đồ án kĩ thuật công nghệ trong chế biến thịt

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG CHẾ BIẾN THỊT 2021 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ THỊT 2 1 1 Khái niệm nguyên liệu thịt 2 1 2 Cấu trúc của thịt 2 1 2 1 Cấu tạo mô c.

TỔNG QUAN VỀ THỊT

Khái niệm nguyên liệu thịt

Thịt đã trở thành nguồn nguyên liệu quan trọng từ rất lâu, bắt đầu từ việc con người săn bắt động vật để lấy thịt tươi Ngày nay, thịt được chế biến thành nhiều sản phẩm phong phú và đa dạng Với giá trị dinh dưỡng cao, thịt được xếp vào nhóm thực phẩm hàng đầu, cung cấp các axit amin thiết yếu, sắt, vitamin B cùng nhiều chất dinh dưỡng và khoáng chất khác.

Thịt được định nghĩa khác nhau ở từng quốc gia nhằm kiểm soát thành phần của các sản phẩm từ thịt Thực phẩm từ các bộ phận của động vật được gọi chung là thịt, trong khi các sản phẩm động vật khác như sữa và trứng không được xem là thịt Định nghĩa về thịt có thể thay đổi tùy thuộc vào từng tổ chức Theo Hiệp hội Khoa học thịt Hoa Kỳ (AMSA), có những tiêu chí cụ thể để xác định thịt.

Thịt là phần cơ xương và các mô liên quan từ động vật có vú, gia cầm, bò sát, lưỡng cư và thủy sinh, thường được khai thác để phục vụ con người Ngoài ra, nội tạng ăn được, bao gồm các cơ quan và mô không xương, cũng được xem là thịt.

Mặc dù xương không được xem là thịt, nhưng khi kết hợp với các phần thịt có xương như bít tết hoặc thịt sườn, chúng được coi là thịt Định nghĩa về thịt bao gồm cả động vật sống trên cạn và động vật thủy sinh được sử dụng cho con người Tuy nhiên, AMSA không công nhận các sản phẩm protein tương tự từ thực vật, nấm và vi khuẩn là thịt.

Cấu trúc của thịt

Thịt được phân loại thành các loại mô như mô cơ, mô liên kết, mô xương, mô mỡ và mô máu, tùy thuộc vào vai trò chức năng và thành phần hóa học Trong số đó, mô cơ là loại chính trong chế biến thịt, chiếm tỉ lệ cao nhất và chứa protein hoàn thiện, có giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao, đồng thời có khả năng chế biến thành nhiều sản phẩm khác nhau.

Mô cơ chiếm 35% trọng lượng cơ thể của động vật và được phân thành ba loại: mô cơ vân ngang, mô cơ trơn và mô cơ tim Trong đó, mô cơ vân ngang chiếm tỷ lệ lớn và đảm bảo các cử động theo ý muốn, đồng thời là loại mô có giá trị thực phẩm cao nhất.

Mô cơ bao gồm mô cơ trơn và mô cơ tim, cả hai đều co giãn không tùy ý và chiếm tỷ lệ nhỏ trong cơ thể Mô cơ được cấu tạo từ các tế bào sợi cơ và chất gian bào, với đường kính sợi cơ dao động từ 10 đến 100 micromet và chiều dài khoảng.

Sợi cơ dài 12 cm được cấu tạo từ ba phần chính: màng cơ, chất cơ và nhân Chất cơ không đồng nhất, chứa nhiều phần đặc song song với trục, được gọi là tơ cơ Các nhóm sợi cơ kết hợp lại thành bó cơ, và nhiều bó cơ liên kết với nhau tạo thành bắp cơ.

Hình 1.1 Cấu trúc một bắp cơ [6]

Mô cơ có màu đỏ thẫm hoặc đỏ nhạt, với sự khác biệt rõ rệt giữa động vật già và non Mô cơ của động vật già hoặc lao động nhiều thường thô và rắn, có màu sắc đậm hơn so với động vật non hoặc động vật nuôi lấy thịt Sự phát triển bắp cơ ở gia súc vỗ béo vượt trội hơn so với gia súc không vỗ béo, trong khi ở gia súc non thì phát triển hơn so với gia súc già, và con đực phát triển mạnh hơn con cái.

Mô cơ chứa nhiều khoáng chất quan trọng như canxi (Ca), magiê (Mg), photpho (P), natri (Na), kali (K), lưu huỳnh (S) và clo (Cl), ảnh hưởng đến tính chất bên trong của mô như khả năng tan và độ ngậm nước Một số khoáng chất còn đóng vai trò kích hoạt hoặc ức chế hoạt động của enzyme.

Mô cơ giải phẫu tốt chứa 72 – 75% nước, 18,5 – 22% protein, 2 – 4% lipid, 2,0 – 2,8% chất trích ly chứa nitơ (trong đó 0,3 – 0,8% là glicogen), 1,0 – 1,4% chất khoáng.

Mô cơ là nơi tập trung của các protein hoàn thiện, các vitamin và chất trích ly phi nitơ.

Protein đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc mô cơ, trong đó myosin chiếm khoảng 40% tổng lượng protein Myosin không chỉ tham gia vào cấu tạo tế bào mà còn là thành phần chính của enzym adenozin triphosphatase, enzym này xúc tác quá trình phân hủy ATP để giải phóng năng lượng cần thiết cho hoạt động của cơ.

Sau myosin, actin là loại protein chiếm 15% tổng số protein trong mô cơ, tồn tại dưới hai dạng: G-actin (dạng hình cầu) và F-actin (dạng sợi kéo dài) F-actin là sản phẩm hình sợi được hình thành từ G-actin thông qua sự ảnh hưởng của ion Kali Sự kết hợp giữa actin và myosin tạo thành actomyosin, chất này có vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến chất lượng cơ, đặc biệt là làm giảm khả năng tan của cơ.

Protein mô cơ còn chứa các thành phần: Myoglobin tan trong nước có vai trò vận màng cơ

Sợi cơMàng bao bó cơ chuyển oxy đến các tế bào mô, Collagen và Elastin tạo thành màng cơ, Nucleoprotein là thành phần tạo nên nhân tế bào.

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc sợi cơ [5]

Mô liên kết là loại mô phân bố rộng rãi trong cơ thể, có vai trò quan trọng trong việc liên kết các bộ phận, tham gia vào quá trình trao đổi chất và bảo vệ cơ thể Nội mạc cơ, ngoại mạc cơ, gân, dây gân và kiến mạc đều được cấu tạo từ mô liên kết, giúp gắn thịt với xương Các dây chằng, cũng là mô liên kết, liên kết các xương với nhau để tạo thành khớp Ngoài ra, màng xương và màng sụn bao phủ bề mặt xương và sụn cũng được hình thành từ mô liên kết.

Thành phần hóa học trung bình của mô liên kết gồm: nước (57, 6÷62%); protein (21÷40%); lipid (1÷3,3%); khoáng (0,4÷0,7%).

Protein trong mô liên kết thường là loại không hoàn thiện và khó tiêu hóa Các loại protein như collagen, elastin, reticulin, mucin và mucoid thường chiếm tỷ lệ cao trong cấu trúc của mô liên kết.

Collagen là một loại protein dạng sợi bền chắc và không đàn hồi, có khả năng trương phồng Khi nấu, collagen sẽ chuyển đổi thành gelatin Đặc điểm nổi bật của collagen là không chứa tryptophan, cystine và cystein, đồng thời chứa ít histidine, methionine và tyrosine Tuy nhiên, collagen lại chứa một lượng lớn prolin và oxyproline (trên 30%), glycocol (26%) và acid glutamic (11,8%) Đặc biệt, collagen còn chứa oxylysin, một thành phần không có trong các loại protein khác.

Elastin là một protein co giãn cao, có khả năng bền vững với acid và kiềm, nhưng không tạo ra gelatin khi nấu Thành phần của elastin tương tự như collagen, tuy nhiên, elastin không chứa oxylysin và có hàm lượng tryptophan cũng như cystin thấp hơn.

Reticulin có cấu trúc hình sợi đan chéo lại với nhau thành lưới Reticulin chứa ít proline, oxyproline, thyroxine và phenylalamine Reticulin bền vừng với acid, kiềm

MyosinActinActomyosinTropomyosinNucleoproteinNhân không tạo thành gelatin khi nấu.

Mucin và mucoid có tính acid, tan trong kiềm yếu không bị đông vón bởi nhiệt, chúng có trong mô liên kết và dịch khớp.

Mô liên kết và mô cơ tham gia hữu cơ trong thành phần thịt có ảnh hưởng tiêu cực đến giá trị thực phẩm, làm tăng độ dai cứng của thịt Sức cản cắt của các bắp thịt khác nhau tỷ lệ thuận với lượng mô liên kết có trong thịt.

1.2.3 Mô mỡ Đây là bộ phận giải phẫu hình thái quan trọng thứ hai sau mô cơ, quyết định chất lượng của thịt Tế bào mỡ cú kớch thước đường kớnh khoảng 130 àm và cú cỏc nguyờn tố cấu trúc thông thường của tế bào, nhưng phần trung tâm hầu như chứa đầy các giọt mỡ, nên chất nguyên sinh và nhân bị gạt ra ngoài biên Hàm lượng mô mỡ, vị trí tích lũy cũng như màu sắc, mùi vị và những tính chất khác phụ thuộc vào loài, giống, tuổi, giới tính, mức độ béo của con vật, đặc tính vỗ béo,…[12]

Mỡ được phân bố khác nhau giữa các loài và giống động vật Thông thường, mỡ tích lũy tại các trạm chứa mỡ tự nhiên, bao gồm mỡ dưới da (mỡ men), mỡ gần thận (mỡ vùng thận), mỡ trong hốc bụng (mỡ lá) và mỡ xung quanh ruột non (mỡ lòng).

Thành phần hóa học của thịt

Thành phần hóa học của thịt là các chất cơ bản cấu tạo nên cơ thể động vật, quyết định giá trị dinh dưỡng của thịt Những thành phần này khác nhau giữa các loài gia súc và gia cầm, phụ thuộc vào giống, độ tuổi, giới tính, quá trình nuôi dưỡng và điều kiện sinh sống Cụ thể, thành phần hóa học của tổ chức cơ thịt bao gồm nước, protein, glucid, lipid, chất ngấm ra chứa nitơ và không chứa nitơ, chất khoáng, vitamin và enzyme.

Thịt là một trong những thực phẩm quan trọng và bổ dưỡng, đáp ứng hầu hết các yêu cầu dinh dưỡng của cơ thể Nó không chỉ đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa của con người mà còn là thành phần thiết yếu trong chế độ ăn uống cân bằng Giá trị dinh dưỡng của thịt phụ thuộc vào các thành phần như protein, năng lượng, chất béo, axit béo, khoáng chất và vitamin.

Nước là thành phần thiết yếu trong thực phẩm, đặc biệt là thịt, chiếm hơn 70% trọng lượng của nó Sự hiện diện của nước không chỉ làm giảm thời hạn sử dụng mà còn ảnh hưởng đến màu sắc, kết cấu và hương vị của thịt Mô mỡ có độ ẩm thấp hơn, dẫn đến việc động vật béo hơn thường có hàm lượng nước trong thịt thấp hơn so với động vật nhỏ và gầy, với tỷ lệ độ ẩm khoảng 72%.

Hàm lượng nước trong mô thịt chủ yếu tồn tại ở trạng thái tự do trong các cơ, trong khi một lượng nhỏ có mặt trong mô liên kết Dưới các điều kiện xử lý nhiệt và bảo quản, một tỷ lệ nhỏ nước vẫn còn giữ lại trong sợi cơ.

Cấu trúc ba chiều của sợi cơ giúp nước liên kết chặt chẽ, cho phép giữ lại nước trong các cơ dưới áp lực và nhiệt độ cao Trong khi đó, nước "mất đi" trong điều kiện xử lý được gọi là "nước tự do".

1.3.2 Protein và các acid amin

Protein là lý do chính khiến người tiêu dùng chọn thịt, vì protein từ thịt được coi là hoàn chỉnh, cung cấp các axit amin thiết yếu cho cơ thể Các axit amin này cần được lấy từ thực phẩm, không thể tự tổng hợp Protein từ thịt cung cấp đầy đủ các axit amin thiết yếu như lysine, threonine, methionine, phenylalanine, tryptophan, leucine, isoleucine và valine Hàm lượng dinh dưỡng có thể thay đổi tùy thuộc vào vị trí của từng miếng thịt trên cơ thể động vật, trong đó phần nạc đùi thường chứa nhiều protein nhất do hoạt động của các cơ ở khu vực này.

Thịt gia súc có sừng chứa hàm lượng protein cao hơn so với thịt không sừng và ít béo hơn Đặc biệt, thịt từ con non béo có hàm lượng protein cao hơn con già gầy Tỷ lệ phần trăm protein trong thịt có sự khác biệt rõ rệt giữa các loại thịt Trung bình, hàm lượng protein trong thịt khoảng 22%, nhưng có thể dao động từ 34,5% trong ức gà đến 12,3% trong thịt vịt.

Protein trong mô cơ có giá trị sinh học cao, với thịt bò đạt 69 và thịt lợn 74, trong khi mô liên kết chỉ có giá trị 25 Giá trị sinh học là chỉ số phản ánh tỷ lệ protein từ thức ăn được sử dụng để tổng hợp protein trong cơ thể động vật; tỷ lệ này càng cao thì giá trị sinh học càng lớn Protein được phân loại thành ba nhóm: protein tơ cơ, protein chất cơ và protein khung mạng.

Protein trong tơ cơ là loại protein chủ yếu cấu thành nên cấu trúc và kích thước của cơ, chịu trách nhiệm cho khả năng co rút của các cơ sống Nguồn thịt tươi có giá trị cao thường chứa lượng protein này rất lớn Những protein này khác biệt với các nhóm protein khác vì chúng tan trong dung dịch muối nồng độ cao và hình thành cấu trúc dạng sợi trong thịt thông thường, điều này làm tăng giá trị của chúng trong sản xuất thịt.

Protein tơ cơ chiếm 50% lượng protein của cơ, có thể chia thành hai nhóm:

- Protein co rút như: miozin, actin

- Protein điều hòa co rút như: troponin, tropomiozin, protein M, protein C… Trong đó, khoảng 40% tổng số protein của mô cơ là miozin

Protein chất cơ, có mặt trong tế bào cơ, là chất lỏng bao quanh protein dạng sợi, đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp protein và sản xuất năng lượng Trong số hàng trăm loại protein khác nhau, myoglobin là loại tiêu biểu, góp phần quan trọng trong sản xuất thịt bằng cách tạo màu, liên kết các cơ, giữ nước và nhũ tương hóa chất béo.

Protein mô liên kết là loại protein không hoàn thiện và khó tiêu hóa, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự co giãn cho bộ xương Để thực hiện chức năng này, protein mô liên kết cần phải có độ bền và sức mạnh cao, với các loại protein như collagen, reticulin và muxin chiếm tỷ lệ lớn trong mô liên kết Nhóm protein này cũng rất quan trọng trong quá trình sản xuất thịt, vì các nguồn thịt giá rẻ thường chứa nhiều protein thuộc nhóm này.

1.3.3 Chất béo và acid béo Ở nhiều quốc gia, chất béo là thành phần không sử dụng phổ biến của người tiêu dùng, được xem là không tốt cho sức khỏe Tuy nhiên, chất béo và axit béo, dù ở mô mỡ hay cơ, đều góp phần quan trọng vào các khía cạnh khác nhau của chất lượng thịt và là trung tâm đối với giá trị dinh dưỡng của thịt Chất béo được xếp vào một trong ba chất dinh dưỡng đa lượng chính, bao gồm carbohydrate và protein [14].

Chất béo là các hợp chất hữu cơ chủ yếu bao gồm hydro, cacbon, nitơ, oxy và photpho, có đặc điểm là không hòa tan trong nước nhưng hòa tan tốt trong các dung môi hữu cơ như diclometan, cloroform, hexan và dietyl ete Chất béo thường được hình thành từ sự kết hợp của ba chuỗi axit béo và glycerol, và có thể được phân loại thành chất béo trung tính (không phân cực) và chất béo lưỡng tính.

Thịt chứa các mô mỡ với hàm lượng chất béo khác nhau, đóng vai trò quan trọng trong việc dự trữ năng lượng, bảo vệ các cơ quan như tim và thận, cũng như cách nhiệt cho cơ thể Hàm lượng chất béo trong thịt có thể thay đổi từ 8 đến 20%, và thành phần axit béo của mô mỡ cũng khác nhau tùy theo vị trí trên cơ thể gia cầm và các sản phẩm thịt Ngoài ra, lượng chất béo trong mô mỡ còn phụ thuộc vào tuổi, giới tính, giống loài và chế độ ăn uống.

Chất béo tập trung ở 3 vị trí trong cơ thể động vật:

Chất béo chủ yếu tập trung dưới lớp da xung quanh các cơ quan, chiếm đến 45% tổng trọng lượng của thịt Mô mỡ này chủ yếu được cấu tạo từ chất béo trung tính, nằm trong các tế bào protein, và có chứa một lượng nước tương đối.

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thịt

Khả năng giữ nước là một đặc điểm quan trọng của thịt nạc, và đặc điểm này có thể bị ảnh hưởng bởi lượng nước và muối được thêm vào trong quá trình chế biến.

Lưu ý các định nghĩa sau:

- Khả năng giữ nước (Water Holding Capacity_WHC) Khả năng của thịt để giữ nước mô có trong cấu trúc của nó.

- Khả năng liên kết với nước (Water Binding Capacity_WBC) Khả năng của thịt để liên kết với nước thêm vào.

