Tổng quan nghiên cứu

Nem chua là một sản phẩm lên men truyền thống nổi tiếng của Việt Nam, đặc biệt là nem chua Bình Định với hương vị đặc trưng không thể nhầm lẫn. Theo ước tính, sản phẩm này được sản xuất chủ yếu từ thịt lợn nạc, bì lợn cùng các gia vị truyền thống như tỏi, ớt, tiêu với tỷ lệ phối trộn cụ thể (thịt nạc heo 77,16%, bì lợn 15,43%, tỏi 0,77%, ớt 0,77%, tiêu 0,37%). Tuy nhiên, quy trình sản xuất thủ công hiện nay tiềm ẩn nguy cơ mất vệ sinh an toàn thực phẩm (VSATTP) do sự xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh như E. coli, Salmonella, Staphylococcus aureus. Mục tiêu nghiên cứu của đề án là ứng dụng các gia vị truyền thống có hoạt tính kháng khuẩn nhằm nâng cao chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản nem chua Bình Định, thay thế các chất bảo quản tổng hợp hóa học, góp phần nâng cao giá trị kinh tế và quảng bá sản phẩm địa phương. Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2023 tại tỉnh Bình Định, với phạm vi nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm, tập trung vào các gia vị tỏi, ớt, tiêu được mua tại siêu thị Coopmart Quy Nhơn. Việc ứng dụng các hợp chất tự nhiên trong bảo quản thực phẩm lên men là xu hướng toàn cầu, vừa đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng, vừa nâng cao chất lượng cảm quan và dinh dưỡng sản phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lên men lactic: Quá trình lên men yếm khí carbohydrate thành acid lactic do vi khuẩn lactic (Lactobacillus, Streptococcus, Pediococcus) thực hiện, làm giảm pH môi trường, tạo cấu trúc và hương vị đặc trưng cho nem chua. Lên men lactic gồm hai kiểu chính: lên men đồng hình (chủ yếu tạo acid lactic) và lên men dị hình (tạo acid lactic cùng các sản phẩm phụ như ethanol, acid acetic).

  • Hoạt tính kháng khuẩn của gia vị truyền thống: Tỏi chứa allicin và các hợp chất sulfur có tác dụng diệt khuẩn mạnh với vi sinh vật gây bệnh; ớt chứa capsaicin có khả năng kháng khuẩn và chống oxy hóa; tiêu chứa piperine có tính kháng khuẩn, chống viêm và chống oxy hóa.

  • Vệ sinh an toàn thực phẩm (VSATTP): Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nem chua gồm nhiệt độ, độ ẩm, pH, hàm lượng đường và muối. Việc kiểm soát các yếu tố này cùng với ứng dụng các hợp chất tự nhiên giúp hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng và bệnh tật.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu tỏi, ớt, tiêu được thu mua tại siêu thị Coopmart Quy Nhơn đảm bảo chất lượng. Mẫu nem chua được sản xuất theo quy trình truyền thống tại Bình Định.

  • Phương pháp phân tích hóa sinh: Xác định hàm ẩm (theo TCVN 3700-90), hàm lượng amoniac (TCVN 3706:1990), pH, trị số peroxide (TCVN 6121:2018), hàm lượng protein (TCVN 11604:2016), hàm lượng nitrite, aldehyd (phản ứng Kreiss), và phản ứng định tính dihydro sulphua (H2S).

  • Phương pháp phân tích vi sinh vật: Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí, Coliforms, E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella, nấm men, nấm mốc, Clostridium perfringens theo các tiêu chuẩn ISO và TCVN tương ứng.

  • Phương pháp đánh giá cảm quan: Đánh giá màu sắc, mùi vị, cấu trúc và trạng thái nem chua theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79.

  • Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bổ sung các dạng gia vị truyền thống (tỏi, ớt, tiêu) với các tỷ lệ phối trộn khác nhau vào nem chua, theo dõi sự thay đổi chất lượng hóa lý, vi sinh và cảm quan theo thời gian bảo quản.

  • Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm thống kê để phân tích dữ liệu, so sánh các mẫu thử với mẫu đối chứng, xác định mức độ ý nghĩa thống kê.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành trong năm 2023, bao gồm các giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu, thực hiện thí nghiệm, phân tích kết quả và tổng hợp báo cáo.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hoạt tính kháng khuẩn của gia vị truyền thống: Tỏi, ớt và tiêu đều có khả năng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh như E. coli, Salmonella, Staphylococcus aureus. Trong đó, tỏi chứa allicin với hoạt tính kháng khuẩn mạnh, ớt chứa capsaicin và tiêu chứa piperine đều góp phần kéo dài thời gian bảo quản nem chua.

  2. Ảnh hưởng của gia vị đến chất lượng vi sinh vật: Mẫu nem chua bổ sung dạng bột tỏi với tỷ lệ 0,77% giảm tổng số vi sinh vật hiếu khí trung bình 25% so với mẫu đối chứng sau 5 ngày bảo quản ở 4-5°C. Tương tự, mẫu bổ sung ớt và tiêu cũng giảm vi sinh vật hiếu khí lần lượt khoảng 20% và 18%.

  3. Chất lượng cảm quan và hóa lý: Nem chua có bổ sung gia vị truyền thống duy trì màu sắc đỏ hồng đặc trưng, mùi thơm hài hòa của tỏi, ớt, tiêu và vị chua dịu do lên men lactic. Điểm cảm quan trung bình của mẫu bổ sung gia vị cao hơn 15% so với mẫu không bổ sung sau 5 ngày bảo quản.

  4. Tỷ lệ phối trộn gia vị tối ưu: Tỷ lệ phối trộn tỏi 0,77%, ớt 0,77% và tiêu 0,37% được xác định là tối ưu, vừa đảm bảo hoạt tính kháng khuẩn, vừa giữ được chất lượng cảm quan và kéo dài thời gian bảo quản nem chua lên đến 6 ngày ở nhiệt độ bảo quản 4-5°C, tăng 20-30% so với nem chua truyền thống.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc bổ sung các gia vị truyền thống có hoạt tính kháng khuẩn như tỏi, ớt, tiêu vào nem chua Bình Định giúp ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng và bệnh tật, đồng thời nâng cao chất lượng cảm quan sản phẩm. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trong nước và quốc tế về khả năng kháng khuẩn và chống oxy hóa của các hợp chất tự nhiên trong gia vị. Việc sử dụng các hợp chất tự nhiên thay thế chất bảo quản tổng hợp hóa học không chỉ đảm bảo an toàn sức khỏe người tiêu dùng mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững ngành thực phẩm truyền thống. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện sự giảm tổng số vi sinh vật hiếu khí theo thời gian bảo quản giữa các mẫu nem chua bổ sung gia vị và mẫu đối chứng, cùng bảng điểm cảm quan chi tiết từng chỉ tiêu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng công thức phối trộn gia vị truyền thống tối ưu: Khuyến nghị các cơ sở sản xuất nem chua Bình Định áp dụng tỷ lệ phối trộn tỏi 0,77%, ớt 0,77%, tiêu 0,37% để nâng cao chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Thời gian thực hiện: trong vòng 6 tháng, chủ thể thực hiện là các cơ sở sản xuất và hợp tác xã địa phương.

  2. Đào tạo và nâng cao nhận thức về VSATTP: Tổ chức các khóa đào tạo về vệ sinh an toàn thực phẩm và kỹ thuật sử dụng gia vị tự nhiên cho người sản xuất nem chua nhằm giảm thiểu nguy cơ nhiễm khuẩn và sử dụng phụ gia không an toàn. Thời gian: 3 tháng, chủ thể: Sở Y tế, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

  3. Xây dựng quy trình sản xuất chuẩn hóa: Phát triển và phổ biến quy trình sản xuất nem chua chuẩn, bao gồm các bước vệ sinh thiết bị, bảo quản nguyên liệu, phối trộn gia vị và kiểm soát chất lượng sản phẩm. Thời gian: 1 năm, chủ thể: Trường Đại học Quy Nhơn phối hợp với các cơ sở sản xuất.

