QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ
3.1.3.4 Các phương pháp bao gĩ
Hai phương pháp cĩ khả năng bảo quản chất lượng thịt tốt là: - Bao gĩi chân khơng
3.1.3.4.1 Bảo quản lạnh kết hợp với bao gĩi chân khơng
3.1.3.4.1.1 Nguyên tắc
- Bảo quản thịt trong mơi trường khơng cĩ 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 hĩa và quá trình mất ẩm
Tuy nhiên, các vi sinh vật kỵ khí khơng bắt buộc sẽ phát triển tự do trong điều kiện oxy vừa đủ để cĩ thể ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm. Do đĩ, cần cố gắng giảm đến mức tối thiểu lượng vi sinh vật nhiễm vào trong quá trình xử lý, cắt và bao gĩi, nghĩa là bao gĩi chân khơng phải được thực hiện dưới điều kiện vệ sinh và kiểm sốt nghiêm ngặt.
Khi rút chân khơng, bao bì dẻo ép sát vào sản phẩm, ép hầu hết khí ra khỏi bao bì. Lượng khí cịn lại được bẫy trong lớp film để hạn chế sự tiếp xúc với thịt. Chân khơng tạo được bởi vì áp suất khơng khí áp sát thành lớp film trên bề mặt thịt. Ứng dụng chân khơng từ 0,8 đến 0,9 khơng khí thì phù hợp để sản xuất bao bì chân khơng. Sau khi rút chân khơng thì hàn nhiệt để bao bì kín
lại bằng cách cho thịt chạy qua 1 tunnel cĩ nhiệt độ 90oC trong 2-3s. Tuy nhiên,
nếu bao bì khơng ép sát vào sản phẩm, hoặc nếu sản phẩm cịn những khoảng trống như là những chỗ hốc của thịt, khí cịn lại được giữ trong bao bì, dẫn đến hình thành bao gĩi khơng rút hết chân khơng. Bao gĩi khơng rút hết chân khơng thì kém hiệu quả hơn bao gĩi chân khơng trong việc kéo dài thời gian bảo quản thịt.
Tuy nhiên, trong thực tế khĩ cĩ thể loại hồn tồn khí Oxi ra khỏi bao bì. Do đĩ, trong bao gĩi chân khơng lúc nào cũng cịn 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 cịn lại trong bao gĩi chân
khơng sau khi bịt kín sẽ biến đổi thành CO2 bởi sự hơ hấp của thịt tươi. Trong 1
hoặc 2 ngày trong bao bì, một lượng nhỏ khí cịn 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 hơ
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 nĩ cho O2 vào và CO2
Bảng 3.1:So sánh ảnh hưởng của film bao gĩi, pH thịt, và CO2 tích tụ đến sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh của bao gĩi chân khơng 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 cĩ 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: khơng 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 mơi 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 khơng bị mất đi nên khả năng chống vi sinh vật
cao hơn.
Màng mỏng cĩ hấp thụ CO2 (Foil laminated + CO2 absorber): loại
bao bì này cĩ 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 hĩa cĩ 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, cĩ thể dẫn đến sự phát triển của những vi sinh vật gây bệnh khơng mong muốn.
- Khơng nhận biết, kiểm tra được sự hư hỏng hoặc những thay đổi khơng mong muốn nếu khơng mở bao bì.
- Tăng thêm chi phí cho thiết bị bao gĩi.
- Khĩ đĩ nhiệt độ của thực phẩm bao gĩi chân khơng.
3.1.3.4.1.4 Yêu cầu của những màng được sử dụng để bao gĩi chân khơng:
- Chống lại sự xuyên thấu của các yếu tố vật lý. - Mềm dẻo.
- Kín hơi.
- Khơng thấm chất lỏng. - Ít thấm khí, đặc biệt là oxy.
- Được sản xuất từ những vật liệu khơng độc, khơng mùi. - Phải tạo được mối ghép bền nhiệt, kín, khơng thấm khí
3.1.3.4.2 Bảo quản lạnh kết hợp với bao gĩi cĩ 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 gĩi 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 đĩ:
Nitơ là loại khí khơng cĩ tác dụng kháng vi sinh vật, dùng để thay
thí khơng 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 gĩi.
Ngồi ra, người ta cĩ thể thêm CO vào trong bao gĩi 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 mơ 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 gĩi: 0,4% CO+
60% CO2+ 40% N2.
Bao gĩi chân khơng: 99% CO2 +1%CO: làm nổi rõ màu sắc của thịt do
CO kết hợp làm giảm lượng MetMb.
⇒ Phối hợp sử dụng mơi trường khí cacbonic và lạnh cĩ thể ức chế hoặc
đình chỉ hoạt động sống của nhiều loại vi sinh vật. Khí CO2 khơng những ức
chế mạnh sự phát triển của nấm mốc, các loại vi sinh vật gây thối rữa mà cịn cĩ tác dụng kìm hãm các quá trình oxy hĩa và thủy phân chất béo. Hiệu quả
tác dụng của khí CO2 phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nồng độ CO2, nhiệt độ,
mơi 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 khơng cho phép dùng nồng độ CO2 quá 20 – 22% để tránh thịt bị
Hình 3.4: Đồ thị thể hiện aÛnh 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.
Khi thể tích CO2 càng cao thì số lượng vi sinh vật cũng ít hơn.
