Hư hỏng của thực phẩm khi bảo quả

PHẦN III : BẢO QUẢN THỰC PHẨM

XI > SỰ HƯ HỎNG CỦA THỰC PHẨM KHI BẢO QUẢN

11.1 Nguyên nhân hư hỏng của thực phẩm :

Trong quá trình bảo quản, thực phẩm bị hư hỏng là do các nguyên nhân sau:

– Do VSV : thực phẩm là môi trường giàu dinh dưởng nên rất thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loại VSV. Cho nên trong quá trình gia công, chế biến và bảo quản đã có nhiều loại VSV xâm nhập vào thực phẩm. Tại đây chúng đã tiết ra nhiều loại enzim khác nhau phân hủy các chất dinh dưởng làm giảm giá trị của thực phẩm và đôi khi còn làm cho thực phẩm bị nhiểm chất độc.

Trong điều kiện bình thường, khi không có các yếu tố làm ức chế VSV thì sự sinh trưởng và phát triển của VSV trong thực phẩm trãi qua 4 pha: tìm phát, logarit, cân bằng và suy vong.

Như vậy, để thực phẩm không bị hư hỏng do VSV thì thực phẩm khi đem vào bảo quản phải bảo đảm tươi tốt, nhiễm ít VSV và phải tìm biện pháp ức chế VSV ngay từ thời kì đầu bảo quản, tức bảo quản khi sự sinh trưởng và phát triển của nó còn nằm ở pha tìm phát (đoạn AB).

– Enzim nội tại : trong các loại thực phẩm (thịt, cá, nước rau quả…) có chứa nhiều loại enzim khác nhau và chính chúng tham gia vào các quá trình phân hủy các chất khi bảo quản. Do đó để giữ được thực phẩm cần phải có biện pháp hạn chế hoạt động của enzim có sẳn trong thực phẩm.

– Các yếu tố khác : sự hư hỏng của thực phẩm còn có sự hổ trợ của một số các yếu tố của môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, oxi … .

11.2 Sự chuyển hóa các chất của thực phẩm khi bảo quản:

Trong quá trình bảo quản, dưới tác động của enzim VSV hoặc enzim nội tại và sự hổ trợ của các yếu tố môi trường đã làm biến đổi các chất dinh dưởng có trong thực phẩm .

11.2.1 Chuyển hóa các hợp chất protein :

Tùy thuộc điều kiện phân hủy, các sản phẩm thủy phân có thể rất khác nhau. Trong điều kiện có không khí, các sản phẩm trung gian có thể bị vô cơ hóa hoàn toàn dẫn đến sự tạo thành NH3, CO2, H2O, H2S, các muối của axit fotforic. Nếu không có không khí thì bên cạnh NH3 và CO2 còn có các axit hữu cơ, rượu, các amin và nhiều hợp chất hữu cơ khác. Các hợp chất hữu cơ này là nguồn gốc của những mùi vị khó chịu và rất có khả năng gây độc.

Có thể biểu thị quá trình phân hủy các sản phẩm thịt, cá, sữa… bằng sơ đồ dưới đây:

Các VSV khác nhau gây nên những hiện tượng thối rữa khác nhau mặc dù điều kiện thối rữa giống nhau. Ví dụ: Bacillus mycoide , Bacterium prodigiosum phân hủy protein không tạo H2S mà tạo nhiều NH3, trong lúc đó Bacillus mesentericus, Bacillus megatherìum thi tạo rất nhiều H2S. Bên cạnh những VSV chủ yếu gây thối rữa là vi khuẩn, người ta thấy xạ khuẩn, nấm mốc cũng có khả năng phân hủy protein thành những sản phẩm bốc mùi.

11.2.2 Chuyển hóa các chất gluxit :

Phát triễn trong những cơ chất dinh dưỡng, vi sinh vật gây nên những thay đổi phức tạp các cơ chất hữu cơ, trước hết là gluxit. Sự chuyển hóa gluxit và một số hợp chất hữu cơ khác thành những hợp chất mới dưới sự ảnh hưởng trực tiếp của vi sinh vật gọi là lên men.

Một số dạng lên men xảy ra trong điều kiện kị khí (lên men rượu, lên men axit butiric, lên men axêton-butiric, lên men lactic…) một số khác – trong điều kiện hiếu khí (lên men axêtic, lên men xitric, lên men oxalic và các quá trình mang tính chất oxi hóa khác).

11.2.3 Oxi hóa lipit và các axit béo cao phân tử :

Phần lipit của thực phẩm, các thực phẩm chế biến chủ yếu từ lipit động thực vật, mỡ và dầu béo tinh luyện đều là những đối tượng cho vi sinh vật gây hư hỏng. So với các sản phẩm thực phẩm khác thì mỡ và dầu béo ít bị hư hỏng bởi các vi sinh vật hơn. Chính các sản phẩm giàu lipit này hư hỏng vì hóa học nhiều hơn vì vi sinh vật học. Thứ nhất là do vi sinh vật chứa ít enzim phân hủy lipit hơn so với các enzim phân hủy prôtêin và gluxit. Thứ hai là do trong mỡ và dầu béo tinh luyện rất thiếu nước – điều kiện tối cần thiết cho sự phát triễn của hầu hết các vi sinh vật, ngoài ra còn thiếu muối khoáng và các chất dinh dưỡng khác.

Hình thức hư hỏng chính của lipit là quá trình thủy phân và oxi hóa hoặc phối hợp cả hai quá trình này. Kết quả là lipit bị chuyển hóa thành glixêrin, khí CO2 và nước.

Biểu hiện hư hỏng chủ yếu của các loại mỡ và dầu béo tinh luyện là hiện tượng ôi. Các sản phẩm lipit bị ôi thường có mùi vị rất khó chịu nên không được dùng vào các mục đích thực phẩm. Trong quá trình ôi các phản ứng thủy phân và oxi hóa thường xảy ra đồng thời.

