Tiểu luận bảo quản thực phẩm

Chia sẻ: Pham Khanh Dung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

428
lượt xem 68
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển chung của thế giới, ngành du lịch Việt Nam đã có những bước khởi sắc đáng kể ,đặc biệt trong lĩnh vực kinh doanh khách sạn. Do hoạt động của nghành du lịch phát triển nhanh, thị trường được mở rộng, quan hệ hiểu biết lẫn nhau và trao đổi du khách của các nước trên thế giới không ngừng được tăng cường và củng cố.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận bảo quản thực phẩm

TRƯỜNG ………………… KHOA……………………… ----- ----- TIỂU LUẬN Đề tài: Các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển ảnh hưởng đến các nguyên nhân gây hư hỏng và giảm chất lượng nguyên liệu – sản phẩm thực phẩm. 1
MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................. 3 Nguyên nhân do hoạt động sinh lý, sinh hóa của nguyên liệu sống. ... 4 Rau quả ................................................................................................ 4 Độ ẩm tương đối của không khí ........................................................... 8 Thành phần khí quyển:......................................................................... 9 Hư hỏng, giảm chất lượng do hoạt động của vi sinh vật.................... 14 Ảnh hưởng của thành phần không khí: .............................................. 18 Nhiệt độ bảo quản: ............................................................................. 18 Độ ẩm tương đối của môi trường ....................................................... 19 KẾT LUẬN........................................................................................ 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................. 22 2
MỞ ĐẦU Khi lưu trữ sản phẩm thực phẩm nói chung sau quá trình thu hái và giết mổ ở điều kiện môi trường khí quyển bình thường, chất lượng của chúng sẽ giảm dần và dẫn đến hư hỏng hoàn toàn. Có 2 nguyên nhân cơ bản dẫn đến giảm chất lượng và hư hỏng sản phẩm thực phẩm: đó là do hoạt động sinh lý, sinh hóa của nguyên liệu sống và do hoạt động của vi sinh vật. Rất nhiều trường hợp, cho dù nguyên liệu đã được hạn chế quá trình sinh lý, sinh hóa của nguyên liệu sống đến mức tốt nhất, nhưng khi vi sinh vật có điều kiện hoạt động tốt thì chúng sẽ gây bệnh dẫn đến hư hỏng. Vì vậy, để kéo dài thời hạn bảo quản của nguyên liệu thực phẩm, chúng ta phải tuân thủ hai nguyên tắc cơ bản đó là: kìm hãm hoạt động sống và ngăn ngừa, loại bỏ hoạt động của vi sinh vật. Để làm được điều đó chúng ta phải tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến các quá trình đó, cụ thể là các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, thành phần không khí ảnh hưởng đến hoạt động sống của nguyên liệu thực phẩm và hoạt động sống của vi sinh vật. Vì vậy muốn tăng hiệu quả quá trình bảo quản, kéo dài thời gian bảo quản chúng ta phải tìm hiểu về ảnh hưởng của các thông số này lên quá trình bảo quản và tìm ra điểm tối ưu cho quá trình bảo quản. I. NỘI DUNG Rau quả tươi, cá, thịt gia súc sống là những sản phẩm thực phẩm phổ biến chịu ảnh hưởng lớn bởi các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển và đó cũng là những nguyên nhân thúc đẩy những biến đổi hoá sinh gây hư hỏng, giảm chất lượng sản phẩm thực phẩm. Có hai nguyên nhân chính dẫn đến hư hỏng và giảm chất lượng nguyên liệu – sản phẩm thực phẩm. 3
Nguyên nhân do hoạt động sinh lý, sinh hóa của nguyên liệu sống. Rau quả Những quá trình biến đổi sinh hoá, sinh lý, vật lý, và những quá trình phân giải hoá học khác là những yếu tố quan trọng dẫn tới hư hỏng nguyên liệu rau quả. Trong thời gian bảo quản, hầu hết các thành phần hoá học của rau quả đều bị biến đổi do tham gia hô hấp hoặc do hoạt động của enzym. Khi lưu trữ rau quả tươi sau thu hái trong điều kiện môi trường khí quyển bình thường, chất lượng của chúng sẽ giảm dần và tiến tới hư hỏng hoàn toàn do thối rữa. Thời gian từ khi thu hái đến khi rau quả bị hư hỏng dài hay ngắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: giống, loại rau quả, thời gian thu hái, điều kiện môi trường…Nguyên nhân trực tiếp cơ bản dẫn đến sự hư hỏng thối rữa rau quả, đó là hiện tượng chín và hiện tượng nhiễm bệnh. Chín là một trong những giai đoạn phát triển sinh lý bình thường trong chu kỳ sinh học của một cơ thể sống. Đó là: sinh ra – lớn lên – già – chết. Rau quả tươi sau thu hái vẫn tiếp tục quá trình sống như còn trên cây mẹ, tức là vẫn tiếp tục biến đổi theo chiều hướng tất yếu của chu kỳ sinh học nói trên. Quá trình chín của rau quả phụ thuộc vào cường độ hô hấp. Như là một dấu hiệu đặc trưng cho hoạt động sống của tế bào, quá trình hô hấp của rau quả sau thu hái xảy ra với cường độ càng cao thì hiện tượng chín xảy ra càng nhanh chóng. Điều đó đồng nghĩa với thời hạn bảo quản của rau quả càng bị rút ngắn. Thời hạn bảo quản rau quả tươi phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, trong đó đáng kể nhất là: nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển. Nhiệt độ: Là yếu tố rất quan trọng có tính chất quyết định thời hạn bảo quản rau quả tươi. Sự thay đổi nhiệt độ trước hết ảnh hưởng đến cường độ hô hấp. Nhiệt độ càng cao tốc độ các phản ứng sinh hóa xảy ra trong rau quả cũng càng cao được thể hiện qua cường đọ hô hấp. Tuy nhiên sự phụ thuộc tỷ lệ thuận đó chỉ đến giới hạn nhất định, cụ thể khi tăng nhiệt độ từ 250C trở lên thì cường độ hô hấp giảm. Như vậy, muốn cường độ hô hấp giảm, tức là muốn ức chế hoạt động 4
sống của rau quả thì cần bảo quản rau quả trong môi trường có nhiệt độ càng thấp càng tốt. Bảng 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ O đến cường độ hô hấp của một số 2 loại rau Cường độ hô hấp (mg CO2/kg.h Loại rau Trong không khí thường Trong môi trường O2 3% quả 00C 100C 200C 00C 100C 200C Măng tây 28 63 127 25 45 75 Củ cải 4 11 19 6 7 10 Cải bắp 11 30 40 8 15 30 Cà rổt 13 19 33 7 11 25 Súp lơ 20 45 126 14 45 60 Dưa chuột 6 13 15 5 8 10 Ớt xanh 8 20 35 9 14 17 Khoai tây 6 4 6 5 3 4 Cà chua 6 15 30 4 6 12 Ngô ngọt 31 90 210 27 60 120 Nhiệt độ là yếu tố vật lý môi trường quan trọng nhất có ảnh hưởng đến chất lượng rau quả sau thu hoạch. Nhiệt độ môi trường quá cao hay quá thấp đều có thể gây ra các rối loạn sinh lý cho rau quả bảo quản. Có thể chia nhiệt độ thành 3 khoảng có ảnh hưởng khác nhau đến rau quả: Khoảng nhiệt độ tối ưu Thông thường quá trình chín của quả và sinh trưởng của rau có thể diễn ra o thuận lợi trong khoảng nhiệt độ từ 10-30 C. Nhiệt độ thích hợp nhất cho sự chín o của quả là từ 20-23 C. Trong khoảng nhiệt độ tối ưu, rau quả rất nhạy cảm với sự tăng lên của một lượng nhiệt nhỏ Khoảng nhiệt độ thấp 5
Rau quả có thể đặt trong điều kiện lạnh hơn khả năng chịu nhiệt do một số nguyên nhân: vận chuyển rau quả qua vùng khí hậu lạnh, đặt nhầm nhiệt độ kho bảo quản hoặc do rau quả tiếp xúc trực tiếp với tác nhân làm lạnh (nước đá). Tổn thương lạnh được biểu hiện ở các triệu chứng như hóa nâu vỏ hoặc ruột quả, có vết lõm trên bề mặt rau quả, sự mất nước của rau quả, quá trình chín của rau quả không bình thường hoặc không chín được. Ngưỡng nhiệt độ gây ra tổn o o o thương lạnh trên quả roi là 15 C, chuối là 12-14 C, xoài là 12-13 C, cam quýt 4- o o 8 C, vải 2 C. Hiện tượng đóng băng dịch bào thường xảy ra khi nhiệt độ môi o trường xuống dưới 0 C. Tùy vào hàm lượng các chất hòa tan trong nguyên sinh chất tế bào rau quả mà ngưỡng tổn thương do đóng băng khác nhau ở các loại o rau quả. Ví dụ súp lơ xanh có thể bị đóng băng ở 0 C, nhưng nho có hàm lượng o đường cao không bị đóng băng nếu nhiệt độ >-2 C. Hiện tượng đóng băng làm mất nước và hình thành các tinh thể băng, gây “hạn” ngay trong tế bào, làm hạn chế khả năng thẩm thấu. Hơn nữa, việc tạo thành các tinh thể đá sẽ phá vỡ cấu trúc tế bào. Tổn thương băng giá làm cho các hoạt động sinh lý của rau quả không trở lại được bình thường, làm cho rau quả bị nhũn mềm và úng nước. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao Tổn thương do nhiệt độ cao thường xảy ra khi rau quả bị phơi nắng lâu, nhiệt độ bảo quản quá cao, hay do quá trình xử lý nhiệt độ cao (nước nóng, hơi hoặc khí nóng). Thông thường trong rau quả, hoạt lực của các enzym giảm nếu o o nhiệt độ cao trên 30 C, nhiều enzym trở nên mất hoạt tính ở nhiệt độ 35 C, phần o lớn bị mất hoạt tính ở nhiệt độ trên 40 C. o Nếu quá trình chín của quả hô hấp đột biến diễn ra ở nhiệt độ trên 30 C thì ruột quả chín được nhưng vỏ quả sẽ không có được màu sắc đặc trưng. Ví dụ: ruột chuối đã mềm nhũn mà vỏ quả vẫn còn mầu xanh; quá trình tổng hợp o lycopene tạo màu đỏ cà chua bị ức chế. Nhiệt độ trên 35 C thì các hoạt động trao đổi chất có thể xảy ra không bình thường, cấu trúc tế bào có thể bị tổn 6
thương, rau quả bị hỏng nhanh chóng. Ngoài ra, nhiệt độ cao còn làm tăng cường hoạt động gây hại của vi sinh vật. Sự giảm hoạt động của các quá trình sinh lý – sinh hóa trong rau quả cũng như trong vi sinh vật khi hạ thấp nhiệt độ được giải thích: một mặt bằng việc giảm tốc độ các phản ứng hóa học, mặt khác là do nguyên sinh chất của tế bào co lại, làm giảm tính thẩm thấu của màng tế bào và từ đó giảm khả năng trao đổi chất. Tuy nhiên nhiệt độ quá thấp không hẳn đã kéo dài được thời hạn bảo quản vì 2 lý do: Lý do thứ nhất, nếu nhiệt độ bảo quản thấp hơn nhiệt độ đóng băng của dịch bào thì rau quả sẽ bị đóng băng, tế bào thực vật sẽ bị phá hủy và quá trình sống bị đình chỉ. Khi đó rau quả sẽ tồn tại ở dạng sản phẩm lạnh đông chứ không phải dạng tươi như mong muốn. Nhiệt độ đóng băng của một số loại quả được ghi ở bảng 2. Bảng 2: Nhiệt độ đóng băng của một số loại rau quả Nhiệt độ đóng Nhiệt độ đóng Loại rau quả Loại rau quả băng, oC băng, oC Táo (tây) -1.4 đến -2.8 Cà rốt -1.3 Lê -2.0 đến -2.7 Khoai tây -1.7 Đào -1.0 đến -1.4 Bắp cải -1.1 Mận -2.0 Hành tây -1.0 Mơ -2.0 Dưa chuột -0.5 Chanh -0.2 Cà chua chín -1.1 Cam -2.0 đến -2.5 Ớt xanh -1.0 Quýt -2.2 Cà tím -1.0 Chuối -1.1 Dư a b ở -1.5 đến -2.0 Lý do thứ hai, nhiệt độ thấp có thể dẫn đến rối loạn một số quá trình sinh lý sinh hóa của rau quả. Khi bảo quản chuối xanh ở nhiệt độ dưới 120C, chuối sẽ không chín khi rấm. Hoặc bảo quản chuối chín ở nhiệt độ thấp hơn 110C, chuối sẽ bị thâm làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Có thể nói mỗi loại rau quả 7
có một giới hạn nhiệt độ bảo quản, thấp hơn giới hạn đó hiệu quả bảo quản sẽ không tốt. Do vậy, mỗi một loại rau quả thích hợp với một nhiệt độ bảo quản nhất định nào đó. Khi bảo quản ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn đều có ảnh hưởng xấu đến thời hạn bảo quản và chất lượng của rau quả. Nhiệt độ tốt nhất cho việc bảo quản một loại rau quả nào đó gọi là nhiệt độ bảo quản tối ưu. Nhiệt độ bảo quản tối ưu cho một loại rau quả nào đó không cố định mà phụ thuộc vào một vài yếu tố, nhất là yếu tố độ chín. Độ chín càng cao nhiệt độ bảo quản càng phải thấp. Ví dụ nhiệt độ tối ưu cho bảo quản cam, chanh, quýt khi đã chín là 1-20C, khi còn xanh là 4-60C. Người ta chứng minh được rằng, sự biến động nhiệt độ gây ảnh hưởng lớn đến thời hạn bảo quản. Nếu bảo quản rau quả ở nhiệt độ thấp nhưng độ dao động lớn, không ổn định thì tác hại còn lớn hơn là bảo quản ở nhiệt độ cao hơn nhưng ổn định. Vì vậy, trong thực tế cho phép nhiệt độ dao động trong khoảng ±0,50C. Độ ẩm tương đối của không khí Độ ẩm tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định tốc độ bay hơi nước của rau quả. Độ ẩm môi trường càng thấp, cường độ hô hấp và tốc độ bay hơi nước càng cao, làm cho khối lượng tự nhiên của rau quả giảm đáng kể, thậm chí rau quả có thể bị héo. Sự mất nước quá cao làm cho hoạt động của tế bào bị rối loạn, làm giảm khả năng tự đề kháng bệnh lý và từ đó rau quả sẽ chóng hỏng. Mặt lợi của độ ẩm tương đối thấp là ở chỗ tạo môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, do đó hạn chế đáng kể sự xuất hiện các loại bệnh. Vì vậy nếu khắc phục được sự phụ thuộc giữa tốc độ bay hơi nước và độ ẩm thì nên hướng tới việc bảo quản rau quả trong môi trường có độ ẩm càng thấp càng tốt. Ngược lại, khi độ ẩm tương đối cao thì tốc độ bay hơi nước và cường độ hô hấp giảm nhưng lại tạo môi trường phát triển tốt các loại sinh vật. Hơn nữa nước có thể ngưng tụ trên bề mặt rau quả dẫn tới việc rối loạn hô hấp. Vì vậy, để bảo quản một loại nguyên liệu nào đó ta cũng cần chọn độ ẩm thích 8
hợp để tránh ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm, tức là phải chọn độ ẩm tối ưu cho loại nguyên liệu đó. Độ ẩm tối ưu của từng loại quả cũng rất khác nhau, nó phụ thuộc vào khả năng chống bay hơi nước và khả năng tự bảo quản của mỗi loại. Với những loại rau quả mà phần biểu bì được cấu tạo bởi lớp màng chắc đủ ngăn cản nước bay hơi, thì có thể bảo quản ở môi trường có độ ẩm thấp. Ví dụ: hành có thể bảo quản ở φ = 70 – 75%, vì có lớp vỏ khô bao bọc không cho nước bốc hơi tự do. Còn các loại rau quả khác không có khả năng giữ nước thì được bảo quản ở điều kiện độ ẩm cao hơn φ = 85 – 95%. Cũng như nhiệt độ, sự dao động độ ẩm tối ưu cũng ảnh hưởng xấu đến chất lương bảo quản. Thực tế cho phép độ ẩm dao động trong khoảng ± 2%. Để khắc phục ảnh hưởng của độ ẩm đến tốc độ bay hơi nước, người ta có thể sử dụng các loại bao bì màng mỏng như túi PE, PVC… vừa để chứa đựng vừa để hạn chế bay hơi nước khi bảo quản trong môi trường có độ ẩm thấp. Rau quả cũng được gói trong giấy mềm, xốp vừa chống xây xát vừa tạo ra một phạm vi không gian có độ ẩm cao bao quanh quả, làm giảm chênh lệch ẩm giữa nguyên liệu và môi trường. Thành phần khí quyển: Mỗi loại khí có trong môi trường bảo quản đều có tác dụng riêng đến thời hạn bảo quản rau quả tươi: Thành phần chất khí trong môi trường bảo quản có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của sản phẩm, đặc biệt các sản phẩm dễ hỏng như rau quả. Sự thay đổi nồng độ các chất khí hô hấp – O và CO – có thể kéo dài 2 2 tuổi thọ của sản phẩm. Hàm lượng O và CO trong khí quyển bảo quản ảnh hưởng đến cường độ 2 2 và phương thức hô hấp của rau quả. Nếu lượng O giảm xuống 5% hoặc CO 2 2 tăng lên đến 3%, có thể tạo ra một môi trường khí hậu cải biến tốt để bảo quản rau quả thông qua việc kìm hãm các hoạt động hô hấp, kéo dài tuổi thọ của rau quả. Ví dụ: chuối bảo quản ở khí quyển 5% CO , 3% O , 92% N , không có mặt 2 2 2 9
C H sẽ giảm cường độ hô hấp 4 lần. Tuy nhiên, cần lưu ý khả năng hô hấp yếm 2 4 khí làm cho rau quả bị mất mùi thơm đặc trưng. Bên cạnh đó, tác động của hàm lượng chất khí lên quá trình hô hấp còn phụ thuộc vào nhiệt độ. Ngoài ra, sự thay đổi thành phần O và CO còn ảnh hưởng đến sự phát triển gây 2 2 hại của sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật và côn trùng. Trong khí quyển bảo quản còn nhiều chất khí khác do rau quả sinh ra hoặc từ các nguồn khác cũng có thể tích tụ trong môi trường bảo quản. Quan trọng nhất trong các loại chất khí này là ethylene. Như ta đã biết, quá trình chín bắt đầu cùng với sự sinh tổng hợp ethylene của quả. Sự sản sinh một lượng ethylen nhỏ (0,005-0,1 μL/L) cũng kích thích tăng cường hô hấp của quả. Ngoài nguồn ethylen nội sinh, ethylen ngoại sinh sinh ra do sự vận hành thiết bị bảo quản, vận chuyển hoặc từ các quả khác loại được bảo quản chung trong khí quyển bảo quản, cũng có thể làm khởi động quá trình chín. Nếu tăng lên quá ngưỡng tới hạn sẽ thúc đẩy nhanh chóng sự chín hoặc già hóa của các loại rau quả. CO (oxit carbon) có thể do các thiết bị bảo quản sinh ra. CO có tính độc với hệ hô hấp của người, nhưng cũng có tác dụng ôxi hóa ethylene và hạn chế sự phát triển vi sinh vật và côn trùng hại. Ngoài ra acetaldehyde và ethanol cũng có tác dụng hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây hại. - Khí oxy (O2) như là một thành phần chủ yếu tham gia quá trình hô hấp hiếu khí. Hàm lượng khí oxy càng cao thì cường độ hô hấp càng tăng và ngược lại. Khi hàm lượng oxy giảm xuống dưới mức cho phép thì hô hấp hiếu khí ngừng, thay vào đó là hô hấp yếm khí tạo ra rượu có thể đầu độc tế bào sống. Nói cách khác, khi quá trình hô hấp bị ngừng trệ thì có nghĩa là quá trình sống của tế bào bị ức chế và cuối cùng bị đình chỉ hoàn toàn. Như vậy để duy trì sự sống ở mức tối thiểu đủ để kéo dài thời hạn bảo quản rau quả, thì cần phải đảm bảo hàm lượng oxy cần thiết tối thiểu để duy trì quá trình hô hấp hiếu khí. - Ảnh hưởng của CO2 đến thời hạn bảo quản rau quả có chiều hướng thuận, tức là hàm lượng CO2 càng tăng thì thời hạn bảo quản cũng có thể tăng. Khí CO2 chủ yếu tác dụng lên quá trình hô hấp của rau quả cũng như vi sinh vật. Đối với 10
rau quả tươi CO2 ức chế cường độ hô hấp, từ đó hạn chế được các quá trình phân giải hóa học – sinh học. Còn đối với vi sinh vật, khí CO2 làm chậm quá trình hoạt động, phát triển của chúng. Vì vậy có thể tránh được phần nào nguy cơ gây bệnh của vi sinh vật. Trong khí quyển khí CO2 chỉ chiếm khoảng 0,03%, nhưng sau một thời gian bảo quản hàm lượng đó tăng lên đáng kể do hô hấp. Nghiên cứu cho thấy tác dụng bảo quản không chỉ phụ thuộc vào nồng độ CO2 mà còn phụ thuộc vào đặc tính sinh học của từng loại rau quả. Đối với một số loại rau quả khi tăng nồng độ khí CO2 lên quá 10%, quá trình hô hấp hiếu khí bị ức chế và xuất hiện hô hấp yếm khí. Những loại rau quả này không chịu được nồng độ khí CO2 quá 10%, chúng thuộc nhóm không bền CO2. Ngược lại có nhóm rau quả có thể chịu được nồng độ CO2 trên 10% gọi là nhóm bền CO2. Thời hạn bảo quản rau quả tươi bị ảnh hưởng chủ yếu bởi những yếu tố đã nêu trên. Ngoài ra còn có các yếu tố khác như: ánh sáng, kỹ thuật chăm bón, thông gió… nói chung là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ hô hấp và độ bền của rau quả tươi. Các sản phẩm động vật: thịt, cá, trứng, sữa… a, Những biến đổi của thịt sau khi giết mổ. Sau khi giết, gia súc mất khả năng kháng khuẩn tự nhiên. Quá trình tuần hoàn máu bị ngừng hẳn, không có O2 cung cấp cho quá trình hô hấp hiếu khí nên quá trình này cũng ngừng. Thay vào đó là quá trình hô hấp yếm khí chuyển hóa glycogen thành glucoza rồi từ đó chuyển thành axit loretic và giải phóng năng lượng. Do có sự tạo thành axit nên pH của thịt chuyển từ mức bình thường (pH= 7) đến giá trị thấp hơn (pH= 5,1-6,5). Sau một thời gian kể từ lúc chết súc vật bắt đầu chuyển sang giai đoạn CỨNG do lượng axit ATF trong mô cơ bị giảm. Sự giảm axit ATF và pH là nguyên nhân giảm khả năng giữ nước của thịt. Tốc độ giảm ATF và pH có thể chậm lại khi hạ nhiệt độ môi trường, và như vậy có thể giữ được khả năng giữ nước của thịt, từ đó hạn chế được tốc độ phát triển của vsv và giữ được màu tự nhiên của thịt. 11
