Đề tài tổng quan về công nghệ sản xuất dâu tây Đông lạnh, Đánh giá tác Động của chúng tới sức khỏe con người và các yếu tố Ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm

Là một loại trái cây có thể sử dụng ở cả dạng quả tươi hay sấy khô,đặc biệt là dâu tây được xử lí lạnh đông được sử dụng phổ biến nhất vì thời gian bảo quản dài,phù hợp với tính mùa vụ c

Mục đích nghiên cứu

- Hiểu được thành phần dinh dưỡng có trong dâu tây

- Hiểu được quy trình sản xuất ra những trái dâu tây đông lạnh

- Biết nhiều hơn về vai trò và công dụng của dâu tây đông trong đời sống cũng như trong sản xuất, chế biến

- Tìm hiểu những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dâu tây đông lạnh thành phẩm

- Phân tích tác động tiềm tàng của dâu tây tới sức khỏe con người

- Tìm hiểu các biện pháp nâng cao chất lượng sản phẩm dâu tây đông lạnh

Tổng quan về cây dâu tây

Định nghĩa, nguồn gốc dâu tây

Dâu tây, có tên khoa học là Fragaria, là một loại thực vật hạt kín thuộc họ Hoa hồng (Rosaceae) Xuất xứ từ châu Mỹ, dâu tây đã được các nhà làm vườn châu Âu lai tạo để phát triển thành giống dâu tây phổ biến hiện nay.

Cây dâu tây phát triển tốt ở vùng khí hậu ôn đới, và tại Việt Nam, Đà Lạt là nơi trồng nhiều loại dâu tây Dâu tây thuộc loài thực vật thân thảo với thân ngắn, lá có cuống dài và mọc gần nhau Đặc điểm của lá dâu tây là rìa hình răng cưa và bề mặt có nhiều lông tơ.

Hoa dâu tây có màu trắng sữa với nhụy hoa màu vàng, cánh hoa hình tròn và mỏng Là loài hoa lưỡng tính, dâu tây có khả năng tự thụ phấn, từ đó nâng cao năng suất thông qua quá trình lai tạo.

Một sự thật thú vị về quả dâu là phần quả mà chúng ta thường ăn thực chất chỉ là quả giả Theo sinh học, phần quả thật của dâu nằm ở những hạt dâu bên ngoài quả giả đó.

Trái dâu tây khi còn sống có màu xanh, nhưng khi chín, quả sẽ phình to và chuyển sang màu đỏ hoặc hồng Hầu hết các giống dâu đều có vị chua nhẹ, ngọt thanh và rất mọng nước.

Bảng 1 Thành phần hóa học cơ bản của cây dâu tây

Thành phần Đơn vị Hàm lượng

1.1.2 Nguồn gốc và lịch sử phát triển

Cây dâu tây có lịch sử bắt đầu từ loài Fragaria vesca, xuất hiện rộng rãi ở Bắc bán cầu và được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như dâu rừng, dâu châu Âu, fraises des bois và dâu tây núi cao Đặc biệt, dâu tây núi cao thường được hiểu là loại dâu tây được trồng lâu năm.

Tổ tiên của loài Fragaria vesca và Fragaria iinumae, cả hai đều là loài lưỡng bội, đã hình thành cây dâu tây lai, dẫn đến sự xuất hiện của cây dâu tây bạch tuộc Mặc dù quá trình lai tạo và hình thành loài dâu tây bát bội vẫn chưa được làm rõ, Fragaria virginiana và Fragaria chiloensis, cả hai đều thuộc nhóm bạch tuộc, có sự tương đồng di truyền đáng kể Kết quả là, tất cả các giống dâu tây trồng trong vườn đều chia sẻ cùng một bổ sung di truyền.

Dâu tây Fragaria vesca đã được con người tiêu thụ từ thời kỳ đồ đá, với bằng chứng khảo cổ học cho thấy sự hiện diện của chúng trong chế độ ăn uống của tổ tiên Loại dâu tây này lần đầu tiên được trồng ở Ba Tư cổ đại, nơi quả được gọi là Toot Farangi Hạt giống của chúng đã được lan truyền dọc theo con đường tơ lụa, từ Châu Âu đến Viễn Đông Người da đỏ châu Mỹ cũng đã tiêu thụ dâu tây bản địa cho mục đích ẩm thực trước khi có sự xuất hiện của thực dân châu Âu Strawberry Shortcake được phát triển từ công thức ẩm thực của người Ấn Độ, kết hợp dâu tây nghiền với bột ngô Đến thế kỷ 18, Fragaria vesca dần bị thay thế bởi Fragaria x ananassa, loại dâu tây vườn với quả to hơn và dễ nhân giống hơn, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc trồng trọt dâu tây.

“Hudson,” được phát triển sau đó (1780) tại Hoa Kỳ.

Cây dâu tây Vườn (Garden Strawberry) được lai tạo vào năm 1740 ở Brittany, Pháp, từ giống dâu tây Bắc Mỹ và Nam Mỹ Những người thực dân đã mang giống dâu tây Bắc Mỹ về châu Âu từ thế kỷ 17, trong khi giống dâu tây “futilla” được phát hiện bởi các nhà chinh phục Fragaria virginiana nổi bật với hương vị thơm ngon, trong khi Fragaria chiloensis, được Amédée-François Frézier mang về từ Argentina và Chile, có kích thước lớn Sự lai tạo thành công đã giúp cây dâu tây Vườn trở thành lựa chọn phổ biến cho cả người trồng dâu tây thương mại và tại nhà.

Vào đầu thế kỷ 19, sự trồng trọt dâu tây ở Hoa Kỳ đã gia tăng mạnh mẽ, đặc biệt khi kem dâu tây trở thành món tráng miệng ưa chuộng Thời kỳ này, New York nổi lên như một trung tâm sản xuất dâu tây quan trọng.

Hiện nay, California là nơi trồng khoảng 75% dâu tây Bắc Mỹ Nhờ vào các phương pháp chọn lọc và nhân giống, kích thước dâu tây đã tăng đáng kể so với những cây đầu tiên có quả rất nhỏ Giờ đây, nhiều giống dâu tây mới cho ra những quả lớn, cần phải cắn nhiều lần để thưởng thức.

Phân loại

Trên thế giới có hơn 20 loài dâu tây khác nhau, được phân loại dựa trên số lượng nhiễm sắc thể Tất cả các loài dâu tây đều có 7 kiểu nhiễm sắc thể cơ bản, nhưng thể hiện tính đa bội khác nhau Một số loài là lưỡng bội với 2 tập nhiễm sắc thể (2n = 14), trong khi các loài khác có thể là tứ bội (4n = 28), lục bội (6n = 42), bát bội (8n = 56) hoặc thập bội (10n = 70).

Theo quy tắc đơn giản, loại dâu tây có nhiều nhiễm sắc thể thường phát triển thành cây lớn hơn, khỏe mạnh hơn và cho quả mọng to hơn.

Dâu tây trắng Nhật Bản là loại trái cây được nhiều người yêu thích tại Việt Nam nhờ vào hình dáng bắt mắt và hương vị thơm ngon Việc phân biệt dâu tây trắng Nhật Bản với các loại dâu tây khác rất đơn giản Đây là một trong những loại dâu tây chất lượng cao, do đó giá thành của chúng cũng khá cao.

Hình 2 Dâu tây trắng Nhật Bản

Dâu tây trắng Nhật Bản nổi bật với vỏ mỏng, mọng nước và hương thơm dịu nhẹ Khác với các loại dâu đỏ thông thường, dâu tây này có màu trắng với hạt đỏ và kích thước lớn hơn Khi còn non, chúng có màu xanh, sau đó chuyển dần sang trắng và cuối cùng là trắng hồng khi đến thời điểm thu hoạch Loại dâu này rất đa dụng, thích hợp để ăn tươi, làm đồ uống hoặc chế biến thành những chiếc bánh ngon miệng và bắt mắt.

Dâu tây Mộc Châu là một trong những loại dâu tây nổi tiếng nhất tại Việt Nam, mặc dù quốc gia này có khí hậu nhiệt đới không thuận lợi cho việc trồng loại trái cây này Tuy nhiên, Mộc Châu, Sơn La lại có thời tiết mát mẻ quanh năm, tạo điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của dâu tây Sản lượng và chất lượng dâu tây Mộc Châu rất cao, với phương thức vận chuyển đơn giản, giúp du khách dễ dàng thưởng thức những trái dâu tươi ngon ngay sau khi được hái từ cây.

Dâu tây Mộc Châu dễ dàng nhận diện với màu đỏ tươi, mọng nước và hơi mềm Phần núm thường sát vào quả, có khi tụt vào trong Khi cắt đôi, thịt quả có màu đỏ nhạt, vị ngọt chua thanh và mùi thơm đặc trưng Kích thước quả không đồng đều, từ lớn đến nhỏ, nhưng chất lượng luôn đồng nhất, thích hợp để làm trái cây tráng miệng, sinh tố hoặc bánh.

Đà Lạt nổi tiếng với vườn dâu tây lớn nhất Việt Nam, nơi có điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu lý tưởng cho việc trồng loại trái cây này Tại đây, du khách có cơ hội khám phá những vườn dâu lâu đời và thưởng thức các giống dâu quý hiếm.

Hình 4 Dâu tây Đà Lạt

Dâu tây Đà Lạt là loại trái cây phổ biến tại Việt Nam, dễ dàng phân biệt với các loại dâu khác nhờ vào kích thước không đều và quả vừa phải, mềm mại với bề mặt hơi sần sùi Màu sắc của dâu tây Đà Lạt không đồng nhất, với phần thân màu đỏ sậm và cuống màu trắng Cuống dâu mỏng, ngắn và có màu xanh nhạt Khi thưởng thức, bạn sẽ cảm nhận được hương thơm đặc trưng, kết hợp với vị chua thanh và độ mềm dai Tuy nhiên, dâu tây Đà Lạt chỉ giữ được độ tươi ngon khoảng 2 ngày, sau đó sẽ mất đi vị ngọt và độ tươi như ban đầu.

Dâu tây Úc tại Việt Nam nổi bật với màu sắc đỏ tươi và bóng bảy, kích thước lớn, khoảng nửa bàn tay người lớn Phần cuống lớn màu xanh bao phủ quả, trong khi màu đỏ đều từ thân đến gần cuống Loại dâu này có thể bảo quản trong 4-5 ngày ở điều kiện mát mẻ.

Dâu chất lượng cao có giá thành cao, nhưng hiện nay đã được trồng ở nhiều nơi với sản lượng ổn định Bạn có thể dễ dàng tìm mua và thưởng thức loại dâu tuyệt hảo này.

 Dâu tây anh đào Nhật Bản

Dâu tây anh đào, bên cạnh dâu tây trắng Nhật Bản, là một loại dâu tây nhập khẩu cao cấp được yêu thích, có nguồn gốc từ Osaka với màu hồng nhạt pha chút cam hấp dẫn Khi thưởng thức, bạn sẽ cảm nhận vị ngọt đậm đà và mùi thơm rõ nét Để phân biệt dâu tây anh đào với các loại khác, hãy chú ý đến độ cứng, giòn và vỏ căng mọng Đặc biệt, loại trái cây này có khả năng bảo quản lâu hơn so với bình thường.

Hình 6 Dâu tây anh đào Nhật Bản

Thành phân dinh dưỡng

Dâu tây chủ yếu bao gồm nước (91%) và carbohydrate (7,7%) Chúng chỉ chứa một lượng nhỏ chất béo (0,3%) và protein (0,7%) Các chất dinh dưỡng trong 100 gram dâu tây tươi là:

Dâu tây tươi chứa chủ yếu là nước, với tổng hàm lượng carbohydrate thấp hơn 8 gram trên 100 gram Chúng chủ yếu bao gồm các loại đường đơn như glucose, fructose và sucrose, đồng thời cũng cung cấp một lượng chất xơ tương đối.

Dâu tây có chỉ số đường huyết (GI) thấp, chỉ 40, giúp ngăn ngừa sự tăng đột biến lượng đường trong máu, vì vậy chúng được xem là an toàn cho người mắc bệnh tiểu đường.

Chất xơ chiếm khoảng 26% hàm lượng carbohydrate trong dâu tây, với 100 gram dâu tây cung cấp 2 gram chất xơ, bao gồm cả loại hòa tan và không hòa tan Chất xơ đóng vai trò quan trọng trong việc nuôi dưỡng vi khuẩn có lợi trong ruột và cải thiện chức năng tiêu hóa Ngoài ra, chất xơ còn hỗ trợ giảm cân và có khả năng ngăn ngừa nhiều loại bệnh.

1.3.3 Vitamin và các khoáng chất

Các vitamin và khoáng chất phong phú nhất trong dâu tây là:

- Mangan (thường được tìm thấy với số lượng lớn trong ngũ cốc nguyên hạt, các loại đậu, trái cây và rau quả)

Folate (vitamin B9) rất quan trọng cho sự phát triển mô và chức năng tế bào bình thường, đặc biệt là đối với phụ nữ mang thai và người lớn tuổi Việc bổ sung đủ folate giúp đảm bảo sức khỏe và phát triển tối ưu cho cả mẹ và thai nhi, đồng thời hỗ trợ sức khỏe của người cao tuổi.

- Kali (Khoáng chất này có liên quan đến nhiều chức năng thiết yếu của cơ thể, chẳng hạn như điều hòa huyết áp)

- Dâu tây cũng đồng thời là nguồn cung cấp sắt, đồng, magiê, phốt pho và vitamin B6, K và E

Hơn 25 anthocyanin khác nhau đã được tìm thấy trong dâu tây và nhiều nhất là Pelargonidin. Thực phẩm giàu anthocyanin mang lại nhiều lợi ích sức khỏe, đặc biệt là sức khỏe tim mạch.

Dâu tây là nguồn cung cấp chất chống oxy hóa phenolic hàng đầu, vượt trội hơn từ 2 đến 11 lần so với các loại trái cây khác Chúng không chỉ giúp chống lại vi khuẩn mà còn giảm nguy cơ mắc ung thư, mang lại nhiều lợi ích sức khỏe đáng kể.

Bảng 2 Thành phần dinh dưỡng của trái dâu tây

Lợi ích đối với sức khỏe của dâu tây đối với sức khỏe

Trái dâu tây không chỉ có hình dạng giống trái tim mà còn mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe tim mạch Loại quả này giúp tăng cường cholesterol HDL (tốt), giảm huyết áp và bảo vệ cơ thể chống lại ung thư Ngoài ra, dâu tây rất giàu chất chống oxy hóa và các hợp chất thực vật, hỗ trợ trong việc kiểm soát lượng đường trong máu.

Dâu tây là loại trái cây giàu vitamin, chất xơ và polyphenol, một chất chống oxy hóa mạnh mẽ Chúng không chứa natri, chất béo hay cholesterol, đồng thời có lượng calo thấp Với khả năng chống oxy hóa vượt trội, dâu tây nằm trong top 20 loại trái cây tốt nhất và là nguồn cung cấp mangan cùng kali dồi dào.

Dâu tây là nguồn cung cấp vitamin C phong phú, với chỉ khoảng tám quả dâu tây cung cấp nhiều vitamin C hơn một quả cam Ngoài ra, dâu tây còn chứa folate (vitamin B9) và kali, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe.

 Giúp tăng cường hệ miễn dịch

Dâu tây là loại quả giàu vitamin C, với một chén nhỏ chứa 51,5mg vitamin C, đáp ứng 50% nhu cầu hàng ngày của cơ thể Vitamin C không chỉ là một chất chống oxy hóa tự nhiên mà còn giúp ngăn chặn sự thoái hóa tế bào và tăng cường sức đề kháng, hỗ trợ chống lại các bệnh cảm cúm, ho sốt.

Và bạn sẽ có được cơ thể khỏe mạnh nhất.

 Dâu tây tốt cho mắt

Quả dâu có đặc tính oxy hóa giúp phòng ngừa các bệnh về mắt như quáng gà, đục thủy tinh thể và thoái hóa điểm vàng Ngoài ra, nó còn bảo vệ mắt khỏi tác động của tia tử ngoại từ ánh nắng mặt trời và tăng cường sức khỏe cho giác mạc và võng mạc.

 Phòng tránh bệnh ung thư

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng dâu tây chứa axit ellagic, một hợp chất có khả năng ngăn ngừa ung thư bằng cách ức chế sự phát triển của tế bào ung thư Ngoài ra, lutein và zeaxanthin có trong dâu tây giúp tiêu diệt gốc tự do, trung hòa các tác động tiêu cực trong tế bào và phục hồi các tế bào bị tổn thương, từ đó giảm nguy cơ mắc các bệnh mãn tính.

Dâu tây chứa vitamin C, giúp sản sinh collagen và cải thiện độ đàn hồi cho da Khi tuổi tác tăng, lượng collagen tự nhiên giảm, vì vậy việc bổ sung dâu tây vào chế độ ăn hàng ngày là rất cần thiết Ngoài khả năng chống lão hóa, dâu tây còn giúp tái tạo làn da sáng khỏe nhờ hàm lượng axit ellagic, có tác dụng chống nếp nhăn và ngăn ngừa tổn hại từ tia UVB.

Cholesterol là một trong những nguyên nhân chính gây đột quỵ, nhưng dâu tây chứa các thành phần có lợi cho sức khỏe tim mạch Các flavonoid và axit ellagic trong dâu tây giúp loại bỏ sự tích tụ huyết khối và mảng bám trong động mạch, đồng thời hạ thấp lượng mỡ trong máu, từ đó hỗ trợ trong việc chống lại bệnh tiểu đường.

Trong 1 chén dâu tây có chứa 134mg kali, giúp điều chỉnh huyết áp trong cơ thể Nhất là với những người cao huyết áp, việc ăn 1 quả dâu tây có thể lấy lại cân bằng rất nhanh Cơ chế hoạt động của nó là giảm tối đa cholesterol LDL có hại, mang đến cho bạn trái tim khỏe mạnh nhất.

 Tăng cường lượng chất xơ

Một chén dâu tây cung cấp 2g chất xơ, giúp cải thiện hệ tiêu hóa và ngăn ngừa tình trạng táo bón, đầy hơi Thiếu chất xơ có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng về đường ruột và dạ dày Bên cạnh đó, chất xơ trong dâu tây còn hỗ trợ làm chậm quá trình hấp thu đường, góp phần phòng ngừa bệnh tiểu đường type 2.

 Dâu tây giúp giảm cân hiệu quả

Một cơ thể khỏe mạnh với cân nặng hợp lý là cách hiệu quả để ngăn ngừa bệnh tim mạch và tiểu đường Dâu tây, với chỉ khoảng 28 calo mỗi chén, ít natri và không chứa chất béo, là lựa chọn lý tưởng cho việc giảm cân và duy trì vóc dáng thon gọn Hơn nữa, tổng lượng carbohydrate trong dâu tây thấp hơn nhiều so với các loại trái cây chứa đường khác.

 Dây tây là viên thuốc tự nhiên trị bệnh gút

Gút là bệnh thường gặp ở nam giới, gây ra đau đớn và sưng tấy Việc tiêu thụ dâu tây hàng ngày có thể giúp giảm nồng độ axit uric trong máu và ức chế sự phát triển của enzyme xanthine oxidase, từ đó hỗ trợ điều trị gút hiệu quả Bên cạnh đó, dâu tây còn giúp duy trì sức khỏe và tinh thần tốt cho bạn.

Tình hình sản xuất và tiêu thụ

Năm 2019, Việt Nam xuất khẩu 19 tấn dâu tây, ghi nhận mức tăng trưởng 72,727% so với năm 2018 Tuy nhiên, từ năm 2017 đến 2019, xuất khẩu dâu tây đã giảm 89,56%, mang về cho quốc gia 0,04 triệu USD trong năm 2019 Dâu tây xuất khẩu của Việt Nam được phân loại rõ ràng.

Dâu tây được bảo quản tạm thời bằng các phương pháp như khí sulfur dioxide, ngâm nước muối, ngâm nước lưu huỳnh hoặc trong các dung dịch bảo quản khác Tuy nhiên, dâu tây không thể ăn ngay ở trạng thái đã được bảo quản này (mã HS 081220).

- Quả dâu tây, đã chế biến hoặc bảo quản, đã hoặc chưa pha thêm đường hay chất làm ngọt khác hoặc rượu mạnh (mã HS 200880)

- Dâu tây đông lạnh, đã hoặc chưa hấp chín hoặc luộc chín trong nước, có hoặc chưa thêm đường (mã HS 081110)

- Dâu tây tươi (mã HS 081010)

Hình 7 Số lượng xuất khẩu dâu tây Việt Nam

Hình 8 Giá trị xuất khẩu dâu tây Việt Nam

Năm 2019, Việt Nam ghi nhận kim ngạch xuất khẩu dâu tây đạt 0,04 triệu USD, tăng 60% so với năm 2018, khi giá trị xuất khẩu chỉ đạt 0,025 triệu USD Tuy nhiên, giá trị xuất khẩu dâu tây của Việt Nam đã giảm mạnh 93,455% từ năm 2017 đến 2018.

Sự thay đổi hàng năm về số lượng dâu tây xuất khẩu của Việt Nam trong giai đoạn 2017-

2019 là -89,56 chiếc so với mức thay đổi 72,727% trong giai đoạn 2018-2019.

Vào năm 2019, Việt Nam chiếm 1,1% trong tổng xuất khẩu dâu tây toàn cầu, đứng thứ 20 trên thế giới về xuất khẩu loại trái cây này.

Việt Nam hiện đang là nước nhập khẩu ròng dâu tây, với mức tăng trưởng giá trị hàng năm đạt 19% từ năm 2015 đến 2019 Đồng thời, số lượng dâu tây nhập khẩu cũng tăng trưởng 22% mỗi năm Dự báo, sự phát triển này sẽ tiếp tục tăng nhanh trong những năm tới.

Thị trường dâu tây đang trải qua sự tăng trưởng nhanh chóng và dự kiến sẽ tiếp tục xu hướng này đến năm 2020 Châu Âu, đặc biệt là các quốc gia như Đức, Anh và Pháp, đang rất quan tâm đến tiềm năng tăng trưởng của thị trường nhập khẩu dâu tây Các đối tác lớn nhất của châu Âu trong lĩnh vực này bao gồm Mexico, Tây Ban Nha, Morocco và Hoa Kỳ Đồng thời, Hoa Kỳ và Canada cũng là những thị trường nhập khẩu dâu tây lớn, chủ yếu từ Mexico.

Theo dữ liệu từ FAOSTAT năm 2018, sản lượng dâu tây toàn cầu đạt được là một con số ấn tượng, với bốn quốc gia hàng đầu chiếm tới 64,5% tổng sản lượng.

Trung Quốc là quốc gia dẫn đầu thế giới về sản xuất dâu tây, chiếm 38,1% tổng sản lượng toàn cầu, với 3 triệu tấn dâu tây được sản xuất hàng năm Tuy nhiên, nước này không phải là nhà xuất khẩu dâu tây lớn, vì phần lớn sản lượng được tiêu thụ nội địa để phục vụ cho 1,4 tỷ người dân sống tại đây.

Hoa Kỳ chiếm 15,5% phần trăm, Mexico 5,1 phần trăm và Tây Ban Nha 4,0 phần trăm sản lượng dâu tây thế giới vào năm 2016.

Mặc dù Hoa Kỳ có dân số lên tới 315 triệu người và sản lượng dâu tây đạt 1,42 triệu tấn vào năm 2016, nhưng quốc gia này vẫn phụ thuộc nhiều vào việc nhập khẩu dâu tây Đồng thời, một lượng lớn sản phẩm dâu tây cũng được xuất khẩu sang châu Âu.

Hình 10 Nhập khẩu dâu tây dự kiến tại các thị trường quan trọng nhất trên thế giới Tính toán dựa trên (FAOSTAT, 2018)

Hoa Kỳ dẫn đầu thế giới về nhập khẩu dâu tây, chiếm 18,2% thị phần với 165.000 tấn vào năm 2016 Tại châu Âu, Đức và Pháp là hai nhà nhập khẩu lớn nhất, với 115.000 tấn (12,7% thị phần) và 80.000 tấn (8,8% thị phần) tương ứng trong cùng năm Từ năm 2013 đến 2020, mức tăng nhập khẩu dâu tây toàn cầu đạt 5%.

Trong 5 năm qua, thị trường nhập khẩu dâu tây toàn cầu, đặc biệt là ở Châu Âu, đã có sự gia tăng mạnh mẽ Dự báo trong 3 năm tới, Vương quốc Anh sẽ tăng nhập khẩu dâu tây khoảng 51,2%, trong khi Đức cũng ghi nhận mức tăng 4,0% Ngược lại, Pháp, nhà nhập khẩu lớn thứ hai ở Châu Âu, dự kiến sẽ giảm 36% lượng nhập khẩu vào năm 2020, qua đó đánh mất vị trí này vào tay Vương quốc Anh Sự tăng trưởng này cho thấy một xu hướng tích cực cho thị trường dâu tây trong những năm tới.

Tổng quan về quá trình lạnh đông

Khái niệm

Quá trình lạnh đông sản phẩm là quá trình giảm nhiệt độ sản phẩm xuống dưới nhiệt độ kết tinh của ẩm, khiến nước trong sản phẩm kết tinh thành đá Nhiệt độ kết tinh của nước nguyên chất là 0℃, trong khi nước trong sản phẩm thường có nhiệt độ kết tinh từ -0,5℃ đến -2,5℃, tùy thuộc vào loại sản phẩm Điều này xảy ra vì nước trong sản phẩm không phải nguyên chất mà tồn tại dưới dạng dung dịch, liên kết với cấu trúc hữu cơ của sản phẩm ở các dạng cơ, hóa và lý.

Quá trình giảm nhiệt độ trong sản phẩm diễn ra theo thứ tự, với nhiệt độ bề mặt giảm trước, sau đó là nhiệt độ tâm Nguyên nhân của hiện tượng này là do bề mặt sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với môi trường lạnh, dẫn đến sự giảm nhiệt độ nhanh chóng (Nguyễn Tấn Dũng, 2016).

Hình 12 Biểu đồ quá trình lạnh đông

Các phương pháp làm lạnh đông

2.2.1 Làm đông rời Đây là quá trình làm đông mà trong đó các cá thể thực phẩm không có sự liên kết với nhau do hiện tượng liên kết của nước So với phương pháp làm đông khối thì phương pháp làm đông rời tiết kiệm được nhiều chi phí sản xuất và đảm bảo yêu cầu al2m đông nhanh, do giữ nguyên kích thước và hình dạng sản phẩm Vì vậy sẽ tiêu thụ và sử dụng thuận tiện, dễ dàng hơn so với sản phẩm làm đông khối Tuy nhiên, do tác động của môi trường không khí nên phương pháp làm đông rời chỉ được áp dụng cho những trường hợp đặc biệt về bản chất hoặc cấu trúc chất lượng thực phẩm Những thực phẩm này phải có khả năng tự bảo vệ khi chịu sự ảnh hưởng của môi trường không khí trong quá trình làm đông và bảo quản, làm đông rời không cần châm nước, không có khuôn.

Thực phẩm làm đông rời chủ yếu diễn ra trong môi trường không khí, với một số trường hợp sử dụng tủ đông tiếp xúc hoặc tủ đông băng chuyền Bề mặt thực phẩm được bao bọc bằng vật liệu cách ẩm để ngăn chặn sự tiếp xúc và liên kết giữa chúng Hiện nay, phương pháp đông rời được thực hiện bằng thiết bị băng chuyền IQF để cấp đông nhanh hoặc thiết bị đông từng sôi.

2.2.2 Làm đông khối Đây là quá trình làm đông mà trog đó các cá thể thực phẩm liên kết với nhua nhờ sự liên kết của nước (Nguyễn Tấn Dũng, 2016) So với phương pháp làm đông rời thì chi phí làm đông khối lớn hơn rất nhiều, do phải làm đông, bảo quản và vận chuyển một lượng nước có thể chiếm tới 25% khối lượng sản phẩm và khi kích thước của sản phẩm tăng thì thời gian làm đông sẽ kéo dài Tuy nhiên, lớp nước đá bao bọc trên bề mặt thực phẩm sẽ có tác dụng bảo vệ cho thực phẩm chống lại những tác động của môi trường không khí trong quá trình làm đông và bảo quản sản phẩm sau quá trình làm đông Ngoài ra, nó còn có tác dụng chống lại những tác động cơ học trong hộp xếp vận chuyển, đồng thời giữ cho nhiệt độ bên trong của sản phẩm được ổn định hơn, do đó phương pháp này được áp dụng để làm đông các loại thực phẩm có bản chất hoặc do yêu cầu công nghệ làm cho chúng đã bị mất lớp bảo vệ bên ngoài hoặc chất lượng sản phẩm suy giảm dẫn đến dễ biến đổi do tác động của môi trường không khí trong quá trình làm đông và bảo quản Thực phẩm được làm đông khối trong những khuôn kim loại và có thể làm đông trong những môi trường khác nhau, nhưng thường gặp nhất là trong tủ đông tiếp xúc.

Tác nhân làm lạnh thường sử dụng không khí lạnh đối lưu tự nhiên hoặc cưỡng bức để hạ thấp nhiệt độ môi trường xuống -40oC đến -45oC nhằm làm lạnh đông sản phẩm Lạnh đông chậm sử dụng không khí đối lưu tự nhiên, trong khi lạnh đông nhanh, như phương pháp IQF, thì sử dụng không khí đối lưu cưỡng bức Ngoài ra, có thể sử dụng hỗn hợp nước muối hoặc chất tải lạnh khác, nhưng cần đảm bảo tính thân thiện với môi trường, thực phẩm và con người.

Tủ đông tiếp xúc thường được sử dụng để bảo quản sản phẩm, với các khay chứa sản phẩm được kẹp giữa các tấm lắc cấp đông Bên trong các tấm lắc rỗng, môi chất làm lạnh lưu thông, giúp duy trì nhiệt độ bay hơi đạt -45 độ.

Phương pháp làm lạnh chủ yến đạt nhiệt độ từ 0℃ đến -50℃ thông qua dẫn truyền với tốc độ tương đối nhanh Bên cạnh đó, lạnh đông trực tiếp có thể sử dụng nitơ lỏng với nhiệt độ bay hơi -196℃, cho phép đông lạnh cực nhanh chỉ trong 5-10 phút Tuy nhiên, do chi phí cao, phương pháp này thường chỉ áp dụng cho các sản phẩm cao cấp có giá trị kinh tế lớn, không phù hợp cho thực phẩm thông thường.

Bảo quản sản phẩm đông lạnh

2.3.1 Các điều kiện bảo quản sản phẩm đông lạnh

Bảo quản sản phẩm đông lạnh là quá trình cân bằng nhiệt giữa các lớp thực phẩm bên trong và bên ngoài, phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường bảo quản Mục đích của việc này là giảm thiểu sự biến đổi của thực phẩm trong thời gian chờ sử dụng.

Nhiệt độ của sản phẩm

Nhiệt độ bảo quản sản phẩm thực phẩm được xác định dựa trên nhiệt độ trung bình của thể tích thực phẩm Để đơn giản hóa quá trình tính toán, nhiệt độ này được tính theo công thức: t f = 𝑡𝑓𝑠 + 2 𝑡𝑓𝑐.

- tf: nhiệt độ trung bình cuối cùng của quá trình cấp đông, ℃

- tfs: nhiệt độ bề mặt sản phẩm cuối quá trình cấp đông, ℃

- tfc: nhiệt độ tâm sản phẩm cuối quá trình cấp đông, ℃

Nhiệt độ bảo quản thực phẩm nên từ (2-4) ℃ so với nhiệt độ môi trường, với nhiệt độ trung bình của sản phẩm đông lạnh thường là -18℃ và môi trường bảo quản ở -20℃ Nhiệt độ này phụ thuộc vào thành phần thực phẩm; những thực phẩm dễ biến đổi cần nhiệt độ thấp hơn để hạn chế hoạt động của enzyme Tuy nhiên, giảm nhiệt độ chỉ 1℃ có thể làm tăng chi phí sản xuất từ (2-3)% Do đó, nhiệt độ bảo quản càng thấp càng có lợi, miễn là nó đủ khả năng tiêu diệt hoặc ngăn chặn vi sinh vật Để kéo dài thời gian bảo quản, nhiệt độ phải được duy trì ở mức thấp, và từ đó có thể xác định được nhiệt độ sau khi làm đông.

Nhiệt độ của môi trường không khí

Nhiệt độ trong kho bảo quản cần phải được duy trì ổn định và cân bằng với nhiệt độ bảo quản của sản phẩm để hạn chế tối đa sự trao đổi nhiệt và hơi nước giữa sản phẩm và không khí Sự dao động nhiệt độ của không khí có thể làm thay đổi chất lượng sản phẩm, với giới hạn dao động thường là ±1℃ tùy thuộc vào loại thực phẩm Sau khi đông lạnh, nhiệt độ bên trong sản phẩm vẫn cao hơn so với bề mặt, do đó, trong giai đoạn đầu của quá trình bảo quản, nhiệt độ môi trường không khí cần giảm xuống từ 3-5℃ so với nhiệt độ bảo quản Khi nhiệt độ thực phẩm đạt trạng thái cân bằng, có thể nâng nhiệt độ không khí lên bằng nhiệt độ bảo quản của sản phẩm.

Sự lưu thông của không khí

Không khí lưu thông trong kho lạnh giúp cân bằng nhiệt độ và độ ẩm, hạn chế sự xâm nhập của nhiệt vào thực phẩm, giảm hoạt động của vi sinh vật và ngăn ngừa mùi hôi Tuy nhiên, tăng vận tốc không khí có thể làm tăng thăng hoa của nước đá, dẫn đến hao phí trọng lượng sản phẩm Do đó, vận tốc lưu thông cần được điều chỉnh theo loại sản phẩm và cấu trúc kho Đối với sản phẩm được bao gói và cách ẩm tốt, vận tốc không khí có thể đạt từ 2-3 m/s Trong trường hợp sản phẩm không được bao gói, cần sử dụng đối lưu tự nhiên và che phủ các bề mặt có khả năng trao đổi nhiệt lớn để ngăn chặn dòng nhiệt từ bên ngoài, giữ cho nhiệt độ và độ ẩm trong kho ổn định.

