Nguồn gây ô nhiễm vi sinh vật trong thịt

Vi sinh vật gây ô nhiễm thịt có nguồn gốc từ môi trƣờng (đất, nƣớc, không khí) [84-85], hệ thống tiêu hóa, da, hay lông động vật, dụng cụ, thiết bị, điều kiện vệ sinh nhà xƣởng và con ngƣời. Theo các khảo sát đƣợc thực hiện bởi WHO (1995) ở châu Âu chỉ ra rằng 25% dịch bệnh truyền qua thực phẩm có thể do tái

41 ô nhiễm. Các yếu tố quan trọng nhất góp phần vào sự hiện diện của tác nhân gây bệnh trong chế biến thực phẩm là do vệ sinh không đầy đủ (1,6%), ô nhiễm chéo (3.6%), dụng cụ chế biến và bảo quản không đúng quy cách (4,25%), thiết bị ô nhiễm (5.7%), và ô nhiễm bởi ngƣời chế biến (9,2%).

Nguyên nhân bên ngoài (nhiễm ngoại sinh).

Điều kiện sinh lý: việc sử dụng gia súc quá độ và điều kiện làm việc mệt mỏi (chuyển vận xa, chuồng ở chật chội, nắng gay gắt) hoặc con vật bị đói lâu ngày đều làm giảm sức đề kháng của con vật và tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển trong cơ thể gia súc. Da của súc vật luôn chứa một số lƣợng rất lớn vi khuẩn, nấm men, nấm mốc. Trên da ngựa có khoảng 170 loại vi khuẩn nhƣ

Staphylococcus, Strepcoccus… khi ta cắt hay lột da thì vi khuẩn sẽ xâm nhập vào bề mặt của lát cắt và lan tràn vào thịt.

Điều kiện trang thiết bị của các lò giết mổ ảnh hƣởng rất lớn đến sự ô nhiễm này. Hiện tại ở Việt Nam xấp xỉ 97% các lò giết mổ vẫn là thủ công (giết mổ dƣới nền nhà) nên nguy cơ này là rất cao. Dụng cụ để xử lý thịt, tay chân, quần áo, đồ dùng của công nhân mổ thịt cũng chứa nhiều vi khuẩn có thể xâm nhập vào thịt. Nếu rửa thịt bằng nƣớc không sạch hoặc thùng đựng thịt không rửa sạch cũng là nguyên nhân làm cho thịt bị nhiễm khuẩn (vì thế rửa sạch con vật trƣớc khi mổ tốt hơn là sau khi mổ).

Thịt sẽ bị nhiễm một số loài vi sinh vật nếu trong khi mổ ruột bị thủng, phân nhiễm vào thịt (1 gam phân chứa hàng trăm triệu vi khuẩn). Trong quá trình vận chuyển thịt đến nơi tiêu thụ hoặc quá trình bảo quản thịt cũng làm nhiễm khuẩn vào thịt. Tốc độ làm lạnh nhanh sẽ làm giảm đƣợc tốc độ xâm nhập của vi khuẩn vào thịt.

42 Trên bề mặt của thịt hệ vi sinh vật bao gồm các vi khuẩn và các bào tử của nấm. Thành phần các loại vi sinh vật này thay đổi tuỳ theo điều kiện giết mổ.

Sự ô nhiễm của vi khuẩn vào thịt.

Bề mặt của thịt luôn dễ bị nhiễm khuẩn từ ngoài vào theo những con đƣờng nội sinh hay ngoại sinh. Trong điều kiện bình thƣờng vi sinh vật sẽ phát triển sinh sôi trên bề mặt thịt rồi dần dần tiến sâu vào các lớp bên trong của thịt làm hƣ hỏng thịt.

Tốc độ lan rộng và thấm sâu của vi khuẩn vào thịt phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm của thịt. Ví dụ: trong một miếng thịt bề mặt bị nhiễm khuẩn, nếu để ở nhiệt độ phòng thì vi khuẩn sẽ lan sâu vào trong miếng thịt 3 cm sau 24 giờ, nếu để ở nhiệt độ 37ºC thì vi khuẩn thấm sâu vào toàn bộ miếng thịt. Tuy nhiên, tốc độ thấm sâu của vi sinh vật vào thịt khá chậm (trong thịt đƣợc ƣớp lạnh từ 2ºC- 4ºC, vi khuẩn thấm sâu vào thịt sau 30 ngày).

Vì thế muốn bảo quản thịt tốt nên giữ thịt ở nhiệt độ 0°C - 4ºC và độ ẩm 80% ngay sau khi giết thịt.

1.2.3 Thực trạng chất lượng nguyên liệu thịt ở Việt Nam

Có thể nói cho đến thời điểm hiện tại chúng ta chƣa thể có một nền công nghiệp chế biến phát triển.Mặc dù sản lƣợng các loại thịt từ chăn nuôi cung cấp là không nhỏ, hiện sản lƣợng các loại gia súc, gia cầm nguồn cung cấp chính nguyên liệu thịt trong cả nƣớc cho đến năm 2006 là 26,855 triệu con lợn, 6,510 triệu con bò thịt, 214,6 triệu con gia cầm và thủy cầm. Với một nguồn nguyên liệu phong phú nhƣ vậy ngành công nghiệp chế biến hiện vẫn còn thô sơ, lạc hậu. số lƣợng các cơ sở sản xuất chế biến th ịt hiện vẫn còn rất hạn chế so với nhu cầu ngày càng tăng của xã hô ̣i và có thể nói cho đến thời điểm này ta chƣa

43 có một ngành công nghệ chế biến thịt hoàn hảo bởi nhân dân ta vẫn còn có thói quen sƣ̉ du ̣ng thi ̣t ở da ̣ng tƣơi sống và tƣ̣ chế biến là chủ yếu.

Theo thống kê sơ bô ̣ của Chi cu ̣c Thú y , Hà Nội có khoảng hơn 150 điểm giết mổ có công suất tƣ̀ 5 con/ngày trở lên , giết mổ khoảng g ần 1000 con lợn/ngày, trong đó chỉ có khoảng 60% cơ sở giết mổ ổn đi ̣nh có giấy phép , còn khoảng 40% cơ sở khác là tâ ̣n du ̣ng, không ổn đi ̣nh và không đảm bảo VSATTP. Các địa điểm giết mổ tâ ̣p trung của Hà Nô ̣i nhƣ Thƣợng Đình , Mai Đô ̣ng... tuy giết mổ tâ ̣p trung 200con/ngày đƣợc kiểm soát thú y nhƣng giết mổ dƣới sàn rất thủ công và không đạt VSATTP . Hiê ̣n số công ty giết mổ treo đƣợc đếm trên đầu ngón tay mặc dù UBND thành phố đã nỗ lực rất nhiều trong việc đầu tƣ, khuyến khích phát triển các cơ sở giết mổ tập trung có sử dụng cơ giới hóa. Hiện thành phố đã và đang triển khai một số dƣ̣ án xây dƣ̣ng nhà máy giết mổ hiê ̣n đa ̣i đ ặt tại bốn cửa ngõ của Thủ đô, có thể kể đến nhƣ NM tại khu Công nghiê ̣p thƣ̣c phẩm Hapro (Lệ Chi , Gia lâm ) với n /s 250 con/h đang tiến hành lắp đặt, Công ty TNHH Vinh Anh, Công Ty TNHH CP, Công ty Minh Hiền,…đang nỗ lực rất lớn trong việc cung cấp nguyên liệu thịt sạch cho thành phố.

Với thực trạng nhƣ vậy nên chất lƣợng nguồn nguyên liệu thịt hiện đang ở mức báo động rất cao do quá trình giết mổ thủ công, vệ sinh nhà xƣởng, dụng cụ kém. Quá trình vận chuyển và bảo quản sau đó cũng còn thô sơ và chủ yếu tiêu thụ ở dạng tƣơi nóng tại các chợ cóc, …do vậy nguy cơ ô nhiễm, thối hỏng là rất cao ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức khỏe ngƣời tiêu dùng.

