công nghệ hóa sinh và dinh dưỡng

3.2.1 Bảo quản thực phẩm bằng nhiệt độ thấp  Tác dụng của nhiệt thấp  Kìm hãm hoạt động của vi sinh vật  Ảnh hưởng lớn đến kí sinh trùng  Làm giảm hoạt lực enzym.. 3.2.2 Bảo quản bằn

Môn học :

Công nghệ hóa sinh và ứng dụng

Lý thuyết 30 tiết

Nội dung

1. Khái niệm công nghệ và hệ thống công nghệ

2. Bảo quản lương thực thực phẩm

3. Phản ứng oxy hóa khử và quá trình lên men

Công nghệ là gì ?

Được hiểu là phương pháp, thủ

tục, hay quy trình sản xuất

Yếu tố cơ bản của quá trình sản xuất

 Vật liệu và biến đổi của vật liệu

 Phương pháp hay quy trình sản xuất

 Công cụ hay phương tiện sản xuất

 Điều kiện kinh tế, chủ yếu là tổ chức sản xuất

Biến đổi Nguyên liệu

Quy trình Thiết bị Kinh tế

Hiệu quả kinh tế

Số lượng Chất lượng

Sản phẩm

Sơ đồ hệ thống công nghệ

Chương

Bảo quản thực phẩm

1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.1 Thực phẩm:

Vật phẩm tự nhiên ở dạng thô, đơn lẻ hoặc qua chế biến, phức hợp, ăn được và thỏa mãn nhu cầu người sử dụng

 Cung cấp các chất dinh dưỡng

 An toàn cho sức khỏe

 Tạo cảm giác ngon, thú vị

 Phù hợp với thói quen, truyền thống

1.2 Phụ gia

Chế phẩm tự nhiên hoặc tổng hợp hóa học, không

phải thực phẩm, được đưa vào thực phẩm một cách

cố ý nhằm thực hiện những mục đích kỹ thuật nhất

định

 Phụ gia thực phẩm: còn lưu lại trong thực phẩm ở dạng nguyên thể hoặc dẫn xuất nhưng đảm bảo an toàn cho người sử dụng

 Chất hỗ trợ kỹ thuật: không được lưu lại trong thực phẩm sau khi thực hiện xong chức năng kỹ thuật

1.3 Nguyên liệu thực phẩm

Là nông sản thực phẩm tự nhiên ở dạng thô, đơn lẻ hoặc qua chế biến, phức hợp, trong một số trường hợp có thể ăn được, thỏa mãn nhu cầu của người sử dụng

 Ăn được với tư cách là một thực phẩm

 Yếu tố đầu vào của công nghệ sau thu hoạch

 Hàng hóa lưu thông trên thị trường

 Phân loại nguyên liệu thực phẩm

 Dựa vào thành phần hóa học, thành phần dinh dưỡng chủ yếu

 Dựa vào nguồn gốc sinh vật và tự nhiên

 Dựa vào đặc tính công nghệ

1.4 BẢO QUẢN THỰC PHẨM

 Lương thực và thực phẩm: vấn đề quan

trọng số 1 của loài người.

 Thực phẩm có tính chất theo mùa nhất định, theo địa phương

Để bảo quản lương thực, thực phẩm

2 Bảo quản rau quả tươi

2.1 Thu hoạch, vận chuyển, thu nhận

 Thu hoạch

 Tùy mục đích sử dụng chọn độ già chín để thu hái cho thích hợp

 Thu hái vào sáng sớm

 Kĩ thuật thu hái: yếu tố quan trọng ảnh hưởng

nhiều đến khả năng và thời gian bảo quản rau quả

 Vận chuyển

 Ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và giá thành sản phẩm

 Thu nhận

 Cân lại và kiểm tra phẩm chất

 Kiểm tra để nắm được số lượng và chất lượng của nguyên liệu sẽ lên kế hoạch bảo quản và chế biến thích hợp

2 2 Các quá trình xảy ra trong rau quả tươi khi bảo quản

 Khi rau quả còn phát triển:

sự tổng hợp các chất.

