Hệ vi sình vật thịt và các phương pháp bảo quản

Vì vậy sự kết hợp giữa nhiệt độ vàthời gian đóng vai trò quan trọng bậc nhất trong việc đảm bảo an toàn chất lượng thịt.Quá trình làm lạnh có thể ngăn chặn sự phát triển của một số vi si

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH 4

DANH MỤC BẢNG 5

Chương 1: TỎNG QUAN VÈ THỊT VÀ HỆ VI SINH VẶT THỊT 6

Chương 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN sụ PHÁT TRIẾN CỦA HỆ VI SINH VẬT THỊT 8

1 Nhiệt độ và thời gian 8

2 Độ ẩm 11

3 Oxy 13

4 Thế oxy hoá khử (Eh) 13

5 pH 13

6 Tính chất vật lí của thịt 14

7 Các vi sinh vật cạnh tranh 14

8 Các chất khác 14

9 Các vếu tố vật lý 15

Chương 3: CÁC BIẾN ĐỒI DO HỆ VI SINH VẬT THỊT GÂY RA 16

1 Biến đối có hại 16

2.2 Vi khuẩn lactic đóng vai trò bảo quản: 26

Chương 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN 27

1 Các phuơng pháp bảo quản 27

1.1 Mục đích 27

1.2 Các phương pháp bảo quản chính 28

2 Vấn đề đảm bảo chất lượng: 32

3 Một số nghiên cún 34

3.1 Đối với thịt heo tươi: 34

3.2 Dùng CO thay thế nitrit trong chế biến thịt [2] 34

3.3 Màu thịt bò đông lạnh đề kháng VÓI những xử lý áp suất cao [2] 35

3.4 Hiệu chỉnh các biện pháp xử lv - làm sạch thịt [3] 36

3.5 Làm chủ sự nhiễm bẩn quầv thịt ở cuối dâv chuyền giết mố với việc sử dụng acid lactic [4] 37

Phụ lục: ÚNG DỤNG KỸ THUẬT ÁP SUẤT CAO TRONG BẢO QUẢN THỊT CÁ 38

1 Khái niệm kỹ thuật áp suất cao 38

6.3 Tác động của áp suất cao lên các phản ứng hoá học liên quan đến chất lượng

thịt 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

DANH MỤC HÌNH

•

Hình 1.1: Con vật bị bệnh 7

Hình 1.2: Con vật bị kiệt sức 7

Hình 2.1: Nấm mốc 8

Hình 2.2: Nấm men 8

Hình 2.3: Pseudomonas 8

Hình 2.4: Staphylococcus aureus 9

Hình 2.5: Clostridium botulỉnum 9

Nước Protein Lipid Khoáng Năng lượng (cal)

Bảng 4.1: Những biến đổi diễn ra trong quá trình bảo quản thực

Hệ vi sình vật thịt và các phương pháp bảo quản

Chưong 1 TỔNG QUAN VÈ THỊT VÀ HỆ VI SINH VẬT THỊT

Thịt là một trong những nguồn thức ăn cung cấp protein động vật quan trọngnhất trong khẩu phần ăn của con người Thành phần hoá học của thịt gồm có nước,protein, lipid, muối khoáng và các vitamin Các chất trích ly trong thịt có tác dụng tạo

ra mùi và vị đặc trưng cho thịt khi chế biến Giá trị thực phấm của thịt được xác địnhtheo thành phần các chất có trong thịt, độ sinh học năng lượng, các đặc tính về mùi, vị

và khả năng tiêu hoá của thịt

Báng 1.1: Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của thịt một số vật nuôi

Thành phần hoá học của thịt cho thấy thịt là môi trường thích họp cho vi sinhvật phát triển Trong sổ này thường gặp vi khuẩn gây thối rửa, các bào tử của nấmmốc, và tế bào nấm men

Vi sinh vật nhiễm vào thịt theo hai con đường: nội sinh và ngoại sinh

4- Nhiễm nội sinh: là do con vật bị bệnh Mầm bệnh ở một bộ phậnhoặc cơ quan nào đó của con vật, sau đó lan vào máu, thịt và các cơ quan khác Neucon vật làm việc quá sức, đói và lạnh cũng làm cho các vi sinh vật từ đường tiêu hóa

tràn vào bắp thịt và các cơ quan khác theo mạch máu Thức ăn mà gia súc ăn trước khigiết mô cũng là nguồn nhiễm vi sinh vật từ bên trong cho thịt.

