- ẢNH HƯỞNG CỦA KÍCH CỠ NGUYÊN LIỆU VÀ KHỐI LƯỢNG MẺ ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC DƯA LEO. - Kích cỡ dưa leo, lên men lactic, khối lượng mẻ lên men, pH dịch lên men, thời gian lên men. - Lên men lactic từ dưa leo là quá trình chịu ảnh hưởng bởi nhiều thông số kỹ thuật, trong đó, kích cỡ nguyên liệu và quy mô chế biến có tác động đến thời gian lên men cũng như chất lượng sản phẩm. - Ba cỡ dưa leo được khảo sát có khối lượng lần lượt nhỏ hơn 50 g, 50 ÷ 100 g và lớn hơn 100 g/trái. - Bên cạnh đó, dưa leo được lên men với nhiều kích cỡ trong cùng một mẻ và khối lượng mẻ thay đổi lần lượt là 1 kg, 3 kg và 5 kg cũng được tiến hành. - Kết quả thí nghiệm cho thấy, muối chua dưa leo có khối lượng dao động trong khoảng 50 ÷ 100 g/trái là tương đối ổn định với thời gian lên men 10 ngày và pH dịch lên men đạt giá trị 3,5. - Tuy nhiên, sự lên men lactic với các cỡ nguyên liệu khác nhau trong cùng một mẻ chỉ làm thay đổi thời gian lên men nhưng không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng dưa leo muối chua, kể cả trường hợp thay đổi khối lượng mẻ chế biến. - Trong đó, dưa leo muối chua là một sản phẩm truyền thống được sử dụng khá phổ biến. - dưa leo muối chua đã được quan tâm như nồng độ dung dịch muối, nhiệt độ, vi sinh vật cho quá trình lên men cũng đã được khảo sát. - Muối chua rau quả là quá trình thẩm thấu muối vào nguyên liệu và. - Chính vì thế, kích cỡ nguyên liệu có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả quá trình lên men.. - Hàm lượng đường khử trong dưa leo thay đổi theo kích cỡ (hay độ tuổi) nguyên liệu (McCombs et al., 1976 . - Bên cạnh đó, sự thay đổi cấu trúc dưa leo trong quá trình lên men được xem là có liên quan đến cấu trúc thành tế bào, độ ester hóa của pectin và các enzyme pectinolytic. - Hoạt động thủy phân quá mức của enzyme này có thể làm nhớt phần hạt của dưa leo trong quá trình lên men và bảo quản (Fleming, 1984). - Ngoài ra, kích cỡ nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến tốc độ thẩm thấu của các thành phần chất tan từ bên trong trái dưa ra bên ngoài, từ đó kích thước trái ảnh hưởng đến thời gian lên men. - Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tốc độ vận chuyển chất tan trong khi lên men dưa leo diễn ra thông qua các lỗ khí khổng trên bề mặt nguyên liệu (Fasina, Fleming &. - Tuy nhiên, sự khác biệt mật độ lỗ khí khổng trên dưa leo lại phụ thuộc vào kích cỡ nguyên liệu (Fleming, 1984).. - Chính vì thế, nghiên cứu ảnh hưởng kích cỡ nguyên liệu và khối lượng mẻ lên men đến quá trình lên men lactic dưa leo nhằm hoàn thiện quy trình chế biến dưa leo, tăng hiệu quả kinh tế cho các hộ sản xuất là nội dung và mục tiêu của khảo sát.. - 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu. - 2.2.1 Quy trình chế biến dưa leo muối chua tổng quát. - Quy trình tổng quát chế biến dưa leo muối chua tham khảo của Battcock và Azam-Ali (2001).. - Nguyên liệu dưa leo sau khi mua về được rửa sạch, xác định một số tính chất hóa lý ban đầu. - Xếp dưa leo vào dụng cụ lên men (đã rửa sạch, tiệt trùng). - Theo dõi quá trình đến khi dung dịch ngấm hoàn toàn vào phần thịt dưa leo và đạt giá trị pH, hàm lượng acid lactic cần thiết.. - 2.2.2 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng kích cỡ nguyên liệu đến quá trình lên men dưa leo muối chua. - Dưa leo được phân loại theo khối lượng với 3 kích cỡ (<50 g, 50 ÷ 100 g, >100 g). - Xác định ảnh hưởng của tính chất nguyên liệu ban đầu, mối tương quan giữa kích cỡ dưa leo và quá trình thẩm thấu qua sự thay đổi thời gian lên men, hàm lượng acid lactic và hàm lượng NaCl trong sản phẩm.. - 2.2.3 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của khối lượng mẻ lên men và kích cỡ nguyên liệu đến sự ổn định chất lượng dưa leo muối chua. - Thí nghiệm được thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá tác động quá trình lên men dưa leo với cùng kích cỡ (được lựa chọn từ thí nghiệm 1) và ở mẻ lên men gồm nhiều kích cỡ (3 loại kích cỡ với nhau) kết hợp với sự thay đổi khối lượng mẻ lên men (1 kg, 3 kg và 5 kg). - Xác định đường kính nguyên liệu (mm):. - Cấu trúc (g lực): Sử dụng thiết bị đo cấu trúc Texture Analyser, thể hiện qua độ cứng (g lực) của các mẫu dưa leo. - 3.1 Ảnh hưởng kích cỡ nguyên liệu đến quá trình lên men dưa leo muối chua. - Vì vậy, việc lựa chọn kích cỡ dưa leo thích hợp cho quá trình lên men sẽ góp phần tạo ra sản phẩm có chất lượng ổn định. - Kết quả phân tích thành phần hóa học ban đầu của dưa leo theo kích cỡ khối lượng được tổng hợp ở Bảng 1.. - Bảng 1: Thành phần hóa học nguyên liệu theo kích cỡ. - Chỉ tiêu Kích cỡ khối lượng (g/trái). - Từ kết quả thống kê ở Bảng 1 cho thấy, một số thành phần hóa học ban đầu theo kích cỡ nguyên liệu có khác biệt nhau ở mức ý nghĩa 5%. - Trước hết, có thể nói rằng dưa leo là nguyên liệu có độ ẩm rất cao, khoảng từ 94 ÷ 96%. - (2002) cũng đã kết luận kích cỡ dưa leo không ảnh hưởng đến hàm lượng acid ban đầu.. - Cùng với acid thì đường là một thành phần dinh dưỡng rất quan trọng, ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình lên men. - Kết quả tổng hợp ở Bảng 2 cũng cho thấy, hàm lượng đường ở các kích cỡ nguyên liệu đều phù hợp cho quá trình lên men. - Trong quá trình tăng trưởng, hàm lượng đường tăng do quá trình chuyển hóa các thành phần polysaccharide trong nguyên liệu thành đường (Fleming và McFeeters, 2002).. - Chỉ số DE tăng dần khi kích cỡ nguyên liệu tăng dần và đạt được cao nhất ở nguyên liệu có khối lượng lớn hơn 100 g . - Kết quả phân tích thành phần hóa học ban đầu của dưa leo theo kích cỡ khối lượng được tổng hợp ở Bảng 2.. - Bảng 2: Tính chất vật lý của dưa leo theo các kích cỡ khác nhau. - Từ kết quả thống kê ở Bảng 2 cho thấy, có sự khác biệt ý nghĩa về mặt cấu trúc ở 3 kích cỡ dưa leo khác nhau. - Độ cứng của nguyên liệu đạt được cao nhất là ở kích cỡ nhỏ hơn 50 g/trái (623,09 g lực), giảm dần ở 2 kích cỡ tiếp theo và thấp nhất là ở kích cỡ lớn hơn 100 g (546,34 g lực). - Sự giảm dần cấu trúc của nguyên liệu dưa leo theo kích cỡ có thể được giải thích là do trong quá trình tăng trưởng, protopectin không hòa tan chuyển hóa thành pectin hòa tan, làm giảm độ cứng chắc của vách tế bào thực vật (Van Buren, 1979).. - Hiệu quả quá trình truyền