Các yếu tố ảnh hưởng đến nguyên nhân gây hư hỏng và giảm chất lượng nguyên liệu thực phẩm

Các yếu tố ảnh hưởng đến nguyên nhân gây hư hỏng và giảm chất lượng nguyên liệu thực phẩm

Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn Đề bài: Các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí ảnh hưởng đến nguyên nhân gây hư hỏng giảm chất lượng nguyên liệu – sản phẩm thực phẩm I MỞ ĐẦU Khi lưu trữ sản phẩm thực phẩm nói chung sau q trình thu hái giết mổ điều kiện mơi trường khí bình thường, chất lượng chúng giảm dần dẫn đến hư hỏng hồn tồn Có ngun nhân dẫn đến giảm chất lượng hư hỏng sản phẩm thực phẩm: hoạt động sinh lý, sinh hóa nguyên liệu sống hoạt động vi sinh vật Rất nhiều trường hợp, cho dù nguyên liệu hạn chế trình sinh lý, sinh hóa nguyên liệu sống đến mức tốt nhất, vi sinh vật có điều kiện hoạt động tốt chúng gây bệnh dẫn đến hư hỏng Vì vậy, để kéo dài thời hạn bảo quản nguyên liệu thực phẩm, phải tuân thủ hai ngun tắc là: kìm hãm hoạt động sống ngăn ngừa, loại bỏ hoạt động vi sinh vật Để làm điều phải tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng đến q trình đó, cụ thể yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khơng khí ảnh hưởng đến hoạt động sống nguyên liệu thực phẩm hoạt động sống vi sinh vật Vì muốn tăng hiệu trình bảo quản, kéo dài thời gian bảo quản phải tìm hiểu ảnh hưởng thơng số lên q trình bảo quản tìm điểm tối ưu cho trình bảo quản II NỘI DUNG Rau tươi, cá, thịt gia súc sống sản phẩm thực phẩm phổ biến chịu ảnh hưởng lớn yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí nguyên nhân thúc đẩy biến đổi hoá sinh gây hư hỏng, giảm chất lượng sản phẩm thực phẩm Có hai ngun nhân dẫn đến hư hỏng giảm chất lượng nguyên liệu – sản phẩm thực phẩm Nguyên nhân hoạt động sinh lý, sinh hóa nguyên liệu sống 1.1 Rau Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn Những q trình biến đổi sinh hố, sinh lý, vật lý, q trình phân giải hố học khác yếu tố quan trọng dẫn tới hư hỏng nguyên liệu rau Trong thời gian bảo quản, hầu hết thành phần hoá học rau bị biến đổi tham gia hô hấp hoạt động enzym Khi lưu trữ rau tươi sau thu hái điều kiện mơi trường khí bình thường, chất lượng chúng giảm dần tiến tới hư hỏng hoàn toàn thối rữa Thời gian từ thu hái đến rau bị hư hỏng dài hay ngắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: giống, loại rau quả, thời gian thu hái, điều kiện môi trường…Nguyên nhân trực tiếp dẫn đến hư hỏng thối rữa rau quả, tượng chín tượng nhiễm bệnh Chín giai đoạn phát triển sinh lý bình thường chu kỳ sinh học thể sống Đó là: sinh – lớn lên – già – chết Rau tươi sau thu hái tiếp tục q trình sống cịn mẹ, tức tiếp tục biến đổi theo chiều hướng tất yếu chu kỳ sinh học nói Q trình chín rau phụ thuộc vào cường độ hô hấp Như dấu hiệu đặc trưng cho hoạt động sống tế bào, q trình hơ hấp rau sau thu hái xảy với cường độ cao tượng chín xảy nhanh chóng Điều đồng nghĩa với thời hạn bảo quản rau bị rút ngắn Thời hạn bảo quản rau tươi phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, đáng kể là: nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí Nhiệt độ: Là yếu tố quan trọng có tính chất định thời hạn bảo quản rau tươi Sự thay đổi nhiệt độ trước hết ảnh hưởng đến cường độ hô hấp Nhiệt độ cao tốc độ phản ứng sinh hóa xảy rau cao thể qua cường đọ hô hấp Tuy nhiên phụ thuộc tỷ lệ thuận đến giới hạn định, cụ thể tăng nhiệt độ từ 25 0C trở lên cường độ hơ hấp giảm Như vậy, muốn cường độ hô hấp giảm, tức muốn ức chế hoạt động sống rau cần bảo quản rau mơi trường có nhiệt độ thấp tốt Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn Bảng Ảnh hưởng nhiệt độ nồng độ O2 đến cường độ hô hấp số loại rau Loại rau Măng tây Củ cải Cải bắp Cà rổt Súp lơ Dưa chuột Ớt xanh Khoai tây Cà chua Ngô Cường độ hô hấp (mg CO2/kg.h Trong khơng khí thường Trong mơi trường O2 3% 0 0 0C 10 C 20 C 0C 100C 200C 28 63 127 25 45 75 11 19 10 11 30 40 15 30 13 19 33 11 