Hìnhl 1: Con vật bị bệnh Hình 1.2: Con vật bị kiệt sức

ị- Nhiễm nội sinh: là do nhiễm bẩn từ ngoài vào thịt trong quá trình

giết mô và vận chuyên Trong khi giết mo, vi sinh vật ớ da, lông, móng, ớ dao mô vàcác dụng cụ chứa từ người giết mổ, từ đất, nước, không khí cũng có thể nhiễm vàothịt Các chất chứa trong đường tiêu hoá thường có rất nhiều vi sinh vật Khi chọc tiết,

áp suất máu giảm dần, tạo ra điều kiện cho vi sinh vật tràn vào mạch máu và lan đikhắp cơ thể Vì vậy sau khi giết mổ phải lấy ngay dạ dày và nội tạng ra khỏi con vật.Trên da và lông của con vật cũng có nhiều vi sinh vật, do đó, khi giết mổ gia súc, giacầm, người ta thường nhúng nước nóng để khử trùng

Quá trình giết mổ gia súc, gia cầm tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn bámtrên bề mặt thịt Một lượng lớn vi sinh vật từ nhiều nguồn khác nhau xuất hiện trên bềmặt giàu dinh dường và có độ ẩm cao Chỉ một vài vi sinh vật nhiễm có khả năng pháttriển tiếp, và chỉ một vào loài trong số này gây ra sự hư hỏng cuả thịt do các đặc tínhsinh hoá của chúng Sự phát triên chiếm ưu thế của các loài vi sinh vật trên thịt tùythuộc vào tính chất của thịt, môi trường bảo quản thịt cũng như các công đoạn chếbiến thịt

Chương 2

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐÉN sụ PHÁT TRI ẺN

CỦA HỆ VI SINH VẬT THỊT

1 Nhiệt độ và thời gian

Dựa theo nhiệt độ sinh trưởng tối thích có thể chia vi sinh vật thành cácnhóm:

Hình 2,3: Pseudomonas

o Nhóm ưa ấm: phát triến tốt ở nhiệt độ 20 - 45°c, phần lớn các vi

khuân đều thuộc nhóm này, như Staphyìococcus aureus.

rằng những vi sinh vật gây hại như Listeria monocytogense và Yersinỉa eiĩterocolitica

có thể phát triển ở nhiệt độ khoảng 2°c

Hình 2.7: Yersinia enterocolitica Hình 2.6: Listeria monocytogense

GVHD: Th.s Nguyễn Thị Hiền

Thực tế hiện nay thịt càng được giữ ở nhiệt độ thấp, khoảng dưới -2°c trongcác quá trình bảo quản, chuyên chớ và bày bán thì thời gian bảo quản càng dài (màusắc, độ an toàn và vị ngon vẫn được giữ nguyên)

Nguyên nhân phô biến nhất dẫn đến sự bùng phát của các căn bệnh cónguồn gốc từ thực phẩm là do không kiềm soát được nhiệt độ Một nguyên nhân nữa

là do khoảng thời gian dừng ở một nhiệt độ tới hạn Vì vậy sự kết hợp giữa nhiệt độ vàthời gian đóng vai trò quan trọng bậc nhất trong việc đảm bảo an toàn chất lượng thịt.Quá trình làm lạnh có thể ngăn chặn sự phát triển của một số vi sinh vật nhưng khôngthể tiêu diệt chúng Mặt khác, nhiệt độ lạnh đông tuy diệt được một số ký sinh trùng

và vi khuẩn, nhưng phần lớn vi khuẩn chỉ ở trạng thái nghỉ và được phục hồi khi rãđông

Đê có thê tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt cần thiết phải có sự kết hợp giữanhiệt độ và thời gian Đe quá trình tiêu diệt đạt hiệu quả cao việc giữ ở nhiệt độ tớihạn trong một khoảng thời gian là rất quan trọng Neu xây dựng mối quan hệ giữa sốlượng vi sinh vật còn sống sót theo thời gian ở một nhiệt độ xác định, ta sẽ thu đượcđường cong biểu diễn tốc độ tiêu diệt ở dạng hàm số mũ Giá trị D cho biết thời giancần thiết tính theo phút để làm giảm đi 90% lượng tế bào vi sinh vật Trong ngànhthực phẩm, thời gian xử lý nhiệt độ ở một nhiệt độ xác định thường được biểu diễnbằng D như 4D hay 7D cho biết thời gian cần thiết để tiêu diệt 10000 (4D) hay

Nhiệt độ bảo quản lạnh ( -5°C) có thể là yếu tố thích họp cho sự phát triểncủa nấm men và nấm mốc Ban đầu, nấm men chỉ chiếm khoảng 0,1% (10 sinh

vật/crn2) trên một miếng thịt lưng cừu được gói trong một màng plastic thấm khí,nhưng sau 20 tuần bảo quản thì chúng đã lên tới 106 nấm men/cm2 (Lowry,1984;Lowry và Gill,1984a) Nấm men có thể thay đổi thành phần acid bco nội bào tuôngứng với nhiệt độ ủ, kết quả là sê hình thành lượng acid béo không no cao hơn ở mộtnhiệt độ thấp hơn, nhất là nấm men ưa lạnh Khả năng này có thề bảo vệ màng tế bàocủa nấm men tránh các tổn thương (Watson và cộng sự, 1976; Viljoen và cộng sự,1993) Đặc tính này cùng với khả năng chịu được hoạt độ nước thấp và trung bình,khả năng chống lại các chất bảo quản cho phép nấm men cạnh tranh tốt ở nhiệt độ

thấp (Guerzoni và cộng sự, 1993) Ví dụ như Debaryomyces hansenili có tốc độ phát

triến cao ớ nhiệt độ thấp và hoạt độ nước thấp (Guerzoni và cộng sự, 1993)

