CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Dưa cải muối là món ăn truyền thống lâu đời của người Việt Nam, với các nguyên liệu chính: dưa cải là thành phần không thể thiếu cùng với các gia vị hoà trộn với muối để lên men vi sinh tạo độ chua cho món ăn, các món ăn được lên men sẽ giúp cho thời gian bảo quản, thời gian sử dụng được lâu hơn. Theo BS Phùng Chúc Phong (Viện Dinh dưỡng quốc gia) cho biết sử dụng dưa cải muối có tác dụng kích thích hệ tiêu hoá và bổ sung các vi sinh vật có lợi cho con người như lactobacillus, acidophilus và plantarum. Trong đường ruột của con người có hàng triệu vi sinh vật gồm có hại và có lợi cùng tồn tại. Các vi sinh vật có lợi sẽ tạo ra kháng thể giúp cơ thể có miễn dịch đối với vi sinh vật gây hại.
Ngoài ra, vi sinh vật còn có thể tạo ra vitamin cho cơ thể. Dưa cải muối sẽ giúp cho cơ thể bổ sung được các vi sinh vật có lợi cũng như tăng cường hệ thống miễn dịch của cơ thể con người. Trong cuộc đối thoại giữa chủ tịch FPT Trương Gia Bình và các doanh nhân, nữ doanh nhân Nguyễn Thị Thành Thực cho rằng nông sản Việt thụ động, không biết ra chợ bán hàng mà chỉ ngồi nhà chờ được hỏi mua. Nữ doanh nhân Bắc Giang: “Nông sản Việt như cô gái đẹp chỉ ngồi nhà chờ người khác hỏi mua”.
Ở Việt Nam, các doanh nghiệp cũng như người nông dân chỉ quan tâm đến khâu cung ứng nguyên liệu hay khâu sản xuất nguyên liệu, nước ta chỉ xuất khẩu những nguyên liệu thô cho các nước tiên tiến mua về chế biến, nguyên liệu được mua với giá rẻ mạc được chế biến thành phẩm bán ở giá ngất ngưỡng. Các doanh nghiệp Đài Loan, Hongkong, Trung Quốc phải sang Việt Nam mua những nguyên liệu thô, khi nước ta là người cung cấp nguyên liệu thì sẽ dẫn dắt được khâu chế biến, bán hàng. Chính vì vậy nghiên cứu để sản xuất ra sản phẩm lên men mang lại ý nghĩa thực tiển rất cao góp phần phát triển và rộng thị trường tiêu thụ cho ngành công nghiệp thực phẩm, cũng như thực phẩm lên men. từ đó hình thành lên đề tài nghiên cứu quy trình sản xuất dưa cải muối chua.2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG CỦA NGHIÊN CỨU 1.1 Mục tiêu của nghiên cứu Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất dưa cải muối chua 4 1.2 Nội dung của nghiên cứu - Tổng quan về quá trình lên men - Khảo sát quá trình thời gian và nhiệt độ lên men - Khảo sát tỷ lệ phối trộn - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Khái quát về sản phẩm Dưa cải muối là một trong những món ăn truyền thống của người dân Việt Nam.
Theo bệnh viện đa khoa quốc tế Vinmec, dưa cải mang hương vị đậm đà, những lợi ích cho sức khoẻ như cải thiện tiêu hoá, chống lão hoá, giảm lượng cholesterol giúp lưu thông máu. Thông thường chỉ sản xuất trên qui mô gia đình làm theo phương pháp truyền thống mà không tìm hiểu về quá trình lên men, các vi sinh vật tác động đến thực phẩm, nghiên cứu này sẽ đi sâu vào quy trình công nghệ sản xuất và bản chất của quá trình lên men. Các vi sinh vật như lactobacillus, acidophilus… sẽ tạo ra các enzyme giúp chuyển hoá đường và tinh bột thành acid lactic tạo vị chưa cũng như phân huỷ một phần các protein có trong thực phẩm, giúp cơ thể tiêu hoá dễ hơn. Nguyên liệu được sử dụng là nguyên liệu từ rau tươi, không tác động của nhiệt, giữ được các thành phần vitamin trong rau quả.