Nếu phát hiện thấy những dấu hiệu của sự ôi, chớ nên vội kết luận đó là những kết quả của những chuyển hóa hóa học hay là của những chuyển hóa do enzim gây nên. Nguyên nhân hư hỏng của lipit có nhiều: ánh sáng, không khí, độ ẩm, các ion kim loại nặng (như Cu++ chẳng hạn). Trong quá trình phân hủy lipit bởi enzim có sự tham gia không chỉ của enzim vi sinh vật, mà còn của các enzim có sẵn trong chính sản phẩm. Kết quả của quá trình thuỷ phân triglixêrit là sự tạo thành axit béo. Các axit béo này bị thủy phân tiếp tục bằng enzim của các vi khuẩn hoặc nấm mốc. Ví dụ nấm mốc Penicilliumro quefortii có thể sản sinh enzim xúc tác phản ứng oxi hóa chuyển axit béo thành β -ketôaxit và sau đó bằng phản ứng khử cacbôxila sẽ thành metilakêtôn. Đây là hợp chất kích thích mạnh cơ quan cảm giác.

Cùng với các axít béo và những hợp chất hữu cơ khác, mêtilakêtôn gây mùi vị khó chịu cho sản phẩm đã bị ôi. Nấm mốc tiết rêductaza thì mêtilakêtôn sẽ có thể chuyển thành rượu bậc hai. Trong sản phẩm thường thấy có mônoglixêrit, diglixêrit, các axit béo dạng oxi và hidrôxi, rượu bậc hai và lactôn.

Nguyên nhân gây hư hỏng chính của những sản phẩm là quá trình oxi hóa các axit béo không no nhờ enzim lipoxigena. Quá trình này tạo nên anđêhit và kêtôn.

Một số vi sinh vật có thể tổng hợp lipaza gây oxi hóa mỡ, dầu béo, thủy phân các chất này thành glixêrin và những axit béo đến CO2 và H2O

Hiện tượng oxi hóa dầu,mỡ trên đây gây nhiều khó khăn trong công tác bảo quản các sản phẩm thực phẩm có nhiều chất lipit. Do đó, biện pháp đề phòng sự nhiễm bẩn của các vi sinh vật là hết sức quan trọng.

Như vậy, để giữ được chất lượng của thực phẩm thì phải tìm mọi biện pháp tiêu diệt hoặc kìm hảm hoạt động của VSV, vô hoạt hoặc làm giảm hoạt lực của enzim và hạn chế sự ảnh hưởng xấu của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, ánh sáng, không khív. v.

XII > CÁC PHƯƠNG PHÁP DÙNG ĐỂ BẢO QUẢN THỰC PHẨM

12.1 Bảo quản thực phẩm bằng nhiệt độ thấp :

12.1.1 Tác dụng của nhiệt độ thấp :

– Nhiệt độ thấp có tác dụng kìm hảm hoạt động của VSV. Mức độ ức chế tùy thuộc vào loại VSV. Đa số VSV ngừng phát triển ở nhiệt độ lạnh, khô nhưng có một số vẫn có thể phát triển chung quanh 00C, thậm chí có thể phát triển chậm ở nhiệt độ -60C đến -100C (Micrococcus cereus). Một số loại nấm mốc như Mucor, Rhizopus, Penicillium…vẫn có thể phát triển ở nhiệt độ -100C. Song từ nhiệt độ 00C trở xuống tuy VSV còn có thể phát triển chậm nhưng không phân giải được chất đạm, chất béo và phân giải đường rất ít

– Nhiệt độ thấp có ảnh hưởng lớn đến kí sinh trùng: kén giun xoắn (Trichinella spiralis) với nhiệt độ -150C chỉ trong 20 ngày sẽ chết, còn kén sâu mọt chỉ trong 48h là bị tiêu diệt.

– Nhiệt độ thấp không làm vô hoạt được enzim: enzim invertaza, lipaza, tripsin catalaza… ở nhiệt độ -1910C cũng không bị phá hủy. Invertaza bảo quản ở -400C, sau đó đưa về 12 – 160C vẫn có thể phân giải được saccaroza. Nhưng nhiệt độ thấp có khả năng

làm giảm hoạt lực của enzim, nhiệt độ càng thấp hoạt lực của enzim càng giảm.

Ví dụ, lipaza phân hủy chất béo ở các nhiệt độ khác nhau như sau :

– Nhiệt độ thấp ức chế tốc độ của các phản ứng sinh hóa trong thực phẩm. Nhiệt độ cà thấp thì tốc độ của các phản ứng càng giảm. Trong phạm vi nhiệt độ bình thường, cứ 100C thì tốc độ phản ứng giảm một nữa hay 1/3.

12.1.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản ở nhiệt độ thấp :

Kết quả bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp tốt hay xấu phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

– Đặc điểm của VSV: phụ thuộc vào khả năng chịu lạnh của VSV, thời kì phát triển số lượng của nó. Trong thực phẩm chứa nhiều VSV ưa lạnh thì kết quả bảo quản sẽ khô cao. VSV ở các thời kì phát triển khác nhau thì khả năng chịu lạnh cũng không giống nha thường ở thời kì phát triển logarit VSV rất nhạy cảm với môi trường nên dễ bị thay đổi. lượng VSV càng nhiều thì tỉ lệ chết càng cao.

Ví dụ, Pseudomonas để ở nhiệt độ < 00C trong 4 phút tỉ lệ chết phụ thuộc vào số lượ như sau:

– Đặc điểm của thực phẩm : hàm lượng nước cao, pH thấp, trạng thái keo, nồng độ đường, muối thích hợp là những yếu tố thuận lợi giúp cho bảo quản tốt ở nhiệt độ thấp. Nhưng nếu áp suất thẩm thấu cao kết quả có thể ngược lại.