3.1.3.4.2.2 Ưu điểm của phương pháp - Kéo dài thời gian bảo quản.
- Cung cấp sản phẩm cĩ chất lượng tốt.
3.1.3.4.2.3 Nhược điểm của phương pháp
- Mỗi loại sản phẩm địi hỏi một cơng thức khí, thành phần khí bên trong cĩ thể bị thay đổi theo thời gian. Khi đĩ hiệu quả bảo quản sẽ giảm. Để khắc phục điều này cần chọn vật liệu bao bì thích hợp.
- Nồng độ khí CO2 cao sẽ kéo dài thời gian sử dụng, nhưng cao quá cĩ thể là nguyên nhân gây ra tổn thương cấu trúc của mơ cơ.
- Thịt phải cĩ 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]
Hình 3.5 : Quy trình bảo quản lạnh thịt kết hợp với 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 hồn tồn 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). Bao bì Nửa thân thịt Cắt miếng Đĩng gĩi Sản phẩm thịt lạnh Chiếu xạ Bảo quản lạnh Làm lạnh Tia bức xạ
Liều dùng và thời hạn sử dụng :
- Tia bức xạ ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng và tính an tồn 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 khơng cĩ tia bức xạ tương ứng.
- Chiếu xạ cho những sản phẩm đã đĩng gĩi 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 khơng chiếu xạ thì thời gian bảo quản ít hơn 7 ngày trong khi những sản phẩm cĩ 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 cĩ sức xuyên phá mạnh nhưng tác
dụng diệt khuẩn kém hơn tia X, tia β cĩsức 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: ngồi ra các chất đạm, đường cĩ 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 khơng liên quan đến liều chiếu xạ.
Hình 3.6: Hình nguyên lý phát xạ tia ββββ
Hình 3.8 : Đồ thị thể hiện ảnh 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 khơng xuất hiện vi sinh vật.
Hình 3.9 : Đồ thị đánh giá cảm quan của thịt khi được chiếu xạ kết hợp với lạnh (chưa trải qua giai đoạn bảo quản) [15]
Hình 3.10 : Đồ thị 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 cĩ 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 khơng biểu lộ những tính chất mới.
- 7-8 là những thay đổi quan trọng đầu tiên, mức độ thay đổi nhẹ nhưng bên ngồi 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 khơng bình thường chiếm ưu thế hơn,
- 0 là rất tồi.
Từ 9-6 cĩ 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 khơng 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 cĩ 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.
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 cĩ tác dụng kiềm hãm đình chỉ sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc và bào tử trên bề mặt thịt như :
Pseudomonads, vi khuẩn sinh H2S, B. Thermosphacta, Enterobacteraceae, vi khuẩn lactic...
- Khơng 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 khĩ dự đốn được khi cĩ mặt của các chất hữu cơ. Ozon sẽ bị ion hĩa hoặc ozon hĩa trên 1 chất nền hoặc tự phân ly thành oxi và gốc tự do. Ozon cĩ thể thúc đẩy sự hư hỏng thịt, oxi hĩa bề mặt thịt, mất màu và tạo ra những mùi khơng mong muốn nếu sử dụng quá mức ozon.
3.1.5.2Phương pháp bảo quản lạnh kết hợp với ozon:
Cĩ 2 cách để thực hiện phương pháp này: - Bảo quản lạnh kết hợp với ozon trong phịng.
- Bảo quản lạnh kết hợp với ozon khi thịt đã được bao gĩi. 3.1.5.2.1 Bảo quản lạnh kết hợp với ozon trong phịng
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 khơng khí.
Những ngày tiếp theo cung cấp lượng ozon 3 mg/ m3 trong 3 giờ.
Với nồng độ thích hợp (khoảng 10 mg/ m3) ozon cịn cĩ tác dụng khử mùi ơi của thịt, làm tăng chất lượng sản phẩm. Nếu thịt nhiều mỡ thì chỉ nên
Hình 3.11: Quy trình bảo quản lạnh kết hợp với ozon trong phịng
3.1.5.2.2 Bảo quản lạnh kết hợp với ozon khi thịt đã được bao gĩi
Hình 3.12: Quy trình bảo quản lạnh kết hợp với ozon khi thịt đã được bao gĩi
Bao bì Nửa thân thịt Cắt miếng Đĩng gĩi Sản phẩm thịt lạnh Phun ozon Bảo quản lạnh Làm lạnh Ozon Phun ozon Nửa thân thịt Làm mát Đưa vào kho
lạnh
Sản phẩm thịt lạnh Bảo quản lạnh
Với qui trình như trên, ta cần nhớ những thơng số sau: Nồng độ ozon sử dụng là: 1mg/l
Thời gian ozon hĩa: 60 hoặc 90 phút.
Hình 3.13: Đồ thị thể hiện sự thay đổi mùi, vị, trạng thái của thịt khi được ozon hĩa [10]
Nhận xét:
- Chất lượng thịt khi được ozon hĩa hoặc khơng ozon hĩa thì mức độ giảm như nhau.
- Màu và vị của thịt đựơc ozon hĩa với thời gian 90 phút thì tốt hơn khi thịt khơng được ozon hĩa hoặc ozon hĩa với thời gian 60 phút.
⇒ Do đĩ, ta phải chọn điều kiện ozon hĩa thích hợp, tức là ta phải chọn nồng độ và thời gian ozon hĩa 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.