2 Độ ẩm

Hoạt tính nước aw = áp suất hơi của dung dịch/áp suất hơi của dung môinguyên chất

Độ ẩm cân bằng tương đối ERH = aw X 100

Phần lớn các vi sinh vật gây hư hỏng đều cần hoạt tính nước từ 0,9 trở lên

đổ có thể phát triển Do thịt có aw khoảng 0,99 hoặc cao hơn nên nó là môi trường rấtthuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật Một số vi sinh vật gây hại có thể phát triển

ớ môi trường có aw nhỏ hơn 0,9

Hàm lượng nước có thể biểu diễn một cách đơn giản qua thành phần phầntrăm nước trong nguyên liệu Khi đó vi khuẩn yêu cầu môi trường phải có ít nhất 18%nước Nấm mốc có thê phát triến trong môi trường có thành phần nước thấp khoảng13% Tuy nhiên aw và thành phần nước không giống nhau Hoạt tính nước aw thể hiệnkhả năng tham gia của nước trong rất nhiều các phản ứng và hoạt động trong cơ thể vàkhông có quan hệ gì với thành phần phần trăm nước trong thực phẩm

Việc giảm hoạt độ nước của quá trình chế biến và của thịt muối đã ngăn cản

sự phát triển cua vi khuẩn gram (-), vì chúng chỉ có thể phát triển được ở aw = 0,940.97 Do đó, nấm men có thể phát triển mạnh mẽ vì chúng có thế sống ở điều kiệnhoạt độ nước thấp đến aw = 0,62 Nấm men có thể phát triển mạnh trên thịt muối lànhờ một số loài có thể chịu được hoạt độ nước thấp nhất (Bem và Leistner, 1970)

Trong số các nấm men được phân lập từ jambon ưóp muối có 43% là Pichỉa ci/errỉi, 36% p.holstii, 21% P.sydowỉorim, 19% Rh.gỉutinis, 9% Cr.albỉdus và 5%

Deb.hansenii (Monila và cộng sự, 1990) Nấm men phát triển trên African Biltong

(một loại thịt sấy khô) là C.zeylanoides, Deb.hansenỉỉ và Tr.beỉgelii (Var Der Reit,

1976)

Nấm mốc có thể phát triển mạnh ở điều kiện hàm lượng nước thấp và hoạttính nước trong khoảng aw =0,65 - 0,9 Các loài Aspergỉllus, Penicillium và Eurotium

là những loài nấm mốc có khả năng chịu đựng tốt nhất Đáng chú ý đây là 3 loài rất

quan trọng làm hư hỏng thịt Aspergilỉus và Penicillium có thể chịu đựng được aw =

0,8 trong khi Eurotium lại sống được ở điều kiện aw = 0,62 - 0,70 (Leistner và Rodel,1976)

Hình 2.10: Penicillỉum

Hoạt độ nước thấp cho phép nấm mốc phát triển, tuy nhiên lại chưa đủ cho

sự hình thành bào tử, cho sự nảy mầm hay sự sản xuất mycotoxin ( Beuchat, 1983).Những nấm mốc thường được phân lập từ jambon ướp muối của Mỹ (American

Country Cured Hams) bởi Leistner và Ayres (1968) là các loài Aspergiỉỉus,

Penỉcỉỉỉium cùng với Cladosporiitm, Phizopus và Alternaria Trong các giai đoạn đầu

của quá trình làm chín, Penicillium chiếm ưu thế hơn nhưng sau đó Aspergilus phát

triến mạnh vì chúng có thế chịu được aw thấp

Eh cao ức chế sự phát triển của vi sinh vật Có thể điều chỉnh Eh bàng cáchcho vào hay rút bớt oxy trong bao gói

Ehthấp ( đóng gói chân không hay khí quyến điều chỉnh), thì vi khuấn lactic

sẽ chiêm ưu thế ( chủ yếu là Lactobacilỉus, Leuconostoc, Camobacterium )

5 pH

Phần lớn các vsv phát triển mạnh ở pH gần trung tính Các sản phẩm thịtnói chung có pH nằm trong vùng từ 4,8 - 6,8 Nhìn chung, vi sinh vật phát triển chậm

dung dịch acid hữu cơ loãng ( 1 - 2%) như dung dịch acid lactic lên bề mặt xác độngvật đê kiêm soát sự phát triên của vi sinh vật.

