Tổng quan về hệ vi sinh vật thịt và những biến đổi chúng gây ra

MỤC LỤC

Các yếu tố vật lý

Các yếu tố vật lý như: chiếu xạ, áp lực cao…ức chế tiêu diệt vi khuẩn nhưng trong một số trường hợp lại thúc đẩy sự phát triển của nấm men, nấm mốc.  Nguyên nhân: trong thịt xúc xích khi những nấm men này được chiếu xạ ở liều lượng cao (> 2kgy), một tác động bảo vệ sẽ được hình thành, có thể là do hàm lượng protein thịt và polysaccharide cạnh tranh với nhau để tương tác với các phẩm của nước do quá trình chiếu xạ gây ra (Mc Carthy và Damoglou, 1996).

CÁC BIẾN ĐỔI DO HỆ VI SINH VẬT THỊT GÂY RA

Biến đổi có hại

Ví dụ như nấm men có thể làm giảm tác dụng kháng khuẩn của sulfic bằng cách tạo ra acetaldehyt liên kết với sulfic, làm lượng chất bảo quản cũng giảm xuống và đồng thời nấm men cũng tận dụng các acid hữu cơ làm pH tăng lên, vì vậy cho phép vi khuẩn có thể phát triển trở lại. Sự hư hỏng của thịt bảo quản hiếu khí, cũng như các loại thực phẩm có protein khác, xảy ra sau khi vi sinh vật sử dụng cacbohydrate, chủ yếu là glucose và glucose-6-P để làm nguồn cung cấp cacbon và năng lượng. Trong giai đọan tiếp theo khi glucose đã bị phân hủy, Pseudomonas spp và Enterobacteriaceae phân giải amino acid như cystein, cystine, methionine tạo ra những hợp chất dễ bay hơi gây ra mùi thối (McMeekin, 1982).

Đối với thịt loại này, các vi sinh vật chiếm ưu thế là Br.thermosphacta, vi khuẩn lactic, Pseudomonas spp… Sự xuất hiện của oxy được cho là sẽ làm tăng khả năng gây hư hỏng của cả Br.thermosphacta và vi khuẩn lactic do sự tạo thành acetoin và acid acetic. Vì thịt lạnh đông và các sản phẩm thịt dạng này (< -12oC) không cho vi sinh vật phát triển, vi khuẩn gây hư hỏng chủ yếu là do số lượng vi sinh vật nhiễm trước khi lạnh đông, loại vi sinh vật nhiễm, và điều kiện rã đông. Các vi sinh vật khác không sử dụng được các hợp chất này, trong khi các loài Pseudomonas có thể thổng hợp chúng thành năng lượng dự trữ ngoại bào để sử dụng khi glucose cạn kiệt, 2-oxo-gluconate hoặc gluconate đã được là chất chỉ thị sự hư hỏng thịt (Dainty, 1996).

Các sản phẩm thịt đóng gói chân không trong những bao bì có tính thấm oxy cao dễ sinh ra mùi hơi ngọt khó chịu của phomai do sự tổng hợp acetoin bởi Br.thermosphacta, Lactobacillus spp và Carnobacterium spp.

Biến đổi có lợi

Trong các sản phẩm này, hai quá trình lên men lactic và quá trình thủy phân protein xảy ra đồng thời nhưng quá trình lên men lactic là chính và được tiến hành trong điều kiện yếm khí với sự tham gia của các vi khuẩn thuộc họ Lactobacteriaceae, Streptococcus lactic…. Mục tiêu của quá trình bảo quản sinh học là nhằm kéo dài thời gian bảo quản và tăng cường độ an toàn của thực phẩm bằng cách sử dụng những vi sinh vật có mặt tự nhiên trong thực phẩm hay các sản phẩm trao đổi chất có hoạt tính chống vi sinh vật để tiêu diệt hoặc ức chế chúng. Hiểu biết ngày càng tăng về sự tương tác của vi khuẩn lactic trong các hệ thực phẩm khác nhau, về các sản phẩm trao đổi chất của vi khuẩn lactic cho phép các nhà công nghệ, ứng dụng các phương pháp bảo quản sinh học một cách nhẹ nhàng và dễ được chấp nhận hơn.

Ngoài ra, người ta cũng đang quan tâm đặc biệt đến những polypeptide chống vi sinh vật, gọi là các bacteriocin, do một số loài vi khuẩn lactic tổng hợp nên. Khó khăn chủ yếu đối với các nhà khoa học hiện nay là làm thế nào để có thể phát triển các phương pháp mới nhằm tăng cường hoạt tính của các bacteriocin và khắc phục cơ chế miễn dịch của các vi khuẩn gây hư hỏng và gây độc tố đối với các bacteriocin này.

CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN

Các phương pháp bảo quản
Một số nghiên cứu 1 Đối với thịt heo tươi

Khi quá trình bảo quản thịt thất bại, những biến đổi nguy hiểm và trầm trọng nhất là những biến đổi về mặt vi sinh, trong đó liên quan đến sự sống sót hay phát triển của những vi sinh vật gây bệnh ( như các chủng Samonella, Campyobacter jejuni và coli), những vi sinh vật gây độc tế bào ( như các loài Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Vibrio parahaemolyticus, Aeromonas hydrophila, Plesiomonas shigelloides) và những loài sinh các chất độc đường ruột như các loài Bacillus cereus, Clostridium perfringens. Hiện nay yêu cầu người tiêu dùng ở các nước phát triển là phải có những sản phẩm vừa tiện lợi hơn ( dễ dàng bảo quản và chế biến); tươi hơn, tự nhiên hơn, nhưng bao bì không chế biến quá nhiều (như chế biến nhiệt) và không phụ thuộc nhiều vào chất bảo quản (như các chất sulfic, nitrit, sorbate…). Bảo quản lạnh Hạ nhiệt độ đến 0C hay -1 C, lúc đó nước trong mô cơ chưa đóng băng, vì vậy chỉ hạn chế được các quá trình sinh hoá xảy ra trong mô cơ, giữ được sự tươi ngon của nguyên liệu trong thời gian ngắn Bảo quản bằng nhiệt độ cao.

Như vậy có thể chia các kỹ thuật bảo quản ra thành các nhóm: nhóm ngăn ngừa hay làm chậm sự phát triển của vi sinh vật, nhóm tiêu diệt các vi sinh vật và nhóm gồm các phương pháp dựa trên khái niệm rào cản – cho rằng có thể hoặc ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật tùy theo các rào cản mà ta sử dụng. Vì thế, hiện nay các kỹ thuật mới có khả năng tiêu diệt vi sinh vật đang rất được quna tâm, khuyến khích ( như kỹ thuật áp lực cao, laser, xung từ trường mạnh, bổ sung các enzyme phân giải vi khuẩn, các thuốc kháng sinh từ vi khuẩn. Kiểm soát chất lượng bao gồm thành phần cấu tạo của sản phẩm, đặc điểm kỹ thuật, chế biến, đóng gói, bảo quản và phân phối, cũng như đảm bảo an toàn vệ sinh cho các thiết bị của nhà máy, hệ thống vệ sinh, và kiểm soát các loài gây hại, loài gặm nhắm.

Những qui định cộng đồng đã giới hạn sử dụng muối này với lượng không gây độc cho sức khỏe con người.Tuy nhiên, các nhà thẩm quyền quản lý về chất lượng thực phẩm vẫn mong muốn thay thế việc sử dụng chúng bằng những chất phụ gia có thể.

Bảng 4.2: Các kỹ thuật bảo quản chủ yếu hiện nay

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ÁP SUẤT CAO TRONG BẢO QUẢN THỊT CÁ

Ảnh hưởng của áp suất cao lên các đặc tính của thực phẩm 1 Tác động của áp suất cao lên tế bào sinh dưỡng của vi sinh vật

Kỹ thuật áp suất cao (High Pressure Processing – HPP) là một phương pháp chế biến thực phẩm, trong đó thực phẩm được đặt dưới áp suất cao dần (lên đến khoảng 6000 at), có thể có kết hợp với nhiệt độ hoặc không, nhằm tiêu diệt vi sinh vật hoặc nhằm thay đổi các đặc tính của thực phẩm để đạt được chất lượng người tiêu dùng mong muốn. Các nghiên cứu vẫn đang được thực hiện nhằm hiểu rừ những yếu tố phức tạp gõy nờn những tỏc động này, nhưng người ta đã biết rằng áp suất cao sẽ gây phá vỡ các không bào bên trong tế bào, làm hư hỏng thành tế bào và màng nguyên sinh chất. Do quá trình chế biến được thực hiện ở nhiệt độ thường hoặc có kết hợp với nhiệt độ thì cũng không cao nên các chất dinh dưỡng hay những chất tạo mùi vị và màu sắc tự nhiên không bị ảnh hưởng, dẫn đến sản phẩm có chất lượng cao hơn.

Đối với các hệ sinh học, các phản ứng dẫn đến sự giảm thể tích quan trọng nhất bao gồm sự biến tính protein, sự gel hoá, sự hình thành các liên kết kị nước, sự thay đổi trạng thái pha của lipid, và sự gia tăng mức đọ ion hóa của những phân tử có khả năng phân ly. Vỡ vậy, rừ ràng cấu trỳc phức tạp như tế bào vi sinh vật sẽ cú chứa rất nhiều thành phần nhạy cảm với áp suất và cũng là mục tiêu của quá trình cử lý áp suất cao, như các enzyme quan trọng, vật chất di truyền, những tổ hợp phân tử như riboxome và màng tế bào. Ngoài ra, việc kết hợp áp suất cao với những phương pháp vật lý khác như chiếu xạ, siêu âm hay những hoá chất bảo quản như bacteriocin, chitosan hay những chất chống oxy hoá cũng được đề xuất nhằm làm tăng hiệu quả của quá trình, giảm mức độ xử lý.

Kỹ thuật áp suất cao là một một kỹ thuật bảo quản có tác động rất ít đến giá trị dinh dưỡng và các tính chất cảm quan của thực phẩm trong khi vẫn cho phép vô hoạt các vi sinh vật gây hư hỏng, gây độc cũng như các enzyme gây giảm chất lượng thực phẩm.