Vi khuẩn Lactic và quy trình sản xuất nem chua theo phương pháp thủ công

Đồ án công nghệ 1 GVHD: Trần Thị Xô PAGE  PAGE 13 SVTH: Võ Trường Thạch Chương1 VI KHUẨN LACTIC 1.1 Vi khuẩn lactic Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacillaceae. Các chủng vi khuẩn thuộc nhóm này có đặc điểm sinh thái khác nhau nhưng đặc tính sinh lý tương đối giống nhau. Tất cả đều có đặc điểm có đặc điểm chung là vi khuẩn Gram dương, không tạo bào tử, không di động, hô hấp tùy tiện ( kị khí và hiếu khí ) và không chứa các men hô hấp như xitoccrom và catalaza. Chúng tghu nhận năng lượng nhờ quá trình phân giải hydrat cacbon và sinh ra axit lactic, sinh sản bằng hình thức phân đôi tế bào.( 3, trang 218 ). Nhóm vi khuẩn lactic bao gồm nhiều giống khác nhau: Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus, Leuconostoc. Ngày nay người ta bổ sung vào nhóm vi khuẩn lactic những chủng vi khuẩn thuộc giống Bifidobacterium.( 4, trang 26 ) 1.1.1 Đặc điểm hình thái Tùy thuộc vào hình dạng tế bào mà người ta chia vi khuẩn lactic thành dạng hình cầu và hình que. Kích thước của chúng thay đổi tùy từng loài. - Giống Streptococcus có dạng hình tròn hoặc hình ovan, đường kính tế bào 0.5-1µm. Sau khi phân chia theo một phương chúng thường xếp riêng biệt, cặp đôi hoặc chuỗi ngắn. ( 4, trang 33 ) - Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình ovan, đường kính từ 0.5-0.8µm và chiều dài khoảng 1.6µm. trong một số điều kiện chúng cũng có dạng hơi tròn, chiều dài khoảng 1-3 µm. Sau khi phân chia chúng thường sắp xếp thành chuỗi, không tạo thành đám tập trung. ( 4, trang 33 ) - Giống Lactobacillus có dạng hình que. Tùy vào điều kiện của môi trường sống mà hình dạng của chúng thay đổi từ hình que ngắn đến dài. Sắp xếp thành chuỗi hay đứng riêng lẽ. ( 3, trang 306 ) - Giống Pedicoccus là những tứ cầu khuẩn hoặc song cầu khuẩn. Có hoạt tính thủy phân protein rất yếu. ( 4, trang 34 ) - giống Bifidobacterium là những trực khuẩn, khi mới phân lập có thể phân nhánh dạng chữ Y, V và tập hợp thành khối. Sau nhiều lần cấy truyền chúng trở thành dạng trực khuẩn dạng thẳng hoặc hơi uốn cong. ( 4, trang 35 ) 1.1.2 Đặc điểm sinh lý- sinh hóa 1.1.2.1 Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic Các loại vi khuẩn lactic khác nhau thì có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau. Chúng không chỉ có nhu cầu về các nguồn cơ chất chứa các nguyên tố cở bản như cacbon, nitơ, photphat và lưu huỳnh mà còn có nhu cầu về một số chất cần thiết khác như vitamin, muối vô cơ… 1. nhu cầu dinh dưỡng cacbon: Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại hydrat cacbon từ các monosaccarit ( glucoza, fructoza, manoza ), các disaccarit ( saccaroza, lactoza, maltoza ) cho đến các polysaccarit ( tinh bột, dextrin ) Chúng sử dụng nguồn cacbon này để cung cấp năng lượng, xây dựng cấu trúc tế bào và làm cơ chất cho quá trình lên men tổng hợp các acid hữu cơ. 2. Nhu cầu dinh dưỡng nitơ: Phần lớn vi khuẩn lactic không thể sinh tổng hợp được các hợp chất chứa nitơ. Vì vậy để đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển chúng phải sử dụng các nguồn nitơ có sẵn trong môi trường. Các nguồn ni tơ vi khuẩn lactic có thể sử dụng như: cao thịt, cao nấm men, trypton, dịch thủy phân casein từ sữa, pepton,…Hiện nay cao nấm menlaf nguồn ni tơ được sử dụng nhiều nhất và có hiệu quả nhất. tuy nhiên ở quy mô công nghiệp không thể sử dụng nguồn nitơ này vì rất tốn kém. 3. Nhu cầu về Vitamin: Vitamin đóng vai trò là các coenzyme trong quá trình trao đổi chất của tế bào, nên rất cần thiết cho hoạt động sống. Tuy nhiên, đa số các loài vi khuẩn lactic không có khả năng sinh tổng hợp vitamin. Vì vậy cần bổ sung vào môi trường các loại vitamin. Các chất chứa vitamin thường sử dụng như nước chiết từ khoai tây, ngô, cà rốt hay dịch tự phân nấm men… 4. Nhu cầu các hợp chất hữu cơ khác: Ngoài các axit amin và vitamin, vi khuẩn lactic còn cần các hợp chất hữu cơ khác cho sự phát triển như các bazơ nitơ hay các axit hữu cơ Một số axit hữu cơ có ảnh hưởng thuận lợi đến tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn lactic như axit xitric, axit oleic. Nên hiện nay người ta sử dụng các muối xitrat, dẫn xuất của axit oleic làm thành phần môi trường nuôi cấy, phân lập và bảo quả các chủng vi khuẩn lactic. Tương tự như hai axit hữu cơ trên, axit axetic cũng có những tác động quan trọng đến sự sinh trưởng của tế bào. Nên người ta thường sử dụng axit axetic dưới dạng các muối axetat để làm chất đệm cho môi trường khi nuôi cấy vi khuẩn lactic. 