TRƯỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN MÔN HỌC TÍNH CHẤT VẬT LÝ NÔNG SẢN TÁC ĐỘNG ÁP SUẤT CAO LÊN VI SINH VẬT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH V[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN MƠN HỌC TÍNH CHẤT VẬT LÝ NƠNG SẢN TÁC ĐỘNG ÁP SUẤT CAO LÊN VI SINH VẬT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN LÊ VĂN TẶNG 1.Nguyễn Thị Thảo Sương 021103005 NGUYỄN THÀNH NHÂN 2.Lê Thị Kim Thoa 021103015 3.Lê Thị Ái Nhi 021103038 4.Bùi Mai Khánh Lam 021103045 Tiền Giang, tháng 11 / năm 2022 MỤC LỤC 1 Giới thiệu 1.1 Áp suất 1.2 Chế biến áp suất cao Kỹ thuật áp suất cao 2.1 Cơ sở Khoa học 2.2 Biến đổi vật lý 2.3 Biến đổi hóa học 2.4 Biến đổi sinh học 2.5 Biến đổi cảm quan 2.6 Ảnh hưởng áp suất cao lên vi sinh vật Tác động áp suất cao lên vi sinh vật 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu tác động lên vi sinh vật kỹ thuật áp suất cao 11 4. Sử dụng áp suất cao lên vi sinh vật 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH SÁCH BẢNG Bảng Xử lý áp suất số vi sinh vật , enzyme hợp chất cao phân tử ( Thomas Ohlson ,2002) DANH SÁCH HÌNH Hình Tác dụng chế biến áp suất cao Hình Thiết bị cao áp Giới thiệu 1.1 Áp suất (Pressure) Phần lớn vi sinh vật sống lục địa hay bề mặt nước, nơi có áp suất khơng khí atm (atmosphere) khơng chịu ảnh hưởng rõ rệt áp suất này.Nhưng đáy biển (nơi có độ sâu 1000m trở lên) lại chiếm đến 75% thể tích đại dương Ở nơi áp suất cao đến 600-1000m, nhiệt độ lạnh tới 2-3 0C Trong môi trường cực đoan (extreme) có số vi sinh vật thích ứng để tồn Phần lớn thuộc nhóm chịu áp (barotolerant) Tuy áp suất tăng lên cao có ảnh hưởng đến chúng, ảnh hưởng bất lợi nhỏ nhiều so với vi sinh vật không chịu áp (nontolerant) Một số vi khuẩn sống đường tiêu hóa động vật khơng xương sống ở biển sâu (như amphipods holothurians) vi khuẩn ưa áp (barophilic) Chúng sinh trưởng nhanh điều kiện áp suất cao Chúng có vai trị quan trọng vịng tuần hồn chất dinh dưỡng đáy biển Tại khe biển Mariana gần Philippine (sâu khoảng 10 500m) người ta phân lập vi khuẩn ưa áp sinh trưởng điều kiện 20oC với áp suất khoảng 400-500atm Những vi khuẩn biết thuộc chi Photobacterium, Shewanella, Colwellia Một số thuộc Cổ khuẩn vừa ưa áp vừa ưa nhiệt (thermobarophiles), chẳng hạn Pyrococcus spp., Methanococcus jannasschi Áp suất thủy tĩnh (áp suất giới): Vi khuẩn có khả chịu áp suất cao khơng khí, thường từ 2000 5000 atm virus, phage; từ 5000 - 6000 atm vi khuẩn khơng có nha bào; từ 17000 - 20000 atm vi khuẩn có nha bào Cơ chế tác động áp suất giới vi khuẩn chưa rõ Áp suất thủy tĩnh thông số vật lý tiếng coi biến số quan trọng sống, sinh vật có khả thích ứng với thay đổi áp suất, nhờ phát triển sức đề kháng chống lại biến số Trong thập kỷ qua, mối quan tâm lớn đến công nghệ áp suất thủy tĩnh cao (HHP) ngày lên giới nghiên cứu thực phẩm khoa học sinh học Các phản ứng căng thẳng cụ thể vi sinh vật HHP nghiên cứu, thông qua việc đánh giá tác động áp suất lên phân tử sinh học, cấu trúc tế bào, hành vi trao đổi chất, tăng trưởng khả tồn Sự phát triển kiến thức lĩnh vực cho phép hiểu rõ chế kháng áp suất có áp suất gây chết người mức Ngoài ra, ứng dụng HHP nảy sinh từ nghiên cứu này, đặc biệt liên quan đến cơng nghệ sinh học Ví dụ, việc điều chế đường trao đổi chất vi sinh vật, phản ứng với điều kiện áp suất khác nhau, dẫn đến việc sản xuất hợp chất có tiềm ứng dụng cơng nghệ sinh học công nghiệp Xem xét áp lực điều kiện sống khắc nghiệt, tổng quan dự định trình bày phát báo cáo tài liệu khoa học, tập trung vào vi sinh vật có khả chịu đựng phát triển điều kiện áp suất cao, cho dù chúng có đề kháng bẩm sinh hay mắc phải, tiềm ứng dụng công nghệ HHP cho công nghệ sinh học vi sinh vật Áp suất thẩm thấu: Áp suất thẩm thấu mơi trường xung quanh có tác động mạnh đến tế bào vi khuẩn tính thẩm thấu màng nguyên tương Đa số vi khuẩn phát triển thích hợp mơi trường có áp suất thẩm thấu atm (dung dịch NaCl 0,9%) Trong dung dịch nhược trương, áp suất thẩm thấu bên tế bào cao môi trường nên nước bị hút vào tế bào vi khuẩn làm tế bào phình to lên vỡ.Trong dung dịch ưu trương, áp suất thẩm thấu môi trường cao nên nước bị hút môi trường làm tế bào bị teo lại 1.2 Chế biến áp suất cao Chế biến áp suất cao (CBASC) kỹ thuật bảo quản thực phẩm không dùng nhiệt, làm bất hoạt vi sinh vật gây bệnh thối cách sử dụng áp suất thay dùng nhiệt để khử trùng hiệu CBASC sử dụng áp suất cao (khoảng 400600 MPa) nhiệt độ tủ lạnh trình làm ấm, bảo quản hầu hết sản phẩm tác động đến vị, cấu trúc, hình thức giá trị dinh dưỡng Phương pháp áp suất dùng để chế biến thực phẩm lỏng đặc có độ ẩm cao Mặc dù tiêu diệt vi sinh vật phương pháp áp suất khơng phá vỡ cầu nối đồng hóa trị ảnh hưởng đến hóa học thực phẩm Mặt khác, CBASC cung cấp phương tiện vừa để bảo quản chất lượng sản phẩm vừa giảm bớt tăng cường xử lý nhiệt bảo quản hóa học CBASC lý thuyết gọi chế biến áp suất thủy tĩnh cao chế biến siêu áp suất cao Hình Tác dụng chế biến áp suất cao Một số thuận lợi ứng dụng CBASC: * Bất hoạt vi khuẩn rau bào tử vi khuẩn nhiệt độ cao Không độc Bảo quản dinh dưỡng, màu vị Giảm thời gian chế biến Xử lý đồng thực phẩm, Giảm bớt bảo quản hóa học Có phản ứng tích cực người tiêu dùng Một số mặt hạn chế CBASC: * Thiết bị đắt Thực phẩm nên có 40% nước tự để kháng sinh Chế biến theo mẻ Đóng gói hạn chế Tác động lên hoạt động enzyme thực phẩm hạn chế Một số vi sinh vật hoạt động Kỹ thuật áp suất cao 2.1 Cơ sở khoa học Thành phần thiết bị cao áp : Buồng cao áp Hệ thống tạo áp suất Các thành phần phụ trợ khác + Bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ + Bộ phận nạp áp tháo mẫu Hình Thiết bị cao áp * Buồng cao áp : Buồng lớp : vật liệu buồng thép không rĩ , áp suất làm việc dao động khoảng 400-600 Mpa Buồng nhiều lớp : -> Tăng khả chịu áp suất * Hệ thống tạo áp : Môi trường truyền áp ( pressure transmitting medium ) Môi trường lỏng khí , cơng nghệ thực phẩm sử dụng môi trường lỏng , nước cất khả bị nén thấp , không làm biến dạng thực phẩm áp suất cao , thực tế nước cất trộn thêm chút dầu Phương pháp tạo áp a Phương pháp tăng áp suất trực tiếp : Phạm vi áp dụng mẫu lỏng nên xử lí trước rót vào bao bì , quy mơ nhỏ Cách thực bơm mẫu vào buồng áp , sử dụng piston để nén lên mẫu ( thân mẫu môi trường truyền áp, áp suất tăng lên mẫu ) -> Tốc độ tăng áp suất nhanh không cao b Phương pháp tăng áp suất gián ếp : Phạm vi áp dụng mẫu có trạng thái lỏng hay rắn , vấn đề bao gói mẫu bao gói trước xử lí Cách thực nạp mẫu vào buồng áp , bơm môi trường truyền áp vào thiết bị để đuổi khí , sử dụng phận khuếch tăng áp suất ->Có khả tạo áp suất cao Cách thực thực phẩm lỏng : thực trước rót thực phẩm vào bao bì , thực sau rót thực phẩm vào bao bì Cách thực thực phẩm rắn : thực sau cho thực phẩm vào bao bì Vấn đề : Chọn vật liệu bao bì phải co lại , chọn phương pháp bao gói kín , khơng xì Hệ thống dây chuyền ( Mẫu lỏng ) Các bước thực sử dụng bơm áp suất thấp đưa mẫu vào buồng cao áp -> tăng áp môi trường truyền áp để tác động lên piston nén mẫu -> Giữ áp -> xả áp -> Tháo mẫu vào thiết bị vô trùng Vấn đề rót sản phẩm -> vơ trùng 2.2 Biến đổi vật lý a Thay đổi thể tích Khí giảm tác động áp suất , chất lỏng rắn khơng thay đổi Ví dụ : 800 Mpa 20 OC , nước bị giảm thể tích 17% nhiên xả áp thể tích phục hồi Thực phẩm chứa khí -> khí trước xử lý áp suất cao Vật liệu bao bì phải chịu sử thay đổi thể tích phục hồi xả áp Phương pháp bao gói độ kín b Thay đổi nhiệt độ Quy luật : áp suất tăng 100 Mpa nhiệt độ tăng trung bình oC , thành phần hóa học thực phẩm bị ảnh hưởng nhiệt độ cao ( protein biến tính phản ứng Maillard xảy ra, ) Chú ý sử dụng kế hợp kỹ thuật áp suất cao nhiệt độ để xử lý thực phẩm ( vô hoạt enzyme hay vi sinh vật ) 2.3 Biến đổi hóa học a Liên kết hóa học Phá vỡ tương tác tĩnh điện , liên kết kị nước , tăng cường liên kết hydro liên kết cộng hóa trị b Vitamin Xử lý nhiệt độ thường : không tổn thất Ví dụ : Nectar dâu : 400M Pa , 30 phút , 20 oC -> Vitamin C không bị đáng kể Xử lý nhiệt độ cao : tổn thất c Chất béo aw > 0,55 xử lý áp suất q trình oxy hóa chất béo diễn Đây vấn đề hydrate hóa kim loại Nếu xử lý nhiệt độ cao phản ứng oxy hóa diễn mạnh mẽ giải pháp tạo phức ion kim loại Xử lý mỡ cá bị oxy hóa , xử lý thịt cá phản ứng oxy hóa xảy ( mơ cá có Fe thúc đẩy oxy hóa ) Xử lý dầu oliu , số peroxyde không thay đổi đáng kể so với dầu khác -> sử dụng dầu oliu chế biến thực phẩm d Protein Tác động áp suất cao làm thay đổi số tính chất chức protein ( tạo gel , tạo màng , tạo bọt , tạo cấu trúc ) làm duỗi mạch protein , phá vỡ tương tác kị nước tĩnh điện Hệ kết tủa , tạo gel tạo cấu trúc nhốt phân tử nước bên ( bánh plan , agar ) Gía trị áp suất phá vỡ cấu trúc protein bậc ( -S-S-) ( 150 Mpa ) bậc ( vòng xoắn ) ( 200 Mpa) , bậc (700 Mpa) Sự biến tính protein thuận nghịch ( 100 300 Mpa) bất thuận nghịch áp suất cao e Tinh bột Sự tạo gel tinh bột , tác nhân tạo gel tinh bột nhiệt độ áp suất Gồm chế chế tạo gel nhiệt chế tạo gel áp suất chưa hiểu rõ ràng sản phẩm tạo có độ nhớt thấp , độ trương nở so với tạo gel nhiệt 2.4 Biến đổi sinh học a Tế bào vi sinh vật Hình dạng tế bào vi khuẩn gân không bị thay đổi cịn nấm men thể tích tế bào bị giảm xử lý 250 Mpa , không phục hồi sau xử lý áp suất làm ảnh hưởng đến trình trao đổi chất Thành tế bào áp suất lớn 500 MPa làm tổn thương phá vỡ thành tế bào S.cerevisiae Màng tế bào chất phospholipid , protein bị biến đổi tổn thương -> Vấn đề vận chuyển qua màng tế bào chất , tế bào lấy thức ăn -> Ức chết hay tiêu diệt tế bào vi sinh vật Ribosome ( cấu tạo từ ARN protein ) trình tổng hợp protein bị ảnh hưởng sinh sản bị giảm , pH nội bào pH giảm ATP bị vô hoạt gây ức chế hay tiêu diệt vi sinh vật Các yếu tố ảnh hưởng : Loài vi sinh vật không theo quy luật rõ ràng vi khuẩn (200-600 Mpa , nấm men nấm sợi 200-300Mpa , vi sinh vật ưa nhiệt thường chịu áp suất , Vibrio nhạy với áp suất , vi khuẩn Gram (+) thường chịu áp Gram (-) ( G+ vách tế bào dày G-) Trạng thái sinh lý tế bào pha ổn định tế bào chịu áp suất tốt , pha lỏng tế bào nhạy với áp suất Thành phần môi trường pH thấp làm giảm khả chịu áp suất tế bào , hoạt độ nước ( a w ) : a w thấp -> Tế bào chịu áp suất tốt Chất ức chế vi sinh vật tăng khả ức chế tế bào ( ví dụ : E.colo , Salmonella trở nên nhạy nisin sau xử lý mẫu áp suất ) b.Bào tử Áp suất thấp ( 200MPa) hoạt hóa bào tử , áp suất cao (> 600 MPa) tiêu diệt số bào tử Phương pháp diệt bào tử gồm giai đoạn , giai đoạn pH thấp bào tử thành tế bào sinh dưỡng , giai đoạn pH cao kết hợp với phương pháp khác c.Enzyme Nguyên nhân thay đổi cấu trúc bậc , thay đổi trung tâm hoạt động Giảm hoạt tính enzyme vơ hoạt vài trăm MPa Enzyme chịu áp ( peroxydase đậu pectinmethylesterase dâu chịu áp 1.200MPa) Tăng hoạt tính gặp chế bị thay đổi áp suất nên tiếp xúc với enzyme tốt , áp suất giải phóng enzyme nội bào 2.5 Biến đổi cảm quan Màu sắc không theo quy luật rõ ràng 2.6 Ảnh hưởng áp suất cao lên vi sinh vật Tế bào sinh dưỡng prokaryote nấm men nấm mốc nhạy cảm với áp suất , vi khuẩn gram dương chịu áp suất tốt gram âm , vi khuẩn hình cầu chịu áp suất tốt hình que thay đổi hình thái Các chủng phát triển pha mũ nhạy cảm nhiều chủng pha log hay pha tĩnh Một số tế bào sinh dưỡng bị áp lực nhiều lần tăng tinh kháng áp lực Sự nén xung hay dao động áp lực cao chậm hữu hiệu bất hoạt bào tử áp lực liên tiếp Tác động áp suất cao lên vi sinh vật Kỹ thuật áp suất cao sử dụng công nghiệp để bảo quản số sản phẩm thực phẩm Tuy nhiên, nhiều điều tra tiến hành liên quan đến khả mở rộng phạm vi ứng dụng kỹ thuật áp suất cao ngành thực phẩm dược phẩm, công nghệ sinh học y học Mức độ bất hoạt vi sinh vật áp suất cao phụ thuộc vào loài vi sinh vật, trạng thái sinh lý chúng, pH thành phần mơi trường, thơng số q trình Sự khác biệt khả cảm nhận vi sinh vật áp suất cao xuất chủng thuộc loài Các vi khuẩn tế bào gram âm giai đoạn phát triển theo cấp số nhân thường nhạy cảm vi khuẩn gram dương tế bào giai đoạn phát triển tĩnh Sự giảm pH thường làm tăng tác dụng kìm khuẩn áp suất cao Bào tử vi khuẩn có khả chịu áp suất cao nhiều so với tế bào sinh dưỡng tồn áp suất 10 1000 MPa Các dạng sinh dưỡng hầu hết loài nấm men nấm mốc bị bất hoạt khoảng 200 MPa Tuy nhiên, ascospores nấm mốc không bị phá hủy áp suất cao 600 MPa Tác dụng kìm khuẩn điều áp phụ thuộc nhiều vào độ lớn áp suất nhiệt