Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam

100 trang thiennha21 12/04/2022 6320

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

do_an_nghien_cuu_quy_trinh_san_xuat_kim_chi_thap_cam_viet_na.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH Khoa: Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trường PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (Phiếu này được dán ở trang đầu tiên của quyển báo cáo ĐA/KLTN) 1. Họ và tên sinh viên được giao đề tài: Nguyễn Thùy Dung MSSV : 1151110079 Lớp : 11DSH02 Ngành : Công Nghệ Sinh Học Chuyên ngành : Công Nghệ Sinh Học 2. Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 3. Các dữ liệu ban đầu: • Quy trình dự kiến cho thí nghiệm • Các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài 4. Các yêu cầu chủ yếu: • Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men • Xây dựng quy trình sản xuất, sản xuất thử và kiểm tra chất lượng sản phẩm • Sơ bộ tính kinh tế 5. Kết quả tối thiểu cần phải có: • Thực hiện các yêu cầu ở mục 4 • Nộp 2 bài khóa luận tốt nghiệp và 1 đĩa CD về văn phòng khoa Ngày giao đề tài: 25/05/2015 Ngày nộp báo cáo: 16/08/2015 TP.HCM, ngày tháng năm 2015 Chủ nhiệm ngành Giảng viên hướng dẫn
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan các kết quả nghiên cứu đưa ra trong đồ án “Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam” này dựa trên các kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng bản thân, không sao chép bất kỳ kết quả nghiên cứu nào của các tác giả khác. Nội dung của đồ án do tôi tự học tập từ bài giảng các môn học của Quý thầy cô, nghiên cứu trên Internet, có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các nguồn sách, tạp chí được liệt kê trong danh mục các tài liệu tham khảo. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan của mình trước Quý thầy cô và nhà trường. TP. Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 8 năm 2015 NGƯỜI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGUYỄN THÙY DUNG
LỜI CẢM ƠN Qua thời gian hơn hi tháng miệt mài trên phòng thí nghiệm đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Để có được kết quả này là nhờ công dạy dỗ của quý thầy cô trường Đại Học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh đã giảng dạy, truyền thụ những kiến thức và kinh nghiệm thực tiễn cho em suốt thời gian theo học tại trường. Lời đầu tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm, các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện thuận lợi, hướng dẫn cho em hoàn thành những thí nghiệm trong đồ án. Đồng thời em xin cảm ơn tất cả sự động viên, hỗ trợ từ gia đình và bạn bè đã giúp em hoàn thành tốt nhiệm vụ. Sau cùng em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn: thầy Nguyễn Trọng Cẩn, người thầy đã tận tình chỉ dạy cho em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp của mình. Xin trân trọng cảm ơn! TP. Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 08 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Thùy Dung
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN II LỜI CẢM ƠN III MỤC LỤC I DANH MỤC HÌNH V DANH MỤC BẢNG VII DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT IX LỜI MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Tình hình nghiên cứu 1 3. Mục đích nghiên cứu 2 4. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 5. Phương pháp nghiên cứu 2 6. Kết quả đạt được 2 7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4 1.1. Giới thiệu về kim chi 4 1.1.1. Lịch sử, nguồn gốc của kim chi 4 1.1.2. Phân loại kim chi 5 1.1.3. Giá trị dinh dưỡng của kim chi và tác dụng đối với sức khỏe của con người 9 1.1.3.1. Thành phần dinh dưỡng của kim chi 9 1.1.3.2. Ảnh hưởng của kim chi đến sức khỏe con người 10 1.1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ của kim chi 10 1.1.4.1. Việt Nam 10 1.1.4.2. Hàn Quốc 10 1.2. Khái quát về nguyên vật liệu sản xuất kim chi 11 i
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 1.2.1. Nguyên liệu chính 11 1.2.2. Nguyên liệu phụ 16 1.2.3. Gia vị 19 1.2.4. Bao bì 25 1.3. Tìm hiểu về cơ chế hình thành sản phẩm kim chi 25 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1. Đối tượng nghiên cứu 36 2.2. Phương pháp nghiên cứu 37 2.2.1. Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm 38 2.2.2. Phương pháp đánh giá chỉ tiêu vi sinh vật 42 2.2.3. Phương pháp phân tích các thành phần sinh hóa 42 2.3. Bố trí thí nghiệm 43 2.3.1. Xác định thành phần của các nguyên liệu 44 2.3.1.1. Xác định tỷ lệ cải bẹ xanh 44 2.3.1.2. Xác định tỷ lệ dưa chuột 44 2.3.2. Xác định quá trình lên men 44 2.3.2.1. Xác định nồng độ dung dịch muối ướp 44 2.3.2.2. Xác định thời gian ướp muối 45 2.3.2.3. Xác định thời gian lên men 45 2.3.2.4. Biến đổi của pH trong thời gian lên men 45 2.3.2.5. Xác định nhiệt độ bảo quản 46 2.3.2.6. Xác định độ mặn trong sản phẩm sau khi lên men 46 2.3.3. Xác định phối trộn các phụ gia 47 2.3.3.1. Xác định tỷ lệ đường 47 2.3.3.2. Xác định tỷ lệ nước mắm 47 ii
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 2.3.3.3. Xác định tỷ lệ ớt chuông 48 2.3.3.4. Xác định tỷ lệ tỏi 48 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49 3.1. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 49 3.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định nguyên liệu 49 3.1.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lẹ cải bẹ xanh phối trộn vào sản phẩm 49 3.1.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ dưa chuột cho vào sản phẩm 50 3.1.2. Kết quả xác định quá trình lên men 52 3.1.2.1. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nồng độ dung dịch muối ướp 52 3.1.2.2. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian ướp muối 55 3.1.2.3. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men 57 3.1.2.4. Kết quả nghiên cứu xác định độ pH của sản phẩm trong thời gian lên men 59 3.1.2.5. Kết quả nghiên cứu xác định nhiệt độ bảo quản 61 3.1.2.6. Kết quả nghiên cứu xác định độ mặn của sản phẩm sau lên men . 62 3.1.3. Kết quả xác định phối trộn các phụ gia 63 3.1.3.1. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ đường cho vào sản phẩm 63 3.1.3.2. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước mắm cho vào sản phẩm . 65 3.1.3.3. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ ớt chuông cho vào sản phẩm 68 3.1.3.4. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ tỏi cho vào sản phẩm 69 3.2. Đề xuất quy trình sản xuất và thuyết minh quy trình 72 3.2.1. Sơ đồ quy trình đề xuất 72 3.2.2. Thuyết minh quy trình 73 3.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm và tính sơ bộ giá thành sản phẩm 75 3.3.1. Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật 75 iii
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 3.3.2. Đánh giá chất lượng sản phẩm 76 3.3.3. Sơ bộ tính giá thành sản phẩm phòng thí nghiệm 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 1 iv
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Kim chi Hàn Quốc 5 Hình 1.5Kim chi Oi sobagi 7 Hình 1.3Kim chi Nabak 7 Hình 1.2Kim chi Yulmu 7 Hình 1.4Kim chi kkaennip 7 Hình 1.7Kim chi Pa 8 Hình 1.10Một số vùng sản xuất kim chi đặc trưng 8 Hình 1.6Kim chi Bossam 8 Hình 1.8Kim chi Baek 8 Hình 1.9Kim chi Dongchimi 8 Hình 1.11Cải thảo Đà Lạt 11 Hình 1.12Biểu đồ thành phần năng lượng của cải thảo 11 Hình 1.13Củ cải trắng 13 Hình 1.14Biểu đồ thành phần năng lượng của củ cải trắng 13 Hình 1.15Cải bẹ xanh 14 Hình 1.16Biểu đồ thành phần năng lượng của cải bẹ xanh. 15 Hình 1.17Carrot. 16 Hình 1.18Thành phần năng lượng của carrot 16 Hình 1.20Thành phần năng lượng của dưa chuột. 18 Hình 1.19Dưa chuột 18 Hình 1.21 Lá và bông hẹ 20 Hình 1.22Các loại ớt 20 Hình 1.23Tỏi 20 Hình 1.24Củ gừng 21 Hình 1.25Củ gừng 21 Hình 1.26Củ hành tây 21 Hình 1.27Nước mắm nhĩ 21 Hình 1.28Hũ thủy tinh dùng để đựng kim chi 25 Hình 1.29Cấu trúc Leuconostoc mesenteroides trên kính hiển vi. 29 Hình 1.30Khuẩn lạc Leuconostoc mesenteroides trên đĩa thạch. 30 v
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Hình 3. 1Tổng điểm ảnh hưởng của nồng độ dung dịch muối ướp đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 54 Hình 3. 2Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của thời gian ướp muối đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 56 Hình 3. 3Ảnh hưởng của cải bẹ xanh đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 50 Hình 3. 4Ảnh hưởng của dưa chuột đến chất lượng cảm quan. 52 Hình 3. 5Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của tỷ lệ đường đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 64 Hình 3. 6Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của tỷ lệ nước mắm đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 67 Hình 3. 7Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của tỷ lệ ớt chuông đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 69 Hình 3. 8Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của tỷ lệ tỏi đến chất lượng cảm quan về mùi của sản phẩm. 70 Hình 3. 9Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 58 Hình 3. 10Ảnh hưởng của pH trong thời gian lên men sản phẩm. 60 Hình 3. 11Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 61 vi
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1Phân loại kim chi dựa vào thành phần nguyên liệu 6 Bảng 1. 2Giá trị dinh dưỡng trong 100g kim chi các loại. 9 Bảng 1. 3Thành phần dinh dưỡng trong 100 g cải thảo 11 Bảng 1. 4Thành phần dinh dưỡng trong 100 g củ cải trắng 13 Bảng 1. 5Thành phần dinh dưỡng trong 100 g cải bẹ xanh. 15 Bảng 1. 6Thành phần dinh dưỡng trong 100 g carot 17 Bảng 1. 7Thành phần dinh dưỡng trong 100 g dưa chuột 18 Bảng 1. 8Chỉ tiêu chất lượng đường tinh luyện 22 Bảng 1. 9Tiêu chuẩn muối dùng trong chế biến thực phẩm 22 Bảng 1. 10Chỉ tiêu vi sinh của nước uống 23 Bảng 1. 11Các chỉ tiêu hóa lý của nước uống ở châu Âu 24 Bảng 2. 1Cơ sở chung đánh giá chất lượng cảm quan của thực phẩm. 39 Bảng 2. 2 Quy định phân cấp chất lượng thực phẩm 40 Bảng 2. 3 Hệ số quan trọng cho sản phẩm Kim Chi 40 Bảng 2. 4Thang điểm đánh giá trạng thái của sản phẩm Kim Chi đóng hộp 41 Bảng 2. 5Thang điểm đánh giá mùi của sản phẩm kim chi đóng hộp. 41 Bảng 2. 6Thang điểm đánh giá màu sắc của sản phẩm kim chi đóng hộp 41 Bảng 2. 7 Thang điểm đánh giá vị của sản phẩm kim chi đóng hộp 41 Bảng 3. 1Biến đổi điểm cảm quan về vị và trạng thái theo nồng độ muối ướp 53 Bảng 3. 2Biến đổi điểm cảm quan về vị và trạng thái theo thời gian ướp muối 56 Bảng 3. 3Biến đổi điểm đánh giá cảm quan khi cho cải bẹ xanh vào sản phẩm 49 Bảng 3. 4 Ảnh hưởng của dưa chuột đến chất lượng cảm quan 51 Bảng 3. 5Ảnh hưởng của tỷ lệ đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm. 63 Bảng 3. 6Bảng điểm cảm quan theo tỷ lệ nước mắm. 66 Bảng 3. 7Bảng điểm cảm quan theo tỷ lệ ớt chuông. 68 Bảng 3. 8Ảnh hưởng của hàm lượng tỏi tới giá trị cảm quan về mùi của sản phẩm 70 Bảng 3. 9Bảng điểm cảm quan theo thời gian lên men 57 Bảng 3. 10Ảnh hưởng của độ pH đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 60 Bảng 3. 11Bảng điểm cảm quan theo nhiệt độ thường và nhiệt độ thấp (trong tủ lạnh) 61 vii
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Bảng 3. 12Kết quả sau khi chuẩn độ 62 Bảng 3. 13Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh trong thành phẩm 75 Bảng 3. 14Điểm cảm quan chung cho sản phẩm kim chi 76 Bảng 3. 15 Bảng ước tính chi phí nguyên vật liệu 76 viii
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CFU Colony Forming Unit EEC European Economic Community EMB Eosin Methylene Blue MPN Most Probable Number MGS Monosodium Glutamte IU International Unit PP phenolphthalein TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VRBL Violet Red bile Lactose ix
