QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1.3.4 Các phương pháp bao gó
Hai phương pháp có khả năng bảo quản chất lượng thịt tốt là: - Bao gói chân không
- Bao gói có khí quyển điều chỉnh (MAP)
3.1.3.4.1 Bảo quản lạnh kết hợp với bao gói chân không
3.1.3.4.1.1 Nguyên tắc
- Bảo quản thịt trong môi trường không có oxi.
- Ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc, nấm men và hầu hết các vi sinh vật hiếu khí dưới nhiệt độ lạnh.
- Chống lại quá trình oxi hóa và quá trình mất ẩm
Tuy nhiên, các vi sinh vật kỵ khí không bắt buộc sẽ phát triển tự do trong điều kiện oxy vừa đủ để có thể ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm. Do đó, cần cố gắng giảm đến mức tối thiểu lượng vi sinh vật nhiễm vào trong quá trình xử lý, cắt và bao gói, nghĩa là bao gói chân không phải được thực hiện dưới điều kiện vệ sinh và kiểm soát nghiêm ngặt.
Khi rút chân không, bao bì dẻo ép sát vào sản phẩm, ép hầu hết khí ra khỏi bao bì. Lượng khí còn lại được bẫy trong lớp film để hạn chế sự tiếp xúc với thịt. Chân không tạo được bởi vì áp suất không khí áp sát thành lớp film trên bề mặt thịt. Ứng dụng chân không từ 0,8 đến 0,9 không khí thì phù hợp để sản xuất bao bì chân không. Sau khi rút chân không thì hàn nhiệt để bao bì kín lại bằng cách cho thịt chạy
qua 1 tunnel có nhiệt độ 90oC trong 2-3s. Tuy nhiên, nếu bao bì không ép sát vào sản
phẩm, hoặc nếu sản phẩm còn những khoảng trống như là những chỗ hốc của thịt, khí còn lại được giữ trong bao bì, dẫn đến hình thành bao gói không rút hết chân không. Bao gói không rút hết chân không thì kém hiệu quả hơn bao gói chân không trong việc kéo dài thời gian bảo quản thịt.
Tuy nhiên, trong thực tế khó có thể loại hoàn toàn khí Oxi ra khỏi bao bì. Do đó, trong bao gói chân không lúc nào cũng còn một lượng Oxi nhất định, thường nhỏ hơn 1% (nếu lớn hơn sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí phát triển ảnh hưởng đến chất lượng thịt). Lượng oxi còn lại trong bao gói chân không sau khi bịt kín sẽ
biến đổi thành CO2 bởi sự hô hấp của thịt tươi. Trong 1 hoặc 2 ngày trong bao bì, một
lượng nhỏ khí còn lại trong bao bì là N2 nhưng CO2 tăng lên đến 20%. Lượng CO2 tích tụ bên trong bao bì là kết quả của sự hô hấp của sản phẩm.
Tốc độ phát triển của vi sinh vật phụ thuộc vào vật liệu bao bì. PVDC chống thấm khí kém hơn foil laminate (màng mỏng) vì nó cho O2 vào và CO2 ra. Màng plastic cho thấm CO2 gấp 4 lần O2.
Bảng 3.1:So sánh ảnh hưởng của film bao gói, pH thịt, và CO2 tích tụ đến sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh của bao gói chân không thịt trong suốt thời gian
bảo quản ở 0oC [8]
Vi sinh vật gây bệnh (log10/cm2) Thời gian bảo
quản( tuần) PVDC Màng mỏng Màng mỏng có hấp thụ CO2 pH bình thường ( 5,5 – 5,7) 7 10 12 6,59 7,46 7,36S 6,32 6,53 6,96 6,45 6,66 7,38 pH cao > 6 7 10 7,3 P N.D 7,11 P 8,3P 6,74P 8,43P
N.D: không xác định, S: mùi chua, P: mùi thối Nguồn: Gill và Penney, 1998
Nhận xét:
- Khi bảo quản ở pH bình thường( 5,5-5,7) thì số lượng vi sinh vật gây bệnh thấp hơn khi bảo quản ở pH cao > 6. Bởi vi sinh vật thích hợp phát triển ở môi trường pH trung tính.
- Trong 3 loại bao bì thì:
PVDC: số lượng vi sinh vật nhiều nhất là do PVDC cho O2 vào và CO2
ra dễ dàng hơn.
Màng mỏng (Foil laminated): loại bao bì này chống thấm CO2 và O2 rất
tốt, lượng CO2 tích tụ không bị mất đi nên khả năng chống vi sinh vật cao hơn.
Màng mỏng có hấp thụ CO2 (Foil laminated + CO2 absorber): loại bao
bì này có khả năng hấp thụ CO2 nên khả năng chống vi sinh vật kém hơn Foil laminated nhưng cao hơn PVDC.
3.1.3.4.1.2 Ưu điểm của phương pháp
- Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí gây hại.
- Ngăn cản hoặc làm chậm các phản ứng oxy hóa có hại cho thực phẩm trong suốt quá trình tồn trữ nhờ vào khả năng ngăn cản oxy của bao bì.
3.1.3.4.1.3 Nhược điểm của phương pháp
- Làm giảm sự cạnh tranh của vi sinh vật, có thể dẫn đến sự phát triển của những vi sinh vật gây bệnh không mong muốn.
- Không nhận biết, kiểm tra được sự hư hỏng hoặc những thay đổi không mong muốn nếu không mở bao bì.
- Tăng thêm chi phí cho thiết bị bao gói.
- Khó đó nhiệt độ của thực phẩm bao gói chân không.
3.1.3.4.1.4 Yêu cầu của những màng được sử dụng để bao gói chân không:
- Chống lại sự xuyên thấu của các yếu tố vật lý. - Mềm dẻo.
- Kín hơi.
- Không thấm chất lỏng. - Ít thấm khí, đặc biệt là oxy.
- Được sản xuất từ những vật liệu không độc, không mùi. - Phải tạo được mối ghép bền nhiệt, kín, không thấm khí
3.1.3.4.2 Bảo quản lạnh kết hợp với bao gói có khí quyển điều chỉnh (MAP)
3.1.3.4.2.1 Nguyên tắc
Đây là phương pháp mà thành phần của hỗn hợp khí được điều chỉnh trước khi thêm vào trong bao bì. Thành phần của hỗn hợp khí phải được điều chỉnh sao cho phù hợp với thịt. Sau khi bao gói xong đem bảo quản lạnh ở nhiệt độ < 2oC.
Những loại khí thường được sử dụng trong phương pháp MAP là nitơ, oxy và khí cacbonic. Trong đó:
Nitơ là loại khí không có tác dụng kháng vi sinh vật, dùng để thay thí không khí bên trong bao bì, đuổi oxy và là khí làm đầy.
Khí oxy được sử dụng để ngăn cản sự mất màu của cơ thịt.
Khí cacbonic dùng để ức chế sự phát triển của vi sinh vật, sự ức chế
này phụ thuộc vào loại vi sinh vật, hàm lượng CO2, nhiệt độ tồn trữ, độ
hoạt động của nước trong thực phẩm, giai đoạn phát triển của vi sinh vật ở ngay thời điểm bao gói.
Ngoài ra, người ta có thể thêm CO vào trong bao gói MAP. Màu của thịt được giữ bằng cách sử dụng CO. CO kết hợp mạnh với myoglobin tạo thành cacboxymyoglobin, tạo ra màu đỏ sáng cho mô cơ và thỏa mãn nhu cầu người tiêu dùng. MAP sử dụng nồng độ CO thấp và CO2 cao giữ được màu của thịt và chất lượng thịt.
Thịt heo bảo quản ở 4oC trong 21 ngày với điều kiện bao gói: 0,4% CO+ 60%
Bao gói chân không: 99% CO2 +1%CO: làm nổi rõ màu sắc của thịt do CO kết hợp làm giảm lượng MetMb.
⇒ Phối hợp sử dụng môi trường khí cacbonic và lạnh có thể ức chế hoặc đình
chỉ hoạt động sống của nhiều loại vi sinh vật. Khí CO2 không những ức chế mạnh sự
phát triển của nấm mốc, các loại vi sinh vật gây thối rữa mà còn có tác dụng kìm hãm các quá trình oxy hóa và thủy phân chất béo. Hiệu quả tác dụng của khí CO2 phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như nồng độ CO2, nhiệt độ, môi trường và chủng loại vi sinh
vật. Nhiệt độ hạ thấp, tác dụng của CO2 đối với vi sinh vật càng rõ. Nồng độ CO2
càng cao thì hiệu lực bảo quản thịt càng tốt. Nhưng không cho phép dùng nồng độ
CO2 quá 20 – 22% để tránh thịt bị xẫm màu và giảm chất lượng thịt.
Đồ thị 3.1:Ảnh hưởng của thể tích CO2 trong thịt, pH thịt, thời gian bảo quản đến sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh trong thời gian bảo quản thịt ở 1oC trong
màng mỏng [8]
Nhận xét:
Bảo quản ở pH bình thường thì số lượng vi sinh vật ít hơn khi bảo quản ở pH cao.
3.1.3.4.2.2 Ưu điểm của phương pháp - Kéo dài thời gian bảo quản.
- Cung cấp sản phẩm có chất lượng tốt.
3.1.3.4.2.3 Nhược điểm của phương pháp
- Mỗi loại sản phẩm đòi hỏi một công thức khí, thành phần khí bên trong có thể bị thay đổi theo thời gian. Khi đó hiệu quả bảo quản sẽ giảm. Để khắc phục điều này 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 sẽ kéo dài thời gian sử dụng, nhưng cao quá có thể là
nguyên nhân gây ra tổn thương cấu trúc của mô cơ.
- Thịt phải có chất lượng cao thì dùng phương pháp này mới hiệu quả. - Giá thành tăng rõ rệt.
3.1.4. Bảo quản lạnh thịt kết hợp với tia bức xạ : [2], [11], [15]
Bao bì Nửa thân thịt Cắt miếng Đóng gói Sản phẩm thịt lạnh Chiếu xạ Bảo quản lạnh Làm lạnh Tia bức xạ
3.1.4.1 Nguyên tắc :
Phương pháp lạnh kết hợp hợp với tia bức xạ dựa trên nguyên tắc :
- Tiêu diệt vi khuẩn vi khuẩn gây hư hỏng, động vật ký sinh và vi khuẩn gây bệnh.
- Staphylococus spp bị loại hoàn toàn bởi tia bức xạ với liều 2 kGy.
- Cải thiện chất lượng vi sinh của sản phẩm bằng cách giảm thiểu tổng lượng vi khuẩn (TBC).
Liều dùng và thời hạn sử dụng :
- Tia bức xạ ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng và tính an toàn của thịt. 3 kGy là tối ưu để kéo dài thời hạn sử dụng. 1 liều 3kGy trên sản phẩm thịt thì thời hạn sử dụng kéo dài hơn 2 tuần so với những mẫu không có tia bức xạ tương ứng.
- Chiếu xạ cho những sản phẩm đã đóng gói trước khi được bảo quản lạnh ở
nhiệt độ (0-3oC) trong Food Package Irradiator (Nordion Intl. Inc, Canada) với nguồn
60Co ở tốc độ chiếu 3kGy/h.
- Tia bức xạ cải thiện chất lượng vi sinh của sản phẩm bằng cách giảm thiểu tổng lượng vi khuẩn (TBC). Liều dùng tia bức xạ khác nhau thì hiệu quả làm giảm tổng lượng vi khuẩn sẽ khác nhau. Tùy theo liều dùng mà thời gian bảo quản được kéo dài khác nhau. Thịt heo không chiếu xạ thì thời gian bảo quản ít hơn 7 ngày trong khi những sản phẩm có chiếu xạ (3kGy) thì khoảng 18 ngày.
- Hiệu quả của tia bức xạ lên tế bào vi sinh vật phụ thuộc vào :
+ Loại tia: người ta nhận thấy tia γ có sức xuyên phá mạnh nhưng tác dụng
diệt khuẩn kém hơn tia X, tia β cósức xuyên phá yếu nhất.
+ Loại vi sinh vật: độ nhạy cảm của vi sinh vật đối với tia bức xạ phụ thuộc vào chủng loại và trạng thái sinh lý của vi sinh vật. Vi khuẩn gram âm nhạy cảm hơn vi khuẩn gram dương.
+ Các yếu tố khác: ngoài ra các chất đạm, đường có tác dụng bảo vệ tế bào vi sinh vật. Trái lại, oxy, cacbonic, nhiệt độ cao, độ ẩm cao hỗ trợ tác dụng của tia trong việc diệt khuẩn, pH không liên quan đến liều chiếu xạ.
Hình 3.1 : Hình nguyên lý phát xạ tia ββββ
Đồ thị 3.2 :Aûnh hưởng của tia bức xạ (khoảng 3kGy) lên tổng lượng vi sinh vật trong thịt heo ở nhiệt độ bảo quản 0 - 3oC [15]
Nhận xét : Trong khoảng 7 ngày, ở những mẫu được chiếu xạ 3kGy không xuất hiện vi sinh vật.
Đồ thị 3.3 :Đánh giá cảm quan của thịt khi được chiếu xạ kết hợp với lạnh (chưa trải qua giai đoạn bảo quản) [15]
Đồ thị 3.3 : Đánh giá cảm quan của thịt khi được chiếu xạ kết hợp với lạnh (bảo quản được 1 tuần) [15]
Đánh giá cảm quan, mùi vị, trạng thái và những phần có thể chấp nhận được của sản phẩm :
- 10 điểm, 10 tương ứng là “thành phần đặc trưng của thịt ngon nhất
- 9 là giảm 1 phần thành phần thịt tươi nhưng không biểu lộ những tính chất mới.
