L ỜI CẢM ƠN
1.1.5.Các nguyên tắc bảo quản thực phẩm
1.1.5. Các nguyên tắc bảo quản thực phẩm
Trong suốt chiều dài lịch sử, con người đã thích ăn thực phẩm còn tươi hơn là các dạng thực phẩm khác như bị ươn, thực phẩm dạng sấy khô…. Tuy nhiên, do thực phẩm hư hỏng rất nhanh nên từ lâu loài người đã phải phát triển những phương pháp để bảo quản nguyên liệu thực phẩm.
Có rất nhiều phương pháp bảo quản thực phẩm trên thế giới, song nhìn chung các phương pháp đều tuân thủ theo ba nguyên tắc Bioza, Abioza và Anabioza. Thực chất các nguyên tắc này như sau:
Theo nguyên tắc Bioza (Bios = sự sống) thì thực phẩm được cất giữ ở điều kiện vệ sinh tốt, với môi trường vô trùng tuyệt đối để luôn luôn giữ nguyên trạng thái tươi sống ban đầu của nguyên liệu. Ví dụ, thịt lợn, thịt bò tươi trong phòng mát, vô trùng luôn được giữ ở nhiệt độ 00C – 100C. Tuy nhiên, các phương pháp này không thích hợp ở điều kiện nhiệt đới, lại đòi hỏi thiết bị đắt tiền, do vậy ở Việt Nam rất ít ứng dụng.
Còn theo nguyên tắc Abioza (Abiosis = không sống), người ta dùng những biện pháp đình chỉ hoàn toàn sự sống của vi sinh vật gây nhiễm. Dưới tác dụng của các yếu tố diệt khuẩn như vậy thì bản thân khối nguyên liệu được bảo quản cũng thay đổi trạng thái, không còn tươi sống nữa. Thuộc nguyên tắc này có ba phương pháp được sử dụng như thanh trùng ở nhiệt độ cao, chiếu xạ và siêu âm, dùng hóa chất bảo quản. Thanh trùng ở nhiệt độ cao còn gọi là sử dụng quá trình nhiệt nóng. Vì là dưới tác dụng của nhiệt, hoặc do chính các tế bào vi sinh vật bị tiêu diệt, hay do chính các enzym quan trọng của chúng bị bất hoạt, do vậy không gây nhiễm được.
Phương pháp chiếu xạ và siêu âm sử dụng các tia hồng ngoại, tia bức xạ dạng α, β, γ …gây oxi hóa hoặc ion hóa ; do đó tạo ra một trong những hiệu quả
dưới đây đối với vi sinh vật: thay đổi thành phần cấu trúc tế bào, phá vỡ màng, bất hoạt hệ enzym và sóng siêu âm với tần số trên 20000 Hz phá vỡ màng tế bào. Tuy nhiên, hạn chế lớn của phương pháp này là giá thành rất cao và đôi khi không an toàn cho người thực hiện cũng như người tiêu dùng do thiếu hiểu biết về cách thức sử dụng, do đó ít được sử dụng ở các nước kém phát triển.
Phương pháp sử dụng hóa chất để bảo quản có tác dụng sát trùng bằng các loại hợp chất vô cơ cũng như hữu cơ. Cơ chế tác dụng của nó thể hiện qua nhiều phương thức khác nhau như: phá hủy thành phần cấu trúc tế bào, ngăn ngừa sự sinh tổng hợp enzym và các protein cấu trúc khác (theo cơ chế cảm ứng hoặc ức chế), gây rối loạn quá trình thẩm thấu qua màng tế bào.
Ngoài các hợp chất nói trên người ta còn sử dụng một số vài loại kháng sinh có hoạt tính kháng khuẩn mạnh như Tyrozin, Biomycine… Những chất này có tác dụng tốt với vi khuẩn nhưng ít hiệu quả với nấm mốc.
Cuối cùng là nguyên tắc Anabioza (= giảm sức sống) (Anabiosis = dạng sống ngầm = sống tiềm sinh), người ta áp dụng những biện pháp nhằm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và hạn chế các hoạt tính của các enzym nhưng không giết chết hoặc đình chỉ hoàn toàn. Thuộc nguyên tắc này có 5 biện pháp chính thường được sử dụng như bảo quản lạnh, phơi khô, áp suất cao, bảo quản bằng axit, điều chỉnh thành phần khí quyển...
Ứng dụng quá trình lạnh là phương pháp có tên gọi khác là “Lưu trữ thực phẩm ở trạng thái lạnh hay đông lạnh”. Clarence Birdseye, nhà phát minh người Mỹ, đã chế tạo hệ thống làm lạnh nhanh.
Bảo quản thực phẩm bằng cách phơi hay sấy khô cũng là một biện pháp để bảo quản thực phẩm. Phần lớn vi khuẩn chỉ sinh trưởng và phát triển được trong điều kiện tối thiểu là 15%. Khi đem phơi hoặc sấy khô thực phẩm tức là làm cho độ ẩm tối thiểu 15%. Biện pháp này thường được áp dụng đối với các loại hải sản và nấm ăn.
Bảo quản thực phẩm bằng cách tạo áp suất thẩm thấu và áp suất nén cao. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc chênh lệch áp suất. Cụ thể là tạo áp suất thẩm thấu cao. Khi môi trường bên ngoài có áp suất cao hơn bên trong tế bào vi sinh vật sẽ xảy ra hiện tượng “co nguyên sinh” có nghĩa là nước trong tế bào vi sinh vật bị rút ra ngoài, nguyên sinh chất bị đông đặc rồi tách khỏi màng tế bào dần dần chết đi. Để tạo áp suất thẩm thấu cao cho môi trường cần chú ý chọn những tác nhân không gây độc, bởi vì phải sử dụng một nồng độ khá cao mới đủ ngưỡng bảo quản. Thường thường người ta dùng muối ăn (NaCl) và đường kính (saccharose). Hiện nay, các nhà sản xuất chỉ ứng dụng công nghệ này đối với các thực phẩm đắt tiền như thịt gà tây, hàu và đồ ăn sẵn như thịt gà nướng.
Người ta còn bảo quản thực phẩm bằng acid vì đa số các loại vi sinh vật gây nhiễm cho thực phẩm đều hoạt động tốt ở khoảng pH trên 4,5 , khi pH hạ xuống mức này chúng ngừng phát triển. Ngâm thực phẩm vào acid tức là tạo ra xung quanh khối nguyên liệu một môi trường có pH thấp dưới 4,5. Loại axit thường dùng nhất là axit acetic. Biện pháp này được dùng để ngâm chua các loại củ quả ăn thay rau (dưa chuột, su hào, củ cải, nấm mỡ…). Riêng đối với các dạng nguyên liệu có hàm lượng cellulose cao người ta thường dùng hai loại axit khác là axit tactric và axit lactic.
Một trong những nguyên nhân gây hư hỏng thực phẩm là do tác dụng của oxy có trong không khí, khi phân tử O2 tiếp xúc với nguyên liệu sẽ tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử làm cho một số thành phần có trong nguyên liệu bị phân giải và biến tính. Để khắc phục tình trạng này người ta tìm ra biện pháp bảo quản thực phẩm bằng khí trơ và khí cacbonic, tức là ngăn cách khối nguyên liệu với không khí bằng cách dùng một khối lượng khí trơ N2 được hóa lỏng ở -1960C. Cũng có thể dùng một biện pháp thứ hai là điều chỉnh tỷ lệ của bầu không khí trong kho chứa thực phẩm bằng cách giảm thấp lượng O2 và tăng lượng CO2. Khi hạ tỷ lệ O2/ CO2 đã cùng lúc tạo ra hai hiệu quả là tránh hiện tượng phân hủy nguyên liệu và ức chế sự sinh trưởng và sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí.
Cùng với các biện pháp bảo quản thực phẩm khác còn sử dụng cách bảo quản thực phẩm bằng cách tạo điều kiện cho một quá trình lên men có lợi. Biện pháp này đơn giản, rẻ tiền vì không tốn nhiên liệu để sấy, không cần đến các hoá chất đắt tiền và đặc biệt là không gây hại đối với người tiêu dùng, do vậy đang được áp dụng rộng rãi để bảo quản rau, quả, nấm ăn, thịt động vật.
Mới nhất hiện nay, các nhà nghiên cứu trên thế giới đã tìm ra một phương pháp sinh học an toàn, đó là sử dụng bacteriocin để bảo quản thực phẩm. Phương pháp này giải quyết được khá nhiều nhược điểm của các phương pháp đã được trình bày ở trên như: dễ sử dụng, tiết kiệm chi phí bảo quản, không làm biến đổi tính chất của thực phẩm và đặc biệt là không ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng thực phẩm đó. Điểm then chốt của phương pháp sinh học này là việc ứng dụng một số protein vi khuẩn có hoạt tính kháng khuẩn. Cụ thể là bacteriocin được sản xuất và phân lập từ nhiều nguồn khác nhau, chủ yếu là từ vi khuẩn lactic với khả năng ức chế và tiêu diệt những loại vi khuẩn gây bệnh có trong thực phẩm. [22, 28, 32]