Ứng dụng áp suất cao trong chế biến thịt

Ứng dụng áp suất cao trong chế biến thịt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

I. Lịch sử phát triển.

II. Ảnh hưởng của áp suất cao trong công

nghiệp thịt

III. Kết hợp áp suất cao với các yếu tố khác

IV. Độ tương đương của sản phẩm thịt qua áp

suất cao

V. Ứng dụng áp suất cao trong các sản phẩm

thịt

VI. Kết luận

I Lịch sử phát triển:

 Giáo sư PW Bridgman (1914) là người đi tiên phong về nghiên cứu những ảnh hưởng của

áp suất cao đối với albumin trong trứng

 Tuy nhiên ứng dụng của áp suất cao đã gần như bị lãng quên Đến 1989, thì Nhật Bản

tiến hành dự án nghiên cứu việc sử dụng áp suất cao trong thực phẩm

 Ngày nay, một số loại thực phẩm được xử lý

II Ảnh hưởng của áp suất cao

trong công nghiệp chế biến thịt

1 Ảnh hưởng lên các thành phần dinh dưỡng trong thịt:

 Nước bị giảm nhiệt độ nóng chảy và gia tăng sự

ion hóa dẫn đến sự giảm pH

 Calpastatin bị vô hoạt tại áp suất từ 200MPa trở

lên trong khi calpain bị vô hoạt ở áp suất trên

400MPa

 Cathepsin H và aminopeptidase bị vô hoạt ở

áp suất từ 200MPa trở lên và cathepsin D bị

vô hoạt khi áp suất đạt tới 500MPa

 Áp suất 200MPa các lysosome bị phá vỡ

 Các vitamin và đường không bị biến đổi bởi

áp suất cao nhưng các polysaccharide có thể

 Cấu trúc chính của protein bị ảnh hưởng nhẹ bởi

áp suất cao, sự biến đổi các liên kết yếu (liên kết hydro và liên kết kỵ nước) có thể làm biến tính

protein

 Theo Cheah và Ledward (1996), áp suất lớn hơn 300MPa sẽ làm gia tăng quá trình oxy hóa lipid

2 Ảnh hưởng đến độ mềm thịt:

 Trước giai đoạn tê cứng:

- Kết quả nghiên cứu của Macfarlane (1973) cho thấy sử dụng áp suất cao khoảng 100MPa trong vài phút ở nhiệt độ thấp (2-4 phút) làm tăng độ mềm cho thịt

 Sau giai đoạn tê cứng:

- Theo Bouton et al (1977), sử dụng áp suất cao làm tăng độ mềm cho thịt nhưng phải ở nhiệt độ

và thời gian lâu hơn (150MPa, 60oC trong 30

3 Ảnh hưởng lên vi sinh vật:

 Sự phá hủy của áp suất lên vi sinh vật:

- Sự ức chế vi sinh vật bởi áp suất cao có lẽ là

do tác động của nhiều yếu tố kết hợp lại

- Áp suất cao không ức chế hoặc phá hủy một

vị trí nào đó trong tế bào hoặc một chức năng của tế bào, mà tác động lên nhiều chức năng khác nhau

-Làm rối loạn sự vận chuyển các chất của

màng tế bào Theo Vogel và cộng sự (2001),

sự phá hủy là do rối loạn sự vận chuyển protein qua màng tế bào

-Các chức năng khác của tế bào bị ảnh hưởng gồm: thành phần acid béo, hình thái học của

ribosome, hình thái học tế bào, biến tính protein

và ức chế hoạt tính enzyme, sự mất ổn định

của việc sao chép DNA, sự hình thành không bào…

Bảng: khả năng chịu áp suất cao và ảnh hưởng

của thực phẩm lên tế bào VSV:

Bacillus, Clostridium,

Staphylococcus, Listeria, Escherichia coli O157:H7

Yersinia, Vibrio, Salmonella,

parasites

pH acid Nhiệt độ cao

Có thuốc kháng sinh

 Ảnh hưởng của loại thiết bị lên hiệu quả tiệu

diệt vi sinh vật của áp suất cao:

- Hugas và cộng sự (2002) nghiên cứu sản phẩm thịt jambon xử lý bằng áp suất tại

600MPa trong 6 phút tại 31oC trong 2 thiết bị khác nhau (A và B)

- Kết quả cho thấy việc sử dụng thiết bị khác nhau sẽ có tác động khác nhau

Hình: Động học phát triển của vi khuẩn lactic.

