Bảo quản thực phẩm bằng tia phóng xạ :  Những nghiên cứu về sử dụng tia phóng xạ để bảo quản thực phẩm bắt đầu từ 1929. Từ đó đến nay, phương pháp này được áp dụng rộng rãi để bảo quản nhiều loại thực phẩm khác nhau. 12.6.1 Đặc điểm của những tia phóng xạ được sử dụng trong bảo quản thực phẩm : 1/ Tia tử ngoại : Tia tử ngoại, có tác dụng rất mạnh đối với vi sinh vật với bước sóng 2600Ao, và có năng lượng khoảng 3-5ev ( 10-12ergs). (ev – electron vôn, là năng lượng tính bằng công của 1 electron chuyển dời trong điện trường giữa 2 điểm có hiệu điện thế 1vôn; 1Me = 106ev ). Ở bước sóng này rất nhiều vi sinh vật sẽ bị chết. Các axit nucleic của vi sinh vật sẽ hấp thụ tiatử ngoại và làm biến đổi các bazơ của axit nucleic. Cơ chế cơ bản của chúng là làm liên kết các thymin của ADN theo cơ chế sau: Do tác động này mà tế bào dinh dưỡng của vi sinh vật dễ dàng bị chết. Tuy nhiên, một số tế bào vi sinh vật cũng có khả năng chống lại tác động của tia tử ngoại. Các loài Micrococcus có khả năng tạo ra những sắc tố, các sắc tố này có khả năng hấp thụ tia tử ngoại và như vậy chúng sẽ làm giảm tác động của tia tử ngoại lên tế bào vi sinh vật. Một cơ chế tác động ngược lại của vi sinh vật đối với tia tử ngoại là chúng có khả năng sửa chữa các sai sót của bazơ nitơ khi bị tia tử ngoại tác động vào. Khả năng này rất khác nhau ở các loài vi sinh vật khác nhau:Virut > Nấm tạo bào tử > Vi khuẩn tạo bào tử > Nấm men > Vi khuẩn gram(+) > Vi khuẩn gram(-). Mặt khác, khả năng tác động của tia tử ngoại phụ thuộc rất lớn vào môi trường, cường độ chiếu của đèn tử ngoại. Trong dung dịch có nhiều chất hữu cơ, khả năng tác động của tia UV sẽ giảm rất nhiều. Người ta cũng đã xác định được liều lượng gây chết (D) của một số vi sinh vật như sau: 2/ Các loại tia ion : Các tia ion hóa có năng lượng khoảng 3-5ev (10-12ergs) (1e = 1015Hz). Trong thực tế, người ta thường dùng các loại tia ion hóa sau trong bảo quản thực phẩm . . a. Điện tử năng lượng cao: Chúng chứa một lượng năng lượng rất lớn, ngoài khả năng tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt, chúng còn có khả năng xuyên sâu vào thực phẩm khoảng 2,5 cm. b.Tia X : c.Tia gamma :
Chúng gây ra sự phá hủy các liên kết hyđro trong các phân tử của tế bào, mối nối hyđro trong phân tử ADN, kết quả là hyđro sẽ tách khỏi deoxiribose. Chúng còn có khả năng thủy phân purin và pyrimidine. Khả năng chống lại các tia ion hóa của vi sinh vật phụ thuộc vào khả năng sữa chữa những sai sót trong các phân tử có trong tế bào vi sinh vật. Khả năng chống lại đó ở những vi sinh vật khác nhau thì khác nhau. Khả năng này được biểu diễn như sau: Virut >nấm men > bào tử > nấm mốc >gram(+) > gram(-) . Ở đây người ta dùng đơn vị là Gray (1Gy = 1joule kg1- ) khả năng trên cũng được trình bày ở bảng sau : Ứng dụng các tia ion hóa được tiến hành từ thế chiến lần thứ hai do kết quả chạy đua về vũ khí hạt nhân. Hiện nay việc sử dụng các tia ion hóa có những qui định rất cụ thể về liều lượng để tránh gây độc trong thực phẩm. Qui định của FAO/WHO cho thấy rằng liều lượng được sử dụng để bảo quản thực phẩm khoảng 10Kgy . Ta có thể tham khảo mức sử dụng này ở Anh như bảng sau: Vi khuẩn gram(+) có khả năng chống lại chiếu xạ tốt hơn vi khuẩn gram(-). Dạng bào tử của vi sinh vật có khả năng chống lại chiếu xạ tốt hơn tế bào sinh dưỡng. Trong đó chủng vi khuẩn tạo bào tử Pacenibacillus larvae có khả năng chống lại chiếu xạ tốt nhất, Clostridium type A có khả năng chống lại chiếu xạ tốt nhất trong số các chủng Clostridium. Mức độ chịu đựng sự chiếu xạ của enzym và các sinh vật khác nhau được biểu diễn trong hình sau : Nấm mốc và nấm men có khả năng chống lại chiếu xạ kém hơn vi khuẩn gram(+). Tuy nhiên, một số loài nấm men thuộc Candida có khả năng chống sự chiếu xạ như các loài vi khuẩn nội bào tử. Về cơ bản, sự nhạy cảm của các vi sinh vật với chiếu xạ khi chúng ở trong dung dịch đệm tốt hơn là khi chúng ở trong môi trường chứa protein. Khi có mặt oxy, khả năng chống lại sự chiếu xạ của vi sinh vật kém hơn trong điều kiện không có mặt oxy. Tế bào vi sinh vật ở trạng thái khô có khả năng chống lại sự chiếu xạ tốt hơn tế bào Tế bào vi sinh vật ở giai đoạn phát triễn có khả năng chống lại chiếu xạ tốt hơn ở giai đoạn chúng đang sinh sản. Từ nhiều năm đến nay có 36 nước sử dụng chiếu xạ để bảo quản thực phẩm. Ở Mỹ có đến 20 loại thực phẩm khác nhau ( loại có bao bì) được chiếu xạ. Theo qui định của FDA (của Mỹ ) liều lượng chiếu xạ khoảng 10-60Kgy. Riêng các loại gia vị chiếu xạ với liều lượng 10Kgy. 1985 FDA cho phép chiếu xạ thịt heo 1Kgy để tiêu diệt Trichinella spiralis. Năm 1986, Thái Lan chiếu xạ xucxic thịt heo với liều lượng 2,0Kgy. Năm 1986 Puerto Rican đã chiếu xạ xoài với liều lượng 1,0Kgy. Hawai đã tiến hành chiếu xạ đu đủ với liều lượng 0,41-0,51KGy từ 1987. WHO đề nghị chiếu xạ với liều lượng 7Kgy, Canada đề nghị với liều lượng 1,5Kgy đối với hải sản. 12.6.2 Ảnh hưởng của chiếu xạ đối với chất lượng thực phẩm : 1/ Sự thay đổi thành phần các chất : – Nước là thành phần dễ bị ảnh hưởng bởi chiếu xạ. Cơ chế chuyển hóa này như sau : Trong điều kiện yếm khí, thực phẩm sau chiếu xạ sẽ mất màu, mất mùi do không có mặt của oxy. Một trong những phương pháp giữ mùi khi chiếu xạ là phải đưa nhiệt độ xuống rất thấp. Khi nhiệt độ thấp, phản ứng phân hủy nước sẽ giảm. Các axit xmin rất nhạy cảm với chiếu xạ. Trong đó các axit amin sau đặc biệt nhạy cảm: methionin, cysteine, histedine, arginine, tyrosine. Trong đó cysteine nhạy cảm nhất. Moser (1967) cho rằng 50% tổng lượng axit amin bị mất khi chiếu xạ, Tryptophan mất 10%. – Khi chiếu xạ, lipit cũng bị thay đổi rất mạnh, đặc biệt là trong trường hợp có mặt của oxy. Sản phẩm của quá trình này là peroxit và các sản phẩm oxy hóa khác như carbonyl. Wicketal (1967) cho thấy rằng khi chiếu xạ thịt bò tươi ở nhiệt độ phòng với 20-60Kgy thấy rất nhiều thành phần chất mùi. Trong 45 hỗn hợp các chất tạo mùi đã tìm thấy, có 17 chất chứa sulfur, 14 chất chứa hydrocacbon, 9 carbonyl, 5 chất cơ bản và alcohol. Trong đó có rất nhiều chất tìm thấy ở thịt không chiếu xạ mà chỉ đun nấu. – Các loại vitamin như thiamin, niacin, pyridoxine, biotin, B12 bị phá hủy, riboflavin, pantothenic, folic lại được tăng trong quá trình chiếu xạ. – Các chất pectin và cenlulose cũng bị biến đổi khi chiếu xạ. Kết quả là các loại rau, quả sẽ trở nên mềm hơn ( Massey và Bourke, 1967). 2/ Khả năng bảo quản thực phẩm đã được chiếu xạ : Thực phẩm sau khi chiếu xạ là thực phẩm an toàn về mặt vi sinh vật. Tuy nhiên quá trình chiếu xạ cũng cho thấy ảnh hưởng của chúng đến khả năng bảo quản thực phẩm . Trong quá trình chiếu xạ với liều lượng không cao lắm, các loại enzym thường không bị phá hủy. Khí chiếu xạ với liều lượng 45KGy các loại enzym của thịt gà thịt heo bị biến tính. Thực phẩm đóng gói trước khi chiếu xạ, mùi được bảo tồn khi chiếu xạ với liều lượng 10,8KGy. Đồng thời thịt có thể bảo quản 12 năm không thấy sự thay đổi chất lượng. Nhìn chung các sản phẩm thực phẩm được chiếu xạ bao giờ cũng tăng khả năng bảoquản. 3/ Bản chất sự chống lại chiếu xạ ở vi sinh vật : Vi khuẩn nhạy cảm nhất đối với tia ion hóa là trực khuẩn gram(-), Pseudomonas. Các vi khuẩn gram(-) khác như Moraxellae acinebacter là những vi khuẩn chống sự chiếu xạ mạnh nhất. Các vi khuẩn gram(+) bao gồm mcrococcus, staphylococcus và enterococcus là những loài vi khuẩn chống sự chiếu xạ mạnh nhất. Khả năng chống sự chiếu xạ cao nhất là những vi sinh vật sau: 4 chủng thuộc Deinococcus bao gồm : – D. radiophilus Nguyên nhân tại sao các vi sinh vật trên và một số vi sinh vật khác lại có khả năng chống sự chiếu xạ thì hiện nay chưa thật rõ. Người ta cũng dự đoán rằng chất lượng màu carotenoit có trong các tế bào vi khuẩn trên có liên quan mật thiết đến khả năng chống chiếu xạ của vi khuẩn. Tuy nhiên, lại thấy rằng các chất màu của vi khuẩn D.radiophilus lại không đóng vai trò chống lại sự chiếu xạ. ( Kilburn. R.E, 1985, lewis J.S, 1974). Người ta cũng dự đoán rằng khả năng sửa chữa các sai sót ở ADN của những vi khuẩn trên có liên quan đến khă năng chống chiếu xạ của vi khuẩn. Mặt khác khả năng sửa chữa những hư hỏng cấu trúc enzym của vi khuẩn D.radiodurans cũng được nhắc tới như một trong những cơ chế chống chiếu xạ của vi khuẩn (Thayer D.W., 1987). Tuy nhiên những điều trên vẫn còn đang cần phải được làm sáng tỏ. 12.7 Dùng áp suất thẩm thấu để bảo quản thực phẩm : 12.7.1 Tác dụng của áp suất thẩm thấu dể bảo quản : Vi sinh vật cũng giống như thực phẩm, bị ảnh hưởng của sức thẩm thấu, nhưng theo hai chiều hướng khác nhau. Nếu áp suất thẩm thấu cao thì nguyên sinh chất của vi sinh vật bị co lại, làm vi sinh vật bị chết. Người ta thường dùng muối ăn (NaCl) và đường để tạo ra áp suất thẩm thấu cao. Cũng do hiện tượng thẩm thấu, khi ngâm đường hoặc ướp muối thực phẩm, nước trong các tế bào thực phẩm chảy ra ngoài, làm giảm độ ẩm của thực phẩm, tạo điều kiện thuận lợi để ức chế sự phát triễn của vi sinh vật. 12.7.2 Các phương pháp bảo quản : 1/ Ướp muối : a. Muối ăn có tính sát khuẩn : Hoạt tính của NaCl chống vi sinh vật liên quan đến sự làm giảm hoạt tính của nước và làm tăng điều kiện không thích hợp với vi sinh vật. Muối ăn có khả năng sinh áp suất thẩm thấu lớn: dung dịch muối 1% NaCl có áp suất thẩm thấu là 4,1atm; dung dịch 15-20% thì 200atm. Các loài vi khuẩn chịu lạnh và vi khuẩn ưa ấm, gram(-) chết ở nồng độ muối 6-10%, các vi khuẩn lactic có thể chịu được nồng độ muối 6-15%. Các vi khuẩn tạo bào tử có khả năng chịu muối với nồng độ cao hơn 16%. Nồng độ muối 4% có khả năng làm giảm khả năng sinh tổng hợp enterotoxin đến 80%. Nồng độ muối 10% ức chế toàn bộ khả năng tổng hợp enterotoxin ( Mc Lean et al 1986). Hoạt tính nước tối thiểu trong môi trường chứa đường cao hơn với phần lớn nấm mốc (Corry, 1987). Khả năng ức chế vi sinh vật của NaCl phụ thuộc vào một loạt các yếu tố khác nhau như pH, nhiệt độ, nồng độ NaCl, loài và số lượng vi sinh vật, dạng thực phẩm, các muối khác và thời gian bảo quản. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nếu độ axit giảm thì lượng NaCl cần để ức chế vi sinh vật cũng giảm (Riemann et al 1972). Khả năng ức chế của NaCl ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản. Liều lượng NaCl 2,2% có khả năng ức chế C.botulinum và khả năng tổng hợp độc tố của chúng ở các diều kiện sau: 26C trong 2 tháng 25C trong 1 tháng 30C trong 7 ngày Muối không có tác dụng phá hủy độc tố, ví dụ cá có độc tố của Clostridium botilinum ngâm trong nước muối lâu độc tố vẫn còn và vẫn có thể gây ngộ độc. Sức đề kháng của ấu trùng tương đối kém thế mà ấu trùng của giun xoắn, giun đũa trong nồng độ 20-25% muối phải 2-6 tuần mới chết. Do đó nguyên liệu đem muối bảo quản phải tươi, sạch . b. Giảm lượng oxi hòa tan : do có muối nên oxi ít hòa tan vào môi trường ướp muối và các VSV hiếu khí không có điều kiện để phát triển, đồng thời cũng hạn chế bớt các quá trình oxi hóa các chất của thực phẩm. c. Làm giảm ẩm của thực phẩm: do hiện tượng thẩm thấu nên khi ướp muối nước trong các tế bào thực phẩm chảy ra ngoài, làm cho độ ẩm của thực phẩm bị giảm và cũng góp phần ức chế sự phát triển của VSV. Nhưng cũng chính vì thế mà một số chất dinh dưởng hòa tan trong nước như muối khoáng, vitamin… trong thực phẩm theo nước chảy ra ngoài làm giảm giá trị dinh dưởng của thực phẩm. d. Làm giảm khả năng phân hủy chất đạm của VSV: ion clo kết hợp với chất đạm ở dây nối peptit làm cho các enzym phân hủy chất đạm của VSV không còn khả năng phá vỡ các phân tử protit để lấy chất dinh dưỡng tự nuôi sống và phát triển. 2 Ngâm đường : Sức thẩm thấu của đường kém hơn muối nhiều. Dung dịch 1% saccarose có thể cho áp suất thẩm thấu 0,7at; dung dịch 1% glucose cho 1,2at. Nồng độ nước đường phải từ 60- 65% trở lên mới có thể đủ khả năng ức chế sự phát triển của VSV nhưng cũng không ổn định. Do đó bảo quản bằng nước đường phải kết hợp với đóng gói kín như đóng hộp, đong chai… Cũng như bảo quản bằng ướp muối, trong quá trình bảo quản nồng độ đường trong môi trường bảo quản sẽ giảm dần và các chất dinh dưỡng hòa tan của thực phẩm thôi ra trong nước ngày càng tăng lên, đó là điều kiện thuận lợi cho VSV phát triển và làm hư hỏng thực phẩm. 12.8 Sử dụng siêu âm để bảo quản thực phẩm : Siêu âm có tính diệt khuẩn là do dưới tác dụng của nó các chất trong tế bào chuyển động rất mạnh, chất rắn và chất lỏng có tốc độ khác nhau làm cho VSV bị rạn nứt và các phân tử bị rời ra. Mặc khác siêu âm biến thành nhiệt năng, tăng tốc độ chuyển hóa làm cho chất đạm bị đông đặc lại… Tuy rằng các ý kiến về cơ chế của siêu âm có khác nhau nhưng tác dụng tiệt khuẩn của siêu âm đều được các nhà nghiên cứu thống nhất công nhận. Siêu âm được dùng để xử lí sữa tươi, nước hoa quả. Sữa tươi được xử lí bằng siêu âm sẽ làm tăng sự nhủ hóa giúp cho cơ thể tiêu hóa tốt hơn. Còn nước quả xử lí siêu âm sẽ giữ được hương vị tự nhiên và vitamin. Vì vậy siêu âm cũng được coi là phương pháp tiệt khuẩn lạnh. 12.9 Sử dụng các chất bảo quản từ sinh vật : Người ta có thể sử dụng nhiều chất khác nhau từ thực vật, động vật hay VSV để bảo quản thực phẩm và cho kết quả rất tốt: – Sử dụng phitônxit : đó là các chất kháng sinh của thực vật bậc cao