Hiện tượng khác xảy ra trong thịt sau khi giết gia súc là sự phân hủy glycogen. Dưới tác dụng của enzim Amilaza một phần glycogen chuyển thành glucoza và hecxoza-1-6di photphat sau đó glucoza lại tạo thành axit lactic. Do tác dụng của axit lactic, protit bị đông tụ và mất khả năng kết hợp với nước, các cơ thịt trở nên mềm dần và có hương vị thơm, ăn dễ tiêu. Chế biến đồ hộp thịt đang ở giai đoạn này rất tốt (đó là hiện tượng chín của thịt). Hiện tượng chín kéo dài, thay đổi chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường xung quanh. Nhiệt độ càng cao thì thời gian kết thúc quá trình chín càng ngắn, vì vậy trong sản xuất thịt hộp cần phải có phương tiện bảo quản lạnh để kéo dài thời gian chín của thịt. Trong quá trình chín không xảy ra các hiện tượng biến đổi do vi sinh vật vì lúc đó thịt không có vi sinh vật. Các bộ phận chứa nhiều vi sinh vật như ruột, nội tạng... đã được lấy ra ngay sau khi giết thịt. Thịt đã chín, nếu có vi sinh vật ở ngoài xâm nhập vào thì các vi sinh vật đó lại có môi trường thuận lợi để phát triển, làm cho thịt bị ôi thối. Khi thịt bị ôi thối thì protit bị phân huỷ thành các chất độc (nên không dùng để chế biến đồ hộp). Các dấu hiệu của thịt bị hỏng là thịt bị ướt, trên mặt bị nhầy, mềm nhũn, màu thẫm dần thành màu xám hay màu xanh, có phản ứng kiềm vì có amoniac thoát ra, mùi trở nên khó chịu. Thịt ở giai đoạn này không dùng để chế biến thực phẩm. Quá trình phân hủy glycogen (glicoliza) là không thuận nghịch xảy ra trong điều kiện yếm khí. Sau khi xảy ra quá trình này pH của thịt giảm xuống khoảng 5,5, bắt đầu tương ứng với điểm đẳng điện của protein và giảm khả năng giữ nước của thịt. Để hạn chế các quá trình tự phân hủy trong thịt, sau khi làm thịt cần phải bảo quản ngay ở điều kiện lạnh càng nhanh càng tốt, t0 càng thấp càng tốt. Bảng 2: Thời gian chín phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh Nhiệt độ môi trường xung quanh, 0C Thời gian chín 2-3 12-15ngày 12
12 5ngày 20 24h 29 4-5h b, Những biến đổi của thịt cá Các quá trình sống của cá và các động vật thuỷ sinh khác đều do các men điều chỉnh. Chúng là động vật máu lạnh, tức là nhiệt độ của cơ thể thay đổi thích ứng với nhiệt độ của môi trường nước. Các men trong cá hoạt động mạnh ở nhiệt độ không cao, nên khi cá được đánh lên bờ làm cho nhiệt độ thân cá tăng dẫn đến tăng hoạt động của các men và tạo điều kiện cho các VSV phá huỷ thịt cá phát triển. Khi một cơ thể chết đi, hệ điều tiết bình thường ngừng hoạt động theo chức năng và ngừng luôn cả việc cung cấp oxy và việc sản sinh năng lượng. Các tế bào bắt đầu một chuỗi quá trình mới đặc trưng bởi sự bẻ gãy glycogen và sự phân huỷ các hợp chất giàu năng lượng - Các enzyme trong cơ và hoạt tính của chúng + Các quá trình tự phân giải đầu tiên trong mô cơ cá xảy ra với các cacbonhydrat và các nucleotide. TRong cơ thể sống, ATP được tạo ra nhờ phản ứng andenozintriphotphatnaza (ADP) và creatin phosphate là chất dự trữ phosphate giàu năng lượng trong các tế bào cơ + Các catepsin là các enzyme thuỷ phân và phần lớn chúng có trong các lyossom (catepsin có hoạt động trong khoảng pH 2-7). Mặt khác, các catepsin đóng vai trò làm chín (làm mềm thịt) cá ướp muối là loại sản phẩm có độ pH rất thấp và nồng độ muối thấp do hoạt động của các enzyme bị ức chế mạnh ngay từ khi ở nồng độ 5% - Các enzyme tiêu hoá và hoạt tính của chúng + Các enzyme trong đường tiêu hoá đóng vai trò quan trọng trong quá trình tự phân giải của cá nguyên con và chưa moi ruột + Các proteaza tiêu hoá quan trọng nhất là các peptidaza nội tạng ở dạng trypsin và các enzym pepsin 13
* Hệ vi khuẩn trong cá sống - VSV có mặt trên toàn bộ mặt ngoài (da và mang) và trong nội tạng của cá sống và cá vừa đánh: Da 102 – 107 tb/cm2, mang 103 – 109/g, nội tạng 103 – 109/g. Các VSV chủ yếu là VK hiếu khí hoặc kỵ khí ngẫu nhiên, chịu lạnh, gram âm thuộc giống Pseudomonas, Acinetobacter, Vibrio, ngoài ra còn có cả các vi khuẩn bắt màu gram dương như Mcrococcus, Bacillus, Cryneform * Những biến đổi của các hệ VSV trong bảo quản và ươn hỏng Sau giai đoạn ức chế ban đầu, các VK trong cá bước vào giai đoạn phát triển theo cấp số nhân và trong điều kiện hiếu khí tổng số VK đạt giá trị 108 – 109/g hoặc trên 1 cm2 da khi đã có sự ươn hỏng. Trong điều kiện yếm khí với nồng độ oxy thấp lượng VK sẽ thấp hơn, thường ở mức 106/g cá * Sự xâm nhập của VK - Trong cá sống khoẻ mạnh và cá tươi mới đánh, các cơ cá vô trùng thì sự nhiễm VSV chỉ xảy ra trên bề mặt ngoài và trong cá. Trên thực tế VK xâm nhập vào thịt quá đường các sợi collagen khi cá đưa lên nhiệt độ cao (>80C). Trong trường hợp này các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp bị công phá và các enzym của vi khuẩn khuếch tán từ bề mặt vào mô cơ trong khi đó cơ chất trong cơ lại khuếch tán trở ra Hư hỏng, giảm chất lượng do hoạt động của vi sinh vật Kết quả hoạt động của các vi sinh vật có thể làm cho các thành phần hóa học, giá trị sinh học của nguyên liệu hay sản phẩm thực phẩm giảm đi đáng kể dẫn tới giảm giá trị sử dụng của Thực phẩm. Có khi còn dẫn tới sự hư hỏng hoàn toàn. Sự hoạt động của vi sinh vật có thể dẫn đến 2 loại hư hỏng của sản phẩm thực phẩm. Đó là: sự thối rữa và lên men do hoạt động của vsv gây thối rữa và lên men; sự tích tụ chất độc hoặc sinh bệnh do vi sinh vật gây độc hoặc gây bệnh sinh ra. Vì vậy sự hư hỏng của sản phẩm TP có thể nhận biết bằng trực quan hay chỉ có thể bằng phân tích. 14
Để hạn chế hư hỏng sản phẩm TP một mặt cần giữ đúng quy trình vệ sinh trong sản xuất chế biến bảo quản, mặt khác cần nghiên cứu phân loại các loại vsv gây ra hư hỏng cho từng đối tượng TP cụ thể. VSV và các dạng hư hỏng, giảm chất lượng trong rau quả Sự có mặt của vi sinh vật trong rau quả không phải lúc nào cũng gây hư hỏng. Khi trong rau quả có chứa chất kháng khuẩn tự nhiên (phitonxit), vi sinh vật có thể bị ức chế không có khả năng gây bệnh. Thế nhưng sự tồn tại của chúng vẫn là nguy cơ. Khi điều kiện thuận lợi chúng sẽ hoạt động. Tác động của vi sinh vật còn phụ thuộc vào khả năng tự lành vết thương của các loại rau quả sau thu hái. Ở một số loại rau quả, lớp vỏ bị xây xát có thể tự phát triển lấp kín vết thương sau một thời gian nhất định trong một môi trường thuận lợi. Điều đó rất có ý nghĩa trong việc ngăn chặn sự xâm nhập của vi sinh vật và do đó giảm đáng kể khả năng hư hỏng do thối rữa. Khả năng tự lành vết thương thể hiện ở mỗi loại rau quả mỗi khác, rõ nhất là trên khoai tây, cà rốt… Khi để khoai tây vừa mới thu hoạch trong môi trường thoáng khí có độ ẩm φ = 90 – 95%, nhiệt độ khoảng 18 – 200C, những vết thương trên phần vỏ sẽ lành trở lại sau 3 giờ. Còn nếu nhiệt độ càng thấp thì thời gian cần để hàn gắn các vết thương càng dài (sau 4 giờ ở nhiệt độ 100C và độ ẩm thấp). Thời hạn bảo quản rau quả tươi nói riêng và thực phẩm nói chung là khoảng thời gian dài nhất trong đó rau quả hay thực phẩm vẫn giữ được tính chất đặc trưng của chúng. Trong khoảng thời gian này giá trị dinh dưỡng và chất lượng cảm quan của rau quả hay thực phẩm biến đổi không đáng kể. Phần lớn các loại rau quả đều chứa axit nên độ pH thường thấp hơn 5, ví dụ trong cam chanh quýt bưởi pH = 2 ÷ 3, trong chuối pH = 5. Vì vậy sự hư hỏng của hoa quả chủ yếu do hoạt động của nấm mốc, nấm men. Sauk hi thu hái quá trình lên men, lên mốc có thể xảy ra sau một thời gian bảo quản dài hay ngắn tùy thuộc vào cấu tạo, trạng thái của hoa quả và điều kiện bảo quản. Ví dụ: các loại quả thuộc họ đậu (đậu tây + ta) có thể lên mốc sau 1 ngày đêm bảo quản ở nhiệt độ thường, còn các loại quả khác có cấu trúc cứng, chắc hơn có thể bảo quản lâu hơn. 15
Do có độ pH thấp và 1 số loại quả có chứa chất kháng khuẩn nên các loại vi khuẩn không phải là nguyên nhân chính gây thối rữa cho hoa quả tươi. Tuy nhiên có 1 số loại vi khuẩn lên men lactic và acetic có thể làm hỏng hoa quả. Tốc độ lên men lên mốc – tốc độ hư hỏng – trên hoa quả phụ thuộc vào nhiều yếu tố: độ nguyên vẹn của quả, nhiệt độ, độ ẩm môi trường, thành phần không khí, … Kết quả của sự lên men lên mốc là: làm cho quả mềm ra, có mùi lạ, … mất trạng thái tự nhiên của sản phẩm và cuối cùng làm mất giá trị sử dụng cho ăn tươi cũng như cho chế biến. Khi quả bị bệnh các mô trong quả bị mềm và hình thành những nhóm sợi màu vàng xám đến vàng nâu và cuối cùng chuyển sang màu nâu sẫm. Vỏ quả trở nên cứng có màu từ nâu sẫm đến xanh đen. Bệnh lây lan toàn quả và từ quả này sang quả khác. Có thể để lại ổ bệnh trên bao bì