Vi khuẩn bị kiềm hãm ở pH < 5,5 nhung sự phát triển của nấm men có khảnăng chịu được pH acid lại tăng Vì vậy các sản phẩm thịt có pH thấp được lên men từcác vi khuẩn lactic sẽ ưu tiên cho nấm men phát triển Ví dụ, nấm men được phân lập

từ xúc xích lên men của Ý có 50% Deb.hansenii, 12,1% Deb.vanrịịỉae, 11,2%

C.zeyỉanoides, 6,9% Candida apis, 4,3% Rh glutinis, 8,6% Rh.mucilaginosa, 4,3% Zygosaccharomyces rouxii và 2,6% Tr.cutaneum Tương tự, 82% nấm men phân lập

từ salami Ý là Deb.hansenii, 2% là Deb.casteỉ/ii, 5% là Kloeckera apiculata, 8%

Candida và 1% là các là loại khác (Grazia et al, 1989)

pH thấp của các sản phẩm thịt lên men cũng đẩy mạnh sự phát triển của

nấm mốc Aspergilỉus và Peniciỉlium là các nấm mốc thông dụng nhất được phân lập

từ xúc xích lên men và thịt muối ( Leistner và Ayres, 1968; Takatori và cộng sự, 1975;

Hadlok và cộng sự, 1976) Ví dụ như các loài Penicilỉỉum, Scưpuỉarỉopsỉs, Aspergillus

và Rhizopus được phân lập từ xúc xích lên men (Leistner và Ayres, 1968) Hệ vi sinh vật của xúc xích lên men tự nhiên bao gồm 96% Penicỉììium spp cùng với các loài

Aspergỉỉlus, Eurotium, Cỉadosporỉum, Waỉìemia và nấm men (Anderson, 1993)

6 Tính chất vật lí của thịt

Diện tích tiếp xúc của thịt với môi trường càng lớn thì sự phát triển của visinh vật càng dễ dàng Vì vậy thịt bị chế biến ( cắt nhỏ, xay) càng nhiều thì càng dễnhiễm vi sinh vật

7 Các vi sinh vật cạnh tranh

Ớ bất cứ lúc nào, các yếu tố thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật cũng

có thê tồn tại Sự xuất hiện và phát triên của những vi sinh vật có ích ( những vi sinhvật sinh acid lactic) có thể làm cản trở sự phát triền của các vi sinh vật gây hại

8 Các chất khác

Các phụ gia như kháng sinh dùng đê kiêm hãm sự phát triên của vi khuân

có thể thúc đẩy sự phát triển của nấm men

Nếu dung sultĩc, acid alactic như một chất bảo quản trong một số sảnphấm thịt chế biến (jambon, thịt heo muối xông khói, salami, ) chúng cũng có tác

dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn nhưng trong nhiều trường hợp lại giúp cho sựphát triên của nấm men và nấm mốc

> Nguyên nhân: Sultĩc ức chế sự phát triển của nấm men dại, nấm mốc

và vi khuẩn Trong trường hợp của các sản phẩm thịt, sự phát triển của vi khuẩn gram

(-) Pseudomonas cũng bị kiềm hãm bởi SO2 Vì nấm men chịu được chất bảo quản(Brown, 1977; Banks, 1983) và sự cạnh tranh của vi khuẩn giảm xuống (Dalton vàcộng sự, 1984) nên một loại nấm men sẽ chiếm ưu thế Nấm men này có thể sản xuất

ra acetaldehyt và tạo ra liên kết sulíĩc, tương tự' với trường hợp xảy ra trong các rượulên men (Dalton, 1984; Dillon và Board, 1989,1990) Vì chỉ có sultĩc tự do là có khảnăng kháng khuân nên chi tiết này đóng một vai trò quan trọng trong việc cho phép các

vi khuẩn gây hư hỏng phát triển

Các sản phẩm có thịt cừu xắt nhỏ được sultĩc hoá như chả, burger, xúc xích

có chứa nấm men có thê sản xuất ra acetaldehyt và vì vậy có khả năng tạo ra các liên

kết sulfìc ( Dillon và Board, 1989a, 1990) C.norvegỉca, một loại nấm men sản xuất acetaldehyt, sẽ kết hợp với sulíic, trong khi c.vỉnỉ lại chịu được chất bảo quản mặc dù

nó không tạo được liên kết (Dillon và Board, 1990) Sự sản xuất acetaldehyt của

C.norvegỉca là do sultĩc gây ra và xuất hiện trong pha log của sự phát triển trong môi

trường nước luộc thịt được sultĩc hoá ( 500pg S02/ml) có glucose hoặc lactose có pHđệm 6 hoặc 7 mặc dù nó không tạo ra acetaldehyt (Dillon và Board, 1990).Điều nàycho thấy có ít nhất hai cơ chế mà các nấm men trên thịt dùng đe chống lại chất bảoquản này

Chưong 3 CÁC BIẾN ĐỎI DO HỆ VI SINH VẬT THỊT GÂY RA

1 Biến đổi có hại

1.1 Các biến đối làm hư hỏng thịt

1.1.1 Cơ chế của sự hư hỏng gây ra do vi sinh vật

Vi khuấn gram âm là nguyên nhân chính gây hư hỏng đối với thịt vàcác sản phẩm thịt

Khi thịt tươi được trữ lạnh trong điều kiện hiếu khí, các giống

Psedomonas, Acinetobacter, Psychrobacter có tốc độ phát triến nhanh nhất, do đó

chúng là nguyên nhân chính gây hư hỏng

Các loài Shewanella và Enterobacterỉaceae cần điều kiện thuận lợi hơn

đổ phát triển và sinh ra các chất chuyển hoá gây hư hỏng Tùy thuộc vào điều kiện bảoquản, thịt tươi có thể giữ được khoảng vài ngày trước khi xuất hiện dấu hiệu hư hỏng(mùi ôi, nhớt)