- 7-8 là những thay đổi quan trọng đầu tiên, mức độ thay đổi nhẹ nhưng bên ngoài phù hợp,
- 5-6 là mức độ thay đổi vừa phải, giảm mạnh hoặc xuất hiện những thành phần thêm vào, nhưng tính chất bình thường vẫn chiếm ưu thế,
- 3-4 là mức độ giảm mạnh, thành phần không bình thường chiếm ưu thế hơn, - 0 là rất tồi.
Từ 9-6 có thể chấp nhận được
⇒ Khi chiếu xạ kết hợp với lạnh thì liều dùng 3kGy sẽ kéo dài thời gian bảo
quản sản phẩm hơn 2 tuần so với những sản phẩm không chiếu xạ.
3.1.4.2 Tác dụng của tia bức xạ :
- Dưới tác dụng của tia bức xạ, màu sắc, mùi vị và độ chắc của thịt có những biến đổi đáng kể. Biến đổi mùi rõ rệt ở liều 0,5 triệu rad, rất rõ rệt ở 1 -2 rad.
- Chất béo rất nhạy cảm với tia bức xạ. - Vitamin bị phá hủy.
- Gây biến tính protein.
3.1.5. Bảo quản lạnh thịt kết hợp với khí ozon :[2],[10] 3.1.5.1 Nguyên tắc :
- Bảo quản thịt phối hợp dùng lạnh và khí ozon có tác dụng kiềm hãm đình chỉ
sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc và bào tử trên bề mặt thịt như : Pseudomonads,
- Không khí chứa ozon kìm hãm vi sinh vật phát triển nhưng nếu ngừng cung cấp ozon thì vi sinh vật lại phát triển bình thường
- Mức độ kiềm hãm vi sinh vật phụ thuộc vào pH, nhiệt độ và hàm lượng chất hữu cơ trong thịt.
Hoạt tính của ozon rất cao, nhưng khó dự đoán được khi có mặt của các chất hữu cơ. Ozon sẽ bị ion hóa hoặc ozon hóa trên 1 chất nền hoặc tự phân ly thành oxi và gốc tự do. Ozon có thể thúc đẩy sự hư hỏng thịt, oxi hóa bề mặt thịt, mất màu và tạo ra những mùi không mong muốn nếu sử dụng quá mức ozon.
3.1.5.2Phương pháp bảo quản lạnh kết hợp với ozon:
Có 2 cách để thực hiện phương pháp này: - Bảo quản lạnh kết hợp với ozon trong phòng.
- Bảo quản lạnh kết hợp với ozon khi thịt đã được bao gói. 3.1.5.2.1 Bảo quản lạnh kết hợp với ozon trong phòng
Theo nguyên tắc, người ta điều chỉnh lượng khí ozon trong bảo quản ngày đầu tiên cao hơn và lâu hơn những ngày về sau. Trong 3 - 4 ngày đầu, mỗi ngày cần cung
cấp liên tục 3 giờ khí ozon với lượng 10mg/m3 không khí. Những ngày tiếp theo cung
cấp lượng ozon 3 mg/ m3 trong 3 giờ. Phun ozon
Nửa thân thịt Làm mát Đưa vào kho lạnh
Sản phẩm thịt lạnh Bảo quản lạnh
Với nồng độ thích hợp (khoảng 10 mg/ m3) ozon còn có tác dụng khử mùi ôi của thịt, làm tăng chất lượng sản phẩm. Nếu thịt nhiều mỡ thì chỉ nên bảo quản với nồng độ ozon 2 mg/ m3.
3.1.5.2.2 Bảo quản lạnh kết hợp với ozon khi thịt đã được bao gói
Với qui trình như trên, ta cần nhớ những thông số sau: Nồng độ ozon sử dụng là: 1mg/l
Thời gian ozon hóa: 60 hoặc 90 phút. Bao bì Nửa thân thịt Cắt miếng Đóng gói Sản phẩm thịt lạnh Phun ozon Bảo quản lạnh Làm lạnh Ozon
Đồ thị 3.4:Sự thay đổi mùi, vị, trạng thái của thịt khi được ozon hóa [10]
Nhận xét:
- Chất lượng thịt khi được ozon hóa hoặc không ozon hóa thì mức độ giảm như nhau.
- Màu và vị của thịt đựơc ozon hóa với thời gian 90 phút thì tốt hơn khi thịt không được ozon hóa hoặc ozon hóa với thời gian 60 phút.
⇒ Do đó, ta phải chọn điều kiện ozon hóa thích hợp, tức là ta phải chọn nồng độ và
thời gian ozon hóa thích hợp.
* Thời hạn bảo quản thịt phối hợp dùng lạnh và khí ozon đã tăng lên gấp rưỡi so với chỉ dùng bảo quản lạnh.