và có tính sát khuẩn rất tốt. Tùy từng loại thực phẩm và mục đích sử dụng mà có thể dùng các loại phitônxit có trong các loại thực vật khác nhau để bảo quản. Đôi khi kết hợp với chế biến để tạo hương, tạo vị hoặc tạo màu cho sản phẩm. – Kháng sinh : các kháng sinh thu nhận từ VSV có thể dùng trong bảo quản các loại thực phẩm khác nhau. – Các chế phẩm enzym : nhiều chế phẩm enzym được sử dụng để làm tăng chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản của một số thực phẩm. XIII> PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN MỘT SỐ LOẠI THỰC PHẨM 13.1 Bảo quản thịt : Thịt là một loại thực phẩm giàu dinh dưởng. Trong thịt có nước, protein, lipit, các chất khoáng và vitamin. Do đó thịt không những là thức ăn tốt cho người mà còn là môi trường thích hợp cho VSV phát triển. Hơn nữa pH của thịt tươi khoảng 6-6,5 rất thích hợp cho sự phát triển của đa số các giống VSV. Thịt dù tươi đến đâu cũng không phải là loại thực phẩm vô trùng, bao giờ cũng tìm thấy một số nhóm VSV. Trong số này thường gặp là những VK gây thối rữa, các bào tử nấm mốc và những tế bào nấm men. Những VSV này nhiễm vào thịt theo con đường nội sinh và ngoại sinh. Thịt của các con vật càng khỏe càng có ít VSV. Để bảo quản thịt người ta có thể sử dụng được rất nhiều phương pháp : nhiệt độ thấp, nhiệt độ cao, làm khô, ướp muối… Sau đây xét một số phương pháp kéo dài thời gian bảo quản thịt tươi. 13.1.1 Bảo quản thịt bằng khí CO2 : Nhiều nghiên cứu đã chứng tỏ rằng khí CO2 phối hợp với nhiệt độ dương thấp có thể ức chế hoặc đình chỉ hoàn toàn hoạt động sống của nhiều loại VSV. Khí CO2 ức chế rất mạnh sự phát triển của nấm mốc và cả những VSV gây thối rữa. Ví dụ như VK Achromobacter, Pseudomonas và Paratyphi. Hiệu quả tác dụng của CO2 đến VSV tăng lên khi nhiệt độ giảm. Sở dỉ như vậy vì CO2 có khả năng thấm qua các màng nguồn gốc động vật và có độ hòa tan cao hơn các khí khác. Khi nhiệt độ thấp thì độ hòa tan tăng lên. Mặc khác, khí CO2 có độ hòa tan cao trong chất béo nên làm giảm hàm lượng oxi trong chất béo và do đó làm chậm lại quá trình oxi hóa và thủy phân chất béo trong bảo quản. Nhược điểm của phương pháp này là nếu nồng độ CO2 > 20% thì thịt sẽ bị tối màu. Sỡ dỉ có sự biến đổi đó là do có sự tạo thành cacbohemoglobin và cacbomioglobin. Màu tự nhiên của mỡ bò cũng bị mất. Biến đổi này là biến đổi không thuận nghịch. Để khắc phục nhược điểm này chỉ nên bảo quản ở nồng độ CO2 <20%. Với nồng độ CO2 10-20%, nhiệt độ bảo quản 00C thì thịt có thể bảo quản tốt trong 50 ngày. Do đó họ có thể dùng phương pháp này để vận chuyển thịt lạnh đi xa. 13.1.2 Bảo quản bằng kháng sinh và phitônxit : Chất kháng sinh là những sản phẩm hoạt động sống của vi sinh vật có tác dụng diệt khuẩn hoặc hãm khuẩn. Người ta đã nghiên cứu và tìm ra những chất kháng sinh đặc biệt có ích, được tạo ra bởi vi khuẩn, nấm mốc và xạ khuẩn thổ nhưỡng. Những chất kháng sinh dùng để kéo dài thời gian bảo quản thịt như: penixilin, streptomixin, clotetraxiclin (biomixin), nistatin, teramixin… Chất kháng sinh điều chế từ các thực vật bậc cao gọi là fitonxit. Những thực vật như hành, bạch giới, tỏi, củ cả … là những diển hình của thực vật chứa fitonxit có tính sát trùng mạnh. Chất kháng sinh được dùng phải không độc hại và tương đối bền vững với các nhân