Đề tài Công nghệ sản xuất Thái Nham (xúc xích lên men Thái Lan)

Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 1 MỤC LỤC 1. Giới thiệu chung----------------------------------------------------------------------------------2 2. Nguyên liệu----------------------------------------------------------------------------------------4 2.1. Nguyên liệu chính------------------------------------------------------------------------4 2.2. Phụ liệu------------------------------------------------------------------------------------6 2.3. Phụ gia-------------------------------------------------------------------------------------7 3. Giống vi sinh vật--------------------------------------------------------------------------------11 3.1. Mô tả khái quát-------------------------------------------------------------------------11 3.2. Tiêu chuẩn chọn giống----------------------------------------------------------------11 3.3. Đề xuất giống----------------------------------------------------------------------------11 4. Quy trình công nghệ---------------------------------------------------------------------------14 5. Giải thích quy trình công nghệ--------------------------------------------------------------15 5.1. Xử lý sơ bộ-------------------------------------------------------------------------------15 5.2. Chần ha heo-----------------------------------------------------------------------------15 5.3. Cắt sợi------------------------------------------------------------------------------------16 5.4. Xay thô-----------------------------------------------------------------------------------17 5.5. Xay nhuyễn------------------------------------------------------------------------------17 5.6. Nhào trộn--------------------------------------------------------------------------------19 5.7. Nhồi định lượng------------------------------------------------------------------------20 5.8. Lên men----------------------------------------------------------------------------------21 6. Sản phẩm-----------------------------------------------------------------------------------------24 6.1. Thành phần dinh dưỡng -------------------------------------------------------------25 6.2. Yêu cầu sản phẩm----------------------------------------------------------------------25 7. Thành tựu công nghệ--------------------------------------------------------------------------27 8. Tài liệu tham khảo-----------------------------------------------------------------------------28 Danh mục sơ đồ Sơ đồ 1 : Quy trình công nghệ--------------------------------------------------------------------14 Sơ đồ 2 : Cơ chế lên men lactic-------------------------------------------------------------------23 Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 2 Danh mục hình Hình 1 : Thái nham-----------------------------------------------------------------------------------3 Hình 2 : Thịt heo--------------------------------------------------------------------------------------4 Hình 3 : Gạo -------------------------------------------------------------------------------------------6 Hình 4 : Tỏi---------------------------------------------------------------------------------------------7 Hình 5 : Tiêu-------------------------------------------------------------------------------------------8 Hình 6 : Ớt mắt chim---------------------------------------------------------------------------------9 Hình 7 : Lactobacillus curvatus------------------------------------------------------------------12 Hình 8 : Máy cắt da---------------------------------------------------------------------------------16 Hình 9 : Máy xay thô--------------------------------------------------------------------------------17 Hình 10 : Thiết bị xay thịt Meat Mincer 32-98 C/E700 SE---------------------------------18 Hình 11 : Máy trộn----------------------------------------------------------------------------------20 Hình 12 : Máy nhồi định lượng-------------------------------------------------------------------21 Hình 13 : Thái nham--------------------------------------------------------------------------------24 Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 3 1. Giới thiệu chung 1.1. Khái niệm Nham là một loại xúc xích lên men của Thái Lan, gần giống với nem chua của Việt Nam, được chế biến từ thịt heo nạc, da heo, gạo nấu chín (cooked rice) và các gia vị cần thiết, được bọc trong lá chuối hoặc vỏ bọc tổng hợp và lên men trong 3-5 ngày bằng hệ vi sinh vật tự nhiên, có thể đem chế biến thành các món ăn khác hoặc ăn sống. Hình 1 : Thái nham Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 4 1.2. Tình hình sản xuất Hiện nay Nham được chế biến thủ công tại Thái Lan và một số nước châu Á và châu Âu Sản lượng Nham trên thế giới hàng năm là 900.000 tấn/năm 2. Nguyên liệu 2.1. Nguyên liệu chính Nguyên liệu chính để chế biến nham là thịt heo nạc và da heo 2.1.1. Thịt heo Hình 2 : Thịt heo Thành phần hóa học trong 100 g thịt heo nạc - Nước : 72 g - Protein : 20 g - Lipid : 7 g Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 5 - Glucid : 0,4 g - Tro : 0,6 g - Năng lượng : 143 Kcal Tiêu chuẩn lựa chọn thịt : - Thịt heo mới giết mổ không quá 4 giờ, độ đàn hồi cao - Không còn sót gân, xương, sụn, lông, cơ không bầm dập - Bao bì kín, sạch sẽ - Thịt không dính vật lạ Tiêu chuẩn vi sinh - Tổng số vi sinh vật hiếu khí ≤ 106/g - E. coli ≤ 100/g - Staphilococus aureus ≤ 100/g - Salmonella 0/g Vai trò của thịt - Tạo giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm - Tạo cấu trúc, hình thái cho sản phẩm nhờ cấu trúc của thịt và sự tạo gel - Tạo mùi vị đặc trưng 2.1.2. Da heo Cấu tạo của da heo : Cấu tạo chủ yếu từ protein khung mạng: collagen và elastin. - Collagen: dạng sợi, không tan trong nước, dung dịch muối, kiềm loãng, không đàn hồi. - Elastin: dạng sợi, bền acid, base và protease, chỉ bị thủy phân một phần bởi papain Vai trò của da heo - Chất độn. Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 6 - Chất kết dính các phần tử trong mô cơ. - Giúp định hình sản phẩm. - Làm tăng giá trị cảm quan, tăng độ giòn, dai… Tiêu chuẩn chọn da heo - Da phải được cạo sạch lông, lạng sạch mỡ - Không có vết bầm, tím - Không quá cứng, khô - Không dùng da heo nái, heo nọc 2.2. Phụ liệu Hình 3 : Gạo Gạo được sử dụng làm chất độn và chất đồng tạo gel Thành phần hóa học trong 100g gạo : - nước : 12 g - tinh bột : 74,5 g - đường và dextrin :1,7 g Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 7 - protein : 7,9 g - lipid : 1 g - cellulose : 0,4 g - tro : 2,5 g Vai trò của gạo : - Làm chất độn cho nham - Làm tăng độ kết dính - Giúp gel protein tăng độ cứng và độ đàn hồi Tiêu chuẩn lựa chọn gạo : - Độ ẩm ≤ 14% - Độ bóng cao - Không có nấm mốc, sâu mọt 2.3. Phụ gia 2.3.1. Tỏi Thành phần hóa học của tỏi : Chất kháng sinh allicin - Iốt và tinh dầu. Hình 4 : Tỏi Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 8 - Trong tỏi tươi không có allicin mà có alliin, khi bị xay nhuyễn alliin bị thủy phân thành allicin Vai trò của tỏi : - Là gia vị để ướp, khử mùi hay tạo mùi. - Tác dụng diệt khuẩn mạnh đối với các vi sinh vật: Staphylococus, Salmonella, Shigella… 2.3.2. Tiêu Hình 5 : Tiêu Thành phần hóa học của tiêu - Tinh dầu - Có 2 loại alkaloid là: piperin và chavicine. - Cellulose và muối khoáng - Phitocide: có tính kháng sinh thực vật. Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 9 Vai trò của tiêu - Tạo vị cay - Kháng vi khuẩn - Kháng nấm mốc - Kích thích tiêu hóa 2.3.3. Ớt Loại ớt được sử dụng để chế biến Nham tại Thái Lan là ớt mắt chim (bird’s eye chili) Hình 6 : Ớt mắt chim Chứa tinh dầu, vitamin C, vitamin K, β-caroten, một số chất khoáng… Alkaloid tạo mùi thơm và tạo vị cay. Chứa Phitocide là chất kháng sinh thực vật. 2.3.4. Đường saccharose Vai trò của đường - Đường có tác dụng tạo vị ngọt cho sản phẩm, làm dịu vị muối, làm mềm thịt. - Là chất phụ gia làm giảm hoạt tính của nước. - Kết hợp với muối làm tăng áp suất thẩm thấu, kìm hãm hoạt Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 10 động của một số vi sinh vật khi bảo quản. - Đường có khả năng liên kết với nước bằng liên kết hydro, biến nước tự do thành nước liên kết góp phần làm giảm hoạt tính của nước, ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Chỉ tiêu dùng đường - Dạng tinh thể tương đối đều, tơi khô, không vón - Tinh thể cũng như dung dịch đường trong nước cất có vị ngọt, không có mùi vị lạ - Tất cả tinh thể đều trắng óng ánh. Khi pha trong dung dịch nước cất thì thu được dịch trong suốt. - Hàm lượng saccharose theo % khối lượng khô ≥ 99,3% 2.3.5. Muối NaCl Muối được dùng để tạo vị mặn làm tăng giá trị cảm quan cho xúc xích, làm tăng khả năng kết dính của actin và myosin. Ngoài ra muối còn có tính sát khuẩn nhẹ, góp phần làm giảm sự phát tiển vi sinh vật gây hại. Tiêu chuẩn của muối trong chế biến : - Trắng, trong - Không có mùi - Khô ráo, tơi đều, trắng sạch - Dung dịch muối 5% có vị mặn thuần khiết, không có vị lạ - Kích thước hạt 1÷15 mm - Hàm lượng NaCl theo % khối lượng khô > 97% Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 11 3. Giống vi sinh vật 3.1. Mô tả khái quát Các chủng vi sinh vật được sử dụng trong Nham thương mại là L. acidophilus, L. acidophilus, L. cellobiose, L. plantarum, L. pentosus, L. cellobiose, L. Plantarum, L. pentosus, L. curvatus, L. saki, L. delbrückii, L. paracasei curvatus, L. saki, L. delbrückii, L. paracasei, L. brevis, Micrococcus varians ,nấm men và nấm mốc. 3.2. Tiêu chuẩn chọn giống - Không sinh độc tố - Tỉ lệ hàm lượng các sản phẩm trao đổi chất cân đối, ảnh hưởng tốt đến giá trị cảm quan - Khả năng thích nghi nhanh và tốc độ sinh trưởng cao, hạn chế nhiễm - Điều kiện nuôi cây đơn giản, rẻ - Sự ổn định của các hoạt tính trao đổi chất cao, không bị mất trong thời gian dài 3.3. Đề xuất giống Chủng VSV sử dụng là Lactobacillus curvatus Đặc điểm của Lactobacillus curvatus : - Trực khuẩn nhỏ, ngắn, có thể tạo chuỗi, không chuyển động, gram (+) - Có thể lên men đc các loại đường glucose, fructose, mannose, galactose, saccharose, maltose, lactose, salicin. - Trong quá trình lên men chúng có thể tạo ra D-acid lactic - Nhiệt độ tối ưu : 30 - 35 oC - pH tối ưu : 5,5 - 6,5 Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 12 Hình 7 : Lactobacillus curvatus Chủng Lactobacillus curvatus có ưu điểm hơn so với giống VSV lên men tự nhiên - Sinh tổng hợp acid lactic nhiều hơn, rút ngắn thời gian lên men - Các hợp chất dễ bay hơi như ethyl butanoate và 3-hydroxy-2-butanone được tạo ra nhiều, tạo nên hương thơm đặc trưng. Sản phẩm trao đổi chất chính của vi khuẩn lactic là acid lactic * Acid lactic Công thức hóa học của acid lactic là CH3CHOHCOOH. Khối lượng phân tử 98,08 nhiệt độ sôi 122 oC Điểm tan 17 oC Là chất hữu cơ không màu, mùi nhẹ, tan trong nước và trong cồn. Acid lactic còn có tên gọi khác là 1 – hydroxyethanol cacoxylic hay acid 2 – hydroxypropanoic. Trong cấu tạo phân tử của chúng có một carbon bất đối xứng nên chúng có hai đồng phân quang học : D-acid lactic và L-acid lactic. Hai đồng phân quang học này có tính chất hóa lý giống nhau, chỉ khác nhau khả năng làm quay mặt phẳng phân tử ánh sang, một sang phải, một sang trái. Do đó tính chất sinh học của chúng hoàn toàn khác nhau. Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 13 COOH COOH H C OH OH C H CH3 CH3 L-acid lactic D-acid lactic Loại L-acid lactic ở dạng tinh thể. Chúng có khả năng tan trong nước, tan trong cồn etylic, tan trong eter, không tan trong CHCl3. Nhiệt độ nóng chảy 28 oC, góc quay cực ở 15 oC là 2,67o Loại D-acid lactic là dạng tinh thể, tan trong nước, tan trong cồn. Nhiệt độ nóng chảy là 28oC, nhiệt độ sôi 103 oC, góc quay cực ở 15 oC là -2,26o. Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 14 4. Quy trình công nghệ Sơ đồ 1 : Quy trình công nghệ Làm sạch Xay Nhào trộn Thịt heo Xay thô Xay nhuyễn Gia vị Cắt sợi Chần Nước Xử lý Da heo Nhân giống Vi khuẩn Lactobacillus Nhồi định lượng Lên men Bao gói Vỏ bọc tổng hợp Thính gạo Xử lý Làm nguội Nham thành phẩm Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 15 5. Giải thích quy trình công nghệ 5.1. Xử lý sơ bộ: Quá trình xử lý sơ bộ được tiến hành bằng phương pháp thủ công: - Thịt heo làm sạch đem lọc bỏ gân mỡ thừa chỉ lấy phần thịt nạc và cắt thành từng miếng=> mục đích của quá trình này là loại bỏ các tạp chất để giảm thiểu vi sinh vật chuẩn bị cho quá trình xay thịt, tách mỡ để tăng hiệu quả khi lên men, dễ định hình sản phẩm đồng thời tăng thời gian bảo quản Nham(tránh các phản ứng oxi hóa),tăng giá trị cảm quan. - Da heo đem rữa sạch cạo lông thật kỹ=> mục đích loại bỏ tạp chất tăng giá trị cảm quan. 5.2. Chần da heo: - Da heo sau khi rửa sạch, cạo lông sạch sẽ, cắt miếng cỡ 10x 10 cm. Chần ở nhiệt độ khoảng 800C, trong thời gian 10-12 phút. Chú ý tránh để da chín quá sẽ gây nhớt làm khó khăn cho quá trình thái nhỏ, dễ bị mềm làm mất độ giòn cho sản phẩm sau này. Dùng dao lạng mỡ còn sót để tránh sản phẩm sau này sẽ còn phần mỡ này làm giảm giá trị cảm quan và giảm thời gian bảo quản=>mục đích của quá trình này là làm chín da heo tiêu diệt vi sinh vật gây hại và không có lợi trong quá trình lên men. Colagen trong da khi đun nóng chuyển thành gelatin là chất đông keo giúp định hình sản phẩm ,tăng giá trị cảm quan. Làm nguội,để ráo: - Da heo sau khi đem luộc được cho vào nước lạnh làm nguội từ 1-2h và để ráo nước=>mục đích của quá trình này làm tăng độ giòn và dai của da tăng giá trị cảm quan,đồng thời giảm bớt nước (vì nước là môi trường có lợi cho các vi sinh vật phát triển, có thể gây ức chế quá trình lên men bởi các vi sinh vật không mong muốn). Ta có thể sử dụng da heo lạnh đông vì khi đó có thể loại bỏ được một ít nước liên kết trong da tăng hiệu quả khi lên men. Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 16 5.3. Cắt sợi: - Da heo sau khi làm nguội được cho vào thiết bị cắt da Tabletop Cutter cắt thành từng miếng có kích thước dài 20mm dày 2-3 mm, sợi da heo sẽ tạo nên độ dòn và dai đặc trưng của sản phẩm khi lên men,không nên cắt quá nhỏ sản phẩm sẽ bị vụn hoặc quá to sẽ gây khó khăn cho quá trình bao gói làm mất tính cảm quan. Hình 8 : Máy cắt da Các thông số làm việc của máy tabletop cutter : -Nguồn điện: 220V/50Hz -Công suất: 500W -Năng suất: 800kg/h Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 17 -Độ dày lát: 2.8mm 5.4. Xay thô ; Mục đích : Quá trình xay thô nhằm tạo cho thịt có kích thước 3 – 5 mm để chuẩn bị cho quá trình xay nhuyễn Thiết bị xay thô là máy mincer Thịt sau khi được xử lý sẽ được đưa vào chảo nhập liệu của máy mincer, tại đây thịt sẽ được hệ thống trục vít đẩy đi đến lưỡi dao cắt gắn đồng trục với trục vít và sẽ được cắt nhỏ. Hình 9 : Máy xay thô 5.5. Xay nhuyễn: - Để chuẩn bị cho quá trình xay nhuyễn, các thành phần phụ gia được phối trộn theo phần Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 18 trăm khối lượng Nham như sau : saccharose (0,5%), tỏi tươi (5%), natri-clorua (2,3%), ớt(2%), tiêu(1%), gạo nấu chín(3%). - Quá trình xay nhuyễn đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất Nham .Quá trình này nhằm mục đích tạo nên một hệ nhũ tương bền của các thành phần nguyên liệu có trong Nham: thịt nạc, phụ gia, gia vị… tạo nên một hệ nhủ tương đồng nhất. Quá trình này ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trình sau này, nếu như quá trình xay nhuyễn không được tốt,nguyên liệu không được xay