TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN

MỤC LỤC Tổng quan phương pháp bảo quản 1.1Bảo quản theo phương pháp cổ truyền 1.1.1 Sấy khơ 1.1.2 Ướp muối 1.1.3 Hun khói 1.2 Bảo quản nhiệt độ thấp 1.3 Bảo quản sử dung hóa chất 1.4 Phương pháp sinh học 1.5 Bao gói khí điều chỉnh 2.Các phương pháp bảo quản thịt 2.1 Phương pháp sử dụng áp suất cao 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Cơ sở khoa học 2.1.3 Ngun lý hoạt động 2.1.4 Ảnh hưởng áp suất lên thịt 2.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng 11 2.1.6 Ưu nhược điểm 12 2.2 Phương pháp chiếu xạ thực phẩm 13 2.2.1 Mục đích chiếu xạ 14 2.2.2 Cơ chế 14 2.2.3 Các đại lượng đặc trưng chiếu xạ 14 2.2.4 Phân loại chiếu xạ 15 2.2.5 Hình thức chiếu xạ 15 2.2.6 Ảnh hưởng chiếu xạ lên thực phẩm 16 2.2.4 Điều kiện cơng nghệ 18 2.2.4 Ưu nhược điểm 18 2.3 Phương pháp sử dụng song siêu âm 19 2.3.1 Định nghĩa 19 2.3.2 Ứng dụng sóng siêu âm bảo quản thịt 20 2.3.2.1 khả vơ hoạt vi sinh vật 20 2.3.2.2 Khả vơ hoạt enzyme 25 2.3.3 Ưu nhược điểm 25 3.Tài liệu tham khảo 26 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN Thịt tươi dễ bị hư hỏng nhạy cảm với thay đổi điều kiện hố lý q trình bảo quản, đặc biệt nhiễm vi sinh vật ngun nhân dẫn đến hư hỏng, làm rút ngắn thời gian bảo quản Có nhiều phương pháp bảo quản thịt: 1.1 BẢO QUẢN THEO PHƯƠNG PHÁP CỔ TRUYỀN (ƯỚP MUỐI, Ủ CHUA, SẤY KHƠ, HUN KHĨI) I.1.1 Sấy khơ Các thực phẩm tơm, cá, mực, thịt, có tỉ lệ nước cao, vi khuẩn dễ sinh sản phá hủy thực phẩm nhanh chóng, làm cho thịt ơi, cá ươn Vì cần sấy khơ, phơi khơ, hun khói để loại bỏ nước thực phẩm, để thực phẩm giữ nhiều ngày Ưu điểm : Ức chế vi sinh vật phát triển enzyme tự phân Nhược điểm : Có thể gây mát số chất dinh dưỡng, đặc biệt vitamin 1.1.2 Ướp muối Ướp muối thịt để bảo quản phương pháp cổ truyền sử dụng nhiều nhân dân Có thể ướp kéo dài từ vài ngày đến vài tuần ướp thời gian ngắn (vài giờ) Có thể ướp muối khơ ướp muối ướt phối hợp hai cách Có thể kết hợp ướp muối với bảo quản lạnh để kéo dài thời gian bảo quản Ngun liệu dùng để ướp muối NaCl, chất phụ gia (natrinitrat, kalinitrat, natrinitrit, kalinitrit), chất gia vị hồi quế, gừng, tỏi, đường, … Tác dụng muối ăn làm cho thịt mặn, nâng cao tính chất bền vững sản phẩm bảo quản, xúc tiến q trình oxy hóa thành phần thịt làm cho sản phẩm thay đổi màu Ngồi cần tạo áp suất thẩm thấu giảm độ ẩm sản phẩm, giảm tỷ lệ oxy hóa tan mơi trường làm ức chế vi sinh vật hiếu khí Đường có tác dụng làm dịu vị mặn muối ăn có ngun liệu ướp, tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic hoạt động, kìm hãm phát triển vi khuẩn gây thối thịt Trong q trình ướp muối thường xảy số tượng làm giảm chất lượng sản phẩm nước số thành phần protid tan thịt Mức độ ngấm muối phụ thuộc vào tính chất thịt, nồng độ muối, nhiệt độ thời gian ướp muối Thịt nạc thường ngấm muối nhanh thịt mỡ Ưu điểm: dễ thực hiện, hao hụt dinh dưỡng Nhược điểm: thịt mặn, mềm mại, hương vị tươi 1.1.3 Hun khói Nhiên liệu để tạo khói gỗ, mùn cưa, vỏ bào loại gỗ có hương thơm sồi, trầm, ổi, mít, …khơng dùng gổ có nhựa thơng v khói có nhiều bồ hóng làm cho sản phẩm có màu sẫm vị đắng Độ ẩm nhiên liệu khoảng 30%, nhiệt độ đốt 300 - 3500C cho khói tốt Tác dụng bảo quản khói chủ yếu hợp chất phenol Nó hấp thu chọn lọc thấm sâu vào súc thịt Mơ mỡ hấp thu nhiều mơ Thịt có độ ẩm cao hấp thu nhiều thịt có độ ẩm thấp Khói có tác dụng ức chế tiêu diệt vi khuẩn làm hỏng thịt, chống oxy hóa thành phần chất béo khơng no thịt, cải thiện mùi, vị, màu sắc thịt 1.2 PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN Ở NHIỆT ĐỘ THẤP Bảo quản lạnh Bảo quản đơng lạnh 1.3 PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG HĨA CHẤT Thòt nhúng ngập hóa chất phun chất lỏng Thòt đặt pallet nhúng chất lỏng thòt đặt băng chuyền, chất lỏng phun lên bề mặt thòt Yêu cầu hóa chất: Vì dùng thực phẩm nên hóa chất dùng để bảo quản phải đạt yêu cầu sau: - Chọn hóa chất có danh mục cho phép sử dụng - Sử dụng liều lượng cho phép - Không có mùi vò lạ, tính chất hóa học ổn đònh - Nếu sản phẩm chứa hóa chất không phép sử dụng sử dụng giới hạn cho phép sản phẩm bò hủy - Ngoài ra, cần chọn hóa chất không làm mục dụng cụ, phải có hiệu lực sát trùng mạnh, giá thành thấp cách sử dụng đơn giản Nguyên tắc phương pháp làm lạnh kết hợp với hóa chất: - Làm chậm biến đổi oxy hóa vi sinh vật xảy trình bảo quản - Duy trì độ tươi - Kéo dài thời hạn sử dụng - Cải thiện chất lượng sản phẩm: cấu trúc, màu sắc, mùi vò… Các hóa chất thường sử dụng: Muối ăn Tác dụng muối: - Tạo vò mặn cho sản phẩm - Tác động lên số tính chất thòt: Tác động lên khả giữ nước: muối làm tăng khả giữ nước thòt Người ta nhận thấy muối có tác dụng làm giảm thoát dòch thòt Tác động lên tính hoà tan protein thòt: muối có tác dụng trích ly protein, làm tăng độ hòa tan protein, góp phần tăng liên kết phần thòt, tạo thuận lợi cho việc hình thành nhũ tương bền với chất béo, tăng pH hệ nhũ tương, tăng khả giữ nước Tác động lên mỡ: muối không hoà tan mỡ chúng hoà tan protein bao quanh tế bào mỡ, có tác dụng bảo quản protein muối lại thúc đẩy việc oxy hoá chất béo gây ôi hoá mỡ Ngoài ra, muối góp phần làm giảm màu thòt, đặc biệt hàm lượng muối lớn 1,5% Đây tác động lợi muối - Tác động lên phát triển vi sinh vật: Muối tác dụng giết chết vi sinh vật; kiềm hãm phát triển số loài vi sinh vật cách giảm lượng nước cần thiết cho tăng trưởng chúng Tuy nhiên muối tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển vi khuẩn ưa muối Tác dụng ức chế NaCl bò ảnh hưởng nhiệt độ, pH, nhiệt lượng, nồng độ muối, số lượng vi sinh vật, loại thực phẩm Các nghiên cứu cho thấy pH môi trường thấp cần lượng nhỏ NaCl để ngăn ngừa phát triển vi khuẩn Cơ chế chống vi sinh vật muối: hoạt tính chống vi sinh vật NaCl có liên quan đến khả làm giảm hoạt tính nước (aw) tạo điều kiện phát triển không thuận lợi cho vi sinh vật Khi hoạt tính nước môi trường bên giảm, tế bào bò nước nhanh chóng tượng co nguyên sinh chất Trong thời gian co nguyên sinh chất, tế bào ngừng phát triển chết trì trạng thái không hoạt động Để lấy lại phát triển, tế bào phải giảm hoạt tính nước bên nội bào Ngoài ra, NaCl hạn chế khả hòa tan oxy, làm thay đổi pH, tạo độc tính có mặt ion Na+ Cl- từ làm ức chế vi sinh vật đặc biệt loại hiếu khí Liều lượng sử dụng: NaCl thường sử dụng khoảng - 2,5% khối lượng sản phẩm Ở thòt có hàm lượng muối -2,5% protein trích ly nhiều hơn, pH sản phẩm cao hơn, khả giữ nước cao hơn, khả tạo nhũ độ dẻo cao hơn, phát triển vi sinh vật chậm so với sản phẩm có hàm lượng muối – 1,5 % Độc tính: Liều lượng NaCl vượt giới hạn cho phép dẫn đến chứng tăng huyết áp Nitrat nitrit Tác dụng nitrat nitrit: - Chống lại Clostridium botulinum số vi khuẩn gây hư hỏng khác - Chậm trình oxy hóa chất béo - nguyên nhân tạo hương vò không mong muốn - Tạo cho thòt có hương vò đặc trưng - Giữ màu đỏ hồng đặc trưng thòt - Khả ức chế vi khuẩn nitrit tăng mạnh môi trường axit Liều lượng sử dụng - Liều lượng sử dụng: 90 - 120 mg/kg thòt - Ảnh hưởng bất lợi nitrat nitrit người: - Như biết, thân nitrat nitrit không ảnh hưởng đến thể người hàm lượng cho phép Tuy nhiên chúng bò biến đổi thể người tác hại đến thể người đáng kể - Tác động cấp tính: nitrat nitrit có tác động cấp tính đến sức khỏe người chúng bò biến đổi mạnh mẽ, có mặt vi khuẩn đường ruột nitrat biến đổi thành nitrit Nitrit oxy hóa ion Fe2+ heme thành Fe3+ kết tạo Methemmoglobin vận chuyển oxy, dẫn đến tình trạng tế bào thể bò thiếu oxy Hiện tượng gọi Methemmoglobinemia (khi hemoglobin không khả năng vận chuyển oxy) - Tác động mãn tính: Khi thức ăn bò đun nóng nhiệt độ cao sinh amin, nitrit phản ứng với amin tạo thành Nitrosamin Có nhiều loại Nitrosamin khác hầu hết chúng tác nhân gây ung thư động vật Polyphotphat Tác dụng polyphotphat - Ảnh hưởng đến tính giữ nước thòt: chức polyphotphat Các loại muối thông thường khác có đặc tính thường gây ảnh hưởng không tốt đến vò sản phẩm Khi sử dụng với liều lượng đònh, polyphotphat không làm thay đổi đáng kể mùi vò sản phẩm, làm tăng nhẹ vò mặn sản phẩm Polyphotphat xem tác nhân giữ nước với chế tạo mối liên kết protein nước việc bẻ gãy cầu nối chuỗi peptid, nhờ mà môi trường hydrat hoá Polyphotphat sử dụng nhằm làm tăng khối lượng thòt cá khả giữ nước Sự tăng khối lượng không mang tính lợi ích kó thuật mà mang tính kinh tế, giúp tăng lợi nhuận - Ảnh hưởng đến tính hoà tan protein chủ yếu protein sợi - Đảm bảo ổn đònh đònh màu sắc thòt giới hạn oxi hoá mỡ nhờ vào khả tạo phức với kim loại xúc tác cho phản ứng oxi hoá sắt, đồng - Ảnh hưởng đến phát triển vi sinh vật: Mặc dầu theo lí thuyết polyphotphat nguồn cung cấp photpho tạo điều kiện cho phát triển vi khuẩn thực tế polyphotphat ức chế, ngăn cản tăng sinh khối, tạo điều kiện thuận lợi cho phá huỷ mầm vi khuẩn Nhiều nghiên cứu cho thấy polyphotphat làm chậm tăng trưởng đa số vi khuẩn Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus nhóm D, trực khuẩn đường ruột: Bacillus, Clostridium perfringens,… Liều lượng sử dụng: - Hàm lượng tối đa cho phép 0,5% - Polyphotphat có tên thương mại TARI, thường dùng TARI-K nh hưởng Polyphotphat đến sức khoẻ : Phần lớn polyphotphat thêm vào thòt phân huỷ thành phần tử photphat đơn dày chí trước vào thể Vì hầu hết polyphotphat thêm vào thòt có đặc tính tương tự phosphat sẵn có thực phẩm gây hại đến sức khoẻ người Tuy nhiên việc sử dụng polyphotphat phải mức giới hạn cho phép việc dùng polyphotphat loại phụ gia khác, liều lượng có ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ Hàn the: Có tác dụng kìm hãm vi khuẩn phát triển, làm thực phẩm lâu hỏng trì màu sắc tươi ngun thịt, cá có khả làm giảm tốc độ khử ơxy sắc tố myoglobin sợi thịt nạc đồng thời làm cho thịt dẻo dai khơng nhão Nếu dùng hàn the có khả tích tụ thể gây tổn thương thối hóa quan sinh dục Có thể gây ngộ độc cấp tính làm tổn thương gan, thận Hàn the tiết qua sữa thai gây ngộ độc cho thai nhi Hàn the bị cấm sử dụng làm phụ gia thực phẩm Ngày sử dụng hóa chất để bảo quản 1.4 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC Phương pháp sử dụng bacteriocin Sử dụng màng mỏng cellulose vi khuẩn (BC) hấp phụ bacteriocin để bảo quản thịt tươi sơ chế tối thiểu: bảo quản thịt tươi đến ngày màng BC hấp phụ dịch bacteriocin 200 AU/m đảm bảo chất lượng thịt, theo TCVN 7046:2002 1.5 BAO GĨI KHÍ QUYỂN ĐIỀU CHỈNH Điều chỉnh khí làm giảm cường độ hơ hấp tế bào, ngăn cản bốc nước bề mặt thay đổi nồng độ oxi cacbonic theo hướng tích cực Sản phẩm tự tạo mơi trường khí đóng gói vào màng bao plastic có tính thấm khí khác Nguyên tắc Đây phương pháp mà thành phần hỗn hợp khí điều chỉnh trước thêm vào bao bì Thành phần hỗn hợp khí phải điều chỉnh cho phù hợp với thòt Sau bao gói xong đem bảo quản lạnh nhiệt độ < 2oC Những loại khí thường sử dụng phương pháp MAP nitơ, oxy khí cacbonic Trong đó: Nitơ loại khí tác dụng kháng vi sinh vật, dùng để thay thí không khí bên bao bì, đuổi oxy khí làm đầy.Khí oxy sử dụng để ngăn cản màu thòt Khí cacbonic dùng để ức chế phát triển vi sinh vật, ức chế phụ thuộc vào loại vi sinh vật, hàm lượng CO2, nhiệt độ tồn trữ, độ hoạt động nước thực phẩm, giai đoạn phát triển vi sinh vật thời điểm bao gói Ngoài ra, người ta thêm CO vào bao gói MAP Màu thòt giữ cách sử dụng CO CO kết hợp mạnh với myoglobin tạo thành cacboxymyoglobin, tạo màu đỏ sáng cho mô thỏa mãn nhu cầu người tiêu dùng MAP sử dụng nồng độ CO thấp CO2 cao giữ màu thòt chất lượng thòt Thòt heo bảo quản 4oC 21 ngày với điều kiện bao gói: 0,4% CO+ 60% CO2+ 40% N2 Bao gói chân không: 99% CO2 +1%CO: làm rõ màu sắc thòt CO kết hợp làm giảm lượng MetMb Phối hợp sử dụng môi trường khí cacbonic lạnh ức chế đình hoạt động sống nhiều loại vi sinh vật Khí CO2 ức chế mạnh phát triển nấm mốc, loại vi sinh vật gây thối rữa mà có tác dụng kìm hãm trình oxy hóa thủy phân chất béo Hiệu tác dụng khí CO2 phụ thuộc vào nhiều yếu tố nồng độ CO2, nhiệt độ, môi trường chủng loại vi sinh vật Nhiệt độ hạ thấp, tác dụng CO2 vi sinh vật rõ Nồng độ CO2 cao hiệu lực bảo quản thòt tốt Nhưng không cho phép dùng nồng độ CO2 20 – 22% để tránh thòt bò xẫm màu giảm chất lượng thòt Nhận xét: Bảo quản pH bình thường số lượng vi sinh vật bảo quản pH cao Khi thể tích CO2 cao số lượng vi sinh vật Ưu điểm phương pháp Kéo dài thời gian bảo quản Cung cấp sản phẩm có chất lượng tốt Nhược điểm phương pháp Mỗi loại sản phẩm đòi hỏi công thức khí, thành phần khí bên bò thay đổi theo thời gian Khi hiệu bảo quản giảm Để khắc phục điều cần chọn vật liệu bao bì thích hợp Cần phải kiểm soát nhiệt độ (nhiệt độ đóng gói, bảo quản £ 2°C) Nồng độ khí CO2 cao kéo dài thời gian sử dụng, cao nguyên nhân gây tổn thương cấu trúc mô Thòt phải có chất lượng cao dùng phương pháp hiệu Giá thành tăng rõ rệt CÁC PHƯƠNG PHÁP MỚI BẢO QUẢN THỊT Trong thập kỉ gần đây, có nhiều nghiên cứu phương pháp việc bảo quản thịt sản phẩm thịt u cầu chung phương pháp tiết kiệm lượng thân thiện với mơi trường Mục đích phương pháp tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh gây hư hỏng, đồng thời giữ trạng thái tự nhiên sản phẩm Các phương pháp bao gồm: xử lý áp suất cao (HPP), chiếu xạ sử dụng vi sóng … 2.1 PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ÁP SUẤT CAO HPP: 2.1.1 Định nghĩa Kỹ thuật sử dụng áp suất cao phương pháp xử lý mẫu (thực phẩm) áp suất cao (100-1000MPa) mơi trường truyền áp ổn định 10 phương pháp vào quy mơ cơng nghiệp; vậy, cần phải kết hợp với kĩ thuật khác để đạt hiệu mong muốn Chi phí đầu tư lớn, thiết bị mắc tiền Phạm vi sử dụng giới hạn: áp dụng cho số đối tượng thích hợp cấu tạo thiết bị cồng kềng Thể tích buồng xử lý giới hạn, suất thấp Cần phải bảo quản phân phối nhiệt độ thấp để giữ chất lượng cảm quan dinh dưỡng sản phẩm 2.2 PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ THỰC PHẨM Chiếu xạ phương pháp có tính kỹ thuật cao, có nhiều ưu điểm so với phương pháp truyền thống nhiệt hố chất, ứng dụng ngày phổ biến ngành cơng nghiệp thực phẩm dụng cụ y tế Bức xạ lan truyền dạng sóng điện từ chùm hạt chuyển động với vận tốc cao khơng gian Mỗi loại xạ đặc trưng dải lượng đặc trưng, qui tương ứng với dải bước sóng xác định Bức xạ ion hóa để xạ có mức lượng cao tương tác với mơi trường vật chất mà truyền qua gây nên tượng ion hóa kích thích ngun tử phân tử mơi trường mà tượng ion hóa chiếm ưu Chiếu xạ thực phẩm thực phẩm chế biến sử dụng lượng từ xạ ion hóa điện tử lượng cao hay X-quang từ máy gia tốc, tia gamma (phát từ nguồn phóng xạ Cobalt-60 xêzi-137) electron gia tốc Cơng nghệ so sánh với trùng, đơi gọi “lạnh trùng” Các tác nhân chiếu xạ tác động chuỗi AND gây tổn thương gãy đoạn, đứt đoạn …gây đột biến tế bào làm tế bào dễ bị chết diệt vi trùng sâu bọ trùng kí sinh trùng làm chậm phát triển làm chậm chín ngăn chặn nẩy mầm Từ năm 1986, tất loại thực phẩm chiếu xạ u cầu phải mang biểu tượng radura bao bì 15 2.2.1 Mục đích việc chiếu xạ: Chiếu xạ phương pháp bảo quản, sử dụng xạ ion hóa để tiêu diệt vơ hoạt vi sinh vật gây hư hỏng thịt vi sinh vật gây bệnh truyền qua thực phẩm Đối với thịt đơng lạnh chiếu xạ để kéo dài thời hạn bảo quản, hạn chế vi sinh vật gây bệnh kiểm sốt động thực vật ký sinh 2.2.2 Cơ chế chiếu xạ thực phẩm lên hệ vi sinh vật Vi sinh vật tiếp xúc với tia xạ tia X, tia gama bị vơ hoạt chết thay đổi cấu trúc tế bào tác động trực tiếp lên hệ enzyme Tác động quan trọng chiếu xạ thay đổi cấu trúc DNA RNA ảnh hưởng lên q trình sinh trưởng phát triển vi sinh vật Sự tác động có hiệu sau chiếu xạ thời gian ngắn, tế bào khơng thể tổng hợp enzyme phân chia Tốc độ tiêu diệt tế bào phụ thuộc vào loại xạ, khả tác động số lượng tế bào chiếu xạ Sự nhạy cảm với chiếu xạ đánh già số D10 (hàm lượng chiếu xạ cần để giảm vi sinh vật xuống 10 %) Số lượng vi sinh vật giảm tăng lượng chiếu xạ, ngoại trừ vi sinh vật có khả tái tạo DNA sau chiếu xạ Tế bào vi sinh vật nhỏ cần liều chiếu cao để phá hủy Virus có khả chịu đựng tốt khơng bị tiêu diệt liều chiếu xạ thường dùng thực phẩm Các vi khuẩn có bào tử Clostridium Botulinum loại vi sinh vật có khả tái tạo DNA Deinococcus radiodurans có khả chống xạ tốt vi sinh vật khác 2.2.3 Các đại lượng đặc trưng chiếu xạ 2.2.3.1 Liều chiếu Định nghĩa: liều chiếu tia X hay beta tạo 2.08*10 cặp ion cm3 khơng khí điều kiện tiêu chuẩn hay 1.61*1012 cặp ion khơng khí Liều chiếu xạ kí hiệu X Đơn vị: Renghen kí hiệu R hay C.kg-1 2.2.3.2 Liều hấp thu Định nghĩa: lượng xạ bị hấp thu đơn vị khối lượng vật chất bị hấp thu Liều hấp thu kí hiệu D 16 Đơn vị: Gray(Gy) Gray [Gy] = [Joule/kg] kGy =1,000 Gy rad = 100 [ergs/gm] Gy = 100 rads, 2.2.4 Phân loại chiếu xạ thực phẩm: Liều chiếu xạ thực phẩm phụ thuộc vào loại thực phẩm mục đích việc chiếu xạ, FDA phân loại sau: Liều chiếu thấp: < kGy Kiểm sốt trùng sâu bọ hạt ngũ cốc lương thực vàl àm chậm nảy mầm Làm chậm hư hỏng kiểm sốt trùng rau + Liều chiếu trung bình: từ 1- 10 kGY Kiểm sốt Samonella, Shigella, Cambylobacter, Yersinia, E.coli thịt gia súc gia cầm Ngăn chặn phát triển mốc dâu tây số loại trái khác Liều chiếu cao: từ 10- 60 kGy Tiêu diệt vi sinh vật trùng gia vị Khử trùng thực phầm, phá hủy tất vi sinh vật ảnh hưởng đến sức khỏe Ở VN theo điều văn Quy định an tồn thực phẩm bảo quản phương pháp chiếu xạ Bộ Y Tế ban hành ngày 24/10/2004  Chiếu xạ quy trình xử lý lần, đơn giản, trực tiếp hiệu Sử dụng liều chiếu xạ thấp có tác dụng diệt trùng lây nhiễm, ký sinh trùng thịt sản phẩm từ thịt Sử dụng liều chiếu xạ trung bình diệt trừ vi sinh sản phẩm thịt gia cầm, diệt mầm bệnh thịt Liều chiếu xạ cao giúp bảo quản thực phẩm lâu dài mà khơng cần bảo quản lạnh tiệt trùng thực phẩm dùng cho nhu cầu đặc biệt 2.2.5 Hình thức chiếu xạ 2.2.5.1 Tiệt trùng Mục đích: Tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm, vi khuẩn kháng nhiệt Lượng chiếu xạ 40-50kGy Khuyết điểm: tạo mùi vị khó chịu cho thịt chiếu xạ 17 Cải thiện lưu ý: chiếu xạ thịt đơng lạnh, bao gói chân khơng 2.2.5.2 Thanh trùng Mục đích: loại vi khuẩn gây bệnh , kí sinh trùng, virus Liều giới hạn 10kGy Khuyết điểm: tạo mùi vị khó chịu cho thịt chiếu xạ Hạn chế sử dụng Thịt gia cầm chiếu xạ với liều lượng 2.5 kGy hồn tồn khơng có Samonella Ở liều cao đến 10 kGy dùng chiếu xạ thịt gia cầm đơng lạnh 180C tiêu diệt Cambylobacter, E.coli, Vibrio sp 2.2.5.3 Làm khuẩn bề mặt Mục đích: kéo dài thời gian sử dụng thực phẩm cách tiêu diệt hệ vi sinh vật gây hư hỏng Lượng chiếu xạ 1-5kgy Sử dụng diệt khuẩn bề mặt thịt xay Lưu ý: dùng bảo quản lạnh để hạn chế oxy hóa Mb chất béo 2.2.6 Ảnh hưởng chiếu xạ lên thực phẩm Ở liều chiếu dùng sản xuất , xạ ion hóa tác động nhỏ đến phá hủy protein thành phần axid amin cần thiết Ở liều chiếu cao phân hủy nhóm sulphydruy từ sulfur amino acid protein làm thay đổi mùi vị thực phẩm, acid béo lipid bị cắt mạch hay bị oxi hóa làm sản phẩm có mùi Các carbohydarat bị cắt mạch thành polysaccharide hay oxi hóa làm giảm giá trị dinh dưỡng sản phẩm Tuy nhiên biến đổi giảm hẳn chiếu thực phẩm vào mơi trường lạnh đơng Ảnh hưởng chiếu xạ thể rõ hàm lượng vitamin Thực phẩm Phần trăm hao hụt(%) Liều chiếu xạ (kGy) Thiamin B1 Thịt bò 4.7-7.1 60 18 Riboflavin Pyridoxin B12 B6 10 Thịt lợn 4.5 15 22 Cá 1.5 22 15 Chiếu xạ ảnh hưởng đến màu sắc thịt Chiếu xạ thịt heo tươi thịt bò liều lượng đủ gia hạn thời hạn sử dụng giảm thiểu tác nhân gây bệnh, số trường hợp làm phát triển nhanh chóng màu nâu, xanh oxymyoglobin màu đỏ tươi sắt Liều chiếu xạ ion hóa (50 kGy) phá hủy hồn tồn myoglobin Thay đổi màu sắc thịt tươi chiếu xạ xảy tính nhạy cảm phân tử myoglobin, đặc biệt sắt Khi thay đổi số oxi hóa,cũng tồn trạng thái spin khác ngun tử sắt tồn nhiều mức lượng dễ bị chuyển hóa với diện điện tử lượng cao chiếu xạ Các sắc tố đỏ ổn định chất màu nâu mà trở thành màu đỏ theo thời gian sản phẩm ferrylmyoglobin hình thành chiếu xạ loại khí CO thay đổi hoạt động enzyme gây nên thay đổi q trình oxi hóa tạo oxymyoglobin metmyoglobin Các sắc tố màu xanh xuất hình thành sulfmyoglobin Tóm lại chiếu xạ ảnh hưởng lên chất lượng thực phẩm: Thực phẩm chiếu xạ thường màu, mùi Protein acid amin thực phẩm nhạy cảm với chiếu xạ Sản phẩm chiếu xạ protein, acid amin, peptide gồm: NH3, H2, CO2, H2S Carbonyl Các acid amin đặc biệt nhạy cảm với chiếu xạ : methionin, cysteine, histidine, arginine, tyrosine Trong dó cysteine nhạy cảm Lipid thực phẩm bị thay đổi mạnh, đặc biệt trường hợp có oxy Nếu chiếu xạ mơi trường khơng có oxy chân khơng khử oxy, thành phần dinh dưỡng tính chất cảm quan bị thay đổi Trước chiếu xạ, người ta thêm vào thực phẩm hố chất để bảo quản chất chống oxy hố, chất dinh dưỡng thực phẩm bị ảnh hưởng Bảo trì màu sắc thịt lý tưởng q trình chiếu xạ tăng cường kết hợp khác trước giết mổ ăn chất chống oxy hóa để chăn ni, điều kiện thịt trước chiếu xạ (pH, oxymyoglobin vs metmyoglobin), bổ sung 19 chất chống oxy hóa trực tiếp cho sản phẩm, khí khí (MAP) đóng gói, kiểm sốt nhiệt độ 2.2.7 Điều kiện cơng nghệ Thực phẩm Mục đích chiếu xạ Liều tối thiểu Liều tối đa Thủy sản sản phẩm Hạn chế vi sinh vật gây bệnh thủy sản Kéo dài thời gian bảo quản Kiểm sốt động thực vật kí sinh 0.1 Thịt gia súc gia cầm sản phẩm thịt gia Hạn chế vi sinh vật gây bệnh Kéo dài thời gian bảo quản súc gia cầm dạng lạnh đơng Kiểm sốt động thực vật kí sinh 0.5 2.2.8 Ưu, nhược điểm phương pháp Ưu điểm: Chiếu xạ thực phẩm tạo nhiều lợi ích so với phương pháp bảo quản thơng thường bảo quản lạnh, muối sấy khơ phương pháp khơng làm hương vị, mùi, cấu trúc chất lượng thực phẩm Có khơng có thay đổi mùi, vị màu sắc thịt Hàm lượng dinh dưỡng thực phẩm bị biến đổi sau xử lý Khi sử dụng liều cao xạ ion hóa (khoảng mười lần so với giá trị cho phép) làm thay đổi mùi vị, màu sắc mùi vị thịt Việc chiếu xạ khơng cần tháo bỏ bao gói Có thể xử lý ngồi bao bì Khơng làm tan băng thực phẩm đơng lạnh Khơng cần phải sử dụng hóa chất Chi phí lượng nhỏ Việc chiếu xạ khơng độc Chiếu xạ thực phẩm khơng trở thành phóng xạ, quan chun gia quốc gia quốc tế tun bố chiếu xạ thực phẩm lành mạnh 20 Nhược điểm: Như cơng nghệ khác khơng phải thuốc chữa bách bệnh khơng thể giải vấn đề thực phẩm nói chung Chỉ có thực phẩm chất lượng ban đầu cao thích hợp cho chế biến xạ chiếu xạ khơng có hiệu chống lại virus, prion, khơng thể loại bỏ độc tố hình thành vi sinh vật Xử lý chiếu xạ làm phát sinh giống vi sinh vật chống xạ q trình tiến hóa Q trình chiếu xạ có nguy sinh chất độc mới, biến đổi bất định hướng gây nên khó khăn cho nhà phân tích q trình kiểm định thực phẩm 2.3 PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG SĨNG SIÊU ÂM 2.3.1 Định nghĩa [10][16][17] Bản chất: dao động học, có tính chất sóng Tần số dao động: - Mơi trường khí: 20kHz – 5MHz - Mơi trường rắn, lỏng: 20kHz – 500MHz Dựa vào mức lượng người ta chia sóng siêu âm thành nhóm: sóng siêu âm lượng thấp sóng siêu âm lượng cao Sóng siêu âm lượng thấp Tần số: 2MHz – 10MHz Năng lượng: lên đến 10W Có khả vơ hoạt số vi sinh vật Thường sử dụng kĩ thuật phân tích hóa học Sóng siêm âm lượng cao Tần số: 20kHz – 100kHz Năng lượng: hàng trăm W đến 10kW Có khả làm vơ hoạt vi sinh vật enzyme 21 2.3.2 Ứng dụng sóng siêu âm bảo quản thịt - Sóng siêu âm sử dụng bảo quản thịt nói riêng loại thực phẩm khác nói chung góc độ: vơ hoạt vi sinh vật enzyme 2.3.2.1 Khả vơ hoạt vi sinh vật [13][14][15] Lịch sử nghiên cứu vơ hoạt vi sinh vật sóng siêu âm (UW): - 1985: Nghiên cứu ảnh hưởng sóng siêu âm lên hình thành bào tử vi khuẩn - 1987: Lần phương pháp xử lý sóng siêu âm kết hợp với nhiệt độ áp suất nghiên cứu The effect of Low-intensity Utrasound treatment (ẢNH HƯỞNG CỦA SĨNG SIÊU ÂM NĂNG LƯỢNG THẤP) [2] Dựa vào kết thí nghiệm trên, nhìn vào giá trị p – value ta thấy có p – value dòng nhỏ 0.05 Theo đó, ta kết luận rằng, việc xử lý sóng siêu âm lượng thấp có tác dụng thời điểm xử lý, khơng có ý nghĩa bảo quản theo thời gian Ultrasonic Waves under Pressure at Nonlethal Temperatures: xử lý sóng siêu âm kết hợp với áp suất (MS).[5] 22 - Kết thí nghiệm so sánh khả tiêu diệt số vi sinh vật q trình xử lý nhiệt 620C với q trình xử lý nhiệt 400C kết hợp với sóng siêu âm có bước sóng 117 micromet áp suất 200kPa (MS) Theo ta thấy MS có tốc độ tiêu diệt vi sinh vật chậm việc xử lý nhiệt 620C, nhiều thời gian xử lý 23 - Đồ thị biểu thị ảnh hưởng áp suất lên tốc độ vơ hoạt vi sinh vật Theo đó, ta thấy áp suất tăng tốc độ vơ hoạt vi sinh vật phương pháp MS tăng rõ rệt tất trường hợp 24 - Đồ thị biểu thị ảnh hưởng bước sóng siêu âm sử dụng lên tốc độ vơ hoạt vi sinh vật phương pháp MS Theo đó, ta thấy bước sóng sử dụng tăng dần tốc độ vơ hoạt vi sinh vật tăng rõ rệt tất trường hợp Ultrasonic Waves under Pressure at Lethal Temperatures: xử lý sóng siêu âm kết hợp với áp suất nhiệt độ (MTS).