Liên tục trên các phƣơng tiện thông tin đại chúng luôn cho chúng ta thấy chất lƣợng nguồn nguyên liệu thịt hiện còn đang bị bỏ ngỏ và không kiểm soát nổi nhƣ các thông tin về thịt bẩn, mỡ bẩn,…hay thông tin ngày 30/12/2011 trên báo

44 chí của Viện Vệ sinh Y tế công cộng TP.HCM công bố tại Hội thảo “Cam kết trách nhiệm của doanh nghiệp sản xuất, kinh doanh thực phẩm về đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm (ATVSTP) Tết Nhâm Thìn 2012” cho thấy có đến 94,4% mẫu thịt heo sống đƣợc kiểm tra trong thời gian qua đều không đạt về 2 chỉ tiêu

E.coli (loại vi khuẩn gây bệnh cơ hội và đứng hàng đầu trong căn bệnh tiêu chảy) và S.aureus (bệnh tụ cầu vàng). Viện cũng đã tiến hành kiểm tra 1.833 mẫu thực phẩm thuộc 12 nhóm thực phẩm các loại. Kết quả cho thấy: có đến hơn 47% các mẫu không đạt chỉ tiêu về mối nguy ATVSTP, trong đó, nhóm thịt và sản phẩm từ thịt có 58,67% mẫu không đạt.

1.3 Ứng dụng chitosan trong bảo quản thực phẩm

Nhƣ trên đã trình bày chitosan có khả năng kháng vi sinh vật và đƣợc ứng dụng trong hỗ trợ chế biến và bảo quản thực phẩm . Tuy nhiên việc ứng dụng chitosan trong bảo quản thịt tƣơi không có nhiều thông tin.

Chitosan có thể đƣợc bổ sung trực tiếp vào thực phẩm, phun trên bề mặt nguyên liệu hoặc tạo màng bao bọc thực phẩm.

Chitosan đƣợc nghiền nhỏ bằng máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc và sau đó đƣợc pha với nồng độ chitosan 3% trong dung dịch axit axetic 1,5%. Sau đó bổ sung chất phụ gia PEG - EG 10% (tỷ lệ 1:1) vào và trộn đều, để yên một lúc để loại bọt khí. Hỗn hợp thu đƣợc đem quét đều lên một ống inox đã đƣợc nung nóng ở nhiệt độ 64-65oC (ống inox đƣợc nâng nhiệt bằng hơi nƣớc). Màng đƣợc làm khô trong vòng 35 phút rồi tách màng. Lúc này ngƣời ta thu đƣợc một vỏ bóng có mầu vàng ngà, không mùi vị, đó là lớp màng chitosan có những tính năng mới ƣu việt. Trong thực tế ngƣời ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả nhƣ đào, dƣa chuột, đậu, quả kiwi v.v...Ƣu điểm của màng chitosan

45 là dễ phân huỷ sinh học. Chitosan có thể đƣợc phun lên bề mặt nguyên liệu hoặc pha thành dung dịch rồi nhúng thực phẩm vào, sau đó để ráo và bảo quản. Phƣơng pháp này đa phần áp dụng cho các loại quả vỏ nhẵn và sau đó tùy vào nồng độ chitosan và thời gian nhúng cũng nhƣ số lần nhúng có thể tạo màng lên bề mặt quả.

Phƣơng pháp này ít đƣợc báo cáo cho các loại thực phẩm nhƣ nguyên liệu thịt, cá tƣơi do tạo sự chảy ƣớt, nhiễm khuẩn cũng nhƣ màu sắc không tốt cho loại nguyên liệu này, thêm vào đó lƣợng dung dịch cần nhúng khá lớn dẫn đến hiệu quả không cao.

Thịt và các sản phẩm thịt là môi trƣờng lý tƣởng cho sự phát triển của vi sinh vật, đặc biệt là thịt tƣơi và dễ bị oxy hóa chất béo gây ra mùi ôi, làm giảm giá trị dinh dƣỡng và giá trị cảm quan. Chitosan có thể làm hạn chế sự oxy hóa và có khả năng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây thối hỏng, gây ngộ độc trong quá trình bảo quản. Theo nghiên cứu của Darmadji và Izumoto, 1994 [86], dung dịch chitosan 0,01% ức chế sự phát triển của các vi khuẩn gây thối và gây bệnh nhƣ Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas fragi và Staphylococcus aureus. Ở nồng độ 0,1%, dung dịch lỏng chitosan ức chế sự phát triển của các vi sinh vật ban đầu trong thịt, Lactobacillus plantarum, Pediococcus pentosaceus, Micrococcus varians. Sau khi bảo quản ở 30°C trong 2 ngày hoặc khi bảo quản ở 4°C trong 10 ngày, chitosan 1% có tác dụng ức chế sự sinh trƣởng của vi sinh vật gây hƣ hỏng, giảm sự oxy hóa chất béo, sự thối rữa và tạo tính chất cảm quan tốt hơn. Độ giảm log CFU/g trung bình sau 10 ngày bảo quản ở 4°C là 1,0 với tổng số vi sinh vật, 2,6 với Pseudomonas, 1,0 với Staphylocci, 1,4 với Coliform, trên 2,0 với vi sinh vật Gr (-), và trên 2,0 log CFU/g lƣợng khuẩn lạc Micrococci.

