Báo cáo về nước trái cây không cồn

Trong bài viết này, ta quan tâm đến những vi sinh vật làm hư hỏng nước trái cây, nghiên cứu sự sinh trưởng của chúng và từ đó đề ra những biện pháp hiệu quả để bảo quản đồ uống... ¾ Nướ

MỤC LỤC

Lời mở đầu 1

I THÀNH PHẦN VÀ ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC TRÁI CÂY VÀ NƯỚC GIẢI KHÁT KHÔNG CỒN 1 Định nghĩa 2

2 Thành phần hóa học 2

II HỆ VI SINH VẬT TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT 1 Quy trình sản xuất 5

2 Vi sinh vật trong quy trình sản xuất

III TÁC HẠI CỦA VI SINH VẬT 1 Sự làm hỏng nước trái cây và nước giải khát không cồn 11

2 Nguy hiểm đối với sức khỏe con người 17

IV BẢO QUẢN VÀ QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 1 Các phương pháp vật lý 20

2 Các chất bảo quản hóa học 23

Lời kết 26

Tài liệu tham khảo 27

Lời Mở Đầu

Hiện nay, công nghiệp sản xuất nước trái cây và nước giải khát phát triển rất nhanh, ước tính hàng năm tăng10% Sự phát triển này ngày càng tăng mạnh theo nhu cầu của người tiêu dùng

Các nước uống hiện nay thì rất đa dạng như: nước giải khát có gas, các loại nước trái cây, nước khoáng có mùi trái cây, nước tăng lực… được bán rộng rãi trong các siêu thị Thị trường tiêu thụ phần lớn nước trái cây tập trung ở 5 nước: Mỹ, Đức, Anh, Hà Lan và Pháp chiếm 65% tổng sản lượng nhập khẩu trên toàn thế giới Nước cam chiếm 59- 73% sản lượng nhập khẩu của Mỹ, kế đến là nước táo 16-24% và nước dứa 7%

Trong bài viết này, ta quan tâm đến những vi sinh vật làm

hư hỏng nước trái cây, nghiên cứu sự sinh trưởng của chúng và từ đó đề ra những biện pháp hiệu quả để bảo quản đồ uống

I THÀNH PHẦN VÀ ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC TRÁI CÂY VÀ NƯỚC GIẢI KHÁT KHÔNG CỒN:

1 Định nghĩa:

¾ Nước trái cây:

Nước trái cây là chất lỏng được ép từ những trái cây chín bằng phương pháp cơ học, lên men hay không lên men, có đặc trưng về màu, mùi, vị đặc trưng từ trái cây được chiết Enzym Pectolytic có thể được thêm vào một số trái cây nhất định như quả mâm xôi, quả lý chua, dâu tây và mận để phá vỡ cấu trúc tế bào và có thể dễ dàng trích lấy phần dịch quả bên trong Nước ép trái cây thường chứa một hàm lượng lớn chất rắn không hòa tan và đòi hỏi phải lọc Acid Ascorbic (Vitamin C) được thêm vào như một chất chống oxy hóa Nước trái cây có thể giữ lạnh, cô đặc hay bảo quản bằng cách thanh trùng Trong trường hợp nước nho bảo quản dưới nhiệt độ thấp với sự có mặt của sulfite

¾ Nước trái cây cô đặc:

Nước trái cây cô đặc được lấy từ nước quả bằng cách làm bay hơi nước ở nhiệt độ sôi và áp suất chân không Những chất dễ bay hơi như tinh dầu sẽ được tách ra và hoàn lại sau đó Ưu điểm của nước trái cây cô đặc là làm giảm thể tích lưu trữ và giá thành vận chuyển, chỉ tiêu vi sinh được ổn định nếu cô đặc và làm lạnh đúng mức

¾ Rượu trái cây:

Thành phần chủ yếu của rượu là nước ép trái cây, đường và cho thêm men vào để lên men Nếu nước ép lấy từ quả mận gai, quả lạc tiên, lý gai thì rượu của chúng có chứa ít nhất 25% nước quả, nếu lấy từ cam hoặc táo thì rượu chứa ít nhất 50% nước quả

¾ Nước giải khát không cồn:

Nước giải khát không cồn là tên gọi chung của nhiều loại sản phẩm khác nhau có thành phần cơ bản là nước trái cây, có thể có hoặc không có CO2 Gần đây xuất hiện nhiều loại đồ uống có nguồn gốc từ trà, các sản phẩm uống liền này có độ ngọt nhẹ và mùi đặc trưng của các loại trái cây

¾ Đồ uống nhẹ có khí gas (cacbonic) :