25 20 45 126 14 45 60 13 15 10 20 35 14 17 6 15 30 12 31 90 210 27 60 120 Nhiệt độ yếu tố vật lý môi trường quan trọng có ảnh hưởng đến chất lượng rau sau thu hoạch Nhiệt độ môi trường cao hay thấp gây rối loạn sinh lý cho rau bảo quản Có thể chia nhiệt độ thành khoảng có ảnh hưởng khác đến rau quả: Khoảng nhiệt độ tối ưu Thông thường q trình chín sinh trưởng rau diễn thuận lợi khoảng nhiệt độ từ 10-30 oC Nhiệt độ thích hợp cho chín từ 20-23oC Trong khoảng nhiệt độ tối ưu, rau nhạy cảm với tăng lên lượng nhiệt nhỏ Khoảng nhiệt độ thấp Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn Rau đặt điều kiện lạnh khả chịu nhiệt số nguyên nhân: vận chuyển rau qua vùng khí hậu lạnh, đặt nhầm nhiệt độ kho bảo quản rau tiếp xúc trực tiếp với tác nhân làm lạnh (nước đá) Tổn thương lạnh biểu triệu chứng hóa nâu vỏ ruột quả, có vết lõm bề mặt rau quả, nước rau quả, q trình chín rau khơng bình thường khơng chín Ngưỡng nhiệt độ gây tổn thương lạnh roi 15 oC, chuối 12-14oC, xoài 12-13oC, cam quýt 48oC, vải 2oC Hiện tượng đóng băng dịch bào thường xảy nhiệt độ môi trường xuống 0oC Tùy vào hàm lượng chất hòa tan nguyên sinh chất tế bào rau mà ngưỡng tổn thương đóng băng khác loại rau Ví dụ súp lơ xanh bị đóng băng oC, nho có hàm lượng đường cao khơng bị đóng băng nhiệt độ >-2 oC Hiện tượng đóng băng làm nước hình thành tinh thể băng, gây “hạn” tế bào, làm hạn chế khả thẩm thấu Hơn nữa, việc tạo thành tinh thể đá phá vỡ cấu trúc tế bào Tổn thương băng giá làm cho hoạt động sinh lý rau khơng trở lại bình thường, làm cho rau bị nhũn mềm úng nước Ảnh hưởng nhiệt độ cao Tổn thương nhiệt độ cao thường xảy rau bị phơi nắng lâu, nhiệt độ bảo quản cao, hay q trình xử lý nhiệt độ cao (nước nóng, khí nóng) Thơng thường rau quả, hoạt lực enzym giảm nhiệt độ cao 30oC, nhiều enzym trở nên hoạt tính nhiệt độ 35 oC, phần lớn bị hoạt tính nhiệt độ 40oC Nếu q trình chín hô hấp đột biến diễn nhiệt độ 30oC ruột chín vỏ khơng có màu sắc đặc trưng Ví dụ: ruột chuối mềm nhũn mà vỏ mầu xanh; trình tổng hợp lycopene tạo màu đỏ cà chua bị ức chế Nhiệt độ 35oC hoạt động trao đổi chất xảy khơng bình thường, cấu trúc tế bào bị tổn thương, rau bị hỏng nhanh chóng Ngồi ra, nhiệt độ cao làm tăng cường hoạt động gây hại vi sinh vật Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn Sự giảm hoạt động q trình sinh lý – sinh hóa rau vi sinh vật hạ thấp nhiệt độ giải thích: mặt việc giảm tốc độ phản ứng hóa học, mặt khác nguyên sinh chất tế bào co lại, làm giảm tính thẩm thấu màng tế bào từ giảm khả trao đổi chất Tuy nhiên nhiệt độ thấp không hẳn kéo dài thời hạn bảo quản lý do: Lý thứ nhất, nhiệt độ bảo quản thấp nhiệt độ đóng băng dịch bào rau bị đóng băng, tế bào thực vật bị phá hủy trình sống bị đình Khi rau tồn dạng sản phẩm lạnh đông dạng tươi mong muốn Nhiệt độ đóng băng số loại ghi bảng Bảng 2: Nhiệt độ đóng băng số loại rau Loại rau Nhiệt độ đóng Loại rau Nhiệt độ đóng Táo (tây) băng, oC -1.4 đến -2.8 băng, oC Cà rốt -1.3 Lê -2.0 đến -2.7 Khoai tây -1.7 Đào -1.0 đến -1.4 Bắp cải -1.1 Mận -2.0 Hành tây -1.0 Mơ -2.0 Dưa chuột -0.5 Chanh -0.2 Cà chua chín -1.1 Cam -2.0 đến -2.5 Ớt xanh -1.0 Quýt -2.2 Cà tím -1.0 Chuối -1.1 Dưa bở -1.5 đến -2.0 Lý thứ hai, nhiệt độ thấp dẫn đến rối loạn số q trình sinh lý sinh hóa rau Khi bảo quản chuối xanh nhiệt độ 12 0C, chuối khơng chín rấm Hoặc bảo quản chuối chín nhiệt độ thấp 11 0C, chuối bị thâm làm giảm giá trị cảm quan sản phẩm Có thể nói loại rau Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn có giới hạn nhiệt độ bảo quản, thấp giới hạn hiệu bảo quản không tốt Do vậy, loại rau thích hợp với nhiệt độ bảo quản định Khi bảo quản nhiệt độ cao thấp có ảnh hưởng xấu đến thời hạn bảo quản chất lượng rau Nhiệt độ tốt cho việc bảo quản loại rau gọi nhiệt độ bảo quản tối ưu Nhiệt độ bảo quản tối ưu cho loại rau khơng cố định mà phụ thuộc vào vài yếu tố, yếu tố độ chín Độ chín cao nhiệt độ bảo quản phải