 Sau khi thu hái:

sự phân hủy và tiêu hao các chất

2.2.1 Các quá trình vật lý

 Sự bay hơi nước: làm rau quả bị héo dần

Do nhiều yếu tố

 Độ già chín của rau quả

 Cấu tạo và trạng thái của tế bào che

 Điều kiện môi trường bảo quản

 Sự bao gói

 Thời hạn và phương pháp bảo quản

 Sự giảm khối lượng tự nhiên

Sự giảm khối lượng của rau quả do bay hơi nước

và tiêu tốn các chất hữu cơ trong khi hô hấp

2.2.2 Các quá trình sinh hóa

 Biến đổi gluxit

 Tinh bột: giảm do quá trình đường phân

 Đường: trong thời kì chín, tăng do sự chuyển hóa từ tinh bột….

 Đối với các loại khoai, ngô, đậu còn xanh non: có sự chuyển hóa đường thành tinh bột

 Hemixenlulo: giảm do sự thủy phân

 Các chất pectin:

 Protopectin chuyển thành pectin: quả mềm

 Quả quá chín thì pectin bị phân hủy thành axit pectic và rượu methylic: quả bị nhũn.

 Xenlulo: không thay đổi

 Biến đổi của các axit hữu cơ

 Tổng các axit hữu cơ giảm

 Các axit đặc trưng riêng cho từng loại rau quả

có thể tăng

 Biến đổi của vitamin: giảm

 Các chất màu

 Thay đổi trong quá trình chín

 Clorofil giảm, carotenoit tăng

 Polyphenol: giảm vì thế quả ít chát hơn

 Các tinh dầu và chất thơm: giảm

2.3 Thời hạn bảo quản rau quả tươi

 Thời gian tối đa ở điều kiện bình thường

các rau quả đó vẫn giữ được giá trị sử dụng cao.

 Phân loại:

 Thời hạn bảo quản dài: 1-2 tháng trở lên

 Thời hạn bảo quản trung bình: 10 ngày – 1 tháng

 Thời hạn bảo quản ngắn: khoảng vài ngày

Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản rau quả tươi

 Nhiệt độ

 Độ ẩm tương đối của không khí

 Thành phần khí trong khí quyển bảo quản

 Sụ thông gió và làm thoáng khí

 Ánh sáng

 Đất và phân bón

Nhiệt độ

 Yếu tố chủ yếu của môi trường có ảnh hưởng

quyết định đến quá trình sống của rau quả trong

quá trình bảo quản

 Mỗi loại rau quả, ngay cả các giống khác nhau

trong cùng một loài, có một nhiệt độ bảo quản

thích hợp nhất định và tại đó cường độ hô hấp thấp nhất

 Đảm bảo sự ổn định của nhiệt độ trong quá trình bảo quản

Độ ẩm tương đối của không khí

 Ảnh hưởng lớn đến sự bốc hơi nước của rau quả.

 Thấp: sự bay hơi nước tăng

 Nên bảo quản rau quả trong điều kiện có độ

ẩm cao.

 Trong quá trình bảo quản rau quả độ ẩm của khí quyển cần phải duy trì tối ưu

Thành phần khí trong khí quyển bảo quản

 Ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của rau

quả

 Tăng CO2 giảm O2 hạn chế hô hấp của rau quả

 Thành phần khí thích hợp không giống nhau giữa các loại rau quả khác nhau hoặc ngay cả các giống khác nhau

 Rau quả khi đưa vào bảo quản cần có độ già chín phù hợp

Sự thông gió và sự làm thoáng

 Thoáng khí: tạo ra sự chuyển độngcủa

không khí trong phòng, xung quanh lớp rau quả bảo quản.

Ánh sáng

 Có tác dụng nhạy bén đến độ hoạt động của các

hệ enzym xúc tác đẩy mạnh quá trình hô hấp và các quá trình trao đổi chất khác

Đất và phân bón

 Tác dụng lớn đến chất lượng và khả năng bảo quản của rau quả tươi

3 Bảo quản thực phẩm

3.1 Sự hư hỏng của thực phẩm khi bảo quản 3.2 Các phương pháp để bảo quản thực phẩm

3 1 Sự hư hỏng của thực phẩm khi bảo quản

3.1.1 Nguyên nhân hư hỏng của thực phẩm

 Do vi sinh vật

 Enzym nội tại

 Các yếu tố khác:

3.1.2 Sự chuyển hóa các chất của thực phẩm khi bảo quản

 Chuyển hóa các hợp chất protein

 Chuyển hóa các chất gluxit

 Oxit hóa lipid và các axit béo cao phân tử

Để giữ chất lượng thực phẩm

 Tìm mọi biện pháp tiêu diệt hoặc kìm hãm hoạt động của vi sinh vật.

 Vô hoạt hoặc làm giảm hoạt lực của enzym

 Hạn chế sự ảnh hưởng xấu của các yếu tố môi trường: nhiệt độ, ánh sáng, không

khí…

3.2 Các phương pháp dùng để bảo quản thực phẩm

 3.2.1 Bảo quản thực phẩm bằng nhiệt độ thấp

 3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

 3.2.3 Bảo quản bằng phương pháp làm khô

 3.2.4 Bảo quản thực phẩm bằng hóa chất

 3.2.5 Bảo quản thực phẩm bằng cách điều

chỉnh pH

 3.2.6 Bảo quản thực phẩm bằng tia phóng xạ

 3.2.7 Dùng áp suất thẩm thấu để bảo quản thực

3.2.1 Bảo quản thực phẩm bằng nhiệt

độ thấp

 Tác dụng của nhiệt thấp

 Kìm hãm hoạt động của vi sinh vật

 Ảnh hưởng lớn đến kí sinh trùng

 Làm giảm hoạt lực enzym

 Ức chế tốc độ các phản ứng sinh hóa trong thực phẩm

3.2.1 Bảo quản thực phẩm bằng nhiệt

 Đặc điểm của thực phẩm: hàm lượng nước cao, pH thấp,

trạng thái keo và nồng độ đường, muối thích hợp.

 Nhiệt độ bảo quản: càng thấp thì bảo quản càng lâu, tỉ lệ vi

khuẩn chết càng cao.

 Thời gian bảo quản: càng dài tỉ lệ vi khuẩn chết càng cao

 Phương pháp bảo quản: hiệu quả cao khi kết hợp nhiều

3.2.1 Bảo quản thực phẩm bằng nhiệt

độ thấp

 Nguyên tắc chung

 Nguyên liệu sạch sẽ, ít nhiễm VSV

 Làm lạnh nhanh chóng

 Trước khi đưa ra sử dụng phải tan giá từ từ

 Tùy theo thức ăn và mục đích sử dụng để có nhiệt độ phương pháp và thời gian dự trữ cho thích hợp

3.2.1 Bảo quản thực phẩm bằng nhiệt

độ thấp

 Các phương pháp bảo quản

 Ướp đá:

 Phương pháp phổ biến và cổ điển

 Nước làm đá: đảm bảo đúng tiêu chuẩn vệ sinh về hóa học và vi sinh

 Tăng cường hiệu quả bảo quản: thêm thuốc sát khuẩn vd như clo, hay thêm kháng sinh

 Hạ nhiệt độ: trộn thêm hóa chất vào nước đá.

 Giữ thực phẩm tươi trong thời gian ngắn.

3.2.1 Bảo quản thực phẩm bằng nhiệt

độ thấp

 Bảo quản lạnh:

 Phương pháp bảo quản ở nhiệt độ cao hơn điểm đóng băng của dịch bào, khoảng 0-10C

 Dùng môi chất để hạ nhiệt độ của thực phẩm

 Bảo quản lạnh đông: -180C

 Lạnh động chậm ở nhiệt độ cao

 Lạnh động ngắn ở nhiệt độ thấp

 Lạnh động cực nhanh

3.2.1 Bảo quản thực phẩm bằng nhiệt

độ thấp

 Biện pháp hạn chế hao hụt khối lượng trong lạnh đông và trữ đông thực phẩm.