tố môi trường bên ngoài. Đồng thời nó phải có khả năng mất hoạt động khi chế biến. Với phương pháp này cũng cho nhiều kết quả tốt. Ví dụ : sự bảo quản thịt tươi trong hơi bạch giới (trên dung dịch 10% bạch giới) đã xác nhận thịt vẫn tươi trong khoảng 6 ngày ở nhiệt độ 10oC và 50 ngày ở nhiệt độ 0oC. Ở Mĩ còn dùng clotetraxiclin để bảo quản thịt gia cầm (1g trong 10 lit nước). Người ta còn dùng chất kháng sinh cho cả gia súc sống: tiêm vào tĩnh mạch hoặc trộn vào thức ăn cho ăn trước khi giết thịt. Nói chung chất kháng sinh độc nên việc sử dụng nó để bảo quản thịt cá cũng bị hạn chế. Ở Liên Xô chỉ nghiên cứu nistatin và clotetraxiclin để bảo quản vì hai chất này bị phân hủy khi xử lí nhiệt. Tuy nhiên, lượng clotetraxiclin trong thịt sống không được cao hơn 0,5mg/1kg thịt sống, còn trong các sản phẩm chế biến thì chúng không được có mặt. Nhược điểm của phương pháp này : – Dù với lượng rất nhỏ các chất kháng sinh này cũng gây hại cho sức khỏe của người dùng : gây bệnh thiếu vitamin, phá hoại hoạt động bình thường của hệ thống enzym trong cơ thể. – Làm mất hiệu quả của các kháng sinh điều trị khi người mắc bệnh. – Giá thành của kháng sinh đắt. 13.1.3 Sử dụng tia tử ngoại : Sự chiếu xạ thịt bằng tia tử ngoại là phương pháp tương đối có hiệu quả để đấu tranh với hệ vi sinh vật của thịt. Chiếu tia tử ngoại có chiều dài sóng 313-200 µ m và đặc biệt là 254 ÷265 µ m sẽ gây tác dụng hiệu quả nhất. Các loài vi sinh vật khác nhau, phụ thuộc vào trạng thái sinh lí, điều kiện phát triễnv.v… sẽ bị tiêu diệt khi tác dụng các liều lượng chiếu xạ khác nhau. Trong một giới hạn nhất định, sự chiếu xạ mạnh trong thời gian ngắn kinh tế hơn là chiếu xạ yếu trong thời gian dài. Hiệu quả chiếu xạ còn phụ thuộc vào thời kì phát triễn của vi sinh vật: ở thời kì phát triễn đầu tiên chúng bị tiêu diệt mạnh hơn so với khi đã tạo thành khuẩn lạc lớn. Điều kiện chiếu xạ tối ưu đối với thịt lạnh là: nhiệt độ phòng : 2-80C, độ ẩm tương đối 85-95%, sự lưu thông không khí liên tục 2m/phút. Nhược điểm của phương pháp này : – Nó chỉ có tác dụng thanh trùng lớp sản phẩm ở bề mặt, những vi khuẩn và bào tử xâm nhập bên trong không chịu tác dụng của các tia sẽ có thể gây hỏng cho sản phẩm. – Tia tử ngoại phân hủy một số vitamin (B 6) và có khả năng gây biến tính protein (phân hủy protein). Ví dụ oximioglobin chuyển thành metmioglobin do đó thịt bị thẩm màu.– Tia tử ngoại tác dụng mạnh chất béo, nó kích thích sự oxi hóa chất béo. Ngoài ra, khi tác dụng trực tiếp còn tạo thành ozon, oxi hóa chất béo mạnh hơn so với oxi. – Tia tử ngoại có ảnh hưởng hại đến mắt và da người làm công tác chiếu xạ, nên phải cẩn thận. 13.2 Bảo quản nước rau quả : Khi chọn bất kì một phương pháp bảo quản nào cũng phải đảm bảo 2 yêu cầu sau: – Tránh được mọi sự hư hỏng của nước rau quả trong thời gian bảo quản. – Giữ được chất lượng ban đầu (sau khi ép) của nước rau quả. Nguyên nhân gây ra sự hư hỏng nước rau quả trong bảo quản là do các quá trình men và sự hoạt động của vi sinh vật. Do đó, để bảo quản nước rau quả được tốt cần phải đình chỉ các quá trình men trong khi bảo quản và tiêu diệt hết các vi sinh vật hoặc tạo ra những điều kiện không thuận lợi cho chúng để ức chế mọi hoạt động sống của chúng. * Các quá trình enzim: Enzim tham gia vào các quá trình này