Hiện nay có rất nhiều phương pháp thường được sử dụng để duy trì màu sắc của thịt tươi như phương pháp bao gói, cung cấp nguồn chất chống ôxi hoá vào trong thức ăn của vật nuôi, phương pháp sử dụng hoá chất (chất chống vi sinh vật, chống ôxi hoá…). Tuy hiên mỗi phương pháp chỉ thích hợp ở từng điền kiện cụ thể như là tồn trữ, phân phối hay là mua bán lẻ. Cho đến hiện nay phương pháp bao gói được xem là khá hiệu quả và đơn giản vì dễ thực hiện và chi phí thấp. Trong đó phương pháp bao gói chân không và phương pháp MAP kết hợp với bảo quản lạnh là phổ biến nhất trong các hệ thống siêu thị hiện nay.
Phương pháp bao gói chân không
Phương pháp bao gói chân không là phương pháp đơn giản nhất và cũng được xem là tiền thân của phương pháp MAP. Phương pháp bao gói chân không thường được áp dụng cho bảo quản tảng thịt lớn hay khối thịt thước khi pha lốc (Blakistone, 1998). Có khoảng 97% khối lượng thịt bò ở Mỹ được bao gói chân không khi vận chuyển đến nơi tiêu thụ (Humphreys, 1996). Tính chất của bao bì trong phương pháp bao gói chân không đóng vai trò rất quan trọng. Loại bao bì plastic với mức độ thấm khí kém được xem là loại bao bì tốt và thích hợp nhất
Màu sắc của thịt được bao gói chân không là màu đỏ tía (purplish red) đặc trưng của sắc tố myoglobin bởi vì ôxi hiện diện trong bao bì chân không là rất ít và với phương pháp bao gói chân không kết hợp bảo quản lạnh thịt có thể giữ được vài tuần (Lawrie,
1998).
Thông thường nếu khâu đóng gói tạo chân không được thực hiện tốt thì lượng ôxi còn lại trong bao bì thường thấp hơn 1% (Blakistone, 1998). Thêm vào đó Taylor (1996) cũng cho rằng áp suất riêng phần của ôxi trong bao bì rút chân không giảm xuống khoảng 5mmHg trong vòng 2 ngày sau khi đóng gói. Chúng ta được biết là ở áp suất riêng phần của ôxi thấp là điều kiện tốt cho sự hình thành của metmyoglobin. Tuy nhiên hoạt động hô hấp tự nhiên của thịt sẽ tiêu thụ phần ôxi còn lại trong bao bì sau khi đóng gói và sản sinh ra CO2 và dẫn đến hàm lượng CO2 trong bao bì sẽ tăng (tăng từ 10-20%; Blakistone, 1998). Sự gia tăng đáng kể hàm lượng CO2 có tác dụng ức chế hoạt động của vi khuẩn và làm cho màu của thịt càng bền hơn.
Sự thành công của phương pháp bao gói chân không phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khả năng thấm ôxi của bao bì, nhiệt độ bảo quản và pH của thịt. Bao bì có độ thấm ôxi kém khoảng dưới 20cm3/m2.ngày.atm được Blakistone (1998) chứng minh là có tác dụng bảo vệ màu sắc của thịt bò tốt. Blakistone (1998) cũng cho rằng thịt có pH bình thường có thể tồn trữ trong bao bì chân không đến 14 tuần ở nhiệt độ 0°C trong khi thời gian tồn trữ của thịt bò có pH cao (>6,0) ngắn hơn mặc dù được bảo quản ở cùng điều kiện. Thịt có pH > 6,0 thì được khuyên là không nên bảo quản bằng bao bì chân không bởi vì vi khuẩn sẽ hoạt động mạnh ở pH cao và sinh ra các sản phẩm mà có thể kết hợp với myoglobin làm mất màu thịt (Lawrie, 1998)
Tóm lại phương pháp bao gói chân không tỏ ra thích hợp và có hiệu quả cao trong điều kiện tồn trữ nhưng thực sự không phải là phương pháp tốt cho hoạt động buôn bán lẻ vì màu đỏ tía đặc trưng của myoglobin sẽ không được ưa thích bằng màu đỏ tươi của oxymyoglobin.
