Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu quy trình chế biến và phân lập vi sinh vật hiện diện trong cá sặc (trichogaster trichopterus và trichogaster microlepis) lên men chua xương mềm

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

94
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án đã công bố một số thông tin có liên quan đến sản phẩm cá sặc lên men chua, xương mềm; phân lập và xác định tên loài, mô tả đặc điểm hình thái, đặc điểm tế bào, đặc tính sinh hóa, giải trình tự gen của 6 dòng vi sinh vật hiện diện trong sản phẩm; xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, giải thích hiện tượng trên cơ sở khoa học phục vụ nghiên cứu và giảng dạy.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu quy trình chế biến và phân lập vi sinh vật hiện diện trong cá sặc (trichogaster trichopterus và trichogaster microlepis) lên men chua xương mềm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỖ THỊ TUYẾT NHUNG NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ PHÂN LẬP VI SINH VẬT HIỆN DIỆN TRONG CÁ SẶC (Trichogaster trichopterus và Trichogaster microlepis) LÊN MEN CHUA XƯƠNG MỀM TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã ngành: 62 42 01 07 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỖ THỊ TUYẾT NHUNG NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ PHÂN LẬP VI SINH VẬT HIỆN DIỆN TRONG CÁ SẶC (Trichogaster trichopterus và Trichogaster microlepis) LÊN MEN CHUA XƯƠNG MỀM TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã ngành: 62 42 01 07 Người hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Hữu Hiệp PGS. TS. Nguyễn Văn Thành 2015
Công trình được hoàn thành tại: Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học – Trường Đại học Cần Thơ Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp trường tại: Vào lúc: ….. giờ …. ngày …. tháng ….. năm 20… Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Trung tâm học liệu – Đại học Cần Thơ 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam
CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ LUẬN ÁN 1.1 Tính cấp thiết của đề tài “Cá sặc lên men chua, xương mềm” là dạng sản phẩm cá lên men lactic với đặc trưng là cá vẫn giữ được hình dạng nguyên vẹn nhưng xương rất mềm tạo cảm giác như không có xương khi ăn. Tuy nhiên, bí quyết làm sản phẩm này đang dần thất truyền, đồng thời có nhiều yếu tố tác động lên sản phẩm chưa được nghiên cứu và xác định rõ ràng dẫn đến chất lượng sản phẩm không ổn định. Đến thời điểm hiện nay chưa có công trình khoa học nào công bố những vấn đề có liên quan đến sản phẩm. Do đó, đề tài “Nghiên cứu quy trình chế biến và phân lập vi sinh vật hiện diện trong cá sặc lên men chua, xương mềm” cần được thực hiện để giúp cho việc tiêu thụ sản phẩm cá nhỏ có nhiều xương được dễ dàng hơn; lựa chọn dòng vi sinh vật để bổ sung vào sản phẩm ở mức độ thích hợp nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, ổn định, không phụ thuộc nhiều vào nguồn vi sinh vật có trong tự nhiên cũng như rút ngắn được thời gian chế biến có thể áp dụng vào sản xuất kinh doanh hoặc sản xuất ở quy mô hộ gia đình góp phần giải quyết việc làm, xóa đói giảm nghèo. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu: cải thiện quy trình chế biến, phân lập vi sinh vật trong sản phẩm. Từ đó xác định nguyên nhân làm mềm xương cá và nghiên cứu bổ sung nguồn vi sinh vật nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng ổn định, không phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên, đảm bảo an toàn thực phẩm, giải thích hiện tượng trên cơ sở khoa học phục vụ cho sản xuất, nghiên cứu và giảng dạy. 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: luận án chỉ thực hiện trên nguồn nguyên liệu chính là cá sặc. Từ đó, các kết quả nghiên cứu này là tiền đề, cơ sở để áp dụng vào các nguồn nguyên liệu khác. 1
