Đề tài Hư hỏng và bảo quản thực phẩm

A. GIỚI THIỆU Thực phẩm là một loại sản phẩm để nuôi sống con người và động vật. Hầu hết các đồ ăn, đồ uống mà con người sử dụng được đều có thể gọi là thực phẩm. Tuy nhiên những đồ ăn, đồ uống được sử dụng với mục đích là chữa bệnh thì không được gọi là thực phẩm Vệ sinh an toàn thực phẩm trong cả nước nói chung và của thực phẩm nói riêng đang là vấn đề xã hội bức xúc cần phải giải quyết kịp thời và có hiệu quả. Vấn đề then chốt là làm thế nào để quản lý được tốt nhất chất lượng thực phẩm không bị nhiễm vi sinh, không chứa hóa chất bị cấm, hóa chất ngoài danh mục cho phép để bảo đảm an toàn cho người tiêu dùng, góp phần quan trọng cho việc phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Những bất cập trong việc quản lý về vệ sinh an toàn thực phẩm đã ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe của người dân. Thực trạng chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm hiện nay trên thế giới rất đáng được quan tâm. Đặc biệt là thực phẩm trôi nổi bán ngoài thị trường tìm ẩn nhiều nguy cơ gây bệnh cho người tiêu dùng.Mầm bệnh có thể nhiễm vào thực phẩm từ khâu sản xuất đến vận chuyển và bảo quản. Thực phẩm không an toàn có hóa chất độc hại là nguyên nhân của 35% gây bệnh ung thư tại các nước nghèo trong đó có Việt Nam. Điều đáng nói là không chỉ các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ mới bị vi phạm mà các công ty đa quốc gia cũng có luucs vi phạm nghiêm trọng đặc biệt trong lĩnh vực nước uống đóng chai và thực phảm chế biến sớm có sử dụng chất phụ gia thực phẩm. Có rất nhiều nguyên nhân, nhưng chủ yếu là người ngộ độc đã hấp thu những thực phẩm độc hại. Ví dụ như thức ăn bị ôi thiu, thức ăn chế biến không hợp vệ sinh, không bảo quản tốt là điều kiện cho vi sinh vật, nấm mốc, kí sinh vật hoành hành. Cũng có trường hợp bị nhiễm độc do các yếu tố tự nhiên có sẵn trong thực phẩm như khoai mì, khoai tây hoặc các chất đị ứng trong một số hải sản. Hạn hữu hơn là trường hợp bị nhiễm độc cho chất dioxin, chất phóng xạ, các kim loại nặng như Fe, Pb, As…Gần đây còn có tình trạng nhiểm độc do 3MCPD trong nước chấm và Melanin trong sữa. Để đối phó với vấn nạn này, nhiều nước đã luật pháp hóa vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm. Một hành lang pháp lý được hình thành để kiểm soát vệ sinh an toàn thực phẩm từ trang trại đến bàn ăn. Mặt khác, người tiêu dùng phải biết tự bảo vệ mình bằng cách tự lựa chọn loại thực phẩm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm được bộ y tế kiểm nghiệm và cho phép sử dụng. B. SỰ HỎNG CỦA THỰC PHẨM KHI BẢO QUẢN I. NGUYÊN NHÂN GÂY H Ư HỔNG THỰC PHẨM Thực phẩm rất dễ bị hư hỏng từ đó bị giảm chất lượng, kém giá trị dinh dưỡng và thậm chí trở nên nguy hiểm độc hại hơn với người ăn phải. Qúa trình hư hỏng của thực phẩm chủ yếu do các nguyên nhân sau. 1. Do vi sinh vật Các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm bao gồm trước hết là vi khuẩn sau đến nấm mốc, nấm men và một số loại tảo, kí sinh trùng, vius... Khi xâm nhập vào thực phẩm, thoạt đầu chúng sẽ phát triển về mặt số lượng, trong quá trình đó chúng tiết ra các sản phẩm thải, làm biến đổi màu sắc, trạng thái, mùi vị của thực phẩm dẫn đến hư hỏng hoặc giảm chất lượng thực phẩm Sơ đồ các con đường lây nhiễm vi sinh vật trong thực phẩm. Con đường lây nhiễm vi sinh vật trong thực phẩm Tự nhiên Quá trình chế biến Kí chủ trung gian Động vật Đất Nước Không khí 1.1 vi khuẩn: Các loài vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm như: Listeria là vi khuẩn có thành tế bào đồng nhất với thành acid béo và thành phần cytochrom đã gây ô nhiễm trên nhiều thực phẩm, cá, sữa, gây ngộ độc nguy hiểm cho người. Proteus là vi khuẩn phát triển bề mặt thạch ẩm.Là vi khuẩn đường ruột phổ biến trong ruột người và động vật, trong các sản phẩm thịt và rau quả, đăc biệt bị hư hỏng thực phẩm ở nhiệt độ trung bình. Serratia thuộc họ Enterobacteriacease hiếu khí và là tác nhân thủy phân protein, sản xuất các hạt màu đỏ trên nuôi cấy và thực phẩm. S.Liquefaciens là loại gây ngộ độc thự phẩm bảo quản và gây hư hỏng sản phẩm thịt, rau quả bảo quản lạnh. Pseudomonas là loại vi khuẩn phổ biến trong thực phẩm tươi. Vi khuẩn có mặt rộng rãi trong đất và nước, thường gặp trong các loại thực phẩm, đặc biệt là rau quả, thịt gia súc, gia cầm và hải sản. Có một số loài thuộc Pseudomonas chịu được nhiệt độ lạnh nên đã gây hư hỏng thực phẩm bảo quản lạnh. 1.2. Nấm mốc Các loài nấm mốc gây hư hỏng thực phẩm thường gặp như: Nấm mốc Alternaria gây thối rữa có màu đen và nâu với các loại quả có hạt như táo, vả, kể cả cuống thân cây và quả. Nấm mốc mọc cả trên lúa mì, trong sản phẩm thịt có màu đỏ. Một số loài bài tiết độc tố vì nấm như A.Citri, A.Solani… khi mọc trên táo, cà chua.A.Alternata còn tiết độc tố Stemphyltoxyn III đã gây đột biến khi thử test Ames Aspergillus là nấm mốc thường xuất hiện với màu vàng xanh lá cây và đen trên nhiều loại thực phẩm, gây thối rữa có màu đen trên quả đào, chanh, vả, hoặc trên thịt sấy hun. Một số loài gây biến chất dàu cọ, dầu lạc và dầu ngô. Cladosporium là loại nấm mốc có khả năng sản sinh các vết chấm đen trên thịt bò, cừu, bơ, hoặc lúa mì và gây thối rữa, có vết đen với một số có hạt như nho.C.herbarum và C.cladosporiodes là 2 giống phổ biến gây nhiễm trên rau quả. Geotrichum là loại nấm có màu vàng. Trong đó loài Dipodascus geotrichum là loại nấm quan trọng gây nhiễm thực phẩm, trong sữa, phomat gây mùi vị khác thường hoặc nhiễm trên thiết bị chế biến thực phẩm tại xưởng sản xuất cà chua đóng hộp. G.albidum gây thối rữa chua quả chanh, lê và làm hỏng kem sữa.Nấm mốc còn gây ô nhiễm rộng trong sản phẩm thịt rau. 1.3. Nấm men Brettanomyces có khả năng sản sinh acid Acetic từ Glucose trong điều kiện kỵ khí. B.intermedius là loại mạnh nhất mọc ở pH thấp 1,8 ,gây hư hỏng bia, nước giải khát, rượi vang và các sản phẩm muối chua. Debaryomyces là những loại giống thường gặp nhiều trong các sản phẩm sữa. D.hansenii, D.subglobosus và Torulaspora là những loài đã gây ngộ độc thực phẩm.Nấm men có thể mọc ở môi trường 24% NaCl và hoạt tính của nước rất thấp. Nấm men phát triển trong cả dung dịch muối đã gây hư hỏng phomat, sữa chua và nước ép hoa quả đậm đặc. 2. Enzyme nội tại Loại vi khuẩn có khả năng tiết ra nhiều enzym hỗn hợp có thể phân hủy được tất cả các thành phần protein, gluxit, lipit có trong thực phẩm. Và loại vi khuẩn chỉ có khả năng tiết ra một hoặc vài loại enzym riêng lẻ do vậy chỉ phân hủy được một thành phần nhất định có trong thực phẩm.  Quá trình hư hỏng thực phẩm luôn bắt đầu từ bề mặt sau đó mới đi dần vào bên trong. Thường trong giai đoạn đầu các vi khuẩn chứa enzym hỗn hợp sẽ nhân lên trước và hoạt động mạnh mẽ để khai phá nguyên liệu, sau đó đến lượt các vi khuẩn chứa enzym đơn tiến hành phân hủy thực phẩm một cách mạnh mẽ và triệt để. Cùng với các enzym do vi sinh vật tiết ra thì đồng thời những enzym có sẵn trong bản thân khối thực phẩm cũng bị kích hoạt và tham gia vào các phản ứng phân hủy làm tăng tốc độ hư hỏng của thực phẩm. Quá trình hư hỏng các dạng thực phẩm chứa nhiều protein diễn ra như sau Ðầu tiên, các enzym protease của vi khuẩn và của bản thân khối thực phẩm (nếu có) sẽ phân cắt các phân tử protein thành các chuỗi peptit ngắn. Tiếp đó các enzym pepticlse sẽ phân cắt các chuỗi peptit và giải phóng ra các axit amin (aa) tự do. Cuối cùng các aa tự do tiếp tục bị phân hủy thành các hợp chất amin và CO2 hoặc các axit hữu cơ tùy thuộc vào điều kiện môi trường giữ thực phẩm. Nếu thực phẩm được giữ ở điều kiện thoáng khí thì nhóm vi khuẩn phân hủy hiếu khí sẽ chiếm ưu thế. Chúng phân hủy các aa thành các axit hữu cơ và NH3. Sự có mặt của các loại axit hữu cơ nếu ở nồng độ cao có thể gây độc hại, nếu ở liều lượng thấp thì chưa đủ gây độc hại nhưng bản thân các axit hữu cơ cũng góp phần làm cho thực phẩm có mùi hôi rất khó chịu và kèm theo đó là thực phẩm có thể bị biến màu. Nếu thực phẩm được bảo quản trong điều kiện đóng kín, ít tiếp xúc với không khí thì nhóm vi khuẩn phân hủy yếm khí sẽ chiếm ưu thế. Dưới tác dụng của nhóm vi khuẩn này, các aa bị phân giải thành các hợp chất dạng amin và CO2. Trong số các amin hình thành có nhiều loại gây độc hại cho người ăn. Trong trường hợp thực phẩm bị nhiễm cả 2 nhóm vi khuẩn phân giải aa hiếu khí và yếm khí thì quá trình diễn ra phức tạp hơn và trong thực phẩm sẽ hình thành một lượng đáng kể các hợp chất gây độc đồng thời gây thối nặng như: Indol, Skatol, Fenol,H2S 3. Ảnh hưởng của môi trường Trong khoảng từ 30oC đến 350C là khoảng các vi sinh vật, nấm men, nấm mốc, các enzym hoạt động mãnh liệt nhất, các hoạt động sinh lý, sinh hóa cũng rất mãnh liệt làm cho nhiều loại thực phẩm nhanh chóng hư hỏng và thối rữa. Thực phẩm có tính chất chung là dẫn nhiệt rất kém, do đó với một khối lượng lớn thì nhiệt độ bề mặt và nhiệt độ ở sâu bên trong có thể chênh nhau rất nhiều. Làm lạnh không đủ sâu thì phần bên trong của khối thực phẩm không lạnh, vi khuẩn vẫn phát triển và làm hỏng thực phẩm. Ngược lại, nấu không đủ lâu thì thực phẩm nguyên miếng hoặc thái lát dày chỉ chín lớp ngoài, bên trong vẫn còn sống và có thể còn vi khuẩn gây bệnh. Nhiệt độ càng thấp thì vi khuẩn càng phát triển chậm. Do đó làm lạnh là một biện pháp rất có hiệu quả để bảo quản thực phẩm. Càng giữ lâu càng phải làm lạnh sâu. Tùy mức độ và khối lượng thực phẩm cần bảo quản và thời gian bảo quản mà người ta dùng các phương tiện khác nhau như tủ lạnh thường, tủ lạnh sâu (deep freezer, congelator), nhà lạnh, toa lạnh di động… 3.2 Độ ẩm Ẩm độ môi trường thấp làm giảm sự phát triển của phần lớn các vi sinh vật gây thối rữa nhưng làm tăng sự bay hơi nước của thực phẩm làm ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc của thực phẩm sinh ra hiện tượng co nguyên sinh dẫn đến rối loạn sự trao đổi chất và mất khả năng đề kháng với những tác động bên ngoài. Trong thực phẩm có nhiều chất không bền, độ ẩm cao dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí, ví dụ như: các acid béo chưa no; các chất thơm; các sắc tố; các vitamin. Thực phẩm càng ẩm ướt càng dễ nhiễm khuẩn vì ẩm ướt là môi trường tốt cho vi khuẩn phát triển, làm cho tốc độ hư hỏng diễn ra nhanh. 3.3. Không khí và ánh sáng Ngoài 2 yếu tố nhiệt độ và độ ẩm thì không khí và ánh sáng cũng là tác nhân làm hư hỏng thực phẩm một cách nghiêm trọng như làm mất nước trong thực phẩm đặc biệt là trong thực phẩm tươi như rau, củ, quả. Làm giảm hàm lượng dinh dưỡng, vitamin, chất khoáng… trong thực phẩm. II. NGUYÊN NHÂN VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN CHẤT CỦA THỰC PHẨM Nguyên nhân và quá trình biến chất của thực phẩm Thực phẩm giàu đạm Thực phẩm giàu lipid Thực phẩm giàu tinh bột Lên men thối Lên men chua Hóa chua Oxi hóa Sơ đồ quá trình biến chất của thực phẩm 1. Nguyên nhân thực phẩm bị biến chất Thức ăn là nguồn dinh dưỡng cho cơ thể người để duy trì cuộc sống, cung cấp năng lượng cơ bản và năng lượng cần thiết cho mọi hoạt động chức của cơ thể, cung cấp protein, vitamin nhằm tạo tế bào mới, các hormone… nhằm phát triển cơ thể. Nhưng nếu thức ăn bị biến đổi thành những chất khác, không mang lại lợi ích cho cơ thể về năng lượng và tạo tế bào, ngược lại tạo ra các chất độc hại cho cơ thể, dẫn đến xuất hiện những triệu chứng và dấu hiệu của ngộ độc sau khi ăn, uống những thức ăn đó được gọi là ngộ độc thực phẩm do thức ăn biến chất. Quá trình dẫn đến biến chất thức ăn nầy là do quy định vệ sinh không đảm bảo từ các khâu bảo quản, chế biến và cất giữ thực phẩm. Thực phẩm, thức ăn bị các vi sinh vật, các enzym phân giải thành những chất chuyển hóa trung gian gây độc. Do tác động của môi trường như: nhiệt độ, ánh sáng, Oxy, bụi môi trường cũng làm cho thực phẩm bị biến chất. 2. Thực phẩm giàu đạm Từ các chất đạm tạo ra: Các acid hữu cơ: amoniac, phenol, indol…và các Các amin: putresin, tyramin, Histamin, tryptmin, betamin… Ví dụ như trong đậu phụ lên men chứa một lượng lớn chất Nito, lưu huỳnh và hydro có hại cho sức khỏe. Yếu tố quyết định tốc độ quá trình hư hỏng của thực phẩm giàu đạm là nhiệt độ và ẩm độ tương đối của không khí và mức độ nhiễm vi sinh vật ban đầu. Qúa trình biến chất thực phẩm giàu đạm thường thể hiện qua qua các dạng thối rữa, lên men mốc, đổi màu,hóa nhầy … 2.1. Sự lên men thối Thực phẩm giàu đạm bị phân hủy thối rữa biến đổi phức tạp, đặc trưng nhất xảy ra từ sản phẩm thịt. Trong đó sự phân giải protein đóng vai trò quan trọng trong sự phân hủy thối rữa do hoạt động của các vi sinh vật trên bề mặt thịt và được chia làm 3 giai đoạn: Qúa trình thủy phân protein dưới tác dụng của enzyme protease do vi sinh