Tổn thất khi nấu nướng bao gồm sự hao hụt nước, chất béo và chất kết dính từ thịt hoặc hỗn hợp thịt Trong các thử nghiệm phát triển sản phẩm, việc đo lường sự mất nước và chất kết dính thường được thực hiện trên 100 phần của thịt nạc ban đầu, vì thịt nạc giữ vai trò quan trọng trong việc bảo toàn các thành phần này Điều này cho phép so sánh trực tiếp tổn thất giữa các hỗn hợp có thành phần khác nhau Tương tự, sự hao hụt chất béo cũng được tính toán trên 100 phần chất béo ban đầu để đảm bảo tính chính xác trong các phép đo.

- Kết dính thịt Sự kết dính của các miếng thịt với nhau, đặc biệt sau khi nấu ăn [9].

1.4.2 Hàm lượng nước của thịt

Hàm lượng nước trong thịt nạc khoảng 75%, với các lực giữ nước chưa được hiểu rõ Khoảng 5% nước liên kết hóa học với protein, 24% được giữ bởi lực mao dẫn và có thể bị ép ra dưới áp lực, trong khi 45% còn lại được giữ chắc chắn nhưng cơ chế vẫn chưa rõ ràng.

Mô mỡ chứa khoảng 10% nước, nằm trong mô liên kết của thành của các tế bào chứa lipid.

Thịt từ cơ lưng (longissimus dorsi) có pH cuối cùng thấp, khoảng 5,2 - 5,5, khi con vật được giết mổ nhân đạo và được cho ăn đầy đủ Đây là loại thịt được đánh giá là ngon nhất.

Khi độ pH của mẫu thịt được điều chỉnh bằng cách bổ sung axit hoặc kiềm, khả năng giữ nước (WHC) tối thiểu thường xảy ra gần điểm đẳng điện của protein thịt, khoảng pH 5,5 hoặc pH 4,5 khi có muối Nguyên nhân là do tại điểm đẳng điện, số lượng ion mang điện giảm, dẫn đến lực hút giữa các phân tử protein đạt mức tối đa, làm giảm không gian cho nước bị ràng buộc.

1.4.4 Ảnh hưởng của nước, muối và phosphat bổ sung

Việc bổ sung nước trong quá trình nấu nướng thường dẫn đến sự gia tăng khối lượng thịt nạc, mặc dù lượng nước mất đi trong quá trình nấu là đáng kể Phần lớn nước bổ sung sẽ bị mất, nhưng một phần vẫn được giữ lại trong thịt.

100 g thịt nạc sống 80 g thịt nấu chín + 20 g mất khi nấu (20% tổn thất khi nấu)

100 g thịt nạc sống + 20 g nước 88 g thịt nấu chín + 32 g hao hụt khi nấu ăn (26,7% tổn thất khi nấu từ toàn bộ hỗn hợp nhưng tăng 8% năng suất của thịt nấu chín).

Nấu thịt trong nước mang lại hiệu quả tối đa, nhưng phương pháp nấu 'ướt', tức là ngập thịt trong chất lỏng, cũng có tác dụng tốt tương tự như nấu ăn 'khô'.

- Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.

Tương tác với protein trong thịt nạc giúp cải thiện khả năng giữ nước và năng suất, đồng thời tăng cường liên kết giữa các thành phần thịt và chất béo, từ đó thay đổi kết cấu của sản phẩm.

 Tăng khả năng giữ nước, năng suất

Tổn thất khi nấu nướng tối thiểu xảy ra khi hàm lượng muối trong hỗn hợp, bao gồm cả nước từ thịt nạc, nằm trong khoảng 5-8% Ở nồng độ này, protein trong sợi cơ sẽ hòa tan và có thể được chiết xuất từ thịt, dẫn đến hình thành dịch tiết dính trên bề mặt Sự gia tăng khối lượng và giảm tổn thất khi nấu nướng được xem là kết quả của sự thay đổi kết cấu trong các sợi cơ khi một số protein được hòa tan hoặc chiết xuất.

 Tăng sự liên kết của thịt

Protein được chiết xuất thành dung dịch giúp kết dính các miếng thịt lại với nhau Ở trạng thái thô, thịt trở nên dính hơn, và khi nấu, nó sẽ chuyển thành một khối rắn chắc hơn hoặc nhỏ hơn.

 Tăng liên kết chất béo

Khi thịt nạc được trộn lẫn vừa phải, nó tạo ra một mạng lưới thô giữ lại các phần tử chất béo Tuy nhiên, nếu tăng cường độ pha trộn, chất béo tự do có thể được nhũ hóa bởi dung dịch protein từ thịt nạc đã chia nhỏ Trong trường hợp có quá nhiều chất béo, thịt nạc có thể không tạo thành pha liên tục, dẫn đến việc hệ thống trở thành "chất béo liên tục" và gây hao hụt chất béo trong quá trình nấu nướng.

Muối có tác dụng làm tăng tính hòa tan của sợi cơ, làm giảm cấu trúc sợi của thịt, dẫn đến sản phẩm trở nên sền sệt hơn Ví dụ, trong xúc xích Frankfurter, liên kết giữa các thành phần phải đạt độ chắc chắn cao đến mức xúc xích có thể 'gãy', tạo ra kết cấu sền sệt và không còn sợi.

Lưu ý rằng "muối" trong tất cả các trường hợp trên được coi là natri clorua.

Các phốt phát có thể gặp phải là:

Trong công nghệ thịt, pyrophosphat và tripolyphosphat là hai loại quan trọng, trong khi phosphates có một loại muối ảnh hưởng đến năng suất Cụ thể, 0,3% tripolyphosphat có tác dụng tương tự như 0,7% natri clorua, nhưng thường rẻ hơn khi sử dụng riêng muối thay vì phosphates.

Pyrophosphates và tripolyphosphates, khi kết hợp với muối, có tác động mạnh mẽ đến protein thịt nạc, làm tăng hiệu ứng của muối đối với mất mát trong quá trình nấu, năng suất và các yếu tố như liên kết thịt, liên kết chất béo và kết cấu Trong khi đó, orthophosphates hoạt động như chất xúc tác, giúp tăng tốc độ tác động của muối, cho phép đạt được kết quả tương tự trong thời gian ngắn hơn.

Sự kết hợp giữa phốt phát và muối mang lại hiệu quả tốt nhất khi thịt được gia nhiệt nhẹ, trong khi hiệu quả giảm khi áp dụng cho sản phẩm tiệt trùng Ở nồng độ 0,3-0,5%, muối phốt phát có vị đắng và thường bị coi là khó chịu.

CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ

Kỹ thuật làm lạnh và lạnh đông

Bảo quản lạnh là phương pháp giữ thực phẩm ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thường nhưng vẫn cao hơn nhiệt độ đông đặc của nước trong thịt Quá trình này bắt đầu ngay sau khi động vật được giết mổ và kéo dài cho đến khi thực phẩm được tiêu thụ.

+ Đây là một phương pháp đạt hữu hiệu trong việc ngăn chặn hoặc làm giảm quá trình hư hỏng, đặc biệt là sự phát triển của vi sinh vật.

+ Giữ được trạng thái tự nhiên của thịt tươi hơn so với các phương pháp bảo quản khác

+ Chỉ có tác dụng làm chậm sự phát triển của vi sinh vật, chứ không có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật

+ Một số phương pháp làm lạnh có thể làm tăng sự mất nước của thịt.

Quá trình làm lạnh diễn ra trong các buồng lạnh với lưu thông không khí hiệu quả Để đạt được hiệu suất tối ưu, buồng lạnh cần duy trì nhiệt độ không khí thấp, tốc độ lưu thông không khí cao, độ ẩm tương đối lớn và năng suất làm lạnh cao.

- Nhiệt độ không khí phải ở trong vùng 0℃, không nên để xuống dưới -1℃ vì như thế sẽ làm cho bề mặt thịt khô, mất giá trị cảm quan.

Tốc độ không khí trong phòng lạnh thường dao động từ 0,25 đến 3,0 m/s, nhưng để tiết kiệm chi phí, người ta thường chọn tốc độ tối ưu từ 0,75 đến 1,5 m/s cho phòng lạnh trống Khi có thịt trong phòng, cần tăng tốc độ không khí do sự tuần hoàn bị giảm Mặc dù tăng tốc độ không khí giúp rút ngắn thời gian làm lạnh, nhưng lại dẫn đến chi phí năng lượng cao hơn, làm tăng tổng chi phí cho quá trình Hơn nữa, tốc độ không khí cao cũng làm giảm khối lượng thịt có thể bảo quản.

+ Lượng nhiệt cần rút ra khỏi vật thể làm lạnh.

+ Đặc tính và kích thuớc của sản phẩm làm lạnh.

+ Tính chất vật lý của vật thể làm lạnh, chẳng hạn như nhiệt dung riêng, độ dẫn điện, và độ truyền nhiệt,…

+ Tính chất vật lý của môi trường truyền nhiệt từ vật thể làm lạnh đến thiết bị lạnh.

