ứng dụng công nghệ áp suất cao, tia cực tím trong công nghệ thực phẩm

12 27 0
  • Loading ...
1/12 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 24/04/2017, 19:54

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ÁP SUẤT CAO, TIA CỰC TÍM TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NỘI DUNG A- GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ ÁP SUẤT CAO & TIA CỰC TÍM TRONG THỰC PHẨM: I- CÔNG NGHỆ ÁP SUẤT CAO TRONG THỰC PHẨM: a- Nguồn gốc hình thành: • Giáo sư PW Bridgman (1914), người tiên phong vật lý áp suất cao, báo cáo albumin lòng trắng trứng lòng đỏ bị đông tụ áp suất thủy tĩnh cao 500-600 MPa mà phân rã lớp vỏ Điều cho thấy áp suất thủy tĩnh cao (cao áp) công cụ hữu ích cho chế biến thực phẩm thay xử lý nhiệt Tuy nhiên ứng dụng áp suất cao để chế biến thực phẩm gần bỏ qua khởi đầu dự án "Phát triển áp suất cao lên men sử dụng Dense-Mass" hỗ trợ Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp Thuỷ sản (1989) Nhật Bản • Nó áp dụng thực phẩm kỷ 20 Hite (1899) người nỗ lực nghiên cứu để kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm xử lý áp suất cao Nhưng phải đến năm1990 kỹ thuật áp dụng công nghiệp Nhật Bản (Hayashi 1989) cho việc trùng thực phẩm acid để bảo quản lạnh Mặc dù có nhiều nghiên cứu kỹ thuật áp suất cao Châu Âu, Mỹ phát triển công nghiệp chậm Nhật, nguyên nhân chủ yếu vốn đầu tư lớn b- Khái niệm: • Kỹ thuật áp suất cao (high pressure processing – HPP) kỹ thuật chế biến tối thiểu thực phẩm, đó, thực phẩm đặt áp suất cao, kết hợp với nhiệt độ không, nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật nhằm thay đổi đặc tính thực phẩm Kỹ thuật giữ chất lượng thực phẩm, giữ trạng thái tươi ngon tự nhiên đồng thời kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm.Kỹ thuật áp suất cao kỹ thuật không sử dụng nhiệt (non-thermal processing), chí áp suất tăng • nhiệt độ tăng Nhìn chung, áp suất cao sử dụng khoảng 100-600 MPa nhiệt độ phòng Áp suất cao làm phá hủy tế bào sinh dưỡng vi khuẩn vô hoạt enzyme, không làm thay đổi đặc điểm bề sản phẩm giữ lại số vitamins Tuy nhiên, khả chịu đựng vi sinh vật khác phụ thuộc vào giống loại thịt xử lý Ảnh hưởng xử lý áp suất cao phụ thuộc vào áp suất sử dụng, nhiệt độ thời gian Sử dụng áp suất cao gây biến đổi đặc biệt cấu trúc sản phẩm khả sử dụng để phát triển dòng sản phẩm gia tăng chức số thành phần Vì thế, để áp dụng kỹ thuật quy mô công nghiệp với nghiên cứu từ phòng thí nghiệm cần tiến hành: Thiết lập điều kiện xử lý tốt cho loại sản phẩm Kết hợp áp suất cao với hệ thống đóng gói mới, chất kháng khuẩn có nguồn gốc tự nhiên, II- enzyme… CÔNG NGHỆ TIA CỰC TÍM TRONG THỰC PHẨM: a- Nguồn gốc hình thành: • Hơn 100 năm nay, tia UV biết tác nhân gây đột biến mức độ tế bào Năm 1903 giải thưởng Nobel lĩnh vực Y học trao cho Niels Finsen ứng dụng việc sử dụng tia UV để chống lại bệnh lao Ứng dụng chiếu tia UV để tinh nước kỹ thuật phát minh Ashok Gadgil • Việc áp dụng phương pháp UVGI để khử trùng được chấp nhận vào giữa thế kỷ 20 Nó được sử dụng đầu tiên hệ thống xử lý