Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà MỞ ĐẦU Kỹ thuật lạnh đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế xã hội. Đặc biệt là đối với nước ta nền kinh tế chủ yếu là nông nghiệp, ngư nghiệp. Sản phẩm nông nghiệp của chúng ta dồi dào, bên cạnh đó là quá trình phát triển nền kinh tến xã hội chúng ta đang dần tiến tới công nghiệp hóa hiện đại hóa. Sản phẩm bán ra ngày càng nhiều và chế biến tinh vi hơn, các ngành nông sản, chế biến thủy sản ngày càng chiếm vị thế trong nền kinh tế xã hội. Đặc biệt với ngành chế biến thủy sản, Việt Nam là thị trường xuất khẩu đáng kể của thế giới do đó công nghệ lạnh đóng vai trò rất quan trọng. Và việc nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật lạnh đúng hướng ở nước ta là rất cần thiết để đưa nền kinh tế nước nhà đi lên. Kỹ thuật lạnh có rất nhiều vấn đề để nghiên cứu, học hỏi. Tuy nhiên, trong lĩnh vực thực phẩm, chúng ta chỉ tập trung nghiên cứu về những ứng dụng của kỹ thuật lạnh trong quá trình chế biến, bảo quản thực phẩm. Và trong lĩnh vực vi sinh thực phẩm, chúng ta chỉ tập trung tìm hiểu những tác động của kỹ thuật lạnh, gồm có ướp lạnh và lạnh đông, đến vi sinh vật trong quá trình bảo quản thực phẩm. Được sự phân công của giáo viên, nhóm chúng em tìm hiểu về nội dung “Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp – làm lạnh và lạnh đông”. Đó cũng chính là tên đề tài tiểu luận của nhóm chúng em. Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm chúng em không tránh khỏi những sai sót. Mong cô và các bạn nhiệt tình góp ý để chúng em học tốt hơn nữa. Chúng em xin chân thành cảm ơn! NỘI DUNG TỔNG QUÁT Nhóm 2 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà 4.4. Bảo quản ở nhiệt độ thấp – làm lạnh và lạnh đông Tốc độ của hầu hết các phản ứng hóa học phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ được hạ thấp thì tốc độ phản ứng giảm. Khi đó sự hư hỏng thực phẩm thường là kết quả của các phản ứng hóa học gián tiếp gây ra bởi vi sinh vật và các enzyme nội sinh, thời gian hữu dụng của nhiều loại thực phẩm có thể gia tăng bằng cách lưu trữ ở nhiệt độ thấp, mặc dù phương pháp này được biết từ thời xa xưa. Một trong những kinh nghiệm được ghi nhận sớm nhất được hướng dẫn bởi nhà khoa học tự nhiên người Anh Francis Bacon vào năm 1626 đã dừng việc dạy học của ông để vùi xác một con gà trong tuyết để chứng minh rẳng sự thối rửa đã bị trì hoãn. Trải nghiệm này ít được chú ý với kết quả của nó, không có tầm quan trọng thực tế trực tiếp. hơn là hậu quả đáng tiếc của nó. Kết quả của sự nỗ lực của trong tuyết là Bacon bị thương nặng dẫn đến tử vong một thời gian ngắn sau. Việc sử dụng nhiệt độ thấp bảo quản thực phẩm chỉ có thể thực hiện được ở những nơi có băng tự nhiên. Vào đầu thế kỷ 11 trước công nguyên, người Trung Quốc đã phát triển nhà băng như một phương tiện để lưu trữ băng tuyết qua những tháng hè và nó trở thành một nét đặc trưng phổ biến của những ngôi nhà lớn ở châu Âu và Bắc Mỹ trong thế kỷ 17 và 18. Đến thế kỷ thứ 19, cắt và chuyển băng tuyết tự nhiên đã trở thành một nghành công nghiệp lớn trong lĩnh vực công nghiệp của những nước có khí hậu lạnh. Phương pháp cơ khí làm lạnh và làm đá lần đầu tiên được cấp bằng sáng chế trong những năm 1830. Những phương pháp này dựa trên nguyên tắc làm mát bằng cách xông hơi bằng chất lỏng lạnh, ban đầu