B O QU N TH C PH M B NG ACID HÓA MÔI TR NGẢ Ả Ự Ẩ Ằ ƯỜ
1. Gi i thi uớ ệ
B o qu n th c ph m b ng acid lả ả ự ẩ ằ à ph ng phươ áp ch ng h h ng th c ph m do VSV gố ư ỏ ự ẩ ây ra
b ng cằách cho vào m t l ng acid vộ ượ ô cơ hay h u c ho c b ng cách cho lên men (acid sinhữ ơ ặ ằ
ra trong th c ph m b ng cách cho vào th c ph m vi khu n t o acid).ự ẩ ằ ự ẩ ẩ ạ
Ngu n g c c a quá trình b o qu n rau qu b ng ph ng pháp lên men có t th i c đ i.ồ ố ủ ả ả ả ằ ươ ừ ờ ổ ạ
Trên th gi i, h u h t rau qu đ c lên men v i qui mô nh , nh trong đi u ki n gia đìnhế ớ ầ ế ả ượ ớ ỏ ư ề ệ
ho c b i nh ng ng i buôn bán nh . Hi n nay có m t s m t hàng s n xu t d ng nàyặ ở ữ ườ ỏ ệ ộ ố ặ ả ấ ạ
nh d a b p c i, d a chu t mu i chua và ôliu mu i chua. Có ý nghĩa th ng m i quanư ư ắ ả ư ộ ố ố ươ ạ
tr ng, có s gia tăng quan tâm trong ph m vi r ng các lo i rau qu lên men khác và n cọ ự ạ ộ ạ ả ướ
ép rau qu lên men , đ c bi t th tr ng Châu Âu; tuy nhiên, các d ng th ng m i h uả ặ ệ ở ị ườ ạ ươ ạ ầ
h t đ c s n xu t v i qui mô nh . Kimchi Hàn Qu c, mang tính truy n th ng trong cácế ượ ả ấ ớ ỏ ố ề ố
b a ăn gia đình, g n đây cũng đã đ c th ng m i hoá. Ngoài ra ph ng pháp lên menữ ầ ượ ươ ạ ươ
đ c ng d ng r ng rãi trong ngành công nghi p s n xu t r u bia, n c gi i khát, s nượ ứ ụ ộ ệ ả ấ ượ ướ ả ả
xu t bánh mì, s a chua, phomat… ấ ữ
Đ t n c ta ngay t th i xa x a v n là n c nông nghi p phát tri n v i đ m i ngànhấ ướ ừ ờ ư ố ướ ệ ể ớ ủ ọ
ngh nh tr ng các lo i cây l ng th c và cây th c ph m. Bên c nh đó ngh tr ng hoaề ư ồ ạ ươ ự ự ẩ ạ ề ồ
màu cũng khá đ c phát tri n đ t bi t là tr ng rau.ượ ể ặ ệ ồ
S n l ng rau tr ng đ c t ng đ i nhi u nh : B p c i, c i bả ượ ồ ượ ươ ố ề ư ắ ả ả ẹ, su hào, rau c i, d aả ư
chu t, cà chuaộ cho nên ngoài vi c buôn bán cũng còn l i khá nhi u m t ph n đ c sệ ạ ề ộ ầ ượ ử
d ng trong các b a ăn c a ng i nông dân, m t ph n đ c ngâm v i n c mu i, sau m tụ ữ ủ ườ ộ ầ ượ ớ ướ ố ộ
th i gian ngâm s n ph m b t đ u có mùi th m và ăn vào thì c m th y ngon có mùi v đ tờ ả ẩ ắ ầ ơ ả ấ ị ặ
tr ng và t đó s n ph m rau c i lên men đã đ c ra đ i. Trong b a ăn, nó đ c s d ngư ừ ả ẩ ả ượ ờ ữ ượ ử ụ
nh m t món ăn khai v , món ăn ch i r t ngon.ư ộ ị ơ ấ
Trên th tr ng, s n ph m đ c s n xu t trên qui mô công nghi p nh m đáp ng nhu c uị ườ ả ẩ ượ ả ấ ệ ằ ứ ầ
v m t s l ng cũng nh v m t ch t l ng. Ng i tiêu dùng có nhi u s l a ch n choề ặ ố ượ ư ề ặ ấ ượ ườ ề ự ự ọ
mình vì đa s các m t hàng đ c s n xu t v i m u mã r t phong phú t o c m giác thu hútố ặ ượ ả ấ ớ ẫ ấ ạ ả
và ch t l ng b o đ m, h ng v th m ngon. Cho t i nay thì các nhà khoa h c cũng đã cóấ ượ ả ả ươ ị ơ ớ ọ
