- NỒNG ĐỘ MUỐI BAN ĐẦU CỦA DỊCH LÊN MEN ĐẾN CHẤT LƯỢNG DƯA CẢI Nguyễn Văn Mười, Vương Tố Trinh và Trần Thanh Trúc 1. - dưa cải, lên men lactic, nhiệt độ chần, nồng độ NaCl, thời gian chần. - Dưa cải là một trong những sản phẩm truyền thống đặc trưng của Việt Nam. - Sản phẩm này được sản xuất ở quy mô hộ gia đình tại các làng nghề với quá trình chần nguyên liệu ở nhiệt độ sôi và thời gian không kiểm soát.. - Điều này dẫn đến các biến đổi đáng kể về đặc tính cấu trúc và màu sắc của sản phẩm. - Nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định ảnh hưởng kết hợp giữa nhiệt độ và thời gian chần trước khi muối chua cũng như nồng độ muối ban đầu trong dịch lên men đến chất lượng dưa cải theo hướng an toàn thực phẩm. - trong khi đối với nhiệt độ 80°C, 90°C được chần trong thời gian 30, 60 và 90 giây. - Sau khi chần, cải bẹ được lên men lactic ở 5 nồng độ muối khác nhau và 5,0. - Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc chần cải bẹ ở 70 °C trong thời gian 120 giây giúp sản phẩm có đặc tính cấu trúc tốt, màu sắc lên men tự nhiên và hương đặc trưng khi so sánh với mẫu đối chứng ngoài thị trường. - Thêm vào đó, sau 8 ngày lên men trong dung dịch có nồng độ muối NaCl ban đầu là 4,0% cho sản phẩm có chất lượng tốt nhất và đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm.. - Muối chua là một trong các phương pháp cổ điển được sử dụng để kéo dài thời gian bảo quản, góp phần đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm. - Chế độ tiền xử lý nhiệt (chần), điều kiện lên men như nhiệt độ, nồng độ muối, pH được xác định là các thông số cơ bản đặc trưng cho từng sản phẩm muối chua từ các nguyên liệu khác nhau và phương thức lên men riêng biệt (Constantinescu et al., 2004). - Lên men lactic từ các loại rau khác nhau đã được nghiên cứu ở nhiều nơi trên thế giới như bắp cải (Battcock &. - Ở Việt Nam, dưa cải được xem là một sản phẩm truyền thống và được khá nhiều người tiêu dùng ưa chuộng. - Vì vậy, chất lượng sản phẩm không đồng đều, không mang lại hiệu quả kinh tế cao, quan trọng nhất là vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm vẫn chưa được quan tâm đúng mức.. - Việc khảo sát thực trạng quy trình sản xuất dưa cải tại các làng nghề truyền thống cho thấy, nồng độ muối sử dụng thường dao động ở mức 3,5–4%, tuy nhiên thông số này có độ dao động rất lớn, phụ thuộc vào cách thức chế biến của từng hộ dân và chi phối bởi điều kiện thời vụ - cần thúc đẩy nhanh hay chậm quá trình lên men. - công đoạn chần thường được tiến hành ở nhiệt độ nước sôi và thời gian chần không được kiểm soát (Nguyễn Văn Mười et al., 2012). - Điều này dẫn đến tính không đồng đều về chất lượng của sản phẩm. - Các nghiên cứu cơ bản đã xác nhận, quá trình tiền xử lý và nồng độ muối ban đầu trong dịch lên men có ý nghĩa tích cực trong việc cải thiện đặc tính cấu trúc sản phẩm, tiến trình này sẽ tác động đến mô tế bào dẫn đến sự khác biệt về hàm lượng acid lactic sinh ra đồng thời ảnh hưởng đến cấu trúc, giá trị cảm quan của sản phẩm muối chua (Battcock &. - Đây là thông số quan trọng cần được khảo sát nhằm đánh giá hiệu quả của quá trình lên men.. - Chính vì thế, nghiên cứu ảnh hưởng của sự kết hợp giữa nhiệt độ, thời gian chần và nồng độ muối ban đầu trong dịch lên men đến chất lượng dưa cải theo hướng an toàn thực phẩm là mục tiêu và nội dung chủ yếu của khảo sát.. - pH dịch lên men Sử dụng máy đo pH Hana 212 (NMKL 179-2005) Hàm lượng acid toàn phần, tính. - 2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến chất lượng dưa cải. - Thí nghiệm được tiến hành nhằm xác định nhiệt độ và thời gian chần thích hợp để sản phẩm đạt chất lượng cao nhất. - Quá trình chần cải bẹ được khảo sát với 2 nhóm nhiệt độ (i) gia nhiệt ở hai mức nhiệt độ thấp (60°C, 70°C) kết hợp với thời gian gia nhiệt ở 3 mức độ: 60, 120 và 180 giây. - Cải sau khi xử lý sơ bộ, tiến hành chần ở các chế độ nhiệt độ và thời gian khác nhau như đã bố trí. - Sau đó, cho cải vào dụng cụ lên men, bổ sung dung dịch nước muối đã thanh trùng để nguội có nồng độ 3,5% NaCl (tỉ lệ cải bẹ và nước muối = 1 : 2 w/v), tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng (30. - Dừng quá trình lên men khi sản phẩm đạt đến độ pH và acid cần thiết. - 2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối trong dịch lên men đến quá trình muối chua. - Mục đích của thí nghiệm là xác định nồng độ muối thích hợp cho quá trình lên men dưa cải. - Cải bẹ được chần ở nhiệt độ và thời gian thích hợp lựa chọn từ thí nghiệm 1, tiến hành lên men tương tự như thí nghiệm 1, nhưng nồng độ muối trong dịch lên men được khảo sát ở 5 mức độ từ 3,0%. - Theo dõi sự thay đổi pH trong dịch lên men và hàm lượng acid theo thời gian và xác định đặc tính cấu trúc của sản phẩm cuối.. - 3.1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian chần đến độ ester hóa pectin (DE), cấu trúc và chất lượng cảm quan dưa cải. - Quá trình chần nguyên liệu giúp kích hoạt enzyme pectin methylesterase (PME) và tác động đến độ ester hóa của pectin, giúp cải thiện đặc tính cấu trúc sản phẩm (Tang &. - Bảng 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến độ ester hóa và đặc tính cấu trúc dưa cải. - Nhiệt độ chần (°C). - Thời gian chần (giây). - Đặc tính cấu trúc (H/H o. - Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, đặc tính cấu trúc của sản phẩm được duy trì ở mức 0,719 so với nguyên liệu tươi (H/H o = 0,719) trong khi dưa cải được chế biến từ nguyên liệu không qua tiền xử lý (mẫu đối chứng), chỉ có khả năng duy trì chưa đến 50% đặc tính cấu trúc ban đầu (tỷ lệ H/Ho là 0,472). - những giúp cải thiện độ cứng mà còn làm giảm thời gian lên men đối với sản phẩm dưa leo muối chua khi dưa leo được chần ở 77°C trong thời gian 3 phút.. - Mặc dù, quá trình chần cải bẹ trước khi muối chua ở nhiệt độ 70C trong thời gian 120 giây đã. - khẳng định hiệu quả tích cực trong việc duy trì đặc tính cấu trúc sản phẩm. - Tuy nhiên, giá trị cảm quan là một trong những yếu tố rất quan trọng giúp đánh giá chất lượng sản phẩm và sự chấp nhận của người tiêu dùng. - Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm được thể hiện ở Bảng 3.. - Bảng 3: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần đến giá trị cảm quan sản phẩm dưa cải. - Nhiệt độ chần (°C) Thời gian chần Cấu trúc Mùi vị Màu sắc Mức độ ưa thích. - Từ kết quả tổng hợp ở Bảng 3 cho thấy, điểm cảm quan của các sản phẩm qua tiền xử lý được đánh giá khá cao so với mẫu đối chứng, điều này một lần nữa khẳng định quá trình chần góp phần cải thiện chất lượng sản phẩm dưa cải. - Trong đó, dưa cải tương ứng với mẫu được chần ở nhiệt độ 70°C trong thời gian 120 giây có giá trị cảm quan cao nhất.. - Khi so sánh về cấu trúc của sản phẩm dưa cải, kết quả khảo sát cho thấy quá trình chần ở nhiệt độ thấp trong thời gian ngắn (nhiệt độ 60°C, 70°C trong thời gian 60, 120 giây) giúp cải thiện đáng kể cấu trúc sản phẩm khi so sánh với mẫu đối chứng và mẫu được chần ở nhiệt độ cao trong thời gian dài (80°C và 90°C trong thời gian 60 và 90 giây). - Điều này có thể là do nhiệt độ cao sẽ phá vỡ cấu trúc tế bào, protopectin trong nguyên liệu bị chuyển thành pectin hòa tan làm mềm cấu trúc sản phẩm (Van Buren, 1979).. - Đối với mùi vị của sản phẩm dưa cải, ứng với nhiệt độ chần càng cao trong thời gian chần càng dài và nhiệt độ càng thấp trong thời gian chần càng ngắn đều cho mùi vị của sản phẩm không tốt.. - Khi chần cải bẹ ở nhiệt độ 70°C trong thời gian 120 giây cho mùi vị sản phẩm tốt hơn, đây có lẽ là nhiệt độ và thời gian thích hợp giúp phá hủy các hợp chất gây nên mùi hăng, cay trong nguyên liệu. - đồng thời giúp tiêu diệt một số vi sinh vật có hại, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển vi khuẩn acid lactic do đó sẽ góp phần hình thành các hợp chất mùi cho sản phẩm (Huh &. - Bên cạnh đó, Bảng 3 cho thấy rằng, chần ở nhiệt độ thấp cho màu sắc của sản phẩm sáng đẹp hơn so với khi chần ở nhiệt độ cao.. - 3.2 Ảnh hưởng của nồng độ muối trong dịch lên men đến chất lượng dưa cải. - 3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ muối dung dịch ban đầu đến pH và hàm lượng acid của sản phẩm dưa cải. - Quá trình lên men cải bẹ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nồng độ muối, pH, mức độ yếm khí, nguồn nguyên liệu cũng như nhiệt độ lên men (Battcock &. - Muối đóng vai trò quan trọng trong việc khởi đầu của quá trình lên men, đồng thời có tác động đáng kể đến chất lượng sản phẩm. - Sử dụng nồng độ muối cao là nguyên nhân ức chế sự phát triển của các vi khuẩn không mong muốn và một phần vi khuẩn acid lactic. - Ở nồng độ muối thấp có thể dẫn đến sự tăng trưởng của các vi sinh vật không mong muốn và làm chậm sự tăng trưởng của vi khuẩn acid lactic dẫn đến giảm cấu trúc nên sản phẩm kém chất lượng (Jones &. - Vì vậy, việc tìm ra nồng độ muối thích hợp cho quá trình lên men. - sẽ góp phần cải thiện và ổn định chất lượng sản phẩm dưa cải. - Dừng quá trình lên men khi pH của dịch lên men đạt trong khoảng 3,0÷3,3. - giá trị pH trong dịch lên men và hàm lượng acid lactic được thể hiện ở Hình 1 và Hình 2.. - Hình 1: Ảnh hưởng nồng độ muối NaCl ban đầu trong dịch lên men đến pH sản phẩm Giá trị pH của dịch lên men là một trong. - những thông số quan trọng giúp theo dõi tiến trình và đánh giá hiệu quả của quá trình lên men. - Giá trị pH khi kết thúc quá trình lên men ở tất cả các mẫu đều dao động trong khoảng Battcock &. - Thời gian lên men ngắn nhất (5 ngày) đối với mẫu muối nhạt hơn (nồng độ muối ban đầu của dịch lên men là 3%) và dài nhất (10 ngày) đối với trường hợp sử dụng nồng độ muối tăng (5. - Thời gian lên men 7, 8 và 9 ngày tương ứng với nồng độ muối cải ban đầu là 3,5%. - Từ Hình 2 có thể nhận thấy, pH trong dịch lên men giảm nhanh sau 2 ngày muối cải và giảm chậm ở các ngày lên men tiếp theo. - Nhìn chung, ở mẫu có nồng độ muối cao (4,5%. - 5,0%) sẽ có giá trị pH cao hơn so với nồng độ muối thấp (3,0%. - Hình 2: Sự thay đổi nồng độ muối NaCl ban đầu trong dịch lên men đến hàm lượng acid toàn phần trong sản phẩm. - Thời gian (ngày). - Thời gian (ngày) 3,0%. - Ứng với sự giảm pH, hàm lượng acid lactic tăng nhanh và đạt cao nhất 0,56% khi lên men trong dịch có nồng độ 4,0%, khác biệt có ý nghĩa thống kê đối với các mẫu còn lại (Hình 2). - Khi tăng hay giảm nồng độ muối so với giá trị tối ưu đều làm