5. Nhu cầu các muối vô cơ khác Để đảm bảo cho sinh trưởng và phát triển đày đủ, vi khuẩn lactic rất cần các muối vô cơ. Nhằm cung cấp các nguyên tố khoáng như đồng, sắt, natri, kali, photpho, lưu huỳnh, magie đặc biệt là mangan, vì mangan giúp ngăn ngừa quá trình tự phân và ổn định cấu trúc tế bào. 1.1.2.2 Quá trình tgrao đổi chất Quá trình trao đổi chất và năng lượng của vi khuẩn lactic thực hiện thông qua việc lên men lactic. Dựa vào khả năng lên men lactic người ta chia vi khuẩn lactic làm hai nhóm: - Vi khuẩn lên men lactic đồng hình: thực hiện quá trình lên men tạo ra sabr phẩm chủ yếu là axit lactic. Do trong hệ enzyme của chúng có chứa aldolaza và triozophotphatizomeraza nên quá trình lên men này xảy ra theo con đường EMP - Vi khuẩn lên men lactic dị hình: thực hiện quá trình lên men, ngoài axit lactic chúng còn tạo ra các sản phẩm phụ khác như axit axetic, rượu etylic, CO2, một số chất thơm,..Đây là quá trình lên men rất phức tạp, không theo con đường EMP vì chúng không có hai enzyme cơ bản là aldolaza và triozophotphatizomeraza. 1.2 Vi khuẩn lactic sử dụng trong quá trình chế biến các sản phẩm từ thịt Hiện nay với mục đích tạo ra các loại sản phẩm có chất lượng cao, ổn định và có khả năng bảo quản tốt. Người ta đã sử dụng các chủng vi khuẩn lactic thuần khiết làm tác nhân chính cho quá trình sản xuất. Vì chúng là những vi sinh vật có nhiều đặc tính tốt như sử dụng được nhiều nguồn cacbon khác nhau, có khả năng sinh axit, phát triển được ở nhiệt độ khá rộng và chịu mặn…Chủng này được ứng dụng trong công nghệ thịt, tạo ra các sản phẩm như xúc xích khô, xúc xích bán khô, thịt lên men…Có những sản phẩm được tạo ra từ một loại vi khuẩn, nhưng cũng có những sản phẩm được tạo ra từ hai hay nhiều loại vi khuẩn phối trộn lại với nhau. Một số chủng vi khuẩn lactic đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng như: - Giống Pediococcus là những cầu khuẩn Gram dương, thường dính lại với nhau thành cặp đôi hoặc bốn. Quá trình trao đổi chất của nó là quá trình lên men đồng hình.Chúng là những vi khuẩn yếm khí tùy tiện, có thể phát triển trên môi trường rắn với sự có mặt của không khí. Chủng này yêu cầu rất cao về thành phần dinh dưỡng từ môi trường. Vì chúng không có khả năng sinh tổng hợp các chất cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Các loài Pediococcus khác nhau về tính chịu nhiệt, chịu axit và chịu NaCl. - Giống Lactobacillus bao gồm các vi khuẩn chiếm ưu thế trong hệ vi sinh vật tự nhiên của thịt lên men. Đây là những trực khuẩn Gram dương, không sinh bào tử, có thể lên men đồng hình hoặc dị hình. Chúng có khả năng thủy phân đường saccaroza mạnh, nhiệt độ phát triển tối thích là 30-350C. các vi khuẩn lactic thuộc nhóm này thường sử dụng như: Lactobacillus pasterian, Lactobacillus brevis, Lactobacillus axitophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus sake, plantarum. Ngoài các chủng vi khuẩn vi khuẩn lactic, đôi khi người ta còn bổ sung các chủng vi khuẩn thuộc loài Mycrococcus. Đây là các cầu khuẩn Gram dương, có hoạt tính catalaza, hiếu khí bắt buộc và có thể phát triển trong môi trương 5%NaCl. Chủng này có khả năng khử Nitrat thành Nitric, đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện màu sắc cho sản phẩm. Nên chúng được bổ sung cùng với các chủng vi khuẩn sinh axit vào thịt lên men. Nhằm thay thế các loại hóa chất tạo màu gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người 1.3 Những ứng dụng của vi khuẩn lactic. Nhờ khả năng tạo ra axit lactic từ các nguồn cacbon hdrat khác nhau mà các chủng vi khuẩn lactic đã được ứng dụng trong nhiều ngành sản xuất và chế biến. 1.3.1 Những ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. Trong công nghệ thực phẩm, việc sử dụng quá trình lên men lactic không chỉ nhằm mục đích bảo quản mà còn nhằm đưa ra thị trường các loại thực phẩm có tính chất và hương vị mong muốn. Các ứng dụng chủ yếu gồm: 1.3.1.1 Chế biến các sản phẩm sữa Ngoài khả năng lên men làm cho sữa không bị hư hỏng, các chủng vi khuẩn lactic còn có nhiều khả năng đặc biệt khác. Nhờ đó mà người ta đã sản xuất hàng loạt các snr phẩm từ nguồn nguyên liệu sữa ban đầu. Như lợi dụng khả năng làm đông tụ sữa của vi khuẩn Streptococcus lactic để sản xuất sữa chua hay khả năng tạo ra các mùi vị, tạo các chất thơm của chủng Leuconostoc để sản xuất bơ, phomat… 1.3.1.2 Sản xuất bánh mỳ đen