thấp Ví dụ nhiệt độ tối ưu cho bảo quản cam, chanh, quýt chín 1-20C, xanh 4-60C Người ta chứng minh rằng, biến động nhiệt độ gây ảnh hưởng lớn đến thời hạn bảo quản Nếu bảo quản rau nhiệt độ thấp độ dao động lớn, khơng ổn định tác hại cịn lớn bảo quản nhiệt độ cao ổn định Vì vậy, thực tế cho phép nhiệt độ dao động khoảng ±0,50C Độ ẩm tương đối không khí Độ ẩm tương đối khơng khí mơi trường bảo quản định tốc độ bay nước rau Độ ẩm môi trường thấp, cường độ hô hấp tốc độ bay nước cao, làm cho khối lượng tự nhiên rau giảm đáng kể, chí rau bị héo Sự nước cao làm cho hoạt động tế bào bị rối loạn, làm giảm khả tự đề kháng bệnh lý từ rau chóng hỏng Mặt lợi độ ẩm tương đối thấp chỗ tạo môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, hạn chế đáng kể xuất loại bệnh Vì khắc phục phụ thuộc tốc độ bay nước độ ẩm nên hướng tới việc bảo quản rau mơi trường có độ ẩm thấp tốt Ngược lại, độ ẩm tương đối cao tốc độ bay nước cường độ hô hấp giảm lại tạo môi trường phát triển tốt loại sinh vật Hơn nước ngưng tụ bề mặt rau dẫn tới việc rối loạn hơ hấp Vì vậy, để bảo quản loại nguyên liệu ta cần chọn độ ẩm thích Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn hợp để tránh ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm, tức phải chọn độ ẩm tối ưu cho loại nguyên liệu Độ ẩm tối ưu loại khác nhau, phụ thuộc vào khả chống bay nước khả tự bảo quản loại Với loại rau mà phần biểu bì cấu tạo lớp màng đủ ngăn cản nước bay hơi, bảo quản mơi trường có độ ẩm thấp Ví dụ: hành bảo quản φ = 70 – 75%, có lớp vỏ khơ bao bọc khơng cho nước bốc tự Cịn loại rau khác khơng có khả giữ nước bảo quản điều kiện độ ẩm cao φ = 85 – 95% Cũng nhiệt độ, dao động độ ẩm tối ưu ảnh hưởng xấu đến chất lương bảo quản Thực tế cho phép độ ẩm dao động khoảng ± 2% Để khắc phục ảnh hưởng độ ẩm đến tốc độ bay nước, người ta sử dụng loại bao bì màng mỏng túi PE, PVC… vừa để chứa đựng vừa để hạn chế bay nước bảo quản môi trường có độ ẩm thấp Rau gói giấy mềm, xốp vừa chống xây xát vừa tạo phạm vi khơng gian có độ ẩm cao bao quanh quả, làm giảm chênh lệch ẩm nguyên liệu mơi trường Thành phần khí quyển: Mỗi loại khí có mơi trường bảo quản có tác dụng riêng đến thời hạn bảo quản rau tươi: Thành phần chất khí mơi trường bảo quản ảnh hưởng đến tuổi thọ sản phẩm, đặc biệt sản phẩm dễ hỏng rau Sự thay đổi nồng độ chất khí hơ hấp – O CO2 – kéo dài tuổi thọ sản phẩm Hàm lượng O2 CO2 khí bảo quản ảnh hưởng đến cường độ phương thức hô hấp rau Nếu lượng O giảm xuống 5% CO2 tăng lên đến 3%, tạo mơi trường khí hậu cải biến tốt để bảo quản rau thơng qua việc kìm hãm hoạt động hô hấp, kéo dài tuổi thọ rau Ví dụ: chuối bảo quản khí 5% CO2, 3% O2, 92% N2, khơng có mặt C2H4 giảm cường độ hô hấp lần Tuy nhiên, cần lưu ý khả hơ hấp yếm Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn khí làm cho rau bị mùi thơm đặc trưng Bên cạnh đó, tác động hàm lượng chất khí lên q trình hơ hấp cịn phụ thuộc vào nhiệt độ Ngoài ra, thay đổi thành phần O2 CO2 ảnh hưởng đến phát triển gây hại sinh vật, đặc biệt vi sinh vật trùng Trong khí bảo quản cịn nhiều chất khí khác rau sinh từ nguồn khác tích tụ môi trường bảo quản Quan trọng loại chất khí ethylene Như ta biết, q trình chín bắt đầu với sinh tổng hợp ethylene Sự sản sinh lượng ethylen nhỏ (0,005-0,1 μL/L) kích thích tăng cường hơ hấp Ngoài nguồn ethylen nội sinh, ethylen ngoại sinh sinh vận hành thiết bị bảo quản, vận chuyển từ khác loại bảo quản chung khí bảo quản, làm khởi động q trình chín Nếu tăng lên q ngưỡng tới hạn thúc đẩy nhanh chóng chín già hóa loại rau CO (oxit carbon) thiết bị bảo quản sinh CO có tính độc với hệ hơ hấp người, có tác dụng ơxi hóa ethylene hạn chế phát triển vi sinh vật côn trùng hại Ngồi acetaldehyde ethanol có tác dụng hạn chế phát triển vi sinh vật gây hại - Khí oxy (O2) thành phần chủ yếu tham gia q trình hơ hấp hiếu khí Hàm lượng khí oxy cao cường độ hô hấp tăng ngược lại Khi hàm lượng oxy