Loại nước uống này bao gồm cola, nước trái cây sủi bọt, những hỗn hợp như gừng, chanh, trà cacbon, cream soda CO2 được hòa tan trong đồ uống dưới áp suất thấp làm cho đồ uống sủi bọt Nó được đo theo thể tích Bunsen: thể tích CO2 ở 0o C và

1 atm tan một thể tích chất lỏng hoặc số gam CO2 tan trong 1 lít

2 Thành phần hóa học :

Nước trái cây và nước giải khát không cồn thường ở dạng dung dịch, đôi khi ở dạng huyền phù Đặc tính của nước trái cây và nước giải khát không cồn là ở pH thấp và chứa đường lên men

¾ pH, khả năng đệm, chuẩn độ Acid

Nước giải khát không cồn có ngưỡng nhận biết vị chua trong khoảng pH 3.7- 4.1, vị chua càng tăng khi pH càng thấp pH của hầu hết nước trái cây khoảng 2.5-4, đặc biệt nước chanh từ 1.6-3.2 và nước thơm có pH trung bình 3.8-4 Sau thời gian lưu trữ, pH của nước táo tăng lên 5 Nước giải khát không cồn có khoảng pH rộng từ 2.5-3.0, ngoại trừ nước uống dành cho người ăn kiêng có pH từ 3.2-3.5 Những nước uống có nguồn gốc từ trà có pH cao hơn từ 3.2-4.2

¾ Đường :

Nước trái cây thu hút người tiêu dùng nhờ có màu, mùi thơm, và vị ngọt Đường hexoza có nhiều nhất trong nước trái cây Nước trái cây chứa 10% đường Nước dâu tây và dâu rừng ít hơn trong khi nước nho chứa 25% đường Sự nhận biết vị ngọt của nước trái cây nhờ vào sự có mặt của acid và các loại đường, ví dụ đường fructoza ngọt hơn đường glucoza

Các loại đường chính trong nước trái cây là fructoza, glucoza, và saccaroza.Thành phần các loại đường thay đổi tùy thuộc vào từng loại trái cây và độ chín Táo chứa tỷ lệ đường fructoza cao hơn, có một phần nhỏ xylose và có một lượng sorbitol vừa phải khoảng 4g/l, ngược với quả lê chứa hơn 20 g/l sorbitol Nước nho chứa nhiều đường glucoza hơn, đặc biệt là lúc mới chín, có một phần nhỏ đường pentose và lượng saccaroza không đáng kể Nước mơ, đào, thơm đặc biệt rất giàu saccaroza Thành phần của các đường thay đổi trong suốt thời gian lưu trữ, cần chú ý đến sự chuyển hóa của đường saccaroza thành glucoza và fructoza

Nước giải khát không cồn chứa các loại đường tương tự như nước trái cây cô đặc, hàm lượng từ 7% đến 12% Đường trong nước giải khát không cồn thường đo bằng độ Brix (phần trăm đường hòa tan) Đường được thêm vào ở dạng hạt khô hoặc xirô đường thường là 670 Brix Chúng có thể là đường saccaroza, xirô của nhiều loại glucoza sản xuất từ ngô, hoặc xirô glucoza chứa hàm lượng cao fructoza sản xuất từ lúa mì Nước uống cho người ăn kiêng chứa ít đường hơn (1%), vị ngọt được cân bằng bởi chất làm ngọt nhân tạo

¾ Acids, Những chất có tính acid, và sự điều chỉnh acid:

Vị đặc trưng của nước giải khát không cồn được tạo thành bởi sự cân bằng vị ngọt từ đường và vị chua từ các acid hữu cơ Sau đường, thành phần acid là lớn nhất

trong nước trái cây và nước giải khát không cồn Acid bao gồm những acid hữu cơ khác nhau từ trái cây và những chất có tính acid Chúng là những acid được thêm vào để hạ thấp pH, sự điều chỉnh acid là muối của acid đó thêm vào để tăng pH Kết quả là có được một pH xác định, chứa acid hữu cơ và muối của chúng, cân bằng này phụ thuộc vào giá trị của pH Các loại acid trong nước trái cây đặc trưng cho từng loại trái cây Acid malic chiếm phần lớn trong táo, anh đào, mận; acid citric có trong các quả họ cam như cam, chanh, bưởi, quả lý chua, quả dâu tây Acid tartaric không nhiều, chỉ có trong nước nho Cũng có những phần nhỏ các acid khác như acid quinic trong táo Ngoài ra còn có acid ascobic nữa Các acid trong nước trái cây thường là 1% Acid malic trong táo có thể từ 0.18% đến 1.4% Quả mọng có lượng acid cao hơn, đặc biệt quả lý chua có thể chứa 4% acid citric