Đây là loại bánh mỳ có chất lượng cao bên cạnh quá trình lên men bởi nấm men tạo rượu etylic và CO2. Người ta còn sử dụng quá trình lên men của vi khuẩn lactic để tạo vị chua và hương thơm đặc trưng cho sản phẩm. 1.3.1.3 Ủ thức ăn gia súc Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến trong các trang trại chăn nuôi. Thức ăn khi ủ không những giảm được sự tổn thất giá trị dinh dưỡng mà còn bổ sung nhiều loại vitamin do vi sinmh vật tổng hợp. Phương pháp này dựa vào sự chuyển hóa đường có sẵn trong nguyên liệu của vi khuẩn lactic. Để khối ủ chua thức ăn gia súc có chất lượng tốt, người ta thường sử dụng vi khuẩn lactic thuần khiết như:Lactobacillus plantarm, Thermobacterium cerealle. 1.3.1.4 Muối chua rau quả Cũng như ủ chua thức ăn gia súc, vấn đề muối chua rau quả cũng nhằm thực hiện hai mục đích: - Bảo quản nguyên liệu - Làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan Đây là phương pháp vừa chế biến vừa bảo quản rau quả rất phổ biến, được sử dụng nhiều trong gia đình cũng như trong kĩ nghệ đồ hộp. Hiện nay có nhiều sản phẩm muối chua được sản xuất và sử dụng rộng rãi như dưa cải muối chua, dưa chuột muối chua... 1.3.1.5 Sản xuất axit lactic và muối lactat Ngoài việc ứng dụng trong các sản phẩm lên men, người ta còn sử dụng các chủng lactic như Lactobacterium coaglulans và Lactobacillus delbrueckii để sản xuất ra một lượng lớn axit lactic và muối lactat dùng làm chất phụ gia thực phẩm. 1.3.2 Một số ứng dụng khác của vi khuẩn lactic - Ứng dụng trong y học - Ứng dụng trong ngành công nghệ vật liệu - Ứng dụng trong ngành mỹ phẩm Ngoài những mặt có lợi được ứng dụng và phát huy, vi khuẩn lactic còn gây ra những tác dụng có hại. Gây ra hiện tượng vẫn đục và bị chua trong công nghệ sản xuất bia, nước ngọt, rượu vang, làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sản phẩm. Do đó chúng ta cần phải có biện pháp phòng và chống lại những ảnh hưởng xấu đó. Chương 2: SẢN XUẤT NEM CHUA 2.1 Khái quát chung Nem chua là loại thực phẩm lên men lactic từ thịt, được nhân dân ta rất ưa thích. Hiện nay nem chua được sản xuất rộng rãi trong cacr nước. Nem chua của mỗi vùng có một hương vị đặc trưng riêng, tùy vào từng kinh nghiệm chế biến. Các vùng sản xuất nem chua nổi tiếng như: - Miền Bắc: Nem Vẽ ( Từ Liêm, Hà Nội ), Nem Phủ Từ ( Bắc Ninh ).. - Miền Trung: Nem chua Đông Ba ( Huế ), Nem chua Chợ Huyện ( Bình Định ), Nem chua Ninh Hòa ( Khánh Hòa )… - Miền Nam: Nem Thủ Đức ( Hồ Chí Minh ), Lai Vung ( Đòng Tháp ), Tân Hưng ( Tiền Giang ),… 2.2 Ý nghĩa của nem chua trong đời sống Nem chua được xem là món ăn đặc sản đậm đà hương vị quê hương. Quá trình chín của nem chua không qua phương pháp xử lý nhiệt, nên phần lớn các chất dinh dưỡng quý trong thịt như vitamin, các axit amin hòa tan không bị mất đi. Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của nem chua Thành phần dinh dưỡngĐơn vị100g ăn đượcNăng lượngKcalo1410H2Og68.0Proteing21.7Glucid tổng sốg4.3Lipidg3.7Canximg24.0Photphomg78.0 2.3 Nguyên liệu 2.3.1 Thịt nạc: Đây là nguyên liệu chính để tạo nên sản phẩm. Chính vì tính chất quan trọng như vậy nên thịt heo dùng để sản xuất nem chua cần phải được lựa chọn kỹ, đạt yêu cầu khắc khe: - Thịt mới mổ (thịt nóng), không dùng thịt ôi, sẫm màu. - Thịt nạc đùi sau hoặc thịt mông - Không rửa qua nước Thành phần hóa học của thịt thay đổi tùy theo vị trí miếng thịt trên cơ thể súc vật, trọng lượng cơ thể con vật và giống súc vật. Bảng 2.2: Thành phần hóa học trung bình của thịt lợn nạc Thành phần hóa họcTỉ lệNước, %62Gluxit, %-Protit, %20.8Lipit, %3.2Vitamin A, mg%-Vitamin B1,mg%0.99Vitamin B2, mg%0.0015Lượng calo109.1 Từ bảng 1 ta thấy thịt là nguồn dinh dưỡng vô cùng quý giá. Không những chứa đầy đủ các chất cần thiết cho sự phát triển của con người, mà còn là môi trường cực kỳ thuận lợi cho sự phát triển của nhiều loại vi sinh vật.Nên trong quá trình chế biến cần phải chú ý, hạn chế đến mức thấp nhất những biến đổi bất lợi cho thịt do vi sinh vật gây ra. Nước là môi trường cho nhiều phản ứng hóa sinh xảy ra trong thịt, chiếm một lượng khá lớn do vậy nó đóng vai trò rất quan trọng trong thịt sau khi giết mổ cũng như trong quá trình bảo quản. Protein là thành phần nhiều thứ hai trong thịt, thành phần protein của cơ thịt được chia thành: - protein ngoại bào (protein liên kết): colagen, elastin, keratin và connectin. - Protein nội bào: myoglobin, albumin, globumin, actinin, troponin. Lipit cũng là một thành phần không kém