Báo cáo Các kĩ thuật hiện đại ứng dụng trong công nghiệp chế biến thịt, thuỷ sản

Trường Đại học Bách Khoa- Đại học Quốc gia TpHCM Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm

 Báo Cáo Tiểu Luận CNCB thịt, thuỷ sản: Các Kĩ Thuật Hiện Đại ứng Dụng Trong CNCB Thịt, Thuỷ Sản GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền Nhóm thực hiện: Đặng Minh Đạt 60700484 Trần Chí Hải 60700686 Trương Vĩnh Lộc 60701383 Năm học 2010-2011 Mục lục: 1. Giới thiệu ................................................................................................................................. 4 2. Tổng quan về kỹ thuật sử dụng áp lực cao .............................................................................. 5 2.1. Định nghĩa ......................................................................................................................... 5 2.2. Cơ sở khoa học .................................................................................................................. 6 3. Thiết bị ..................................................................................................................................... 7 3.1. Buồng áp ........................................................................................................................... 7 3.2. Hệ thống tạo áp suất ......................................................................................................... 8 3.3. Bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ ............................................................................................ 10 3.4. Bộ phận nạp và tháo mẫu ................................................................................................ 11 3.5. Quy trình vận hành: hai loại hệ thống ............................................................................ 11 4. Ứng dụng áp suất cao trong các sản phẩm thịt ...................................................................... 13 4.1. Thịt tươi:.......................................................................................................................... 13 4.2. Jambon thịt lợn: .............................................................................................................. 14 4.3. Jambon được nấu chín: ................................................................................................... 15 4.4. Jambon muối hun khói: ................................................................................................... 15 4.5. Thịt bò băm viên (beefburger): ....................................................................................... 17 4.6. Áp suất cao hỗ trợ cho quá trình lạnh đông và rã đông: ................................................ 19 4.7. Độ rủi ro của quá trình áp suất cao: .............................................................................. 20 5. Kết luận .................................................................................................................................. 21 Tài liệu tham khảo: .................................................................................................................. 22 CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT SINH HỌC ......................................................................................... 23 1. Định Nghĩa: ............................................................................................................................ 23 2. Phân loại bacteriocin: ............................................................................................................. 24 2.1 Bacteriocin từ vi khuẩn Gram âm .................................................................................... 24 2.2 Bacteriocin từ vi khuẩn Gram dương ............................................................................... 24 3. Bản chất hóa học .................................................................................................................... 26 4. Tính chất: ............................................................................................................................... 27 5.Cơ chế kháng khuẩn và phổ kháng khuẩn .............................................................................. 28 6. Khả năng tự miễn bacteiocin của tế bào chủ ......................................................................... 30 7. Ứng dụng : ............................................................................................................................. 30 7.1 Định nghĩa: ...................................................................................................................... 30 7.2 Đặc điểm: ......................................................................................................................... 31 8.Thành tựu: ............................................................................................................................... 32 8.1 Tiến hành thí nghiệm ........................................................................................................ 32 8.2 Kết quả: ............................................................................................................................ 32 8.3 Nhận xét kết quả :............................................................................................................. 34 Tài liệu tham khảo: .................................................................................................................... 35 PHẦN 3: KỸ THUẬT CHIẾU XẠ TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT, HẢI SẢN ........ 36 1. Định nghĩa chiếu xạ: .............................................................................................................. 36 2. Lịch sử thực phẩm chiếu xạ: .................................................................................................. 36 3. Cơ sở khoa học của quá trình chiếu xạ: ................................................................................. 38 4. Thiết bị: .................................................................................................................................. 38 5. Ảnh hưởng của chiếu xạ lên thịt: ........................................................................................... 39 5.1 Giới thiệu chung: ............................................................................................................. 39 5.2 Ảnh hưởng của chiếu xạ lên mùi vị của sản phẩm thịt: ................................................... 40 6.1 Nghiên cứu về ảnh hưởng của tia gama lên các acid béo trên thịt bò chiếu xạ: (Rayna Stefanova, Stoyan Toshkov, Nikola V. Vasilev, Nikolay G. Vassilev, Ilko N. Marekov (2011)): ................................................................................................................................................ 53 6.2 Kéo dài thời gian sử dụng cho các loại sản phẩm thịt truyền thống được bán tại siêu thị (Sweetie R.Kanatt,M.ShobitaRao,S.P.Chawla, ArunSharma (2010)): .................................. 56 6.3 Ứng dụng chiếu xạ vào sản xuất một số loại sản phẩm thịt RTE giàu acid folic (I. Galán, ML. García, MD. Selgas (2011)) ........................................................................................... 62 Tài Liệu Tham Khảo: ................................................................................................................. 65 CHƯƠNG 1: KỸ THUẬT XỬ LÝ ÁP SUẤT CAO 1. Giới thiệu Ngày nay, quy trình chế biến thực phẩm đòi hỏi phải đạt nhu cầu của người tiêu dùng về nhiều mặt như: thực phẩm phải có chất lượng cao và đạt vệ sinh an toàn, khả năng cung cấp dinh dưỡng tốt, có giá trị cảm quan tốt, sử dụng ít phụ gia, ít tổn thất về cảm quan và dinh dưỡng do các quá trình xử lý. Do đó, các quy trình xử lý thực phẩm không sử dụng nhiệt như xử lý bằng áp suất cao (High hydrostatic pressure - HHP), xử lý bằng trường xung điện (pulsed electric fields), xử lý bằng sóng siêu âm (ultrasound), xử lý bằng phương pháp hóa học … đang được quan tâm và nghiên cứu rất nhiều nhằm mục đích có thể ứng dụng cho quy mô công nghiệp. Trong công nghệ thực phẩm, phương pháp áp suất thủy tĩnh cao lần đầu tiên được Hite (USA) ứng dụng để xử lý thịt và sữa với mục đích làm giảm số tế bào vi sinh vật vào năm 1899. Hơn 100 năm sau, sản phẩm thực phẩm qua xử lý bằng kỹ thuật trên xuất hiện đầu tiên ở thị trường Nhật Bản vào đầu những năm 1990 [12]. Từ đó, ngày càng nhiều thực phẩm áp dụng kỹ thuật này được thương mại hóa, ví dụ như các sản phẩm từ cá, hải sản, thịt, các sản phẩm rau trái như guacamole, jelly, nước quả… (Considine và cộng sự, 2008; Goh và cộng sự, 2007; Murchie và cộng sự, 2005; Smelt, 1998; Torres và cộng sự, 2005) [6]. Công nghệ bảo quản mới sử dụng một áp suất nén tương đương với trọng lượng của 2 con voi ép lên phần diện tích chỉ bằng một đồng xu, trong thời gian khoảng 10 phút. Thực phẩm đóng gói chân không sẽ được nhúng vào trong các thùng nước. Sau đó các thùng này sẽ được đóng kín lại và bơm thêm nước vào. Khi áp suất của nước tăng lên, thực phẩm sẽ bị nén lại. Quá trình này sẽ giúp tiêu diệt các loại vi khuẩn, enzim và nấm mốc bằng cách bẻ gãy các cấu trúc phân tử và làm vỡ thành tế bào của chúng. Sau khi dừng nén áp suất, thực phẩm sẽ quay trở lại kích thước và hình dạng ban đầu. Lý do thực phẩm không bị nghiền nát là vì áp suất nén được trải đều trên khắp bề mặt của sản phẩm. Mặc dù hiện nay phương pháp áp suất cao mới chỉ được ứng dụng trong bảo quản, song lại có tiềm năng lớn vì thực phẩm thay đổi cấu trúc do áp suất cao sẽ được tiêu hóa dễ dàng hơn. Việc xử lý bằng áp suất cao có thể cải thiện được tính chất các loại thực phẩm, đặc biệt là sữa chua hoặc phomat. Sữa chua sản xuất theo phương pháp gel hóa dưới tác động của áp lực sẽ đặc hơn những loạl sản phẩm làm theo cách thông thường. Một đặc điểm của phomat là nó cần thời gian (từ vài tháng đến vài năm) để đủ độ chín thì mới có thể dem bán. Nhờ xử lý ở áp suất cao mà quá trình chín của phomat sẽ nhanh hơn. Việc xử lý cá và thịt ở áp suất cao đã được nghiên cứu khá kỹ lưỡng. Thịt và cá ở áp suất 300 MPa sẽ bị "nấu chín" trong khi mùi vị vẫn giữ nguyên. Đối với thịt bò, áp suất 80 - 100 MPa làm cho màu sắc của nó được ổn định, tạo sự hấp dẫn khi trưng bày trong tủ kính. Thịt tươi bị thay đổi khi để lâu nhưng thịt được xử lý bằng áp suất cao có chất lượng tốt hơn mà hình thức lại không bị biến đổi. Thị trường thực phẩm chế biến và xử lý ở áp suất cao tại Nhật Bản phát triển mạnh hơn ở phương Tây. Hàng loạt sản phẩm như hoa quả, mứt và sữa chua xử lý theo phương pháp này đã được bán từ nhiều năm nay. Gần đây các sản phẩm đi từ gạo như bánh, cơm hộp xử lý ở áp suất cao cũng đã được đưa ra thị trường. Hiện nay ở Mỹ, người ta đang nói nhiều về loại nước cam, sau 12 tuần giữ lạnh vẫn có hương vị như nước cam tươi, hay chuối không bị thâm đen sau một thời gian dài. Hiện mới chỉ có một vài nhà chế biến thực phẩm ở Mỹ sử dụng loại công nghệ này. Tuy vậy, nhiều nhà khoa học dự đoán rằng công nghệ bảo quản cao áp sẽ trở thành “cải tiến vĩ đại nhất” trong ngành chế biến thực phẩm kể từ sau công nghệ đóng hộp thương mại. Sữa là một trong những thực phẩm có thể cung cấp nguồn dinh dưỡng cân đối vào đầy đủ nhất cho con người. Tuy nhiên, việc bảo quản vào kéo dài thời gian bảo quản (shelf-life) là vấn đề phức tạp liên quan đến sự cân bằng giữa việc tiêu diệt/ ức chế vi sinh vật với các giá trị cảm quan và dinh duỡng. Trong khoảng 15 năm gần đây, phương pháp xử lý bằng áp suất cao (High hydrostatic pressure - HHP) áp dụng cho sữa và các sản phẩm từ sữa đang được quan tâm như là một phương pháp mới cho bảo quản thực phẩm. Từ các nghiên cứu được về biến đổi và ảnh hưởng của phương pháp cho các kết quả có thể sẽ được ứng dụng cho ngành công nghiệp sữa (dairy industry), đảm bảo an tòan vi sinh, tối thiểu hóa các quá trình chế biến, sản phẩm có cấu trúc mới lạ, có giá trị cảm quan và dinh dưỡng cao [1]. 2. Tổng quan về kỹ thuật sử dụng áp lực cao 2.1. Định nghĩa Kỹ thuật sử dụng áp suất cao là phương pháp xử lý mẫu (thực phẩm) dưới áp suất cao trong một môi trường truyền áp ổn định. Để tạo áp lực tác động từ mọi phía là như nhau, người ta sử dụng môi trường truyền áp là chất lỏng (nước) nên các thuật ngữ sử dụng cho phương pháp này là xử áp thực phẩm bằng áp suất thủy tĩnh cao (High hydrostatic pressure treatment/processing/technique) hoặc xử lý bằng áp suất thủy tĩnh siêu cao (Ultra-high hydrostatic pressure treatment). Trong nhiều trường hợp, khoảng giá trị giới hạn áp suất từ 100 đến 1000 MPa được đề xuất như một phương pháp thanh trùng và tiệt trùng không sử dụng nhiệt, tránh ảnh huởng đến các giá trị cảm quan và dinh dưỡng. 