người ta thường sử dụng ete nhưng sau đó dung dịch ammoniac được sử dụng nhiều hơn. Phương pháp này sớm được phát triển ứng dụng nhiều tại Úc vì nơi này sẵn có một nguồn thịt tươi phong phú và rẻ tiền mà họ muốn tìm cách vận chuyển chúng sang các khu dân cư trung tâm ở Châu Âu. Vào năm 1872 Triển lãm Melbourne, Joseph Harrison trưng bày "nhà băng" - một ngôi nhà mà trong đó chứa đầy thịt bò và thịt cừu chất lượng vẫn còn tốt. Ngôi nhà đủ dài để chứa một lượng lớn thịt đủ để làm một buổi tiệc vào buổi trưa để đãi mọi người vào năm sau. Bữa tiệc này đã được gửi theo một tàu hơi nước đến London mang 20 tấn thịt cừu và thịt bò đông lạnh đóng gói để trong các bể làm lạnh bằng nước đá và muối. Thật không may Nhóm 2 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà bất hạnh bắt đầu, trong quá trình đi qua các vùng nhiệt đới và băng tan chảy, những miếng thịt đầu tiên có khả năng hư hỏng được ném xuống biển trước khi tàu đến London. Tuy là thịt ướp lạnh chứ không phải đã đông lạnh, họ đã thành công khi vận chuyển ở một khoảng cách ngắn hơn đó là đoạn đường từ Bắc Mỹ đến châu Âu. Và đến cuối thế kỷ 19, thế kỷ của công nghệ kỹ thuật, thì kỹ thuật lạnh đông này đã tiến bộ đến mức ngưới ta có thể vận chuyển thịt ướp lạnh và đông lạnh từ Bắc Mỹ, Nam Mỹ và Úc đến Châu Âu, đây là hướng kinh doanh lớn và đầy lợi nhuận. Kể từ đó, việc sử dụng kỷ thuật ướp lạnh và đông lạnh được ứng dụng rộng hơn cho nhiều loại thịt dễ bị hư hỏng. Ngày nay, kỹ thuật này được phổ biến và có tầm quan trọng rất lớn đối với ngành công nghiệp thực phẩm. 4.4.1. Làm lạnh Các loại thực phẩm lạnh là những loại thực phẩm được lưu trữ ở nhiệt độ gần, nhưng trên điểm đông, thường 0-50C. Đa số hàng hóa được bảo quản theo cách này trong những năm gần đây như các sản phẩm truyền thống ướp lạnh như thịt tươi, cá và các sản phẩm sữa đã được sự tham gia của một loạt lớn các sản phẩm mới bao gồm cả bữa ăn hoàn chỉnh, chuẩn bị và delica- tessen xà lách, món tráng miệng từ sữa và nhiều món khác. Ba yếu tố chính góp phần vào sự phát triển này: (1) Mục tiêu của các nhà sản xuất thực phẩm trong việc tăng giá trị gia tăng cho sản phẩm của mình (2) Nhu cầu tiêu dùng thực phẩm tươi sống và dễ dàng trong khi chuẩn bị đồng thời đòi hỏi sự tiện lợi khi mua sắm,du lịch (3) Sự sẵn có của một dây chuyền lạnh hiệu quả - tổ chức và cơ sở hạ tầng cho phép nhiệt độ thấp được duy trì thông qua chuỗi thực phẩm từ sản xuất/thu hoạch để bảo quản. Lưu trữ bằng làm lạnh có thể thay đổi cả bản chất của sự hư hỏng và tốc độ mà nó xảy ra. Có thể có những thay đổi về tính chất hư hỏng, khi nhiệt độ thấp gây một tác dụng chọn lọc ngăn chặn sự tăng trưởng của mesophiles (vi sinh vật chịu áp) và dẫn đến sự phát triển của psychrotrophs (vi sinh vật ưa lạnh). Điều này có thể được nhìn thấy trong trường hợp của nguyên liệu sữa mà trong những Nhóm 2 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà ngày đánh sữa để lấy bơ và bộ sưu tập bên lề đã có một sự hư hỏng bao gồm phần lớn các vi khuẩn lacto ưa lạnh mà gây chua sữa. Ngày nay tại Vương quốc Anh, sữa được làm lạnh gần như ngay lập tức để trưc khuẩn ưa lạnh Gram âm chiếm ưu thế và tạo ra một loại hoàn toàn khác loại hư hỏng. Nhiệt độ thấp cũng có thể làm thay đổi sinh lý trong vi sinh vật làm thay đổi hoặc làm trầm trọng thêm tính chất hư hỏng. Hai ví dụ về vấn đề trên