phần quan trọng trong thịt, thường gặp dưới dạng tự do giữa các cụm cơ nhỏ trong các lớp nối tiếp nhau hoặc trong các sợi cơ. Ngoài các thành phần trên, trong thịt còn chứa các loại vitamin phong phú với một lượng đáng kể. 2.3.1.2 Nguyên liệu thịt trong sản xuất nem chua: Một trong những yếu tốn quan trọng quyết định chất lượng của nem chua là nguyên liệu thịt ban đầu. Trong sản xuất nem chua thì ta sử dụng thịt heo nạc phải mới nhận từ lò giết mổ ( thịt nóng), không sử dụng loại thịt đã ôi hoặc có màu sẫm. Khi động vật còn sống có quá trình hô hấp,cung cấp oxy. Động vật sau khi giết mổ, hô hấp sẽ ngừng lại, quá trình cung cấp oxy cũng ngừng lại làm cho điện thế oxy hóa khử giảm gây hoạt hóa enzyme xúc tác cho quá trình thủy phân ATP tạo năng lượng cần thiết cho quá trình co cơ: Actin + myosin  Actiomyosin Đồng thời acid lactic bị tích lại, acid phosphoric cũng bị tích lũy lại làm cho pH của cở thịt giảm xuống bằng pI của myosin và actin làm cho quá trình kết hợp thành actomyosin là quá trình không thuận nghịch do đó khả năng liên kết với nước giảm, làm mất một lượng nước. Heo vừa mới giết mổ còn ở giai đoạn nóng, khả năng giữ nước của protein còn tốt và protein chưa bị biến tính giúp cho quá trình tạo gel sau này diễn ra tốt hơn. Yêu cầu về thịt nạc để sản xuất nem chua rất khắc khe. Không phải bất cứ phần nạc nào của cơ thể heo đều có thể dùng làm nem. Phần được sử dụng phải là thịt nạc đùi sau hoặc là nạc mông, vì thịt nạc ở những bộ phận này vừa mềm, ít gân, mỡ ảnh hưởng đến những biến đổi hóa sinh của nem trong quá trình chín tạo nên chất lượng nem. Nếu thịt lẫn mỡ sẽ ảnh hưởng đến khả năng tạo gel sau này. Đồng thời cũng giảm được thời gian xử lý nguyên liệu như lọc, quết ngắn hơn. Một khâu quan trọng trong quá trình xử lý thịt ban đầu là tuyệt đối không được rửa qua nước. Khi thịt được rửa nước sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập từ nguồn nước hoặc nếu nguồn vô khuẩn thì sau khi rửa ta cũng đã làm tăng hàm lượng nước trong thịt. Mục đích là để hạn chế tối đa độ ẩm. Hình 2.1:Cơ chế kết hợp của actin và myosin khi có năng lượng ATP tạo actomyosin 2.3.2 Da heo Da heo có giá trị ndinh dưỡng thấp hơn thịt nạc. Da heo được cấu tạo từ protein khung mạng. Đó là 2 protein: Colagen và elastin 2.3.2.1 Khái quat về Colagen Colagen là protein có cấu trúc dạng sợi, không tan trong nước, dung dịch muối loãng, dung dịch kiềm loãng, không đàn hồi được do đó bảo vệ cho cơ thể chống lại sự kéo căng Đơn vị cơ sở của colagen là tropocolagen, có hình trụ ( dài khoảng 300nm, đường kính 1.5nm) do ba chuỗi lpolypeptide cuốn lại thành hình xoắn ốc kép Hình 2.2: Cấu trúc phân tử colagen Trong quá trình chín của thịt, colagen chỉ bị biến đổi chút ít. Trong quá trình xử lý nhiệt trong môi trường ẩm, các sợi colagen co lại, sau đó bị gelastin hoaskhi nhiệt độ đủ cao. Gelastin có đặc điểm chịu lực cắt kém nhưng khả năng giữ nước rất tốt 2.3.2.2 Khái quát về elastin Elastin là protein có màu vàng, cũng là một protein có cấu trúc dạng sợi. Phân tử gồm elastin và elastin nối nhau bằng cầu đồng hóa trị. Khi nấu trong nước elastin chỉ trương nở mà không hòa tan. Nó là một protein rất bền với acid, base và các protease, chỉ bị thủy phân một phần bởi papain 2.3.2.3 Da heo sử dụng trong sản xuất nem chua Từ nguyên liệu da heo sau giết mổ, đem rửa sạch sau đó đemluộc chín, vớt ra rồi rửa lại bằng nước lạnh, cạo lông, hong gió, tách mỡ, cắt tạo hình. Da heo có màu vàng tự nhiên, không sử dụng thuốc tẩy Da heo sđã xử lý đóng vai trò như một chất độn, chất kết dính các phần tử trong mô cơ giúp định hình sản phẩm làm tăng giá trị cảm quan của nem chua, tăng dộ giòn, dai... Tỉ lệ giữa lượng thịt nạc ( heo ) và da heo dùng để sản xuất một mẻ nem chua thường khoảng là 3:7 2.3.3 Các loại gia vị 2.3.3.1 Đường Đường được sử dụng trong sản xuất nem chua ngoài tác dụng tạo hương vị, nó còn là cơ chất cho quá trình lên men tạo acid. Do có tính chất háo nước nên đường giúp trạng thái liên kết gel của thịt them chặt chẽ. Có thể sử dụng nhiều loại đường khác nhau như: Lactose, galactose, maltose, saccharose...thông thường sử dụng đường saccharose trong quá trình sản xuất Quá trình sản xuất nem chua ở phía Nam sử dụng rất nhiều đường, từ 30-35% so với trọng lượng của nguyên liệu chính. Trong khi đấy lượng đường sử dụng ở các tỉnh phía Bắc thường từ 10-15%. 