Thịt là một sản phẩm chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, lipid, khoáng,...rất thích hợp cho vi sinh vật phát triển.
Những biến đổi trong quá trình bảo quản thịt:
Vi sinh: sự phát triển của các vi sinh vật có trong thịt sẽ gây độc và hư hỏng.
Hóa sinh: xảy ra các phản ứng thủy phân do sự xúc tác của các enzym lipaza, proteaza, sự hóa nâu do enzym, sự mất mát chất dinh dưỡng.
Hóa học: sự mất màu do quá trình oxy hóa khử, sự hóa nâu phi enzym, sự mất mát chất dinh dưỡng.
Sự hư hỏng thịt gây sự biến đổi về màu, mùi, chất lượng,...là điều mà không ai mong muốn. Do đó các kỹ thuật bảo quản thịt được phát minh ra là
để ngăn chặn hay chính xác hơn là làm chậm sự hư hỏng của thịt, kéo dài thời gian sử dụng.
2.3.1. Phương pháp bảo quản lạnh
Thường có hai phương pháp xử lý lạnh:
Phương pháp làm lạnh thịt: là quá trình hạ thấp nhiệt độ của thịt xuống nhưng nhiệt độ đó lớn hơn nhiệt độ đóng băng của dịch mô. Nhiệt độ làm lạnh thường dùng từ 0 - 4oC.
Phương pháp làm lạnh đông thịt: là quá trình hạ thấp nhiệt độ của thịt xuống thấp hơn điểm đóng băng của dịch mô. Nhiệt độ tốt nhất để lạnh đông thịt lợn từ -12 - -15oC với độ ẩm từ 80 - 85%.
Phương pháp lạnh đông thường ít được sử dụng vì làm giảm chất lượng thực phẩm, không hiệu quả kinh tế. Tuy nhiên do tính chất thời vụ của dự trữ và giết mổ gia súc, buộc phải làm lạnh đông thịt để bảo quản lâu dài.
Khi bảo quản lạnh trong thịt gia súc diễn ra các biến đổi vật lý và hóa học của mô cơ cũng như các quá trình vi sinh vật. Thịt trở nên chắc, mùi vị phát triển dần qua giai đoạn chín tới. Màu sắc của thịt tiếp tục biến đổi do sự oxy hóa hemoglobin và mioglobin.
Bảo quản lạnh lâu sẽ diễn ra sự biến đổi hóa học ở mô mỡ do sự thủy phân và sự oxy hóa chất béo. Ngoài ra còn có thể diễn ra sự ôi thiu do vi sinh vật, dấu hiệu phát triển vi sinh vật trên thịt là sự xuất hiện dịch nhầy và nấm mốc.
• Ưu điểm:
Ngăn chặn và làm giảm quá trình hư hỏng của thịt, đặc biệt là sự phát triển của vi sinh vật. Giữ được trạng thái tự nhiên của thịt tươi.
• Nhược điểm:
Chỉ có tác dụng làm chậm sự phát triển chứ không tiêu diệt được vi sinh vật. Ngoài ra, một số phương pháp làm lạnh còn làm tăng sự mất nước của thịt.[7]
2.3.2. Bảo quản bằng cách sấy, phơi khô
Phương pháp này này được ứng dụng rộng rãi trong bảo quản thịt với mục đích:
- Làm giảm sự hư hỏng sản phẩm do sự biến đổi về mặt lý học, hóa học, sinh học của sản phẩm và sự phát sinh, phát triển của vi sinh vật.
Nguyên liệu thịt thường chứa nhiều nước (40 - 80%) là điều kiện phát triển thích hợp cho vi sinh vật. Nếu sản phẩm được làm khô đến độ ẩm thích hợp (8 - 10%) thì quá trình trên sẽ ít xảy ra hoặc xảy ra chậm.
- Giảm khối lượng và thể tích của sản phẩm, từ đó làm giảm chi phí cho quá trình bao gói, bảo quản và vận chuyển.
Có các phương pháp làm khô sau:
Theo nguồn năng lượng có: phương pháp làm khô tự nhiên và phương pháp làm khô nhân tạo.
Theo tính chất của nguyên liệu:
- Phương pháp làm khô sống: Quá trình làm khô từ nguyên liệu thịt sống.
- Phương pháp làm khô chín: Quá trình làm khô từ nguyên liệu đã được nấu chín.
- Phương pháp làm khô mặn: Quá trình làm khô từ nguyên liệu ướp muối.
Làm khô là quá trình tách ẩm ra khỏi sản phẩm. Quá trình làm khô được thực hiện khi có sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu và áp suất hơi nước của môi trướng xung quanh.
