NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA BACTEROCIN KẾT HỢP VỚI MÀNG BAO TRONG BẢO QUẢ N THỊT TƯƠI

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA BACTEROCIN KẾT HỢP VỚI MÀNG BAO TRONG BẢO QUẢN THỊT TƯƠI  ĐẶT VẤN ĐỀ. Nguyên liệu thịt tươi đang càng ngày được mọi người ưa chuộng. Thịt là nguồn nguyên liệu giàu dinh dưỡng rất dễ bị hư hỏng do nhạy cảm với sự thay đổi của các điều kiện hóa lý trong quá trình bảo quản. Đặc biệt nhiễm vi sinh vật là nguyên nhân chính dẫn đến sự hư hỏng và rút ngắn thời gian bảo quản thịt. Để kéo dài thời gian bảo quản thịt hiện nay nhiều chất hóa học được ứng dụng để bảo quản như Kali sorbat, Natri lactat, Natri acetat…với phương pháp này có thể kéo dài được thời gian bảo quản thịt lâu hơn nhưng nó ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng. Những thập niên gần đây, xuất phát từ yêu cầu cao về chất lượng, tính an toàn của thực phẩm từ phía người tiêu dùng cũng như những yêu cầu nghiêm ngặt của chính phủ về vấn đề an toàn thực phẩm trong sản xuất, chế biến, bảo quản đã thúc đẩy nghiên cứu rộng rãi các chất có khả năng bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Vào khoảng đầu thế kỉ XX, người ta đã biết ứng dụng sinh vào trong bảo quản thực phẩm. Trên thế giới hiện nay bacteriocin đã được ứng dụng rộng rãi để bảo quản thực phẩm như dùng trong đồ hộp, thịt, sữa, rau lên men hay không lên men. Ngoài ra bacteriocin còn được bổ sung vào thành phần kem đánh răng (như sản phẩm OXM của công ty R&D), hay được mở rộng phạm vi ứng dụng vào nông nghiệp (dùng ức chế các vi khuẩn gây bệnh trên cây) Ở Việt Nam, tuy hiện tại việc sử dụng bacteriocin trong bảo quản thực phẩm vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi, nhưng đã có những nghiên cứu sơ bộ về nó. Với phương pháp bảo quản bằng bacteriocin ta phải kết hợp với các loại màng bao, màng bao là vật liệu bao quanh thịt nhằm ngăn cản sự tiếp xúc giữa thịt và các vi sinh vật phá hủy, khí oxy, ….Từ đó ta sẽ hạn chế được hiện tượng hư hỏng, không bị phá hủy bởi vi sinh vật hay các tác nhân khác từ môi trường. Hiện nay người ta đã tạo ra rất nhiều loại màng bao bảo quản, nhưng chúng ta cần lựa chọn loại màng bao nào tối ưu nhất ( rẻ tiền, dễ kiềm, không ô nhiễm môi trường,…). Vì những lý do trên nhóm chúng tôi thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu ứng dụng của bacteriocin kết hợp với màng bao trong bảo quản thịt tươi ’’. Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của Bacteriocin đối với các vi sinh vật chỉ thị trong thịt, các loại màng bao để bảo quản thịt, các điều kiện tối  ưu để gắn Bacteriocin thích hợp nhất và những ảnh hưởng của của phương pháp bảo quản bằng bacteriocin đối với giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm thịt tươi. Nhóm chúng tôi mong muốn tìm phương pháp kéo dài thời gian bảo quản và duy trì các giá trị dinh dưỡng, cảm quan của thịt tươi một cách an toàn và hiệu quả. CHƯƠNG II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU  Tổng quan về thịt. Sức tiêu thụ của thịt tại việt nam Thịt là nguồn protein chủ yếu của con người. sức tiêu thụ của thịt phụ thuộc chủ yếu vào trình độ phát triển của nguồn kinh tế, thu nhập, tôn giáo, tập quán tiêu dùng và kiến thức về dinh dưỡng.Theo ước tính năm 2000 mỗi người việt nam tiêu thụ thịt bình quân khoảng 17,8kg. theo cục thống kê tại Thành phố Hồ Chí Minh (2000) sức tiêu thụ thịt, cá, trứng trung bình của mỗi cư dân thành phố không ngừng tăng lên và có sự cách biệt giữa thành thị và nông thôn. Bảng: sức 1998 1999 2000 Chi tiêu bình quân (đồng) 477.054 506.100 539.484 Gạo (Kg) 8,2 8,2 8,1 Thịt (Kg) 1,9 2,0 2,0 Cá (Kg) 2,4 2,5 2,6 Trứng (quả) 4,6 4,6 4,6 Đ ƣ ờng (Kg) 0,8 0,8 0,6 Thành phần hóa học của thịt. Thịt là nguồn dinh dưỡng giàu  năng lượng, thành phần của thịt gồm có: nước, protein, glucid, lipid, chất trích ly chứa nitơ và phi nitơ, chất khoáng, vitamin vàenzyme…Tuy nhiên giá trị của thịt phụ thuộc chủ yếu vào protein. Protein có thành phần cân bằng thích hợp và tất cả các acid amin cần thiêt cho cơ thể. Hàm lượnglipit chứa trong thịt cũng có ảnh hưởng quyết định đến độ tăng năng lượng của thịt,làm cho thịt vừa có giá trị năng lượng cao vừa góp phần tăng hương vị thơm ngoncủa thịt. Các chất trích ly trong thịt kích thích sự ăn ngon mịêng và sự tiết dich tiêuhoá Thành phần hóa học của các mô thịt, gồm có: Mô cơ 50-70% Mô mỡ 2-20% Mô xương 15-22% Mô liên kết 9-14% Mô máu 0,6 -0,8% Bảng 1. Tỷ lệ giữa các mô trong thịt heo( % theo khối lượng) Bảng 2. Thành phần dinh dưỡng trong 100g thịt heo Thành phần hoá học của thịt tuỳ thuộc vào giống, tuổi gíêt thịt và vị trí của miếng thịt trên cơ thể (tỉ lệ mô cơ, mô mỡ, mô liên kết ).  Bảng 3. Thành phần acid amin không thay thế trong thịt heo Tổng quan về các hệ vi sinh vật có trong thịt. Thịt gia súc và gia cầm giàu dinh dưỡng là môi trường thích hợp cho vi sinh vật phát triển. Các vi sinh vật tìm thấy ở thịt gồm các vi khuẩn gây thối rữa, các bào tử nấm mốc, các tế bào nấm men. Thịt của gia xúc khỏe thường ít vi sinh vật nhưng có thể bị nhiễm bẩn khi giết mổ, vận chuyển và trong quá trình bảo quản. Có 2 nguồn nhiễm vi sinh vật: nhiễm do các cơ quan nội tạng có bệnh hoặc viêm nhiễm, đặc biệt là các vi sinh vật ở đường tiêu hóa và nhiễm do các vi sinh vật từ ngoài như trên da, lông,móng, nước, không khí, các dụng cụ mổ xẻ, chứa đựng. Có rất nhiều vi sinh vật nhiễm từ ngoài vào, mà ta không thể tiêu diệt được hết mà chỉ dùng điều kiện khắc nghiệt ức chế số vi sinh vật nguy hiểm nhất. Dưới đây là một số vi sinh vật thường gặp gây hư hỏng trong quá trình giết mổ và bảo quản: S a l m o n e l l a :   Nguồn gốc: Salmonella lan truyền qua không khí, bởi sự tiếp xúc trực tiếp với dụng cụ chứa đựng, sự cầm nấm trong suốt qui trình sản xuất và vận chuyển thực phẩm. Salmonella th ư ờng gặp trong các loài động vật nhất là trâu, bò vịt,….Vi khuẩn Salmonella dễ lây nhiễm vào các sản phẩm thịt nên nhiễm Salmonella còn gọi là nhiễm độc thịt.  Đặc điểm: Salmonella là vi khuẩn gram âm, hình que, không tạo thành bào tử, có khả năng lên men đ ư ờng glucose, nh ư ng lactose và saccarose thì không. Chúng phát triển tốt nhất trong thực phẩm không acid ở khoảng nhiệt độ 37 o C nh ư ng cũng sẽ phát triển tốt ở nhiệt độ phòng. Salmonella rất nhạy cảm với nhiệt, bị tiêu diệt bằng ph ư ơng pháp Pasteur tương đ ư ơng với chế độ thanh trùng sữa (72 o C trong 15giây hoặc 62 o C trong 30 phút). Tuy nhiên chúng có thể sống còn trong một thời gian dài thực phẩm đông lạnh và khi rã đông thịt chúng có thể phát triễn trở lại. Do đó, việc nấu nên thực hiện ở nhiệt độ lớn hơn 60 0 C, còn nếu làm lạnh thì nên giữ ở nhiệt độ nhỏ hơn 4,4 0 C. Thực phẩm nhiễm Salmonella không làm thay đổi các tính chất cảm quan mùi vị, hình thức bên ngoài của thực phẩm. Con người bị nhiễm Salmonella thông qua động vật và sản phẩm từ động vật. Sau khi ăn vào, thời kì ủ bệnh sẽ là 3 – 36 giờ trước khi làm rối loạn hệ tiêu hoá. Triệu chứng sẽ biểu hiện từ 1 – 7 ngày. Salmonella khi xâm nhập vào cơ thể gây bệnh đau bụng, tiêu chảy, phó th ư ơng hàn.  Môi trường cho sự phát triển: Nhiệt độ: 5 – 46C Hoạt độ nước trong thực phẩm tối thiểu là 0.94  E s c h e r i c h i a C o li :  Nguồn gốc: Có trong đ ư ờng ruột của động vật Th ư ờng có trong thịt sống và thực phẩm chưa chín  Đặc điểm: Là trực khuẩn gram âm, dài ngắn tuỳ thuộc môi trường, có thể có di động có thể không, không sinh bào tử. E.coli là vi khuẩn kỵ khí tuỳ tiện. Dể chết ở nhiệt độ cao, với nhiệt độ nấu thông th ư ờng có thể giết chết chúng. Nhiệt độ tăng trưởng từ 10 – 46 o C, tối thích tại 37 o C. Các chất ức chế sự phát triển của E.coli như :Chlorine và các dẫn xuất, muối mật, deoxycholate natri,… Nó có khả năng lên men nhiều loại đ ư ờng, sinh khí, khử nitrate thành nitrit. E.coli có khoảng 150 kháng nguyên O, 100 kháng nguyên Kvà 50 kháng nguyên H. Chúng gây ra các bệnh : nôn mửa, viêm màng não, tiêu chảy,…… Chúng sống trong ruột người và động vật nhiều nhất trong vùng ruột già. c. Staphylococcus aureus:  Nguồn gốc :Th ư ờng có trong thịt sống, và gia cầm, nh ư ng chủ yếu nhiễm bẩn vào thực phẩm là từ con ng ư ời.  Đặc điểm :  S.aureus là vi khuẩn gram âm và tồn tại ở dạng khối, cụm, tụ cầu. Là vi sinh vật kỵ khí không bắt buộc, có thể phát triển trong môi trường có oxy hoặc không có oxy. S.aureus có thể tạo ra enterotoxin kháng nhiệt. Chế biến nhiệt thông th ư ờng có thể tiêu diệt S.aureus nh ư ng không huỷ được enterotoxin của nó.  Môi trường cho sự phát triển: S.aureus có thể phát triển ở pH thấp dưới 5.0, ở điều kiện hiếu khí và kỵ khí. S.aureus có thể tồn tại ở a w = 0,86 (ở điều kiện hiếu khí) và a w = 0,9 (ở điều kiện kỵ khí). Nhiệt độ sinh trưởng từ 4-46oC,topt=37oC, nhiệt độ sinh độc t=40oC S.areus chụi được môi trường có nồng độ muối cao10-20%, nhưng nó tồn tại được trong môi trường nitrit tương đối C l o s t r i d i u m bo t u l i nu m :  Nguồn gốc: Dạng sinh d ư ỡng và bào tử th ư ờng có trong đ ư ờng ruột của động vật, trong đất, thực phẩm sống.  Đặc điểm: C.botulinum là trực khuẩn gram d ư ơng, kỵ khí và sinh bào tử. Ơ nhiệt độ 60 0 C có thể phá huỷ dạng sinh d ư ỡng của chúng, nh ư ng bào tử của nó vẫn còn sống sót. C.botulinum tạo enterotoxin gây bệnh tiêu chảy, đau bụng. Chúng là vi sinh vật ưa nhiệt, nhiệt độ tối thích 43 – 50 o C, pH khoảng 4,5 và a w = 0,94 – 0,97.  C.botulinum sinh ra các độc tố loại A, B, E và F gây ảnh h ư ởng đến hệ thần kinh của con ng ư ời. Độc tố bền ở nhiệt độ thấp nh ư ng không bền ở nhiệt độ cao. Độc tố loại A thì mạnh hơn các loại khác và nó bị tiêu diệt bởi nhiệt độ 80 o C trong 10 phút. Những điều kiện thuận lợi cho sự phát triển và sinh độc tố : độ ẩm cao, hàm lượng muối thấp, acid thấp, không có oxy và điều kiện nhiệt độ tồn trữ không phù hợp. Triệu chứng mà độc tố gây ra cho người : nôn mửa, mệt mỏi, choáng váng, đau đầu ,khô da táo bón,…… Ngoài ra còn một số loài khác như: Streptococcus, Brucella, Pseudomonas, Penicillum, Aspergillus,….  Các dạng hư hỏng của thịt. Thịt bị hoá nhầy: Hiện tượng hoá nhầy chỉ xảy ra trên bề mặt thịt khi ta ướp lạnh ở độ ẩm cao hơn 90%. Thực chất đây là giai đoạn đầu của sự hư hỏng thịt, trên bề mặt thịt hình thành một lớp dày đặc gồm nhiều loài vi sinh vật. Các vi sinh vật gây ra sự hoá nhầy gồm: Lactobacillus, Proteus, Pseudomonas, Achromobacter, nấm men. Tốc độ hoá nhầy phụ thuộc vào độ ẩm của thịt và nhiệt độ bảo quản. Ví dụ: ở nhiệt độ 0 o C, ẩm độ 100% thì sau 20 ngày thịt bị hoá nhầy, ở nhiệt độ 0 o C, ẩm độ 85% thì sau 2 tháng thịt sẽ hoá nhầy. Sau khi bị hoá nhầy thịt bị bốc hơi nước mạnh, khối lượng hao hụt lớn, chất dinh dưỡng và chất lượng thịt giảm xuống. Vì vậy cần bảo quản thịt ở nhiệt độ tối ưu là 0-2 o C và độ ẩm tương đối từ 85-90%. Ở điều kiện này, thịt không có các dấu hiệu hư hỏng trong 3 tuần lễ.  Hình : thịt gia cầm bị hóa nhầy Thịt bị chua: Do sự chọc tiết gia súc không kỹ hay do bảo quản thịt lâu mà không làm lạnh nên vi khuẩn lactic hoạt đông mạnh tạo ra các axit: butyric, axetic, formic gây chua làm cho thịt mất chất dinh dưỡng, thịt có màu xám và có mùi khó chịu, đây là thời kỳ trước của quá trình thối rữa. Khi thịt bị chua nấm mốc sẽ phát triển mạnh và làm tăng độ pH tạo điều kiện cho các vi sinh vật gây thối phát triển. Hình : Thịt bị lên men chua Thịt bị biến màu:  [...]... phục lại khi n ng nhiệt độ l n đ n mức thích hợp Một số phương pháp làm lạnh có thể làm tăng sự mất n ớc của thịt 17 Bảo qu n bằng phương pháp lạnh đông Bảo qu n lạnh đông là bảo qu n ở nhiệt độ thấp h n nhiệt độ đông đặc của n ớc trong thịt Trong suốt quá trình lạnh đông, lượng n ớc trong thịt (h n 80%) chuy n thành những tinh thể đá trong suốt S n phẩm được lạnh đông khi nhiệt độ tâm thịt đạt -12C... tác động hệ hô hấp và hệ th n kinh trung ương, gây kích ứng mắt Tác dụng bảo qu n của Acid benzoic và Natri benzoat chỉ xảy ra ở môi trường acid, pH=2,5-3,5 N ng độ acid benzoic sử dụng trong thực phẩm: 0,05-0,15% N ng độ benzoat trong s n phẩm có tác dụng bảo qu n là 0,07-0,1% 19 Acid benzoic được sử dụng nhiều trong bảo qu n trái cây và rau quả N u sử dụng ở n ng độ cao sẽ làm thay đổi mùi vị s n phẩm,... không độc đối với cơ thể con người, dùng trong bảo qu n thực phẩm không gây ra mùi vị lạ, không làm mất mùi tự nhi n Sử dụng cho bảo qu n s n phẩm làm nguy n liệu cho chế bi n: bảo qu n rau quả cho muối chua, sữa làm sữa chua Dùng nhiều trong chế bi n rau quả, rượu vang, s n xuất đồ hộp, chế bi n sữa, bảo qu n và chế bi n cá, thịt, s n phẩm bánh mì, bảo qu n nước mắm, n ớc chấm, cá ngâm dấm Phối hợp. .. đối với người, khi tiếp xúc với n ớc sẽ ph n hủy d n d n thành ethanol và CO2 Dùng trong bảo qu n nước quả, quả tươi Sử dụng ethylpyrocarbonat để thay thế phương pháp sulfite hoá trong bảo qu n rượu nho và n ớc quả Carbonic (CO2) Khí carbonic tác động tới quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, ức chế một vài quá trình bi n dưỡng của vi sinh vật N m mốc nhạy cảm h n đối với khí carbonic, c n vi khu n. .. đo n sau co cứng, đôi khi c n làm tăng độ cứng của s n phẩm đối với thịt trong giai đo n sau co cứng, điều o ki n thích hợp để làm mềm thịt là 100MPa, 40-60 C trong thời gian từ 2.5 phút trở l n (Bouton và cộng sự, 1977) Bi n đổi hóa học: Các li n kết hóa học: Quá trình HHP ở nhiệt độ phòng và nhiệt ấm chỉ ảnh hưởng đ n các li n kết yếu như li n kết ion, li n kết hydro, li n kết kị n ớc.li n kết cộng... thuật cao, có nhiều ưu điểm h n so với phương pháp truy n thống bằng nhiệt hoặc hoá chất, được ứng dụng ngày càng phổ bi n trong ngành công nghiệp thực phẩm và dụng cụ y tế Bức xạ là sự lan truy n ở dạng sóng đi n từ hoặc chùm hạt chuy n động với v n tốc cao trong không gian Mỗi loại bức xạ được đặc trưng bằng dải n ng lượng đặc trưng, có thể qui tương ứng với dải bước sóng xác định Bức xạ ion hóa để chỉ... và nitrite: Chông lại Clostridium botulinum và một số vi khu n gây hư hỏng khác Ng n ch n quá trình oxy hóa chất béo là nguy n nh n gây ra những hư hỏng không mong mu n Tạo cho thịt có màu hồng đặc trưng Khả n ng ức chế vi khu n của nitrite tăng mạnh trong môi trường acid Tác dụng cấp tính: nitrite và nitrite có tác động cấp tính đ n sức khỏe của con người Acid benzoic, muối benzoat Ức chế mạnh n m... triglyceride có thể kết tinh, do đó có thể làm thay đổi cấu trúc và d n tới thay đổi tính thẩm thấu của màng tế bào Cơ chế n y có thể được giải thích cho việc tiêu diệt vi khu n Ảnh hưởng l n kết cấu của thịt: Han-Jun Ma và cộng sự (2004) đã nghi n cứu về ảnh hưởng của áp suất cao và nhiệt độ l n kết cấu của thịt và có những kết lu n sau: Hình: ảnh hưởng của áp suất l n độ cứng của thịt (Ngu n: Han-jun Ma, D.A... không nhão N u dùng h n the có khả n ng tích tụ trong cơ thể gây t n thương và thoái hóa cơ quan sinh dục Có thể gây ngộ độc cấp tính làm t n thương gan, th n H n the c n bài tiết qua sữa và nhau thai gây ngộ độc cho thai nhi H n the đã bị cấm sử dụng làm phụ gia thực phẩm Ngày nay rất ít sử dụng hóa chất để bảo qu n IV một số phướng pháp hi n đại trong bảo qu n thịt 2.1.1 Định nghĩa Kỹ thuật sử dụng. .. với xử lý nhiệt Môi trường truy n áp n định đảm bảo cho độ đồng nhất của s n phẩm Trong một số trường hợp, có thể h n chế hi n tượng tái nhiễm vi sinh vật vào s n phẩm Không phụ thuộc kích thước và hình dạng s n phẩm Không phá vỡ các li n kết cộng hóa trị Do đó, ng n ch n sự xuất hi n các mùi vị lạ, đồng thời duy trì mùi vị tự nhi n của s n phẩm Có thể ứng dụng trong điều ki n nhiệt độ phòng Do đó,