Bài giảng cơ sở các phương pháp bảo quản thực phẩm hồ phú hà

Một số phương pháp bảo quản  Bảo quản bằng hóa chất  Bảo quản bằng vi sinh vật  Các phương pháp vật lý khác chiếu xạ, siêu âm, xung điện, áp suất thủy tĩnh,…... Các chất chống oxi hóa

CƠ SỞ CÁC PHƯƠNG PHÁP

BẢO QUẢN THỰC PHẨM

Hồ Phú HàBài giảng cho học viên cao học Ngành công nghệ thực phẩm

Viện CN Sinh học và CN Thực phẩm

ĐH Bách khoa Hà nội

2011

PHẦN II: NGUYÊN LÝ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN

PHẦN III: QUI TRÌNH ĐẢM BẢO VÔ TRÙNG TRONG CÁC NHÀ MÁY THỰC PHẨM

Một số phương pháp bảo quản

 Bảo quản bằng hóa chất

 Bảo quản bằng vi sinh vật

 Các phương pháp vật lý khác (chiếu xạ, siêu âm, xung điện, áp suất thủy tĩnh,…)

Tầm quan trọng của việc sử dụng

xuất

Nguy cơ của việc sử dụng chất bảo

đổi chất lượng cảm quan, giảm vitamin,…)

Yêu cầu của việc sử dụng chất bảo

 đ) Thông tin, cảnh báo vệ sinh,

an toàn;

 e) Hướng dẫn sử dụng, hướng dẫn bảo quản

Một số văn bản pháp quy

 Thông tư của Bộ Khoa học Công nghệ Số: 09/2007/TT-BKHCN

Hướng dẫn thi hành một số điều của Nghị định số 89/2006/NĐ-CP

 Quyết định của Bộ y tế Số: 3742/2001/QĐ-BYT " Quy định danh mục các chất phụ giađược phép sử dụng trong thực phẩm"



Quyết Định Của Bộ Y Tế Số: 867/1998/QĐ-BYT " Danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực, thực phẩm“

 Quyết Định Của Bộ Y Tế số 46/2007/QĐ-BYT quy định giới hạn tối

đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm Phần 7 danh mục các chất hỗ trợ chế biến được phép sử dụng trong sản xuất và chế biến thực phẩm

STT Chỉ số

Quốc tế

Nước giải khát 600mg/kg

Dưa chuột dầm đóng lọ 1g/kg dùng một mình hoặc kết hợp với natri, kali, benzoat, kali sorbat ADI: 0-5 Margarin 1g/kg dùng một mình hay kết hợp với

axít sorbic và các muối sorbat Nước ép dứa đậm

đặc 1g/kg dùng một mình hay kết hợp với axít sorbic và các muối sorbat với các

sunphit nhưng sunphit không quá 500mg/kg

Tương cà chua, các thực phẩm khác

1g/kg 2

2 213 Canxi

Benzoat (Calcium benzoate) ADI: 0-5

Nước ép dứa đậm đặc: Tương cà chua.

Nước ép hoa quả đậm đặc

1g/kg, dùng một mình hoặc kết hợp với natri, kali, benzoat, với axit sorbic và với các sunphit nhưng sunphit không quá 500mg/kg.

Rượu vang, các đồ uống có rượu 200mg/kg

Các phụ gia trong bảo quản thực phẩm

I.1 Các chất chống oxi hóa

 Hợp chất hóa học có thể làm ngăn cản

hoặc làm giảm tốc độ oxi hóa lipid trong

hệ thực phẩm

 Nếu một chất có thể ức chế sự hình thành gốc alkyl tự do từ ban đầu hoặc làm gián đoạn sự hình thành đó thì có thể làm

chậm hoặc giảm tốc độ oxi hóa chất béo

I.1.1 Cơ chế chống oxy hóa

 Chất chống oxy hóa cho gốc tự do của chất béo –H

R + AH  RH + A

RO + AH  ROH + A

ROO + AH  ROOH + A

 Tạo phức giữa 2 gốc tự do của chất béo và chất chống oxy hóa

R  + A   RA

RO  + A   ROA ROO  + A   ROOA

 Chất chống oxy hóa tác dụng trực tiếp với oxy

 Chất chống oxy hóa tạo phức với kim loại, ngăn cản kim loại đẩy nhanh quá trình oxy hóa thực phẩm

Cơ chế kim loại gia tăng quá trình

oxy hóa chất béo

 Ion kim loại gia tăng quá trình phân hủy

hydroperoxide để tạo gốc peroxy hoặc alkoxy

 Dạng ổn định cộng hưởng của BHA khi sử dụng chông oxy hóa chất béo

Oxy hóa trực tiếp tocopherol

Phức kim loại với các chất tạo

phức (chất tạo càng)

I.1.2 Các chất chống oxy hóa

 Chất chống oxy hóa tự nhiên:

1 Tocopherols (delta>gamma>beta>alpha) (từ E306 đến E309)

2 Nordihydroguaretic Acid (NDGA)

3 Sesamol

4 Gossypol

 Chất chống ôxy hóa tổng hợp:

1 Butylated Hydroxy Anisole (BHA) E320

2 Butylated Hydroxy Toluene (BHT) E321

3 Propyl Gallate (PG) E310

4 Tertiary Butyl Hydroquinone (TBHQ) E319

 Chất tạo càng với kim loại (tạo phức)

1 Axit phosphoric E338

2 Axit Xitric E330

3 Axit Ascorbic E300

4 Ethylene-Diamine-Tetra-Acetate.(EDTA) 386

 Natri metabisulfit (223)

E321: Butylated hydroxy-anisole

(BHA)

p-methoxyphenol và isobutene

các loại bánh quy, bánh bông lan, ngũ cốc, mỳ

trong dầu mỡ: 200mg/kg; cá đông lạnh 1g/kg

và ảnh hưởng đến estrogen

E321: Butylated hydroxy-toluene

E319: Butylhydroxinon tert-Butylhydroquinone

• Nguồn gốc dầu mỏ

• Có thể gây nôn mửa, chóng mặt, ADI: 0,02 mg/kg thể trọng

• Liều dùng 5g có thể gây chết người.

• Được khuyến cáo không nên dùng

• Ứng dụng trong sp dầu mỡ, các lọa sốt, dầu trộn salat

I.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến

hiệu quả chống oxy hóa

 Năng lượng hoạt hóa của các chất chống oxy hóa

 Điện thế oxy hóa khử.

 Độ bền của các chất này với pH và điều kiện chế biến

 Độ hòa tan

Lựa chọn chất chống oxy hóa

 Các chất oxy hóa khác nhau thể hiện hiệu quả khác nhau đối với chất béo, dầu mỡ và hệ thực phẩm tùy thuộc cấu trúc phân tử

 Hiệu quả kéo dài

 Chịu được pH và các quá trình chế biến

 Dễ kiếm

 Giá cả

I.1.4 Phương thức sử dụng

 Tỷ lệ bề mặt/thể tích nhỏ – PG và TBHQ

 Tỷ lệ bề mặt/thể tích lớn – BHA và BHT

tan trong dung môi pha loãng

hoặc nhúng thực phẩm trong dung dịch các chất chống oxy hóa

 Gắn các chất chống oxy hóa với bao bì

 Phát triển những chất mới, không hấp thụ bởi thực phẩm

1.2 Các chất chống nâu hóa do

enzym

Các chất chống nâu hóa do enzym

Các chất làm giảm

cysteine glutathione

Loại oxy

Các chất tạo càng phosphates

EDTA organic acids

Loại kim loại (phần lớn enzymes oxi hóa

polyphenol chứa kim loại Chất tạo môi

Các chất ức chế

enzyme

Acid carboxylic có vòng thơm

Phản ứng với enzymes

I.3 Các chất kháng vi sinh vật

 Các axit hữu cơ và các muối: Sorbic,

sorbat, propionic, muối propionat, benzoic, benzoat

 Sulfit và các hợp chất sinh SO2

 Nitrit (muối Na, K)

 Bacteriocin: Nisin

 Enzyme: Lysozyme

1.3.1 Cơ chế tác dụng

 Ảnh hưởng lên ADN

 Ảnh hưởng lên sự tổng hợp protein

 Ảnh hưởng lên hoạt động của enzyme

 Ảnh hưởng lên tính thẩm thấu của màng

tế bào

 Ảnh hưởng lên vách tế bào

 Ảnh hưởng lên cơ chế trao đổi các chất dinh dưỡng

Nguyên tắc kiểm soát pH trong bảo

quản thực phẩm

 pH ảnh hưởng đến cơ chế trao đổi năng

lượng của tế bào VSV (gradient H+ qua

màng tế bào)

 pH ảnh hưởng đến hoạt độ enzym và độ

ổn định của các đại phân tử của tế bào

VSV

Cơ chế kiểm soát pH của vi sinh

vật

 Vi sinh vật có thể tồn tại ở pH thấp khi có thể tự điều chỉnh pH trong tế bào ở trạng thái cân bằng (cân bằng pH nội môi, pH homeostasis)

 Cân bằng pH nội môi thụ động: màng tế bào, tăng khả năng đệm

 Cân bằng pH nội môi chủ động: tự đào thải các acid

Khả năng chịu pH của một số

Các axit hữu cơ trong bảo quản

thực phẩm

 Bản chất acid

 Sự có mặt của các yếu tố ức chế khác (aw, các chất bảo quản,nhiệt độ thấp)

 Cơ chế tự bảo vệ của các vi sinh vật đối

với stress acid để duy trì cân bằng pH nội môi chủ động và thụ động

Bảng 3 Giá trị pKa của một số acid thực phẩm

Acid Tính tan trong

lipid (lipophilicity)

Cơ chế tác dụng của axit hữu

cơ

 Dạng không phân ly của axit hữu cơ thấm qua màng tế bào

 Axit bị phân ly, anion tích tụ, gây hiệu ứng ức chế sự phát triển của vsv

 Anion làm giảm tỷ lệ của quá trình sinh tổng hợp các đại phân tử và ngăn cản không cho vận chuyển các phân tử này vào tế bào

 Hiệu ứng này gây ra bởi sự giảm pH nội bào

1.3.2 Một số ví dụ về các chất

kháng VSV

 Axit benzoic và Benzoat natri

 Axit sorbic và các muối

 Nitrit và nitrat

 Lysozyme (E1105 )

Axit benzoic và Benzoat natri

 Acid benzoic có dạng tinh thể hình kim không màu, dễ tan trong rượu và ête, ít tan trong nước

 Acid benzoic là chất sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc

và có tác dụng yếu hơn đối với vi khuẩn

 Axit benzoic được hấp thụ vào trong tế bào, pH giảm dần đến pH5 thì quá trình lên men glucose thông qua phosphofructokinase giảm 95%

Axit benzoic và Benzoat natri

 Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môi trường acid pH 3.5 (nồng độ gây tác dụng là 0.05%)

2.5- Acid benzoic và muối Na benzoate được FDA công nhận

là GRAS (generally recognized as safe)

 Có khả năng gây phản ứng quá hoạt động ở trẻ em và thiếu niên nhạy cảm, gây mẩn ngứa, ảnh hưởng xấu tới những người bệnh hen suyễn

 Nồng độ sử dụng tối đa là 0.1-0.12%

 Đối với nước quả chua 0.05-0.075%

 Đối với nước quả ít chua 0.075-0.1%

 Có mùi kim loại dễ bị phát hiện, làm giảm giá trị cảm

Axit sorbic và các muối

 Acid sorbic là chất kết tinh có vị chua nhẹ và mùi nhẹ, khó tan trong nước lạnh (0.16%), dễ tan trong nước nóng (ở 100oC tan 3.9%)

 Kali sorbate là chất bột trắng kết tinh, dễ tan trong nước

 Acid sorbic và Kali sorbate có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc, tác

dụng rất yếu đối với các loại vi khuẩn khác nhau

Axit sorbic và các muối

 Các chất này không độc đối với cơ thể người, được công nhận là GRAS,

 khi cho vào sản phẩm thực phẩm không gây ra mùi vị lạ hay làm mất mùi tự nhiên của thực phẩm

 Được ứng dụng trong chế biến rau quả, rượu vang, đồ hộp sữa và sữa chua, các sản phẩm cá, xúc xích, bánh mì

Acid sorbic không có tác dụng đối với vi khuẩn lactic, acetic

 Liều lượng sử dụng:

Các loại sản phẩm rau quả có acid (kết hợp với xử lý nhiệt nhẹ) và các loại bánh: 0.05-0.1%

Cá ngâm dấm, patê cá: a.sorbic 0.2% + K.sorbate 0.27%

Thức ăn chế biến từ cua, tôm (không thanh trùng): a.sorbic 0.25% + K.sorbate 0.33%

Mứt quả: phun lên bề mặt sản phẩm dung dịch K.sorbate 7%,

chống mốc được 4 tháng

Thịt gà tươi nhúng vào dung dịch acid sorbic 7.5% (71oC) có thể giữ

Nitrit và nitrat

 Muối diêm tiêu, tìm thấy trong tự nhiên

 Dùng nhiều trong chế biến các sản phẩm từ thịt

 Ăn qua nhiều sẽ giảm nồng độ oxy trong máu, thở gấp, chóng mặt, đau đầu

 Nitrit tạo nitrosamine trong dạ dày, (chất gây ung thư)

 Nitrit Kali có tác dụng ức chế Clostridium butilicum , làm chậm quá trình ôi khét mỡ

 Thường khoảng 10% nitrat và nitrit cung cấp bởi thịth chế biến, còn lại từ các nguồn thực vật ăn rễ, củ

 Nhiều nước đã cấm Kali nitrit

hơn

G-Cấu tạo tế bào Gram – và Gram +

Lysozyme (E1105 )

 protein của lysozyme có thể đi vào thành tế bào qua

1.3.2 Phương pháp ứng dụng

 Phần lớn bổ sung trực tiếp vào sản phẩm

 Hướng sử dụng các chất bảo quản hiện nay

các chất bảo quản với công nghệ bảo quản khác (Công nghệ rào cản)

nhiên, các chất chiết xuất từ động, thực vật

Khái niệm công nghệ rào cản

Các chất bảo quản có nguồn gốc

10-100 g/ml

Trứng Máu

Vi khuẩn

Vi khuẩn, mốc, ký sinh

Lactoperoxidase

Glucose oxidase

Xanthine oxydase

Sữa Nước bọt

Vi khuẩn, Nấm men,

Sữa và các sản phẩm từ sữa, cá

Bacteriocin

Nisin

Pediocin

Vi khuẩn lactic