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam LỜI MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đất nước chúng ta có điều kiện khí hậu thuận lợi cho sự phát triển của thực vật, quanh năm đều có rau quả xanh tươi. Rau quả cũng là thực phẩm rất cần thiết trong bữa ăn hằng ngày của con người. Chế độ ăn uống hợp lý là cần có tỷ lệ rau thích hợp. Vì vậy việc chế biến các món ăn từ rau quả để đưa vào trong bữa ăn hằng ngày là cần thiết. Bên cạnh nguồn cung cấp chất dinh dưỡng từ rau quả tươi thì các loại rau quả theo phương pháp lên men tự nhiên cũng đem đến nhiều giá trị dinh dưỡng cho con người. Từ xa xưa, ông bà ta đã chế biến các loại rau quả theo phương pháp lên men tự nhiên vừa để tăng giá trị dinh dưỡng cho bữa ăn vừa để bảo quản rau quả để dành ăn dần khi trái mùa. Mặt khác, trong phương pháp chế biến, bữa ăn của người Việt Nam thường sử dụng nhiều dầu, mỡ nên dễ gây cảm giác ngấy cho người ăn. Vì vậy bữa ăn mà có kim chi ăn kèm sẽ tạo cảm giác ngon hơn khi ăn. Kim chi góp phần làm cho bữa ăn ngon miệng hơn, làm phong phú thực đơn hằng ngày. Nhu cầu sử dụng kim chi ngày càng nhiều nhưng các sản phẩm trên thị trường còn khan hiếm cả mẫu mã, chất lượng và cả về chủng loại. Do đó việc nghiên cứu để tạo ra sản phẩm mới, cải thiện chất lượng những sản phẩm cũ để làm phong phú hơn cho những chủng loại sản phẩm đã có trên thị trường là một vấn đề rất cần thiết và đang được xã hội quan tâm. Và đó cũng là vấn đề mà bài nghiên cứu đề cập đến. 2. Tình hình nghiên cứu Khoa học kỹ thuật phát triển đã đem lại nhiều thành tựu lớn trong đời sống con người. Trong sản xuất, việc áp dụng khoa học kỹ thuật đã đem lại năng suất cao cho tất cả các ngành từ công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, Đặc biệt là trong sản xuất nông nghiệp.Từ khi áp dụng cuộc cách mạng xanh đã tạo ra bước nhảy vọt trong sản lượng.Cùng với tốc độ phát triển của thế giới, nước ta đã và đang từng bước đi lên. Một trong những phương pháp bảo quản nhiều người dân áp dụng và rất phổ biến, đó là sản xuất kim chi. Các sản phẩm kim chi ngày càng được ưa chuộng hơn trong các bữa ăn thừa chất béo hiện nay. Hiện nay, các sản phẩm 1
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam kimchi đã có mặt trên thị trường nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng nhiều của người tiêu dùng nhưng chưa được phong phú và đa dạng. Vì vậy mà tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm” làm đồ án tốt nghiệp lần này, nhằm góp phần làm phong phú và đa dạng hơn các sản phẩm kim chi. Từ đó có thể ứng dụng để chế biến một số món ăn góp phần làm cho thực đơn hằng ngày thêm phong phú, đa dạng, có chất lượng và ngon miệng hơn. Hiện nay, theo những thông tin tài liệu cho thấy tìm được thì đa số các công trình nghiên cứu của các tác giả khác tập trung theo dõi về ảnh hưởng của vi sinh vật trong quá trình lên men của sản phẩm kim chi truyền thống và họ muốn tìm phương pháp bảo quản kim chi lâu hơn theo công nghệ hiện đại. 3. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tối ưu hóa một số công đoận quan trọng trong quá trình lên men lactic truyền thống để xây dựng quy trình sản xuất kim chi từ các nguyên liệu của Việt Nam nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu Đề tài này tôi chỉ nghiên cứu các vấn đề sau: khảo sát, thí nghiệm và đưa ra quy trình sản xuất thử nghiệm kim chi, đồng thời điều chỉnh một số yêu cầu kỹ thuật để sản phẩm hoàn chỉnh hơn. 5. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp hóa học, phương pháp cảm quan, phương pháp vi sinh vật. Xử lý các số liệu bằng phần mềm Excel. 6. Kết quả đạt được - Xác định nồng độ mặn của sản phẩm sau lên men bằng phương pháp Mohr. - Xác định tỷ lệ nồng độ muối ướp, thời gian ướp. - Xác định tỷ lệ nguyên liệu chính, nguyên liệu phụ và gia vị trong phối trộn. - Xác định thời gian và nhiệt độ bảo quản. 2
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp 1. LỜI MỞ ĐẦU 2. Chương 1: Tổng quan. 3. Chương 2: Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu. 4. Chương 3: Kết luận nghiên cứu và thảo luận. 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO 7. PHỤ LỤC 3
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về kim chi [13] 1.1.1. Lịch sử, nguồn gốc của kim chi Mỗi quốc gia có vài món ăn truyền thống đặc trưng và nhiều món ăn thực sự rất tốt cho sức khỏe. Theo Báo Thanh Niên thông tin số 772, ngày 21/05/2006 thì trong số những thực phẩm tốt nhất thế giới được tạp chí Health (Mỹ) liệt kê ra có 5 ngôi vị cao nhất thuộc về thực phẩm của Tây Ban Nha, Nhật Bản, Hy Lạp, Ấn Độ và Hàn Quốc. Trong đó, kim chi được xem là “linh hồn” của người Hàn Quốc. Tại Hàn Quốc, món kim chi nổi tiếng và được nhiều ưa chuộng đến mức trong tiếng Việt, đất nước Hàn Quốc còn được gọi bằng mỹ danh là “xứ sở kim chi”. Danh từ kim chi là một khái niệm chung để chỉ các loại rau củ lên men của Hàn Quốc có nguồn gốc từ chữ chimchae của Trung Quốc, có nghĩa là các loại rau củ ướp muối. Ở Hàn Quốc, hầu như tất cả các loại rau củ lên men đều có thể được sử dụng như là nguồn sản xuất kim chi. Mặc dù có trên 150 loại kim chi ở Hàn Quốc dựa trên sự khác nhau về loại nguyên liệu và phương pháp lên men nhưng loại kim chi nổi tiếng và phổ biến nhất là kim chi baechu làm từ cải thảo baechu của Hàn Quốc (được người phương Tây biết đến như một loại cải thảo Trung Quốc). Kim chi có một lịch sử lâu đời. Do Hàn Quốc là một nước có khí hậu lạnh, mùa đông rất khắc nghiệt vì có nhiều tuyết. Mùa đông ở Hàn Quốc thường kéo dài và trong mùa đông không có một loại cây nào có thể phát triển được.Vì vậy mà người Hàn Quốc phải dự trữ thức ăn, đặc biệt là phải dự trữ các loại rau để cung cấp vitamin cho cơ thể. Để chuẩn bị cho mùa đông giá rét đến nỗi không thể trồng bất cứ loại rau nào, người Hàn Quốc đã có một phương pháp bảo quản và chế biến bằng cách làm khô với củ cải, củ sâm, một số loại lá, hoặc bằng cách ướp với tương đậu (lá vừng, lá đậu, ) hay ướp với tương ớt và ớt bột như thân cây tỏi, củ cải Do đó, khi mùa đông đến thì người Hàn Quốc sẽ không lo lắng về việc thiếu rau củ nữa. Mặt khác, do khí hậu lạnh, có tuyết, vào mùa đông thường là dưới âm độ do đó ăn mặn và cay là một trong những phương pháp giữ ấm cho cơ thể. Từ đó hình thành nên món ăn kim chi (tuy nhiên cũng cần trải qua nhiều thay đổi mới trở thành món kim chi hiện nay). 4
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Để sản xuất kim chi phải trải qua một loạt các quá trình chế biến bao gồm tiền xử lý rau củ, gia vị và các nguyên liệu phụ khác. Các nguyên liệu sử dụng để sản xuất kim chi cũng như các điều kiện cần thiết cho quá trình lên men như nhiệt độ, không khí, hàm lượng muối và vật chứa đựng kim chi là những nhân tố rất quan trọng để làm tăng thời gian bảo quản, hương vị và tính chất của kim chi. Kim chi lên men chứa khá cao tỷ lệ vi khuẩn lactic (từ 107 – 109 CFU/ml), các acid hữu cơ, các chất dinh dưỡng cũng như các thành phần chức năng khác được tạo thành từ nguyên liệu và từ quá trình lên men. Hình 1.1 Kim chi Hàn Quốc 1.1.2. Phân loại kim chi Có rất nhiều loại kim chi khác nhau dựa vào thành phần nguyên liệu được sử dụng, phương pháp chế biến, mùa thu hoạch và vùng miền địa lý. Ở Hàn Quốc vào mùa đông, khí hậu miền Bắc lạnh hơn miền Nam nên kim chi ở miền Bắc thường chứa ít muối, trong khi đó kim chi ở miền Nam được ướp nhiều muối hơn để bảo quản được lâu. Ngoài ra những người dân sống gần vùng biển sẽ chế biến món kim chi có chứa nhiều cá hơn. 1.1.2.1. Phân loại kim chi theo thành phần nguyên liệu chính Son (1991) phân thành 161 loại kim chi và chia thành 8 nhóm dựa trên thành phần nguyên liệu chính để sản xuất kim chi (xem bảng 1.1) (trích dẫn bởi Đoàn Văn Tiến và cộng sự, 2011). 5
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Bảng 1.1Phân loại kim chi dựa vào thành phần nguyên liệu STT Nhóm Loại 1 Kim chi baechu Kim chi tongbaechu (kim chi cải thảo để nguyên củ), (Kim chi cải thảo kim chi baek, kim chi bossam (kim chi cắt ngắn), các baechu Hàn Quốc) loại rau củ ướp giấm trước khi ăn, (12 loại) 2 Dongchimi, cải củ zangi, chonggak dongchimi, mupinul kim chi (kim chi củ cải thái miếng), kim chi Kim chi cải bắp chonggak, kim chi sunmu (kim chi cải), kim chi chae (17 loại) (kim chi cải củ thái mỏng), muchung dongchimi (kim chi lá cải củ), musobagi (cải củ tạp), kim chi cải củ ướp giấm, kim musun (kim chi cải non), 3 Củ cải kkakdugi, cải củ và sò kkakdugi, cải củ và tỏi tăm dại kkakdugi, cải củ và tỏi tây kkakdugi, củ cải và Kkakdugi (25 lá cải kkakdugi, dưa chuột kkakdugi, chonggak loại) kkakdugi, cải củ và ruột cá pollack ướp muối kkakdugi, cải củ luộc sơ kkakdugi, yolmu kkakdugi, cải củ và cá tuyết kkakdugi, 4 Sokbakji, bí đao sokbakji, kim chi nhân sâm non Kim chi sokbakji nabak, kim chi nabak (kim chi củ cải và cải thảo cắt và nabak (20 loại) miếng), kim chi chang, changzanji, 5 Kim chi Shigumchi (kim chi rau chân vịt), kim chi nước (kim chi lá mù tạt), kim chi kodulbaegi (kim chi Kim chi rau củ rau diếp dại), kim chi kongnamul (kim chi mầm hạt xanh và rau củ đậu), kim chi minari (kim chi cỏ muỗi), kim cho doraji non (27 loại) (kim chi hoa chuông lớn), kim chi dolnamul (kim chi trường sinh), kim chi lá mù tạt non, 6 Kim chi Oi (kim chi dưa chuột), oi sobagi (kim chi dưa Kim chi quả và chuột tạp), dưa chuột ướp giấm, hobak kimchi (kim chi rau củ (27 loại) bí đỏ), kim chi gaji (kim chi cà tím), kim chi koguma 6
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam (kim chi khoai tây ngọt), kim chi putgochu (kim chi ớt xanh), kim chi uong (kim chi cây ngưu bàng), kim chi kam (kim chi hồng vàng), 7 Kim chi hành tươi, Kim chi tỏi tây, kim chi hành lá tươi, hành tươi zanji, tỏi và tỏi tây (14 dalrae kimchi (kim chi tỏi tăm dại), loại) 8 Kim chi thịt, kim chi gà, kim chi bào ngư, kim chi tảo Kim chi thịt, cá, tía xanh, kim chi sò, kim chi cá tuyết, kim chi mực, nghêu, sò và rong kim chi cá pollack Alaska, kim chi hải sản, miyok biển (19 loại) kimchi (kim chi tảo nâu), 1.1.2.2. Phân loại kim chi theo mùa • Mùa xuân và mùa hè Hình 1.3Kim chi Yulmu Hình 1.2Kim chi Nabak Hình 1.4Kim chi kkaennip Hình 1.5Kim chi Oi sobagi 7
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam • Mùa thu và mùa đông Hình 1.6Kim chi Bossam Hình 1.7Kim chi Pa Hình 1.9Kim chi Dongchimi Hình 1.8Kim chi Baek 1.1.2.3. Phân loại kim chi theo vùng Hình 1.10Một số vùng sản xuất kim chi đặc trưng 8
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Ở miền Bắc khí hậu lạnh, mắm cá và nước súp cũng được sử dụng để có vị mặn ưa thích mà nếu như chỉ dùng muối ta sẽ không có được. Vì thế kim chi ở miền Bắc nhiều nước, mỏng và tươi. Trong khi ở miền Nam khí hậu ấm áp, người ta sử dụng nhiều muối hơn để giữ cho kim chi được lâu,kim chi ít nước, có màu đỏ nhạt. 1.1.3. Giá trị dinh dưỡng của kim chi và tác dụng đối với sức khỏe của con người 1.1.3.1. Thành phần dinh dưỡng của kim chi Thành phần dinh dưỡng của kim chi phụ thuộc vào nguyên liệu làm nên kim chi và được thể hiện qua Bảng 1.2 Bảng 1.2 Giá trị dinh dưỡng trong 100g kim chi các loại. Thành phần dinh Kim chi Kim chi Kim chi Đơn vị dưỡng Baechu Kkakdugi Dongchimi Năng lượng kcal 18 33 11 Độ ẩm % 90,8 88,4 94,2 Protein g 2,0 1,6 0,7 Chất béo g 0,5 0,3 0,1 Carbohydrate không xơ g 2,6 6,7 2,5 Chất xơ g 1,3 0,7 0,5 Tro g 2,8 2,3 2,0 Canxi mg 47 37 18 Photpho mg 58 40 17 Sắt mg 0,8 0,4 0,2 Kali mg 300 400 120 Vitamin A RE 48 38 15 -carotene g 290 226 88 Vitamin B1 mg 0,06 0,14 0,02 Vitamin B2 mg 0,06 0,05 0,02 Niacin mg 0,8 0,5 0,2 Vitamin C mg 14 19 9 9
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 1.1.3.2. Ảnh hưởng của kim chi đến sức khỏe con người Kim chi là thực phẩm chứa ít calo, chủ yếu là rau củ.Rau củ cung cấp nhiều chất xơ, giúp giảm lượng đường trong cơ thể qua quá trình hoạt hóa hoạt động của các cơ quan nội tạng. Theo một số kết quả nghiên cứu gần đây, kim chi có tác dụng ngăn chứng xơ cứng động mạch rất tốt vì nó làm giảm cholesterol trong máu và phân hóa fibrin. Vì vậy kim chi giúp ngừa các bệnh tuổi già như tim mạch, tiểu đường, béo phì và ngăn chặn lão hóa ở da. 1.1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ của kim chi 1.1.4.1. Việt Nam Mặc dù món ăn kim chi đã đến Việt Nam từ lâu nhưng cho đến hiện nay, kim chi hầu như chỉ được làm ở quy mô gia đình để góp phần cải thiện khẩu vị bữa ăn chứ không nhằm mục đích dự trữ như Hàn Quốc. Cũng có một vài công ty chế biến kim chi và bán trong các siêu thị nhưng vẫn chưa phổ biến lắm, chủ yếu là các công ty tại Đà Lạt do Đà Lạt có nguồn nguyên liệu cho sản xuất kim chi phong phú và chất lượng cao. Một vài công ty Hàn Quốc có chi nhánh tại Việt Nam đã chào bán các sản phẩm kim chi mang đúng hương vị Hàn Quốc nhưng mặt hang vẫn chưa đa dạng lắm, chủ yếu chỉ là kim chi từ cải thảo. 1.1.4.2. Hàn Quốc Từ những năm 70, việc sản xuất kim chi ở Hàn Quốc đã tăng đáng kể vì mục đích thương mại. Số lượng nhà máy sản xuất kim chi tăng để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước cũng như xuất khẩu, nhưng hầu hết các nhà máy đều ở quy mô nhỏ. Trong năm 1997, 408000 tấn sản phẩm kim chi thương mại đã được sản xuất bởi 459 nhà máy. Thêm vào đó, tiêu chuẩn Codex đang được soạn thảo kỹ lưỡng để gia tăng tính thương mại quốc tế cho sản phẩm kim chi. Trong tương lai, càng nhiều sản phẩm kim chi thương mại hơn nữa sẽ được sử dụng và tính thương mại quốc tế của nó sẽ được nâng cao đáng kể nhờ vào sự trao đổi văn hóa thường xuyên giữa Hàn Quốc và những quốc gia khác trên thế giới. Việc cải tiến kỹ thuật của những nhà máy sản xuất kim chi đòi hỏi một sự đầu tư lớn của chính phủ và những nhà máy quy mô nhỏ sẽ dần biến mất. 10