2.3.3.2 Muối ăn:(NaCl) Trong sản xuất nem chua, muối ăn cũng là nguyên liệu cần quan tâm. Muối ăn tạo vị mặn cần thiết cho nem. Ngoài ra muối ăn còn có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm. Muối ăn được sử dụng với nồng độ phù hợp để tránh ức chế được vi sinh vật monh muốn và làm giảm giá trị cảm quan của nem chua Trước khi đưa vào quy trình sản xuất cần kiển tra lại thành phần của muối để đảm bảo chất lượng của nem chua. 2.3.3.3 Bột ngọt( Natri glutamat) Bột ngọt có công thức hóa học là NaOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH. Bột ngọt được bổ sung vào nhằm tạo vị cho nem chua 2.3.3.4 Tỏi Tỏi được trồng khắp nơi trên thế giới. tỏi là loại gia vị dùng để ướp, khử mùi hay tạo mùi cho nguyên liệu. Tỏi có vị cay, tính ôn, ngoài làm gia vị, các thành phần khác trong tỏi còn có tác dụng kháng sinh mạnh. Ngoài một ít iode và tinh dầu( 100Kg tỏi chứa 60-200g tinh dầu), thành phần chủ yếu trong tỏi là chất kháng sinh alicin C6H10OS2 là một hợp chất sulfur có tác dụng diệt khuẩn rất mạnh đối với vi sinh vật như: Staphylococcus, Salmonella, Shigella… Hình 2.3: Tỏi 2.3.3.5 Tiêu Tiêu là một loại gia vị thường được sử dụng để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.Thành phần hóa học của tiêu gồm có tinh dầu và hai loại ankaloid là piperin và chavicine. Ngoài ra còn một số chất khác như cellulose và muối khoáng. Hình 2.4: Tiêu 2.3.3.6 Ớt Cũng như tỏi, ớt cũng là một loại gia vị tạo vị cay giúp tăng giá trị cảm quan cho thực phẩm. Trong 100g ớt có khoảng 91% nước, 1.3% protid, 5.7% glucid, 250mg vitamin C, 10mg caroten. Lượng tinh dầu trong ớt chiếm tỷ lệ khá cao 12% gồm capsisina, casaicine ( ancaloid ), casanthiac. Ngoài ra trong ớt còn có vitamin K, một số chất khoáng. Hình 2.5: Ớt Ancaloid tạo nên mùi thơm và cũng là chất tạo nên vị cay với nồng độ lớn. Ngoài ra tinh dầu của ớt cũng có chất kháng sinh thực vật là phitocide. 2.3.4 Bao bì 2.3.4.1. Lá vông Để gói nem, người ta thường sư dụng lá vông để gói.Lá vông có dạng lá chét màu xanh và bóng, nó còn có tên là Hải Hồng Bì hoặc Thích Hồng Bì. Chúng được trồng ở nhiều nơi làm hàng rào và để lấy lá để ăn. Lá vông sử dụng gói nem không qus non hoặc quá già.Nếu lá vông quá non hoặc quá già dều ảnh hưởng đến quá trình bảo quản nem chua. Lá vông non chua đủ độ bền, còn lá vông già sẽ dễ bị phân hủy. Lá vông sau khi được rửa phải để vừa khô, không quá ướt tạo điều kiện cho ncacs vi sinh vật nhiễm phát triển nhưng cũng không khô quá. Ngoài lá vông người ta còn có thể sử dụng lá chùm ruột, lá rau ngót, lá ổi, là bàng.... 2.3.4.2 Bao nilong Nilong dùng để bao bên ngoài lá vông hoặc lá ổi..... 2.3.4.3 Lá chuối Lá chuối được bao bên ngoài lá vông. Lá chuối có phiến rộng, dễ gói. Khi chọn lá ta có thể thử bằng cách bẻ gốc mà lá không bị tét thì vừa. Lá chuối dùng để gói nem thường dùng lá của cây chuối hột. Lá chuối hột sẽ giữ được màu xanh một thời gian dài hơn so với các loại lá chuối khác giúp tăng giá trị cảm quan của nem. 2.4 QUY TRÌNH SẢN XUẤT NEM CHUA: Thịt heo nóng Da heo Lọc bỏ gân mở Luộc chín Xay Rửa nước lạnh Phụ gia tạo màu Để ráo Muối Đường Ướp gia vị Tỏi phi Làm sạch Bột ngọt Dầu ăn Tách mở Quết nhuyễn Xắt lát mỏng Tỏi xay Trộn đều Xắt sợi Vo viên Tiêu hạt Ép định hình Ớt, tỏi Gói bằng lá vông Gói bằng lá chuối Lên men Sản phẩm 2.5 THUYẾT MINH QUY TRÌNH: 2.5.1 Chọn nguyên liệu: Trong quá trình sản xuất nem chua thì khâu quan trọng nhất quyết định giá trị của nem chua là khâu chọn nguyên liệu. Thịt sử dụng để làm nem chua đòi hỏi phải là thịt heo tươi, nóng, mới giết mổ bởi vì trong lúc này khả năng háo nước và giữ nước của thịt cao. Khoảng cách giữa các sợi actine và myosine chưa bị kéo sát vào nhau, lượng nước trong thịt vẫn còn giữ lại nhiều. thịt trong giai đoạn này còn mềm, không bị dai, dễ dàng chế biến. 2.5.2 Lọc bỏ gân mở. 2.5.2.1 Mục đích: Mục đích của quá trình là loại bỏ hoàn toàn gân, mở ra khỏi khối thịt trước khi đưa vào quết, do cấu trúc của sản phẩm là cấu trúc gel protei, nếu thịt dùng làm nem chua có dính mở thì sẽ làm mềm cấu trúc gel 2.5.2.2 Phương pháp tiến hành: Tiến hành lọc, tách gân, mở theo phương pháp thủ công 2.5.3 Xay 2.5.3.1 Mục đích: Mục đích của quá trình là làm nhỏ thịt,tạo điều kiện cho quá trình quết sau này diễn ra nhanh hơn và dễ dàng hơn. 2.5.3.2 Phương pháp tiến hành: Sử dụng máy xay thịt chuyên dụng để xay 2.5.4 Ướp gia vị: 2.5.4.1 Mục đích: Mục đích của việc ướp gia vị là tạo hương vị và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm, tạo cơ chất cho quá trình lên men. Ngoài ra việc