Đề tài Tổng quan tài liệu về quá trình chế biến tối thiểu thực phẩm

TOÅNG QUAN TAØI LIEÄU VEÀ QUAÙ TRÌNH CHEÁ BIEÁN TOÁI THIEÅU THÖÏC PHAÅM GVHD: Thaày Laïi Quoác Ñaït SVTH : Voõ Thò Thu Haèng Khaùi nieäm veà cheá bieán toái thieåu Theo Manvell (1996), “cheá bieán toái thieåu” töùc laø taùc ñoäng ít nhaát vaøo thöïc phaåm ñeå toái thieåu hoaù nhöõng aûnh höôûng baát lôïi tôùi chaát löôïng cuûa thöïc phaåm. Theo Fellow (2000), quaù trình cheá bieán toái thieåu laø quaù trình söû duïng caùc kyõ thuaät baûo quaûn nhaèm keùo daøi thôøi gian baûo quaûn ñoàng thôøi giöõ laïi giaù trò caûm quan vaø giaù trò dinh döôõng ban ñaàu cho saûn phaåm. Ñaùp öùng nhu caàu cuûa ngöôøi tieâu duøng An toaøn cho söùc khoeû Giaù trò dinh döôõng cao Giöõ ñöôïc traïng thaùi töôi ban ñaàu Giaù trò caûm quan cao Tieän lôïi Ít/khoâng söû duïng hoùa chaát baûo quaûn ñoäc haïi Saûn phaåm thöïc phaåm cheá bieán toái thieåu Salad ñu ñuû Traùi ñu ñuû töôi Traùi thôm Thôm fresh-cut Nöôùc eùp thôm Saûn phaåm traùi caây fresh-cut Saûn phaåm nöôùc eùp traùi caây, puree traùi caây Saûn phaåm rau quaû ngaâm taåm Döa chuoät bao töû vaø ôùt ngaâm daám Naám môõ ngaâm nöôùc muoái Ngoâ bao töû ngaâm nöôùc muoái Thòt caù cheá bieán toái thieåu Saûn phaåm söõa cheá bieán toái thieåu Söõa thanh truøng Söõa tieät truøng Ñeå giöõ ñöôïc giaù trò caûm quan, giaù trò dinh döôõng cuûa saûn phaåm cheá bieán toái thieåu, nhaèm ñaùp öùng nhu caàu cuûa ngöôøi tieâu duøng, vaán ñeà ñaët ra laø: “Phaûi söû duïng nhöõng kyõ thuaät naøo trong quaù trình cheá bieán toái thieåu?” Caùc kyõ thuaät cheá bieán toái thieåu Ñöôïc chia laøm 3 loaïi: Loaïi 1: Kyõ thuaät söû duïng nhieät: thanh truøng, tieät truøng, laïnh ñoâng, saáy… ñang ñöôïc toái öu hoaù ñeå aûnh höôûng ít nhaát tôùi chaát löôïng thöïc phaåm Loaïi 2: Kyõ thuaät khoâng söû duïng nhieät, ñaây laø nhöõng kyõ thuaät môùi, xöû lyù thöïc phaåm nheï nhaøng: kyõ thuaät chieáu xaï, kyõ thuaät aùp suaát cao, kyõ thuaät xung ñieän töø, kyõ thuaät ñoùng goùi trong khí quyeån ñieàu chænh (MAP), söû duïng chaát baûo quaûn coù nguoàn goác töï nhieân. Loaïi 3: Kyõ thuaät “Hurdle”: laø söï keát hôïp caùc kyõ thuaät baûo quaûn khaùc nhau I. Kyõ thuaät söû duïng nhieät Kyõ thuaät tieät truøng Ultra high temperature (UHT) hieän nay laø nhöõng kyõ thuaät söû duïng nhieät môùi, nhieàu tieàm naêng vaø ñang ñöôïc söû duïng ñeå cheá bieán toái thieåu thöïc phaåm. Kyõ thuaät tieät truøng UHT Kyõ thuaät UHT (ultra high temperature hoaëc ultra heat treament) laø moät kyõ thuaät baûo quaûn thöïc phaåm baèng caùch tieät truøng thöïc phaåm ngoaøi bao bì, ôû nhieät ñoä raát cao (125-145oC) trong thôøi gian ngaén côõ vaøi giaây Nhieät ñoä tieät truøng cao (>100oC) neân tieâu dieät ñöôïc hoaøn toaøn caùc vi sinh vaät, baøo töû, voâ hoaït caùc enzym coù trong thöïc phaåm. Thôøi gian tieät truøng ngaén neân haïn cheá ñöôïc nhöõng bieán ñoåi khoâng mong muoán … Saûn phaåm giöõ ñöôïc ñoä töôi, giaù trò caûm quan vaø dinh döôõng gioáng nhö ban ñaàu. Yeáu toá aûnh höôûng tôùi hieäu quaû tieät truøng Heä vi sinh vaät trong thöïc phaåm Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa thöïc phaåm Tính chaát vaät lyù cuûa thöïc phaåm Thieát bò tieät truøng UHT Thieát bò gia nhieät tröïc tieáp: Thieát bò phun hôi Thieát bò troän hôi Thieát bò tieät truøng UHT Thieát bò gia nhieät giaùn tieáp TB daïng baûn moûng TB daïng oáng loàng oáng TB daïng oáng coù boä phaän khuaáy troän cô hoïc ÖÙng duïng Kyõ thuaät UHT söû duïng ñeå tieät truøng caùc saûn phaåm daïng loûng nhö söõa, nöôùc eùp traùi caây nhaèm tieâu dieät vi sinh vaät, voâ hoaït enzyme maø khoâng aûnh höôûng tôùi giaù trò dinh döôõng vaø caûm quan cuûa saûn phaåm Ví duï: söõa töôi ñöôïc tieät truøng UHT ôû 135oC, thôøi gian 3s. Saûn phaåm söõa tieät truøng UHT coù theå baûo quaûn trong 6 thaùng maø khoâng caàn giöõ laïnh. Kyõ thuaät khoâng söû duïng nhieät Ñaây laø nhöõng kyõ thuaät baûo quaûn môùi, coù taùc duïng öùc cheá hay tieâu dieät vi sinh vaät, voâ hoaït enzyme vaø haïn cheá nhöõng thay ñoåi trong thöïc phaåm khi so vôùi caùc kyõ thuaät söû duïng nhieät. Giuùp keùo daøi thôøi gian baûo quaûn vaø giöõ ñöôïc giaù trò caûm quan, giaù trò dinh döôõng ban ñaàu cuûa thöïc phaåm. II. Kyõ thuaät khoâng söû duïng nhieät Moät soá kyõ thuaät khoâng söû duïng nhieät: Kyõ thuaät aùp suaát cao (High pressure) Kyõ thuaät chieáu xaï (Irradiation) Kyõ thuaät ñoùng goùi trong khí quyeån ñieàu chænh (MAP) Kyõ thuaät xung ñieän tröôøng (pulsed electric fields) Kyõ thuaät xung aùnh saùng traéng (pulsed white light) Kyõ thuaät sieâu aâm (ultrasound) II.1 Kyõ thuaät aùp suaát cao Söû duïng aùp suaát cao taùc ñoäng vaøo thöïc phaåm nhaèm tieâu dieät heä vi sinh vaät, baøo töû (neáu keát hôïp vôùi nhieät ñoä cao), voâ hoaït enzyme trong thöïc phaåm. Cô cheá taùc duïng: Gaây bieán tính protein cuûa teá baøo sinh döôõng vaø enzyme Laøm thay ñoåi caáu truùc maøng teá baøo, gaây söï roái loaïn trao ñoåi chaát trong vaø ngoaøi teá baøo. Laøm bieán ñoåi caáu truùc vaät chaát di truyeàn (RNA, DNA, ribosome…) gaây caûn trôû quùa trình toång hôïp protein, sao cheùp vaät chaát di truyeàn cuûa teá baøo vi sinh vaät Yeáu toá aûnh höôûng: Soá löôïng vi sinh vaät ban ñaàu Thaønh phaàn vi sinh vaät Loaïi enzyme Thôøi gian xöû lyù Nhieät ñoä xöû lyù pH cuûa thöïc phaåm Söï tham gia cuûa chaát choáng vi sinh vaät Thieát bò aùp suaát cao Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa thieát bò: Thieát bò aùp suaát cao cuûa Nhaät Baûn ÖÙng duïng Ví duï: Daây chuyeàn saûn xuaát nöôùc eùp traùi caây söû duïng kyõ thuaät aùp suaát cao Aûnh höôûng tôùi chaát löôïng thöïc phaåm Saûn phaåm rau quaû xöû lyù baèng aùp suaát cao: Giaù trò caûm quan: Maøu saéc, muøi vò: thay ñoåi khoâng ñaùng keå, phuï thuoäc vaøo loaïi thöïc phaåm, nhieät ñoä, aùp suaát xöû lyù vaø bieán ñoåi daàn trong suoát thôøi gian baûo quaûn Caáu truùc: Meàm hôn khi xöû lyù ôû p > 350MPa. Giaù trò dinh döôõng: toån thaát khoâng ñaùng keå. Saûn phaåm thòt caù xöû lyù baèng aùp suaát cao: Giaù trò caûm quan: Maøu saéc bò thay ñoåi Muøi vò: khoâng thay ñoåi ñaùng keå Caáu truùc: thòt meàm hôn, ruùt ngaén thôøi gian cheá bieán Giaù trò dinh döôõng: khoâng thay ñoåi ñaùng keå Aùp suaát cao coù khaû naêng taêng tính taïo gel vaø tính nhuõ hoaù cuûa thòt caù, haïn cheá söû duïng caùc hoaù chaát baûo quaûn nhö nitride, photphate Tuy nhieân, aùp suaát cao thuùc ñaåy quaù trình oxi hoaù xaûy ra trong thòt caù II.2 Kyõ thuaät chieáu xaï (Irradiation) Chieáu xaï laø quaù trình chieáu caùc tia böùc xaï mang naêng löôïng, coù baûn chaát laø soùng ñieän töø vaøo vaät caàn ñöôïc xöû lyù nhö thöïc phaåm. Caùc tia böùc xaï thöôøng ñöôïc söû duïng trong cheá bieán toái thieåu thöïc phaåm laø: tia X, tia , tia . Ñaây laø nhöõng tia böùc xaï coù böôùc soùng ngaén, mang naêng löôïng cao, coù khaû naêng xuyeân saâu vaø dieät khuaån Cô cheá taùc duïng leân vi sinh vaät: Gaây ion hoaù vaät chaát trong moâi tröôøng (ví duï: H2O) ñeå taïo ra caùc ion, caùc goác töï do khoâng beàn taùc ñoäng vaøo caùc hôïp chaát nhö protein, lipid, carbonhydrate, vitamin…cuûa teá baøo vi sinh vaät, gaây bieán ñoåi chuùng laøm thay ñoåi caáu truùc cuûa DNA, RNA, aûnh höôûng tôùi quaù trình taêng tröôûng vaø phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. Yeáu toá aûnh höôûng Loaïi vi sinh vaät: A: Pseudomonas spp. B: Salmonella spp. C: Bacillus cereus D: Deinococcus radiodurans E: Moät soá virus thoâng duïng Yeáu toá aûnh höôûng Pha phaùt trieån cuûa teá baøo vi sinh vaät Thaønh phaàn thöïc phaåm Loaïi tia böùc xaï Lieàu löôïng chieáu xaï (kGy) Thieát bò:Phaân loaïi theo nguoàn böùc xaï 1.Tia : ñoàng vò Co60 (1.17 MeV & 1.33 MeV), Cs137 (0.662 MeV). Coù khaû naêng xuyeân saâu toát neân duøng chieáu xaï beà saâu thöïc phaåm 2. Doøng ñieän töû ñöôïc gia toác: coù khaû naêng xuyeân saâu keùm hôn tia . Doøng naøy ñöôïc taïo ra töø maùy gia toác electron 1: cöïc aâm, 2: cöïc döông, 3: nam chaâm ñieän, 4: oáng cathode (CRT) Maùy gia toác electron Saûn phaåm thöïc phaåm ñaõ qua xöû lyù baèng chieáu xaï ñeàu ñöôïc daùn nhaõn caûnh baùo