1.4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án: về khoa học, luận án đã công bố một số thông tin có liên quan đến sản phẩm cá sặc lên men chua, xương mềm; phân lập và xác định tên loài, mô tả đặc điểm hình thái, đặc điểm tế bào, đặc tính sinh hóa, giải trình tự gen của 6 dòng vi sinh vật hiện diện trong sản phẩm; xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, giải thích hiện tượng trên cơ sở khoa học phục vụ nghiên cứu và giảng dạy. Về thực tiễn, đề tài đã cải tiến quy trình chế biến, xác định chế độ bảo quản; xác định dòng vi khuẩn lactic có khả năng được chọn làm giống bổ sung vào sản phẩm giúp cải thiện chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian lên men để áp dụng vào trong sản xuất và đời sống. 1.5 Những đóng góp mới của luận án - Công bố thông tin về quy trình chế biến; các đặc tính hóa học, cảm quan, vi sinh của hai quy trình chế biến đang được áp dụng. - Xây dựng quy trình chế biến với các thông số tối ưu. Xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và giải thích trên cơ sở khoa học. Cung cấp thông tin về chỉ tiêu chất lượng sản phẩm được làm từ quy trình này. - Xác định tên loài, mô tả đặc điểm hình thái, đặc điểm tế bào, giải trình tự gen, xác định được một số đặc tính sinh hóa và khả năng sử dụng nguồn carbohydrate của các dòng vi sinh vật hiện diện trong sản phẩm. - Xác định dòng vi khuẩn lactic Pediococcus acidilactici có khả năng được chọn làm giống bổ sung vào sản phẩm giúp cải thiện chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian lên men. - Đề xuất được chế độ bảo quản sản phẩm nhằm ổn định được chất lượng sản phẩm. - Chứng minh được nguyên nhân và điều kiện xương cá bị mềm trong quá trình lên men là do tác động của acid lactic. 2
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát một số quy trình chế biến sản phẩm cá sặc lên men chua, xương mềm đang được áp dụng. - Cải tiến quy trình chế biến. - Phân lập và định danh các dòng vi sinh vật hiện diện trong sản phẩm. - Xác định nguyên nhân và khảo sát các yếu tố tác động lên quá trình làm mềm xương cá trong sản phẩm. - Nghiên cứu bổ sung các dòng vi khuẩn lactic được phân lập trong chế biến sản phẩm. - Khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm. 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Nội dung 1. Khảo sát một số quy trình chế biến sản phẩm cá sặc lên men chua, xương mềm đang được áp dụng Khảo sát quy trình chế biến cá sặc lên men chua, xương mềm ở các địa phương: Ấp Trung Hưng 1, xã Vĩnh Hưng, huyện Vĩnh Lợi và xã Đông Hải, huyện Gành Hào, tỉnh Bạc Liêu. Lấy mẫu thành phẩm cuối cùng từ hai quy trình này (thực hiện ba đợt lấy mẫu, mỗi đợt lấy ba mẫu/quy trình, mỗi mẫu 500 g) tiến hành xác định: các thuộc tính cảm quan và đánh giá chất lượng cảm quan thành phẩm với các chỉ tiêu về màu sắc, mùi, vị, cấu trúc cơ, xương cá theo phương pháp QDA; pH; hàm lượng NaCl, acid lactic, nitơ tổng số, nitơ acid amin, nitơ amoniac; hàm lượng lipid; mật số vi sinh vật tổng số, vi khuẩn lactic và một số vi sinh vật gây bệnh như Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus, E. coli, coliforms, Salmonella spp. 3
2.2.2 Nội dung 2. Cải tiến quy trình chế biến Dựa trên quy trình chế biến sản phẩm cá sặc lên men chua, xương mềm đang được áp dụng trong dân gian, thiết lập quy trình chung. Từ quy trình chung, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng trong từng công đoạn chế biến và chọn thông số tối ưu để cho ra sản phẩm có chất lượng tốt nhất. Cụ thể, từ kết quả nội dung thí nghiệm 1 đã xác định được các công đoạn chính cần có bước nghiên cứu, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng là công đoạn xử lý nguyên liệu, công đoạn phối trộn và lên men. 2.2.2.1 Thí nghiệm 2.1. Khảo sát ảnh hưởng của cách xử lý nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm Tiến hành sốc nhiệt cá (cho vào thau nước có nhiệt độ 15oC) để cá chết đồng loạt và chia ra 2 nhóm: ngâm cá trong nước (với tỷ lệ cá : nước là 1 : 1) và cá cho vào rổ để ngoài không khí. Tổng thời gian xử lý cá trước khi phối trộn bao gồm: thời gian làm sạch cá, thời gian ngâm trong nước (hoặc để ngoài không khí) và thời gian để ráo. Trong đó, thời gian để làm sạch cá nguyên liệu tối đa là 3 giờ, thời gian để ráo cá đến trước khi phối trộn gia vị là 6 giờ. Như vậy thời gian mẫu ngâm trong nước (hoặc để ngoài không khí) theo ba mức độ thí nghiệm là 13, 16 và 19 giờ (tương ứng với tổng thời gian của công đoạn xử lý ở 3 mức độ bố trí thí nghiệm là 22, 25 và 28 giờ). Sau khi xử lý xong tiến hành phối trộn đường, muối, rượu, thính, tỏi, ớt. Trộn đều hỗn hợp rồi cho vào keo gài nén, bịt kín miệng keo lại và ủ. Xác định pH, nhiệt độ thân cá và nhiệt độ môi trường (cứ sau 01 giờ đo 01 lần), mật số vi sinh vật trên nguyên liệu sau khi xử lý. Sau 25 ngày ủ lên men, lấy mẫu thành phẩm đánh giá cảm quan; xác định hàm lượng acid tính theo acid lactic, tỷ lệ chuyển hóa nitơ acid amin/nitơ tổng, nitơ amoniac/nitơ tổng. 4
2.2.2.2 Thí nghiệm 2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ ethanol, muối, đường phối trộn chất lượng sản phẩm Thí nghiệm được thực hiện gồm có 2 bước: + Bước 1: Xác định khoảng nồng độ ethanol, muối, đường phối trộn tạo ra được sản phẩm cá sặc lên men chua, xương mềm Cá sặc xử lý theo cách được chọn từ thí nghiệm 2.1 (Khảo sát ảnh hưởng của cách xử lý nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm). Mỗi nghiệm thức sử dụng 300 g cá đã xử lý, bổ sung thêm (tính trên khối lượng cá đã xử lý) 5% thính; 10% gừng, tỏi, ớt và phối trộn ethanol (với 4 mức độ 0, 3, 6, 9%), muối (với 3 mức độ 10, 15, 20%), đường (với 3 mức độ 10, 15, 20%). Sau đó cho hổn hợp đã phối trộn vào keo gài nén, bịt kín miệng keo lại và ủ trong 25 ngày. Lấy mẫu sản phẩm cuối cùng kiểm tra các chỉ tiêu sau: đánh giá sự thay đổi một số thuộc tính về màu sắc, mùi, vị, trạng thái cơ thịt và mức độ mềm xương theo phương pháp PCA; xác định pH, mật số vi khuẩn lactic. + Bước 2: Xác định nồng độ ethanol, muối, đường phối trộn và thời gian lên men thích hợp để tạo ra được sản phẩm cá sặc lên men chua, xương mềm có chất lượng tốt nhất. Cá sặc xử lý theo cách được chọn từ thí nghiệm 2.1 (Khảo sát ảnh hưởng của cách xử lý nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm). Mỗi nghiệm thức sử dụng 300 g cá đã xử lý, bổ sung (tính trên khối lượng cá đã xử lý) thêm 5% thính, 10% gừng, tỏi, ớt. Phối trộn ethanol, muối, đường với các nghiệm thức nằm trong khoảng đã được chọn ở bước 1. Sau đó cho hổn hợp đã phối trộn vào keo gài nén, bịt kín miệng keo lại và ủ ở nhiệt độ phòng (28-32oC). Tiến hành xác định pH, hàm lượng calci còn lại trong xương cá và đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp QDA sau 15, 20, 25, 30, 35 ngày ủ. 5
2.2.3 Nội dung 3. Phân lập và định danh các dòng vi sinh vật hiện diện trong sản phẩm cá sặc lên men chua, xương mềm Cá xử lý theo cách được chọn từ thí nghiệm 2.1 (Khảo sát ảnh hưởng của cách xử lý nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm). Mỗi nghiệm thức sử dụng 300 g cá đã xử lý, bổ sung (tính trên khối lượng cá đã xử lý) thêm 5% thính, 10% gừng, tỏi, ớt. Tiến hành phối trộn ethanol, muối, đường với nồng độ tối ưu được chọn từ thí nghiệm 2.2. Cho hổn hợp vào keo gài nén, bịt kín miệng keo lại và ủ. Sau 10, 20, 30 ngày ủ, phân lập giống vi sinh vật trên môi trường MRS và PCA (có bổ sung 6% NaCl) ở nhiệt độ 37oC trong 48-72 giờ. Các khuẩn lạc sau khi phân lập ròng được nhận diện để xác định loài trên cơ sở: đặc điểm hình thái khuẩn lạc, hình thái tế bào, nhuộm Gram; khả năng sinh enzyme protease, amylase, catalase, oxidase; khả năng sử dụng các nguồn carbohydrate: tinh bột, saccharose, manitol, lactose và glucose; xác định tên loài bằng sinh học phân tử và mật số của từng dòng vi sinh vật phân lập được sau 10, 20, 30 ngày ủ. 2.2.4 Nội dung 4. Xác định nguyên nhân và khảo sát các yếu tố tác động lên quá trình làm mềm xương cá 2.2.4.1 Thí nghiệm 4.1. Xác định nguyên nhân làm mềm xương Chuẩn bị các dung dịch acid lactic và acid acetic (có thể tích 1800 ml), thanh trùng ở 121oC, 15 phút và điều chỉnh pH về pH4. Chuẩn bị môi trường MRS broth (có thể tích 1800 ml), thanh trùng ở 121oC, 15 phút; chủng các dòng vi sinh vật lên men lactic đã phân lập được từ sản phẩm cá sặc lên men chua, xương mềm gồm Pediococcus acidilactici (L1), 2 dòng Lactobacillus farciminis (L2, L3). Tiến hành tăng sinh đến khi pH đạt pH 4-4,5. Sau đó tiếp tục thanh trùng ở 121oC, 15 phút để vô khuẩn. 6
Chuẩn bị xương cá sặc (phi lê loại bỏ hết phần thịt, mỡ bám trên xương cá), hấp ở 100oC trong 15 phút. Tiến hành cho 4,8 g xương cá (khoảng 20 mẫu xương) vào dung dịch acid lactic, acid acetic và dung dịch sau tăng sinh (đã chuẩn bị ở trên) ngâm trong 72 giờ, lấy mẫu phân tích kiểm tra các chỉ tiêu: hàm lượng calci trong xương cá và trong dung dịch trước và sau khi ngâm; hàm lượng acid trong dung dịch trước và sau khi ngâm; phân tích thành phần hóa học của xương cá (hàm lượng ẩm, hàm lượng acid amin, hàm lượng calci) trước và sau khi ngâm; chụp X-quang mẫu xương cá. 2.2.4.2 Thí nghiệm 4.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH và thời gian ngâm đến quá trình làm mềm xương Chuẩn bị dung dịch acid acetic, acid lactic có pH4, pH5 và xương cá như thí nghiệm 4.1. Sau đó cho 4,8 g xương cá (khoảng 20 mẫu xương) vào dung dịch acid acetic, acid lactic đã chuẩn bị ở trên và ngâm trong 0, 24, 48, 72, 96, 120, 144 giờ. Lấy mẫu phân tích kiểm tra các chỉ tiêu: hàm lượng calci trong xương cá trước và sau khi ngâm; hàm lượng acid, hàm lượng calci trong dung dịch trước và sau khi ngâm. 2.2.5 Nội dung 5. Nghiên cứu bổ sung các dòng vi khuẩn lactic được phân lập trong chế biến sản phẩm Trước khi tiến hành chủng vi khuẩn lactic, mẫu sản phẩm được chuẩn bị theo quy trình đề nghị ở nội dung thí nghiệm 2: cá sặc xử lý theo cách được chọn từ thí nghiệm 2.1 (Khảo sát ảnh hưởng của cách xử lý nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm). Mỗi nghiệm thức sử dụng 300 g cá đã xử lý, bổ sung (tính trên khối lượng cá đã xử lý) thêm 5% thính, 10% gừng, tỏi, ớt. Phối trộn ethanol, muối, đường với các nghiệm thức tối ưu đã được chọn ở thí nghiệm 2.2 (Ảnh hưởng của tỷ lệ ethanol, muối, đường đến chất lượng sản phẩm). Sau đó, chủng riêng từng dòng vi khuẩn Pediococcus acidilactici (L1) với 7
mật số 107, 108, 109 cfu/g; Lactobacillus farciminis (L2) với mật số 108, 109 cfu/g và Lactobacillus farciminis (L3) với mật số 106, 107 cfu/g vào hổn hợp đã phối trộn trước khi cho vào hủ, đậy kín. Ủ ở nhiệt độ phòng (28-30oC). Sau 10, 20, 30 ngày ủ theo dõi các chỉ tiêu: pH, hàm lượng (acid lactic, nitơ amoniac, calci); mật số vi sinh vật tổng số, mật số vi khuẩn lactic; đánh giá cảm quan sản phẩm. 2.2.6 Nội dung 6. Khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm 2.2.6.1 Thí nghiệm 6.1. Khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ phòng (28-32oC) Lấy thành phẩm cuối cùng bảo quản ở điều kiện nhiệt độ môi trường (28-32oC) và theo dõi một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sau 15, 30, 45, 60 ngày: mật số vi sinh vật tổng số, vi khuẩn lactic; xác định pH, hàm lượng NH3; đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi, vị, cấu trúc của sản phẩm theo phương pháp cho điểm theo thang điểm từ 1-5. Đồng thời, đánh giá sự thay đổi tính chất cảm quan của sản phẩm theo phương pháp QDA. 2.2.6.2 Thí nghiệm 6.2. Khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ bảo quản lạnh Sau khi kết thúc quá trình lên men, tiến hành bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ lạnh: 5oC, 10oC, 15oC trong thời gian 60 ngày. Tiến hành xác định mật số vi sinh vật tổng số, vi khuẩn lactic; xác định pH, hàm lượng NH3; đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi, vị, cấu trúc của sản phẩm; xác định các chỉ tiêu chất lượng về hóa học và vi sinh của sản phẩm. 8
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết quả khảo sát một số quy trình chế biến 3.1.1 Quy trình chế biến Quy trình 1: làm sạch nguyên liệu (bỏ đầu, vây, vẩy, nội tạng); ngâm nước (2 giờ); để ráo (5-6 giờ); phối trộn 10% muối rang, 10% đường (bổ sung 100 ml nước, thắng vàng), 50 ml rượu gạo 40o, 5% thính có trộn thêm màu, 10% tỏi, ớt. Sau đó, cho vào hủ, bịt kín, ủ phơi nắng 7-8 ngày, tiếp tục ủ trong mát 10-15 ngày. Thành phẩm trước khi sử dụng được chao thêm đường, thính, bột ngọt, riềng, ớt. Quy trình 2: làm sạch nguyên liệu (bỏ đầu, vây, vẩy, nội tạng); để ráo. Phối trộn 20 g muối, 5g bột ngọt, 200 ml rượu gạo 40o, để qua đêm. Tiếp tục rửa, để ráo, phối trộn 100 ml nước mắm, 150 g đường, 50 ml rượu gạo 40o, 50 g thính, 100 g tỏi, ớt. Sau đó, cho vào hủ, bịt kín, ủ 10-15 ngày cho ra thành phẩm. 3.1.2 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa học Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa học, cho thấy thành phần hóa học sản phẩm của 2 quy trình tương tự như một số sản phẩm cá lên men của Thái Lan (Bảng 1) Bảng 1. So sánh thành phần hóa học của sản phẩm ở quy trình 1 và 2 với một số sản phẩm của Thái Lan Đặc tính hóa học Plasom* Somfup* Pla chom* Quy trình Quy trình 2 1 pH 4,00-4,60 4,05-5,00 5,00-6,80 4,75±0,65a 3,70±0,03b Acid lactic (%) 2,12-4,01 1,08-2,82 1,97-4,45 1,53±0,01b 2,54±0,04a Muối (%) 2,25-5,90 2,50-4,80 3,75-4,80 1,26±0,01b 1,36±0,01a b Protein (%) 13-28 14-19 11-29 9,75±0,41 12,85±0,79a Nitơ formol (%) - - - 0,43±0,01 b 0,89±0,03a Nitơ amin (%) - - - 0,35±0,01b 0,73±0,02a Nitơ amoniac (%) - - - 0,08±0,03 b 0,17±0,01a Lipid (%) 7-11 2,40-2,90 10-14 1,65±0,05b 1,80±0,02a Ghi chú: Giá trị trung bình trong cùng một hàng có các mẫu tự theo sau khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%; -: Không xác định; *: Nguồn Nguyễn Hữu Phúc, (1998); Nguyễn Thị Hiền và ctv, (2004); Hall, (2011) 9