46 Tƣơng tự nhƣ thế, theo Lee và cộng sự, 2003 [87], chitosan 0,5% - 1% ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối hỏng, giảm oxy hóa chất béo, giữ màu đỏ của thịt sau khi bảo quản 8 ngày ở 10°C.

Đối với một số sản phẩm ăn liền, nghiên cứu của Z.Jiang, H.Neetoo, H.Chen, 2011 [88] cho thấy dung dịch chitosan 1% chứa natri lactat 1,2% và natri diaxetat 0,25% hoặc chứa kali socbat 0,15% và natri diaxetat 0,125% sau khi phun sƣơng lên bề mặt nguyên liệu giúp làm giảm lƣợng Listeria monocytogenes

trong sản phẩm cá hồi hun khói đến hơn 2,8 log cfu/g sau khi bảo quản ở 4°C trong 30 ngày. Màng bao chitosan đƣợc bổ sung thêm 1,2% natri lactat và 0,25% natri diaxetat giúp làm giảm L.monocytogenes đến trên 1,3log CFU/g sau khi bảo quản ở 4°C trong 30 ngày.

Nhƣ vậy các nghiên cứu đã cho thấy chitosan có hiệu quả trong bảo quản thực phẩm, trong đó có nguyên liệu thịt. Các nghiên cứu cũng cho thấy khi kết hợp chitosan và các chế phẩm bảo quản khác cho hiệu quả tốt hơn sử dụng chitosan riêng rẽ.

1.3.1 Bao bì và các các phương pháp bao gói thịt

1.3.1.1 Phương pháp bảo quản thịt sử dụng khay xốp PS có bọc màng co dãn (màng căng - Stretch Film)

Đối với màng căng, hầu hết nguyên liệu đƣợc sử dụng là LLDPE biến tính thƣờng đƣợc sản xuất trên máy 2-3 lớp và thêm vào chất keo để tạo hiệu ứng dính ở 1 hoặc 2 mặt của film. Một số loại film PVC cũng đƣợc dùng trong ứng dụng này.

Màng căng là một cách đặt tên mang tính đặc trƣng vì nó dùng để quấn quanh 1 vật dƣới tác dụng lực cơ học. Đây là 1 loại màng có thể giãn ra theo cả 2 chiều

47 ngang và dọc mà không cần nhiệt và giữ sản phẩm bên trong bằng 1 lực ổn định trong thời gian dài. Khả năng định hƣớng theo chiều ngang cao giúp cho màng căng có thể kéo giãn mạnh theo chiều dọc va gia tăng lực căng chung.

Đây là phƣơng pháp hiện đang đƣợc ứng dụng khá phổ biến trong bao gói và bảo quản các sản phẩm thực phẩm tƣơi sống nhƣ rau quả, thịt cá,...Nguyên liệu thực phẩm đƣợc đặt vào khay xốp (vật liệu EPS, PS), sau đó dùng màng co dãn (vật liệu LLDPE biến tính hay PVC) rất mỏng và có khả năng co dãn tốt bọc kín bề mặt khay và sau đó đƣợc bảo quản lạnh ở 0- 4oC hay 8-10oC.

Ƣu điểm: ngăn vi khuẩn ngoài môi trƣờng xâm nhiễm gây hỏng thịt, hình thức bao gói tiện lợi và đẹp.

Nhƣợc: Màng co dãn có khả năng thẩm thấu hơi nƣớc và không khí, thêm vào đó môi trƣờng bên trong không hút triệt để không khí nên chỉ bảo quản trong thời gian ngắn..