Những chất có tính acid được thêm vào nước giải khát không cồn thường đồng nhất trong nước quả; trong đó acid citric, malic, tartaric là trội hơn Những acid khác nhau có vị đặc trưng khác nhau như vị ngọt dịu của acid citric, hương vị dễ chịu của acid malic và hương vị mạnh của acid tartatic Những acid khác được sử dụng là acid phosphoric trong nước giải khát không cồn loại cola, acid lactic, acid acetic trong nước uống không trái cây, acid fumaric và acid adipic

¾ Những hợp chất chứa Nitơ:

Nước trái cây nói chung chứa hàm lượng nitơ thấp: ion amoni, acid amin, những đoạn peptide Nước cam chứa 3 – 4 g/l acid amin, phần lớn là prolin Nồng độ ion amoni không hơn 25mg/l Nước táo chứa khoảng 1 g/l acid amin, phần lớn là asparagine, với hàm lượng acid aspartic và glutamic thấp hơn Nước nho có hàm lượng Nitơ thay đổi từ 90– 840 mg/l và cân bằng với ion amoni Nitơ trong nho được quyết định bởi nitơ trong đất Amerin và Ough đã nghiên cứu trên 29 loại nước nho, nồng độ nitơ trung bình 440 mg/l Có 80% trong số đó là acid amin mặc dù prolin trội hơn Nước giải khát không cồn chứa nitơ ở dạng hợp chất có nguồn gốc từ thành phần của trái cây và từ những mùi hữu cơ Chất làm ngọt nhân tạo aspartame có thể bị phân hủy thành phenylalanin

¾ Muối và các nguyên tố vi lượng:

Nước trái cây đặc biệt giàu kali nhưng cũng chứa một hàm lượng thấp Na, Ca,

Mg, Fe, Cu, và Zn so với trái cây Điều này do sự hấp thu các chất dinh dưỡng có

nguồn gốc vô cơ từ thành tế bào Trong nước táo nồng độ K là 1 g/l, Na, Ca, Mg trong khoảng 16 – 131 mg/l, Fe từ 1.5 – 4.7 mg/l, còn Mn, Cu, Zn từ 0.22 – 0.41mg/l

¾ Chất chống oxy hóa và oxy:

Sự có mặt của oxy trong nước trái cây có thể gây ra những ảnh hưởng có hại Nước trái cây bị oxy hóa bị đục, mất vị tươi Tinh dầu của những quả họ cam rất dễ bị oxy hóa Sự oxy hóa gây ra sự thay đổi màu, như nước táo ép bị chuyển thành màu nâu rất dễ nhận biết

Trong nước ép trái cây và đồ uống không cồn, nồng độ oxy thường thấp và sẽ được giảm đến mức tối thiểu khi rót nóng, thanh trùng và có chất chống oxy hóa Nếu sản phẩm được đóng gói trong bao bì không cho oxy thấm qua và được đổ đầy thì lượng oxy cũng xuống thấp dưới mức mà nấm mốc có thể phát triển Những chai nhựa PET cho phép oxy thấm qua chậm, nồng độ phổ biến thường là 1-3 ppm, do đó cần thêm chất chống oxy hóa để tăng thời gian sử dụng Chất chống oxy hóa sẽ ưu tiên phản ứng với oxy có sẵn do đó làm giảm những sản phẩm oxy hóa cho đến khi chất chống oxy hóa đuợc dùng hết Chất chống oxy hóa tự nhiên có sẵn trong trái cây, ví dụ như tocopherol hiện diện trong vỏ cam, quýt Các acid hữu cơ cũng có tác dụng như chất chống oxy hóa Acid ascorbic là chất chống oxy hóa mạnh hiện diện trong nước cam có nồng độ từ 260 – 840ppm Những nước trái cây khác như táo thì có nồng độ nhỏ hơn 100ppm Nước táo rất dễ bị oxy hóa nên cần thêm acid ascobic (nồng độ 500ppm) trong suốt quá trình nghiền, ép

Sulfite được xem như chất bảo quản có lịch sử lâu dài như một chất chống oxy hóa, nó giúp giữ hương vị của nước trái cây Khi có sự hiện diện của ion kim loại, sulfite bị oxy hóa thành sulfat Những chất chống oxy hóa khác như BHT (butylated hydroxytoluene), BHA (butylated hydroxyanisol) được sử dụng để giữ mùi nguyên thủy

¾ Chất bảo quản:

Những chất bảo quản được phép sử dụng trong nước uống bao gồm acid sorbic, muối sorbate, acid benzoic, muối benzoat, SO2, sulfite, bisulfite và muối metabisulfite, và các este của acid p-hydroxybenzoic và paraben