+ Hiệu số nhiệt độ của vật thể làm lạnh và môi trường lạnh. b Tác dụng của nhiệt độ thấp

+ Nhiệt độ thấp ức chế tốc độ phản ứng của enzyme trong nguyên liệu và thực phẩm tươi sống

+ Làm giảm tốc độ các phản ứng hoá học, sinh hoá diễn ra trong thịt.

+ Làm giảm tốc độ các phản ứng oxy hoá và thuỷ phân.

+ Nhiệt độ lạnh ngăn ngừa sự sinh sôi phát triển của vi khuẩn, nấm men, nấm mốc gây hại

2.1.1.3 Các biến đổi ảnh hưởng đến chất lượng thịt trong quá trình làm lạnh a Biến đổi về vật lý

Hao hụt trọng lượng của thịt do sự bốc hơi nước trên bề mặt, và quá trình này phụ thuộc vào độ ẩm và nhiệt độ của môi trường bảo quản Khi không khí khô và nóng, tốc độ bốc hơi nước sẽ tăng lên Để giảm thiểu sự bốc hơi, người ta thường tăng độ ẩm tương đối, nhưng điều này có thể tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển Do đó, việc duy trì sự cân bằng giữa độ ẩm và nhiệt độ trong môi trường bảo quản là rất cần thiết.

- Thay đổi hình thức: màu sắc và hình dạng bên ngoài của thịt bị thay đổi. b Biến đổi hoá sinh

Đổ mồ hôi là hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên bề mặt thịt khi chuyển từ môi trường bảo quản sang phòng có nhiệt độ cao hơn Hiện tượng này tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật, gây ảnh hưởng đến chất lượng và an toàn thực phẩm của thịt.

- Sự thay đổi của pH, tích luỹ acid lactic, bắp cơ trở nên săn chắc hơn. c Biến đổi vi sinh

- Nấm mốc vẫn thích hợp được trong điều kiện lạnh cho nên nó được xem như là nguyên nhân thông thường nhất gây hư hỏng cho thịt lạnh.

Vi khuẩn Achromobacter là một trong những nguyên nhân chính gây hư hỏng thịt lạnh Chúng phát triển tốt nhất ở nhiệt độ từ 20 đến 30℃, nhưng vẫn có khả năng sinh trưởng ở nhiệt độ thấp tới 0℃.

Bảo quản lạnh đông là bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ đông đặc của nước trong thịt.

Để duy trì chất lượng thịt trong quá trình lưu trữ, việc giảm thiểu sự thay đổi của các tính chất vật lý, sinh học và vi sinh là rất quan trọng.

+ Kéo dài thời gian bảo quản nhiều hơn so với phương pháp làm lạnh thông thường.

+ Có thể tiêu diệt một số vi sinh vật trong quá trình lạnh đông.

+ Sự tạo đá trong tế bào vi sinh vật có thể gây thiệt hại cấu trúc tế bào thịt nguyên liệu.

+ Làm xấu đi một số tính chất của thịt như sự mất nước, gây tổn thất trọng lượng có thể rất lớn

Protein bị biến tính dẫn đến giảm khả năng giữ nước, gây ra hiện tượng chảy dịch khi tan đá Dịch chảy này thường chứa vitamin, khoáng chất và acid amin, gây tổn thất về dinh dưỡng.

Trong quá trình lạnh đông, hơn 80% lượng nước trong thịt chuyển thành tinh thể đá trong suốt Để thịt được lạnh đông, nhiệt độ tâm của sản phẩm cần đạt -12℃ hoặc thấp hơn, qua đó vượt qua khoảng nhiệt độ kết tinh tối đa từ -1℃ đến 5℃.

Tốc độ lạnh đông đóng vai trò quan trọng trong chất lượng của thịt lạnh đông, vì kích thước của tinh thể đá hình thành là yếu tố quyết định Khi tốc độ lạnh đông thấp, kích thước tinh thể đá sẽ lớn hơn, ảnh hưởng đến độ tươi ngon của sản phẩm.

Dựa vào tốc độ lạnh đông người ta phân biệt thành: a Lạnh đông chậm

+ Nhiệt độ không khí cao hơn -25℃

+ Thời gian kéo dài khoảng 25 giờ đối với thịt pha lóc thành khối 10 kg

+ Phương pháp này làm tăng sự mất nước trong thịt, gây phá vỡ cấu trúc tế do tạo tinh thể đá lớn. b Lạnh đông nhanh

+ Vận tốc dòng khí khoảng 3 – 5 m/s

Phương pháp lạnh đông nhanh giúp tạo ra các tinh thể nhỏ hơn, chủ yếu hình thành trong tế bào, từ đó giảm thiểu sự thoát nước ra ngoài Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là giữ nguyên chất lượng và độ tươi của thực phẩm.

+ Thời gian và không gian được tiết kiệm.

+ Giảm số lượng công nhân và chi phí đầu tư để xây dựng nhà xưởng.

+ Giữ được phẩm chất thịt tốt hơn.

+ Đình trệ được sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt thịt.

+ Giảm hao hụt trọng lượng, dinh dưỡng thịt.

+ Tăng giá trị cảm quan hơn so với phương pháp làm lạnh khác.

Thịt thường được xử lý trước khi đông lạnh, thường là làm lạnh trước Quá trình đông lạnh diễn ra trong các phòng có lưu thông không khí mạnh, với nhiệt độ không khí dao động từ -18℃ đến -25℃, thậm chí có thể xuống tới -40℃ Không khí trong phòng được tuần hoàn với tốc độ cao từ 2 đến 4 m/s, và đôi khi lên đến trên 6 m/s, trong khi độ ẩm tương đối được duy trì ở mức 95% đến 98%.

Thịt sau khi đông lạnh cần được đóng gói bằng bao bì plastic hoặc chân không để bảo quản chất lượng Việc bao gói giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật, hiện tượng hydrat hóa và các tác động từ môi trường Ngoài ra, bao bì còn ngăn cản mùi lạ, oxy, các chất dễ bay hơi và ánh sáng, đặc biệt là tia cực tím Trong ngành công nghiệp, các loại bao bì plastic phổ biến cho bảo quản lạnh bao gồm PA, PE, PET, PVC và PVDC.

Quá trình rã đông thực chất là ngược lại với quá trình cấp đông, giúp phục hồi tính chất của thịt trước khi đông lạnh Tuy nhiên, do một số biến đổi bất thuận trong quá trình đông lạnh và bảo quản, thịt không thể hoàn toàn khôi phục lại các đặc tính ban đầu.

Khi các tinh thể đá tan ra, dịch thịt được các mô hấp thu nhưng không hoàn toàn, dẫn đến một phần chất đạm và các chất trích ly bị mất ra ngoài, từ đó giảm giá trị dinh dưỡng của thịt.

Kỹ thuật tạo nhũ tương thịt

Nhũ tương thịt là sản phẩm được tạo ra từ việc xay nhuyễn hỗn hợp bao gồm nạc, mỡ, phủ tạng và các nguyên liệu phụ khác Hỗn hợp này được chế biến thành những hạt siêu nhỏ, không thể nhận biết bằng mắt thường.

Pha liên tục của hệ nhũ tương thịt bao gồm nước, các protein hòa tan, các gia vị và chất phụ gia hòa tan trong nước như muối, đường,…

Pha phân tán chủ yếu bao gồm các hạt mỡ nhỏ được phân tán đồng đều trong pha liên tục Sự kết nối giữa các thành phần được duy trì nhờ các tương tác hóa học Để đạt được các yêu cầu kỹ thuật và chất lượng cảm quan của sản phẩm, cấu trúc nhũ tương cần được ổn định tốt.

2.2.2 Chế biến thịt nhũ tương

Chế biến nhũ tương thịt diễn ra qua hai giai đoạn chính: phân cắt nguyên liệu và tái kết nối các thành phần Trong quá trình này, protein và lipid được giải phóng từ nguyên liệu, sau đó tạo ra kết cấu mới nhờ vào các đặc tính chức năng của chúng Để tạo nhũ tương, cần kết dính thịt, mỡ, da xay và các loại protein khác như protein đậu nành và tinh bột trong quá trình cắt Tất cả các thành phần như thịt, mỡ, nước và phụ gia được cân theo công thức, sau đó xay riêng Thịt nạc được cho vào máy cắt, và trong khi máy hoạt động chậm, thêm muối nitrit và photphat Để protein hoạt động hiệu quả, nên cho máy quay khô vài vòng trước khi thêm nước đá Sau khi máy cắt quay 3 - 4 vòng, thêm 1/3 nước đá vào thịt và điều chỉnh máy ở tốc độ cao Việc xác định số vòng quay chính xác khi máy hoạt động ở tốc độ cao là khó khăn do sự khác biệt giữa các máy cắt Khi máy cắt quay 20 vòng ở tốc độ cao, tiếp tục thêm mỡ và 1/3 nước đá vào hỗn hợp thịt.