Khi độ ẩm của vật liệu càng cao, độ ẩm của môi trường không khí xung quanh càng thấp thì sự chênh lệch áp suất hơi nước càng lớn, hơi ẩm trong sản phẩm thoát ra rất nhanh.[8]
2.3.3. Bảo quản bằng phụ gia, hóa chất
* Bảo quản bằng muối ăn
Muối ăn có tác dụng làm cho thịt mặn, nâng cao tính bền vững của sản phẩm khi bảo quản, xúc tiến các quá trình oxy hóa các thành phần trong thịt làm cho sản phẩm thay đổi màu. NaCl là chất sát khuẩn nhẹ, ở nồng độ 4,4%
nó có thể làm ngừng sự phát triển của một số vi sinh vật gây bệnh. Tuy nhiên có một số vi khuẩn chịu được nồng độ cao hơn, ví dụ vi khuẩn thối rữa chỉ chết ở nồng độ muối lớn hơn 12%. Trong quá trình ướp muối thường xảy ra một số hiện tượng làm giảm chất lượng thịt như sự mất nước và mất một số thành phần protit tan của thịt. Mức độ ngấm muối phụ thuộc vào tính chất của thịt, nồng độ muối, nhiệt độ và thời gian ướp muối.
Tùy theo sản phẩm, phương pháp ướp, mà tỷ lệ muối ăn có thể sử dụng như sau:
Rất nhạt: 2 - 2,5% NaCl/kg sản phẩm Nhạt: 3% NaCl/kg sản phẩm
Vừa: 3,5% NaCl/kg sản phẩm Hơi mặn: 4,5% NaCl/kg sản phẩm Mặn: >4,5% NaCl/kg sản phẩm
* Bảo quản bằng muối nitrat và nitrit
Muối nitrat, nitrit (K, Na) có tác dụng ổn định màu và tạo màu cho thịt ướp. Trong thịt chứa những hợp chất có màu như mioglobin, chất có chứa Fe2+ trong nhân Hem, nếu có tác nhân oxy hóa nào đó chuyển Fe2+ thành Fe3+
thì màu thịt trở nên tối sẫm. Như vậy để giữ được màu thịt người ta dùng hỗn hợp muối natrit và nitrat.
Ưu điểm là tạo màu nhanh, sát trùng mạnh nhưng nhược điểm là các muối này độc, nitrit dư kết hợp với hemoglobin tạo methemoglobin gây ngạt, nhức đầu buồn nôn. Mặt khác nitrit dư sẽ kết hợp với axit amin tạo thành nitrozamin gây độc lâu dài cho cơ thể.[7]
2.3.4. Bảo quản bằng chiếu xạ
Chiếu xạ là phương pháp bảo quản sử dụng bức xạ ion hóa để tiêu diệt hoặc vô hoạt vi sinh vật gây hư hỏng thịt cũng như các vi sinh vật gây ra bệnh truyền qua thực phẩm. Đối với thịt đông lạnh chiếu xạ để kéo dài thời gian bảo quản, hạn chế vi sinh vật gây bệnh.
Vi sinh vật khi tiếp xúc với các tia bức xạ như tia X, tia gama có thể bị vô hoạt hoặc chết ngay lập tức do sự thay đổi cấu trúc tế bào và sự tác dụng trực tiếp lên hệ enzyme. Tác động quan trọng nhất của chiếu xạ là thay đổi cấu trúc DNA, RNA ảnh hưởng lên quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Sự tác động này có hiệu quả sau khi chiếu xạ một thời gian ngắn, khi tế bào không thể tổng hợp enzyme và phân chia.
Liều chiếu xạ phụ thuộc vào loại thực phẩm và mục đích của việc chiếu xạ, được FDA phân loại như sau:
Liều chiếu thấp: < 1 kGy
Kiểm soát côn trùng, sâu bọ trong hạt ngũ cốc lương thực và làm chậm sự nảy mầm. Làm chậm sự nảy mầm và kiểm soát các côn trùng trong rau quả.
Liều chiếu trung bình: 1 - 10 kGy
Kiểm soát Salmonella, Shigella, E.coli,...trong thịt gia súc, gia cầm.
Ngăn chặn sự phát triển của mốc trên dâu tây và một số loại trái cây khác.
Liều chiếu cao: 10 - 60 kGy
Tiêu diệt vi sinh vật và các côn trùng trong gia vị.
Các hình thức chiếu xạ:
Tiệt trùng: tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm, vi khuẩn kháng nhiệt. Liều lượng chiếu xạ: 40 - 50kGy. Khuyết điểm tạo mùi khó chịu cho thịt chiếu xạ.
Thanh trùng: tiêu diệt loại vi khuẩn gây bệnh, kí sinh trùng, virus,...Liều lượng hiên nay là 10kGy. Khuyết điểm tạo mùi khó chịu cho thịt chiếu xạ.
