I.Chất bảo quản sinh học là gì?
Chất bảo quản sinh học thường được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm để đáp ứng nhu cầu
ngày càng tăng của người tiêu dùng với sự tiến bộ ngày càng tăng trong thực phẩm công nghệ.
Những thực phẩm có hóa chất chất bảo quản hiện đang bị người dân bỏ qua và họ thích các sản phẩm
được công nhận an toàn (GRAS). Vì vậy, kết quả ngành công nghiệp thực phẩm đang sử dụng
chất bảo quản tự nhiên để tăng thời hạn sử dụng của sản phẩm không cần bất kỳ công nghệ mới
nào. Phổ biến nhất chất bảo quản sinh học được sử dụng là bacteriocin, tinh dầu, thảo mộc và gia vị,
giấm, quá trình lên men và đường và muối. Chúng thể hiện sự ức chế tăng trưởng của các vi sinh vật
khác nhau khi được thêm vào ở các mức độ khác nhau để bảo quản các sản phẩm thực phẩm.
II.Các chất bảo quản sinh học tự nhiên
1. Bacteriocin
- Khái niệm:
các peptide kháng khuẩn thứ cấp được tổng hợp từ riboxom từ vi khuẩn hoạt tính đối
kháng với một số nhóm vi khuẩn
Bacteriocin có thể được sử dụng như một phương tiện để kiểm soát sự phát triển của các vi
khuẩn gây bệnh trong thực phẩm và trong môi trường y tế. Các loại bacteriocin khác nhau tính
chất chế hoạt động khác nhau, được nghiên cứu để tìm ra các ứng dụng tiềm năng
trong việc kiểm soát các bệnh truyền nhiễm và bảo vệ sức khỏe con người.
-Cơ chế hoạt động:
Các nhóm hydroxyl(-OH) của bacteriocin tương tác với màng tế bào vi khuẩn gây ra sự
phá vỡ cấu trúc của nó và gây rò rỉ các thành phần của nó dẫn đến sự tử vong của vi khuẩn
Một số loại bacteriocin cũng có khả năng kết hợp với các phân tử khác để tạo thành các phức
hợp, làm cho vi khuẩn khó khăn hơn trong việc phát triển sinh sản. -Một sloại bacteriocin
Lantibiotics: loại bacteriocin chứa các liên kết peptit không thông thường, gọi là liên kết
thioether, giúp tăng tính ổn định và khả năng chống lại các enzyme phân huỷ.
Class II: Là loại bacteriocin không có cấu trúc nhất định, chúng có khả năng tấn công các vi
khuẩn khác bằng cách tạo ra lỗ hổng trên màng tế bào.
Class III: loại bacteriocin cấu trúc gần giống với enzyme, chúng khả năng phá hủy
các thành phần của màng tế bào của vi khuẩn khác.
-Ứng dụng của bacteriocin trong bảo quản thực phẩm:
thể sử dụng các môi trường nuôi cấy bảo vệ sinh bacteriocinogen để tăng thời hạn sử dụng
của thực phẩm không lên men bằng các gây ức chế sự hư hỏng và vi khuẩn gây bệnh
Nisin và pedioncin là loại phổ biến duy nhất có sản trong ngành công nghiệp thực phẩm được
sản xuất bởi L Lactis Pediococcus acidilactic tương ứng ức chế vi khuẩn về dinh dưỡng.
Nồng đọ ức chế tối thiểu của Nisin để ngăn chặn sự phát triển của bào tử trong khoảng từ 3-
5000 IU/ml. Chúng ức chế các mầm bệnh truyền qua thực phẩm khác nhau như Actinomyces
ruminicola tạo ra Actifensin có hoạt tính ức chế phổ rộng chống lại các loại gram dương.
Trong trường hợp vi khuẩn không lên men chunrng vi khuẩn bacteriocin chỉ được sử dụng để
bảo quản sinh học khi chúng không bất tác dụng không mong muốn nào đối với tính
chất cảm quan của thực phẩm
Nhiều loại vi khuẩn gây bệnh khác như Clostridium..bị ức chế bởi Enterocin A và B phân lập
từ Enterococcus cũng có ức chế phổ rộng vi khuẩn gram dương.
-Các loại thực phẩm sử dụng bacteriocin:
Sản phẩm từ sữa: Bacteriocin được tìm thấy trong sữa các sản phẩm từ sữa như phô mai,
sữa chua, kem phô mai, vv.
Thịt và sản phẩm từ thịt: Bacteriocin được tìm thấy trong thịt và các sản phẩm từ thịt như xúc
xích, giăm bông, thịt nguội, vv.
Rau quả: Một số loại rau quả như chua, rốt, củ cải đường củ hành cũng chứa
bacteriocin.
Các sản phẩm từ đậu nành: Bacteriocin được tìm thấy trong các sản phẩm từ đậu nành như
tương đậu nành, nước tương, vv.
Các sản phẩm từ lên men: Bacteriocin được tìm thấy trong các sản phẩm từ lên men như rượu,
bia, vv
-Liều lượng của bacteriocin trong thực phẩm: tùy thuộc vào từng loại thực phẩm tùy từng loại
bacteriocin mà liều lượng cho phép là khác nhau. Nisin với liều lượng là 400 IU/g
2. Tinh dầu
- Khái niệm
Tinh dầu còn được gọi dầu thơm dễ bay hơi được chiết xuất từ các nguyên liệu thực vật
khác nhau như rễ , vỏ cây, hoa,quả...và là chất lỏng thơm.
Các loại tinh dầu khác nhau có các tính chất và công dụng khác nhau, và có thể được sử dụng
để giảm căng thẳng, bảo quản thực phẩm và nhiều hơn nữa. - Ứng dụng của tinh dầu trong
bảo quản thực phẩm
Ngăn ngừa sự ôi thiu của chất béo và có thể ngăn ngừa bệnh thoái hóa mãn tính
Tinh dầu được sử dụng làm chất tạo hương chất tạo màu ,màu sắc của tinh dầu do sự
hiện diện của các sắc tố trong nguyên liệu thực vật từ nơi chúng được chiết suất - Một số loại
tinh dầu dùng trong bảo quản thực phẩm
Tinh dầu oregano: Tinh dầu oregano có tính kháng khuẩn và kháng nấm, có thể được sử dụng
để bảo quản thực phẩm như thịt, cá, rau củ trái cây. Thêm vài giọt tinh dầu oregano vào
nước để rửa thực phẩm hoặc trộn với dầu ô liu để tẩm ướp thực phẩm trước khi nấu.
Tinh dầu chanh: Tinh dầu chanh có tính kháng khuẩn và khử mùi, thể được sử dụng để làm
sạch bảo quản thực phẩm như rau củ, trái cây thịt. Thêm vài giọt tinh dầu chanh vào
nước để rửa thực phẩm hoặc trộn với dầu ô liu để tẩm ướp thực phẩm trước khi nấu.
Tinh dầu húng quế: Tinh dầu húng quế tính kháng khuẩn kháng nấm, thể được sử
dụng để bảo quản thực phẩm như thịt, và rau củ. Thêm vài giọt tinh dầu húng quế vào nước
để rửa thực phẩm hoặc trộn với dầu ô liu để tẩm ướp thực phẩm trước khi nấu.