Số lượng vi sinh vật sống trên bề mặt thịt thay đổi trong suốt quá trìnhtrừ lạnh, đặc trưng cho sự phát triển của vi sinh vật số vi khuẩn đếm được trongkhoảng 102 - 106 cíìi/cm2 nhưng chỉ xấp xỉ 10% có thể tiếp tục phát triển (Nychas,1988)

Trong giai đoạn đầu pha lag, vi sinh vật thích nghi với sự thay đổi điềukiện sổng ( nhiệt độ lạnh, bề mặt khô do nước bốc hơi một phần) Trong pha log tiếptheo, vi sinh vật đã thích nghi được với điều kiện mới và bắt đầu trao đổi chất Khi số

tế bào vượt quá 107 tế bào /cm2, dấu hiệu hư hỏng xuất hiện, thịt bắt đầu có mùi ôi.Các vết nhầy xuất hiện khi mật độ vi sinh vật khoảng 10x tế bào/cm2 Ngay sau đó, sựsinh trưởng ổn định và dần dần đi vào pha ổn định

4- Co chế:

> Vi khuẩn:

Sự phát triển ưu thế của một nhóm vi sinh vật là tùy vào khả năng pháttriển của chúng dưới một điều kiện cụ thể, ngoài ra còn do điều kiện trao đồi chấtthuận lợi (như chất dinh dường) hoặc do khả năng chịu đựng được các điều kiện bấtlợi (nhiệt độ lạnh, pH, aw) Trong giai đoạn đầu của quá trình trữ lạnh, thành phần của

thịt sau khi giết mổ sẽ thích họp cho sự phát triển của một số nhóm vi sinh vật nhấtđịnh Độ âm cao và lượng chất dinh dưỡng dồi dào tạo điều kiện thuận lợi cho nhiềunhóm vi sinh vật phát triển Tuy nhiên, các vi sinh vật ưa lạnh thường chỉ sử dụng cáchợp chất có phân tử lượng thấp hơn là các thành phần phức tạp như protein và lipid(Gill, 1982)

Ban đầu vi khuẩn phát triển được trên bề mặt thịt là nhờ vào các hợpchất có khối lượng phân tư nhỏ như glucose Sự tiêu hoá glucose dễ dàng cho thấy cácenzyme cần thiết cho quá trình chuyển hoá các chất khác như acid lactic, amino acidđược tạo ra nhờ quá trình dị hoá Khi vi khuẩn trên bề mặt thịt đạt được mật độ 108 tếbào/cm2, hàm lượng glucose trong thịt sẽ cạn kiệt dần (Gill, 1976) Sự phân hủy cácacid amin tạo ra các chất có mùi khó chịu như: sulíic, ester và các amin kèm theo sựtăng về pH do có ammoniac tạo thành

Các thí nghiệm trên canh trường vi sinh vật thuần khiết cho thấy các

giống Proteus và Pseudomonas cso khả năng thủy phân protein cao Vi khuẩn có thể

sử dụng cơ chất protein nếu đó là nguồn cacbon và năng lượng duy nhất Trongtrường họp môi trường có sẵn các chất dễ đồng hoá thì chúng sử dụng protein khi cácnguồn này đã cạn kiệt Mặc dù một số loài vi khuẩn của các giống khác nhau có thể dễdàng phân giải protein và chất bco trên canh trường thí nghiệm, quá trình hư hỏng gây

ra bởi chúng cũng không nhanh hơn Có thề enzyme protease ngoại bào chỉ được hìnhthành trong pha ổn định, khi vi sinh vật đã đạt đỉnh cao nhất về số lượng và lượng acidamin đã cạn Phân tích tơ cơ và protein của tơ cơ cho thấy sự thay đôi chỉ diễn ra khi

số lượng tế bào vượt quá 10lo/cm2, khi đó mùi ôi và các vết nhớt mới xuất hiện (McMeekin, 1982)

Mặc dù nhiêu vi khuân ưa lạnh sản sinh lipase, nhưng có thê không xétđến biến đổi do sự thủy phân chất bco và quá trình oxi hoá chất bco gây ra Một vàithí nghiệm cho thấy Ps.Fragi làm tăng lượng acid béo tự do trong thịt Pseudomonas

và Psychrobacter sử dụng những họp chất như nhau trên bề mặt béo cũng như trongthịt nạc để thực hiện quá trình chuyển hoá như nhau Tuy nhiên, tốc độ khuyếch táncác họp chất có phân tử lượng thấp thì chậm, và hoạt độ của nước thấp, do đó làmgiảm mức độ của chúng trên các bề mặt béo hơn trên thịt nạc Sự hư hỏng thường xuấthiện trước ở phần nạc của miếng thịt

có mùi hôi khó chịu 2-methyl-íìưan từ leucine Hexanol cũng cho biết có sự oxy hoácác acid béo không no Cj8 bởi enzyme lipoxygenases của Rh.ghỉtinis (Collins và