4 Ảnh hưởng đến mùi và màu.

 Mùi: các nghiên cứu đã cho thấy rằng sử dụng

áp suất cao lên các cơ thịt không gây ra

những biến đổi đáng kể nào về mùi

 Màu: việc sử dụng áp suất cao sẽ làm bề mặt thịt giống như được nấu chín

Hình: Màu sắc thịt ức gà dưới các điều kiện khác nhau (nhiệt độ, áp suất) trong thời gian 10 phút.

III Kết hợp áp suất cao với các yếu tố khác:

1 Kết hợp với các chất chống oxy hóa:

 Khi sử dụng áp suất cao, sự oxy hóa lipid cần phải được xem xét

 Sự oxy hóa lipid là nguyên nhân chính làm

hư hỏng thịt trong suốt quá trình bảo quản

Hình: Sự hình thành các sản phẩm oxy hóa lipid

trong thời gian bảo quản

 Hiện nay, các chất chống oxy hóa như acid

citric, BHA, BHT đã đươc sử dụng…Kết quả

cho thấy việc sử dụng các chất chống oxy hóa giúp hạn chế đáng kể sự oxy hóa lipid

 Tuy nhiên, không phải bất cứ chất chống oxy

hóa nào cũng đều có hiệu quả Ví dụ như tỏi

không những không lại hiệu quả ức chế mà còn góp phần làm tăng sự oxy hóa lipid

Bảng: Ảnh hưởng của BHA lên TBARS (mg MA/kg)

2 Kết hợp với các chất kháng khuẩn:

 Các nghiên cứu cho thấy chỉ sử dụng áp suất cao thì không đảm bảo an toàn hoàn toàn cho thực phẩm Vì thế, cần thiết phải kết hợp áp suất cao với một hoặc nhiều nhân tố khác

 Một vài nhân tố đã được thử nghiệm thành

công như pH thấp (Alpas và cộng sự 2000), nhiệt độ ôn hòa với các peptide kháng khuẩn (Garcia-Graells et al., 1999…

IV Độ tương đương của sản phẩm thịt khi được xử lý áp suất cao.

1 Jambon chín:

HPP (mẫu đã được xử lý) (mẫu chưa qua xử lý)NTHàm lượng Độ lệch Hàm lượng Độ lệch

HPP NT Hàm lượng Độ lệch Hàm lượng Độ lệch

2 Jambon muối hun khói:

Hàm lượng Độ lệch Hàm lượng Độ lệch

Độ ẩm (%) 50.17 1.03 50.64 0.28 Chất béo (%) 14.61 1.36 12.90 1.46 Protein (%) 29.88 0.50 30.56 0.70 Hydroxyproline (mg/Kg) 1873.00 18.08 2035.33 144.36 Nitrite (mg/Kg) 7.67 0.58 5.00 0.00 Nitrate (mg/Kg) 81.67 12.70 98.67 3.51

HPP NT Hàm lượng Độ lệch Hàm lượng Độ lệch

3 Thịt bò ướp:

HPP NT Hàm lượng Độ lệch Hàm lượng Độ lệch

Độ ẩm (%) 73.78 0.65 74.11 0.60 Chất béo (%) 3.68 0.46 4.54 0.76 Protein (%) 21.43 0.50 20.64 0.83 Hydroxyproline (mg/Kg) 558.67 130.27 677.00 316.76 Nitrite (mg/Kg) 5.00 0.00 5.00 0.00 Nitrate (mg/Kg) 15.67 4.04 9.67 2.31

HPP NT Hàm lượng Độ lệch Hàm lượng Độ lệch

 Từ các số liệu trên cho thấy:

- Hàm lượng phosphate trong các mẫu jambon muối hun khói bị giãm sau khi được xử lý áp suất cao.