ngöôøi tieâu duøng coù logo: Aûnh höôûng tôùi chaát löôïng thöïc phaåm Bieán ñoåi caûm quan: Maøu saéc, muøi vò, caáu truùc ban ñaàu haàu nhö khoâng thay ñoåi. Neáu chieáu xaï vôùi lieàu löôïng cao, thòt caù coù theå bò thay ñoåi muøi do phaûn öùng oxi hoaù lipid Ví duï: So saùnh caùc phöông phaùp xöû lyù daâu taây. Bieán ñoåi dinh döôõng: Haøm löôïng protein, lipid, carbonhydrate haàu nhö khoâng bieán ñoåi qua chieáu xaï Vitamin: bò toån thaát, ñaëc bieät laø caùc vitamin nhoùm B raát nhaïy vôùi kích thích ñieän töø. Moät soá vitamin nhö vitamin D, vitamin B12 laïi taêng haøm löôïng sau chieáu xaï, do söï chuyeån hoaù cuûa caùc tieàn vitamin II.3 Kyõ thuaät MAP (modified atmosphere packaging) Kyõ thuaät MAP laø kyõ thuaät bao goùi duøng ñeå baûo quaûn thöïc phaåm. Nguyeân taéc: Thay ñoåi thaønh phaàn khí quyeån bao quanh thöïc phaåm vaø bao goùi thöïc phaåm trong bao bì coù tính ngaên thaám khí choïn loïc. Muïc ñích: Giaûm toác ñoä hoâ haáp cuûa thöïc phaåm ÖÙc cheá quaù trình chín cuûa rau quaû Haïn cheá söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät ÖÙc cheá hoaït tính cuûa enzyme Do vaäy, keùo daøi thôøi gian baûo quaûn, giöõ ñöôïc traïng thaùi töôi ban ñaàu cuûa thöïc phaåm. Caùc khí söû duïng trong kyõ thuaät MAP Khí O2 Khí CO2 Khí N2 Ngoaøi ra coù theå söû duïng khí CO, khí trô (He, Ar, Xe vaø Ne ) Trong kyõ thuaät MAP, thöôøng söû duïng hoãn hôïp caùc khí treân. Moãi loaïi thöïc phaåm ñoøi hoûi moät coâng thöùc hoãn hôïp khí khaùc nhau. Cô cheá taùc duïng: Khí O2: öùc cheá söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät kò khí theo cô cheá saûn sinh ra caùc goác töï do superoxide seõ phaù huyû caáu truùc protein, carbonhydrate, oxi hoaù lipid cuûa maøng teá baøo vi sinh vaät. Khí CO2: Laøm giaûm pH cuûa moâi tröôøng noäi baøo, öùc cheá hoaït tính cuûa enzyme, gaây roái loaïn quaù trình trao ñoåi chaát qua maøng teá baøo vi sinh vaät. Khí N2: Duøng laøm chaát khí ñoän, coù taùc duïng öùc cheá söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät hieáu khí. Yeáu toá aûnh höôûng Chaát löôïng ban ñaàu cuûa thöïc phaåm Haøm löôïng chaát beùo trong thöïc phaåm Thaønh phaàn vi sinh vaät Thaønh phaàn hoãn hôïp khí quyeån ñieàu chænh Vaät lieäu laøm bao bì Nhieät ñoä baûo quaûn Thieát bò bao goùi MAP Duøng buoàng huùt chaân khoâng (Aùp duïng treân quy moâ nhoû) Bao goùi thöïc phaåm trong khay (Aùp duïng trong coâng nghieäp) ÖÙng duïng Kyõ thuaät MAP duøng ñeå bao goùi thöïc phaåm cheá bieán toái thieåu nhö nhö thòt, caù töôi, rau quaû fresh-cut. Thòt caù: coù 2 phöông phaùp phoå bieán ñeå baûo quaûn thòt baèng kyõ thuaät MAP laø: Baûo quaûn thòt baèng kyõ thuaät MAP coù noàng ñoä O2 cao: Öu