nhiệt trong khi chần và tốc độ thẩm thấu trong quá trình lên men dưa leo chịu ảnh hưởng rất lớn bởi đường kính nguyên liệu. - Theo Bảng 2, nguyên liệu ở các kích cỡ khối. - mức độ thuần thục của rau quả (Trần Thanh Trúc et al., 2008), điều này cũng đúng trong trường hợp nguyên liệu dưa leo.. - Khảo sát các yếu tố ban đầu là cần thiết cho việc lựa chọn nguyên liệu thích hợp cho quá trình lên men, tuy vậy để có cơ sở chính xác hơn thì cần phải tiến hành thí nghiệm lên men với các mẫu kích cỡ dưa leo khác nhau. - Vì thế, 3 kích cỡ dưa leo riêng lẻ được xử lý sơ bộ, loại bỏ các trái bầm dập, sâu bệnh, tiền xử lý ở 60 °C trong 5 phút và được lên men ở nồng độ muối 4%. - Giá trị pH cuối của dịch lên men và hàm lượng acid lactic trong sản phẩm dưa leo muối chua được trình bày ở Bảng 3.. - Bảng 3: Ảnh hưởng kích cỡ nguyên liệu dưa leo đến sự thay đổi giá trị pH của dịch lên men và hàm lượng acid lactic trong sản phẩm. - 100 Thời gian lên men 8 ngày 10 ngày 13 ngày. - Tuy nhiên, kích cỡ nguyên liệu khác nhau ảnh hưởng đến thời gian kết thúc quá trình lên men. - Kích cỡ càng lớn thời gian lên men càng dài. - Hàm lượng acid lactic sinh ra khi lên men dưa có kích cỡ khác nhau cũng có sự khác biệt là do hoạt động của vi khuẩn acid lactic khác nhau. - Acid trong sản phẩm dưa leo có khối lượng nhỏ (hơn 50 g/trái) và lớn (hơn 100 g/trái) không có sự khác. - Để hiểu rõ hơn quá trình thẩm thấu và khuếch tán các chất dinh dưỡng từ trong nguyên liệu ra ngoài dung dịch lên men và ngược lại, việc theo. - dõi sự thay đổi hàm lượng muối trong dưa theo thời gian lên men được thực hiện. - Dựa vào đồ thị Hình 1 có thể thấy, hàm lượng muối trong dưa leo ở cả 3 kích cỡ đều tăng dần theo thời gian lên men. - Đồng thời, từ đồ thị cũng thể hiện kích cỡ dưa leo có ảnh hưởng đến tốc độ hấp thu muối vào trong nguyên liệu. - Quá trình vận chuyển chất tan vào trong và ra ngoài dưa leo có sự khác biệt nhau ở 3 kích cỡ được giải thích là do đường kính nguyên liệu có ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình thẩm thấu. - Trong quá trình muối chua dưa leo, khi đường kính nguyên liệu càng tăng thì tốc độ thẩm thấu giảm dần (các yếu tố khác được giữ cố định).. - Hình 1: Sự thay đổi hàm lượng muối NaCl trong dưa leo theo thời gian lên men ở 3 kích cỡ nguyên liệu khác nhau. - Đồng thời, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng quá trình vận chuyển chất tan trong dưa leo được thực hiện thông qua các lỗ khí khổng tồn tại trên bề mặt nguyên liệu (Fleming, 1984). - Khi kích cỡ nguyên liệu càng lớn thì mật độ các lỗ khí khổng trên bề mặt càng giảm, dẫn đến tốc độ thẩm thấu giảm dần cùng với sự gia tăng kích cỡ dưa leo.. - Sau quá trình lên men, việc đo đạc cấu trúc sản phẩm cũng là yếu tố quan trọng để đánh giá chất lượng dưa leo muối chua. - Nguyên liệu nhỏ hơn 50 g/trái cho cấu trúc sản phẩm không có sự khác biệt so với kích cỡ 50 ÷ 100 g/trái, mặc dù hàm lượng muối trong sản phẩm. - Độ cứng của dưa leo có khối lượng lớn hơn 100 g giảm nhiều nhất so với nguyên liệu ban đầu (H/H là do hàm lượng muối thấm vào trong nguyên liệu thấp (2,01. - Bên cạnh đó, thời gian lên men 0,0. - Thời gian lên men (ngày). - dưa leo nguyên liệu có khối lượng lớn hơn 100 g/trái thường dài, không thích hợp cho việc chế biến ở quy mô lớn. - (1958) (trích dẫn bởi Etchells et al., 1973) cũng đã khuyến cáo ở nguyên liệu dưa leo càng nhỏ số lượng enzyme pectinolytic từ nấm mốc xuất hiện. - nhiều ở phần đầu của dưa leo (phần đầu còn sót hoa lại). - Hình 2: Sự thay đổi độ cứng chắc của dưa leo muối chua ở 3 kích cỡ nguyên liệu khác nhau Đồng thời, vì tính kinh tế nên nguyên liệu có. - Từ các kết quả thu nhận được, có thể kết luận, nguyên liệu dưa leo có kích cỡ trong khoảng từ 50 ÷ 100 g/trái sẽ được lựa chọn là nghiệm thức tối. - ưu để hoàn thiện quy trình chế biến dưa leo muối chua.. - 3.2 Ảnh hưởng của khối lượng mẻ lên men và kích cỡ nguyên liệu đến sự ổn định chất lượng dưa leo muối chua. - Ở thí nghiệm này, quá trình muối chua dưa leo được thực hiện với dịch lên men ban đầu gồm NaCl 4% và bổ sung muối CaCl 2 ở nồng độ 0,2%, tỷ lệ nguyên liệu và dịch ngâm cũng được cố định 1:1 (w/v).. - Bảng 4: Ảnh hưởng khối lượng mẻ lên men và kích cỡ nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm dưa leo muối chua. - Kích cỡ nguyên liệu Khối lượng mẻ lên men. - Thời gian kết thúc lên men (ngày). - Cùng kích cỡ. - Khác kích cỡ. - Bên cạnh việc thay đổi khối lượng mẻ lên men từ 1 đến 5 kg, nguyên liệu dưa leo được khảo sát với 2 phương thức (i) muối chua dưa leo có kích cỡ. - <50 g/trái 50-100 g/trái >100 g/trái Kích cỡ nguyên liệu. - Từ bảng kết quả dễ nhận thấy rằng có sự khác biệt về hiệu quả lên men khi có sự phân loại kích cỡ nguyên liệu ban đầu. - Ở mẻ lên men với kích cỡ nguyên liệu tương đồng (50 ÷ 100 g/trái, được lựa chọn tối ưu từ thí nghiệm 1) có thời gian kết thúc quá trình lên men ngắn hơn (đạt 10 ngày). - Riêng với mẻ lên men với nhiều loại kích cỡ khác nhau, có thời gian lên men dài hơn (13 ngày). - Điều này được giải thích là do với nguyên liệu cùng kích cỡ quá trình thẩm thấu các chất tan diễn ra gần như nhau nên có sự lên men đồng đều (Fasina et al., 2002). - Ở mẫu được lên men với 3 kích cỡ nguyên liệu khác nhau, do mẫu không có sự đồng nhất về khối lượng cũng như đường kính quả, nên tốc độ thẩm thấu các chất tan cũng không giống nhau.. - Kết quả ở Bảng 4 cũng đã cho thấy hàm lượng acid lactic ở các mẻ lên men với nhiều kích cỡ khác nhau cao hơn khi lên men cùng kích cỡ. - Điều này có thể là do ở nguyên liệu có kích cỡ nhỏ hơn hoàn tất quá trình lên men trước nhưng vẫn còn ngâm trong dung dịch nên chất tan thất thoát ra ngoài (Battcock và Azam-Ali, 2001).. - Kết quả ở Bảng 4 cũng cho thấy, khối lượng mẻ lên men không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. - Hàm lượng muối và hàm lượng acid ở các mẻ lên men có khối lượng khác nhau không khác biệt nhau nhiều. - Tuy nhiên, ở các mẻ lên men nhiều kích cỡ khác nhau do hàm lượng acid lactic hình thành nhiều nhưng hàm lượng muối ngấm vào sản phẩm lại ít nên cấu trúc không được duy trì tốt như trường hợp lên men với cùng kích cỡ nguyên liệu.. - Kích cỡ nguyên liệu từ 50 ÷ 100 g/trái là thích hợp nhất cho quá trình muối chua dưa leo