2.2. Cơ sở khoa học Cơ sở khoa học của phương pháp sử dụng áp suất cao dựa trên hai nguyên lý: • Nguyên lý pascal: áp suất phân bố nhanh và đồng nhất trong môi trường truyền áp, không phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của mẫu cần xử lý. • Nguyên lý Le Chatelier – Braun: áp suất sẽ thúc đẩy các phản ứng có sự giảm thể tích tự do (thể tích hoạt hóa của phản ứng có giá trị âm). Các ưu điểm của kỹ thuật xử lý thực phẩm bằng áp suất thủy tĩnh cao: • Chất lượng cảm quan không thay đổi đáng kể so với trước khi xử lý • Sự tổn thất dinh dưỡng không đáng kể, chất lượng tốt hơn hẳn so với các phương pháp sử dụng nhiệt. • Môi trường truyền áp ổn định đảm bảo cho độ đồng nhất của sản phẩm cao. • Trong một số trường hợp, có thể hạn chế hiện tượng tái nhiễm vi sinh vật vào sản phẩm hoặc hiện tượng nhiễm chéo • Có thể thay đổi một số tính chất có lợi cho thực phẩm. Ví dụ như phương pháp xử lý bằng áp suất cao là có thể hạ nhiệt độ bảo quản lạnh. Dưới áp suất 200 MPa nhiệt độ có thể hạ xuống tới - 20oC mà nước không bị đóng băng, điều đó cho phép bảo quản thực phẩm dưới OoC mà không tạo ra các tinh thể băng làm ủng hoa quả. Tuy nhiên việc giữ áp suất cao trong một thời gian dài sẽ rất tốn kém. Một cách làm khác là làm lạnh nước tới 20oC ở áp lực 200 MPa, sau đó ngừng gia áp để nước tự đóng băng. Lúc này việc đóng băng sẽ rất nhanh và đều khắp bề mặt sản phẩm; các tinh thể băng sẽ rất nhỏ, vì vậy chất lượng sản phẩm ít bị ảnh hưởng. Nhờ xử lý ở áp suất cao mà độ tươi của các loại nước hoa quả kéo dài lâu hơn, làm giảm căng thẳng về kho chứa và vận chuyển. Với những ưu điểm về chất lượng cảm quan và dinh dưỡng nên có xu hướng dùng kỹ thuật sử dụng áp suất cao để phát triển dòng sản phẩm cao cấp như thực phẩm hữu cơ (organic food) dành cho nhóm người tiêu dùng có thu nhập cao. Tuy vậy, phương pháp này cũng có một vài nhược điểm: • Tùy thuộc theo từng đối tượng nguyên liệu, vi sinh vật và hệ enzyme không bị tiêu diệt hoàn toàn. Nếu muốn ức chế hệ enzyme và vi sinh vật trong mẫu thực phẩm đạt đến độ an toàn đòi hỏi phải sử dụng một áp suất rất lớn, điều này là không khả thi nếu phương pháp được áp dụng ở quy mô công nghiệp; do vậy, cần có giải pháp kết hợp với các kỹ thuật khác để đạt hiệu quả mong muốn. • Chi phí đầu tư rất lớn, thiết bị mắc tiền. • Phạm vi sử dụng: chỉ áp dụng cho một số đối tượng thích hợp. • Cấu tạo thiết bị rất cồng kềnh • Thể thích buồng xử lý rất giới hạn, năng suất thấp. Đối với các đối tượng thực phẩm là mẫu lỏng như sữa, nước ép quả … có hai phương thức thực hiện. Ngoài phương pháp thông thuờng là cho thực phẩm vào màng bao polymer rồi hàn kín và xử lý như thực phẩm rắn thì ta cũng có thể không cần sử dụng thêm lưu chất để truyền áp, sử dụng trực tiếp mẫu thực phẩm như là lưu chất để tăng áp. Trong các bài báo nghiên cứu về ảnh hưởng của phương pháp áp suất thủy tĩnh cao (HHP) đến hệ VSV và thành phần hóa học của thịt cá, người ta sử dụng môi truờng truyền áp gián tiếp như nước , dung dịch nuớc và glycol , hệ nước- propylene glycol (tỉ lệ 1:1 v/v), hệ nhũ tương dầu thực vật 10% và nước, dung dịch nước và Mobil Hydrasol 78 5% , polyetyleneglycol. 3. Thiết bị Các thành phần chính của thiết bị xử lý áp suất cao được chia làm bốn bộ phận chính • Buồng áp • Hệ thống tạo áp suất • Bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ • Bộ phận nạp và tháo mẫu 3.1. Buồng áp - Buồng áp thân hình trụ dày, chịu được áp suất cao. Buồng áp chia làm ba loại • Monoblock (buồng một lớp): thép không rĩ, áp suất làm việc 400-600MPa, khả năng chịu áp không cao so với 2 loại buồng áp khác. • Multilayer vessel (buồng nhiều lớp): vật liệu là thép không rỉ, lắp ráp bằng cách lớp trong nguội được ép với lớp ngoài nóng, khả năng chịu áp tăng. • Wire-wound vessel (buồng quấn dây): ứng dụng hầu hết ở qui mô công nghiệp + Dây thép lò xo: độ bền uốn 1600/mm2; độ bền đứt: 1900 N/mm2 + Chiều dài dây: vài trăm km/buồng áp + Chịu áp cao; giảm khối lượng V-100l, M=29 tấn còn 10 tấn Hình 1.1: cấu tạo buồng áp dạng quấn dây - Nắp đậy: dạng hình trụ có ren không liên tục - Bố trí thiết bị: đặt đứng hoặc ngang Hình 1.2: thiết bị được bố trí nằm đứng hoặc nằm ngang 3.2. Hệ thống tạo áp suất - Môi trường truyền áp: lỏng hoặc khí, nhung trong ngành thực phẩm đều sử dụng môi trường truyền áp là lỏng. - Nước cất: khả năng bị nén thấp, không làm biến dạng thực phẩm dưới áp suất cao - Thực tế: dung dịch nuớc và glycol, hệ nước- propylene glycol (tỉ lệ 1:1 v/v), hệ nhũ tương dầu thực vật 10% và nước, dung dịch nước và Mobil Hydrasol 78,5% - Phương pháp thực hiện • Tăng áp trực tiếp + Pham vi áp dụng: chỉ áp dụng cho mẫu lỏng, mẫu lỏng cũng chính là môi trường truyền áp. + Cách thực hiện: bơm mẫu vào buồng áp, sử dung piston để nén mẫu Hình 1.3: phương pháp tăng áp suất trực tiếp. + Nguyên tắc: tạp lực đẩy lên piston thông qua môi trường truyền áp (sử dụng bơm để môi trường truyền áp tác động lên piston) + Ưu điểm: tốc độ tăng áp nhanh + Nhược điểm: Vấn đề ăn mòn dễ xảy ra Vấn đề rò rĩ và bù áp • Tăng áp gián tiếp + Pham vi áp dụng: mẫu có trạng thái bất kì nhưng lưu ý loại bao bì sử dụng phải có khả năng chịu áp. + Cách thực hiện: nạp mẫu vào buồng áp, bơm môi trường truyền áp vào thiết bị và đuổi khí, sau đó sử dụng bộ phận khuếch đại để tăng áp. Hình 1.4: phương pháp tăng áp suất trực tiếp. + Nguyên tắc: bộ phận khuếch đại hoạt động tương tự như trong phương pháp tăng áp trực tiếp. + Ưu điểm: Phạm vi áp dụng rộng hơn Mẫu không tiếp xúc trực tiếp với thiết bị nên vấn đề ăn mòn bị hạn chế. + Nhược điểm: yêu cầu bộ phận khuếch đại phải nằm riêng 3.3. Bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ - Phương pháp hiệu chỉnh từ bên ngoài (external regulation) • Điện trở quấn quanh buồng áp • Vỏ áo xung quanh buồng áp - Phương pháp hiệu chỉnh từ bên trong (internal regulation) • Thiết bị trao đổi nhiệt • Thiết bị gia nhiệt - Phương pháp hiệu chỉnh nhiệt độ môi trường truyền áp • Thiết bị trao đổi nhiệt: đặt bên ngoài So sánh ưu- nhược
Thể tích buồng áp không bị ảnh hưởng, thiết kế buồng áp đơn giản
Khoảng nhiệt độ bị giới hạn. 3.4. Bộ phận nạp và tháo mẫu • Mẫu trong bao bì: hệ thống nạp và tháo mẫu tương tự t.bị retort • Mẫu ngoài bao bì (lỏng): bơm, đường ống, van 3.5. Quy trình vận hành: hai loại hệ thống 3.5.1. Hệ thống gián đoạn - Các bước thực hiện Nạp mẫu trong bao bì vào buồng áp cho nước vào buồng cao áp và bài khí đóng buồng cao áp tăng áp suất giữ áp xả áp tháo mẫu - Lưu ý: • Chọn vật liệu là bao bì nhựa ôm sát mẫu • Chọn phương pháp bao gói phải kín, thích hợp dạng bao gói chân không. Hình 1.5: Hệ thống gián đoạn 3.5.2. Hệ thống trên dây chuyền - Các bước thực hiện Sử dụng bơm áp suất thấp nạp mẫu vào buồng áp  tăng áp suất bằng môi trường truyền áp để tác động lên piston nén mẫu giữ áp xả áp tháo mẫu - Lưu ý: rót sản phẩm trong điều kiện vô trùng. Hình 1.6: Hệ thống trên dây chuyền in-line (mẫu lỏng) 3.5.3. So sánh ưu nhược điểm Hệ thống gián đoạn Hệ thống trên dây chuyền Ưu điểm Nhược điểm
Phạm vi áp dụng
Các đối tượng mẫu trong cùng 1 quá trình xử lý
Hiện tượng tái nhiễm- nhiễm chéo
Vệ sinh thiết bị Nhược điểm Ưu điểm
Phương pháp nạp/ tháo mẫu
Thời gian “chết”
Yêu cầu loại bao bì
Thể tích buồng áp sử dụng 4. Ứng dụng áp suất cao trong các sản phẩm thịt 4.1. Thịt tươi: Việc ứng dụng áp suất cao trong sản phẩm thịt tươi sẽ làm bề mặt thịt giống như được nấu chín và thỉnh thoảng sản phẩm có thể chắc như cao su. Murano, Murano, Brennan, Shenoy, và Moreira (1999) đã kiểm tra ưu điểm của việc áp dụng nhiệt độ ôn hòa hơn khoảng 50oC kết hợp với áp suất cao lên các mẫu thịt lợn. Khi xử lý ở áp suất 414MPa, 50oC trong 6 phút, họ đã thu được độ giảm 10-log10 đối với giống Listeria monocytogenes chịu đựng tốt nhất. Các nghiên cứu thời hạn sử dụng đã được thực hiện, mức độ hư hỏng của các mẫu bình thường là sau 5 ngày ở nhiệt độ bảo quản là 4oC và 28 ngày đối với mẫu qua xử lý như trên. Đánh giá cảm quan các mẫu sau khi nướng thấy rằng người tham gia đánh giá không phân biệt được giữa mẫu không xử lý và mẫu có xử lý. Vì thế, sử dụng áp suất kết hợp với nhiệt độ vừa phải có thể sản xuất ra những sản phẩm thịt tươi giữ được lâu, an toàn mà không ảnh hưởng đến chất lượng. Thịt bò ướp, một sản phẩm thịt sống với hoạt tính nước cao, nồng độ muối thấp và không có nitrite, che giấu một hệ vi sinh vật gây bệnh và gây hư hỏng từ quá trình vận hành của các xưởng giết mổ. Các miếng thịt bò ướp đóng gói chân không được xử lý ở áp suất 600MPa trong 6 phút tại 31oC. Số lượng vi khuẩn lactic và ưa lạnh hiếu khí có độ giảm ít nhất là 4 log10 sau khi xử lý và được giữ dưới giới hạn phát hiện (<102 cfu/g) trong suốt 120 ngày bảo quản lạnh, giúp ngăn chặn vị chua và mất mùi. Trong khi đó, các mẫu không xử lý đạt tới 108 cfu/g sau 30 ngày ở cùng điều kiện bảo quản. Enterobacteriaceae được giữ dưới 10 cfu/g trong suốt giai đoạn tồn trữ của các mẫu đã qua xử lý, trong khi các mẫu không xử lý là 105 cfu/g sau 30 ngày. Áp suất cao là một công cụ hữu ích để kiểm soát những rủi ro liên quan đến Salmonella spp. và Listeria monocytogenes trong thịt tươi và thịt ướp (bảng dưới) Bảng 1.1: Nghiên cứu sự hiện diện của 2 chủng vi khuẩn trong thịt bò ướp theo thời gian bảo quản ở 4oC Ngày Listeria monocytogenes/25g Salmonella spp/25g NT HPP NT HPP 0 30 60 90 120 2/3a 2/3 3/3 1/3 1/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 3/3 2/3 2/3 0/3 2/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 HPP: áp suất cao 600MPa, 31oC trong 6 phút NT: mẫu không qua xử lý áp suất Nguồn: Garriga, Aymerich, và Hugas (2002) a số lượng mẫu có vi khuẩn/ số mẫu kiểm tra. Hầu hết các mẫu không xử lý đều có sự có mặt của 1 hoặc cả 2 vi sinh vật trên trong mẫu 25g, ngược lại các mẫu qua xử lý đều không có (Garriga, Aymerich, và Hugas, 2002). Sử dụng áp suất cao có thể làm gia tăng thời hạn sử dụng của thịt bò ướp bằng việc kiểm soát sử phát triển của các vi khuẩn gây hư hỏng và gây bệnh. 4.2. Jambon thịt lợn: Nose, Yamagishi, và Hattori (1992) đã giới thiệu áp suất cao để chế biến các sản phẩm từ thịt lợn. Thịt lợn muối được xử lý với áp suất cao khoảng 250 MPa trong 3 giờ sau khi hun khói ở 65oC trong 90 phút trong một lò hun khói. Sự thay đổi ở một số vi sinh vật và đặc tính của Jambon được xử lý dưới áp suất trong thời gian lưu trữ ở 4oC được hiển thị trong bảng 8.3. Trong thời gian lưu trữ, không có sự tăng trưởng của vi khuẩn và những thay đổi về hoạt độ của nước, pH, nồng độ muối và độ ẩm. Dữ liệu không được hiển thị chỉ ra rằng màu sắc không thay đổi trong suốt quá trình lưu trữ và cấu trúc giống như thịt tươi. Các thử nghiệm cảm quan chỉ ra rằng sản phẩm mới được xử lý dưới áp suất như Jambon được chấp nhận đối với người tiêu dùng (dữ liệu không được hiển thị). Bảng 1.2: Sự thay đổi lượng vi khuẩn và một số tính chất của thịt heo qua áp suất trong bảo quản lạnh 4oC Số ngày bảo quản ở 4oC 2 8 16 23 29 Escherichia coli (SPC/g) Staphylococcus aureus Clostridium Salmonella Hoạt tính nước pH Muối (%) Độ ẩm (%) <10 <100 0 Âm tính 0.97 6.0 2.2 69.0 <10 <100 0 Âm tính 0.97 6.0 2.4 70.0 <10 <100 0 Âm tính 0.96 5.95 2.3 69.0 <10 <100 0 Âm tính 0.96 6.0 2.4 69.0 <10 <100 0 Âm tính 0.96 6.0 2.4 69.0 Nguồn: Nose, Yamagishi, and Hattori (1992) Từ sự quan sát này, rõ ràng quá trình xử lý dưới áp suất của Jambon thịt lợn là có lợi trong việc giảm mật độ vi khuẩn và kéo dài thời hạn làm lạnh với một chất lượng cao. Các công ty phát triển sản phẩm này có được sự phê duyệt chính thức trong tháng 4 năm 2000 của Bộ Y tế và Phúc lợi Nhật Bản, nhưng đang được khảo sát để mở rộng sản xuất vì những khoản tiền rất lớn đầu tư vào máy móc và phương tiện. 4.3. Jambon được nấu chín: Jambon chín được đóng gói chân không là một sản phẩm dễ hư hỏng do thành phần hóa học, pH, hoạt tính nước và không có các nhân tố chống lại các vi sinh vật gây bệnh và gây hư hỏng. Thời hạn sử dụng của nó phụ thuộc vào độ an toàn vệ sinh của sản phẩm cuối. Phương pháp hạn chế sự nhiễm khuẩn bao gồm một quy trình sản xuất tố, thanh trùng sau khi đóng gói hoặc thâm chí là sử dụng phòng vô trùng trong giai đoạn cắt lát và đóng gói. Các miếng jambon chín sau khi qua đóng gói sẽ được xử lý tại áp suất 600MPa trong 6 phút. Việc xử lý này cho thấy hiệu quả đáng kể trong việc làm chậm sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng khi so với mẫu không qua xử lý, vì thế góp phần duy trì chất lượng cảm quan của thịt trong ít nhất 60 ngày sau khi xử lý (Garriga, Aymerich, và Hugas). Áp suất cao giúp ngăn chặn sự xuất hiện vị chua, mất mùi, thay đổi màu và kém chất lượng. Vì thế, áp suất cao là phương pháp hiệu quả làm tăng thời hạn sử dụng cho sản phẩm thịt lợn chín. 4.4. Jambon muối hun khói: Jambon muối hun khói là dạng sản phẩm thịt không lên men, được ướp muối và sấy khô, có xương. Do hoạt tính nước thấp và hàm lượng muối cao của sản phẩm nên vi sinh vật gây hư hỏng chủ yếu là cầu khuẩn gram dương và nấm men. Chúng có thể hiện diện trên bề mặt toàn khối thịt và lan ra các miếng cắt trong suốt quá trình cắt, đóng gói. Các mẫu thịt đùi lợn khô sau khi được đóng gói sẽ được xử lý bằng áp suất cao 600MPa trong 6 phút. Kết quả cho thấy sự sụt giảm đáng kể các vi sinh vật gây hư hỏng ít nhất là 2 log10. Các vi sinh vật sống sót có số lượng rất thấp trong suốt giai đoạn tồn trữ. Điều này góp phần bảo quản chất lượng cảm quan trong suốt thời hạn sử dụng (120 ngày) và giúp ngăn chặn sự mất mùi, vị chua, và xuất hiện khí. Enterobacteriaceae và Escherichia coli nằm dưới giới hạn phát hiện trong mẫu xử lý áp suất cao và mẫu không xử lý. Listeria monocytogenes có mặt trong 1 mẫu (25g) không xử lý, trong khi các mẫu qua áp suất cao thì không có mẫu nào có trong suốt giai đoạn tồn trữ (Garriga, Aymerich, và Hugas, 2002). Tong khi đó, Minerich và Krug (2003) có báo cáo cho rằng áp suất cao có ảnh hưởng đối với các loài vi sinh vật có trong jambon prosciutto (1 loại jambon muối hun khói của Ý). Listeria monocytogenes có thể là một trong những vi sinh vật gây bệnh khó kiểm soát nhất với xu hướng của nó ẩn trong môi trường chế biến thực phẩm và đe dọa sự ô nhiễm trong chế biến. Quá trình tiệt trùng áp suất cao đã nổi lên như một phương pháp có khả năng giảm thiểu đáng kể các tác nhân gây bệnh để không ảnh hưởng xấu đến sản phẩm. Là một sản phẩm rất dày, khô, và tương đối lớn, jambon prosciutto không qua quá trình kiểm tra sau đóng gói mà không có vấn đề gì cả, như sự mất mùi hay cấu trúc mềm. Hình 1.7: Thiết bị áp suất cao Hình 1.8: Một loại thiết bị tạo áp suất dạng nằm ngang (được phép của Esteban Espuña, Spain, và ACB Pressure System, France) Quá trình tiệt trùng áp suất cao đối với jambon được thực hiện trong nước thông thường bằng cách sử dụng các thiết bị xử lý nặng và có khả năng tạo ra và giữ áp suất hơn 850MPa. Ở áp suất này, lực nén giữa sản phẩm và nước đã đạt được, nhưng vì áp suất cân bằng trong thiết bị, nên các thành phần xuất hiện mà không có dấu vết phát hiện của sự nén. Các nghiên cứu tiến hành trên jambon bằng cách sử dụng một lượng đã biết Listeria monocytogenes được cho vào trước khi tăng áp suất cho thấy rằng giảm 5-log là có thể đạt được. Tuy nhiên, mức độ xử lý này không tạo ra sản phẩm vô trùng. Không giống như hầu hết các vi sinh vật gây bệnh, vi sinh vật gây hư hỏng có xu hướng chịu áp suất. Mặc dù áp suất cao tiệt trùng hiệu quả như một phương pháp khống chế vi sinh vật, tuy nhiên nó có yêu cầu về vốn đầu tư đáng kể. Thông qua khối lượng (25-30 jambon /giỏ) thì nó có phần hạn chế so với các phương pháp khác. Tuy nhiên, không còn cách khác để khống chế các vi sinh vật bệnh trong môi trường bao gói cho các sản phẩm. Tiệt trùng áp suất cao cũng có thể được sử dụng mà không cần bất kỳ quy định ghi nhãn đặc biệt tại Mỹ. Saccani, Parolari, Tanzi, và Rabbuti (2004) đã nghiên cứu các chỉ tiêu cảm quan và vi sinh của jambon hun khói được xử lý bằng áp suất cao. Việc xử lý áp suất cao (9 phút ở 600 MPa) làm giảm Listeria monocytogenes đến mức thấp nhất trong jambon muối hun khói. Phương pháp này ảnh hưởng đến màu sắc (sự đổi màu nhẹ) và nồng độ muối của jambon. Mùi vị đặc trưng của jambon muối hun khói không thay đổi sau khi xử lý với áp suất cao, trong khi các chỉ tiêu về màu sắc, vị mặn, và độ cứng thì bị ảnh hưởng đáng kể (p <0,05) bởi áp suất cao. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng thời gian chín và việc bảo quản lạnh có ảnh hưởng đến chỉ tiêu cảm quan của bao bì jambon muối hun khói. Đối với thời gian chín, chỉ tiêu cảm quan và hơn hết, các chỉ tiêu về màu sắc, ít bị ảnh hưởng hơn so với jambon bị già (dưới tác động của áp suất thịt bị mất nước nhiều hơn). Đối với việc bảo quản lạnh, cường độ màu tăng lên ngay cả sau khi lưu trữ trong 7 ngày ở 4oC. Hiện nay các jambon muối hun khói trên thị trường đều được xử lý dưới áp suất cao. 4.5. Thịt bò băm viên (beefburger): Áp suất cao còn có khả năng trong việc bù đắp những tác động tiêu cực trong việc giảm chất béo trong thịt bò băm viên (tại Việt Nam được biết đến là loại thịt bò dùng trong bánh hamburger). Hình 1.9: Thịt bò băm viên Thịt bò băm viên trên thị trường chứa 23-25% chất béo. Hàm lượng đối với người tiêu dùng là cao và không tốt cho sức khỏe của họ. Tuy nhiên, việc giảm hàm lượng béo lại làm giảm các tính chất cảm quan do chất béo mang lại, cấu trúc và sự hấp dẫn người tiêu dùng. Vì thế cần có các phương pháp để bù đắp những mất mát đó. Một phương pháp được đề cập là dùng áp suất cao. Nghiên cứu này kiểm tra khả năng chấp nhận thịt bò băm viên chứa 15% chất béo khi không dùng hoặc dùng áp suất cao 300MPa. Nghiên cứu cũng kiểm tra ảnh hưởng của tinh bột sắn. Các mẫu kiểm tra được trình bày trong bảng dưới. Thịt bò Chất béo Gia vị Nước Tinh bột sắn 20% fat 2.6 0.75 0.15 0.04 - 20% fat + HP 2.6 0.75 0.15 0.04 - 15% fat 2.6 0.61 0.15 0.14 - 15% fat + HP 2.6 0.61 0.15 0.14 - 15% fat + tinh bột sắn 2.6 0.61 0.15 0.105 0.035 15% fat + HP + tinh bột sắn 2.6 0.61 0.15 0.105 0.035 Hàm lượng béo được giảm xuống 15%, lượng giảm được thay thế bằng nước hoặc kết hợp nước và tinh bột sắn. Năng suất sau khi nấu cao nhất được ghi nhận là thịt bò với 15% béo tại áp suất 300MPa hoặc áp suất cao cộng tinh bột sắn. Phần trăm khả năng giữ nước là tương đồng cho tất cả các sản phẩm và thịt bò có 15% chất béo sử dụng áp suất 300MPa và tinh bột sắn được chấp nhận. Hình 1.10: Thịt bò sau khi qua áp suất Thịt bò có 15% chất béo đã cho thấy giá trị cảm quan tối ưu khi dùng tinh bột sắn và có hoặc không dùng áp suất cao. Nồng độ mùi, cấu trúc và mọng nước đều gia tăng. Kết luận, việc dùng áp suất cao và tinh bột sắn cải thiện chất lượng thịt bò băm viên có hàm lượng chất béo thấp. 4.6. Áp suất cao hỗ trợ cho quá trình lạnh đông và rã đông: Quá trình lạnh đông và rã đông được hỗ trợ bởi áp suất dựa trên giản đồ pha của nước đã được xem xét bởi Cheftel, Levy, và Dumay (2000), và Cheftel, Thiebaud, và Dumay (2002, 2003). Nước có thể vẫn còn tồn tại ở trạng thái lỏng khi hạ xuống khoảng -22oC ở áp suất lên đến 210 MPa. Đặc điểm này cho phép lạnh đông và rã đông nhanh các loại thực phẩm thông qua các ứng dụng của áp suất. Trong thời gian lạnh đông, việc sử dụng áp suất cao tạo điều kiện quá lạnh, và thúc đẩy sự tạo các tinh thể đá đều và nhanh chóng trong mẫu khi xả áp, tạo các tinh thể đá nhỏ hơn. Ngược lại, sự tăng áp suất đối với các thực phẩm đông lạnh cho phép làm rã đông nhanh một phần. Sự rã đông nhanh này có thể giới hạn sự vận chuyển các chất từ các tế bào, vốn làm tổn thất trong thời gian rã đông bằng nước. Nhìn chung có thể chấp nhận tốc độ làm lạnh chậm tạo ra các tinh thể đá lớn, chúng phá hủy cấu trúc của thực phẩm, trong khi tốc độ lạnh đông nhanh tạo ra các tinh thể đá nhỏ, ngăn cản các tinh thể này phá hủy nguyên liệu thực phẩm. Martino, Otero, Sanz, và Zaritzky (1998) báo cáo rằng lạnh đông có sự hỗ trợ của áp suất cao thì đặc biệt hữu ích cho việc lạnh đông 1 lượng lớn thực phẩm trong khi tinh thể đá được đòi hỏi đồng đều. Trong quá trình lạnh đông dưới áp suất cao, các mẫu được làm lạnh dưới 200 MPa đến -20oC mà không hình thành băng, sau đó áp suất được giảm xuống và đạt tới sự quá lạnh cao (gần 20oC) thúc đẩy sự tạo tinh thể nhanh và đồng đều. Kích thước và vị trí của các tinh thể đá trong miếng thịt lớn (Longissimus dorsi cơ thịt heo) được so sánh giữa phương pháp lạnh đông áp suất cao với phương pháp thổi khí và N2 lỏng. Các mẫu từ bề mặt và trung tâm của cơ đông lạnh được phân tích mô học bằng cách sử dụng một kỹ thuật gián tiếp. Lạnh đông bằng thổi khí, có gradient nhiệt, cho thấy sự phân phối các tinh thể đá không đồng đều. Các mẫu lạnh đông bằng áp suất cao, cả ở bề mặt và tại các vùng trung tâm, cho thấy các tinh thể đá có kích thước nhỏ và tương tự nhau. Hai điểm sau đây rất quan trọng để ngăn chặn sự suy giảm về chất lượng thịt trong quá trình rã đông của thịt đông lạnh: (a) rút ngắn thời gian rã đông, và (b) rã đông ở nhiệt độ thấp nhất có thể (Massaux, Bera, Steyer, Cindic, và Deroanne 1999a, 1999b). Okamoto và Suzuki (năm 2002) đã so sánh các thông số hóa lý và mô học (thất thoát trong quá trình rã đông, độ mềm, drip, màu sắc, và siêu cấu trúc) của thịt heo được rã đông dưới áp suất cao (100-500 MPa) với thịt được rã đông bằng nước. Họ kết luận rằng các kết quả tốt nhất thu được khi thịt heo đông lạnh được xử lý dưới áp suất khoảng 200 MPa. Zhao, Flores, và Olson (1998) báo cáo rằng rã đông bằng áp suất cao giữ được các đặc tính cảm quan của thịt trâu, bò. 4.7. Độ rủi ro của quá trình áp suất cao: Hiện nay chưa có một bài báo nào nói về nhược điểm của áp suất cao. Chỉ biết rằng áp suất cao có thể biến đổi hoạt tính của một vài enzyme và cấu trúc của một số protein. Mặc dù các liên kết cộng hóa trị không bị ảnh hưởng nhưng liên kết hydro, liên kết kỵ nước và tương tác bên trong phân tử có thể bị biến đổi hoặc bị phá hủy. Do đó, sự rủi ro của áp suất cao có thể xảy ra. Vì thế cần phải biên soạn các dữ liệu để có thể làm rõ nhược điểm của áp suất cao về độ độc, khả năng gây dị ứng, giảm sự tiêu hóa và chất lượng dinh dững của thực phẩm. Khả năng gây dị ứng là mối quan tâm trong việc đánh giá độ an toàn của thực phẩm mới. Phạm vi ảnh hưởng của dị ứng sẽ gia tăng rất nhanh. Trong các sản phẩm được xử lý bằng nhiệt, sự biến tính protein làm giảm khả năng gây dị ứng của nhiều thực phẩm nhưng cũng có thể tạo ra các chất gây dị ứng khác. Hiện nay, cũng có nhiều cuộc nghiên cứu về độ tiêu hóa của sản phẩm qua áp suất cao. Áp suất cao làm các protein thuộc nhóm oligo bị tách ra (Balny, 2001), điều này giúp tiêu hóa tốt hơn. Thực tế trong thí nghiệm, sự tiêu hóa enzyme đã gia tăng trong các protein thịt qua xử lý nhiệt hoặc áp suất (De Lamballerie-Anton, Delepine, và Chapleau, 2001). Nhiệt hoặc áp suất tại 200MPa giúp việc tiêu hóa tốt hơn so với tại áp suất 500MPa (cả 2 trường hợp đều ở 10oC trong 10 phút). Nhiều báo cáo về độ tiêu hóa của các thực phẩm qua xử lý áp suất đã được xuất bản. Kết quả cho thấy không có sự khác nhau về độ tiêu hóa của tinh bột, protein đậu Hà Lan và đậu lupin (Klepacka, Porzucek, Piecyk, và Salanski, 1996; Raabe và Knorr, 1997). Một nhà khoa học khác cho rằng thịt lợn qua áp suất cao cho độ tiêu hóa tốt hơn so với khi không qua xử lý (F. Benomi). 5. Kết luận Công nghệ HHP có rất nhiều ưu điểm như: Bảo vệ thực phẩm (tốt hơn các loại phụ gia hoá học) trước các vi khuẩn gây bệnh như Samonella hay Listeria; không cần sử dụng các hoá chất bảo quản; kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm. Sản phẩm đóng gói chân không được xử lý bằng công nghệ cao áp và giữ lạnh có khả năng giữ được vị tươi ngon trong vòng 30 ngày. Hạn chế lớn nhất của công nghệ này là chi phí quá cao và sản phẩm sau xử lý vẫn cần phải giữ lạnh. Vì thế, hiện nay các nhà chế biến chỉ ứng dụng công nghệ này đối với các thực phẩm đắt tiền như thịt gà tây, hàu và đồ ăn sẵn như thịt gà nướng. Nhiều nhà khoa học đề xuất phương pháp xử lý kết hợp giữa HHP và nhiệt khi nhận thấy một vài số tính chất cảm quan và chức năng cấu trúc gia tăng để ứng dụng trong quá trình chế biến các sản phẩm từ sữa như yogurt, phomai…. Đây có thể là một phương pháp triển vọng khi đã giảm thiểu khuyết điểm của các phương pháp xử lý riêng lẽ [7,10]. Trong tương lai không xa, với nhiều kết quả thành công từ các nghiên cứu, ta có thể hi vọng xử lý thực phẩm bằng áp suất cao sẽ là phương pháp nổi bật để loại các tác nhân gây bệnh trong thực phẩm [6]. Với những ưu điểm đã được chứng minh, HHP tạo ra nhiều cơ hội để phát triển các ứng dụng mới lạ trong ngành công nghiệp sữa nói riêng và công nghệ thực phẩm nói chung. Đề xuất những hướng nghiên cứu khả thi mà em đã rút ra được: • Ứng dụng phương pháp HHP trong bảo quản lạnh ở áp suất cao. • Tác nhân đông tụ protein • Sử dụng áp suất cao làm tác nhân tạo gel protein, thay đổi tính chất gel. • Tiến hành nghiên cứu việc xử lý kết hợp HHP với các phương pháp khác. Tài liệu tham khảo: [1]. Nuray Erkan & Gonca Üretener & Hami Alpas & Arif Selçuk & Özkan Özden & Sencer Buzrul (2010), Effect of High Hydrostatic Pressure (HHP) Treatment on Physicochemical Properties of Horse Mackerel (Trachurus trachurus), Food Bioprocess Technol. [2]. Nuray Erkan , Gonca Üretener , Hami Alpas (2010), Effect of high pressure (HP) on the quality and shelf life of red mullet (Mullus surmelutus), Innovative Food Science and Emerging Technologies, 11, 259–264. [3]. Ignacio Ortea, Alicia Rodrı´guez, Gipsy Tabilo-Munizaga, Mario Pe´rez-Won, Santiago P.Aubourg (2010), Effect of hydrostatic high-pressure treatment on proteins, lipids and nucleotides in chilled farmed salmon (Oncorhynchus kisutch) muscle, Eur Food Res Technol, 230, 925–934. [4]. M. Cruz-Romeroa, M. Smiddya, C. Hillb, J.P. Kerrya, A.L. Kelly (2004), Effects of high pressure treatment on physicochemical characteristics of fresh oysters (Crassostrea gigas), Innovative Food Science and Emerging Technologies, 5, 161–169. [5]. M. Cruz-Romero, A.L. Kelly, J.P. Kerry (2007), Effects of high-pressure and heat treatments on physical and biochemical characteristics of oysters (Crassostrea gigas), Innovative Food Science and Emerging Technologies, 8, 30–38. [6]. Nuray Erkan, Gonca Üretener, Hami Alpas, Arif Selçuk, Özkan Özden, Sencer Buzrul (2011), The effect of different high pressure conditions on the quality and shelf life of cold smoked fish, Innovative Food Science and Emerging Technologies, 12, 104–110. CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT SINH HỌC 1. Định Nghĩa: 1.1. Bacteriocin là những hợp chất có bản chất protein, do vi khuẩn tạo ra và có khả năng ức chế sự phát triển của các vi khuẩn khác thuộc loài gần với giống sản xuất. 1.2. Bacteriocin có thể được tạo ra bởi vi khuẩn Gram dương hoặc Gram âm. - Bacteriocin do vi khuẩn Gram âm tổng hợp: gồm nhiều loại protein khác nhau về kích thước, nguồn gốc vi sinh vật, kiểu tác động và cơ chế miễn dịch. Bacteriocin của vi khuẩn Gram âm được nghiên cứu nhiều nhất là Colicin do vi khuẩn Escherichia coli tổng hợp. Khả năng ức chế của bacteriocin do vi khuẩn Gram âm tổng hợp yếu hơn bacteriocin do vi khuẩn Gram dương. - Bacteriocin do vi khuẩn Gram dương tổng hợp: các bacteriocin này cũng nhiều như ở vi khuẩn Gram âm. Chúng khác với bacteriocin của vi khuẩn Gram âm ở những điểm sau: việc tạo bacteriocin không cần thiết phải gây chết cho vi sinh vật chủ và sự sinh tổng hợp bacteriocin của vi khuẩn Gram dương cần nhiều gen hơn ở vi khuẩn Gram âm. 1.3. Bacteriocin khác với kháng sinh ở những điểm sau: - Được tổng hợp nhờ ribosome - Tế bào chủ miễn dịch với chúng - Phương thức hoạt động khác biệt với kháng sinh - Phổ kháng khuẩn hẹp vì vậy thường chỉ có khả năng tiêu diệt những chủng vi khuẩn gần với giống sản xuất. 1.4 Bacteriocin từ vi khuẩn Lactic(Lactic acid bacteria–LAB) Hầu hết các nghiên cứu về bacteriocin tập trung chủ yếu ở nhóm vi khuẩn lactic vì từ xa xưa người ta đã biết sử dụng vi khuẩn lactic trong bảo quản thực phẩm và ngăn ngừa sự nhiễm các vi khuẩn gây bệnh. Bởi vì LAB và chất chuyển hoá của chúng đã được tiêu thụ với số lượng cao qua nhiều thế hệ người tiêu thụ các thực phẩm truyền thống mà không có ảnh hưởng có hại nào, LAB tiếp tục như là nguồn sản xuất bacteriocin sử dụng trong thực phẩm, kể cả dạng hợp chất tinh khiết hay dịch chiết từ môi trường phát triển. Có thể thu được bacteriocin thô bằng cách nuôi chủng LAB sản xuất bacteriocin trên một phức hợp cơ chất. Dịch lên men thô có chứa các chất khác bên cạnh bacteriocin. LAB là vi khuẩn nuôi cấy được sử dụng đầu tiên trong ngành sản xuất thực phẩm lên men, chúng hiển nhiên được sử dụng nhiều nhất cho sự biến đổi gen để tạo các chủng công nghiệp bị thiếu gen điều hoà sinh tổng hợp nên bacteriocin mong muốn. 1.5 Lịch sử: • Bacteriocin được phát hiện lần đầu tiên 1925 bởi nhà vi sinh vật học người Pháp André Gratia (1893–1950) • Năm 1948, loại chất kháng khuẩn này được đặt tên là colicin, chia thành 17 loại dựa trên sự hấp thụ đặc hiệu của nó. • Năm 1953, khi Jacob và các đồng sự phát hiện ra rằng các chất kháng khuẩn thuộc tuýp colicin cũng được sản sinh bởi các vi khuẩn không thuộc dạng trực khuẩn đường ruột, thuật ngữ “bacteriocin” ra đời 2. Phân loại bacteriocin: 2.1 Bacteriocin từ vi khuẩn Gram âm Hai nhóm bacteriocin lớn do vi khuẩn Gram âm sinh ra là colicin và microcin. Colicin được xem là đại diện tiêu biểu cho bacteriocin từ vi khuẩn Gram âm. Tính chất của colicin đặc trưng cho tính chất của bacteriocin: • Phổ tác dụng hẹp, chỉ ức chế những loài tương đồng. • Có chứa protein trong phân tử. • Có tác dụng diệt vi khuẩn. • Gắn đặc hiệu vào cơ quan thụ cảm (receptor) trên bề mặt tế bào. • Khả năng tổng hợp bacteriocin hay khả năng miễn dịch của tế bào đối với bacteriocin của chính nó được quyết định bởi các gen nằm trên plasmid. 2.2 Bacteriocin từ vi khuẩn Gram dương Bacteriocin do vi khuẩn Gram dương dồi dào và đa dạng hơn bacteriocin do vi khuẩn Gram âm. Vì bacteriocin từ vi khuẩn Gram dương có nhiều điểm khác biệt lớn so với colicin, một vài tác giả sử dụng thuật ngữ hợp chất giống bacteriocin (bacteriocin-like-substance) hay hợp chất có khả năng ức chế giống bacteriocin (bacteriocin-like inhibitory substance, viết tắt là BLIS) để gọi các chất kháng sinh này. Các BLIS giống colicin vì chúng có chứa thành phần protein trong phân tử và là các chất kháng sinh nguồn gốc vi khuẩn. Nhưng chúng khác với colicin ở khả năng gắn vào các cơ quan thụ cảm, ở cấu trúc và ở cơ chế cảm ứng SOS. Rất nhiều sản phẩm trao đổi chất từ vi khuẩn gram dương được xem là các bacteriocin. Mỗi nhà nghiên cứu đưa ra những cách phân loại khác nhau. Bradley cho rằng các thể thực khuẩn sai hỏng (defective bacteriophages) - mất khả năng nhân đôi nội bào nhưng có khả năng làm tan những tế bào nhạy cảm - về mặt sinh lý là một loại bacteriocin. Trong một số trường hợp, các loại enzyme hemolysin, phospholipase, hay các enzyme có hoạt tính phân giải tế bào vi khuẩn đều được xem là bacteriocin. Klaenhammer chia bacteriocin từ vi khuẩn lactic thành 4 nhóm: - Nhóm 1: lantibiotics (viết tắt từ lanthionine-containing peptides with anibiotic activity), là các peptide ngắn có chứa aminoacid lanthionine và β-methyllanthionine. Hai nhóm amino acid này quyết định cấu trúc vòng rất đặc trưng: o Loại A: có hình xoắn ốc, khối lượng phân tử 2164-3488 Da, có từ hai đến bảy vị trí tích điện dương. o Loại B: gồm các phân tử tròn hơn, khối lượng phân tử 1959-2041 Da, không tích điện. o Tuy nhiên có một số lantibiotics như mersacidin và actargadin không thuộc cả hai loại. - Nhóm 2: các peptide ngắn (nhỏ hơn 10kDa) không chứa lanthionine, bền với nhiệt độ, được chia thành 3 loại trên cơ sở sự khác nhau về trật tự đầu kết thúc N (N-terminal sequence), về cấu trúc lỗ tạo phức hợp với các peptide khác để thể hiện hoạt tính, hoặc là sự có mặt của nhóm chức sulfhydryl. - Nhóm 3: khối lượng phân tử lớn hơn 30 kDa, là các protein không bền nhiệt, bao gồm các enzyme ngoại bào làm tan tế bào vi khuẩn (hemolysin và muramidase) có hoạt tính sinh lý giống như bacteriocin. - Nhóm 4: bacteriocin phức tạp có chứa lipid và carbohydrate liên kết protein. Hình 2.1. Phân loại bacteriocin của nhóm vi khuẩn Gram dương Hình 2.2. Cấu trúc một số bacteriocin của nhóm I, II và III 3. Bản chất hóa học Tất cả các loại bacteriocin đều có chứa protein hoặc các peptide trong phân tử. Protein hoặc các peptide đóng vai trò quan trọng trong chức năng diệt vi khuẩn của bacteriocin. Một số loại bacteriocin chứa tổ hợp nhiều phân tử protein liên kết lại với nhau. Các nhóm amino acid lạ (unusual amino acid) có trong phân tử của một số loại bacteriocin giúp tạo nên một cấu trúc phân tử bền vững hơn (lanthionine hay β- methyllanthionine), hoặc làm tăng hoạt tính sinh học của phân tử (didehydroalanine, didehydrobutyrine, cysteine). Một số loại bacteriocin còn chứa các aminoacid chưa bão hòa trong phân tử như didehydroalanine, didehydrobutyrine. Các acid amin này là sản phẩm của phản ứng dehydrate hóa các hydroxylamino acid serine và threonine. Hình 2.3. Công thức phân tử của các amino acid Một số loại bacteriocin không chỉ nhạy cảm với protease mà còn nhạy cảm với lipase, phospholipase, amylase. Điều đó chứng tỏ ngoài sự có mặt của các chuỗi protein liên kết lại với nhau, trong cấu trúc bacteriocin còn chứa nhiều cấu tử khác như glucid, lipid, phospholipid kết hợp với protein tạo thành một phức hợp phức tạp. Ví dụ: Lactocin 27 được cấu tạo từ phức hợp lipocarbohydrate protein. Caseicin LSH và leuconocin S là các glycoprotein [30]. Sự hiện diện của cầu nối disulfide hoặc thioether trong cấu trúc ảnh hưởng tới độ bền và hoạt tính của bacteriocin. Thành phần, số lượng, trình tự các amino acid trong phân tử peptide tạo ra những đặc điểm khác nhau giữa các loại bacteriocin, bao gồm khối lượng phân tử, điểm đẳng điện pI, tính kỵ nước, điện tích của phân tử ở một điều kiện pH xác định… Trên cơ sở những đặc điểm này, người ta lựa chọn phương pháp tinh sạch cho từng loại bacteriocin. 4. Tính chất: Hầu hết các bacteriocin mang điện dương, kỵ nước mạnh mẽ và điểm đẳng điện lớn. Đối với tác động của pH, đa số các bacteriocin bền ở pH trung tính hoặc acid, và bị bất hoạt ở pH lớn hơn 8.0. Giá trị pH của môi trường ảnh hưởng tới tính chất của bacteriocins về nhiều mặt. Ở pH 7.0, nhiều loại bacteriocin khối lượng phân tử nhỏ như các lantibiotics hoặc các peptide không chứa lanthionine thường mang điện dương. Các bacteriocin có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn ở pH thấp (pH 5 hoặc nhỏ hơn). Khả năng hấp thụ của bacteriocin lên màng tế bào phụ thuộc vào pH. Bacteriocin hấp thụ nhiều nhất lên màng tế bào ở điều kiện pH 6 và ít nhất ở pH 2. Thông thường, bacteriocin tích điện dương nhiều hơn ở pH 5 và điện tích dương giảm đi khi pH tăng lên 6.0 hoặc cao hơn. Một số bacteriocin có thể chịu được nhiệt độ 60-100oC trong vòng 30 phút. Một số bền ở điều kiện tiệt trùng 121oC trong 15-20 phút. Khả năng chịu nhiệt được cho rằng nhờ vào sự hình thành cấu trúc tiểu cầu, nhờ vào những vùng kị nước rất mạnh, nhờ các cầu nối bền hoặc nhờ chứa nhiều phân tử glycine trong cấu trúc. 5.Cơ chế kháng khuẩn và phổ kháng khuẩn Cơ chế kháng khuẩn Hiện nay giả thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất là bacteriocin tác động thành hai bước, bao gồm quá trình hấp thụ lên các cơ quan thụ cảm đặc hiệu hoặc không đặc hiệu trên bề mặt tế bào, kết quả là gây chết tế bào. Hình 2.4 : Cơ chế tạo lỗ hay kênh ion trên màng tế bào của bacteriocin nhóm II Mỗi loại colicin sẽ hấp thụ lên một loại phân tử thụ cảm đặc hiệu ở màng ngoài tế bào. Ngược lại, nhiều bacteriocin của vi khuẩn gram dương có tính đặc hiệu hấp thụ thấp hơn nhiều. Sự xâm nhập của chúng có khi không qua con đường cơ quan thụ cảm của tế bào nhận. Vì vách tế bào vi khuẩn gram dương có thể cho phép những phân tử có kích thước tương đối lớn đi qua, còn màng ngoài tế bào vi khuẩn gram âm không có khả năng này. Tuy nhiên cũng có một số loại bacteriocin từ vi khuẩn gram dương như lactococcin A, phổ tác dụng rất hẹp, chỉ có thể tương tác đặc hiệu với cơ quan thụ cảm trên màng nguyên sinh chất của tế bào nhận. Các polymer mang điện âm trên bề mặt màng tế bào như acid teichoic, acid lipoteichoic đóng vai trò quan trọng trong quá trình tương tác với các bacteriocin mang điện tích dương của vi khuẩn gram dương. Bacteriocin gây ra các phản ứng trên màng nguyên sinh chất làm thay đổi tính thấm, khả năng vận chuyển của màng, phân tán lực vận chuyển proton, từ đó ức chế sản sinh năng lượng và sinh tổng hợp protein và nucleic acid, kết quả là tế bào chết. Nisin thuộc nhóm Ia, tích điện dương, liên kết tĩnh điện với màng phospholipid tích điện âm, tạo sự tương tác giữa phần kỵ nước của nisin với màng tế bào chất của tế bào đích, do đó không cần cơ quan thụ cảm trên màng. Sự tương tác này sẽ tạo ra các kênh vận chuyển ion trên màng nguyên sinh chất của tế bào nhận, làm tăng khả năng thấm của màng, từ đó phân tán điện thế trên màng, gây thất thoát ATP, amino acid, và các ion thiết yếu như K+, Mg2+. Cuối cùng, việc sản sinh năng lượng và sinh tổng hợp các đại phân tử bị ức chế gây chết tế bào Phổ kháng khuẩn Bề rộng phổ kháng khuẩn có thể rất khác nhau đối với từng loại bacteriocin. Lactococcin A, B và M có phổ tác dụng hẹp, chỉ có thể tiêu diệt các loài Lactococcus. Trong khi đó, một số loại lantibiotic như nisin và mutacin B có khả năng tiêu diệt rất nhiều loại vi sinh vật bao gồm Actinomyces, Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Enterococcus, Gaderella, Lactococcus, Listeria, Micrococcus, Mycobacterium, Propionibacterium, Streptococcus và Staphylococcus. Ngoài ra, các loại bacteriocin này còn có khả năng ức chế các loài gram âm như Campylobacter, Haemophilus, Helicobacter và Neisseria. Các bacteriocin từ vi khuẩn gram dương có phổ tác dụng hẹp nhưng vẫn rộng hơn nhiều so với phổ tác dụng của colicin. Chúng thường tác động lên các vi khuẩn gram dương. Một số loại còn có khả năng ức chế các loài thuộc gram âm. Hoạt tính ức chế có thể tăng lên trong điều kiện pH thích hợp hoặc trong sự có mặt của một số tác nhân hoá học làm yếu các liên kết trên vách tế bào. Halocin thuộc nhóm Archaeocins là một họ các bacteriocin của vi khuẩn gram dương. Halocin do Halobacteria sinh ra khi các tế bào ở giai đoạn ổn định trên đường cong sinh trưởng. Khi nguồn thức ăn bị giới hạn, halocin sinh ra phân giải các tế bào nhạy cảm với nó, để làm tăng nguồn dinh dưỡng trong môi trường 6. Khả năng tự miễn bacteiocin của tế bào chủ Hiện nay, có hai hệ thống tự miễn lantibiotic của tế bào sản xuất đã được nhận định. Sự bảo vệ này được kiểm soát bởi các protein miễn dịch Lan I, protein vận chuyển ABC và Lan FEG. Hai hệ thống này hoạt động hỗ trợ lẫn nhau bảo vệ tế bào sản xuất khỏi tác động của bacteriocin do chính chúng sinh ra. Lan I bám trên mặt ngoài của màng tế bào chất và bảo vệ tế bào bằng cách ngăn chặn sự tạo lỗ của bacteriocin. Lan FEG hoạt động bằng việc vận chuyển các phân tử bacteriocin đã chèn vào màng để đem chúng trở về môi trường ngoại bào, nhờ vậy Lan FEG giúp đỡ nồng độ bacteriocin bên trong tế bào luôn ở mức thấp hơn mức tới hạn. Gen tự miễn của bacteriocin lớp II thường mã hóa cho một loại protein liên kết với màng tế bào chất. Quadri và cs (1995) đã xác định đa phần protein miễn dịch CbiB2 của carnobacteriocin B2 được tìm thấy bên trong tế bào chất và một lượng ít hơn kết hợp với màng. Tương tự theo Abdel-Dayem và cs (1996) phần lớn protein miễn dịch MesI của mesentericin Y105 tồn tại trong tế bào chất và chỉ một lượng nhỏ được phát hiện trên màng tế bào. Protein miễn dịch là những phân tử tích điện dương, có khoảng 51-254 acid amin, cung cấp khả năng miễn dịch đối với bacteriocin. Sự tương tác của protein miễn dịch với màng tế bào giúp bảo vệ tế bào sản xuất tránh khỏi tác động của bacteriocin do chúng sản sinh ra 7. Ứng dụng : Lactococcus có khả năng sinh tổng hợp nisin – bacteriocin duy nhất được Tổ chức nông lương thế giới (FAO) và Tổ chức y tế thế giới (WHO) chấp nhận cho phép sử dụng như một chất phụ gia thực phẩm. Nisin sẽ phá vỡ chức năng vận chuyển của màng tế bào và tế bào chất thoát ra ngoài, nó có khả năng chống cả vi khuẩn Gram âm lẫn vi khuẩn Gram dương, ức chế sự hình thành bào tử. Nisin có phổ kháng khuẩn rộng đối với hầu hết các chủng LAB, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, tế bào dinh dưỡng của Bacillus spp. và Clostridium spp. cũng như ức chế nảy chồi của bào tử các loài Bacillus và Clostridoum 7.1 Định nghĩa: Nisin là bacteriocin có chứa lantibiotic do Lc. lactis sản xuất và là bacteriocin duy nhất được tổ chức nông lương thế giới (FAO) và tổ chức y tế thế giới (WHO) chấp nhận cho phép sử dụng như một chất phụ gia thực phẩm. Chủng sản xuất nisin đầu tiên được tìm thấy trong sữa bởi Roger (1928), Whitehead (1933), Meanwel (1943) và Hirish (1944). Từ đó người ta ước lượng được khoảng 1/3 các chủng Lc. lactis subsp. lactis có khả năng sản xuất nisin. Nisin có phổ kháng khuẩn rộng đối với hầu hết các chủng LAB, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, tế bào dinh dưỡng của Bacillus spp. và Clostridium spp. cũng như ức chế sự nảy chồi của bào tử các loài Bacillus và Clostridium 7.2 Đặc điểm: Tính chất vật lý của nisin Phân tử lượng của một phân tử nisin là 3,4 KDa. Phân tử nisin có tính phân cực với đầu N kỵ nước và đầu C ưa nước. Tính tan của nisin phụ thuộc vào pH của môi trường. Khi pH của môi trường tăng tính tan của nisin giảm mạnh. Ở điều kiện trung tính và kiềm, nisin hầu như không tan. Độ bền của nisin có quan hệ chặt chẽ với tính tan. Độ bền của nisin không chỉ phụ thuộc vào pH mà bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác: thành phần môi trường, nhiệt độ, … Nisin bị bất hoạt bởi α - chymotripsin, pancreatin và subtilopeptidase nhưng không bất hoạt bởi carboxypeptidase A, pepsin và tripsin. Tính chất hóa học của nisin Khác với bacteriocin sản xuất từ LAB hay từ các loài vi khuẩn khác, nisin có phổ kháng khuẩn tương đối rộng. Nisin ức chế chủ yếu vi khuẩn Gram (+). Nisin ức chế tế bào sinh dưỡng và cả bào tử vi khuẩn. Hoạt tính sinh học của nisin phụ thuộc vào pH của môi trường. Hoạt tính sinh học của nisin giảm khi pH môi trường tăng. Đơn vị đo hoạt độ của nisin là IU (International unit), được định nghĩa là hoạt tính có trong 1µg Nisaplin – nisin thương mại. 1g nisin tinh sạch chứa 40 x 106 IU, hay nói cách khác, hoạt tính sinh học của 40 IU tương đương với 1µg nisin tinh sạch. Tính chất sinh học
Khác với bacteriocin sản xuất từ LAB hay từ các vi khuẩn sản xuất bacteriocin khác, nisin có phổ ức chế tương đối rộng. Nisin ức chế chủ yếu các vi khuẩn Gram dương. Nisin ức chế tế bào sinh dưỡng và bào tử vi khuẩn.
