BẢO QUẢN VÀ VỆ SINH AN TOÀN SẢN PHẨM THỦY SẢN - CHƯƠNG 4 pptx

4.1.2 Tiến trình lạnh đông Nhiệt động học trong quá trình lạnh đông thực phẩm dựa vào sự biến đổi tính chất của nước trong sản phẩm do tác động của nhiệt độ thấp.. Mục đích: - Hạ nhiệt đ

BÀI GIẢNG

BẢO QUẢN VÀ VỆ SINH AN TOÀN

SẢN PHẨM THỦY SẢN

Cán bộ biên soạn Th.s VÕ THỊ KIÊN HẢO

CHƯƠNG 4

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN

THUỶ SẢN THÔNG DỤNG

Nội dung chính

4.1 Kỹ thuật lạnh đông thuỷ sản

4.1.1 Mục đích của quá trình lạnh đông4.1.2 Tiến trình lạnh đông

4.1.3 Các phương pháp lạnh đông4.1.4 Xử lý thuỷ sản lạnh đông4.1.5 Bảo quản lạnh đông

4.1.6 Tan giá

4.2 Ứng dụng kỹ thuật áp suất cao trong chế biến và bảo quản thuỷ sản

4.2.1 Giới thiệu

Nội dung chính

4.2.1 Giới thiệu4.2.2 Những đặc trưng của quá trình chế biến bằng áp suất cao4.2.3 Cơ chế vô hoạt vi sinh vật bằng áp suất cao

4.3 Ứng dụng nhiệt độ cao trong chế biến và bảo quản sản phẩm thuỷ sản

4.3.1 Sản phẩm cá sấy khô4.3.2 Sản phẩm cá xông khói4.3.3 Sản phẩm cá đóng hộp

4.1 Kỹ thuật lạnh đông thuỷ sản

4.1.1 Mục đích của quá trình lạnh đông

Bảo quản lạnh và lạnh đông thường được áp dụng khi thủy sản xuất khẩu

4.1.2 Tiến trình lạnh đông

Nhiệt động học trong quá trình lạnh đông thực phẩm dựa vào sự biến đổi tính chất của nước trong sản phẩm do tác động của nhiệt độ thấp

- Thủy sản chiếm khoảng 75% trọng lượng nước

- Lạnh đông là tiến trình chuyển đổi hầu hết lượng nước trong cá thành nước đá

- Nước trong thủy sản tồn tại dạng dung môi hòa tan và dạng keo

Mục

đích: - Hạ nhiệt độ xuống thấp nhằm làm chậm lại sự ươn hỏng

- Sản phẩm được tan giá sau thời gian bảo quản lạnh đông có chất lượng gần giống với nguyên liệu ban đầu

Điểm lạnh đông hạ xuống dưới 00C (-10C đến -20C)

4.1 Kỹ thuật lạnh đông thuỷ sản

4.1.2 Tiến trình lạnh đông

Trong suốt quá trình lạnh đông:

- Nước dần dần chuyển đổi thành nước đá

- Nồng độ muối hữu cơ và vô cơ hòa tan tăng lên

- Điểm lạnh đông tiếp tục hạ thấp

- Ở -10C đến -50C Khoảng

75-80% nước đóng băng

Tại sao nói quá trình lạnh động thuỷ sản không có điểm lạnh đông cố định?

Tại sao nói quá trình lạnh động thuỷ sản không có điểm lạnh đông cố định?

Quá trình lạnh đông trải

qua 3 giai đoạn chủ yếu:

 Giai đoạn 1: Nhiệt độ

sản phẩm giảm nhanh

đến 00C, dung dịch được

làm lạnh nhanh và hình

thành mầm kết tinh

 Giai đoạn 2: (giai đoạn ngưng nhiệt)

4.1 Kỹ thuật lạnh đông thuỷ sản

4.1.2 Tiến trình lạnh đông

- Một lượng lớn nhiệt đựơc tách ra để chuyển phần lớn nước liên kết thành nước đá

- Sự thay đổi nhiệt độ rất ít

- Các tinh thể đá hình thành và có kích thước tăng dần

- Có khoảng ¾ nước trong thuỷ sản chuyển thành nước đá

Số lượng, kích thước tinh thể đá

???