Làm sạch khuẩn bề mặt: kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm bằng cách tiêu diệt hệ vi sinh vật gây hư hỏng. Liều lượng chiếu xạ là 1 - 5 kGy. Sử dụng diệt khuẩn bề mặt thịt xay.[13]
2.3.5. Bảo quản bằng phương pháp khí quyển điều biến.
* Nguyên tắc
Bao gói trong khí quyển điều chỉnh (MAP) là phương pháp đóng gói một sản phẩm dễ hư hỏng trong môi trường khí quyển có thành phần được thay đổi khác với không khí thông thường. Thành phần của hỗn hợp khí phải được điều chỉnh sao cho phù hợp với thịt. Sau khi bao gói xong thì được bảo quản ở nhiệt độ lạnh.
Sử dụng lớp bao bì có khả năng chống thấm khí cao để ngăn cản sự tiếp xúc với môi trường xung quanh, giảm sự phát triển của vi sinh vật và làm chậm sự phát triển của enzyme gây hư hỏng nhằm kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm. Tuy nhiên lượng O2 có thể bị giảm do quá trình hô hấp và CO2 có khả năng hòa tan vào thịt, điều này trong một số trường hợp có thể làm bao bì xẹp xuống. Vì vậy việc duy trì môi trường trong bao bì là rất cần thiết.[30]
Hệ thống MAP thường sử dụng hỗn hợp khí CO2, O2 và N2, trong đó mỗi khí có vai trò cụ thể trong việc kéo dài thời gian sử dụng của thịt đóng
gói. Tất cả các khí này được đưa vào bao bì đóng gói MAP với tỷ lệ khác không khí xung quanh. Không khí bao gồm 0,03% O2; 78% N2; 21% CO2.
Cacbon dioxide là chất khí không màu với mùi hơn hăng cay. Chất khí này tan trong nước và sinh ra cacbonic acid làm giảm pH của dung dịch. Khí CO2 có khả năng ức chế nhiều loại vi khuẩn đặc biệt là vi khuẩn Gram âm, nên nó được đánh giá như là tác nhân chống vi sinh vật cơ bản trong hệ thống MAP. Sự thay đổi khí O2 bằng khí CO2 sẽ ức chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí. Khí CO2 có khả năng xuyên qua tế bào và làm biến đổi pH bên trong của tế bào vì vậy ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất (Dixon and Kell, 1989). Ảnh hưởng của CO2 đến gía trị pH của thịt đóng góp vào sự ức chế vi sinh vật. Ở pH bình thường của thịt lượng CO2 chuyển sang H2CO3 xấp xỉ 2% và làm giảm pH xuống khoảng 0,35 đơn vị (Daniel et at.,1985; Tan and Gill, 1982). Khả năng ức chế vi sinh vật do CO2 tác dụng trực tiếp lên hệ enzyme và làm thay đổi các tính chất cơ bản của protein. [39]
Nitrogen là khí trơ không màu, không mùi, không vị, tan ít trong nước và chất béo. N2 có tác dụng gián tiếp đến thời gian bảo quản sản phẩm bởi vì khi thay thế hoàn toàn khí O2 bằng N2 nó hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí. Đó là loài phát triển nhanh nhất mà tồn tại trong thịt tươi, để kéo dài thời gian bảo quản thì phải hạn chế được loại này. Trong phương pháp MAP, N2 được sử dụng để thay thế O2 giúp làm chậm sự hư hỏng hiếu khí và oxy hóa. N2 cùng với khí CO2 để ngăn cản sự xẹp xuống của bao gói khi CO2 được hấp thụ vào sản phẩm.[30]
Oxygen là chất khí không màu, không mùi, không vị, có khả năng hòa tan thấp trong nước. Nó có liên quan đến nhiều phản ứng phá hủy làm giảm chất lượng sản phẩm như: oxy hóa chất béo, sự trở mùi, phản ứng hóa nâu và oxy hóa chất màu. Oxy còn giúp tăng cường sự phát triển của vi khuẩn hiếu khí. Hàm lượng O2 thấp thường làm phá hủy màu sắc mong muốn của thịt tươi. Nếu áp suất riêng phần từ 5-10mmHg (trong không khí tới 159,2mmHg) sẽ chuyển đổi nhanh chất màu myoglobin trong thịt thành metmyoglobin gây ra màu nâu. Lượng oxy còn sót lại trong bao bì rất thấp sẽ tạo ra một lượng rất thấp metmyoglobin. Cơ thịt sẽ có khả năng chuyển metmyoglobin thành myoglobin, nhưng nếu điều này xảy ra, sau đó khả năng này bị giảm thì màu
sắc của thịt sẽ không ổn định khi bày bán. Vì thế nên người ta thường đề nghị hàm lượng O2 nên thấp hơn 0,01% sau khi đóng gói.[30]
• Ưu điểm:
- Kéo dài thời gian bảo quản.
- Cung cấp sản phẩm có chất lượng tốt.
• Nhược điểm:
- 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 phù hợp.
- Nồng độ 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 với hiệu quả.
- Giá thành tăng rõ rệt.