Buick, 1989)

Vi khuẩn thích sử dụng các chất có khối lượng phân tử thấp như acidamin tự do và nucleotide trong thịt đỏ hon là các chất phức tạp, vì thế thông thườnglipid và protein không được dùng đến Các quá trình thủy phân chất béo và ôi hoá acidbco sẽ do các enzym thủy phân của nấm men gây ra Nấm men có thể cạnh tranh tốt

do chúng có khả năng oxy hoá chất bco, nhất là ở các lóp lipid của thịt Các nấm men

như Candida, Cryptococcus và Trỉchosporon spp, đặc biệt là Tr.pullulans và Candida

sottii, được phân lập từ thịt cua và thịt bò hư hỏng, có khả năng tạo enzyme lipase

Ngoài ra, các loài Rhodotoruỉa và Trchosporon phân lập từ xúc xích lên men của Ý

đều có khả năng thủy phân lipid và protein

Ngoài ra, nấm men có thể gián tiếp tạo điều kiện cho sự phát triển của

vi khuân gây hại Ví dụ như nâm men có thê làm giảm tác dụng kháng khuân củasulíĩc bằng cách tạo ra acetaldehyt liên kết với sulíĩc, làm lượng chất bảo quản cũnggiảm xuống và đồng thời nấm men cũng tận dụng các acid hữu cơ làm pH tăng lên, vìvậy cho phép vi khuân có thê phát triến trớ lại Tương tự, nấm men và nấm mốc cũngchịu được acid sorbic, nấm mốc có thể biến đổi acid này thành 1,3-pentadiene (Marth

et al, 1966) làm giảm tác dụng kháng khuẩn

1.1.2 Những hư hỏng do vi sinh vật gây ra trên thịt tươi, thịt bao gói chân không hay khí quyến điều chỉnh (MAP)

Sự hư hỏng của thịt bảo quản hiếu khí, cũng như các loại thực phẩm cóprotein khác, xảy ra sau khi vi sinh vật sử dụng cacbohydrate, chủ yếu là glucose vàglucose-6-P đề làm nguồn cung cấp cacbon và năng lượng

Hàm lượng glucose trong thịt bò sau khi giết mổ trong khoảng 0,5% (Gill, 1986) và vi sinh vật nhanh chóng phát triển trên bề mặt thịt sử dụng Khi

0,1-đó bên trong cơ sẽ xuất hiện gradient nồng độ Quá trình này sẽ giúp duy trì hàmlượng glucose thích hợp trên bề mặt thịt, do đó, đảm bảo cho vi sinh vật tiếp tụcchuyển hoá cacbohydrate mà không sử dụng nguồn dinh dường khác (Gill, 1986) Chỉkhi nào sổ lượng vi khuẩn quá lớn ( >107 tế bào/cm2), lượng glucose không đáp ứng

đủ nhu cầu, chúng mới chuyên qua tấn công các amino acid, làm tăng nồng độammoniac va tăng pH Vi khuẩn gram (-) thường sử dụng các họp chất có phân tửlượng thấp ở nhiệt độ bảo quản lạnh, pH = 5,5-5,8 Chúng phát triển nhanh hơn nhiều

so với các loài cạnh tranh trên bề mặt thịt

Lượng đường khử trong thịt có thể thấp nếu con vật bị stress, đói hayhoảng sợ trước khi giết mổ Trường hợp này làm giảm lượng glycogen trong cơ thể.Quá trình thủy phân glycogen bị rút ngắn do lượng cơ chất ít, lượng acid lactic tạothành ít hơn thông thường Do glucose thấp hơn bình thường nên thịt nhanh chóng bị

hư hỏng do vi khuấn chuyến qua sử dụng amino acid khi thiếu glucose Việc bô sungglucose vào thịt DFD có thể làm chậm sự hư hỏng do vi khuẩn vẫn có thể sinh trưởng

và phát triển mà không cần dùng đến nguồn amino acid (Lambropoulou, 1996)

> Môt số biến đôi chính:

o Sự mất màu:

Khi số lượng giống Micrococcaceae đạt 108 cíìi/cm2, trên bề mặt thịt

có thê xuất hiện một lóp màu xám nhạt và mùi trái cây Ngoài ra các chất nhầy cũng

sẽ được tạo thành khi số lượng Brochothrix thermosphacta đạt khoảng 108cfìi/cm2

H2S do một số loài Lb.sake sinh ra cũng có thể chuyển các chất màu của cơ thành

sulmyoglobin có màu xanh lá cây

o Sự biến mùi và vị:

- Gram (+):

Ngoài Enterơbacteriaceae, Br.thermosphacta và một sô chủng

Lactobacilli lên men đồng hình cũng lien quan đến sự hình thành mùi phomai (do sựtạo thành diacetyl và 3-methylbutanol) trong thịt bảo quản ở điều kiện yếm khí