vật tiết ra tạo thành nhiều sản phẩm trung gian và cuối cùng là các acid amin. Qúa trình khử acid amin thành amoniac, acid ( acetic, propyonic, butyric ), rượu (propyolic, butylic, amylic ), H2S, indol,skatol. Các chất hữu cơ được tạo thành do sự phân hủy sơ bộ acid amin lại tiếp tục chuyển hóa. Tùy theo loại vi sinh vật và điều kiện môi trường mà các hợp chất đó bị oxy hóa hoàn toàn cho ra các hợp chất vô cơ như CO2, H2O,NH3, H2S. Trong điều kiện kị khí sẽ cho ra các acid hữu cơ, rượu, amin, tronng đó có nhiều chất độc và mùi hôi thối. Qúa trình thối rữa càng sâu, thì vi khuẩn yếm khí càng nhiều. Khi đó mô thịt có màu xám hoặc xám xanh, mềm nhũn, mất tính đàn hồi, cuối cùng nát vữa, Ph chuyển từ môi trường acid yếu đến kiềm. Các chất khí có mùi khó chịu cũng thoát ra và tăng lên dần. Các vi khuẩn hiếu khí hoạt động mạnh như Bacterium Vulgaris, Bacterium Paecalis, Pseudomonas Fiuoresen … vi khuẩn yếm khí Bacillus Spectogennes, Bacillus Putripicus, Bacillus Putripiciens, Bacillus Postamus,Clostridium Butulinum, Clostridium Sporogenes… 2.2. Sự lên men chua Hiện tượng này thường gặp ở thịt không được làm sạch hết máu khi giết mổ và trong nhiều trường hợp không làm lạnh. Vi khuẩn gây ra quá trình này thường là trực khuẩn yếm khí Bacillus Putripacens.Sự lên men chua biểu thị bằng sự xuất hiện mùi chua khó chịu, thịt bị xám và mềm nhũn. Trong quá trình lên men chua xảy ra hàng loạt quá trình: quá trình trích ly hay thẩm thấu của các chất từ mô bào thực vật, quá trình tăng sinh khối của vi sinh vật tạo ra acid lactic, quá trình ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối bởi acid lactic và muối. Qúa trình lên men này hoàn toàn là lên men tự nhiên, gây ra bởi nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau. Qúa trình này xảy ra 3 giai đoạn: Giai đoạn 1: Đường và các chất hòa tan có trong dịch bào của mô thực vật được thẩm thấu ra ngoài tạo điều kiện cho vi khuẩn Lactic và một số vi sinh vật khác phát triển. Giai đoạn 2: Trong giai đoạn này, sinh khối của vi khuẩn Lactic đạt cao nhất. Đồng thời acid Lactic tích tụ rất nhiều, pH dịch lên men giảm.Do tác dụng của vi khuẩn Lactic mà các vi khuẩn gây thối rất nhanh.Cuối giai đoạn này thấy lượng acid Lactic tích tụ cực đại quá trình lên men chuyển sang giai đoạn 3. Giai đoạn 3: Vi khuẩn Lactic chết dần trong khi nấm sợi và nấm men lại tăng dần số lượng, Acid Lactic bắt đầu giảm nên sẩn phẩm hư hỏng nhanh. Để kéo dài giai đoạn 3 ta nên đưa sản phẩm két thúc của giai đoạn 2 vào điều kiện lạnh hay dùng hóa chất chống nấm men, nấm sợi và các vi khuẩn gây thối. 3. Thực phẩm giàu lipid Trong quá trình bảo quản chất béo ở nhiệt độ thường dưới tác động của điều kiện môi trường như: Oxy không, nhiệt độ, ánh sáng, nước, vi sinh vật trong môi trường … Chất béo sẽ chuyển hóa khác nhau, biến chất tạo ra: Là các glycerin, acid béo tự do, ceton, aldehyd, peroxyde. Dẫn đến giảm chất lượng chất béo và đôi khi nếu bảo quản quá lâu chất béo bị ôi sẽ tạo ra nhiều chất có tính độc hại cho người dùng tạo mùi khó chịu.Một số phản ứng sau sẽ làm biến chất chất béo sau: 3.1. Sự hóa chua lipid ( sự thủy phân) Sự tạo thành gốc tự do do hoạt động của enzyme.Dạng phân giải Lipid này liên quan đến cả 2 quá trình thủy phân Lipid và sự acid béo do hoạt đọng của enzyme Lipoxidase.Qúa trình thủy phân Lipid gây ra do vi sinh vật hoặc enzyme lipase nội tại.Bước đầu tiên của phản ứng này là sự thủy phân triglyceride tạo thành glycerol và các acid béo tự do. Chất béo  Glycerin + các acid béo Glycerin làm tăng độ nhớt, nhầy của chất béo. Các acid béo tạo ra càng nhiều càng làm cho chất béo bị chua ( chỉ số acid càng tăng cao,chất lượng chất béo giảm). Enzyme lipase có thể do vi sinh vật, không khí xâm nhập và phát triển tổng hợp Enzyme này, cũng có thể vi sinh vật có ngay trong nguyên liệu ban đầu hay các dụng cụ chứa đựng chất béo. Trong suốt thời gian bảo quản lạnh cá, sự thủy phân xảy ra do enzyme trong nội tạng cá không quan trọng, lượng acid béo tự do hình thành trong suốt giai đoạn bảo quản khi nhiệt độ bảo quản tăng. Tuy nhiên, không có mối liên hệ giữa hàm lượng acid béo tự do và mức độ tạo thành gốc tự do. Cơ chế của sự phân hủy acid béo tự do chưa được biết rõ.Một số vi sinh vật sản xuất enzyme lipoxydase kích thích chuỗi acid béo phản ứng với acid béo tạo sản phẩm hydroperoxide, hợp chất này dễ dàng bị phân cắt tạo thành aldehyde và ketone tạo mùi vị xấu cho thực phẩm. 3.2. Oxy hóa Dưới tác động của Enzyme lypo-oxydase và oxy không khí. Sau khi thủy phân các sản phẩm glycerin và các chất béo tiếp tục bị oxy hóa tạo ra nhiều sản phẩm khá nhau, trong đó có nhiều sản phẩm độc hại, tạo mùi khó chịu cho chất béo như : peroxyt, hydroperoxyt, các aldehyt, cetone, oxy acid …phải loại bỏ không dùng thực phẩm được. Với Lipid ở nhiệt độ không quá 102oC không có biến đổi đáng kể ngoài hóa lỏng. Khi đun lâu ở nhiệt độ cao, các acid béo không no sẽ bị oxy hóa, làm mất tác dụng có ích với cơ thể. Các liên kết kép trong cấu trúc của chúng bị bẻ gãy tạo thành những sản phẩm trung gian như peroxit, aldehyd, có hại đối với cơ thể. Khi nướng thức ăn, mỡ chảy ra rơi xuống có mùi thơm nhưng thực chất đó là các carbuahydro thơm không tốt cho cơ thể và là một trong các tác nhân gây ung thư.Do vậy, không nên tái sử dụng dầu mỡ đã qua rán ở nhiệt độ cao. 4. Thực phẩm giàu tinh bột Tinh bột là polysaccharid chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây.Một lượng tinh bột đáng kể có trong chuối và nhiều loại rau trong đó xảy ra sự biến đổi thuận nghịch tinh bột thành đường glucose phụ thuộc vào quá trình chín và chuyển hóa sau thu hoạch. Tinh bột có vai trò dinh dưỡng lớn vì trong quá trình tiêu hóa chúng bị thủy phân thành đường glucose là chất tạo nên nguồn Kalo chính của thực phẩm cho con người. Trong tinh bột ( độ ẩm 15%) vi sinh vật không phát triển được, trong bảo quản dài hạn có thể bị tiêu diệt. Thời gian đầu giảm Pseudomonas herbicola. Sau thường bị mốc phát triển, lúc đầu tinh bột nóng sau đó chua, và cuối cùng là đắng, tinh bột bị mốc khi độ ẩm tương đối của không khí lớn hơn 79% thấy mốc phát triển nhiều là Penicilium. Mốc phát triển gây chua bột do kết quả phân hủy chất béo giải phóng các acid hữu cơ. Bột chua là do vi khuẩn. Để tránh, cần phải bảo quản tinh bột ở độ ẩm nhỏ hơn 79% và nhiệt độ cố định. Độ ẩm sản phẩm bột không quá 15%. III. CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG TRÁNH THỰC PHẨM, THỨC ĂN BỊ BIẾN CHẤT 1. Lựa chọn thực phẩm an toàn: Thực phẩm tươi sống, còn hạn sử dụng, không đổi màu sắc, không mất nhãn hay tẩy xóa hạn dùng, phải có dấu kiểm định an toàn thực phẩm. Không mua các thực phẩm bày bán ngoài đường mà không được bảo vệ, không ăn các thức ăn chín ngoài đường mà không được kiểm soát của VSATTP. 2. Bảo quản, cất giữ: Thực phẩm, thức ăn để ở tủ lạnh cần cho vào hộp sạch kín hay bọc giấy kín. Thực phẩm chưa dùng ngay cần để trong tủ mát, hay tủ lạnh, đặc biệt thực phẩm là cá, thịt, sữa phải để trong tủ đá và được bọc kín bằng giấy sạch. Thực phẩm, thức ăn sau khi chế biến cần được ăn ngay, không để lâu bên ngoài. Thức ăn thừa nên để ở tủ mát và dùng ngay 3, 4 giờ sau, không nên dùng nếu để trên 4 giờ. Thức ăn lấy ra nên đun nóng lại trước khi ăn. Rau quả cất giữ ở tủ lạnh ngăn cuối cùng nên bọc kín và sử dụng sớm vì để lâu các chất dinh dưỡng và vitamin sẽ bị mất đi. Luôn giữ cho các ngăn đá tủ lạnh, tủ mát và ngăn rau quả sạch sẽ, làm vệ sinh ít nhất 1 tuần/ 1lần và không để lẫn lộn thức ăn, đồ uống chín và chưa chín, hoặc thịt cá lẫn với rau quả. C. PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN THỰC PHẨM Bảo quản thực phẩm là sử dụng các biện pháp ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm nhằm mục đích giữ cho thực phẩm có thể sử dụng được trong thời gian dài mà không bị biến chất hư hỏng, nhờ đó mà có thể chủ động đảm bảo cung cấp thực phẩm cho người tiêu dung quanh năm nhất là những lúc thực phẩm khan hiếm. Sự phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm thường giống nhau: thời kỳ đầu phần lớn vi sinh vật không phát triển thậm chí còn chết đi, nhưng sau đó khi có điều kiện thuận lợi, số lượng vi sinh vật phát triển rất nhanh, đến khi hết thức ăn chúng bắt đầu chết dần. Sự phát triển của vi khuẩn phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố : nhiệt độ, độ ẩm, PH, áp lực thẩm thấu…Do đó, bảo quản thực phẩm là sử dụng các biện pháp để khống chế các yếu tố ảnh hưởng nhằm ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật hoặc tiêu diệt chúng. Có nhiều phương pháp khác nhau được áp dụng trong bảo quản thực phẩm như: Bảo quản bằng phương pháp làm tăng hoặc giảm nhiệt độ. Bảo quản bằng phương pháp làm khô thực phẩm Bảo quản bằng phương pháp muối và đường Bảo quản bằng cách điều chỉnh PH của thực phẩm Bảo quản bằng các chất sát khuẩn. Bảo quản bằng phương pháp đóng hộp Bảo quản bằng các biện pháp sinh học. Các biện pháp bảo quản trên được áp dụng riêng biệt hoặc vài ba phương pháp với nhau nhưng cần phải đảm bảo không làm thay đổi giá trị dinh dưỡng cũng như tính chất cảm quan của thực phẩm. Các thực phẩm trước khi đem bảo quản phải đảm bảo tươi, sạch,an toàn vệ sinh, chưa bị hư thối. I. PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ 1. Phương pháp bảo quản thực phẩm bằng nhiệt độ 1.1 Phương pháp bảo quản ở nhiệt độ thấp Tuy nhiệt độ thấp không giết chết vi sinh vật nhưng nó vẫn được coi la một trong những phương pháp đáng tin cậy dùng để càn trở sự sinh sôi nảy nở và sinh trưởng của chúng.Phương pháp bảo quản bằng nhiệt độ thấp chỉ thích hợp với các loại thực phẩm tươi sạch va bổ dưỡng như cá ,thịt,quả. 1.1.1 Tác dụng nhiệt độ thấp Khi nhiệt độ hạ thấp hơn nhiệt độ tối ưu để vi sinh vật phát triển , các men (enzyme) cũng giảm hoạt động và đưa nhiệt độ xuống thấp hơn nữa, men sẽ ngừng hoạt động . Khi nhiều loại men ngừng hoạt động vi sinh vật sẽ ngừng phát triển sinh sản và ở trạng thái ngủ .các loại vi sinh vật ưa lạnh và vi sinh vật có nhu cầu dinh dưỡng cao cần nhiệt độ thấp hơn tối ưu để phát triển hoặc thấp hơn nhiệt độ phát triển bình thường của vi sinh vật thì vi sinh vật chịu nhiệt sẽ ngừng họat động khi ở nhiệt độ thấp , và các tế bào có thể chết ở nhiệt độ đông lạnh. Nhiệt độ thấp có tác dụng ức chế làm giảm tốc độ các phản ứng sinh hóa trong thực phẩm. Nhiệt độ càng thấp thì tốc độ phản ứng càng giảm, trong phạm vi nhiệt độ bình thường, cứ hạ nhiệt xuống 100C thì tốc độ phản ứng giảm đi khoảng 1/3 đến 1/2 .vì thế, nhiệt độ thấp tuy không tiêu diệt được vi sinh vật nhưng ức chế được sự phát triển của chúng.Mức độ ức chế tùy thuộc vào loài vi sinh vật, đa số vi sinh vật ngừng phát triển ở điều kiện lạnh khô nhưng cũng có một số loài có thể phát triển ở oc ,thậm chí một số loài như Mucor, Rhizopus,Penicillium, vẫn có thể tồn tại ở nhiệt độ -10 0C . Nhiệt độ thấp cũng ảnh hưởng tới sự tồn tại phát triển của ký sinh trùng. Ở nhiệt độ -150C kén giun xoắn sẽ chết sau 20 ngày, còn kén của sâu mọt chỉ tồn tại được 2 ngày. Nhìn chung nhiệt độ bảo quản càng thấp thì thời gian thực phẩm bảo quản càng lâu. à đa số chuyển sang dạng tiềm sinh, về mặt nguyên tắc phương pháp làm lạnh hay nhiệt độ thấp chỉ làm ngăn chặn sự ôi thối của thực phẩm một cách tạm thời . Sự ôi thối có thể xảy ra do nhiều nhân tố , như: phản ứng của nhiều enzym , tế bào phân hủy , vi sinh vật …Tuy những nhân tố này bị cản trở nhưng chúng vẫn có thể hoạt động trở lại khi nhiệt độ trở lại . Nhiệt độ thấp làm giảm năng lượng hoạt động các chất trong tế bào- Nhiệt độ thích nghi nhất: 35-370C- Nhiệt độ cực tiểu: 0-40C 1.1.2 Ảnh hưởng nhiệt độ thấp đến chất lượng thực phẩm Chất béo à acid béo; thay đổi tính hòa tan vitamin A Vitamin à thay đổi tùy nhiệt độ và thời gian bảo quản Chất đạm: đông ở -20oC, sau 6-12 tháng bị phân giải nhẹ. Carbohydrate à ít thay đổi 1 ít saccharose à đường hoàn nguyên Chất khoáng à giữ nguyên giá trị dinh dưỡng Làm lạnh từ từ à đóng băng từ từ à hình thái thực phẩm bị biến dạng, tế bào bị phá vỡ à giảm giá trị dinh dưỡng (sau khi giải lạnh). 