ướp muối, đường còn có tác dụng tạo ra áp suất thẩm thấu , kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật 2.5.4.2 Phương pháp tiến hành: Tiến hành cho đồng thời tất cả các loại gia vị vào khối thịt, sau đó tiến hành quết. 2.5.5 Quết. Đây là một khâu khá quan trọng trong quá trình sản xuất nem chua 2.5.5.1 Mục đích: Mục đích của việc quết là thực hiện gia công cơ học nhằm phá vở cấu trúc sợi của mô cơ, tách rời các sợi proteỉntong bó cơ, tạo điều kiện thuận lợi để các phân tử nước, gia vị khuếch tán đều vào các khoảng trống đó, tạo nên sự cân bằng giữa các mối lien kết protein-protein, protein-nước, góp phấn tạo nên cấu trúc gel cho khối thịt. 2.5.5.2 Phương pháp tiến hành: Để quết thịt người ta có thể tiến hành theo 2 phương pháp: Phương pháp thủ công: cho thịt sau khi đã xử lý cùng các chất phụ gia và gia vị cần thiết vào cối đá. Sử dụng lao động thủ công dung chày gỗ giã đều khối thịt ở trong cối cho đến khi thịt đạt cấu trú monh muốn. Phương pháp bán thủ công: Thịt được cho vào cối đá bằng lao động thủ công, hệ thống chày và cối được tự động hóa nhờ một motor giúp cho cối xoay đều quanh trục đi qua tâm của cối và một motor khác giúp cho chày giã đều từ trên xuống. Tiến hành giã cho đến khi thịt đạt cấu trúc như mong muốn Khi tiến hành quết cần chú ý tiến hành với tốc độ chậm và đều để tránh hiện tượng tăng nhiệt độ của khối thịt trong quá trình giã Ở các cơ sở sản xuất nem chua cũng như ở trong dân gian, người ta thường sử dụng chày gỗ và cối để tiến hành quết nem. 2.5.5.3 Những biến đổi của khối thịt trong quá trình quết. 1. Biến đổi vật lý: Thịt được đưa vào quết là thịt còn tươi, nóng, do đó tính háo nước và khả năng giữ nước của protein còn cao, các tính chất chức năng của protein vẫn được giữ, protein chưa bị biến tính bởi nhiệt độ và enzyme Lúc này, thịt có cấu trúc sợi chặt chẽ, các phân tử nước chủ yếu được hấp thụ trên bề mặt của các bó sợi cơ. Sau quá trình gia công cơ học(nghiền, quết) cấu trúc mô cơ bị phá hủy, protein bị tách ra thành các sợi riêng lẽ, tạo điều kiện để các phân tử nước chui vào bên trong bó sợi giúp trạng thái lien kết gel them chặt chẽ. Trong thịt tươi, các sợi cơ trong bó sợi liên kết với nhau nhờ liên kết ion, lien kết disunfua(-s-s-), lien kết Van Der Vah, sự có mặt của NaCl, polyphosphate góp phần phá vở các lien kết giữa các sợi cơ với nhau, tạo đièu kiệnđể các phân tử nước chui vào. Các phân tử nước tồn tại bên trong bó sợi không ở dạng tự do mà ở dạng lien kết với proteinthông qua liên kết hydro. 2. Những biến đổi hóa lý- hóa sinh: không đáng kể 3. Biến đổi cảm quan: Màu sắc thịt trở nên đỏ tươi hơn do các mô bị phá vở, một phần cromoprotit( sắc tố tạo màu đỏ của thịt ) thoát ra. Sau quá trình quết, thịt cũng sẽ trở thành một khối dai hơn, dẻo hơn, mịn hơn . 2.5.6. Luộc chín da heo. 2.5.6.1 Mục đích Mục đích của quá trình là làm chín da heo do da heo không có khả năng chín sinh hóa, mà nem chua là một loại sản phẩm khi ăn có thể sử dụng trực tiếp mà không qua quá trình chế biến nhiệt nên không không làm chín da heo thì sẽ không ăn được. Ngoài ra việc luộc chín da heo còn giúp cho da heo trở nên giòn hơn, dai hơn, tạo giá trị cảm quan tốt hơn cho sản phẩm. Bên cạnh đó việc làm chín da heo còn giúp cho quá trình làm sạch lông còn dính trên da heo được tiến hành dễ dàng hơn. 2.5.6.2 Phương pháp tiến hành. Cho da heo vào nước lạnh, đun sôi cho đến khi mềm là được. 2.5.7 Rửa qua nước lạnh. 2.5.7.1 Mục đích: Mục đích của quá trình này là nhằm làm săn và làm nguội nhanh da heo 2.5.7.2 Phương pháp tiến hành. Sau khi vớt da heo ra khỏi nồi nước sôi, nhúng ngay vào nước lạnh rồi vớt ra. 2.5.8 Làm ráo da heo Da sau khi luộc chín, lạng bỏ mở, đem xắt sợi nhỏ rồi phơi ráo. Quá trình này làm giảm độ ẩm của sản phẩm bằng cách cho bay hơi nước tự nhiên. Làm ráo nhằm 2 mục đích: Nước bốc hơi trong quá trình làm ráo da sẽ làm giảm hoạt tính của nước(aw). aw càng thấp thì khả năng bảo quản sản phẩm cũng dễ dàng hơn. aw phụ thuộc vào lượng nước tự do có trong nguyên liệu. Lượng nước tự do càng nhiều, aw càng lớn, vi sinh vật phát triển càng mạnh. Lượng nước nhiều làm cho liên kết Nước- Protein thắng thế so với liên kết Protein-Protein làm giảm tính chất chặt chẽ của sản phẩm. 2.5.9 Làm sạch 2.5.9.1 Mục đích: Mục đích của quá trình là làm sạch lông còn sót lại trên da heo 2.5.9.2 Phương pháp tiến hành: Tiến hành theo lối thủ công bằng cách cạo và nhổ sạch lông trên da heo 2.5.10 Tách mở 2.5.10.1 