Số lượng, kích thước tinh thể đá

???

 Giai đoạn 3:

- Nhiệt độ sản phẩm tiếp tục giảm

- Một lượng nhỏ nhiệt được tách ra

- Một lượng nhỏ tinh thể đá được hình thành

Lạnh đông chậm

Lạnh đông nhanh

4.1 Kỹ thuật lạnh đông thuỷ sản

4.1.2 Tiến trình lạnh đông

Trong suốt tiến trình lanh đông:

- Sự phân giải protein do tác động của enzyme trong suốt tiến trình lạnh đông làm protein mất khả năng liên kết nước

- Sự gia tăng nồng độ enzym trong quá trình lạnh đông làm gia tăng tốc độ phân giải Sự phân giải này sẽ giảm khi nhiệt độ hạ giảm

- Khoảng nhiệt độ tối ưu cho quá trình phân giải protein từ -10C đến -20C

- Nhiệt độ giảm → nồng độ enzyme tăng → tăng tốc độ phản ứng

Rút ngắn thời gian sản phẩm ở giai đoạn này

Giảm mất dịch khi tan giá

4.1 Kỹ thuật lạnh đông thuỷ sản

4.1.2 Tiến trình lạnh đông

- Nhiệt độ giảm thấp làm giảm tốc độ các phản ứng sinh hoá

- Nước kết tinh → aw sản phẩm giảm → ức chế sự phát triển hoặc tiêu diệt vsv

CHỜ ĐÔNG CHỜ ĐÔNG

TÁCH KHUÔNG

LẠNH ĐÔNG CỰC NHANH (IQF)

LẠNH ĐÔNG CỰC NHANH (IQF)

CẤP ĐÔNG

DẬP BLOCK

MẠ BĂNG BĂNG CHUYỀN

THÀNH PHẨM

XỬ LÝ & SƠ CHẾ

4.1.4 Xử lý thuỷ sản sau lạnh đông

a Mạ băng

* Phương pháp mạ băng bằng cách nhúng vào thùng nước

Nhược điểm:

- Chiều dày lớp băng không đồng đều

- Nước sẽ bị bẩn sau nhiều lần nhúng

Khắc phục:

- Cung cấp nước lạnh liên tục vừa đủ với mức chảy tràn

- Kiểm soát chiều dày lớp băng Mực nước cao: lớp băng dày

Tốc độ băng chuyền lớn: lớp băng mỏng

* Phương pháp mạ băng bằng cách phun sương

Nhược điểm:

- Khó có được lớp băng đồng đều

4.1.4 Xử lý thuỷ sản sau lạnh đông

a Mạ băng

Khắc phục:

- Tốc độ băng chuyền không đổi

- Phun từ dưới lên và từ trên xuống với lượng nước không đổi

- Bố trí băng chuyền đôi

- Sử dụng vách ngăn điều chỉnh để sắp xếp các thủy sản chồng lên nhau trên băng chuyền Vì thế, mỗi sản phẩm được lộ ra hoàn toàn

* Các yếu tố ảnh hưởng đến tỉ lệ mạ băng:

- Thời gian mạ băng

- Nhiệt độ thủy sản

- Nhiệt độ nước mạ băng

- Kích thước sản phẩm

- Hình dạng sản phẩm

b Bao gói: Ngăn chặn quá trình oxy hóa sản phẩm

Ngăn chặn sự bốc hơi nước

4.1.5 Bảo quản thuỷ sản sau lạnh đông

 Nhiệt độ bảo quản: -200C ( ± 2)