  4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng các hợp chất tự nhiên khác: Khuyến khích nghiên cứu và thử nghiệm các loại gia vị, thảo dược khác có hoạt tính kháng khuẩn và chống oxy hóa để đa dạng hóa nguồn nguyên liệu bảo quản tự nhiên cho nem chua và các sản phẩm lên men khác. Thời gian: liên tục, chủ thể: các viện nghiên cứu, trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các cơ sở sản xuất nem chua truyền thống và công nghiệp: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để cải tiến quy trình sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo VSATTP, từ đó tăng sức cạnh tranh trên thị trường.

  2. Nhà quản lý và cơ quan chức năng về an toàn thực phẩm: Thông tin về các biện pháp kiểm soát vi sinh vật và ứng dụng gia vị tự nhiên giúp xây dựng chính sách, tiêu chuẩn và hướng dẫn sản xuất an toàn.

  3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm, Hóa học Vô cơ: Luận văn cung cấp dữ liệu thực nghiệm, phương pháp phân tích và cơ sở lý thuyết về lên men lactic, hoạt tính kháng khuẩn của gia vị truyền thống.

  4. Người tiêu dùng và các tổ chức bảo vệ sức khỏe cộng đồng: Hiểu rõ về lợi ích của việc sử dụng sản phẩm nem chua được bảo quản bằng các hợp chất tự nhiên, góp phần nâng cao nhận thức về an toàn thực phẩm.

Câu hỏi thường gặp

  1. Gia vị truyền thống nào có hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất trong nghiên cứu?
    Tỏi được xác định có hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất nhờ chứa allicin, một hợp chất sulfur có khả năng diệt khuẩn hiệu quả với các vi sinh vật gây bệnh như Staphylococcus, Salmonella.

  2. Thời gian bảo quản nem chua được kéo dài bao lâu khi sử dụng gia vị truyền thống?
    Nghiên cứu cho thấy thời gian bảo quản nem chua có bổ sung gia vị truyền thống tối ưu có thể kéo dài lên đến 6 ngày ở nhiệt độ 4-5°C, tăng khoảng 20-30% so với nem chua truyền thống không bổ sung.

  3. Phương pháp nào được sử dụng để đánh giá chất lượng vi sinh vật trong nem chua?
    Các phương pháp tiêu chuẩn ISO và TCVN được áp dụng để xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí, Coliforms, E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella và các vi sinh vật gây hư hỏng khác.

  4. Có thể thay thế hoàn toàn chất bảo quản hóa học bằng gia vị truyền thống không?
    Gia vị truyền thống có thể thay thế một phần hoặc hoàn toàn các chất bảo quản tổng hợp trong nem chua, giúp đảm bảo an toàn sức khỏe và nâng cao chất lượng sản phẩm, tuy nhiên cần kiểm soát kỹ thuật sản xuất để đạt hiệu quả tối ưu.

  5. Nghiên cứu có áp dụng quy trình sản xuất nem chua chuẩn không?
    Nghiên cứu thực hiện theo quy trình sản xuất nem chua truyền thống tại Bình Định, có kiểm soát các bước chuẩn bị nguyên liệu, phối trộn, lên men và bảo quản nhằm đảm bảo tính thực tiễn và khả năng ứng dụng cao.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định được các dạng bổ sung gia vị truyền thống (tỏi, ớt, tiêu) có hoạt tính kháng khuẩn hiệu quả, giúp nâng cao chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản nem chua Bình Định.
  • Tỷ lệ phối trộn gia vị tối ưu là tỏi 0,77%, ớt 0,77%, tiêu 0,37%, phù hợp với quy trình sản xuất truyền thống và đảm bảo cảm quan sản phẩm.
  • Việc ứng dụng các hợp chất tự nhiên thay thế chất bảo quản tổng hợp góp phần đảm bảo VSATTP, bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và phát triển bền vững ngành thực phẩm truyền thống.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho các cơ sở sản xuất nem chua và nhà quản lý trong việc cải tiến quy trình sản xuất và xây dựng tiêu chuẩn chất lượng.
  • Đề xuất triển khai đào tạo, xây dựng quy trình chuẩn và nghiên cứu mở rộng ứng dụng các hợp chất tự nhiên trong bảo quản thực phẩm lên men trong thời gian tới.

Call-to-action: Các cơ sở sản xuất nem chua và nhà quản lý ngành thực phẩm nên áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao chất lượng sản phẩm, đồng thời tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp bảo quản tự nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.