biến đổi màu của thịt trong chế biến và bảo quản

biến đổi màu của thịt trong chế biến và bảo quản

MỤC LỤC

Trang

I Giới thiệu chung về thịt 2

1 Sơ lược về thịt -Thành phần hóa học - Giá trị dinh dưỡng 2

2 Giá trị cảm quan và màu sắc của thịt 3

II Myoglobin –Protein quyết định màu sắc của thịt 3

1 Cấu tạo của Myoglobin 3

2 Những biến đổi chính của Myoglobin làm thay đổi màu sắc của thịt 7

III Những biến đổi màu tự nhiên của thịt sau khi con vật bị giết 10

1 Những giai đoạn biến đổi của thịt 10

2 Màu sắc của thịt hư hỏng 11

IV Biến đổi màu của thịt trong chế biến và bảo quản 12

1 Các phương pháp chế biến và bảo quản 12

2 Biến đổi màu sắc của thịt trong một số phương pháp chế biến và bảo quản cụ thể 13

I.Giới thiệu chung về thịt:

1.Sơ lược về thịt, thành phần hóa học, giá trị

dinh dưỡng:

Thịt gia súc và thịt cá là những cơ trong đó có chứa từ 15-22% protein, nghĩa là protein chiếm từ 50-95% chất hữu cơ của thịt Có 3 loại cơ: cơ vân (còn gọi là cơ xương), cơ trơn và cơ tim Cơ vân thì bám vào xương và chiếm tỉ lệ nhiều nhất Thịt tương ứng với cơ vân

Thịt có đặc điểm chung là chứa nhiều nước (60-75%) Protein chiếm 15-22% trọng lượng tươi Lipid trong thịt dao động nhiều Điều đó liên quan với loại súc vật, mức độ béo và vị trí miếng thịt Glucid trong thịt có rất ít Glycogen, glucose và acid lactic có một lượng nhỏ (1% trọng lượng thịt)

Giá trị dinh dưỡng của thịt chủ yếu là nguồn protein Protein của thịt là loại protein hoàn thiện, chứa tất cả các acid amin cần thiết cho cơ thể Giá trị sinh học của protein các loại thịt gần giống nhau Thành phần lipid trong thịt có giá trị năng lượng cao và góp phần làm tăng hương vị thơm ngon của thịt Thịt chứa nhiều loại muối khoáng cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của cơ thể và là nguồn vitamin nhóm B rất tốt

Bảng 1: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA MỘT SỐ LOẠI THỊT THÔNG

DỤNG Tên thực phẩm Năng lượng

(kcal)

Thành phần hóa học (mg%) Nước Protein Lipid Glucid

Thịt bò loại 1 118 74,1 21,0 3,8 0

Thịt bò loại 2 167 70,5 18,0 10,5 0

Thịt trâu thăn 121 73,0 22,8 3,3 0

Thịt trâu bắp 115 74,2 21,9 3,0 0

Thịt chó sấn 338 53,0 16 30,0 0

Thịt dê nạc 122 74,4 20,7 4,3 0

Thịt lợn 3 chỉ sấn 260 60,9 16,5 21,5 0

2

2 Giá trị cảm quan và màu sắc thịt:

Chất lượng của các sản phẩm thực phẩm không những bao hàm giá trị dinh dưỡng mà còn bao hàm cả giá trị cảm quan của chúng nữa Màu sắc là một chỉ số quan trọng của giá trị cảm quan Màu sắc của các sản phẩm thực phẩm không chỉ có giá trị về mặt hình thức mà còn có tác dụng sinh lý rất rõ rệt Màu sắc thích hợp sẽ giúp cho cơ thể đồng hóa thực phẩm đó dễ dàng

Màu sắc của thực phẩm bị biến đổi do tác dụng của các quá trình sinh học, các phản ứng hoá học, các yếu tố nhiệt độ ánh sáng… Trong quá trình chế biến thực phẩm người ta cần bảo vệ đến mức cao nhất hương vị, màu sắc cuả nguyên liệu, đồng thời dùng một số hoá chất để ngăn cản sự biến màu của thực phẩm do hiện tượng oxy hóa gây ra

Từng loại thực phẩm có màu sắc đặc trưng riêng biệt Màu tự nhiên của thực phẩm là do sắc tố gây nên Ở thịt có màu đỏ là do chứa nhiều Myoglobin và Hemoglobin

II Myoglobin–Protein quyết định màu sắc của thịt:

1.Cấu tạo của Myoglobin:

Như đã nói ở trên, thịt gia súc và thịt cá là những cơ vân chứa 15-22% protein, nghĩa là protein chiếm 50-95% chất hữu cơ của thịt Do đó, màu sắc của thịt là do protein qui định, đó là protein Myoglobin

Myoglobin (Mb) và Hemoglobin (Hb) đều là những sắc tố có khả năng vận chuyển oxy, nhưng Hemoglobin chỉ có chủ yếu ở trong máu, tủy

xương (những nơi có hồng cầu phát triển), còn Myoglobin có nhiều ở trong cơ.