vận chuyển. Rau xanh được sử dụng làm thức ăn gồm nhiều dạng khác nhau: dạng củ (củ cải, …), dạng lá (rau cải, …), dạng quả (cà, mướp, …), dạng hoa, dạng mầm, … Thức ăn từ rau xanh cung cấp cho cơ thể chủ yếu là các loại vitamin và chất xơ, còn các chất dinh dưỡng khác như Pr, L thì không đáng kể, trừ ở một số loại đậu. Hệ vsv sống trong rau xanh và có thể gây hư hỏng, cơ bản là hệ vsv sống và gây bệnh trong hoa quả. Nhưng khác là ở chỗ trên rau xanh do pH gần trung tính có thể phát triển các loại vk mà trong hoa quả do độ pH thấp không thuận lợi cho sự phát triển của chúng. VD: vk lactic có nhiều ở dưa chuột, bắp cải, các chủng vk phát triển trên rau xanh chủ yếu thuộc họ Lactobacterium, Micrococcus, … Ngoài ra còn các loại nấm men, nấm mốc tương tự như trên hoa quả. VSV và các dạng hư hỏng, giảm chất lượng trong sản phẩm động vật. Các loại thịt và sản phẩm từ chúng có thể chứa nhiều loại vsv có khả năng gây hư hỏng thịt và từ thịt có thể nhiễm vào người nhiều loại vsv gây bệnh 16
VSV đi và thịt từ nhiều nguồn khác nhau, quan trọng nhất là từ da động vật trong khi giết thịt, từ dao thớt, từ chân tay người làm và từ các dụng cụ khác. Nước cũng là nguồn cung cấp vsv cho thịt. Một nguồn quan trọng nhất là từ phần bên trong của súc vật – LÒNG. Thịt hỏng trước hết trên bề mặt ngoài của miếng thịt vì ở những chỗ ấy hàm lượng ẩm cao, có dính máu và tiếp xúc trực tiếp với môi trường không khí. Trên bề mặt hỏng của thịt người ta có thể tìm thấy 50 ÷ 100.106 tb. Bề mặt tiếp xúc của thịt với không khí càng cao thì khả năng hư hỏng của thịt càng lớn. Do vậy thịt xay hoặc thái nhỏ dễ hỏng hơn thịt miếng to. Những yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của VSV: Sự phát triển của VSV phụ thuộc nhiều vào các yếu tố như: sự có mặt của C, N, vitamin, to, khí quyển và cả thời gian trước khi đến giai đoạn chết cứng của súc vật, những yếu tố trên có sự phụ thuộc qua lại ràng buộc nhau. - Ảnh hưởng của to : đây là yếu tố quan trọng, khi to tăng, tốc độ hoạt động của VSV tăng lên đáng kể. Nhiều loại VSV phát triển tốt trong khoảng nhiệt độ từ 0 ÷ 65oC , tuy nhiên có loại phát triển tốt trong khoảng -2 ÷ 7oC. Có loại có thể sống trong 10h ở to -252oC. Có loại sống đến 5h rưỡi ở 100oC, 2h rưỡi ở 200oC nếu thịt khô. Nói chung ở điều kiện to thấp phần lớn VSV bị ức chế, nhưng nấm mốc nấm men có thể phát triển ở to -5oC. chết dưới -10oC. Thịt từ súc vật có sừng sống ở vùng nhiệt đới có thể bảo quản tốt ở to = - 15oC hơn là thịt cùng loại sống ở các nước ôn đới. Thịt lợn, bò , cừu đóng gói và bảo quản ở to 3÷7oC sẽ bị hỏng do Achromobacter và Pseudomonas fluorescens v.v… Khi bảo quản đông lạnh thịt đã nhiễm nhiều VSV trước khi đông lạnh,VSV có thể bị ức chế, nhưng các enzim do chúng tiết ra có thể tiếp tục hoạt động làm hỏng thịt thậm chí cả khi bảo quản ở to -30oC - Ảnh hưởng của độ ẩm: Theo số liệu nghiên cứu cho thấy khi bảo quản lượng VSV có trong thịt phụ thuộc vào độ ẩm như sau: 17
Trên bề mặt khô Bề mặt ướt T0 bảo quản T/g bảo quản (TB VSV/g) (TB VSV/g) Sau 24h 40.000 400.000 2 – 30C Sau 72h 42.000 760.000 Sau 24h 200.000 1.000.000 3 – 70C Sau 72h 4.000.000 bắt đầu có mùi ôi Ảnh hưởng của thành phần không khí: Đối với VSV hiếu khí: thành phần O2 trong sản phẩm càng cao thì VSV phát triển càng nhanh. Khi hàm lượng CO2 khoảng 25% sẽ ức chế hoạt động của VSV. Mặt khác sự có mặt của O2 lại có tác dụng giữ màu đỏ tự nhiên của sản phẩm. Để giữ màu của oxxihemoglobin cần 80% O2 trong thành phần khí vì nếu 20% O2 còn lại là CO2 thì có thể hạn chế được VSV. Các yếu tố bên ngoài đối với thực phẩm là tính chất của môi trường bảo quản, chúng ảnh hưởng đến cả thực phẩm và hệ vi sinh vật trong thực phẩm. Nhiệt độ bảo quản: Đối với vi sinh vật, từng loại và từng nhóm phát triển trong một khoảng nhiệt độ rộng. Vì vậy khoảng nhiệt độ phát triển của vi sinh vật rất quan trọng đối với thực phẩm nhằm chọn nhiệt độ thích hợp cho quá trình bảo quản các loại thực phẩm khác nhau. Nhiệt độ thấp nhất mà tại đó vi sinh vật có thể phát triển được là – 340C, nhiệt độ cao nhất là > 1000C. Thông thường vi sinh vật được chia làm 3 nhóm dựa trên nhiệt độ phát triển của chúng. Những vi sinh vật phát triển tốt ở nhiệt độ < 70C và có khoảng nhiệt độ phát triển tối ưu là 20 – 300C thuộc nhóm vi sinh vật ưa lạnh. Những vi sinh vật phát triển tốt ở khoảng 20 - 450C và nhiệt độ phát triển tối ưu khoảng 30 – 400C là nhóm vi sinh vật ưa ấm, những vi sinh vật phát triển tốt ở khoảng 450C và tối ưu trong khoảng 55 – 600C là vi sinh vật ưa nóng. Chất lượng của sản phẩm thực phẩm cũng cần phải được tính toán để xác định nhiệt độ bảo quản. Mặc dù nên bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ lạnh hoặc 18