Hoạt tính sinh học của nisin phụ thuộc nhiều vào pH môi trường. Hoạt tính sinh học của nisin giảm khi pH môi trường tăng.
Đơn vị hoạt động của nisin là IU (International Unit), được định nghĩa là hoạt tính có trong 1µg Nisaplin – nisin thương mại. 1g nisin tinh sạch chứa 40 x 106 IU, hay nói cách khác, hoạt tính sinh học của 40UI tương đương với 1µg nisin tinh sạch. Do hoạt tính kháng khuẩn mà nisin được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm như một chất bảo quản sinh học thay cho các phụ gia hóa học như sulfur dioxide, acid benzoic, acid sorbic, nitrate, nitrite, ... Ngành công nghiệp thực phẩm có thể ứng dụng các tính chất bảo quản sản phẩm của nisin bằng việc sử dụng các giống sinh nisin trong quá trình sản xuất hoặc bổ sung các chế phẩm có chứa nisin trực tiếp vào sản phẩm. 8.Thành tựu: Kết hợp nisin và HHP trong bảo quản trứng lỏng(liquid whole egg) 8.1 Tiến hành thí nghiệm Trứng sau khi bỏ vỏ sẽ được thêm 1 lượng xác định E.coli và Listeria seeligeri. Sau đó,mẫu trứng sẽ được chia thành 2 phần bằng nhau,một phần bổ sung nisin,phần còn lại cho xử lý bằng song siêu âm ,sau cùng tiến hành xử lý HHP cho 2 mẩu 8.2 Kết quả: 8.3 Nhận xét kết quả : Qua các kết quả thu được, ta thấy rằng kết hợp nisin và HHP xử lý Listeria seeligeri có hiệu quả,trong khi đó xử lý E.coli chỉ có hiệu quả với HHP Tài liệu tham khảo: [1]. D.U. Lee, V. Heinz, D. Knorr (2003), Effects of combination treatments of nisin and high-intensity ultrasound with high pressure on the microbial inactivation in liquid whole egg, Innovative Food Science and Emerging Technologies, 4, 387–393. [2]. Antonio Gálvez, Hikmate Abriouel, Rosario Lucas López, Nabil Ben Omar (2007), Bacteriocin-based strategies for food biopreservation, International Journal of Food Microbiology, 120, 51–70. PHẦN 3: KỸ THUẬT CHIẾU XẠ TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT, HẢI SẢN 1. Định nghĩa chiếu xạ: Chiếu xạ là quá trình cho một đối tượng tiếp xúc với bức xạ. Vì vậy, chiếu xạ thực phẩm là quá trình vật lý, trong đó người ta sử dụng bức xạ điện từ hoặc dòng electron để tác động lên mẫu thực phẩm và quá trình này giúp cho thực phẩm hấp thu năng lượng làm xảy ra một sô biến đổi có lợi cho chất lượng thực phẩm. Tia bức xạ điện từ gồm nhiều loại như tia X, tia gama, tia beta,... trong đó, tia gama được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp. Hình 3.1: Phồ điện từ - bước sóng tính bằng mét. Giá trị năng lượng mà tia bức xạ điện từ hoặc dòng electron truyền cho thực phẩm được gọi là liều xạ ( irradiation dose). Liều chiếu xạ có đơn vị là Gy. 1 Gy = J/kg = 100 Rad. Liều chiếu xạ phụ thuộc vào loại hệ vi sinh vật, môi trường ngoài (pH, nhiệt độ) và những nhân tố bên trong ( nồng độ chất béo, muối, phụ gia, ...). Liều xạ sẽ khác nhau cho từng loại nguồn năng lượng bức xạ ( bảng 3.1) và đã được quy định bởi các tổ chức thế giới. Bảng 3.1: Tổng kết về một số tính chất của 3 loại tác nhân thường được sử dụng trong công nghệ thực phẩm: 2. Lịch sử thực phẩm chiếu xạ: Thực phẩm chiếu xạ đã có lịch sử khoảng 100 năm và đã được phát triển như là một công nghệ khoa học có uy tín và an toàn thực phẩm trong suốt thế kỷ 20 ( Molins, 2001). Chiếu xạ thực phẩm được đề xuất đầu tiên năm 1897, một năm sau khi Roetgens phát minh ra tia X và nó được cấp bằng sáng chế ở Anh năm 1905 cho J. Appleby và A.J. Banks. Đến năm 1921, B. Schwart ( người Mỹ) đã đề nghị sử dụng tia X đế vô hoạt giun xoắn trên thịt heo. Năm 1930, O. Wust, người Pháp, đã sử dụng tia X để diệt vi khuẩn trong thực phẩm đóng hộp, tuy nhiên nó vẫn chưa được đưa vào ứng dụng rộng rãi. Đến năm 1957, dòng electron được sử dụng vào gia vị dưới qui mô ứng dụng kinh tế. Trong khi đó, từ những năm 1940 – 1960, nó đã được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của quân đội Mỹ để cung cấp hộp tiệt trùng cho quân đội. Đến năm 1962, các cơ sở chiếu xạ thực phẩm đầu tiên được xây dựng cho quân đội và bộ nông nghiệp Mỹ (USDA) ban hành những quy định về quy tắc chiếu xạ thực phẩm đầu tiên năm 1963 trên lúa mì và bột mì ( Ahn Lee và Mendonca, 2006). Năm 1966, Hội nghị tiêu dùng quốc tế về chiếu xạ thực phẩm đầu tiên được diễn ra tại Karlsruhe, Đức. Từ năm 1970 – 1982, Dự án quốc tế về chiếu xạ thực phẩm (IFIP) được ban đầu có 19 nước tham gia, sau đó tăng lên 24 quốc gia và FAO/IEAE, WHO. Trong khoảng năm 1983 – 1984, Codex Alimentarius nêu ra "Tiêu chuẩn chung cho các loại thực phẩm chiếu xạ" và "Mã số khuyến nghị quốc tế về thực hành cho các hoạt động của thiết bị bức xạ”. Kế đến, Các quy định thịt chiếu xạ đầu tiên đã được công bố bởi Bộ Nông nghiệp Mỹ vào năm 1985 để tiêu diệt Trichinella spiralis trong thịt lợn và năm 1997, chiếu xạ thịt màu đỏ đã được cho phép. Nó được đẩy mạnh bởi FAO Codex Alimentarius trong năm 2003 và cũng đã được chấp nhận tại 50 quốc gia, đặc biệt là tại Mỹ, Mỹ Latinh, Ai Cập và Trung Quốc. Tại châu Âu, người tiêu dùng ít chấp nhận những sản phẩm chiếu xạ và chiếu xạ thực phẩm bị hạn chế để sấy khô các loại thảo mộc thơm, gia vị và rau gia vị (Nghị viện Châu Âu và của Hội đồng, 1999a, 1999b). Mặc dù trên pháp luật quốc gia của các nước thành viên, ủy ban EU đã cho phép sử dụng chiếu xạ trên các sản phẩm thịt ở một số quốc gia (Ủy ban châu Âu, 2001). Hình 3.2 cho thấy số lượng các sản phẩm thịt chiếu xạ ở các nước châu Âu 2002 – 2005. Hình 3.2: Việc sử dụng sản phẩm chiếu xạ ở 4 nước châu Âu (Bỉ, Pháp, Đức và Hà Lan) 3. Cơ sở khoa học của quá trình chiếu xạ: Mục tiêu của quá trình chiếu xạ thường là tiêu diệt một số loại vi sinh vật như E. Coli, Samonella,... nhờ đó mà nó có thể kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, ngoài ra nó cũng có thể giúp cho một số biến đổi có lợi giúp hoàn thiện sản phẩm. Chiếu xạ sẽ tác động đến đến phân tử ADN tại những acid nucleoctic (nuc) nên cấu trúc tế bào của vi sinh vật sẽ bị ảnh hưởng. Thông thường, trong tế bào VSV có hệ enzyme như lipase, exonuclease, polymerase,... giúp sửa chữa những nuc bị tổng thương. Do đó, nếu như liều xạ ta dùng không đủ lớn có thể hình thành nên những loại đột biến, còn nếu như liều xạ đủ lớn có thể ức chế sự sinh sản hay tiêu diệt VSV. Bên cạnh đó, nó cũng làm tổn thương đến màng membrane ở làm khả năng vận chuyển qua màng bị ảnh hưởng, cho nên nó có thể làm cho VSV chết do không lấy được thức ăn. Nhìn chung, virus là loài chịu đựng chiếu xạ tốt nhất, kế đến là bào tử và nấm men. Nấm mốc và vi khuẩn Gram dương thì chịu đựng tốt hơn vi khuẩn Gram âm. Hoạt độ nước thấp và nhiệt độ thấp sẽ hạn chế chiếu xạ, trong khi sự có mặt của oxy lại làm chiếu xạ hoạt động (Ahn và cộng sự, 2006; Borsa, 2006, Koutchma, 2006; Sommers, Fan, Handel và Sokorai, 2003). Không chỉ vậy, dưới tác động của chiếu xạ, phân tử nước sẽ bị ion hóa, tạo ra các gốc tự do. Với các gốc tự do này sẽ phản ứng với các acid béo không bão hòa, từ đó hình thành nên các hợp chất như aldehyde, keton, hydroge peroxyde,.... Ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sản phẩm. 4. Thiết bị: Để tạo ra dòng electron người ta cần bốn bộ phận: bộ phận tạo dòng electron, bộ phận gia tốc làm tăng giá trị năng lượng cho các electron, bộ phận định hướng dòng electron giúp thay đổi quỹ đạo chuyển động của dòng electron và bộ phận tách electron. Tuy nhiên thông thường người ta vẫn hay dùng nhất trong chiếu xạ là tia gama vì độ đâm xuyên của nó hơn hơn electron rất nhiều ( Bảng ()) và chi phí thiết bị để tạo ra dòng electron thì đắt hơn nhiều. Nên ta sẽ đi sâu vào thiết bị này hơn. Để tạo được tia gama người ta sử dụng 6027 Co hoặc 137 55 Cs với chu kỳ bán rã lần lượt là 5.27 năm và 30 năm, phổ biến nhất là 6027 Co bởi vì tia gama tạo ra mạnh hơn và nó không tan trong nước ( Ahn và cộng sự, 2006). Sơ đồ phân hủy như sau: 60 60 27 28Co Ni e γ−→ + + 137 137 55 56Cs Ba e γ−→ + + Hình 3.3 : Nhà máy chiếu xạ Thực phẩm cần chiếu xạ sẽ được cho đi trên băng chuyền ở cửa vào đi vào khu vực phòng chiếu xạ. Tại đây sẽ xảy ra quá trình bức xạ ion hóa lên thực phẩm. Nguồn 6027 Co được chôn sâu dưới lòng đất tạo ra tia gama. Thực phẩm được lưu trong phòng này dài hay ngắn là tùy vào tính chất và cường độ chiếu xạ. Cuối cùng thực phẩm sau chiếu xạ đi ra cửa ra sẽ được container vận chuyển đến nơi tiêu thụ. 5. Ảnh hưởng của chiếu xạ lên thịt: 5.1 Giới thiệu chung: Trong lĩnh vực thực phẩm, chiếu xạ được dùng trong 2 quá trình là thanh trùng bức xạ (radurization), để vô hoạt vi khuẩn không sinh bào tử với liều xạ thấp ( 1 – 10 kGy) và chiếu xạ tiệt trùng ( radapperdization) để chắc chắn rằng Clostridium botulinum bị loại bỏ. Đối với loại cuối cùng liều xạ cũng trên ( giữa 40 và 50 kGy) (European Commisson, 2003; Koutchma, 2006; McCleery và Rowe, 2002) mức cho phép của thực phẩm thương mại ( 10 kGy). Liều xạ tối đa 10 KGy xem như là năng lượng thấp nhất ( bằng với năng lượng cần để nâng nhiệt độ của nước lên 2.4 oC); điều này giải thích tại sao đây được xem là biện pháp không nhiệt độ, vì bảo vệ sự tươi ngon, và chất lượng dinh dưỡng của của thịt và sản phẩm thịt khi so sánh với những biện pháp có dùng nhiệt (Ahn và cộng sự, 2006). Trong suốt quá trình thanh trùng bức xạ có một sự mất mát không có ý nghĩa về mặt thống kê của hàm lượng thiamine ( một trong những loại vitamin nhạy cảm) đã được báo cáo (Graham, Stevenson và Stewar, 1998) nhưng sự thay đổi tính chất cảm quan và màu sắc trên sản phẩm có thể xuất hieenj. Trong điều kiện có không khí, màu nâu hoặc xanh nhạt trên thịt tươi có thể xuất hiện và trong điều kiện đóng gói không có không khý, có một sự tăng lên của sắc đỏ đã được báo cáo (Ahn và cộng sự, 2006; Brewer, 2004). Còn quá trình đóng gói chân không trên khối thịt lưng và thịt đùi heo, Carrasco, Tárrega, Ramírez, Mingoarranz và Carrasco (2005), đã mô tả sự thay đổi màu sắc quan trọng trên những mẫu được chiếu xạ với liều xạ là 5 kGy. Để giải quyết vấn đề , một vài kỹ thuật giống như trước khi giết mổ bổ sung thêm hoạt chất chống oxy hóa cho vật nuôi, việc bổ sung chất chống oxy hóa từ cây hương thảo và củ hành tây ( Nan và cộng sự, 2007) và đóng gói áp suất điều chỉnh khí đã được đề nghị (Brewer, 2004). Sự oxi hóa lipid có thể tạo nên các gốc tự do (Giroux và Lacroix, 1998), làm giảm hàm lượng triglyceride có thể hình thành nên 2-alkylcyclobutanes ( được sử dụng như một chất đánh dấu cho chiếu xạ ở EU), gây nên những rủi ro tiềm năng cho sức khỏe ( Marchioni và cộng sự, 2004). Đặc tính của những mùi đặc trưng không bị ảnh hưởng bởi mức độ oxi hóa lipid và những mùi được hình thành từ sự phá vỡ cầu protein cũng đã được nghiên cứu (Ahn và Lee, 2006; Ahn, Nam, Du và Jo, 2001). Hiệu quả của chiếu xạ trên sản phẩm thịt và những bữa ăn sẵn (RTE) đã được chứng minh (Ahn và cộng sự, 2006; Farkas, 1998, Sommers, Fan, Niemira và Rajkowski, 2004). Chiếu xạ có thể kiểm soát hiệu quả sự hiện diện của những vi sinh vật gây bệnh như E. coli O157:H7, L. monocytogenes, S. aureus, Salmonella spp. (Bảng 3.2 và Trichinella spiralis, cũng như là nấm mốc và nấm men đã được loại bỏ một cách đáng tin cậy từ thịt và các sản phẩm từ thịt. Bảng 3.2 : Hiệu quả của chiếu xạ lên sản phẩm thịt: 5.2 Ảnh hưởng của chiếu xạ lên mùi vị của sản phẩm thịt: “Flavor” là sự kết quả của sự kết hợp của các vị cơ bản ( ngọt, chua, đắng, mặn và vị umami) từ những hợp chất khi tan và nước và mùi được tạo nên từ các cấu tử bay hơi có trong sản phẩm thực phẩm từ đầu hoặc được hình thành từ những phản ứng khác nhau ( Brewer, 2006). Thành phần hóa học của thịt tươi cung cấp những tiền chất cho việc phát triển những hợp chất hương và vị mong muốn hoặc không mong muốn. Có một dãy rộng của hợp chất tạo mùi và vị dễ bay hơi có sẵn trong thịt ( acid, alcohol, andehyde, hợp chất hương như ester, ether, furan, ketone, lactone, pyrazine, pyridine, pyrrole, sulfide, thiazole, thiophene, pyrrole, và oxazole; Shahidi, 1994). Những hợp chất dị vòng chứa nito, lưu huỳnh và có thể có hoặc không có oxy, như là pyrazine, thiazole và oxazole hình thành nên những thành phần mùi chính của thịt (Lorenz và cộng sự, 1981). Những hợp chất tạo nên những mùi vị khác nhau có một ngưỡng cảm nhận khác nhau và một chất có thể có mùi vị khác nhau với những nồng độ khác nhau. Chẳng hạn, hợp chất 2-metyl-3-(methylthio)furanyl có mùi thịt ở nồng độ thấp, nếu nồng độ này lớn hơn 1µg, nó có thể tạo ra mùi sulfurous khó chịu (Mottram, 1998). Sự liên quan giữa một số những hợp chất bay hơi khá phổ biến và những mùi vị tương ứng được thể hiện trong bảng3.3. Bảng 3.3: Thành phần một số chất bay hơi và mùi vị tương ứng trong sản phẩm thịt: Hợp chất mùi trong thịt chiếu xạ được mô tả như là trứng thối, ngọt, còn máu, thịt nấu, bắp nướng, lưu huỳnh, kim loại, cồn, acid acetic, huyết tương gan và đầy máu (Groniger, Tappel và Knapp, 1956; Hampson, Fox, Lakritz và Thayer, 1996; Jo, Lee và Ahn, 1999; Lee, Sebranek, Olson và Dickson, 1996; Lee, Sebranek và Parrish, 1996; Luchsinger và cộng sự, 1997; Merritt, Angelini, Wierbicki và Shultz, 1975). Hơn 7 % hợp chất hương được tìm thấy trong thực phẩm chiếu xạ là hydrocarbon phổ biến được tìm thấy trong sản phẩm chế biến có dùng nhiệt hoặc không dùng nhiệt (Nawar, Zhu và Yoo, 1990). Sự biến đổi hóa học nhiều nhất trong thịt chiếu xạ có liên quan với phản ứng của các gốc tự do (Ahn và Lee, 2004). Phần lớn những nghiên cứu về mùi và vị thịt chiếu xạ thường chú ý đến thành phần của sản phẩm, đặc biệt là chất béo ( Ahn, Olson, Jo, Love và Jin, 1999; Ahn, Olson và cộng sự, 1998; Ahn, Olson, Lee và cộng sự, 1998; Hampson và cộng sự, 1996; Jo và cộng sự; 1999; Luchsinger và cộng sự, 1996; Tappel, Groninger và Knapp, 1958; Tappel và cộng sự, 1958). Với liều chiếu thấp, chiếu xạ có thể bắt đầu và thúc đẩy quá trình hình oxy hóa chất béo tạo nên những mùi vị không mong muốn (Lescano và cộng sự, 1991; Marbach và Doty, 1956; Tappel và cộng sự, 1958; Thakur và Singh, 1994). Một số tiền chất của những chất tạo mùi có thể tan vào nước, chứa nito và sulfur (Schweigert, Doty, và Niven, 1954). Sự tăng lên của hợp chất hơi chứa lưu huỳnh trong chiếu xạ dẫn đến sự suy thoái trong phân ly phóng xạ của những aminoacid chứa lưu huỳnh (Ahn, 2002) hình thành nên những mùi thối do rau cải ung. Cho dù những thay đổi mùi và hương vị mà xảy ra do chiếu xạ là do chủ yếu để quá trình oxy hóa lipid hay sự sản sinh ra các hợp chất dễ bay hơi lưu huỳnh hoặc cả hai là không rõ ràng. 5.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ các aminoacid chứa lưu huỳnh, hàm lượng chất béo, và loại chất béo: Điện tử được ngậm nước được hình thành từ sự phân ly nước có thể thúc đẩy quá trình phân giải sulfur (Motohashi, Mori, Sugiura và Tanaka, 1981; hình 4). Chiếu xạ chính là nguyên nhân làm cho những hợp chất sulfur bay hơi ảnh hưởng đến mùi của thịt bò chiếu xạ. Nó cũng làm tăng tốc quá trình oxy hóa trong thịt bò (Nam, Min, Park, Lee và Ahn, 2003). Sự thay đổi chất lượng do chiếu xạ gây ra có thể giảm khi thời gian bảo quản tăng dần. Trong suốt quá trình bảo quản có không khí, những hợp chất sulfur bay hơi có thể không xuất hiện trong khi những aldehyde bay hơi có thể tăng lên trong thịt bò chiếu xạ. Chiếu xạ có thể làm tăng nồng độ của dimetyl disulfide, dimetyl trisulfide, S-methyl ester, và acid athanoic. Những hợp chất sulfur dễ bay hơi và có thể được loại bỏ bằng cách bảo quản thịt được chiếu xạ dưới điều kiện hiếu khí (Du, Hur và Ahn, 2002). Phản ứng của aminoacid có lưu huỳnh với sản phẩm bức xạ nước ( aqe− ) làm xuất hiện một lượng lớn hydrogen sulfide và những hợp chất chứa lưu huỳnh bay hơi khác tạo nên những vị lạ (Jo và Ahn, 2000). Jo và cộng sự (1999) đã chứng minh rằng chiếu xạ tạo nên những hợp chất bay hơi mới từ những nguồn thịt có chứa leucine, valine, isoleucine, phenylalanine, methionine hoặc cystein bằng bức xạ. Hợp chất chứa sulfur nhìn chung có ngưỡng chịu đựng thấp. Ví dụ, ngưỡng phát hiện mùi của 2-methyl-butanethiol là 0.00007 ppb (Meilgaard, 1975). Vì lí do này, chúng có tiềm năng đóng đáng để vào hợp chất hương. Hình 3.4 : Phản ứng giữa aqe − và hợp chất có lưu huỳnh. Thành phần chứa sulfur có nguồn gốc từ thịt ( cystein, methionine, gluathione, taurine và thiamine) có thể phân hủy thành những hợp chất có khối lượng phân tử thấp và sau đó phản ứng lại với nhau hoặc với những phân tử khác như là ammonia, để hình thành những hợp chất có khối lượng phân tử lớn hơn ( Jensen, Hansen, và Andersen, 2002). Dimethyl sulfide, dimethyl disulfide, dimethyl trisulfide có thể phản ứng lại với methanethiol và acethaldedyde hình thành nên các hợp chất như 4,6-dimethyl-2,3,4,7-tetrathiaoctane, tạo nên mùi đặc trưng của thịt rang (Jensen và cộng sự, 2002). Nam và Ahn (2003) đã báo cáo rằng chiếu xạ ức gà tây hình thành methanethiol, methylthio ethane, dimetyl disulfide, dimethyl trisulfide, propanal, 3-methyl butanal, pentanal và toluen. Dimetyl sulfide chiếm ưu thế. Những hợp chất bay hơi chứa lưu huỳnh trong gà tây chiếu xạ khác nhau tùy thuộc vào quá trình đóng gói. Tỉ lệ dimethyl sulfide/dimethyl disulfide là 10:1 trong đóng gói có không khí, trong khi đó, đóng gói chân không thì là 1:1. Dimetyl disulfide là chất tạo mùi mạnh hơn so với dimethyl sulfide. Dưới điều kiện có không khí, ngoại trừ dimetyl sulfide, tất cả hợp chất còn lại của lưu huỳnh đều bốc hơi trong khoảng thời gian bảo quản 10 ngày nên việc đóng gói có không khí sẽ đảm bảo loại bỏ được những hợp chất của lưu huỳnh được hình thành trong quá trình chiếu xạ. Patterson và Stevenson (1995) đã nói rằng dimethyltrisulfide là một mùi lạ có tiềm năng nhất trong chiếu xạ gà theo sau đó là cis – 3 – và trán – 6 – nonenal, oct – 1 – en – 3 – one, và bismethylthiomethane. Sự thay đổi xuất hiện ngay tức thì sau khi chiếu xạ được thì hoàn toàn khác so với những xuất hiện trong quá trình bảo quản. Hong, Kyong, Joo, Kun, và Myung (1998) đã báo cáo tổng hợp chất bay hơi chứa nito trong bao gói chân không thịt bò chiếu xạ ít hơn trong thịt bò không chiếu xạ đã được nêu ra giả thuyết là do sự thoái hóa protein dẫn đến hình thành những hợp chất mùi chiếu xạ. Bởi vì aminoacid chứa lưu huỳnh chính là nguồn chứa lưu huỳnh chính nên nó đóng góp và việc tạo nên mùi chiếu xạ, nồng độ của các aminoacid trong thịt trước chiếu xạ có một ảnh hưởng đáng kể lên sự hình thành các chất mùi trong sản phẩm chiếu xạ. Xét trên toàn bộ lượng aminoacid chứa lưu huỳnh ( cysteine và methionine), nồng độ trong thịt gà là 1.58g/100g, gấp khoảng 2 lần thịt bò, thịt cừu, cá rô và cá hồi ( theo thứ tự là 0.87 g, 0.75 g, 0.97 g, 0.89 g/100g) (bảng 3.4). Bảng 3.4 : Nồng độ của aminoacid trên một số loại thịt: Cũng như những phần lipid liên quan, acid béo chưa bão hòa là mối quan tâm chính. Bởi vì chúng thiếu điện tử tại những nhóm carbonyl và tại những nối đôi, chiếu xạ có thể dẫn đến hình thành những gốc tự do tại những điểm đó (Thakur và Singh, 1994). Những gốc tự do hydroxyl (.OH) có xu hướng phản ứng với những hệ liên hiệp và thường được xem như những tác nhân khơi mào cho phản ứng oxy hóa chất béo trong mô cơ (Thakur và Singh, 1994). Sự tự oxi hóa sau đó tiến theo con đường truyền thống (hình 3.5). Sự khác nhau về tổng chất bay hơi trong thịt heo chiếu xạ đã được báo cáo là do sự khác nhau về aldehyde (Ahn, Olson, Lee và cộng sự, 1998; Ahn và cộng sự, 1998). Những hợp chất dễ bay hơi tạo nên mùi vị lạ trong thịt chiếu xạ được sản xuất bởi ảnh hưởng của chiếu xạ lên protein và lipid thì khác nhau về sự oxi hóa lipid (Jo và Ahn, 2000; Merritt và cộng sự, 1975). Sự tăng lên của sản phẩm peroxy hóa ( đặc biệt hexanal và trans-4,5- epoxy-(E)-2-decenal) kết hợp với một ít những hợp chất tạo mùi trong thịt mong muốn (4- hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone và 3-hydroxyl-4,5-dimethyl-2(5H)-furanone) kết quả là hình thành nên mùi vị thịt bò đông lạnh nấu chín (Kerler và Grosh, 1996). Du, Hur, Nam, Ismail và Ahn (2001) đã báo cáo rằng chiếu xạ ức gà hình thành nên những alkan và alken là do sự hình sự giảm xuống của cả chât béo chưa bão hòa và aminoacid. Tính nhạy cảm của mô cơ chiếu xạ đến sự oxi hóa chất béo phụ thuộc vào những đặc tính ban trong của mô cơ bao gồm hàm lượng chất béo, các loại acid béo (tỉ lệ và mức độ chưa bão hòa của acid béo, và thành phần của phospholipid trong màng tế bào) và tìm năng chống oxi hóa của mô (Ahn và cộng sự, 1998; Jo và Ahn, 2000). Những acid béo phổ biến nhất có sẵn trong thịt là oleic, linoleic, arachidonic, palmitic và stearic acid. Phospholipid chiếm 0.5 – 1 % trong mô thịt (chủ yếu là phosphoglyceride) và có tỉ lệ cao của acid béo chưa bão hòa mà dễ bị oxi hóa (Mottram, 1998). Phospholipid cũng là nguồn chứa vài loại sulfide, được sinh ra khi chúng phản ứng với cystein hoặc ribose để sản xuất những hợp chất đặc trưng mùi thịt bò (2-metyl-3- [methylthio]thiophene; Rower, 2002). Cho dù có hay không có nồng độ chất béo ảnh hưởng lên sự thay đổi sự oxi hóa do chiếu xạ cũng không rõ ràng. Trong thịt bò, sự tăng dần mức độ chất béo (từ 11 lên 22%) giúp tăng 2- butanone, 2-pentanone và 3-hydroxy-2-butanone (El Magoli, Laroia và Hansen, 1996). Ảnh hưởng của chiếu xạ lên những hợp chất dễ bay hơi khác nhau trong số những loại mô cơ ở những loài khác nhau có thế là do tác dụng của nồng độ chất béo trong những mô cơ tương ứng. Những miếng nhỏ thịt heo từ cơ L. dorsi (>6.5% chất béo) có TBARS cao hơn và chứa đựng nhiều propanal và pentanal sau khi chiếu xạ so với cơ Psoas (1.8% béo) và R. femoris (2.4 % béo) (Ahn và cộng sự, 1998). Mặt khác, Houben van Dijk, Eikelenboom và Hoving – Bolink (2000) nhận thấy không có sự khác nhau về TBARS trên thịt nạc chiếu xạ (<1% béo) so với hàm lượng chất béo cao hơn ( khoảng 20% béo) trong thịt bò xay nhuyễn. Nó có khả năng là những acid béo duy nhất bổ sung với những loại thịt khác nhau để làm cho chúng nhiều hoặc ít dễ bị oxi hóa do Hình 3.5: Sự peroxy hóa linoleic acid. chiếu xạ.Thịt gà đen và thịt gà tây chứa đựng một hàm lượng như nhau của acid linoleic (18:2; 1.75 và 1.85g/100g lipid theo thứ tự; bảng (), 2007) và về thực chất nhiều hơn trong thịt bò (0.12 g), thịt heo (0.30 g), cừu (0.63 g) và cá hồi Đại Tây Dương (0.67 g). Tổng hàm lượng của 16:1, 18:1 và 18:2 cao nhất trong thịt gà đen (5.33 g). Cũng tương tự như trong thịt gà tây