Đề tài các phương pháp vật lý ức chế vi sinh vật

I.Phương pháp sử dụng nhiệt độcao -Tiêu diệt cả vi sinh vật và bào tử của chúng.. Hệ VSV trong thực phẩm- Nếu các nhóm VSV thuộc nhóm ưa nhiệt thì quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

Môn học: Vi sinh vật học

thực phẩm

Đề tài: Các phương pháp vật lý ức

chế vi sinh vật

Nhiệt độ cao

1

Thanh trùng Tiệt trùng

Nhiệt độ thấp

2

Bảo quản lạnh Lạnh đông

I.Phương pháp sử dụng nhiệt độ

cao

-Tiêu diệt cả vi sinh vật và bào tử của chúng.

- Tác dụng của nhiệt độ cao:

+ Mỗi loài VSV chỉ có khả năng hoạt động trong một giới hạn nhiệt độ nhất định.

+ Tính chịu nhiệt của các loài VSV khác nhau.

+ Nhiệt độ càng cao thời gian tiêu diệt VSV càng ngắn.

Thanh trùng – Tiệt trùng

1.Bản chất

Thanh trùng là quá trình tiêu diệt vi sinh vật gây hại cho thực phẩm và ức chế quá trình sinh tổng hợp độc tố của chúng Nhiệt độ 60-

2 Các yếu tố ảnh hưởng

Hệ VSV trong thực

phẩm

Thành phần hóa học của thực phẩm

Trạng thái

VL của thực phẩm

Hệ VSV trong thực phẩm

- Nếu các nhóm VSV thuộc nhóm ưa

nhiệt thì quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng cần được thực hiện nghiêm ngặt.

-Mật độ VSV trong mẫu càng cao thì

phải tăng nhiệt độ và thời gian xử lý.

Thành phần hóa học của thực

phẩm

•Lipid: Môi trường càng nhiều chất béo các VSV càng chịu được nhiệt độ cao, thời gian tiêu diệt càng kéo dài.

• Độ acid cao (chỉ số pH nhỏ) thì ở nhiệt

độ thanh trùng hoặc tiệt trùng nhất định, thời gian tiêu diệt VSV càng ngắn

Nồng độ đường và muối:

+ Nếu thành phần thực phẩm có nhiều đường thì thời gian tiêu diệt VSV càng kéo dài.

+ Nếu tăng nồng độ muối thì độ bền nhiệt càng giảm, chúng dễ bị tiêu diệt hơn.

Thanh trùng Pasteur:

-Nguyên tắc: sử dụng nhiệt độ từ 60 – 80oC, lặplại nhiều lần sau thời gian chờ cho bào tử VSVnảy mầm

-Dùng để thanh trùng sữa và các sản phẩm từsữa

-Để xác định thời gian và nhiệt độ tối thiểu,người ta dựa trên những nghiên cứu về thờigian chết bởi nhiệt độ của vi sinh vật gây bệnh

có khả năng chịu nhiệt nhất ở trong sữa

- Hạn chế: Bào tử và một số vi khuẩn chịu nhiệtnhư Enterococcus, Microbacterium, Clostridium botulinum, Cl sporogenes, Cl putricium vẫntồn tại  làm hỏng nhanh chóng sản phẩm ởnhiệt độ thường (hiện tượng sinh hơi, phá hủythực phẩm và làm bật nắp hộp).

Phương pháp UHT (Ultra-high temperature):

-Tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật và bào tử, kể cả VSVchịu nhiệt có bào tử, nhiệt độ thường là 135-140oC,trong khoảng 2-5s

- Có thể bảo quản các sản phẩm được thanhtrùng bằng phương pháp UHT đến 6 tháng mà khôngcần làm lạnh

-Một số sản phẩm thực phẩm thanh trùng bằngphương pháp UHT: sữa, nước ép hoa quả, kem sữachua, rượu, nước sốt rau xà lách, các sản phẩm càchua, súp, nước ép trái cây