Trong quá trình chế biến thịt đông lạnh, việc thực hiện 30 vòng ở tốc độ cao giúp hình thành nhũ tương đồng nhất với nhiệt độ không vượt quá 12℃, mang lại kết quả tốt nhất trong việc kết dính và tạo màu sắc cho sản phẩm Thịt đông lạnh ngày càng trở nên phổ biến trong chế biến công nghiệp, điều này đòi hỏi thiết bị xay cắt hiện đại và kinh nghiệm của nhà chế biến Việc rã đông có thể làm gia tăng acid lactic và phân giải ATP, dẫn đến mất mát một lượng nước quan trọng trong giai đoạn co cứng của thịt.

Tất cả các sản phẩm nhũ tương được chế biến theo một quy trình chung, tuy nhiên, mỗi loại sản phẩm lại có sự khác biệt về thành phần thịt, mỡ, nước đá, cùng với các gia vị và muối đặc trưng riêng.

 Quy trình chế biến nhũ tương thịt: Gồm hai quy trình nhũ tương lạnh và nhũ tương nóng.

• Quy trình nhũ tương lạnh

Hình 2.2 Quy trình nhũ tương lạnh [10]

Sự phân mảnh thịt nạc Thịt nạc ướp lạnh

Chất béo ướp lạnh khăn giấy + gia vị

• Quy trình nhũ tương nóng

+ Quy trình sản xuất thứ nhất cho nhũ tương nóng

Hình 2.3 Quy trình sản xuất thứ nhất cho nhũ tương nóng [10]

+ Quy trình sản xuất thứ hai cho nhũ tương nóng

Gan + muối + sữa protein + lòng trắng trứng

Phân mảnh protein + hòa tan T° < 7°C

Nấu chín trước mô mỡ (>80°C)

Gan + muối + lòng trắng trứng

Phân mảnh + hòa tan sự phân mảnhMỡ

Gia vị + chất phụ gia

Hình 2.4 Quy trình sản xuất thứ hai cho nhũ tương nóng [9]

2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nhũ tương thịt

Thịt có pH cao (>6,2) là nguyên liệu lý tưởng cho việc chế biến nhũ tương, nhờ vào khả năng kết nối tốt với mỡ và nước Điều này giúp tạo ra pha phân tán đồng nhất và ổn định, góp phần nâng cao chất lượng cấu trúc nhũ tương thịt.

Mỡ thích hợp là loại mỡ cứng Các acid béo bão hòa được xem là chất ổn định nhũ tương tự nhiên.

Nhiệt độ xay là một chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ xay cắt trong chế biến thực phẩm Thời gian cắt kéo dài sẽ làm nhiệt độ tăng lên, ảnh hưởng lớn đến chất lượng hệ nhũ tương sau này Theo kinh nghiệm, nhiệt độ của hệ tạo nhũ tương không nên vượt quá 18℃; nếu vượt qua giới hạn này, nguy cơ mất ổn định của hệ nhũ tương thịt sẽ gia tăng.

Độ nhớt của hệ tạo nhũ tương được ảnh hưởng bởi tỷ lệ mỡ và nước trong hỗn hợp Khi pH và nồng độ muối tăng, độ nhớt của hệ cũng sẽ gia tăng.

Chất phụ gia ổn định nhũ tương, chủ yếu là các chất có nguồn gốc protein, được sử dụng để ổn định hệ nhũ tương trong sản phẩm thịt Nhờ vào những đặc tính chức năng, các chất này tạo ra một màng ổn định giữa hai pha trong hệ nhũ tương, giúp cải thiện chất lượng và độ bền của sản phẩm.

Hình 2.5 Một nhũ tương thịt điển hình (bột) FG, hạt cầu béo [15]

Hình 2.6 Máy xay thịt tạo hệ nhũ tương [18]

Kỹ thuật nấu – xử lý nhiệt

Nấu là giai đoạn quan trọng trong chế biến thịt, nơi xử lý nhiệt tác động đến nhiệt độ và biến đổi nguyên liệu Các phản ứng hóa lý, sinh hóa và vi sinh diễn ra trong quá trình này ảnh hưởng đến đặc tính và chất lượng sản phẩm Hiểu biết về những biến chuyển này giúp tối ưu hóa quy trình nấu, bảo tồn chất lượng dinh dưỡng, đồng thời nâng cao chất lượng cảm quan và an toàn vi sinh của thực phẩm.

2.3.1 Mục đích của việc xử lý nhiệt trong chế biến thịt

Mục đích chính của việc nấu thịt là làm chín và cải thiện chất lượng của sản phẩm Quá trình nấu nướng giúp nâng cao cảm quan, dinh dưỡng và vi sinh của thực phẩm, với kết cấu mềm hơn và màu sắc, mùi vị hấp dẫn hơn Sự phân hủy cấu trúc tế bào trong giới hạn nhất định cải thiện khả năng tiêu hóa, đồng thời giảm đáng kể số lượng vi sinh vật và tiêu diệt ký sinh trùng, góp phần làm sạch và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.

Để duy trì chất lượng sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản, quá trình xử lý nhiệt cần được thực hiện đúng cách Xử lý nhiệt quá mức có thể làm mất đi các vitamin nhạy cảm với nhiệt như Thiamin, giảm giá trị sinh học của protein và tạo ra mùi vị không mong muốn Ngược lại, nếu quá trình nấu không đủ, vi sinh vật sẽ không bị tiêu diệt, dẫn đến thời gian bảo quản ngắn hơn và sản phẩm dễ hư hỏng.

2.3.2 Các phương pháp truyền nhiệt và dạng nấu thịt

2.3.2.1 Các phương pháp truyền nhiệt

Có 3 phương pháp truyền nhiệt: Bởi bức xạ (nướng, roti), bởi đối lưu (nấu trong nước, trong hơi nước hay trong mỡ - chiên), bởi dẫn truyền (chiên nhanh – steak) Mỗi kiểu nấu có một phương pháp truyền nhiệt chính.

Quá trình truyền nhiệt trong nấu ăn được chia thành hai giai đoạn: giai đoạn đầu tiên là năng lượng tác động lên bề mặt sản phẩm, sau đó năng lượng này thấm vào bên trong Sự thay đổi nhiệt độ trong sản phẩm chủ yếu phụ thuộc vào phương pháp nấu.

2.3.2.2 Các dạng nấu thịt và các sản phẩm chế biến từ thịt

Tùy ẩm độ của môi trường nấu người ta phân biệt:

Nấu khô, bao gồm nướng và roti, là phương pháp chế biến thực phẩm trong môi trường có độ ẩm thấp Quá trình này sử dụng nhiệt lượng chủ yếu thông qua bức xạ hoặc tiếp xúc trực tiếp với khí nóng, giúp thực phẩm chín nhanh chóng trong thời gian ngắn.

Nhiệt độ nướng vượt quá 200℃ khiến các enzyme phân hủy nhanh chóng mất hoạt tính, ngăn cản sự hình thành các hợp chất hóa học có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm Mặc dù phần bên ngoài bị phá hủy một số thành phần dinh dưỡng như vitamin và đường, quá trình nướng vẫn tạo ra hương vị và màu sắc đặc trưng, đồng thời nâng cao giá trị cảm quan của sản phẩm.

Nấu ẩm là quá trình diễn ra trong môi trường có độ ẩm cao, có thể là trong nước hoặc bằng hơi nước, với thời gian nấu kéo dài Mức độ thất thoát trọng lượng trong quá trình nấu ẩm phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian nấu và phương pháp nấu được sử dụng.

Trong môi trường ẩm, nhiệt lượng được truyền đến bề mặt sản phẩm thông qua quá trình đối lưu, chủ yếu phụ thuộc vào năng lượng của chất truyền nhiệt Khi chất truyền nhiệt ở dạng rắn, một lớp giới hạn hình thành tại bề mặt tiếp xúc giữa hai cơ chất Độ kháng với việc truyền nhiệt của vật nấu phụ thuộc vào đặc tính nhiệt của chất truyền và độ dày của lớp giới hạn, được đặc trưng bởi hệ số truyền nhiệt.

Nấu chân không là phương pháp chế biến thực phẩm bằng cách cho sản phẩm vào bao kín và nấu trong môi trường chân không ở nhiệt độ thấp dưới 100℃ Kỹ thuật này đã phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, đặc biệt theo hai hướng chính.

• Trong chế biến thịt, chủ yếu trong chế biến jambon và thịt nguyên miếng.

• Trong chế biến thức ăn nấu sẵn.

 Những ưu điểm của việc nấu chân không là:

• Bảo quản tốt chất lượng cảm quan của sản phẩm bởi việc duy trì hàm lượng chất thơm có trong sản phẩm.

• Về mức độ vệ sinh, sản phẩm được thanh trùng trong bao bì, không có sự nhiễm khuẩn khi đóng gói.

• Uyển chuyển trong việc sử dụng sản phẩm.

• Hợp lý hóa tốt hơn công việc.

• Bảo quản sản phẩm lâu hơn.