1.1.3 Các phương pháp bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp vNguyên tắc chung Nguyên liệu phải sạch sẽ tười tốt ,lành lặn và nhiễm ít vi sinh vật Làm lạnh nhanh chóng Trước khi đưa ra tiêu dung phải tan giá . Ÿ Tùy theo thức ăn và mục đích sử dụng mà chọn nhiệt độ ,phương pháp và thời gian dự trữ cho thích hợp . vCác phương pháp bảo quản ¯Phương pháp ướp đá Là một phương pháp cổ điển,thường sử dụng để bảo quản thực phẩm tươi trong thời gian ngắn. Về mặt sinh lý, sử dụng để bảo quản phải sạch,đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh về các chỉ số hóa học cũng như vi sinh vật. Giữ được thực phẩm tươi trong thời gian ngắn. Nước đá sạch đựng trong các thùng chứa hoặc khoang chứa Một số chất thêm vào: kháng sinh, muối ăn, muối ¯ Phương pháp bảo quản lạnh Ø Định nghĩa :Thực phẩm được bảo quản ở môi trường có nhiệt độ từ 20-240C (giới hạn nóng –lạnh) đến nhiệt độ gần điểm đóng băng của dịch bào +- 10C, trong nguyên liệu gọi là bảo quản lạnh.Trong khoảng nhiệt độ này, các vi khuẩn gây bệnh và vi khuẩn hoại sinh ngừng phát triển, hoạt tính men và quá trình oxi hóa của thực phẩm giảm. Ø Ảnh hưởng của bảo quản lạnh Nhiệt độ hạ xuống gần 00C à tinh thể nước đá chưa xuất hiện, hệ thống men (trong nguyên liệu và trong VSV) hoạt động yếu đi à kìm hãm những biến đổi về lý, hóa, sinh; hoạt động VSV . Như đã biết , nhiệt độ môi trường bảo quản càng thấp thì càng có tác dụng ức chế cường độ của các quá trình sinh lý-sinh hóa xảy ra trong rau quả cũng như trong vi sinh vật. Điều đó đảm bảo kéo dài thời hạn bảo quản thực phẩm . Như vậy bảo quản lạnh là dựa vào nguyên lý tiềm sinh .Phương pháp bảo quản lạnh được sử dụng rất phổ biến trên thế giới hiện nay .Vì đây là phương pháp bảo quản chắc chắn nhất, ít ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm nhất, và thời hạn bảo quản cũng dài nhất. Do vậy,làm giảm hoặc ức chế quá trình phân hủy thực phẩm nhưng các loại vitamin vẫn được giữ nguyên vẹn.Đây là phương pháp thường được áp dụng để bảo quản thực phẩm tại gia đình ( bảo quản trong tủ lạnh gia đình 0-50C) Ø Có tác dụng làm tăng phẩm chất một số thực phẩm Thịt được chín hóa học nên tích tụ nhiều acid lactic, hương vị thơm ngon Cá muối, thịt muối được thấm muối tốt hơn và có màu sắc tươi hơn Các loại rượu, bia, nước giải khát hấp dẫn khẩu vị người tiêu dùng hơn. Bảo quản vài ngày à vài tháng ¯ Phương pháp bảo quản lạnh đông( đông lanh) Là phương pháp bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ dưới -180C, tốt nhất là từ -180C – -200C với độ ẩm 80-85%. Trong điều kiện này, dịch hoạt trong tế bào sẽ đông đặc lại, thực phẩm có thể giữ được từ 5-10 tháng. Riêng các loại thịt chỉ nên bảo quản ở nhiệt độ -120C — -200C để không làm đông đặc toàn bộ nước trong tế bào động vật, dẫn đến làm biến chất thịt đồng thời thời gian chờ tan băng kéo dài,thịt dễ bị ô nhiễm vi sinh vật. Đây là phương pháp để bảo quản khối lượng thực phẩm lớn ở các nhà lạnh,kho lạnh,hầm lạnh…của các nhà máy sản xuất chế biến hoặc phân phối thực phẩm. Ø Có 2 phương pháp làm lạnh đông thực phẩm: Đông lạnhnhanh (quick or fast freezing). Đông lạnh chậm (slow freezing). Phương pháp đông lạnh nhanh thực phẩm là quá trình làm lạnh nhanh đến -200C trong khoảng 20 phút Phương pháp đông lạnh chậm thực phẩm là quá trình làm lạnh kéo dài 3-72 giờ . Phương pháp làm lạnh nhanh thực phẩm thường có nhiều ưu điểm hơn phương pháp làm lạnh chậm. So sánh 2 phương pháp này có những đặc điểm sau: TT Phương pháp đông lạnh nhanh Phương pháp đông lạnh chậm 1 Tạo thành tinh thể nước đá nhỏ Tạo thành tinh thể nước đá lớn 2 Qúa trình trao đổi chất trong một khối chặt chẽ Qúa trình trao đổi chất trong trạng thái rời 3 Vật chất tồn tại ở trạng thái chặt Vật chất không tồn tại ở trạng thái chặt chẽ 4 Vi sinh vật không có thời gian thích ứng với điều kiện lạnh thấp Vi sinh vật có thời gian thích ứng vời điều kiện lạnh thấp 5 Vi sinh vật bị shock mạnh do thay đổi nhiệt đột ngột Vi sinh vật không bị shock do sự thay đổi nhiệt đột ngột 6 Không có tác dụng phản kháng Tích lũy dung dịch đậm đặc có tác dụng tốt 7 Vi sinh vật có thể chuyển sang trạng thái kết tinh 8 Làm mất cân bằng trao đổi chất Tinh thể được tạo thành trong quá trình đông lạnh có ý nghĩa rất lớn đến sự ức chế vi sinh vật phát triển .Tinh thể càng tăng về kích thước sẽ gây nên sự phá vỡ tế bào vi sinh vật,làm hư hỏng màng nguyên sinh chất , thành tế bào. Trong phương pháp đông lạnh chậm, sự mất nước( theo kiểu thoát nhỏ giọt ) của thực phẩm xảy ra mạnh hơn trong phương pháp đông lạnh nhanh .Trong các quá trình làm đông lạnh cũng dẫn tới sự thay đổi tính chất của thực phẩm như pH, chuẩn độ acid, độ nhớ áp suất thẩm thấu, áp suất hơi, đểm đóng băng , sức căng bề mặt , thế oxi hóa khử . ØTính chất của sản phẩm đông lạnh Đã có nhiều nhà nghiên cứu về khả năng phát triển của vi sinh vật ở nhiệt độ 00C và thấp hơn 00C . Vi sinh vật có khả năng hay không có khả năng phát triển ở nhiệt độ thấp còn phụ thuộc vào nhiều ở nồng độ chất dinh dưỡng pH và sự thuận lợi hay không thuận lợi của trạng thái hỏng của nước .Hoạt tính nước (aw) của thực phẩm có thể gây ra làm giảm nhiệt độ xuống dưới điểm đóng băng. Mối quan hệ giữa nhiệt độ và aw của nước , nước đá được trình bày ở bảng sau: Nhiệt độ (00C) Nước(mmHg) Nước đá (mmHg) Aw= P nước đá / P nước 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -40 -50 4,579 3,163 2,149 1,436 0,943 0,607 0,383 0,142 0,048 4,579 3,013 1,950 1,241 0,776 0,476 0,286 0,097 0,0303 1,000 0,953 0,957 0,864 0,823 0,784 0,750 0,680 0,620 Nguồn :Scott , W.J (1962) Đối với nước ở 00C aw là 1,0 nhưng nó sẽ giảm xuống 0,8 khi ở -20 0C . Do đó nhiệt càng thấp aw càng thấp càng là điều kiện bất lợi cho vi sinh vật phát triển . Không phái tất cả thực phẩm có cùng một điểm làm lạnh trong bảo quản thích hợp . Điều đó co thể tham khảo ở bảng sau Nhiệt độ (0C) Nguyên liệu 17 25 27 29 30 31 32 Lạc( đậu phộng) Tỏi,chuối dứa Thịt cừu Cà rốt,thịt bò, cá , khoai tây Rau Asparagus Rau cauliflower,lê Rau díêp ,củ cải Ø Ảnh hưởng của đông lạnh đến vi sinh vật Dựa trên cơ sở vi sinh vật không thể phát triển trong điều kiện nhiệt độ rất thấp người ta tiến hành tồn trữ thực phẩm và xây dựng phương pháp giữ giống vi sinh vật ở nhiệt độ thấp theo INGRAM năm 1951 một số biểu hiện nổi bật khi tiến hành làm đông lạnh đối với vi sinh vật: Rất nhiều vi sinh vật bị chết ngay. Sự giảm số lượng vi sinh vật có liên quan tới sự thay đổi rất nhanh của nhiệt độ làm lạnh . Sự cân bằng của tế bào xuất hiện ngay khi nhiệt độ lạnh ổn định . Các vi khuẩn thuộc Salmonella thường kém chống chịu nhiệt độ lạnh hơn staphy lococcus aureus .Trong khi làm lạnh tế bào vi sinh vật bị phá vỡ, tuy nhiên, không phải nhiệt độ càng lạnh khả năng phá vở tế bào càng lớn . Ø Tóm tắt các ảnh hưởng làm lạnh đông đến vi sinh vật như sau : Trong khi làm lạnh nước tự do của tế bào có thể chuyển sang trạng thái tự do tạo tinh thể. Trong điều kiện làm lạnh, tinh thể nước đá sẽ được tách ra khỏi tế bào, trong điều kiện làm lạnh nhanh chúng lại tồn tại trong tế bào Làm đông gây ra sự tăng nhanh độ nhớt của vật chất t.ế bào .Một phần nước trong đó chuyển sang trạng thái kết tinh. Làm đông gây ra sự mất một số chất khí như: O2,CO2.. Lạnh đông làm thay đổi pH trong tế bào. Sự thay đổi này có thể từ 0,3- 0,2 đơn vị pH. Lạnh đông làm ảnh hưởng đến sự tập trung điện tích của tế bào và làm tăng dạng nước kết tinh trong tế bào. keo của bào tương . Lạnh đông ây ra hiện tượng biến tính của protein. Lạnh đông gây ra hiện tượng shock ở một số vi sinh vật đặc biệt la những vi sinh vật ưa nóng ưa ấm . Lạnh đông gây hư hại quá trình trao đổi chất ở một số tế bào vi sinh vật như: Pseudomonas spp . ØẢnh hưởng của sự tan băng Giai đoạn tan nước đá có ảnh hưởng rất lớn đối với vi sinh vật. Hiện tượng tan nước đá làm tăng nhanh quá trình phá vỡ thành và màng tế bào. Nếu quá trình tan nước đá nhanh sẽ làm vi sinh vật chết rất nhanh. Thực tế cho thấy vi sinh vật chết trong quá trình làm tan nước đá nhiều hơn trong quá trình đông lạnh . 1.2 Phương pháp bảo quản ở nhiệt độ cao 1.2.1 Tác dụng của nhiệt độ cao: Mọi loài vi sinh vật chỉ có khả năng hoạt động trong một giới hạn nhiệt độ nhất định, có thể chia làm 3 nhóm vi sinh vật: Vi sinh vật ưa lạnh (Psychrophile): thường gặp ở vùng địa cực. Vi sinh vật ưa ấm (Mesophile): phổ biến như nấm mốc, nấm men, các VSV gây bệnh cho người và động vật. Vi sinh vật ưa nóng (Thermophile):thường gặp ở các suối nước nóng, đống phân rác ủ. Ngoài ra, một số vi sinh vật có thể sống ở nhiệt độ cao hơn, chúng là những vi sinh vật chịu nhiệt. Tốc độ chết của VSV còn phụ thuộc vào hàm lượng nước chứa trong tế bào. Lượng nước chứa ít à sức chịu đựng t0C cao. Hàm lượng nước trong bào tử rất ít à tính chịu nhiệt rất cao. Vi sinh vật bị tiêu diệt trong môi trường ẩm nhanh hơn trong môi trường khô. Khi đó protein sẽ tạo thành nhiều nhóm –SH tự do hơn Các cầu nối peptid bị phá huỷ nhanh hơn khi có sự hiện diện của nướcà protein dễ bị mất hoạt tính trong điều kiện có nước 1.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến chất lượng thực phẩm: Tiêu diệt được vi sinh vật trong thực phẩm. Làm thay đổi trạng thái của thực phẩm,dịch thực phẩm giàu dinh dưỡng có thể bị phân huỷ một số chất dinh dưỡng hoặc bị thay đổi màu sắc, mùi, vị,... à phương pháp bảo quản dùng nhiệt độ cao phải kết hợp với chế biến để có ngay thực phẩm đã được chế biến. Vd: đồ hộp... 1.2.3 những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản bằng nhiệt độ cao : Nhiệt độ cao tiêu diệt được hầu hết các loại vi khuẩn và nấm mốc, kể cả các vi sinh vật ưa lạnh và vi sinh vật ưa nóng nhưng không hoàn toàn. Tuy nhiên, có một số loài vi sinh vật có sức đề kháng lớn với nhiệt độ thì vẫn có thể tồn tại được,đặc biệt là các loại có nha bào. Ví dụ như nha bào của trực khuẩn clostridium botulinum có khả năng chịu được 120 trong 5 phút. Ở các giai đoạn khác nhau của quá trình phát triển thì khả năng chịu nhiệt của chúng cũng khác nhau. Thời kỳ vi sinh vật phát triển caco nhất thì cũng là thời kỳ mà chúng có sức đề kháng với nhiệt cao nhất . Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu nhiệt của vi sinh vật như môi trường sống, nồng độ muối, độ pH… Thí dụ ở môi trường nước, nha bào của subtilis chỉ chịu được 120 c trong 10 phút, nhưng ở môi trường glycerine thì có thể chịu được 170 c trong 30 phút. Tăng nồng độ muối từ 1%-2% sẽ tăng sức chịu nhiệt của vi sinh vật lên nhưng nếu tăng nồng độ muối lên cao hơn nữa thì ngược lại sức chịu nhiệt của vi sinh vật sẽ giảm xuống. Ở pH = 4,4 thì trực khuẩn subtilis bị chết ở nhiệt độ 100 c trong 2 phút, nhưng pH=6.8 thì phải 11 phút . Nhiệt độ cao tiêu diệt được vi sinh vật nhưng làm thay đổi trạng thái cảm quan của thực phẩm. 1.2.4 Các phương pháp bảo quản Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ cao dựa trên tác động tiêu diệt của nhiệt độ cao đối với phần lớn vi sinh vật. Trong thực tế người ta thường sử dụng phương pháp tiệt trùng và thanh trùng để bảo quản thực phẩm: v Phương pháp thanh trùng (Pasteurization) Phương pháp khử trùng Pasteur ra đời sau khi Louis Pasteur khám phá ra sinh vật gây hư hỏng rượu có thể bị bất hoạt bởi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi. Phương pháp này thường dùng để khử trùng sữa và các sản phẩm từ sữa. Để xác định thời gian và nhiệt độ tối thiểu trong phương pháp này, người ta dựa trên những nghiên cứu về thời gian chết bởi nhiệt độ của vi sinh vật gây bệnh có khả năng chịu nhiệt nhất ở trong sữa. Phương pháp này chỉ diệt được tế bào sinh dưỡng. Phương pháp này diệt khuẩn ở nhiệt độ <1000C trong thời gian dài.Phương pháp này được áp dụng cho những thực phẩm mà giá trị dinh dưỡng dễ bị biến đổi bởi nhiệt độ như sữa . ¯Nguyên tắc: dùng nhiệt độ 60-80oC để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh có trong thực phẩm và loại bỏ các vi sinh vật gây hỏng thực phẩm để kéo dài thời gian sử dụng. Sơ đồ thanh trùng tổng quát ¯Hạn chế Bào tử và một số vi khuẩn chịu nhiệt như Enterococcus, Microbacterium, Clostridium botulinum, Cl. sporogenes, Cl. putricium vẫn tồn tại à làm hỏng nhanh chóng sản phẩm ở nhiệt độ thường (hiện tượng sinh hơi, phá hủy thực phẩm và làm bật nắp hộp). à người ta thường kết hợp việc giữ lạnh thực phẩm với việc bổ sung CO2 để kéo dài thời gian sử dụng. Do đó, để thanh trùng đồ hộp người ta thường sử dụng phương pháp hấp khử trùng trên 1000C trong thời gian dài. Sữa 630C/30 giây, hoặc 720C/16 giây. Thực phẩm tráng miệng từ sữa đông lạnh (kem đá, sữa đá,...): tối thiểu là 690C/30 giây, hoặc tối thiểu 800C/25 giây. Những sản phẩm từ sữa (kem, sữa chocolate...): 660C/30 giây, hoặc 750C/16 giây. ¯Tác dụng Phương pháp này phần lớn vi sinh vật có hại sẽ bị tiêu diệt và những vi sinh vật con sống sẽ bị suy yếu. Chế độ thanh trùng trên có khả năng tiêu diệt phần lớn vi sinh vật không tạo bào tử như Mycobacterium và Coxiella burnetti. Có 2 phương pháp khử trùng Pasteur: gián đoạn và liên tục: ØPhương pháp gián đoạn (Batch method) Phương pháp này dùng một lò hấp Pasteur, bên trong có một thùng chứa được bao quanh bởi hơi nước lưu thông. Trong thùng chứa này, sữa được làm nóng và được khuấy đều trong suốt thời gian khử