rác thải bệnh viện và là thiết bị xử lý vô trùng Rất nhanh sau đó nó được ứng dụng khử trùng nước uống và nước thải, cũng các thiết bị chứa đựng được làm kín và có thể được luân chuyển để đảm bảo dòng nước tiếp xúc nhiều nhất với tia UV Trong năm gần đây, UVGI ứng dụng việc cải thiện bầu khí b- Khái niệm: • Khử trùng chiếu tia cực tím phương pháp khử trùng sử dụng ánh sáng tia cực tím (ultraviolet_UV) với bước sóng đủ ngắn để giết chết vi khuẩn Nó hiệu việc phá hủy acid nucleic vi khuẩn, làm cho DNA chúng bị phá vỡ, làm khả sinh sản giết chết chúng • Sử dụng phương pháp khử trùng tia UV môi trường là: lưu thông không khí hệ thống dẫn nước để tiêu diệt vi sinh vật như: mầm bệnh, virut nấm mốc có môi trường Kết hợp với phương pháp lọc, UVGI có thểtiêu diệt vi sinh vật gây hại khỏi môi trường B- ỨNG DỤNG ÁP SUẤT CAO & TIA CỰC TÍM TRONG THỰC PHẨM: I- ỨNG DỤNG ÁP SUẤT CAO TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM: 1- Cơ chế tác động Áp suất cao bảo quản Thực phẩm: a- Mục đích tác động: Sử dụng áp suất cao thực phẩm với khoảng áp suất từ 300MPa-800MPa, có tác dụng vô hoạt vi sinh vật enzym mà không phá huỷ màu sắc, mùi vị, thành phần dinh dưỡng thực phẩm so với kỹ thuật xử lý nhiệt thông thường b- Cơ chế tác động: • Cơ chế tác động lên tế bào sinh dưỡng vi sinh vật:  Gây biến tính protein  Tác dụng lên màng tế bào, làm thay đổi cấu trúc màng, gây rối loạn trao đổi chất tế bào  Ảnh hưởng có hại lên vật chất di truyền acid ribonucleic (RNA), acid nucleic, ribosome…làm biến đổi cấu trúc chúng gây cản trở trình tổng hợp protein, trình chép vật chất di truyền • Cơ chế tác động lên bào tử: Đối với bào tử vi sinh vật, áp suất cao tác động theo chế bao gồm giai đoạn:  Giai đoạn 1: Bào tử tác dụng áp suất cao kích thích hoạt động nảy mầm  Giai đoạn 2: Sau nảy mầm, khả nhạy cảm với áp suất tăng, bào tử bị áp suất cao tiêu diệt • Cơ chế tác động lên enzyme:  Enzyme có chất protein, tác dụng áp suất cao, protein bị biến tính, gây vô hoạt enzyme  Các enzyme có cấu trúc bậc bị ảnh hưởng từ áp suất cao (Hereman, 1993) Enzyme có cấu trúc bậc nhạy cảm với áp suất liên kết chủ yếu cấu trúc liên kết hydro Enzyme có cấu trúc bậc bậc bền vững bậc bị phá vỡ suốt trình xử lý 2- Nguyên lý hoạt động máy áp suất cao thực phẩm: - Nguyên lý hoạt động: Túi đựng thưc phẩm đưa vào silanh mang thực phẩm đưa vào bình áp l ực Cho nước vào đầy bình áp lực sau nâng áp suất lên 87000 psi, bơm tạo áp lực tương đương tác động lên túi thực phẩm Dưới tác động áp suất cao vi sinh vật bị tiêu diệt 3- Ứng dụng phổ biến Thực phẩm: - Áp suất cao sử dụng khoảng 100-800Mpa nhiệt độ phòng Nó làm phá hủy tế bào sinh dưỡng vi khuẩn vô hoạt enzim, không làm thay đổi đặc điểm bề sản phẩm giữ lại số vitamin Tuy nhiên, khả chịu đựng vi sinh vật khác tùy thuộc vào loại thực phẩm xử lý Ảnh hưởng xử lý áp suất cao phụ thuộc vào áp suất sử dụng, nhiệt độ thời gian Sử dụng áp suất cao gây biến đổi đặc biệt cấu trúc sản phẩm khả sử dụng để phát triển dòng sản phẩm gia tăng chức số thành phần a- Bảo quản Công nghệ sản xuất đồ hộp thực phẩm:  Công nghệ bảo quản sử dụng áp suất nén tương đương với trọng lượng voi ép lên phần diện tích đồng xu, thời gian khoảng 10 phút Thực phẩm đóng gói chân không nhúng vào thùng nước Sau thùng đóng kín lại bơm thêm nước vào Khi áp suất nước tăng lên, thực phẩm bị nén lại Quá trình giúp tiêu diệt loại vi khuẩn, enzim nấm mốc cách bẻ gãy cấu trúc phân tử làm vỡ thành tế bào chúng Sau dừng nén áp suất, thực phẩm quay trở lại kích thước hình dạng ban đầu Lý thực phẩm không bị nghiền nát áp suất nén trải khắp bề mặt sản phẩm  Công nghệ có nhiều ưu điểm như:bảo vệ thực phẩm trước vi khuẩn gây bệnh, không sử dụng chất bảo quản,kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm b- Bảo quản Công nghệ Súc sản, tươi sống:  Ảnh hưởng áp suất cao lên màu sắc thịt: Sự đổi màu thịt trình xử lý áp suất xuất khoảng 200 MPa đến 350 MPa, biến tính globin hay heme trình oxy hóa myoglobin sắt II thành metmyoglobin sắt III, 400 MPa Tác dụng áp suất 80 MPa đến 100 MPa 20 phút cải thiện ổn định màu sắc  Dưới tác dụng áp suất cao vi sinh vật bị ức chế  Ảnh hưởng áp suất cao lên cấu trúc thịt:Sau sử lý áp suất, thịt bị co lại, cứng chắc, mang thịt nấu thịt mềm có hàm ẩm cao thịt chưa qua xử lý  Áp suất cao kéo dài thời gian bảo quản, giúp sản phẩm thịt có chất lượng độ an toàn cao, hạn chế việc sử dụng phụ gia bảo quản 4- Ưu – Nhược điểm Công nghệ Áp suất cao Thực phẩm: a- Ưu điểm - Tiêu diệt tế bào sinh dưỡng vi sinh vật, tiêu diệt bào tử - kết hợp với nhiệt độ cao Vô hoạt enzyme Không gây độc Đảm bảo đồng xử lý toàn khối sản phẩm Nếu dùng phương pháp giảm hay không dùng chất bảo quản b- Nhược điểm - Vẫn tồn vi sinh vật - Thiết bị đắt tiền - Yêu cầu thực phẩm có chứa hàm lượng nước tự 40% để đảm bảo hiệu tiêu diệt vi sinh vật - Giới hạn việc chọn lựa bao bì II- ỨNG DỤNG TIA CỰC TÍM TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM: 1- Cơ chế ứng dụng Tia cực tím (UV) Công nghệ đồ uống: a- Cơ chế tác dụng diệt khuẩn Tia cực tím: • Tia cực tím có tác dụng mạnh Nucleo Protein vi khuẩn, làm biến dạng,hoặc giết chết vi khuẩn Hiệu lực tiệt khuẩn tia cực tím tuỳ thuộc mật độ, thời gian chiếu tia, điều kiện môi trường mà tùy thuộc vào sức chịu đựng vi khuẩn Ngoài tác dụng tia cực tím, không khí sinh Ozon có khả tiêu diệt vi khuẩn • Dưới tác dụng cực mạnh tia cực tím phá vỡ cấu trúc AND tế bào b- Cơ chế máy lọc nước Tia cực tím: • Cơ chế hoạt động máy lọc nước tia cực tím nước cho chảy qua ống kín có lắp đèn cực tím Các tia UV phóng vào dòng nước Cấu trúc DNA/RNA vi sinh bị thay đổi làm cho chúng sinh sản • Vùng cực tím có tác dụng diệt khuẩn nhiều vùng có bước sóng 280 - 200 nm tồn • Những đèn phát tia cực tím thường đặt ngầm nước • Lớp nước chảy qua đèn có độ dày khoảng 10 - 15cm phải chiếu 10 - 30s • Máy lọc nước tia cực tím thích hợp sử dụng trong: Gia đình,trường học, hệ thống lắp đặt xử lý nước, nhà máy sản xuất chế tạo linh kiện điện tử, chế biến thực phẩm,thủy hải sản… 2- Nguyên lý hoạt động tia cực tím thực phẩm: • Các công đoạn đầu nước xử lý bình thường với phương pháp lọc lọc thẩm thấu ngược lọc than hoạt tính nhằm loại trừ vật chất lơ lửng, hợp chất hữu cơ, kim loại nặng chứa nước Sau đó, nước qua ống kín có chứa đèn cực tím, tia UV phóng vào dòng nước, xâm nhập vào tác nhân gây bệnh cách công vào lõi di truyền làm cho cấu trúc DNA/ RNA vi khuẩn bị thay đổi khiến chúng tồn sinh sản • Ở tần số định, tia cực tím diệt tới 99,9% vi khuẩn, nhiên, công đoạn lọc sau khả loại bỏ tạp chất nước • Sử dụng công nghệ xử lý nước tia cực tím hệ thống lọc nước có tác dụng trình chưng cất, không tạo phức chất hóa học mới, không làm thay đổi mùi vị nước, đồng thời không loại bỏ hết khoáng chất có lợi nước • Tia cực tím (UV) tia xạ điện từ có bước song khoảng 100 – 400 nm Độ dài bước song tia cực tím nằm vùng phát hiện, nhận biết mắt thường Tia cực tím tác dụng làm thay đổi DNA tế bào vi khuẩn, có độ dài bước sóng 254 nm Có khả diệt khuẩn cao 3- Ứng dụng tia cực tím công nghệ thực phẩm: a- Ứng dụng trình lọc nguồn nước sử dụng: • Nguồn nước cấp công cộng (nước máy): Các nguồn cấp nước thành phố xử lý khử trùng nước trước cấp cho người dân Biện pháp khử trùng sử dụng quen thuộc dùng Clo Tuy nhiên, ảnh hưởng Clo đến sức khỏe khiến nhiều người dân lo ngại, hộ gia đình thường sử dụng hệ thống tia UV để khử trùng nước cấp họ • Nước dùng cho trình Công nghiệp: Các nhà máy phòng thí nghiệm thường sử dụng lưu lượng nước thấp yêu cầu chất lượng cao thường sử dụng tia cực tím UV để diệt khuẩn xử lý nước Diệt khuẩn UV sử dụng quy trình sử dụng Clo, ngành công nghiệp thực phẩm nước giải khát muốn loại bỏ mùi hương vị clo từ sản phẩm họ • Nước cấp cho đối tượng thương mại: Nhà hàng, khách sạn, khu nghỉ dưỡng, cắm trại phải đảm bảo cung cấp nguồn nước an toàn cho khách hàng Đa số đối tượng thương mại sử dụng hệ thống khử trùng tia cực tím khử trùng cho nước họ phương pháp đơn giản hiệu an toàn so với phương pháp dùng Clo Người bệnh người già dễ bị nhiễm loại bệnh liên quan đến đường nước người trẻ khỏe mạnh Do đó, bệnh viện nhà dưỡng lão phải đảm bảo giữ cho nước diệt khuẩn cao • Nước ao, hồ: Ở nhiều vùng nông thôn, nhiều người dân lấy nước trực tiếp từ ao hồ, sông suối, nơi tiềm ẩn mối nguy hại Hơn loại động vật, vi sinh vật sinh sống gây khả nhiễm vi sinh cao Để sử dụng, cần phải tiến hành xét nghiệm để đảm bảo an toàn Đối với nguồn cung cấp nước bất kì, mức độ ô nhiễm khác suốt mùa Nước bị nhiễm vi sinh mùa mưa lượng nước nhiều Do đó, mùa mưa thời điểm lý tưởng để tiến hành thử nghiệm nước • Nước giếng: Ở nông thôn, nhiều ngừơi dân sử nước từ giếng họ cho an toàn Trừ nước thử nghiệm, ra, cách để biết liệu nước có chứa mầm bệnh có khả gây hại hay không Sự diện vi khuẩn Coliform nước chứng minh nước giếng dễ bị ô nhiễm Những sai sót, rò rỉ hệ thống nước thải, phân thải nguồn gây ô nhiễm Bạn có biết khoa học chứng minh 65% bệnh tật người lớn 85% bệnh tật trẻ em có nguyên nhân từ vi khuẩn, vi rút nguyên sinh đường ruột nước chẳng hạn Cryptosporidium Giardia Vấn đề xử lý nước, lọc nước không triệt để gay nên nhiều vấn đề sức khỏa viêm màng não, viêm gan B, sốt thương hàn, tricomoniasis, bệnh lao, bệnh tả, đau dày, salmonella, poliovirus, tiêu chảy, bệnh tăng nhãn áp, may mắn vi khuẩn bị tiêu diệt tia cực tím b- Ứng dụng Công nghệ sản xuất nước uống đóng chai: • Thực trạng nguồn nước ban đầu chưa xử lý lọc:  Màu sắc độ đục: màu Gumid, chất keo, sắt có nước, hệ phân tán thô ( huyền phù, cặn, cát ); phát triển Vi sinh vật, rong, tảo gây nên…  Nhiệt độ: 17-27 độ C mạch nước ngầm  Mùi, vị: Có thể mùi tự nhiên có nước đất, cát, bùn, clo,…tạo nên • Ứng dụng tia cực tím trình lọc:  Sau trình lọc  Các nhà máy sử dụng đèn thủy phân áp lực thấp để phát tia cực tím, đèn nắp thành ráp ống thủy tinh không hấp thụ tia cực tím để phát tia cực tím, ngăn cách đèn nước Trong hộp đựng có vách ngăn phân phối để nước chảy qua hộp trộn đều, tang thời gian tiếp xúc vi sinh vật có nước tia cực tím cao Lớp nước qua đèn có độ dày 6nm, lượng tiêu thụ từ: 6000-13000 MW, chiếu với bước sóng 254 nm  Ứng dụng tiêu diệt toàn vi sinh vật diệt bào tử, không mang lại mùi lạ, giúp quy trình sản xuất hiệu hơn, nâng cao chất lượng, rút ngắn thời gian sản xuất, tăng giá trị kinh tế đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng 4- Ưu – Nhược điểm Công nghệ Áp suất cao Thực phẩm: a- Ưu điểm: • Tiêu diệt hiệu vi sinh vật mầm bệnh • Công nghệ khử trùng tia cực tím ứng dụng rộng rãi • • • • đời sống Giá thành rẻ phương pháp khác Khử trùng phương pháp UV nhanh sạch: Tận dụng nguồn lượng ban đầu Nguồn nước sau xử lý mùi hôi, mùi hóa chất, cặn kim loại • Hiệu cao phương pháp đun sôi gấp 20.000 lần • Giảm khả bùng phát bệnh nguồn nước (đối với nước đun đôi để nguội phải sử dụng vòng 24 giờ, sau thời gian xác VSV có nguy gây ngộ độc cho người sử dụng) b- Nhược điểm: • Có thể gây hại đến sức khỏe người:  Có thể bị ung thư da, bị bỏng bước sóng khử trùng tia UV tiếp xúc trực tiếp với da  Tia UV gây hại đến võng mạc mắt (khi mắt tiếp xúc với xạ tia UV làm bỏng, tổn thương giác mạc, giảm thị lực tạm thời vĩnh viễn, bị mù) • Làm lão hóa chất liệu dẻo thiết bị khử trùng (do xạ tia UV phá hủy liên kết hóa học) ... B- ỨNG DỤNG ÁP SUẤT CAO & TIA CỰC TÍM TRONG THỰC PHẨM: I- ỨNG DỤNG ÁP SUẤT CAO TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM: 1- Cơ chế tác động Áp suất cao bảo quản Thực phẩm: a- Mục đích tác động: Sử dụng áp suất. .. lựa bao bì II- ỨNG DỤNG TIA CỰC TÍM TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM: 1- Cơ chế ứng dụng Tia cực tím (UV) Công nghệ đồ uống: a- Cơ chế tác dụng diệt khuẩn Tia cực tím: • Tia cực tím có tác dụng mạnh Nucleo... • Ứng dụng tia cực tím trình lọc:  Sau trình lọc  Các nhà máy sử dụng đèn thủy phân áp lực thấp để phát tia cực tím, đèn nắp thành ráp ống thủy tinh không hấp thụ tia cực tím để phát tia cực
- Xem thêm -

Xem thêm: ứng dụng công nghệ áp suất cao, tia cực tím trong công nghệ thực phẩm, ứng dụng công nghệ áp suất cao, tia cực tím trong công nghệ thực phẩm, ứng dụng công nghệ áp suất cao, tia cực tím trong công nghệ thực phẩm

Từ khóa liên quan

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay