gioithieu oNMykeNrKI 20131230042818 65671

Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN TỐI THIỂU (MINIMAL PROCESSING) Chương Giới thiệu chung chế biến tối thiểu 1.1 Khái niệm chế biến tối thiểu (minimal processing) [6]  Thuật ngữ “chế biến tối thiểu” đònh nghóa theo nhiều cách khác Theo Manvell (1996) chế biến tối thiểu có nghóa tác động lên thực phẩm để đạt mục đích nhà sản xuất Theo Huis in’t Veld (1996) chế biến tối thiểu tối thiểu ảnh hưởng bất lợi tới chất lượng thực phẩm đồng thời kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm  Còn theo Fellow (2000) chế biến tối thiểu bao gồm kó thuật bảo quản thực phẩm, nhằm giữ lại giá trò dinh dưỡng, giá trò cảm quan cho thực phẩm hạn chế việc sử dụng nhiệt vốn phương pháp để bảo quản thực phẩm tồn từ lâu đời 1.2 Mục đích chế biến tối thiểu , [6, 21]  Kỹ thuật chế biến tối thiểu đời nhằm đáp ứng yêu cầu ngày phát triển thực phẩm người tiêu dùng Đó yêu cầu sản phẩm thực phẩm qua chế biến có đặc tính sau: - Tính chất gần giống thực phẩm trạng thái tươi (fresh-like) - Giá trò dinh dưỡng, giá trò cảm quan cao - Có lợi cho sức khỏe - Tính an toàn cao, sử dụng không sử dụng loại hoá chất bảo quản tổng hợp độc hại - Tiện lợi, tiết kiệm thời gian cho người sử dụng  Đối với công nghiệp kỹ thuật chế biến tối thiểu phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu sau: - Tăng giá trò kinh tế, lợi nhuận cho nhà sản xuất - Đa dạng hoá sản phẩm SV: Võ Thò Thu Hằng - - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu - Giới thiệu chung Tăng thời gian bảo quản độ an toàn cho sản phẩm 1.3.Các kỹ thuật sử dụng chế biến tối thiểu [6, 7, 21] Quá trình chế biến tối thiểu thực phẩm trình sử dụng kỹ thuật bảo quản thực phẩm nhằm giữ lại giá trò dinh dưỡng cảm quan ban đầu thực phẩm, đồng thời kéo dài thời gian bảo sản phẩm Theo R.Paul Singh & Fermanda, (1994), kỹ thuật bảo quản sử dụng cho trình chế biến tối thiểu thực phẩm phân loại sau:  Loại 1: kỹ thuật bảo quản truyền thống có sử dụng nhiệt trùng, tiệt trùng, lạnh đông, sấy… tối ưu hoá để biến đổi chất lượng thực phẩm tiết kiệm lượng  Loại 2: Các phương pháp bảo quản mới, xử lý thực phẩm như: kỹ thuật áp suất cao, kỹ thuật chiếu xạ, kỹ thuật xung điện từ (không sử dụng nhiệt) phương pháp xử lý thực phẩm nhiệt nhẹ (mild heat treatment), kỹ thuật sous-vide (thực phẩm đóng gói chân không gia nhiệt nước vi sóng tới nhiệt độ nhỏ 100 oC), kỹ thuật bao gói khí điều chỉnh (MAP), sử dụng chất bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên, không độc hại Nisin, Natamycin, Chitosan, Lysozyme…  Loại 3: Kỹ thuật “hurdle”, kết hợp kỹ thuật bảo quản khác nhằm đạt mục đích chế biến tối thiểu 1.3.1 Kỹ thuật nhiệt chế biến tối thiểu, [6]  Kỹ thuật nhiệt sử dụng từ lâu đời bảo quản thực phẩm Ưu điểm kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm tác động ức chế tiêu diệt vi sinh vật enzym có thực phẩm Tuy nhiên, nhược điểm tạo thay đổi không mong muốn thực phẩm làm tổn thất vitamin khoáng SV: Võ Thò Thu Hằng - - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung chất, làm mềm cấu trúc, độ tươi ban đầu sản phẩm  Mặc dù có nhiều ý kiến phản đối việc sử dụng nhiệt chế biến tối thiểu, theo Ohsson (1996) kỹ thuật nhiệt xem “tối thiểu” làm thay đổi chất lượng thực phẩm so sánh với kỹ thuật nhiệt truyền thống khác  High temperature short time (HTST) vaø Ultra hight temperature (UHT) hai phương pháp sử dụng nhiệt để trùng, tiệt trùng sản phẩm đem lại hiệu cao ức chế, tiêu diệt vi sinh vật enzym mà không làm biến đổi đáng kể giá trò dinh dưỡng cảm quan ban đầu thực phẩm Ứng dụng chủ yếu phương pháp công nghệ sản xuất sữa, sản xuất nước ép  Phương pháp nung điện (electric heating), sử dụng lượng điện từ để làm tăng nhiệt độ thực phẩm, đươcï xem kỹ thuật chế biến tối thiểu (Ohsson, 1994) Có ba vùng tần số sóng điện từ sử dụng công nghiệp thực phẩm là:  Vùng tần số 50-60Hz sử dụng cho nhiệt điện trở (electric resistance heating), thường gọi Ohmic heating Trong phương pháp này, thực phẩm đóng vai trò dây dẫn mặt đất điện cực mang điện, điện thường 220-380V  Vùng tần số cao/radio frequency heating có tần số từ 10-60MHz Thực phẩm đặt điện cực lượng truyền qua thực phẩm  Vùng vi sóng, tần số từ 1-3 GHz Năng lượng truyền qua không khí tới thực phẩm kiểm soát thiết bò điện từ  Các kỹ thuật Ohmic heating, radio frequency, microwave kỹ thuật nhiệt mới, nhiều tiềm năng, áp dụng chủ yếu để trùng, tiệt trùng sản phẩm thực phẩm chế biến tối thiểu với ưu điểm tác động vào thực phẩm, hạn chế tối đa thay đổi cấu trúc, cảm quan, dinh dưỡng sản phẩm so với kỹ thuật nhiệt thông thường khác SV: Võ Thò Thu Hằng - - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung 1.3.2 Kỹ thuật không sử dụng nhiệt (non-thermal technology) chế biến tối thiểu, [6, 7]  Để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng sản phẩm thực phẩm chế biến tối thiểu có giá trò dinh dưỡng, cảm quan cao giống thực phẩm tươi mà kỹ thuật nhiệt khó đem lại, nhà sản xuất không ngừng tìm tòi áp dụng nhiều kỹ thuật bảo quản Những kỹ thuật không sử dụng nhiệt áp dụng phổ biến với hiệu chế biến tối thiểu cao Một vài kỹ thuật không sử dụng nhiệt điển hình như:  Kỹ thuật áp suất cao (High pressure)  Kỹ thuật chiếu xạ (Irradiation)  Kỹ thuật xung điện trường (pulsed electric fields)  Kỹ thuật xung ánh sáng trắng (pulsed white light)  Kỹ thuật siêu âm (ultrasound)  Kỹ thuật đóng gói khí điều chỉnh (MAP) SV: Võ Thò Thu Hằng - - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung Bảng 1.1: Ưu, nhược điểm ứng dụng kỹ thuật chế biến tối thiểu (EarnShaw & Manvell, 1996) [7] Kỹ Ưu điểm Nhược điểm ng thua ät p dụng - Tiêu diệt tế - nh hưởng Thanh suấ bào sinh dưỡng (và tới hoạt tính trùng t cao bào tử nhiệt độ enzyme cao) - - Giữ màu sắc, mùi vò, giá trò Thiết bò đắt tiệt tiền - trùng Thực phẩm sản dinh dưỡng sản cần phải có 40% phẩm phẩm ẩm tự tác nước ép - Không gây độc dụng - Giảm sinh thời gian chế biến - Tác vật vi rau động thực phẩm Giảm sử - hoá chất bảo việc xốt, Giới hạn yêu tẩm, cầu vật liệu salad bao gói dressings Thanh Được nhận đồ ngâm quản - loại nước gián đoạn - dụng Làm quả, hiệu lên phần - chống chấp trùng người thòt tiêu dùng tươi, thủy hải sản tươi Chie - - Giá thành cao áu xuyên sâu tốt - Sự hiểu biết rau xạ thực phẩm - Có khả Thích hợp cho tiệt trùng sản phẩm - Ít tổn thất chất Thích hợp xuất quy Chi SV: Võ Thò Thu Hằng thòt, Thay đổi mùi vò phản ứng mô oxi hoá gia sản cá sản phí quả, phẩm chiếu xạ - lớn - chế người tiêu vò, dùng dinh dưỡng - hạn Chiếu xạ Khó khăn cho việc phát - - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu lượng thấp - Giới thiệu chung sản Thích hợp cho thực phẩm hư hỏng phẩm dạng khô - Được phép sử dụng nhiều quốc Xung gia - Tiêu điệ bào sinh dưỡng hưởng n vi sinh vật enzyme bào trùng trườ ng - Mùi sắc, diệt vò, giá trò tế màu dinh dưỡng bảo vệ - Không ảnh Sử dụng lên tử - thực Khó khăn phẩm việc lựa dạng - Không gây độc chọn vật liệu lỏng - Thời gian xử lý dẫn điện phù nước ép ngắn hợp - trái cây, Chỉ thích hợp soup, sữa với thực phẩm dạng lỏng - Chỉ có hiệu kết hợp với xử lý nhiệt - Hiệu lượng không cao Xung ánh sán g - Giá thành trung bình - Quá trình xử lý Ít thực phẩm Năng lượng cần đơn giản mặt phẩm tiêu thòt, diệt bào tử cá tươi Tác động tới vài vi sinh - Hiệu cao cường độ hiệu ánh sáng cao - Hoạt động p dụng Siê u tới tế bào sinh SV: Võ Thò Thu Hằng tươi, dạng khô - Tác động Không rau vật Thích hợp thực - thiết thấp - mặt thực phẩm thay đổi - Chỉ tác động Thanh bề trùng bề nhanh - - phức tạp cho - - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu âm dưỡng, hoạt tính enzyme, bào tử - thực xuyên sâu phụ phẩm nhiệt độ chế phần chất rắn gia nhiệt biến khí thực trước độ truyền nhiệt cao - Có phẩm - thể cải Có thể gây phá hủy thực thiện cấu trúc phẩm sản phẩm gốc tự - Hoạt động liên tục gián đoạn MAP Khả thuộc vào thành Tốc thời - gian - Giảm Giới thiệu chung - Giảm tốc độ hô hấp rau - Giảm khối tổn lượng kết hợp với kỹ thuật khác kỹ thuật nhiệt - Mỗi sản Bao gói phẩm khác cho tất công thức hỗn hỏi hợp khí khác thực thể tăng thời gian bảo quản lên gấp lần - phải sản Giữ độ tươi cho Có thiết đồi sản phẩm - Cần thất phẩm - - - Yêu cầu vật phẩm liệu bao gói tươi phải có tính rau quả, thấm khí chọn lọc thòt, cá - Giá thành cao Ít không sử dụng hoá chất bảo quản 1.3.3 Kỹ thuật “Hurdle”, [6, 21]  Thuật ngữ kỹ thuật “Hurdle” dùng để việc áp dụng kết hợp nhiều kỹ thuật bảo quản khác để nâng cao tính hiệu chế biến tối thiểu Đây hiểu tương tác phức tạp yếu tố nhiệt độ, hoạt độ nước, pH, áp suất…nhằm tác động hiệu lên vi sinh vật enzym thực phẩm  Sự kết hợp kỹ thuật bảo quản đa dạng nhà sản xuất, nhà khoa học SV: Võ Thò Thu Hằng - - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung không ngừng nghiên cứu thử nghiệm để tối ưu hoá chúng  Người ta kết hợp kỹ thuật xử lý nhẹ thực phẩm nhiệt (mild heat treatment) với kỹ thuật không sử dụng nhiệt chiếu xạ, áp suất cao… Cũng kết hợp xử lý thực phẩm kỹ thuật chiếu xạ hay kỹ thuật áp suất cao với kỹ thuật bao gói thực phẩm khí điều chỉnh (modified atmosphere packaging, MAP) kết hợp kỹ thuật MAP với xử lý nhiệt nhẹ nhàng… để đạt mục đích chế biến tối thiểu  Trong khuôn khổ báo cáo này, em xin trình bày rõ nguyên tắc ứng dụng trình chế biến tối thiểu thực phẩm kỹ thuật bảo quản sau: o Kỹ thuật tiệt trùng UHT, o Kỹ thuật chiếu xạ, o Kỹ thuật áp suất cao o Kỹ thuật bao gói thực phẩm khí điều chỉnh (MAP) 1.4 Sản phẩm thực phẩm chế biến tối thiểu [6] Sản phẩm thực phẩm chế biến tối thiểu (minimally processed foods) hay gọi sản phẩm ăn liền (ready to eat) sản phẩm sử dụng liền (ready to use) Đây sản phẩm tiện lợi cho người sử dụng, giúp người sử dụng tiết kiệm thời gian chuẩn bò quan trọng chất lượng sản phẩm cao, an toàn cho người sử dụng Có thể phân loại thực phẩm chế biến tối thiểu thành loại là: Loại 1: Những sản phẩm xử lý nhẹ nhàng kỹ thuật mới, tác động tới chất lượng ban đầu thực phẩm kỹ thuật lạnh đông, kỹ thuật trùng HTST, kỹ thuật tiệt trùng UHT, kỹ thuật áp suất cao, kỹ thuật chiếu xạ, kỹ thuật MAP xử lý phương pháp hoá học xử lý acid, nước muối hay sử dụng chất bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên SV: Võ Thò Thu Hằng - - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung Loại 2: Những sản phẩm không qua xử lý kỹ thuật nhiệt hay không sử dụng nhiệt Rau fresh-cut sản phẩm điển hình thuộc loại sản phẩm chế biến tối thiểu Rau sau cắt, gọt tiến hành rửa dung dòch vệ sinh nước Clorine sau đem bao gói sử dụng khí điều chỉnh bảo quản lạnh Một số sản phẩm thực phẩm chế biến tối thiểu 1.4.1 Sản phẩm thòt, cá chế biến tối thiểu  Để sản xuất sản phẩm thòt, cá chế biến tối thiểu, nhà sản xuất thường sử dụng kỹ thuật áp suất cao, kỹ thuật bảo quản lạnh đông kết hợp kỹ thuật với hay với kỹ thuật MAP  Thuộc nhóm sản phẩm này, ta kể vài loại :  Các loại thòt tươi thòt heo, thòt bò, thòt gà… xử lý áp suất cao, đóng gói khí điều chỉnh bảo quản lạnh  Các loại thuỷ hải sản lạnh đông tôm, cua, mực, cá…đóng gói khí bảo quản lạnh đông SV: Võ Thò Thu Hằng - - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung Hình 1.1: Thòt chế biến tối thiểu Hình 1.2: Thuỷ sản chế biến tối thiểu 1.4.2 Sản phẩm sữa chế biến tối thiểu: [1, 10] Thuộc nhóm gồm có sản phẩm sữa trùng sữa tiệt trùng Đặc điểm sữa trùng: Là sản phẩm chế biến từ sữa tươi với quy trình sản xuất đơn giản Sản phẩm đựng hộp giấy, chai thủy tinh chai nhựa kín bảo quản nhiệt độ 57oC Trong điều kiện không mở bao bì, sữa trùng bảo quản thời gian tối đa từ 8-10 ngày Đối với sản phẩm sữa trùng, người ta sử dụng chế độ trùng nhiệt độ cao, thời gian ngắn (high temperature short time HTST) Quá trình trùng thực 72-75 oC, 15-20giây SV: Võ Thò Thu Hằng - 10 - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung Với chế độ trùng trên, biến đổi diễn trình không đáng kể Kết sữa trùng giữ màu sắc, hương vò, giá trò dinh dưỡng sữa tươi sau vắt Đặc điểm sữa tiệt trùng: Quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng tương tự quy trình sản xuất sữa trùng Điểm khác biệt quan trọng sản phẩm sữa tiệt trùng phải qua xử lý nhiệt độ cao (trên 100 oC), nhờ mà toàn hệ enzym vi sinh vật sữa bò vô hoạt Sữa tiệt trùng bảo quản nhiệt độ phòng, thời gian bảo quản kéo dài từ tháng tới tháng Hiện nay, để hạn chế biến đổi gây trình tiệt trùng sữa, người ta áp dụng chế độ tiệt trùng UHT (ultra high temperature) với nhiệt độ tiệt trùng là135-140 oC , thời gian vài giây Do sản phẩm sữa tiệt trùng UHT giữ tính chất sữa tươi đồng thời có độ an toàn vi sinh tăng cao, thời gian bảo quản kéo dài Hình 1.3: Sữa chế biến tối thiểu 1.4.3 Sản phẩm chế biến tối thiểu từ rau 1.4.3.1 Các sản phẩm rau ngâm tẩm Sản phẩm rau ngâm tẩm khác với sản phẩm rau muối chua không diễn lên men lactic sản phẩm Do vậy, tính chất ban đầu rau tươi gần giữ nguyên Các tác nhân sử dụng để ngâm tẩm rau là: giấm, nước muối loãng Chúng có tác dụng ức chế hoạt động vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm tạo môi trường bảo quản có pH thấp (ngâm giấm) không thích hợp cho vi sinh vật phát triển tạo môi trường có áp suất thẩm thấu cao (ngâm nước muối SV: Võ Thò Thu Hằng - 11 - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung loãng) làm co nguyên sinh chất tế bào vi sinh vật Do vậy, sản phẩm rau ngâm tẩm thường có thời gian bảo quản dài rau tươi Hình 1.4: Dưa chuột, ớt ngâm dấm Hình 1.5: Dưa chuột bao tử ngâm dấm Hình 1.6: Củ kiệu, ngó sen ngâm dấm Hình 1.7: Nấm mỡ ngâm nước muối SV: Võ Thò Thu Hằng - 12 - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung Hình 1.8: Ngô bao tử ngâm nước muối SV: Võ Thò Thu Hằng - 13 - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung 1.4.3.2 Sản phẩm nước ép, puree rau tươi Rau tươi sau xử lý loại bỏ phần không ăn đem ép lấy dòch đem chà lấy puree Dòch sau ép puree đem xử lý tiếp tục lọc trong, trùng, đồng hoá, sử dụng kỹ thuật áp suất cao để xử lý bổ sung thêm chất bảo quản có nguồn gốc tự nhiên Dòch puree sau xử lý đem đóng gói bảo quản lạnh Sản phẩm nước ép hay puree rau tươi có giá trò dinh dưỡng, giá trò cảm quan cao, bổ dưỡng an toàn người sử dụng Hình 1.9: Nước ép kiwi Hình 1.10: Nước ép xoài Hình 1.11: Puree xoài 1.4.3.3 Rau fresh-cut, [8, 9] USDA (U.S Deparment of Agriculture) vaø USFDA (U.S Food & Drug Adminitration) đònh nghóa sản phẩm rau fresh-cut sản phẩm làm từ rau tươi cắt, rửa, bao gói bảo quản lạnh Sản phẩm giữ trạng thái tươi, ăn liền chế biến liền vàø không qua trình lạnh đông, trình xử lý nhiệt không sử dụng hoá chất độc hại Theo Hội liên hiệp quốc tế sản phẩm fresh-cut (The international fresh-cut produce association) đònh nghóa sản phẩm rau fresh cut sản phẩm làm từ rau tươi đem cắt, gọt bỏ phần không ăn được, đem rửa cắt thành miếng nhỏ sử dụng 100% đóng gói loại bao bì điều kiện đặc biệt đóng gói khí điều chỉnh (MAP Sản phẩm phải có giá trò dinh dưỡng cao, giữ trạng thái tươi tiện lợi cho người sử dụng SV: Võ Thò Thu Hằng - 14 - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung Loại sản phẩm chiếm thò phần ngày tăng có ưu điểm sau: - Sản phẩm giữ nguyên hương vò cấu trúc tươi - Giá trò dinh dưỡng cao - Thuận tiện cho việc sử dụng dạng ăn liền (ready to eat) dễ dàng phân phối vận chuyển - Đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng, mua với lượng nhỏ, gọn nhẹ Các sản phẩm rau chế biến tối thiểu tiêu thụ mạnh Mỹ, châu Âu mở rộng sang Châu Á Những sản phẩm như: cà chua baby, khoai tây, nấm, cải, ớt chuông, hành, dưa đỏ, thơm fresh-cut… ngày đa dạng phổ biến thò trường Những sản phẩm cung cấp cho siêu thò, nhà hàng, canteen trường học, bếp ăn công nghiệp, gia đình… Các sản phẩm rau fresh-cut, không sử dụng kỹ thuật tiêu diệt vi sinh vật enzyme nên vấn đề đặt phải lựa chọn nguồn nguyên liệu tươi có chất lượng cao để sản phẩm tạo an toàn người sử dụng Vì thế, cần phải có kế hoạch đầu tư từ đầu điều kiện trồng trọt, canh tác điều kiện đất đai, phân bón, kiểm soát việc sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc kích thích sinh trưởng… Nên áp dụng tiêu chuẩn GAP (good manufacturing practice) HACCP (Hazard analysis critical control point) vào trồng trọt để tạo nguồn nguyên liệu rau tươi đảm bảo an toàn, chất lượng cao Hình 1.12: Thơm fresh-cut SV: Võ Thò Thu Hằng - 15 - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Chương trình chế biến tối thiểu Giới thiệu chung Hình 1.13: Hành fresh-cut SV: Võ Thò Thu Hằng - 16 - GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt