình thao tác chuẩn (SOP) để xác định kích thước, độ ẩm, độ màu CIE $L^*a^b^$, hàm lượng vitamin C qua chuẩn độ Iod, hàm lượng axit lactic qua chuẩn độ kiềm, kiểm tra vi sinh vật theo TCVN 4884:2005 và quy chuẩn đánh giá cảm quan thị hiếu 9 bậc Hedonic.
Phần 4: Kết quả và thảo luận
Chương này phân tích các dữ liệu thực nghiệm thu được từ quá trình tối ưu hóa các thông số công nghệ:
- Xác định độ chín thu hái của quả ớt: Kết quả phân tích lý hóa quả ớt ở 3 độ chín được thể hiện trong Bảng 4.1:
| Chỉ tiêu lý hóa |
Độ chín 1 (70–75%) |
Độ chín 2 (80–85%) |
Độ chín 3 (95–100%) |
$\text{LSD}_{0{,}05}$ |
$\text{CV (%)}$ |
| Chiều dài quả (cm) |
$7{,}15^\text{a}$ |
$7{,}58^\text{b}$ |
$7{,}60^\text{b}$ |
0,085 |
0,6 |
| Đường kính quả (cm) |
$1{,}03^\text{a}$ |
$1{,}10^\text{b}$ |
$1{,}16^\text{c}$ |
0,048 |
2,2 |
| Khối lượng quả (g) |
$10{,}17^\text{a}$ |
$11{,}33^\text{b}$ |
$12{,}67^\text{c}$ |
0,270 |
1,2 |
| Hàm lượng nước (%) |
$91{,}13^\text{c}$ |
$88{,}78^\text{b}$ |
$84{,}98^\text{a}$ |
0,120 |
0,1 |
| Chất khô hòa tan ($^\circ\text{Bx}$) |
$13{,}5^\text{a}$ |
$14{,}7^\text{b}$ |
$15{,}1^\text{b}$ |
0,480 |
1,6 |
| Hàm lượng Vitamin C (mg%) |
$149{,}8^\text{a}$ |
$152{,}6^\text{b}$ |
$163{,}6^\text{c}$ |
0,930 |
0,3 |
(Ghi chú: Các giá trị trong cùng một hàng mang các ký tự chữ cái khác nhau thể hiện sai khác có ý nghĩa thống kê ở mức $\alpha = 0{,}05$). Phân tích cho thấy độ chín 2 là nguyên liệu tối ưu do quả có màu đỏ đồng đều, vỏ quả cứng chắc, hàm lượng chất khô hòa tan ($14{,}7^\circ\text{Bx}$) và vitamin C ($152{,}6\text{ mg}%$) cao, đáp ứng yêu cầu chịu nhiệt và duy trì độ giòn sau chế biến.
- Tối ưu hóa chế độ xử lý nhiệt (chần): Đánh giá sự biến đổi hàm lượng vitamin C, chất khô hòa tan và trạng thái cảm quan theo nhiệt độ ($70 - 100^\circ\text{C}$) và thời gian chần ($0{,}5 - 2{,}0\text{ phút}$) để vô hoạt sơ bộ enzym mà không làm nhũn mô quả.
- Tối ưu hóa điều kiện lên men vi khuẩn lactic: Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ muối ($6 - 12%$), nồng độ đường bổ sung ($0 - 4%$) và tỷ lệ giống cấy Lactobacillus plantarum B33 ($1 - 4%$) tới mật độ quang $\text{OD}_{600}$, tốc độ tích tụ axit lactic, mức giảm pH và điểm cảm quan dưa muối.
- Tối ưu hóa điều kiện hoạt hóa enzym Glucose Oxidase: Khảo sát nồng độ GOD ($0 - 0{,}006%$), nhiệt độ ($30 - 70^\circ\text{C}$) và thời gian phản ứng ($5 - 20\text{ phút}$) nhằm loại trừ triệt để oxy hòa tan, ngăn chặn sự tăng giá trị biến màu $\Delta E$ và suy giảm vitamin C sau 1 tháng bảo quản.
- Tối ưu hóa chế độ thanh trùng: Đánh giá tổ hợp nhiệt độ ($80 - 100^\circ\text{C}$) và thời gian thanh trùng ($5 - 15\text{ phút}$) trong dung dịch rót (6% muối, 3% đường, 1% axit acetic), kiểm soát vi sinh vật hiếu khí, nấm men, nấm mốc và duy trì chất lượng cảm quan sau 1 tháng lưu trữ.
- Thiết lập quy trình hoàn chỉnh: Tổng hợp các thông số tối ưu thành sơ đồ quy trình công nghệ chế biến ớt dầm dấm có sử dụng chế phẩm sinh học.
Phần 5: Kết luận và đề nghị
Tổng hợp toàn bộ các thông số công nghệ đã xác lập từ thực nghiệm; đề xuất kiến nghị triển khai ứng dụng quy trình vào thực tiễn chế biến nông sản và định hướng các nghiên cứu tiếp theo.
Kết quả và đóng góp
Kết quả nghiên cứu chính
- Xác định tiêu chuẩn nguyên liệu: Lựa chọn quả ớt ở độ chín 2 (độ già thu hái 80–85%, thu hoạch sau 40–43 ngày đậu quả). Ở giai đoạn này, quả có màu đỏ toàn bộ bề mặt, trạng thái quả cứng chắc, hàm lượng nước đạt $88{,}78%$, hàm lượng chất khô hòa tan đạt $14{,}7^\circ\text{Bx}$ và vitamin C đạt $152{,}6\text{ mg}%$.
- Xác lập điều kiện lên men lactic có kiểm soát: Xác định môi trường và tỷ lệ tiếp giống vi khuẩn Lactobacillus plantarum B33 dạng lỏng ($10^6\text{ CFU/ml}$) ở nồng độ thích hợp, kết hợp điều chỉnh nồng độ muối và đường bổ sung giúp rút ngắn thời gian lên men xuống 72 giờ ở $30^\circ\text{C}$, dịch lên men đạt độ axit lactic yêu cầu và pH giảm sâu dưới ngưỡng an toàn, ức chế tạp khuẩn.
- Ứng dụng thành công enzym Glucose Oxidase chống biến màu: Xác định được nồng độ chế phẩm Gluzyme Mono 10.000GB, nhiệt độ và thời gian xử lý thích hợp giúp khử oxy hòa tan, kìm hãm phản ứng oxy hóa polyphenol của peroxidase nội sinh, giữ độ biến màu $\Delta E$ ở mức thấp và bảo toàn hàm lượng vitamin C sau 1 tháng bảo quản.
- Xác định chế độ thanh trùng và dung dịch rót: Xác lập công thức dung dịch rót (muối 6%, đường 3%, axit acetic 1%) cùng chế độ thanh trùng nhiệt phù hợp trong nồi thanh trùng hở, đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật hiếu khí, nấm men, nấm mốc đạt tiêu chuẩn TCVN 4884:2005 mà không làm mềm nhũn cấu trúc ớt.
- Thiết lập quy trình công nghệ hoàn chỉnh:
$$\text{Nguyên liệu ớt (độ chín 2)} \rightarrow \text{Rửa sạch} \rightarrow \text{Chần nhiệt} \rightarrow \text{Làm nguội} \rightarrow \text{Lên men lactic (+ L. plantarum B33)} \rightarrow \text{Xử lý enzym GOD} \rightarrow \text{Vào lọ} \rightarrow \text{Rót dịch dầm} \rightarrow \text{Thanh trùng} \rightarrow \text{Làm nguội} \rightarrow \text{Thành phẩm}$$
Đóng góp của đề tài
- Khắc phục nhược điểm mất kiểm soát chất lượng và rủi ro vi sinh của phương pháp muối chua tự nhiên truyền thống bằng việc chủ động bổ sung chủng vi khuẩn thuần khiết Lactobacillus plantarum B33.
- Giải quyết hiện tượng nâu hóa bề mặt và biến màu dịch ngâm trong chế biến ớt dầm dấm bằng giải pháp sinh học an toàn (enzym Glucose Oxidase), thay thế việc lạm dụng hóa chất bảo quản tổng hợp.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế của nghiên cứu: Các thí nghiệm chỉ mới được tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm với thiết bị thanh trùng hở dung tích nhỏ ($V = 50\text{ lít}$); thời gian theo dõi chất lượng và hạn sử dụng của sản phẩm thực nghiệm mới dừng lại ở mốc 1 tháng bảo quản; nguyên liệu khảo sát tập trung trên giống ớt cay thu hái tại địa bàn Gia Lâm (Hà Nội).
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Thử nghiệm sản xuất ở quy mô pilot hoặc dây chuyền công nghiệp nhằm hoàn thiện các thông số thiết bị.
- Kéo dài thời gian theo dõi chất lượng, đánh giá động học biến đổi hóa lý, vi sinh và cảm quan của sản phẩm sau 3, 6 và 12 tháng bảo quản.
- Mở rộng khảo sát quy trình trên các giống ớt khác nhau (ớt chỉ thiên, ớt sừng, ớt ngọt) tại các vùng nguyên liệu chuyên canh khác.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng tham khảo: Sinh viên, học viên cao học và cán bộ kỹ thuật thuộc chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học, Bảo quản và Chế biến Nông sản.
- Nội dung có giá trị ứng dụng cao:
- Quy trình và phương pháp chuẩn độ xác định vitamin C bằng dung dịch Iod $0{,}01\text{N}$, phương pháp chuẩn độ axit lactic bằng $\text{NaOH } 0{,}1\text{N}$ qua đồ thị đường chuẩn.
- Phương pháp đo màu thực phẩm theo hệ không gian màu CIE $L^*a^b^$ và tính toán độ sai lệch màu tổng số $\Delta E$.
- Mô hình ứng dụng kết hợp giữa vi khuẩn lactic thuần khiết và enzym chống oxy hóa trong công nghệ chế biến rau quả dầm dấm.
Câu hỏi thường gặp
1. Đề tài sử dụng những chế phẩm sinh học cụ thể nào và nguồn gốc từ đâu?
Nghiên cứu sử dụng hai chế phẩm sinh học chính:
- Chế phẩm vi khuẩn lactic thuần chủng: Lactobacillus plantarum B33 dạng lỏng, mật độ vi khuẩn $10^6\text{ CFU/ml}$, do Trường Đại học Bách khoa Hà Nội cung cấp.
- Chế phẩm enzym chống oxy hóa: Glucose oxidase thương mại mang tên Gluzyme Mono 10.000GB dạng lỏng, hoạt độ $150\text{ UI/ml}$, sản phẩm của hãng Novo (Đan Mạch).
2. Tiêu chí lựa chọn độ chín của quả ớt đưa vào chế biến dầm dấm là gì?
Quả ớt được lựa chọn ở Độ chín 2 (độ già thu hái 80–85%, tương ứng 40–43 ngày sau khi đậu quả). Ở độ chín này, quả có màu đỏ chiếm toàn bộ bề mặt nhưng thịt quả vẫn giữ được trạng thái cứng chắc, hàm lượng nước là $88{,}78%$, hàm lượng chất khô hòa tan đạt $14{,}7^\circ\text{Bx}$ và vitamin C đạt $152{,}6\text{ mg}%$. Đây là trạng thái đáp ứng tốt nhất yêu cầu giữ độ giòn và hạn chế tổn thất chất lượng qua quá trình chần nhiệt và lên men.
3. Nguyên nhân gây biến màu nâu ở ớt dầm dấm và cơ chế khắc phục bằng enzym GOD là gì?
Hiện tượng biến màu nâu xảy ra do các hợp chất polyphenol trong quả ớt bị oxy hóa dưới tác dụng xúc tác của enzym peroxidase nội sinh khi có sự hiện diện của oxy. Khi bổ sung enzym Glucose oxidase (GOD), enzym này sẽ xúc tác phản ứng oxy hóa $\beta\text{-D-glucose}$ để tiêu thụ sạch lượng oxy hòa tan trong dịch ngâm và khoảng không bao bì, cắt đứt điều kiện cần cho phản ứng oxy hóa của peroxidase, từ đó ngăn ngừa hiện tượng nâu hóa.
4. Thành phần dung dịch rót được sử dụng trong công đoạn đóng hộp và thanh trùng gồm những gì?
Dung dịch rót vào bao bì trước khi ghép nắp và thanh trùng có thành phần gồm: muối ăn nồng độ 6%, đường kính trắng 3% và axit acetic thực phẩm 1%.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Thu Huyền đã nghiên cứu xây dựng thành công quy trình công nghệ chế biến ớt dầm dấm có sử dụng chế phẩm vi khuẩn Lactobacillus plantarum B33 và enzym glucose oxidase. Tác giả đã xác lập được hệ thống thông số thực nghiệm từ lựa chọn độ chín nguyên liệu, chế độ chần nhiệt, môi trường lên men, điều kiện xử lý enzym cho đến chế độ thanh trùng sản phẩm. Kết quả nghiên cứu mang lại giải pháp công nghệ có cơ sở khoa học giúp nâng cao chất lượng, khắc phục hiện tượng biến màu nâu hóa và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm cho sản phẩm ớt dầm dấm truyền thống.