Tiệt trùng bằng hơi nước ở

nhiệt độ và áp suất cao

-Gia tăng nhiệt độ bằng hơi nước bãohoà dưới một áp suất lớn hơn áp suấtkhí quyển Khi áp suất hơi nước tăng lênthì nhiệt độ cũng tăng theo

- Dưới áp suất cao và nhiệt độ cao, tế bàodinh dưỡng và bào tử của vi sinh vật đều

bị tiêu diệt

-Đối với đồ hộp pH > 6, các VSV phát triển đượcdưới tác dụng của nhiệt độ cao đều thuộc loại ưanóng  nhiệt độ tiệt trùng của các loại đồ hộpnày thường là 115-121oC.

-Ở đồ hộp pH= 4.5 - 5, thường có loại vi khuẩn kỵkhí như Cl thermosaccharalytium, Bac stearothermolphilus làm hỏng thực phẩm  cần

có nhiệt độ 100-119oC

-Các loại đồ hộp có pH < 4.5 thì vi khuẩn ưa nóngkhông những không phát triển được mà tính chịunhiệt của nó còn giảm đi, nên bị tiêu diệt dễ dàngkhi nâng nhiệt  chỉ cần tiệt trùng ở 100oC

II.Phương pháp sử dụng nhiệt độ

thấp

- Nhiệt độ thấp không tiêu diệt được VSV

nhưng ức chế mọi hoạt động sống củachúng  đa số chuyển sang dạng tiềmsinh

- Nhiệt độ thấp làm giảm năng lượng hoạt

động các chất trong tế bào

- Làm các phản ứng sinh hóa tiến hành khó

khăn hơn

- Nhiệt độ thích nghi nhất: 35-37oC

NHIỆT ĐỘ THẤP

BẢO QUẢN

LẠNH

BẢO QUẢN LẠNH ĐÔNG

BẢO QUẢN LẠNH

- Nhiệt độ hạ xuống gần 0oC  tinh thể nước đá

chưa xuất hiện, hệ thống men (trong nguyên liệu vàtrong VSV) hoạt động yếu đi  kìm hãm nhữngbiến đổi về lý, hóa, sinh củaVSV

- Có tác dụng làm tăng phẩm chất một số thực phẩm:

 Thịt được chín hóa học nên tích tụ nhiều acid

lactic, hương vị thơm ngon

 Cá muối, thịt muối được thấm muối tốt hơn và

có màu sắc tươi hơn

 Các loại rượu, bia, nước giải khát hấp dẫn khẩu

vị người tiêu dùng hơn

-Bảo quản vài ngày đến vài tháng.

- Các loại rau quả tươi sống thường

được bảo quản ở nhiệt độ 2 – 8oC.

- Các loại thịt, hải sản được bảo quản

lạnh: 0 -2 oC.

BẢO QUẢN LẠNH ĐÔNG

 Nhiệt độ của thực phẩm được hạ thấp hơn

nhiệt độ đóng băng của các dung dịch nướctrong thực phẩm

 các quá trình sống của vi sinh vật và hoạt

động của các hệ thống men bị kiềm chế rõrệt

 Nhiệt độ làm lạnh đông tốt nhất khi lượng

nước còn lại trong thực phẩm bị đóng băngchiếm không quá 15%

III Một số phương pháp khác

Chiếu xạ Hút chân không

Siêu âm

CHIẾU XẠ

Chiếu xạ thực phẩm làcông nghệ sử dụng nănglượng bức xạ ion hoá để xử

lý thực phẩm nhằm nângcao chất lượng vệ sinh và

an toàn thực phẩm

Chiếu xạ giúp kéo dài thờigian bảo quản thực phẩm

Thực phẩm chiếu xạthường mất màu, mất mùi

CHIẾU XẠ

Tia tử ngoại

Tác dụng mạnh nhưng khả năng đâm xuyên yếunên chỉ dùng để diệt khuẩn ở mặt ngoài thựcphẩm

Làm phân huỷ một số chất hữu cơ trong tế bào,làm đông tụ protein

Khi chiếu xạ thời gian khá dài, sự phá hủyprotein có thể dẫn đến phân giải cả chuỗipolipeptide thành các gốc acid amin, làm enzymemất hoạt tính, dẫn đến phá huỷ tế bào vi sinh vật

Tia ion hoá:

Tần số dao động cao thì có lực đâm xuyêncao

Làm thay đổi cấu trúc của một số phân tửprotein của tế bào VSV và làm ion hoá dungmôi

Các tia phóng xạ ion có tác dụng sát trùngmạnh, khi định lượng đảm bảo đầy đủ thì tiệttrùng hoàn toàn trong vài giây

Hiện nay, phương pháp này đang đượcnghiên cứu đảm bảo an toàn cho người sửdụng, về chế độ thanh trùng hợp lý

PHƯƠNG PHÁP HÚT CHÂN KHÔNG

• Đặt các sản phẩm thực phẩm trong những bao bìkhông thấm khí và hút không khí ở trong ra, tạo ramột môi trường chân không

• Những quá trình oxi hoá thường xảy ra dưới tácdụng của không khí bị kìm hãm mạnh, lớp bề mặtcủa sản phẩm không bị khô, giữ được màu sắc vàtính chất ban đầu của sản phẩm

PHƯƠNG PHÁP HÚT CHÂN KHÔNG

Phương pháp này thường được dùng kết hợp với cácphương pháp vật lý khác, chủ yếu là làm lạnh và làmlạnh đông

PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM

• Dưới tác dụng của siêu âm, môi trường lỏng(sản phẩm) truyền âm bị xô đi đẩy lại, bị ép

và tạo chân không liên tiếp sinh ra nhiềukhoảng trống -> các chất hòa tan và hơi củachất lỏng lập tức dồn vào các khoảng trống

ấy, gây ra tác dụng cơ học làm chết vi sinhvật ở trong môi trường

PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM

Các loài vi sinh vật khác nhau có sức chịu đựngkhác nhau với sóng siêu âm

Các tế bào lớn hơn nhạy cảm hơn, dạng hìnhcầu chịu đựng sóng siêu âm tốt hơn dạng que vànhững loài hiếu khí cũng chống chịu với sóngsiêu âm tốt hơn kị khí

PHƯƠNG PHÁP ỨC CHẾ VSV TRONG 1

SỐ THỰC PHẨM PHỔ BIẾN

Sữa

Trứng dạng lỏng (Mỹ) 60 o C/3,5phút

Trứng dạng lỏng (Anh) 64,4 o C/2,5 phút

2 Tiệt trùng

Sản phẩm dạng lỏng Nhiệt độ/ thời gian

Sản phẩm acid cao 93-96oC/ 15-30 giâySản phẩm acid thấp 135-149oC/1-30 giây

Sữa (Mỹ) 138oC/2giâySữa (Anh) >135oC/ >1 giâySữa có hương liệu (Anh) > 140oC/ >2 giây

Ngoài ra, sữa đặc cóđường ức chế VSV dựa vàonguyên tắc trong nồng độđường cao, sữa bột dựa vàocông nghệ sấy phun

Phương pháp bảo quảnnhiệt độ thấp làm giảm hoạtđộng của VSV nhưng giá thànhcao và thời gian bảo quảnkhông lâu => chỉ nên kết hợpvới thanh trùng trong quátrình vận chuyển

1 Nhiệt độ cao

- Thịt được bỏ vào hộp thiếc, tiệt trùng ở 121oC

và bảo quản ở nhiệt độ thường

- Sản phẩm thịt có thể được thanh trùng sau đó

bảo quản lạnh

2 Nhiệt độ thấp

- Nhiệt độ -1,4 đến 2,2oC (thời gian trữ lạnh:

thịt bò 30ngày, thịt heo 1-2tuần)

3 Chiếu xạ

- Sử dụng tia tử ngoại trong quá trình đông

lạnh