Mục đích: Mục đích của quá trình là nhằm loại bỏ hoàn toàn mở ra khỏi da heo, tránh làm ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm sau này. 2.5.10.2 Phương pháp tiến hành: Quá trình tách mở được tiến hành theo lối thủ công 2.5.11 Xắt lát mỏng. 2.5.11.1 Mục đích: Mục đích của quá trình là nhằm làm mỏng miếng da heo trước khi xắt sợi 2.5.11.2 Phương pháp tiến hành: Tiến hành theo lối thủ công bằng cách dùng dao sắc cắt miếng da heo theo bề dày của nó sao cho bề dày da heo khoảng 1mm 2.5.12 Xắt sợi 2.5.12.1 Mục đích: Làm nhỏ miếng da heo để dễ phối trộn đều trong khối thịt, tạo độ đồng đều cho sản phẩm 2.5.12.2 Phương pháp tiến hành: Tiến hành theo lối thủ công bằng cách dùng dao cắt miếng da heo sau khi đã xắt lát mỏng thành những sợi dài khoảng 4-5cm, dày khoảng 1mm 2.5.13 Phối trộn 2.5.13.1 Mục đích: Mục đích của quá trình là nhằm phối trộn đều thịt sau khi xay quết với da heo đã xắt sợi. Trong quá trình này còn có bổ sung thêm tỏi tươi xay nhuyễn vào nhằm mục đích ức chế sự phát triển của vi sinh vật 2.5.13.2 Phương pháp tiến hành: có thể tiến hành phối trộn theo 2 cách: - Phương pháp thủ công: dùng một cái bồn hình bán cầu, cho tất cả nguyên liệu cần phối trộn vào và đảo đều bằng một đũa gỗ to. - Phương pháp bán thủ công: cho thịt đã quết, da heo đã xắt sợi, tỏi xay nhuyễn vào một cái bồn hình nữa bán, bên trên có một cánh khuấy dùng để trộn đều . 2.5.14 Vo viên và ép định hình 2.5.14.1 Mục đích: Mục đích của quá trình là nhằm tạo hình dạng cho viên nem. Trong quá trình này có thể bổ sung thêm ớt, tỏi xắt lát và tiêu nguyên hạt nhằm mục đích tạo hương vị cho nem chua cũng như ức chế sự phát triển của vi sinh vật 2.5.14.2 Phương pháp tiến hành: Tiến hành theo lối thủ công như sau : Ước lượng và lấy một lượng thịt sau khi đã được trộn đều vo thành viên, ép thành một khối có hình lập phương. 2.5.15 Bao gói sản phẩm Để đảm bảo điều kiện lên men xảy ra, khâu bao gói là một khâu quan trọng 2.5.15.1 Mục đích: - Tạo điều kiện yếm khí cho vi khuẩn lactic hoạt động - Giữ nhiệt cho quá trình lên men - Hạn chế vi sinh vật nhiễm, do nem là môi trường giàu dinh dỡng nên thuận lợi cho nhiều loại vi sinh vật phát triển. vi sinh vật từ môi trường bên ngoài dễ nhiễm vào, cạnh tranh với vi khuẩn lactic gây ra những biến đổi không mong muốn, khi bao gói sản phẩm sẽ hạn chế được hiện tượng này - Đáp ứng yêu cầu cảm quan - Dễ dàng cho bảo quản và phân phối đến người tiêu dùng 2.5.15.2 Phương pháp tiến hành: Được tiến hành theo lối thủ công như sau: Tiến hành gói lá vông trước, sau đấy gói bằng ni lông và cuối cùng là gói bằng lá chuối 2.5.16 Lên men 1 Đặc điểm. Đây chính là công đoạn chính tạo nên hương vị đặc trưng của sản phẩm nem chua. Nem chua là sản phẩm của quá trình lên men thịt và quá trình lên men thịt chính là kết quả của quá trình lên men lactic bởi sự hoạt động của vi khuẩn lactic có sẵn trong không khí, trên bề mặt của các dụng cụ chế biến, của vật liệu làm bao bì và nguyên liệu được sử dụng để lên men lactic chính là đường. Nếu không có đường, quá trình len men lactic sẽ không xảy ra và khối thịt được giã nhuyễn không trở thành nem chua mà có thể bị thối do sự có mặt của các vi khuẩn gây thối rửa có trong thịt. 2 Hệ vi sinh vật của thịt: Thịt gia súc, gia cầm giàu dinh dưỡng là môi trường thích hợp cho vi sinh vật phát triển. Các nhóm vi khuẩn tìm thấy trong thịt là Bacillus Subtilis, B.mesentericus, B. mycoides, B. megatherium, Clostridium Sporogenes, Cl.putrificus, Pseudomonas liquefaciens, Micrococcus anaerobic. Ở thịt và sản phẩm của thịt còn có các vi khuẩn gây bệnh cho người như Samolnella, Streptococcus, Clostridium botulinum, Clostridium putrificus… 2.6 Yêu cầu sản phẩm Sau 2 ngày lên men, nem đã có thể sử dụng được, tuy nhiên phải sau khoảng 3-4 ngày nem mới đạt giá trị cao nhất về chất lượng và cảm quan. Thời gian chín của nem có thể dao động tùy vào nguyên liệu, quy trình… Khi nem chua đã đạt độ chua cần thiết, nên giữ lạnh để tăng thời gian bảo quản. Chất lượng của nem chua có thể thay đổi tùy theo từng cơ sở sản xuất, tuy nhiên cần đạt được những yêu cầu sau - Màu sắc: + Nem sau khi bóc ra có màu đỏ hồng + Lá: lớp lá trong ( lá vông, lá ổi) chỉ hơi sẫm lại, lớp lá chuối ngoài ngả sang màu vàng xanh nhưng không bị khô - Hương vị: nem chua có mùi thơm đặc trưng của thịt chín, gia vị và của lá gói, có vị chua vừa phải kết hợp với vị cay, nồng của tiêu, tỏi…Đôi khi có thoảng mùi rượu, giấm… - Cấu trúc của