II HỆ VI SINH VẬT TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT

1 Quy trình sản xuất:

Sản xuất nước ép trái cây có những ưu điểm tương tự như chế biến trái cây, có khả năng hạn chế tối đa chi phí chuyên chở và sự giảm chất lượng của trái cây Trong công nghiệp chia làm hai dạng sản phẩm nước trái cây:

• Nước trái cây đục: trong sản phẩm cho phép một lượng thịt quả nhất định

• Nước trái cây trong: có thêm giai đoạn làm trong nước ép nên sản phẩm có độ trong suốt nhất định, không còn thịt quả như nước trái cây đục

Quy trình sản xuất nước trái cây tổng quát gồm các giai đoạn sau:

SƠ ĐỒ KHỐI

Lọc sơ bộ

Xử lý làm trong

Rửa, vô trùng bao bì

2 Các vi sinh vật có thể bị nhiễm trong quá trình sản xuất:

2.1 Chuẩn bị nguyên liệu:

Chất lượng của trái cây là yếu tố đầu tiên quyết định chất lượng của sản phẩm,

do đó cần lựa chọn và phân loại kỹ theo các yêu cầu nhất định như độ chín, độ lớn, độ nguyên vẹn Trái cây và nước ép trái cây thường bị nhiễm nấm men và nấm mốc nhiều nhất Bề mặt của trái cây tươi thường bị nhiễm một lượng lớn nấm mốc, vì nang bào tử nấm mốc có rất nhiều trong đất trồng, và trái cây khi tiếp xúc với mặt đất sẽ dễ

bị nhiễm bào tử Đặc biệt những trái cây bị dập vỡ là cửa ngõ để vi sinh vật xâm nhập và phát triển, do đó cần loại bỏ chúng Trái cây, ở tất cả các giai đoạn phát triển là môi trường sống tự nhiên quan trọng cho nhiều loài nấm men Đặc biệt, những trái cây

bị teo lại hay héo là môi trường phát triển tuyệt vời cho các loài nấm men chịu thẩm thấu, mà nhiều loài có thể làm hỏng nước ép trái cây

Sau khi phân loại, trái cây được chế biến: loại bỏ lá, cành cây và những phần không sử dụng khác; sau đó được rửa sạch và bắt đầu ép

Nước: là một thành phần chủ yếu trong nước giải khát không cồn và chất lượng

của nước cần phải được kiểm tra chặt chẽ Nước có thể được xử lý bằng nhiều quy trình, ví dụ như trao đổi ion hay thẩm thấu ngược Trong quy trình xử lý nước có thể có một hoặc nhiều bước khử trùng, như dùng clo hay tia UV Các bước xử lý nước phải tiến hành cẩn thận và thông thường được duy trì để tránh vi sinh vật xâm nhập Cát và than lọc có thể được dùng để làm sạch nước

2.2 Nghiền

Một trong những biện pháp để tăng hiệu suất ép là nghiền nguyên liệu Trái cây sau khi rửa sạch và loại bỏ những phần không cần thiết sẽ được nghiền, trừ loại trái cây có kích thước quá bé Trong quá trình nghiền, các tế bào trái cây sẽ bị phá vỡ và mất tính bán thẩm thấu làm cho dịch bào dễ thoát ra ngoài Quá trình nghiền tạo điều kiện tốt cho quá trình truyền nhiệt vào nguyên liệu, làm cho tốc độ gia nhiệt tăng lên, enzym mau bị phá huỷ hơn

2.3 Ép:

Sau khi nghiền, nguyên liệu sẽ được đưa vào thiết bị ép thích hợp như máy ép thủy lực, máy ép trục vít, máy ép trục xoắn để có thể thu được nhiều nước ép nhất Nước ép thường được chiết bằng áp suất và bã rắn còn lại sau khi ép có thể cần lọc, gạn hoặc ly tâm Có thể thêm vào phần bã ép enzyme Pectolytic để tăng hiệu quả ép và giúp cho quá trình lọc

bay hơi như tinh dầu hương thơm sẽ được thu hồi và bổ sung trở lại sau khi cô đặc và làm lạnh Trong quá trình cô đặc do được gia nhiệt nên các loại enzym sẽ bị mất hoạt tính, nhất là enzym oxy hoá gây biến màu và phân huỷ một số thành phần hoá học, vì thế sản phẩm sẽ có thời gian sử dụng lâu hơn