– Nhiệt độ bảo quản : nhiệt độ bảo quản càng thấp thì bảo quản càng được lâu, tỉ lệ VK hết càng cao nhưng đến mức độ nào đó

– Thời gian bảo quản : thời gian bảo quản càng dài tỉ lệ VK chết cũng càng cao:

,

– Phương pháp bảo quản: nếu kết hợp nhiều phương pháp bảo quản khác nhau thì kết quả sẽ cao hơn so với chỉ sử dụng mỗi phương pháp này. Ví dụ kết hợp với bảo quản bằng hóa chất hoặc các phương pháp bảo quản khác cho có hiệu quả.

12.1.3 Các phương pháp bảo quản :

1/ Nguyên tắc chung của các phương pháp bảo quản ở nhiệi độ thấp :

– Nguyên liệu phải bảo đảm sạch sẽ, tươi tốt, lành lặn và nhiễm ít VSV.

– Làm lạnh nhanh chóng. Đối với thịt sau khi mổ phải có thời gian để nguội trước khi đưa vào bảo quản lạnh nhằm tránh hiện tượng tự phân giải.

– Trước khi đưa ra tiêu dùng phải giải lạnh (tan giá) từ từ.

– Tùy theo thức ăn và mục đích sử dụng mà chọn nhiệt độ, phương pháp và thời gian dự trử cho thích hợp. Ví dụ: muốn bảo quản thịt, cá ăn tươi thì nhiệt độ bảo quản ở 00C trở lại. Còn muốn dự trử lâu thì phải bảo quản ở nhiệt độ < -100C.

2/ Các phương pháp bảo quản :

a. Phương pháp ướp đá : dùng đá ướp lạnh thực phẩm là phương pháp bảo quản lạnh thực phẩm phổ biến và cổ điển nhất; 1kg đá chảy ra có thể hút 79,86Kcal nhiệt lượng.

Nước dùng làm đá bảo quản thực phẩm phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn vệ sinh về cả phương diện hóa học lẫn VSV. Khi cần tăng cường hiệu quả bảo quản có thể cho thêm thuốc sát khuẩn như clo (40-80g clo hoạt tính / kg nước) trong bảo quản cá tươi. Nhiều nước trên thế giới cho thêm kháng sinh, ví dụ Canađa, Nhật, Mĩ … cho thêm breomixin, têtraxyclin … Muốn hạ nhiệt độ thấp hơn nữa người ta trộn thêm một số hóa chất vào nước đá với những tỉ lệ thích hợp

Phương pháp ướp đá chỉ dùng để giữ thực phẩm tươi trong một thời gian ngắn.

b. bảo quản lạnh : là phương pháp bảo quản ở nhiệt độ cao hơn điểm đóng băng của dịch bào, trung bình khoảng 0 đến 10C. Người ta dùng môi chất để hạ nhiệt độ của thực phẩm. Môi chất là những hóa chất hóa hơi ở nhiệt độ thấp, khi ngưng tụ thành thể lỏng cần nhiệt lượng nên hút hơi nóng và hạ nhiệt độ xuống. Các hóa chất hay dùng là NH3, CH3Cl, C02, SO2, F2, CCl2F2, khí freon … chứa trong những ống kín không thoát ra ngoài được.

c. Bảo quản lạnh đông: nhiệt độ bảo quản của phương pháp này thường -180C trở xuống. Người ta có thể làm lạnh đông chậm ở nhiệt độ cao, làm lạnh đông ngắn ở nhiệt độ hấp và làm lạnh đông cực nhanh.

3/ Biện pháp hạn chế hao hụt khối lượng trong lạnh đông và trữ đông thực phẩm:

Sản phẩm hao hụt khối lượng là do sự bay hơi nước và sẽ kéo theo sự giảm phẩm chất thực phẩm như: khô, héo, đen bề mặt… Vì vậy cần áp dụng các biện pháp hạn chế hao hụt khối lượng như sau:

– Làm lạnh đông sản phẩm theo kiểu gián tiếp, tức sản phẩm được bao gói trong giấy bóng, túi nhựa… để tránh tiếp xúc với không khí nên hạn chế được hao hụt khối lượng. Biện pháp này còn hạn chế được oxi hóa sản phẩm, hạn chế mức ô nhiễm vi sinh vật và đáp ứng được yêu cầu văn minh thương nghiệp.

– Một số sản phẩm sau khi lạnh đông xong được tráng băng để tạo lớp vỏ mỏng bằng nước đá, ngăn cách sự tiếp xúc của sản phẩm với không khí. Biện pháp này vừa hạn chế hao hụt khối lượng vừa hạn chế oxi hóa chất béo, các sinh tố.

– Làm lạnh đông một pha tức bỏ qua khâu làm lạnh vừa hạ chi phí chế biến, xuất nhập kho, vừa tăng năng suất làm lạnh lại vừa giảm hao hụt khối lượng từ 3% xuống 2%.

– Sản phẩm lạnh đông xong đưa vào kho phải xếp chặt. Tốt nhất là bên ngoài đống sản phẩm phủ vải bạt tráng nước đá.

– Trữ đông ở nhiệt độ thấp cũng giảm được hao hụt khối lượng. Ví dụ: trữ đông qua 4 tháng ở -80C thì hao hụt ∆G=2,47%; ở -120C thì ∆ G=1,22% ; ở -180C thì ∆G=1,1%.

12.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao :

12.2.1 Tác dụng của nhiệt độ cao :

Nhiệt độ cao có tác dụng tiêu diệt được VSV, phá hủy được enzym nhưng muốn bảo quản thực phẩm lâu phải kết hợp giữ thực phẩm kín và tránh nhiễm lại VSV.

12.2.2 Những yếu tố ảnh hưởng tới kết quả bảo quản bằng nhiệt độ cao :

– Nhiệt độ cao diệt được những vi sinh vật ưa lạnh, vi sinh vật ưa ấm và cả vi sinh vật ưa nóng, nhưng không hoàn toàn vì có một số vi sinh vật có sức đề kháng lớn đối với nhiệt. Thí dụ bào tử túi nấm men chịu được 5-100C cao hơn tế bào nấm men, nhưng ở 600C trong 10 – 15 phút cũng chết, cá biệt có trường hơp chịu đựng hơn nhưng cũng không quá 1000C.

– Nhiệt độ để vi khuẩn phát triễn càng cao thì sức đề kháng của vi khuẩn đối với nhiệt càng lớn. Thí dụ trực khuẩn Subtilis hình thành nha bào ở 370C để ở 1000C trong 16 phút thì chết, nhưng trực khuẩn Subtilis hình thành nha bào ở 21-230C, thì chỉ cần 11 phút ở 1000C đã chết.

– Ở các giai đoạn khác nhau của quá trình phát triễn của vi khuẩn thì mức chịu nhiệt của chúng cũng khác nhau. Thời kì vi khuẩn phát triễn cao nhất thì sức đề kháng đối với nhiệt cũng tốt nhất. Nha bào sau khi hình thành được một tuần lễ thì cũng có sức đề kháng mạnh nhất.

– Số lượng vi khuẩn càng cao thì thời gian tiệt trùng càng dài, thí dụ tiệt khuẩn ở 1200C, môi trường pH=6, nếu số nha bào 50000/ml thì thời gian tiệt khuẩn phải 14 phút, nếu số nha bào 5000/ml cần 10 phút, nếu số nha bào 500/ml thì cần 9 phút và nếu số nha bào 50/ml chỉ cần 8 phút. Như vậy số lượng VSV càng nhiều đã làm tăng khả năng chịu nhiệt của chúng. Sở dỉ như vậy vì khi lượng tế bào VSV càng nhiều, lượng protein càng lớn và do đó làm tăng khả năng chống chịu nhiệt của vi sinh vật.

– Môi trường chung quanh cũng ảnh hưởng đến sức chịu nhiệt của vi sinh vật. Thí dụ nha bào của Subtilis ở trong nước chỉ cần nhiệt độ 1200C, 10 phút là chết, nhưng nếu ở trong glyxêrin thì phải 1700C và 30 phút mới chết.

– pH là axít hay kiềm đều hạ thấp sức chịu nhiệt của vi sinh vật. Thí dụ trực khuẩn Subtilis ở pH=4,4 bị chết ở 1000C trong 2 phút, nhưng nếu pH=6,8 thì phải 11 phút và nếu pH=8,4 thì chỉ cần 9 phút là chết.

– Nồng độ muối ảnh hưởng đến khả năng chống lại nhiệt độ cao của VSV và ảnh hưởng này ở những loại muối khác nhau rất khác nhau. Một số giúp tế bào chống lại tác dụng của nhiệt, một số muối khác có tác dụng ngược lại. Các muối Ca2+ và Mg2+ thường làm tăng tính nhạy cảm của VSV đối với nhiệt độ.

– Các chất dinh dưỡng như chất đạm, đường, béo…đều làm cho các vi sinh vật tăng tính chịu nhiệt. Vi khuẩn trong dịch thể lâu chết hơn vi khuẩn trong nước khi đun nóng.

– Thời gian và nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đến kết quả bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ cao. Nếu kéo dài thời gian tiệt trùng và nhiệt độ tiệt trùng càng cao thì hiệu quả tiệt trùng càng lớn. Tuy nhiên điều quan trọng là thời gian và nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của thực phẩm. Do đó, thông thường khi tăng nhiệt độ thì giảm thời gian hoặc ngược lại. Việc điều chỉnh này phụ thuộc vào yêu cầu của chất lượng thực phẩm sau tiệt trùng.

– Nếu kết hợp nhiều phương pháp bảo quản khác nhau thì hiệu quả bảo quản sẽ cao hơn.Ví du thêm các hóa chất để bảo quản cũng làm cho vi sinh vật kém chịu nhiệt hơn.

12.2.3 Các phương pháp bảo quản bằng nhiệt độ cao :

Nhiệt độ cao, nói chung, diệt được vi sinh vật, nhưng cũng làm thay đổi trạng thái của thực phẩm. Do đó các phương pháp bảo quản thực phẩm này thường phải kết hợp với chế biến (ví dụ như đồ hộp). Nhiệt độ và thời gian tiệt khuẩn tùy thuộc vào nguyên liệu, các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả tiệt khuẩn, và sản phẩm. Phương pháp bảo quản bắng nhiệt được sử dụng rộng rãi để bảo quản đồ hộp. Có nhiều phương pháp khác nhau, nhưng có thể qui về hai nguyên tắc cơ bản:

a. Thanh khuẩn :

Là tiệt khuẩn ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn. Phương pháp này thường dùng cho các loại thực phẩm mà giá trị dinh dưỡng ít bị thay đổi bởi nhiệt độ. Nhiệt độ sử dụng từ 100-1300C, tùy thuộc vào loại sản phẩm, thí dụ với loại sản phẩm có pH<4,5 phải thanh khuẩn ở nhiệt độ dưới 115-1300C. Thời gian tùy thuộc vào khối lượng của đồ hộp. Sau khi thanh khuẩn xong phải làm nguội ngay.

b. Tiệt khuẩn theo phương pháp Paxtơ:

Là tiệt khuẩn ở nhiệt độ thấp dưới 1000C, thời gian kéo dài, thường áp dụng cho những thực phẩm đễ bị thay đổi bởi nhiệt độ. Có 3 loại :

– Tiệt khuẩn ở nhiệt độ 80-950C trong 2-3 phút. Phương pháp này được áp dụng ở Châu Âu trong nữa cuối thế kỉ XIX và đến năm 1908-1910 được thay thế bằng phương pháp sau:

– Tiệt khuẩn ở 63-650C và giữ trong 30 phút, sau đó hạ ngay xuống 12,50C. Phương pháp này được coi là phương pháp tiêu chuẩn để tiệt khuẩn sữa ở các nước Châu Âu cho đến năm 1941 thì dần được thay thế bằng phương pháp tiệt khuẩn cực nhanh. Sữa tiệt khuẩn ở 20 phút thì tỉ lệ chết của VSV phụ thuộc vào nhiệt độ như sau :

– Như vậy thời gian 20 phút đủ để diệt vi sinh vật, mà vẫn giữ được các đặc tính của sữa tươi (mùi, vị, kem, men, vitamin…).

c. Tiệt khuẩn cực nhanh :

Để tiệt khuẩn cực nhanh người ta sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm (bản mỏng) và cho thực phẩm (sữa, bia…) chảy thành dòng nhỏ hoặc thành màng mỏng và được đun nóng đến 71-750C trong 15-20 giây. Sau đó làm lạnh ngay xuống dưới 12,70C. Với phương pháp này tất cả các đặc tính của thực phẩm không bị thay đổi, vi sinh vật phần lớn bị diệt. Cũng có thể sử dụng phương pháp tiệt khuẩn gián đoạn: thực phẩm đóng hộp, được đun đến 700C trong 30 phút rồi làm nguội đến 35-380C và giữ trong 2-3h (nhiệt độ và thời gian thuận lợi để vi sinh vật còn sống sót có thể phát triễn). Sau đó đun lại ở 700C trong 30 phút, rồi làm lạnh ngay đến 10-120C. Phương pháp này cho kết quả tốt, có thể thực hiện thủ công, không cần trang bị quan trọng, nhưng có nhược điểm là lâu, không kinh tế, chiếm nhiều chỗ, cần nhiều nhân công.

12.3 Bảo quản bằng phương pháp làm khô:

12.3.1 Tác dụng của việc làm khô :

Vi sinh vật phải có một lượng nước nhất định thì mới sinh sản, phát triễn được. Enzym trong bản thân thực phẩm cũng vậy, không có độ ẩm tối thiểu, hoạt tính của enzym sẽ bị hạn chế. Đó là nguyên lí của phương pháp làm khô để bảo quản thực phẩm.

12.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản :

– Tùy theo lượng nước trong thực phẩm, loại vi sinh vật nào sẽ phát triễn, thí dụ vi khuẩn cần 13-16%, nhưng cũng tùy thuộc vào từng loại thực phẩm, thí dụ đối với sữa bột chỉ cần 8% nước là vi sinh vật có thể phát triễn được, bột thịt 10-11%, bột gạo 13-15%, sữa bột đã loại bơ 15%, thịt khô không có mỡ 15%, rau khô 14-20%, các loại quả 18-25%, tinh bột 18% .

– Hàm lượng nước trong thực phẩm thừơng chịu ảnh hưởng của độ ẩm không khí. Nếu độ ẩm tương đối của không khí quá cao thì thực phẩm hút nước, nhưng nếu độ ẩm của không khí thấp thì thực phẩm lại mất mùi. Để bảo quản thực phẩm, độ ẩm tương đối trong kho bảo quản thức ăn khô thích hợp nhất là 70%.

– Cần chú ý là khi thực phẩm bị ô nhiễm, trong quá trình phát triễn của vi sinh vật, nước trong cấu trúc có thể bị giải phóng ra thể tự do làm cho thực phẩm có đủ lượng nước thích hợp để vi sinh vật tiếp tục sinh sôi nảy nở. Thí dụ Subtilis phân giải bột, phóng thích ra một lượng nước sinh màng nhầy cho bột, tạo diều kiện ẩm cho các vi sinh vật khác ô nhiễm và phát triễn. Nấm men có thể làm cho phần nước trong hoa quả ở dạng kết hợp bị tách ra, hoa quả ẩm, vi khuẩn và nấm mốc có điều kiện phát triễn. Do đó nguyên liệu dùng để làm thức ăn bảo quản khô phải sạch sẽ, tươi tốt. Khi đã khô phải được bảo quản trong các kho sạch sẽ, thoáng mát, khô ráo.

12.3.3 Các phương pháp làm khô thực phẩm :

1/ Phơi nắng hoặc phơi ở nơi râm mát :

Phương pháp cổ điển và thủ công nhất là phơi trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời, hoặc phơi ở nơi không cần có ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp, thường dùng để làm khô rau, quả, cá… Làm khô bằng phương pháp này thực phẩm bị thay đổi về phẩm chất cảm quan cũng như về giá trị dinh dưỡng, thí dụ hao hụt vitamin rất lớn. Khi bảo quản cá phải kết hợp muối mặn với phơi khô, vì thời gian làm khô cá quá dài, nếu không thịt cá có thể bị biến chất làm ảnh hưởng đến phẩm chất của cá cũng như sức khỏe của người tiêu dùng. Nhưng nếu muối dùng để muối cá có nhiều muối tạp như muối magiê, kali, canxi… là các muối hay hút ẩm thì khi trời ẩm cá dễ bị ướt, bị mốc meo.