[5] 25 - Đồ thị biểu thị ảnh hưởng nhiệt độ lên tốc độ vơ hoạt vi sinh vật phương pháp MTS Theo đó, ta thấy tăng nhiệt độ tốc độ vơ hoạt vi sinh vật tăng rõ rệt tất trường hợp So sánh khả vơ hoạt vi sinh vật phương pháp: xử lý nhiệt 620C, MS MTS [5] 26 - Dựa vào đồ thị ta thấy khả tiêu diệt vi sinh vật phương pháp 62 C < MS < MTS 2.3.2.2 Khả vơ hoạt enzyme[10][16][17] Có khả vơ hoạt số enzyme: peroxidase, polyphenol oxidase, lypoxigenase 2.3.3 Ưu nhược điểm phương pháp Ưu điểm Giảm thiểu hương vị Tác động đồng Tiết kiệm lượng đáng kể Nhược điểm Chi phí thiết bị cao Chưa có nhiều nghiên cứu tác động sóng siêu âm vào mơi trường Còn khó khăn việc ứng dụng vào sản xuất cơng nghiệp 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Monk, J David; Beuchat, Larry R.; Doyle, Michael P, Irradiation Inactivation of Food-Borne Microorganisms, Volume 58 Number February 1995 , pp 197208(12),1995 [2].M.Raghed, Food preservation by radiation, Addition Wesley Publishing, 2011 [3] D.A Ledward, Effects of high pressure/thermal treatment on lipid oxidation, Food Chemistry 104 (2007) 1575–1579,2007 [4] K EPELKOVÁ V., SOVJÁK R HIGH PRESSURE INACTIVATION OF LISTERIA MONOCYTOGENES IN DRY CURED MEAT PRODUCTS AGRICULTURA TROPICA ET SUBTROPICA ,VOL 41 (4) ,2008 [5] Xiang Dong Sun and Richard A.Holley, High Hydrostatic Pressure Effects on the Texture of Meat andMeat Products,Vol 75, Nr 1, Journal of Food science,2010 in beef and chicken muscle [6] M Garriga, J.M Monfort , New mild technologies in meat processing: high pressure as a model Technology , Meat Science 62 359–371, 2002 [7] M Cruz-Romero, A.L Kelly, J.P Kerry , Effects of high-pressure and heat treatments on physical and biochemical characteristics of oysters (Crassostrea gigas), Innovative Food Science and Emerging Technologies (2007) 30–38,2007 [8] Thawatchai Supavititpatana, Arunee Apichartsrangkoon Combination effects of ultrahigh pressure and temperature on the physical and thermal properties of ostrich meat sausage (yor) Meat Science 76 (2007) 555–560,2007 [9] M Garriga, J.M Monfort , New mild technologies in meat processing: high pressure as a model Technology Meat Science 62 (2002) 359–371, 2002 [10] Beya Hatice Ulusoy, The Use of Ultrasonic Waves in Food Technology, Research Journal of Biological Sciences (4): 491-497, 2007 [12] F W Pohlman, The Effect of Low-intensity Ultrasound Treatment on Shear Properties, Color Stability and Shelf-life of Vacuum-packaged Beef semitendinosus and biceps femoris Muscles,Meat Science, Vol 45, No 3, 329-337, 1997 [13].F W Pohlman, Effects of High Intensity Ultrasound Treatment, Storage Timeand Cooking Method on Shear, Sensory, Instrumental Color and Cooking Properties of 28 Packaged and Unpackaged Beef pectoral& Muscle, Meat Science, Vol 46, No 1, 89100, 1997 [14] S D Jayasooriya, B R Bhandari, Effect of High Power Ultrasound Waves on Properties of Meat: A Review, International Journal of Food Properties, 2004 [15] R PAGA´ N, P MAN˜ AS, J RASO, Bacterial Resistance to Ultrasonic Waves under Pressure at Nonlethal (Manosonication) and Lethal (Manothermosonication) Temperatures, APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Jan 1999, p 297–300 [16] Farid Chemat, Applications of ultrasound in food technology: Processing, preservation and extraction, Ultrasonics Sonochemistry 18 (2011) 813–835 [17] Zbigniew J Dolatowski, Joanna Stadnik, Dariusz Stasiak, APPLICATIONS OF ULTRASOUND IN FOOD TECHNOLOGY, Acta Sci Pol., Technol Aliment 6(3) 2007, 89-99 29 [...]... gian bảo quản 1 3 Kiểm soát động thực vật kí sinh 0.1 2 Thịt gia súc gia cầm và sản phẩm thịt gia Hạn chế vi sinh vật gây bệnh 1 7 Kéo dài thời gian bảo quản 1 3 súc gia cầm ở dạng lạnh đông Kiểm soát động thực vật kí sinh 0.5 2 2.2.8 Ưu, nhược điểm của phương pháp Ưu điểm: Chiếu xạ thực phẩm tạo ra nhiều lợi ích hơn so với các phương pháp bảo quản thông thường như bảo quản lạnh, muối và sấy khô vì phương. .. xạ: Chiếu xạ là phương pháp bảo quản, sử dụng bức xạ ion hóa để tiêu diệt hoặc vô hoạt vi sinh vật gây hư hỏng thịt cũng như các vi sinh vật gây ra bệnh truyền qua thực phẩm Đối với thịt đông lạnh chiếu xạ để kéo dài thời hạn bảo quản, hạn chế vi sinh vật gây bệnh và kiểm soát động thực vật ký sinh 2.2.2 Cơ chế chiếu xạ của thực phẩm lên hệ vi sinh vật Vi sinh vật khi tiếp xúc với các tia bức xạ như... thể thêm vào thực phẩm các hoá chất để bảo quản như chất chống oxy hoá, các chất dinh dưỡng trong thực phẩm sẽ ít bị ảnh hưởng hơn Bảo trì màu sắc thịt lý tưởng trong quá trình chiếu xạ có thể được tăng cường bởi sự kết hợp khác nhau trước khi giết mổ của ăn của các chất chống oxy hóa để chăn nuôi, điều kiện của thịt trước khi chiếu xạ (pH, oxymyoglobin vs metmyoglobin), bổ sung các 19 chất chống oxy... đổi hóa học: Các liên kết hóa học: Quá trình HHP ở nhiệt độ phòng và nhiệt ấm chỉ ảnh hưởng đến các liên kết yếu như liên kết ion, liên kết hydro, liên kết kị nước.liên kết cộng hóa trị không bị ảnh hưởng bởi áp suất cao Biến đổi sinh học: HHP se tiêu diệt được các vi sinh vật có trong sản phẩm 2.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng 13 Mục tiêu chính của phương pháp xử lý áp suất cao là tiệu diệt các vi sinh vật... ảnh hưởng của nhiệt độ lên tốc độ vô hoạt vi sinh vật bằng phương pháp MTS Theo đó, ta thấy khi tăng nhiệt độ thì tốc độ vô hoạt vi sinh vật tăng rất rõ rệt ở tất cả các trường hợp So sánh khả năng vô hoạt vi sinh vật của 3 phương pháp: xử lý nhiệt ở 620C, MS và MTS [5] 26 - Dựa vào đồ thị trên ta thấy khả năng tiêu diệt vi sinh vật của 3 phương pháp là 62 C < MS < MTS 0 2.3.2.2 Khả năng vô hoạt enzyme[10][16][17]... thực phẩm bảo quản bằng phương pháp chiếu xạ của Bộ Y Tế ban hành ngày 24/10/2004  Chiếu xạ là quy trình xử lý một lần, đơn giản, trực tiếp và hiệu quả Sử dụng liều chiếu xạ thấp cũng có tác dụng diệt côn trùng lây nhiễm, ký sinh trùng ở thịt và sản phẩm từ thịt Sử dụng liều chiếu xạ trung bình diệt trừ được vi sinh sản phẩm thịt và gia cầm, diệt mầm bệnh ở thịt Liều chiếu xạ cao giúp bảo quản thực... chuyển hóa với sự hiện diện của điện tử của các năng lượng cao khi chiếu xạ Các sắc tố đỏ ổn định hoặc các chất màu nâu mà trở thành màu đỏ theo thời gian là do các sản phẩm ferrylmyoglobin hình thành khi chiếu xạ hoặc các loại khí như CO hoặc do sự thay đổi trong hoạt động của enzyme gây nên sự thay đổi trong quá trình oxi hóa tạo oxymyoglobin và metmyoglobin Các sắc tố màu xanh lá cây xuất hiện là do... lý rất giới hạn, năng suất thấp Cần phải bảo quản và phân phối ở nhiệt độ thấp để giữ được chất lượng cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm 2.2 PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ THỰC PHẨM Chiếu xạ là phương pháp mới có tính năng kỹ thuật cao, có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp truyền thống bằng nhiệt hoặc hoá chất, được ứng dụng ngày càng phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm và dụng cụ y tế Bức xạ là sự... để chỉ các bức xạ có mức năng lượng cao là khi tương tác với môi trường vật chất mà nó truyền qua gây nên các hiện tượng ion hóa và kích thích các nguyên tử phân tử của môi trường mà trong đó hiện tượng ion hóa chiếm ưu thế Chiếu xạ thực phẩm là thực phẩm đã chế biến sử dụng năng lượng từ bức xạ ion hóa hoặc các điện tử năng lượng cao hay X-quang từ máy gia tốc, hoặc bằng tia gamma (phát ra từ các nguồn... đến 10W Có khả năng vô hoạt một số vi sinh vật Thường sử dụng trong các kĩ thuật phân tích hóa học Sóng siêm âm năng lượng cao Tần số: 20kHz – 100kHz Năng lượng: hàng trăm W đến 10kW Có khả năng làm vô hoạt vi sinh vật và enzyme 21 2.3.2 Ứng dụng sóng siêu âm trong bảo quản thịt - Sóng siêu âm sử dụng trong bảo quản thịt nói riêng và các loại thực phẩm khác nói chung ở 2 góc độ: vô hoạt vi sinh vật và