là sự sản xuất các chất màu như phenazine và carotenoid tăng hơn trong vài sinh vật ở nhiệt độ thấp và sự kích thích sản xuất polysaccharide ngoại bào của loài Leuconostoc, và vài loại vi khuẩn acid lactic khác. Trong hầu hết các trường hợp, các sự thay đổi như vậy có lẽ là kết quả của sự rối loạn trao đổi chất bởi vì sự khác nhau về các hệ số nhiệt và năng lượng hoạt hóa của vô số các phản ứng hóa học bao gồm sự trao đổi chất của vi khuẩn. Mặc dù các vi khuẩn ưa lạnh có thể phát triển trong thực phẩm được làm lạnh, chúng chỉ có thể phát triển một cách tương đối chậm chạp kết quả là sự tấn công của sự hư hỏng bị trì hoãn lại. Các thay đổi đáng chú ý về nhiệt độ bên trong khoảng nhiệt độ làm lạnh có thể có những ảnh hưởng được công bố. Ví dụ, thời gian một thế hệ của một trùng roi giả (tế bào đơn lẻ giả) được tách ra (cô lập) từ cá là 6.7 giờ ở 5oC so với 26.6 giờ ở 0oC. Tại nơi mà vi khuẩn này là một yếu tố quan trọng gây hư hỏng, sự thay đổi nhỏ về nhiệt độ sẽ có tác động lớn đến thời hạn sử dụng. Thời gian bảo quản của cá tuyết chấm đen và cá thu phi lê được tìm ra rằng sẽ tăng gấp đôi nếu nhiệt độ lưu trữ được giảm xuống từ 2.8oC đến -0.3oC. Các kĩ thuật mẫu của các loại được mô tả trong phần 3.4 có thể hữu ích trong việc dự báo ảnh hưởng của các sự thay đổi bất thường của nhiệt độ tới thời hạn bảo quản, tuy nhiên, như một quy luật chung, nhiệt độ lưu trữ nên duy trì thấp, chặt chẽ như có thể. Khả năng của vi khuẩn để phát triển ở nhiệt độ thấp xuất hiện để liên kết một cách đặc biệt với thành phần và cấu trúc của màng plasma. Các vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm và gây ngộ độc thực phẩm thuộc loại ưa lạnh nên thích nghi với lạnh vẫn còn là một mối quan tâm bởi vì chúng có protein thích nghi lạnh và các lipid tạo thành màng làm cho chúng dễ dàng phát triển ở nhiệt độ thấp. Khi nhiệt độ bị làm giảm xuống, màng plasma trải qua một thời kì chuyển tiếp pha từ Nhóm 2 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà một giai đoạn kết tinh không bền vững sang một dạng gel bền vững lúc đó sự vận chuyển chất tan bị giới hạn một cách gay gắt. Nhiệt độ của thời kì chuyển tiếp này thì thấp hơn đối với các vi khuẩn ưa lạnh, kết quả của các mức độ cao hơn của các chuỗi acid béo mạch ngắn và không bão hòa trong các màng lipid của chúng. Nếu vài loại vi khuẩn được cho phép thích nghi để phát triển ở nhiệt độ thấp hơn chúng sẽ tăng tỷ lệ các thành phần đó trong các màng của chúng. Việc sử dụng các kỹ thuật bảo quản tân tiến phá vỡ lớp màng tế bào, ví dụ như siêu âm, áp suất thủy tĩnh cao hoặc xung điện trường, cung cấp khả năng mở rộng thời hạn sử dụng. Hạn sử dụng của thực phẩm được mở rộng bằng cách làm lạnh vì các quá trình trao đổi chất của vi sinh vật thực phẩm có liên quan bị làm chậm lại do nhiệt độ hạ xuống. Khả năng của các sinh vật phát triển ở nhiệt độ thấp dường như đặc biệt liên quan đến thành phần và cấu trúc của màng huyết tương. Khi nhiệt độ hạ xuống, các màng tế bào trải qua một giai đoạn chuyển tiếp từ trạng thái tinh thể lỏng sang trạng thái gel không linh động, trong đó vận chuyển chất tan bị hạn chế. Nhiệt độ của quá trình chuyển đổi này là thấp hơn trong các loài ưa lạnh phần lớn là do kết quả của các chuỗi axit béo bậc cao không bão hòa, mạch ngắn trong màng lipid của chúng. Nếu một số sinh vật được cho phép