1.3.1.2 Bảo quản thịt bằng phương pháp bao gói bằng túi PE và hút chân không

Phƣơng pháp bao gói chân không (bảo quản thịt trong môi trƣờng không có O2) sẽ ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc, nấm men và hầu hết các vi sinh vật hiếu khí trong điều kiện nhiệt độ thấp. Tuy nhiên các vi sinh vật kị khí vẫn phát triển gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng thực phẩm. Vì thế cần hạn chế đến mức tối thiểu lƣợng vi sinh vật nhiễm vào trong quá trình xử lý, cắt và bao gói. Nghĩa là bao gói chân không phải đƣợc thực hiện trong điều kiện vệ sinh đƣợc kiểm soát nghiêm ngặt.

Phƣơng pháp bảo quản thịt bằng bao gói chân không có những ƣu điểm làm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí gây hại, hạn chế sự lây nhiễm chéo

48 của các sản phẩm và ngăn cản hoặc làm chậm lại phản ứng oxy hóa có hại cho thực phẩm trong suốt quá trình bảo quản nhờ vào khả năng ngăn cản oxy của bao bì. Phƣơng pháp này cũng dễ thực hiện.

Ở phƣơng pháp này, ngƣời ta đặt nguyên liệu thịt trong những bao bì PE có độ thẩm khí hạn chế và hút không khí ở trong ra, tạo nên một môi trƣờng chân không. Trong trƣờng hợp này những quá trình oxi hoá xảy ra khi có không khí bị kìm hãm mạnh, lớp bề mặt của sản phẩm không bị khô, giữ đƣợc màu sắc và tính chất ban đầu của sản phẩm.

49

2 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu

2.1.1 Phế liệu tôm

Phế liệu tôm tƣơi và khô bao gồm đầu và vỏ tôm, thuộc giống tôm sú Penaeus monodon (cơ sở 1: Công ty cổ phần chế biến và xuất khẩu thủy sản Phú Minh Hƣng – Thị trấn Quảng Yên, huyện Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh) thành phần tƣơng ứng độ ẩm 77.8%, protein 51.42%, khoáng 23.26% và 10.72%, protein 31.16%, khoáng 22.63% đƣợc bảo quản ở -20oC cho đến khi sử dụng.

Phế liệu tôm thẻ Litopenaeus vannamei (Xí nghiệp chế biến thủy sản Xuân Thủy Nam Định) thành phần tƣơng ứng độ ẩm 69.75 1.34%, protein 31.231.09%, khoáng 37.661.53% đƣợc bảo quản ở -20oC cho đến khi sử dụng.

Phế liệu tôm sú (Cơ sở 2: Công ty cổ phần xuất nhập khẩu thủy sản Thành phố Hạ Long tỉnh Quảng Ninh) nguồn gốcvới thành phần tƣơng ứng độ ẩm 76.21± 0.52%, protein 45.62 ± 1.28%, khoáng 18.57% ± 0.62% đƣợc bảo quản ở -20oC cho đến khi sử dụng.

2.1.2 Chitosan thương mại

Bảng 2.1. Các chế phẩm chitosan/COS thương mại dùng trong đề tài

TT Chế phẩm chitosan/COS Mục đích thí nghiệm Đặc tính Nguồn gốc 1 Chitosan Cơ chất xác định hoạt tính

độ deaxetyl hóa DDA 85%

Sigma, Mỹ

50 chitosanase và D- glucosamin 2 Chitooligosaccharit từ (GlcN)1-6 Chất chuẩn Hàn Quốc

3 Chitosan Cơ chất độ deaxetyl hóa

DDA 85% MTV, Việt nam 4 HMWC Xác định hoạt tính kháng khuẩn đô ̣ nhớt 800 cPs, trọng lƣợng phân

tƣ̉ 247kDa, mƣ́c deaxetyl hóa DDA

79±3%; Sigma, Mỹ 5 MMWC Xác định hoạt tính kháng khuẩn đô ̣ nhớt 200 cPs, trọng lƣợng phân

tƣ̉ 152 kDa, mƣ́c deaxetyl hóa DDA

79±3% Sigma, Mỹ 6 LMWC Xác định hoạt tính kháng khuẩn đô ̣ nhớt 20 cPs, trọng lƣợng phân

tƣ̉ 37kDa, mƣ́c deaxetyl hóa DDA

86±2%

Sigma, Mỹ

51

2.1.3 Vi sinh vật