 Độ ẩm kho bảo quản cao để hạn chế hiện tượng cháy lạnh

Nhiệt độ phải đồng đều và ổn định nhằm tránh hiện tượng rã đông và tái

kết tinh

a Nhiệt độ bảo quản

Hạ nhiệt độ bảo quản xuống thấp → làm chậm sự hư hỏng của thuỷ sản lạnh đông do:

- Sự phân giải protein

- Biến đổi chất béo

- Sự mất nước

• Nguyên tắc thông gió

• Nguyên tắc vào trước ra trước

• Nguyên tắc gom hàng

• Nguyên tắc an toàn

Xếp sản phẩm trong kho bảo quản theo 4 nguyên tắc:

b Các biến đổi xảy ra trong thời gian bảo quản lạnh đông

4.1.5 Bảo quản thuỷ sản sau lạnh đông (tt)

(i) Sự phân giải protein

Protein biến đổi trong suốt quá trình lạnh đông và bảo quản

lạnh

Tốc độ phân hủy phụ thuốc rất lớn vào nhiệt độ

(ii) Biến đổi chất béo

Sự oxy hóa acid béo chưa bão hòa tạo mùi ôi khét trong suốt thời gian bảo quản

bao gói trong bao bì plastic có hút chân không

Khắc phục mạ băng

(iii) Sự biến đổi màu sắc

Sự mất màu hồng ở các loài giáp xác là kết quả từ sự biến màu của hợp chất carotenoid

b Các biến đổi xảy ra trong thời gian bảo quản lạnh đông

4.1.5 Bảo quản thuỷ sản sau lạnh đông (tt)

(iv) Sự biến đổi hàm lượng ẩm

Nước đá thăng hoa

Khi sản phẩm mất nước nhiều trong quá trình bảo quản, bề mặt sản phẩm trở nên khô, mờ đục và xốp

“Cháy lạnh”

4.1.6 Tan giá

Hạn chế được hao hụt khối lượng, như trữ đông qua 4 tháng:

 Ở -80C thì hao hụt khối lượng bằng 2,47%

 Ở -120C thì hao hụt khối lượng bằng 1,22%

 Ở -18oC thì hao hụt khối lượng bằng 1,1%

- Là quá trình phục hồi trạng thái thực phẩm như trước khi lạnh đông

- Trong quá trình tan giá nước đá tan chảy và tế bào sản phẩm hút nước vào

- Tính chất sản phẩm không hoàn toàn giống như trước khi lạnh đông

4.1.6 Tan giá

a Tan giá nhóm 1

- Nhiệt được phát ra từ bên trong phần sản phẩm

• Nhiệt điện trường

• Microwave

• Điện trở

+ Tan giá nhanh nhất

+ Năng lượng được hấp thụ trên bề mặt, một số vị trí trên sản phẩm bị quá nóng và bề mặt sản phẩm có thể bị nấu chín

+ Đòi hỏi sản phẩm phải được làm ấm đến khoảng –100C

4.1.6 Tan giá

b Tan giá nhóm 2

Bao gồm các dạng:

- Tan giá bằng nước

- Tan giá bằng hơi nước bảo hòa

- Đặt sản phẩm giữa các dĩa kim loại gia nhiệt

Xét tính hiệu quả và yêu cầu trang thiết bị, năng lượng, tan giá trong bồn nước

là phương pháp hầu như được ứng dụng nhiều nhất

* Lượng nhiệt cần trong tan giá bằng lượng nhiệt cần để làm lạnh đông sản phẩm

* Thời gian tan giá dài hơn 2 đến 3 lần thời gian lạnh đông?????

* Khả năng dẫn nhiệt của nước gấp 25 lần không khí → tan giá bằng nước hiệu quả hơn không khí

Tiến trình lạnh đông và tan giá cá tuyết dạng khối dày 100 mm

Các biến đổi của sản phẩm tan giá so với

trước lạnh đông

• Biến đổi vật lý

- Sự cứng xác tăng do mất nước

- Độ đàn hồi giảm

- Tỉ lệ nước tự do tăng, tỷ lệ nước liên kết giảm

- Khối lượng giảm

- Mùi vị đặc trưng giảm do hao hụt chất tan

• Hao hụt chất dinh dưỡng trong quá trình tan giá

giá

Mất dịc

h khi tan

giá

4.1.6 Tan giá

• Sự phát triển của vi sinh vật

4.1.6 Tan giá

* Nguồn gốc

- Số lượng vi sinh vật còn sống sót

- Sơ chế (rửa, chần/ gia nhiệt sơ bộ, phụ gia)

- Vệ sinh trong quá trình sản xuất

* Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật sau tan giá

- Nhiệt độ bảo quản

4.2 Ứng dụng kỹ thuật áp suất cao (HPP) trong

chế biến và bảo quản thủy sản

4.2.1 Giới thiệu

- HPP: High Pressure Processing

- Sử dụng áp suất cao ( 400 ÷ 1000 Mpa) để tạo ra sản phẩm thực phẩm mới

- Áp suất vô hoạt hầu hết vi sinh vật là ≥ 60.000 pounds /inch2

- Duy trì chất lượng, sự tươi mát tự nhiên, và kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm

- Áp suất tác dụng đồng nhất trên toàn sản phẩm thực phẩm

4.2.2 Những đặc trưng của quá trình chế biến áp suất cao

- Tiến hành ở nhiệt độ thấp nhưng vô hoạt được các vi sinh vật và enzyme

- Chất lượng thực phẩm chế biến tương tự như sản phẩm tươi

- Sản phẩm chế biến từ kỹ thuật HPP thì an toàn và tốt sức khỏe

4.2 Ứng dụng kỹ thuật áp suất cao (HPP) trong

chế biến và bảo quản thủy sản

4.2.2 Những đặc trưng của quá trình chế biến áp

Quốc gia Năm Sản phẩm

Nha 2004 Ready–to–eat salmon and hake

Canada 2004 Lobsters and seafood

Nhật 2006 Seafood

Một số loại thủy sản được xử lý với áp suất cao

• HPP nới lỏng cơ khép vỏ của NT2MV

• Vỏ được mở ra và thịt được tách khỏi vỏ

• 275 Mpa, 1 ÷2 phút

Protein biến tính không thuận nghịch

Tế bào chất thoát ra khỏi tế bào

Màng tế bào bắt đầu bị hư hỏng

Có dấu hiệu tế bào chất thoát ra khỏi tế bào

100 Protein biến tính thuận nghịch

Không bào bị nén lại

- Thay đổi cấu trúc màng tế bào hoặc ức chế hệ thống enzym chịu trách

nhiệm điều khiển các hoạt động chuyển hóa

- Nhiều nội bào tử của vi khuẩn bị bất hoạt ở áp suất 600 MPa hoặc cao hơn kết hợp với nhiệt độ ban đầu trên 600C

- Vi khuẩn Gram (+) có khả năng kháng với áp suất cao hơn vi khuẩn Gram (-)

- Trực khuẩn nhạy cảm với áp suất hơn so với cầu khuẩn

• Hào HPP (HPP oyster)

• Vibrio parahaemolyticus

Microorganism P

(MPa) (°C) t D-value (min) Reference

Clostridium pasteurianum 700 60 2.4 Maggi et al (1995)

Clostridium pasteurianum 800 60 3.4 Maggi et al (1995)

Citrobacter freundii 230 20 14.7 Carlez et al (1992)

Listeria monocytogenes Scott A 414 25 2.17 Ananth et al (1998)

Salmonella typhimurium ATCC

13311 414 2 1.48 Ananth et al (1998)

Listeria innocua 910 CECT 400 2 3.12 Gervilla et al (1997a)

Listeria innocua 910 CECT 400 25 4 Gervilla et al (1997a)

Staphylococcus aureus ATCC

Giá trị D của các vi sinh vật trong quá trình chế biến áp suất cao

4.3 Ứng dụng nhiệt độ cao trong chế biến và bảo

quản sản phẩm thủy sản

4.3.1 Sản phẩm cá sấy khô

Giảm hàm lượng nước trong sản phẩm từ 70 – 80% xuống 8 - 10%

Làm giảm sự phát triển của vi sinh vật Làm chậm lại tốc độ của các phản ứng không mong muốn

٭ Những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến tốc độ làm khô

có sự hút ẩm vào sản phẩm

٭ Những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến tốc độ làm khô (tt)

4.3 Ứng dụng nhiệt độ cao trong chế biến và bảo

quản sản phẩm thủy sản

4.3.1 Sản phẩm cá sấy khô

- Tốc độ gió:

+ Vận tốc nhỏ → thời gian sấy dài và phẩm chất thịt kém

+ Tốc độ gió lớn → nhiệt độ sấy không đều

+ Vận tốc trung bình khoảng 0,4 - 0,6 m/s Không khí lưu thông song song với bề mặt cá, quá trình làm khô nhanh hơn.Không khí lưu thông tạo góc 45 độ so với bề mặt cá, tốc độ sấy chậm nhất

- Ủ ấm:

+ Xúc tiến sự chuyển động của nước trong thịt cá + Rút ngắn được thời gian sấy và nâng cao được hiệu suất

- Nguyên liệu

٭ Những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến thời gian bảo quản

٭ Những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến thời gian bảo quản

M

M M

−

=

100

100

d

d w

M

M M

+

=

100

100

Ví dụ:

Mw1= 80% (dựa trên căn bản ướt),

Mw2= 25% (dựa trên căn bản ướt),

mcá = 10 kg

Tính lượng nước cần di chuyển?

Giải: 10 kg cá = 8 kg nước + 2 kg chất khô

٭ Những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến thời gian bảo quản

sản phẩm sấy khô

4.3 Ứng dụng nhiệt độ cao trong chế biến và bảo

quản sản phẩm thủy sản

4.3.1 Sản phẩm cá sấy khô

- Độ hoạt động của nước

Mối quan hệ giữa hàm ẩm và độ hoạt động của nước

- Nhiệt độ và sự tấn công của côn trùng

+ Cá muối: ẩm cao – aw thấp

+ Cá khô: ẩm thấp – aw thấp

4.3 Ứng dụng nhiệt độ cao trong chế biến và bảo

quản sản phẩm thủy sản

4.3.2 Sản phẩm cá xông khói

a Mục đích của xông khói

- Phát triển mùi cho sản phẩm

- Kéo dài thời gian bảo quản

- Tạo ra dạng sản phẩm mới

tiêu diệt các vi sinh vật trên bề mặt giảm ẩm của sản phẩm

b Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xông khói

** Nguồn nhiên liệu

Không dùng gỗ có nhiều nhựa vì trong khói có nhiều bồ hóng làm cho sản phẩm

cá màu sậm, vị đắng, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm

+ Nhiên liệu được dùng để xông khói là sồi, mít, dẻ,…

+ Cần phải khống chế nhiên liệu trong điều kiện cháy không hoàn toàn

+ Độ ẩm nhiên liệu thích hợp khoảng 25 – 30%

4.3 Ứng dụng nhiệt độ cao trong chế biến và bảo

quản sản phẩm thủy sản

4.3.2 Sản phẩm cá xông khói

b Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xông khói

** Thành phần khói

- Ảnh hưởng đến chất lượng + khả năng bảo quản sản phẩm

- Có khoảng 300 hợp chất trong thành phần của khói: phenol, acid hữu cơ, carbonyl, hydro carbon và một số khí khác như CO2, CO, O2, N2

chống lại các quá trình oxy hóa, tạo màu, mùi cho sản phẩm và tiêu diệt các vi sinh vật nhiểm vào thực phẩm

tiêu diệt vi sinh vật

4.3 Ứng dụng nhiệt độ cao trong chế biến và bảo

quản sản phẩm thủy sản

4.3.2 Sản phẩm cá xông khói

c Tác dụng phòng thối và sát trùng của khói

- Tác dụng sát trùng mặt ngoài của sản phẩm

- Khả năng sát trùng của thành phần khói hun:

+ Các acid, phenol, aldehyde, …trong khói đều có tác dụng sát trùng

+ Phenol là chất có khả năng sát trùng mạnh, đặc biệt là phenol có phân

tử lượng lớn

- Tác dụng chống oxy hóa của khói: phenol, hydroquinol, guaialcol có khả

năng chống oxy hóa tương đối cao

d Ảnh hưởng của thành phần khói đến sản phẩm

- Ảnh hưởng đến màu sắc và mùi vị sản phẩm

- Ảnh hưởng đến sức khỏe con người

4.3 Ứng dụng nhiệt độ cao trong chế biến và bảo

quản sản phẩm thủy sản

4.3.2 Sản phẩm cá xông khói

d Ảnh hưởng của thành phần khói đến sản phẩm

Một số hợp chất phenol và aldehyde có thể gây độc

+ Lượng của nó rất ít trong sản phẩm

- Sản phẩm xông khói không gây ngộ độc do:

+ Khi ăn các chất đó vào ruột qua tác dụng hóa học và sinh hóa đã làm

giảm nhẹ hoặc tiêu mất độc tính của nó

VD: formaldehyde + protein → hợp chất có gốc methylen không độc

phenol khi vào cơ thể thì bị oxy hóa, bị cơ thể giải độc

4.3 Ứng dụng nhiệt độ cao trong chế biến và bảo

quản sản phẩm thủy sản

4.3.3 Sản phẩm cá đóng hộp

Nguyên lý của quá trình xử lý nhiệt đồ hộp: phá hủy hay vô hoạt enzyme

và vi khuẩn, tránh sự lây nhiễm trở lại từ môi trường bên ngoài

Sản phẩm cá vẫn giữ được chất lượng tốt mà không cần bảo quản lạnh.Kéo dài thời gian bảo quản và tăng giá trị thương phẩm của sản phẩm

a Chọn lựa tiến trình chế biến nhiệt

- Sản phẩm có độ acid cao (pH < 4,5): chế độ xử lý nhiệt vừa phải

- Sản phẩm có độ acid trung bình (pH = 4,5 – 5,3)

Tiến trình tiệt trùng nhiệt đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận (thường dựa trên

sự phá hủy bào tử Clostridium botulinum).

- Sản phẩm có độ acid thấp (pH>5,3): yêu cầu chế độ xử lý nhiệt cao

b Quá trình chế biến nhiệt

4.3 Ứng dụng nhiệt độ cao trong chế biến và bảo

quản sản phẩm thủy sản

4.3.3 Sản phẩm cá đóng hộp

(i) Quá trình truyền nhiệt trong sản phẩm đồ hộp cá

- Ở cá, quá trình truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt chiếm ưu thế

- Để tránh cá bị quá nhiệt ở điểm gần vách hộp và để gia tăng tốc độ truyền nhiệt đến điểm nguội nhất, sauce, dầu hoặc nước muối được bổ sung vào hộp

(ii) Ảnh hưởng của nhiệt độ chế biến

- Nhiệt độ làm cho cá bị mềm và mất những chất dễ bay hơi

- Sự biến tính protein ở nhiệt độ cao làm mất 9 - 28% nước

- Các vitamin nhóm B như B1, B2, B12, acid forlic, acid nicotinic bị mất nhiều

- Sự thay đổi mùi vị

- Sự biến đổi màu sắc của cá xảy ra khi sử dụng nguyên liệu kém chất lượng