đen và trắng, và cá hồi Đại Tây Dương theo thứ tự là 3.84, 3.34 và 3.49 g. Nó thấp hơn trong thịt thịt heo và thịt bò (1.54 và 1.82 theo thứ tự). Những acid béo không bão hòa chính là nguồn nguyên liệu chính gây nên oxi hóa chất béo. Những hợp chất dễ bay hơi được hình thành từ tự oxi hóa của acid oleic gồm heptanal, octanal, nonanal, decanal, (E)-2-decenal, và (E)-2-undecenal (Belitz, Grosch, và Schieberle (2004)). Những hợp chất đó tạo nên những mùi ôi, béo, sáp, cay nồng, và cháy (bảng 3.3). Tự oxi hóa linoleic acid chủ yếu tạo nên pentane, pentanal, hexanal, heptanal, (E)-2- heptanal, octanal, 1-octene, (Z)-octenal, (E)-octenal, (E)-2,4-decadienal, tạo nên mùi béo, ôi, grassy cũng như là ít hơn lượng carbon aldehyde. Hợp chất chính được tạo thành bởi tự oxi hóa linoleic acid là (E,Z)-2,4-heptadiental, tạo nên mùi thịt nấu và mùi cá. Tuy vậy, các ngưỡng mùi của hexanal (1.7 µg, mùi ôi và mùi cỏ) với nonanal (13500 µg; mùi béo nhạt) góp phần tạo nên những hợp chất mùi lạ khá khác nhau (Belitz và cộng sự, 2004). Bởi vì nồng độ cao của dimetyl disulfide ( mùi bắp cải thối), 3-methylbutanal và 2- methylbutanal (thịt thối) và nồng độ thấp của hexanal và pentanal (cỏ cay) cùng với cơ chất phản ứng thiobarbituric acid (TBARS) thấp, Du và cộng sự (2002) đã đề nghị sự oxy hóa lập tức sau khi chiếu xạ thì không gây nên những mùi lạ chính của thịt gà chiếu xạ. Bảng 3.5 : Thành phần một số loại acid béo trong một số loại thịt: 5.2.2 Ảnh hưởng của liều xạ: Chiếu xạ làm tăng TBARS và nồng độ carbonyl trên ức gà, và TBARS trong cả thịt gà tùy thuộc vào liều chiếu xạ phù hợp ((DeFeliz và cộng sự, 2002; Kanatt, Paul, D’Souza, và Thomas, 1998).Yong và cộng sự (2000a)) xác định có 129 hợp chất mùi vị dễ bay hơi được hình thành bởi chiếu xạ gà bao gồm 62 hydrocarbon, 44 hợp chất thơm, 9 aldehyde, 5 ketone và 10 hợp chất miscellaneous. Cyclotetradecene, 2-methylpentanal và 4-methylcyclohexene được sinh ra một cách đặc biệt trong quá trình chiếu xạ, cyclotetradecene tăng lên tùy thuộc vào liều xạ. Trong thịt gà, liều ạ có một ảnh hưởng chắc chắn lên acid béo được sinh ra từ phospholipid nhưng ít ảnh hưởng lên những chất béo trung tính (Mahrour, Caillet, Nketsia – Tabiri và Lacroix, 2003). Sau chiếu xạ mức độ chất béo chưa bão hòa giảm dần khi liều xạ tăng lên. Trong thịt bò, Jo và Ahn (2000) đã báo cáo rằng cả 1-heptene và 1-nonene tăng lên cùng với liều chiếu xạ tức thì sai khi chiếu xạ (0 ngày bảo quản) trong khi aldehyde, ketone và alcohol thì không. Yong, Hun, Sung, So và Young (2000) chứng minh có 150 hợp chất mùi bay hơi được hình thành bởi chiếu xạ thịt bò bao gồm 71 hydrocarbon, 35 hợp chất thơm, 15 aldehyde, 7 ketone, 4 acid, 6 ester và 12 hợp chất miscellaneuos. Cyclodecene, (E)-2-hexenal, nonene và 2- nonenal tăng lên tùy vào liều chiếu xạ phù hợp trong thịt bò. Bức xạ ion hóa có thể được sử dụng để thanh trùng sản phẩm thịt ăn liền (RTE). Tuy vậy, thịt RTE có chứa dextrose nên sản xuất những hợp chất chống oxi hóa gây cản trở quá trình thanh trùng (Sommers và Xuetong, 2002). Thêm vào đó, nồng độ dextrose cao kết hợp với chiếu xạ tăng chất chống oxy hóa rõ ràng. Chiếu xạ có một ảnh hưởng bất lợi lên những hợp chất mùi của thịt RTE, như là xúc xích heo, làm tăng nồng độ của dimethyl disulfide, mùi vị sulfur khi tăng liều chiếu xạ từ 0 - 2 kGy lên đùi gà tây(Houser và cộng sự, 2005; Zhu, Lee, Mendonca, và Ahn, 2003). Những sản phẩm đi kèm như hydrocarbon, 1,7-hexadecadiene, 1,7,10 - hexadecatriene, và 6,9 – hepyadecadiene, trong đùi và xúc xích (Kwon, Kausar, Lee, Kim, và Ahn, 2007). 5.2.3 Ảnh hưởng của oxy trong quá trình chiếu xạ: Mùi và bị thịt chiếu xạ khác với khí khí quyển (). Sự xuất hiện oxy xung quanh thực phẩm trong quá trình chiếu xạ có thể khuếch tán vào thực phẩm. Sự hiện diện của oxy trong suốt quá trình chiếu xạ thườn gây nên sự thay đổi phân ly chiếu xạ mà đông tụ oxi hóa và những sản phẩm phụ không mong muốn. Chiếu xạ lên thịt đã đóng gói có không khí thường thúc đẩy sự hình thành những chất như aldehyde, propanal, và hexanal (trong gà tây; Nam và Ahn, 2003). Bởi vì sự oxi hóa lipid, để hình thành aldehyde thì cần có sự xuất hiện của oxy, các tác động có hại có thể được làm giảm bằng cách loại trừ oxy (bao gói chân không, thay thế với những khí như (nitrogen, helium, hydrogen, carbon, dioxide) lấy không khí ra), hoặc thêm vào những chất sử dụng oxy. Năm 1956, Tappel và Knapp đã nói rằng chiếu xạ thịt với môi trường nitrogen hoặc dưới điều kiện chân không cải thiện đáng kể chất lượng của thịt ( màu sắc, mùi vị, vitamin còn lại nhiều, sự oxy hóa chất béo). Nhiều nhà nghiên cứu đã nói rằng đóng gói ( có không khí và chân không cùng MAP) xuất hiện có những ảnh hưởng to lớn đến chất lượng thịt trong quá trình chiếu xạ (Luchsinger, Kropf, Garcia-Zepeda và cộng sự, 1997b; Luchsinger và cộng sự, 1996a; Luchsinger và cộng sự, 1996b; Luchsinger và cộng sự, 1997a; Luchsinger và cộng sự, 1997c; Murano, Murano, và Olson, 1998). Đóng gói có không khí sẽ làm tăng aldehyde và TBARS trong thịt, cho dù có quá trình chiếu xạ hay không, nó có thể là nguyên nhân hình thành nên những mùi lạ (Ahn, Jo, Du, Olson, và Nam, 2000a; Ahn, Jo, và Olson, 2000b; Kim, Nam, và Ahn, 2002a; Kim và cộng sự, 2002b; Nam và Ahn, 2003a; Nam và Ahn, 2003b; Nam và Ahn, 2003c).). Chiếu xạ tăng nồng độ benzen, toluen, 1-octene, octane, 3-methyl-2-heptene, butane, pentane, 3-methyl-pentane, 1- heptene và heptane trong thịt gà tây (Nam và Ahn, 2003). Nó làm tăng 2-methylpentane, 4- methylcyclohexene, cyclotetradecene 3- methylbutananal và 2-methylbutanal trong gà ( Du và cộng sự, 2001, Yong và cộng sự, 2000). Nó làm tăng 1-pentene, hexane, propanal, pentanal, hexanal, 3-heptanone, 1-pentanol, cyclohenxanone, 1-hexanol, 1-heptanol, heptene, 1-nonene, và hexanone trong thịt heo ( Ahn và cộng sự, 1999). Nó cũng làm tăng (E)-2-hexenal, nonene, 2- nonenal, cyclodecene, dodecene, và cyclododecene trong thịt bò (Yong và cộng sự, 2000). 5.2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ: Giảm nhiệt độ trong quá trình chiếu xạ cũng sẽ giảm ảnh hưởng lên màu sắc và mùi vị. Nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến sản phẩm phân ly phóng xạ được sinh ra và tỉ lệ giữa chúng. Thêm vào đó, nhiệt độ ảnh hưởng đến độ nhớt sản phẩm và sự di động của nước. Ion và gốc tự do phân tán thấp hơn khi nước tự do trong điều kiện lạnh đông. Phản ứng giữa electron chuyển đổi ( aqe− ), gốc tự do tái kết hợp và thêm vào những thành phần khác phụ thuộc vào sự khuếch tán, thì thấp xuống bằng cách tăng độ nhớt ( đông lạnh; Thakur và Singh, 1994). Sự phân tán sẽ cao hơn khi nước tự do hiện diện trong chất lỏng khá hơn trong tinh thể đá. Những gốc tự do có xu hướng tái kết hợp khi nước thực phẩm đóng băng bởi vì chúng thì ít khuếch tán và phản ứng với những thành phần thực phẩm khác ( Taub và cộng sự, 1975). Bởi vì hạn chế sự hình thành những gốc tự do và bắt đầu sự oxy hóa, đông lạnh thịt trước khi chiếu xạ giúp cho quá trình tự oxy hóa chậm và kéo dài thời gian bảo quản (Luchsinger và cộng sự, 1996a; Luchsinger và cộng sự, 1996b; Shultz, Cohen, Mason, và Wierbicki, 1977). 5.2.5 Ảnh hưởng của pH: Sản phẩm của sự bức xạ nước ( .OH, .H, H3O+, ( aqe− )), se phản ứng với những chất có sẵn trong môi trường. Hiệu suất tạo thành những gốc tự do từ nước trong môi trường acid thì nhiều hơn hẳn so với môi trường trung tính (Spinks và Woods, 1976). Môi trường bazo thì hình thành nhiều aqe − trong khi môi trường acid thì không xuất hiện nó. Electron từ nước aqe − có xu hướng tác dụng với những hợp chất thơm, acid carboxylic, keton, aldehyde và thiol. Bất kỳ sự thay đổi của aqe − có thể làm thay đổi sản phẩm cuối cùng. Bởi vì sự hình thành cả gốc tự do và aqe − thì chỉ xảy ra trong môi trường pH thấp, những tiền chất ban đầu của sự oxi hóa cũng rất thích điều kiện này. Nam, Ahn, Du và Jo (2001) đã đánh giá ảnh hưởng của chiếu xạ lên sự oxi hóa lipid, hợp chất mùi lạ, và những hợp chất dễ bay hơi của việc đóng gói có không khí bình thường, thịt heo PSE (pH thấp), DFD (pH cao) trong suốt quá trình bảo quản lạnh đông. Chiếu xạ và bảo quản tăng sự oxy hóa lipid trong thịt PSE trong khi đó thịt DFD thì ổn định hơn và có khả năng chịu đựng được sự oxi hóa. Chiếu xạ làm tăng những hợp chất bay hơi có chứa lưu huỳnh; hơi tổng được hình thành từ thịt bình thường và PSE thì cao hơn DFD. pH có ảnh hưởng rõ ràng trong sự hình thành những hợp chất bay hơi có chứa lưu huỳnh. 5.2.6 Ảnh hưởng của những chống oxy hóa: Nếu những enzyme không bị vô hoạt, thịt nguyên liệu (chưa nấu) có khả năng chống oxy hóa (Ahn và cộng sự, 2000). Thịt đã nấu thì sự oxy hóa dễ dàng hơn vì nhiệt đã làm biến tính hoặc vô hoạt những chất chống oxy hoám và cấu trúc màng bị phá vỡ làm xuất hiện phospholipid trong môi trường (Ahn và cộng sự, 1998). Những chất chống oxy hóa những chất hấp thu những gốc tự do (gallate, sesamol, tocopherol, BHA), phức kim loại (EDTA) và những chất chống oxi hóa nội tại (carnosine) có thể hạn chế sự hình thành những mùi lạ trong sản phẩm thịt đã chiếu xạ (Nam và Ahn, 2003). Chất chống oxy hóa của thể hạn chế sự hình thành peroxyde của mỡ lợn và mỡ động vật (Kyong, Hong, Ju, Hyun, và Myung, 1998; Kyong, Hong, Ju, Sung, và Myung, 1999). Ngay sau khi chiếu xạ, ascorbyl palmitate (AP) là hiệu quả nhất, theo sau là BHA, AP + α – tocopherol, và chỉ có α – tocopherol. Trong suốt quá trình bảo quản, BHA lại hiệu quả nhất, tiếp đến là AP + α – tocopherol. AP rất có hiệu quả trong việc làm giảm hàm lượng oxi hóa bởi chiếu xạ trong mỡ heo, động vật, acid linoleic tùy thuộc vào nồng độ (Lee và cộng sự, 1999). Nghiên cứu động học chứng tỏ rằng AP làm giảm sự oxy hóa bằng cách dập tắt oxy. Thêm acid ascorbic (0.1%) hoặc sesamol+tocopherol (0.01%) trong thị bò trước khi chiếu xạ có thể giảm sự sinh ra những hợp chất chứa lưu huỳnh (Nam và cộng sự, 2003). Trong một số nghiên cứu, việc cho thêm vào vit E vào thức ăn động vật, giúp giảm sự oxy hóa chất béo khi thịt được đưa vào môi trường có oxy(Ahn, Kawamoto, Wolfe, và Sim, 1995; Houben và cộng sự, 2000; Stubbs, Morgan, Bates, và Dolezal, 1999). Vit E giữ lại trong màng, gần với phospholipid. Ahn và cộng sự (1998) đã báo cáo rằng TBARS trong ức gà tây chiếu xạ giảm dần khi mức độ tocopherol acetate tăng lên. Nam và Ahn (2003) đã nói rằng thịt bò xay nhuyễn chiếu xạ có thể sinh ra hợp chất bay hơi có lưu huỳnh, không xuất hiện trong bảo quản có không khí. Tuy vậy, những hợp chất aldehyde tăng nhanh lên. Acid ascorbic + sesamol + α – tocopherol được thêm vào trước khi chiếu xạ. Theo thời gian, ảnh hưởng chống oxy hóa của sesamol + α – tocopherol thì khá hơn acid ascorbic. Tuy thế, Nam và cộng sự (2006) lại cho rằng sự kết hợp của hương thảo và tocopherol không có ảnh hưởng lên sự hình thành các hợp chất chứa lưu huỳnh đối với những mùi lạ trong thịt heo chiếu xạ. Sự khác nhau của những chất chống oxy hóa bổ sung, bao gồm gallate, BHA, TBHQ, Tenox T1, dịch chiết từ cây hương thảo có thể cải thiện được mùi vị của thịt bò chiếu xạ (Stout, Muthukamarappan, và Julson, 2000).
Xác định các loại thực phẩm đã được chiếu xạ: Việc phân biệt thịt và sản phẩm từ thịt có sử dụng chiếu xạ hay không, có thể được quan tâm đáng kể bởi vì sự thay đổi chất lượng có thể xảy ra và chiếu xạ cũng phải theo quy định như những phụ gia thực phẩm. Chiếu xạ có thể thay đổi những hợp chất có sẵn trong sản phẩm trước chiếu xạ, nhưng bởi vì nó là một quá trình chứ không phải một hợp chất, nên thật sự là rất khó khăn để kiểm soát liên tục. Cuối cùng, những hợp chất làm sáng tỏ mà có liên quan đến quá trình chiếu xạ chính là mục đích của nhiều nhà nghiên cứu. Hydrocarbon, chủ yếu là 1,7-hexadecadiene, 1,7,10-hexadecatriene, và 6,9- heptadecadiene, đã được phát hiện trong jambon, xúc xích chiếu xạ (Kwon và cộng sự, 2007). Obana, Furuta và Masakazu (2006) đã phát hiện 2-dodecylcylobutanone (2-DCB) và 2- tetradecylcylclobutane (2-TCB) trong những sản phẩm thịt bò nấu khi những mẫu nguyên liệu ban đầu được tiến hành chiếu xạ với 3 - 6.5 kGy. Cả 2 –DCB và 2 – TCB ổn định với nhiệt độ dưới 100 oC, tuy vậy chúng bị phá hủy khi nhiệt độ của mẫu lên đến 200 oC. Yong và cộng sự (2000) đã xác định 3 hợp chất hơi đặc biệt được hình thành từ chiếu xạ gà là 2 – methylpentanal, 4 methylcyclohexene, và cyclotetradecene. Bởi vì cường độ chiếu xạ cao, họ lựa chọn cyclotetradecene là dấu hiệu tìm năng cho chiếu xạ ở gà ( r2 = 0.92). Yong và cộng sự (2000) cũng đã lựa chọn cyclodecene, (E)-2-hexenal, nonene và 2-nonenal như là những chất đánh dấu trong chiếu xạ thịt bò (theo thứ tự r2 = 0.88, 0.85, 0.74 và 0.70). 6. Một vài nghiên cứu gần đây trên lĩnh vực chiếu xạ lên thịt: 6.1 Nghiên cứu về ảnh hưởng của tia gama lên các acid béo trên thịt bò chiếu xạ: (Rayna Stefanova, Stoyan Toshkov, Nikola V. Vasilev, Nikolay G. Vassilev, Ilko N. Marekov (2011)): Thịt bò mua từ siêu thị, được cắt nhỏ và đóng gói trong các túi PE có không khí, được bảo quản ở -20 oC để tránh sự thay đổi về thành phần hóa học. Sau đó được tiến hành chiếu xạ bằng tia gama tạo gởi bởi Co-60, với các liều chiếu xạ lần lượt là 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, và 15 kGy. Bảng 3.6 : Thành phần một số acid béo trong các sản phẩm thịt bò bằng phương pháp phân tích HMR Bảng 3.7 : ester methyl acid béo của thịt bò bằng phương pháp phân tích HMR: Dựa vào phân tích NMR, có một xu hướng rõ ngày ngày càng tăng acid béo bão hòa (palmitic acid, C16:0 và acid stearic C18:0) và giảm dần lượng acid béo không bão hòa (linoleic C18:2 và linolenic C18:3) với việc tăng lên liều chiếu xạ. Mặt khác, không có một ảnh hưởng rõ ràng của chiếu xạ lên acid oleic. Thêm vào đó, tất cả các mẫu chiếu xạ có hàm lượng tổng cộng của acid bão hòa cao hơn so với acid chưa bão hòa. Có thể giải thích cho sự giảm hàm lượng linoleic và linolenic acid tăng cùng với liều chiếu xạ lên đến 15 kGy có thể liên quan với độ nhạy cảm của chúng đối với phóng xạ. Cũng thật rõ ràng là chất béo trong thực phẩm thì rất nhạy cảm với chiếu xạ. Trong đó, chiếu xạ dẫn đến sự oxi hóa chất béo do ảnh hưởng của năng lượng chiếu chiếu xạ trực tiếp hoặc do sự đẩy mạnh tự oxy hóa những nhóm acyl của acid béo chưa bão hào trong triacylglycerol trong suốt quá trình hình thành những gốc tự do (Nawar , 1986). Sự oxi hóa chất béo phụ thuộc vào số lượng và vị trí của các nối đôi ( Cosgrove, Church, và Pryor, 1987). Nhìn chung, độ chưa bão hòa càng cao thì độ nhạy cảm đối với oxi hóa cũng cao tương ứng với xử lý chiếu xạ. Như kết quả thu được ở hai bảng trên, tại những vị trí bis – allylic trong linoleic và linolenic acid thì dễ bị tự oxy hóa hơn những vị trí allytic, trong khi đó thì acid oleic thì chịu đựng tốt hơn với những gốc tự do. Ngoài ra, chiếu xạ liều càng cao chứng tỏ sự oxi hóa trong linoleic và linolenic acid thì liên quan đến chiếu xạ bởi tia gama. Mặt khác, sự tăng lên của tổng acid bão hòa trong quá trình chiếu xạ có thể là do sự oxi hóa các acid béo chưa bão hòa tạo nên đã được báo cáo bởi Bhattacharjee, Singhal, Gholap, Variyar, và Bongirwar (2003). Vì thế, xu hướng giảm acid chưa bão hòa và tăng acid bão hòa trong chiếu xạ thì đồng tình với việc có sự hiện diện của sự oxy hóa do các gốc tự do được sinh ra trong quá trình chiếu xạ như những kết quả đã được thông báo (Gölge & Ova, 2008; Sajilata & Singhal, 2006). Từ những điểm nhìn chiếu xạ, thú vị nhất và nhạy cảm nhất của những tín hiệu NMR là những tín hiệu thuộc về các bis-allylic và allytic methylene, và proton olefinic. Trong đó, tín hiệu của proton bis-allylic và allylic methylene của linoleic acid và linolenic acid xuất hiện khá chuẩn và duy nhất trong sự thay đổi cấu hình của acid béo trong suốt quá trình chiếu xạ. Cũng cần nhấn mạnh là cường độ tín hiệu của proton giảm là do sự tăng lên của liều chiếu xạ. Như đã thể hiện trong hình 3.6, tổng acid chưa bão hòa đa (PUFA) giảm theo cấp số nhân của liều chiếu xạ. Do đó, việc tìm kiếm này có thể được sử dụng như là chất chỉ thị của thịt dù có được chiếu xạ hay không. Dựa vào quang phổ NMR về tính chất của các acid béo, tác giả đã đề xuất cách tiếp cận mới để tính liều chiếu xạ bằng cách sử dụng đường thẳng về mối liên hệ giữa hàm lượng acid béo bão hòa tổng (TSFA) với liều xạ đã dùng (Hình 3.7). Hình 3.6: Tổng acid chưa bão hòa đa theo liều chiếu xạ ở các mẫu: A – phân tích NMR trên thành phần triacylglycerol trong khoảng từ 2.5 – 15 kGy. B – phân tích NMR trên ester methyl acid béo (FAME) trong khoảng từ 7.5 đến 15 kGy. Hình 3.7: Tổng acid béo bão hòa (TSFA) ứng với những liều chiếu xạ khác nhau trên thịt bò: A – phân tích NMR trên thành phần triacylglycerol trong khoảng từ 2.5 – 15 kGy B – phân tích NMR của FAME trong khoảng 7.5 – 15 kGy. Ta nhận thấy, phương trình đường thẳng mối liên hệ giữa liều chiếu xạ với hàm lượng acid béo bão hòa khi phân tích trên thành phần triacylglycerol là: (1) Với R2 = 0.997 và độ lệch chuẩn là 0.075 Trong khi đó, phương trình đường thẳng thể hiện mối liên hệ giữa liều chiếu xạ với hàm lượng acid béo bão hòa tổng khi phân tích trên thành phần FAME là (2) Với R2 = 0.992 và độ lệch chuẩn là 0.235. Dựa vào phương trình đường chuẩn trên ta có thể tiên đoán được liều chiếu xạ cho thực phẩm nếu biết được hàm lượng triacylglycerol và ngược lại từ liều chiếu xạ xác định được hàm lượng chất béo bão hòa tổng trong tổng chất béo của sản phẩm đã được chiếu xạ. Ngoài ra ta cũng ccos thể kiểm tra được những mẫu sản phẩm thịt bò trên thịt trường. Bằng cách sử dụng hai phương trình trên ta có thể xác định được liều xạ đối với những sản phẩm thịt bò thương mại. Phương trình (1) có thể đúng với liều xạ là 25.4 kGy và phương trình (2) có thể đúng với liều xạ lên đến 24.38. Liều xạ ước tính có thể phù hợp với tính chất cuẩ tracylglycerol trong mẫu thương mại sẵn, nên nó có thể coi như là một chất chỉ thị về chiếu xạ ở liều cao hơn 15 kGy. 6.2 Kéo dài thời gian sử dụng cho các loại sản phẩm thịt truyền thống được bán tại siêu thị (Sweetie R.Kanatt,M.ShobitaRao,S.P.Chawla, ArunSharma (2010)): Thịt cừu băm, thịt gà băm và thịt gà nguyên khối cùng chân gà chứa trong những khai xốp có chứa những miếng đệm hút nước đã được tiến hành chiếu xạ 2.5 kGy và sau đó bảo quản ở 0 – 3 oC trong 21 ngày. Ta thu được kết quả sau: 6.2.1 Phân tích vi sinh vật: Tổng số vi sinh vật sống sót (TVCs) trên những mẫu thịt khác nhau trên khay nhựa có tấm thấm nước được thể hiện trong các hình 1 – 4. Tổng vi sinh vật sống được tìm thấy trong những mẫu thịt không chiếu xạ là trong khoảng 3 – 4 log cfu/g. Tổng số vi sinh vật ban đầu thấp chứng tỏ chất lượng cao của sản phẩm thịt. Trong suốt quá trình bảo quản, những vi sinh vật tăng lên đáng kể ( p < 0.05) trong tất cả các mẫu và đạt đến mức 7 – 8 log cfu/g sau 4 ngày bảo quản ở 0 – 3 oC. Những mẫu không chiếu xạ sau 4 ngày thường có mùi lạ cũng như là có một số màu xanh nhạt nhớt chứng tỏ sự hư hỏng. Quá trình chiếu xạ 2.5 kGy giảm đáng kể tổng số vi sinh vật sống sót trong tất cả các sản phẩm thịt với những ưu thế kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm. Hình 1 thể hiện rằng khối thịt gà chiếu xạ có thời gian sử dụng (shelf-life) đến 21 ngày trong khi đối với những mẫu kiểm chứng chỉ có 3 ngày. Những kết quả tìm thấy thì giống với những báo cáo trước đó về giảm hàm lượng vi sinh vật trong thịt đã được báo cáo. Việc giảm hàm lượng vi sinh vật tổng xuống 2 – 3 log phụ thuộc vào liều xạ gama ( 2 – 4 kGy) đã được báo cáo trong lát thịt bò (Naik và cộng sự , 1994), thịt cừu (Kannatt và cộng sự, 2006, 2007), gà (Miyaguskua và cộng sự, 2007), thịt thỏ (Badr, 2004) và thịt lạc đà (Al – Bachir và Zeinou, 2009). Coliforms và Stapphylococus spp. đều không còn trong những mẫu chiếu xạ trong khi đó những mẫu không chiếu xạ vẫn còn. Trong trường hợp thịt gà nhuyễn, chân gà, và thịt cừu nhuyễn (hình 2 – 4) chiếu xạ kéo dài thời gian sử dụng đến 7 ngày. Hàm lượng vi sinh vật tổng ban đầu liên quan cao hơn trong những mẫu thịt nhuyễn. Điều này có thể có thể là do quá trình xay làm tăng số tổng số vi sinh vật sống ( Hayes và cộng sự, 2010). Coliform hiện diện trong mẫu chưa chiếu xạ nhưng không thấy trong những mẫu đã chiếu xạ. Stekelenburg (1990) đã chứng minh rằng sản phẩm thịt có sodium thấp, Enterbacteriaceae có thể bị vô hoạt hiệu quả trong điều kiện lạnh đông hoặc lạnh bởi chiếu xạ với liều từ 1 – 2 kGy, nên chúng có hàm lượng vi sinh vật ban đầu của những loại này thấp. Tương tự, việc loại bỏ Enterobacteriaceae bởi chiếu xạ trong thịt đã được báo cáo trước đó trong sản phẩm thịt bò lát (Naik và cộng sự, 1994) và gà lạnh (Kanatt và cộng sự, 2005). Staphylococus spp., xuất hiện trong tất cả các mẫu, nhưng có số lượng ít hơn (p< 0.05) trong những mẫu chiếu xạ. Kéo dài thời gian pha lag trong sinh trưởng của tế bào song trong thực phẩm với những thương tổn liên quan do chiếu xạ đã được báo cáo (Grant và Patterson, 1992). Giảm Staphylococus spp. phụ thuộc vào chiếu xạ gama ( 2 – 4 kGy) cũng đã được nhắc đến trong các sản phẩm thịt bò lát (Naik và cộng sự, 1994) và gà lạnh (Kanatt và cộng sự, 2005). Hình 3.8:Ảnh hưởng của chiếu xạ lên sản phẩm khối thịt gà trong suốt quá trình bảo quản 0 – 3 oC. Hình 3.9: Ảnh hưởng của chiếu xạ lên sản phẩm thịt gà xay trong suốt quá trình bảo quản 0 – 3 oC. Hình 3.10: Ảnh hưởng của chiếu xạ lên sản phẩm chân gà trong suốt quá trình bảo quản 0 – 3 oC. Hình 3.11: Ảnh hưởng của chiếu xạ lên sản phẩm thịt cừu xay trong suốt quá trình bảo quản 0 – 3 oC. Việc sử dụng khay hút ẩm không ảnh hưởng đến sự tổng số vi sinh vật. Kết quả tương tự đã báo cáo bởi Charles và cộng sự (2006), ông nhận thấy miếng lót hút ảnh không làm tăng tốc sự sinh trưởng của vi sinh vật ở ức gà nhưng nó giữ được chất lượng cảm quan do giữ lại nước thoát ra có thể nhìn thấy trong suốt qu