Bên cạnh đó dưa cải còn cung cấp một lượng lớn chất xơ giúp hạn chế một số bệnh liên quan đến thiếu chất xơ và ngăn ngừa một vài bệnh liên quan như trĩ, táo báo hoặc thậm chí ung thư ruột. Nước Protein Đường Chất xơ Tro (%) Vitamin (mg%) (%) (%) (%) (%) B1 B1 C 93,8 1,7 2,1 1,8 0,6 0,07 01 52 Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng của dưa cải Nguồn: PGS. TS Trần Khắc Thi Quá trình lên men lactic là quá trình phân giải hydrocarbon trong điều kiện yếm khí với sự tích luỹ acid lactic trong môi trường lên men [7]. Đây là môi trường oxy hoá không hoàn toàn.
Quá trình lên men lactic được chia thành 2 kiểu: - Lên men đồng hình: là quá trình lên men mà lượng lactic chiếm 90-98% trong sản phẩm. Các vi khuẩn đồng hình phân giải đường glucose theo quá trình EMP ( Embden- Meyerhof-Panas ) thành pyruvate. Chuyển hoá Pyruvate thành lactose và một phần nhỏ được chuyển hoá thành Ethanol, CO2. - Lên men dị hình: ngoài lên men lactic còn tạo thành các sản phẩm như acid acetic, glycerin, ethanol… chiếm tỷ lệ khác cao.
Vì vậy vi khuẩn lactic sẽ 6 không có các enzyme cơ bản của sơ đồ EMP là alolase và triose phosphate isomerase. Dưới tác dụng của pentophosphatcetolase, Xylulose-5-phosphate biến thành phosphoglyceraldehyde hoặc sẽ chuyển hoá thành acetylphosphate. Acetylphosphate sẽ được khử thành ethanol thông qua acetadehyde hoặc chuyển một phần hay toàn phần acetylphosphate thành acid acetic, giải phóng ATP, phosphoglyceraldehyde thông qua acid pyruvic biến thành acid lactic.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình công nghệ Quy trình công nghệ sản xuất dưa cải muối chua Nguyên liệu cải Xử lý sơ bộ Phơi nắng (Hoặc chần) và rửa lại Cắt nhỏ Chuẩn bị lên men Chuẩn bị nước muối Lên men Bảo quản lạnh Thành phẩm 7 a) Chọn nguyên liệu Cải muối dưa phải đạt chuẩn thu hoạch, chất lượng, có mùi hăng nhẹ của cải. Cải có màu xanh đậm, chắc, bắp to và trên lá có lổ thủng nhỏ như hạt đậu(không có thuốc sâu).
Chọn cải nguyên cây, không bị dập úa, không có mùi vị lạ, sâu bệnh. Cải có khối lượng trung bình 1-2kg. b) Xử lý sơ bộ Cải được chọn lọc kỹ sau khi được vận chuyển đến nơi sản xuất, loại bỏ hết những lá vàng úa, sâu bệnh. Phân loại cải to và nhỏ riêng nhau giúp tạo sự đồng đều trong quá trình lên men và tạo cảm quan cho người tiêu dùng về sự đồng nhất của sản phẩm.
Sau khi chọn lọc, cải được rửa sạch từng lá tránh làm dập cải. c) Phơi nắng và rửa lại Nguyên liệu sau khi được rửa sạch để ráo và đem ra phơi trực tiếp với nắng để làm héo nhằm giúp sản phẩm đạt được chất lượng tốt. Sau đó rửa sạch lại với nước, loại bỏ hết đất cát, tạp chất trong quá trình phơi nắng. d) Cắt nhỏ Cải sẽ được cắt nhỏ thành miếng vừa ăn và cho vào hũ đựng.
e) Chuẩn bị lên men Chuẩn bị nước muối và hũ đựng muối chua cho sản phẩm Do sản phẩm cần bảo quản trong thời gian dài và không sử dụng các loại phụ gia và gia vị gì khác ngoài muối, đường vì khi sử dụng sẽ dễ làm hỏng sản phẩm. Cho nước muối vào hũ sành lớn, khuấy trộn cho muối hoà tan hết. Nước muối sẽ được chuẩn bị trước vài ngày với mục đích cho muối hoà tan hết và lắng trong. Nước muối sẽ được bổ sung phẩm màu vàng nhằm tạo màu sắc cho sản phẩm.
Sau khi được cắt nhỏ, cải sẽ được xếp chặt vào hũ đựng. f) Lên men Cải sẽ phải được nén chặt nhằm đảm bảo điều kiện lên men yếm khí để tạo được chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu. Rót nước muối vào hũ đựng sản phẩm phải đảm bảo ngập mặt cải (10cm). Sản phẩm được lên men trong thời gian 96 tiếng và nhiệt độ phòng xấp xĩ 30oC.
g) Thành phẩm 8 Sản phẩm thành phẩm sẽ được bảo quản ở nhiệt độ thường. Để kéo dài thời gian bảo quản và thời gian sử dụng thì số lượng vi khuẩn Lactic phải rất cao. Có thể bảo quản ở nhiệt độ thấp 2- 4 độ C hay dùng chất chống nấm mốc và vi khuẩn gây thối. Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình công nghệ sản xuất dưa cải muối chua - Vi sinh vật Vi sinh vật sẽ ngưng hoạt động trong dung dịch muối có nồng độ cao kể cả vi khuẩn gây chua lactic.
Một số vi sinh vật sẽ ngừng hoạt động khi nồng độ dung dịch muối sau: Tên vi sinh vật Nồng độ muối (%) Bact – Brassicae fermentati 12% Bact – Cucumeris fermentati 13% Bact – aderholdi 8% Bact – Coli 6% Bact – Amylo bacter 8% Bact – Protues vulgaris 10% Bảng 2: Bảng vi sinh vật sẽ ngưng hoạt động ở nồng độ muối nhất định Để đảm bảo cho quá trình lên men diễn ra bình thường dung dịch muối phải đạt nồng độ từ 6-12%. - Đường: là nguồn nguyên liệu quan trọng để tích tụ nhiều acid lactic. Hàm lượng đường trong nguyên liệu không đủ thì độ acid cần thiết sẽ không đảm bảo và đạt được chất lượng thấp cho sản phẩm. Lựa chọn cải có hàm lượng đường cao cũng là yêu cầu quan trọng.
- Nhiệt độ: để tạo môi trường thích hợp cho vi khuẩn hạn động giới hạn, nhiệt độ từ 30-40oC sẽ giúp vi khuẩn lạ phát triển nên quá trình lên men lactic quy định nhiệt độ giới hạn là không quá 20 oC, ở nhiệt độ này các vi sinh vật làm kém chất lượng sản phẩm sẽ bị hạn chế. - Oxy: vì là quá trình lên men yếm khí, không đòi hỏi oxy. Một số vi khuẩn lactic khi gặp không khí nó sẽ phát triển chậm lại.2 NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 2.1 Nghiên cứu trong nước Ở Việt Nam các nhà khoa học đã nghiên cứu được nhiệt độ thích hợp để lên men dưa cải từ 20-25 độ C và độ pH từ 3-3,5 đó là điều kiện tối ưu nhất giúp cho sản phẩm có vị đậm đà, giòn, thời gian sử dụng ở nhiệt độ phòng khoảng 5-6 tháng, giảm thời gian lên men. [5] Đại học Cần Thơ đã nghiên cứu xác định được 21 dòng vi khuẩn phù hợp để lên men.
Dòng vi khuẩn Lactobacillus plantarum cho hàm lượng acid cao nhất. Thông số thích hợp cho quá trình nghiên cứu: pH 4,87, nồng độ muối 4,08%, mật độ vi khuẩn 5,1 x 108 tế bào/mL với hàm lượng acid lactic đạt 5,71 g/L sau 6 ngày lên men.[2] Theo nghiên cứu khác, kết quả nghiên cứu cho thấy đặc tính cấu trúc và chất lượng cảm quan sản phẩm dưa cải được cải thiện đáng kể khi cải bẹ được chần ở 70 °C trong thời gian 120 giây. Ngoài ra, cải bẹ được lên men trong dung dịch có nồng độ muối NaCl ban đầu là 4,0% sẽ giúp sản phẩm có thời gian lên men ngắn và duy trì đặc tính cấu trúc.2 Nghiên cứu ngoài nước Ở Nhật Bản, đã nghiên cứu được Halanaerobium cung cấp một loại enzyme quan trọng trong con đường sinh tổng BCAA và giúp chuyển hoá đường lên đến 87% và tạo acid lactic cao nhất.