2.3.2 Những biến đổi của sản phẩm trong quá trình lạnh đông

Biến đổi sản phẩm chủ yếu diễn ra qua quá trình kết tinh và thăng hoa của tinh thể nước đá, dẫn đến mất nước và một số biến đổi hóa học Các tinh thể nước đá trong cấu trúc sản phẩm vẫn bị ảnh hưởng bởi các thành phần chất tan và không tan.

Sự kết tinh lại ảnh hưởng đến kích thước và tính chất của tinh thể nước đá trong thực phẩm Những tinh thể nhỏ hơn dễ bị tác động từ các thành phần khác, dẫn đến nhiệt độ nóng chảy thấp hơn Khi nhiệt độ bảo quản thực phẩm tăng, tinh thể nước đá bắt đầu nóng chảy, và khi nhiệt độ giảm, nước đã chảy ra khuếch tán vào các tinh thể không nóng chảy, làm giảm số lượng tinh thể và tăng kích thước của chúng Quá trình này khiến trạng thái thực phẩm sau khi tan giá không thể phục hồi như ban đầu, dẫn đến tỷ lệ nước liên kết giảm và tỷ lệ nước tự do tăng, làm tăng khả năng mất nước khi tan giá.

Sự thăng hoa của các tinh thể nước đá xảy ra khi nhiệt lượng bên ngoài xâm nhập vào sản phẩm trong quá trình bảo quản, đồng thời vận tốc chuyển động của không khí tăng cao Hiện tượng thăng hoa không đồng đều sẽ tạo ra các lỗ hổng, tạo điều kiện cho không khí xâm nhập vào cấu trúc bên trong của sản phẩm.

Hiện tượng kết tinh và thăng hoa của tinh thể nước đá gây ra sự thay đổi cấu trúc tế bào, dẫn đến giảm khả năng giữ nước, độ rắn chắc và tính đàn hồi của sản phẩm Để hạn chế những biến đổi này, cần duy trì ổn định nhiệt độ không khí và ngăn chặn nguồn nhiệt bên ngoài xâm nhập vào thực phẩm.

Khi thực phẩm được bảo quản trong kho lạnh, hầu hết các quá trình biến đổi tự nhiên sẽ bị hạn chế Tuy nhiên, một số chất như enzyme vẫn tiếp tục biến đổi, ảnh hưởng đến chất béo và vitamin Mặc dù vậy, phần lớn các phản ứng hóa sinh đều bị kìm hãm, giúp duy trì chất lượng thực phẩm lâu hơn.

Biến đổi vi sinh vật:

Khi bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ ổn định dưới -15℃, vi sinh vật sẽ giảm dần theo thời gian Một số vi sinh vật gây hại, làm thối sản phẩm, sẽ chết ở nhiệt độ này Tuy nhiên, một số loại nấm mốc vẫn có thể tồn tại nhưng không thể phát triển.

Công nghệ sản xuất

Những người nông dân bắt đầu quá trình thu hoạch dâu tây bằng cách hái và cắt bỏ cuống ngay trên đồng bằng lưỡi dao sắc bằng thép không rỉ Sau khi thu hoạch, dâu tây cần được vận chuyển đến các nhà máy gần đó trong vòng 90 phút bằng xe tải lạnh để đảm bảo chất lượng và tiến hành xử lý.

Những người công nhân sẽ gọt bỏ những phần quả bị dập, hư hỏng,…cắt bỏ phần đầu

- Loại bỏ bụi bẩn, sâu bọ hoặc lá cành còn bám trên bề mặt quả

- Quá trình rửa còn loại bỏ các hóa chất, phân bón sử dụng trong quá trình trồng trọt và bảo quản

Để đảm bảo dâu tây sạch sẽ và an toàn, trước tiên, chúng sẽ được rửa trong bể nước lớn nhằm loại bỏ đất, cát, đá và bụi bẩn Sau đó, nhà máy sử dụng vòi phun nước chứa chlorine để giảm thiểu vi khuẩn trên trái cây.

Tiếp theo, những người công nhân sẽ dùng tay để lấy những quả dây tây bị thâm hoặc chưa chín ra một lần nữa

Hình 15 Xử lí những quả bị hư hỏng

Những quả dâu tây sau khi rửa sạch sẽ được đưa vào hầm cấp đông ở nhiệt độ -34 độ F Chúng sẽ được xếp lên các khay và đưa vào thiết bị cấp đông, nơi sử dụng NH3 lỏng làm chất làm lạnh Trong hầm làm lạnh, không khí lạnh lưu thông nhanh chóng, giúp đông lạnh quả dâu chỉ trong vòng 20 phút Ngoài ra, phương pháp lạnh đông trực tiếp với nitơ lỏng có nhiệt độ bay hơi -196℃ cho phép đông lạnh cực nhanh chỉ trong 5-10 phút.

 Các biến đổi diễn ra trong quá trình đông lạnh

Biến đổi sản phẩm chủ yếu do sự kết tinh và thăng hoa của các tinh thể nước đá, dẫn đến mất nước và một số biến đổi hóa học Các tinh thể nước đá trong cấu trúc sản phẩm vẫn bị ảnh hưởng bởi các thành phần chất tan và không tan.

Sự kết tinh lại của các tinh thể nước đá trong thực phẩm kho tan giá diễn ra khi kích thước tinh thể nhỏ, dẫn đến nhiệt độ nóng chảy thấp hơn Khi nhiệt độ bảo quản tăng, các tinh thể nước đá bắt đầu nóng chảy; khi nhiệt độ giảm, nước chảy ra sẽ khuếch tán và liên kết với các tinh thể không nóng chảy, làm giảm số lượng và tăng kích thước tinh thể Quá trình này khiến trạng thái thực phẩm không thể phục hồi về ban đầu, làm giảm tỷ lệ nước liên kết và tăng tỷ lệ nước tự do, từ đó gia tăng khả năng mất nước khi tan giá.

Sự thăng hoa của các tinh thể nước đá xảy ra khi nhiệt lượng từ môi trường bên ngoài xâm nhập vào sản phẩm trong quá trình bảo quản Hiện tượng này gia tăng khi vận tốc chuyển động của không khí tăng lên Khi các tinh thể nước đá thăng hoa không đồng đều, chúng tạo ra những lỗ hổng, tạo điều kiện cho không khí xâm nhập vào cấu trúc bên trong của sản phẩm.

Hiện tượng kết tinh và thăng hoa của tinh thể nước đá gây ra sự thay đổi cấu trúc tế bào, làm giảm khả năng giữ nước, độ rắn chắc và tính đàn hồi của sản phẩm Để hạn chế những biến đổi này, cần duy trì nhiệt độ không khí ổn định và ngăn chặn sự xâm nhập của nguồn nhiệt bên ngoài vào thực phẩm.

Khi thực phẩm được bảo quản trong kho lạnh, hầu hết các quá trình biến đổi tự nhiên đều bị kìm hãm Tuy nhiên, một số chất như chất béo và vitamin vẫn tiếp tục biến đổi do tác động của enzyme Mặc dù vậy, đa số các phản ứng hóa sinh đều được hạn chế.

Biến đổi vi sinh vật

Khi sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ ổn định dưới -15℃, vi sinh vật sẽ giảm dần theo thời gian Một số vi sinh vật gây hại có khả năng gây thối sẽ bị tiêu diệt trong điều kiện này Tuy nhiên, một số loại nấm mốc vẫn có thể tồn tại nhưng không thể phát triển.

Hình 16 Xếp dâu tây vào các khay tải

Hình 17 Quá trình cấp đông dâu tây

Sau khi ra khỏi hầm đông lạnh, quả dâu tây đông lạnh được đưa đến máy phân loại Những quả nhỏ sẽ rơi qua khe hẹp giữa các con lăn đầu tiên, trong khi quả có kích thước trung bình rơi xuống khe rộng hơn và quả lớn tiếp tục đi đến cuối Để đảm bảo trái cây đông lạnh không bị rã đông, nhiệt độ không khí trong bao gói cần duy trì ở mức -39 độ F.

Mục đích chính của việc bảo vệ sản phẩm sau khi đông lạnh là để chống lại các yếu tố môi trường như độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng và vi sinh vật, từ đó kéo dài thời gian bảo quản Bên cạnh đó, việc này cũng nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển và phân phối sản phẩm đến tay người tiêu dùng.

Một cân tự động đảm bảo khối lượng chính xác trước khi cho dâu đông lạnh vào túi Thiết bị này không chỉ hàn túi mà còn chuyển chúng đến dây chuyền cuối, từ đó sản phẩm sẽ được đưa vào kho cất trữ trước khi vận chuyển đến các siêu thị và cửa hàng.

Hình 19 Quá trình đóng gói

Công đoạn này mất khoảng 15 phút kể từ khi trái cây được làm lạnh và chỉ 24 giờ từ khi chúng được hái.

Công nghệ đông lạnh đã trải qua nhiều cải tiến từ giữa thế kỷ XIX, nhưng vẫn gặp phải vấn đề mất hương vị, độ săn chắc và tươi ngon của thực phẩm sau khi rã đông Trong phương pháp truyền thống, quá trình đông lạnh bắt đầu từ bề mặt bên ngoài và tiến vào bên trong, dẫn đến sự hình thành các tinh thể nước đá lớn từ các phân tử nước trong mô tế bào Điều này làm hỏng thành và màng tế bào, khiến cho một số chất tạo hương vị thoát ra ngoài khi thực phẩm được rã đông, gây mất hương vị (Norio Owada, 1998).

Công nghệ CAS – Cells Alive System, do ABI Co., Ltd phát triển, là một công nghệ tiên tiến có trụ sở tại Nagareyama, tỉnh Chiba, gần Tokyo Hiện tượng mưa đóng băng xảy ra khi hạt mưa rơi xuống dưới dạng lỏng và ngay lập tức đóng băng khi tiếp xúc với các bề mặt có nhiệt độ dưới 0°C.

Hình 20 Rau quả được đông lạnh bằng CAS

Công nghệ bảo quản lạnh CAS kết hợp quá trình cấp đông ở nhiệt độ với dao động từ trường từ 50Hz đến 5 MHz, rút ngắn đáng kể thời gian đông thực phẩm so với phương pháp truyền thống Công nghệ này ngăn chặn sự suy giảm chất lượng thực phẩm bằng cách kiểm soát sự hình thành các phân tử nước, hạn chế việc hình thành các tinh thể nước đá lớn trên bề mặt thực phẩm Khi đá tan, những khoảng trống này có thể làm mất hương vị và cấu trúc thực phẩm Để khắc phục vấn đề này, công nghệ CAS sử dụng từ trường xung và sóng tần số thấp, kết hợp với hệ thống làm lạnh, giúp các phân tử nước trong thực phẩm rung động và không cho chúng kết tụ thành tinh thể.

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến các chỉ tiêu chất lượng dâu tây

Nước ép và dâu tây xay nhuyễn được sản xuất từ dâu tây đông lạnh (Fragaria × ananassa var Senga sengana) theo quy trình cụ thể Mẫu được thu thập sau mỗi bước xử lý và sau ba, bảy, và mười một tuần bảo quản ở 8°C Tất cả các mẫu cùng với dâu tây đông lạnh được lưu trữ ở -28°C cho đến khi tiến hành phân tích Để chuẩn bị cho phân tích, các mẫu được làm tan băng trong bồn nước ở 40 °C trong 30 phút.

Lưu trữ nước trái cây và xay nhuyễn có ảnh hưởng đến chất chống oxy hóa Phần mây tiệt trùng và nhuyễn được bảo quản ở nhiệt độ 8°C, và các mẫu được thu thập sau 3, 7 ngày để đánh giá tác động của quá trình lưu trữ.

- Được rã đông qua đêm (15 giờ) ở 19°C Dâu tây lạnh (0 °C, mẫu nước trái cây 2) được nghiền bằng máy nghiền lăn trong vòng 5 phút

- Được làm nóng trong bồn nước lên đến 25°C (mẫu nước trái cây 3).

- Được làm nóng đến 45°C và được xử lý bằng Fructozym Color trong 90 phút (mẫu nước trái cây 7).

- Được ép ngay lập tức (nước trái cây mẫu 4)

- Được đổ đầy vào chai thủy tinh 330 mL và tiệt trùng ở 85°C trong 15 phút trong bồn nước (mẫu nước trái cây 6)

- Được đổ đầy nóng (85°C, 5 giây) vào chai PET 330 mL (mẫu nước trái cây 5)

- Hỗn hợp được xử lý bằng enzyme được ép bằng giá đỡ và máy ép vải trong vòng 15 phút ( mẫu nước trái cây 8)

- Nước ép được đổ đầy nóng (Mabo, 85°C, 5 giây) vào chai PET 330 mL (mẫu nước trái cây 9).

Hàm lượng axit ascorbic trong nước ép mây giảm liên tục trong quá trình xử lý và lưu trữ, với tổn thất cao nhất xảy ra do tan băng, giảm 22% Thanh trùng nhanh và đổ vào chai PET làm giảm axit ascorbic từ 76,8% xuống 63,5% so với dâu tây đông lạnh ban đầu, tương ứng với mất 17,4% trong bước thanh trùng Việc thanh trùng chai trong 15 phút cũng dẫn đến sự suy giảm mạnh mẽ của axit ascorbic, cho thấy kỹ thuật này không còn được áp dụng trong ngành.

Nước ép đục từ dâu tây đông lạnh giữ lại 63,5% nồng độ nguyên liệu ban đầu Bảng 2 minh họa hiệu quả của việc bảo quản nước ép ở nhiệt độ 8 °C trong 11 tuần.

Trước khi bảo quản, dâu tây chứa 63,5% axit ascobic, nhưng sau khi đông lạnh, lượng axit này giảm xuống còn 40,8% Điều này cho thấy rằng trong quá trình lưu trữ, dâu tây mất đi 35,7% axit ascobic.

Polyphenol và anthocyanin có độ ổn định cao hơn axit ascorbic trong quá trình chế biến và bảo quản nước ép Việc chiết xuất nước ép mà không xử lý enzyme gây mất mát lớn nhất của polyphenol, lên tới 30,7%, trong khi xử lý enzyme trước khi chiết xuất chỉ làm mất 20,3% Điều trị bằng enzyme dường như cải thiện việc giải phóng polyphenol Thanh trùng nước ép dẫn đến giảm khoảng 10% polyphenol, trong khi tiệt trùng trong 5 giây làm giảm 6% Bảo quản nước ép ở 8 °C trong 11 tuần gây ra sự giảm polyphenol từ 2-8%.

Các bước chiết xuất và thanh trùng nước trái cây ảnh hưởng lớn đến hàm lượng anthocyanin Nước ép từ hỗn hợp không kết hợp chứa 77,8% anthocyanin, trong khi nước ép từ hỗn hợp chứa 87% Một phần anthocyanin bị mất trong các pomaces tương ứng Việc điều trị bằng enzyme giúp giải phóng anthocyanin hiệu quả hơn, dẫn đến sự phục hồi lớn hơn của các sắc tố Thanh trùng trong chai trong 15 phút gây mất 21% anthocyanin, trong khi gia nhiệt ngắn 5 giây chỉ làm mất 9-14% Thanh trùng nhuyễn cũng gây giảm 15,5% đến 24,2% hàm lượng anthocyanin, tùy thuộc vào việc có sử dụng enzyme hay không.

Lưu trữ ở nhiệt độ 8 °C trong 11 tuần dẫn đến tổn thất trung bình 39% hàm lượng anthocyanin Mỗi bước trong quá trình xử lý đều gây ra sự mất mát đáng kể, cho thấy anthocyanin rất nhạy cảm với oxy hóa, ánh sáng và nhiệt độ.

Rã đông và nghiền dâu tây có thể làm giảm hàm lượng axit ascobic khoảng 25%, trong khi các chỉ số như khả năng chống oxy hóa, tổng polyphenol và anthocyanin chỉ bị ảnh hưởng nhẹ, với mức giảm từ 3 đến 6% Sự suy giảm đáng kể của axit ascobic so với các thành phần khác có thể do tác dụng chống oxy hóa của nó, giúp bảo vệ các chất phenolic khỏi quá trình oxy hóa hoặc làm giảm polyphenol bị oxy hóa (quinones).

Lưu trữ nước ép dâu tây và xay nhuyễn trong 11 tuần ở nhiệt độ 8 °C dẫn đến sự suy giảm đáng kể các chất chống oxy hóa Cụ thể, hàm lượng axit ascorbic giảm liên tục, trong khi anthocyanin giảm từ 34 đến 41% Ngoài ra, tổng polyphenol và khả năng chống oxy hóa cũng giảm từ 2 đến 8% sau thời gian lưu trữ này.