độ vào thời gian xử lý áp suất Vi sinh vật có khả chịu áp suất cao 20 - 35 oC so với khoảng nhiệt độ Áp suất dao động có hiệu việc bất hoạt vi sinh vật xử lý liên tục Bào tử vi khuẩn có khả chịu áp suất cao nhiều so với tế bào sinh dưỡng tồn áp suất 1000 MPa Các dạng sinh dưỡng hầu hết loài nấm men nấm mốc bị bất hoạt khoảng 200 MPa Tuy nhiên, ascospores nấm mốc không bị phá hủy áp suất cao 600 MPa Tác dụng kìm khuẩn điều áp phụ thuộc nhiều vào độ lớn áp suất nhiệt độ vào thời gian xử lý áp suất Vi sinh vật có khả chịu áp suất cao 20 - 35 oC so với khoảng nhiệt độ Áp suất dao động có hiệu việc bất hoạt vi sinh vật xử lý liên tục Bào tử vi khuẩn có khả chịu áp suất cao nhiều so với tế bào sinh dưỡng tồn áp suất 1000 MPa Các dạng sinh dưỡng hầu hết loài nấm men nấm mốc bị bất hoạt khoảng 200 MPa Tuy nhiên, ascospores nấm mốc không bị phá hủy áp suất cao 600 MPa Tác dụng kìm khuẩn điều áp phụ thuộc nhiều vào độ lớn áp suất nhiệt độ vào thời gian xử lý áp suất Vi sinh vật có khả chịu áp suất cao 20 - 35 oC so với khoảng nhiệt độ Áp suất dao động có hiệu việc bất hoạt vi sinh vật xử lý liên tục Tác dụng kìm khuẩn điều áp phụ thuộc nhiều vào độ lớn áp suất nhiệt độ vào thời gian xử lý áp suất Vi sinh vật có khả chịu áp suất cao 20 - 35 oC so với khoảng nhiệt độ Áp suất dao động có hiệu việc bất hoạt vi sinh vật xử lý liên tục Tác dụng kìm khuẩn điều Sử dụng áp suất cao thực phẩm với khoảng áp suất từ 300Mpa – 800Mpa , có tác dụng vơ hoạt vi sinh vật hoắc enzym mà không phá hủy màu sắc , mùi vị , thành phần dinh dưỡng thực phẩm so với kỹ thuật xử lý nhiệt thông thường Cơ chế tác động lên tế bào sinh dưỡng vi sinh vật: * Gây biến tính protein Tác dụng lên màng tế bào, làm thay đổi cấu trúc màng, gây rối loạn trao đổi chất tế bào Ảnh hưởng có hại lên vật chất di truyền acid ribonucleic (RNA), acid nucleic,ribosome…làm biến đổi cấu trúc chúng gây cản trở trình tổng hợp protein,quá trình chép vật chất di truyền Cơ chế tác động lên bào tử: * 11 Đối với bào tử vi sinh vật, áp suất cao tác động theo chế bao gồm giai đoạn: * Giai đoạn 1: Bào tử tác dụng áp suất cao kích thích hoạt động nảy mầm * Giai đoạn 2: Sau nảy mầm, khả nhạy cảm với áp suất tăng, bào tử bị áp suất cao tiêu diệt 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu tác động lên vi sinh vật kỹ thuật áp suất cao Số lượng vi sinh vật ban đầu : Áp suất tác động cao thời gian tác động * dài số lượng vi sinh vật ban đầu thực phẩm lớn Thành phần vi sinh vật : * Nếu có vi sinh vật có khả sinh bào tử bào tử sinh có khả kháng áp suất cao Ví dụ : sử dụng áp suất cao tới 1200Mpa không đủ khả tiêu diệt bào tử Bacillus subtilis Clostridium botulinum Vi khuẩn Gram (+) có khả kháng áp suất mạnh vi khuẩn Gram (-) Nấm men nấm mốc có khả chịu tác động áp suất tốt vi khuẩn Loại enzyme : loại enzyme có khả kháng áp suất khác Có thể xếp khả kháng áp suất theo chiều tăng dần vài loại enzyme điển sau : Lypoxygenase < Lactoperoxidase < Pectinmethylesterase < Lipase < Phosphatase < Catalase < Polyphenoloxydase < peroxidase * Thời gian xử lý : phải đủ dài để