Tinh dầu bạc hà: Tinh dầu bạc tính kháng khuẩn khử mùi, thể được sử dụng để
bảo quản thực phẩm như rau củ và trái cây. Thêm vài giọt tinh dầu bạc vào nước để rửa
thực phẩm hoặc trộn với dầu ô liu để tẩm ướp thực phẩm trước khi nấu.
- Cơ chế hoạt động:
Tinh dầu thể được sdụng để bảo quản thực phẩm bằng cách ngăn chặn sự phát triển của vi
khuẩn nấm mốc. Các tinh dầu tính kháng khuẩn kháng nấm, giúp giảm thiểu sự phát triển
của vi khuẩn và nấm mốc trong thực phẩm. Tuy nhiên, việc sử dụng tinh dầu để bảo quản thực phẩm
cần được thực hiện cẩn thận và đúng cách để tránh gây hại cho sức khỏe. Ngoài ra, tinh dầu cũng có
thể ảnh hưởng đến hương vị và mùi vị của thực phẩm.
- Các loại thực phẩm dùng tinh dầu làm chất bảo quản
Thịt: Tinh dầu oregano, tinh dầu hạt tiêu đen, tinh dầu tỏi, tinh dầu gừng.
Các loại cá: Tinh dầu chanh, tinh dầu hạt tiêu đen, tinh dầu oregano.
Rau củ: Tinh dầu hạt tiêu đen, tinh dầu tỏi, tinh dầu gừng. Trái cây: Tinh dầu cam, tinh dầu
chanh, tinh dầu bưởi.
-Liều lượng của 1 số loại tinh dầu đối với từng loại vi sinh vật:
Bảng 2
3. Các loại thảo mộc và gia vị
- Thực vật khả năng tổng hợp các hợp chất hóa học khác nhau các thành phần kháng
khuẩn này giúp tăng cường chế bảo vệ của thực vật chống lại các bệnh nhiễm trùng tự
nhiên. Vậy nên, sử dụng các loại thảo mộc, gia vị khả năng kháng khuẩn kháng nấm
như đinh hương, quế, là bạc hà,tiêu, gừng, tỏi, hạt mù tạt,... trong chế biến thực phẩm thể
giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm bằng cách ức
chế sự phát triển của vi sinh vật
- Nên sử dụng gia vị và thảo mộc bảo quản thực phẩm thay vì các chất bảo quản hóa học vì:
Việc sử dụng các loại thảo mộc gia vị trong việc nấu nướng hoàn toàn không ảnh
hưởng đến chất lượng, mùi vị của thực phẩm, không gây hại cho người sử dụng thực
phẩm và được đánh giá là an toàn (GRAS)
Các loại nguyên liệu này thường không có dư lượng hóa chất
Các loại gia vị, thảo mộc các chất chống oxy hóa tự nhiên, giúp ức chế sự sinh
trưởng phát triển của một số loài vi khuẩn như: Salmonella spp., Staphylococcus
aureus, Escherichia coli, Vibrio parahemolyticus, Clostridium perfringens
Clostridium botulinum
Các cây thảo mộc như quế, đinh hương chứa nhiều polyphenol - một chất hoạt
động giống như chất chống oxy hóa, giúp làm chậm quá trình oxy hóa của mỡ
trong thịt, từ đó bảo quản thực phẩm được lâu hơn
Một số chất chống oxy hóa được nghiên cứu khác là: quercetine (thì là),
capsaicin (ớt đỏ), curcumin (nghệ), carvacrol (kinh giới, húng tây), thymol
(kinh giới, húng tây), piperine (tiêu đen), gingerol, v.v. (gừng, kinh giới)
- Ứng dụng: việc sử dụng gia vị làm chất bảo quản đã được đánh giá trong nhiều loại thực
phẩm: thịt, cá, các sản phẩm từ sữa, rau, gạo, trái cây và thực phẩm từ động vật
- Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng: chiết xuất từ các loại gia vị thì đem lại hiệu quả trong việc bảo
quản thực phẩm tốt hơn
Tinh dầu thì là và đinh hương ức chế sự phát triển của tổng số vi khuẩn bằng 3,78 log
CFU/g khi sử dụng trên các mẫu thịt trong 15 ngày ở 2°C.
Tinh dầu kinh giới và rau mùi cho thấy trên 50% khả năng bảo vệ đậu khỏi sự tấn
công của vi khuẩn Aspergillus flavus
Sau khi xử lý xúc xích tươi bằng tinh dầu lá nguyệt quế. So với mẫu đối chứng không
được xử lý, tinh dầu có thể làm giảm tổng số coliforms (giảm 2,8 log CFU/g) và kéo
dài thời hạn sử dụng trong 2 ngày.
- Nhược điểm: Hoạt tính kháng khuẩn của các loại thảo mộc gia vị chất chiết xuất của
nó đã được chứng minh chủ yếu trong ống nghiệm. Tuy nhiên, một số khía cạnh rất quan
trọng đối với việc sử dụng trong thực phẩm: nồng độ các chất khả năng kháng khuẩn
có trong các loại thảo mộc và gia vị này có thể thay đổi theo các yếu tố địa lý, theo mùa, theo
cách chế biến đôi khi hiệu quả thấp trong việc ức chế sự phát triển các vi sinh vật
không làm thay đổi giá trị cảm quan của thực phẩm.
- liều lượng sử dụng (không thấy)
4. Giấm
* Tại sao giấm được sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm?
Giấm là một dung dịch lỏng và là một trong những chất làm sạch điển hình với thành phần từ 410%
axit axetic. Giấm được sử dụng để bảo quản thực phẩm bằng cách làm thay đổi hoạt độ nước hoặc dộ
pH. Ngoài ra nó cũng mang lại hương vị cho sản phẩm thực phẩm và cung cấp một số vitamin . Môi
trường pH 4.6 một môi trường hạn chế sự sinh trưởng phát triển của vi sinh vật. Giấm thể
được tổng hợp rượu lên men hoặc từ quá trình lên men axit axetic. Giấm tạo môi trường axit cho
thực phẩm để bảo quản kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm thực phẩm * Giấm được sử
dụng để bảo quản loại thực phẩm nào trong công nghệ thực phẩm?
Trong công nghiệp thực phẩm, giấm thường được sử dụng để bảo quản các loại rau củ, nấm, trái
cây, thịt và cá…
Người ta đã thực hiện một số thí nghiệm để chứng minh tác dụng bảo quản của giấm đối với các sản
phẩm thực phẩm
* 1 số thí nghiệm
- Ngâm trà chần trong 4 ngày 30ºC trong nước ngâm dung dịch gồm nước tương, nước
vàgiấm ở các nồng độ khác nhau. Người ta thông qua sự khác biệt về các thông số như màu sắc, độ
pH, độ cứng, chất chống oxy hóa hàm lượng hợp chất, đánh giá cảm quan, độ axit để từ đó Xác định
khả năng khử gốc tự do của ABTS trong quá trình ngâm. Họ quan sát thấy rằng tổng số độ axit
pH tăng liên tục và do đó mang lại tác dụng bảo quản.
- Jang và đồng nghiệp đã tiến hành nghiên cứu về thịt bò Hàn Quốc đã được chế biến để kiểm
tradấm và rượu sake có tác dụng như một chất bảo quản hay không và phát hiện tác động của chúng
đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Họ tìm thấy rằng sự kết hợp của dấm và rượu sake
không cải thiện chất lượng giác quan tuy nhiên, việc ổn định sự phát triển của vi sinh vật đã tăng cả
ở 8ºC và 20ºC. Axit axetic đã được sử dụng trong việc sơ chế thịt để tăng thời hạn sử dụng.
- Các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho thấy sự giảm đáng kể của E. coli trong bít tết
đượcxử lý bằng ngâm axit axetic .
- nghiên cứu về việc ngăn ngừa sự thối nhão (Colletotrichum coccodes) trên quả
chua(Lycopersicon esculentum) bằng cách sử dụng giải pháp xử bằng Giấm (VIN), Clo (CHL),
cồn etylic tuyệt đối (AEA) dầu oregano (ORI) khi lưu trữ nhiệt độ 12ºC với độ m tương đối
95%. Sau khi xử lý bằng cồn etylic tuyệt đối và giấm , các sợi nấm đã phát triển mạnh và sau khi tiếp
xúc với hơi giấm, tinh dầu oreagano tinh khiết, clo đã làm giảm sự nảy mầm của bào tử trong ống
nghiệm lên đến 92%.
* 1 số ví dụ
1. Giấm táo: Công thức hóa học CH3COOH. Giấm táo được sử dụng để bảo quản rau củ và trái
cây. Ví dụ, nếu bạn muốn làm giò chả, bạn có thể sử dụng giấm táo để bảo quản thịt.
2. Giấm gạo: Công thức a học CH3COOH. Giấm gạo được sử dụng để bảo quản nước mắm
và các loại thực phẩm ướp. Ví dụ, giấm gạo có thể được sử dụng để bảo quản chả cá
3. Giấm nho: Công thức hóa học CH3COOH. Giấm nho thường được sử dụng để ướp rau củ,
chẳng hạn như cà chua, cà rốt và ớt, giúp chúng không bị mục và giữ được độ tươi lâu hơn.
4. Giấm đen: Công thức a học C2H5OH CH3COOH. Giấm đen thường được sử dụng
trong các món ăn Trung Quốc và Nhật Bản, giúp giữ cho các loại rau củ, hạt và đậu không bị mục.
5. Giấm balsamic: Công thức hóa học C6H5O7 CH3COOH. , được sản xuất từ nho
Trebbiano và Lambrusco. Giấm balsamic được sử dụng để bảo quản thực phẩm như pho mát, thịt đỏ
và trái cây. Giấm balsamic thường được sử dụng để ướp thịt, chẳng hạn như thịt bò và thịt heo, giúp
thịt mềm và giữ được độ tươi lâu
6. Giấm dừa: Công thức hóa học CH3COOH, được làm từ nước cốt dừa. Giấm dừa được sử
dụng để bảo quản thực phẩm như cá, tôm, thịt bò và trái cây.
7.Giấm chanh: Công thức hóa học là CH3COOH, được làm từ nước cốt chanh. Giấm chanh được
sử dụng để bảo quản thực phẩm như cá, thịt và các món ăn chay.
* Những công dụng tuyệt vời của giấm ăn hiện nay
Bên cạnh việc làm gia vị cho món ăn thì giấm còn có nhiều công dụng khác phải kể đến như:
Kích thích hệ tiêu hóa, tăng cường chức năng tiêu hóa của dạ dày.
Các nguyên tố vi lượng trong giấm cần thiết cho các quá trình trao đổi chất, chống lão hóa
ngăn ngừa một số bệnh tật.
loại thực phẩm có tính kiềm sinh lý nghĩa khi vào thể sẽ sản sinh phản ứng kiềm giúp
trung hòa một lượng thức ăn tính axit. Từ đó, giúp duy trì sự cân bằng độ pH trong môi trường
cơ thể.
c dụng kháng khuẩn làm đẹp da nhờ chứa các vitamin cùng khoáng chất cần thiết cho
cơ thể.
* Lưu ý khi sử dụng giấm ăn an toàn, hiệu quả
Do thực phẩm này nh axit cao, do vậy không nên sử dụng quá nhiều hoặc thường
xuyên
Có thể gây hỏng men răng khi dùng quá nhiều, đặc biệt là giấm trắng
Sử dụng không đúng cách, sai liều lượng khi dùng chung với một số loại thuốc kiểm soát
đường máu, trị tim mạch,… có thể gây ra tác dụng phụ
Không sử dụng giấm nguyên chất lên da vì có thể gây tổn thương. Cần pha loãng và kiểm tra
mức độ dị ứng trước khi dùng,…
* Những đối tượng không nên ăn giấm
Người đang điều trị với các loại thuốc như sulfathiazole,…
Khi đang uống các loại thuốc có tính kiềm hay thuốc giãn cơ dạ dày
Người bị thương ở xương
Những người bị viêm mật, viêm loét và viêm mạc dạ dày quá nhiều
5. Lên men
*Lên men là gì?
Quá trình lên men tạo ra một số vi khuẩn lợi làm giảm hỏng thực phẩm làm cho thực
phẩm không vi sinh vật gây bệnh chất chuyển hóa. Lên men thực phẩm là một quá trình trao
đổi chất mà ở đó, các men vi sinh vật (như vi khuẩn, nấm men) sẽ tác động làm biến đổi các chất hữu
cơ. Sự sinh trưởng và phát triển của các vi sinh vật này sẽ tạo ra những sự biến đổi về màu sắc, hương
vị và thậm chí hình thái của thực phẩm. Các sinh vật được sử dụng để phục vụ mục đích lên men
phần lớn thuộc vi khuẩn lactic.
*Vi khuẩn lactic
Vi khuẩn gram dương, không tạo bào tử, không di động, thể hấp kị khí hoặc hiếu khí. Chúng
thu nhận năng lượng nhờ quá trình phân giải carbohydrate và sản sinh ra acid lactic.
Quá trình lên men của vi khuẩn sản sinh ra acid lactic điều này làm giảm độ PH trong môi trường
được vi khuẩn lên men. Độ PH thấp làm cho nhiều loại vi khuẩn hại khác không có điều kiện để
phát triển. Vì thế làm tăng thời gian thực phẩm bị phân hủy, giúp cho công nghệ thực phẩm được bảo
quản lâu hơn. Lên men lactic chỉ xảy ra trong điều kiện yếm khí, gồm 2 loại là: lên men đồng hình
và lên men dị hình.
*Tại sao phải lên men thức ăn?
Vi khuẩn lactobacillus thường sinh sôi trong môi trường không oxy nên sẽ ức chế sự phát triển
của các loại vi sinh vật gât hỏng thức ăn giúp bảo quản và tăng hương vị cho món ăn. Các thực phẩm
lên men còn giúp bổ sung những hệ sinh vật tốt cho đường ruột.
*Quá trình lên men
- Nuôi cấy chủng vi sinh vật: nuôi cấy chủng vi sinh vật sẽ bao gồm phân lập tiến hành
tạodòng để tạo ra nguồn năng lượng cần thiết để phục vụ quá trình lên men.
- Tạo môi trường dinh dưỡng: đây giai đoạn cần dựa theo sự đặc hiểu về nhu cầu dinh
dưỡngcủa bản thân vi sinh vật để tạo ra các môi trường nuôi cấy. Bước này giúp cung cấp nguồn dinh
dưỡng sống cho chủng vi sinh vật
- Thanh trùng: bước khử những vi sinh vật đang sẵn trong môi trường nhằm tạo ra điều
kiệnsống tốt nhất cho vi sinh vật giống.