Ảnh hưởng của quá trình cấp đông và bảo quản đông lạnh đối với chất lượng dâu tây đông lạnh 26 4.4 Tác động của việc đông lạnh đối với các phân tử sinh học thường liên quan đến chất lượng dinh dưỡng trong các sản phẩm trái cây, cụ thể là vitamin C, hợp chất phenolic và

Chất lượng trái cây và sản phẩm của chúng phụ thuộc vào bốn yếu tố chính: màu sắc, hình thức, hương vị và kết cấu, cùng với giá trị dinh dưỡng Người tiêu dùng thường đánh giá màu sắc và hình thức trước khi quyết định tiêu thụ, trong khi hương vị sẽ ảnh hưởng đến khả năng tiêu thụ lại Quá trình chế biến có thể làm giảm chất lượng trái cây tươi, dẫn đến việc người tiêu dùng sẵn sàng chi trả nhiều hơn cho sản phẩm chất lượng cao Điều này thúc đẩy ngành công nghiệp trái cây đông lạnh không ngừng cải tiến để cạnh tranh với các sản phẩm tươi và chế biến tối thiểu.

Chất lượng trái cây đông lạnh phụ thuộc vào công nghệ chế biến và nguyên liệu thô, chịu ảnh hưởng của yếu tố nông học cũng như điều kiện bảo quản như thời gian và nhiệt độ Nhiệt độ đóng băng ảnh hưởng đến màng plasma của tế bào, với tinh thể băng hình thành chủ yếu trong môi trường ngoại bào khi nồng độ hòa tan thấp hơn và điểm đóng băng cao hơn Sự hình thành tinh thể băng bắt đầu khoảng -2 ºC, dẫn đến tình trạng siêu lạnh tạm thời của tế bào thực vật Nếu thành tế bào vẫn nguyên vẹn, nó sẽ ngăn chặn sự xâm nhập của băng, nhưng nếu không, sự hình thành băng trong khoang ngoại bào sẽ tạo ra chênh lệch áp suất thẩm thấu, kéo nước ra khỏi tế bào và gây mất nước mô, dẫn đến co rút nguyên sinh chất và sụp đổ tế bào.

Ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng nhiều hệ thống đông lạnh khác nhau, với sự lựa chọn phụ thuộc vào loại trái cây tươi, đặc tính mong muốn của sản phẩm đông lạnh và các yếu tố kinh tế Các quá trình đông lạnh được phân loại theo môi trường truyền nhiệt thành đông tấm, đông lạnh ngâm, đông lạnh airblast và đông lạnh khí hóa lỏng Tốc độ đông lạnh của hệ thống được xác định bởi phương tiện truyền nhiệt, được mô tả là tốc độ mà mặt trước đóng băng di chuyển từ bên ngoài vào bên trong ma trận thực phẩm, và còn phụ thuộc vào nhiệt độ ban đầu, loại trái cây và đặc điểm đóng gói.

Nghiên cứu cho thấy rằng dâu tây khi trải qua các điều kiện đóng băng và tan băng khác nhau, từ đóng băng chậm đến nhanh, ảnh hưởng đến chất lượng trái cây Đóng băng với tốc độ cao và nhiệt độ thấp (-20 và -30 ºC) giúp hình thành tinh thể băng bên trong tế bào, giữ cho cấu trúc trái cây tốt hơn Ngược lại, giảm tốc độ đóng băng có thể làm hỏng màng tế bào, dẫn đến sụp đổ tế bào và mất nước Quá trình tan băng cũng có tác động lớn đến chất lượng quả, với nhiệt độ môi trường thấp và vận tốc không khí cao giúp duy trì tính toàn vẹn của mô tốt hơn so với các điều kiện khác Do đó, việc giảm thất thoát nước và duy trì cấu trúc tế bào có thể đạt được thông qua tỷ lệ tan băng cao.

Kết cấu của sản phẩm trái cây đông lạnh là yếu tố quan trọng, bị ảnh hưởng bởi sự giãn nở thể tích trong quá trình đông lạnh và kết tinh lại Sự phá hủy màng tế bào do hình thành tinh thể băng dẫn đến thiếu tính toàn vẹn sản phẩm khi rã đông, thể hiện qua hiện tượng thoát nước và mất hình dạng Nhiệt độ thấp có thể tạo ra lớp vỏ bề mặt, ngăn chặn giãn nở thể tích và gây căng thẳng bên trong, làm hỏng cấu trúc vi mô và vĩ mô Sự kết tinh lại xảy ra khi sản phẩm chịu biến đổi nhiệt độ lớn, ảnh hưởng đến số lượng và kích thước tinh thể băng Dù đông lạnh nhanh được xem là phương pháp tối ưu, nhưng nghiên cứu cho thấy tốc độ đông lạnh quá nhanh có thể làm hại cấu trúc mô trái cây, như táo Hơn nữa, sự mất mát nhỏ giọt ở dâu tây đông lạnh khi tan băng cũng liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình bảo quản.

Kết cấu của dâu tây liên quan chặt chẽ đến hàm lượng pectin, được phân loại thành ba loại: hòa tan trong nước, hòa tan oxalate và không hòa tan (protopectin) Nghiên cứu cho thấy nồng độ cao của protopectin trong dâu tây có liên quan đến chỉ số kết cấu cao hơn, điều này có thể giúp xác định khả năng đông lạnh của loại trái cây này.

Chu kỳ đóng băng và tan băng có thể thúc đẩy quá trình giải phóng pectin và làm giảm mức độ este hóa Điều này xảy ra nhờ vào sự kích hoạt enzyme pectin methylesterase do tổn thương tế bào (Maestrelli, 2000; Lisiewska).

2000), điều này sẽ dẫn đến việc làm mềm sản phẩm trái cây.

Màu sắc của trái cây không chỉ là một đặc điểm vật lý mà còn phản ánh thành phần hóa học của chúng, thường được đo bằng dữ liệu quang phổ Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ khám phá các biến đổi hóa học liên quan đến màu sắc, đặc biệt là tác động của việc đóng băng đối với các hợp chất như anthocyanin và carotenoid.

Quá trình đông lạnh có thể ảnh hưởng đáng kể đến hương vị, thành phần hóa học và màu sắc của trái cây, tùy thuộc vào loại hợp chất và ma trận trái cây được nghiên cứu Hoạt động của vi sinh vật và enzyme trong quá trình đông lạnh có thể làm thay đổi thành phần hóa học, và điều kiện tan băng cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm đông lạnh Đông lạnh được xem là kỹ thuật bảo quản hương vị trái cây hiệu quả nhất Các hợp chất dễ bay hơi, sản xuất tự nhiên khi trái cây chín, đóng vai trò quan trọng trong hương vị Loại và nồng độ của các hợp chất này phụ thuộc vào kỹ thuật chế biến và mức độ trưởng thành của trái cây Nghiên cứu cho thấy, việc sản xuất các hợp chất này vẫn tiếp diễn sau khi thu hoạch, ngay cả với trái cây không có khí hậu như dâu tây Tuy nhiên, quá trình đông lạnh và tan băng có thể làm giảm chất lượng mùi thơm của trái cây đông lạnh, đồng thời có thể tạo ra hydro sunfua do thay đổi pH Sự thay đổi màu sắc cũng dễ nhận thấy và thường liên quan đến chất lượng thấp hơn của sản phẩm trái cây đông lạnh, do sự phá hủy của lục lạp và nhiễm sắc thể, cũng như sự chuyển đổi màu sắc tự nhiên như từ diệp lục sang pheophytin và thoái hóa carotenoids.

Trái cây đông lạnh được coi là an toàn liên quan đến an toàn vi sinh do nhiệt độ đóng băng làm giảm hoạt động của nước và sự phát triển của vi sinh vật Quá trình đông lạnh không chỉ giảm hư hỏng do vi sinh mà còn bảo quản vi sinh vật cho đến khi có điều kiện thuận lợi để phát triển, như trong quá trình bảo quản và vận chuyển Nghiên cứu của Strawn và Danyluk cho thấy Escherichia coli O157: H7 và Salmonella spp có thể tồn tại trong xoài cắt đông lạnh và đu đủ trong 180 ngày ở -20 ºC, điều này chứng tỏ rằng các mầm bệnh này có thể phổ biến qua trái cây đông lạnh Ngoài đông lạnh, việc xử lý bằng clo cũng có thể giúp loại bỏ vi sinh vật lâu dài.

Nghiên cứu cho thấy sự phát triển hương vị của lát đu đủ sau khi đóng băng nhanh ở -80 ºC và lưu trữ một năm ở -24 ºC liên quan đến hoạt động của các enzyme như peroxidase, lipoxygenase, catalase, polyphenol oxidase và pectin methylesterase Đặc biệt, hoạt động peroxidase không giảm trong quá trình đóng băng, và quá trình này còn có thể làm tăng độ hòa tan của một số phân số peroxidase gắn vào màng tế bào Bên cạnh đó, các yếu tố như độ pH, nhiệt độ, hoạt động của nước và thời gian lưu trữ đông lạnh đã góp phần vào sự suy thoái chất diệp lục Sự khác biệt giữa các giống cây trồng có thể xuất phát từ sự khác nhau trong hình thành và phân bố tinh thể băng trong quá trình đóng băng.

4.4 Tác động của việc đông lạnh đối với các phân tử sinh học thường liên quan đến chất lượng dinh dưỡng trong các sản phẩm trái cây, cụ thể là vitamin C, hợp chất phenolic và carotenoids (Bảng 1)

Vitamin C đề cập đến tất cả các hợp chất có chức năng sinh học tương tự như axit L-ascorbic (AA), bao gồm cả sản phẩm oxy hóa axit L-dehydroascorbic.

Vitamin C là một vi chất dinh dưỡng thiết yếu có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người Mất vitamin C thường liên quan đến các điều kiện sau thu hoạch như bảo quản lâu dài, nhiệt độ cao và độ ẩm thấp Nghiên cứu cho thấy rằng việc giảm hàm lượng vitamin C sau khi đông lạnh có thể do mất nhỏ giọt thay vì quá trình thoái hóa thực sự Một nghiên cứu về dâu tây Iran đã thử nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ đông lạnh, so sánh giữa đông lạnh chậm ở -20 ºC và đông lạnh nhanh trong nitơ lỏng ở -50 đến -100 ºC Kết quả cho thấy lưu trữ ở -24 ºC có tác động ít nhất đến hàm lượng vitamin C, chỉ giảm 8,9%, trong khi ở -12 ºC giảm tới 64,5% Hơn nữa, tổn thất lớn nhất xảy ra trong 15 ngày đầu lưu trữ, có thể do hiệu ứng nồng độ đóng băng, và không có sự khác biệt đáng kể giữa hai phương pháp đông lạnh.

Hợp chất phenolic, thường có mặt trong thực vật bậc cao, đóng vai trò quan trọng trong chế độ ăn uống của con người và mang lại nhiều lợi ích sức khỏe Anthocyanin, một loại polyphenol quan trọng, tạo ra màu sắc cho hoa và trái cây, và nồng độ của chúng tăng lên trong quá trình chín Tuy nhiên, anthocyanin không ổn định và dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như pH, nhiệt độ, enzyme và ánh sáng Kỹ thuật đông lạnh thường được xem là ít gây hại cho hàm lượng phenolic trong trái cây, nhưng kết quả nghiên cứu cho thấy sự thay đổi nồng độ phenolic sau khi đông lạnh có thể khác nhau Một số nghiên cứu chỉ ra sự gia tăng nồng độ phenolic, trong khi những nghiên cứu khác lại ghi nhận sự giảm đáng kể, như trường hợp của anh đào ngọt 'Bing' khi lưu trữ ở -23 ºC, nơi hàm lượng anthocyanin giảm 88% sau 6 tháng Việc lưu trữ ở -70 ºC cho thấy ít ảnh hưởng hơn đến các hợp chất này, mặc dù glycoside cyanidin có thể không bền bằng các anthocyanin khác.

Tiền xử lý và ảnh hưởng của chúng đến chất lượng sản phẩm trái cây đông lạnh 30 5 Tác động tiềm tàng của dâu tây đối với sức khỏe con người

Chần thường được áp dụng như một phương pháp tiền xử lý trước khi đông lạnh, tuy nhiên, ứng dụng của nó chủ yếu giới hạn ở rau hơn là trái cây Mất nước thẩm thấu bằng đường và xi-rô cũng có thể được sử dụng như một phương pháp tiền xử lý, nhằm mục đích giảm lượng nước có sẵn cho các phản ứng enzyme và tạo rào cản chống lại oxy, từ đó hạn chế quá trình thoái hóa Bài viết này sẽ đề cập đến việc sử dụng các phương pháp tiền xử lý này để bảo quản chất lượng sản phẩm trái cây đông lạnh.

Chần là một phương pháp tiền xử lý quan trọng trước khi đông lạnh, sử dụng nước nóng, hơi nước hoặc vi sóng để biến tính và làm bất hoạt các enzyme như axit ascorbic oxidase, polyphenol oxidase và peroxidase, nhằm loại bỏ không khí và bảo quản chất lượng sản phẩm Mặc dù phổ biến cho rau, chần ít được áp dụng cho trái cây, đòi hỏi điều kiện nhẹ để bảo vệ kết cấu Tuy nhiên, việc chần trước khi sản xuất nước trái cây hoặc xay nhuyễn từ trái cây đông lạnh không gặp phải vấn đề này.

Rossi và các cộng sự đã nghiên cứu tác động của việc chần hơi nước trong 3 phút trước khi đông lạnh đến hàm lượng phenolic và hoạt tính chống oxy hóa của nước ép dâu tây từ quả đông lạnh Quá trình rã đông được thực hiện ở 5 ºC trong 12 giờ trước khi xay xát Kết quả cho thấy sự phục hồi anthocyanin đạt 23%, cao hơn so với 12% ở quả mọng chưa được xử lý.

Các kết quả nghiên cứu cho thấy sự bất hoạt của polyphenol oxidase và sự gia tăng năng suất chiết xuất có thể là do tính thấm của da được cải thiện nhờ quá trình xử lý hơi nước Bên cạnh đó, việc xử lý chần cũng góp phần làm tăng hoạt động chống oxy hóa.

Xử lý chần hơi nước trong 3 phút trước khi đông lạnh, như được Brambilla et al áp dụng cho quả dâu tây purée, đã thúc đẩy sự khuếch tán anthocyanin từ không bào của tế bào biểu bì đến trung tâm quả mọng nhờ hiện tượng plasmolysis và làm mềm thành tế bào Mặc dù hàm lượng anthocyanin trong purée giảm, nhưng tổn thất này ít hơn so với các loại quả mọng chưa xử lý Bên cạnh đó, purée từ quả mọng chưa làm sạch có hiện tượng syneresis sau khi rã đông, trong khi purée từ trái cây chần lại có cấu trúc giống như thạch.

Quá trình đông lạnh hiệu quả trong việc kết tinh nước dẫn đến nồng độ đóng băng, trong khi độ nhớt của chất lỏng kẽ tăng lên cho đến khi xảy ra quá trình thủy tinh hóa Pha đậm đặc sẽ chuyển đổi thành thủy tinh hoặc chất rắn vô định hình khi đạt đến nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg).

Tại Tg, tính di động của các phân tử chất lỏng giảm, dẫn đến việc nồng độ đóng băng bị hạn chế trong quá trình làm mát nhanh Do đó, nước không đông có thể bị rung ở Tg dưới nhiệt độ chuyển thủy tinh, liên quan đến mức độ đóng băng tối đa (Tg ') (Barret, 2010) Phần nước này có thể tham gia vào các phản ứng enzyme, nhưng cũng có thể gây suy giảm chất lượng trái cây Nồng độ hòa tan tăng do đóng băng có thể làm tổn thương cấu trúc tế bào do mất turgor Hiện tượng này xảy ra trong cả quá trình đóng băng nhanh và chậm, và việc sử dụng các chất bảo vệ lạnh như đường có thể giảm thiểu suy giảm hóa lý thông qua mất nước thẩm thấu.

Mất nước thẩm thấu xảy ra khi trái cây được ngâm trong dung dịch hypertonic như dung dịch đường đậm đặc, dẫn đến sự mất nước và tăng độ rắn của sản phẩm Tốc độ mất nước và độ rắn phụ thuộc vào loại và nồng độ đường sử dụng Quá trình này làm cho nước và đường di chuyển vào và ra khỏi tế bào, giảm điểm đóng băng và thúc đẩy hình thành tinh thể băng bên trong tế bào, đồng thời thay đổi độ nhớt của ma trận không đóng băng Việc bổ sung đường làm tăng Tg, đặc biệt là ở nhiệt độ bảo quản, như đã thấy ở chôm chôm xử lý bằng sucrose, trehalose và mannitol trước khi đông lạnh ở -40 ºC và lưu trữ ở -18 ºC trong tối đa 120 ngày Tuy nhiên, sự gia tăng Tg không thể dự đoán chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản do tất cả mẫu đều ở trạng thái cao su Mất nước, tăng rắn và kết cấu sau khi tan băng không có sự khác biệt đáng kể giữa các chất hòa tan được đánh giá, có thể do trọng lượng phân tử tương tự của chúng.

2005) Việc sử dụng các chất hòa tan này cũng có tác động tích cực đến tổn thất nhỏ giọt.

Forni et al đã tiến hành nghiên cứu các thành phần của xi-rô như sucrose, maltose và sorbitol, kết hợp với axit ascorbic và natri clorua để đánh giá chất lượng khối mơ Quá trình tiền xử lý được thực hiện ở nhiệt độ 25 ºC trong 15 phút dưới chân không, và kéo dài 45 đến 120 phút ở áp suất khí quyển Sau khi thực hiện quá trình mất nước thẩm thấu, các mẫu đã trải qua giai đoạn mất nước trong không khí và sau đó được đông lạnh ở nhiệt độ thấp.

Nghiên cứu cho thấy rằng khi lưu trữ ở -20 ºC trong 8 tháng, sự thoái hóa màu sắc và axit ascorbic liên quan đến loại đường sử dụng trong quá trình tiền xử lý Maltose cho thấy sự thoái hóa thấp nhất trong cả điều kiện tiền xử lý và bảo quản, đặc biệt là tối đa 4 tháng Điều này có thể được giải thích bởi hàm lượng nước và độ pH thấp hơn trước khi làm khô không khí, dẫn đến hoạt động phenolase thấp hơn và sự thoái hóa vitamin C giảm Hơn nữa, trái cây được xử lý bằng maltose có giá trị Tg và T-Tg thấp hơn, cho thấy sự sụp đổ cấu trúc và mật độ vật liệu thấp hơn trong quá trình sấy so với các mẫu khác.

Tiền xử lý bằng sucrose đã được thử nghiệm với dâu tây trước khi đông lạnh, trong đó trái cây được xử lý trong dung dịch sucrose ở 30 ºC dưới áp suất khí quyển hoặc chân không, sau đó đông lạnh ở -40 ºC và bảo quản ở -18 ºC trong một tháng Mặc dù quá trình đông lạnh dẫn đến mất các hợp chất dễ bay hơi, tiền xử lý sucrose đã giúp duy trì các hợp chất khác như este và furaneol Tuy nhiên, việc điều trị sucrose không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn mô của dâu tây đông lạnh Nghiên cứu của Kopjar et al cho thấy việc sử dụng glucose có thể ngăn chặn sự thoái hóa của anthocyanin, giữ lại trung bình 90% các hợp chất phenolic và hoạt động nhặt rác gốc tự do.

Việc áp dụng mất nước thẩm thấu trước khi đông lạnh có thể làm tăng Tg 'khi thêm đường phù hợp, với glucose được chứng minh là hiệu quả hơn sucrose nhờ vào áp suất thẩm thấu lớn hơn, giúp khuếch tán nước ra khỏi tế bào hiệu quả hơn Tuy nhiên, một nhược điểm của phương pháp này là có thể dẫn đến sự giảm hàm lượng axit ascorbic và các hợp chất ưa nước khác.

5 Tác động tiềm tàng của dâu tây đối với sức khỏe con người

Tác dụng của dâu tây trong chế độ ăn uống đối với lipid máu và các dấu hiệu viêm ở người béo phì

5.1.1 Tổng quan về bệnh béo phì

Béo phì là một vấn đề sức khỏe cộng đồng nghiêm trọng tại Hoa Kỳ và nhiều nơi khác trên thế giới, với tỷ lệ gia tăng liên tục trong 20 năm qua Theo phân tích dữ liệu Khảo sát Kiểm tra Dinh dưỡng và Sức khỏe Quốc gia 2007–2008, hơn 30% người trưởng thành ở Hoa Kỳ mắc bệnh béo phì Chi phí chăm sóc sức khỏe liên quan đến béo phì đã đạt gần 147 tỷ đô la.

Béo phì là yếu tố nguy cơ chính cho nhiều bệnh mãn tính như tăng huyết áp, bệnh tim mạch và đột quỵ, cũng như hội chứng chuyển hóa dẫn đến kháng insulin và đái tháo đường tuýp 2 Người béo phì thường gặp phải tình trạng tăng cholesterol máu và rối loạn lipid, làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch do các rối loạn chuyển hóa Sự phát triển của bệnh tiểu đường loại 2 có thể thúc đẩy hình thành mảng xơ vữa động mạch, bắt đầu từ tổn thương lớp nội mô do tăng huyết áp và sự tích tụ của LDL bị oxy hóa Các tế bào miễn dịch như bạch cầu đơn nhân và tế bào lympho T xâm nhập vào lớp dưới nội mô, dẫn đến sự hình thành các tế bào bọt và cuối cùng tạo thành mảng xơ vữa Tình trạng viêm kéo dài do các tế bào miễn dịch kích hoạt dẫn đến sự di chuyển liên tục của đại thực bào và tế bào lympho T vào các mảng xơ vữa, gây ra tái cấu trúc động mạch và tắc nghẽn mạch máu.

Béo phì gây ra tình trạng tiền đông máu do tăng sản xuất fibrinogen và các yếu tố đông máu khác Mô mỡ sản xuất hormone leptin, và nồng độ leptin trong huyết tương cao có liên quan đến kháng insulin, thường gặp ở bệnh béo phì, tiểu đường loại 2 và tăng huyết áp Sự gia tăng leptin ở người béo phì có thể làm tăng quá trình viêm, góp phần vào sự phát triển của mảng xơ vữa động mạch và các bệnh viêm mãn tính khác.

5.1.2 Ảnh hưởng ban đầu của dâu tây đối với lipid máu và khả năng chống viêm ở người bị bệnh béo phì

Nghiên cứu dịch tễ học và lâm sàng cho thấy mối liên hệ tích cực giữa quả mọng và giảm nguy cơ bệnh tim mạch Dâu tây, giàu chất xơ, kẽm, vitamin C và polyphenol, có khả năng giảm cholesterol huyết thanh và nguy cơ mắc bệnh CVD Kẽm trong máu có liên quan đến chứng viêm và xơ vữa động mạch, và nồng độ kẽm thường thấp ở người béo phì Dâu tây cũng chứa flavonoid chống oxy hóa như catechin, anthocyanin và quercetin, giúp chống viêm Mục tiêu nghiên cứu hiện tại là xác định liệu việc bổ sung dâu tây dạng bột đông khô cho người béo phì có giảm các yếu tố nguy cơ CVD và các vấn đề sức khỏe khác hay không, với giả thuyết rằng dâu tây sẽ làm giảm cholesterol, cải thiện cấu hình lipid và giảm dấu hiệu viêm trong máu.

5.1.3 Thiết kế nghiên cứu và can thiệp chế độ ăn uống có bổ sung dâu tây

Nghiên cứu này là một thử nghiệm ngẫu nhiên, mù đôi, kéo dài 7 tuần, trong đó mỗi đối tượng được cung cấp chế độ ăn kiêng chuẩn bị sẵn với ba bữa mỗi ngày, 7 ngày/tuần, và xoay menu sau mỗi 4 ngày Lượng năng lượng cho mỗi cá nhân được tính toán dựa trên phương trình Mifflin–St Jeor, đã được điều chỉnh theo hệ số hoạt động phù hợp Chế độ ăn này bao gồm khoảng 35% năng lượng từ chất béo, 20% protein, 45% carbohydrate và 14g chất xơ, phản ánh chế độ ăn trung bình của người Mỹ, với ít trái cây và rau quả (dưới bốn khẩu phần mỗi ngày).

Can thiệp với bột dâu tây diễn ra vào bữa sáng và bữa tối, được giám sát bởi Ủy ban Dâu tây California Bột dâu tây được sản xuất từ dâu tây nguyên chất kosher và đông lạnh nhanh, cung cấp bởi Anacapa Foods và Frozsun Foods Bột được chế biến và đóng gói bởi Van Drunen Farms bằng quy trình đông khô, với độ ẩm khoảng 5% Trong nghiên cứu, bột dâu tây được bảo quản ở -20°C, sử dụng các giống dâu từ Đại học California và giống độc quyền Một khẩu phần dâu tây đông lạnh 80g tương đương với bốn phần dâu tây mỗi ngày Can thiệp bao gồm bột dâu tây trộn trong sữa lắc, sữa chua, pho mát kem hoặc đồ uống có đường Đối chứng sử dụng hương liệu dâu tây nhân tạo và năng lượng bổ sung từ glucose, fructose và sucrose tương đương Trong tuần đầu tiên, các đối tượng nhận bữa ăn chuẩn bị sẵn mà không có can thiệp.

Máu được thu thập vào ngày 1 và cuối tuần đầu tiên để thu thập thông tin cơ bản Sau đó, các đối tượng được chia ngẫu nhiên thành hai nhóm: nhóm 1 can thiệp bằng dâu tây và nhóm 2 can thiệp đối chứng trong 3 tuần Trong 3 tuần tiếp theo, các đối tượng chuyển sang can thiệp ngược lại Tất cả đều nhịn ăn 12 giờ trước mỗi lần lấy máu, được thực hiện vào cuối tuần 3, 4, 6 và 7 Các phép đo bao gồm công thức máu đầy đủ, số lượng bạch cầu khác biệt và bảng hóa học toàn diện Trọng lượng cơ thể được đo hàng ngày và năng lượng ăn kiêng được điều chỉnh để duy trì trọng lượng ổn định Huyết áp, nhịp tim và nhiệt độ cơ thể được đo tại thời điểm sàng lọc và mỗi lần lấy máu trong suốt nghiên cứu.

5.1.4 Tác dụng của dâu tây trong chế độ ăn uống đối với lipid máu a)

Các chỉ tiêu đo đạc

Để chuẩn bị huyết thanh cho chỉ số lipid máu, máu được thu thập trong ống Vacutainer (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA), đông trong 30 phút ở nhiệt độ phòng và ly tâm ở 4°C trong 10 phút với tốc độ 1300 g Các mẫu huyết thanh được chuyển phát nhanh đến phòng thí nghiệm bệnh lý của UCDMC trong ngày lấy máu Alanine aminotransferase được bổ sung vào bảng điều khiển và được phân tích cho mười đối tượng trong nghiên cứu.

Máu được thu thập vào ống tiêm heparin lithium không chứa Zn (S-Monovette) và được ly tâm ở 1300g, 4°C trong 10 phút Sau đó, mẫu máu được bảo quản ở -80°C trước khi phân tích Nồng độ Zn trong huyết tương được xác định bằng phương pháp đo phổ phát xạ nguyên tử plasma kết hợp cảm ứng (ICP-AES) sử dụng máy phân tích ICP-AES đồng thời Vista AX CCD với bộ lấy mẫu tự động SPS5.

Chuẩn Zn và mẫu huyết tương được chuẩn bị trong dung dịch 1m-HNO3, ly tâm ở 2200g, 4°C trong 15 phút, và phần nổi được phục hồi để phân tích bằng ICP-AES Các mẫu kiểm soát chất lượng bao gồm huyết thanh tham chiếu với giá trị Zn đã biết và huyết tương kiểm soát chất lượng bên trong Tiêu chuẩn gan bò, một vật liệu tham chiếu được chứng nhận, đã được sử dụng làm kiểm soát tham chiếu cho ICP-AES Zn Tất cả các khoảng trống, tiêu chuẩn và mẫu đều được chạy trùng lặp để đảm bảo độ chính xác của kết quả.

Kích thước lipid và hạt trong huyết tương được phân tích bằng phương pháp NMR tại Liposcience, Inc ở Raleigh, NC, USA (Jeyarajah, Cromwell và Otvos, 2006) Huyết tương được chuẩn bị từ ống EDTA-Vacutainer (Becton Dickinson) và được ly tâm ở 4°C trong 10 phút với tốc độ 1300g Tất cả các mẫu huyết tương gửi đến Liposcience đều được đông lạnh ở -80°C và vận chuyển trên đá khô để đảm bảo chất lượng.

Kết quả của thực nghiệm

Không có sự khác biệt nào giữa các nhóm can thiệp về huyết áp, nhịp tim hoặc nhiệt độ cơ thể Các thông số lipid và hóa học máu được đo bởi phòng thí nghiệm tại UCDMC Chế độ ăn kiêng ảnh hưởng đến nồng độ Na, CO2 và cholesterol toàn phần Bột dâu tây trong chế độ ăn giúp giảm nồng độ Na và CO2 trong máu so với nhóm đối chứng (P < 0.05) Cholesterol huyết thanh giảm ở nhóm sử dụng bột dâu tây trong giai đoạn can thiệp 1 (P = 0.0438) Không có ảnh hưởng nào từ việc lấy máu hoặc tương tác giữa chế độ ăn kiêng và việc lấy máu đối với các tham số đã trình bày.

Bảng hóa học lipid cho thấy các giá trị trung bình giữa hai nhóm can thiệp có sự khác biệt đáng kể (P < 0.05), điều này cho thấy ảnh hưởng tổng thể của chế độ ăn uống là khác nhau.

*Dữ liệu ban đầu (lần lấy máu 1 và 2) được sử dụng làm biến số.

Trung tâm Y tế UC Davis đã bổ sung chỉ số ALT vào bảng hóa học trong nửa sau của nghiên cứu, phân tích được thực hiện cho mười đối tượng nghiên cứu.

Hiệu ứng chuyển tiếp đối với cholesterol đã được quan sát trong nghiên cứu, với dữ liệu từ phân tích giai đoạn 1 (n = 10) Dữ liệu của tuần thứ 2 phản ánh kết quả sau 2 tuần can thiệp, bao gồm lần lấy máu thứ 3 và thứ 5, trong khi dữ liệu của tuần thứ 3 thể hiện kết quả sau 3 tuần can thiệp, với lần lấy máu thứ 4 và thứ 6, so sánh giữa chế độ ăn đối chứng và chế độ ăn có chứa bột dâu tây.

∥Giá trị P cho hiệu quả chế độ ăn uống tổng thể giữa hai nhóm can thiệp Không tìm thấy tương tác chế độ ăn uống × lấy máu.

 Hồ sơ hạt lipid bằng phân tích NMR

Dâu tây làm giảm các dấu hiệu xơ vữa động mạch ở những người mắc hội chứng chuyển hóa 41 1 Tổng quan về sự ảnh hưởng của hợp chất flavonoid polyphenolic tới hội chứng chuyển hóa

5.2.1 Tổng quan về sự ảnh hưởng của hợp chất flavonoid polyphenolic tới hội chứng chuyển hóa

Chế độ ăn uống giàu thực phẩm chứa flavonoid polyphenolic, như cám, táo, lê, rượu vang đỏ, bưởi, dâu tây và sô cô la, có liên quan đến việc giảm nguy cơ tử vong do bệnh tim mạch Dâu tây, một nguồn cung cấp anthocyanin polyphenolic, chất xơ và vi chất dinh dưỡng, đã được chứng minh là có khả năng chống oxy hóa cao, giúp bảo vệ cơ thể khỏi tổn thương oxy hóa Nghiên cứu cho thấy việc bổ sung dâu tây ở người khỏe mạnh làm tăng khả năng chống oxy hóa huyết thanh, trong khi ở những người có yếu tố nguy cơ tim mạch, dâu tây xay nhuyễn kết hợp với các loại quả mọng khác làm tăng cholesterol lipoprotein mật độ cao (HDL) và giảm huyết áp tâm thu Dữ liệu từ Nghiên cứu Sức khỏe Phụ nữ Iowa cũng cho thấy lượng dâu tây tiêu thụ có liên quan nghịch với tỷ lệ tử vong do tim mạch và mức protein phản ứng C, một dấu ấn của viêm.

Hội chứng chuyển hóa, bao gồm các yếu tố nguy cơ tim mạch như huyết áp cao, rối loạn lipid máu và glucose lúc đói suy yếu, có mối liên hệ chặt chẽ với viêm và xơ vữa động mạch Việc đánh giá các thay đổi về chu vi vòng eo, huyết áp, hồ sơ glucose và lipid huyết thanh sau khi sử dụng dâu tây đông khô trong 8 tuần ở những người béo phì mắc hội chứng chuyển hóa có thể cung cấp thông tin quan trọng về tác dụng bảo vệ tim mạch của dâu tây.

5.2.2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu a) Đối tượng tham gia

Nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Lâm sàng Tổng quát (GCRC) thuộc Đại học Oklahoma và Đơn vị Đánh giá Lâm sàng Khoa học Dinh dưỡng tại Đại học Bang Oklahoma đã ghi danh 30 đối tượng mắc hội chứng chuyển hóa, với tuổi trung bình 47,0 ± 3,0 tuổi và chỉ số khối cơ thể (BMI) 37,5 ± 2,15 kg/m² Trong số đó, 27 đối tượng đã hoàn thành nghiên cứu Những người tham gia bị loại trừ nếu đang dùng thuốc điều trị các bệnh mãn tính như ung thư, bệnh tim bẩm sinh, đái tháo đường, hoặc các loại thuốc ảnh hưởng đến chuyển hóa lipid, có tác dụng chống viêm, đang mang thai hoặc cho con bú, sử dụng sản phẩm thuốc lá, uống rượu thường xuyên, dùng liều lớn chất chống oxy hóa hoặc bổ sung dầu cá trên 1 g/ngày, hoặc có bất kỳ bất thường nào trong xét nghiệm huyết học, gan, thận và chức năng tuyến giáp.

Nghiên cứu này là một thử nghiệm ngẫu nhiên có kiểm soát, trong đó đối tượng được chia thành hai nhóm: một nhóm uống 4 cốc nước mỗi ngày và nhóm còn lại tiêu thụ 2 cốc đồ uống dâu tây cùng 2 cốc nước trong suốt 8 tuần Mỗi đối tượng được yêu cầu uống 2 cốc đồ uống dâu tây mỗi ngày và sau mỗi cốc, họ cần rửa sạch bằng một cốc nước khác, tổng cộng 4 cốc chất lỏng mỗi ngày Để đảm bảo hiệu quả, đối tượng được yêu cầu uống cốc thứ hai ít nhất 6 giờ sau cốc đầu tiên và bảo quản đồ uống trong tủ lạnh, tránh ánh sáng trực tiếp và không uống cùng với bữa ăn Họ cũng được yêu cầu mang về bất kỳ thức uống nào còn sót lại để đánh giá sự tuân thủ.

Bảng 6 trình bày thành phần dinh dưỡng của bột dâu đông khô, với 10% trọng lượng tươi theo Ủy ban Dâu tây California Đối tượng nghiên cứu được khuyến nghị tiêu thụ 50g/ngày, tương đương với khoảng 500g hoặc 3 cốc dâu tây tươi Các chỉ số dinh dưỡng được biểu thị dưới dạng miligam axit gallic và miligam cyanidin-3-glucoside tương đương.

Bột dâu đông khô, được cung cấp bởi Ủy ban Dâu tây California, được sử dụng trong một nghiên cứu thực nghiệm Mỗi ngày, các đối tượng nhận 50 g dâu tây khô trong suốt 8 tuần, tương đương với khoảng 10% trọng lượng tươi của dâu tây mà không có thành phần bổ sung Mỗi đối tượng tiêu thụ 2 cốc đồ uống dâu tây hàng ngày, mỗi cốc gồm 25 g bột dâu đông khô, một cốc nước và một muỗng cà phê tinh chất vani Nhóm đối chứng được yêu cầu uống 4 cốc nước hàng ngày bên cạnh chế độ ăn uống và đồ uống thông thường của họ.

Các phép đo nhân trắc học như trọng lượng cơ thể, chiều cao, vòng eo, và huyết áp tâm thu và tâm trương được thực hiện bởi nhân viên được đào tạo Trong chuyến thăm sàng lọc (Tuần 0) và sau 8 tuần, các đợt rút máu nhịn ăn được thực hiện bởi phlebotomist có chứng nhận Huyết áp được đo bằng milimet thủy ngân bằng thiết bị dấu hiệu quan trọng tại chỗ (Welch Allyn, Skaneatele Falls, NY) sau khi người tham gia nằm nghỉ ngơi khoảng 8 đến 10 phút, với 3 phép đo được ghi lại trong 5 phút Chiều cao được đo không giày bằng stadiometer Genentech (San Francisco, Calif) và được ghi lại với độ chính xác 0,1 cm Vòng eo được đo ở đỉnh xương chậu cao cấp bằng thước băng Gulick.

5.2.3 Kết quả và bàn luận a) Ảnh hưởng của dâu tây tới bệnh nhân mắc hội chứng rối loạn lipid máu

Nghiên cứu cho thấy dâu tây có tác dụng hạ lipid máu nhờ vào hàm lượng anthocyanin cao, đặc biệt ở bệnh nhân rối loạn lipid máu và hội chứng chuyển hóa [Qin Y và cộng sự, 2009; Broncel M và cộng sự, 2010] Anthocyanin trong quả mọng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện tình trạng lipid máu Hàm lượng anthocyanin tương tự giữa dâu tây khô và đông khô [Wojdyło A, 2009] cho thấy việc sử dụng dâu tây khô cũng có thể mang lại lợi ích đáng kể cho sức khỏe, đặc biệt là trong việc giảm nguy cơ xơ vữa động mạch Hơn nữa, dâu tây khô được người tham gia dung nạp tốt, làm cho nó trở thành một phương thức hấp dẫn và tiện lợi để tận dụng lợi ích sức khỏe của dâu tây.

Tăng cholesterol có mối liên hệ đáng kể với xơ vữa động mạch, trong khi giảm cholesterol giúp cải thiện chức năng nội mô Mặc dù có một số hạn chế, dữ liệu cho thấy dâu tây có thể cải thiện tình trạng béo phì, rối loạn lipid máu và các bất thường trao đổi chất Nghiên cứu của Prior et al (2009) chỉ ra rằng anthocyanin tinh khiết từ dâu tây có thể ngăn ngừa rối loạn lipid máu và béo phì ở chuột ăn chế độ nhiều chất béo Các nghiên cứu can thiệp trên người cho thấy việc sử dụng chiết xuất từ quả mọng hoặc nước ép nam việt quất có thể điều chỉnh nồng độ lipid tích cực ở những người mắc rối loạn lipid máu và cải thiện các yếu tố nguy cơ tim mạch.

G and et al, 2006] , hoặc trong các đối tượng tiểu đường loại 2 [Lee IT, 2008]. b) Ảnh hưởng của dâu tây tới những người mắc hội chứng chuyển hóa

Bảng 7 Đặc điểm cơ bản của những người tham gia nghiên cứu

Dữ liệu được phân tích thông qua bài kiểm tra sinh viên và được trình bày dưới dạng phương tiện ± SEM Các ký hiệu được sử dụng bao gồm M cho nam giới, F cho nữ giới, AST là aspartate aminotransferase và ALT là alanine aminotransferase Kết quả cho thấy có sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm điều khiển và nhóm sử dụng dâu tây ở mức cơ bản.

Sau 8 tuần can thiệp dâu tây, không có tác dụng nào được ghi nhận đối với các đặc điểm của hội chứng chuyển hóa Nhóm nghiên cứu có tỷ lệ béo phì cao (BMI > 35) và sử dụng thuốc chống tăng huyết áp nhiều hơn (24%) so với nhóm không can thiệp Số lượng người dùng vitamin tổng hợp trong nhóm dâu tây (53%) cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (8%) Các yếu tố như chu vi vòng eo, huyết áp tâm thu và tâm trương, glucose lúc đói, chất béo trung tính và cholesterol HDL không bị ảnh hưởng ở cả hai nhóm Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng dâu tây có thể ức chế hoạt động của α-glucosidase và enzyme chuyển đổi angiotensin-1 Một nghiên cứu khác cho thấy dâu tây giúp giảm sự gia tăng glucose sau ăn Mặc dù có báo cáo về tác dụng hạ huyết áp và tăng HDL từ dâu tây, nhưng không có thay đổi nào trong các thành phần của hội chứng chuyển hóa sau khi sử dụng dâu tây ở liều cao.

Việc bổ sung dâu tây khô giúp giảm các yếu tố nguy cơ xơ vữa động mạch, bao gồm cholesterol tổng và LDL, nồng độ hạt LDL nhỏ và SVCAM-1 liên quan đến hội chứng chuyển hóa Tuy nhiên, dâu tây không có tác động đáng kể đến các tiêu chí của hội chứng chuyển hóa như vòng eo, huyết áp, mức glucose và rối loạn lipid máu trong 8 tuần Tóm lại, dâu tây khô mang lại lợi ích bảo vệ tim mạch bằng cách cải thiện các dấu ấn sinh học liên quan đến xơ vữa động mạch và bệnh tim mạch.

Sự tồn tại của Listeria monocytogenes trên dâu tây tươi và đông lạnh

5.3.1 Tổng quan Để có thời hạn sử dụng tối đa, dâu tây thường được thu hoạch trực tiếp vào các thùng chứa bán lẻ và sau đó được làm lạnh nhanh trước khi phân phối (Mitcham và Mitchell, 2002) Chúng không được rửa sạch vì ngay cả một lượng nhỏ độ ẩm cũng có thể dẫn đến sâu răng nhanh chóng Quả chủ yếu là do sự phát triển của Botrytis Cinerea (Mitcham và Mitchell, 2002) Ngược lại, các loại quả được chọn để chế biến đông lạnh thường được vỏ trên cánh đồng, được vận chuyển đến cơ sở chế biến và rửa sạch trước khi đóng băng Các loại quả mọng có thể được đông lạnh thương mại với việc bổ sung tới 30% sucrose hoặc các loại đường khác (Boyle và Wolford, 1968; Perkinsveazie và Collins, 1995) Hướng dẫn đông lạnh tại nhà cho dâu tây cũng bao gồm việc bổ sung 0% đến 23% sucrose được thêm vào ở dạng hạt hoặc dưới dạng xi -rô đã chuẩn bị (Andress và Harrison, 1999) Ngoài tiêu thụ trực tiếp, cả dâu tây tươi và đông lạnh thường được sử dụng trong các sản phẩm khác không được xử lý nhiệt sau khi bổ sung.

Việc tiêu thụ dâu tây tươi hoặc đông lạnh thường có rủi ro thấp, với các bệnh do thực phẩm liên quan chủ yếu đến ba đợt bùng phát viêm gan A từ các loại quả mọng đông lạnh thương mại Ngoài ra, chỉ có một vụ bùng phát listeriosis liên quan đến hỗn hợp quả việt quất, xuân đào và dâu tây, cùng với một trường hợp do Staphylococcus aureus.

2004) Tuy nhiên, chi tiết của cuộc điều tra bao gồm các nguồn ô nhiễm có thể không được cung cấp.

Listeriosis thường liên quan đến thực phẩm chứa L monocytogenes với mức độ vượt quá 100 CFU/g Nghiên cứu cho thấy L monocytogenes có thể phát triển trong một số loại rau ở điều kiện lạnh và môi trường xung quanh, cũng như trong trái cây không axit Hơn nữa, sự phát triển của vi khuẩn này cũng được ghi nhận trên bề mặt trái cây có tính axit như cà chua và cam Hamlin gọt vỏ khi được bảo quản ở nhiệt độ trên 20°C.

Nghiên cứu này nhằm đánh giá sự sống sót và tăng trưởng của vi khuẩn L monocytogenes trên dâu tây, cả khi cắt và nguyên quả, được bảo quản ở nhiệt độ -20,4°C và 24°C Đây là lần đầu tiên có báo cáo về vấn đề này.

5.3.2 Thiết kế thực nghiệm kiểm tra sự tồn tại của L monocytogenes trong dây tây

Dâu tây tươi, chín và không tỳ vết được mua tại siêu thị địa phương và bảo quản ở 4 oC trước khi thử nghiệm Trước khi thí nghiệm, dâu tây được chuyển đến nhiệt độ môi trường (24∓2 oC) Quả dâu tây được sử dụng nguyên vẹn hoặc cắt lát, với toàn bộ dâu tây không vỏ và chưa rửa Một số quả được vỏ bằng cách loại bỏ phần lá vô trùng, sau đó cắt một bên hoặc thành lát khoảng 0,6 cm Dâu tây thái lát (25∓2 g) được cho vào túi lọc 15x23 cm và được đông lạnh có hoặc không thêm 20% sucrose (wt/wt).

Một ly cocktail đã được chuẩn bị với năm chủng L monocytogenes, bao gồm V7 (tuýp huyết thanh 4b từ sữa), LCDC 81-861 (tuýp huyết thanh 4b từ bắp cải sống), Scott A (tuýp huyết thanh 4b phân lập từ người liên quan đến sữa), 101 M (không rõ kiểu huyết thanh từ thịt bò) và 108.

Tất cả các chủng L monocytogenes đã được điều chỉnh để phát triển trong môi trường có axit nalidixic (50 𝜇g/ml) Các quần thể khả thi của vi khuẩn này được thu hồi trên thạch tryptose phosphate bổ sung natri pyruvate và axit nalidixic, cũng như trên Oxford Agar sửa đổi Axit nalidixic được sử dụng để ngăn chặn sự phát triển của các quần thể vi khuẩn nền trên dâu tây chưa được tiêm chủng Mỗi quả dâu tây được tiêm 15 𝜇l cocktail L monocytogenes trên bề mặt nguyên vẹn hoặc cắt, sau đó được giữ ở nhiệt độ phòng trong 1 giờ Cuối cùng, dâu tây được phân tích ngay lập tức hoặc ủ ở nhiệt độ 4∓2 hoặc 24∓2 o C trong 22 giờ.

4 và 7 ngày hoặc 2, 24 và 48 giờ, tương ứng.

Các túi dâu tây thái lát (25 g) được tiêm 15𝜇l cocktail L monocytogenes và mát xa nhẹ nhàng trong 60 giây để phân tán đều vi khuẩn Sau đó, các mẫu được đặt phẳng trong một lớp duy nhất và bảo quản trong tủ đông ở nhiệt độ -20∓2 o C Để rã đông, các mẫu đông lạnh được ngâm trong bồn nước 25∓2 o C trong 8∓2 phút.

Dâu tây được ngâm trong dung dịch đệm phosphate 0,1 M và xử lý bằng máy nghiền dạ dày trong 90 giây để thu thập mẫu Sau đó, các mẫu được pha loãng bằng peptone 0,1% và được xử lý bằng Autoplater 4000 Spiral Plater Vi khuẩn L monocytogenes được xác định sau 48 giờ ủ ở 37°C, với sự xác nhận dựa trên sự hiện diện của enzyme hemolysin và catalase, theo hướng dẫn phân tích vi khuẩn của FDA.

5.3.3 Đánh giá khả năng tồn tại của Listeria monocytogenes trên dâu tây tươi và đông lạnh

Listeriosis thường liên quan đến thực phẩm hỗ trợ sự phát triển của L monocytogenes, đặc biệt là ở nhiệt độ lạnh và trong môi trường xung quanh Nghiên cứu cho thấy L monocytogenes có thể phát triển trên bề mặt của các loại rau và trái cây, như cam và cà chua, trong điều kiện bảo quản nhất định Tuy nhiên, trong nghiên cứu hiện tại, sự giảm 2,4 đến 3,2 log CFU/berry của L monocytogenes đã được quan sát trên dâu tây chưa cắt bảo quản ở 24 o C trong vòng 48 giờ Điều này có thể được giải thích bởi cấu trúc bề mặt khác nhau và khả năng tiếp cận độ ẩm hoặc chất dinh dưỡng trên dâu tây.

Tỷ lệ sống sót của L monocytogenes trên bề mặt sản phẩm được cải thiện khi nhiệt độ bảo quản giảm xuống 10 o C hoặc thấp hơn Việc giảm mầm bệnh trên dâu tây nguyên vẹn chỉ đạt được sau 4 đến 7 ngày bảo quản ở 4 o C, trong khi ở 24 o C, sự giảm này diễn ra trong vòng 48 giờ Tương tự, L monocytogenes cũng tồn tại lâu hơn trên cam Hamlin và cà chua nguyên quả khi bảo quản ở nhiệt độ thấp Để tối ưu hóa thời hạn sử dụng, dâu tây cần được làm lạnh nhanh xuống 2 o C sau thu hoạch và vận chuyển ở 1 o C Mặc dù tỷ lệ sống sót của L monocytogenes chưa được đánh giá ở các nhiệt độ này, nhưng có khả năng tương đương hoặc tốt hơn so với 4 o C Mức độ tồn tại của vi khuẩn trên dâu tây đông lạnh tại điểm tiêu thụ phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm ban đầu, nhiệt độ và thời gian bảo quản.

Sự phát triển và tỷ lệ sống của L monocytogenes bị ảnh hưởng bởi pH và loại axit, bên cạnh nhiệt độ và thời gian bảo quản Dâu tây trong nghiên cứu có độ pH khoảng 3,6 đến 3,8, thấp hơn đáng kể so với pH tối thiểu 4,4 đến 4,5 cần thiết cho sự phát triển của L monocytogenes trong môi trường phòng thí nghiệm Sự giảm L monocytogenes lên đến 0,5 log CFU/berry đã được ghi nhận trên dâu tây cắt lưu trữ trong 48 giờ hoặc 7 ngày ở nhiệt độ 24 hoặc 4 độ C Tuy nhiên, không rõ liệu quần thể L monocytogenes có thay đổi trong thời gian sử dụng bình thường của dâu tây cắt được bán lẻ hoặc chuẩn bị tại nhà hay trong dịch vụ thực phẩm.

Tỷ lệ sống sót của L monocytogenes trong huyết thanh cam tương tự như trên dâu tây cắt, với quần thể tương đối ổn định trong 7 ngày ở 4°C và giảm 0,5 đến 1 log CFU/ml sau 48 giờ ở 30°C Tuy nhiên, sự giảm nhanh chóng lên tới 4 đến 5 lần log đã được quan sát trong huyết thanh cam sau 2 đến 5 ngày ở 30°C, vượt xa thời gian bảo quản dâu tây ở 24°C Ngược lại, L monocytogenes giảm mạnh trong rượu táo (pH 3,3-3,5) lưu trữ ở 4°C, từ 10^5 hoặc 10^6 CFU/ml xuống dưới 10 CFU/ml trong 48 giờ Độ pH thấp hơn trong rượu táo có thể giải thích sự giảm nhanh hơn của vi khuẩn, cùng với việc tiếp xúc với hệ thống nước ép thay vì bề mặt trái cây cắt cũng góp phần vào sự khác biệt này.

