Bài tiểu luận vi sinh thực phẩmKhoa thủy sảnTrường đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh

Bài viết đề cập đến sự phát triển của vi sinh vật trong môi trường nguyên liệu thủy sản và ứng dụng phương pháp bảo quản bằng hỗ hợp khí MAP.Hy vọng bài viết sẽ mang đến cho bạn đọc nhiều thông tin bổ ích cũng như bạn đọc có thể ứng dụng những kiến thức đọc được một cách có hiệu quả trong công việc học tập cũng như trong cuộc sống.Chúc bạn gặp nhiều may mắn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA THỦY SẢN

BÀI TIỂU LUẬN

MÔN: VI SINH THỰC PHẨM THỦY SẢN

CHỦ ĐỀ: SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT TRONG MÔI

TRƯỜNG NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN

VÀ ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG PHƯƠNG PHÁP BẢO

QUẢN MAP

GV: NGUYỄN HOÀNG NAM KHA

SV : NGUYỄN THỊ QUỲNH NHƯ

MSSV: 17117051

NGÀY SINH : 17/02/1999

LỚP: DH17CT

NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN

ĐẶT VẤN ĐỀ:

Những năm gần đây xuất khẩu thủy sản đóng vai trò quan trọng trong tổng kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam.Trong đó cá ngừ là một mặc hàng xuất khẩu chủ lực sau cá tra tôm.Nhưng điều bất cập ở đây là sản lượng khai thác tăng song giá trị xuất khẩu lại giảm Vậy nguyên nhân chính là do đâu ?Có rất nhiều nguyên nhân ảnh

hưởng đến chất lượng của nguyên liệu ,bao gồm tất cả các khâu từ đánh bắt cho tới thành phẩm.Trong đó khâu bảo quản được xem là khâu quyết định đến chất lượng và giá trị của sản phẩm nhưng vẫn chưa được xem trọng.Để đáp ứng được yêu cầu ngày càng khắt khe của các thị trường khó tính thì đòi hỏi phải nâng cao chất lượng của sản phẩm, nên việc cải tiến phương thức bảo quản nhằm đảm bảo chất lượng nguyên liệu càng trở nên quan trọng và cấp bách Bên cạnh đó,môi trường nguyên liệu thủy sản là một trong những môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật do có nhiều chất dinh dưỡng ,do đó việc hạn chế sựu phát triển của vi sinh vật trong quá trình bảo quản cũng gặp nhiều khó khăn.Một trong những biện pháp bảo quản cá bằng cách điều chỉnh hỗn hợp khí để ức chế sự phát triển của vi sinh vật cũng mang lại hiệu quả tích cực-đó là phương pháp MAP.Bài tiểu luận hướng tới việc tìm hiểu sự phát triển của vi sinh vật trong môi trường nguyên liệu thủy sản và phương pháp bảo quản cá bằng phương pháp MAP

Nội dung chính

 Đặc điểm chung của môi trường nguyên liệu thủy sản?

-Đặc điểm nổi bật của nguyên liệu thủy sản là rất dễ ươn hỏng,đó là do trong môi trường nguyên liệu thủy sản có nhiều nước và thành phần dinh dưỡng tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển.Chính vì điều này, thủy sản sau khi được khai thác cần được nhanh chóng bảo quản ở điều kiện thích hợp nhằm hạn chế và kéo dài thời gian xảy ra các biến đổi không mong muốn trong môi trường

-Xét về phần ăn được nguyên liệu thủy sản gồm những phần chính là

Nước,Protid,Lipid, Khoáng… các thành phần này thay đổi theo giống loài,tuổi tác,môi trường sinh sống…

 Sự ươn hỏng của cá do sự phát triển của vi sinh vật

-Các dạng hư hỏng của cá thường do sự phát triển của vi sinh vật gây nên Các sản phẩm đã qua chế biến cũng có các dạng hư hỏng giống như các dạng hư hỏng của thịt .Tuy nhiên do bản chất cấu trúc của cá nên chúng ta xem xét dạng hư hỏng của cá dựa trên nguyên liệu cá chưa chế biến để quyết định các bước chế biến khác nhau tùy vào trạng thái của nguyên liệu Mức độ tươi của cá thường được chia làm 3 dạng :

+Tươi (dùng để chế biến hoặc để ăn)

+Kém tươi (chỉ dùng để ăn chứ không dùng cho các quá trình chế biến )

+Cá ươn ( không dùng làm thực phẩm được)

-Thịt cá sống khỏe mạnh hoặc cá vừa mới đánh bắt thì không có vi khuẩn vì hệ thống miễn dịch của cá ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn trong thịt cá Khi cá chết hệ thống miễn dịch của cá bị suy yếu và vi khuẩn được tự do sinh sôi phát triển Trên bề mặt của da ,vi khuẩn phần lớn định cư ở các túi vảy Trong quá trình bảo quản chúng

sẽ xâm nhập vào cơ thịt bằng cách đi qua giữa các sợi cơ Trong quá trình bảo quản bằng đá chỉ có một lượng vi khuẩn rất hạn chế xâm nhập vào cơ thịt Trên thực tế chỉ

có một lượng giới hạn vi sinh vật xâm nhập cơ thịt và sự phát triển của vi sinh vật chủ yếu diễn ra trên bề mặt cá,nên sự hư hỏng của cá chủ yếu là do các enzym của vi khuẩn khuếch tán vào cơ thịt và các chất dinh dưỡng khuếch tán ra phía ngoài

-Sự hư hỏng của cá xảy ra với tốc độ khác nhau và điều đó có thể giải thích bằng sự khác nhau về tính chất của bề mặt cá da cá có độ chắc khác nhau ,do vậy những laoij

cá có lớp da rất mỏng manh thì sự hư hỏng xảy ra nhanh hơn so với một số loài cá thân dẹt có lớp biểu bì và hạ bì chắc chắn

 Biến đổi của vi sinh vật trong quá trình bảo quản:

-Đối với cá ôn đới ,hầu như ngay lập tức sau khi cá chết thì các vi khuẩn bắt đầu giai đoạn sinh trưởng theo cấp số nhân Điều nãy cũng đúng với cá ướp đá ,có lẽ là do hệ vi sinh vật của chúng đã thích nghi với nhiệt độ lạnh Trong quá trình bảo quản bằng đá,lượng vi sinh vật sẽ tăng gấp đôi sau khoảng 1 ngày và sau 2-3 tuần sẽ đạt 10^5-10^9 sfu trong 1g thịt hoặc trên 1 cm² da.Khi bảo quản ở nhiệt độ thường sau 24 giờ thì lượng vi sinh vật đạt gần tới mức 10^7-10^8 cfu/g

-Đối với cá nhiệt đới : Vi khuẩn trong cá nhiệt đới thường trải qua giai đoạn tiềm ẩn (phage lag) từ 1 đến 2 tuần nếu cá được bảo quản bằng đá ,sau đó mới bắt đầu giai đoạn sinh trưởng theo cấp số nhân Tại thời điểm bị hư hỏng lượng vi khuẩn trong cá nhiệt đới và cá ôn đới như nhau

-Nếu cá ướp đá trong điều kiện hiếm khí hoặc trong môi trường không có khí CO2 ,loại vi khuẩn chịu lạnh thông thường như S.putrefaciens và Pseudomonas thường thấp hơn nhiều so với khi bảo quản cá trong điều kiện hiếu khí Tuy nhiên lượng vi khuẩn đặc trưng như P.phosphoreum đạt đến mức 10^7-10^8 cfu/g khi cá hư hỏng

 Vi sinh vật gây ươn hỏng

-Một lượng lớn vi khuẩn trong cá ươn không có vai trò gì trong quá trình hư hỏng ,mỗi sản phẩm cá có những vi khuẩn gây hư hỏng đặc trưng riêng của nó và lượng vi khuẩn này có liên quan đến thời gian bảo quản

-Vi sinh vật đặc trưng gây ươn hỏng: Shewanella putrefaciens,Photobacterium

phosphoreum, các loài Pseudomonas ,Viprionaceae, các vi khuẩn hiếu khí…

-Cơ chất và các hợp chất gây biến mùi do vi khuẩn sinh ra trong quá trình ươn hỏng của cá:

Cơ chất Các chất sinh ra do hoạt động

của vi khuẩn

Carbohydrat và Lactate Acetat,CO2,H2O

Các acid amin(Glycine,serine,leucine)

Các este,cetone,andehyde

-Trước tiên vi khuẩn hiếu khí sử dụng nguồn năng lượng carbohydrat và lactate để phát triển tạo thành CO2 và H2O.Kết quả của tiến trình này là làm giảm thế oxi hóa khử trên bề mặt sản phẩm Dưới điều kiện này vi khuẩn yếm khí phát triển khử TMAO thành TMA theo bới các phản ứng sinh hóa

-Bước tiếp theo trong suốt quá trình ươn hỏng do vi sinh vật ở cá là sự phân hủy amino acid, cơ chế diễn ra như sau:

-Chỉ có một lượng nhỏ NH3 tạo thành trong giai đoạn tự phân giải nhưng phần lớn được tạo thành từ sự phân hủy các acid amin

-Vi khuẩn phân hủy acid amin có chứa lưu huỳnh như : Cysteine ,methionine tạo thành H2S,CH3-SH (methyl mercaptane ) và (CH3)2S dimethylsulfide Các chất bay hơi này tạo mùi xấu cho sản phẩm ngay cả ở liều lượng rất thấp ,làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm

-Bảo quản cá trong điều kiện yếm khí trong một thời gian dài,kết quả các vi khuẩn phân hủy các acid amin tạo sản phẩm NH3 Loài vi khuẩn hoạt động trong điều kiện kị khí bắt buộc là Fusobacterium Sự phát triển của chúng chỉ xảy ra ở cá

 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật

-Các yếu tố bên trong: có liên quan trực tiếp đến chất lượng của cá Các nhân tố này bao gồm các đặc tính vật lí và hóa học của cá như:

+Độ Ph

+Hoạt động của nước

+Điện thế oxi hóa khử

+Giá trị dinh dưỡng của cá

+Nguồn năng lượng: nito,khoáng,vitamin

+Sự hiện diện của chất kháng vi sinh vật tự nhiên

+Cấu trúc sinh học

-Các nhân tố bên ngoài: các nhân tố môi trường bao gồm các đặc tính vật lí và hóa học của môi trường bảo quản như : nhiệt độ và độ ẩm tương đối ,sự hiện diện loại và nồng

độ khí trong môi trường

 Phương pháp bảo quản cá bằng cách điều chỉnh hỗn hợp khí MAP

-Nguyên tắc: thay thế không khí bao quanh thực phẩm bên trong bao bì bằng hỗn hợp khí có thành phần khác với thành phần của không khí bình thường

-Khí thường được sử dụng:

1.Nitrogen : Khí N2 có ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật Thay thế không khí bên trong bao bì bằng khí N2 nhằm ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm Bất lợi lớn chính của việc sử dụng nitow riêng lẻ là tạo ra mùi vị xấu cho sản phẩm

2.Oxy (O2): Oxy được sử dụng trong hỗn hợp khí trước hết là để ngăn chặn sự mất màu đỏ của mô cơ Ở nồng độ > 5% oxymyoglobin được hình thành từ myoglobin tạo cho mô cơ có màu đỏ sáng và ức chế sự biến đổi không thuận nghịch của myoglobin thành metmyoglobin sử dụng nồng độ O2 >5% cải thiện được mùi vị tươi của sản phẩm bao gói