nhuyễn thì sẽ rất khó khăn cho quá trình nhồi. Hơn nữa nếu không xay nhuyễn nguyên liệu, hệ nhũ tương tạo thành không bền sẽ ảnh hưởng đến quá trình tạo gel của protein khi bị biến tính, làm cho sản phẩm căng không đều, giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Hình 10 : Thiết bị xay thịt Meat Mincer 32-98 C/E700 SE Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 19 Thông số làm việc của máy: +Thời gian: 10 phút/mẻ. +Kích thước của hạt thịt trước khi xay nhuyễn:𝝋𝝋 = 𝟑𝟑 − 𝟓𝟓𝟓𝟓𝟓𝟓 +Kích thước của hạt thịt sau khi xay nhuyễn:𝜑𝜑 = 0,2− 0,5𝑚𝑚𝑚𝑚 5.6. Nhào trộn Thịt heo và gia vị sau khi xay nhuyễn sẽ được đưa qua máy nhào trộn với da heo đã cắt sợi. Tỉ lệ thịt heo và da heo là 70 : 30 Đồng thời canh trường vi khuẩn Lactobacillus Curvatus sau khi nhân giống cũng được đưa vào máy trộn. Tỉ lệ thành phần hỗn hợp sau khi trộn như sau : - Thịt heo : 60,3% - Da heo : 25,9% - Gạo : 3% - Tỏi : 5% - Ớt : 2% - Muối NaCl : 2,3% - Đường saccharose : 0,5% Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 20 Hình 11 : Máy trộn 5.7. Nhồi định lượng Quá trình nhồi nhằm tạo cho sản phẩm có hình dạng , kích thước ổn định và đồng nhất . Ngoài ra , quá trình nhồi ( chân không ) cộng với việc vô bao bì còn có tác dụng hạn chế sự xâm nhập của oxy và các loại vi sinh vật gây hại cho sản phẩm. Hơn nữa, quá trình nhồi & vô bao bì còn làm cho sản phẩm có độ kết dính cao, đồng thời cố định gel và làm cho sản phẩm căng đều, tăng giá trị cảm quan . Quá trình vô bao bì tạo môi trường kín, yếm khí cho hoạt động lên men của vi khuẩn sau này. Toàn bộ quá trình được thực hiện ở chế độ chân không nhằm hạn chế tối đa sự nhiễm khuẩn cho sản phẩm . Bao bì sử dụng trong quá trình nhồi định lượng là bao bì plastic trong suốt còn gọi là betan casing. Betan là loại plastic có chứa loại protein đặc biệt có khả năng co dãn cao, thích hợp cho tất cả các loại xúc xích. Betan rất chắc và bền, chịu được các thử thách về lực nhồi và bấm kẹp, đảm bảo sản phẩm không bị nhăn, luôn chắc chắn. Máy nhồi là máy vacuum filler : Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 21 Hình 12 : Máy nhồi định lượng Thông số làm việc : +Nhiệt độ máy 40o C +Áp suất dư:0,2-0,3at. +Năng suất: 80 cây loại 70g/phút hay 110 cây loại 40g/phút. Sau khi định hình, sản phẩm được đưa vào bồn nước để làm nguội, sau đó xếp vào các khay chứa để vận chuyển vào thiết bị lên men. 5.8. Lên men Quá trình lên men nhằm tạo cho nham có một độ chua thích hợp, làm giảm pH của sản phẩm, protein bị biến tính hoàn toàn, làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm. Ngoài ra môi trường pH thấp còn làm ức chế một số loài vi sinh vật, ức chế enzyme, Nham có thể bảo quản được một thời gian nhất định. Quá trình lên men Nham là quá trình vi khuẩn Lactobacillus curvatus sử dụng cơ chất là đường glucose có trong các mô thịt và đường saccharose bổ sung ban đầu, để cho ra sản phẩm là acid lactic. Ngoài ra Lactobacillus curvatus còn sinh tổng hợp các chất hương là các hợp chất dễ bay Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 22 hơi (mô tả mùi) : - Andehit : 3-methylbutanal : mùi trái cây hexanal : mùi béo, trái cây chín heptanal : béo, trái cây, giống cognac - Xeton : 3-hydroxy-2-butanone : mùi kem, bơ - Rượu : 1-octen-3-ol : mùi nấm - Este : mùi trái cây methyl butyrate ethyl 2 – methylpropanoate 3-methyl methylbutyrate 2-methyl methylbutyrate ethyl butanoat ethyl 2-methylbutanoate methyl hexanoate ethyl hexanoate - Hợp chất chứa lưu huỳnh : mùi hành tỏi, cải bắp 1-propanethiol dimethyldisulfide dimethyltrisulfide - Furan 2-pentylfuran : mùi rượu rum, beany. Cơ chế chung của quá trình lên men lactic như sau : Saûn xuaát Thaùi Nham GVHD : PGS – TS Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 23 Sơ đồ 2 : Cơ chế lên men lactic Glucose ATP ADP Glucose – 6 – phosphate Fructose – 6 – phosphate ATP AD