2/ Sấy thực phẩm :

Sấy giúp chủ động trong việc làm khô thực phẩm, tốc độ làm khô nhanh, tránh được sự ô nhiểm thực phẩm và rấtphù hợp với bảo quản công nghiệp. Có nhiều phương pháp sấy khác nhau, dựa vào nguồn nhiệt họ chia ra:

– Sấy bằng sức nóng nhân tạo (sấy trực tiếp) : dùng lò sấy bằng than, điện …làm bay bớt hơi nước có trong thực phẩm . Hiện đại hơn là dùng các xilanh bằng kim loại làm nóng lên để sấy khô thực phẩm , ví dụ sấy sữa, sấy mắm….Thông thường xilanh nóng lên đến 1400C, quay 18-20 vòng/phút, màng thực phẩm tiếp xúc với xi lanh chỉ trong vài giây và nhiệt độ ở màng chỉ khoảng 1000C. Nói chung làm khô bằng phương pháp này đều gây ảnh hưởng xấu đến chất đạm và vitamin.

– Sấy bằng hơi nước cao áp: Hơi nước được di chuyển liên tục trong các ống dẫn vào phòng sấy để làm nóng phòng, thực phẩm được làm khô trong đó và liên tục được đưa ra ngoài. So với phương pháp trên thì phương pháp này ít làm thay đổi thực phẩm hơn vì nó tiếp xúc với nhiệt ngắn và không trực tiếp. Đối với sữa và một số sản phẩm khác thì họ sấy phun ở nhiệt độ 85-900C.

– Sấy bằng hơi nước giảm áp (sấy chân không): Người ta vừa sử dụng hơi nước nóng vừa hạ áp suất trong thiết bị sấy, do đó tốc độ bốc hơi tăng lên mà nhiệt độ sấy lại giảm xuống, thường khoảng 50-600C có khi còn thấp hơn. Phương pháp này bảo đảm chất lượng thực phẩm ít thay đổi.

– Sấy thăng hoa: để làm khô thực phẩm đầu tiên phải làm cho nước trong thực phẩm đông lại (đóng băng) sau đó dùng chân không thăng hoa và bốc hơi đi. Phương pháp này cho thực phẩm có chất lượg cao.

12.3.4 Những yêu cầu làm khô thực phẩm :

– Nguyên liệu phải tươi, sạch, bảo đảm vệ sinh.

– Tùy vào loại thực phẩm và trang thiết bị mà chọn phương pháp sấy cho thích hợp.

– Chỉ dùng nhiệt độ vừa đủ để phá hoại enzymvà sấy khô thực phảm mà không ảnh hưởng đến chất lượng. Tránh dùng nhiệt độ quá cao và đột ngột.

– Sau khi thực phẩm khô phải làm nguội ngay và bao gói kín trong chân không hoặc khí trơ thì càng tốt. Cũng có thể thu nhỏ thể tích thực phẩm khô để giảm bớt bề mặt tiếp xúc với không khí. Kho bảo quản sản phẩm khô phải khô ráo và thoáng mát (độ ẩm 70% là tốt nhất).

12.4 Bảo quản thực phẩm bằng hóa chất :

Hiện nay nhiều chất hóa học được dùng trong bảo quản thực phẩm. Tuy nhiên, nhiều nước khác nhau có những qui định không giống nhau về liều lượng sử dụng cũng như về bản chất hóa học của chất đem sử dụng. Có những chất được phép sử dụng ở nước này nhưng lại không được phép sử dụng ở nước khác. Thậm chí có chất được sử dụng ở hầu hết các nước nhưng với liều lượng cho phép lại hoàn toàn khác nhau. Do đó, nhiều nước phải đưa ra những qui định. Theo đó, việc sử dụng các chất hóa học này phải tuân thủ nghiêm ngặt để đảm bảo sự an toàn tối đa cho người tiêu dùng. Những yêu cầu cơ bản nhất đối vớinhững chất hóa học được phép sử dụng trong bảo quản thực phẩm như sau:

* Phải có tính chất kháng khuẩn, nấm mốc và nấm men cao hoặc phải có tính chất chống quá trình oxy hóa xảy ra trong bảo quản và chế biến lương thực, thực phẩm.

* Không được gây độc cho người hoặc gia súc.

* Không được làm thay đổi hoặc thay đổi rất ít tính chất hóa lí, cảm quan của thực phẩm.

* Trong một số trường hợp đòi hỏi tính hòa tan của các hóa chất dùng để bảo quản.

* Không được tạo ra những phản ứng phụ, tạo ra những sản phẩm độc hại trong thực phẩm

Một số hóa chất có tác dụng tiêu diệt VSV được ứng dụng để bảo quản thực phẩm có cơ chế tác dụng lên VSV rất khác nhau.

12.4.1 Axit benzoic và benzoat :

Chúng được ứng dụng bảo quản thực phẩm từ rất lâu. Natribenzoat là chất bền vững, không mùi, hạt màu trắng hay bột kết tinh có vị hơi ngọt, chúng tan trong nước. Axit benzoic ít tan trong nước nên muối của nó được ứng dụng trong bảo quản thực phẩm nhiều hơn.

Ngoài 2 chất trên người ta còn sử dụng các chất sau để bảo quản thực phẩm:

– Methylparaben (methyl-p-hydroxybenzoat) HOC6H4COOCH3

– Propylparaben (propyl-p-hydrobenzoat) HOC6H4COO(CH2)2CH3

– Heptylparaben (n-heptyl-p-hydrobenzoat) HOC6H4(CH2)6CH3

Hoạt tính chống khuẩn của axit benzoic và natribenzoat có tác dụng ở nồng độ 0,01- 0,02% và phụ thuộc rất nhiều vào pH của thực phẩm. Thường hoạt tính này cao ở pH thấp. Chúng đặc biệt có tác dụng để bảo quản các loại nước quả. Liều lượng làm thay đổi mùi vị của nước quả là 0,1%.

Heptylparaben có hoạt tính mạnh đối với vi khuẩn lactic. Với liều lượng 100ppm propylparaben có tác dụng rất tốt đối với nhiều VSV. Paraben có tác dụng chống nấm mốc tốt hơn tác dụng chống nấm men.

Cơ chế tác dụng của axit benzoic và những dẫn xuất của chúng là làm ức chế quá trình hô hấp của tế bào, ức chế quá trình ôxy hóa glucose và pyruvate. Mặt khác axit benzoic làm tăng nhu cầu oxy trong suốt quá trình ôxy hóa glucose. Benzoat và sorbate tác động làm hạn chế khả năng nhận cơ chất của tế bào.

12.4.2 Axit sorbic và sorbat :

Axit sorbic và sorbat natri, sorbat canxi, sorbat kali được sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm cũng rất sớm.

Axit sorbic (CH3-CH=CH-CH=CH-COOH) là chất bột kết tinh màu trắng, ít tan trong nước (0,16g/100ml) ở 200C. Tuy nhiên muối kali sorbat lại tan rất tốt trong nước (58,2g/100ml) ở 200C.

Các loại hóa chất này có tác dụng chống nấm men, vi khuẩn và nấm mốc. Liều lượng được phép sử dụng là 0,2%. Chúng đặc biệt có tác dụng tốt với nấm mốc ở pH=6. Chúng hoạt động tốt hơn benzoat ở pH=4,0-6,0. Ở pH=3 chúng hoạt động kém hơn propionat và giống như benzoat. Đối với VK gram (+) thì sorbat ảnh hưởng mạnh hơn VK gram (-). VK hiếu khí bị tác động mạnh hơn VK yếm khí. Ở pH=4,5 các hóa chất này ít có ảnh hưởng đối với VK lactic. Do đó nó rất thuận lợi trong việc sử dụng để loại trừ nấm men, nấm mốc khi lên men lactic. Sự ức chế của sorbat đối với nấm mốc là do chúng làm enzym của VSV mất hoạt tính. Đặc biệt là enzym dehydrogenaza. Sorbat ngăn cản sự phát triển của tế bào dinh dưởng và ngăn cản sự tạo thành bào tử.

12.4.3 Nitrit và nitrat :

Nitrit được ứng dụng trong công nghiệp chế biến thịt với mục đích:

– Làm tăng khả năng tạo màu .

– Tăng tạo mùi .

– Tăng cấu trúc .

– Tăng khả năng tiêu diệt VSV .

12.4.4 Sunfit và sulfur dioxit :

SO2 và muối của chúng được sử dụng vào thực phẩm từ rất lâu với mục đích bảo quản màu do sự biến đổi enzim và không enzim và với mục đích tiêu diệt hoặc hạn chế sự phát triển của một số VSV. Về cơ chế tác dụng của SO2 lên tế bào VSV ra sao thì đến nay chưa sáng tỏ nhưng người ta đã khẳng định rằng nó có khả năng sát khuẩn. Khả năng ức chế hoặc tiêu diệt VSV của SO2 phụ thuộc vào pH, nồng độ SO2, loài VSV, thời gian tác dụng của SO2 với VSV. Hoạt tính của SO2 cao nhất khi pH<4. Dạng H2SO3 chỉ tác dụng lên nấm men. SO2 có hoạt tính hơn 1000 lần so với bisulfit và sulfit đối với E.Coli, hơn 500 lần đối với nấm men và 100 lần đối với Aspergillus niger. Axit sulfurơ ức chế nấm men, nấm mốc, vi khuẩn. Tuy nhiên nấm mốc và nấm men ít nhạy cảm hơn vi khuẩn.

SO2 chống nấm mốc, nấm men với những liều lượng sau (mg/l) :

– Saccharomyces 0,1-20,2

– Zygosaccharomyces 7,2-8,7

– Pichia 0,2

– Candida 0,4-0,6

– Ở pH=3,5 với liều lượng 1-10 µ g/ml có khả năng ức chế các loài vi khuẩn lactic trong các sản phẩm từ quả. Ngoài tác dụng chống VSV chúng còn được sử dụng như một chất chống oxy hóa .

Điều cần chú ý là SO2 độc, đối với người lớn liều lượng gây độc là 50mg/kg thể trọng.

12.4.5 Photphat :

Photphat được sử dụng rất nhiều trong thực phẩm. Các dạng photphat được sử dụng nhiều trong thực phẩm bao gồm:

– Orthophotphat

– Pyrophotphat

– Tripoliphotphat

– Poliphotphat mạch thẳng

– Poliphotphat mạch vòng

Photphat đóng những vai trò quan trọng trong thực phẩm như sau :

– Là chất đệm hay làm ổn định pH

– Axit hóa thực phẩm

– Cô lập hay kết tủa kim loại

– Tạo thành hổn hợp với các polyeletrolyt hữu cơ (protein, pectin, tinh bột)

– Làm phân tán sản phẩm

– Đồng hóa sản phẩm

– Tăng lượng dinh dưỡng

– Bảo quản sản phẩm

Hoạt động chống VSV : photphat tác động trực tiếp lên VSV. Các VK gram (+) có tính nhạy cảm hơn VK gram (-). Họ đã thấy rằng chỉ cần 0,1% hexametaphotphat natri cũng có khả năng gây ảnh hưởng rất lớn đến VK gram (+), trong khi đó vi khuẩn gram (-) có thể phát triển ở nồng độ 10% hexametaphotphat natri.