Sản phẩm từ quy trình 2 có thành phần hóa học cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với sản phẩm từ quy trình 1. Nguyên nhân chủ yếu là do tỷ lệ phối chế, điều kiện lên men và sự bổ sung thêm đường, tỏi, ớt, thính vào sản phẩm ở quy trình 1 sau khi kết thúc quá trình lên men cũng làm thay đổi các thành phần hóa học có trong sản phẩm. Ngoài ra, sản phẩm của 2 quy trình có pH nhỏ hơn 5 - được xem như là giới hạn của điểm kiểm soát tới hạn - có thể phòng ngừa sự phát triển của mầm bệnh trong sản phẩm cá lên men (FAO, 2003). 3.1.3 Kết quả đánh giá cảm quan: các thuộc tính cảm quan của sản phẩm và tần suất xuất hiện được mô tả trong Bảng 2 Bảng 2. Các thuộc tính cảm quan của sản phẩm Chỉ tiêu cảm quan Các thuộc tính Tần suất Vàng nâu sáng 10 Màu sắc Tái xanh xám 5 Tái xanh xám đục 3 Mắm 10 Mùi chất béo bị oxy hóa 2 Mùi Mùi lạ 3 Mùi chua 10 Chua 10 Ngọt 9 Vị Mặn 10 Hài hòa 6 Lạ 3 Xơ cứng 5 Cấu trúc cơ thịt Mềm dai 10 Bở 2 Cứng 2 Cấu trúc xương Mềm dẻo 10 Như vậy, sản phẩm cá sặc lên men chua, xương mềm có các thuộc tính cảm quan quan trọng gồm màu vàng nâu sáng; mùi mắm; các vị chua, mặn, ngọt hài hòa; cấu trúc cơ thịt và xương mềm mại. Dựa vào các thuộc tính đã được xác định, đánh giá cảm quan sản phẩm làm từ quy trình 1 và 2. Kết quả đánh giá (Hình 1) cho thấy sản phẩm của cả hai quy trình đều có tính chất đặc trưng, tuy nhiên cấu trúc cơ thịt chưa được đánh giá cao (hơi cứng hoặc hơi mềm). Ngoài ra, qua ý kiến nhận xét, đánh giá của các thành viên cũng phản ánh được sản phẩm của quy trình 2 có vị chưa hài hòa nhất là có vị chua và thiếu vị ngọt so với sản phẩm của quy trình 1. 10
Hình 1. Thuộc tính cảm quan của sản phẩm quy trình 1 và quy trình 2 đánh giá theo phương pháp QDA 3.1.4 Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm Kết quả phân tích mật số vi sinh vật (Bảng 3) cho thấy đây là dạng sản phẩm lên men lactic đạt các quy chuẩn về chỉ tiêu vi sinh vật gây bệnh. Riêng chỉ tiêu về Salmonella spp. mặc dù trong quy chuẩn không có quy định nhưng kết quả kiểm tra cho thấy cũng không có sự xuất hiện vi khuẩn này. Bảng 3. Mật số vi sinh vật (cfu/g) hiện diện trên sản phẩm Vi sinh vật Tiêu chuẩn Mắm cá sặc Quy trình Quy trình quy định* mặn** 1** 2** Vi sinh vật hiếu khí * 3.109 1,9-2,4.10 5 0,2-0,4.105 Vi khuẩn lactic 0,8-0,9.105 0,1-0,2.108 0,6-0,7.108 Clostridium perfringens*
Bảng 4. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường xử lý đến mật số vi sinh vật, pH, nhiệt độ nguyên liệu cá Điều kiện môi trường Mật số vi sinh vật (cfu/g) pH Nhiệt độ Tổng số LAB (oC) Ngâm nước (2,6.108)b (1,6.107)a 6,86b 28,0b Không ngâm nước (1,1.109)a (5,0.106)b 6,96a 28,5a Ghi chú: Giá trị trung bình theo sau có các chữ khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Bảng 5. Ảnh hưởng của cách xử lý đến sự chuyển hóa N amin/N tổng và NH3/N tổng, pH của nguyên liệu và sản phẩm Cách xử lý Chỉ tiêu hóa học Cá không Cá làm sạch Cá làm sạch làm sạch để vẩy không để vẩy pH của nguyên liệu cá 6,91ns 6,90ns 6,92ns pH sản phẩm 4,05a 3,92b 4,06a Hàm lượng acid lactic (%) 1,56ns 1,62ns 1,53ns Tỷ lệ N amin/N tổng, (%) 39,5ab 46,1a 37,4b ns ns Tỷ lệ NH3/N tổng, (%) 7,59 6,95 6,42ns Ghi chú: Giá trị trung bình theo sau có các chữ khác nhau trong cùng một hàng biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%; ns: sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Ngoài ra, ngâm cá trong nước thì thao tác chà vẩy rất dễ dàng, vẩy dễ bong tróc giúp tiết kiệm thời gian và công sức. Ngược lại, cá không ngâm nước thì thao tác chà vẩy khó khăn hơn do lớp vẩy trên cá bị khô lại bám chặt vào thịt cá. Cách xử lý cá cũng có ảnh hưởng đáng kể: đối với cá không làm sạch, sau khi hết thời gian bố trí thí nghiệm đem cá làm sạch thì thao tác cũng rất khó khăn, cá dễ bị dập, rách thịt nhất là phần bụng làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Hơn nữa, với cách xử lý cá là làm sạch, để vẩy, ngâm trong nước cho thành phẩm có tỷ lệ chuyển hóa đạm amin cao hơn và làm giảm lượng NH3 sinh ra (Bảng 5). Theo kết quả ở Bảng 6 thì cách làm sạch cá nhưng để vẩy, ngâm trong nước 25 giờ cho sản phẩm có điểm đánh giá cảm quan cao hơn so với các mẫu còn lại. Như vậy, cách xử lý nguyên liệu thích hợp nhất là cá sặc được cắt bỏ vây, đầu nội tạng, để vẩy (thời gian tối đa là 2,5 giờ); ngâm nước (16 giờ); vớt cá ra, chà vẩy, rửa sạch (0,5 giờ); để ráo (6 giờ). Tổng thời gian xử lý nguyên liệu là 25 giờ. 12
Bảng 6. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường, cách xử lý và tổng thời gian xử lý cá đến giá trị cảm quan sản phẩm Điều Điểm cảm quan kiện Cách xử Tổng thời Trạng thái cơ Tổng gian xử thịt và mức điểm môi lý cá lý cá Màu Mùi Vị độ mềm cảm trường (giờ) sắc xương quan Không 22 3,2 2,5 2,5 2,3 10,5 làm 25 3,6 2,7 3,0 3,0 12,3 sạch 28 1,7 2,4 2,5 2,0 8,6 Làm 22 3,6 2,9 3,1 2,9 12,5 Ngâm sạch 25 3,2 2,9 2,6 2,7 11,4 nước không để vẩy 28 2,3 2,4 2,2 2,0 9,0 Làm 22 3,7 3,1 3,1 2,8 12,8 sạch để 25 4,4 4,2 4,1 3,9 16,7 vẩy 28 2,3 2,3 2,4 2,6 9,6 Không 22 2,5 2,2 2,3 1,5 8,5 làm 25 2,9 3,2 3,0 2,5 11,6 sạch 28 1,6 1,4 2,2 1,8 7,0 Không Làm 22 3,2 3,2 3,0 1,6 11,0 ngâm sạch 25 2,7 3,0 2,9 2,6 11,2 nước không để vẩy 28 2,5 2,5 2,1 2,1 9,2 Làm 22 2,8 2,8 2,9 2,5 11,0 sạch để 25 2,5 2,9 2,8 3,3 11,5 vẩy 28 2,0 1,7 1,6 1,9 7,1 3.2.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ethanol, muối, đường phối trộn đến chất lượng sản phẩm Khi tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) nhận thấy nồng độ ethanol, muối sử dụng trong quá trình phối trộn có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng hình thành sản phẩm và có thể phân chia sự tác động này lên chất lượng sản phẩm như sau: Đối với nhóm sản phẩm không có phối trộn ethanol (Hình 2), sản phẩm chia thành 3 nhóm theo nồng độ muối phối trộn: nhóm có phối trộn 10% muối, nhóm có phối trộn 15% muối và nhóm có phối trộn 20% muối. Nhóm sản phẩm được phối trộn 10% muối có vị trí rất gần với các thuộc tính cảm quan đặc trưng của sản phẩm như xương mềm, cơ thịt mềm, vị chua, mùi mắm, màu nâu sáng. Nhóm sản phẩm phối trộn với 15% và 20% muối đều có vị trí xa các thuộc tính 13
cảm quan cần phải có ở sản phẩm. Do đó, nồng độ muối phối trộn ở mức 15% và 20% (so với lượng cá đã làm sạch) thì không làm cho xương cá mềm. Tương tự, ở nhóm sản phẩm có phối trộn 3% ethanol (Hình 3), sản phẩm cũng chia thành 3 nhóm theo nồng độ muối. Trong đó, nhóm sản phẩm phối trộn với 3% ethanol và 10% muối vẫn có được các thuộc tính đặc trưng của sản phẩm, nhóm sản phẩm phối trộn với 15% và 20% muối thì xương không mềm, xuất hiện vị mặn và mùi lạ. Hình 2. Kết quả phân tích PCA ở nhóm Hình 3. Kết quả phân tích PCA ở nhóm sản phẩm không có phối trộn ethanol sản phẩm có phối trộn 3% ethanol Hình 4. Kết quả phân tích PCA ở nhóm Hình 5. Kết quả phân tích PCA ở nhóm sản phẩm có phối trộn 6% ethanol sản phẩm có phối trộn 10% muối 14