để thích ứng với sự tăng trưởng ở nhiệt độ thấp chúng sẽ tăng tỷ lệ các thành phần trong màng của nó. Có vẻ như không có giới hạn phân loại học về sinh vật ưa lạnh, có thể được tìm thấy trong nấm men, nấm mốc, vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Một tính chất mà chúng cho biết thêm rằng, ngoài khả năng của chúng để phát triển ở nhiệt độ thấp, chúng bất hoạt ở nhiệt độ vừa phải. Một số lý do cho điều này đánh dấu độ nhạy cảm nhiệt được đưa ra bao gồm khả năng của màng lỏng quá mức ở nhiệt độ cao hơn. Nhiệt độ thấp ổn định của các enzym và protein chức năng quan trọng khác dường như là một yếu tố quan trọng, mặc dù lipases và protease ngoại bào chịu nhiệt sản xuất bởi Pseudomonads ưa lạnh có thể là một vấn đề trong ngành công nghiệp sữa. Mặc dù loài chịu áp không thể phát triển ở nhiệt độ lạnh, chúng không nhất thiết phải chết. Làm lạnh sẽ tạo ra một hiện tượng thay đổi độ lạnh một cách nhanh chóng, đột ngột là nguyên nhân làm chết và đa số vi sinh vật ức chế nhưng Nhóm 2 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà ảnh hưởng của sự thay đổi độ lạnh không thể đoán trước trong cùng một cách như xử lý nhiệt. Các mức độ sốc về sự thay đổi độ lạnh phụ thuộc vào một số yếu tố như sinh vật (Gram âm nhạy cảm xuất hiện nhiều hơn Gram-dương), giai đoạn tăng trưởng (ở giai đoạn đầu thì tế bào dễ bị hơn khi tế bào đã phát triển hoàn chỉnh),sự chênh lệch nhiệt độ và làm lạnh (trong cả hai trường hợp lớn hơn, càng có nhiều thiệt hại), và tăng trưởng trung bình (các tế bào phát triển trong môi trường phức tạp có sức đề kháng nhiều hơn). Cơ chế chính của sốc lạnh dường như là hư hỏng màng gây ra bởi những thay đổi từng giai đoạn trong màng lipid mà tạo ra sự ưa nước thông qua đó tế bào chất có thể bị thoát ra ngoài. Sự gia tăng phá vỡ sợi đơn trong ADN cũng đã được ghi nhận như sự tổng hợp protein cụ thể là sự làm lạnh đột ngột để bảo vệ các tế bào. Kể từ khi làm lạnh không phải là một quá trình cho vi khuẩn, việc sử dụng nguyên liệu đạt chất lượng vi sinh tốt và kiểm soát vệ sinh là đòi hỏi quan trọng để sản xuất các loại thực phẩm lạnh an toàn. Các vi sinh vật chịu áp vẫn tồn tại ở điều kiện làm mát, mặc dù trong tình trạng bị kìm hãm vẫn có thể tồn tại trong thực phẩm và tiếp tục tăng trưởng nên các điều kiện khác trở nên thuận lợi. Do đó làm lạnh sẽ ngăn chặn sự gia tăng nguy cơ từ vi sinh vật chịu áp tác nhân gây bệnh, nhưng sẽ không đảm bảo loại bỏ nó. Tuy nhiên, có tác nhân gây bệnh sẽ tiếp tục tăng trưởng ở một nhiệt độ lạnh và vai trò quan trọng của làm lạnh trong công nghiệp thực phẩm hiện đại đã tập trung sự chú ý đặc biệt về những điều này. Rủi ro gây ra bởi những sinh vật này có thể tăng lên với thời hạn lưu trữ nhưng quá trình này có thể sẽ chậm và phụ thuộc vào lưu trữ chính xác nhiệt độ và thành phần của thực phẩm. Một số thức ăn không thích hợp cho việc lưu trữ lạnh khi chùng bị lạnh thì các mô tế bào bị phá vỡ và dễ làm vi sinh vật phát triển. Trái cây nhiệt đới đặc biệt dễ bị tổn thương dưới hình thức này. 4.4.2. Lạnh đông Lạnh đông là kĩ thuật thành công nhất trong việc bảo quản thực phẩm thời gian dài bởi vì hàm lượng dinh dưỡng được duy trì nhiều và sản phẩm tương đồng với nguyên liệu tươi hơn là trong các thực phẩm khai vị. Nhóm 2 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà Các thực phẩm bắt đầu