L monocytogenes có khả năng sống sót trên dâu tây nguyên vẹn và cắt, tương tự như E coli O157: H7 và Salmonella Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng mức tiêm chủng 10^7 CFU/berry (Knudsen et al., 2001) hoặc 10^4 CFU/g (Yu et al., 2001) là hiệu quả trong việc kiểm tra sự sống sót của vi khuẩn này trên trái cây.

L monocytogenes, quần thể Shigella (Flessa và Harris, 2002) giảm nhanh hơn trong quá trình sấy khô và bảo quản khi được tiêm ở mức thấp hơn (5,0 log CFU/berry) thay vì cao hơn (7,0 log CFU/berry) Hầu hết các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đánh giá số phận của nồng độ mầm bệnh được tiêm tương đối lớn, có thể hoặc không thể phản ánh tải lượng ô nhiễm tự nhiên Cần xem xét khả năng giảm tỷ lệ sống sót ở mức tiêm chủng thấp hơn trong các đánh giá nguy cơ vi khuẩn Các nhà nghiên cứu cũng có thể muốn xem xét đánh giá tác động của tải lượng vi sinh vật khi xác định sự sống sót của mầm bệnh trong hệ thống thực phẩm.

Viêm gan A liên quan đến việc tiêu thụ dâu tây đông lạnh

5.4.1 Tổng quan về virus viêm gan A (HAV)

Virus viêm gan A (HAV) gây ra nhiễm trùng gan cấp tính, lây truyền chủ yếu qua đường phân-miệng thông qua thực phẩm hoặc nước ô nhiễm và từ người sang người Mặc dù trẻ nhỏ thường không có triệu chứng hoặc chỉ có triệu chứng nhẹ, người lớn có thể trải qua các triệu chứng nghiêm trọng như suy nhược và viêm gan tối cấp Bệnh khởi phát đột ngột với sốt, khó chịu và đau bụng, trong đó vàng da là triệu chứng chính Thời gian ủ bệnh trung bình từ 28 đến 30 ngày, với khả năng lây nhiễm cao nhất trong nửa sau của thời gian ủ bệnh, khi người bệnh không có triệu chứng HAV có khả năng lây nhiễm ngay cả sau khi đông lạnh và có thể tồn tại trong môi trường, kháng lại các quy trình sản xuất thực phẩm thường được sử dụng để tiêu diệt mầm bệnh vi khuẩn.

Triệu chứng bệnh viêm gan A (HAV) bao gồm sốt, khó chịu ở bụng, tăng transaminase huyết thanh và vàng da Để xác nhận bệnh, cần thực hiện xét nghiệm phát hiện HAV nucleic, axit hoặc IgM đặc hiệu HAV, hoặc nồng độ HAV-IgG tăng rõ rệt.

5.4.2 Bùng phát dịch viêm gan A liên quan đến việc tiêu thụ dâu tây đông lạnh

Năm 2016, tỷ lệ mắc viêm gan A tại Liên minh Châu Âu và Khu vực Kinh tế Châu Âu (EU/EEA) ghi nhận là 2,4 trường hợp trên 100.000 dân, với tỷ lệ mắc bệnh cao nhất tập trung ở các nước phía đông.

Trong khi nhiễm viêm gan A (HAV) ở các khu vực EU/EAA chủ yếu liên quan đến nhiễm trùng từ nước ngoài, Đức có tỷ lệ mắc bệnh thấp, với trung bình 1,02 ca trên 100.000 dân từ năm 2010 đến 2018 Tại Berlin, tỷ lệ này cao hơn một chút, đạt 1,79/100.000 trong cùng khoảng thời gian Sự bùng phát viêm gan A ở châu Âu, đặc biệt trong cộng đồng nam giới có quan hệ tình dục với nam giới, đã dẫn đến số ca mắc bệnh gia tăng ở Berlin và khu vực EU/EEA vào năm 2017 Gần đây, một số đợt bùng phát viêm gan A liên quan đến dâu tây đông lạnh cũng đã được ghi nhận tại Châu Âu.

Tính đến ngày 28 tháng 2 năm 2020, Đức đã ghi nhận 65 trường hợp nhiễm bệnh trong đợt bùng phát, với độ tuổi trung bình là 48 tuổi và 45% là nữ Hơn 77% bệnh nhân phải nhập viện, và trong số 46 trường hợp được phỏng vấn, 34 trường hợp xác nhận có khả năng tiêu thụ sản phẩm chứa dâu tây đông lạnh, trong đó bánh dâu tây đông lạnh là sản phẩm phổ biến nhất.

Trong tổng số 27 trường hợp báo cáo xác định, có 26 trường hợp cung cấp thông tin chi tiết về bánh dâu tây đông lạnh, trong đó 25 trường hợp xác định rõ ràng loại bánh từ thương hiệu A, được ghi nhận một cách tự nhiên hoặc qua quá trình thu hồi với hình ảnh sản phẩm hỗ trợ Ngoài ra, có 5 trường hợp báo cáo có thể tiêu thụ.

Từ năm 2018 đến 2020, các ca bùng phát viêm gan A tại Thụy Điển, Áo và Đức đã được ghi nhận theo tuần khởi phát triệu chứng, cho thấy sự gia tăng đáng kể trong số lượng trường hợp Dữ liệu này được trích xuất từ nghiên cứu của Enkirch et al, cung cấp cái nhìn sâu sắc về tình hình dịch bệnh viêm gan A trong khu vực.

Bảng 8 Đặc điểm của các ca bùng phát viêm gan A đã được xác nhận và có thể xảy ra, Đức,

1 trường hợp khởi phát bệnh vào tháng 4/2019 và 1 trường hợp khởi phát bệnh vào tháng 1/2020. b Trường hợp chính.

Vào tháng 6 năm 2018, Thụy Điển đã tiến hành một cuộc điều tra khẩn cấp về EPIS, trong khi Đức báo cáo các trường hợp đầu tiên vào tháng 10 năm 2018 Hà Lan đã ghi nhận hai trường hợp có trình tự giống hệt nhau, liên quan đến việc tiêu thụ dâu tây vào tháng 9 năm 2018 và tháng 5 năm 2019 Ý cũng báo cáo hai trường hợp tương tự vào tháng 8 và tháng 9 năm 2019, liên quan đến dâu tây đông lạnh Trong nghiên cứu CCS1, 78 đối chứng tham gia, với 82% là nữ và độ tuổi trung bình của 21 trường hợp bùng phát là 52 tuổi Hồi quy logistic cho thấy những trường hợp này thường xuyên tiêu thụ bánh dâu tây đông lạnh, đặc biệt từ thương hiệu A Trong số 21 trường hợp, có 14 trường hợp được chẩn đoán chắc chắn, với 13 trường hợp tiêu thụ từ một nhãn hiệu cụ thể, trong đó bánh X, Y và Z là phổ biến nhất Những bánh này có thể ăn được sau khi rã đông mà không cần nấu.

Bảng 9 Mối liên quan giữa viêm gan A và tiêu thụ thực phẩm dựa trên hồi quy logistic đơn biến trong hai nghiên cứu bệnh chứng, Đức, 2019

Trong nghiên cứu này, khoảng tin cậy (CI) và tỷ lệ cược (OR) được sử dụng để phân tích mức tiêu thụ bánh đông lạnh Tuy nhiên, dữ liệu về mức tiêu thụ này còn thiếu Qua các cuộc phỏng vấn hỗ trợ bằng hình ảnh sau khi thực hiện nghiên cứu bệnh chứng, tất cả tám trường hợp báo cáo đã tiêu thụ bánh đông lạnh đều xác định được bánh dâu tây đông lạnh X từ nhãn hiệu A.

Trong CCS2, đã có 33 điều khiển phản hồi, đạt tỷ lệ 32% Thông tin về giới tính và độ tuổi không được cung cấp cho các trường hợp trong CCS2 Độ tuổi trung bình của 11 trường hợp bùng phát đầu tiên trong đợt thứ hai là 38 tuổi (khoảng từ 5 đến 74), với tỷ lệ giới tính cân bằng (sáu nữ và năm nam) Phân tích hồi quy logistic đơn biến cho thấy các trường hợp này thường xuyên tiêu thụ bánh đông lạnh hơn (8/11 trường hợp; OR: 15; 95% CI: 3–84) và bánh đông lạnh chứa dâu tây (5/11 trường hợp; OR: 6; 95% CI: 1–35) so với nhóm đối chứng.

Sau khi thực hiện CCS2, các cuộc phỏng vấn với 15 trong số 18 trường hợp bùng phát ở Berlin cho thấy 10 trường hợp đã tiêu thụ bánh đông lạnh, cụ thể là bánh dâu tây đông lạnh X từ thương hiệu A Trong số đó, sáu người chỉ ăn bánh X, trong khi bốn người đã tiêu thụ cả bánh X và các loại bánh khác của thương hiệu A Ngoài ra, có một trường hợp chỉ ăn dâu đông lạnh.

Trong những năm gần đây, đã có nhiều báo cáo về các đợt bùng phát viêm gan A liên quan đến quả mọng đông lạnh (Fitzgerald M, Guzman-Herrador B, Wenzel JJ và cộng sự, 2014) Các tuyến phân phối quả mọng đông lạnh mang tính quốc tế và những đợt bùng phát quy mô lớn, đa quốc gia tại EU đã ảnh hưởng đến hàng trăm trường hợp trong quá khứ (Severi E và cộng sự).

Vi-rút viêm gan A có thể tồn tại ổn định trong sản phẩm tươi ở nhiệt độ môi trường xung quanh trong một tuần (Wang Q và cộng sự, 2014), và thời gian ổn định còn lâu hơn trong thực phẩm đông lạnh Sự thiếu hụt quy trình khử hoạt tính vi-rút, chẳng hạn như xử lý nhiệt đối với trái cây, đã tạo điều kiện cho vi-rút dễ dàng lây lan.

Dâu tây đông lạnh có thể bị nhiễm virus đường ruột qua nhiều con đường khác nhau, trong đó nguy cơ cao nhất là do nước ô nhiễm được sử dụng để tưới tiêu hoặc chế biến trái cây Virus đường ruột, bao gồm HAV, đã được phát hiện trong nước tưới tiêu và các mẫu sản phẩm tươi từ các trang trại nông nghiệp đô thị ở Ai Cập, cho thấy mối liên hệ với việc sử dụng nước mặt bị ô nhiễm trong quá trình tưới tiêu (Shaheen MNF và cộng sự, 2019).

Đánh giá rủi ro vi khuẩn định lượng đối với norovirus trên dâu tây đông lạnh

Sự bùng phát bệnh do thực phẩm liên quan đến việc tiêu thụ quả mọng tươi và đông lạnh bị nhiễm norovirus (NoV) ngày càng gia tăng Ô nhiễm quả mọng thường xảy ra khi thu hoạch bằng nước bị ô nhiễm hoặc do rụng quả trên cánh đồng Một mô hình mô phỏng đã được phát triển để đánh giá rủi ro vi khuẩn, tái tạo đợt bùng phát NoV lớn nhất vào năm 2012 tại Đức, khiến khoảng 11.000 người mắc bệnh do dâu tây đông lạnh bị nhiễm được phục vụ tại gần 400 trường học và trung tâm chăm sóc Mô hình này giả định rằng ô nhiễm xuất phát từ nước mặt dùng để pha loãng thuốc trừ sâu, với dữ liệu thu thập từ tài liệu công bố, nghiên cứu và giả định Quá trình ô nhiễm bắt đầu từ đồng ruộng, tiếp tục qua các giai đoạn chế biến, vận chuyển và tiêu thụ dịch vụ thực phẩm, dẫn đến các bệnh dự đoán.

5.5.1 Tổng quan về Norovirus (NoV)

Norovirus (NoV) là tác nhân chính gây ra các bệnh lây truyền qua thực phẩm trên toàn cầu, với khoảng 685 triệu ca viêm dạ dày ruột cấp tính mỗi năm.

Mặc dù phần lớn các trường hợp tử vong do virus Norovirus (NoV) xảy ra ở các nước đang phát triển, nhưng NoV vẫn tiếp tục gây ra gánh nặng đáng kể cho các quốc gia có thu nhập cao, trung bình và thấp.

Virus Norovirus (NoV) chủ yếu lây truyền từ người sang người qua đường phân-miệng hoặc qua chất nôn dạng khí dung Ngoài ra, vi-rút này cũng có thể lây lan gián tiếp thông qua thực phẩm, nước, các vật dụng bề mặt (fomites) và môi trường bị ô nhiễm.

Thời gian ủ bệnh trung bình của viêm dạ dày ruột do virus Norovirus (NoV) gây ra là từ 12 đến 48 giờ Sau thời gian này, người bệnh thường gặp phải các triệu chứng như buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy và đau quặn bụng Xác suất nhiễm trùng trung bình khi tiếp xúc với một hạt NoV ước tính gần 50%, cao hơn so với bất kỳ loại virus nào khác đã được nghiên cứu.

Tải lượng virus Norovirus (NoV) từ người nhiễm bệnh có thể dao động từ 10^8 đến 10^12 hạt virus trên mỗi gram phân Sự phát tán NoV có thể bắt đầu từ 3 đến 14 giờ trước khi triệu chứng xuất hiện, và những người nhiễm NoV có khả năng thải virus trong phân kéo dài vài tháng sau khi nhiễm trùng ban đầu Độ ổn định của NoV trong môi trường được cho là do thiếu lớp vỏ virus.

Nó có khả năng sống sót sau khi bị đóng băng và sưởi ấm, tồn tại trên bề mặt trong nhiều tuần và chống lại nhiều chất khử trùng hóa học phổ biến hiệu quả với vi khuẩn (Lopman B và cộng sự, 2012).

5.5.2 Nguyên nhân lây nhiễm NoV vào dâu tây

Thị trường dâu tây đông lạnh đang phát triển mạnh mẽ nhờ khả năng tiêu thụ sản phẩm quanh năm, mặc dù dâu tây tươi và đông lạnh có liên quan đến các dịch bệnh do thực phẩm như virus Norovirus (NoV) và virus viêm gan A (HAV) Tuy nhiên, các yếu tố nguy cơ ô nhiễm dâu tây trong sản xuất sơ cấp với NoV chưa được ghi nhận rõ ràng do dữ liệu hạn chế Một số yếu tố nguy cơ được đề xuất bao gồm: (1) điều kiện môi trường như lượng mưa lớn có thể làm gia tăng sự lây lan của NoV từ nước thải vào nguồn nước tưới tiêu; (2) việc sử dụng nước nông nghiệp bị ô nhiễm hoặc hóa chất nông nghiệp không an toàn; và (3) thực hành vệ sinh kém của người xử lý thực phẩm hoặc thiết bị bị ô nhiễm trong quá trình thu hoạch và sau thu hoạch.

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự tồn tại của virus, tuy nhiên, không phải là chiến lược hiệu quả để giảm thiểu virus trên trái cây tươi, vì virus ruột có thể tồn tại lâu hơn ở nhiệt độ thấp và chất lượng trái cây thường giảm khi nhiệt độ tăng Một số loại quả mọng như dâu tây và quả việt quất được rửa trước khi đông lạnh, trong khi những loại dễ vỡ như quả mâm xôi có thể không được rửa để bảo vệ chất lượng sản phẩm Sự hiện diện của virus Norovirus trong các loại quả đông lạnh, đặc biệt là dâu tây, đã liên quan đến nhiều đợt bùng phát viêm dạ dày ruột trên toàn cầu, cho thấy virus này vẫn có khả năng gây nhiễm trùng ngay cả sau khi đông lạnh.

5.5.3 Rủi ro vi khuẩn định lượng đối với norovirus trên dâu tây đông lạnh

Mô hình giả định nhằm đánh giá rủi ro vi khuẩn định lượng đối với norovirus trên dâu tây đông lạnh được thiết lập bằng cách sử dụng nước ô nhiễm trước khi thu hoạch Nhiều loại thuốc trừ sâu có quy định về khoảng thời gian trước thu hoạch, trong đó yêu cầu thời gian nhất định sau khi sử dụng trước khi thu hoạch Trong thời gian này, virus trên dâu tây sẽ bị ảnh hưởng bởi môi trường như ánh sáng mặt trời và sấy khô, dẫn đến mất khả năng tồn tại Thông tin từ Louws F (2018) cho thấy khoảng thời gian trước thu hoạch từ 0 đến 1 ngày là phổ biến đối với thuốc trừ sâu trên dâu tây ở Mỹ, và do đó, các nhà nghiên cứu đã giả định không có sự giảm dân số virus trước khi thu hoạch Để đánh giá tác động của các thông số mô hình đến số lượng bệnh liên quan đến ô nhiễm NoV của dâu tây, các kịch bản rủi ro được thiết lập, bao gồm mức NoV ban đầu trong nước mặt, ảnh hưởng của tính thời vụ, cường độ thuốc trừ sâu, khối lượng nước pha loãng, nhiệt độ vận chuyển, và điều kiện rửa tại cơ sở chế biến.

(xử lý nhiệt) dâu tây trước khi tiêu thụ.

 Tác dụng của việc rửa và sử dụng nguồn nước chứa chlorine

Dữ liệu từ Butot et al và Predmore et al cho thấy việc rửa và vệ sinh quả mọng trước khi đông lạnh có tác động quan trọng, tuy nhiên nước rửa không được xem là nguồn ô nhiễm trong mô hình Một số quả mọng như dâu tây thường được rửa bằng nước trước khi đông lạnh, trong khi những loại quả dễ vỡ như quả mâm xôi lại không được rửa Việc rửa trái cây chỉ bằng nước thường chỉ giảm nồng độ vi sinh vật tối đa 2 log (Beuchat LR, 1998) Cần tránh nồng độ clo quá mức vì chúng có thể ảnh hưởng đến chất lượng cảm giác của trái cây Nghiên cứu cho thấy việc xử lý kéo dài bằng nước clo không cải thiện đáng kể hiệu quả, mặc dù các chất thay thế khác nhau có ảnh hưởng khác nhau (Gulati BR et al., 2001).

Mô phỏng cho thấy chất khử trùng dạng xịt, cụ thể là dung dịch clo 200 ppm, đã được áp dụng cho dâu tây sau khi rửa Nồng độ clo cho sản phẩm và nước rửa thường không vượt quá 200 ppm (Shin GA và cộng sự, 2008) Dữ liệu từ các tài liệu đánh giá ngang hàng cho thấy mức độ rửa có thể giảm ô nhiễm NoV trên dâu tây Mặc dù bước rửa chủ yếu nhằm loại bỏ bụi bẩn và mảnh vụn, nhưng việc rửa bằng nước ấm hoặc lạnh đã chứng minh là có hiệu quả trong việc giảm nồng độ NoV (Butot S và cộng sự, 2008).

 Thời gian và nhiệt độ trong quá trình vận chuyển và vận chuyển.

Dâu tây được vận chuyển trên xe tải đông lạnh đến cơ sở chế biến ở nhiệt độ 4°C, đảm bảo chất lượng trái cây không bị ảnh hưởng Dữ liệu về sự tồn tại và bất hoạt của NoV ở các nhiệt độ khác nhau được sử dụng để xác định nồng độ NoV trên dâu tây theo thời gian Sau khi đến cơ sở chế biến, dâu tây trải qua quy trình rửa, khử trùng và đông lạnh nhanh (IQF) Cuối cùng, dâu tây đông lạnh được vận chuyển bằng tàu chở hàng từ cảng Trung Quốc đến cảng Đức.

Dữ liệu từ các nghiên cứu của Kurdziel et al, Verhaelen et al và Dawson et al được sử dụng để ước tính ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự tồn tại của virus Norovirus (NoV) trong quá trình vận chuyển Các thông tin quan trọng bao gồm giảm nhật ký trung bình và độ lệch chuẩn của việc giảm nhật ký ở ba nhiệt độ khác nhau là 4, 10 và 21 độ C Nhiệt độ làm lạnh 4 độ C được coi là đường cơ sở, nơi không ghi nhận sự giảm của NoV (Verhaelen K và cộng sự, 2012).

 Quá trình đông lạnh quả mọng.

Quá trình đông lạnh là bước quan trọng nhất trong chế biến quả mọng, nhằm duy trì chất lượng sản phẩm ban đầu Để đạt được điều này, cần thực hiện đóng băng nhanh chóng và xử lý cẩn thận trước và sau khi đông lạnh Nếu đóng băng chậm, tinh thể băng lớn sẽ hình thành, phá vỡ cấu trúc thực phẩm và dẫn đến tổn thất chất lượng Tốc độ đông lạnh bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm loại thiết bị, nhiệt độ quả mọng ban đầu và đặc tính sản phẩm như kích thước và hình dạng Phương pháp đông lạnh nhanh riêng lẻ (IQF) là một trong những cách hiệu quả nhất để đông lạnh trái cây nhỏ, với ưu điểm như thời gian đóng băng ngắn và ít mất nước sản phẩm Đáng lưu ý, quá trình đông lạnh không làm giảm khả năng lây nhiễm của virus NoV, và các hạt virus vẫn giữ nguyên cấu trúc và bộ gen sau nhiều chu kỳ đông lạnh-tan băng.

2012) Dữ liệu từ Butot et al đã được sử dụng để xác định việc giảm NoV trong quá trình lưu trữ đông lạnh.

Thời gian tại trung tâm phân phối được thể hiện dưới dạng phân phối đồng đều từ 0, 5 đến

Các biện pháp nâng cao giá trị dinh dưỡng

Lớp phủ bề mặt ăn được có thể cải thiện khả năng bảo quản và nâng cao giá trị dinh dưỡng của dâu tây

6.1.1 Tổng quan về lớp phủ ăn được

Lớp phủ ăn được từ Chitosan giúp kéo dài thời gian bảo quản và nâng cao giá trị dinh dưỡng cho dâu tây (Fragaria ananassa) và quả mâm xôi đỏ (Rubus idaeus) Nghiên cứu cho thấy, khi được bảo quản ở nhiệt độ 2°C và độ ẩm tương đối 88% trong 3 tuần, sản phẩm vẫn giữ được chất lượng tốt.

Nghiên cứu đã chỉ ra ba loại lớp phủ chitosan, bao gồm chitosan nguyên chất, chitosan chứa 5% Gluconal Cal, và chitosan chứa 0,2% DL-α-tocopheryl axetat Việc bổ sung canxi hoặc Vitamin E với nồng độ cao vào lớp phủ chitosan không làm thay đổi khả năng chống nấm và chống ẩm của chúng Các lớp phủ này giúp giảm đáng kể tỷ lệ thối rữa và làm chậm sự thay đổi về màu sắc, độ pH và độ axit chuẩn độ của dâu tây và quả mâm xôi đỏ trong quá trình bảo quản lạnh Hơn nữa, lớp phủ cũng giảm thiểu thất thoát độ ẩm của quả do hiện tượng "đổ mồ hôi" và duy trì chất lượng kết cấu của dâu tây đông lạnh sau khi rã đông.

Hình 24 Công thức hoá học của Chitosan

Lớp phủ chitosan có chứa canxi hoặc vitamin E giúp tăng cường hàm lượng dinh dưỡng trong trái cây tươi và đông lạnh Cụ thể, 100 gam trái cây được bọc lớp phủ có thể chứa từ 34–59 mg canxi và 1,7–7,7 mg vitamin E, tùy thuộc vào loại trái cây và thời gian bảo quản, trong khi trái cây không được bọc chỉ có 19–21 mg canxi và 0,25–1,15 mg vitamin E.

6.1.2 Cơ chế và hiệu quả của lớp phủ ăn được

Lớp phủ ăn được đã được công nhận là giải pháp hiệu quả để bảo vệ thực phẩm dễ hỏng, giúp làm chậm mất nước, ức chế hô hấp và cải thiện chất lượng kết cấu Nó giữ lại các hợp chất hương vị và giảm sự phát triển của vi sinh vật, từ đó nâng cao độ tươi ngon của sản phẩm Gần đây, sự quan tâm đến việc phát triển và ứng dụng các vật liệu đóng gói sinh học ngày càng tăng, nhằm kéo dài thời gian bảo quản và nâng cao chất lượng thực phẩm tươi và đông lạnh.

Hiệu quả của lớp phủ ăn được cho trái cây và rau quả phụ thuộc vào việc lựa chọn vật liệu phù hợp, giúp tạo ra các thành phần khí có lợi bên trong Lớp phủ này điều chỉnh quá trình trao đổi khí hô hấp, từ đó cải thiện chất lượng và khả năng bảo quản của sản phẩm Nghiên cứu đã chỉ ra rằng lớp phủ chitosan có tác dụng tích cực trong việc bảo quản dâu tây và quả mâm xôi.

Chitosan, một polysaccharid cation có trọng lượng phân tử cao được chiết xuất từ quá trình deacetyl hóa chitin, được coi là vật liệu bao phủ lý tưởng cho việc bảo quản trái cây tươi nhờ vào đặc tính sinh hóa và tạo màng xuất sắc (Ghaouth et al., 1991) Là sản phẩm phụ từ hải sản, chitosan đã được USDA chấp thuận làm phụ gia thức ăn chăn nuôi từ năm 1983, cho thấy tính an toàn qua các nghiên cứu về độc tính (Arai et al., 1968; Hirano et al., 1990) Nó cũng đã chứng minh hoạt tính kháng nấm đối với nhiều tác nhân gây bệnh sau thu hoạch (Ghaouth et al., 1991; Zhang và Quantick, 1998; Jiang và Li, 2001) Mặc dù FDA chưa phê duyệt chitosan cho thực phẩm, nhưng nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để khám phá tính an toàn và tiềm năng ứng dụng của nó trong ngành thực phẩm Hiện nay, chitosan có sẵn trên thị trường như một chất bổ sung dinh dưỡng cho con người.

Trong những năm gần đây, người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến vai trò của thực phẩm chức năng và dược phẩm dinh dưỡng trong việc tăng cường sức khỏe Canxi và Vitamin E được xác định là hai chất dinh dưỡng quan trọng giúp ngăn ngừa một số bệnh, với lượng tiêu thụ tham chiếu hàng ngày cho người lớn là 1000 mg canxi và 15 mg Vitamin E Mặc dù dâu tây và quả mâm xôi rất giàu chất dinh dưỡng, nhưng chúng lại cung cấp lượng canxi và Vitamin E thấp, chỉ khoảng 21 mg và 0,12 mg trong 100g dâu tây, và 40 mg và 0,687 mg trong 100g quả mâm xôi Đặc biệt, lớp phủ ăn được có thể kết hợp các thành phần chức năng như chất chống oxy hóa, hương vị, màu sắc, chất chống vi trùng và dược phẩm dinh dưỡng, mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành thực phẩm.

Hình 26 Dâu tây sau 7 ngày không được bảo quản bằng Chitosan (ảnh trái + ảnh giữa) và được bảo quản bảng chitosan (ảnh phải)

Trong quá trình phát triển lớp phủ ăn được nhằm tăng cường hàm lượng dược chất dinh dưỡng cho thực phẩm, việc kiểm tra ảnh hưởng của các dược phẩm này đến chức năng cơ bản của lớp phủ, như đặc tính ngăn ẩm, là rất quan trọng Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự thành công của lớp phủ ăn được chứa dược phẩm dinh dưỡng phụ thuộc vào loại vật liệu và nồng độ dược chất trong công thức Nghiên cứu này giả thuyết rằng chitosan, với đặc tính tạo màng, hoạt tính chống nấm và khả năng mang chất chức năng, có thể mang lại hàm lượng dinh dưỡng cao, kiểm soát mất độ ẩm và tỷ lệ thối rữa của quả mọng tươi, đồng thời nâng cao chất lượng dinh dưỡng sản phẩm Đặc biệt, các yếu tố như trọng lượng, màu sắc, độ chua, chất lượng kết cấu, và hàm lượng canxi cùng Vitamin E của dâu tây và quả mâm xôi trong quá trình bảo quản lạnh đã được đánh giá để xác nhận giả thuyết này.

Sử dụng kết hợp các công nghệ ngâm tẩm chân không và đóng gói để làm giàu phenolic

6.2.1 Tổng quan về công nghệ ngâm tẩm chân không kết hợp đóng gói dâu tây

Chiết xuất phenolic từ thực vật đang trở thành tâm điểm trong ngành công nghiệp thực phẩm nhờ vào khả năng kháng khuẩn và lợi ích cho sức khỏe Tuy nhiên, việc ứng dụng chúng còn gặp khó khăn do tính hòa tan trong nước kém và tính ổn định thấp trong quá trình chế biến.

Để khắc phục các vấn đề liên quan đến phenolics và nâng cao ứng dụng của chúng trong sản phẩm thực phẩm, việc sử dụng một hệ thống chất mang phù hợp cho việc đóng gói là rất quan trọng.

Trong nghiên cứu của Gülce Ertek và cộng sự (2023), lần đầu tiên các chiết xuất phenolic bao bọc được áp dụng trong ngâm tẩm chân không Chiết xuất phenolic được lựa chọn do có tổng hàm lượng phenolic cao, khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ và hoạt tính kháng khuẩn hiệu quả đối với nấm Botrytis cinerea, tác nhân gây mốc trên quả dâu tây.

Hình 27 Quả dâu tây bị mốc do nấm Botrytis cinerea

PPE được đóng gói bằng các chất nhũ hóa như T80, GMO, IN, WPI và LEC Sau khi nghiên cứu về đặc tính và độ ổn định, PPE đóng gói bằng T80 đã được sử dụng để sản xuất snack dâu tây chức năng Kết quả cho thấy tốc độ khuếch tán của EPPE tăng đáng kể so với nhóm đối chứng và nhóm PPE-VI Snack dâu tây EPPE là món ăn nhẹ được ưa chuộng với chất lượng cao.

Hình 28 Công thức hoá học của phân tử PPE

Vô hiệu hóa các mầm bệnh từ thực phẩm và các chất thay thế của chúng trên dâu tây tươi và đông lạnh bằng khí Ozone

6.3.1 Chuẩn bị chủng vi khuẩn gây bệnh trên dâu tây

Nghiên cứu này sử dụng hai chủng vi khuẩn là Salmonella enterica và Enterococcus faecium (ATCC 8459) Trong đó, Salmonella enterica Typhimurium (LFMFP S883) được cung cấp bởi Giáo sư Venter từ Đại học Pretoria và đã được lưu giữ trong bộ sưu tập nuôi cấy của Đại học LFMFP-Ghent Bên cạnh đó, Salmonella enterica Thompson (RM1987) là một chủng phân lập lâm sàng từ đợt bùng phát rau mùi, trong khi Salmonella enterica Typhimurium (SL1344) là một chủng kháng streptomycin đặc trưng tốt, được cung cấp bởi Tiến sĩ Maria Brandl (ARS USDA).

E faecium (ATCC 8459) là một chủng tham chiếu phổ biến trong nghiên cứu bất hoạt, thường được sử dụng thay thế cho Salmonella spp (Bianchini và cộng sự, 2014) Để chuẩn bị chất cấy, một vòng nuôi cấy gốc được bảo quản ở -80°C và sau đó được nuôi cấy trong 10 ml môi trường truyền dịch tim não (BHI; Oxoid) ở 37°C trong 24 giờ Tiếp theo, vi khuẩn được nuôi cấy phụ trong môi trường BHI tươi qua đêm Hỗn hợp ba chủng Salmonella được tạo ra bằng cách kết hợp 1 ml của mỗi chủng, đạt nồng độ cuối cùng là 10 ± 8 CFU/ml Nồng độ tương tự (10 8 CFU/ml) cũng đạt được với E faecium ở pha tĩnh.

Quá trình tạo ozone trong phòng thí nghiệm sử dụng máy tạo ozone phóng điện corona (Ozomat COM-AD-02, Anseros) từ oxy tinh khiết cao Tốc độ dòng khí được duy trì ở mức 1 L/phút, điều này được kiểm soát bởi đồng hồ đo lưu lượng khối lượng (kiểu số SN-32649-12, Cole–Parmer) Nồng độ ôzôn được đo liên tục mỗi giây bằng máy phân tích ôzôn (GM-OEM, Anseros) Buồng ozone được làm từ thép không gỉ với kích thước 192 × 240 ×.

300 mm) được nối với máy phát bằng ống Teflon có hai van hình chữ L cho phép điều chỉnh đường đi của ozone khi cần thiết.

Hình 29 Sơ đồ cài đặt xử lý khí ozone

Bài viết bao gồm các thiết bị quan trọng như bình ôxy (A), đồng hồ đo tốc độ dòng chảy (B) với khả năng đo từ 0–1 L/phút, máy tạo ôzôn (C) có công suất từ 0–100%, thiết bị theo dõi nồng độ ôzôn (D), buồng phản ứng ôzôn (E), nắp thông gió (F), van điều khiển đường dẫn khí (G1, G2) và ống nối teflon.

6.3.3 Ảnh hưởng của Ozone dạng khí ở các nồng độ và thời lượng khác nhau đối với vi khuẩn gây bệnh trên dâu tây

Dâu tây tươi được xử lý bằng khí ôzôn 1% và 6% cùng với sục khí ôxy để kiểm tra hiệu quả khử vi khuẩn Salmonella, E faecium, MNV-1 và MS2 Nồng độ ban đầu của các vi khuẩn này lần lượt là 6,53 ± 0,82 log CFU/g đối với Salmonella, 6,39 ± 0,10 đối với E faecium, 6,20 ± 0,10 đối với MS2 và 4,17 ± 0,71 đối với MNV-1 Kết quả cho thấy xử lý bằng ôzôn 6% trong 30 phút đạt mức giảm tối đa từ 1.0 đến 2.1-log cho Salmonella và từ 0,5 đến 1,5-log cho E faecium Thời gian xử lý kéo dài với nồng độ ôzôn cao hơn làm tăng hiệu quả khử hoạt tính (P