trùng. Sau đó sữa có thể được làm nguội trong thùng chứa. Ngoài ra, người ta có thể làm nóng sữa một phần trong một lò hình ống trước khi đưa vào thùng chứa. Phương pháp này ít dùng để khử trùng sữa, thường dùng để khử trùng những sản phẩm từ sữa hơn. Trong công nghiệp sản xuất kem đá (ice cream), thùng chứa trên thường dùng để khuấy trộn sản phẩm nhằm đạt được chất lượng sản phẩm tốt hơn là để bảo quản sản phẩm. ØPhương pháp liên tục (Continuous method) Phương pháp liên tục có nhiều thuận lợi hơn phương pháp gián đoạn, nó tiết kiệm được thời gian và năng lượng. Trong phương pháp này, người ta sử dụng một lò hấp Pasteur tiệt khuẩn nhanh ở nhiệt độ cao. Môi trường làm nóng sản phẩm có thể chứa hơi nước hoặc nước nóng ở chân không. Sữa thô ở 40C được cho chảy qua các thíết bị của lò hấp Pasteur này, nó dược làm nóng đến nhiệt độ khử trùng khoảng 720C/16 giây. Sau khi khử trùng, sữa được chảy vào một thiết bị làm nguội đến 40C hoặc thấp hơn. Sau cùng, sữa được chuyển vào một hệ thống đóng gói sản phẩm. Ở Châu Âu, trong nữa đầu thế kỷ XIX, người ta thanh trùng sữa ở nhiệt độ 80-950C trong vòng 2-3 phút. Sau đó thấy rằng ,ở nhiệt độ đó, thành phần dinh dưỡng của sữa vẫn vị biến đổi nhiều, nên từ những năm đầu của thế kỷ XX cho tới năm 1941 phương pháp trên được thay thế bằng thanh trùng ở nhiệt độ 63-650C trong 30 phút, sau đó làm lạnh ngay ở 12.50C. Nhưng từ năm 1941 tới nay , người ta chuyển sang dung phương pháp tiệc khuẩn cực nhanh bằng cách cho sữa chảy thành màng mỏng ở 71-750C( trung bình 720C) trong thời gian 10-20 giây rồi làm lạnh xuống 12,70C. Sử dụng phương pháp này làm cho các thành phần của sữa không bị thay đổi trong khi các vi sinh vật bị tiêu diệt hoàn toàn – Ngoài ra còn một số phương pháp bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ cao khác như: v Phương pháp UHT (Ultra-high temperature) Phương pháp UHT khử trùng thực phẩm ở nhiệt độ lớn hơn 1000C, thực phẩm được khử trùng trước khi đóng gói, rồi được cho vào các đồ chứa đã được khử trùng trong điều kiện vô trùng. Phương pháp UHT tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật và bào tử, kể cả vi sinh vật chịu nhiệt có bào tử. Thực phẩm dược xử lí bằng phương pháp UHT có thể để được đến 6 tháng mà không cần làm lạnh Một số sản phẩm thực phẩm khử trùng bằng phương pháp UHT: Các sản phẩm dạng lỏng: sữa, nước ép hoa quả, kem sữa chua, rượu, nước sốt rau xà lách. Thực phẩm có hạt nhỏ riêng biệt: thực phẩm cho em bé, các sản phẩm cà chua, súp, nước ép rau và trái cây. Thực phẩm có hạt lớn: các món hầm. v Nhiệt độ cao kết hợp áp suất Gia tăng nhiệt độ bằng hơi nước bảo hoà dưới một áp suất lớn hơn áp suất bình thường của khí quyển. Khi áp suất hơi nước tăng lên thì nhiệt độ cũng tăng theo. Dưới áp suất cao và nhiệt độ cao, tế bào dinh dưỡng và bào tử của vi sinh vật đều bị tiêu diệt (Clostridium botulinum). Căn cứ vào chỉ số acid của đồ hộp mà người ta có nhiệt độ và thời gian thanh trùng thích hợp: Đối với đồ hộp pH>6, các VSV phát triển được dưới tác dụng của nhiệt độ cao đều thuộc loại ưa nóng à nhiệt độ thanh trùng của các loại đồ hộp này thường là 115-1210C. Ở đồ hộp pH 4.5-5,0 thường có loại vi khuẩn kỵ khí như Cl. thermosaccharalytium, Bac. stearothermolphilus làm hỏng thực phẩm à cần có nhiệt độ 100-1190C. Các loại đồ hộp có pH<4.5 thì vi khuẩn ưa nóng không những không phát triển được mà tính chịu nhiệt của nó còn giảm đi, nên bị tiêu diệt dễ dàng khi nâng nhiệt à chỉ cần thanh trùng ở 1000C. v Phương pháp tiệt trùng Đây là phương pháp tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật sống . Tuy nhiên ở một số loại đồ hợp một số vi sinh vật vẫn có thể tồn tại vì chế độ tiệt trùng có thể không đảm bảo. Điều này nó phụ thuộc rất nhiều vào kích thước đồ hộp, loại bao bì , pH đồ hộp hay nhiệt độ trong quá trình bảo quản Phương pháp này thường sử dụng để bảo quản các loại thực phẩm mà giá trị dinh dưỡng của chúng ít bị thay đổi bởi nhiệt độ cao. Nhiệt độ sử dụng từ 100 0C -1300C tùy thuộc từng loại thực phẩm .Ví dụ với đồ hộp,nếu sản phẩm có pH= 4.5 cần tiệt trùng 4.5 thì nhiệt độ sử dụng phải là 115-1300C. Thời gian tiệt trùng phụ thuộc vào khối lượng đồ hộp, nhưng ngay sau khi tiệt trùng phải làm lạnh ngay. Phương pháp này đảm bảo việc loại trừ hoàn toàn vi sinh vật có trong thực phẩm bằng cách sử dụng sức nóng .Phương pháp này được dung khi đóng hộp để không cho vi sinh vật xâm nhập vào đồ hộp .Tuy nhiên, nhiệt độ cần cho qua trình này không cố định . Rất khó tiệt trùng các thực phẩm chứa nhiều protein và ít acid đặc biệt khi có chứa vi khuẩn mang bào tử. Khi sử dụng phương pháp này đòi hỏi phải có thời gian và nhiệt độ xử lý cao hơn bình thường . Nguyên liệu với nồng độ acid cao thậm chí có chứa vi khuẩn mang bào tử thì chỉ cần nhiệt độ thấp cũng để chết vi khuẩn . Ví dụ như cà chua và các loại quả tương tự cần xử lý nhiệt ở 850C, nước quả thường được xử lý ở thang nhiệt 65-850C.Nếu dung nhiệt độ cao hơn thì hương tự nhiên của thực phẩm sẽ bị phá ủy.Hầu hết các loại rau trừ rau thuộc nhóm nhiều acid được tiệt trùng ở 1000C trong khoảng 3-10 giờ tùy theo độ dai của nguyên liệu . Hiện nay thế giới tồn tại một phương pháp mới phương pháp tiệt trùng ở nhiệt độ rất cao và trong thời gian rất ngắn. Phương pháp này được ứng ứng nhiều ở công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm của sữa .Nhiệt được áp dụng trong phương pháp này khoảng 140-1500C trong 1- 2 giây.Bằng phương pháp này sữa có thể bảo quản được trong thời gian 8 tuần ở nhiệt độ thường . vPhương pháp tiệt trùng phân đoạn hay cách quản Được áp dụng với các loại thực phẩm không có hoặc có rất ít acid bởi vì bào tử của bacillus botulinus có khả năng sống xót trong quá trình tiệt trùng thông thường .Qúa trình tiệt trùng này được lâp lại 3 lần trong 24giờ , mỗi lần kéo dài 1 giờ ở 1000C 2. Phương pháp bảo quản thực phẩm bằng làm khô Nước cần thiết cho VSV để trao đổi chất và mọi hoạt động sống Vi khuẩn cần 18% nước Nấm men __ 20% Nấm mốc __ 13-16% Tùy thuộc vào loại thực phẩm Sữa bột chứa 8% nước à VSV phát triển được Bột thịt __ 10-11% Bột gạo __ 13-15% Sữa bột đã loại bơ __ 15% Tinh bột __ 18% Các loại quả __ 18-25% Vi sinh vật cần phải có một lương nước nhất định mới sinh sản phát triển và hoạt động được. Làm khô thực phẩm là làm giảm hàm lượng nước trong thực phẩm,tạo điều kiện không thuận lợi cho sự tồn tại và phát triển của vi khuẩn. Thực phẩm có độ ẩm cao à môi trường thuận lợi cho VSV phát triển Làm khô thực phẩm à VSV không phát triển à thực phẩm được bảo quản lâu hơn Với hàm lượng nước trong thực phẩm <15% vi khuẩn sẽ bị tiêu diệt . Độ ẩm không khí là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hàm lượng nước ở trong thực phẩm. Vì vậy thực phẩm sau khi đã làm khô phải được bảo quản tuyệt đối kín để tránh bị hút ẩm trở lại. Phương pháp làm khô thực phẩm gồm có:sấy tự nhiên(phơi nắng),sấy nhân tao 2.1PP sấy tự nhiên (phơi nắng) Là phương pháp làm khô trực tiếp thực phẩm bằng nhiệt của mặt trời. Thường dùng để bảo quản các hạt ngủ cốc, đậu đỗ, lạc vừng, cá tôm hoặc các loại rau Về mặt vệ sinh,nên phơi thực phâm ở nơi cao ráo sạch sẽ,đề phòng tiếp xúc với một số côn trùng hay động vật khác như ruồi,gián,chuột,chim.. gây ô nhiễm một số loại vi khuẩn như Salmonella,Bacillus cereus…cho thực phẩm. Một số thực phẩm cần phơi khô trong thời gian dài thường kết hợp với muối mặn để tránh làm hư hỏng biến chất thực phẩm có thể gây hại cho sức khỏe người tiêu dung như thịt ,cá. Phương pháp bảo quản này có thể làm thay đổi tính chất cảm quan và các thành phần dinh dưỡng của thực phẩm ¯ Ưu điểm Không tốn kém nhiên liệu Có khả năng diệt trừ các loại nấm mốc như Aspergillus, Penicillium, sâu mọt… ¯ Hạn chế Phụ thuộc điều kiện thời tiết à không chủ động Tốn nhiều công, không cơ giới hóa được Thời gian để đạt tới độ ẩm an toàn thường dài Chất lượng sản phẩm không tốt, giảm giá trị dinh dưỡng và cảm quan. Dễ bị ẩm mốc khi bảo quản. 2.2 PP sấy nhân tạo Công nghệ sấy là quá trình làm giảm ẩm trong vật ẩm đến độ ẩm mong muốn . Vật ẩm trước khi đem sấy thường có nguồn gốc động vật,thực vật,hay khoáng vật. Sản phẩm sấy được đem sử dụng ngay, đem bảo quản là bán thành phẩm của công nghệ nào đó . Lựa chọn công nghệ sấy phải dựa trên tính chất vật ẩm trước trong khi sấy và sản phẩm sấy . Để lựa chọn công nghệ sấy cho mỗi loại sản phẩm ta dựa trên những kinh nghiệm lâu đời của nhân loại dưới sự chỉ đạo lý thuyết về sấy va những kết quả thực nghiệm , những tiến bộ khoa học kỹ thuật lien quan đến quá trình sấy .Những tính chất công nghệ của các sản phẩm thực phẩm là đối tượng sấy . Các sản phẩm thực phẩm có nguồn gốc động vật thực vật hay khóang vật, mỗi loại có đặc tính riêng hóa lý,cơ lý , nhiệt vật lý… chúng được gọi la những tính chất công nghệ của vật liệu sấy , chịu sự thay đổi độ ẩm dười tac dụng của nhiệt dưới quá trình sấy . Tất cả các sản phẩm thực phẩm điều có tính keo ,xốp-mao dẫn trong quá trình sấy , các sản phẩm thực phẩm mất đi phấn lớn lượng ẩm làm giảm chất lượng . Khi nhiệt độ sấy quá cao sẽ làm cho caremen hóa đường ,sự hoạt đông cuả enzym làm tối màu sản phẩm . Độ ẩm của sản phẩm sấy được quy định phụ thuộc vào phương pháp bao quản, thời gian bảo quản, công nghệ chế biến . Điều kiện cơ bản để bảo quản thực phẩm trong môi trường không khí là độ ẩm của nó phải thấp hơn độ ẩm cân bằng phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của không ckhi1 có giá trị hạn chế sự phát triển của nấm hay sự phát triển của vi sinh vật nói chung . Hệ thống sấy cần đáp ứng các yêu cầu sau: Đáp ứng các thông số của chế độ sấy yêu cầu thu được các sản phẩm sấy như ý muốn Có các chỉ số kỷ thuật , kinh tế như: tiêu tốn ít nguyên liệu, ít lao động phục vụ Mức độ cơ giới hóa và tự động hóa cao Giá thành hạ , lắp đặt ,vận hành , sũa chữa dễ , tuổi thọ cao Có thể sấy một vài loại vật sấy có kích thước và tính chất gần nhau . ¯ Ưu điểm Sản phẩm đồng nhất trên thị trường Rút ngắn thời gian sấy Sản phẩm có chất lượng cao hơn Làm khô lượng lớn sản phẩm trong thời gian ngắn Tiến hành trong thiết bị nhờ có tác nhân sấy, điều chỉnh được chế độ sấy ¯ Hạn chế Đắt tiền và phức tạp Tốn nhiều nhiệt lượng – Sấy nhân tạo bao gồm các phương pháp sấy sau đây: Sấy khô Sấy phun Sấy thăng hoa Sấy bằng bức xạ Sấy bằng điện cao tần Ø Sấy khô (ví dụ: các lò sấy khoai sắn thủ công) Bảo quản khô thường được coi là phương pháp thông dụng tại các nước đang phát triển . Trong điều kiện khí hậu nóng nhiệt đới, phơi khô dưới ánh nắng mặt trời được sử Là phương pháp làm bốc hơi nước trong thực phẩm bằng nhiệt độ. Thường sử dụng để sấy chè, thuốc lá, rau, ruốc thịt , cá, khoai sắn … thường dùng nồi chỏ để sấy. Hiện đại hơn là các xilanh bằng kim loại, làm nóng lên để sấy khô thực phẩm. Nhược điểm của phương pháp này là làm hao hụt , biến chất thực phẩm , đặc biệt là protein va vitamin C . Thực phẩm sau khi sấy khô phải được bảo quản kín để tránh bị hút ẩm trở lại làm hỏng thực phẩm. Phương pháp sấy khô thường được kết hợp với muối mặn , tẳm ngọt hoặc làm chin để có thể bảo quản thực phẩm được lâu hơn. Hai phương pháp trên được sử dụng rộng rãi ở nông thôn để bảo quản lương thực thực phẩm tại gia đình: Dùng lò sấy than, củi… làm bay bớt hơi nước trong thực phẩm Chất lượng sản phẩm không cao (chất dinh dưỡng, vitamin bị ảnh hưởng). Ø Sấy phun Ø Sấy bằng bức xạ Chiếu tia hồng ngoại (0.75-4µm) vào sản phẩm à sản phẩm nóng lên (vì 80% công suất đèn biến thành nhiệt bức xạ) Dùng các đèn hồng ngoại có công suất 250-500W. Hạn chế: chưa sử dụng rộng rãi Hao phí nhiều năng lượng (2.5kW/kg chất ẩm) Chỉ làm nóng được bề mặt Ø Sấy bằng điện cao tần Đặt sản phẩm sấy vào điện trường xoay chiều có tần số dao động cao (500kHz) à cho sản phẩm khô đều và nhanh. Các sản phẩm sau khi làm khô à làm nguội ngay, bao gói tốt, tránh hút ẩm trở lại, giữ nơi khô mát à để được lâu dài. Hạn chế: Thiết bị phức tạp, tiêu tốn nhiều điện năng (3.5kWh/kg chất ẩm). Sản phẩm được đặt trong điện trường của dòng điện xoay chiều có tần số cao để thanh trùng. Các phần tử tích điện trong sản phẩm (ion, điện tử) sẽ dao động do tác dụng của điện năng, chuyển điện năng được hấp thụ thành nhiệt năng để làm chết vi sinh vật. Khả năng hấp thụ điện năng tuỳ thuộc kích thước bao bì đựng thực phẩm, vào điện áp và tần số của dòng điện. Tần số dòng điện càng lớn hay bước sóng càng ngắn thì quá trình thanh trùng càng nhanh. Phương pháp này sử dụng chưa phổ biến vì còn nguy hiểm cho người điều khiển và giá thành đắt (0,3-0,5 kWh/kg sản phẩm). ¯Thông số xử lý Cường độ xung điện và tổng thời gian xử lý hay nguồn năng lượng đầu vào là những tham số chính ảnh hưởng đến