Sự hư hỏng thịt bò bao gói chân không do Cỉostrỉdium spp, sẽ tạo

ra các mùi khó chịu giống như mùi lưu huỳnh, mùi trái cây, mùi phomai cứng

- Gram (-):

Trong giai đoạn đầu phát triển trên thịt, quá trình chuyến hoá

glucose của Pseudomonas và các vi khuẩn gram (-) khác gây ra mùi khó chịu Cơ chất

cacbohydrate được phân giải tạo ra một hồn hợp phức tạp gồm các acid béo mạchngắn, cetone, rượu Hỗn hợp này có mùi thơm dịu

Trong giai đọan tiếp theo khi glucose đã bị phân hủy,

Pseudomonas spp và Enterobacterỉaceae phân giải amino acid như cystein, cystine,

methionine tạo ra những hợp chất dễ bay hơi gây ra mùi thối (McMeekin, 1982) Phảnứng de-amin hoá của các acid amin trên làm tăng hàm lượng pyruvate, ammoniac,

H2S, Điều đặc biệt là Pseudomonas spp phân hủy acid amin bằng phản ứng de-amin hoá, trong khi Enterobacteriaceae lại de-cacboxyl hoá các acid amin (McMeekin,

1982)

Sự tạo thành methylamine, dimethylamine và trimethylamine có

lien quan với sự phát triên của Pseudomonas /luorescens Trong sô các loài

Pseudomonas, thì Pseudomonas fragi là loài tạo ra ethyl ester có mùi thơm trái cây.

Pseudomonas cũng tạo ra các hợp chất có chưá lưu huỳnh trước giai đoạn hư hỏng củathịt Amino acid được sử dụng làm cơ chất khi số tế bào vi khuấn vượt quá 107

cíu/cm2

o Sự sinh khí:

Các loài vi khuẩn lactic lên men đồng hình hay dị hình đều có thểsản xuất CƠ2 trong thịt đóng gói chân không cùng với acid lactic và những sản phẩmtrao đổi chất có mùi không khó chịu

4- Thit báo quàn chân không:

Kỹ thuật bao gói chân không thường dùng bảo quản và phân phối thịttrừ lạnh có kích thước lớn

Bên trong bao bì chân không, lượng oxi dư (dưới 1%) nhanh chóng bịcác mô và vi sinh vật sử dụng cho quá trình hô hấp, lượng C02 tăng lên khoảng 20%.Khó có thể tạo điều kiện yếm khí hoàn toàn do tất cả bao bì sử dụng đều có tính thấmkhí tương đối Do đó, trong quá trình bảo quản, vi khuẩn gram (-) hiếu khí sẽ khôngphát triển, thay vào đó là các vi khuẩn gram (+) phát triển chậm (Dalty, 1983; Egan vàRoberts, 1987; Dainty và Mackey, 1992) Vi khuân lactic là loại vi khuân thường xuâthiện nhất ớ dạng sản phâm này, nhờ chúng có thế chịu được CƠ2 và nhiệt độ thấp Khi

vi khuẩn lactic chiếm ưu thế trong hệ các vi sinh vật gây hư hỏng, sản phẩm trao đổichất chủ yếu là acid lactic và một lượng acid acetic nhỏ hơn

Do một vài lý do (lượng vi sinh vật có sẵn ban đầu, độ thấm khí của

màng bao, nhiệt độ bảo quản, ), vi khuân gram (-) (.Enterobacteriaceae và cả

Pseudomonas) có thê xuất hiện trong thịt bò miếng đóng gói chân không ớ pH thường

(Dainty, 1993; Gill và Penney, 1988) Trong thịt lọn đóng gói chân không cũng có thể

phát hiện được một lượng lón Enterobactenaceae ngay cả khi được bảo quản ở 1,5

-3°c (Gill và Harrison, 1989) Những vi khuân này và Shexvanella putrefaciens được

tìm thấy trên mờ và da của thịt lợn đóng gói, cho dù pH của mô cơ không thuận lợicho chúng

4- Thit báo quán trong điều kiên khí quyển điều chinh (MAP)

CO2 được dùng trong bảo quản thịt bàng phương pháp MAP, do khảnăng ức chế vi sinh vật CO2 thường được dùng kết hợp với N2 và/hoặc ơ2 Tỉ lệ sửdụng khoảng 10% - 40% C02 và 90% - 60% 02 Nồng độ C02 càng cao, khả năng ứcchế vi sinh vật gây hư hỏng càng tốt Tuy nhiên, tùy thuộc vào nhiều yếu tố (pH, nhiệt

độ bảo quản, lượng vi sinh vật có sẵn, loại bao bì ), Enterobacteriaceae và

Aeromonas spp có thê phát triên và gây hư hỏng (Gill và Penney, 1985, 1988; Gill và

Harrison, 1989; McMullen và Stiles, 1993)

Vi sinh vật nhiễm trong quá trình giết mổ và bảo quản thịt là nguồngây hư hỏng đáng kế.