trong nước rau quả khi bảo quản là có sẵn trong rau quả. Các loại enzim này khi rau quả còn đang thời kì sinh trưởng và phát triễn nó đã tham gia làm chất xúc tác trong các quá trình tổng hợp chất dinh dưỡng, chất màu, chất thơm v.v… Nhưng trong thời kì bảo quản nước rau quả chính các enzim này có thể tham gia xúc tác quá trình thủy phân các chất và các sản phẩm thủy phân đó có thể làm giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng hoàn toàn nước rau quả. Ví dụ : pectinaza phân hủy pectin thành axit pectit và rượu metylic. Các nhóm enzim oxi hóa xúc tác quá trình oxi hóa chất màu, chất thơm, vitamin làm cho chất lượng cảm quan của sản phẩm bị giảm. Tuy nhiên, không phải tất cả các quá trình enzim trong bảo quản đều có hại đối với các loại nước rau quả. Có một số loại nước rau quả (táo, nho…) các quá trình enzim trong khi bảo quản sẽ làm cho nó có hương thơm đậm đà và đặc trưng hơn. Sở dĩ như vậy vì trong khi bảo quản, dưới tác dụng của một số enzim các glucozit bị thủy phân tạo thành đường aglucon (mầm mống cuả chất thơm). Do đó khi chọn bất kì một phương pháp bảo quản nào thì phải xét kĩ sự ảnh hưỡng của quá trình enzim đối với chất lượng của nước rau quả đó. Có những trường hợp thành phần của nước rau quả bị biến đổi nhưng không phải do các enzim gây nên, như oxi không khí làm oxi hóa các chất màu, chất thơm…, sự tác động của axit đến bề mặt kim loại của thiết bị… Để bảo quản các loại nước rau quả người ta thường sử dụng một trong những phương pháp sau : – Phương pháp sử dụng nhiệt : + Nước nóng + Hơi + Tia hồng ngoại + Dòng điện tầng cao – Phương pháp không dùng nhiệt : + Lọc + CO2 + Dùng các tia (cực tím, ion hóa) + Làm lạnh + Làm đông -Phương pháp hóa chất -Phương pháp sinh học -Phương pháp tổng hợp Tính ưu việt của phương pháp này hay phương pháp khác được xác định bởi tốc độ đình chỉ các quá trình enzim và ức chế hoặc tiêu diệt các vi sinh vật làm giảm chất lượng nước rau quả. 13.2.1 Bảo quản bằng nhiệt độ cao : Đây là phương pháp được ứng dụng lâu đời và rộng rãi. Người ta tiến hành thanh trùng sau khi làm trong, bài khí và đồng hóa. Để bảo đảm chất lượng của nước rau quả, khi thanh trùng cần phải xác định chế độ thanh trùng thích hợp cho từng loại nước rau quả. Nhiệt độ và thời gian thanh trùng được xác lập tùy thuộc vào dạng, giai đoạn phát triển, trạng thái sinh lí và lượng của VSV. Đồng thời tùy thuộc vào đặc tính của môi trường gia công nhiệt. Nói chung môi trường axit cao thường thích hợp cho các loại VSV chịu nhiệt kém hoạt động. Do đó khi độ axit của nước rau quả càng tăng thì nhiệt độ thanh trùng càng giảm. Ngược lại, hàm lượng đường trong dịch quả càng tăng thì càng cản trở sự tiêu diệt VSV bằng nhiệt. Cho nên lượng đường trong nước rau quả càng lớn thì thời gian thanh trùng càng dài. Bằng thực nghiệm cho thấy rằng, nếu tăng đường lên 10% thì thời gian thanh trùng kéo dài thêm 4-6 phút; nếu tăng 30% thì phải kéo dài thêm 20-30 phút. Hiện nay trong công nghiệp họ sử dụng các phương pháp thanh trùng nước rau quả như sau: 13.2.2 Bảo quản bằng khí CO2 : Khí cacbonic có khả năng ức chế hoạt động của các VSV và làm giảm hoạt dộ của các enzim. Trên cơ sở này, người ta thường bảo quản nước rau quả bão hòa CO2 trong các thiết bị kín không bị gỉ có dung tích lớn. Nồng độ CO2 bảo quản là 1,5% theo khối lượng. Độ hòa tan khí CO2 tỉ lệ thuận với áp suất riêng phần trên mặt thoáng và tỉ lệ nghịch với nhiệt độ cho nên để đảm bảo nồng độCO2 bão hòa (1,5%) cần phải duy trì áp suất tương ứng với nhiệt độ như sau: Nhiệt độ 0 5 10 15 20 25 30 Ap suất CO2 , at 3,8 4,75 5,85 7,0 8,4 10,1 12,1 Khi ở nhiệt độ thường (15-300C), nước quả cần phải bảo quản dưới áp suất CO2 khá cao nên gặp khó khăn. Còn nếu bảo quản nước quả ở nhiệt độ quá thấp thì nước quả bị đóng băng và tốn chi phí làm lạnh. Tốt nhất là bảo quản ở nhiệt độ 0-50C. Thiết bị dùng để bảo quản phải chịu được áp lực lớn và phải bảo đảm trộn đều khí CO2 trong nước rau quả. Nếu nước rau quả bão hòa khí CO2, khoảng không còn lại phía trên cũng được đệm khí CO2 và bảo quản ở nhiệt độ -1 đến 20C thì các quá trình VSV hầu như không xảy ra. Trong quá trình bảo quản cần phải theo dõi nhiệt độ và khí CO2 trong đệm khí. Đồng thời phải kiểm tra hàm lượng rượu và kiểm tra VSV. 13.2.3 Bảo quản bằng phương pháp lạnh đông : Phương pháp này dựa trên cơ sở là nhiệt độ thấp làm giảm đi đáng kể hoạt động sống của VSV và hoạt lực enzym trong nước rau quả, do dó mà các phản ứng sinh hóa cũng như các phản ứng làm hư hỏng nước rau quả do VSV gây nên bị chậm lại. Phương pháp này có ưu điểm là giữ được nhiều nhất các tính chất và giá trị dinh dưởng ban đầu của nguyên liệu so với các phương pháp khác. Tuy nhiên phương pháp này sẽ làm thay đổi toàn bộ cấu trúc thành phần nước quả do có sự đóng băng. Do đó chỉ nên dùng phương pháp này để bảo quản các loại nước rau quả làm nguyên liệu cho các quá trình sản xuất khác. 13.2.4 Bảo quản bằng hóa chất : 1/ Bảo quản bằng axit benzoic và natri benzoat : Trong môi trường axit cao, tổng axit không nhỏ hơn 0,4% và pH 2,5-3,5; axit benzoic và natribenzoat có tính sát trùng mạnh. Tác dụng sát trùng của axit benzoic 0,05% và natribenzoat 0,07-0,1%. Tính sát trùng của chúng thể hiện mạnh đối với nấm men và nấm mốc, còn đối với vi khuẩn thì yếu hơn. Với nồng độ thấp như vậy nên C6H5COOH và C6H5COONa không gây tác hại đối với sức khỏe cảu người dùng. Vào thận, C6H5COOH tác dụng với glixerin tạo ra axit hypuric (C6H5CONHCH2COOH) không gây hại và thải ra ngoài theo nước tiểu. C6H5COOH ít hòa tan trong nước, nên họ thường dùng C6H5COONa để bảo quản. Nói chung phương pháp này thương dùng bảo quản các loại nước rau quả có độ axit cao. 2/ Bảo quản bằng axit sobic CH3-(CH= CH)2-COOH và muối của nó : Đây là phương pháp mới nghiên cứu nhưng được sử dụng tương đối rộng rãi vì nó có nhiều ưu điểm hơn hai phương pháp trên. Nồng độ tác dụng của chúng 0,05-0,1%. Axit sobic và các sobat khi và cơ thể người sẽ bị oxi hóa nên không gây độc. Chúng cũng không gây ảnh hưởng đến khẩu vị của sản phẩm. Axit sobic và kali sobat ức chế sự phát triễn của nấm men và nấm mốc, nhưng không gây ảnh hưởng tới vi khuẩn (ví dụ vi khuẩn axetic). Cho nên loại hóa chất này chỉ dùng đối với các loại sản phẩm chua, tức là loại khó bị hư hỏng bởi vi khuẩn. Để tiêu diệt vi khuẩn các bán chế phẩm trước khi xử lí bằng axit sobic nên qua thanh trùng nhiệt hoặc dùng axit sobic phối hợp với chất sát trùng khác, thí dụ như natribenzoat. Ngoài các hóa chất trên người ta còn dùng rượu etylic, ete dietyl piricacboric để bảo quản các loại nước rau quả. |