sự bất hoạt vi sinh. Nếu tăng cường độ xung điện hay tổng thời gian xử lý sẽ tăng sự bất hoạt vi sinh. Tuy nhiên, để đạt sự giảm chuyên biệt về số lượng vi sinh , cường độ xung điện sử dụng phải vượt hơn giá trị tới hạn. ¯ Đặc điểm vi sinh Tế bào sinh dưỡng của vi khuẩn chịu đựng xung điện cao áp tốt hơn nấm men hay nấm mốc. Vi khuẩn gram (+) chịu được xung tốt hơn gram (-) do sự khác nhau về màng và vách tế bào. Các bào tử vi khuẩn thường chống chịu với những điều kiện xung điện mà bất hoạt được các tế bào sinh dưỡng. Tính kháng cao với xung điện của bào tử là do kích thước nhỏ và chúng ở trạng thái loại nước và khóang hóa với lớp vỏ và lớp phủ dày giúp bảo vệ nhân bên trong. Bào tử men hay mốc lại dễ bị bất hoạt bởi xung điện. Tế bào phát triển ở pha log nhạy cảm với xung điện hơn tế bào ở pha tĩnh. Điều này một phần là do tính yếu của màng tế bào trong suốt sự phân chia tế bào. ¯ Thông số sản phẩm Độ dẫn điện của mẫu được xử lý là một trong những tham số sản phẩm quan trọng vì nó quyết định trực tiếp đến độ chống chịu của bộ phận xử lý. Ảnh hưởng của pH sản phẩm lên sự bất hoạt vi sinh bởi luồng xung điện thay đổi và phụ thuộc vào loại vi sinh cùng điều kiện xử lí. pH giảm làm tăng hiệu quả bất hoạt vi sinh của xung điện. Các sản phẩm mang tính acid thích hợp hơn với bảo quản bằng xung điện cao áp do pH thấp có thể tránh được các tế bào tổn thương nhẹ phục hồi. Ø Ưu điểm: bất hoạt nhanh của các vi sinh vật sinh dưỡng gồm cả chủng gây bệnh và gây hư hỏng thực phẩm. Ø Nhược điểm Chỉ những thực phẩm lỏng đồng nhất không có bọt khí hay các phân tử lớn có thể xử lý hữu hiệu Bào tử vi khuẩn không bị bất hoạt enzyme chỉ bị bất hoạt một phần nên hầu hết các thực phẩm xử lý bằng xung điện cần được trữ lạnh để tăng thời gian bảo quản. Sự thay đổi bất lợi về hóa học có thể xảy ra nếu chất điện môi bị thủng và hiện tượng hóa điện không được quản lí. – Ngoài ra ,còn có phương pháp làm khô thực phẩm bằng hơi nươc cao áp: 2.3 Phương pháp làm khô thực phẩm bằng hơi nước cao áp Để giảm hao hụt và biến chất thực phẩm, người ta làm khô thực phẩm bằng hơi nước cao áp . Trong phương pháp này , hoi nước được di chuyển lien tục trong các ống dẫn để làm nóng va sấy khô thực phẩm . Đồng thời, thực phẩm được đưa vào và lấy ra liên tục . Do vậy, thời gian thực phẩm tiếp xúc với nhiệt độ cao ngắn và không trực tiếp bị ảnh hưởng hơn . Phương pháp làm khô này được ứng dụng trong sản xuất sữa bột . Sữa được phun thành những hạt rất nhỏ trong phòng kín khô và nóng ( nhiệt độ từ 80-900C), sữa sẽ khô ngay tức khắc thành bột rơi xuống và được đưa ra ngoài liên tục. ¯ Những yêu cầu làm khô thực phẩm: Nguyên liệu phải tươi ,sạch ,đảm bảo vệ sinh. Tùy loại thực phẩm và trang thiết bị mà chọn phương pháp sấy thích hớp . Sau khi thực phẩm khô phaỉ làm nguội ngay và bao gói trong chân không hoặc khí trơ thì càng tốt Kho bảo quản sản phẩm khô phải khô ráo và thoáng mát ( độ ẩm 70% là tốt nhất) 3. Phương pháp bảo quản thực phẩm bằng tia phóng xạ Sự phát triển không ngừng cvua3 ngành vật lý hạt nhân cho phép các nhà khoa học mở rộng phạm vi sử dụng năng lượng hạt nhân phục vụ trực tiếp đời sống vật chất của nhân loại. Đã từ lâu nhiều nhà khoa học trong lĩnh vục thực phẩm đã nghiên cứu sử dụng các tia bức xạ vào việc thanh trùng ,sát trùng nhằm kéo dài thời hạn bảo quản thực phẩm . Nguyên lý của phương pháp sử dụng tia phóng xạ là: khi chiếu xạ vào thực phẩm thì một mặt vi sinh vật se bị tiêu diệt , mặt khác đối với rau quả tươi quá trình sinh lý sinh hóa có thể bi ức chế nhờ vậy kéo dài được thời hạn bảo quản. v Những tia phóng xạ được sử dụng trong bảo quản thực phẩm Tia tử ngoại Các loại ion: điện tử năng lượng cao, tia X, tia gamma… 3.1 Đặc điểm của những tia phóng xạ được sử dụng trong bảo quản thực phẩm Ø Tia tử ngoại Tia tử ngoại , có tác dụng rất mạnh đối với vi sinh vật với bước sống 2600 A0 , và có năng lượng khoảng 3-5 ev . Ở bước sống này rất nhiều vi sinh vật sẽ chết . các acid nucleic của vi sinh vật sẽ hấp thụ tia tử ngoại và làm biến đổi các bazo của các nucleic . Do tác dụng này mà tế bào dinh dưỡng của vi sinh vật dễ bị chết. Tuy nhiên , một số tế bào vi sinh vật cũng có khả năng chống lại tác động của tia tử ngoại. Các loài micrococcus có khả năng tạo ra những sắc tố , các sắc tố này có khả năng thụ tia tử ngoại và như vậy chúng sẽ làm giảm tác động của tia tử ngoại lên tế bào vi sinh vật . Một cơ chế tác động ngược lại của vi sinh vật đối với tia tử ngoại là chúng có khả năng sữa chữa các sai sót cua bazo nito khi bị tia tử ngoại tác đông vào. Khả năng này rất khác nhau của các loái vi sinh vật khác nhau : Virus > nhóm tạo bào tử > vi khuẩn tạo bào tử > nấm men> vi khuẩn Gram (+) > vi khuẩn Gram (-) . Mặt khác, khả năng tác động của tia tử ngoại phụ thuộc rất lớn vào thành phần môi trường ,cường độ chiếu của đèn tử ngoại .Trong dung dịch có nhiều chất hữu cơ khả năng tác động của UV sẽ giảm rất nhiều . Người ta cũng dã xác định được liều lượng gây chết (D) trong bảng sau: Vi sinh vật D ( erg x 102 ) E. coli Proteus vulgaris Serratia marcescens Shigella flexmeri Pseudomonas fluorescens Bacillus subtilis ( tế bào sinh dưỡng) Bacillus subtilis ( bào tử ) Microcossus luteus Staph. Aureus Aspergillus flavus Penicillium roquefortii Rhizopus nigrificans Saccharomyces cerivisiae 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4 6-8 8-10 10-20 3-4 50-100 20-50 >200 3-10 Số liệu từ Microbial Ecology of food vol.CMSF. ØCác loại tia ion hóa Các tia có tần số dao động cao thì có lực đâm xuyên cao. Làm thay đổi cấu trúc của một số phân tử protein của tế bào VSV và làm ion hoá dung môi. Hiệu quả thanh trùng của tia ion hóa tuỳ thuộc vào thời gian xứ lý, độ dày của thực phẩm và lượng VSV nhiễm vào thực phẩm. Các tia phóng xạ ion có tác dụng sát trùng mạnh, khi định lượng đảm bảo đầy đủ thì tiệt trùng hoàn toàn trong vài giây. Để thực hiện mục đích đó, người ta dùng các tia âm cực, tia Rơnghen và các tia phóng xạ .. Hiện nay, phương pháp này đang được nghiên cứu đảm bảo an toàn cho người sử dụng, về chế độ thanh trùng hợp lý. Điện tử năng lượng cao : chúng chiếm một lượng năng lượng rất lớn, ngoài khả năng tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt chúng còn có khả năng xuyên sâu vào thực phẩm khoảng 2,5 cm. s Tia X và tia gamma Được tạo ra từ đồng vị coban 60, 60CO được tạo ra bởi 59CO . Tia này chiếm một lượng năng lương rất cao ( 1,1 MeV) , và có khả năng xâm nhập và thực phẩm sâu đến 20 cm. Các loại tia ion hóa có khả năng tiêu diệt vi sinh vật rất cao . Chúng có thể làm thay đổi cấu trúc các phân tử trong tế bào, đồng thời chúng có khả năng phân hủy phân tử nước . Chúng gây ra sự phá hủy các liên kết hydro trong các phân tử của tế bào, mối nối hydro trong phân tử AND, kết quả là hydro sẽ tách khỏi deoxyribose. Chúng còn có khả năng thủy phân purin và pyrimidine Khả năng chống lại các tia ion hóa của vi sinh vật phụ thuộc vào khả năng sữa chữa những sai xót trong phân tử có trong tế bào vi sinh vật. Khả năng chống lại đó ở những vi sinh vật khác nhau . Khả năng này được biểu diễn như sau : virus > nấm men > bào tử> nấm mốc > gram (+) gram (-) . Ở đây người ta dùng đơn vị là Gray. Ứng dụng các tia ion hóa được tiến hành từ thế chiến lần thứ II do kết quả chạy đua về vũ khí hạt nhân. Hiện nay việc sử dụng các tia ion hóa có những quy định rất cụ thể về liều lượng để tránh gây độc trong thực phẩm. Quy định của FAO /WHO cho thấy rằng liều lượng được sử dụng để bảo quản thực phẩm khoảng 10KGy. Ta có thể tham khảo múc sử dụng này ở ANH như bảng sau : Thực phẩm Liều lượng tia ion hóa cho phép(KGy) Trái cây và nấm Rau Hạt 2 1 1 Các loại gia vị Cá và hải sản khác Thịt gà 10 3 7 ( theo M.R.Adams và M.O.Moss.1995) Vi khuẩn Gram (+) có khả năng chống lại chiếu xạ tốt hơn vi khuẩn Gram (-) .Dạng bào tử của vi sinh vật có khả năng chống lại chiếu xạ tốt hơn tế bào sinh dưỡng. Trong đó chuẩn vi khuẩn tạo bào tử Pacenibacillus larvae có khả năng chống lại chiếu xạ tốt nhất. Nấm men và nấm mốc có khả năng chống lại sự chiếu xạ kém hơn vi khuẩn Gram (+). Về cơ bản các vi sinh vật nhạy cảm với chiếu xạ khi chúng ở trong dung dịch đệm tốt hơn khi chúng ở trong môi trường chứa protein . Khi có mặt của oxi , khả năng chống lại sự chiếu xạ của vi sinh vật kém hơn trong điều kiện không có mặt oxi. Tế bào vi sinh vật ở trạng thái khô có khả năng chống lại sự chiếu xạ tốt hơn tế bào trong trạng thái có độ ẩm cao. Ở trạng thái đông lạnh, tế bào vi sinh vật có khả năng chống lại ở trạng thái chiếu xạ tốt hơn ở trạng thái không chiếu xạ. Tế bào vi sinh vật ở giai đoạn phát triển có khả năng chống lại chiếu xạ tốt hơn ở giai đoạn chúng đang phát triển Đến nay đã có 36 nước sử dụng chiếu xạ để bảo quản thực phẩm.Ở Mỹ có đến 20 loại thực phẩm khác nhau ( loại có bao bì ) được chiếu xạ .WHO đề nghị chiếu xạ với liều lượng 7 KGy ,Canada đề nghị với liều lượng 1,5 KGy với hải sản. 3.2 Ảnh hưởng của chiếu xạ đối với chất lượng thực phẩm Ø Sự thay đổi thành phần các chất Nước là thành phần dễ bị ảnh hưởng bởi chiếu xạ. Cơ chế chuyển hóa này như sau: 3H2O Chiếu xạ H+OH+H2O2+ H2 Trong điều kiện yếm khí ,thực phẩm sau chiếu xạ sẽ mất màu ,mất mùi do không có mặt của oxi. Một trong những phương pháp giữ mùi khi chiếu xạ là phải đưa nhiệt độ xuống rất thấp. Khi nhiệt độ thấp , phản ứng phân hủy nước sẽ giảm. Protein và những hợp chất chứa nước rất nhạy cảm với chiếu xạ .Sản phẩm do chiếu xa acid amin, peptid,protein phụ thuộc vào liều lượng chiếu xa, nhiệt độ khi chiếu xa…sản phẩm của quá trình trên là NH3, H2,CO2,H2S và carboxyl. Các acid amin rất nhạy cảm với chiếu xạ trong khi đó các acid amin sau đặc biệt rất nhạy cảm: methionine,cystenie,histidine,arginine, tyrosine. Trong đó cysteine nhạy cảm nhất . Khi chiếu xạ lipid cũng bị thay đổi rất mạnh ,đặc biệt là trong trường hợp có mặt của oxi. Sản phẩm của quá trình này là tạo thành peroxit và các sản phẩm oxi hóa khác như carbonyl . Các loại vitamin như thyamin, miacine, pyridoxine, biotin, B12 bị phá hủy , riboflavin, pantothenic, folic lại được tăng trong quá trình chiếu xạ. Các chất pectin và cellulose cũng bị biến đổi khi chiếu xâ .Kết quả là các rau quả trở nên mềm hơn. Ø Khả năng bảo quản của thực phẩm đã được chiếu xạ . Thực phẩm sau khi chiếu xạ là thực phẩm an toàn về mặt vi sinh vật .Tuy nhiên quá trình chiếu xạ cũng cho thấy ảnh hưởng của chúng đến khả năng bảo quản thực phẩm. Trong quá trình chiếu xạ với liều lượng không cao lắm các loại enzyme thường không bị phá hủy .Khi chiếu xa với liều lượng 45KGy các loại enzyme của thịt gà ,thịt heo bị biến tính. Thực phẩm đóng gói được chiếu xạ, mùi được baỏ tồn khi chiếu xạ với liều lượng 10,8 KGy .Đồng thời thịt có thể bảo quản 12 năm không thấy sự thay đổi chất lượng . Nhìn chung các sản phẩm thực phẩm được chiếu xạ bao giờ cũng tăng khả năng bảo quản. Ø Bản chất sự chống lại chiếu xạ ở vi sinh vật Vi khuẩn nhạy cảm nhất đối với tia ion hóa la trực khuẩn Gram(-) Pseudomonas. Các vi khuẩn Gram(-) khác như :moraxellae acinebacter la những vi khuẩn chông lại sự chiêu xạ mạnh nhất. Các vi khuẩn Gram (+) bao gồm micrococcus,staphylococcus và enterococcus là những loài vi khuẩn chống chiếu xạ mạnh nhất . Khả năng chống chiếu xạ mạnh nhất là những vi sinh vật sau : 4 chủng thuộc Deinococcus,Gram(+) 1 chủng thuộc Deinobacter, Gram (-) 1 chủng thuộc Rubrobacter, Gram(+) 1 chủng thuộc Acinetobacter, Gram (-) Nguyên nhân tại sao các vi sinh vật trên và một số vi sinh vật khác lại có khả năng chống sự chiếu xa hiện nay chưa thật rõ . Người ta cũng dự đoán rằng, lượng chất màu carotenoid có trong các tế bào vi khuẩn trên có liên quan mật thiết đến khả năng chống chiếu xạ của vi khuẩn. Người ta cũng dự đoán rằng , khả năng sữa chửa các sai xó ở AND của những vi khuẩn trên có liên quan đến khả năng chống chiếu xạ của vi khuẩn. Tuy nhiên,những điều trên vẫn còn đang cần phải được làm sang tỏ. v Ứng dụng chiếu xạ trong bảo quản thực phẩm và ảnh hưởng của nó đối với sức khoẻ người tiêu dùng Bảo quản các thực phẩm như: khoai tây, hành, gia vị, chuối, xoài, tỏi, hạt đậu, nem chua, thịt gà, thịt vịt, thịt heo, thịt bò, tôm, đùi ếch... Với liều thấp hơn 10 KGy, chiếu xạ thực phẩm sẽ phòng ngừa và ngăn cản sự nảy mầm của khoai tây, hành, diệt côn trùng và kéo dài thời gian bảo quản. Với liều chiếu xạ 1 đến 10 KGy có thể giảm sự nhiễm vi khuẩn gây bệnh như Salmonella, bảo quản thịt gia cầm, tôm, chân ếch. Tại một số nước mà quá trình bảo quản thực phẩm bằng chiếu xạ đã ở mức lưu thông thương mại, nhưng còn khá nhiều người tiêu dùng vẫn giữ thái độ không chấp nhận thực phẩm chiếu xạ. 