thấp hơn, nhưng điều này không phải lúc nào cũng tốt cho việc duy trì chất lượng của một vài loại thực phẩm. Phần lớn các loại rau có nhiệt độ bảo quản thích hợp là khoảng 100C, bao gồm khoai tây, cần tây, bắp cải và nhiều loại rau khác. Trong từng trường hợp, nhiệt độ bảo quản thích hợp tùy thuộc vào sự tồn tại của R.H trong môi trường bảo quản và sự có mặt và sự có hay không có các loại khí CO2 và O2. Nhiệt độ bảo quản là hằng số quan trọng nhất ảnh hưởng đến mức độ hư thối của sản phẩm và điều này đã được nhấn mạnh trong nghiên cứu của nhiều tác giả. Theo họ sự thối hỏng của thực phẩm có thể dự đoán được theo đường cong tỷ lệ hư hỏng. Nhìn chung đường cong hư hỏng là một đường gấp khúc theo nhiệt độ, tương ứng với 5 ngày bảo quản ở O0C và như vậy có thể dự đoán được thời gian bảo quản ở O0C. Nó cũng chỉ ra tỷ lệ hư hỏng của thịt gia cầm tươi ở 100C là gấp 2 lần ở 50C và ở 150C gấp 3 lần ở 50C. Độ ẩm tương đối của môi trường Độ ẩm của môi trường bảo quản quan trọng với cả hoạt độ của nước aw trong thực phẩm và sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt khi aw của thực phẩm ở 0,60, thì điều quan trọng đối với thực phẩm là thực phẩm này cần được tàng trữ ở trong điều kiện R.H (độ ẩm tương đối) mà tại đó thực phẩm không nhận ẩm từ môi trường xung quanh và dẫn đến sự tăng hoạt độ của nước trên bề mặt và bên trong thực phẩm đến điểm mà sự phát triển của vi sinh vật có thể xảy ra. Nhiệt độ càng cao thì độ ẩm càng thấp. Thực phẩm mà bề mặt có chứa vi sinh vật gây hư hỏng như: nấm men, nấm mốc và vi khuẩn thì cần được bảo quản trong điều kiện độ ẩm tương đối thấp. Các loại thịt được bao gói không đúng cách, chẳng hạn như thịt gà nguyên con hay thịt bò cắt thành tảng trong quá trình bảo quản lạnh sẽ bị hư hỏng bề mặt trước khi bên trong xảy ra, do trong máy lạnh độ ẩm tương đối cao và thực tế là hệ vi sinh vật gây hư hỏng thịt cần môi trường hiếu khí. Tuy nhiên có thể hạn chế điều này bằng cách bảo quản trong điều kiện độ ẩm tương đối thấp, cũng cần phải nhớ rằng trong điều kiện như vậy thực phẩm sẽ bị giảm ẩm do đó 19
trở thành bất lợi. Chọn điều kiện môi trường thích hợp của độ ẩm tương đối là vấn đề đặt ra cần phải xem xét cả hai khả năng là sự phát triển vi sinh vật trên bề mặt và duy trì chất lượng của thực phẩm. Bằng cách thay đổi áp suất khí, như vậy có thể làm chậm lại quá trình thối rữa mà không cần độ ẩm tương đối thấp. • Sự có mặt và nồng độ các chất khí trong môi trường Bảo quản thực phẩm trong môi trường chứa khoảng 10% khí CO2 được gọi là bảo quản có điều chỉnh khí hoặc thay đổi áp suất khí (MA). Hiệu quả của việc bảo quản có thay đổi áp suất khí đã được biết đến từ năm 1917 và lần đầu tiên được thương mại hóa vào năm 1920. Việc sử dụng bảo quản bằng điều chỉnh khí với quả đã được áp dụng ở một số nước. Táo và lê là những loại quả thường được xử lý bằng phương pháp này. Hàm lượng CO2 không quá 10 được sử dụng hoặc từ nguồn gốc hóa học hoặc từ đá khô. Cacbon dioxit có tác dụng làm chậm quá trình thối rữa quả do các loại nấm men gây nên. Tuy nhiên, cơ chế hoạt động chính xác của CO2 trong việc làm chậm quá trình hư hỏng quả vẫn chưa được biết đến, có thể là CO2 hoạt động như một chất ức chế cạnh tranh với hoạt động của etylen. Etylen được xem là một tác nhân hoạt động yếu trong quả, sự ức chế của nó có thể ảnh hưởng đến việc giữ cho quả tốt hơn trong điều kiện nhiễm nấm. Việc sử dụng CO2 trong môi trường để kéo dài thời gian tàng trữ của thịt được sử dụng nhiều trong những năm 1980. Trong những năm 1930 thịt được tàng trữ trong các kho hàng của tàu thủy, trong quá trình vận chuyển có bổ sung CO2 để làm tăng thời gian tàng trữ, ý tưởng mới này đã được phát triển bằng việc đóng gói chân không thịt. Rất nhiều tác giả thấy rằng việc bổ sung CO2 làm tăng thời gian bảo quản của nhiều loại thịt khác nhau. Nhìn chung, hiệu quả ức chế của CO2 tăng cùng với sự giảm nhiệt độ, vì CO2 hòa tan tốt hơn ở nhiệt độ thấp và giá trị pH của thịt được tàng trữ trong môi trường có hàm lượng CO2 thấp hơn một chút so với giá trị pH của thịt tàng trữ trong môi trường thường do có sự hình thành axit cacbonic. Thịt miếng được tàng trữ trong điều kiện 100% CO2, thời gian bảo quản dài hơn 16 – 27 ngày so với thịt miếng được tàng trữ trong điều kiện 100% N2 20