nh ng nghiên c u r t nhi u cho s n ph m này tuy nhiên trong s n xu t th công trên quiữ ứ ấ ề ả ẩ ả ấ ủ
mô nh , qui mô gia đình thì đ i đa s ng i dân làm theo ph ng pháp th công gia truy nỏ ạ ố ườ ươ ủ ề
mà h u nh không có bi t nhi u v quá trình x y ra trong khi lên men và ch a hi u h tầ ư ế ề ề ả ư ể ế
b n ch t c a quá trình lên men.ả ấ ủ
2. C s lơ ở ý lu n c a vi c dậ ủ ệ ùng acid đ b o qu n th c ph mể ả ả ự ẩ
Tác d ng c a acid ụ ủ đ i v i ho t ố ớ ạ đ ng c a vi sinh v t ộ ủ ậ
T ch c vi sinh v t r t nh y c m ổ ứ ậ ấ ạ ả đ i v i acid vớ ớ à có th sinh ra acid b i m t loể ở ộ ài vi sinh
v t trong su t quậ ố á trình lên men, nh v y nư ậ ó s c ch ho t đ ng c a VSV khác. Khi acidẽ ứ ế ạ ộ ủ
đ m nh, tác đ ng đ n protein VSV làm bi n tính protein th c ph m. Đây là m t trongủ ạ ộ ế ế ự ẩ ộ
nh ng nguyên lý đi u khi n quá trình lên men đ b o qu n th c ph m ch ng l i s phátữ ề ể ể ả ả ự ẩ ố ạ ự
tri n c a enzyme phân gi i protein ho c nh ng lòai gây h h ng khác.ể ủ ả ặ ữ ư ỏ
Khi thay đ i pH c a môi tr ng thì quá trình trao đ i ch t và s phân ly th c ăn c a VSVổ ủ ườ ổ ấ ự ứ ủ
b thay đ i nên nh h ng đ n quá trình trao đ i ch t.ị ổ ả ưở ế ổ ấ
M i lo i VSV có kho ng pH ho t đ ng thích h p:ỗ ạ ả ạ ộ ợ
B ng 1: ảKh năng thích nghi c a vi sinh v t đ i v i pH môi tr ngả ủ ậ ố ớ ườ
LOÀI VSV pH môi tr ng thích h pườ ợ
Vi khu n gây th iẩ ố 4.4 – 5.0
Vi khu n bytyricẩ4.5
Vi khu n đ ng ru tẩ ườ ộ 5.5 – 5.5
Vi khu n lacticẩ3.0 – 4.5
N m menấ2.5 – 3.5
N m m cấ ố 1.2 – 3.0
“Ngu n: ồLê M H ng và Bùi H u Thu n, 2000ỹ ồ ữ ậ ”
B ng 2: ảKh năng thích nghi c a vi sinh v t đ i v i pH môi tr ngả ủ ậ ố ớ ườ
LOÀI VSV pH môi tr ngườ
Đ acid t i thi uộ ố ể T i uố ư Ki m t i thi uề ố ể
Saccharomyces cerevisiae 4 5.8 6.8
Streptococcus lactic 4.0-5.1 7.9
Lactobacterinus casel 7.1
E. coli 4.4 6.5-7.8 7.8
Cl.amylobacter 5.7 6.9-7.3
Vi khu n gây th iẩ ố
B. mesentericeus 5.8 6.8 8.5
Cl. putrificum 4.2 7.5-8.5 9.4
Vi khu n c đ nh đ mẩ ố ị ạ
Atobacter chroccoccum 5.6 6.5-7.8 8.8-9.2
Vi khu n nitratẩ
Nitrosomonas 3.9 7.7-7.9 9.7
Nitrosobacter 3.9 6.8-7.3 13.0
N m m cấ ố 1.2 1.7-7.7 9.2-11.1
“Ngu n: ồLê M H ng và Bùi H u Thu n, 2000ỹ ồ ữ ậ ”
Vi sinh v t gây h h ng s n ph m th ng ho t đ ng môi tr ng kém acid, vì v y đậ ư ỏ ả ẩ ườ ạ ộ ở ườ ậ ể
b o qu n s n ph m b ng acid ph i h PH c a môi tr ng xu ng d i pH ho t đ ng c aả ả ả ẩ ằ ả ạ ủ ườ ố ướ ạ ộ ủ
nh ng VSV đó.ữ
pH c a môi tr ng kh ho t tính c a enzyme, kh đi ho t đ ng c a h th ng v n chuy nủ ườ ử ạ ủ ử ạ ộ ủ ệ ố ậ ể
ion, ch t dinh d ng vào bên trong t bào, nh h ng đ n quá trình trao đ i ch t c a tấ ưỡ ế ả ưở ế ổ ấ ủ ế
bào VSV.
Khi quá trình trao đ i ch t c a t bào VSV b thay đ i, chúng không còn kh năng ho tổ ấ ủ ế ị ổ ả ạ
đ ng gây h h ng s n ph m (Lê M H ng và Bùi H u Thu n, 2000).ộ ư ỏ ả ẩ ỹ ồ ữ ậ
3. Ph ng pháp acid hóa môi tr ngươ ườ
3.1 Ph ng phươ áp hóa h cọ
Ng i ta cho vào môi tr ng m t lu ng acid h u c hay vô c . Các acid vô c cho vào môiườ ườ ộ ợ ữ ơ ơ ơ
tr ng có tác d ng m nh đ n vi sinh v t ch y u là do phân ly thành ion Hườ ụ ạ ế ậ ủ ế +, chính [H+] có
tác d ng b o qu n th c ph m. các acid h u c tác d ng sát trùng ph thu c vào tính ch tụ ả ả ự ẩ ữ ơ ụ ụ ộ ấ
các phân t không phân ly hay các anion.ử
Acid th ng s d ng:ườ ử ụ
Acid vô c : Hơ3PO4, H2SO4, HCl…
Aicd h u c : Acid citric, acid acetic, acid tartric…ữ ơ
B ng 3:ả V chua t ng đ i c a m t s acidị ươ ố ủ ộ ố
Acid
Dung d ch 0,05Nị
VịAcid t ng s , mgổ ố pH
Tartric
Malic
Acetic
Lactic
Citric
0
-0,43
-1,14
-1,14
-1,28
3,75
3,35
3
4,5
3,5
2,45
2,65
2,95
2,6
2,6
Propionic -1,85 3,7 2,9
“Ngu n: ồTr n Xuân Hi n, 2011”ầ ể
V chua c a các acid h u c có vai trò quanị ủ ữ ơ tr ngọ t i quá trình s n xu t th c ph m và ch tớ ả ấ ự ẩ ấ
l ng s n ph m. Acid h u c có tácượ ả ẩ ữ ơ d ngụ ch ng k t tinh đ ng cho s n ph m cô đ c v iố ế ườ ả ẩ ặ ớ
đ ng, c n thi t cho quá trình t o đông v i pectin và đ ng khi s n xu t nhi u lo i m t.ườ ẩ ế ạ ớ ườ ả ấ ề ạ ứ
Đ i v i ng i, acid h u c v a là m t y u t gây v v a tham gia nhi u quá trình tiêu quáố ớ ườ ữ ơ ừ ộ ế ố ị ừ ề
h p th các ch t ( ch t béo, ch t khoáng,...) c a c thấ ụ ấ ấ ấ ủ ơ ể (Tr n Xuân Hi n, 2011).ầ ể
B ng 4:ả Đ hòa tan c a các acid h u c trong 100g n c 25ộ ủ ữ ơ ướ ở 0C
Acid h u cữ ơ Đ hòa tan, g/100g n cộ ướ
Citric
Tartric
malic
181
147
62
“Ngu n: ồTr n Xuân Hi n, 2011”ầ ể
B ng ả5: Tính hút m c a các acid h u cẩ ủ ữ ơ
Acid h u cữ ơ Tính hút n cướ
Citric
Tartric
Fumaric
Malic
Hút n c nhi t đ thích h pướ ở ệ ộ ợ
Không có tính hút n cướ
Không có tính hút n cướ
Không có tính hút n cướ
“Ngu n: ồTr n Xuân Hi n, 2011”ầ ể
Các acid h u c đ c s d ng trong công ngh th c ph m ch y u là: acid malic, acidữ ơ ượ ử ụ ệ ự ẩ ủ ế
citric, acid lactic, acid acetid đ đi u v cho s n ph m. Bên c nh đó, các acid này còn có tácể ề ị ả ẩ ạ
d ng b o qu n s n ph m.ụ ả ả ả ẩ
a. Acid malic
Acid malic là lo i acid ph bi n nh t trong các lo i rau qu và nguyên li u th c v t ngoàiạ ổ ế ấ ạ ả ệ ự ậ
h citrus, có v chua g t. Có nhi u trong m n, táo, cà chua. Acid malic nóng ch y nhi tọ ị ắ ề ậ ả ở ệ
đ 100ộ0C, tan t t trong n c và alcol nh ng tan kém trong ester. Trong công nghi p acidố ướ ư ệ
malic đ c s n xu t b ng cách t ng h p t acid fumalic, acid fumalic thu đ c b ngượ ả ấ ằ ổ ợ ừ ượ ằ
ph ng pháp lên men đ ng dùng n m m c Fumaricus. Acid fumaric v i ester c a chúng ươ ườ ấ ố ớ ủ ở
li u l ng 0.125% làm c ch vi khu n gây ph ng h p ề ượ ứ ế ẩ ồ ộ Cl. Botulinum trong 56 ngày ở
30oC. Ngoài ra nó còn c ch s phát tri n c a n m m c.ứ ế ự ể ủ ấ ố
Acid malic th ng đ c ng d ng trong s n xu t m t, các lo i n c qu , bánh k o vàườ ượ ứ ụ ả ấ ứ ạ ướ ả ẹ
r u vang ượ (Tr n Xuân Hi n, 2011).ầ ể
b. Acid citric
Acid citric có nhi u trong các lo i h citrus. Trong nguyên li u th c acid citric và acid malicề ạ ọ ệ ự
th ng đi kèm v i nhau, có v ng t diu nên th ng đ c dùng đ đi u v trong các s nườ ớ ị ọ ườ ượ ể ề ị ả
ph m rau qu và bánh k o. Acid citric khan nóng ch y 135ẩ ả ẹ ả ở 0C, tih th ng m 1 phân tể ậ ử
n c nóng ch y 100ướ ả ở 0C, nhi t đ phòng acid tan trong n c v i t l 133g trong 100mlở ệ ộ ướ ớ ỉ ệ
n c. Trong công nghi p, tr c kia acid citric đ c s n xu t t chanh, ngày nay đ c s nướ ệ ướ ượ ả ấ ừ ượ ả
xu t t r đ ng b ng pháp lên men acid citric. ấ ử ỉ ườ ằ
Acid citric ch có kh năng ch ng m t s n m m c và vi khu n. ỉ ả ố ộ ố ấ ố ẩ Acid citric có kh năng cả ứ
ch ếSalmonella t t h n là acid lactic cùng n ng đ .Có kh năng ch ng oxy hóa khá y uố ơ ở ồ ộ ả ố ế
nên th ng đ c s d ng chung v i BHA.Không th y có tác đ ng nguy h i gì đ n các bườ ượ ử ụ ớ ấ ộ ạ ế ộ
ph n trong c th .ậ ơ ể
Acid citric đ c ng d ng nhi u trong công nghi p th c ph m ( n c gi i khác, bánhượ ứ ụ ề ệ ự ẩ ướ ả
k o, m t, s a,...) trong công nghi p hóa ch t ẹ ứ ữ ệ ấ (Tr n Xuân Hi n, 2011).ầ ể
c. Acid lactic
Acid lactid có nhi u trong rau qu mu i chua và các s n ph m lên men chua nh s a chua,ề ả ố ả ẩ ư ữ
bánh bao, bánh mì, bún, n c gi i khac lên men,... Do quá trình chuy n hóa đ ng thànhướ ả ể ườ
acid lactid d i tác d ng c a vi khu n. Acid lactid nóng ch y nhi t đ 25- 26ướ ụ ủ ẩ ả ở ệ ộ 0C. Tan t tố
trong n c, alcol, glycerin, ete nh ng không tan trong chloroform, ester d u h a,... Acid nàyướ ư ầ ỏ
tham gia vào quá trình t o v , có tác d ng c ch ạ ị ụ ứ ế Bacillus coagulans trong d ch cà chuaị
m nh h n 4 l n các lo i acid h u c khác nh a.propionic, a.acetic, a.citric,…ạ ơ ầ ạ ữ ơ ư pH = 5.0Ở
a.acetic có tác d ng c ch ụ ứ ế vi khu nẩ t o bào t nh ng l i tác d ng y u đ i v i n m menạ ử ư ạ ụ ế ố ớ ấ
và n m m c.ấ ố pH = 4.6 -4.9, kho ng 90 – 99% Ở ả Staphyococcus aureus b c ch trong 12ị ứ ế
gi . Ngoài ra acid citric có tác d ng ờ ụ c ch vi sinh v t gây th i làm tăng kh năng b oứ ế ậ ố ả ả
qu n s n ph m. Đ i v i các s n ph m lên men t th t nh th t thính, nem chua,...do tácả ả ẩ ố ớ ả ẩ ừ ị ư ị
d ng c a các enzyme có trong t bào th t chuy n hóa glycogen thành acid lactid. Trong côngụ ủ ế ị ể
nghi p acid lactid đ c s n xu t b ng con đ ng lên men lactid. Acid lactid có v chua d uệ ượ ả ấ ằ ườ ị ị
nên đ c dùng trong công nghi p bánh k o, ng d ng trong lên men và b o qu n rau quượ ệ ẹ ứ ụ ả ả ả
(Tr n Xuân Hi n, 2011).ầ ể
d. Acid acetic