- Lên men: nuôi giống trong môi trường trong điều kiện đặt sẵn về pH, nhiệt độ, độ ẩm,
thờigian, hàm lượng oxy... đây bước để chờ đợi vi sinh vật sử dụng môi trường để trao đổi chất.
Lúc này, vi sinh vật phát triển về số lượng và kích thước, đồng thời tiết ra các sản phẩm trao đổi chất.
- Thu sản phẩm: sản phẩm thu được đối với men lấy sản phẩm: các dịch tiết trao đổi chất của
visinh vật hoặc sinh khối của sinh vật đó. Sản phẩm thu được đối với men khử phế phẩm: không
có sản phẩm lên men và chỉ nhằm mục đích loại bỏ phế phẩm.
*Các phương pháp lên men phổ biến
- Lên men ethanol: đây quá trình lên men yếm khí giúp chuyển hóa đường thành ethanol.
Sựchuyển hóa này diễn ra ở tế bào chất của nấm men, ethanol và cacbonic. Sự lên men này được vận
dụng để làm nên các thức uống cồn bánh mì. Nhưng quá trình lên men ethanol sẽ tạo ra hàm
lượng lớn pectin có thể gây hại cho sức khỏe.
- Lên men propionic: đây quá trình axit lactic muối lactat được chuyển hóa thành
axitpropionic dưới sự hoạt động của các vi sinh vật. Lên men propionic còn sinh ra các sản phẩm
khác như axit axetic, cacbonic và nước.
- Lên men lactic: đây là quá trình chuyển hóa carbohydrate thành axit lactic nhờ vào hoạt động
củacác vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn lactic. ở quá trình này, đường lactose sẽ chuyển vào bên trong
tế bào vi sinh vật nhờ các cơ chế chuyên biệt.
*Ưu/ nhược điểm của quá trình lên men
Ưu điểm: - Hỗ trợ đường tiêu hóa: các lợi khuẩn probiotic những vi khuẩn lợi trong đường
ruột giúp phân hủy thức ăn, diệt khuẩn. Đồng thời, giúp hoạt động tiêu hóa diễn ra suôn sẻ và thuận
lợi hơn. – Tăng cường hệ miễn dịch: những thực phẩm lên men chứa vi khuẩn lactic sẽ giúp bạn
tiêu diệt các vi khuẩn có hại tăng cường hệ miễn dịch của cơ thể. Hơn thế nữa, chúng còn giúp bảo
vệ cơ thể khỏi nhiều căn bệnh viêm nhiễm thông thường. – Sản sinh enzyme thiết yếu: thực phẩm
lên men chứa nhiều enzym giúp tiêu thụ thức ăn hiệu quả và nhanh hơn. Ngoài ra, còn kích thích việc
sản sinh vitamin cho cơ thể.
Nhược điểm: - Tăng nguy mắc bệnh ung thư: trong thức phẩm lên men điển hình dưa muối
chứa hàm lượng muối cao nên tạo điều kiện cho nitric tác động đến các thực phẩm thể gây ung
thư. Đồng thời, có thể gây ảnh hưởng đến những người mắc bệnh tim, cao huyết áp.... – Nạp quá
nhiều muối vào thể: trong các sản phẩm muối chua thường chứa hàm lượng muối lớn nên khi
dùng nhiều bạn có thể đối mặt với nguy cơ tăng huyết áp, đột quỵ và đau tim.
*Ví dụ sản phẩm lên men
Tarhana, một loại thực phẩm ngũ cốc lên men của Thổ Nhĩ Kỳ sử dụng men làm bánh và vi khuẩn
sữa chua khi nuôi cấy, được nghiên cứu để phát hiện sự thay đổi thành phần của các axit hữu được
phát triển trong giai đoạn lên men trong 3 ngày sau đó được lưu trữ trong khoảng thời gian 6 tháng.
Trong thời gian lên men 3 ngày, axit lactic, axit chuẩn độ, axit priopionic axit pyruvic tăng từ 13,58
lên 20,26 g/kg, 26,50 lên 41,4 g/kg, 2,44 đến 7,58 g/kg và 0,16 đến 0,58 g/kg tương ứng hàm lượng
axit xitric giảm từ 6,39 đến 3,58 g/kg.
Đồ uống boza của Bungari, một loại sản phẩm ngũ cốc lên men được chuẩn bị từ bột ngũ cốc
nguyên hạt tác động đến chất lượng sản phẩm bởi nguyên liệu. Nấm men Lactobacilli sinh
vật chính chịu trách nhiệm cho quá trình lên men của boza những thay đổi sinh hóa vật đã
được quan sát trong 48 giờ đầu tiên của lên men. Hàm lượng glucose được tăng lên trong khi độ nhớt,
chất khô, pH amino tự do hàm lượng nitơ giảm. Trong quá trình lên men, nấm men sẽ sản xuất
enzyme amylase để phân hủy tinh bột thành glucose fructose, đồng thời lactobacilli cũng thực hiện
quá trình lên men hữu làm giảm pH của dung dịch khiến cho một số vi sinh vật không phát triển
được.
6. Đường và muối
Cả muối và đường đều có tác dụng bảo quản thực phẩm. Khi thêm muối và đường vào sản phẩm
thực phẩm, sẽ hấp thụ nước, như vậy sẽ ức chế sự phát triển của vi sinh vật bằng cách hạn chế
nước sẵn có.
Muối dùng để bảo quản cá và thịt. Khi cá, thịt được trộn với muối để tạo thành một hỗn hợp khô
bao phủ thực phẩm hoặc thể hòa tan trong chất lỏng để làm nước muối bao quanh thức ăn. Muối
trong nước tạo điều kiện đẳng trương cho các sinh vật phi sinh vật biển ở nồng độ 0,85-0,9%.
Khi dùng muối ở nồng độ cao với thịt tươi, nó trải qua quá trình plasmolysis dẫn đến làm khô thịt
và dẫn đến chất tế bào vi sinh vật. (quá trình plasmolysis là quá trình co lại hoặc rút lại nguyên sinh
chất của tế bào thực vật do mất nước trong tế bào đó. Quá trình này là một trong những kết quả của
thẩm thấu. xảy ra khi nồng độ của môi trường bên ngoài chứa số lượng phân tử hòa tan lớn hơn
và lượng nước trên một đơn vị thể tích ít hơn so với chất lỏng của tế bào.)
Muối và đường ức chế sinh vật ở nồng độ khác nhau. Saccarose cần khoảng nồng độ gấp 6 lần so
với muối để thể hiện cùng mức độ ức chế.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
https://www.bachhoaxanh.com/kinh-nghiem-hay/len-men-la-gi-quy-trinh-va-cac-phuong-phap-
lenmen-1376235
https://vi.thpanorama.com/articles/biologa/plasmlisis-caractersticas-fases-y-tipos.html
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2016.01394/full

Preview text:

I.Chất bảo quản sinh học là gì?
Chất bảo quản sinh học thường được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm để đáp ứng nhu cầu
ngày càng tăng của người tiêu dùng với sự tiến bộ ngày càng tăng trong thực phẩm và công nghệ.
Những thực phẩm có hóa chất chất bảo quản hiện đang bị người dân bỏ qua và họ thích các sản phẩm
được công nhận là an toàn (GRAS). Vì vậy, kết quả là ngành công nghiệp thực phẩm đang sử dụng
chất bảo quản tự nhiên để tăng thời hạn sử dụng của sản phẩm mà không cần bất kỳ công nghệ mới
nào. Phổ biến nhất chất bảo quản sinh học được sử dụng là bacteriocin, tinh dầu, thảo mộc và gia vị,
giấm, quá trình lên men và đường và muối. Chúng thể hiện sự ức chế tăng trưởng của các vi sinh vật
khác nhau khi được thêm vào ở các mức độ khác nhau để bảo quản các sản phẩm thực phẩm.
II.Các chất bảo quản sinh học tự nhiên 1. Bacteriocin
- Khái niệm:
• Là các peptide kháng khuẩn thứ cấp được tổng hợp từ riboxom từ vi khuẩn có hoạt tính đối
kháng với một số nhóm vi khuẩn
• Bacteriocin có thể được sử dụng như một phương tiện để kiểm soát sự phát triển của các vi
khuẩn gây bệnh trong thực phẩm và trong môi trường y tế. Các loại bacteriocin khác nhau có tính
chất và cơ chế hoạt động khác nhau, và được nghiên cứu để tìm ra các ứng dụng tiềm năng
trong việc kiểm soát các bệnh truyền nhiễm và bảo vệ sức khỏe con người.
-Cơ chế hoạt động:
• Các nhóm hydroxyl(-OH) của bacteriocin tương tác với màng tế bào vi khuẩn và gây ra sự
phá vỡ cấu trúc của nó và gây rò rỉ các thành phần của nó dẫn đến sự tử vong của vi khuẩn
• Một số loại bacteriocin cũng có khả năng kết hợp với các phân tử khác để tạo thành các phức
hợp, làm cho vi khuẩn khó khăn hơn trong việc phát triển và sinh sản. -Một số loại bacteriocin
• Lantibiotics: Là loại bacteriocin chứa các liên kết peptit không thông thường, gọi là liên kết
thioether, giúp tăng tính ổn định và khả năng chống lại các enzyme phân huỷ.
• Class II: Là loại bacteriocin không có cấu trúc nhất định, chúng có khả năng tấn công các vi
khuẩn khác bằng cách tạo ra lỗ hổng trên màng tế bào.
• Class III: Là loại bacteriocin có cấu trúc gần giống với enzyme, chúng có khả năng phá hủy
các thành phần của màng tế bào của vi khuẩn khác.
-Ứng dụng của bacteriocin trong bảo quản thực phẩm:
• Có thể sử dụng các môi trường nuôi cấy bảo vệ sinh bacteriocinogen để tăng thời hạn sử dụng
của thực phẩm không lên men bằng các gây ức chế sự hư hỏng và vi khuẩn gây bệnh
• Nisin và pedioncin là loại phổ biến duy nhất có sản trong ngành công nghiệp thực phẩm được
sản xuất bởi L Lactis và Pediococcus acidilactic tương ứng ức chế vi khuẩn về dinh dưỡng.
Nồng đọ ức chế tối thiểu của Nisin để ngăn chặn sự phát triển của bào tử trong khoảng từ 3-
5000 IU/ml. Chúng ức chế các mầm bệnh truyền qua thực phẩm khác nhau như Actinomyces
ruminicola tạo ra Actifensin có hoạt tính ức chế phổ rộng chống lại các loại gram dương.
• Trong trường hợp vi khuẩn không lên men chunrng vi khuẩn bacteriocin chỉ được sử dụng để
bảo quản sinh học khi chúng không có bất kì tác dụng không mong muốn nào đối với tính
chất cảm quan của thực phẩm
• Nhiều loại vi khuẩn gây bệnh khác như Clostridium..bị ức chế bởi Enterocin A và B phân lập
từ Enterococcus cũng có ức chế phổ rộng vi khuẩn gram dương.
-Các loại thực phẩm sử dụng bacteriocin:
• Sản phẩm từ sữa: Bacteriocin được tìm thấy trong sữa và các sản phẩm từ sữa như phô mai, sữa chua, kem phô mai, vv.
• Thịt và sản phẩm từ thịt: Bacteriocin được tìm thấy trong thịt và các sản phẩm từ thịt như xúc
xích, giăm bông, thịt nguội, vv.
• Rau quả: Một số loại rau quả như cà chua, cà rốt, củ cải đường và củ hành cũng có chứa bacteriocin.
• Các sản phẩm từ đậu nành: Bacteriocin được tìm thấy trong các sản phẩm từ đậu nành như
tương đậu nành, nước tương, vv.
• Các sản phẩm từ lên men: Bacteriocin được tìm thấy trong các sản phẩm từ lên men như rượu, bia, vv
-Liều lượng của bacteriocin trong thực phẩm: tùy thuộc vào từng loại thực phẩm và tùy từng loại
bacteriocin mà liều lượng cho phép là khác nhau. Nisin với liều lượng là 400 IU/g 2. Tinh dầu - Khái niệm
• Tinh dầu còn được gọi là dầu thơm dễ bay hơi được chiết xuất từ các nguyên liệu thực vật
khác nhau như rễ , vỏ cây, hoa,quả...và là chất lỏng thơm.
• Các loại tinh dầu khác nhau có các tính chất và công dụng khác nhau, và có thể được sử dụng
để giảm căng thẳng, bảo quản thực phẩm và nhiều hơn nữa. - Ứng dụng của tinh dầu trong
bảo quản thực phẩm

• Ngăn ngừa sự ôi thiu của chất béo và có thể ngăn ngừa bệnh thoái hóa mãn tính
• Tinh dầu được sử dụng làm chất tạo hương và chất tạo màu ,màu sắc của tinh dầu là do sự
hiện diện của các sắc tố trong nguyên liệu thực vật từ nơi chúng được chiết suất - Một số loại
tinh dầu dùng trong bảo quản thực phẩm

Tinh dầu oregano: Tinh dầu oregano có tính kháng khuẩn và kháng nấm, có thể được sử dụng
để bảo quản thực phẩm như thịt, cá, rau củ và trái cây. Thêm vài giọt tinh dầu oregano vào
nước để rửa thực phẩm hoặc trộn với dầu ô liu để tẩm ướp thực phẩm trước khi nấu.
Tinh dầu chanh: Tinh dầu chanh có tính kháng khuẩn và khử mùi, có thể được sử dụng để làm
sạch và bảo quản thực phẩm như rau củ, trái cây và thịt. Thêm vài giọt tinh dầu chanh vào
nước để rửa thực phẩm hoặc trộn với dầu ô liu để tẩm ướp thực phẩm trước khi nấu.
Tinh dầu húng quế: Tinh dầu húng quế có tính kháng khuẩn và kháng nấm, có thể được sử
dụng để bảo quản thực phẩm như thịt, cá và rau củ. Thêm vài giọt tinh dầu húng quế vào nước
để rửa thực phẩm hoặc trộn với dầu ô liu để tẩm ướp thực phẩm trước khi nấu.
Tinh dầu bạc hà: Tinh dầu bạc hà có tính kháng khuẩn và khử mùi, có thể được sử dụng để
bảo quản thực phẩm như rau củ và trái cây. Thêm vài giọt tinh dầu bạc hà vào nước để rửa
thực phẩm hoặc trộn với dầu ô liu để tẩm ướp thực phẩm trước khi nấu.
- Cơ chế hoạt động:
Tinh dầu có thể được sử dụng để bảo quản thực phẩm bằng cách ngăn chặn sự phát triển của vi
khuẩn và nấm mốc. Các tinh dầu có tính kháng khuẩn và kháng nấm, giúp giảm thiểu sự phát triển
của vi khuẩn và nấm mốc trong thực phẩm. Tuy nhiên, việc sử dụng tinh dầu để bảo quản thực phẩm
cần được thực hiện cẩn thận và đúng cách để tránh gây hại cho sức khỏe. Ngoài ra, tinh dầu cũng có
thể ảnh hưởng đến hương vị và mùi vị của thực phẩm.
- Các loại thực phẩm dùng tinh dầu làm chất bảo quản
• Thịt: Tinh dầu oregano, tinh dầu hạt tiêu đen, tinh dầu tỏi, tinh dầu gừng.
• Các loại cá: Tinh dầu chanh, tinh dầu hạt tiêu đen, tinh dầu oregano.
• Rau củ: Tinh dầu hạt tiêu đen, tinh dầu tỏi, tinh dầu gừng. Trái cây: Tinh dầu cam, tinh dầu chanh, tinh dầu bưởi.
-Liều lượng của 1 số loại tinh dầu đối với từng loại vi sinh vật: Bảng 2
3. Các loại thảo mộc và gia vị
- Thực vật có khả năng tổng hợp các hợp chất hóa học khác nhau và các thành phần kháng
khuẩn này giúp tăng cường cơ chế bảo vệ của thực vật chống lại các bệnh nhiễm trùng tự
nhiên. Vậy nên, sử dụng các loại thảo mộc, gia vị có khả năng kháng khuẩn và kháng nấm
như đinh hương, quế, là bạc hà,tiêu, gừng, tỏi, hạt mù tạt,... trong chế biến thực phẩm có thể
giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm bằng cách ức
chế sự phát triển của vi sinh vật
- Nên sử dụng gia vị và thảo mộc bảo quản thực phẩm thay vì các chất bảo quản hóa học vì:
• Việc sử dụng các loại thảo mộc và gia vị trong việc nấu nướng hoàn toàn không ảnh
hưởng đến chất lượng, mùi vị của thực phẩm, không gây hại cho người sử dụng thực
phẩm và được đánh giá là an toàn (GRAS)
• Các loại nguyên liệu này thường không có dư lượng hóa chất
• Các loại gia vị, thảo mộc có các chất chống oxy hóa tự nhiên, giúp ức chế sự sinh
trưởng và phát triển của một số loài vi khuẩn như: Salmonella spp., Staphylococcus
aureus, Escherichia coli, Vibrio parahemolyticus, Clostridium perfringens và Clostridium botulinum
Các cây thảo mộc như quế, đinh hương chứa nhiều polyphenol - một chất hoạt
động giống như chất chống oxy hóa, giúp làm chậm quá trình oxy hóa của mỡ
trong thịt, từ đó bảo quản thực phẩm được lâu hơn
Một số chất chống oxy hóa được nghiên cứu khác là: quercetine (thì là),
capsaicin (ớt đỏ), curcumin (nghệ), carvacrol (kinh giới, húng tây), thymol
(kinh giới, húng tây), piperine (tiêu đen), gingerol, v.v. (gừng, kinh giới)
- Ứng dụng: việc sử dụng gia vị làm chất bảo quản đã được đánh giá trong nhiều loại thực
phẩm: thịt, cá, các sản phẩm từ sữa, rau, gạo, trái cây và thực phẩm từ động vật
- Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng: chiết xuất từ các loại gia vị thì đem lại hiệu quả trong việc bảo
quản thực phẩm tốt hơn
• Tinh dầu thì là và đinh hương ức chế sự phát triển của tổng số vi khuẩn bằng 3,78 log
CFU/g khi sử dụng trên các mẫu thịt trong 15 ngày ở 2°C.
• Tinh dầu kinh giới và rau mùi cho thấy trên 50% khả năng bảo vệ đậu gà khỏi sự tấn
công của vi khuẩn Aspergillus flavus
• Sau khi xử lý xúc xích tươi bằng tinh dầu lá nguyệt quế. So với mẫu đối chứng không
được xử lý, tinh dầu có thể làm giảm tổng số coliforms (giảm 2,8 log CFU/g) và kéo
dài thời hạn sử dụng trong 2 ngày.
- Nhược điểm: Hoạt tính kháng khuẩn của các loại thảo mộc và gia vị và chất chiết xuất của
nó đã được chứng minh chủ yếu trong ống nghiệm. Tuy nhiên, có một số khía cạnh rất quan
trọng đối với việc sử dụng nó trong thực phẩm: nồng độ các chất có khả năng kháng khuẩn
có trong các loại thảo mộc và gia vị này có thể thay đổi theo các yếu tố địa lý, theo mùa, theo
cách chế biến và đôi khi có hiệu quả thấp trong việc ức chế sự phát triển các vi sinh vật mà
không làm thay đổi giá trị cảm quan của thực phẩm.
- liều lượng sử dụng (không thấy) 4. Giấm
* Tại sao giấm được sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm?
Giấm là một dung dịch lỏng và là một trong những chất làm sạch điển hình với thành phần từ 410%
axit axetic. Giấm được sử dụng để bảo quản thực phẩm bằng cách làm thay đổi hoạt độ nước hoặc dộ
pH. Ngoài ra nó cũng mang lại hương vị cho sản phẩm thực phẩm và cung cấp một số vitamin . Môi
trường pH 4.6 là một môi trường hạn chế sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Giấm có thể
được tổng hợp tư rượu lên men hoặc từ quá trình lên men axit axetic. Giấm tạo môi trường axit cho
thực phẩm để bảo quản và kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm thực phẩm * Giấm được sử
dụng để bảo quản loại thực phẩm nào trong công nghệ thực phẩm?

Trong công nghiệp thực phẩm, giấm thường được sử dụng để bảo quản các loại rau củ, nấm, trái cây, thịt và cá…
Người ta đã thực hiện một số thí nghiệm để chứng minh tác dụng bảo quản của giấm đối với các sản phẩm thực phẩm
* 1 số thí nghiệm -
Ngâm lá trà chần trong 4 ngày ở 30ºC trong nước ngâm dung dịch gồm nước tương, nước
vàgiấm ở các nồng độ khác nhau. Người ta thông qua sự khác biệt về các thông số như màu sắc, độ
pH, độ cứng, chất chống oxy hóa hàm lượng hợp chất, đánh giá cảm quan, độ axit để từ đó Xác định
khả năng khử gốc tự do của ABTS trong quá trình ngâm. Họ quan sát thấy rằng tổng số độ axit và
pH tăng liên tục và do đó mang lại tác dụng bảo quản. -
Jang và đồng nghiệp đã tiến hành nghiên cứu về thịt bò Hàn Quốc đã được chế biến để kiểm
tradấm và rượu sake có tác dụng như một chất bảo quản hay không và phát hiện tác động của chúng
đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Họ tìm thấy rằng sự kết hợp của dấm và rượu sake
không cải thiện chất lượng giác quan tuy nhiên, việc ổn định sự phát triển của vi sinh vật đã tăng cả
ở 8ºC và 20ºC. Axit axetic đã được sử dụng trong việc sơ chế thịt để tăng thời hạn sử dụng. -
Các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho thấy sự giảm đáng kể của E. coli trong bít tết
đượcxử lý bằng ngâm axit axetic . -
nghiên cứu về việc ngăn ngừa sự thối nhão (Colletotrichum coccodes) trên quả cà
chua(Lycopersicon esculentum) bằng cách sử dụng giải pháp xử lý bằng Giấm (VIN), Clo (CHL),
cồn etylic tuyệt đối (AEA) và dầu oregano (ORI) khi lưu trữ ở nhiệt độ 12ºC với độ ẩm tương đối
95%. Sau khi xử lý bằng cồn etylic tuyệt đối và giấm , các sợi nấm đã phát triển mạnh và sau khi tiếp
xúc với hơi giấm, tinh dầu oreagano tinh khiết, clo đã làm giảm sự nảy mầm của bào tử trong ống nghiệm lên đến 92%.
* 1 số ví dụ 1.
Giấm táo: Công thức hóa học CH3COOH. Giấm táo được sử dụng để bảo quản rau củ và trái
cây. Ví dụ, nếu bạn muốn làm giò chả, bạn có thể sử dụng giấm táo để bảo quản thịt. 2.
Giấm gạo: Công thức hóa học là CH3COOH. Giấm gạo được sử dụng để bảo quản nước mắm
và các loại thực phẩm ướp. Ví dụ, giấm gạo có thể được sử dụng để bảo quản chả cá 3.
Giấm nho: Công thức hóa học CH3COOH. Giấm nho thường được sử dụng để ướp rau củ,
chẳng hạn như cà chua, cà rốt và ớt, giúp chúng không bị mục và giữ được độ tươi lâu hơn. 4.
Giấm đen: Công thức hóa học là C2H5OH và CH3COOH. Giấm đen thường được sử dụng
trong các món ăn Trung Quốc và Nhật Bản, giúp giữ cho các loại rau củ, hạt và đậu không bị mục. 5.
Giấm balsamic: Công thức hóa học là C6H5O7 và CH3COOH. , được sản xuất từ nho
Trebbiano và Lambrusco. Giấm balsamic được sử dụng để bảo quản thực phẩm như pho mát, thịt đỏ
và trái cây. Giấm balsamic thường được sử dụng để ướp thịt, chẳng hạn như thịt bò và thịt heo, giúp
thịt mềm và giữ được độ tươi lâu 6.
Giấm dừa: Công thức hóa học là CH3COOH, được làm từ nước cốt dừa. Giấm dừa được sử
dụng để bảo quản thực phẩm như cá, tôm, thịt bò và trái cây.
7.Giấm chanh: Công thức hóa học là CH3COOH, được làm từ nước cốt chanh. Giấm chanh được
sử dụng để bảo quản thực phẩm như cá, thịt và các món ăn chay.
* Những công dụng tuyệt vời của giấm ăn hiện nay
Bên cạnh việc làm gia vị cho món ăn thì giấm còn có nhiều công dụng khác phải kể đến như: •
Kích thích hệ tiêu hóa, tăng cường chức năng tiêu hóa của dạ dày. •
Các nguyên tố vi lượng trong giấm cần thiết cho các quá trình trao đổi chất, chống lão hóa và
ngăn ngừa một số bệnh tật. •
Là loại thực phẩm có tính kiềm sinh lý nghĩa là khi vào cơ thể sẽ sản sinh phản ứng kiềm giúp
trung hòa một lượng thức ăn tính axit. Từ đó, giúp duy trì sự cân bằng độ pH trong môi trường cơ thể. •
Tác dụng kháng khuẩn và làm đẹp da nhờ chứa các vitamin cùng khoáng chất cần thiết cho cơ thể.
* Lưu ý khi sử dụng giấm ăn an toàn, hiệu quả
Do thực phẩm này có tính axit cao, do vậy không nên sử dụng nó quá nhiều hoặc thường xuyên •
Có thể gây hỏng men răng khi dùng quá nhiều, đặc biệt là giấm trắng •
Sử dụng không đúng cách, sai liều lượng khi dùng chung với một số loại thuốc kiểm soát
đường máu, trị tim mạch,… có thể gây ra tác dụng phụ •
Không sử dụng giấm nguyên chất lên da vì có thể gây tổn thương. Cần pha loãng và kiểm tra
mức độ dị ứng trước khi dùng,…
* Những đối tượng không nên ăn giấm
Người đang điều trị với các loại thuốc như sulfathiazole,… •
Khi đang uống các loại thuốc có tính kiềm hay thuốc giãn cơ dạ dày •
Người bị thương ở xương •
Những người bị viêm mật, viêm loét và viêm mạc dạ dày quá nhiều 5. Lên men
*Lên men là gì?
Quá trình lên men tạo ra một số vi khuẩn có lợi làm giảm hư hỏng thực phẩm và làm cho thực
phẩm không có vi sinh vật gây bệnh và chất chuyển hóa. Lên men thực phẩm là một quá trình trao
đổi chất mà ở đó, các men vi sinh vật (như vi khuẩn, nấm men) sẽ tác động làm biến đổi các chất hữu
cơ. Sự sinh trưởng và phát triển của các vi sinh vật này sẽ tạo ra những sự biến đổi về màu sắc, hương
vị và thậm chí là hình thái của thực phẩm. Các sinh vật được sử dụng để phục vụ mục đích lên men
phần lớn thuộc vi khuẩn lactic.
*Vi khuẩn lactic
Vi khuẩn gram dương, không tạo bào tử, không di động, có thể hô hấp kị khí hoặc hiếu khí. Chúng
thu nhận năng lượng nhờ quá trình phân giải carbohydrate và sản sinh ra acid lactic.
Quá trình lên men của vi khuẩn sản sinh ra acid lactic điều này làm giảm độ PH trong môi trường
được vi khuẩn lên men. Độ PH thấp làm cho nhiều loại vi khuẩn có hại khác không có điều kiện để
phát triển. Vì thế làm tăng thời gian thực phẩm bị phân hủy, giúp cho công nghệ thực phẩm được bảo
quản lâu hơn. Lên men lactic chỉ xảy ra trong điều kiện yếm khí, gồm 2 loại là: lên men đồng hình và lên men dị hình.
*Tại sao phải lên men thức ăn?
Vi khuẩn lactobacillus thường sinh sôi trong môi trường không có oxy nên sẽ ức chế sự phát triển
của các loại vi sinh vật gât hỏng thức ăn giúp bảo quản và tăng hương vị cho món ăn. Các thực phẩm
lên men còn giúp bổ sung những hệ sinh vật tốt cho đường ruột.
*Quá trình lên men -
Nuôi cấy chủng vi sinh vật: nuôi cấy chủng vi sinh vật sẽ bao gồm phân lập và tiến hành
tạodòng để tạo ra nguồn năng lượng cần thiết để phục vụ quá trình lên men. -
Tạo môi trường dinh dưỡng: đây là giai đoạn cần dựa theo sự đặc hiểu về nhu cầu dinh
dưỡngcủa bản thân vi sinh vật để tạo ra các môi trường nuôi cấy. Bước này giúp cung cấp nguồn dinh
dưỡng sống cho chủng vi sinh vật -
Thanh trùng: là bước khử những vi sinh vật đang có sẵn trong môi trường nhằm tạo ra điều
kiệnsống tốt nhất cho vi sinh vật giống. -
Lên men: nuôi ủ giống trong môi trường trong điều kiện đặt sẵn về pH, nhiệt độ, độ ẩm,
thờigian, hàm lượng oxy... đây là bước để chờ đợi vi sinh vật sử dụng môi trường để trao đổi chất.
Lúc này, vi sinh vật phát triển về số lượng và kích thước, đồng thời tiết ra các sản phẩm trao đổi chất. -
Thu sản phẩm: sản phẩm thu được đối với men lấy sản phẩm: các dịch tiết trao đổi chất của
visinh vật hoặc là sinh khối của sinh vật đó. Sản phẩm thu được đối với men khử phế phẩm: không
có sản phẩm lên men và chỉ nhằm mục đích loại bỏ phế phẩm.
*Các phương pháp lên men phổ biến -
Lên men ethanol: đây là quá trình lên men yếm khí giúp chuyển hóa đường thành ethanol.
Sựchuyển hóa này diễn ra ở tế bào chất của nấm men, ethanol và cacbonic. Sự lên men này được vận
dụng để làm nên các thức uống có cồn và bánh mì. Nhưng quá trình lên men ethanol sẽ tạo ra hàm
lượng lớn pectin có thể gây hại cho sức khỏe. -
Lên men propionic: đây là quá trình mà axit lactic và muối lactat được chuyển hóa thành
axitpropionic dưới sự hoạt động của các vi sinh vật. Lên men propionic còn sinh ra các sản phẩm
khác như axit axetic, cacbonic và nước. -
Lên men lactic: đây là quá trình chuyển hóa carbohydrate thành axit lactic nhờ vào hoạt động
củacác vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn lactic. ở quá trình này, đường lactose sẽ chuyển vào bên trong
tế bào vi sinh vật nhờ các cơ chế chuyên biệt.
*Ưu/ nhược điểm của quá trình lên men
Ưu điểm: - Hỗ trợ đường tiêu hóa: các lợi khuẩn probiotic và những vi khuẩn có lợi trong đường
ruột giúp phân hủy thức ăn, diệt khuẩn. Đồng thời, giúp hoạt động tiêu hóa diễn ra suôn sẻ và thuận
lợi hơn. – Tăng cường hệ miễn dịch: những thực phẩm lên men chứa vi khuẩn lactic sẽ giúp bạn
tiêu diệt các vi khuẩn có hại và tăng cường hệ miễn dịch của cơ thể. Hơn thế nữa, chúng còn giúp bảo
vệ cơ thể khỏi nhiều căn bệnh viêm nhiễm thông thường. – Sản sinh enzyme thiết yếu: thực phẩm
lên men chứa nhiều enzym giúp tiêu thụ thức ăn hiệu quả và nhanh hơn. Ngoài ra, còn kích thích việc
sản sinh vitamin cho cơ thể.
Nhược điểm: - Tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư: trong thức phẩm lên men điển hình là dưa muối
chứa hàm lượng muối cao nên tạo điều kiện cho nitric tác động đến các thực phẩm có thể gây ung
thư. Đồng thời, có thể gây ảnh hưởng đến những người mắc bệnh tim, cao huyết áp.... – Nạp quá
nhiều muối vào cơ thể: trong các sản phẩm muối chua thường chứa hàm lượng muối lớn nên khi
dùng nhiều bạn có thể đối mặt với nguy cơ tăng huyết áp, đột quỵ và đau tim.
*Ví dụ sản phẩm lên men
Tarhana, một loại thực phẩm ngũ cốc lên men của Thổ Nhĩ Kỳ sử dụng men làm bánh và vi khuẩn
sữa chua khi nuôi cấy, được nghiên cứu để phát hiện sự thay đổi thành phần của các axit hữu cơ được
phát triển trong giai đoạn lên men trong 3 ngày và sau đó được lưu trữ trong khoảng thời gian 6 tháng.
Trong thời gian lên men 3 ngày, axit lactic, axit chuẩn độ, axit priopionic và axit pyruvic tăng từ 13,58
lên 20,26 g/kg, 26,50 lên 41,4 g/kg, 2,44 đến 7,58 g/kg và 0,16 đến 0,58 g/kg tương ứng và hàm lượng
axit xitric giảm từ 6,39 đến 3,58 g/kg.
Đồ uống boza của Bungari, một loại sản phẩm ngũ cốc lên men được chuẩn bị từ bột và ngũ cốc
nguyên hạt và tác động đến chất lượng sản phẩm bởi nguyên liệu. Nấm men và Lactobacilli là sinh
vật chính chịu trách nhiệm cho quá trình lên men của boza và những thay đổi sinh hóa và vật lý đã
được quan sát trong 48 giờ đầu tiên của lên men. Hàm lượng glucose được tăng lên trong khi độ nhớt,
chất khô, pH và amino tự do hàm lượng nitơ giảm. Trong quá trình lên men, nấm men sẽ sản xuất
enzyme amylase để phân hủy tinh bột thành glucose và fructose, đồng thời lactobacilli cũng thực hiện
quá trình lên men hữu cơ làm giảm pH của dung dịch khiến cho một số vi sinh vật không phát triển được.
6. Đường và muối
Cả muối và đường đều có tác dụng bảo quản thực phẩm. Khi thêm muối và đường vào sản phẩm
thực phẩm, nó sẽ hấp thụ nước, như vậy sẽ ức chế sự phát triển của vi sinh vật bằng cách hạn chế nước sẵn có.
Muối dùng để bảo quản cá và thịt. Khi cá, thịt được trộn với muối để tạo thành một hỗn hợp khô
bao phủ thực phẩm hoặc có thể hòa tan trong chất lỏng để làm nước muối bao quanh thức ăn. Muối
trong nước tạo điều kiện đẳng trương cho các sinh vật phi sinh vật biển ở nồng độ 0,85-0,9%.
Khi dùng muối ở nồng độ cao với thịt tươi, nó trải qua quá trình plasmolysis dẫn đến làm khô thịt
và dẫn đến chất tế bào vi sinh vật. (quá trình plasmolysis là quá trình co lại hoặc rút lại nguyên sinh
chất của tế bào thực vật do mất nước trong tế bào đó. Quá trình này là một trong những kết quả của
thẩm thấu. Nó xảy ra khi nồng độ của môi trường bên ngoài chứa số lượng phân tử hòa tan lớn hơn
và lượng nước trên một đơn vị thể tích ít hơn so với chất lỏng của tế bào.)
Muối và đường ức chế sinh vật ở nồng độ khác nhau. Saccarose cần khoảng nồng độ gấp 6 lần so
với muối để thể hiện cùng mức độ ức chế. TÀI LIỆU THAM KHẢO
https://www.bachhoaxanh.com/kinh-nghiem-hay/len-men-la-gi-quy-trinh-va-cac-phuong-phap- lenmen-1376235
https://vi.thpanorama.com/articles/biologa/plasmlisis-caractersticas-fases-y-tipos.html
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2016.01394/full