tiêu diệt vi sinh vật có khả kháng áp suất cao * pH thực phẩm : pH thấp hiệu tác động áp suất cao lên vi sinh vật cao pH thấp làm giảm tính kháng áp suất chúng * Chất chống vi sinh vật : kết hợp xử lý thực phẩm áp suất cao sử dụng chất chống vi sinh vật Nisin , Acid sorbic , Ethylenediamintetraacetic acid ( EDTA ) hiệu ức chế , tiêu diệt vi sinh vật tăng cao * Nhiệt độ xử lý : nhiệt độ xử lý cao khả ức chế , tiêu diệt vi sinh vật tăng * Để tăng hiệu tác động , người ta thường sử dụng kỹ thuật áp suất cao kết hợp với yếu tố khác chế độ xử lý nhiệt nhẹ nhàng , độ acid mơi trường thấp hay có bổ sung chất chống vi sinh vật phép sử dụng 12 Bảng Xử lý áp suất số vi sinh vật , enzyme hợp chất cao phân tử ( Thomas Ohlson ,2002) Sử dụng áp suất cao lên vi sinh vật Áp suất cao gây thay đổi cấu trúc màng tế bào, hình thái tế bào Nó khuấy động phản ứng sinh hóa, chế di truyền vi sinh vật, đảm bảo giảm số lượng vi sinh vật Vi sinh vật bị tiêu diệt áp suất thủy tĩnh cao Sự ngừng hoạt động áp suất phụ thuộc nhiều vào lượng áp suất đặt vào, nhiệt độ môi trường Vi khuẩn nấm cho thấy số khác biệt điển hình hành vi chúng phản ứng với áp suất Ở đây, mô tả động học trình bất hoạt bào tử nấm, phận chịu áp lực nấm, mô tả Những bào tử tiết lộ loại đặc biệt ổn định trước áp lực, nguồn tiềm ẩn gây rắc rối trình chế biến thực phẩm Các thí nghiệm sử dụng thuốc nhuộm kính hiển vi điện tử đưa số gợi ý chế làm bất hoạt vi khuẩn áp suất Có vẻ màng vi khuẩn đóng vai trị trình bất hoạt Hiện nay, nhiều doanh nghiệp lĩnh vực chế biến thực phẩm ứng dụng công nghệ xử lý, bảo quản để kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm, mà không cần phải dùng chất bảo quản Trong đó, cơng nghệ xử lý thực phẩm áp suất cao (HPP-High Pressure Processing) có nhiều ưu điểm vượt trội hẳn so với cơng nghệ xử lý nhiệt hóa chất thông thường HPP công nghệ trùng nước tinh khiết áp suất cực cao, giúp kéo dài thời gian bảo quản, nâng cao mức độ an toàn thực phẩm đảm bảo dinh dưỡng tự nhiên Trong điều kiện nước tinh khiết áp suất cực cao (khoảng 300-600 MP/43.500-87.000 psi), với nhiệt độ khoảng 4-10oC, 13 loại vi khuẩn (như Listeria monocytogenes, E coli, Salmonella, Campylobacter, Vibrio spp), virus, men, nấm vật truyền bệnh bị bất hoạt Nhờ đó, thực phẩm kéo dài thời gian bảo quản, đảm bảo an tồn. Cơng nghệ HPP - High Pressure Processing phương pháp chế biến thực phẩm, sử dụng sức ép lên tới 87.000psi* (tương đương 6.000 atm) lên sản phẩm Phương pháp ức chế vi khuẩn thay đổi thuộc tính thực phẩm Áp suất mức 60.000 psi trở lên ức chế hầu hết loại vi khuẩn sinh dưỡng Quá trình xử lý gọi Xử lý Áp suất Thủy tĩnh Cao (HHP),Xử lý Siêu Cao áp (UHP) Công nghệ xử lý áp suất cao HPP gây số tác động nhỏ lên tính chất tươi nguyên thực phẩm cách loại bỏ phân hủy tác động nhiệt So với xử lý nhiệt, thực phẩm xử lý qua công nghệ HPP giữ vị tươi ngon hơn, bề sản phẩm đẹp mắt hơn, bảo quản cấu trúc chất dinh dưỡng Cơng nghệ HPP kiểm soát nhiệt độ làm lạnh, nhờ loại bỏ nguy nhiệt độ cao làm thay đổi hương vị Cơng nghệ đặc biệt thích hợp với sản phẩm nhạy