giảm xuống mức cho phép hơ hấp hiếu khí ngừng, thay vào hơ hấp yếm khí tạo rượu đầu độc tế bào sống Nói cách khác, q trình hơ hấp bị ngừng trệ có nghĩa q trình sống tế bào bị ức chế cuối bị đình hồn tồn Như để trì sống mức tối thiểu đủ để kéo dài thời hạn bảo quản rau quả, cần phải đảm bảo hàm lượng oxy cần thiết tối thiểu để trì trình hơ hấp hiếu khí - Ảnh hưởng CO2 đến thời hạn bảo quản rau có chiều hướng thuận, tức hàm lượng CO2 tăng thời hạn bảo quản tăng Khí CO2 chủ yếu tác dụng lên q trình hơ hấp rau vi sinh vật Đối với rau tươi CO2 ức chế cường độ hơ hấp, từ hạn chế q trình phân Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn giải hóa học – sinh học Cịn vi sinh vật, khí CO làm chậm q trình hoạt động, phát triển chúng Vì tránh phần nguy gây bệnh vi sinh vật Trong khí khí CO chiếm khoảng 0,03%, sau thời gian bảo quản hàm lượng tăng lên đáng kể hơ hấp Nghiên cứu cho thấy tác dụng bảo quản không phụ thuộc vào nồng độ CO mà phụ thuộc vào đặc tính sinh học loại rau Đối với số loại rau tăng nồng độ khí CO lên q 10%, q trình hơ hấp hiếu khí bị ức chế xuất hơ hấp yếm khí Những loại rau khơng chịu nồng độ khí CO q 10%, chúng thuộc nhóm khơng bền CO2 Ngược lại có nhóm rau chịu nồng độ CO 10% gọi nhóm bền CO2 Thời hạn bảo quản rau tươi bị ảnh hưởng chủ yếu yếu tố nêu Ngồi cịn có yếu tố khác như: ánh sáng, kỹ thuật chăm bón, thơng gió… nói chung yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ hô hấp độ bền rau tươi 1.2 Các sản phẩm động vật: thịt, cá, trứng, sữa… a, Những biến đổi thịt sau giết mổ Sau giết, gia súc khả kháng khuẩn tự nhiên Q trình tuần hồn máu bị ngừng hẳn, khơng có O2 cung cấp cho q trình hơ hấp hiếu khí nên q trình ngừng Thay vào q trình hơ hấp yếm khí chuyển hóa glycogen thành glucoza từ chuyển thành axit loretic giải phóng lượng Do có tạo thành axit nên pH thịt chuyển từ mức bình thường (pH= 7) đến giá trị thấp (pH= 5,1-6,5) Sau thời gian kể từ lúc chết súc vật bắt đầu chuyển sang giai đoạn CỨNG lượng axit ATF mô bị giảm Sự giảm axit ATF pH nguyên nhân giảm khả giữ nước thịt Tốc độ giảm ATF pH chậm lại hạ nhiệt độ môi trường, giữ khả giữ nước thịt, từ hạn chế tốc độ phát triển vsv giữ màu tự nhiên thịt Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn Hiện tượng khác xảy thịt sau giết gia súc phân hủy glycogen Dưới tác dụng enzim Amilaza phần glycogen chuyển thành glucoza hecxoza-1-6di photphat sau glucoza lại tạo thành axit lactic Do tác dụng axit lactic, protit bị đông tụ khả kết hợp với nước, thịt trở nên mềm dần có hương vị thơm, ăn dễ tiêu Chế biến đồ hộp thịt giai đoạn tốt (đó tượng chín thịt) Hiện tượng chín kéo dài, thay đổi chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ mơi trường xung quanh Nhiệt độ cao thời gian kết thúc q trình chín ngắn, sản xuất thịt hộp cần phải có phương tiện bảo quản lạnh để kéo dài thời gian chín thịt Trong q trình chín khơng xảy tượng biến đổi vi sinh vật lúc thịt khơng có vi sinh vật Các phận chứa nhiều vi sinh vật ruột, nội tạng lấy sau giết thịt Thịt chín, có vi sinh vật ngồi xâm nhập vào vi sinh vật lại có môi trường thuận lợi để phát triển, làm cho thịt bị thối Khi thịt bị thối protit bị phân huỷ thành chất độc (nên không dùng để chế biến đồ hộp) Các dấu hiệu thịt bị hỏng thịt bị ướt, mặt bị nhầy, mềm nhũn, màu thẫm dần thành màu xám hay màu xanh, có phản ứng kiềm có amoniac ra, mùi trở nên khó chịu Thịt giai đoạn khơng dùng để chế biến thực phẩm Q trình phân hủy glycogen (glicoliza) không thuận nghịch xảy điều kiện yếm khí Sau xảy q trình pH thịt giảm xuống khoảng 5,5, bắt đầu tương ứng với điểm đẳng điện protein giảm khả giữ nước thịt Để hạn chế trình tự phân hủy thịt, sau làm thịt cần phải bảo quản điều kiện lạnh nhanh tốt, t0 thấp tốt Bảng 2: Thời gian chín phụ thuộc vào nhiệt độ mơi trường xung quanh Nhiệt độ môi trường xung quanh, 0C 2-3 Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 Thời gian chín 12-15ngày 10 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn 12 20 29 5ngày 24h 4-5h b, Những biến đổi thịt cá Các trình sống cá động vật thuỷ sinh khác men điều chỉnh Chúng động vật máu lạnh, tức nhiệt độ thể thay đổi thích ứng với nhiệt độ môi trường nước Các men cá hoạt động mạnh nhiệt độ không cao, nên cá đánh lên bờ làm cho nhiệt độ thân cá tăng dẫn đến tăng hoạt động men tạo điều kiện cho VSV phá huỷ thịt cá phát triển Khi thể chết đi, hệ điều tiết bình thường ngừng hoạt động theo chức ngừng việc cung cấp oxy việc sản sinh lượng Các tế bào bắt đầu chuỗi trình đặc trưng bẻ gãy glycogen phân huỷ hợp chất giàu lượng - Các enzyme hoạt tính chúng + Các q trình tự phân giải mơ cá xảy với cacbonhydrat nucleotide TRong thể sống, ATP tạo nhờ phản ứng andenozintriphotphatnaza (ADP) creatin phosphate chất dự trữ phosphate giàu lượng tế bào + Các catepsin enzyme thuỷ phân phần lớn chúng có lyossom (catepsin có hoạt động khoảng pH 2-7) Mặt khác, catepsin đóng vai trị làm chín (làm mềm thịt) cá ướp muối loại sản phẩm có độ pH thấp nồng độ muối thấp hoạt động enzyme bị ức chế mạnh từ nồng độ 5% - Các enzyme tiêu hố hoạt tính chúng + Các enzyme đường tiêu hố đóng vai trị quan trọng trình tự phân giải cá nguyên chưa moi ruột + Các proteaza tiêu hoá quan trọng peptidaza nội tạng dạng trypsin enzym pepsin Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 11 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn * Hệ vi khuẩn cá sống - VSV có mặt toàn mặt (da mang) nội tạng cá sống cá vừa đánh: Da 102 – 107 tb/cm2, mang 103 – 109/g, nội tạng 103 – 109/g Các VSV chủ yếu VK hiếu khí kỵ khí ngẫu nhiên, chịu lạnh, gram âm thuộc giống Pseudomonas, Acinetobacter, Vibrio, ngồi cịn có vi khuẩn bắt màu gram dương Mcrococcus, Bacillus, Cryneform * Những biến đổi hệ VSV bảo quản ươn hỏng Sau giai đoạn ức chế ban đầu, VK cá bước vào giai đoạn phát triển theo cấp số nhân điều kiện hiếu khí tổng số VK đạt giá trị 10 – 109/g cm2 da có ươn hỏng Trong điều kiện yếm khí với nồng độ oxy thấp lượng VK thấp hơn, thường mức 106/g cá * Sự xâm nhập VK - Trong cá sống khoẻ mạnh cá tươi đánh, cá vơ trùng nhiễm VSV xảy bề mặt cá Trên thực tế VK xâm nhập vào thịt đường sợi collagen cá đưa lên nhiệt độ cao (>80C) Trong trường hợp hợp chất có trọng lượng phân tử thấp bị công phá enzym vi khuẩn khuếch tán từ bề mặt vào mô chất lại khuếch tán trở Hư hỏng, giảm chất lượng hoạt động vi sinh vật Kết hoạt động vi sinh vật làm cho thành phần hóa học, giá trị sinh học nguyên liệu hay sản phẩm thực phẩm giảm đáng kể dẫn tới giảm giá trị sử dụng Thực phẩm Có cịn dẫn tới hư hỏng hồn tồn Sự hoạt động vi sinh vật dẫn đến loại hư hỏng sản phẩm thực phẩm Đó là: thối rữa lên men hoạt động vsv gây thối rữa lên men; tích tụ chất độc sinh bệnh vi sinh vật gây độc gây bệnh sinh Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 12 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn Vì hư hỏng sản phẩm TP nhận biết trực quan hay phân tích Để hạn chế hư hỏng sản phẩm TP mặt cần giữ quy trình vệ sinh sản xuất chế biến bảo quản, mặt khác cần nghiên cứu phân loại loại vsv gây hư hỏng cho đối tượng TP cụ thể 2.1 VSV dạng hư hỏng, giảm chất lượng rau Sự có mặt vi sinh vật rau lúc gây hư hỏng Khi rau có chứa chất kháng khuẩn tự nhiên (phitonxit), vi sinh vật bị ức chế khơng có khả gây bệnh Thế tồn chúng nguy Khi điều kiện thuận lợi chúng hoạt động Tác động vi sinh vật phụ thuộc vào khả tự lành vết thương loại rau sau thu hái Ở số loại rau quả, lớp vỏ bị xây xát tự phát triển lấp kín vết thương sau thời gian định môi trường thuận lợi Điều có ý nghĩa việc ngăn chặn xâm nhập vi sinh vật giảm đáng kể khả hư hỏng thối rữa Khả tự lành vết thương thể loại rau khác, rõ khoai tây, cà rốt… Khi để khoai tây vừa thu hoạch mơi trường thống khí có độ ẩm φ = 90 – 95%, nhiệt độ khoảng 18 – 20 0C, vết thương phần vỏ lành trở lại sau Còn nhiệt độ thấp thời gian cần để hàn gắn vết thương dài (sau nhiệt độ 100C độ ẩm thấp) Thời hạn bảo quản rau tươi nói riêng thực phẩm nói chung khoảng thời gian dài rau hay thực phẩm giữ tính chất đặc trưng chúng Trong khoảng thời gian giá trị dinh dưỡng chất lượng cảm quan rau hay thực phẩm biến đổi không đáng kể Phần lớn loại rau chứa axit nên độ pH thường thấp 5, ví dụ cam chanh quýt bưởi pH = ÷ 3, chuối pH = Vì hư hỏng hoa chủ yếu hoạt động nấm mốc, nấm men Sauk hi thu hái trình lên men, lên mốc xảy sau thời gian bảo quản dài hay ngắn tùy thuộc vào cấu tạo, trạng thái hoa điều kiện bảo quản Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 13 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn Ví dụ: loại thuộc họ đậu (đậu tây + ta) lên mốc sau ngày đêm bảo quản nhiệt độ thường, cịn loại khác có cấu trúc cứng, bảo quản lâu Do có độ pH thấp số loại có chứa chất kháng khuẩn nên loại vi khuẩn nguyên nhân gây thối rữa cho hoa tươi Tuy nhiên có số loại vi khuẩn lên men lactic acetic làm hỏng hoa Tốc độ lên men lên mốc – tốc độ hư hỏng – hoa phụ thuộc vào nhiều yếu tố: độ nguyên vẹn quả, nhiệt độ, độ ẩm mơi trường, thành phần khơng khí, … Kết lên men lên mốc là: làm cho mềm ra, có mùi lạ, … trạng thái tự nhiên sản phẩm cuối làm giá trị sử dụng cho ăn tươi cho chế biến Khi bị bệnh mô bị mềm hình thành nhóm sợi màu vàng xám đến vàng nâu cuối chuyển sang màu nâu sẫm Vỏ trở nên cứng có màu từ nâu sẫm đến xanh đen Bệnh lây lan toàn từ sang khác Có thể để lại ổ bệnh bao bì vận chuyển Rau xanh sử dụng làm thức ăn gồm nhiều dạng khác nhau: dạng củ (củ cải, …), dạng (rau cải, …), dạng (cà, mướp, …), dạng hoa, dạng mầm, … Thức ăn từ rau xanh cung cấp cho thể chủ yếu loại vitamin chất xơ, chất dinh dưỡng khác Pr, L khơng đáng kể, trừ số loại đậu Hệ vsv sống rau xanh gây hư hỏng, hệ vsv sống gây bệnh hoa Nhưng khác chỗ rau xanh pH gần trung tính phát triển loại vk mà hoa độ pH thấp không thuận lợi cho phát triển chúng VD: vk lactic có nhiều dưa chuột, bắp cải, chủng vk phát triển rau xanh chủ yếu thuộc họ Lactobacterium, Micrococcus, … Ngồi cịn loại nấm men, nấm mốc tương tự hoa Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 14 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn 2.2 VSV dạng hư hỏng, giảm chất lượng sản phẩm động vật Các loại thịt sản phẩm từ chúng chứa nhiều loại vsv có khả gây hư hỏng thịt từ thịt nhiễm vào người nhiều loại vsv gây bệnh VSV thịt từ nhiều nguồn khác nhau, quan trọng từ da động vật giết thịt, từ dao thớt, từ chân tay người làm từ dụng cụ khác Nước nguồn cung cấp vsv cho thịt Một nguồn quan trọng từ phần bên súc vật – LÒNG Thịt hỏng trước hết bề mặt miếng thịt chỗ hàm lượng ẩm cao, có dính máu tiếp xúc trực tiếp với mơi trường khơng khí Trên bề mặt hỏng thịt người ta tìm thấy 50 ÷ 100.106 tb Bề mặt tiếp xúc thịt với khơng khí cao khả hư hỏng thịt lớn Do thịt xay thái nhỏ dễ hỏng thịt miếng to Những yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động VSV: Sự phát triển VSV phụ thuộc nhiều vào yếu tố như: có mặt C, N, vitamin, to, khí thời gian trước đến giai đoạn chết cứng súc vật, yếu tố có phụ thuộc qua lại ràng buộc - Ảnh hưởng to : yếu tố quan trọng, t o tăng, tốc độ hoạt động VSV tăng lên đáng kể Nhiều loại VSV phát triển tốt khoảng nhiệt độ từ ÷ 65oC , nhiên có loại phát triển tốt khoảng -2 ÷ 7oC Có loại sống 10h to -252oC Có loại sống đến 5h rưỡi 100oC, 2h rưỡi 200oC thịt khô Nói chung điều kiện to thấp phần lớn VSV bị ức chế, nấm mốc nấm men phát triển to -5oC chết -10oC Thịt từ súc vật có sừng sống vùng nhiệt đới bảo quản tốt t o = 15oC thịt loại sống nước ôn đới Thịt lợn, bị , cừu đóng gói bảo quản t o 3÷7oC bị hỏng Achromobacter Pseudomonas fluorescens v.v… Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 15 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn Khi bảo quản đông lạnh thịt nhiễm nhiều VSV trước đông lạnh,VSV bị ức chế, enzim chúng tiết tiếp tục hoạt động làm hỏng thịt chí bảo quản