2.5 Lọc:

Trong nước quả ép sau khi cô đặc có các thành phần cặn từ thịt quả và các chất kết tủa thô Phần cặn này được lọc bỏ để làm trong tùy theo dạng sản phẩm Có thể thêm vào các enzym thủy phân chất keo như pectinaza, proteaza, amilaza để tăng hiệu quả làm trong sản phẩm

2.6 Pha chế:

Tùy theo từng loại trái cây và yêu cầu sản phẩm mà có các công thức pha chế khác nhau Để sản phẩm đạt tiêu chuẩn về độ khô, độ chua, thường thêm vào các thành phần sau:

• Dung dịch đường hay còn gọi là xiro đường: Đường có thể thêm vào nước ép dưới nhiều hình thức, có thể ở dạng hạt nhỏ và hòa tan trong nước để tạo hỗn hợp xiro đơn giản có 670 Brix, hoặc được thêm trực tiếp dưới dạng xiro

• Các thành phần khác như chất làm chua, chất bảo quản cũng sẽ được thêm vào ở giai đoạn này

Sản xuất nước giải khát không cồn thì đơn giản hơn nước ép trái cây, vì thành phần chính không là nước ép trái cây mà chủ yếu là đường, nước, hương vị và có một

ít nước ép nguyên chất với hàm lượng rất nhỏ Quy trình sản xuất chỉ là hòa tan hương

vị, chất chua, đường vào trong nước và phân phối vào những vật chứa thích hợp Đường có thể thêm vào dưới dạng hạt nhỏ và hoà tan để tạo dung dịch xiro 670 Brix, hoặc thêm vào trực tiếp ở dạng xiro Trong quá trình hoà tan đường cần giữ nhiệt độ khoảng 850C/30s Những thành phần khác của sản phẩm sẽ được thêm vào độc lập với nhau (ví dụ nước ép trái cây, hương vị, chất chua và chất chống oxy hoá) Những chất này sẽ được trộn với xiro đường để tạo một hỗn hợp xiro cuối cùng Hỗn hợp này (khoảng 40-500 Brix) sẽ được cân đối với nước tạo ra thành phẩm có khoảng 7-100

Brix Đường ở dạng hạt nhỏ có độ ẩm rất thấp, vi sinh vật sẽ không phát triển được Sự phát triển của vi sinh vật trong dung dịch xiro đường sẽ chậm bởi vì áp lực thẩm thấu lớn Do đó nếu nguyên liệu đường đạt tiêu chuẩn chất lượng thì nguy cơ lây nhiễm vi sinh vật từ nguồn này là rất thấp Nấm men có trong đường và dung dịch xiro

bao gồm các loài: Candida apicola, C.lactis condensi, citeromyces matritensis, Cryptococcus albidus, Pichia anomala, P.membranaefaciens, P.guillermondii, Saccharomyces cerevisiae, Schizo caccharomyces pombe, torulaspora delbrueckii, Zygosaccharomyces bailii, Z.rouxii, and Z.florentinus Nguy cơ nhiễm vi sinh vật trong

đường là khá thấp, nhưng nếu điều kiện bảo quản có sơ suất làm các hạt đường bị ẩm hoặc dung dịch xiro bị loãng, nguy cơ bị vi sinh vật làm hư hỏng sẽ tăng lên GMP

(Good Manufacturing Practice) nên được dùng để kiểm soát những nguy cơ đó, ví dụ như tồn trữ hạt đường ở những nơi khô ráo Khi cô đặc xiro, sự hình thành bào tử nấm mốc cần được quan tâm, đặc biệt khi sản phẩm được gia nhiệt sau, mà những phương pháp gia nhiệt đó không thể tiêu diệt hết bào tử

Các chất phụ gia như chất làm chua, hương liệu, chất màu, chất chống oxy hóa hoặc chất bảo quản đều có thể là những nguồn lây nhiễm vi sinh vật Chất bảo quản đặc biệt thường được cho là có khả năng làm vô trùng nhưng thật ra không phải như vậy Chất bảo quản thường được dùng như các muối natri và kali có khả năng tiêu diệt

vi sinh vật rất thấp trừ khi được đặt trong môi trường pH thấp

2.7 Thanh trùng:

Mục đích của quá trình này nhằm tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa sự hoạt động của vi sinh vật trong thời gian bảo quản, nhờ vậy mà sản phẩm để được lâu, không bị hỏng Thanh trùng sản phẩm có thể thực hiện trực tiếp trước quá trình đóng gói hoặc thanh trùng gián tiếp sau khi đóng gói, nhưng giai đoạn phân phối sản phẩm vào hộp chứa phải thực hiện trong môi trường tuyệt đối vô trùng

Nước ép trái cây không được bảo quản chứa 103 nấm men trong 1ml, có thể bị

hư hỏng trong 2 ngày ở nhiệt độ thường do quá trình lên men, trong khi nếu được làm lạnh thì thời gian bảo quản có thể lên tới vài tuần Phần lớn nước ép đều được xử lý nhiệt sớm sau khi ép, bằng phương pháp thanh trùng hay trong quy trình cô đặc Khi cô đặc, nước ép sẽ được làm nóng lên nhiệt độ 990C trong 12s, đủ để tiêu diệt hết các

vi khuẩn Nước trái cây cô đặc vẫn còn một vài vi khuẩn sống sót không thể phát triển trong môi thường pH thấp hoặc môi trường có hoạt độ nước thấp, nhưng hầu hết có thể bị phá hủy lần nữa khi làm lạnh Trong khi pH và aw thấp trong cô đặc làm hạn chế sự hư hỏng gây ra bởi nấm men ưa thẩm thấu, các loài nấm men khác được tìm thấy, thường ở trên các lớp chất lỏng cô đặc, nổi lên trên bề mặt của dung dịch cô đặc Nấm men ưa thẩm thấu thường phát triển chậm, đặc biệt trong dung dịch xiro đường Làm lạnh hoặc thêm chất bảo quản vào quá trình cô đặc có thể ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật cho đến khi khôi phục lại môi trường ban đầu Nước táo cô đặc ở 700

Brix có thể ổn định tới 3 năm nếu được làm lạnh

2.8 Giai đoạn đóng gói bao bì:

Giai đoạn đóng gói bao bì cũng có thể là nguồn lây nhiễm vi sinh vật, khi chai đựng được rửa để tái sử dụng, đặc biệt trong môi trường nhiệt đới Những chai rỗng có cặn đường còn sót lại để ở nhiệt độ môi trường sẽ tạo cơ hội cho vi sinh vật phát triển Những chai này trở lại nhà máy mang theo nguồn vi sinh vật đã được thích nghi để phát triển trong đồ uống đã được bảo quản Lý tưởng nhất là những chai lọ tái sử dụng này được để riêng biệt với khu vực sản xuất Ngay cả khi đã được rửa kỹ, sự lây nhiễm vẫn có thể xảy ra, đáng chú ý nhất là nấm mốc pellicles và nang bào tử nấm mốc vẫn còn trong chai, sống sót sau khi thanh trùng Vì vậy, chai lọ cần phải được

rửa sạch và vô trùng bằng hơi nước và phân phối sản phẩm vào ngay để tránh bị

nhiễm bẩn lại Sản phẩm sau khi được phân phối vào vật chứa cần phải có nhiệt độ cao để sau khi

đóng kín tạo được độ chân không cần thiết và rút ngắn thời gian thanh trùng (nếu

thanh trùng gián tiếp) Độ chân không trong hộp có tác dụng làm giảm áp suất nội tại

của bao bì nhờ đó tránh được hiện tượng nứt, hở bao bì, bật nắp Khoảng không trong

hộp kim loại khi đã chứa sản phẩm không quá 2-3 mm, nếu sản phẩm rót vào chai

khoảng không có thể cao hơn

Các loại nắp hộp, nút chai cũng cần được vô trùng Nếu nước ép được thanh

trùng trước khi rót vào hộp thì sau khi đóng nắp cần lưu lại ở trạng thái nóng với tư

thế lộn ngược trong khoảng thời gian từ 10-15 phút nhằm tiêu diệt hết lượng vi sinh

vật đã xâm nhập vào sản phẩm trong khi rót hộp đóng nắp Đối với các loại nước quả

thanh trùng sau khi đóng nắp cần đưa đi thanh trùng ngay, thời gian chờ thanh trùng

không quá 30 phút, nếu không nhiệt độ của sản phẩm sẽ giảm gây ảnh hưởng đến chế

độ thanh trùng

2.9 Làm nguội:

Sau khi thanh trùng và đóng hộp, sản phẩm phải được làm nguội đến nhiệt độ

35-450C, nhiệt lượng toả ra khi làm nguội có tác dụng làm bay hơi nước trên bề mặt

bao bì Bao bì khô sẽ tránh được quá trình rỉ sét ở thân hay nắp bao bì

Ngoài ra, vi sinh vật còn có thể nhiễm vào quy trình qua các nguồn không khí,

thiết bị và côn trùng Gần bên những nguồn vi sinh vật như nhà máy bia, nhà máy

rượu, ở nơi dự trữ hoặc nơi chế biến rau quả và trái cây, kể cả các nguồn bụi cũng gây

ra các tác động bất lợi Nhiều sự lây nhiễm tập trung cao ở các mùa nhất định, cuối

mùa hè thường có nguy cơ cao nhất, vì đang mùa thu hoạch rau quả, thời tiết khô ráo

và nóng nên bụi gia tăng trong không khí, và có thể xâm nhập vào thiết bị Rắc rối

xảy ra khi nguồn lây nhiễm Debaryomyces hansenii và candida lambica (Pichia

fermentans) xuất hiện vào cuối mùa hè theo bụi Sự nhiễm khuẩn qua không khí tùy

thuộc vào vi sinh vật có trong đó và thành phần của không khí Bào tử nấm mốc

thường chiếm phần lớn Khoảng 95% hệ sinh vật được tìm thấy trong không khí quanh

các vườn cây ăn trái là nấm mốc Nhiều loại nấm mốc phát sinh cơ chế phát tán mạnh

bào tử không khí, phóng thích các bào tử qua các nang bào tử vỡ ra Phân tích thành

phần không khí mùa hè về hệ nấm mốc: nang bào tử và chiếm tỷ lệ rất cao, từ

60-70% Ingold kết luận: “bào tử nấm mốc là lực lượng thường trực trong không khí” chỉ

ra rằng sự nhiễm qua đường không khí là con đường đặc trưng nhất của nấm mốc

Côn trùng có lẽ là vật trung gian vận chuyển quan trọng nhất cho nấm men

Quan hệ giữa côn trùng và nấm men chỉ vừa mới được nhận ra, không kể một báo cáo

cách đây một thế kỷ về sự gia tăng của nấm men trong nhóm côn trùng được nuôi

bằng các hợp chất đường Nấm men thông thường cung cấp thức ăn cho một hoặc

nhiều giai đoạn phát triển của côn trùng Các loại ruồi ăn trái cây (Drosophila) thường

bị thu hút bởi nước ép trái cây, nước uống không cồn và thức uống lên men Drosophila bản thân tiêu thụ rất nhiều nấm men và chỉ ưa thích một số loài nhất định Nghiên cứu về Drosophila spp từ rừng thông-sồi đã phân lập được 56 loài nấm men,

nhiều loài trong số đó là nguyên nhân chính gây nên sự hư hỏng của nước uống không cồn Nấm men trong côn trùng có ảnh hưởng rất lớn đến môi trường sống của côn trùng, nhưng phụ thuộc vào tính đa dạng của loại nấm men mà côn trùng mang, như

loài Drosophila có khả năng trở thành vectơ rất quan trọng cho nấm men trong sản

xuất nước uống không cồn

Khi chỉ tiêu vi sinh vật trong nước ép là một thông số quan trọng cần kiểm soát thì vấn đề vệ sinh thiết bị là rất quan trọng Sự nhiễm và phát triển của vi sinh vật ưa

thẩm thấu chống lại chất bảo quản như là Zygosaccharomyces rouxii hay Z.baicilli

trong cô đặc, có thể dẫn đến sự phá huỷ của nước uống không cồn vì thích nghi với các chất bảo quản chống lại sự hư hỏng do nấm men Tuy nhiên ước đoán khoảng 95% nấm men tác động vào nước uống không cồn là do các thiết bị thiếu vệ sinh Bã đường từ nước uống không cồn có thể tích tụ trong các thiết bị qua các quy trình sản xuất Nấm men và nấm mốc có thể phát triển trên các bã này và có thể phá huỷ sản phẩm Để tránh sự nhiễm từ các thiết bị, tất cả thiết bị cần thiết kế hợp vệ sinh không có kẽ hở hoặc khoảng trống để ngăn chặn sự tích tụ và ứ đọng của sản phẩm Thiết bị nên thiết kế để có thể dễ dàng lau rửa, vì lau rửa thường xuyên sẽ tránh được sự tích tụ

của vi sinh vật Nấm men được tìm thấy ở thiết bị thường không gây hư hỏng Candida sake là loài phổ biến nhất tìm thấy trong thiết bị nhưng không gây hư hỏng Trong khi đó Pichia anomala (Hansenula anomala) cũng thường được thấy nhưng lại gây hư

hỏng

Các phương pháp bảo quản nước giải khát như thanh trùng hay sử dụng chất bảo quản không đủ bảo đảm để vô trùng trong hộp Nấm men có trong 40% các thương hiệu nước ép trái cây và theo Obeta và Ugquanyi có tới 27% nước xoài, nước cà chua ép có nấm mốc chịu nhiệt Vi sinh vật nhiễm thường có số lượng thấp và phần lớn sự phá hủy không đáng quan tâm, vì chúng không thể phát triển và gây hư hỏng sản phẩm Tuy nhiên, sự có mặt của nấm men làm lên men gây hư hỏng như là

Z.bailii có mặt với bất kỳ liều lượng nào cũng không thể chấp nhận Từ một tế bào Z.bailii có thể phát triển và gây hư hỏng cho cả sản phẩm Với thức uống ở nhiệt độ thường không được bảo quản, Z.bailii có thể gây hư hỏng ngay trong ngày, mặc dù nó

cần vài tuần để phát triển tới áp suất đủ để làm thủng lon kim loại Chất bảo quản

trong cô đặc bình thường có thể làm chậm sự phát triển của Z.bailii nhưng sự phá hủy

vẫn tồn tại, thường là sau 4-8 tuần Hạn sử dụng của nước giải khát không cồn có chất bảo quản hoặc được thanh trùng có thể tới 6 –12 tháng

III TÁC HẠI CỦA VI SINH VẬT

1 Sự làm hỏng nước trái cây và nước giải khát không có cồn

1.1 Đặc tính của vi sinh vật gây hư hỏng:

Nước giải khát không cồn và nước trái cây là những sản phẩm có tính chất acid, thường chứa một lượng đáng kể đường lên men, đó là môi trường lý tưởng cho nấm men, nấm mốc và một vài vi khuẩn ưa acid Ở đây, ta chỉ xét đến hư hỏng do sự sinh trưởng của vi sinh vật Vậy, sự hư hỏng của nước giải khát không cồn và nước trái cây phần lớn liên quan đến nấm men và nấm mốc Trong 27 sản phẩm được nêu lên ở Mỹ năm 1993 thì có 9 sản phẩm mà sự hư hỏng là do nấm men và nấm mốc Vi sinh vật làm cho nước uống bị vẩn đục, có cặn Kết quả sự sinh trưởng của nấm tạo nên khối lượng sợi, hoặc tạo nên một lớp màng trên bề mặt, hoặc làm đục nước trái cây Dấu hiệu của sự hư hỏng là xuất hiện mùi mốc do phenol được tạo ra trong quá trình sinh trưởng của nấm mốc Hầu hết, sự hư hỏng do nấm men là do quá trình chuyển hóa của đường tạo thành etanol và CO2 Etanol tạo ra một vị ngọt đặc trưng nhưng áp suất tạo

ra lớn (do các khí sinh ra) Sự lên men làm phồng các thùng carton, nứt, rạn đồ hộp và gây nổ chai lọ thủy tinh hay plastic, thậm chí các thùng chứa bằng nhôm

Hệ sinh thái của vi sinh vật trong môi trường gồm một số lớn vi sinh vật sinh trưởng trong đó, một lượng nhỏ hơn không sinh trưởng nhưng tồn tại dưới dạng như một nhân tố của môi trường và một vài vi sinh vật chết làm ô nhiễm môi trường Sự hư hỏng của nước giải khát không cồn và nước trái cây liên quan đến quá trình trao đổi chất của vi sinh vật Một số khác vi sinh vật hiện diện nhưng không sinh trưởng làm ô nhiễm môi trường là thước đo độ vệ sinh của thực phẩm Sự có mặt của các vi sinh vật như vậy không nên coi thường vì sự thay đổi trong quá trình sản xuất có thể thúc đẩy

sự sinh trưởng của chúng Ví dụ như sự có mặt khắp nơi của nấm men Debaryomyces hansenii (Candida famata) trong sản phẩm làm cho sản phẩm không đảm bảo vệ sinh

nhưng nó có thể dễ dàng trở thành nguyên nhân gây hư hỏng khi được cung cấp đủ lượng oxy

Tóm lại, nước giải khát không cồn và nước trái cây đều là những môi trường có tính acid, thường chứa hàm lượng đường cao nhưng chứa ít nitơ, phosphat và oxy Ở pH thấp, vi khuẩn bị tiêu diệt Nhiệt độ thấp hay tỉ lệ C/N cao ảnh hưởng đến vi khuẩn nhiều hơn là đến nấm Trong điều kiện thiếu oxy, nhiều loài nấm men và gần như toàn bộ mốc dạng sợi nhỏ không sinh trưởng được Vậy, sự hư hỏng chủ yếu là do sự lên men của nấm men, còn đối với vi khuẩn chịu acid và nấm mốc thì chỉ gây ra hư hỏng trong điều kiện hiếu khí

1.2 Nấm men:

Nấm men là loại nấm tồn tại chủ yếu ở dạng đơn bào Cho đến nay đã phát hiện được 600 loài Nấm men là nguyên nhân chủ yếu gây hư hỏng cho các sản phẩm nước giải khát không cồn, nước trái cây và nước cô đặc