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 1.2. Khái quát về nguyên vật liệu sản xuất kim chi [4], [5], [9], [13] 1.2.1. Nguyên liệu chính 1.2.1.1. Cải thảo Tên khoa học: Brassica oleracea.var.campestris Tên tiếng Anh: Chinesse Cabbage Họ thực vật: Thuộc họ thập tự hoa Có nguồn gốc từ Trung Quốc cách đây 6000 năm, sau đó được du nhập sang Triều Tiên, Nhật Bản vào khoảng thế kỷ 20. Hình 1.11Cải thảo Đà Lạt Năng lượng 1% 15% chất béo 35% carbohydrate protein tổng 49% acid hữu cơ Hình 1.12Biểu đồ thành phần năng lượng của cải thảo Bảng 1. 3Thành phần dinh dưỡng trong 100 g cải thảo Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng Đơn vị tính Năng lượng 76,0 kJ Carbohydrate tiêu hóa được 2,3 g Carbohydrate không tiêu hóa được 2,6 g Chất béo 0,3 g Protein tổng 1,6 g 11
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Alcohol 0 g Na 14,8 mg K 150,0 mg Mg 15,0 mg Ca 45,0 mg P 37,0 mg Fe 0,3 mg Zn 0,2 mg Iod 0 mg Selenium 0,2 g Vitamin A 2,5 g Vitamin D 0 g Vitamin E 0,2 mg Vitamin K 80,0 g Vitamin C 17,1 mg Folate 52,1 g Niacin 0,8 mg Riboflavin 0,04 mg Thiamin 0,03 mg Pyridoxine 0,14 mg Carotenoid 55,4 g 1.2.1.2. Củ cải trắng Tên khoa học: Raphanus sativus Linn Tên tiếng Anh: White Radish Họ thực vật: Thuộc họ thập tự (Crucifeae). Có nguồn gốc ở châu Âu, thời kỳ La Mã cổ đại.Sau đó được phân bố rộng khắp thế giới.Củ cải sống có vị cay, tính hàn; củ cải chín có vị ngọt, tính bình. Củ cải có tác dụng giúp tiêu hóa ngũ cốc, trừ đàm,chữa ho và trị bệnh tiểu đường. 12
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Hình 1.13Củ cải trắng Năng lượng 6% 0 Carbohydrate 40% Protein 54% Chất béo Hình 1.14Biểu đồ thành phần năng lượng của củ cải trắng Bảng 1. 4Thành phần dinh dưỡng trong 100 g củ cải trắng Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng Đơn vị tính Năng lượng 61,0 kJ Carbohydrate tiêu hóa được 2,0 g Carbohydrate không tiêu hóa được 4,4 g Chất béo 0,1 g Protein tổng 1,4 g Alcohol 0 g Na 35,0 mg K 490,0 mg Mg 19,0 mg Ca 41,0 mg 13
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam P 40,0 mg Fe 0,8 mg Zn 0,3 mg Iod 1,0 mg Selenium 0,3 g Vitamin A 1,6 g Vitamin D 0 g Vitamin E 0 mg Vitamin K 0,4 g Vitamin C 24,4 mg Folate 38,0 g Niacin 0,4 mg Riboflavin 0,04 mg Thiamin 0,04 mg Pyridoxine 0,06 mg Carotenoid 21,4 g 1.2.1.3. Cải bẹ xanh Tên khoa học: Brassica juncea (L) Tên tiếng Anh:Mustard Greens. Họ thực vật: Thuộc họ cải (Brassicaceae). Loài của miền nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, có nhiều ở vùng Trung Á. Ở nước ta, cây được trồng phổ biến khắp cả nước. Hình 1.15Cải bẹ xanh 14
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Năng lượng 2.1% 15.3% tinh bột 1.7% carbohydrate 80.00% protein tổng nước Hình 1.16Biểu đồ thành phần năng lượng của cải bẹ xanh. Bảng 1. 5Thành phần dinh dưỡng trong 100 g cải bẹ xanh. Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng Đơn vị tính Năng lượng 100 kJ Carbohydrate tiêu hóa được 3,2 g Carbohydrate không tiêu hóa được 2,5 g Chất béo 0,1 g Protein tổng 1,28 g Alcohol 0 g K 170,0 mg Mg 12,0 mg Ca 40,0 mg P 26,0 mg Fe 0,47 mg Zn 0,18 mg Iod 0,47 mg Vitamin C 36,6 mg Folate 53 g Niacin 0,234 mg Riboflavin 0,04 mg Thiamin 0,061 mg 15
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 1.2.2. Nguyên liệu phụ 1.2.2.1. Cà rốt Tên khoa học: Daucus carota L. Tên tiếng Anh: Carrot Họ thực vật: Thuộc họ Hoa tán (Umbelliferae). Carrot hiện nay có nguồn gốc từ loại carrot dại phổ biến ở vùng Afanishtan, sau đó được lai tạo và được trồng rộng rãi ở châu Âu vào thế kỷ 8 – 10. Hình 1.17Carrot. Năng lượng 3% 1% Chất béo 28% Carbohydrate Protein tổng 68% Acid hữu cơ Hình 1.18Thành phần năng lượng của carrot 16
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Bảng 1.6Thành phần dinh dưỡng trong 100 g carot Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng Đơn vị tính Năng lượng 347,0 kJ Carbohydrate tiêu hóa được 5,8 g Carbohydrate không tiêu hóa g 9,7 được Chất béo 6,3 g Protein tổng 0,7 g Alcohol 0 g Na 233,6 mg K 408,3 mg Mg 14,9 mg Ca 32,1 mg P 43,5 mg Fe 0,5 mg Zn 0,4 mg Iod 12,1 mg Selenium 0,3 g Vitamin A 1268,0 g Vitamin D 0,2 g Vitamin E 1,5 mg Vitamin K 25,15 g Vitamin C 4,1 mg Folate 12,1 g Niacin 0,7 mg Riboflavin 0,06 mg Thiamin 0,05 mg Pyridoxine 0 mg Carotenoid 11825,6 g 17
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 1.2.2.2. Dưa chuột Tên khoa học: Cucumis sativus Tên tiếng Anh: Cucumber Họ thực vật: Thuộc họ bầu bíCucurbitaceae. Là loại rauăn quả thương mại quan trọng, nó được trồng lâu đời trên thế giới và trở thành thực phẩm của nhiều nước. Những nước dẫn đầu về diện tích gieo trồng và năng suất là: Trung Quốc, Nga, Nhật Bản, Mỹ, Hà Lan, Thổ Nhĩ Kỳ, Ba Lan, Ai Cập và Tây Ban Nha. Hình 1.19Dưa chuột Năng lượng 1.10% 6.50% Carbohydrate 5% Đường Chất xơ 36.30% 16.70% Chất béo Protein Hình 1.20Thành phần năng lượng của dưa chuột. Bảng 1. 7Thành phần dinh dưỡng trong 100 g dưa chuột Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng Đơn vị tính Năng lượng 65,0 kJ 18
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Carbohydrate tiêu hóa được 3,63 g Chất béo 0,11 g Protein tổng 0,65 g Alcohol 0 g K 147,0 mg Mg 13 mg Ca 16 mg P 24 mg Fe 0,28 mg Zn 0,20 mg Vitamin C 2,8 mg Vitamin B6 0,04 mg Folate 7,0 g Niacin 0,7 mg Riboflavin 0,098 mg Thiamin 0,027 mg Pyridoxine 0,259 mg 1.2.3. Gia vị 1.2.3.1. Hẹ Tên khoa học: Allium ramosum L. Tên tiếng Anh: Chinese Chives Họ thực vật: Thuộc họ hành Alliaceae. Chúng phát triển tốt trong vùng nhiệt đới và vùng ôn đới của Bắc bán cầu. Chiều cao thân cây của chúng dao động từ 5 – 150 cm. Trong 1 kg lá hẹ có 5 – 10 g đạm, 5 – 30 g đường, 20 mg vitamin A, 89 g vitamin C, 263 mg canxi, 212 mg phốt pho, nhiều chất xơ.Chất xơ có tác dụng tăng tính nhạy cảm với insulin làm giảm đường huyết, giảm mỡ máu, ngừa xơ mỡ động mạch, bảo vệ tuyến tụy. Chất Odorin là một kháng sinh mạnh chống tụ cầu và các vi khuẩn khác. 19
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Nghiên cứu gần đây cho thấy, trong lá và củ hẹ có chất sunfua, saponin, chất đắng và một hoạt chất đặt tên là odorin có tác dụng kháng sinh mạnh đối với nhiều loại vi khuẩn như Staphylococcus, Salmonella, Shigella, Subtilis Tính chất kháng sinh này khá bền vững, nhưng nếu đun sôi sẽ hết tác dụng. Hình 1.21 Lá và bông hẹ 1.2.3.2. Ớt cay (ớt hiểm) và ớt ngọt (ớt chuông) Hình 1.22Các loại ớt Tên khoa học: Capsicum annum L. Tên tiếng Anh: Chili (ớt hiểm) vàPepper (ớt chuông) Họ thực vật: Thuộc họ cà Solaneceae. 1.2.3.3. Tỏi Tên khoa học: Allium sativum L. (tỏi ta) và Alliumporrum L. (tỏi tây). Tên tiếng Anh: Garlic. Họ thực vật: Thuộc họ hành tỏi Liliaceae. Hình 1.23Tỏi 20
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 1.2.3.4. Gừng Tên khoa học: Zingiber offcinale Rose. Tên tiếng Anh: Ginger. Họ thực vật: Thuộc họ gừng Hình 1.24Củ gừng 1.2.3.5. Hành lá Tên khoa học: Allium fistulosum L. Tên tiếng Anh: Green onion. Họ thực vật: Thuộc họ hành tỏi (Liliaceae). Hình 1.25Củ gừng 1.2.3.6. Hành tây Tên khoa học: Allium cepa. Tên tiếng Anh: Onion Họ thực vật: Thuộc họ hành (Alliaceae) Hình 1.26Củ hành tây 1.2.3.7. Nước mắm Thành phần hóa học của nước mắm gồm có: Các chất đạm: Chiếm hàm lượng củ yếu trong nước mắm và nó cũng là thành phần quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm.Các chất bay hơi: Thành phần các chất bay hơi của nước mắm rất phức tạp và nó quyết định hương vị của nước mắm. Ngoài ra, trong nước mắm còn chứa các chất khác như NaCl, S, Ca, Mg, P, Br, B1, B2, B12, PP, Hình 1.27Nước mắm nhĩ 21
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 1.2.3.8. Đường Bảng 1.8Chỉ tiêu chất lượng đường tinh luyện (TCVN 1695 – 87) Tên chỉ tiêu Yêu cầu Tên chỉ tiêu Yêu cầu Chỉ tiêu cảm quan Chỉ tiêu hóa học Dạng tinh thể, tương đối Độ ẩm 99,7% Saccharose Mùi vị dịch nước cất có vị ngọt, không có mùi vị lạ. Độ màu < 1,2% Tất cả các tinh thể trắng Hàm lượng các < 0,14% ánh, khi pha trong nước cất, tạp chất hữu cơ Màu sắc dung dịch đường trong suốt. Hàm lượng tro < 0,03% 1.2.3.9. Muối Bảng 1.9Tiêu chuẩn muối dùng trong chế biến thực phẩm (dựa theo CODEX STAN 150 – 1985, TCVN 3973 – 84, TCVN 3974 – 84). Tên chỉ tiêu Yêu cầu Chỉ tiêu cảm quan Màu sắc Trắng, trắng ánh xám, ánh vàng. Mùi Không mùi. Dung dịch muối có 5% vị mặn thuần khiết, Vị không có vị lạ. Dạng bên ngoài Khô ráo, sạch. 1 – 15 mm (muối phơi nước) Cỡ hạt 1 – 5 mm (muối phơi cát) Chỉ tiêu hóa lý Hàm lượng NaCl tính theo % khối Không lớn hơn 92 – 97 22
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam lượng chất khô Hàm lượng chất không tan trong nước, tính theo % khối lượng chất Không lớn hơn 0,25 – 0,4 khô Hàm lượng ẩm tính theo % Không lớn hơn 9,5 – 13 Hàm lượng các ion tính theo % khối lượng chất khô Ca2+ < 0,3 – 0,65 Mg2+ < 0,4 – 1,3 2- SO4 < 1,4 – 2,7 Hàm lượng kim loại trong muối As < 0,5 mg/kg Cu < 2 mg/kg Pb < 2 mg/kg Cd < 0,5 mg/kg Hg < 0,1 mg/kg 1.2.3.10. Nước Nước là nguyên liệu phụ rất quan trọng, nước không chỉ dùng để rửa nguyên liệu mà cònn dùng trực tiếp trong sản xuất thực phẩm. Bảng 1. 10Chỉ tiêu vi sinh của nước uống (quy định số 80/778/EEC) MỨC CAO NHẤT CHO PHÉP THỂ TÍCH MỨC Phương pháp CHỈ TIÊU MẪU PHÂN KHUYẾN đổ hộp (sử Phương TÍCH (ml) CÁO dụng pháp membrane vi MPN+ lọc) Tổng số vi khuẩn 10 cfu (37oC) 1000 hiếu khí 100 cfu (27oC) 23
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Coliforms tổng số 100 0 < 1 Coliform phân 100 0 < 1 Faecal < 1 100 0 streptococci Sulphite reducing < 1 20 0 clostridia Bảng 1.11Các chỉ tiêu hóa lý của nước uống ở châu Âu(trích từ bảng quy định số 80/78/EEC) Chỉ tiêu Đơn vị đo Mức khuyến cáo Mức cho phép Màu sắc mg/l thang Pt – Co 1 20 Độ đục mg SiO2/l 1 10 Mùi 2 (12oC) Độ pha loãng 0 3 (25oC) Vị 2 (12oC) Độ pha loãng 0 3 (25oC) Độ cứng tổng mg Ca2+/l 60 Nồng độ ion H+ pH 6,5 8,5 Độ dẫn điện s/cm (20oC) 400 Cl- mg/l 25 200 2- SO4 mg/l 25 250 - NO3 mg/l 25 50 - NO2 mg/l 0,1 + NH4 mg/l 0,05 0,5 K mg/l 20 Al mg/l 0,05 0,2 Ca mg/l 100 Mg mg/l 30 50 Na mg/l 20 150 Fe g/l 50 200 24
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Mn g/l 20 50 Cu g/l 3000 Zn g/l 3000 F g/l 700 Pb g/l 50 Se g/l 10 Hg g/l 1 Tổng chất khô mg/l 1500 Oxy hòa tan % oxy bão hòa > 75% 1.2.4. Bao bì Bao bì dùng làm kim chi đóng hộp thường là lọ thủy tinh trong suốt, không có vết rạn nứt, có lớp đệm cao su đảm bảo độ kín của lọ. Với loại bao bì thủy tinh trong suốt dễ dàng nhìn thấy sản phẩm bên trong, làm tăng tính cảm quan cho sản phẩm, hơn nữa bao bì thủy tinh ít ảnh hưởng tới sự biến đổi xấu của sản phẩm theo thời gian bảo quản như hạn chế được hiện tượng tích tụ kim loại nặng, gây nên mùi xấu, làm giảm chất lượng sản phẩm. Hình 1.28Hũ thủy tinh dùng để đựng kim chi 1.3. Tìm hiểu về cơ chế hình thành sản phẩm kim chi [1], [2], [3], [14] Bằng cách làm cho chất đường có sẵn trong nguyên liệu chuyển hóa thành acid lactic do quá trình lên men lactic. Nhờ vậy sản phẩm có hương vị đặc trưng. Ngoài ra, acid lactic còn có tính chất sát trùng, có khả năng ức chế sự hoạt động của 25
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam nhiều loại vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm. Do đó sản phẩm đã lên men lactic đầy đủ có thể dùng để ăn ngay, không cần nấu. Quá trình lên men lactic trong kim chi có thể phân thành ba giai đoạn chính: - Giai đoạn bắt đầu: Nguyên liệu được nén chặt, có sự trao đổi giữa muối, nước của rau quả và môi trường. Muối ăn gây áp suất thẩm thấu lớn nên đường và các chất dinh dưỡng khác có trong nguyên liệu khuếch tán vào nước muối và bắt đầu có sự hoạt động của vi khuẩn lên men lactic và một số vi sinh vật khác dẫn đến sự lên men. Trên bề mặt nước muối thấy xuất hiện những bọt khí, đó là do hoạt động của các vi khuẩn Coli và một số vi sinh vật có khả năng gây khí khác. Chủng vi khuẩn lên men Lactic phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là Leuconostoc mensenteroides. Đó là loại cầu khuẩn có khả năng sinh acid lactic và sinh khí, khả năng tích tụ acid Lactic của chủng này yếu (nhỏ hơn 1%). Quá trình này kết thúc càng nhanh càng tốt, nếu không sẽ lên men tạp. - Giai đoạn 2: Là giai đoạn lên men yếm khí nên nguyên liệu phải được bọc kín hoặc ngập trong nước tạo điều kiện để lên men lactic dễ dàng. Quá trình này xảy ra đến khi vi khuẩn đã lợi dụng hết lượng đường mới ngưng. Bên cạnh quá trình lên men lactic, còn có các quá trình lên men khác như lên men rượu Phần lới vi khuẩn gây thối bị ức chế vì độ pH của mội trường giảm xuống tới 3 – 3,5. Trong giai đoạn này acid lactic được hình thành, lượng ít hay nhiều có ảnh hưởng lớn đến hoạt động của vi khuẩn, sản phẩm tích tụ được lượng acid cao nên ở giai đoạn này cần chú ý đặc biệt. - Giai đoạn 3: Khi acid lactic đã tích tụ với lượng khá cao thì các vi khuẩn lên men lactic cũng bị ức chế. Khi ấy các nấm men và nấm mốc có khả năng phát triển mạnh, làm giảm chất lượng của sản phẩm vì chúng có khả năng phân hủy acid lactic mạnh.Vì vậy trong thời kỳ này cần ngăn ngừa các hiện tượng trên bằng cách bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thấp (2 – 4°C). Sự lên men lactic lúc này được tiến hành qua phản ứng sau: 26