Những mùi như mùi phomai hay mùi ôi được sinh ra khi hư hỏng thịtđược bao gói MAP với hàm lượng oxy cao Đổi với thịt loại này, các vi sinh vật chiếm

ưu thế là Br.thermosphacta, vi khuấn lactic, Pseudomonas spp Sự xuất hiện của oxy được cho là sẽ làm tăng khả năng gây hư hỏng của cả Br.thermosphacta và vi khuẩn

lactic do sự tạo thành acetoin và acid acetic Dưới điều kiện đóng gói chân không vàyếm khí, sự thiếu glucose dẫn đến sự hình thành những sản phẩm như acid acetic và

H2S tù’ cysteine bởi các vi khuẩn lactic lên men đồng hình

1.1.3 Những sản phấm thịt chế biến

Nhiệt độ, aw, pH, hàm lượng các chất phụ gia như muối, nitrate, nitrit

sẽ tác động đến các tính chất cảm quan của thịt, từ đó chọn lọc các vi sinh vật có thịt

Mỉcrococcaceae, vi khuân lactic (Carnobacterium, Leuconostoc), Vibro,

Enterobacteriaceae và các vi khuẩn gram (-) không di động ( Psychrobacter) là các

nhóm vi sinh vật chính hiện diện trên thịt chế biến sơ bộ

Hình 3.2: Vibrio

Enterobacteriaceae sử dụng glucose làm cơ chất Một số loài thuộc họ

này còn có thế dung nguồn glucose-6-P, chúng chỉ sử dụng acid amin sau khi hếtcacbonhydrate, tạo thành các sản phâm như amin, sulfic và H2S Diêm đặc trung của

họ Enterobacteriaceae là chúng chỉ tạo ra H2S mà không tạo thành dimethylsulíĩc

Đây là đặc điểm để phân biệt với Pseudomonas.

Vì thịt lạnh đông và các sản phâm thịt dạng này (< -12°C) không cho

vi sinh vật phát triên, vi khuấn gây hư hỏng chủ yếu là do số lượng vi sinh vật nhiễm

Hình 3.1: Enterobacter

trước khi lạnh đông, loại vi sinh vật nhiễm, và điều kiện rã đông Thịt rã đông dễ hưhỏng hơn thịt tươi, do có phần dịch tiết ra khi rã đông rất dễ bị vi sinh vật tấn công.

Pseudưmưnas spp có thể phát triển trên thịt lạnh đông Chúng chuyển

hoá glucose thành 2-oxo-glucose hoặc gluconate bàng con đường Entner-Doudoroff(Farber và Idziak, 1982; Nychas và cộng sự, 1988) Các vi sinh vật khác không sử

dụng được các họp chất này, trong khi các loài Pseudomonas có thể thổng hợp chúng

thành năng lượng dự trữ ngoại bào đề sử dụng khi glucose cạn kiệt, 2-oxo-gluconatehoặc gluconate đã được là chất chỉ thị sự hư hỏng thịt (Dainty, 1996) Drosinos vàBoard (1994) đã tìm ra sự khác nhau về quá trình trao đổi chất giữa các loài

Pseudomonas trên thịt Sự phát triên ưu thế của Ps.fragi so với Psdundensis và Ps.ỷĩuorescens là nhờ khả năng chuyên hoá creatine và creatinine trong điều kiện hiếu

khí Trong môi trường nước thịt, Pseudomonas có thể sử dụng amino acid và kế đó là

acid lactic làm cơ chất Acid lactic được sử dụng khi lượng glucose đã hết (Drosinos

và Board, 1994) Tuy nhiên, vẫn còn nhiều tranh cãi về vẫn đề này (Molin, 1985)

Trong quá trình trao đổi chất, Pseudomonas tạo ra dimethylsulĩic chứ không phải là

H2S, điêu này giúp có thê phân biệt các loài Pseudomonas với Enterobacteriaceae.

Ps.fragi không thể chuyển hoá creatine và creatinine dưới điều kiện khí quyến điều

chỉnh, do đó chúng không phát triển trên thịt bảo quản MAP

Sự hư hỏng do vi khuẩn của các sản phẩm thịt chủ yếu là do giốgn

Vibrio, do chúng có thể chịu được nồng độ muối cao Quá trình trao đối chất của

chúng gây hư hỏng và biến đôi cảm quan sản phâm chỉ ớ mức thấp, mặc dù có vẻ như

chúng có khả năng gây hư hỏng mạnh, Vibrio là vi khuẩn ưa lạnh, có thể khử nitrate, nitrit, một số (Vib.costicoỉa subsp Lique/aciens) còn phân giải được casein và gelatin.

Một số loài còn tạo ra H2S, một số khác thì gây nhầy do sự tạo thành dextran

4-Môt số biến đôi chính:

o Sự biến màu và trở chua:

Nguyên nhân của sự trở chua là do lượng acid lactic tạo thành Dướinhững điều kiện khí quyên điều chỉnh, vi khuân lactic là loài chủ yếu sinh acid lactic,acid acetic và các acid hữu cơ khác với hàm lượng nhỏ hơn Khi hàm lượng acid lacticvượt quá 3-4 mg ( pH <5,8), phần lớn xúc xích đều bị hư hỏng