- Các thành phần còn lại thì không có sự thay đổi

đáng kể.

Chất lượng của các sản phẩm thịt đã qua xử lý áp suất cao thì tương đương với các sản phẩm không qua xử lý.

V Ứng dụng áp suất cao trong

các sản phẩm thịt

1 Jambon đã nấu chín:

 Jambon chín là một sản phẩm dễ hư hỏng do

thành phần hóa học, pH, hoạt tính nước và

không có các nhân tố chống lại các vi sinh vật gây bệnh và gây hư hỏng

 Chính vì thế, jambon chín là đối tượng thích

hợp để áp dụng quá trình xử lý áp suất cao

trong quy trình sản xuất

Hình: Thiết bị áp suất cao.

 Một mẫu jambon chín được xử lý ở áp suất

2 Thịt bò băm viên (beefburger):

 Ngoài tác dụng kéo dài thời gian bảo quản, quá trình

xử lý áp suất cao còn có khả năng bù đắp những tác động tiêu cực trong việc giảm hàm lượng chất béo

trong thịt bò băm viên.

 Thịt bò băm viên trên thị trường chứa 23-25% chất

béo, quá cao với người tiêu dùng.

 Tuy nhiên, việc giảm hàm lượng béo lại làm giảm các tính chất cảm quan của sản phẩm Do đó, việc sử dụng

áp suất cao được các nhà nghiên cứu quan tâm nhằm

Thịt bò Chất béo Gia vị Nước Tapiocaline

20% fat 2.6 0.75 0.15 0.04

-20% fat +

HP

2.6 0.75 0.15 0.04 15% fat 2.6 0.61 0.15 0.14 -

 Kết quả, giá trị cảm quan của thịt bò chứa 15% chất béo có sử dụng tapiocaline kết hợp với xử

lý ở áp suất cao là tốt nhất

3 Hỗ trợ cho quá trình lạnh đông và rã đông

 Nước có thể vẫn còn tồn tại ở trạng thái lỏng khi

hạ xuống khoảng -22oC ở áp suất lên đến 210

MPa Đặc điểm này cho phép lạnh đông và rã

đông nhanh các loại thực phẩm thông qua các ứng dụng của áp suất

 Trong thời gian lạnh đông, việc sử dụng áp suất

cao tạo điều kiện quá lạnh, và khi xả áp sẽ thúc

đẩy sự tạo các tinh thể đá 1 cách nhanh chóng,

làm cho các các tinh thể đá đều và nhỏ hơn

 Ngược lại, việc tăng áp suất cho phép rã đông

nhanh các loại thực phẩm đông lạnh Sự rã đông nhanh này có thể hạn chế sự vận chuyển các chất

từ các tế bào, làm giảm tổn thất các chất dinh

dưỡng trong quá trình rã đông

 Theo nghiên cứu của Okamoto và Suzuki (năm

2002) thì đối với thịt bò (hay trâu) việc rã đông

bằng áp suất cao làm cho các tính chất cảm quan của thịt được giữ lại lâu hơn so với rã đông bằng nước

VI Kết luận:

Áp suất cao có tiềm năng phát triển rất lớn trong tương lai không xa Tuy nhiên, mỗi loại sản phẩm có một cách xử lý áp suất riêng

biệt nên để có thể ứng dụng áp suất cao lên một đối tượng sản phẩm cụ thể nào đó thì

cần có nhiều nghiên cứu sâu hơn nữa

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ

THEO DÕI