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam C6H12O6 CH3 – C – COOH O CH3 – C – COOH + H CH3CHOH – COOH O Phương trình 1.1.Phản ứng tạo sản phẩm phụ trong lên men dị hình. 1.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến qua trình sản xuất kim chi Nhìn chung các quá trình sản xuất kim chi cho dù có khác nhau về cơ chế, về điều kiện lên men nhưng đều có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường nhất định. Các yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến quá trình sản xuất kim chi là: Nồng độ muối ăn, hàm lượng đường trong sản phẩm (đường có sẵn trong nguyên liệu và đường bổ sung), độ pH của sản phẩm, hệ vi sinh vật trong sản phẩm và nhiệt độ của sản phẩm. • Nhiệt độ Là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn. Nhiệt độ lên men và nhiệt độ tàng trữ sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình sản xuất kim chi và tới chất lượng sản phẩm. Mỗi loại vi sinh vật đều có một yêu cầu nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của nó. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là trên dưới 29°C. Ngoài ra còn có những cách khác để bảo quản kim chi, chẳng hạn như thanh trùng Pasteur, không hoặc có sử dụng chất bảo quản, đóng hộp, lọ, sử dụng chất thêm vào thực phẩm và bức xạ nhiệt. Quá trình xử lý nhiệt chủ yếu được thiết kế nhằm điều chỉnh Lactobacillus và các vi sinh vật khác đóng vai trò trong sự quá chín ở giai đoạn sau của lên men. Quá trình đóng hộp các sản phẩm thương mại kim chi cũng được phát triển hơn. Tuy nhiên kim chi sẽ không còn độ tươi giòn như ban đầu do đã trải qua xử lý nhiệt. Quá trình xử lý nhiệt kim chi chủ yếu là để loại bỏ các vi khuẩn Lactobacillus plantarum hay Lactobacillus brevis sinh trưởng và phát triển trong lên men kim chi. • pH và điều kiện không khí Mỗi loại vi sinh vật lên men đều thích ứng ở một độ acid khác nhau. Acid lactic được tạo ra trong quá trình sản xuất kim chi, khi ở nồng độ 0,5% đã có thể ức 27
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam chế một số hoạt động của sinh vật lạ khác có ảnh hưởng đến quá trình sản xuất kim chi. Trong quá trình sản xuất kim chi, acid lactic tích tụ nhiều làm cho pH giảm xuống đến 3 – 4, khi tích tụ khá nhiều từ 1 – 2% acid lactic trong sản phẩm thì làm ngưng hoạt động của vi khuẩn lên men lactic và quá trình lên men lactic ngừng lại. Nồng độ của acid lactic tức là pH của mội trường phụ thuộc vào lượng đường ban đầu, nồng độ muối của dung dịch và điều kiện tiến hành quá trình lên men. • Hàm lượng đường Là cơ chất cho quá trình lên men. Là nguồn tích tụ acid lactic. Trong trường hợp hàm lượng đường trong nguyên liệu không đủ thì hàm lượng đường acid lactic tích tụ trong sản phẩm cũng không đạt mức yêu cầu. Khi ấy sản phẩm có hương vị kém và dễ hư hỏng trong quá trình tàng trữ. Vì vậy cần chọn loại nguyên liệu có độ đường đạt yêu cầu và khi cần thì phải bổ sung lượng đường ở ngoài vào. Kim và cộng sự (1989) đã nghiên cứu về nồng độ đường của củ cải để nâng cao khả năng bảo quản kim chi củ cải cắt khối nhỏ bằng việc điều chỉnh tính acid ở giai đoạn kết thúc quá trình lên men. Tính acid đạt được cuối quá trình lên men trực tiếp tỷ lệ với nồng độ đường trong củ cải với giá trị là 0,29x + 0,4428, trong đó x là nồng độ đường của củ cải. Những nhà khoa học này còn nghiên cứu mối quan hệ của nồng độ các chất hòa tan của cải thảo baechu và độ acid cuối cùng của kim chi. Kết quả cho thấy độ acid cuối cùng trong kim chi được nghiên cứu cũng tỷ lệ trực tiếp với nồng độ các chất hòa tan của cải thảo (x) với giá trị là 0,3x + 0,7799. [17] • Nồng độ muối Muối có vai trò quan trọng quá trình chế biến và ảnh hưởng đến phẩm chất của thành phẩm. Muối tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm, ngoài ra muối còn có tác dụng bảo quản sản phẩm. Muối có tác dụng chủ yếu là gây ra hiện tượng co nguyên sinh ở tế bào rau quả, làm dịch bào tiết ra. Trong dịch bào chứa nhiều đường và một số chất dinh dưỡng khác, tạo điều kiện thuận lợi cho các vi khuẩn lên men lactic phát triển, làm cho sản phẩm đạt được chất lượng cao. • Giống khởi động Nhằm điều chỉnh tốt hơn quá trình lên men kim chi, các nhà khoa học đã có những nỗ lực nghiên cứu sử dụng giống khởi động trong lên men kim chi. Lac. plantarum, Lac. brevis, Ped. cerevisiae, và Leu. mesenteroides phân lập từ kim chi 28
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam được sử dụng làm giống khởi động. Sử dụng giống khởi động để lên men kim chi làm tăng tốc độ lên men so với mẫu kim chi đối chứng dù thời gian lên men đã được giảm 24 giờ tại nhiệt độ 25oC. Những nghiên cứu trên cũng cho thấy giá trị cảm quan cũng được nâng cao hơn so với kim chi không sử dụng giống khởi động gồm có mùi, vị và trên tất cả là khả năng được chấp nhận. Một số các nhà khoa học đã sử dụng 5 chủng vi khuẩn lactic có khả năng tồn tại và phát triển trong điều kiện lạnh phân lập từ kim chi để làm giống khởi động. Kim chi sử dụng giống khởi động cho thấy có sự giảm rõ rệt vi khuẩn gram (-) và coliform từ giai đoạn đầu, còn mẫu kim chi đối chứng cho thấy sự tăng lên chậm các loại vi khuẩn đó ở giai đoạn đầu và sau đó giảm rõ rệt sau 10 ngày ở nhiệt độ 8oC. Phải mất 10 ngày để làm chín kim chi đối với mẫu kim chi đối chứng, nhưng chỉ mất 4 – 6 ngày để đạt đến pha cân bằng đối với mẫu kim chi cho nhiễm Leuconostoc và 2 ngày đối với mẫu kim chi cho nhiễm Lactobacillus. Hơn nữa, việc sử dụng các giống khởi động sẽ không gây ra sự tích lũy acid quá cao. Tuy nhiên người ta thấy chất lượng kim chi nhiễm Leuconostoc tốt hơn với mẫu đối chứng còn mẫu kim chi nhiễm Lactobacillus thì không. Nước ozone hay khí ozone được chấp nhận sử dụng nhằm điều khiển vi sinh vật trong nguyên liệu. Việc xử lý bằng ozone có thể loại bỏ hơn 80% tổng vi khuẩn hiện diện trong các nguyên liệu sản xuất kim chi. Khi đã sử dụng cách xử lý trên thì Lac. acidophilus được sử dụng làm giống khởi động vì chúng có thể tồn tại trong ruột người và kim chi được xử lý ozone sử dụng giống khởi động này sẽ kích thích tạo ra vitamin B1 và vitamin C. Tuy nhiên Lac. acidophilus sinh ra các enzyme β-galactosidase và polygalacturonase làm thủy phân các polysaccharides trong thành tế bào cải thảo và từ đó làm mềm kim chi. Hình 1.29Cấu trúc Leuconostoc mesenteroides trên kính hiển vi. 29
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Hình 1.30Khuẩn lạc Leuconostoc mesenteroides trên đĩa • Hệ vi sinh vật thạch. Hệ vi sinh vật tạo ra trong quá trình sản xuất kim chi là mang tính tự nhiên. Trong quá trình sản xuất kim chi, ngoài các vi khuẩn lên men lactic còn có các vi sinh vật lạ phát triển. Các vi sinh vật đó cũng phân hủy đường như vi khuẩn lên men butyric, vi khuẩn lên men acetic và các vi khuẩn gây thối, cũng như một số vi sinh vật khác. Các nấm mốc làm cho acid lactic sẽ bị phân hủy và tạo thành nhiều chất làm giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng sản phẩm.vì vậy cần duy trì hệ vi sinh vật lactic và loại trừ vi sinh vật “lạ”. Điều này đạt được dễ dàng bằng cách rửa sạch nguyên liệu trước khi đem muối, có thể loại trên 90% hệ vi sinh vật trên bề mặt rau quả nếu rửa kỹ. [2] Các vi sinh vật khác trong nguyên liệu phụ cũng góp phần vào quá trình lên men nhưng vi khuẩn lactic có vẻ như đóng vai trò chủ yếu. Để lên men kim chi đúng cách, chúng ta cần giữ được các điều kiện yếm khí để làm giảm sự phát triển các vi khuẩn hiếu khí và kích thích sự phát triển vi khuẩn lactic suốt quá trình lên men. Những bình bằng sành nung của Hàn Quốc là những thùng lên men hiệu quả nhằm cung cấp các điều kiện yếm khí tùy ý suốt quá trình lên men. • Các nguyên liệu phụ Hai nhà nghiên cứu Hàn Quốc là Lee và Kim cũng báo cáo rằng ớt, tỏi và gừng (những nguyên liệu phụ quan trọng trong chế biến kim chi) cũng ức chế sự phát triển của vi khuẩn lactic ở giai đoạn đầu của quá trình lên men (ở nhiệt độ 25oC trong 2 ngày), nhưng sau đó tổng mức độ sinh trưởng của chúng lại tương tự hoặc cao hơn so với mẫu đối chứng. Mặt khác, sucrose, MSG, hàu tươi, tôm và cá cơm muối lên men thúc đẩy quá trình lên men. MSG làm giảm thời gian lên men do kích thích vi khuẩn lactic phát triển, nhưng giá trị pH thì thay đổi tương tự như mẫu đối 30
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam chứng (nghĩa là pH vẫn ổn định). Tuy nhiên MSG ảnh hưởng đến sự ổn định của acid ascorbic, thiamine, và β-carotene. MSG khi thêm vào cũng sẽ cải tiến hương vị kim chi do sự hình thành acid glutamic làm giảm vị chua của kim chi. • Các chất bảo quản tự nhiên Để phát triển một chất bảo quản tự nhiên nhằm kéo dài thời gian bảo quản kim chi, Moon và cộng sự (1995) đã sàng lọc 102 loại thực vật ăn được, 21 chất kháng khuẩn và các hợp chất khác có liên quan. Baical skullcap và Assam indigo chọn từ 42 Đông dược đã cho thấy hiệu quả trong việc lưu giữ trang thái tươi ngon của kim chi, 32 loại thảo dược và gia vị, gồm bạc hà, quế, kinh giới, hoa houblon, hương thảo, xô thơm, cải ngựa và húng tây cũng cho thấy hoạt tính kháng khuẩn cao đối với các chủng vi sinh vật trong kim chi lên men. Trong số 28 loại trái cây, rau và các loại cây khác có liên quan được đem thí nghiệm, lá thông, quả hồng vàng và lá cây sồi cho thấy có hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn đáng kể. Nisin và caffeic acid làm chậm quá trình lên men một cách hiệu quả, nên có thể xem là các chất có thể dùng để bảo quản kim chi nhằm kéo dài thời gian sử dụng kim chi. Tuy nhiên, giá trị cảm quan cũng là một yếu tố cực kì quan trọng khi lựa chọn các chất bảo quản. Kim và Park (1995) đã nghiên cứu về hoạt tính kháng khuẩn trong 15 loại rau củ sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất kim chi. Dịch chiết tỏi tây cho thấy hoạt tính kháng khuẩn mạnh mẽ đối với chủng Ped. Cerevisiae và Lac. Plantarum – vi sinh vật được biết gây ra sự acid hóa kim chi suốt quá trình lên men. [20] Nhựa lá cây thông cho thấy cũng ức chế sự lên men, do lá thông đã kéo dài thời gian cần thiết cho lên men lên gấp đôi để đạt được pH 4,3. Tổng số vi khuẩn có thể tồn tại và số tế bào Lactobacillus giảm khi dịch chiết lá thông được bổ sung vào kim chi, chưa kể đến nhiệt độ lên men. Việc thêm trà xanh vào kim chi cũng kéo dài thời gian bảo quản kim chi do làm giảm tính acid, gồm acid lactic và acid acetic. Các nhà khoa học đã có những nghiên cứu hiệu quả bảo quản và chống sự biến đổi của lá trà xanh khi thêm vào kim chi baechu. Thời gian lên men kim chi có thêm lá trà xanh (green tea added kimchi, viết tắt là GK) lâu hơn so với mẫu kim chi đối chứng (control kimchi, viết tắt là CK). Mặc dù pH và tính acid ban đầu của hai mẫu kim chi trên là tương tự nhau, nhưng thời gian để đạt đến độ chín tối thích (pH 4,3) thì có sự khác biệt. CK 31
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam mất 6 ngày, trong khi GK2 (mẫu kim chi thêm 2% lá trà xanh) và GK4 (mẫu kim chi thêm 4% lá trà xanh) tương ứng mất 10 ngày và 14 ngày để lên men hoàn toàn kim chi ở 10oC. Theo đó, sự phát triển của chủng Leuconostoc và Lactobacillus cũng bị trì hoãn. Việc thêm 2% nhân sâm vào kim chi cũng nâng cao cả về chất lượng và thời gian sử dụng của kim chi. Kim chi được bổ sung thêm nhân sâm cho thấy tính chất hệ sợi mô tốt hơn, tăng giá trị cảm quan và ngăn cản sự trở mùi của kim chi. Ảnh hưởng của việc xử lý nhiệt ở nhiệt độ thấp và ảnh hưởng của tinh dầu mù tạt lên giá trị pH và tính acid của kim chi cũng đã được nghiên cứu. Tinh dầu mù tạt đã cho thấy hoạt tính kháng khuẩn đối với Lac.plantarum, Lac. brevis, Leu.mesenteroides, và Ped. cerevisiae. Nếu thêm 200 ppm tinh dầu mù tạt, 0,1% bột mù tạt và 0,01% o H2O2sẽ làm giảm quá trình lên men. Xử lý nhiệt với nhiệt độ thấp (50 C) đối với cải thảo đã ướp muối và thêm 200 ppm tinh dầu mù tạt và 0,01% H2O2 vào thành phần gia vị đã kéo dài thời gian để đạt được độ chín tối ưu cho kim chi, gấp 2,5 lần so với mẫu đối chứng. Nếu kết hợp tiền xử lý nhiệt ở nhiệt độ thấp (50oC trong 35 phút) cùng với việc bổ sung tinh dầu mù tạt và H2O2vào thành phần tạo gia vị, sau đó hậu xử lý nhiệt cũng ở nhiệt độ thấp (65oC trong 20 phút) sẽ làm chậm tốc độ lên men đến 5 lần, so với mẫu đối chứng. Chitosan và oligochitosan cũng làm giảm quá trình lên men. Kết quả nghiên cứu cho thấy pH không giảm nhưng tính acid tổng số thì bị giảm đối với kim chi có bổ sung chitosan. Tổng số các tế bào tồn tại của chủng Leuconostoc và chủng Plantarum trong kim chi có thêm chitosan thấp hơn so với mẫu đối chứng. Vị chua và chớm hỏng của kim chi cũng sẽ được làm giảm nếu bổ sung chitosan. Khi thêm 1% chitosan oligosaccharide vào kim chi, sự sinh trưởng và phát triển của vi khuản lactic sẽ bị ức chế cao, trong khi đó pH không giảm. Sự tăng acid tổng số cũng bị làm chậm đáng kể (hơn 2 lần) nếu lên men ở 15oC. Quan trọng hơn, hương vị của sản phẩm cuối cùng qua kiểm tra cảm quan cũng cho thấy tăng cao. Tiêu Trung Quốc cũng cho thấy tính kháng khuẩn giúp kéo dài thời gian sử dụng kim chi. Các nhà khoa học cũng đã chỉ ra tính ức chế của nisin (1 loại bacteriocin được sản xuất từ vi khuẩn Strep. lactis) trong lên men kim chi ở 15oC. Thêm nisin với nồng độ 32