Việc đun nóng thực phẩm phụ thuộc vào thành phần, cấu trúc và hình dạng của sản phẩm Sản phẩm nhiều nạc sẽ có sự gia tăng nhiệt độ nhanh hơn ở giai đoạn đầu, nhưng sau đó tiến trình này sẽ chậm lại đáng kể Để đạt được nhiệt độ 80℃ ở tâm sản phẩm nhiều nạc, thời gian đun nóng cần kéo dài hơn so với các sản phẩm có nhiều mỡ.

2.3.3 Sự thất thoát các cấu phần khi nấu và những yếu tố ảnh hưởng

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự thất thoát nguyên liệu khi nấu nướng, trong đó nhiệt độ nấu, thời gian nấu và kích thước sản phẩm là những yếu tố quan trọng nhất Việc duy trì nhiệt độ đồng nhất trong toàn bộ sản phẩm là một thách thức lớn Để đánh giá quá trình nấu, các nhà nghiên cứu thường sử dụng nhiệt độ tâm của sản phẩm làm chỉ số chính, và sự biến đổi trong đặc tính của mẫu sản phẩm chủ yếu phụ thuộc vào kích thước của chúng.

Nhiệt độ và thời gian nấu ảnh hưởng lớn đến sự thất thoát trong quá trình chế biến thực phẩm Khi nhiệt độ tâm cao, mức thất thoát cũng tăng lên Ở cùng một nhiệt độ tâm, kiểu nấu và nhiệt độ của buồng nấu cũng tác động đến mức độ thất thoát Đặc biệt, nấu ẩm thường dẫn đến mức thất thoát cao hơn so với nấu khô.

Trong quá trình nấu ăn ở nhiệt độ ổn định, sự thất thoát chất dinh dưỡng sẽ tăng dần theo thời gian Tuy nhiên, khi nấu ở các nhiệt độ khác nhau, lượng chất thất thoát có xu hướng ổn định sau một khoảng thời gian nhất định Thời gian cần thiết để đạt được mức độ này sẽ khác nhau tùy thuộc vào nhiệt độ nấu.

Để giảm thiểu thất thoát trong quá trình nấu, cần chú ý đến nhiệt độ nấu và kích thước mẫu nấu Các chỉ dẫn về điều kiện nấu thường cung cấp thông tin chi tiết để tối ưu hóa hiệu quả nấu ăn.

2.3.4 Ảnh hưởng của nhiệt lên cấu trúc và thành phần của thịt

2.3.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt lên protein và cấu trúc protein

Kỹ thuật ướp muối thịt

Ướp muối thịt là một kỹ thuật chế biến và bảo quản thực phẩm hiệu quả, tiết kiệm So với các phương pháp bảo quản hiện đại như lạnh, đông lạnh hay hóa chất, ướp muối là phương pháp cổ xưa nhất Truyền thống này đã được người dân Việt Nam áp dụng từ lâu để ướp thịt, cá và rau quả, như muối dưa.

Ướp muối không chỉ giúp bảo quản sản phẩm lâu dài mà còn cải thiện hương vị và tăng cường giá trị dinh dưỡng Đây là một bước quan trọng trong quá trình chế biến sơ bộ các bán thành phẩm, phục vụ cho việc chế biến thành các sản phẩm khác như đồ hộp, chế biến khô và hun khói.

- Nguyên liệu ướp muối: NaCl, các chất phụ gia (natrinitrat, kalinitrat, natrinitrit, kalinitrit, các chất cho hương vị như hồi quế, thảo quả, gừng, tỏi,…

2.4.1 Tác dụng của việc ướp muối

- Tạo vị cho sản phẩm: Ướp muối góp phần tạo ra các sản phẩm đặc trưng, có hương vị muối mà nhiều người yêu thích (như bacon, lettuce,…) [12].

Muối không tiêu diệt vi sinh vật mà chỉ ức chế sự phát triển của một số loại vi sinh vật bằng cách giảm lượng nước cần thiết cho sự tăng trưởng của chúng Hiệu quả của muối phụ thuộc vào nồng độ và loại vi khuẩn Để tăng cường khả năng tiêu diệt vi sinh vật, người ta thường bổ sung thêm muối nitrit và nitrat.

Muối có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng giữ nước của thịt, khi làm giảm pH của thịt khoảng 0,2 và đồng thời hạ pH điểm đẳng điện của protein thịt khoảng 1 Điều này dẫn đến việc tăng cường khả năng giữ nước của protein trong thịt.

Muối có tác động quan trọng đến tính hòa tan của các protein thịt, giúp hòa tan các protein có khả năng kết nối và tạo nhũ như actin, myozin và actomyozin Nghiên cứu cho thấy rằng tính hòa tan tối đa của các protein này trong nước đạt được ở nồng độ muối 4%.

4% muối trên nước = 3% muối trên thịt nạc (thịt nạc với 75% nước)

= khoảng 1,5% muối trên thịt mỡ với 50% chất béo

Muối không hòa tan trong mỡ nhưng có khả năng hòa tan trong nền protein bao quanh các tế bào mỡ, giúp bảo quản cấu trúc này Tuy nhiên, hàm lượng muối sử dụng trong chế biến thực phẩm thường thấp, dẫn đến tác động hạn chế Hơn nữa, muối còn thúc đẩy quá trình oxy hóa chất béo, gây ôi khét và tạo ra màu xám không mong muốn trên sản phẩm.

Màu hồng đặc trưng của thịt là yếu tố quan trọng trong cảm nhận sản phẩm thịt Nitrite đóng vai trò trong việc duy trì màu hồng tự nhiên của thịt, góp phần nâng cao giá trị cảm quan cho các sản phẩm này.

- Tăng thời gian bảo quản sản phẩm: Do hạn chế sự phát triển của vi sinh vật nên kéo dài thời gian sử dụng [5].

Hình 2.9 Sơ đồ của các sợi cơ và hoạt động của muối [9]

A Cho thấy các sợi thịt không cố định nước (cấu trúc lưới nền trong môi trường nước)

B Cho thấy muối - sợi thịt trương nở với nhiều nước cố định hơn trong sợi thịt

C Cho thấy một số sợ cơ bị hòa tan trong môi trường nước và chỉ có một số lớp nước bất động (những đường mỏng dọc theo sợi).

2.4.2 Các thành phần trong thịt ướp muối

Là thành phần quan trọng trong sản phẩm thịt ướp muối nó có tác dụng:

Muối có tác dụng bảo quản thực phẩm bằng cách giảm lượng nước có trong sản phẩm, từ đó ức chế và hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.

- Xúc tiến các quá trình oxy hóa các thành phần trong thịt làm cho sản phẩm thay đổi màu [2].

Muối không chỉ tạo ra hương vị đặc trưng và vị mặn cho sản phẩm, mà còn kích thích sự thèm ăn và tăng cường khả năng hấp thu của cơ thể Tuy nhiên, xu hướng tiêu dùng hiện nay cho thấy người tiêu dùng ngày càng ưa chuộng thực phẩm ít mặn hơn Đối với các sản phẩm khô, hàm lượng muối thường dao động từ 3 đến 8%, trong khi các sản phẩm thông thường có hàm lượng muối từ 1,5 đến 2% Ngoài ra, muối còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình chín tới của thịt, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm.

NaCl, hay muối ăn, được biết đến như một chất sát khuẩn nhẹ, có khả năng ức chế sự phát triển của một số vi sinh vật gây bệnh ở nồng độ 4,4% Tuy nhiên, một số loại vi khuẩn, như vi khuẩn gây thối rữa, có thể chịu đựng nồng độ muối cao hơn và chỉ bị tiêu diệt khi nồng độ muối vượt quá 12%.

- 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.

- Clo sẽ kết hợp với protein ở các dây nối peptid làm cho các enzyme phân hủy protein không còn khả năng phân hủy protein nữa.

Tùy theo sản phẩm, phương pháp ướp, mà tỷ lệ muối ăn có thể sử dụng như sau:

- Rất nhạt: 2 - 2,5% NaCl/kg sản phẩm

- Nhạt: 3% NaCl/kg sản phẩm

- Vừa: 3,5% NaCl/kg sản phẩm

- Hơi mặn: 4,5% NaCl/kg sản phẩm

- Mặn: >4,5% NaCl/kg sản phẩm

Tuy nhiên, do sản phẩm thịt có tỷ lệ nước khác nhau nên người ta xác dịnh độ mặn theo lượng muối và nước trong sản phẩm:

- Nhạt: Nồng độ dung dịch muối 1,2 - 1,3%

- Trung bình: Nồng độ dung dịch muối 1,4%

- Rất mặn hoặc mặn: Nồng độ dung dịch muối >1,5%

Mức độ ngấm muối của thịt chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố như tính chất của thịt, thành phần nước muối, nhiệt độ và thời gian ướp Thịt nạc thường ngấm muối nhanh hơn so với thịt mỡ, trong khi thịt tơi cũng hấp thụ muối hiệu quả hơn so với thịt kém tơi.

Nitrite là một chất phụ gia quan trọng trong việc ướp thịt, trong khi natri nitrite cũng được sử dụng rộng rãi Hiện nay, nitrat ngày càng phổ biến hơn do tính ít độc hại hơn so với nitrite Tuy nhiên, cả nitrat và nitrite đều cần được sử dụng theo quy định, vì chúng có thể gây ngộ độc nếu tiêu thụ ở liều lượng cao.

- Nitrite là một chất cần thiết trong ướp muối thịt vì những chức năng quan trọng như:

+ Tiêu diệt và ức chế các vi sinh vật (như Enterobacteria, Staphylococcus

+ Làm chậm phản ứng oxi hoá nhờ đó hạn chế được sự phát sinh các mùi không như ý muốn.

+ Tạo ra những hương vị đặc trưng cho sản phẩm thịt ướp.

+ Ổn định màu hồng tự nhiên của thịt khi gia nhiệt, tăng màu của thịt đã xử lý.

- Tính chất quan trọng nhất của nitrite mà không chất nào thay thế được đó là khả năng ổn định màu và tạo màu của thịt

Cơ chế tạo màu trong thịt liên quan đến sự hiện diện của myoglobin, một hợp chất chứa sắt (Fe 2+) trong nhân Hem Khi có tác nhân oxy hóa, Fe 2+ có thể được chuyển đổi, ảnh hưởng đến màu sắc của thịt.

Fe 3+ thì màu của thịt trở nên tối sẫm Như vậy, để giữ màu cho sản phẩm thịt, người ta dùng hỗn hợp muối nitrat và nitrite [5]:

Sử dụng muối nitrit mang lại màu sắc nhanh chóng nhưng không bền, với ưu điểm là khả năng sát trùng mạnh Tuy nhiên, nhược điểm của nó là độc tính; nitrit dư thừa có thể kết hợp với hemoglobin, dẫn đến hiện tượng ngạt thở, nhức đầu và buồn nôn Hơn nữa, nitrit dư còn có khả năng kết hợp với acid amin để tạo ra nitrozamin, gây độc lâu dài cho cơ thể và có thể làm tăng nguy cơ ung thư gan Do đó, việc sử dụng muối nitrit cần tuân thủ nghiêm ngặt về liều lượng, với mức tối đa cho phép là 200 ppm.

Liều lượng khuyến cáo cho việc sử dụng muối natri nitrat và kali nitrat trong các sản phẩm ướp muối và sấy khô là 200g cho mỗi 100kg thịt Đối với xúc xích sấy khô và các sản phẩm thịt nướng, liều lượng sử dụng là 150g cho mỗi 100kg thịt.

Nitrat nitrite NO + myoglobin, hemoglobin

Hình 2.10 Ảnh hưởng của quá trình đun nóng và muối đối với protein của thịt [9] 2.4.2.3 Đường

Thường sử dụng là đường saccharose, dextrose… nó có tác dụng:

- Làm giảm bớt đi vị mặn của muối

- Tăng hương vị cho sản phẩm

Kỹ thuật xông khói thịt

Xông khói (hun khói) là một trong những biện pháp cổ xưa nhất để bảo quản thịt và các sản phẩm chế biến từ thịt.

2.5.1 Mục đích của việc xông khói

- Mục đích của xông khói là để phát triển mùi cho sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và tạo ra sản phẩm mới [2].

Thịt xông khói không chỉ giúp tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt thịt nhờ vào các hợp chất hữu cơ trong khói, mà còn giảm độ ẩm của sản phẩm, từ đó ức chế hoạt động của vi sinh vật Bên cạnh đó, quá trình xông khói tạo ra màu sắc và hương vị đặc trưng, làm cho sản phẩm trở nên dễ sử dụng, không cần chế biến lại và giàu dinh dưỡng Các sản phẩm như thịt heo xông khói, xúc xích heo xông khói và jambon xông khói được xem là những sản phẩm chế biến cao cấp rất được ưa chuộng.

2.5.2 Thành phần và các yếu tố ảnh hưởng

Khói trong công nghiệp thực phẩm được tạo ra từ quá trình đốt cháy chậm và không hoàn toàn của gỗ, thường là gỗ cứng như gỗ sồi hoặc kết hợp với gỗ mềm như gỗ dương và gỗ bulo Gỗ thông ít được sử dụng do nhựa thông có thể ảnh hưởng đến mùi và màu sắc của sản phẩm Một số nhà chế biến còn thêm một lượng nhỏ cây thơm để tạo ra những sản phẩm đặc trưng riêng.

Hình 2.13 Nguyên lý tạo khói [22]

Khói nhìn chung bao gồm 2 pha:

- Pha hơi, không nhìn thấy được, pha này chủ yếu tạo cho sản phẩm mùi vị và màu sắc đặc trưng của chúng.

- Pha lỏng dưới dạng giọt rất nhỏ, phần có thể nhìn thấy của khói nhưng rất ít tác dụng.

Trong buồng xông, sự cân bằng không bền giữa hai pha xảy ra khi một phần pha khí được hấp thụ vào sản phẩm, trong khi pha lỏng tự bay hơi để tái tạo pha khí mới Pha lỏng đóng vai trò như kho lưu trữ cho pha khí, đảm bảo quá trình hấp thụ diễn ra liên tục.

Khói có thành phần hóa học rất phức tạp, với khoảng 300 hợp chất khác nhau, trong đó 200 chất đã được xác định Ngoài không khí, khí CO2 và hơi nước, khói chủ yếu chứa 4 nhóm lớn các hợp chất hữu cơ.

Trong khói, có khoảng 50 hợp chất phenol khác nhau được xác định, trong đó guaiacol, 4-metylguaiacol, 4-ethylguaiacol, 4-propylguaiacol, 4-vynulguaiacol, phenol, o-crezol, m-crezol, p-crezol và vanilin là những hợp chất chiếm tỷ lệ cao nhất Những hợp chất này có tác dụng chống oxy hóa, tạo ra mùi và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm, đồng thời tiêu diệt các vi sinh vật gây hại trong thực phẩm.

Metanol là hợp chất alcohol chiếm tỷ lệ cao nhất trong khói, nhưng tác động của nó đến sản phẩm là không đáng kể Các hợp chất alcohol này chỉ có vai trò nhỏ trong việc tiêu diệt vi sinh vật.

Các acid hữu cơ trong khói được xác định khoảng 20 loại, với mạch cacbon dao động từ 1 đến 10, chủ yếu là các acid có mạch cacbon từ 1 đến 4 Những acid này có tác dụng làm giảm pH bề mặt sản phẩm xông khói và gây đông tụ protein trên bề mặt.

Các hợp chất cacbonyl, với hơn 20 loại được phát hiện trong khói, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo màu sắc và hương vị cho sản phẩm xông khói.

2.5.2.2 Các yếu tố tác động lên thành phần của khói

Nhiệt độ đốt cháy ảnh hưởng đến tỷ lệ thành phần khói, với sự gia tăng các hợp chất chứa nhóm C=O khi nhiệt độ dao động từ 200℃ đến 600℃ Cụ thể, lượng phenol tăng từ 400℃ đến 600℃, trong khi các axit gia tăng từ 300℃ đến 350℃ Đối với nhóm HAP như 3,4-benzopyren, sự gia tăng diễn ra khoảng 400℃.

+ Dưới 300℃ khói có khả năng tạo màu và mùi rất kém Cân bằng tốt nhất giữa các cấu phần khói có được khoảng từ 350℃ đến +400℃ [5].

Việc sử dụng mạc cưa và dâm bào gỗ để xông khói các sản phẩm thịt và thịt muối đã tồn tại từ lâu và trở nên phổ biến Để tăng cường hương vị, người ta thường thêm các chất gia hương như lá, nhánh cây, quả hạt hoặc vỏ bào cây có mùi thơm.

Trong buồng xông khói, nhiệt độ cao giúp chuyển đổi một phần pha lỏng thành pha khí, trong khi việc giảm nhiệt độ, như khi có luồng khí lạnh vào, sẽ làm giảm hàm lượng các chất ít bay hơi trong pha khí.

2.5.2.3 Tác động của khói lên sản phẩm Để có tác động trên sản phẩm khí phải được xâm nhập vào bên trong sản phẩm.

Sự xâm nhập này được thực hiện qua hai giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Kết tụ thành phần hoạt động của khói lên sản phẩm, sự hấp thụ.

- Giai đoạn 2: Di chuyển các cấu phần này vào bên trong sản phẩm, sự hấp phụ.

Sự hấp thụ và hấp phụ phụ thuộc vào bản chất vỏ bọc, vào độ ẩm và vào hàm lượng mỡ của sản phẩm

Sản phẩm xông khói có thời gian bảo quản từ 24 đến 48 giờ thường có chất lượng cảm quan tốt hơn so với sản phẩm mới vừa ra khỏi buồng xông khói Khói không chỉ ảnh hưởng đến mùi vị và màu sắc của sản phẩm, mà còn có tác động tích cực đến khả năng bảo quản Bên cạnh đó, một số hợp chất trong khói còn làm thay đổi kết cấu bề mặt, giúp làm se các sợi cơ và vỏ bọc, từ đó nâng cao trải nghiệm ẩm thực.

Tác động đầu tiên của khói trên sản phẩm là tạo cho chúng một mùi vị đặc trưng.

Do số lượng lớn những cấu phần, khó xác định một cách chính xác hợp chất nào có ảnh hưởng chính trên những tính chất cảm quan này.

Các phenol trong pha khí như dimethooxyphenol, gayacol và creosote là những hợp chất chính tạo nên hương vị đặc trưng của thực phẩm xông khói, trong khi các hợp chất cacbonyl giúp làm giảm mùi hắc khó chịu Sự hiện diện của một số axit như axit acetic và formic góp phần tạo ra tính axit nhẹ cho sản phẩm xông khói, nhưng không đủ để giải thích hoàn toàn hương vị đặc trưng của chúng.

Màu sắc của sản phẩm xông khói được hình thành nhờ các phản ứng hóa học giữa các khí như cacbonyl và protein, tạo ra các phức hợp melanoidin tương tự như trong phản ứng Maillard Thực tế cho thấy, sản phẩm có tỷ lệ đạm cao sẽ có độ màu nhạt hơn.

Màu sắc của sản phẩm hình thành nhanh hơn khi nồng độ khói và nhiệt độ xông khói tăng cao Đồng thời, bề mặt sản phẩm cần đủ độ ẩm để hấp thụ khí khói, nhưng cũng phải đủ khô để các hợp chất có thể phản ứng với protein trên bề mặt trước khi thẩm thấu vào bên trong Màu sắc bên trong sản phẩm chủ yếu là kết quả của phản ứng giữa muối nitrit và màu sắc của thịt, không phải do khói Tác động này có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo quản sản phẩm.

Kỹ thuật bao gói

Sau khi chế biến thịt và các sản phẩm từ thịt, việc ngăn ngừa ô nhiễm là rất quan trọng, vì vậy sản phẩm thường được đóng gói trong bao plastic Có nhiều loại bao bì khác nhau, bao gồm bao bì chống không khí, loại ngăn ngừa vi khuẩn phát triển và loại co lại trong quá trình xử lý nhiệt Nhờ vào việc hút chân không và hàn kín, thời gian bảo quản sản phẩm được kéo dài đáng kể, giúp ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn gây thối rữa thực phẩm.

Trên thị trường hiện nay, có nhiều hệ thống đóng gói giúp bảo quản thịt tươi lâu hơn, với khả năng giữ cho thịt luôn tươi trong vòng 6 tuần ở nhiệt độ tủ lạnh Đặc biệt, đóng gói chân không là một phương pháp hiệu quả để kéo dài thời gian bảo quản cho các sản phẩm thực phẩm Tuy nhiên, việc kiểm tra bao bì đã hút chân không để đảm bảo không bị thủng và mối hàn chắc chắn là rất quan trọng.

Việc in hoặc dán nhãn lên bao plastic với tên sản phẩm, thông tin chi tiết về sản phẩm, ngày sản xuất và hạn sử dụng là rất quan trọng để thu hút người tiêu dùng.

2.6.1 Mục đích của việc bao gói thịt

Bao gói thực phẩm đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sản phẩm trong suốt quá trình phân phối, bao gồm cả lưu trữ và vận chuyển Nó giúp ngăn ngừa sự nhiễm bẩn từ bụi, vi sinh vật, nấm men, nấm mốc, sinh vật ký sinh và các chất độc hại.

- Bao gói giúp ngăn chặn hư hỏng thực phẩm, tránh mất trọng lượng và nâng cao giá trị chấp nhận cho người tiêu dùng.

- Thường được kết hợp với các phương pháp bảo quản khác để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm [9].

2.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản của thịt và các sản phẩm thịt

 Các yếu tố bên trong:

- Giá trị pH và mức độ acid của sản phẩm

- aw hay lượng ẩm sẵn có trong sản phẩm

 Các yếu tố bên ngoài:

- Sự bay hơi và sự hút ẩm

 Sự ảnh hưởng kết hợp của pH và aw:

Thời gian bảo quản sản phẩm thịt kéo dài hơn khi giá trị pH và độ ẩm hoạt động (aw) thấp Cả pH và aw đều ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm Tuy nhiên, cần lưu ý rằng có giới hạn tối ưu cho các sản phẩm thịt khi giảm giá trị pH và aw Ngoài ra, người tiêu dùng thường không mong muốn sản phẩm thịt có dư acid hoặc bị khô.

- Các sản phẩm thịt không đóng hộp được phân làm 3 nhóm tồn trữ theo pH và aw của chúng [6]:

+ Sản phẩm thịt với mức độ dễ hư thối cao: có pH > 5,2 và aw > 0,95 và bảo quản lạnh ở nhiệt độ ≤ 5℃ Như Ví dụ: thịt tươi, xúc xích bologna,…

Sản phẩm thịt dễ bị thối có đặc điểm pH dưới 5,2 hoặc độ hoạt động nước (aw) dưới 0,95 Để bảo quản tốt, cần giữ lạnh ở nhiệt độ không vượt quá 10℃ và đảm bảo sự ổn định Ví dụ về các sản phẩm này bao gồm thịt tươi, thịt gia cầm ướp giấm và xúc xích bán khô.

Sản phẩm ổn định có đặc điểm pH dưới 5,2 và độ ẩm hoạt động (aw) dưới 0,95, hoặc chỉ cần pH dưới 5 hoặc aw dưới 0,91 Điều này cho phép sản phẩm duy trì tính ổn định mà không cần bảo quản lạnh, có thể lưu trữ ở nhiệt độ thường.

Dưới các điều kiện bảo quản thích hợp, vi sinh vật không phát triển trong thịt và sản phẩm thịt, nhưng vẫn có nguy cơ hư hỏng vật lý và hóa học, bao gồm mốc và mất màu Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, cần thực hiện bao gói kỹ lưỡng nhằm giảm thiểu các tác động hóa học và vật lý.

 Sự ảnh hưởng của oxy

Oxy chiếm khoảng 20% trong không khí và khi tiếp xúc với thịt trong thời gian dài, nó có thể làm thay đổi màu sắc từ đỏ sang xám hoặc xanh Sự tiếp xúc này dẫn đến hiện tượng oxy hóa và làm biến đổi mùi của mỡ.

Các lá kim loại dùng trong bao gói thực phẩm có tính thấm oxy khác nhau, và vật liệu có tính thấm oxy thấp sẽ bảo vệ chất lượng thực phẩm hiệu quả hơn Để bảo quản tốt nhất, nên sử dụng tấm phim không thấm oxy kết hợp với hệ thống bao gói chân không, giúp ngăn chặn oxy từ không khí xâm nhập vào sản phẩm.

Phơi thịt dưới ánh sáng sẽ làm tăng tốc độ ôi hoá và oxy hoá do ánh sáng cung cấp năng lượng cho các quá trình này Vì vậy, cần sử dụng các vật liệu bao bì chống lại ánh sáng như phim màu hoặc phim mờ đục Ngoài ra, lá nhôm cũng là lựa chọn hoàn hảo vì chúng không thấm nước và ánh sáng.

Thực phẩm tươi có độ ẩm cao, dễ bị mất trọng lượng và chất lượng do bay hơi trong quá trình bảo quản nếu không được bao gói đúng cách Vì vậy, vật liệu bao gói cần có khả năng chống thấm hơi tốt, và hầu hết các loại phim plastic hiện nay đều đáp ứng yêu cầu này.

2.6.3 Vật liệu và thiết bị phù hợp cho bao gói các sản phẩm thịt

Các loại bao bì phim bao gồm bao bì cellulose, bao bì plastic và lá nhôm, có thể sử dụng đơn lẻ, kết hợp đôi hoặc ghép lại với nhau Mỗi loại vật liệu này có những đặc điểm khác nhau.

+ Chống nhiệt độ nóng hay lạnh

Tính chống thấm oxy cao là yếu tố quan trọng trong bao bì, với các vật liệu như Polyvinylchloride (PVC), Polyethylen (PE) và Polypropylene (PP) có khả năng thấm oxy cao Ngược lại, các vật liệu như polyvinyldenchloride (PVDC), polyester (PETP), polyamide (PA) và màng cellulose (ZG) gần như không thấm oxy Để tối ưu hóa hiệu suất bao bì, các vật liệu từ nhóm thứ nhất thường được kết hợp với nhóm thứ hai, nhằm cải thiện độ bền cơ học, tính chất hàn dán nhiệt và khả năng chống thấm cả oxy lẫn hơi nước.

Để đạt được năng suất tối ưu cho các vật liệu, cần loại bỏ hoàn toàn không khí khỏi bao bì, còn gọi là bao gói chân không Đồng thời, bao bì cần được đóng kín bằng phương pháp hàn dán nhiệt hoặc sử dụng clip kim loại để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

2.6.4 Bao gói chân không thịt tươi