3.CO2: Vi sinh vật cần CO2 cho quá trình tự trao đổi chất của chúng Ở nồng độ CO2 cao (>10%) vi sinh vật bị ức chế Khả năng ức chế vi sinh vật phụ thuộc vào loài vi sinh vật ,nồng độ CO2 ,nhiệt độ bảo quản ,độ hoạt động của nước trong sản phẩm cá .Thay thế O2 bằng CO2 trong bao gói bảo quản sẽ ức chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí Một số nghiên cứu cho thấy rằng khả năng kháng vi sinh vật của CO2 chủ yếu phụ thuộc vào sự tác động qua màng tế bào CO2 có ảnh hưởng trực tiếp đến hệ enzym vì vậy có tác động ức chế sự phát triển của vi sinh vật

 Vi sinh vật trong quá trình bảo quản bằng phương pháp MAP

-Một trong những tác dụng quan trọng nhất của việc ứng dụng phương pháp MAP trong việc bảo quản cá và các loại thủy sản khác là ức chế sự hư hỏng do vi sinh vật,vì vậy sẽ kéo dài thời gian bapr quản

-Hoạt động kháng lại vi sinh vật của CO2 phụ thuộc vào hoạt động của pha khởi đầu

và dạng ban đầu của vi sinh vật Kéo dài giai đoạn dài (lag phase) là vấn đề rất quan trọng nhằm ức chế hoạt động của vi sinh vật Giảm tốc độ phát triển sau pha khởi đầu

có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản ,giảm nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phát triển của vi sinh vật

-CO2 có tác dụng chính trong việc ức chế vi khuẩn Gram âm Đây là loại vi khuẩn hoạt động ở nhiệt độ thấp Ngược lại vi khuẩn Gram dương ít bị ức chế và vi khuẩn lactic ít nhạy cảm nhất.Nấm mốc và nấm men cũng bị ức chế

-Mối nguy của sự phát triển vi khuẩn gây bệnh trong MAP được giảm đến mức thấp nhất nên dây chuyền chế biến được kiểm soát cẩn thận trong điều kiện lạnh Với lý do này kiểm tra nhiệt độ trong suốt quá trình bảo quản,phân phối và tiêu thụ là vấn đề rất quan trọng Với sự hiện diện của CO2 sự phát triển của Staphyococcus aureus

,Samonella và Listeria bị ức chế ở nhiệt độ thấp ,nhưng ở nhiệt độ cao sự phát triển có thể xảy ra

 Ứng dụng MAP trong bảo quản cá:

-Thành phần hỗn hợp khí sẽ thay đổi phụ thuộc vào cá,cá béo hay cá gầy

-Cá gầy có thể bảo quản trong bao gói có chứa 65% CO2,25% N2,10% CO2.Tuy nhiên cá béo không thể bao gói trong hỗn hợp khí có chứa O2 bởi vì phần chất béo của

cá rất nhạy cảm với O2 ,chúng sẽ oxy hóa tạo ra các gốc tự do.Với các loại cá này nên bảo quản trong bao gói với hỗn hợp khí có chứa 60% CO2 và 40% N2

-Cá bảo quản trong môi trường khí quyển điều chỉnh có thể kéo dài thời gian bảo quản lên tới 50% khi nhiệt độ bảo quản thấp

-Tuy nhiên CO2 hòa tan trong chất béo và nước nhiều hơn N2,tốc độ hòa tan tăng khi nhiệt độ giảm Các yếu tố này làm giảm áp suất trong bao gói ,kết quả làm cho bao gói

bị hư hỏng

-Sự hòa tan CO2 trên bề mặt mô cơ cá làm giảm pH sản phẩm dẫn đến khả năng giữ nước của protein giảm

 Một số lưu ý khi sử dụng MAP bao gói sản phẩm

-Chỉ sử dụng cho cá tươi

-Đảm bảo nhiệt độ dưới 2 oC trước khi bao gói

-Bao gói trong điều kiện lạnh và vận chuyển sản phẩm đã đóng gói đến kho bảo quản lạnh (<2 oC) càng nhanh càng tốt sau khi bao gói

