Luận văn Nghiên cứu cải tiến kỹ thuật sản xuất và bảo quản để nâng cao chất lượng nem chua

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THỊ MỸ NHUNG NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN KỸ THUẬT SẢN XUẤT VÀ BẢO QUẢN ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG NEM CHUA Chuyên ngành: VI SINH VẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS-TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG TPHCM, tháng 8 năm 2005 LỜI CÁM ƠN Con xin gởi ngàn lời kính yêu đến ba má - những người đã khơng quản nhọc nhằn để nuơi dưỡng và dạy dỗ con khơn lớn thành người. Con thật sự hạnh phúc và may mắn khi được làm con gái của ba má. Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS - TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG _ người đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em thực hiện luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cơ khoa Sinh nĩi chung và các thầy cơ bộ mơn Vi sinh nĩi riêng của trường Đại học Sư Phạm TPHCM _ những người đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt những năm học qua. Em cũng xin bày tỏ lịng biết ơn đến các thầy cơ của phịng thí nghiệm bộ mơn Cơng nghệ Sinh học trường Đại học Bách Khoa TPHCM _ những người đã tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thật tốt cho em hồn thành luận văn này. Xin cám ơn các anh chị em, bạn bè và những người thân yêu đã động viên, an ủi, giúp tơi cĩ thêm niềm tin và nghị lực để hồn thành tốt luận văn này. NGUYỄN THỊ MỸ NHUNG. MỤC LỤC Lời cảm ơn. Tóm tắt. Mục lục. Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt. Danh mục các bảng. Danh mục các hình, sơ đồ và đồ thị. Trang MỞ ĐẦU ------------------------------------------------------------------------- 1 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU----------------------------------------- 4 1.1 Sơ lược về lịch sử lên men lactic-------------------------------------- 4 1.2 Hệ vi sinh vật trong thực phẩm lên men từ thịt --------------------- 5 1.3 Vị trí phân loại của vi khuẩn lactic ----------------------------------- 7 1.4 Đặc điểm của vi khuẩn lactic------------------------------------------ 9 1.5 Sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn lactic ------------------10 1.6 Cơ chế của quá trình lên men lactic ---------------------------------12 1.6.1 Lên men lactic đồng hình--------------------------------------13 1.6.2 Lên men lactic dị hình------------------------------------------15 1.7 Kỹ thuật sản xuất nem chua ở Việt Nam---------------------------16 1.8 Những kỹ thuật sản xuất các sản phẩm lên men từ thịt trong và ngoài nước ------------------------------------------------------------------19 1.8.1 Các sản phẩm lên men từ thịt ở nước ngoài ----------------19 1.8.1.1 Nem chua Tocino (Philippines) -------------------19 1.8.1.2 Longanisa (Philippines) ----------------------------20 1.8.1.3 Nham (Thái Lan) ------------------------------------20 1.8.1.4 Salami (Australia)-----------------------------------21 1.8.1.5 Lạp xưởng Úc----------------------------------------22 1.8.1.6 Thịt bò khô (Philippines)---------------------------23 1.8.2 Các sản phẩm nem chua ở Việt Nam-----------------------24 1.8.2.1 Nem chua miền Trung------------------------------24 a) Nem chua Ninh Hòa (Nha Trang-Khánh Hòa) ------24 b) Nem chua chợ Huyện (Bình Định)---------------------25 1.8.2.2 Nem chua miền Bắc --------------------------------26 a) Nem chua Thanh Hóa------------------------------------26 b) Nem làng Vẽ ----------------------------------------------27 1.8.2.3 Nem chua miền Nam -------------------------------27 a) Nem chua Thủ Đức---------------------------------------27 b) Nem chua Lai Vung --------------------------------------28 c) Nem chua “Ông Mập” -----------------------------------29 1.9 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ vi sinh vật trong quá trình lên men và bảo quản nem chua---------------------------33 1.9.1 Nhiệt độ ----------------------------------------------------------33 1.9.2 Độ ẩm-------------------------------------------------------------33 1.9.3 pH --------------------------------------------------------------33 1.9.4 Hàm lượng đường -----------------------------------------------34 1.9.5 Hàm lượng muối ------------------------------------------------34 1.9.6 Các yếu tố sinh học---------------------------------------------35 1.9.7 Bao bì -------------------------------------------------------------35 1.10 Những vấn đề còn tồn đọng trong sản xuất nem chua theo phương pháp truyền thống --------------------------------------------35 1.10.1 Một số nhược điểm của phương pháp lên men truyền thống--------------------------------------------------------------35 1.10.2 Những hạn chế trong nghiên cứu nem chua---------------37 1.10.3 Một số vấn đề cần khắc phục trong chế biến nem chua theo phương pháp lên men truyền thống -------------42 Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ----------45 2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu -------------------------------------45 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu ------------------------------------------45 2.1.2 Hóa chất ----------------------------------------------------------47 2.1.3 Các loại môi trường nuôi cấy ---------------------------------48 2.1.4 Thiết bị và dụng cụ ---------------------------------------------50 2.2 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm -------------------------51 2.3 Phương pháp nghiên cứu------------------------------------------------51 2.3.1 Xác định số lượng tế bào theo phương pháp Koch --------51 2.3.1.1 Phương pháp lấy mẫu -------------------------------51 2.3.1.2 Phương pháp pha loãng mẫu -----------------------52 2.3.1.3 Phương pháp cấy mẫu -------------------------------53 2.3.1.4 Cách đếm----------------------------------------------55 2.3.2 Định lượng acid lactic trong mẫu nem chua ----------------56 2.3.3 Đo pH -------------------------------------------------------------57 2.3.4 Khảo sát yếu tố độ ẩm-----------------------------------------57 2.3.5 Khảo sát yếu tố bao bì -----------------------------------------57 2.3.6 Bổ sung chất chống mốc vào bao bì -------------------------58 2.3.7 Ảnh hưởng của bao bì lên chất lượng cảm quan của sản phẩm nem chua thử nghiệm-------------------------------59 2.3.8 Ảnh hưởng của hàm lượng đường lên sản phẩm nem chua thử nghiệm -------------------------------------------------60 2.3.9 Phương pháp so hàng khi đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm mẫu nem chua đối chứng và thử nghiệm--------60 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN-------------------------------------63 3.1 Đánh giá cảm quan các loại bao bì ----------------------------------63 3.2 Đánh giá chất lượng cảm quan và thời gian bảo quản mẫu nem chua ở 30oC khi sử dụng bao bì là giấy lọc, giấy lọc 0,01% và giấy lọc 0,02%----------------------------------------------67 3.3 Khảo sát ảnh hưởng của bao bì lên chất lượng sản phẩm nem chua----------------------------------------------------------------67 3.3.1 Chất lượng cảm quan mẫu đối chứng và giấy lọc --------67 3.3.2 Thời gian bảo quản ở 30oC và O-4oC đối với mẫu đối chúng và giấy lọc--------------------------------------------68 3.3.3 Sự thay đổi pH ở 30oC và O-4oC ----------------------------69 3.3.3.1 Mẫu đối chứng----------------------------------------69 3.3.3.2 Mẫu giấy lọc -----------------------------------------70 3.3.4 Hàm lượng acid lactic ở 30oC và O-4oC---------------------73 3.3.4.1 Mẫu đối chứng---------------------------------------73 3.3.4.2 Mẫu giấy lọc -----------------------------------------74 3.3.5 Biến đổi hệ vi sinh vật trong quá trình lên men ở 30oC và O-4oC ---------------------------------------------------------76 3.3.5.1 Vi khuẩn lactic---------------------------------------76 3.3.5.2 Tổng số vi khuẩn hiếu khí -------------------------79 3.3.6 Biến đổi vi sinh vật trong quá trình lên men khi bổ sung thính gạo ------------------------------------------------------------------------83 3.3.7 Bổ sung 1% thính gạo ---------------------------------------83 3.3.8 Bổ sung 5% thính gạo ---------------------------------------84 3.3.9 Bổ sung 7% thính gạo ---------------------------------------86 3.3.10 Bổ sung 10% thính gạo--------------------------------------87 3.4 Ảnh hưởng của hàm lượng đường lên sản phẩm nem chua thử nghiệm----------------------------------------------------------------90 3.4.1 Chất lượng cảm quan-------------------------------------------90 3.4.2 Biến đổi hệ vi sinh vật trong quá trình lên men -----------91 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ---------------------------------------------------93 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Log logarit EMP Embden-Meyerhoff PP Pentozophosphat MRS De Man-Rogosa-Share ĐC Mẫu đối chứng ĐCT Mẫu đối chứng được bảo quản ở 30oC ø ĐCL Mẫu đối chứng được bảo quản ở O-4oC GL Mẫu giấy lọc GLT Mẫu giấy lọc được bảo quản ở 30oC GLL Mẫu giấy lọc được bảo quản ở O-4oC DANH MỤC CÁC BẢNG. Bảng 2.1: Bảng điểm -----------------------------------------------------------------61 Bảng 2.2: Phiếu điểm ----------------------------------------------------------------62 Bảng 3.1: Đánh giá các loại bao bì ------------------------------------------------63 Bảng 3.2: Sự thay đổi pH sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ở mẫu đối chứng------------------------------------------------------------------ 69 Bảng 3.3: Sự thay đổi pH sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ở mẫu giấy lọc--------------------------------------------------------------------70 Bảng 3.4: Sự thay đổi acid lactic sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ở mẫu đối chứng--------------------------------------------------------- 73 Bảng 3.5: Sự thay đổi acid lactic sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ở mẫu giấy lọc -----------------------------------------------------------74 Bảng 3.6: Số lượng vi khuẩn lactic ở mẫu đối chứng sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC---------------------------------------------------------- 76 Bảng 3.7: Số lượng vi khuẩn lactic ở mẫu giấy lọc sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ---------------------------------------------------77 Bảng 3.8: Tổng số vi khuẩn hiếu khí ở mẫu đối chứng sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ---------------------------------------------------79 Bảng 3.9: Tổng số vi khuẩn hiếu khí ở mẫu giấy lọc sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ---------------------------------------------------80 Bảng 3.10: Sự thay đổi hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 1% thính gạo sau 5 ngày lên men------------------------------------------------83 Bảng 3.11: Sự thay đổi hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 5% thính gạo sau 5 ngày lên men---------------------------------------------- 84 Bảng 3.12: Sự thay đổi hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 7% thính gạo sau 5 ngày lên men -----------------------------------------------86 Bảng 3.13: Sự thay đổi hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 10% thính gạo sau 5 ngày lên men------------------------------------------------ 87 Bảng 3.14: Sự thay đổi hệ vi sinh vật trong mẫu nem sử dụng 40% đường sau 5ngày lên men------------------------------------------------------91 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VÀ ĐỒ THỊ. Sơ đồ 1.1: Vị trí phân loại của vi khuẩn lactic ------------------------------------ 8 Sơ đồ 1.2: Quá trình lên men lactic đồng hình -----------------------------------13 Sơ đồ 1.3: Phương trình tổng quát của lên men lactic đồng hình--------------14 Sơ đồ 1.4: Phương trình tổng quát của lên men lactic dị hình -----------------15 Sơ đồ 1.5: Quá trình lên men lactic dị hình ---------------------------------------15 Sơ đồ 1.6: Quy trình sản xuất nem chua ở Việt Nam ---------------------------18 Hình 1.7: Nem Ninh Hòa-------------------------------------------------------------25 Hình 1.8: Nem Bình Định ------------------------------------------------------------26 Hình 1.9: Nem làng Vẽ---------------------------------------------------------------27 Hình 1.10: Nem Thủ Đức ------------------------------------------------------------28 Hình 1.11: Nem Lai Vung -----------------------------------------------------------29 Hình 1.12: Nem “Ông Mập”---------------------------------------------------------29 Sơ đồ 1.13: Quy trình sản xuất nem “Ông Mập” --------------------------------31 Sơ đồ 1.14: Sản xuất nem chua với thịt lên men trước--------------------------41 Sơ đồ 2.1: Quy trình sản xuất nem chua thử nghiệm ---------------------------46 Hình 2.2: Ví dụ về phương pháp pha loãng mẫu ------------------------------- 52 Hình 3.1: Các loại bao bì-------------------------------------------------------------66 Đồ thị 3.2: Sự thay đổi pH sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ở mẫu đối chứng -----------------------------------------------------------------69 Đồ thị 3.3: Sự thay đổi pH sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ở mẫu giấy lọc -------------------------------------------------------------------70 Đồ thị 3.4: Sự thay đổi acid lactic sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ở mẫu đối chứng --------------------------------------------------------73 Đồ thị 3.5: Sự thay đổi acid lactic sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ở mẫu giấy lọc-----------------------------------------------------------74 Đồ thị 3.6: Sự thay đổi vi khuẩn lactic ở mẫu đối chứng sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC --------------------------------------------------77 Đồ thị 3.7: Sự thay đổi vi khuẩn lactic ở mẫu giấy lọc sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC --------------------------------------------------78 Đồ thị 3.8: Sự thay đổi tổng số vi khuẩn hiếu khí ở mẫu đối chứng sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC ------------------------------------79 Đồ thị 3.9: Sự thay đổi tổng số vi khuẩn hiếu khí ở mẫu giấy lọc sau 5 ngày lên men ở 30oC và O-4oC---------------------------------------80 Hình 3.10: Khuẩn lạc của vi khuẩn lactic trong mẫu đối chứng và giấy lọc khi bảo quản ở 30oC và O-4oC -----------------------------------81 Hình 3.11: Khuẩn lạc của tổng số vi khuẩn hiếu khí trong mẫu đối chứng và giấy lọc khi bảo quản ở 30oC và O-4oC -------------------------82 Đồ thị 3.12: Sự thay đổi hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 1% thính gạo sau 5 ngày lên men ----------------------------------------------83 Hình 3.13: Khuẩn lạc của hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 1% thính gạo sau 5 ngày lên men 84 Đồ thị 3.14: Sự thay đổi hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 5% thính gạo sau 5 ngày lên men ---------------------------------------85 Hình 3.15: Khuẩn lạc của hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 5% thính gạo sau 5 ngày lên men-----------------------------------------85 Đồ thị 3.16: Sự thay đổi hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 7% thính gạo sau 5 ngày lên men ---------------------------------------86 Hình 3.17: Khuẩn lạc của hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 7% thính gạo sau 5 ngày lên men-----------------------------------------87 Đồ thị 3.18: Sự thay đổi hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 10% thính gạo sau 5 ngày lên men ---------------------------------------88 Hình 3.19: Khuẩn lạc của hệ vi sinh vật trong mẫu nem bổ sung 10% thính gạo sau 5 ngày lên men-----------------------------------------88 Đồ thị 3.20: Sự thay đổi hệ vi sinh vật trong mẫu nem sử dụng 40% đường sau 5 ngày lên men -------------------------------------------91 Hình 3.21: Khuẩn lạc của hệ vi sinh vật trong mẫu nem sử dụng 40% đường------------------------------------------------------------------- 92 1 MỞ ĐẦU Việc sử dụng hoạt động sống của vi sinh vật nói chung, vi khuẩn lactic nói riêng để chế biến thức ăn trong đời sống được loài người biết đến từ rất lâu. Từ những nguyên liệu đơn giản, rẻ tiền và bằng con đường lên men lactic, con người đã chế biến thành những sản phẩm giàu dinh dưỡng hơn, hợp khẩu vị hơn và có thể bảo quản lâu hơn. Tùy vào nguồn nguyên liệu và tập quán của mỗi dân tộc, mỗi quốc gia sẽ tạo nên những món ăn mang đậm bản sắc truyền thống. Các thực phẩm lên men phải kể đến như: nem chua Tocino và xúc xích Longanisa của Philippines; Nham và tôm chua Kungchom của Thái Lan; xúc xích Salami của Australia; sữa chua của Srilanca; củ cải chua Takuan Zuke của Nhật Bản; kim chi của Hàn Quốc; dưa, cà, hành muối, mắm tôm và đặc biệt là nem chua của Việt Nam. Đây là những sản phẩm đều có hương vị độc đáo, thơm ngon, giàu dinh dưỡng, khác xa với tính chất của nguyên liệu ban đầu và làm chậm quá trình hư hỏng. Nem chua là sản phẩm lên men từ thịt tươi, được chế biến theo phương pháp cổ truyền lâu đời. Trong thành phần của nem, thịt là nguyên liệu chính được phối trộn với các phụ gia và được vi sinh vật nhiễm vào. Bản chất của quá trình lên men nem chua là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ hoạt động của nhóm vi khuẩn lactic trong tự nhiên. Ở Việt Nam, nem chua là một loại đặc sản có hương vị thơm ngon và là món ăn không thể thiếu trong mỗi gia đình vào các ngày lễ, giỗ, Tết hoặc họp mặt gia đình và bè bạn. Nem chua thu hút mọi người ở vị chua, cay, ngọt, bùi, rất đặc trưng. Đây là một món ăn dù có ăn nhiều vẫn 2 không dễ ngán. Nổi tiếng về món nem chua không thể không nhắc đến những cái tên đã gắn liền với nó hàng chục năm nay như: nem chua Ninh Hòa (Nha Trang–Khánh Hòa), nem chua chợ Huyện (Bình Định), nem chua Thanh Hóa, nem chua Huế, nem chua làng Vẽ, nem chua Thủ Đức (TpHCM), nem chua Lai Vung (Sa Đéc–Đồng Tháp) và chắc chắn phải nhắc đến nem chua “ÔNG MẬP” (Mỹ Thuận–Tiền Giang). Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội, mức sống của con người ngày càng nâng cao và nhu cầu của con người ngày càng đa dạng và phong phú hơn. Vì vậy nem chua không những ngon, hợp khẩu vị mà còn phải đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng. Tuy nhiên, nhiều thực phẩm lên men ở nước ta cho đến nay vẫn còn sản xuất bằng kỹ thuật thủ công gia truyền với quy mô nhỏ, chất lượng không ổn định, chưa đáp ứng được tiêu chuẩn về vệ sinh và an toàn thực phẩm nên chưa thỏa mãn được nhu cầu của nền kinh tế thị trường. Chính vì vậy, vấn đề chất lượng và thời gian sử dụng nem chua luôn được mọi người quan tâm. Nhằm đa dạng hóa sản phẩm nem chua, tạo được sản phẩm mới mà vẫn mang hương vị truyền thống, có thể sản xuất ở quy mô công nghiệp và kéo dài thời gian sử dụng, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu cải tiến kỹ thuật sản xuất và bảo quản để nâng cao chất lượng nem chua” dưới sự hướng dẫn của PGS-TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG. Đề tài này được thực hiện với mục đích nâng cao chất lượng nem chua về cảm quan; tạo sản phẩm nem chua mới có khả năng ứng dụng