nguyên nhân gây hỏng thực phẩm và phương pháp bảo quản thực phẩm

khái nhiệm thực phẩm là gì, các nhóm thực phẩm, nguyên nhân gây hư hỏng thực phẩm, nguyên nhân bên ngoài gây hư hỏng thực phẩm: vi sinh vật, nhiệt độ môi trường, độ ẩm không khí, thành phần không khí, ánh sáng, tác động cơ học; nguyên nhân bên trong gây hư hỏng thực phẩm: các enzim có trong thực phẩm, bao bì bao gói, vi sinh vật từ bên trong thực phẩm, tương tác giữa môi trường thực phẩm và bao bì; các phương pháp bảo quản thực phẩm: bảo quản ở nhiệt độ thấp, bảo quản bằng cách đống hộp và thanh trùng nhiệt, bảo quản ở trạng thái khô, bảo quản bằng áp suất thẩm thấu, bảo quản trong môi trường axit, bảo quản bằng hóa chất, bảo quản bằng chiếu xạ, bảo quản bằng siêu âm và điều chỉnh khí quyển, bảo quản bằng sử dụng các hóa chất bảo quản từ sinh học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Nhóm : Nhóm 2

Nha Trang, ngày 18 tháng 10 năm 2020

LỜI CẢM ƠN

Để có thể có thể hoàn thành dự án này, chúng tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ,hướng dẫn từ nhiều phía cùng với sự nỗ lực, làm việc không ngừng của các thành viêntrong nhóm

Chúng tôi xin cảm ơn giảng viên Tạ Thị Vân Chi và giảng viên Nguyễn Thị MỹHương, đã giảng dạy, cung cấp những kiến thức vô cùng cần thiết và bổ ích, giúp chúngtôi hiểu rõ và thấu triệt nhiều vấn đề còn vướng mắc

Bên cạnh đó, chúng tôi cũng rất cảm ơn nhà trường đã hỗ trợ về mặt thời gian cũngnhư việc tìm tư liệu, để những vấn đề trong dự án này được phân tích triệt để

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn tất cả!

Mục lục

LỜI CẢM ƠN 2

I Khái niệm và các nhóm thực phẩm 6

1 Khái niện thực phẩm 6

2 Các nhóm thực phẩm 6

II Nguyên nhân gây hư, hỏng thực phẩm 17

1 Nguyên nhân bên ngoài 17

1.1) Vi sinh vật 17

1.2) Nhiệt độ môi trường 18

1.3) Độ ẩm không khí 18

1.4) Thành phần không khí 18

1.5) Ánh sáng 18

1.6) Tác động cơ học 19

2 Nguyên nhân bên trong 19

2.1) Các enzim có trong thực phẩm 19

2.2) Bao bì bao gói 21

2.3) Vi sinh vật từ bên trong thực phẩm 22

2.4) Tương tác giữa môi trường thực phẩm và bao bì 22

III. Các phương pháp bảo quản thực phẩm 22

1 Bảo quản ở nhiệt độ thấp 22

1.1) Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với vi sinh vật 22

1.2) Tác dụng của nhiệt độ thấp: 23

1.3) Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản 23

1.4) Các phương pháp bảo quản lạnh: 24

2 Bảo quản bằng cách đống hộp và thanh trùng nhiệt 25

2.1) Cơ sở khoa học 25

2.2) Những yếu tố ảnh hưởng đến việc thanh trùng 25

2.3) Các phương pháp thanh trùng 25

3 Bảo quản ở trang thái khô 26

3.1) Một số phương pháp làm khô 26

4 Bảo quản bằng áp suất thẩm thấu 28

4.1) Cơ sở khoa học 28

4.2) Phương pháp thực hiện 29

5 Bảo quản trong môi trường axit 30

5.1) Ngâm giấm 31

5.2) Lên men chua 31

6 Bảo quản bằng hóa chất 32

6.1) Benzoic axit và muối benzoat: (nguồn hữu cơ) 32

6.2) Sorbic axit và sorbate 33

6.3) Nitrite và nitrate : KNO2, NaNO2, KNO3 34

6.4) Sulfit và Sulfit dioxit: SO2, H2SO3 35

6.5) CLORUA Natri (nguồn gốc vô cơ) 35

6.6) Chống khuẩn nhận từ vi sinh vật 36

6.7) Những chất tiêu diệt vi sinh vật 36

7 Bảo quản bằng chiếu xạ 36

7.1 Cơ sở khoa học: 36

7.2) Ảnh hưởng của tia phóng xạ đến chất lượng thực phẩm 36

8 Bảo quản bằng siêu âm và điều chỉnh khí quyển 38

8.1) Bảo quản bằng siêu âm: 38

8.2) Bảo quản bằng điều chỉnh khí quyển: 38

9 Bảo quản bằng sử dụng các chất bảo quản từ sinh học 38

9.1) Phytonxit 39

9.2)Kháng sinh 39

9.3) Các chế phẩm enzyme 39

Mục lục hình ảnh Hình 1: rau củ quả 6

Hình 2: rau má 7

Hình 3: cà chua 7

Hình 4: trái dâu 8

Hình 5: trái chuối 8

Hình 6: trái xoài 9

Hình 7: một số loại trái cây 9

Hình 8: mè đen 10

Hình 9: đậu nành 11

Hình 10: Các loại ngũ cốc 11

Hình 11: cá ngừ 12

Hình 12: cá mè trắng 12

Hình 13: sò lụa 13

Hình 14: mực 14

Hình 15: rong nho 14

Hình 16: Con bò 15

Hình 17: Con heo 15

Hình 18: Chim cút 16

Hình 19: Gà 17

Hình 20: Dâu bị móc 18

Hình 21: Đào bị dập 19

CHƯƠNG 1: CÁC NGUYÊN NHÂN CƠ BẢN GÂY HỎNG THỰC PHẨM

I Khái niệm và các nhóm thực phẩm

1 Khái niện thực phẩm

_ Thực phẩm bao gồm tất cả các sản phẩm ở thể rắn, lỏng sử dụng để ăn uống nhằm mục

đích dinh dưỡng, đảm bảo sự sống của con người nhưng không phải mục đích chữa bệnh”

_Trong thực tế, thực phẩm có thể là thịt, trứng sữa, rau cỏ, thức uống có cồn, nước quả, v.v Trên thế giới, nguyên liệu dùng làm thực phẩm cơ bản tương tự giống nhau ở các nước, chỉ khác nhau ở phương pháp chế biến, thị hiếu sử dụng

2 Các nhóm thực phẩm

_ Rau củ quả ( rau ăn lá, quả ăn rau )

Hình 1: rau củ quả

Hình 2: rau má

Hình 3: cà chua

 Trái cây

Hình 4: trái dâu

Hình 5: trái chuối

Hình 6: trái xoài

Hình 7: một số loại trái cây

 Các loại hạt ( ngũ cốc, các loại đậu, vừng )

Hình 8: mè đen

Hình 9: đậu nành

Hình 10: Các loại ngũ cốc

_ Thủy sản ( cá, giáp sát, nhuyễn thể, rong,các loại thủy sản khác )+ Cá

Hình 11: cá ngừ

Hình 12: cá mè trắng

Hình 13: sò lụa

Hình 14: mực

Hình 15: rong nho

_ Gia súc

Hình 16: Con bò

Hình 17: Con heo

_ Gia Cầm

Hình 18: Chim cút

Hình 19: Gà

II Nguyên nhân gây hư, hỏng thực phẩm

1 Nguyên nhân bên ngoài

Hình 20: Dâu bị móc

1.2) Nhiệt độ môi trường

 Là yếu tố gián tiếp thúc đẩy quá trình hư hỏng của thực phẩm Vì vậy phải chọn nhiệt

độ bảo quản phù hợp với từng loại thực phẩm

1.3) Độ ẩm không khí

 Độ ẩm không khí cao tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển mạnh, đặc biệt

là vi khuẩn gây thối rữa và nấm mốc

 Độ ẩm không khí cao sẽ hấp thụ vào thực phẩm làm thay đổi trạng thái, cấu trúc của thực phẩm

 Độ ẩm không khí cũng là tác nhân gián tiếp làm hư hỏng thực phẩm

1.4) Thành phần không khí

_Thành phần không khí cũng là tác nhân gián tiếp làm hư hỏng thực phẩm

Ôxy xúc tác quá trình oxy hóa làm biến đổi thành phần của thực phẩm, đặc biệt là với chất béo và vitamin C

độ, dùng các chất ức chế, dùng nhiệt độ cao,

 Ví dụ: Bảo quản rau quả tươi: rất nhiều hệ enzim hoạt động như: amilaza, pectinaza, xenlulolaza,

 Ví dụ: bảo quản sữa tươi: các enzim hoạt động như: proteaza, lipaza, galactoza,

2.2) Bao bì bao gói

 Là một trong những nhân tố quyết định đến chất lượng và thời gian bảo quản thực phẩm

 Ví dụ: Bảo quản các thực phẩm lỏng thì không được sử dụng các bao bì có khả năng thấm ẩm

 Ví dụ: Bảo quản các thực phẩm mà thành phần của nó bị thay đổi dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời thì phải dùng bao bì có khả năng ngăn cản ánh sáng.

2.3) Vi sinh vật từ bên trong thực phẩm

 Các vi sinh vật có sẵn trong thực phẩm do các nguyên nhân sau: trong nguyên liệu thực phẩm mà quá trình chế biến chưa tiêu diệt hết, xâm nhập vào trong thực phẩm do quá trình chế biến chưa đảm bảo vệ sinh và bản thân trong các sản phẩm thực phẩm chế biến luôn có một giới hạn tồn tại cho phép của một số vi sinh vật: nấm men, vi sinh vật hiếu khí,

 Vì vậy, quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm nhằm duy trì chất lượng của thực phẩm, tránh hiện tượng hư hỏng do sự phát triển của vi sinh vật tồn tại sẵn bên trong thực phẩm

2.4) Tương tác giữa môi trường thực phẩm và bao bì

 Các chất trong bao bì thực phẩm có thể hòa tan vào môi trường thực phẩm do quá trình khuếch tán, nhất là các thực phẩm dạng lỏng có pH thấp hoặc pH cao: các chất phụ gia trong bao bì, chất keo dán, phụ gia trong keo dán, mực in, kim loại nặng,

 Các chất trong bao bì thực phẩm có thể hòa tan vào thực phẩm do quá trình ăn

 mòn điện hóa: Trong môi trường thực phẩm có chứa các chất điện li như Na ,

Ca , các axit hữu cơ Vì vậy, rất dễ xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa tạo

thành dòng chuyển dời có hướng của các ion mang điện tích làm cho thực phẩm bị biến màu hoặc nhiễm các kim loại nặng vượt quá giới hạn cho phép

III. Các phương pháp bảo quản thực phẩm

1 Bảo quản ở nhiệt độ thấp

1.1) Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với vi sinh vật

 Đối với thịt cá: khi nhiệt độ sản phẩm đạt -18oC thì bên trong thực phẩm 80% nước đóng băng

 Đối với rau quả: ở -8oC đóng băng 72%, -15oC đóng băng 79%

=> Môi trường hoạt động của enzim và vi sinh vật hầu như là không còn vì thiếu nước tự do

 Nấm mốc có thể sống ở nơi khan nước nhưng lượng nước tối thiểu phải 15%

=> Vì vậy chuẩn làm lạnh đông nhiệt độ tâm thực phẩm đạt -18oC

1.2) Tác dụng của nhiệt độ thấp:

 Ức chế tốc độ phản ứng sinh hóa

 Tác động đến các hoạt động của enzim

1.3) Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả bảo quản

 Đặc điểm của vi sinh vật

 Đặc điểm cấu tạo của thực phẩm

 Thời gian và nhiệt độ

 Sự thay đổi về chất lượng thực phẩm

1.4) Các phương pháp bảo quản lạnh:

 Phương pháp ướp nước đá

 Phương pháp làm lạnh đông

 Phương pháp làm lạnh đông chậm

 Phương pháp làm lạnh đông nhanh

 Sự khác nhau giữa làm lạnh và làm lạnh đông thực phẩm

 Hạ nhiệt độ sản phẩm xuống gần nhiệt

độ đóng băng của dịch bào

 Không tạo thành tinh thể nước đá trong

sản phẩm

 Bảo quản trong thời gian ngắn

 Hạ nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ đóng băng của dịch bào

 Tạo thành tinh thể nước đá trong sản phẩm

 Bảo quản lâu hơn

2 Bảo quản bằng cách đống hộp và thanh trùng nhiệt

2.1) Cơ sở khoa học

 Thực phẩm được đóng gói vào các bao bì sau đó khép kín và đem đi thanh trùng

 Phương pháp này giúp làm chậm quá trình hư hỏng thực phẩm do vi sinh vật gây ra

2.2) Những yếu tố ảnh hưởng đến việc thanh trùng

 Nhiệt đọ và thời gian

 Số lượng và khả năng chịu nhiệt

 Các thành phần hóa học trong thực phẩm

 Tính chất vật lý của thực phẩm và bao bì

3.1) Một số phương pháp làm khô

 Sấy tự nhiên: là phương pháp cổ điển , thủ công mà ta thường thấy ở các gia đình

nông thôn hay làng chài phơi hải sản, rau củ Ưu điểm của phương pháp này là không cần tốn nhiều kĩ thuật, chi phí nhưng lại tốn nhiều thời gian, chất lượng không cao và phụ thuộc và thời tiết

+ Sấy tiếp xúc: Thực phẩm sẽ được sấy gián tiếp thông qua bề mặt truyền nhiệt Các

sản phẩm dạng bột nhão như: mứt sệt trái cây, kem hay soup

 Sấy trực tiếp: Ví dụ sấy phun sữa: sữa được

cô đặc đến 40 - 45% rồi phun vào buồng sấy

với áp lực cao thành dạng bụi Và tiếp xúc

trực tiếp với hơi nóng trong buồng sấy có

nhiệt độ lên đến 2800C, Sản phẩm sẽ giữ

được chât lượng, dễ tan nhưng có hạn chế là

năng suất giảm

 Sấy thăng hoa:sản phẩm được đông lạnh nhanh sau đó đưa vào môi trường chân

không, các tinh thể nước hóa đá trong nguyên liệu sẽ thăng hoa mà không qua giai đoạn hóa lỏng Cách này sẽ giữ thực phẩm về màu sắc và hương vị, giá trị dinh dưỡng tuy nhiên lại có giá thành cao Khi ngâm nước sẽ trở lại trạng thái như ban đầu

4.1) Cơ sở khoa học

 Áp suất thẩm thấu cao thì nguyên sinh chất của vi sinh vật bị co lại tách khỏi màng tế bào hoặc có thể bị đông đặc lại, làm vi sinh vật bị chết

Thường dùng muối ăn và đường saccaroza để tạo áp suất

4.2) Phương pháp thực hiện

 Ướp Muối

 Tác dụng của muối:

 Tính sát khuẩn nhẹ, không tiêu diệt được tất cả các loại vi sinh vật

 Nồng độ muối 4,4% có thể ức chế vi sinh vật gây bệnh

 Nồng độ 6% kìm hãm hoạt động của enzim và ngăn cản sự phát triển của nha bào, làm giảm sức chịu nhiệt của chúng Tuy nhiên muối không có tác dụng phá hủy độc tốcủa vi khuẩn

 Làm giảm độ hòa tan của oxy trong môi trường ướp muối do đó các vi sinh vật hiếu khí không có điều kiện để sinh sống và phát triển

 Một số chất dinh dưỡng hòa tan trong nước như muối khoáng, vitamin, bị tổn thất làm giảm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

 Cách tiến hành

 Muối khô: ướp trộn lẫn với thực phẩm, với tỷ lệ từ 6 - 15% tùy thuộc vào loại thực phẩm

 Muối ướt: Ngâm thực phẩm vào dung dịch nước muối có nồng độ 16 - 22%

 Kết hợp muối khô và muối ướt: Trộn muối khô với thực phẩm sau một thời gian đổ dung dịch nước muối ngập thực phẩm

 Muối ướt: Ngâm thực phẩm vào dung dịch nước muối có nồng độ 16 - 22%

 Kết hợp muối khô và muối ướt: Trộn muối khô với thực phẩm sau một thời gian đổ dung dịch nước muối ngập thực phẩm

 Ngâm đường

 Áp suất thẩm thấu do đường saccaroza tạo ra kém hơn muối

 Nồng độ nước đường phải từ 60% trở lên mới có thể ức chế sự phát triển của vi sinh vật Do đó bảo quản bằng ngâm đường phải kết hợp với đóng gói kín thi mới giữ đượclâu

 Trong quá trình bảo quản, nồng độ đường trong nước giảm đi, các chất dinh dưỡng trong thực phẩm chảy ra ngoài tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển và phá hủy thực phẩm

5 Bảo quản trong môi trường axit

 Trong thực tế nồng độ axit 2% đã rất chua, về cảm quan đã không thể sử dụng được Một số vi khuẩn như Bacillus xylinum có thể phân giải axetic thành CO2 và nước làm giảm axit tạo điều kiện thuậ lợi cho các vi khuẩn khác phát triển và làm hỏng thực phẩm.

5.2) Lên men chua

 Vi sinh vật lên men chua và vi sinh vật lên men thối là hai nhóm đối lập nhau: vi sinh vật lên men chua sử dụng đường để sinh trưởng, trong quá trình đó chuyển hóa đường thành axit lactic làm cho môi trường chua, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối rữa

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men chua:

 Hàm lượng đường

 Hàm lượng muối

 Hàm lượng ôxy

 Nhiệt độ môi trường

6 Bảo quản bằng hóa chất

6.1) Benzoic axit và muối benzoat: (nguồn hữu cơ)

Benzoat natri chất bền vững, không mùi, hạt màu trắng hay bột kết tinh có vị hơi ngọt(kimble 1977), có tan trong nước axit ít tan tỏng nước muối được ứng dụng bảoquản nhiều hơn trong thực phẩm

 Hoạt động chống khuẩn:

 Phần lớn những vi khuẩn bị tiêu diệt hoặc ức chế ở vùng độ 0,01-0,02% (Baird parker1980), benzoat hoạt động tốt nhất ở ph=2,5-4,0 (…)

 Hoạt động chống khuẩn phụ thuộc rất nhiều vào ph của thưc phẩm,hoạt tính cao nhất

ở ph thấp tác dụng bảo quản nước táo, cà chua và cái khác Liều lượng làm thay đổinước quả là 0.1% (bảo quản 0.07-0.1) không gây hại

sử dụng bằng cách đem hòa tan tinh thể muối này vào nước nóng, tốt nhất là nước quảnóng

 1859 A.W.Van Hoflmar (người đức) tìm thấy sorbate

 1900 Docbner tổng hợp ra chúngsử dụng bảo quản thực phẩm

 1945 gooding chứng minh khả năng tiêu diệt nấm, axit là chất bột kết tinh màu trắng,

có vị chua nhẹ và mùi nhẹ

 Muối sorbate: natri,canxi, kali của axit này ở dạng hạt ít tan trong nước ở 20oC(0,16g/ml); muối này ở dạng hạt tan rất tốt trong nước (58,2g/ml) ở 20oC tan rát íttrong dầu, axit dễ tan trong nước nóng (100oC tan 3,9%)

 Tiêu diệt nấm mốc trong sản xuất phô mai, sản xuất bánh nước hoa quả, bia bằng cáchtrộn với thực phẩm, phun vào thực phẩm

 Nước giải khát ta kết hợp giưa sorbat và benzoat với liều lượng 0,05-0,1%

 Rau, quả phun sorbate lên bề mặt

 Sữa được đem sấy khô và phun dung dịch sorbate

 Cá hun khói, các loại đồ chua, chocolate, siro,

 Cho phép sử dụng với liều lượng 0,1-0,2% cả hai không độc với cơ thể người, khi chovào sản phẩm không gây mùi vị lạ và không làm mất mùi vị tự nhiên của thực phẩm.trong cơ thể axit bị oxy hóa tạo thành các chát không độc

6.3) Nitrite và nitrate : KNO2, NaNO2, KNO3

 Nitrit được sử dụng trong công nghệ chế biến thịt ở nhiều quốc gia

 Cho nitrite với mục đích:

 Làm tăng khả năng tạo màu

 Lăng tạo mùi

6.4) Sulfit và Sulfit dioxit: SO2, H2SO3

 Một trong những điều kiện cơ bản để SO2 có tác dụng bảo quản là độ axit của môitrường

 SO2 có tác dụng bảo quản là độ axit của môi trường, trong môi trường kiềm, trung tínhthì SO2 không có tác dụng không dùng SO2 để bảo quản các loại thực phẩm không

_ SO2 là chất không màu, không cháy, có mùi, tan nhiều trong nước (85% ở 25/6oC) vàtạo ra H2SO3

_Ứng dụng:

 SO2 cóthể sử dụng ở dạng khí hoặc dạng dung dịch, trong sản xuất trái cây sấy khố vànước trái cây

 Khả năng tác động của chúng phụ thuộc nhiều vào ở ph môi trường (thích hợp ph<3)

 SO2 là phương tiện tốt để bảo vệ vitamin C có trong sản phẩm

 SO2 có hại tới sức khỏe con người khi xâm nhập vào đường tiêu hóa sẽ gây buồn nôn,nhức đầu

6.5) CLORUA Natri (nguồn gốc vô cơ)

 Thực phẩm: thịt, cá tươi người ta sử dụng trực tiếp muois để bảo quản (cách thôngthường hằng ngày mà hầu hết ai cũng có thể thực hiện dễ dàng)

 Hoạt tính NaCl chống vi sinh vật liên quan làm giảm hoạt tính của nước, tăng điềukiện không thích hợp với vi sinh vật

 Khi nồng độ muối cao sẽ gây ra hiện tượng shock thẩm thấu, lượng nước trong tế bào

ra ngoài và các chất hòa tan sẽ xâm nhập vào trong tế bào

 Khả năng ức chế vi sinh vật của NaCl phụ thuộc một loạt các yếu tố khác nhau, ph,nhiệt độ, nồng độ NaCl, loài và số lượng vi sinh vật có trong thực phẩm, muối khác vàthời gian bảo quản

 Chú ý người lớn hơn 30 tuổi và người bị bênh phù nên kiêng việc ăn muối

6.6) Chống khuẩn nhận từ vi sinh vật

 NISIN (thường thấy sữa và rau quả muối chua), dùng với mục đích kháng sinh và sáttrùng chủ yếu là vi khuẩn còn nấm mốc và nấm men thì tương đối yếu rẻ, đơn giản,không cần tranh thiết bị phức tạp

6.7) Những chất tiêu diệt vi sinh vật

 Chất chống oxy hóa: ngăn ngừa quá trình oxy hóa cho vào một chất oxy hóa mạnhhơn để lấy hết oxy và thực hiện quá trình oxy hóa bản thân nó, các chất khác vì vậy sẽkhoog bị oxy hóa