giảm lượng acid lactic hình thành (Bomrungnok et al., 2007). - Điều này có thể là do ở nồng độ muối thấp 3,0% và 3,5% không đủ để ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại. - Mặt khác, ở nồng độ muối thấp gây áp suất thẩm thấu nhỏ nên chất dinh dưỡng khuếch tán vào dịch lên men ít vì vậy hàm lượng acid toàn phần sinh ra thấp. - Điều này cũng xảy ra đối với mẫu xử lý ở nồng độ muối cao (trường hợp khảo sát là 4,5% và 5,0%) làm ức chế vi sinh vật không mong muốn đồng thời ức chế một phần vi khuẩn acid lactic (Bomrungnok et al., 2007). - Trong trường hợp khảo sát, nồng độ muối NaCl ban đầu trong dịch lên men là 4,0% vừa đủ để gây ức chế đối với vi sinh vật không mong muốn vừa tạo môi trường thuận lợi cho vi khuẩn lactic phát triển. - Đồng thời, nồng độ muối này cũng đủ tạo áp suất thẩm thấu lên thành tế bào giúp dịch bào và các chất dinh dưỡng khuếch tán vào dung dịch nước muối. - Etchells (1944) đã xác nhận ảnh hưởng của nồng độ muối đến sự hình thành acid trong sản phẩm, hàm lượng acid thu được càng giảm khi nồng độ muối sử dụng càng cao.. - 3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch muối ban đầu đến cấu trúc sản phẩm. - Nồng độ muối trong sản phẩm sẽ tăng dần trong suốt quá trình lên men, thời gian lên men càng dài hàm lượng muối trong sản phẩm càng cao. - Nồng độ muối sử dụng không chỉ ảnh hưởng đến sự tăng trưởng vi khuẩn, hàm lượng acid mà còn quyết định đến cấu trúc sản phẩm (Bomrungnok et al., 2007). - Trên cơ sở đó, khảo sát ảnh hưởng nồng độ muối đến cấu trúc sản phẩm đã được tiến hành, kết quả thống kê được trình bày ở Bảng 4.. - Bảng 4: Ảnh hưởng của nồng độ muối dung dịch ban đầu đến cấu trúc của sản phẩm Nồng độ dung dịch. - Đặc tính cấu trúc tương đối (H/H o ) 3,0. - Từ kết quả thống kê ở Bảng 4 cho thấy sự khác biệt ở các nồng độ muối trong dung dịch ban đầu đến cấu trúc sản phẩm. - Nhìn chung, cải bẹ được lên men trong dung dịch muối NaCl 4,5% và 5,0%. - cho hiệu quả cải thiện cấu trúc sản phẩm tốt nhất, mức độ duy trì đặc tính cấu trúc của sản phẩm lần lượt ở 0,813 và 0,833 so với nguyên liệu tươi.. - Trong khi các mẫu lên men ở nồng độ muối thấp hơn (3,0% và 3,5. - Ở nồng độ muối 4,0% có thể duy trì cấu trúc 0,777 so với nguyên liệu, thấp hơn 0,56 về mức độ duy trì cấu trúc so với mẫu lên men ở nồng độ muối cao (trường hợp khảo sát 5,0. - Hơn nữa, xét về mặt cảm quan và dinh dưỡng, lên men ở nồng độ muối cao, sự duy trì hàm lượng vitamin C trong sản phẩm khá thấp, đồng thời tạo sản phẩm có vị mặn và màu sậm (số liệu không được thể hiện ở bài viết này). - (2007) cho thấy nồng độ muối thấp 3% đến 6% sẽ cho hàm lượng acid lactic, chất lượng cảm quan của sản phẩm dưa cải cao hơn so với khi muối chua ở nồng độ muối cao. - Rhee (1990) đã xác định ảnh hưởng của nồng độ muối đến chất lượng sản phẩm kim chi dưa leo, kết quả cho thấy rằng sản phẩm kim chi dưa leo lên men ở nồng độ 5% cho cấu trúc sản phẩm cao hơn mẫu được lên men ở nồng độ 2%. - Như vậy, trong điều kiện khảo sát, nồng độ muối 4% là thông số thích hợp giúp quá trình lên men ổn định và dưa cải có chất lượng tốt.. - Kết quả nghiên cứu cho thấy đặc tính cấu trúc và chất lượng cảm quan sản phẩm dưa cải được cải thiện đáng kể khi cải bẹ được chần ở 70 °C trong thời gian 120 giây. - Ngoài ra, cải bẹ được lên men trong dung dịch có nồng độ muối NaCl ban đầu là 4,0% sẽ giúp sản phẩm có thời gian lên men ngắn và duy trì đặc tính cấu trúc.