 Làm lạnh đông gián tiếp: bao gói sản phẩm

 Tráng băng sau khi lạnh đông

 Xếp chặt sản phẩm và phủ vải bạt tráng nước đá

 Trữ đông ở nhiệt độ thấp

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

 Tác dụng của nhiệt độ cao

 Tiêu diệt được vi sinh vật

 Phá hủy được enzym

 Để bảo quản lâu

 Cần giữ thực phẩm kín

 Tránh nhiễm lại vi sinh vật

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

Nguyên tắc của quá trình xử lí nhiệt

Không nhằm tiêu diệt hết vi sinh vật có trong sản phẩm

 Xử lí nhiệt với thời gian kéo dài, chất lượng sản phẩm thấp, thời gian bảo quản có thể kéo dài

 Quá trình xử lý nhiệt với mục tiêu chỉ tiêu diệt các

vi sinh vật gây bệnh và tạo môi trường bên trong hộp không thích hợp cho sự phát triển của các vi sinh vật gây hư hỏng sẽ cho sản phẩm có chất

lượng cao hơn nhưng thời gian bảo quản sẽ ngắn hơn.

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

Theo Fellows, 1988, để xác định chế độ xử lý nhiệt thích hợp, cần phải xác định các yếu tố sau:

 Loại và tính đề kháng nhiệt của vi sinh vật cần nhắm đến, bào tử của chúng hoặc enzyme hiện diện trong thực phẩm

 pH của sản phẩm

 Điều kiện xử lý nhiệt

 Đặc tính lý-nhiệt của thực phẩm, hình dạng và kích thước của hộp chứa

 Điều kiện bảo quản sản phẩm sau quá trình xử lý

nhiệt

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

 Theo quan điểm của quá trình xử lý nhiệt, thực phẩm được chia thành 3 nhóm pH:

 Thực phẩm có độ acid cao (pH<3,7): táo, dịch nước táo, rượu táo, sauce táo, các loại quả

mọng, nước bưởi, thịt bưởi, nước chanh, nước cam, mận, nước dứa, các loại dưa chua, …

 Thực phẩm có độ acid trung bình hoặc cao

(3,7<pH<4,5): các loại jam trái cây, cocktail trái cây, nho, cà chua, nước cà chua, đào, ớt ngọt, dứa miếng, salad khoai tây, nước rau các loại…

 Thực phẩm có độ acid thấp (pH>4,5): các loại

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

 Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản bằng nhiệt độ cao

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo

quản bằng nhiệt độ cao

 Nước

 Tính đề kháng nhiệt của tế bào vi sinh vật tăng

tỉ lệ thuận với việc giảm ẩm độ, độ ẩm hoặc hoạt tính nước (aw)

 Ví dụ: ở aw=1,00 và pH=6,5 thì giá trị

D95=2,386 phút; trong khi đó ở aw=0,86 thì

D95=13,842

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản bằng nhiệt độ cao

Ảnh hưởng của môi trường đến nhiệt độ tử vong do nhiệt

của Escherichia coli

Môi trường Nhiệt độ tử vong do nhiệt( 0 C)

63 61

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản bằng nhiệt độ cao

 Muối

 Tác động của muối đến tính đề kháng nhiệt của vi sinh vật rất khác nhau và tuỳ thuộc vào loại muối, nồng độ sử dụng, và một số yếu tố khác.

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản bằng nhiệt độ cao

 Ví dụ, với cùng điều kiện pH, số lượng vi sinh vật v.v… thời gian tiệt trùng purée đậu hoà lan sẽ kéo dài hơn so với nước luộc thịt.

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản bằng nhiệt độ cao

 Số lượng vi sinh vật

 Số lượng vi sinh vật càng nhiều thì tính đề kháng

nhiệt của chúng càng cao

 Ảnh hưởng của số lượng bào tử vi khuẩn Clostridium

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản bằng nhiệt độ cao

 Tuổi của vi sinh vật

 Ở các giai đoạn khác nhau của quá trình phát triển của vi khuẩn thì mức chịu nhiệt của chúng cũng khác nhau.

 Tế bào vi khuẩn có khuynh hướng đề kháng nhiệt trong phase phát triển (tế bào già) và ít đề kháng nhiệt hơn trong phase log

 Bào tử của vi khuẩn già được ghi nhận là đề kháng nhiệt hơn bào tử non

 Nhiệt độ phát triển

 Các hợp chất ức chế

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản bằng nhiệt độ cao

 Tính đề kháng nhiệt của hầu hết các vi sinh vật giảm khi có

sự hiện diện của các chất kháng sinh, SO2 và các chất ức

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản bằng nhiệt độ cao

 Nhiệt độ và thời gian

 Thời gian kéo dài và nhiệt độ xử lí càng cao thì hiệu quả tiệt trùng càng lớn.