4. Phương pháp bảo quản thực phẩm bằng thay đổi khí quyển Tính năng của công nghệ bảo quản bằng cách bao gói sản phẩm trong khí quyển thay đổi (MAP) nhằm kéo dài tuổi thọ của thực phẩm đã được nhận biết cách đây nhiều năm. Nơi khởi xướng ra phương pháp này là Vương Quốc Anh, bắt đầu từ thập niên 1920 các nhà khoa học đã nhận thấy rằng tuổi thọ của những quả táo có thể gia tăng bằng cách tồn trữ chúng trong môi trường với những nồng độ oxygen thấp, khí carbonic lại cao, và trong thập niên 30 khi thịt bò được vận chuyển trong các môi trường có chứa khí carbonic thì thời gian bảo quản của chúng tăng gấp hai lần so với trước. Ngày nay thực phẩm đóng gói trong MA bao gồm thịt tươi và nấu chín, thịt gia cầm và cá, rau quả, mì sợi, phomat, các loại bánh nướng từ bột mì, khoai tây chiên, cà phê và trà. Bao gói trong khí quyển điều chỉnh (CAP) : sự bao gói trong một khí quyển mà ở đây thành phần của chất khí được liên tục điểu chỉnh trong suốt quá trình bảo quản. Bao gói trong khí quyển thay đổi cân bằng (EMA): ứng dụng chủ yếu cho rau và trái, bao gói được nạp đầy với hỗn hợp khí cần thiết hoặc sản phẩm được đóng gói mà không có sự thay đổi của không khí bảo quản trong bao. Sự đóng gói này sẽ cho phép một trạng khí quyển thay đổi đạt được chính là nhờ vào sự hô hấp về sau của sản phẩm và tính thẩm thấu của chất khí trong bao gói. v Ưu điểm : Tuổi thọ có thể tăng đến 400% Tổn thất về mặt kinh tế giảm (lâu bị hư hỏng) Sản phẩm có thể được phân phối đến các nơi xa hơn và với ít dịch vụ hơn, giảm chi phí trong phân phối Cung ứng sản phẩm với chất lượng cao Việc phân loại các sản phẩm dễ dàng hơn Công tác đóng gói được tập trung hoá và kiểm tra từng phần một Tăng tính thẩm mỹ trong trưng bày Sản phẩm được nhìn thấy rõ ràng và quan sát được toàn bộ Ít hoặc là không cần các hoá chất bảo quản. v Nhược điểm: Giá thành cao Nhiệt độ cần phải điều chỉnh Các công thức chất khí khác nhau cho từng sản phẩm Đòi hỏi thiết bị đặc biệt và công tác huấn luyện Gia tăng thể tích bao gói- ảnh hưởng trực tiếp đền chi phí vận chuyển và không gian trong buôn bán lẻ. Có 3 loại khí chính được sử dụng: CO2, N2, và O2. Chúng được xử dụng riêng lẽ hay kết hợp với nhau v Dụng cụ biến đổi không khí Dụng cụ này là sản phẩm riêng biệt, thường ở dạng túi nhỏ. Các túi này được đóng gói cùng với sản phẩm thực phẩm và sẽ biến đổi tích cực không khí trong vật chứa cũng như các sản phẩm được đóng gói và lưu trữ. Ageless chứa các oxide sắt, có khả năng giảm 02 trong khí quyển vật chứa <0.05% trong 9 giờ và do đó, rất hữu hiệu khi phòng ngừa sự phát triển các vi sinh kỵ khí như mốc. Ageless đặc biệt hữu hiệu trong việc nâng cao thời gian bảo quản của sản phẩm bánh mỳ có cấu trúc lỗ bởi vì việc di đời toàn bộ O2 dư bẫy trong cấu trúc của sản phẩm bằng thiết bị chân không đơn giản và thay thế nó với CO2 và N2 cực kì khó. 5. Bảo quản bằng áp lực thủy tĩnh cao Dựa trên nguyên tắc thủy tĩnh, áp lực thủy tĩnh tại một điểm cho trước bằng nhau ở mọi hướng và áp lực được truyền đi lập tức và giống nhau qua môi trường truyền áp lực. à Do đó, hiệu quả của kỹ thuật này thì không phụ thuộc vào kích thước và hình dạng sản phẩm Thời gian xử lý, tỉ lệ ép, nhiệt độ và số lượng xung rất quan trọng đối với hiệu quả của quá trình. Các thành phần thực phẩm và trạng thái sinh lý của vi sinh bị bất hoạt phải được tính toán khi xử lý áp lực tối đa cho tính an toàn và chất lượng cao của thực phẩm v Ảnh hưởng của áp lực cao lên vi sinh vật Tế bào sinh dưỡng của prokaryote như nấm men và nấm mốc nhạy cảm với áp lực nhất vi khuẩn gram dương chịu áp lực tốt hơn gram âm . vi khuẩn hình cầu chịu áp lực tốt hơn hình que do sự thay đổi hình thái ít hơn. Các chủng phát triển trong pha mũ nhạy cảm nhiều hơn các chủng trong pha log hay pha tĩnh. Một số tế bào sinh dưỡng bị áp lực nhiều lần có thể tăng tính kháng áp lực. Sự nén bằng xung hay dao động ở áp lực cao và chậm cũng hữu hiệu trên sự bất hoạt bào tử hơn là áp lực liên tiếp. Sự giảm ép nhanh gia tăng lực tác động trên vỏ bào tử nhiều hơn sự giảm ép từ từ à tạo ra sự khử trùng thích hợp tại áp lực thấp hơn. 6. Phương pháp lọc thanh trùng Màng lọc xuất hiện cách đây hơn 40 năm và ngày càng trở nên quan trọng trong công nghiệp thực phẩm, phục vụ cho việc cô đặc và phân đoạn sản phẩm Có 3 loại màng lọc chính: Màng thấm ngược: giữ lại các ion đơn trị trên màng Màng siêu lọc: giữ lại các đại phân tử như protein, polysaccharides hay chất béo, đường hay amino acid có thể qua màng. Đường kính lỗ từ 2-20nm Màng vi lọc: tách các loài có kích thước khoảng 0.1 – 10nm, giữ lại các đại phân tử Kỹ thuật màng lọc góp phần bảo quản thực phẩm bằng cách giữ lại vi sinh vật trên màng và do đó dịch lỏng thấm qua sẽ vô khuẩn. Sự vi lọc là một kỹ thuật phòng thí nghiệm được sử dụng tốt nhất trong việc loại bỏ vi sinh vật (cả tế bào sinh dưỡng và bào tử), do đó sản phẩm sẽ được vô khuẩn mà không cần xử lí nhiệt. Kĩ thuật vi lọc dòng ngang (cross-flow MF) được ứng dụng rộng rãi trong việc sản xuất các thức uống được lọc như bia, rượu vang, nước trái cây. Vi lọc di dời hữu hiệu các tế bào và các chất rắn lơ lửng, tránh việc sử dụng các tác nhân làm sạch như diatomite hay các enzyme, mà vẫn giữ lại được màu. v Xu hướng tương lai Kỹ thuật màng tạo ra những tiến bộ đáng kể trong các ứng dụng để bảo quản thực phẩm. Tuy nhiên, kỹ thuật này chưa phát huy hết tiềm năng của nó do các lý do: Mức độ tinh sạch không đủ cao để đấu lại với các kỹ thuật khác Vấn đề về dòng chảy hay sự giảm về dòng trong suốt quá trình chế biến không được kinh tế Nhiều khu vực của công nghiệp thực phẩm rất truyền thống và chậm nắm bắt các cơ hội phát triển kỹ thuật màng mới Chế biến màng là một kỹ thuật hoàn toàn vật lý, thích hợp với khoa học sản xuất các thực phẩm chế biến rất nhỏ và có thể tiếp tục để thay thế các kỹ thuật phức tạp khác liên quan đến nhiệt. Màng lọc có thể sử dụng để sản xuất các protein tinh khiết với đặc điểm chức năng chuyên biệt, tinh sạch các oligosaccharide với đặc tính prebiotic hay sữa có thời gian bảo quản lâu mà không cần xử lý nhiệt. 7. Phương pháp siêu âm Siêu âm là sóng âm có tần số dao động cao mà con người không cảm thụ được. Dưới tác dụng của siêu âm, môi trường lỏng (sản phẩm) truyền âm bị xô đi đẩy lại, bị ép và tạo chân không liên tiếp sinh ra nhiều khoảng trống. Lúc đó, các chất hòa tan và hơi của chất lỏng lập tức dồn vào các khoảng trống ấy, gây ra tác dụng cơ học làm chết vi sinh vật ở trong môi trường. Mặt khác, trong quá trình ấy một phần chất khí hoà tan bị ion hóa tạo ra nước oxi già, nitro oxid là những chất độc đối với vi sinh vật, nhất là vi khuẩn. Các loài vi sinh vật khác nhau có sức chịu đựng khác nhau với sóng siêu âm. Các tế bào lớn hơn nhạy cảm hơn, dạng hình cầu chịu đựng sóng siêu âm tốt hơn dạng que và những loài hiếu khí cũng chống chịu với sóng siêu âm tốt hơn kị khí. Cơ chế tác động của năng lượng siêu âm trên hệ thống các chất ở môi trường lỏng chủ yếu cho là do sự tạo lổ hổng và các lực này có một ảnh hưởng nguy kịch lên hệ thống sinh học. Sự tạo lổ do sóng âm được chia tổng quát thành 2 loại: loại tạm thời và loại bền vững. Dạng bong bóng sủi trong nước chứa đầy khí hay hơi nước, trải qua sự dao động không đều nhau và cuối cùng nổ tung. Điều này sinh ra nhiệt độ và áp xuất tại chỗ cao sẽ phân hủy các tế bào sinh học và làm biến tính các enzyme hiện diện. Các bong bóng nổ tung vào trong cũng sinh ra các lực biến dạng cao và các tia lỏng trong dung môi cũng có thể có đủ năng lượng phá hủy màng tế bào một cách cơ học. Cơ chế tác động kiểu này cũng từng được sử dụng ở quy mô nhỏ trong việc tẩy uế nguồn nước bị nhiễm bào tử vi sinh. Dạng lổ ổn định liên quan đến những bọt sủi mà dao động theo một dạng đều cho nhiều chu trình âm thanh. Các bọt sủi cảm ứng các vi dòng có thể gây ra stress trong các chất lỏng xung quanh lên sự hiện diện của vài loài. Tác dụng này do đó cung cấp một lực lớn mà không có sự nổ của các bọt sủi. Dạng tạo lỗ trống này quan trọng trên một loạt các ứng dụng của siêu âm trong công nghệ sinh học. Ø Hiệu quả bất hoạt của sóng siêu âm cũng được cho là do sự phát sinh các lỗ trống nội bào và phá vỡ cấu trúc tế bào và các thành phần chức năng dẫn đến việc phân giải tế bào. Bào tử chịu đựng sóng siêu âm tốt hơn dạng tế bào sinh dưỡng Các enzyme bị bất hoạt bởi sóng siêu âm do tác dụng khử trùng hợp. Ø Sự tạo lỗ trống là sự hình thành, phát triển và thỉnh thoảng sự nổ của các vi bọt tạo ra trong chất lỏng khi các sóng siêu âm truyền qua nó. Sự vỡ ra của bong bóng dẫn tới sự tích tụ năng lượng trong các điểm nóng. à Nhiệt độ cao có được do sự tạo lỗ trống Qua các gốc tự do được tạo ra bởi sự âm giải nước Do các lực tạo ra bởi các vi dòng và sóng điện Ø Tác dụng của nhiệt và áp suất trên sóng âm cảm ứng sự phá vỡ tế bào Sự chịu đựng của vi sinh vật và các enzyme với sóng âm rất cao Xử lý kéo dài sẽ sinh ra những thay đổi kéo dài trong thực phẩm và ảnh hưởng lớn đến chất lượng thực phẩm được xử lý. Sử dụng sóng siêu âm với gia nhiệt vừa phải được gọi là sự nhiệt âm Kết hợp sóng âm và áp suất vừa phải được gọi là siêu âm áp lực Và cuối cùng sự kết hợp cả 3 loại được gọi là nhiệt siêu âm áp lực Thuận tiện cho sự bất họat một vài enzyme ở nhiệt độ thấp. 8. Phương pháp dòng điện cao tần Sản phẩm được đặt trong điện trường của dòng điện xoay chiều có tần số cao để thanh trùng. Các phần tử tích điện trong sản phẩm (ion, điện tử) sẽ dao động do tác dụng của điện năng, chuyển điện năng được hấp thụ thành nhiệt năng để làm chết vi sinh vật. Khả năng hấp thụ điện năng tuỳ thuộc kích thước bao bì đựng thực phẩm, vào điện áp và tần số của dòng điện. Tần số dòng điện càng lớn hay bước sóng càng ngắn thì quá trình thanh trùng càng nhanh. Phương pháp này sử dụng chưa phổ biến vì còn nguy hiểm cho người điều khiển và giá thành đắt (0,3-0,5 kWh/kg sản phẩm). v Sự bất hoạt vi sinh bằng xung điện cao áp dựa trên nhiều nhân tố, có thể được phân loại thành ¯ Thông số xử lý cường độ xung điện và tổng thời gian xử lý hay nguồn năng lượng đầu vào là những tham số chính ảnh hưởng đến sự bất hoạt vi sinh. Nếu tăng cường độ xung điện hay tổng thời gian xử lý sẽ tăng sự bất hoạt vi sinh. Tuy nhiên, để đạt sự giảm chuyên biệt về số lượng vi sinh , cường độ xung điện sử dụng phải vượt hơn giá trị tới hạn. ¯ Đặc điểm vi sinh Tế bào sinh dưỡng của vi khuẩn chịu đựng xung điện cao áp tốt hơn nấm men hay nấm mốc. Vi khuẩn gram (+) chịu được xung tốt hơn gram (–) do sự khác nhau về màng và vách tế bào. Các bào tử vi khuẩn thường chống chịu với những điều kiện xung điện mà bất hoạt được các tế bào sinh dưỡng. Tính kháng cao với xung điện của bào tử là do kích thước nhỏ và chúng ở trạng thái loại nước và khóang hóa với lớp vỏ và lớp phủ dày giúp bảo vệ nhân bên trong. Bào tử men hay mốc lại dễ bị bất hoạt bởi xung điện. Tế bào phát triển ở pha log nhạy cảm với xung điện hơn tế bào ở pha tĩnh. Điều này một phần là do tính yếu của màng tế bào trong suốt sự phân chia tế bào. ¯Thông số sản phẩm Độ dẫn điện của mẫu được xử lý là một trong những tham số sản phẩm quan trọng vì nó quyết định trực tiếp đến độ chống chịu của bộ phận xử lý. Ảnh hưởng của pH sản phẩm lên sự bất hoạt vi sinh bởi luồng xung điện thay đổi và phụ thuộc vào loại vi sinh cùng điều kiện xử lí. pH giảm làm tăng hiệu quả bất hoạt vi sinh của xung điện. Các sản phẩm mang tính acid thích hợp hơn với bảo quản bằng xung điện cao áp do pH thấp có thể tránh được các tế bào tổn thương nhẹ phục hồi. ¯ Ưu điểm: bất hoạt nhanh của các vi sinh vật sinh dưỡng gồm cả chủng gây bệnh và gây hư hỏng thực phẩm. ¯ Nhược điểm Chỉ những thực phẩm lỏng đồng nhất không có bọt khí hay các phân tử lớn có thể xử lý hữu hiệu Bào tử vi khuẩn không bị bất hoạt Enzyme chỉ bị bất hoạt một phần nên hầu hết các thực phẩm xử lý bằng xung điện cần được trữ lạnh để tăng thời gian bảo quản. Sự thay đổi bất lợi về hóa học có thể xảy ra nếu chất điện môi bị thủng và hiện tượng hóa điện không được quản lí. 9.Phương pháp hút chân không Ở phương pháp này, người ta đặt các sản phẩm thực phẩm trong những bao bì không thấm khí và hút không khí ở trong ra, tạo ra một môi trường chân không. Trong trường hợp này những quá trình oxi hoá thường xảy ra dưới tác dụng của không khí bị kìm hãm mạnh, lớp bề mặt của sản phẩm không bị khô, giữ được màu sắc và tính chất ban đầu của sản phẩm. Phương pháp này thường được dùng kết hợp với các phương pháp vật lý khác, chủ yếu là làm lạnh và làm lạnh đông. II PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC v Tác dụng Sử dụng các chất hóa học để ức chế tác nhân làm biến đổi các thành phần hóa học trong thực phẩm. Ức