ñieåm: giöõ ñöôïc maøu ñoû töôi cuûa thòt, öùc cheá söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät kò khí Nhöôïc ñieåm: taïo ñieàu kieän cho vi sinh vaät hieáu khí hoaït ñoäng, thuùc ñaåy phaûn öùng oxi hoaù chaát beùo sinh muøi vò khoù chòu Thaønh phaàn hoãn hôïp khí thích hôïp goàm 20-30% CO2 vaø 70-80%O2. Baûo quaûn thòt trong chaân khoâng: Öu ñieåm: öùc cheá söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät hieáu khí Ñieàu khieån quaù trình ñôn giaûn Nhöôïc ñieåm: coù theå phaùt sinh muøi vò khoù chòu do leân men kò khí Khoâng giöõ ñöôïc maøu ñoû töôi cuûa thòt Rau quaû: Coù 2 phöông phaùp baûo quaûn baèng kyõ thuaät MAP laø: Bao goùi baèng kyõ thuaät MAP coù noàng ñoä O2 thaáp Öu ñieåm: Giaûm toác ñoä hoâ haáp hieáu khí cuûa rau quaû, do ñoù giaûm toån thaát khoái löôïng, chaát dinh döôõng ÖÙc cheá söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät hieáu khí Kìm haõm quaù trình chín cuûa rau quaû Nhöôïc ñieåm: Noàng ñoä O2 thaáp taïo ñieàu kieän cho vi sinh vaät kò khí phaùt trieån, leân men kò khí gaây hö hoûng rau quaû Noàng ñoä O2 thaáp nhaát neân khoaûng 2%, CO2 cao nhaát laø 20% laø coù theå öùc cheá ñöôïc vi sinh vaät maø laïi khoâng aûnh höôûng nhieàu ñeán chaát löôïng rau quaû. Baûo quaûn baèng kyõ thuaät MAP coù noàng ñoä O2 cao Öu ñieåm: ÖÙc cheá söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät, ñaëc bieät laø VSV kò khí vaø kìm haõm quaù trình leân men kò khí Keùo daøi thôøi gian baûo quaûn saûn phaåm hôn so vôùi pp noàng ñoä O2 thaáp Baûo quaûn baèng kyõ thuaät MAP coù noàng ñoä O2 cao Noàng ñoä O2 cao öùc cheá söï hoaù naâu cuûa rau quaû, ñaëc bieät laø ñoái vôùi rau quaû fresh-cut theo cô cheá: Baûo quaûn baèng kyõ thuaät MAP coù noàng ñoä O2 cao Nhöôïc ñieåm: Noàng ñoä O2 cao khoâng ngaën chaën ñöôïc caùc loaøi : Pseudomonas fragi, Bacillus cereus, Lactobacillus sake, Yersinia enterotolitica vaø Listeria monocytogenes Thöôøng söû duïng thaønh phaàn hoãn hôïp khí vôùi noàng ñoä 20% CO2 vaø 80% O2 III Kyõ thuaät “Hurdle” Ñaây laø söï keát hôïp cuûa caùc kyõ thuaät baûo quaûn khaùc nhau nhaèm ñaït ñöôïc hieäu quaû cao trong cheá bieán toái thieåu Nguyeân taéc: Döïa treân söï töông taùc phöùc taïp cuûa caùc yeáu toá nhö to, pH, aw, p… nhaèm taùc ñoäng hieäu quaû leân vi sinh vaät vaø enzyme III Kyõ thuaät “Hurdle” Ñaõ vaø ñang coù raát nhieàu nghieân cöùu vaø thöû nghieäm ñeå toái öu hoùa vieäc söû duïng keát hôïp caùc kyõ thuaät baûo quaûn trong quaù trình cheá bieán toái thieåu. Trong töông lai, höùa heïn coù theå seõ taïo ra böôùc ñoät phaù treân quy moâ lôùn veà maët thöông maïi cuûa vieäc aùp duïng nhöõng kyõ thuaät naøy. CAÙM ÔN THAÀY COÂ VAØ CAÙC BAÏN ÑAÕ THEO DOÕI