sản phẩm: miếng nem chắc, hơi cứng,ăn vào thấy giòn, dai, không bở, không ướt bề mặt, cầm ráo tay, không bị mốc… - Chỉ tiêu vi sinh: Tổng số vi sinh vật hiếu khí:  200.000 con/ sản phẩm Salmolnella : Không có Shigella : Không có Vibrio cholerae : Không có Clostridium botulinum : Không có Escherichia coli :  10 con/ sản phẩm Staphylococcus aureus :  100 con/ sản phẩm 2.7 Các quá trình xảy ra trong sản xuất nem chua 2.7.1 Sự acid hóa. 2.7.1.1 Đặc điểm. Sự acid hóa là sự biến đổi đặc trưng nhất của quá trình hình thành sản phẩm. Đây là kết quả của quá trình chuyển hóa kị khí các hợp chất đường nhờ sự hoạt động của vi khuẩn lactic. Acid lactic tạo thành trong qua trình lên men là một thành phần đóng vai trò quan trọng, quyết định đến chất lượng của sản phẩm. Acid lactic tạo ra hương vị đặc trưng, độ rắn chắc thích hợp cho sản phẩm và kích thích sự thưởng thức của người tiêu dùng. Ngoài ra acid lactic còn có tính chất sát trùng, ức chế sự phát triển của nhiều vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm. 2.7.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự acid hóa. 1. Thành phần nguyên liệu. Quá trình lên men lactic là quá trình chuyển hóa hexose thành acid lactic. Do đó hàm lượng acid lactic được tạo thành trong quá trìng lên men có liên quan chặt chẽ đến hàm lượng đường có trong nguyên liệu ban đầu. 2. Hệ vi sinh vật. Quá trình lên men lactic là quá trình sinh hóa được thực hiện bởi vi khuẩn lactic do đó việc chọn chủng vi sinh vật thích hợp sẽ có ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Nhưng trong quá trình sản xuất nem chua theo phương pháp dân gian thì quá trình lên men lactic được thực hiện bởi hệ vi sinh vật tự nhiễm. Do vậy ta không thể khống chế hay lựa chọn được chủng vi khuẩn thích hợp mà hoàn toàn phụ thuộc vào điều kiện tự nhiễm. 3. Độ pH. Tất cả các chủng vi sinh vật đều có một khoảng pH thích hợp cho hoạt đọng của chúng. Tuy nhiên trong quá trình lên men lactic trong sản xuất nem chua ta không thể khống chế được pH của nguyên liệu ở khoảng thích hợp được mà nó thay đổi một cách tự nhiên theo quá trình chin của nem chua. Do sự thay đổi tự nhiên này mà quá trình lên men lactic xảy ra từ từ và khi pH đạt được giá trị thích hợp thì lúc đó quá trình lên men sẽ xảy ra mạnh nhất. 4. Nhiệt độ. Cũng như những loài vi sinh vật khác. Khi nhiệt độ càng cao thì quá trình lên men diễn ra càng mạnh. Nhưng chất lượng của quá trình lên men không tỉ lệ thuận với tốc độ của quá trình lên men. Do đó ta phải chọn một nhiệt độ thích hợp để quá trình lên men diễn ra thuận lợi nhất và cho chất lượng tốt nhất. Một số nghiên cứu cho thấy rằng quá trình lên men thịt khi làm nem diễn ra ở nhiệt độ thường ( 27 – 300C ) cho giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm tốt nhất 5. Độ yếm khí của môi trường. Do quá trình lên men lactic trong sản xuất nem chua là quá trình lên men dị hình trong điều kiện yếm khí nên để quá trình lên men xảy ra tốt phải tạo điều kiện yếm khí cho vi sinh vật lên men Như vậy trong quá trình lên men thịt có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men mà ta không thể khống chế được mà nó phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện tự nhiên. Chúng ta chỉ có thể điều chỉnh được một số yếu tố như: nhiệt độ, độ yếm khí của môi trường và lượng đường ban đầu trong nguyên liệu. 2.7.2 Sự thủy phân Protein. Đây là quá trình biến đổi có ý nghĩa rất quan trọng đối với chất lượng của sản phẩm, vừa có tác dụng tăng tính tiêu hóa vừa góp phần nâng cao tính cảm quan cho sản phẩm. một số loài vi khuẩn có hoạt tính thủy phân protein cao tạo thành các axit amin tự do và các peptit 2.7.3 Sự biến đổi màu sắc và hương thơm. 2.7.3.1 Sự biến đổi màu sắc. Màu sắc đặc trưng của sản phẩm thịt được đặc trưng bởi các sắc tố có trong thịt mà chủ yếu là myoglobin. Trong quá trình lên men pH giảm làm cho dạng cấu tạo hóa học của sắc tố thay đổi. Myoglobin chuyển sang dạng metmyoglobin nên làm cho thịt có màu đỏ thẫm. Ngoài ra màu sắc của thịt lên men còn bị thay đổi bởi một số chủng vi sinh vật có khả năng sinh ra các peroxyt. 2.7.3.2 Sự biến đổi hương thơm. Hương thơm của sản phẩm thịt lên men được tao ra bởi các loại gia vị và các acid sinh ra trong quá trình lên men. Với nồng độ acid càng cao thì hương thơm càng mạnh. Chủng Lactobacillus ngoài vai trò chính là sinh acid lactic, còn có khả năng sinh ra các chất tham gia vào quá trình tạo hương thơm cho sản phẩm.(20, trang 142).