Vì oxy gắn với Myoglobin rất chặt nên đó là sắc tố có lợi nhất đối với các cơ hoạt động tích cực

Myoglobin có cấu tạo gồm nhóm ngoại là nhóm Heme và phân tử Globin Một phân tử Myoglobin chỉ gồm một đơn vị, không phải là bốn đơn vị như Hemoglobin Phân tử Globin do 153 gốc acid amin tạo nên, trong đó 121 gốc tham gia vào cấu trúc xoắn , gồm 8 phần, mỗi phần chứa từ 7-26 gốc

Myoglobin là protein có cấu trúc bậc 3 tiêu biểu Nhóm Heme gắn với Globin ở gốc Histidin có số thứ tự 93

Hình 1: Cấu trúc bậc ba của Myoglobin

Nhóm Heme gồm nguyên tử Fe và vòng Protoporphyrin Vòng porphyrin cấu tạo từ 4 vòng pyrol, 4 vòng này liên kết với nhau qua cầu meten tạo thành vòng tetrapyrol Ngoài ra còn có 4 nhóm –CH3, 2 nhóm –CH=CH2 và

4

2 nhóm –CH2-CH2-COOH Các nhóm này chỉ sắp xếp theo một cách có trong hệ thống sinh học, tạo thành vòng protoporphyrin IX (1,3,5,8 –tetrametyl-2,4-divinyl-6,7-dipropionic porphyrin ) Nguyên tử Fe liên kết phối trí với 6 nguyên tử khác (4 nguyên tử N của nhân porphyrin, một nguyên tử N của vòng Imidazol của Histidin 93, vị trí thứ 6 có thể gắn với oxy tạo thành Oxymioglobin hoặc ở trạng thái tự do trong Desoxymioglobin Nguyên tử Fe có thể có hóa trị

II ( ferro) hoặc hóa trị III (ferric) Trạng thái oxy hóa của Fe (Fe2+ hoặc Fe3+ ) và bản chất của các phối tử nối với Fe (O2, NO, CO) là nguyên nhân làm thay đổi màu sắc của thịt

Hình 2: Cấu trúc của Heme trong Oxymyoglobin

Lượng Mb thay đổi tùy từng loại mô, từng loài, độ tuổi, giới tính dẫn đến màu sắc thịt cũng thay đổi theo Độ tuổi càng cao thì lượng Mb càng nhiều nên thịt của con vật già có màu đậm hơn của con vật non Ở những cơ vận động thì nhiều Mb hơn các cơ khác Sự ảnh hưởng của lượng Mb đến màu sắc của thịt được thể hiện trong bảng 2 (a,b,c)

Bảng 2: SỰ THAY ĐỔI MÀU SẮC CỦA THỊT:

a) Theo loài :

Myoglobin(mg/g)

Màu

Thịt cừu 6 Đỏ nhạt Thịt bò 8 Đỏ anh đào

b) Theo tuổi:

Loài(theo tuổi) Lượng

myoglobin(mg/g)

c) Theo loại cơ:

Loại cơ Lượng myoglobin

Cơ vận động 12 mg/g

6

Cơ trụ đỡ 6 mg/g

2.Những biến đổi chính của Myoglobin làm thay đổi màu sắc của thịt:

Desoxymioglobin là sắc tố bẩm sinh của thịt làm cho thịt có màu đỏ tía, trong đó Fe có hóa trị II

Myoglobin (Mb) khi mang oxy tạo thành Oxymyoglobin (MbO2) có màu đỏ rực MbO2 là chất dự trữ oxy cho cơ, trong đó Fe có hóa trị II Màu của MbO2 có thể nhận thấy rõ trên bề mặt thịt tươi

Mb và MbO2 khi bị oxy hóa thì Fe2+ chuyển thành Fe3+ tạo nên Metmyoglobin (MMb) có màu nâu Khi nguyên tử Fe ở trạng thái Fe3+ thì phân tử Mb không có khả năng kết hợp với oxy nữa

P.ư cộng Oxy

Oxy hóa Oxy hóa Khử û Khử

Màu sắc của thịt tươi là do tỉ lệ của 3 chất trên qui định Khi quan sát ta có thể thấy bên ngoài thịt có màu đỏ tươi ( hồng) còn bên trong thì có

Desoxymyoglobin

Fe 2+ (đỏ tía)

Metmyoglobin

Fe 3+ (màu nâu)

Oxymyoglobin

Fe 2+ (đỏ tươi)

màu sậm hơn Đó là do các phân tử Mb bên ngoài thịt tiếp xúc với oxy không khí tạo ra MbO2 Còn bên trong thì thiếu oxy nên lượng Desoxymyoglobin và MMb nhiều hơn, gây nên màu sẫm Trong một số trường hợp thịt để lâu ngoài không khí hoặc do có tiếp xúc với chất oxy hóa, phần bên ngoài thịt có lượng MMb nhiều nên có màu đậm hơn Phản ứng oxy hóa MbO2 thành MMb và phản ứng khử ngược lại liên tục xảy ra trong cơ và cả sau khi súc vật bị giết một thời gian Để bảo vệ màu sắc của thịt tươi cần tạo điều kiện để phản ứng khử chiếm

ưu thế Có thể chuyển MMb thành Desoxymyoglobin khi có mặt các tác nhân khử như Glucose, acid Ascorbic hoặc SO2

Các ferrohemochrom hoặc ferrihemochrom là những Mb hoặc MMb , trong đó protein đã bị biến tính bởi nhiệt độ ( >80oC ) hoặc pH của môi trường (<3-4)

Nitrosomyoglobin (MbNO) và Nitrosoferrohemochrom có màu đỏ đậm hoặc đỏ hồng , có mặt trong thịt và sản phẩm thịt do tương tác giữa Nitrit,

Mb và các ferrohemochrom Khi xử lí nhiệt có NO thì Mb kết hợp với NO tạo thành Nitrosomyoglobin có màu đỏ tươi, không bền, tiếp tục chuyển thành Nitrosoferrohemochrom bền hơn, có màu đỏ hồng Hiện tượng này xảy ra nhiều trong quá trình ướp muối

Nhiệt + Oxy hóa

Khử

8

Mb2+ hoặc MbO2

Ferrohemochrom

ferrihemochrom Nitrosomyoglobin

Nitrosoferrohemochrom

Fe3+, Globin biến tính,màu nâu (thịt chín)

Fe2+, Globin không biến tính, màu đỏ (ướp muối)

Fe2+, Globin biến tính, màu đỏ hồng (ướp muối)

Fe2+, Globin biến tính,

màu hồng (cá thu hộp, thịt heo)

Nitrit

hoặc

nitrat

+

nhiệt

Nhiệt và điều kiện khử

Oxy hóa

Cacboxymyoglobin và Cacboxyferrohemochrom có màu đỏ, thường tạo ra khi xử lí thịt bằng khí quyển có chứa Cacbon oxyt, nhất là khi nướng thịt trong lò khí có chứa Cacbon oxyt hoặc khi hun khói ở nhiệt độ cao

Dưới tác dụng của nhiệt độ:

Phần lớn các Protein của chất cơ đều bị biến tính và tạo ra các tập hợp khi nhiệt độ từ 45 đến 600C Myoglobin bị biến tính khiến cho màu sắc của thịt bị biến từ đỏ sang nâu xám do tạo ra sắc tố ferrihemochrom

Tới 500C thịt vẫn giữ được màu sắc, giữa 500C và 700C thịt trắng ra và cho dịch màu đỏ, trên 700C thịt có màu nâu và dịch mất màu do Myoglobin

bị biến tính

Khi nhiệt độ trên 750C thì xảy ra phản ứng khử sunfua để tạo ra

H2S Chính H2S này sẽ làm đen các hộp thịt Phản ứng Maillard xuất hiện khi nhiệt độ gần 900C cũng làm cho thịt bị sẫm màu

Các biến đổi của Myoglobin liên quan đến các xử lí công nghệ quyết định nên màu sắc của thịt và các sản phẩm thịt được tóm tắt ở hình 3:

Hình 3: Các biến đổi chính của Myoglobin trong thịt (GD- globin bị

biến tính )

III Những biến đổi màu tự nhiên của thịt sau khi con vật bị giết:

Nhìn chung, thịt, cá sau khi chết đều có những biến đổi hóa lý và hóa keo làm phẩm chất thay đổi, được chia 3 giai đoạn chính:

a.Quá trình tê cóng sau khi chết (Rigor mortis):

10

Khi vừa bị giết xong, các biến đổi trên chưa mạnh, không biến đổi phẩm chất nhiều Quá trình này kéo dài từ vài phút đến vài giờ

Men phân giải Glucogen thành Glucose và tạo ra acid lactic làm tụ acid trong thịt Sau 24 giờ acid khoảng 0,7% làm cơ thịt co lại, mất tính đàn hồi, chắc, màu đỏ, có mùi máu Sản phẩm chế biến ở trạng thái này có mùi vị kém, khó tiêu hóa, không sử dụng trong chế biến đồ hộp

b.Quá trình chín tới–chín hóa học (Ageing):

Giai đoạn tự phân do tác dụng của acid lactic, protein đông tụ lại, mất khả năng kết hợp với nước, cơ thịt mềm, có hương thơm, dễ tiêu hóa Đó được gọi là hiện tượng chín của thịt Giai đoạn này phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh nhưng không có sự biến đổi của vi sinh vật (với điều kiện các bộ phận như ruột, nội tạng chứa nhiều vi sinh vật đã được lấy)

c.Giai đoạn phân hủy sâu sắc ( quá trình thối rữa):

Thịt chín nếu có nhiều vi sinh vật xâm nhập thì vi sinh vật sẽ gặp môi trường thuận lợi, dẫn đến thịt bị ôi thối, protein biến đổi tạo thành chất độc Sau khi giết mổ các chất bẩn trong ruột động vật gây sự ô nhiễm, vi khuẩn có thể lan truyền lên thịt, gây ô nhiễm chéo ở nơi bám thịt Chỗ thường bị nhiễm khuẩn là đường mổ dọc thân con vật và các nơi có đụng chạm đến các dụng cụ giết mổ Vi khuẩn không chỉ ở mặt trên thịt và làm hư hỏng thịt mà còn theo các tổ chức liên kết vào sâu trong thịt Theo Renyn, ở nhiệt độ từ 14-18oC, vi khuẩn Escherichia Coli có thể vào sâu 4-5 cm trong thịt Nếu gặp điều kiện pH thích hợp (7-7,4), các vi khuẩn gây thối sẽ phát triển mạnh và làm hỏng thịt rất mau Nó có thể theo các tổ chức liên kết vào sâu đến tận xương, vì thế thường thấy thịt bị thối ở chỗ có xương

Thịt thối rữa thì bị ướt, bị nhầy, mềm nhũn, có màu thẫm dần và chuyển sang màu xám hay xanh, có mùi khó chịu vì có phản ứng kiềm tạo amoniac thoát ra

2.Màu sắc của thịt hư hỏng:

Màu của thịt hư hỏng là hỗn hợp của nhiều màu: xanh, nâu, trắng xám, đen,…

 Vi sinh vật phát triển trên bề mặt thịt sinh ra hydrogen peroxyt và hydrogen sulfide

o Hydrogen peroxyt có thể phản ứng với cả Fe2+ và Fe3+ tạo ra cholemyoglobin, một sắc tố có màu xanh

o Sự xuất hiện của hydrogen sulfide và oxy tạo ra sulfomyoglobin có màu xanh

 Sự phát triển trên bề mặt thịt những vi khuẩn hiếu khí tạo thành sắc tố như:

o Bact.Prodigosum làm thịt có màu đỏ ( không giống màu đỏ đặc trưng của thịt)

o Bact.Synyaneum tạo thành những vết xanh

o Sarcina Flava và Sacnalutea tạo thành các vết vàng

 Môi trường có độ ẩm cao và thoáng gió là điều kiện thuận lợi cho một số loại nấm mốc phát triển trên bề mặt thịt như Penicilinum, Mucor, Aspergillus…

o Mucorealae tạo thành những vết trắng xám

o Clasosborium Herbarium tạo thành những vết đen

o Nấm Penicilinum tạo thành vết xanh

Nhiều nấm mốc phát triển ngay cả nhiệt độ –8oC, một số loại khác tạo thành các khuẩn lạc màu trắng, xanh sẫm, xanh xám hay đen trên bề mặt thịt Các khuẩn lạc phần lớn phát triển ở 20-25oC, một số phát triển cả khi bảo quản trong tủ lạnh (-7 đến –9oC)

 Để cải thiện độ bền màu ta có thể thêm vào các chất chống oxy hóa: Vit C, Vit E, PHA (butylated hydroxy anisol),…

IV Biến đổi màu của thịt trong chế biến và bảo quản:

1.Các phương pháp chế biến và bảo quản:

Hệ thống men và vi sinh vật tồn tại và phát triển nếu có môi trường phù hợp với điều điện sinh lí nhất định; khống chế các điều kiện ngoại cảnh thì có thể kìm hãm hoặc tiêu diệt men và vi sinh vật, làm thực phẩm kéo dài được thời gian cất giữ

Theo Ia Nikitinxki có thể phân loại các phương pháp chế biến và bảo quản theo 3 nguyên tắc:

 Giữ thực phẩm ở trạng thái các quá trình sống vẫn tồn tại, chỉ

ngăn cản sự hoạt động của vi sinh vật (nguyên tắc sống hay nguyên tắc bioza)

12

 Giữ thực phẩm bằng các hạn chế sự hoạt động của men lẫn vi sinh vật Thực phẩm ít bị biến đổi hoặc biến đổi chậm đi (nguyên tắc hạn chế sự sống hay anabioza)

o Bảo quản bằng chất khí

o Bảo quản bằng áp suất thẩm thấu cao: muối thịt cá,

o Bảo quản bằng làm lạnh:

 Làm lạnh (khoảng 0oC, bảo quản được trong vài ngày đến vài tháng)

 Lạnh đông (0 đến-100oC, có thể bảo quản được vài tháng đến vài năm)

o Bảo quản bằng làm khô:

 Phơi khô

 Sấy (điện cao tần, bức xạ hồng ngoại, thăng hoa)

o Bảo quản bằng acid

o Bảo quản bằng lên men có lợi

 Giữ thực phẩm bằng cách đình chỉ hoàn toàn sự hoạt động của vi

sinh vật và hệ thống lên men (nguyên tắc tiêu diệt sự sống abioza)

o Hóa học: Sát trùng, hun khói

o Sinh lý : Kháng sinh

o Vật lý :

 Dòng điện cao tần (siêu âm, lọc thanh trùng)

 Tia ion hóa

2.Biến đổi màu sắc của thịt trong một số phương pháp chế biến và bảo quản cụ thể:

a.Phương pháp ướp muối- Giúp ổn định màu và tạo màu cho thịt ướp:

Nguyên liệu ướp muối: NaCl, các chất phụ gia (NaNO3, KNO3, NaNO2, KNO2, các chất cho hương vị như hồi, quế, thảo quả, gừng, tỏi…)

Tác dụng của muối ăn:

Làm cho thịt mặn, nâng cao tính bền vững của sản phẩm khi bảo quản

Xúc tiến các quá trình oxy hóa các thành phần trong thịt làm sản phẩm thay đổi màu

NaCl là chất sát khuẩn nhẹ, ở nồng độ 4,4% có thể làm ngưng sự phát triển của một số vi sinh vật gây bệnh

Tác dụng của muối nitrat và nitrit (Na, K):

Ổn định màu và tạo màu cho thịt ướp Cơ chế tạo màu như sau: Trong thịt chứa các hợp chất có màu như Myoglobin-chất có chứa Fe2+ trong nhân Heme, nếu có tác nhân oxy hóa nào đó chuyển Fe2+ thành Fe3+ thì màu thịt trở nên tối sẫm Như vậy để giữ màu cho sản phẩm thịt người ta dùng hỗn hợp muối Nitrat và Nitrit :

Nếu chỉ dùng muối Nitrit thì tạo màu nhanh hơn nhưng kém bền

Ưu điểm là tạo màu nhanh, sát trùng mạnh, nhược điểm là các muối này độc Nitrit dư sẽ kết hợp với Hemoglobin tạo thành Metmyoglobin (gây hiện tượng ngạt, nhức đầu, buồn nôn) Mặt khác nitrit dư sẽ kết hợp với acid amin tạo thành nitrozamin gây độc lâu dài cho cơ thể (có thể gây nên ung thư gan) Tuy nhiên trong công nghiệp thịt người ta vẫn sử dụng chất tạo màu vì sự nhiễm độc khi sử dụng sản phẩm có dùng chất tạo màu không rõ ràng bằng việc hư hỏng thịt nếu không dùng nó Cường độ màu phụ thuộc vào: hàm lượng các chất sắc tố trong thịt, mức độ tự phân của thịt trước khi ướp, nồng độ chất khử và pH của thịt, nhiệt độ và thời gian ướp

Phương pháp ướp giúp ta giữ được hương vị đậm đà, màu sắc tự nhiên, lâu hỏng Thường dùng nitrat natri và đường để ướp thịt (ngăn sự phát

14

Nitrosomyoglobin

Nitrosohemoglobin

Nitrosohemochromogen

(màu đỏ hồng)

Nitrit

Vi khuẩn Khử

To