chế sự phát triển của vi sinh vật cũng như hệ enzym do chúng tiết ra. Cản trở quá trình tự biến đổi của thực phẩm. Các chất bảo quản tham gia vào quá trình bất hoạt các enzyme có trong thực phẩm (các enzyme này gây biến đổi các chất có trong thực phẩm trong quá trình bảo quản). v Yêu cầu Phải có tính kháng khuẩn, kháng nấm mốc và kháng nấm men mạnh và phải có tính chất chống oxy hoá xảy ra trong bảo quản và chế biến lương thực, thực phẩm. Không gây độc cho người và gia súc. Không làm thay đổi hay làm thay đổi rất ít tính chất hoá lý, cảm quan của thực phẩm. Không tạo ra những phản ứng phụ, những sản phẩm độc hại trong thực phẩm. Các chất bảo quản thường được sử dụng ở dạng hòa tan. 1 Hóa chất bảo quản thực phẩm 1.1 Chất tác động đến sự phát riển của vi sinh vật v Cơ chế sử dụng Các chất bảo quản làm thay đổi các yếu tố môi trường, ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Chất bảo quản tác động đến hệ thống protein cấu trúc, enzyme tham gia vào các quá trình trao đổi chất, tiêu diệt hay ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Một số chất thường dùng trong bảo quản thực phẩm SO2 Nitrit (NO2) Nitrat (NO3) Acid benzoic Acid sorbic Acid acetic Ethylpyrocarbonat CO2 Ÿ O3 Chất gia tăng áp suất thẩm thấu Kháng sinh được sản xuất theo phương pháp hóa học Ethanol H2O2 Hợp chất của halogen Chất tạo mùi ¯ SO2 (sulfurous dioxide) Khí SO2 ảnh hưởng đến các quá trình oxy hóa trong tế bào vi sinh vật, đồng thời cũng có tác dụng tương hỗ với các nhóm cacboxyl của các hợp chất đặc biệt có trong thành phần của chất nguyên sinh, làm thay đổi trạng thái lý, hóa học của chất nguyên sinh. Khí SO2 dùng trong bảo quản rau quả. Không dùng các hợp chất SO2 để bảo quản thịt, ngũ cốc, đậu đỗ, sữa. Dạng sử dụng: khí SO2, acid sulfurous (H2SO3), các loại muối như Natri bisulfite NaHSO3, Kali bisulfite KHSO3, Canxi bisulfile Ca(SO3)2, Natri sulfite Na2SO3, Kali sulfite K2SO3. SO2 có tác dụng bảo vệ ở nồng độ 0,1-0,2%. Ø Phương pháp sử dụng khí SO2 Phương pháp sulfite hoá ướt: cho trực tiếp khí SO2 hoặc dung dịch axit sulfurous (H2SO3) vào sản phẩm dạng lỏng: rau quả hoặc quả nghiền, nước quả. Phương pháp sulfite khô (xông khói sulfurous): Quả được đựng trong thùng hay trong hòm kín có chứa SO2, SO2 có thể lấy từ bình thép hoặc đốt lưu huỳnh. Phương pháp xông khói còn được dùng khi làm vệ sinh kho: NaNO3, KNO3 Nitrit được ứng dụng trong công nghiệp chế biến thịt. Mục đích: giữ màu đỏ cho thịt muối mặn, làm thuốc sát khuẩn trong bảo quản cá, thịt và các chế phẩm từ cá, thịt (cá, thịt muối hoặc ướp lạnh). Paté gan Xúc xích Jambon Ø Liều lượng sử dụng Nitrit: Không hạn chế 0 - 0,4 mg/kg thể trọng. Có điều kiện 0,4 - 0,8 mg/kg thể trọng. Dùng trộn lẫn với muối ăn để muối thịt thì tỉ lệ không được lớn hơn 0,6%. Không được dùng cho vào thức ăn của trẻ em. Nitrit có tác dụng chuyển hemoglobin thành methemoglobin, gây hiện tượng tím tái xám. Khi ăn phải thức ăn chứa nhiều nitrit có thể gây ngộ độc. ¯ Nitrat (NO3) Nitrit có tác dụng chuyển hemoglobin thành methemoglobin, gây hiện tượng tím tái xám. Khi ăn phải thức ăn chứa nhiều nitrit có thể gây ngộ độc NaNO3, KNO3 Sử dụng làm chất sát khuẩn và giữ màu cho thịt, các sản phẩm thịt, cá và phomát. Thử nghiệm ngắn ngày ở trâu bò, gia súc ăn cỏ khô (chứa 1,5% nitrat) bị chết do nitrat bị vi khuẩn đường ruột chuyển hoá thành nitrit. Liều lượng sử dụng cho người : Không hạn chế 0 - 5 mg/kg thể trọng Có điều kiện 5 - 10 mg/kg thể trọng Thịt muối Thịt hộp ¯ Acid benzoic, muối benzoat Ức chế mạnh nấm men và nấm mốc, có tác dụng yếu đối với vi khuẩn. Tác động lên màng tế bào nấm, ức chế quá trình hô hấp của tế bào, ức chế quá trình oxy hóa glucose và pyruvate, ức chế quá trình biến dưỡng các hợp chất đa lượng (N, P,…) của sinh vật. Một số loài vi sinh vật có thể sử dụng acid benzoic trong quá trình trao đổi chất hay có các cơ chế đặc hiệu (các bơm màng) loại bỏ các chất độc ra khỏi tế bào. Acid benzoic có thể tác động hệ hô hấp và hệ thần kinh trung ương, gây kích ứng mắt. Tác dụng bảo quản của Acid benzoic và Natri benzoat chỉ xảy ra ở môi trường acid, pH=2,5-3,5. Nồng độ acid benzoic sử dụng trong thực phẩm: 0,05-0,15%. Nồng độ benzoat trong sản phẩm có tác dụng bảo quản là 0,07-0,1%. Acid benzoic được sử dụng nhiều trong bảo quản trái cây và rau quả. Nếu sử dụng ở nồng độ cao sẽ làm thay đổi mùi vị sản phẩm, ảnh hưởng tới thận của người sử dụng. Dùng benzoic hoặc benzoat trong bảo quản sản phẩm có thể làm cho sản phẩm bị thâm đen, và dễ nhận biết dư vị, làm giảm chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm. Liều gây chết ở người: 500 mg/kg ¯ Acid sorbic (C5H7COOH) Dạng thường sử dụng làm chất bảo quản: acid sorbic, sorbate natri, sorbate calci, sorbate kali. Acid sorbic và kali sorbat có tác dụng ức chế nấm mốc và nấm men, ít có tác dụng với vi khuẩn. Acid sorbic ảnh hưởng tới protein trên màng tế bào nấm mốc, gây ảnh hướng đến quá trình vận chuyển các ion âm qua màng: làm chuyển đổi pH bên ngoài tế bào, thay đổi sự vận chuyển của các acid amin; làm giảm sinh tổng hợp protein và thay đổi sự tích lũy nucleotide trong tế bào. Acid sorbic ảnh hưởng tới hoạt tính của các enzyme nhất là enzyme dehydrogenase. Acid sorbic và kali sorbat không độc đối với cơ thể con người, dùng trong bảo quản thực phẩm không gây ra mùi vị lạ, không làm mất mùi tự nhiên. Sử dụng cho bảo quản sản phẩm làm nguyên liệu cho chế biến: bảo quản rau quả cho muối chua, sữa làm sữa chua. Dùng nhiều trong chế biến rau quả, rượu vang, sản xuất đồ hộp, chế biến sữa, bảo quản và chế biến cá, thịt, sản phẩm bánh mì, bảo quản nước mắm, nước chấm, cá ngâm dấm. Phối hợp acid sorbic hoặc sorbat với các chất bảo quản khác: Dùng acid sorbic với natri benzoat trong bảo quản nước quả Dùng acid sorbic cho sản phẩm ướp đường có thể giảm một nửa lượng đường để ướp. Trộn 0,1% - 0,2% acid sorbic (so với lượng muối) vào dung dịch muối để muối cá trước khi hun khói. ¯ Ester diethyl của acid pyrocarbonic Diệt nấm men, nấm mốc và vi khuẩn, kìm hãm hoạt động của enzyme. Ethylpyrocarbonat hoàn toàn không độc đối với người, khi tiếp xúc với nước sẽ phân hủy dần dần thành ethanol và CO2. Dùng trong bảo quản nước quả, quả tươi. Sử dụng ethylpyrocarbonat để thay thế phương pháp sulfite hoá trong bảo quản rượu nho và nước quả. Ethylpyrocarbonat ¯ Carbonic (CO2) Khí carbonic tác động tới quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, ức chế một vài quá trình biến dưỡng của vi sinh vật. Nấm mốc nhạy cảm hơn đối với khí carbonic, còn vi khuẩn thí ít nhạy cảm hơn. Nồng độ khí carbonic cao ức chế sự phát triển của những vi khuẩn hiếu khí và cả vi khuẩn yếm khí. Khí carbonic kìm hãm sự oxy hóa chất béo ngay cả ở những nồng độ nhỏ. ¯ Ozon (O3) Ozon có tính oxi hóa rất mạnh, tác động trực tiếp tới các chất sống gây biến đổi và bất hoạt các đại phân tử sinh học, gây rối loạn các hoạt động sống của vi sinh vật. Hiệu quả tác dụng của ozon sẽ được nâng cao khi hạ thấp nhiệt độ và tăng độ ẩm tương đối của không khí. Kết hợp bảo quản lạnh thực phẩm với việc ozon hóa không khí sẽ cho kết quả tốt hơn. ¯ Chất gia tăng áp suất thẩm thấu Sử dụng đường hay muối trong bảo quản thực phẩm làm gia tăng áp xuất thẩm thấu của môi trường, tạo áp suất thẩm thấu cao à nước trong tế bào thấm ra khỏi màng tế bào chất và gây ra hiện tượng co nguyên sinh; đồng thời tế bào vi sinh vật không thể hấp thu được các chất dinh dưỡng, làm ức chế hoạt động và sự phát triển của vi sinh vật. Sử dụng nồng độ muối từ 5-20% hoặc 30%, nồng độ đường 50-60%. Sản phẩm điển hình: mứt trái cây, thịt muối, cá muối. ¯ Acid acetic (Ngâm dấm) Acid acetic làm giảm pH của sản phẩm, làm cho quá trình trao đổi ion của vi sinh vật không thực hiện được. Sự thay đổi quá lớn của nồng độ ion trong và ngoài màng tế bào làm rối loạn các quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, ức chế sự phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm. Nồng độ acetic acid thường dùng: 1,7-2% (pH 2,3-2,5). Phương pháp ngâm dấm thường dùng acid acetic, acid citric, tartric. ¯ Kháng sinh được sản xuất theo phương pháp hóa học Trước năm 1960, kháng sinh được sử dụng rộng rãi trong bảo quản thực phẩm do những ưu điểm của kháng sinh: ức chế vi sinh vật một cách hiệu quả, dễ bị biến tính và phân huỷ ở nhiệt độ cao. Từ sau năm 1969 người ta thấy những tồn tại trong việc sử dụng kháng sinh làm chất bảo quản thực phẩm: Đối với các kháng sinh khó phân hủy, dư lượng trong thực phẩm sẽ ảnh hưởng tới sức khoẻ của người sử dụng. Làm thay đổi hệ vi khuẩn đường ruột và sự tổng hợp vitamin ở ruột. Sinh ra sự nhạy cảm đối với kháng sinh. Gây ra ngộ độc do các chất dạng chuyển hoá của kháng sinh. Có hiện tượng kháng kháng sinh của vi sinh vật (lờn thuốc) làm cho việc điều trị bệnh không hiệu quả. Các chất kháng sinh có tác dụng chủ yếu với vi khuẩn, tác động yếu đối với nấm mốc, nấm men. Làm ngưng tổng hợp thành tế bào vi khuẩn; phá vỡ tính thẩm thấu của màng tế bào. Ảnh hưởng tới quá trình tổng hợp protein của vi khuẩn. Ảnh hướng đối với acid nucleic. Các chất kháng sinh được phép dùng: biomixin (clotetraxyclin), teramixin, oreomixin,… ¯ Nguyên tắc sử dụng kháng sinh làm chất bảo quản thực phẩm: Chỉ sử dụng những kháng sinh nào không dùng cho chữa bệnh quan trọng, không gây hiện tượng kháng kháng sinh, không ảnh hưởng đến việc sử dụng những kháng sinh khác trong điều trị bệnh. Không sử dụng những kháng sinh gây hại cho sức khoẻ người tiêu dùng. Cần xác minh loại kháng sinh sử dụng không gây hại cho hệ vi sinh vật đường ruột. Khi sử dụng kháng sinh để bảo quản, phải đảm bảo không hạ thấp bất cứ chỉ tiêu vệ sinh nào khác. Ethanol Ở nồng độ cao, ethanol có tác dụng biến tính protein màng tế bào, làm chết vi sinh vật. Dùng để bảo quản các dạng bán chế phẩm. H2O2 Có khả năng oxy hóa mạnh. Ứng dụng trong bảo quản sữa, phomat, sản phẩm từ cá. Hợp chất của halogen Biến đổi protein, gây rối loạn các hoạt động sống của sinh vật, ức chế và tiêu diệt vi sinh vật. Sát trùng các dụng cụ đựng thực phẩm. Chất ức chế sự tự biến đổi của thực phẩm (Chất chống oxy hoá). Các chất chống oxy hóa có đặc tính dễ bị oxi hóa hơn so với các chất béo có trong thực phẩm. Sự oxi hóa các hợp chất chống oxi hóa sẽ làm giảm sự oxi hóa của các chất béo trong thực phẩm. Các chất chống oxy hóa có hai dạng như sau: Acid (hoặc muối hay ester của chúng) như acid citric, acid ascorbic,... Hợp chất phenol làm chậm khả năng oxy hóa chất béo và dầu có trong thực phẩm. v Yêu cầu đối với chất chống oxy hóa sử dụng trong bảo quản thực phẩm Không có độc tính. Có khả năng hoà tan, hoặc phân tán đồng đều trong khối thực phẩm. Tăng khả năng ổn định chất lượng sản phẩm khi hạn chế hay loại bỏ quá trình oxy hóa các chất dễ bị oxy hóa trong sản phẩm. Các giá trị dinh dưỡng cơ bản trong thực phẩm phải được bảo tồn. Bảo đảm các giá trị cảm quan về màu và mùi, trạng thái của dầu mỡ. Bảo đảm việc tiêu thụ thuận lợi khi sử dụng các chất chống oxy hóa. v Một số chất chống oxy hoá đã dùng và có triển vọng dùng ở nước ta: Acid ascorbic (vitamin C): bảo quản thịt đóng thùng; hoa quả đóng lọ, làm chất chống oxy hoá dầu mỡ Acid citric, acid limonic: bảo quản sản phẩm sữa, kẹo, nước giải khát α-tocopherol (vitamin E): là chất chống oxi hóa tự nhiên, có trong một số dầu mỡ tự nhiên như dầu đậu tương, dầu hạt bông, dầu mầm ngũ cốc. Trong kỹ thuật bảo quản, người ta dùng dung dịch pha trong dầu, không chứa ít hơn 31% tocopherol v Kết hợp giữa chất chống oxy hóa và các kỹ thuật bảo quản khác Ủ lạnh: bảo quản dầu tinh chế từ cây cải dầu với liều lượng 500 mg tocopherol/kg ở 400C trong 2-4 tuần. Nếu ủ dầu đó ở 100C, có thể bảo quản hơn 15 tháng. Nếu rút hết không khí hay bơm khí trơ vào bao gói thực phẩm có thể giảm 50% lượng chất chống oxy hóa. 2. Bảo quản thực phẩm bằng cách điều chỉnh pH v Tác dụng của việc điều chỉnh pH. Có rất nhiều bị ngừng hoạt động trong môi trường có nồng độ acid cao Tác dụng làm ngăn cản hoặc làm chết vi sinh vật, tác động lên hoạt tính enzym của vi sinh vật, và lên sự vân chuyển các chất dinh dưỡng qua màng tế bào cảu vi sinh vật. màng tế bào của vi sinh vật hoạt động chịu ảnh hưởng rất lớn từ H+ và OH-. Mỗi loài sinh vật có khoảng pH nhất định để phát triển và sinh sản. Ở pH này, các loài vi sinh vật có giới hạn pH phát triển cao và pH phát triển thấp.Ngoài ra còn có giá trị pH tối ưu, các vi sinh vật thực phẩm có giá rị pH tối ưu rất khác nhau. Chính vì thế, ởbất kỳ giá trị pH nào trong thực phẩm cũng tồn tại vi sinh vật hoặc là loại này, hoặc là loài khác. Vi sinh vật pH Vi sinh vật pH Aeromonas hydrophila Alicyclobacillus Acidocaldarinc Bacillus