Kết quả cho thấy nồng độ ethanol càng tăng thì khả năng không tạo ra được sản phẩm càng tăng (Hình 5). Phối trộn ethanol ở mức 0% và 3% cho sản phẩm có tính chất đặc trưng, trong đó sản phẩm không có bổ sung ethanol có xu hướng làm tăng vị chua gây ảnh hưởng đến mức độ hài hòa của vị; phối trộn 6% ethanol thì không tạo sản phẩm đặc trưng, đồng thời có tác động theo xu hướng làm tăng vị mặn và mùi lạ cho sản phẩm (Hình 4); phối trộn 9% ethanol sản phẩm có mùi, vị rất khó chịu, không thể chấp nhận được nên không tiến hành đánh giá cảm quan. Nồng độ đường thì không có tác động nhiều đến tính chất đặc trưng hình thành nên sản phẩm mà chủ yếu tác động đến vị. Nồng độ đường càng tăng thì càng làm tăng màu sắc và vị ngọt của sản phẩm. Sở dĩ nồng độ muối và ethanol có tác động đến sự hình thành sản phẩm là do tác động đến sự phát triển của vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn lactic (Bảng 7). Bảng 7. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol, muối, đường đến sự phát triển của vi khuẩn lactic và pH của sản phẩm Chất sử dụng Nồng độ (%) Mật số vi khuẩn lactic (log cfu/g) pH 0 6,90Aa 4,82Ad Ethanol 3 6,79Ab 4,96Ac 6 6,77Ab 5,08Ab 9
đánh giá cảm quan cao nhất và sau 30 ngày ủ lên men sự hòa tan calci diễn ra không đáng kể (Bảng 8). Bảng 8. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol, muối, đường, thời gian lên men đến pH, hàm lượng calci và điểm cảm quan của sản phẩm Yếu tố ảnh pH Hàm lượng calci Tổng điểm cảm quan hưởng (% chất khô) Nồng độ 0 4,43Ab 1,68Aa 16,1Ab ethanol 1 4,43Ab 1,68Ab 16,3Aa (%) 2 4,54Aa 1,81Aa 15,6Ac Nồng độ 8 4,28Bc 1,65Bb 16,3Bb muối 10 4,33 Bb 1,64 Bb 16,4Ba (%) 12 4,79 Ba 1,88 Ba 15,3Bc Nồng độ 13 4,46 Cns 1,72 Cns 15,9Cc đường 15 4,47 Cns 1,72 Cns 16,0Cb (%) 17 4,47 Cns 1,72 Cns 16,1Ca Db Ca 15 4,49 1,99 13,8De Thời gian lên 20 4,45Dc 1,73Cb 15,6Dd Dd Cc men 25 4,36 1,67 16,6Db Db Cd (ngày) 30 4,49 1,61 17,1Da Da Cd 35 4,54 1,60 16,9Dc Ghi chú: Giá trị trung bình theo sau có các chữ (chữ viết thường) khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%; ns: sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Tóm lại, quy trình chế biến với các thông số tối ưu được thực hiện như sau: nguyên liệu cá sặc tươi được cắt bỏ vây, đầu nội tạng, để vẩy (2,5 giờ); ngâm nước (16 giờ); chà vẩy, rửa sạch (0,5 giờ); để ráo (6 giờ). Sau đó tiến hành phối trộn (tính trên lượng cá đã làm sạch) 1% ethanol, 10% muối, 15% đường, 10% (gừng, tỏi, ớt) và 5% thính. Cho hổn hợp vào hủ, đậy kín và ủ lên men 30 ngày. 3.3 Kết quả phân lập vi sinh vật hiện diện trong sản phẩm Có 6 dòng vi sinh vật, trong đó 4 dòng là vi khuẩn thuộc các giống Pediococcus, Lactobacillus, Staphylococcus và 2 dòng thuộc giống nấm men Candida (được ký hiệu lần lượt là L1, L2, L3, L4, M5, M6) được phân lập từ sản phẩm với các đặc điểm như sau: 16
Bảng 9. Bảng tổng hợp một số đặc điểm sinh hóa của các dòng vi sinh vật phân lập Đặc Pedioc. Lactob. Lactob. Staphyloc. Candida Candida điểm acidilactici farciminis farciminis hominis glabrata glabrata (L1) (L2) (L3) (L4) (M5) (M6) Gram + + + + nd nd Khả năng sinh enzyme Catalase - - - - + + Oxidase - - - - - - Amylase + + + + + + Protease + + + - + - Khả năng sử dụng nguồn carbohydrate Tinh bột +++ +++ ++ ± ++ +++ Saccharose +++ +++ ++ + ± +++ +++ Manitol ± + ++ ++ ± ++ +++ Lactose ± ++ ++ - ++ +++ Glucose + ++ ++ ± + + Ghi chú: (+): dương tính, dấu (+) tăng dần biểu hiện mức độ mạnh dần; (-): âm tính; nd: không xác định Sáu dòng vi sinh vật trên có các đặc điểm về hình thái như sau (Hình 6) Pediococcus acidilactici (L1) Lactobacillus farciminis (L2) Lactobacillus farciminis (L3) Staphylococcus hominis (L4) Candida glabrata (M5) Candida glabrata (M6) Hình 6. Hình thái khuẩn lạc và hình dạng tê bào của 6 dòng vi sinh vật Mật số của các dòng vi sinh vật trong sản phẩm theo thời gian lên men dao động trong khoảng 106-2,0.108 cfu/g (Bảng 10). 17