lạnh đông một phần trong khoảng nhiệt độ từ -0,5 đến -3oC, điểm lạnh đông thì thấp hơn ở nước nguyên chất bởi sự hiện diện cùa các chất tan. Khi nước biến đổi thành đá trong suốt quá trình lạnh đông, nồng độ ác chất tan trong nước chưa đóng băng tăng lên, sự giảm điểm lạnh đông của nó vẫn còn xa hơn nữa thậm chí ở các nhiệt độ rất thấp, ví dụ, ở -60oC một ít nước vẫn còn giữ tình trạng chưa đóng băng. Các nhiệt độ sử dụng trong bảo quản lạnh đông thường thấp hơn -18oC. Ở nhiệt độ này không thể có sự phát triển của vi khuẩn, mặc dù các vi khuẩn còn lại và hoạt động của enzyme nội sinh như lipase có thể tiếp tục tồn tại và cuối cùng là gây hư hỏng sản phẩm. Điều này được giảm bớt (hạn chế) trong trường hợp của trái cây và rau bởi sự làm trắng trước khi lạnh đông để vô hoạt enzyme oxi hóa polyphenol nội sinh các mà sẽ gây mất màu sản phẩm trong suốt quá trình bảo quản bằng cách này hay cách khác. Cháy lạnh là một khuyết điểm khác về chất lượng không thuộc về vi sinh vật mà nó có thể phát sinh trong thực phẩm đông lạnh, sự mất màu bề mặt xảy ra bởi vì sự thăng hoa của nước từ sản phẩm và sự di chuyển của nó tới bề mặt lạnh hơn trong máy ướp lạnh. Điều này có thể được ngăn chặn bằng cách bao bọc sản phẩm trong một vật liệu không thấm nước hay bằng cách tráng một lớp đá. Nhiệt độ thấp không phải là yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến thực phẩm lạnh đông. Ngoài nhiệt độ ra chúng còn bị ảnh hưởng do sự loại nước ở dạng băng làm cho hoạt độ nước trong thực phẩm thấp. Bảng 1 mô tả sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ nước. Đến mức có thể ảnh hưởng đến đặc tính của vi sinh vật, tác động này chỉ có ý nghĩa khi thực phẩm lạnh đông lưu trữ ở nhiệt độ không đủ để làm ức chế sự phát triển của vi khuẩn (trên -100C). Trong tình trạng này, các sinh vật phát triển trên một sản phẩm nào đó không đồng nghĩa với sự hư hỏng của thực phẩm do nhiệt độ thấp nhưng nấm men và nấm mốc cả hai đều ưa lạnh và chịu được thực phẩm có hoạt độ nước thấp. Vì vậy thịt các loài gia súc và gia cầm được bảo quản ở -5 đến -100C có thể làm chậm sự phát triển làm hư hỏng bề mặt như xuất hiện các đốm đen do sự phát triển của nấm mốc Herbarum cladosporium, đốm trắng gây ra bởi Nhóm 2 Nhiệt độ (oC) aw 0 -5 -10 -15 -20 -40 1 0.953 0.907 0.864 0.823 0.68 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà Sporotrichum carnis hoặc do sự phát triển của Elegans Thamnidium có trong lông động vật. Bảng 1: Sự ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến hoạt độ nước trong nguyên liệu lạnh đông Những vi sinh vật chịu tác động bởi mỗi giai đoạn của quá trình đông lạnh. Khi nhiệt độ làm lạnh hạ xuống tại đó việc đông lạnh bắt đầu. Tại nhiệt độ đông lạnh, việc gây chết và tổn thương thực thể sâu hơn như là việc làm lạnh trong những ống cong và việc xử lý nhiệt ngấm ngầm bị loại bỏ, sản phẩm bắt đầu để làm lạnh. Đầu tiên những tinh thể đá đi vào vùng ngoại bào chính tiếp là tinh thể đá ngấm vào tế bào được hỗ trợ bởi việc làm lạnh nhanh chóng hơn. Phương pháp này làm việc theo một cách máy móc làm hư hại những tế bào và áp suất thẩm thấu ngoại bào cao phát ra sẽ khử nước của chúng. Sự thay đổi sức mạnh của ion và pH của pha nước, kết quả việc làm lạnh cũng sẽ phá vỡ cấu trúc và chức năng của nhiều thành phần tế bào và những phân tử lớn mà chúng phụ thuộc vào những tác nhân tác độnh đến sự ổn định của bản thân chúng. Việc làm lạnh giảm xuống để có một nhiệt độ bảo quản sẽ ngăn cản bất kỳ sự phát triển vi sinh vật sâu hơn, từ đó nhiệt độ xuống dưới –10oC. Cuối cùng, trong suốt thời gian bảo quản sẽ loại bớt một số vi sinh vật có thể sống được bởi sự suy tàn dần trong thời gian đông lạnh. Nhiệt độ bảo quản thấp hơn, tỉ lệ gây chết cũng chậm hơn. Với việc làm lạnh, sự đông lạnh sẽ không đưa ra tính an toàn về sản phẩm an toàn, những vi sinh vật của sản phẩm có thể làm chết người được hạn chế và những chất độc được hình thành trước vẫn còn. Gà đông lạnh, sau tất cả, là nguồn quan trọng của Salmonella. Tỉ lệ sống sót sau quá trình đông lạnh phụ thuộc vào điều kiện chính xác của quá trình làm lạnh, bản chất của sản phẩm, thành phần của vi sinh vật nhưng sẽ có sự khác biệt giữa 5 – 70%. Bào tử của vi khuẩn gần như không bị ảnh hưởng của quá trình đông lạnh, hầu hết những tế vào vi khuẩn sinh dưỡng Gram (–) có sức chịu đựng tương đối và vi khuẩn Gram (+) có tính nhạy cả cao nhất. Nhóm 2 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà Khi bảo quản lạnh làm vô hoạt chắc chắn những vi sinh vật cao hơn như những động vật nguyên sinh gây bệnh và giun sán ký sinh, nguyên liệu thực phẩm thường đóng vai trò như các chất bảo quản lạnh cho các vi khuẩn vì thế vi khuẩn gây bệnh sẽ sống sót được trong một thời gian dài trong suốt quá trìnhđông lạnh. Và trong vô số ví dụ, Salmonella đạt được thành công riêng biệt từ việc bảo quản kem ở - 23 o C trong 7 năm. Mức độ vi khuẩn bị tiêu diệt cũng được xác định bằng tốc độ làm lạnh. Gây chết tối đa vi khuẩn được thực hiện bằng cách lạnh đông chậm, mặc dù có rất ít hoặc không có các sinh vật vượt qua hiện tượng sốc lạnh, hoặc khi tiếp xúc với chất tan nồng độ cao. Tỷ lệ sống của vi khuẩn với phương pháp đông lạnh ở điều kiện này là tối thiểu. Quá trình đông lạnh thực phẩm không có kế hoạch tuy nhiên nâng cao quá trình gây chết vi khuẩn nhưng giảm thiểu tổn thất chất lượng sản phẩm. Hình thành các tinh thể nước đá lớn và tiếp xúc kéo dài tạo áp lực cao với áp suất thẩm thấu trong tế bào làm mất các chất trong tế bào vi khuẩn và làm thay đổi cấu trúc thực phẩm khi làm tan giá và lạnh đông nhanh khi bảo quản thực phẩm ở cùng điều kiện nhiệt độ trong vòng nửa giờ là phương pháp của sự lựa chọn quốc tế. Tốc độ đóng băng trong tủ lạnh trong gia đình là chậm hơn rất nhiều, vì vậy vi sinh vật gây hại vẫn tồn tại với số lượng lớn, vì vậy chất lượng sản phẩm cũng có thể bị mất đi. Rã đông thực phẩm đông lạnh là một quá trình chậm hơn so với quá trình lạnh đông. Ngay cả với kích thước thực phẩm vừa của sản phẩm sẽ được tan giá trước bên trong thực phẩm. Vì vậy, với nhiệt độ tan chảy cao, thực phẩm có thể được tan giá trên bề mặt của sản phẩm trong khi bên trong vẫn còn đông lạnh. Tan giá chậm ở nhiệt độ thấp hơn là phương pháp được sử dụng nhiều. Nó không có tác dụng gây chết các tế bào vi sinh vật chịu điều kiện bất lợi trong khoảng 0oC đến khoảng 101oC lâu, nhưng nó cũng sẽ cho phép các loài ưa lạnh phát triển. Cung cấp các sản phẩm không thuộc đối tượng ô nhiễm sau khi rã đông, các vi khuẩn đó sẽ phát triển khác với trong nguyên liệu tươi do ảnh hưởng chết người chọn lọc của việc đông lạnh. Vi khuẩn acid lactic thường chịu trách nhiệm về sự hư hỏng của rã đông rau quả trong