12.4.6 Peroxit hydro – H2O2 :

Khả năng oxi hóa của peroxit hydro được ứng dụng trong bảo quản thực phẩm. H2O2 nguyên chất thường không có màu, là một chất có khả năng oxi hóa mạnh, ở nhiệt độ phòng nó sẽ bị phân tách rất chậm để tạo thành nước và oxi. Quá trình này sẽ xảy ra nhanh khi có mặt các chất xúc tác là kim loại nặng. Sự thay đổi pH, nhiệt độ cũng làm tăng nhanh quá trình phân hủy này. Khả năng ức chế VSV của peroxit hydro dựa trên tính chất oxi hóa của chúng. Khả năng này xảy ra phụ thuộc vào pH, thời gian, nhiệt độ, dạng và số lượng VSV. Phần lớn bào tử của VK và các VK gram (-) bền vững với peroxit hydro, trong đó có E.Coli, Coliform. Ở Mỹ liều lượng được phép sử dụng trong xử lí sữa để sản xuất phomat là 0,05%.

12.5 Bảo quản thực phẩm bằng cách điều chỉnh pH :

12.5.1 Tác dụng của việc điều chỉnh pH :

Mỗi loại VSV có một pH tối thích riêng. Phần lớn các VSV làm hư hỏng thực phẩm thích nghi pH trung tính hay kiềm yếu. Do đó khi nâng cao nồng độ axit (giảm pH) sẽ ức chế sự phát triển của VSV. Mặt khác, khi thay đổi pH cũng có thể làm giảm hoạt lực của enzim vì phần lớn các enzym hoạt động mạnh trong vùng pH không quá thấp.

12.5.2 Các phương pháp bảo quản :

1/ Sử dụng các axit hữu cơ chuỗi ngắn :

Axit hữu cơ chuổi ngắn được sử dụng rộng rãi trong bảo quản thực phẩm vì chúng không độc và làm giảm được pH của thực phẩm nên ức chế được VSV.

a. Axit axetic và muối axetat : Axit axetic tác động mạnh lên nấm men và vi khuẩn hơn là tác động lên nấm mốc. Chỉ có các loài VK axetic, lactic, butyric là chịu được axit axetic. Tuy nhiên ở pH thấp (3,5 trở lại) axit axetic có tác dụng mạnh đối với một số loại nấm mốc. Nhưng trong bảo quản nếu dùng nồng độ axetic quá cao sản phẩm sẽ bị chua.

b. Axit lactic : Axit lactic được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm như chất bảo quản và chất tạo mùi vị. Axit lactic có khả năng ức chế Bacillus coagulans trong dịch cà chua mạnh hơn 4 lần các loại axit hữu cơ khác như axit propionic, axetic, xitric.

c. Axit propionic : Axit propionic và các muối canxi và natri propionat được phép sử dụng trong sản xuất bánh mì, bánh ngọt, phomat và các sản phẩm thực phẩm khác. Các loại hóa chất này chủ yếu tác động lên nấm mốc.

d. Axit fumaric : Axit fumaric và ester của chúng với liều lượng 0,125% làm ức chế VK gây phồng hộp Clostridium bololinum trong 56 ngày ở 300C. Methyl và ethyl fumarat ức chế nấm mốc trong dịch cà chua với liều lượng 0,2%, trong khi đó dimethyl và diethyl với liều lượng 0,05% ức chế nấm mốc. e. Axit xitric : Axit xitric không sử dụng trực tiếp như chất chống khuẩn, chúng chỉ có khả năng chống một số nấm mốc và vi khuẩn. Người ta thấy rằng, axit xitric với liều lượng 0,75% làm giảm sự phát triển của Aspergillus parasiticus và làm giảm khả năng sinh tổng hợp chất độc. Ở nồng độ 0,25% ức chế được Aspergillus versicolor. Còn Penicillium expansum bị ức chế ở nồng độ 0,75%. Theo một số tác giả thì axit xitric có khả năng ức chế Salmonella tốt hơn là axit lactic hay axit hydrocloric.

2/ Lên men chua :Lên men chua là phương pháp bảo quản thực phẩm cổ điển và đơn giản nhất nhưng lại có hiệu quả tốt. VSV lên men chua và VSV gây thối rữa là 2 nhóm đối lập nhau: VSV lên men chua sử dụng đường để sinh trưởng và phát triển đồng thời tích lũy axit lactic làm cho môi trường chua sẽ hạn chế được sự phát triển của VSV gây thối rữa. Vì VSV gây thối rữa chỉ phát triển được trong môi trường kiềm cho nên khi có sự lên men chua nó bị ức chế. Nhưng khi các nấm mốc sử dụng axit lactic làm giảm độ chua thì lúc đó VSV gây thối rữa bắt đầu hoạt động, chuyển môi trường thành kiềm và VSV lên men chua lại bị ức chế. Chính nhờ sự mâu thuẩn đó mà lên men chua là một trong những phương pháp bảo quản thực phẩm có hiệu quả. Lên men chua chủ yếu là do các VSV chuyển hóa đường thành axit lactic. Nhưng ngoài lên men lactic còn có các loại lên men tạp khác như lên men rượu, lên men dấm… tạo thành một hỗn hợp các axit hữu cơ làm cho thức ăn lên men có hương vị đặc biệt. Nhưng muốn có kết quả tốt hơn cần có sự lên men định hướng, tức là cho vào thức ăn định bảo quản chủng VSV thuần khiết đã được nuôi cấy sẳn. Ví dụ trong công nghiệp muối chua bắp cải người ta dùng Bacillus brassicae, trong công nghiệp muối dưa chuột dùng Bacillus curcumeris và trong công nghiệp muối chua táo dùng Lactobacilluss listeri và Saccharomyces cerevisae. Quá trình lên men chua phụ thuộc vào lượng đường và pH của môi trường. Do đó muốn sản phẩm chua nhanh người ta thường cho thêm ít đường, điều chỉnh pH và nhiệt độ thích hợp.Khi thực phẩm lên men độ chua tăng có tác dụng diệt VK và kí sinh trùng. VK gây bệnh không chịu được quá 9h, còn kí sinh trùng không quá 10h.