cảm với nhiệt , hầu hết trình xử lý thực phẩm ngày xử lý nhiệt nhằm tiêu diệt vi khuẩn, nhiên nguyên tố vi lượng chất dinh dưỡng bị nhiệt độ cao Công nghệ xử lý áp suất cao cho phép triệt tiêu vi khuẩn gây hư hỏng mầm bệnh mà không gây tác động giảm thiểu chất lượng dinh dưỡng nào. Cho phép bất hoạt vi sinh vật men nhiệt độ thấp, nên thành phần phân tử thấp cá chất có hoạt tính sinh học, vitamin, tạo màu, tạo mùi vị phần lớn khơng bị ảnh hưởng Bảo quản : Qúa trình xử lý thực phẩm áp suất thủy tĩnh cao ức chế hệ vi sinh vật enzyme , nhờ làm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Hiện , xử lý thực phẩm phương pháp sử dụng áp suất thủy tĩnh cao xem phương pháp cạnh tranh với nhựng phương pháp bảo quản truyền thống trùng tiệt trùng nhiệt , xử lý thực phẩm hóa chất … Sinh học : áp suất cao không làm thay đổi hình dạng tế bào vi khuẩn Tuy nhiên thể tích tế bào nấm men bị giảm xử lý 250Mpa Sau trình xử bẳng áp suất thủy tĩnh , nấm men khơng phục hồi hình dạng ban đầu Áp suất cao làm tổn thương quan nội bào cùa vi sinh vật Ví dụ xử lý 500Mpa thành tế bào Saccharomyces cerevisiae bị tổn thương Áp suất cao làm tổn thương màng tế bào chất từ làm tăng hàm lượng ATP ngoại bào Ribosom bị tác động nên trình sinh tổng hợp protein tế bào bị ảnh hưởng xấu Những biến đổi làm cho vi sinh vật bị giảm hoạt tính bị tiêu diệt 14 Khả chịu áp suất thủy tĩnh loài vi sinh vật khác Vibrio xem giống vi sinh vật mẫn cảm với áp suất Với mật độ sò tươi 10 6 cfu/g , Vibrio parahaemolyticus bị tiêu diệt xử lý 170 Mpa , 25 thời gian 10 phút Nhìn chung vi khuẩn Gram dương thường chịu áp suất tốt vi khuẩn Gram âm Tuy nhiên có trường hợp ngoại lệ vi khuẩn E coli có khả chịu áp suất tốt Ngoài bào tử vi khuẩn chịu áp suất tốt tế bào sinh dưỡng Tuy nhiên , người ta sử dụng áp suất thủy tĩnh cao để tiêu diệt bào tử phương pháp xử lý hai giai đoạn : giai đoạn đầu sử dụng áp suất thấp để hoạt háo bào tử , giai đoạn sử dụng áp suất cao kết hợp với nhiệt để tiêu diệt chúng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo nước: * [1] Phan Thị Kiều Linh , Chế biến áp suất cao công nghiệp thực phẩm , 15/09/2017 [2] Võ Thị Thu Hằng ,Sử dụng kỹ thuật áp suất cao ,16/03/2013 Tài liệu tham khảo nước: * [1] Maria J, Mota1 , Rita P.Lopes ,1IvonneDelgadillo, Jorge A.Saraiva (2013) , Microorganisms under high pressure — Adaptation, growth and biotechnological potential [2] High pressure processing in food industry – Characteristics and applications, Mircea-Valentin Muntean, Ovidiu Marian, Victor Barbieru, Giorgiana M Catunescu, Ovidiu Ranta, Ioan Drocas, Sorin Terhes, ScieneDirect, 10/2016 [3] Hendrickx et al., 1998 , Effects of high pressure on enzymes related to food quality , Trends in Food Science & Technology (1998) 197-203 [4] The truth about HPP juice, Charlie Wettlaufer, Goodnature, 3/2017 MSSV 02110303 02110301 02110304 02110300 HỌ TÊN Lê Thị Ái Nhi NỘI DUNG Giới thiệu Lê Thị Kim Thoa Kỹ thuật áp suất cao Bùi Mai Khánh Lam Tác động áp suất cao lên vi sinh vật Nguyễn Thị Thảo Sử dụng áp suất cao lên vi sinh vật 15 Sương 16