Công Nghệ Công nghệ

Tìm hiệu quá trình lên men lactic trong công nghệ thực phẩm

Lên men là một phương pháp bảo quản và chế biến thực phẩm được áp dụng rất phổ biến ở Việt Nam. Không chỉ vậy, nhiều loại thực phẩm nổi tiếng trên thế giới cũng sử dụng rộng rãi phương pháp này. Vậy, thực phẩm lên men là gì?

Nhìn chung, để lý giải thấu đáo về quá trình lên men thực phẩm cần dựa nhiều vào kiến thức hóa học và vật lý. Một cách khái quát và dễ hiểu nhất, 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. Cách đây hàng nghìn năm, phương pháp lên men đã được áp dụng rộng rãi trong bảo quản thực phẩm. Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ và ngành thực phẩm, người ta còn sử dụng các phương pháp lên men để chế biến thành các món ăn. Trong đó, có không ít loại được xếp vào hàng thượng hạng.

Sữa chua là thực phẩm được biết đến nhiều nhất từ phương pháp lên men

Ba phương pháp lên men và ứng dụng

Trong chế biến thực phẩm bằng phương pháp lên men có 3 phương pháp chính, bao gồm: Lên men lactic, lên men propionic và lên men ethanol.

+ Lên men lactic là quá trình chuyển hóa kị khí đường, dưới tác động của vi khuẩn lactic sẽ tạo thành axit lactic. Axit lactic hay còn được gọi là axit sữa và cũng đồng thời là tác nhân lên men nhằm sản xuất hàng loạt các loại sữa khác nhau như yaourt, sữa chua, phô mai, bơ… Chẳng hạn, trong sữa có chứa đường lactose. Sau quá trình lên men, 70% đường lactose sẽ bị chuyển hóa thành axit lactic và tạo thành sữa chua. Hoặc phô mai cũng là một sản phẩm của quá trình lên men axit lactic từ sữa. Ngoài ra, quá trình lên men này còn được vận dụng trong biến thịt, cá, muối rau củ… Nổi tiếng trong số đó có thịt hun khói hay các loại mắm và nước mắm.

Nước mắm là sản phẩm của quá trình lên men, ủ, ướp cá, muối rất kỳ công

+ Lên men propionic là quá trình chuyển hóa axit lactic và muối lactate thành axit propionic dưới tác dụng của vi sinh vật, các sản phẩm sinh ra còn có C02 và nước. Axit propionic là một dạng chất lỏng, không màu, có mùi hăng, có tác dụng bảo quản thực phẩm khỏi nấm mốc. Trong chế biến thực phẩm, axit propionic được áp dụng chủ yếu để làm ra bánh mì.

+ Lên men ethanol: ethanol hay còn được gọi là rượu, cồn, không màu. Ethanol được sử dụng để chế biến các đồ uống có cồn bằng phương pháp lên men. Rượu vang được chế biến bằng cách lên men nước ép nho không qua chưng cất, nồng độ ethanol [độ cồn] thường dao động từ 8 – 13%. Sau khi ủ, nước ép nho thường sẽ được lên men trong khoảng 3 – 5 ngày ở 20 – 28 độ C. Rượu sâm banh có nồng độ cồn ở khoảng 12%.

Trong khi đó, bia chỉ chứa khoảng 2,5 – 8% ethanol. Đa số các loại bia đều được lên men nhờ nấm men chìm ở độ pH từ 4.1 – 4.2 và mất khoảng 1 – 2 tuần.

Rượu sake [Nhật Bản] chứa nồng độ cồn khoảng 15%, soju dao động từ 17 – 45% và thường là 19%, vodka ở khoảng 35 – 50%, gin 40 – 50%, wishky từ 40 – 55%…

Các loại rượu có nồng độ mạnh [trên 20%] đều phải trải qua quá trình chưng cất sau khi lên men.

Một số thực phẩm lên men phổ biến ở Việt Nam

So với các nước phương Tây, các món ăn sử dụng phương pháp lên men như thịt, xúc xích, phô mai hay rượu vang không thực sự phổ biến. Thế nhưng, chúng ta lại cực kì nổi tiếng với những món ăn dân dã như dưa muối, cà muối, các loại mắm, nem chua, chao, cơm rượu, mẻ hay rượu nếp cái… đây đều là những thực phẩm, đồ uống được thực hiện bằng phương pháp lên men.

Chao được lên men từ đậu phụ

Đặc điểm chung của những món ăn này là có vị chua nhẹ rất dễ chịu, trước đây thường được áp dụng trong bữa cơm dân dã ở những miền quê Bắc Bộ. Tuy nhiên trong nhiều năm trở lại đây, những thức ăn như trên đã nhanh chóng trở thành những món ăn được rất nhiều người ưa chuộng, có những món như nem chua, cơm rượu, nước mắm còn trở thành đặc sản vùng miền vô cùng nổi tiếng ở nước ta.

Lợi – hại những thực phẩm lên men

Các men vi sinh vật được sử dụng cũng như sinh ra trong quá trình lên men đều là lợi khuẩn, do đó sử dụng các thực phẩm lên men một cách hợp lý, đúng liều lượng được xem là tốt cho sức khỏe. Những loại thực phẩm rất dễ làm và giá thành cực “hạt dẻ” như bắp cải muối, kim chi hay sữa chua rất tốt cho hệ tiêu hóa, hỗ trợ giảm cân, giảm lượng cholesterol xấu và tốt cho tim mạch. Các thực phẩm như nước mắm, nước tương, phô mai là nguồn thực phẩm lên men giàu đạm, có khả năng cung cấp axit amin cho cơ thể giúp bổ sung dinh dưỡng và tăng sức đề kháng. Bên cạnh đó, uống một chút rượu vang hay bia mỗi tuần với liều lượng vừa phải cũng rất có lợi cho da và sức khỏe của cơ thể người dùng.

Mặc dù có những lợi ích tốt cho cơ thể, cải thiện hương vị món ăn và kích thích vị giác hơn, tuy nhiên thực phẩm lên men cũng tiềm ẩn những mối lo đáng ngại đối với người sử dụng. Đầu tiên, thực phẩm muối như dưa, cà muối hay nước mắm thường có hàm lượng muối cao, vị mặn, không tốt cho người cao huyết áp hay mắc các chứng bệnh về tim mạch. Thứ hai, nếu các thực phẩm như rau, củ trong quá trình chăm bón bị nhiễm nhiều chất hóa học và quá trình lên men chưa tới, chưa đủ độ chua sẽ sinh ra nitrosamin – một chất có khả năng gây ung thư cho người ăn. Ngoài ra, việc để thực phẩm quá chua, xuất hiện dấu hiệu bị mốc, nhầy nhớt có thể gây ngộ độc thực phẩm hoặc lên men không đúng cách sẽ sinh ra các hại khuẩn, không tốt cho sức khỏe người tiêu dùng.

Nắm được quy chế hoạt động, những mặt lợi – mặt hại của thực phẩm lên men sẽ giúp chúng ta có kế hoạch ăn uống hợp lý và khoa học hơn. Đây cũng là những kiến thức cần thiết mà các đầu bếp cần bổ sung để làm phong phú hơn kiến thức về chế biến món ăn cũng như hiểu thật chính xác, cặn kẽ về các nguyên liệu mà mình sử dụng trong chế biến thực phẩm. Bạn có thể tự mình học kỹ thuật nấu ăn bằng cách ĐĂNG KÝ tham gia khóa học tại đây.

Lên men là gì? Nó có nguồn gốc từ khi nào? Người ta thường lên men bằng những phương pháp nào? Quá trình này đem lại những lợi ích gì?

Chắc hẳn trong các bữa cơm gia đình ở Việt Nam đều không thể thiếu được các món dưa muối, cà pháo, củ kiệu,… nhất là trong các dịp Tết cổ truyền. Các món ăn dân dã đó được chế biến dưới bà tay của bà, của mẹ rất gần gũi với đời sống mỗi người. Nhưng ít ai có thể biết được rằng các món ăn đó được làm ra từ phương pháp lên men. Lên men là một quá trình có rất nhiều vai trò quan trọng trong ngành chế biến thực phẩm cũng như trong ngành thí nghiệm. Nhưng để hiểu rõ thế nào là lên men? Ngoài việc được sử dụng trong chế biến các loại dưa món, nó còn giúp tạo ra những sản phẩm nào khác? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu các cụ thể ở bài viết dưới đây.

LÊN MEN LÀ GÌ?

LÊN MEN LÀ GÌ?

Lên men là gì?

Lên men là quá trình nuôi cấy vi sinh vật để tạo ra sinh khối hoặc thúc đẩy vi sinh vật tạo ra sản phẩm trao đổi chất, như chuyển đổi đường thành sản phẩm như: axit, khí hoặc rượu…của nấm men hoặc vi khuẩn, hoặc trong trường hợp lên men axit lactic trong tế bào cơ ở điều kiện thiếu khí oxy.

Lên men cũng được sử dụng rộng rãi hơn trong sự tăng sinh khối của vi sinh vật trên môi trường sinh trưởng, sự tích lũy các sản phẩm trao đổi chất hữu ích cho con người trong quá trình nuôi cấy vi sinh vật. Khoa học của sự lên men được biết như “zymology”.

Các ví dụ về các sản phẩm hình thành bằng quá trình lên men

Hầu hết mọi người đều biết thức ăn và đồ uống là sản phẩm lên men, nhưng có thể không nhận ra nhiều sản phẩm công nghiệp quan trọng là từ quá trình lên men.

- Bia
- Rượu nho
- Sữa chua
- Phô mai
- Một số loại thực phẩm chua có chứa axit lactic, như kimchi
- Xử lý nước thải
- Một số sản phẩm cồn công nghiệp, như nhiên liệu sinh học
- Khí hydro

Có thể bạn quan tâm: Kẽm Oxit Là Gì? Ứng Dụng Và Cảnh Báo Về Tính Độc Hại

NGUỒN GỐC CỦA LÊN MEN

LÊN MEN LÀ GÌ?

Thuật ngữ lên men trong các ngôn ngữ châu Âu có gốc từ tiếng La Tinh “fervere”, có nghĩa là “làm chín”, dùng để diễn tả hoạt động của nấm men trong dịch chiết trái cây hay dịch đường hóa ngũ cốc.

Trong những năm 1850 và thập niên 1860, nhà sinh vật học người Pháp Louis Pasteur- được ghi nhớ như là người hiểu rõ sự lên men và nguyên nhân vi sinh vật của nó, đã gọi sự lên men là “sự sống thiếu không khí” [“kị khí”, “thiếu ôxi”]. Tuy nhiên, thuật ngữ lên men đến nay được hiểu là tất cả các quá trình biến đổi do vi sinh vật thực hiện trong điều kiện yếm khí [thiếu oxi] hay hiếu khí.

Louis Pasteur đã trở thành người đầu tiên khám phá và nghiên cứu quá trình lên men khi ông đã chứng minh quá trình lên men được gây ra bởi các tế bào sống. Tuy nhiên, Pasteur đã không thành công trong nỗ lực của ông để trích xuất các enzyme chịu trách nhiệm lên men từ các tế bào nấm men.

Vào năm 1897, nhà hóa học người Đức Eduard Buechner đã chiết xuất chất lỏng từ chúng, và thấy chất lỏng có thể lên men dung dịch đường. Thí nghiệm của Buechner được coi là khởi đầu của khoa học sinh hóa, thu được giải Nobel năm 1907 về hóa học.

Quá trình lên men là một quá trình kỵ khí, nghĩa là nó không cần oxy để xảy ra. Tuy nhiên, ngay cả khi lượng oxy phong phú, các tế bào nấm men thích lên men hô hấp hiếu khí, nếu cung cấp đủ lượng đường.

Quá trình lên men diễn ra trong hệ thống tiêu hóa của người và các động vật khác.

CÁC PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN PHỔ BIẾN

CÁC PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN PHỔ BIẾN

Dựa vào cách thức và mục đích sử dụng khác nhau nên quá trình này chủ yếu có ba phương pháp như sau:

Lên men lactic

Các phân tử pyruvate từ chuyển hóa glucose [glycolysis] có thể được lên men thành acid lactic. Đây là quá trình chuyển hóa kị khí đường dưới tác động của vi khuẩn lactic và tạo thành axit lactic [axit sữa]. Lên men lactic được sử dụng nhiều trong quy trình sản xuất các loại yaourt, sữa chua, phô mai, bơ,…

Nó cũng xuất hiện trong cơ động vật khi mô đòi hỏi năng lượng với tốc độ nhanh hơn so với oxy có thể được cung cấp. Phương trình tiếp theo cho sản xuất axit lactic từ glucose là:

- C6H12O6 [glucose] → 2 CH3CHOHCOOH [lactic acid]

Việc sản xuất axit lactic từ lactose và nước có thể được tóm tắt như sau:

- C12H22O11 [lactose] + H2O [water] → 4 CH3CHOHCOOH [lactic acid]

Lên men propionic

Là phản ứng hóa học mà trong đó axit lactic và muối lactate được chuyển hóa thành axit propionic do tác dụng của men vi sinh vật. Axit propionic được biết đến là một dạng chất lỏng, không màu, mùi hăng, có tác dụng bảo quản thực phẩm khỏi nấm mốc. Trong chế biến thực phẩm, axit propionic chủ yếu được dùng để làm ra bánh mì.

Lên men ethanol

Quá trình lên men etanol đã sử dụng sản xuất các đồ uống có cồn như: bia, rượu và sản xuất bánh mì. Cần lưu ý rằng quá trình này khi có hàm lượng pectin cao sẽ tạo ra một lượng nhỏ methanol độc hại khi tiêu thụ.

Ví dụ phổ biến nhất là lên men rượu vang được chế biến bằng cách lên men nước ép nho với nồng độ ethanol [độ cồn] dao động trong khoảng từ 8 đến 13%. Sau khi ủ, nước ép nho thường sẽ được lên men trong khoảng 3 – 5 ngày ở 20 – 28 độ C và tạo thành những ly rượu vang hảo hạng mà chúng ta thường thấy.

ỨNG DỤNG CỦA LÊN MEN

Lên men là một phương pháp được sử dụng rất phổ biến trong đời sống hiện nay, từ phòng thí nghiệm đến sản xuất công nghiệp. Quá trình lên men đem lại rất nhiều lợi ích thiết thực phục vụ cho sản xuất và đời sống:

Sản xuất và chế biến thực phẩm:

Lên men là một phương pháp bảo quản và chế biến thực phẩm được áp dụng rất phổ biến ở Việt Nam. Đây có thể coi là ứng dụng rất gần gũi và phổ biến với mỗi người. Một số thực phẩm lên men nổi tiếng nhưng lại rất dân dã như dưa món, cà pháo, nem chua, chao, các loại mắm, mẻ hay rượu nếp cái…

Quá trình lên men có vai trò quan trọng trong việc chế biến ra các loại thực phẩm bổ dưỡng, có màu sắc đẹp mắt, có lợi cho sức khỏe như trong thực phẩm này chứa không nhỏ hàm lượng chất probiotics giúp tiêu diệt vi khuẩn có hại tại dạ dày và đại tràng và giúp tăng cường hệ miễn dịch,… Tuy nhiên quá trình lên men cũng chứa đựng một số tác hại như: dễ gây hư hỏng thức ăn, chứa đựng một số vi khuẩn có hại cho sức khỏe nếu thực phẩm không được chế biến cẩn thận.

Ở quy mô phòng thí nghiệm

Lên men là quá trình nhằm mục đích khảo sát chất lượng vi sinh vật thực hiện quá trình lên men. Bao gồm các công đoạn: Nuôi cấy chủng vi sinh vật -> Tạo môi trường dinh dưỡng -> Thanh trùng -> Lên men -> Thu sản phẩm

Sản phẩm thu được bao gồm:

– Đối với lên men lấy sản phẩm: thu sản phẩm là các dịch tiết trao đổi chất của vi sinh vật, hoặc chính sinh khối của vi sinh vật đó

– Đối với lên men khử phế phẩm: không có sản phẩm lên men. Quá trình lên men nhằm mục đích loại bỏ phế phẩm, ví dụ như lên men Penicillium pinophilum để loại bỏ thành phần lignin trong rác thải thành phần gỗ.

Trong bảo vệ môi trường

Có vai trò trong quá trình xử lí nước thải.

Tham khảo thêm bài viết khác của Trung Sơn: Kali cacbonat là gì? Các tính chất & ứng dụng, nơi mua K2CO3 uy tín

LỢI HẠI CỦA NHỮNG THỰC PHẨM LÊN MEN

Chúng tôi hy vọng bài viết trên đây có thể giúp bạn đọc hiểu rõ hơn thế nào là lên men, các phương pháp lên men cũng như những ứng dụng vô cùng có lợi của quá trình này. Nếu có bất kì thắc mắc nào, hãy để lại lời nhắn phía dưới để được chúng tôi giải đáp một cách cụ thể nhất.

Trung Sơn tự hào là nơi cung cấp hóa chất, thiết bị phòng thí nghiệm chất lượng và uy tín hàng đầu. Khách hàng đến với Trung Sơn sẽ không phải lo lắng bất cứ điều gì về giá cả, xuất xứ của hàng hóa. Tìm đến Trung Sơn bằng cách liên hệ trực tiếp qua Website hoặc các hotline của các nhân viên để được tư vấn nhiệt tình.