to -30oC - Ảnh hưởng độ ẩm: Theo số liệu nghiên cứu cho thấy bảo quản lượng VSV có thịt phụ thuộc vào độ ẩm sau: T0 bảo quản – 30C – 70C T/g bảo quản Sau 24h Sau 72h Sau 24h Sau 72h Trên bề mặt khô Bề mặt ướt (TB VSV/g) 40.000 42.000 200.000 4.000.000 (TB VSV/g) 400.000 760.000 1.000.000 bắt đầu có mùi ôi - Ảnh hưởng thành phần không khí: Đối với VSV hiếu khí: thành phần O2 sản phẩm cao VSV phát triển nhanh Khi hàm lượng CO2 khoảng 25% ức chế hoạt động VSV Mặt khác có mặt O2 lại có tác dụng giữ màu đỏ tự nhiên sản phẩm Để giữ màu oxxihemoglobin cần 80% O2 thành phần khí 20% O2 cịn lại CO2 hạn chế VSV Các yếu tố bên ngồi thực phẩm tính chất môi trường bảo quản, chúng ảnh hưởng đến thực phẩm hệ vi sinh vật thực phẩm  Nhiệt độ bảo quản: Đối với vi sinh vật, loại nhóm phát triển khoảng nhiệt độ rộng Vì khoảng nhiệt độ phát triển vi sinh vật quan trọng thực phẩm nhằm chọn nhiệt độ thích hợp cho q trình bảo quản loại thực phẩm khác Nhiệt độ thấp mà vi sinh vật phát triển – 340C, nhiệt độ cao > 100 0C Thông thường vi sinh vật chia làm nhóm dựa nhiệt độ phát triển chúng Những vi sinh vật phát triển tốt nhiệt độ < 70C có khoảng nhiệt độ phát triển tối ưu 20 – 30 0C thuộc nhóm vi sinh vật ưa lạnh Những vi sinh vật phát triển tốt khoảng 20 450C nhiệt độ phát triển tối ưu khoảng 30 – 40 0C nhóm vi sinh vật ưa ấm, Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 16 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn vi sinh vật phát triển tốt khoảng 45 0C tối ưu khoảng 55 – 60 0C vi sinh vật ưa nóng Chất lượng sản phẩm thực phẩm cần phải tính tốn để xác định nhiệt độ bảo quản Mặc dù nên bảo quản thực phẩm nhiệt độ lạnh thấp hơn, điều khơng phải lúc tốt cho việc trì chất lượng vài loại thực phẩm Phần lớn loại rau có nhiệt độ bảo quản thích hợp khoảng 100C, bao gồm khoai tây, cần tây, bắp cải nhiều loại rau khác Trong trường hợp, nhiệt độ bảo quản thích hợp tùy thuộc vào tồn R.H môi trường bảo quản có mặt có hay khơng có loại khí CO2 O2 Nhiệt độ bảo quản số quan trọng ảnh hưởng đến mức độ hư thối sản phẩm điều nhấn mạnh nghiên cứu nhiều tác giả Theo họ thối hỏng thực phẩm dự đốn theo đường cong tỷ lệ hư hỏng Nhìn chung đường cong hư hỏng đường gấp khúc theo nhiệt độ, tương ứng với ngày bảo quản O 0C dự đốn thời gian bảo quản O0C Nó tỷ lệ hư hỏng thịt gia cầm tươi 100C gấp lần 50C 150C gấp lần 50C  Độ ẩm tương đối môi trường Độ ẩm môi trường bảo quản quan trọng với hoạt độ nước a w thực phẩm phát triển vi sinh vật bề mặt a w thực phẩm 0,60, điều quan trọng thực phẩm thực phẩm cần tàng trữ điều kiện R.H (độ ẩm tương đối) mà thực phẩm khơng nhận ẩm từ mơi trường xung quanh dẫn đến tăng hoạt độ nước bề mặt bên thực phẩm đến điểm mà phát triển vi sinh vật xảy Nhiệt độ cao độ ẩm thấp Thực phẩm mà bề mặt có chứa vi sinh vật gây hư hỏng như: nấm men, nấm mốc vi khuẩn cần bảo quản điều kiện độ ẩm tương đối thấp Các loại thịt bao gói khơng cách, chẳng hạn thịt gà ngun hay thịt bị cắt thành tảng q trình bảo quản lạnh bị hư hỏng bề Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 17 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn mặt trước bên xảy ra, máy lạnh độ ẩm tương đối cao thực tế hệ vi sinh vật gây hư hỏng thịt cần mơi trường hiếu khí Tuy nhiên hạn chế điều cách bảo quản điều kiện độ ẩm tương đối thấp, cần phải nhớ điều kiện thực phẩm bị giảm ẩm trở thành bất lợi Chọn điều kiện mơi trường thích hợp độ ẩm tương đối vấn đề đặt cần phải xem xét hai khả phát triển vi sinh vật bề mặt trì chất lượng thực phẩm Bằng cách thay đổi áp suất khí, làm chậm lại q trình thối rữa mà khơng cần độ ẩm tương đối thấp  Sự có mặt nồng độ chất khí mơi trường Bảo quản thực phẩm mơi trường chứa khoảng 10% khí CO gọi bảo quản có điều chỉnh khí thay đổi áp suất khí (MA) Hiệu việc bảo quản có thay đổi áp suất khí biết đến từ năm 1917 lần thương mại hóa vào năm 1920 Việc sử dụng bảo quản điều chỉnh khí với áp dụng số nước Táo lê loại thường xử lý phương pháp Hàm lượng CO không 10 sử dụng từ nguồn gốc hóa học từ đá khơ Cacbon dioxit có tác dụng làm chậm q trình thối rữa loại nấm men gây nên Tuy nhiên, chế hoạt động xác CO việc làm chậm trình hư hỏng chưa biết đến, CO2 hoạt động chất ức chế cạnh tranh với hoạt động etylen Etylen xem tác nhân hoạt động yếu quả, ức chế ảnh hưởng đến việc giữ cho tốt điều kiện nhiễm nấm Việc sử dụng CO2 môi trường để kéo dài thời gian tàng trữ thịt sử dụng nhiều năm 1980 Trong năm 1930 thịt tàng trữ kho hàng tàu thủy, trình vận chuyển có bổ sung CO2 để làm tăng thời gian tàng trữ, ý tưởng phát triển việc đóng gói chân khơng thịt Rất nhiều tác giả thấy việc bổ sung CO làm tăng thời gian bảo quản nhiều loại thịt khác Nhìn chung, hiệu ức chế CO2 tăng với giảm nhiệt độ, CO2 hịa tan tốt nhiệt độ Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 18 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết PGS.TS Hà Văn thấp giá trị pH thịt tàng trữ mơi trường có hàm lượng CO thấp chút so với giá trị pH thịt tàng trữ môi trường thường có hình thành axit cacbonic Thịt miếng tàng trữ điều kiện 100% CO 2, thời gian bảo quản dài 16 – 27 ngày so với thịt miếng tàng trữ điều kiện 100% N 100% O2 khơng khí Thịt miếng bảo quản 10C điều kiện 15% CO2 85% khơng khí điều kiện 15% CO2 + 85% O2 kéo dài thời gian bảo quản 20 ngày so với bảo quản khơng khí thường Hỗn hợp CO2 + O2 có hiệu chút so với hỗn hợp CO2 + khơng khí Thịt cừu miếng tàng trữ - 10C điều kiện 80% O2 + 20% N2 80% khơng khí O2 + 20% CO2, 80% N2 H2 + 20% CO2, vi sinh vật ưa lạnh giảm cách đáng kể so với bảo quản không khí Khi dùng thịt bị miếng mỏng ni cấy tế bào già chủng Moraxella Acinetobacter bảo quản 50C môi trường 70 – 85% CO 2, thời gian bảo quản tăng lên ngày so với bảo quản điều kiện khơng khí Khi nghiên cứu bảo quản thịt lợn 40C 140C, thời gian cần để cung cấp tổng vi sinh vật hiếu khí 40C 5x106 VSV/cm2 kéo dài thời gian bảo quản lên lần so với bảo quản 5atm CO2 khoảng 15 lần so với khơng khí thường Với việc tàng trữ thịt gia cầm điều kiện khơng khí với mơi trường 20% CO tổng số vi sinh vật hiếu khí cung cấp log 6,14 Carbon dioxit khơng có khả chống lại dạng trực khuẩn E coli Thời gian bảo quản thịt gà dạng miếng ¼ kéo dài 35 ngày 20C đóng túi với 60 – 80% CO2 Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 19 Khoa CNTP – Đại học BKHN Tiểu luận Bảo quản Thực phẩm Thuyết III PGS.TS Hà Văn KẾT LUẬN Sau nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình hư hỏng sản phẩm thực phẩm, đưa biện pháp bảo quản thực phẩm dựa vào nguyên lý bảo tồn sống phương pháp bảo quản điều kiện thường; dựa vào điều chỉnh yếu tố ảnh hưởng mà đưa biện pháp bảo quản lạnh, bảo quản mơi trường thay đổi thành phần khí quyển, bảo quản hóa chất, số loại rau tươi bảo quản chitosan, bảo quản tia xạ… Mỗi phương pháp thích hợp cho sản phẩm khác phụ thuộc vào đặc tính sản phẩm Tuy nhiên, để thực tốt phương pháp đó, cần phải nghiên cứu kỹ đặc tính sinh lý, sinh hóa sản phẩm thực phẩm, nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm, từ đề biện pháp bảo quản phù hợp để đảm bảo chất lượng nguyên liệu tốt cho chế biến sử dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO Phí Thị Thương Huyền – CHTP0709 20 Khoa CNTP – Đại học BKHN ... tươi bị ảnh hư? ??ng chủ yếu yếu tố nêu Ngồi cịn có yếu tố khác như: ánh sáng, kỹ thuật chăm bón, thơng gió… nói chung yếu tố ảnh hư? ??ng trực tiếp đến cường độ hô hấp độ bền rau tươi 1.2 Các sản phẩm. .. sinh học nguyên liệu hay sản phẩm thực phẩm giảm đáng kể dẫn tới giảm giá trị sử dụng Thực phẩm Có cịn dẫn tới hư hỏng hồn tồn Sự hoạt động vi sinh vật dẫn đến loại hư hỏng sản phẩm thực phẩm Đó... hóa sản phẩm thực phẩm, nghiên cứu yếu tố ảnh hư? ??ng đến sản phẩm, từ đề biện pháp bảo quản phù hợp để đảm bảo chất lượng nguyên liệu tốt cho chế biến sử dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO Phí Thị Thương Huyền