khi chúng thường chỉ bao gồm có Nhóm 2 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà khoảng 1% vi khuẩn về sản phẩm ướp lạnh tươi mà chủ yếu là vi khuẩn Gram âm. Đóng băng và tan băng có thể làm cho một số loại thực phẩm dễ bị vi sinh vật tấn công do các rào cản tiêu hủy kháng sinh trong sản phẩm và ngưng tụ, nhưng thực phẩm rã đông không hư hỏng nhanh hơn hơn so với những thực phẩm không được đông lạnh. Nguy cơ đối với sản phẩm rã đông tái đông lạnh bị thúc đẩy bởi sự mất kết cấu và phẩm chất khác hơn là nguy cơ vi sinh vật gây ra.Nghe NỘI DUNG KHAI TRIỂN Như chúng ta đã biết, bảo quản thực phẩm là quá trình bảo vệ và hạn chế những biến đổi về chất lượng và hình thức của thực phẩm trong khi chờ đợi đưa đi sử dụng. Trong hầu hết các phương pháp bảo quản thực phẩm như phương pháp sấy khô, phóng xạ, bao bì, xử lý khí,… phương pháp đông lạnh là phương pháp được áp dụng tốt cho một số loại thực phẩm hơn so với các phương pháp khác. Năm 1929, kỹ thuật đông lạnh được phát minh bởi nhà phát minh người Mỹ Charles Birdseye. Trong phương pháp này, thực phẩm đông lạnh được đặt trên một tấm làm lạnh và làm lạnh đến một nhiệt độ thấp hơn điểm đóng băng của nó. Một kỹ thuật đối với thực phẩm đông lạnh được bằng cách ngâm trong chất lỏng rất lạnh. Và giải pháp ngâm nước muối (natri clorua) được sử dụng rộng rãi cho mục đích này. Một giải pháp ngâm nước muối 10%, ví dụ, có một điểm đóng băng trong khoảng 21°F (-6°C), nằm trong phạm vi mong muốn cho thực phẩm đông lạnh nhiều. Gần đây, nitơ lỏng đã được sử dụng để làm lạnh ngâm. Nhiệt độ của nitơ lỏng là khoảng -320°F (-195,5°C), để các loại thực phẩm trong chất này sẽ được đông lạnh rất nhanh chóng. Ngày nay, việc sử dụng phương pháp lạnh đông để bảo quản thực phẩm đã được mở rộng đến một phạm vi rộng lớn hơn cho các loại thực phẩm dễ hư hỏng Nhóm 2 10 [...].. .Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà khác và là một trong những công nghệ hết sức quan trọng cho ngành công nghiệp thực phẩm 1 Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh và lạnh đông sản phẩm 1) Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh và lạnh đông sản phẩm là làm lạnh được thực hiện bằng cách hạ nhiệt độ sản phẩm xuống gần nhiệt độ đóng băng của dịch bào, như vậy quá trình làm lạnh không... chết ở nhiệt độ từ – 4÷ –10 oC cao hơn đáng kể so với nhiệt độ thấp từ -15÷30oC Điều này có thể được lý giải do hoạt độ của nước (a w) thấp Nhóm 2 17 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà trong điều kiện nhiệt độ thấp và khả năng chống chịu của vi sinh vật cao hơn ở những giá trị aw thấp hơn Bảng 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến hoạt độ của nước trong sản phẩm lạnh đông Nhiệt độ. .. thể xâm nhập vào và gây tác động cho bào tử Trong lĩnh vực làm lạnh và bảo quản lạnh thì sự phát triển chủ yếu là vi sinh vật ưa lạnh 7 Rã đông Rã đông là quá trình đưa thực phẩm từ nhiệt độ tồn trữ đông lạnh về nhiệt độ 0oC Rã đông còn gọi là quá trình ngược của quá trình lạnh đông, đưa thực phẩm trở lại trạng thái ban đầu vốn có của nó Có hai phương pháp rã đông là rã đông chậm và rã đông nhanh Bảng... loại thực phẩm Muốn bảo quản thực phẩm lâu hơn, từ ba bốn tháng đến một năm cần phải làm lạnh đông 2 Làm lạnh Các loại thực phẩm lạnh là những loại thực phẩm được lưu trữ ở nhiệt độ gần, nhưng trên điểm đông, thường 0-50C Làm lạnh để bảo quản thực phẩm được ứng dụng rộng rãi cho nhiều loại thực phẩm dễ bị thối hỏng - Từ -1oC đến +1oC: cá tươi, thịt, xúc xích và các loại thịt cơ bản, thịt và cá xông... tiêu diệt một phần và hạn chế sự hoạt động và phát triển của chúng thì nhiệt độ thấp lại có tác dụng rất lớn Vì vậy, để hạn chế sự biến đổi thực phẩm ở nhiệt độ thấp người ta thường kết hợp bảo quản ở nhiệt độ thấp với bảo quản bằng hóa chất hoặc kết hợp với tiệt trùng bằng tia tử ngoại, tia phóng xạ 5.3 Tốc độ làm lạnh Mức độ vi khuẩn bị tiêu diệt cũng được xác định bằng tốc độ làm lạnh Gây chết tối... nhiệt độ thấp nhất (minimum), nhiệt độ tốt nhất (optimum) và nhiệt độ cao nhất (maximum) đối với sự sinh trưởng Nhóm 2 16 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà Hình 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật (Theo sách của Prescott, Harley và Klein) Mặc dầu đường biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ đối với sinh trưởng của vi sinh vật là phụ thuộc vào từng vi... vật làm hư hại hoàn toàn sản phẩm, gây độc tính và mùi lạ Bảo quản lạnh và lạnh đông thường được áp dụng cho các sản phẩm dể bị hư hỏng hoặc các sản phẩm cần được bảo quản trong một khoảng thời gian dài, hay cần vận chuyển đi xa mà vẫn giữ được độ tươi ngon của thực phẩm  Tiến trình lạnh đông Lạnh đông là tiến trình chuyển đổi hầu hết lượng nước trong sản phẩm cần bảo quản thành nước đá Điểm lạnh đông. .. hoạt động vẫn còn Quá trình lạnh đông ngoài tác dụng của nhiệt độ thấp kìm hãm còn làm mất môi trường hoạt động của đa số enzyme và vi sinh vật, do đó đã kìm hãm gần như tối đa sự hoạt động của chúng Nhờ vậy quá trình lạnh đông và bảo quản lạnh đông kéo dài thời gian hơn nhiều Qua thực tế cho thấy, làm lạnh chỉ bảo quản thực phẩm được ngắn ngày, thường chỉ trong thời gian một vài tuần tùy thuộc loại thực. .. được sự thâm nhập và Vì trong quá trình đông lạnh, do sự hình thành của các tinh thể đá trong thực phẩm khiến cho hình thái thực phẩm bị biến dạng, một số tế bào bị phá vỡ nên khi giải lạnh thực phẩm để sử dụng, phải để thực phẩm giải đông từ từ vì thực phẩm dễ bị vỡ, các chất dinh dưỡng theo nước chảy ra ngoài làm giảm giá trị thực phẩm KẾT BÀI Nhóm 2 20 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào... trắng sau khi làm đông lạnh là do nhiệt độ lạnh làm mất hoạt tính của enzim Điều này được giảm bớt trong trường hợp của trái cây và rau bởi sự làm trắng trước khi lạnh đông để vô hoạt enzyme oxi hóa Nhóm 2 13 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà polyphenol nội sinh cáí mà sẽ gây mất màu sản phẩm trong suốt quá trình bảo quản bằng cách này hay cách khác Trong quá trình làm lạnh cũng . năm cần phải làm lạnh đông. 2. Làm lạnh Các loại thực phẩm lạnh là những loại thực phẩm được lưu trữ ở nhiệt độ gần, nhưng trên điểm đông, thường 0-50C. Làm lạnh để bảo quản thực phẩm được ứng. những công nghệ hết sức quan trọng cho ngành công nghiệp thực phẩm. 1. Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh và lạnh đông sản phẩm 1) Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh và lạnh đông sản phẩm là làm lạnh được. pháp lạnh đông để bảo quản thực phẩm đã được mở rộng đến một phạm vi rộng lớn hơn cho các loại thực phẩm dễ hư hỏng Nhóm 2 10 Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà khác và là