cereus Clostridium botulinum C.perfringens E.coli 0157-H7 Gluconobacter sp Lactobacillus brevis 6,0 2.0 4.9 4,6 5,0 4,5 3,6 3,16 L. plantarum L.lactic Listeria monocytogenes Plesiomonas shigelloides Pseudomonas fragi Salmonella sp Shewanella putre faciens Shigella flexneri Staphylococcus aureus V. parahaemolyticus 3,34 4,30 4,0 4,50 5,00 4,05 5,40 5,50 4,00 4,80 Nguồn James M.Jay ( 1997) Nhận biết được giá trị pH của nguyên liệu và thực phẩm, nhận biết khoản pH phát triển và pH tối ưu của vi sinh vật giúp ta thiết lập những biện pháp phòng. Sự nhiễm vi sinh vật có hại trong thực phẩm. Từ đó có những phương pháp chế biến thực phẩm hữu hiệu hơn. 3. Các phương pháp bảo quản 3.1 Sử dụng các acid hữu cơ chuỗi ngắn Acid hữu cơ chuỗi ngắn được sử dụng rộng rãi trong bảo quản thực phẩm. Chúng có 3 đặc điểm rất thuận lợi trong công việc trên là: có khả năng tan rất tốt, có mùi và không gây độc Tác động tiêu diêt hoặc ức chế vi sinh vật của những acid hữu cơ chuỗi ngắn là độ pH thấp của chúng Sben và Freese năm 1972 cho rằng các acid hữu cơ mạch ngắn tác động và làm thay đổi cấu trúc màng tế bào làm thay đổi quá trình trao đổi chất của tế bào. Trong đó sự vận chuyển acid amin chịu ảnh hưởng nhiều nhất. 3.2 Acid axetic và muối axetat Acid axetic và các muối của chúng được sử dụng rộng rãi như một chất tạo acid cho thực phẩm và gây ức chế vi sinh vật. Acid axetic không chỉ tác động tới sinh vật mà làm ảnh hưởng đến cả thực phẩm. Ở pH=6, Woolford (1975) cho thấy acid axetic ảnh hưởng đến Bacillus, Clostridium và vi khuẩn Gram(-) nhiều hơn là nấm men, nấm mốc, vi khuẩn lactic. Ở pH=5, lại thấy vi khuẩn Gram(+) chịu ảnh hưởng nhiều hơn vi khuẩn lactic, nấm men, nấm mốc. Brackett tìm thấy rằng acid axetic là loại acid hữu cơ tốt nhất chống lại Yersina enterocolitica. Ở pH chúng ức chế B. Cereus và Salmonella Ở pH=4,1 chúng ức chế Aspergillus niger Ở pH=3,9 chún ức chế Saccharomyces cerevisiae Ở pH=3,5 acid axetic có tác dụng rất tốt A.niger và Rhizopus nifricans, với nồng độ 0,8-1% chúng có khả năng ức chế S. Cerenvisiae var ellipsoideus và penicillium glocucum ¯ Liều lượng quy định sử dụng ở Mỹ như sau: Thịt bò nước 0,25% Phomai 0,8% Sản phẩm sữa 0,6% Các sản phẩm khác 0,15% 3.3 Acid lactic Acid lactic được sử dụng trong công nghệ thực phẩm như chất bảo quản và chất tạo mùi vị. Acid lactic có hoạt lực ức chế Bacillus coagulans trong dịch cà chua mạnh hơn 4 lần các loại acid hữu cơ khác như acid propionic, acid axetic, acid xitric (Rice và Pederson 1954) với liều lượng 6-8 micromet, ở pH=5,0 chúng có tác dụng ức chế vi khuẩn tạo bào tử nhưng lại tác dụng yếu đối với nấm men và nấm mốc. (Woolford 1975) Staphylococcous aureus bị ức chế từ 90-99% trong 12 giờ ở pH=4,9 và 4,6 ( Minor và Marth, 1970). 3.4 Acid propionic Acid propionic là một acid hữu cơ có 3 gố cacbon. Công thức hóa học của chúng như sau: CH3-CH2-COOH Acid propionic được sản xuất từ các vi khuẩn propionibacterium freudenreichii, A. Propionic ức chế sự phát triển của nấm mốc. Một số nấm men, vi khuẩn Gram(-) có thể bị ức chế. Ở pH=6 các propionat ức chế các vi khuẩn tạo bào tử Bacillus subtilis. Propionat và acid propionic 8-12% ức chế sự phát triển của nấm mốc. 3.5 Acid fumaric Ester của acid fumaric như monomethyl, dimethyl, ethyl với liều lượng 0,15%-0.2% dễ phát hiện, A. Fumaric và ester của chúng với liều lượng 0,125% ức chế vi khuẩn gây phồng hộp Clostridium bolulinum trong 56 ngày ở 300C. 3.6 Acid xitric Không sử dụng trực tiếp như chất chống khuẩn chúng chỉ có khả năng chống một số nấm mốc và vi khuẩn. Theo PEISS 1976 acid xitric với liều lượng 0,75% làm giảm sự phát triển của Aspergilus paraciticus và làm giảm khả năng sinh tổng hợp độc chất. Staphylococcus aureus bị ức chế 90-99% trong 12 giờ ở pH=4,7 và 4,5. 3.7 lên men chua Tác dụng bảo quản của kỹ thuật lên men chua là việc lên men sản xuất acid lactic bởi chủng Lactobacillus, nhưng cũng có một số thành phần khác được hình thành trong quá trình lên men và có tác dụng ngăn cản sự phát triển của một số vi sinh vật lên men lactic, gây bệnh và biến chất làm hư hỏng thực phẩm. 4. Sử dụng nồng độ thẩm thấu cao ( Osmotic concentration ) Trong điều kiện nồng độ thẩm thấu cao, sẽ giảm hoạt tính của nước trong thực phẩm và ngăn cản các chất dinh dưỡng từ môi trường qua màng tế bào vi sinh vật. Có hai biện pháp để tạo nồng độ thaamr thấu cao trong thực phẩm là: sử dụng môi trường có nồng độ muối và đường cao. Sử dụng dung dịch có nồng độ muối ăn hoặc ngoài 1 lượng muối ăn có thêm một ít nitrat, nitrit… để bảo quản thực phẩm. Cần chú ý muối ăn ít khi được dùng một mình để bảo quản thực phẩm, do có một số loại vi sinh vật gây bệnh như: Vibrio cholerae có thể sống rất nhiều ngày trong dung dịch muối nhạt. Có 3 phương pháp muối để bảo quản thực phẩm: Muối khô: trong đó thực phẩm sẽ hấp thụ lượng muối cao và nước muối luôn luôn chảy thoát ra ngoài. Muối ướt: trong đó muối và nước trong thực phẩm được hòa tan thành dung dich muối và bảo quản thực phẩm. Muối trong dung dịch đã có sẵn nồng độ muối thích hợp. Bảo quản thực phẩm bằng sử dụng nồng độ đường thích hợp, nồng độ đường trong dung dịch không thấp hơn 60%, có thể sử dụng đường kính hoặc đường bạch nha. Trong thị trường, kỹ thuật bảo quản vơi nồng độ đường thích hợp trong thực phẩm kết hợp với bảo quản trong bao gói kín và diệt khuẩn đã kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm được lâu hơn. III. PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN SINH HỌC 1. Phương pháp lên men (muối chua) Sử dụng các vi sinh vật lên men tạo ra acid làm thay đổi pH môi trường ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm và kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm.  Vi khuẩn sinh acid lactic (LAB) là một nhóm vi khuẩn đa dạng có sản phẩm trao đổi chất cuối cùng là acid lactic. Trong quá trình lên men các vi khuẩn này tiết ra acid lactic và acid acetic làm acid hóa môi trường góp phần kìm hãm và tiêu diệt vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm. Ngoài ra các vi khuẩn sinh lactic còn tiết ra các bacteriocin kháng khuẩn 2. Phương pháp sử dụng bacteriocin Bacteriocin là các protein có tính kháng một số gây hư hỏng và gây ngộ độc thực phẩm, nó được các vi sinh vật chủ yếu là nhóm vi khuẩn sinh lactic tiết ra. Bacteriocin lớp I có phổ kháng khuẩn khá rộng Bacteriocin lớp IIa lại có phổ kháng khuẩn hẹp Nisin là một bacteriocin được sinh ra bởi Lactococcus lactis và Streptococcus lactis. Nisin liên kết với anion phospholipid → di chuyển vào tế bào gây rối loạn quá trình trao đổi ion và làm chết vi sinh vật Lactococcus lactis Streptococcus lactis Nisin Nisin có tác dụng với một số vi khuẩn (Enterococcus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium botulinum..), nhưng không có tác dụng với nấm men, nấm mốc. L.monocytogenes Enterococcus S.aureus B.cereus C.botulinum Nisin bị phá hủy ở pH=8,0 nhiệt độ 37oC từ 15-30 phút Nó được dùng trong công nghiệp chế biến pho mát, bảo quản đồ hộp, nước ép quả đóng hộp, rau quả tươi… Liều dùng trong thực phẩm là 20 U.I/g thực phẩm 3. Phương pháp sử dụng enzyme Enzyme Nguồn gốc Cơ chế Lyzozyme Sữa động vật Xúc tác quá trình cắt đứt nối peptidoglycan trên vách tế bào vi khuẩn Lactose peroxidase Glucose peroxidase Sữa bò A.niger Xúc tác quá trình oxy hóa, giải phóng chất độc hay các sản phẩm làm bất hoạt vi khuẩn Glucose oxidase Penicillium, A.niger Xúc tác quá trình oxy hóa loại bỏ cơ chất hay chất dinh dưỡng Hydrolase Nhiều nguồn khác nhau Xúc tác quá trình thủy phân polysaccharide ngoại bào D. PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN MỘT SỐ LOẠI THỰC PHẨM I. PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN THỊT 1. Phương pháp bảo quản lạnh Là phương pháp tốt nhất để ngăn ngừa hoặc làm chậm lại sự hư hỏng của sản phẩm và duy trì đầy đủ tính chất tự nhiên ban đầu của thịt. Thường sử dụng 2 phương pháp xử lý lạnh sau: Phương pháp làm lạnh thịt: Là quá trình hạ thấp nhiệt độ của thịt xuống nhưng nhiệt độ đó lớn hơn nhiệt độ đóng băng dịch mô. Nhiệt độ làm lạnh thường là 0- 4oC. Phương pháp lạnh đông thịt: Là quá trình hạ thấp nhiệt độ của thịt xuống thấp hơn nhiệt độ đóng băng của dịch mô. Nhiệt độ tốt nhất để làm lạnh đông thịt bò từ -15 - -200C. Phương pháp lạnh đông thường ít được sử dụng vì làm giảm chất lượng thực phẩm, không hiệu quả kinh tế. Khi bảo quản lạnh trong thịt diễn ra các biến đổi vật lý và hóa học của mô cơ cũng như các quá trình vi sinh vật. Thịt trở nên chắc, mùi vị phát triển qua giai đoạn chín tới. Màu sắc thịt tiếp tuc biến đổi do sự oxy hóa hemoglobin và mioglobin. Bảo quản lạnh đông sẽ diễn ra sự biến đổi hóa học ở mô mỡ gây ra hiện tượng ôi thịt do sự thủy phân và oxy hóa chất béo. Để kéo dài thời gian bảo quản thịt lạnh, có thể phối hợp với các biện pháp khác như: dùng khí carbonic, khí ozon, tia tử ngoại và các chất kháng sinh. 2. Phương pháp ướp muối Uớp muố thịt để bảo quản là phương pháp bảo quản cổ truyền được sử dụng nhiều trong dân gian. Có thể ướp tư vài ngày đến vài tuần hoặc chỉ ướp trong vài giờ. Có thể ướp muối khô hoặc muối ướt hoặc phối hợp cả 2 cách. Có thể kết hợp ướp muối với bảo quản lạnh để kéo dài thời gian bảo quản. Nguyên liệu dùng để ướp muối là NaCl, các chất phụ gia, các chất gia vị như hồi, quế, gừng, tỏi … Tác dụng của muối ăn là làm cho thịt mặn, nâng cao tính chất bền vững của sản phẩm khi bảo quản tạo áp suất thẩm thấu và giảm độ ẩm của sản phẩm, giảm tỷ lệ oxy hòa tan trong môi trường làm ức chế các vi sinh vật hiếu khí. Trong quá trình ướp muối thường xảy ra một số hiện tượng làm giảm chất lượng sản phẩm như sự mất nước và mất một số thành phần protid tan trong thịt. Thịt nạn thường ngấm muối nhanh hơn thịt mỡ. 3. Phương pháp xông khói Xông khói thịt có thể tiến hành ở các khoảng nhiệt độ: từ 18-200C gọi là xông khói lạnh, từ 35-500C gọi là xông khói ấm, từ 70-1200C goị là xông khói nóng. Các chế độ nhiệt của quá trình xông khói có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm do nhiều biến đổ sâu sắc trong thịt. Tác dụng bảo quản của khối chủ yếu là do các hợp chất phenol. Nó được hấp thu chọn lọc và thấm sâu vào thịt. Mô mỡ hấp thu nhiều hơn mô cơ. ức chế và tieu diệt vi khuẩn làm hỏng thịt, chống oxy hóa thành phần chất béo không no trong thịt, cải thiện mùi,vị, màu sắc của thịt. II. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN TRỨNG 1.Bảo quản lạnh Nguyên tắc: hạ nhiệt độ bảo quản xuống gần điểm đóng băng của trứng, nhiệt độ bảo quản từ 0-20C. 2.Bảo quản trong nước vôi Nguyên tắc: Cho trứng vào ngập dung dịch Ca(OH)2 nhằm ngăn cách trứng với môi trường xung quanh, ngăn ngừa sự xâm nhập của sinh vật vào trứng. 3.Bảo quản trong lớp màng bảo vệ Màng silicate: Là loại màng được tạo thành bởi dung dịch thủy tinh lỏng trong suốt. Màng paraffin: Có thể dùng Paraffin hay hỗn hợp Paraffin + nhựa thông + Trichloetylen. 4.Bảo quản trong môi trường khí trơ Đây là phương pháp tích cực mà các nước tiên tiến thường dùng. Các chất hữu cơ thường dùng CO2, N2 hoặc hỗn hợp của chúng. 5.Bảo quản bằng sự lên nhiệt Trong điều kiện không có thiết bị lạnh thì có thể dùng phương pháp này để bảo quản trứng. Cách làm là nhúng trứng vào nước nóng, tùy nhiệt độ nước mà nhúng trong thời gian khác nhau. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN CÁ 1.Bảo quản bằng muối ăn Đây là phương pháp bảo quản truyền thống có từ xa xưa trong lịch sử phát triển loài người. Muối cá nhằm mục đích kéo dài thời gian bảo quản đồng thời cũng để tăng hương vị của cá. Hiện nay muối cá vẫn chiếm một vị trí quan trọng trong ngành chế biến thủy sản ở nước ta. Đây là phương pháp có hiệu quả tốt, dễ áp dụng bảo quản kịp thới một khối lượng cá lớn vào mùa khai thác. Tác dụng của muối ăn: Kìm hãm sự tự phân của enzyme và vi khuẩn, nồng độ muối lớn gây nên tác dụng thẩm thấu lớn có thể làm vỡ màng tế bào của vi khuẩn, làm thoát nước ra ngoài, vì thế vi khuẩn khó phát triển, nồng độ muối thông thường lớn hơn 10%. 2.Sấy khô Nguyên liệu cá tươi sống chứa nhiều nước là điều kiện thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vât. Nếu giảm hàm lượng nước trong sản phẩm sẽ làm giảm sự phát triển của vi sinh vật. Phương pháp làm giảm lượng nước trong thực phẩm gọi là phương pháp làm khô. Dựa vào tính chất của sản phẩm mà ta có 3 loại khô: khô sống, khô chín và khô mặn. 3.Xông khói Nhằm phát triển mùi cho sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và tạo ra dạng sản phẩm mới. Một trong những mục đích chính của quá trình xông khói là tiêu diệt các vi sinh vật trên bề mặt. Ngoài ra xông khói còn làm giảm độ ẩm của sản phẩm, ức chế hoạt