 Nhưng thời gian và nhiệt độ ảnh hưởng đến chất lượng của thực phẩm

 Tăng nhiệt độ thì giảm thời gian và ngược lại.

 Để hiệu quả tiệt trùng cao cần kết hợp nhiều phương pháp bảo quản

 Ví dụ: thêm hóa chất để bảo quản…

3.2.2 Bảo quản bằng nhiệt độ cao

 Các phương pháp bảo quản

 Tiệt trùng:

 Tiệt khuẩn ở nhiệt độ cao và thời gian ngắn

 Dùng cho các loại thực phẩm mà giá trị dinh dưỡng

ít bị thay đổi bởi nhiệt độ

 Thanh trùng theo phương pháp Pasteur

 Nhiệt độ thấp dưới 100 0 C và thời gian kéo dài

 Áp dụng cho những thực phẩm dễ bị thay đổi bởi nhiệt độ

Tiệt khuẩn cực nhanh

3.2.3 Bảo quản bằng phương

pháp làm khô

 Tác dụng của việc làm khô

 Lấy nước trong thực phẩm

 Làm hạn chế sự phát triển và sinh sản của vi sinh vật

 Giảm hoạt tính của enzym

3.2.3 Bảo quản bằng phương pháp làm khô

 Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản

 Hàm lượng nước trong thực phẩm

 Tùy theo lượng nước trong thực phẩm, loại vi sinh vật nào sẽ phát triển

 Tùy vào loại thực phẩm

3.2.3 Bảo quản bằng phương pháp làm khô

 Những yêu cầu làm khô thực phẩm

 Nguyên liệu tươi sạch đảm bảo vệ sinh

 Tùy loại thực phẩm và trang thiết bị mà chọn

phương pháp sấy cho phù hợp

 Sử dụng nhiệt độ vừa phải để không làm ảnh

hưởng chất lượng

 Bảo quản sản phẩm khô trong bao bì kín

3.2.3 Bảo quản bằng phương pháp làm khô

Các phương pháp làm khô thực phẩm

 Phơi nắng hoặc phơi ở nơi râm mát

 Phơi trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời hay phơi gián tiếp ở nơi không có ánh mặt trời chiếu

 Thực phẩm bị thay đổi lớn về giá trị cảm quan

và giá trị dinh dưỡng

 Kết hợp với phương pháp khác để tăng hiệu quả bảo quản

3.2.3 Bảo quản bằng phương pháp làm khô

Các phương pháp làm khô thực phẩm

 Sấy thực phẩm: chủ động trong việc làm

khô, tốc độ làm khô nhanh

 Sấy bằng sức nóng nhân tạo: lò sấy bằng than, điện…

 Sấy bằng hơi nước cao áp

 Sấy bằng hơi nước giảm áp

 Sấy thăng hoa

3.2.4 Bảo quản thực phẩm bằng hóa chất

 Mỗi nước có qui định khác nhau về liều

lượng sử dụng

 Sử dụng các chất hóa học cần phải tuân thủ nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn tối đa cho người tiêu dùng.

3.2.4 Bảo quản thực phẩm bằng hóa chất

 Các yêu cầu cơ bản nhất đối với những chất hóa học được phép sử dụng

 Phải có tính kháng khuẩn, nấm mốc, nấm men

hoặc phải có tính chống quá trình oxy hóa xảy ra trong bảo quản và chế biến

 Không gây độc cho người và gia súc

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

 Trong một số trường hợp đòi hỏi tính hoà 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

3.2.5 Bảo quản thực phẩm bằng

cách điều chỉnh pH

 Tác dụng của việc điều chỉnh pH

 Mỗi loại vi sinh vật có pH tối thích riêng

 Tạo môi trường bất lợi (axit) ức chế sự phát triển của vi sinh vật

 Giảm hoạt lực của enzym

3.2.5 Bảo quản thực phẩm bằng cách điều chỉnh pH

Các phương pháp bảo quản

 Sử dụng các axit hữu cơ chuỗi ngắn

 Axit acetic và muối acetat

 Axit lactic

 Axit propionic

 Axit citric