Phương pháp cải biến khí quyển bằng phương pháp bao gói (MAP)
MAP thường được áp dụng để kéo dài thời gian tồn trữ và duy trì chất lượng của thịt tươi đặc biệt là ở điều kiện buôn bán lẻ. MAP có thể được tạo thành với nhiều thành
Môi trường xung quanh
MAP bao gồm ôxi, CO2 và N2 với vai trò khác nhau: ôxi để tạo màu đỏ tươi cho thịt, CO2 hạn chế hoạt động của vi sinh vật hiếu khí và N2 được sử dụng như là khí làm đầy môi trường (filling gas). Khi các khí này được đưa vào bao bì thì thành phần khí quyển của không gian xung quanh miềng thịt trong bao bì sẽ bị chi phối bởi hoạt động hô hấp của cơ thịt, hoạt động của vi sinh vật, sự hấp thụ khí vào thịt cũng như sự trao đổi khí giữa không gian bên trong và bên ngoài bao bì.
Động lực học biến đổi khí quyển trong bao bì (Dynamic headspace changes)
Hình 3.8 mô tả sự trao đổi khí trong bao bì theo hai hướng sau:
i. Sự khuyếch tán khí giữa bên trong và bên ngoài bao bì do sự chênh lệch áp suất riêng phần giữa các thành phần khí bên trong và bên ngoài bao bì. Sự trao đổi khí này sẽ dừng laị khi cân bằng áp suất khí quyển được thiết lập và dĩ nhiên quá trình này phụ thuộc rất nhiều vào mức độ thấm khí của bao gói.
ii. Sự trao đổi khí giữa không gian trong bao bì (headspace) và thịt. Sự trao đổi khí này xảy ra là do hoạt động hô hấp của cơ cũng như của vi sinh vật và do sự hấp thụ khí của thịt. Thông thường tốc độ hô hấp của thịt giảm dần theo thời gian và tốc độ chuyển hoá cảu vi sinh vật lại càng tăng càng về cuối của quá trình bảo quản.
Hình 5.14: Sự trao đổi khí trong hệ thống MAP
Lúc ban đầu người ta thường sử dụng hỗn hợp khí trên 70% O2 kết hợp với ít nhất là 10% CO2 trong bảo quản thịt bằng phương pháp MAP. Kết quả cho thấy màu của thịt
Không gian trong bao bì
được duy trì đến 9 ngày ở điều kiện bảo quản 4°C. Sau đó thời gian duy trì màu của thịt được tăng lên 15 ngày khi sử dụng 80% O2 và 20%CO2 ở cùng nhiệt độ bảo quản (Blakistone, 1998). Điều đó cho thấy sử dụng oxi ở mức độ cao có tác dụng hiệu quả trong việc duy trì màu đỏ đẹp cho thịt tươi. Seyfert et al. (2004) tồn trữ thịt bò cắt lát ở hai điều kiện MAP khác nhau là môi trường giàu ôxi (80%O2 và 20%CO2) và môi trường không có ôxi (80%N2 và 20%CO2), kết quả cho thấy thịt bò cắt lát được tồn trữ trong môi trường giàu ôxi duy trì được màu đỏ đẹp lâu hơn trong môi trường không có ôxi (hình 5.14). Tuy nhiên môi trường giàu ôxi lại là điều kiện tốt thúc đẩy sự ôxi hoá và hoạt động của vi sinh vật.
Vì vậy việc sử dụng khí CO trong kỹ thuật MAP được phát triển nhằm khắc phục những hạn chế của môi trường không có ôxi bởi vì carboxymyoglobin là một hợp chất có màu đỏ đẹp rất bền. Sử dụng CO với nồng độ <0,4% trong bảo quản thịt tươi bằng phương pháp MAP đã được áp dụng phổ biến ở Nauy trong nhiều năm về trước. Lũno et al. (1998) đã sử dụng CO trong bảo quản thịt bò cắt lát và thịt bò tảng ở hai thành phần khí quyển khác nhau (70%O2, 20%O2 , 9%N2 và 1%CO) và (24%O2, 50%O2 , 25%N2 và 1%CO), kết quả cho thấy màu sắc đỏ đẹp của thịt bò được duy trì suốt 29 ngày mà không có bất kỳ dấu hiệu nào của sự ôxi hoá. Tuy vậy, người ta cho rằng CO ngoài tác dụng tích cực thì nó còn có một ảnh hưởng không mong muốn là nguy cơ che đậy sự ô nhiễm vi sinh vật bởi vì màu của carboxymyoglobin rất bền mặc dù những mùi vị khó chịu đã phát sinh trên bề mặt thịt.
Hình 5.15: Màu sắc của thịt khi được bảo quản trong môi trường có thành phần khí quyển khác nhau. (Từ trái qua phải: 0,5%O2, 80%O2+20%CO2, 80%N2+20%CO2)