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 100 IU/g cũng làm chậm lên men do thay đổi pH, tính acid tổng và số lượng vi khuẩn lactic. Dịch chiết từ lá cây tre cũng cho thấy tính kháng khuẩn cao đối với Brettanomyces custersii, Klebsiella oxytoca, và Pichia membranaefaciens. Đây là những chủng vi sinh vật đóng vai trò làm mềm hệ sợi mô kim chi. Hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết lá tre cũng sẽ tăng lên 0,5% nếu ở pH 5 so với ở pH 7. Việc thêm lá tre vào kim chi dongchimi củ cải là truyền thống cổ xua nhằm kéo dài thời gian sử dụng kim chi đồng thời làm tăng thêm hương vị đặc trưng cho kim chi. 1.3.2. Những biến đổi hóa sinh trong lên men kim chi • Các acid hữu cơ Các acid hữu cơ sinh ra trong quá trình lên men kim chi tạo ra hương vị chính của kim chi. Nồng độ acid lactic tăng, nhưng nồng độ acid hữu cơ khác thì cao ở giai đoạn đầu và giảm dần suốt quá trình lên men. Nồng độ acid lactic cao nhất trong kim chi có bổ sung ớt đỏ, theo sau là kim chi có thêm tỏi, điều này cho thấy các nguyên liệu phụ khi thêm vào cải thảo baechu sẽ kích thích sự sản sinh acid lactic. Nồng độ của acid lactic và acid succinic thì cao ở nhiệt độ thấp (6 – 7oC) và thấp hơn ở nhiệt độ cao (22 – 23oC). Acid acetic là acid hữu cơ yếu chính được sinh ra trong quá trình lên men. Kim chi có thêm tỏi sẽ sẽ sinh ra lượng acid acetic nhiều nhất. Tiếp đến là acid propionic, acid butyric, acid valeric, acid caproic và acid heptanoic. Vi khuẩn lactic lên men dị hình, chẳng hạn như Leuconostoc mesenteroides và Lactobacillusbrevis, có thể sản sinh acid acetic. Điều này chứng tỏ tỏi có khả năng hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn lactic lên men dị hình. Nồng độ CO2 cũng cao trong kim chi thêm tỏi. Chyun and Rhee (1976) báo cáo rằng nồng độ muối thấp và nhiệt độ thấp sẽ thúc đẩy sự sản sinh acid acetic. • Các chất tạo hương vị nhẹ khác 40 chất tạo hương khác nhau đã được xác định trong kim chi, chủ yếu là ethanol, methyl allyl sulfide, acetic acid, dimethyl disulfide, camphene, 1 – phellandrene, diallyl disulfide, methyl allyl trisulfide, Các hợp chất này tăng lên trong giai đoạn làm chín kim chi và sau đó giảm xuống. Nồng độ methyl 33
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam allyltrisulfide sinh ra trong lên men tăng nhanh lên 30 lần, sau đó dần dần giảm xuống. Người ta thấy hợp chất này chính là chất tạo hương yếu chính trong kim chi lên men đạt. • Nồng độ các amino acid Các amino acid sinh ra suốt quá trình lên men là những chất tạo vị khác trong kim chi. Acid glutamic, arginine, lysine, acid aspartic, và alanine là những amino acid chính tìm thấy trong kim chi chín đạt. Amino acid bị ảnh hưởng chủ yếu bời các thành phần nguyên liệu. Tông số các amino acid tự do tăng cao nếu thêm nước cá cơm lên men. Nồng độ của lysine, acid aspartic, acid glutamic, valine, methionine, isoleucine và leucine tăng đáng kể và đóng vai trò làm tăng hương vị cho kim chi. Một số các nhà khoa học còn chỉ ra rằng các nhà máy sản xuất kim chi thương mại đang sử dụng nước lên men cá cơm nhằm tạo ra các acid glutamic và các amino acid khác giúp tăng hương vị cho kim chi. • Vitamin Kim chi được biết là một nguồn giàu các vitamin cho người an kiêng của Hàn Quốc. Các nguyên liệu sử dụng ban đầu trong lên men kim chi có sẵn hàm lượng vitamin cao, đồng thời một số cũng được tổng hợp trong quá trình lên men. Nồng độ các vitamin B1, B2, B12, và niacin đều tăng suốt quá trình lên men. Dù sử dụng hay không sử dụng giống khởi động thì hàm lượng vitamin vẫn tăng lên. Trong đó vitamin B1 tăng gấp đôi, B2 tăng gần 4 lần và B12 cũng như niacin cũng tăng.Kim chi chín (sau 2-3 tuần) thì đạt lượng vitamin cao nhất. Nồng độ carotene trong kim chi giảm dần suốt quá trình lên men (từ 49,5% xuống 27% sau 3 tuần). Nồng độ vitamin C cũng giảm nhẹ ở giai đoạn đầu của quá trình lên men ngưng tăng lên trong giai đoạn kim chi chín, chứng tỏ vitamin C được tổng hợp trong quá trình lên men. • Sự acid hóa và sự lên men quá mức Những biến đổi hóa sinh khác nhau diễn ra trong suốt quá trình lên men cùng với sự hình thành hương vị và cấu trúc sợi. Lên men không mong muốn hay lên men quá mức sau khi kim chi chín sẽ làm giảm chất lượng kim chi, gây nên sự acid hóa và làm mềm mô cải. Vấn đề mô cải mềm liên quan đến sự phan giải pectin trong khối mô của bắp cải và củ cải. Polygalacturonase, một loại enzyme làm mềm 34
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam mô, cho thấy hoạt tính cao hơn suốt giai đoạn cuối của quá trình lên men và được biết được sinh ra chủ yếu từ các vi khuẩn hiếu khí và các vi sinh vật tạo màng bề mặt. Ngoài ra còn có sự biến đổi các hợp chất chlorophyll cũng như các chất khác trong quá trình lưu trữ kim chi sau lên men. 35
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu 2.1.1. Nguyên liệu chính - Cải thảo: Chọn cải tươi, nhiều lá xanh và lớp lá mỏng. - Củ cải: Chọn củ lớn, sạch, tươi, láng, không thâm úng. - Cải bẹ xanh: Chọn loại cải mà cả lá và cuống đều, xốp, dày, cứng chắc, có thể cay, nồng rất mạnh. 2.1.2. Nguyên liệu phụ - Cà rốt: Chọn củ to, tươi, còn cuống, lõi nhỏ, chín đều, màu cam hoặc hơi sậm. - Dưa chuột: Chọn củ thon dài, màu xanh đều, mướt, chắc tay. - Hẹ: Chọn những cọng xanh đều, cuống mềm, không quá già, hoặc vàng ngọn. 2.1.3. Gia vị: - Ớt chuông: Lựa quả màu sắc tươi đẹp, bong láng. - Hành lá không dập úng; hành tây vỏ đẹp, củ to vừa; tỏi ta thơm; gừng còn nguyên vỏ. - Đường: Dùng đường tinh luyện của nhà máy đường Khánh Hòa có hàm lượng saccarose ≥ chất khô. - Muối: Dùng loại muối biển Visalco Thanh Hóa thay cho loại muối iod hằng ngày, vì loại muối biển sẽ tạo cảm quan đậm đà, không chát, vừa khẩu vị hơn là muối iod. - Nước mắm: Chọn nước mắm Phú Quốc 25 độ đạm. - Nước: Dùng nguồn nước sinh hoạt trong hệ thống cấp nước của thành phố. 2.1.4. Bao bì Bao bì được dùng là lọ thủy tinh có kích cỡ sau: - Đường kính đáy: 7 cm; Đường kính miệng: 6 cm; Chiều cao hũ: 12 cm. Trước khi dùng, hũ được rửa sạch và được thanh trùng ở 100oC trong 30 phút. 36
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 2.2. Phương pháp nghiên cứu Để tạo ra những sản phẩm hợp khẩu vị, tiến hành nghiên cứu hàm lượng các nguyên liệu phụ và gia vị phối trộn vào sản phẩm bằng cách bố trí thí nghiêm xác định tỷ lệ thành phần các nguyên liệu phụ và gia vị thích hợp. Để tạo ra sản phẩm có trạng thái, có độ giòn tiến hành bố trí thí nghiệm xác đinh lượng muối ướp cải thảo và xác định thời gian ướp cải thảo. Để xác định độ mặn và độ chua của sản phẩm sau lên men có thể dùng phương pháp chuẩn độ. Để đánh giá chất lượng cảm quan dùng phương pháp cổ điển mô tả các chỉ tiêu của sản phẩm như màu sắc, mùi vị, trạng thái. Từ đó lựa chọn ra thông số thích hợp. Khi xác định chế độ trong 1 công đoạn nào đó ta cố định tất cả, các chế độ còn lại ở các mẫu giống nhau. Cứ tiếp tục như thế cho đến khi ra sản phẩm thì thôi. Trong mỗi công đoạn ta xác định thông số tối ưu cho quy trình Để bán thành phẩm thu được có kết quả kiểm tra là tương đối chính xác thì trong quá trình thí nghiệm, mỗi thí nghiệm phải được thực hiện lại 3 lần, nếu kết quả 3 lần chênh lệch nhau trong phạm vi cho phép (hiệu số giữa 3 lần không vượt quá 2,5% trung bình cộng của 3 lần đó) thì lấy kết quả trung bình cộng của 3 lần đó. Nếu kết quả của 1 lần sai khỏi quá mức cho phép thì phải tiến hành thêm 1 vài thí nghiệm nữa để xác định và loại trừ mẫu (theo TCVN 3710 – 80) Để cho việc nghiên cứu xác định các tỉ lệ đơn giản ta cố định các thông số sau: - Cải thảo 70% - Ớt bột 5% - Củ cải 10% - Hành lá 1% - Cà rốt 5% - Hành tây 0,5% - Hẹ 3% - Gừng 0,5% Mỗi thí nghiệm tiến hành với 0,5 kg Cải thảo. 37
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 2.2.1. Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm Để đánh giá các chi tiêu cảm quan của sản phẩm như màu sắc, mùi, vị, trạng thái dựa trên phương pháp cho điểm theo TCVN 3215-79. Trong đề tài này sẽ trình bày phương pháp cảm quan truyền thống. Lập hội đồng cảm quan gồm 5 người, đánh giá sản phẩm theo chất lượng trạng thái, màu sắc, mùi vị rồi cho điểm theo thang điểm đã xây dựng. Việc đánh giá sản phẩm theo phương pháp cảm quan tuần thủ theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215-79). Tiêu chuẩn Việt Nam sự dụng thang điểm 20, xây dựng một thang thống nhất có 6 bậc (từ 0 – 5) và 5 là điểm cao nhất cho mỗi chi tiêu. Khi đánh giá, mỗi kiểm nghiệm viên căn cứ kết quả ghi nhận được, đối chiếu với bản mô tả các chi tiêu và dùng số nguyên để cho điểm từ 0 đến 5. Nếu có nhiều kiểm nghiệm viên cùng đánh giá (N là số lẻ) thì điểm trung bình là kết quả trung bình cộng của N kiểm nghiệm viên, lấy chính xác 1 chữ số thập phân sau dấu phẩy. Trong thực tế các chỉ tiêu có mức độ quan trọng khác nhau, do đó cần có một hệ số quan trọng để biểu thị mức độ quan trọng. Hệ số này được quy định cho từng loại sản phẩm cụ thể. Tích của điểm trung bình của một chỉ tiêu với hệ số quan trọng của chỉ tiêu đó là điểm trung bình có trọng lượng của chỉ tiêu đó. Điểm chung là tổng số điểm có trọng lượng của tất cả các chỉ tiêu cảm quan. Để đạt yêu cầu về chất lượng (loại trung bình), số điểm trung bình chưa có trọng lượng của mỗi chỉ tiêu cảm quan phải đạt ít nhất là 2,8 và điểm trung bình chung ít nhất phải là 11,2 đối với 1 sản phẩm. Nếu có một chỉ tiêu nào đó có điểm “0” thì nên tiến hành đánh giá lại chỉ tiêu đó.Khi hội đồng đã quyết định cho một chỉ tiêu nào đó điểm “0” thì sản phẩm đó bị đánh giá với số điểm bằng “0”. Đối với mẫu sản phẩm đồng nhất, nhận xét của một thành viên hội đồng bị bác bỏ, khi nhận xét đó chênh lệch quá 1,5 điểm so với điểm trung bình chưa có trọng lượng. 38
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Bảng 2.1Cơ sở chung đánh giá chất lượng cảm quan của thực phẩm. Điểm chưa Bậc có hệ số Cơ sở đánh giá đánh giá quan trọng Trong chỉ tiêu đang xét thì sản phẩm có tiêu chuẩn tốt, 1 5 đặc trưng và rõ rệt cho chỉ tiêu đó, sản phẩm không có sai lỗi và khuyết tật nào. Sản phẩm có khuyết tật nhỏ hoặc sai lỗi nhỏ, hoặc cả hai 2 4 nhưng không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm đó. Sản phẩm có khuyết tật nhỏ hoặc sai lỗi nhỏ hoặc cả hai. 3 3 Số lượng và mức độ của khuyếttật, sai lỗi làm giảm giá trị cảm quan nhưng sảnphẩm vẫn đạt theo tiêu chuẩn. Sản phẩm có khuyết tật nhỏ hoặc sai lỗi nhỏ, hoặc cả hai. Số lượng và mức độ sản phẩm không đạt chất lượng quy 4 2 định trong tiêu chuẩn nhưng sản phẩm vẫn còn có khả năng bán được Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi ở mức độ trầm trọng, không đạt mục dích sử dụng chínhcủa sản phẩm đó, 5 1 không bán được nhưng bị coilà “hỏng”. Sản phẩm đó không thể bán nhưng sau khi tái chế thích hợp vẫn có thể sử dụng được. Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi trầm trọng, sản phẩm 6 0 coi là hỏng, không còn sử dụng được nữa. 39
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Bảng 2. 2Quy định phân cấp chất lượng thực phẩm theo TCVN 3215 – 79. Điểm trung bình chưa có Cấp chất lượng Điểm chung trọng lượng đối với các chỉ tiêu Các chỉ tiêu quan trọng nhất Loại tốt 18,6 – 20 ≥ 4,7 Các chỉ tiêu quan trọng nhất Loại khá 15,2 – 18,5 ≥ 3,8 Loại trung bình 11,2 – 15,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 2,8 Loại kém (không đạt mức chất lượng quy định trong tiêu chuẩn 7,2 – 11,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,8 nhưng còn khả năng bán được) Loại rất kém (không có khả năng bán được nhưng sau khi tái chế 4,0 – 7,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,0 thích hợp còn sử dụng được) Loại hỏng (không còn sử dụng 0 – 3,9 - được) Thành lập hội đồng cảm quan: - Số lượng kiểm nghiệm viên: 5 người - Trong trường hợp này, tôi chọn kiểm nghiệm viên là những người bình thường, có khả năng đánh giá khách quan và phân biệt cảm giác tốt, có kiến thức về cảm quan và am hiểu về sản phẩm được đánh giá. - Các mẫu sản phẩm được xếp theo thứ tự, đảm bảo mỗi người một mẫu. Sau khi xem xét và nắm rõ những yêu cầu về sản phẩm đã được mô tả, các kiểm nghiệm viên tiến hành đánh giá và cho điểm một cách độc lập. Bảng 2. 3Hệ số quan trọng cho sản phẩm Kim Chi Tên chỉ tiêu Hệ số quan trọng Màu sắc 1 Mùi 0,8 Vị 1 Trạng thái 1,2 40
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Bảng 2. 4Thang điểm đánh giá trạng thái của sản phẩm Kim Chi đóng hộp Điểm Mô tả sản phẩm Ghi chú 5 Rất giòn, cứng Rất tốt 4 Giòn, cứng nhưng kém hơn Tốt 3 Giòn, cứng ở mức chấp nhận được Đạt 2 Hơi giòn, có phần mềm Kém 1 Rất kém giòn, mềm Rất kém Bảng 2. 5Thang điểm đánh giá mùi của sản phẩm kim chi đóng hộp. Điểm Mô tả sản phẩm Ghi chú 5 Sản phẩm có mùi thơm ngon hấp dẫn Rất tốt 4 Sản phẩm có mùi thơm nhưng kém hơn Tốt 3 Sản phẩm có mùi ít thơm, kém hài hòa Đạt 2 Sản phẩm không có mùi thơm, mùi lạ Kém 1 Sản phẩm có mùi khó chịu, khó chấp nhận Rất kém Bảng 2. 6Thang điểm đánh giá màu sắc của sản phẩm kim chi đóng hộp. Điểm Mô tả sản phẩm Ghi chú 5 Sản phẩm có màu trắng, đỏ đều đặc trưng của kim chi Rất tốt 4 Sản phẩm có màu trắng, đỏ kém đặc trưng hơn Tốt Sản phẩm có màu trắng, đỏ nhạt phân bố màu sắc không 3 Đạt đều 2 Màu lạ, không đều Kém 1 Màu xám, không chấp nhận được Rất kém Bảng 2. 7Thang điểm đánh giá vị của sản phẩm kim chi đóng hộp. Điểm Cơ sở đánh giá 5 Sản phẩm có vị hài hòa, đặc trưng cho sản phẩm kim chi đóng hộp 41
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Sản phẩm có vị không đậm đà, chưa hoàn toàn đặc trưng của sản phẩm 4 kim chi nhưng không có vị lạ Sản phẩm có vị cay, nồng, mặn, ngọt, chua không hài hòa nhưng vẫn 3 chấp nhận được 2 Sản phẩm bị mất cần bằng giữa các vị quá lớn 1 Sản phẩm có vị lạ, khó chịu, không chấp nhận được 2.2.2. Phương pháp đánh giá chỉ tiêu vi sinh vật Các chỉ tiêu vi sinh được kiểm tra bằng các mẫu sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt nhất được chọn gửi đi kiểm nghiệm vi sinh tại Công ty TNHH Eurofins Sắc Ký Hải Đăng để xác định sản phẩm không bị lây nhiễm vi sinh vật làm hư hỏng sản phẩm không gây bệnh cho người tiêu dùng và đạt tiêu chuẩn chất lượng an toàn vệ sinh thực phẩm. Các chỉ tiêu kiểm nghiệm: - Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí: Theo TCVN 5287 – 1994, phương pháp tìm bằng cách phân lập trên môi trường đặc trưng (môi trường thạch dinh dưỡng, môi trường thạch pepton), giới hạn cho phép tổng số vi sinh vật hiếu khí trong 1 g thực phẩm là không quá 104. - Xác định Coliforms: Theo TCVN 5287 – 1994, phương pháp tìm bằng cách phân lập trên môi trường đặc trưng là VRBL, giới hạn cho phép Coliform trong 1 g thực phẩm là không quá 10. - Xác định E.coli: Theo TCVN 5287 – 1994, phương pháp tìm phân lập hộp lồng peptri, môi trường đặc trưng EMB, giới hạn cho phép E.coli trong 1 g thực phẩm là 0. - Xác định Staphylococus aureus: Theo NF V08 – 057 – 1, phương pháp tìm cũng phân lập trên môi trường đặc trưng, giới hạn cho phép Staphylococus aureus trong 1 g thực phẩm là không quá 10. 2.2.3. Phương pháp phân tích các thành phần sinh hóa - Xác định độ pH bằng máy đo pH kế. - Xác định độ mặn của sản phẩm sau quá trình lên men bằng phương pháp Mohr. 42
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 2.3. Bố trí thí nghiệm Cải thảo 0,5kg Củ cải trắng 10% Cải bẹ xanh 9 – 11% Dưa chuột 1 – 9% Cà rốt 5% Làm sạch Nồng độ muối Rửa sạch 3 – 5 phút 7 – 11% Ướp muối Thời gian ướp 2 – 10 h Xả nước lạnh, để ráo Đường 1 – 3% Hẹ 5% Ớt bột 5% Phối trộn Ớt chuông 1 – 5% Hành lá 1% Hành tây 0,5% Nước mắm Gừng 0,5% Xếp hộp, ủ kín 6 – 10% Tỏi 0,5 – 2,5% Lên men 1 – 5 ngày Nhiệt độ trong tủ Bảo quản Nhiệt độ thường lạnh (0 – 5oC) Kim chi Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 43
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 2.3.1. Xác định thành phần của các nguyên liệu 2.3.1.1. Xác định tỷ lệ cải bẹ xanh Cải bẹ xanh được trộn với hỗn hợp. Với 5 mẫu tỷ lệ lần lượt 9%; 9,5%; 10%; 10,5%; 11% so với khối lượng cải thảo. Tỷ lệ các nguyên liệu phụ vẫn giữ cố định như ban đầu. Tỷ lệ đường, tỏi, nước mắm, ớt bột được chọn tối ưu ở thí nghiệm trước. Vẫn giữ thời gian lên men 3 ngày, sau thời gian đó ta tiến hành đánh giá cảm quan chất lượng của sản phẩm để xác định tỷ lệ cải bẹ xanh tối ưu. 2.3.1.2. Xác định tỷ lệ dưa chuột Kim chi Hàn Quốc trước đầy chỉ có hai dạng: kim chi cải thảo hoặc kim chi chỉ làm độc nhất từ 1 loại dưa chuột, đó là kim chi Oi sobagi. Nhưng nay thử kết hợp cả dưa chuột và cải thảo cùng lên men kim chi, để có kết quả cảm quan tốt nhất. Lần lượt làm 5 mẫu thí nghiệm với lượng dưa chuột bổ sung vào là: 1%; 3%; 5%; 7% và 9%. Các thông số về tỷ lệ nguyên liệu phụ cùng các kết quả cảm quan tốt nhất ở các thí nghiệm trước được giữ nguyên trong thời gian lên men 3 ngày. Sau thời gian lên men ta tiến hành đánh giá cảm quan chất lượng của sản phẩm để xác định tỷ lệ dưa chuột tối ưu. 2.3.2. Xác định quá trình lên men 2.3.2.1. Xác định nồng độ dung dịch muối ướp Ướp muối với mục đích làm tăng độ giòn cho kim chi, làm cho nguyên liệu héo, tăng khả năng thấm gia vị. Tỷ lệ muối ướp rất quan trọng vì nó tạo vị mặn cho sản phẩm. Nếu tỷ lệ muối quá nhiều sẽ tạo cảm giác mặn không thích hợp. Do đó tỷ lệ muối ướp cần phải được nghiên cứu chọn tỷ lệ thích hợp. Qua việc tham khảo một số quy trình sản xuất kim chi và các tài liệu nghiên cứu của các thế hệ đi trước nên chọn tỷ lệ muối là 7%, 8%, 9%, 10%, 11%. 44
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Nguyên liệu sau khi được rửa sạch sẽ được đem đi ướp muối. Thực hiện thí nghiệm với 5 mẫu với nồng độ muối thay đổi là từ 7 – 11%. Ta cố định thời gian ướp muối là 5 giờ. Các công đoạn được thực hiện như quy trình. Sau thời gian ướp muối, sản phẩm được đem đánh giá cảm quan. Từ kết quả chất lượng cảm quan ta chọn được nồng độ muối thích hợp. . 2.3.2.2. Xác định thời gian ướp muối Trong thí nghiệm này thay đổi thời gian ướp muối là từ 2 – 10 h. Thời gian ướp muối là một thông số quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến độ giòn và chất lượng cảm quan của sản phẩm. Nồng độ muối ướp cải thảo được lấy theo giá trị tối ưu của thí nghiệm 2.3.2.1. Các công đoạn được thực hiện như quy trình. Sau thời gian ướp muối, ứng với các mẫu được đem đi đánh giá cảm quan. Từ kết quả chất lượng cảm quan ta chọn được thời gian ướp muối cải thảo thích hợp. 2.3.2.3. Xác định thời gian lên men Cố định tỷ lệ các nguyên liệu phụ và gia vị đã được tối ưu ở các thí nghiệm trong tiểu mục 2.3.3 Tiến hành thí nghiệm xác định thời gian lên men. Thời gian lên men ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Nếu thời gian lên men quá ngắn thì acid lactic hình thành yếu, sản phẩm chưa có mùi vị đặc trưng. Nếu thời gian lên men quá dài thì lượng acid lactic hình thành nhiều, làm sản phẩm bị chua. Do vậy, cần phải tiến hành xác định thời gian lên men cho thích hợp. Thí nghiệm tiến hành với 5 mẫu, thời gian lên men ứng với từng mẫu lần lượt từ 1 – 5 ngày. Sau thời gian lên men ta tiến hành đánh giá cảm quan chất lượng cảu sản phẩm để xác định thời gian lên men thích hợp. 2.3.2.4. Biến đổi của pH trong thời gian lên men Dùng máy đo pH xác định 6 mẫu kim chi lên men ở nhiệt độ thường 30±1oC trong thời gian 1, 2, 3, 4, 5 ngày để tìm độ pH tối ưu cho kim chi. 45
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 2.3.2.5. Xác định nhiệt độ bảo quản Cố định tỷ lệ các nguyên liệu phụ và gia vị đã được tối ưu ở các thí nghiệm trong tiểu mục 2.3.3. Tiến hành xác định nhiệt độ bảo quản. Nhiệt độ bảo quản ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Nếu nhiệt độ bảo quản cao thì kim chi càng nhanh chua, thời gian bảo quản thấp. Nếu nhiệt độ bảo quản thấp thì kim chi bảo quản được lâu. Do vậy cần phải tiến hành xác định nhiệt độ bảo quản thích hợp. Thí nghiệm tiến hành với 2 mẫu, nhiệt độ bảo quản ứng với từng mẫu lần lượt là nhiệt độ thường (30 ± 2 oC) và nhiệt độ thấp trong tủ lạnh dân dụng (có độ mát khoảng 3 ± 1oC) trong thời gian từ 1 – 60 ngày. Sau thời gian lên men ta tiến hành bảo quản sản phẩm rồi tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm để xác định nhiệt độ bảo quản sản phẩm thích hợp. 2.3.2.6. Xác định độ mặn trong sản phẩm sau khi lên men [6] • Nguyên lý Dựa vào khả năng phản ứng của ion Ag+ với ion Cl- tạo thành AgCl kết tủa + 2- màu trắng và ion Ag với ion CrO4 tạo thành AgCrO4 màu đỏ gạch để tiến hành xác định lượng NaCl. Phương trình phản ứng: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Cho dung dịch chuẩn AgNO3 và dung dịch trung tính chứa NaCl, khi NaCl trongdung dịch đã kết hợp hết với AgNO3, một giọt AgNO3 dư sẽ kết hợp với K2CrO4 chokết tủa đỏ gạch (quá trình xác định kết thúc). 2AgNO3 + K2CrO4 Ag2CrO4+2 KNO3 Từ lượng AgNO3 ta tính được lượng NaCl. Phản ứng này thực hiện tốt trong môi trường trung tính. Vì nếu môi trường kiềm thì một lượng ion Ag+ sẽ bị hao đi do phản ứng: + - 2Ag + 2OH 2AgOH Ag2O +H2O 2- 2- Nếu môi trường acid thì có sự chuyển từ CrO4 thành bicromat Cr2O7 2- + 2- 2CrO4 + 2H Cr2O7 + H2O 46
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Kết tủa sẽ không phải là Ag2CrO4 màu đỏ gạch mà là Ag2CrO7 màu vàng rất khó phát hiện điểm tương đương. Do đó kết quả sẽ thiếu chính xác. 2- 2- Nếu trong dung dịch có ion CO3 ,S thì cũng tạo thành các kết tủa với ion Ag+ làm sai số. • Thực hiện Bước 1. Cho 2ml nước kim chi vào bình định mức 100ml, dùng nước cất tráng và định mức tới vạch. Bước 2. Lọc qua giấy lọc. Bước 3. Rửa và tráng nạp đầy buret bằng dung dịch AgNO3 0,1N Bước 4. Cho 5ml dịch lọc + vài giọt phenolphtalein+ 2 giọt K2CrO4 10% Bước 5. Chuẩn độ đến khi nào bình xuất hiện kết tủa đỏ gạch. 2.3.3. Xác định phối trộn các phụ gia 2.3.3.1. Xác định tỷ lệ đường Đường là một trong những gia vị chính quyết định đến chất lượng sản phẩm. Vì vậy phải xác định chính xác tỷ lệ đường trong quá trình phối trộn gia vị. Để tiến hành xác định tỷ lệ đường ta cố định các nguyên liệu phụ và gia vị khác và thay đổi tỷ lệ đường. Tiến hành xác định tỷ lệ đường với 5 mẫu lần lượt từ 1 – 3%. Các nguyên liệu phụ và gia vị được chọn tạm thời như trên sơ đồ 2.1. Chọn thời gian lên men là 3 ngày. Sau thời gian lên men ta tiến hành đánh gái cảm quan chất lượng của sản phẩm để xác định tỷ lệ đường tối ưu. 2.3.3.2. Xác định tỷ lệ nước mắm Nước mắm không chỉ là loại gia vị tạo vị mặn mà còn là nguyên liệu thêm vào trong khẩu phần ăn, có mùi vị đặc biệt có thể giúp ăn ngon miệng hơn. Nước mắm là gia vị đặc trưng trong chế biến món ăn Việt Nam. Ngoài tác dụng kích thích sự thèm ăn và tiêu hóa, nước mắm còn chứa nhiều chất bổ dưỡng như chất đạm và các loại vitamin A, D và B12. Tỷ lệ đường đã được chọn tối ưu ở thí nghiệm 2.3.3.1. Các tỷ lệ nguyên liệu chính, phụ và gia vị vẫn được chọn như ở sơ đồ 2.1. 47
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Thời gian lên men chọn tạm thời là 3 ngày. Thí nghiệm được tiến hành với 5 mẫu lần lượt là 6%, 7%, 8%, 9%, 10%.Sau thời gian lên men ta tiến hành đánh giá cảm quan chất lượng của sản phẩm để xác định tỷ lệ nước mắm tối ưu. 2.3.3.3. Xác định tỷ lệ ớt chuông Ớt là một trong những thành phần không thể thiếu trong sản xuất kim chi. Ớt làm tăng thêm giá trị cảm quan cho sản phẩm, tạo nên nét đặc trưng cho kim chi. Ớt tạo nên vị cay, màu đỏ cho kim chi và kích thích ăn ngon miệng hơn. Thí nghiệm xác định tỷ lệ ớt được tiến hành với 5 mẫu lần lượt là 1%, 2%, 3%, 4%, 5%.Tỷ lệ đường, muối, nước mắm, được chọn tối ưu ở thí nghiệm 2.3.3.1, 2.3.3.2. Thời gian lên men ta chọn tạm thời là 3 ngày. Sau thời gian lên men ta tiến hành đánh giá cảm quan chất lượng của sản phẩm để xác định tỷ lệ ớt tối ưu. 2.3.3.4. Xác định tỷ lệ tỏi Tỏi được nghiềm giã trộn với hỗn hợp. Với 5 mẫu tỷ lệ lần lượt là 0,5%; 1%; 1,5%; 2%; 2,5% so với khối lượng cải thảo. Các tỷ lệ nguyên liệu phụ và gia vị ta vẫn chọn theo sơ đồ 2.1. Tỷ lệ đường, muối, nước mắm, ớt được chọn tối ưu ở thí nghiệm 2.3.3.1, 2.3.3.2, 2.3.3.3. Thời gian lên men ta tiếp tục chọn tạm thời là 3 ngày. Sau thời gian lên men ta tiến hành đánh giá cảm quan chất lượng của sản phẩm để xác định tỷ lệ tỏi tối ưu. 48
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 3.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định nguyên liệu 3.1.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lẹ cải bẹ xanh phối trộn vào sản phẩm Mục đích của thí nghiệmnày là để tìm ra tỷ lệ cải bẹ canh thích hợp. Vì cải bẹ xanh là nguyên liệu chính tạo ra mùi vị wasabi quen thuộc trong thực phẩm hằng ngày của người dân Hàn, Nhật. Thay đổi chút nguyên liệu để tạo sự độc đáo trong ẩm thực để sản phẩm được nâng cao. Thí nghiệm đã bố trí 5 mẫu thí nghiệm nghiên cứu với lượng cải bẹ xanh cho vào sản phẩm là 9%; 9,5%; 10%; 10,5% và 11%. Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.1 và hình 3.1. Bảng 3.1Biến đổi điểm đánh giá cảm quan khi cho cải bẹ xanh vào sản phẩm Điểm trạng Tỷ lệ Điểm màu Điểm mùi Điểm vị thái cải bẹ Điểm Mẫu xanh Hệ số Hệ số Hệ số Hệ số tổng (%) Điểm quan Điểm quan Điểm quan Điểm quan trọng trọng trọng trọng 1 9 4,4 1 3,4 0,8 3,8 1 4,2 1,2 16,0 2 9,5 4,6 1 4,0 0,8 4,2 1 4,0 1,2 16,8 3 10 4,8 1 5,0 0,8 4,6 1 5,0 1,2 19,4 4 10,5 4,4 1 4,4 0,8 4,2 1 4,4 1,2 17,4 5 11 4,6 1 4,4 0,8 3,8 1 3,6 1,2 16,2 49
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam điểm cảm quan điểm tổng 25 20 15 điểm tổng 10 5 tỷ lệ cải 0 bẹ xanh 9 9.5 10 10.5 11 (%) Hình 3.1. Ảnh hưởng của cải bẹ xanh đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Qua thí nghiệm cho thấy: Khi tỷ lệ cải bẹ xanh tăng dần từ 9 – 10 % thì tổng điểm cảm quan của các chỉ tiêu tăng dần và cao nhất ở tỷ tôm chua 10%. Khi tiếp tục tăng tỷ lệ cải bẹ lên 10,5% và 11% thì điểm cảm quan bắt đầu giảm. Từ kết quả thí nghiệm trên cho thấy: khi tỷ lệ cải bẹ xanh thấp thì sản phẩm chưa có vị rõ rệt, chưa gây ấn tượng đến người tiêu dùng ở giá trị cảm quan. Khi tỷ lệ tôm chua quá cao thì sản phẩm có vị quá cay nồng, lấn át các vị khác, làm sản phẩm có vị không hài hòa. Mẫu thí nghiệm với tỷ lệ cải bẹ 10% cho sản phẩm có chất lượng tốt nhất. Do đó tỷ lệ cải bẹ xanh 10% là cho giá trị cảm quan tốt nhất. 3.1.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ dưa chuột cho vào sản phẩm Từ trước đến nay, trong kim chi Hàn Quốc chỉ có 2 dạng: Một là kim chi được làm từ nguyên liệu cải thảo truyền thống, hai là chỉ đơn giản làm từ 1 thành phần dưa chuột. Nhưng nay thí nghiệm này sẽ kết hợp cả cải thảo và dưa chuột với nhau để tạo ra sản phẩm kim chi độc đáo chỉ có ở Việt Nam. Thông qua đó, các thông số thí nghiệm được thay đổi để khảo sát độ cảm quan của người tiêu dùng. 50
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Thực hiện thí nghiệm với tỷ lệ dưa chuột lần lượt là 1%; 3%; 5%; 7% và 9%. Kết quả sẽ được trình bảy ở bảng 3.2 và hình 3.2. Bảng 3. 2 Ảnh hưởng của dưa chuột đến chất lượng cảm quan Điểm trạng Điểm màu Điểm mùi Điểm vị thái Tỷ lệ Điểm Mẫu dưa Hệ Hệ Hệ Hệ số số số số tổng chuột(%) Điểm Điểm Điểm Điểm quan quan quan quan trọng trọng trọng trọng 1 1 3,0 1 3,2 0,8 3,4 1 3,6 1,2 13,28 2 3 3,2 1 3,5 0,8 3,6 1 3,6 1,2 13,92 3 5 3,7 1 3,5 0,8 4,2 1 3,6 1,2 15,02 4 7 3,5 1 3,2 0,8 4,0 1 3,4 1,2 14,14 5 9 3,3 1 3,0 0,8 3,8 1 3,2 1,2 13,34 điểm cảm quan điểm màu 4.5 4 điểm mùi 3.5 điểm vị 3 điểm trạng thái 2.5 2 1.5 1 tỷ lệ dưa chuột 0.5 (%) 0 1 3 5 7 9 51
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam điểm cảm quan điểm tổng 15.2 15 14.8 14.6 14.4 14.2 14 điểm tổng 13.8 13.6 13.4 Tỷ lệ dưa 13.2 chuột (%) 13 0 1 2 3 4 5 6 Hình 3.2. Ảnh hưởng của dưa chuột đến chất lượng cảm quan. Qua thí nghiệm cho thấy: Khi tỷ lệ dưa chuột tăng dần từ 1 – 3 % thì tổng điểm cảm quan của các chỉ tiêu tăng dần và cao nhất ở tỷ dưa chuột 10%. Khi tiếp tục tăng tỷ lệ dưa chuột lên 5% và 7% thì điểm cảm quan bắt đầu giảm. Từ kết quả thí nghiệm trên cho thấy: khi tỷ lệ dưa chuột thấp thì sản phẩm chưa có vị rõ rệt, chưa gây ấn tượng đến người tiêu dùng ở giá trị cảm quan. Khi tỷ lệ dưa chuột quá cao thì sản phẩm có vị không hài hòa, không giòn đều. Mẫu thí nghiệm với tỷ lệ dưa chuột 5% cho sản phẩm có chất lượng tốt nhất., giá trị cảm quan tốt nhất. 3.1.2. Kết quả xác định quá trình lên men 3.1.2.1. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nồng độ dung dịch muối ướp Nồng độ muối 2% làm giảm độ hoạt động của vi khuẩn butyric và nhóm Coli nhưng ít ảnh hưởng đến độ hoạt động của các vi khuẩn lactic. Nồng độ muối cao từ 5 – 7% sẽ ức chế vi sinh vật gây hại, đồng thời làm giảm độ hoạt động của các vi khuẩn lactic khoảng 30%. Nếu lượng muối quá thấp sẽ không ức chế được vi sinh vật gây hại và quá trình lên men không tốt, đồng thời sản phẩm có mùi vị lạ, dễ hư hỏng. 52
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Tuy nhiên, nếu nồng độ muối quá cao cũng sẽ ức chế vi khuẩn lactic, ngăn cản sự lên men, đồng thời cho vị quá mặn. Do đó lượng muối cho vào sản phẩm phải thích hợp, thường nồng độ dung dịch nước muối khoảng 7 – 11% . Thí nghiệm bố trí 5 mẫu nồng độ dung dịch muối ướp từ 7 – 11%. Tất cả được ướp trong thời gian 5 h, sau đó tiến hành đánh giá cảm quan. Kết quả thí nghiệm được trình bày trên bảng 3.3 và hình 3.3. Bảng 3.3. Biến đổi điểm cảm quan về vị và trạng thái theo nồng độ muối ướp Điểm vị Trạng thái Nồng độ Mẫu muối ướp Hệ số Hệ số Điểm tổng (%) Điểm quan Điểm quan trọng trọng 1 7 2,4 1 2,4 1,2 5,3 2 8 3,4 1 3,4 1,2 7,5 3 9 3,6 1 3,8 1,2 8,2 4 10 2,6 1 2,6 1,2 5,7 5 11 2,4 1 2,4 1,2 5,3 điểm cảm quan điểm vị 4 3.5 điểm trạng thái 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 nồng độ muối 7 8 9 10 11 ướp (%) 53
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam điểm cảm quan điểm tổng 9 8 7 6 5 4 điểm tổng 3 2 1 nồng độ 0 muối ướp 7 8 9 10 11 (%) Hình 3.3. Tổng điểm ảnh hưởng của nồng độ dung dịch muối ướp đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Qua kết quả cảm quan cho thấy: Mẫu 1: Kim chi có vị nhạt, trạng thái còn mềm vì hàm lượng nước còn cao. Mẫu 2: Cải thảo có vị mặn và có trạng thái giòn. Mẫu 3: Cải thảo mặn vừa và trạng thái giòn đều tự nhiên Mẫu 4 và 5: Nồng độ muối cao, làm cho muối ngấm vào cải thảo nhiều và cải thảo trở nên khô do tách nước nhiều và vị trở nên quá mặn. Muối ăn là chất dùng để tăng áp suất thẩm thấu. Hầu hết màng tế bào thực phẩm và vi sinh vật có thể cho một số dung môi hay chất hòa tan nhất định đi qua. Khi tế bào thực phẩm hay vi sinh vật ở trong môi trường có nồng độ chất hòa tan cao thì nước trong tế bào lại thấm qua chất nguyên sinh và màng tế bào ra ngoài, làm cho nồng độ chất khô của dịch bào tăng lên và làm cho chất nguyên sinh co rút lại. Ở điều kiện co nguyên sinh, sự sống của tế bào vi sinh vật bị kiềm hãm. Muối ăn được dùng nhiều trong chế biến để hạn chế hoạt động của vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm. Áp suất thẩm thấu phụ thuộc vào nồng độ, tính chất của chất hòa tan và nhiệt độ của sản phẩm. Nồng độ muối tăng sẽ làm tăng quá trình khuếch tán nước trong cải thảo. Nồng độ muối cao cũng là một điều cần lưu ý nhằm bảo quản kim chi tốt hơn. Như đã đề cập ở trên, tốc độ lên men bị trì hoãn đáng kể nếu tăng nồng độ muối NaCl. Một nghiên cứu cho thấy khi nồng độ muối NaCl tăng lên thì nồng độ 54
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam CO2 và giá trị pH giảm đáng kể. Các loại muối khác nhau cũng sẽ ảnh hưởng đến quá trình lên men; chẳng hạn như các loại muối được xử lý nhiệt (muối guwoon, muối tre) cũng cho thấy làm chậm tốc độ lên men. Các nghiên cứu cho thấy các muối NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4 rút ngắn thời gian lên men. Các muối natri phosphate và natri citrate ức chế đáng kể quá trình lên men, trong khi đó muối kali phosphate lại ảnh hưởng rất ít. Tổng số vi khuẩn có thể tồn tại cùng với nấm men và nấm mốc giảm đáng kể từ 11 đến 16 lần đối với vi khuẩn và từ 29 đến 87 lần đối với nấm men và nấm mốc tùy vào những loại cải thảo baechu khác nhau ướp trong muối 10% trong 10 giờ. Ngược lại, vi khuẩn sinh lactic lại tăng lên 3 đến 4 lần, điều này chỉ ra rằng quá trình ướp muối có thể loại bỏ vi khuẩn hiếu khí, nấm men và nấm mốc nhưng lại kích thích sự phát triển của vi khuẩn lactic có trong cải thảo. Một báo cáo cũng cho thấy số lượng vi khuẩn, nấm mốc và nấm men giảm xuống đến 58%, 45% và 40% tương ứng do quá trình ướp muối và rửa nước, điều này cho thấy quá trình lên men chủ yếu được thực hiện nhờ vào vi khuẩn lactic trong cải thảo sau quá trình ướp muối. Qua đánh giá chất lượng cảm quan ta chọn tỷ lệ muối 9% sẽ cho giá trị cảm quan tốt nhất vì cho độ mặn và độ ẩm sản phẩm vừa phải . 3.1.2.2. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian ướp muối Sự điều chỉnh nồng độ muối kể cả loại muối sử dụng (tốt nhất là dùng muối biển thay cho muối Iod vì muối Iod có vị mặn chát, không dịu như muối biển) cũng như các kỹ thuật phối trộn, thời gian ướp cũng đều ảnh hưởng mạnh đến thời gian bảo quản và chất lượng của kim chi. Vậy nên với kết quả xác định nồng độ dung dịch nước muối ướp tốt nhất là 9%, thí nghiệm tiến hành khảo sát 5 mẫu với các thời gian 2, 4, 6, 8, 10 giờ. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn ở bảng 3.4 và hình 3.4. 55
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Bảng 3.4. Biến đổi điểm cảm quan về vị và trạng thái theo thời gian ướp muối. Điểm vị Trạng thái Thời gian Hệ số Hệ số Mẫu ướp muối Điểm tổng Điểm quan Điểm quan (h) trọng trọng 1 2 2,6 1 2,4 1,2 5,5 2 4 2,8 1 3,0 1,2 6,4 3 6 4,0 1 4,2 1,2 9,0 4 8 3,0 1 3,2 1,2 6,8 5 10 2,8 1 3,0 1,2 6,4 điểm cảm quan 4.5 điểm vị 4 3.5 điểm trạng 3 thái 2.5 2 1.5 1 0.5 thời gian 0 2 4 6 8 10 ngâm muối (h) điểm cảm quan điểm tổng 10 9 8 7 6 5 điểm tổng 4 3 2 1 thời gian 0 ướp muối 0 2 4 6 8 10 12 (h) Hình 3.4. Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của thời gian ướp muối đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 56
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Qua kết quả cảm quan cho thấy: Mẫu 1: Với thời gian ướp muối 2 giờ thì hàm lượng muối chưa ngấm vào cải thảo nên nước trong cải thảo còn nhiều, vị nhạt, cải thảo mềm. Mẫu 2: Với thời gian ướp muối 4 giờ thì lượng muối ngấm ít vào cải thảo nên khi cảm quan ta thấy cải thảo có vị hơi mặn và kém giòn. Mẫu 3: Với thời gian ướp muối 6 giờ thì cải thảo có vị mặn dịu hài hòa, cải thảo giòn tự nhiên. Nếu thời gian ướp muối tăng lên nữa như mẫu 4 và 5 thì quá trình mất nước của sản phẩm lại tiếp tục tăng làm cho cải thảo khô và muối ngấm nhiều nên sản phẩm có vị mặn khó chịu. Thời gian ướp muối và nồng độ muối ướp có mối quan hệ tỉ lệ nghịch với nhau nhưng mức độ đồng đều của muối ngấm vào cải thảo là hoàn toàn khác nhau vì nếu nồng độ muối quá cao và thời gian ướp muối quá ngắn thì quá trình khuếch tán diễn ra ngắn, nó chỉ xảy ra ở lớp bề mặt của sản phẩm. Do đó ta cần chọn thời gian ướp muối và nồng độ muối ướp thích hợp để quá trình khuếch tán diễn ra đều, cải thảo giòn đều và có vị mặn vừa. Qua kết quả đánh giá cảm quan như ở bảng 3.2 và hình 3.2 cho phép chọn thời gian ướp muối là 6 giờ, vì lúc đó cho kết quả cảm quan tốt nhất. 3.1.2.3. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men Thời gian lên men ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Vậy nên thí nghiệm được bố trí trong thời gian lên men được khảo sát từ 1 đến 5 ngày để chọn ra sản phẩm có điểm tối ưu nhất. Bảng 3.5. Bảng điểm cảm quan theo thời gian lên men Điểm trạng Thời Điểm màu Điểm mùi Điểm vị thái gian Điểm Hệ Điểm Hệ Điểm Hệ Điểm Hệ Điểm Mẫu lên số số số số tổng men quan quan quan quan (ngày) trọng trọng trọng trọng 1 1 4,0 1 3,8 0,8 3,4 1 4,0 1,2 15,2 2 2 4,4 1 4,0 0,8 4,0 1 4,2 1,2 15,8 3 3 4,6 1 4,2 0,8 4,4 1 4,4 1,2 17,6 4 4 4,2 1 4,0 0,8 3,6 1 3,8 1,2 15,6 57
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 5 5 4,0 1 3,8 0,8 3,2 1 3,4 1,2 14,3 điểm cảm quan 5 điểm màu 4.5 điểm mùi 4 3.5 điểm vị 3 điểm trạng thái 2.5 2 1.5 1 0.5 thời gian lên 0 1 2 3 4 5 men (ngày) Điểm cảm quan 20 18 16 14 điểm tổng 12 10 8 6 Thời gian lên 4 men (ngày) 2 0 0 2 4 6 Hình 3.5. Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Qua kết luận thu được ở trên ta thấy rằng: Mẫu 1, 2: Cho thấy sản phẩm có mùi vị kém, trạng thái chưa đủ giòn, màu sắc không đều. 58
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Mẫu 3: Cho thấy sản phẩm có mùi vị hài hòa, đặc trưng trạng thái giòn đều, màu sắc đẹp. Mẫu 4, 5: Cho thấy khi thời gian lên men tăng dần thì mùi vị sản phẩm cũng giảm dần, thời gian lên men càng lâu thì sản phẩm hình thành nhiều acid lactic nên kim chi có vị chua, mùi chua lấn át các mùi vị khác, kim chi bị mềm, giá trị cảm quan giảm. Thời gian lên men quá ngắn, lượng acid lactic tạo ra trong quá trình lên men chưa đủ, sản phẩm chưa đạt đến độ chín cần thiết nên ít thấy vị ngọt của nguyên liệu, vị cũng như mùi thơm của sản phẩm chưa hình thành rõ. Khi thời gian lên men quá dài, lượng acid lactic tạo ra ngày càng nhiều, mùi vị sản phẩm cũng bị thay đổi, mùi chua lấn át, mùi thơm nồng, màu sắc cũng trở nên đậm hơn. Vì vậy với một khoảng thời gian lên men thích hợp, sản phẩm sẽ có chất lượng tốt nhất, màu sắc đẹp, có mùi vị đặc trưng của kim chi. Mẫu thí nghiệm với thời gian lên men 3 ngày cho sản phẩm có chất lượng tốt nhất nên thời gian lên men 3 ngày là thời gian được chọn cho quy trình sản xuất kim chi. Yu và cộng sự (1992) cũng nghiên cứu về việc kéo dài thời gian sử dụng kim chi bằng việc giảm nồng độ đường ban đầu của kim chi. Theo đó, kim chi cải thảo baechu nếu làm giảm 80% lượng đường sẽ tăng thời gian bảo quản lên khoảng 30 ngày ở nhiệt độ 25oC với tính độ acid là 0,8%, tuy nhiên giá trị cảm quan bị giảm thấp. [15] 3.1.2.4. Kết quả nghiên cứu xác định độ pH của sản phẩm trong thời gian lên men Mỗi loại vi sinh vật lên men đều thích ứng ở một độ acid khác nhau. Acid lactic được tạo ra trong quá trình sản xuất kim chi, khi ở nồng độ 0,5% đã có thể ức chế một số hoạt động của sinh vật lạ khác có ảnh hưởng đến quá trình sản xuất kim chi. Vậy nên thí nghiệm được bố trí nhằm mục đích xác định độ pH trong quá trình lên men tạo cảm quan tốt nhất. Lần lượt so sánh các mẫu thí nghiệm trong thời gian lên men từ 1 đến 5 ngày. Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.6 và hình 3.6 59
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Bảng 3. 6Ảnh hưởng của độ pH đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Mẫu Thời gian lên men (ngày) Độ pH (ở nhiệt độ phòng) 1 1 6,6 2 2 4,6 3 3 3,5 4 4 3 5 5 2,6 độ pH 7 6 5 độ pH 4 3 2 1 0 thời gian 0 1 2 3 4 5 6 (ngày) Hình 3.6Ảnh hưởng của pH trong thời gian lên men sản phẩm. Qua biểu đồ cho thấy: Vi khuẩn lactic phát triển mạnh, pH môi trường giảm xuống từ 4,6 đến 3,5 nên gây ức chế các vi khuẩn khác, chỉ còn vi khuẩn lactic phát triển, rau củ trở nên chua và có hương vị đặc trưng. Khi pH giảm xuống 3,0 thì vi khuẩn lactic cũng bị ức chế. Nếu sản phẩm bị nhiềm các nấm men dại, nấm mốc chịu muối thì chúng sẽ bắt đầu phát triển phân giải acid lactic thành CO2 và H2O. pH tăng lên, sản phẩm bắt đầu có váng, môi trường giảm chua, có mùi mốc và nhiều bọt khí. 60
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 3.1.2.5. Kết quả nghiên cứu xác định nhiệt độ bảo quản Vì trong điều kiện nghiên cứu hạn chế nên chỉ bố trí thí nghiệm ở hai nhiệt độ là nhiệt độ phòng (30 ± 2) và nhiệt độ ở tủ lạnh (3 ± 1) trong 2 tháng. Bảng 3.7 Bảng điểm cảm quan theo nhiệt độ thường và nhiệt độ thấp (trong tủ lạnh) Tổng điểm Ngày Nhiệt độ thường (30 ± 2) Nhiệt độ thấp (3 ± 1) 5 17,8 18,5 10 17,1 18,0 15 16,6 17,7 20 16,0 17,1 25 15,4 16,8 30 13,6 16,7 35 11,6 16,0 40 9,1 15,6 45 8,2 14,7 50 8,0 14,3 55 7,6 14,0 60 7,3 13,6 điểm cảm quan 20 nhiệt độ 18 16 thường 14 12 10 8 6 4 2 thời gian lên 0 men (ngày) 0 10 20 30 40 50 60 70 Hình 3.7. Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Nhìn vào đồ thị cho thấy: Các mẫu bảo quản ở nhiệt độ thường và nhiệt độ thấp đều có điểm cảm quan giảm dần theo thời gian bảo quản và bảo quản ở nhiệt độ thường điểm cảm quan giảm nhanh hơn so với nhiệt độ thấp. Sau 60 ngày bảo quản mẫu ở nhiệt độ thường, 61
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam điểm cảm quan giảm rất nhanh (từ 17,8 giảm xuống 7,3) lúc này chất lượng cảm quan của sản phẩm rất thấp (sản phẩm có màu đỏ sẫm, vị chua ái rất khó chịu, mùi chua gắt lấn át các mùi thơm khác, kim chi quá mềm). Vì ở 28 – 32°C vi khuẩn lactic vẫn hoạt động bình thường nhưng với nhiệt độ này cũng có tác dụng kích thích sự phát triển của các vi khuẩn như Butyric (30°C). Trong phạm vi thích hợp, nhiệt độ càng cao thì quá trình lên men càng mạnh, thích hợp cho sự hoạt động của vi khuẩn lactic, làm cho quá trình lên men xảy ra nhanh, kết quả là hàm lượng acid lactic và các acid khác tích tụ nhiều, làm cho kim chi quá mềm. Và khi pH quá thấp thì chính các vi khuẩn lactic cũng bị ức chế hoạt động, một số nấm men, nấm mốc có khả năng phân hủy acid lactic hoạt động làm pH tăng, tạo điều kiện cho vi sinh vật gây thối phát triển, làm giảm chất lượng của sản phẩm. Trong khi đó mẫu bảo quản ở nhiệt độ 2 – 4°C ức chế hoạt động của vi khuẩn butyric, bacteria coli và một số nấm mốc. Ở nhiệt độ này, quá trình lên men lactic không bị đình chỉ nhưng tiến hành rất chậm, sau 60 ngày bảo quản, chất lượng cảm quan của sản phẩm vẫn tốt là còn ở mức chấp nhận được là 13,6. Vì ở nhiệt độ thấp không thích hợp cho quá trình lên men lactic cũng như sự hoạt động của một số vi sinh vật có hại.Vì vậy chất lượng sản phẩm giảm không đáng kể. Do vậy, qua kết quả cảm quan chọn bảo quản ở nhiệt độ thấp để có giá trị sản phẩm tốt nhất. 3.1.2.6. Kết quả nghiên cứu xác định độ mặn của sản phẩm sau lên men Chọn mẫu đã được lên men 3 ngày và khảo sát độ mặn để xem độ mặn tối ưu nhất trong sản phẩm . Bảng 3.8. Kết quả sau khi chuẩn độ V mẫu V định V AgNO3 tiêu tốn (ml) V (ml) mức (ml) Bình 1 Binh 2 Bình 3 2 100 5 3,6 3,2 3,9 3,57 đị푛ℎ ứ 0,00585 1000 = ẫ % 푙 100 3,57 0,00585 1000 = 2 = 208,85 (g/l) = 2,0885% 5 62
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Trong đó: : Trung bình thể tích AgNO3 0,1 N tiêu hao trong 3 lần chuẩn độ (ml). V mẫu: Thể tích mẫu thực phẩm (ml). V định mức: Thể tích bình định mức (ml). V: Thể tích dung dịch đem đi chuẩn độ (ml). 0,00585: là số gam NaCl tương đương với 1ml dung dịch AgNO3. Nồng độ muối tối ưu trong thực là từ 2 – 3%. Vậy với kết quả 2,08% thì mẫu kim chi lên men sau 3 ngày ở nhiệt độ phòng đạt độ mặn thích hợp, tạo giá trị cảm quan tốt. 3.1.3. Kết quả xác định phối trộn các phụ gia 3.1.3.1. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ đường cho vào sản phẩm Nồng độ dịch đường cũng tạo điều kiện cho vi khuẩn lên men phát triển mạnh ở giai đoạn đầu nhưng nồng độ đường quá cao sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu, làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men, rượu hình thành nhiều sẽ ức chế tạp khuẩn và cả nấm men. Lượng đường lên men lactic tốt nhất là 1,5 – 3%, với một số rau quả có lượng đường thấp khoảng 0,7 – 1% thì khi làm phải cho thêm đường hoặc là phối hợp với loại nguyên liệu có hàm lượng đường cao hơn. Sau khi thu được sản phẩm ướp muối, thí nghiệm khảo sát lượng đường đem ướp. Thí nghiệm bố trí 5 mẫu với nồng độ đường 1%; 1,5%; 2%; 2,5% và 3% theo quá trình lên men. Khi lên men kết thúc, sản phẩm được đánh giá cảm quan.Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.9 và hình 3.9. Bảng 3. 9 Ảnh hưởng của tỷ lệ đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm. Điểm trạng Điểm màu Điểm mùi Điểm vị thái Tỷ lệ Điểm Mẫu đường Hệ Hệ Hệ Hệ tổng (%) số số số số Điểm Điểm Điểm Điểm quan quan quan quan trọng trọng trọng trọng 1 1 4,0 1 3,6 0,8 3,2 1 3,4 1,2 14,2 63
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 2 1,5 4,2 1 3,8 0,8 4,0 1 3,8 1,2 15,8 3 2 4,4 1 4,0 0,8 4,0 1 4,0 1,2 16,4 4 2,5 4,4 1 4,2 0,8 4,2 1 4,4 1,2 17,3 5 3 4,2 1 4,0 0,8 3,4 1 4,2 1,2 15,8 điểm cảm quan 5 điểm màu 4.5 4 điểm mùi 3.5 3 điểm vị 2.5 2 1.5 1 0.5 0 tỷ lệ đường 1 1.5 2 2.5 3 (%) điểm cảm quan điểm tổng 20 15 10 điểm tổng 5 0 tỷ lệ đường 0 2 4 6 (%) Hình 3.9. Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của tỷ lệ đường đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. 64
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Qua kết quả thu được cho thấy: Với mẫu 1, 2, 3 tỷ lệ đường là 1%, 1,5%, 2% thì sản phẩm có vị cay, mặn, kim chi giòn nhưng không đều. Với mẫu 4 tỷ lệ đường 2,5% thì sản phẩm có vị cay, mặn, ngọt hài hòa, kim chi giòn đều. Nếu tiếp tục tăng tỷ lệ đường như mẫu 5 thì sản phẩm cho vị quá ngọt, sự lên men nhanh hơn. Đường cho vào sản phẩm vừa có tác dụng tạo vị vừa có tác dụng thúc đẩy quá trình lên men lactic cho sản phẩm.Vị ngọt của đường sẽ trung hòa với vị mặn của muối, nước mắm, và các vị khác tạo ra vị hài hòa cho sản phẩm. Đường không độc đối với vi sinh vật, dung dịch đường có nồng độ thấp là môi trường dinh dưỡng của nhiều loại vi sinh vật. Khi tỷ lệ đường cho vào thấp, sản phẩm sẽ có vị ít đậm đà, mùi thơm kém, ít giòn. Điều này được giải thích là do khi hàm lượng đường thấp không đủ cơ chất cho vi khuẩn lên men lactic, do đó lượng acid lactic tạo ra ít, không đủ để ức chế các vi khuẩn có hại hoạt động tạo vị không đặc trưng, mùi cũng kém và trạng thái giòn không đều. Khi tỷ lệ đường càng tăng, cơ chất đầy đủ hơn làm quá trình lên men xảy ra đầy đủ, tạo ra lượng acid lactic phù hợp để ức chế các vi khuẩn gây hư hỏng sản phẩm. Và khi tỷ lệ đường 2,5% tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt nhất. Tuy nhiên lượng đường quá cao lại ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của sản phẩm, điều này thể hiện ở mẫu có tỷ lệ đường 3% sản phẩm có vị chua lấn át, mùi chua nồng. Như vậy chứng tỏ lượng đường trong môi trường lên men càng cao thì lượng acid lactic tạo ra càng nhiều. Với tỷ lệ đường thích hợp, quá trình khuếch tán sẽ làm cho đường ngấm vào kim chi tạo cho kim chi có vị mặn ngọt hài hòa. Qua kết quả cảm quan cho phép chọn tỷ lệ đường 2,5% là cho chất lượng cảm quan tốt nhất. 3.1.3.2. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước mắm cho vào sản phẩm Để tăng thêm hương vị đặc trưng cho sản phẩm, thí nghiệm đã nghiên cứu cho thêm một lượng nước mắm vào quá trình lên men. Thí nghiệm được bố trí 5 mẫu với tỷ lệ nước mắm cho vào là 6%; 7%; 8%; 9% và 10%. Kết quả thí nghiệm được diễn tả trên bảng 3.10 và hình 3.10 65
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam Bảng 3. 10 Bảng điểm cảm quan theo tỷ lệ nước mắm. Điểm trạng Điểm màu Điểm mùi Điểm vị Tỷ lệ thái nước Hệ Hệ Hệ Hệ Điểm Mẫu mắm số số số số tổng Điểm Điểm Điểm Điểm (%) quan quan quan quan trọng trọng trọng trọng 1 6 4,2 1 4,0 0,8 4,4 1 3,4 1,2 15,9 2 7 4,4 1 3,8 0,8 3,8 1 4,6 1,2 16,8 3 8 4,4 1 4,6 0,8 4,4 1 4,2 1,2 17,5 4 9 4,2 1 3,6 0,8 4,0 1 4,6 1,2 16,6 5 10 4,2 1 3,4 0,8 3,6 1 4,4 1,2 15,8 điểm cảm quan điểm màu 5 4.5 điểm mùi 4 điểm vị 3.5 3 điểm trạng 2.5 thái 2 1.5 1 0.5 0 tỷ lệ nước 7 8 9 10 11 mắm (%) 66
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam điểm cảm quan điểm tổng 18 17.5 17 16.5 16 điểm tổng 15.5 15 tỷ lệ nước 14.5 mắm (%) 7 8 9 10 11 Hình 3.10 Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của tỷ lệ nước mắm đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Qua kết quả thu được cho thấy: Với mẫu 1, 2 thì sản phẩm có màu trắng đỏ, vị nhạt, mùi thơm nhẹ, kim chi giòn. Với mẫu 3 thì sản phẩm có màu trắng đỏ, vị hài hòa, kim chi giòn, mùi thơm vừa. Với mẫu 4, 5 thì sản phẩm có màu trắng đỏ, vị mặn, kim chi giòn, mùi nồng. Từ kết quả thí nghiệm trên cho thấy tỷ lệ nước mắm có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm. Nước mắm có tác dụng tạo vị, ức chế vi sinh vật gây hư hỏng phát triển khi acid lactic chưa có nhiều trong giai đoạn đầu, đồng thời nước mắm còn tạo áp suất thẩm thấu để các gia vị ngấm vào trong nguyên liệu. Hàm lượng nước mắm thấp sản phẩm có vị nhạt nhẽo, vị chua lấn át các vị khác, trạng thái kim chi kém giòn. Hàm lượng nước mắm quá cao tạo cho sản phẩm có vị mặn chát, mùi thơm kém. Nguyên nhân là do hàm lượng nước mắm quá cao sẽ tạo áp suất thẩm thấu lớn, các vi sinh vật bị ức chế hoạt động, quá trình lên men bị kìm hãm, các vi sinh vật có khả năng gây hương cũng bị ức chế do đó mùi thơm của sản phẩm giảm, vị mặn tăng làm mất giá trị cảm quan cho sản phẩm. Vì vậy tỷ lệ nước mắm cho vào trong công đoạn phối trộn có ảnh hưởng quyết định đến mùi vị sản phẩm và quá trình lên men. Qua kết quả cảm quan cho thấy tỷ lệ nước mắm 8% là cho kết quả cảm quan cao nhất. 67
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam 3.1.3.3. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ ớt chuông cho vào sản phẩm Nhằm mục đích tăng độ cay, phát huy khả năng sát trùng của caspaicine trong ớt và tạo màu sắc đẹp cho sản phẩm. Thí nghiệm đã bố trí 5 mẫu nghiên cứu với lượng ớt chuông cho vào sản phẩm là 1% 2%; 3%; 4% và 5%.Kết quả thí nghiệm được tính trình bày ở bảng 3.11 và hình 3.11. Bảng 3. 11 Bảng điểm cảm quan theo tỷ lệ ớt chuông. Điểm trạng Điểm màu Điểm mùi Điểm vị thái Tỷ lệ Điểm Mẫu ớt bột Hệ Hệ Hệ Hệ số số số số tổng (%) Điểm Điểm Điểm Điểm quan quan quan quan trọng trọng trọng trọng 1 1 3,2 1 4,2 0,8 4,2 1 3,6 1,2 15,1 2 2 3,4 1 4,4 0,8 4,4 1 3,6 1,2 15,6 3 3 4,0 1 4,6 0,8 4,6 1 3,8 1,2 16,8 4 4 3,8 1 4,3 0,8 4,6 1 3,4 1,2 15,9 5 5 3,5 1 4,0 0,8 4,0 1 3,2 1,2 14,5 điểm cảm quan điểm màu 5 4.5 điểm mùi 4 điểm vị 3.5 điểm trạng thái 3 2.5 2 1.5 1 0.5 tỷ lệ ớt 0 chuông (%) 1 2 5 4 5 68
Nghiên cứu quy trình sản xuất kim chi thập cẩm Việt Nam điểm cảm quan điểm tổng 17 16.5 16 15.5 điểm tổng 15 14.5 tỷ lệ ớt chuông 14 (%) 0 1 2 3 4 5 6 Hình 3.11. Biểu đồ diễn tả ảnh hưởng của tỷ lệ ớt chuông đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Qua kết quả cảm quan cho thấy: Mẫu 1 với tỷ lệ ớt 1% thì kim chi không cay, mùi hăng cay nhẹ, màu sắc kim chi trắng bình thường. Mẫu 2 với tỷ lệ ớt 2% thì kim chi có mùi hăng, màu sắc đẹp hơn. Mẫu 3 với tỷ lệ ớt 3% thì kim chi có vị cay, vị ngọt đặc trưng của ớt chuông ,có vị hăng vừa và màu sắc xanh, đỏ đặc trưng rất đẹp. Mẫu 4 và 5 với tỷ lệ ớt 4%; 5% thì có màu sắc bắt mắt nhưng lấn át các màu sắc của rau quả khác, nhiều vị ngọt của ớt chuông, mùi hăng nồng quá mạnh gây khó ăn, không hài hòa với vị kim chi là chua cay như thông thường. Trong ớt có hàm lượng carotenoid khi phối trộn với hỗn hợp, nó sẽ ngấm vào kim chi làm cho kim chi chuyển sang màu đỏ đặc trưng, ở mức vừa phải sẽ tạo ra được màu sắc và mùi vị đặc trưng cho sản phẩm. Qua kết quả cảm quan ta thấy tỷ lệ ớt chuông 3% là cho giá trị cảm quan tốt nhất. 3.1.3.4. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ tỏi cho vào sản phẩm Trong tỏi có thành phần chủ yếu là tinh dầu chiếm khoảng 0,06 – 2%, chủ yếu là alixin (C6H10OS2) vừa có khả năng kích thích tiêu hóa, vừa có tính kháng sinh tác dụng mạnh đến vi khuẩn Staphylococcus, vi trùng thương hàn, lỵ, tả, 69