-Kiểm tra khí sử dụng trong bao gói có phù hợp không

-Kiểm tra hỗn hợp khí thường xuyên

-Cần phải giữ nhiệt độ sản phẩm từ 0-2 oC trong suốt quá trình vận chuyển và phân phối

-Kiểm tra nhiệt độ sản phẩm thường xuyên ,phải dao động trong khoảng từ 0-2 oC khi đến kho bảo quản

-Khi bảo quản trong kho lạnh cần phải theo dõi nhiệt độ thường xuyên để đảm bảo nhiệt độ được giữ trong phạm vi này

-Đảm bảo thời gian bảo quan khi ghi trên nhãn

KẾT LUẬN

Với những đặc điểm về địa hình cũng như khí hậu nước ta có một nguồn thủy sản vô cùng dồi dào và phong phú Tuy vậy do môi trường sống nên thủy sản rất dễ bị hư hỏng trong thành phần hóa học có nhiều nước ,giàu chất dinh dưỡng,cơ thịt lỏng lẻo và

hệ vi sinh vật phát triển.Do đó chúng ta cần có những biện pháp và quy trình công nghệ thích hợp trong quá trình khai thác cũng như bảo quản – chế biến.Ta cần bảo

quản từ công đoạn đầu tiên ngay sau khi thủy sản được đánh bắt,đây là giai đoạn mà thủy sản mang đầy đủ chất dinh dưỡng và độ tươi cần thiết nhất để tránh tình trạng các loại vi sinh vật phát triển gây ươn hỏng nguyên liệu.Trong quá trình chế biến chúng ta cần tuân theo những nguyên lí cần thiết để sản xuất ra những sản phẩm đạt chất lượng cao mang lại hiệu quả kinh tế cao.Tránh tình trạng các loại vi sinh vật phát triển dựa trên những điều kiện chế biến không đúng gây tác hại xấu đến chất lượng sản phẩm và

có thể gây ngộ độc sản phẩm cho người sử dụng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.Giáo trình bảo quản thực phẩm-Ngành chế biến và bảo quản thực phẩm,Trường cao đẳng công nghệ và kinh tế Hà Nội,2012

2.Tài liệu giảng dạy-Công nghệ chế biến thủy hải sản,ThS.Hồ Thị Ngân Hà,2012 3.Sinh trưởng của vi sinh vật trong thực phẩm,Nguyễn Lân Dũng và Bùi Việt Hà-

http://voer.edu.vn/c/sinh-truong-cua-vi-sinh-vat-trong-thuc-pham/7da56961/43620343

4.Vi sinh vật trong chế biến và bảo quản cá,tôm,mực,nhuyễn thể,tài liệu

Ebook,24/04/2013

5 https://text.123doc.org/document/3610668-bao-quan-thuc-pham-bang-phuong-phap-dieu-chinh-khi-quyen-map-modified-atmosphere-packaging.htm

6.https://en.wikipedia.org/wiki/Fish_preservation

7.Protein Hydrolysis and Quality Deterioration of Refrigerated and Frozen Seafood Due to Obligately Psychrophilic Bacteria,IBRAHIM K MAKARIOS‐LAHAM TUNG‐CHING LEE,03/1993

8.Innovations in seafood preservation and storage,Veterinary Research

Communications,September 2009, Volume 33, Supplement 1, pp 15–23

9

https://books.google.com.vn/books?hl=vi&lr=&id=t4ykAgAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP

1&dq=food+processing&ots=xfppoGkkVS&sig=uY-SIJ7RCBiook6u4KX_PdMRpk0&redir_esc=y#v=onepage&q=food%20processing&f

=false

10

https://books.google.com.vn/books?id=SU_UBwAAQBAJ&printsec=frontcover&dq= Packaging+by+vacuum&hl=vi&sa=X&ved=0ahUKEwiAqNylyZDhAhXBQd4KHbie C0gQ6AEILzAB#v=onepage&q=Packaging%20by%20vacuum&f=false