TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN VÀ ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN THỊT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC
BM CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT CÁ-THỦY SẢN
**************************
CHUN ĐỀ
TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN
VÀ ỨNG DỤNG TRONG BẢO
QUẢN THỊT
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thò Hiền
Sinh viên thực hiện : HC07SH
Tháng 06/2011
TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN VÀ ỨNG DỤNG BẢO QUẢN THỊT
1. Thịt
1.1 Khái niệm về thịt
Thịt là một trong những sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Từ thịt có thể
chế biến ra nhiều món ăn thơm ngon và giàu chất bổ. Lượng thịt và các loại thịt
được sử dụng trong bữa ăn hàng ngày phản ánh mức sống của xã hội.
Hiện nay trên thị trường có nhiều loại thịt, nhưng phổ biến vẫn là thịt lợn, thịt gà
và thịt bò.
Thịt gia súc, gia cầm là tổ hợp các loại mô khác nhau như mô cơ, mô mỡ,
mô sụn, mô xương … Giá trị của thịt phụ thuộc vào tỉ lệ giữa các mô và chất
lượng của chúng. Căn cứ váo cấu tạo thịt được phân thành các loại: bì(da),
thịt nạc, thịt mỡ và xương.
Về cấu tạo thịt gia súc, gia cầm là giống nhau, nhưng cấu trúc protein
trong thịt gia cầm đơn giản hơn, các bó sợi cơ nhỏ ngắn hơn, mô liên kết trong
thịt gia cầm ít hơn trong thịt gia súc. Mô mỡ của gia cầm ít xen kẽ giữa các mô cơ
và trong thành phần của thịt nạc.[1]
1.1.1. Thành phần dinh dưỡng của thịt
Thịt động vật nuôi sau khi giết mổ gồm có các thành phần hóa học
như: nước, protein, lipit, gluxit, muối khoáng và vitamin. Protein có trong thịt

tươi khoảng 15-20%, gồm chủ yếu là protein hoàn thiện. Độ đồng hóa của
protein thịt là 96-97% . Do vậy thịt là nguồn cung cấp thức ăn protein quan
trọng trong khẩu phần của con người.
Lipit trong thịt thường ở dưới da, ở khoang bụng, bao quanh nội tạng và có
ở xương.
Hàm lượng chất béo ở dạng là 0,5-50% (tùy thuộc vào từng loại thịt).
Thành phần chất béo trong thịt khá phức tạp, chúng được cấu tạo từ các axit béo
khác nhau. Các axit béo này tạo nên giá trị chất béo của thịt, tạo nên màu sâu,
nhiệt độ nóng chảy và độ đồng hóa khác nhau.Độ đồng hóa mớ động vật phụ
thuộc vào độ nóng chảy của các axit béo tạo nên chúng.
Thí dụ: Mỡ lợn có nhiệt độ nóng chảy là 34-44
0
C và có độ đồng hóa là 97-98%;
mỡ bò nóng chảy ở nhiệt độ là 45-52
0
C có độ đồng hóa là 90%.
Gluxit có trong thịt một lượng rất nhỏ (khoảng 0,4-0,8 %) ở dạng glycogen
có chủ yếu trong gan. Khi nấu chất này tan trong nước hết.
Muối khoáng khá phong phú trong thịt nói chung. Thịt có nhiều mỡ thì
ít muối khoáng. Các muối khoáng trong thịt có: Ca, P, Mg, Zn, Co, Cu, Fe, Se …
trong đó có nhiều là Ca, P, Mg. Các chất này tập trung ở trong xương là nhiều
nhất.
Vitamin có ở trong thịt như vitamin A, B
1
, PP, C, B
12
… Lượng
vitamin có thể ở phụ tạng như gan, thận, tim ,não. [1]
Giới thiệu khái quát thành phần hóa học của một số loại thịt.
Loại thịt Nước (%) Protein (%) Lipit (%) Chất

khoáng
(%)
Năng lượng
(Kcal)
Thịt bò 75,8 21,0 3,0 1,2 285
Thịt lợn 72,9 21,5 37,5 1,1 406
Thịt bê 78,2 20,0 0,5 1,3 87
Thịt gà 65,6 20,3 13,1 1,0 205
Thịt ngỗng 46,1 14,0 39,2 0,7 422
Thịt vịt 35 11,4 53,0 0,5 540
1.1.2. Cấu trúc của thịt
Phụ thuộc vào vai trò ,chức năng và thành phần hóa học ,người ta chia thịt
thành các loại mô như sau: mô cơ, mô liên kết , mô xương , mô mỡ, mô máu.
Mô cơ:
Đây là loại mô chiếm tỉ lệ cao nhất trong cấu tạo của thịt. Nó bao gồm
nhiều sợi tơ cơ xếp thành bó, các sợi cơ được cấu tạo từ miozin hoặc actin.
Chức năng chủ yếu của nó là thực hiện hoạt động co giản .
Thành phần hoá học của mô cơ : nước chiếm tỉ lệ: 72%-75% , protein:
18%-21%. Còn lại là các thành phần khác: glucid, lipit, khoáng, vitamin…
mô liên kết:
Đây là loại mô được phân bố rộng rãi có vai trò liên kết các sợi tơ cơ ,các
bó cơ lại với nhau ,tạo cấu trúc chặt chẽ cho thịt .
mô mỡ:
Mô mỡ được tạo thành từ các tế bào mỡliên kết với nhau dưới dạng lưới
xốp. Lượng mô mỡ trong cấu trúc thịt nhiều hay ít phụ thuộc vào giống loài,
giới tính và điều kiện nuôi dưỡng.
1.2Các kiểu hư hỏng của thịt trong giai đoạn trước và sau thu hoạch
1.2.1 giai đoạn của thịt trước và sau thu hoạch
Động vật sau khi chết, các tính chất quan trọng của thịt đều thay đổi căn
bản.Sự trao đổi chất trong các mô chết ngừng lại và những quá trình hóa sinh

thuận nghịch bởi enzyme chuyển thành những quá trình không thuận nghịch. Các
quá trình tổng hợp bị đình chỉ và hoạt động phá hủy của các enzyme nổi lên hang
đầu.
Dựa vào những biểu hiện bên ngoài, ta có thể chia sự biến đổi của thịt sau khi
chết thành ba thời kỳ chính: quá trình tê cứng, quá trình tự phân và quá trình phân
hủy thối rữa.
Quá trình tê cứng:
Ngay sau khi chết, mô cơ thịt tươi nóng bị suy yếu, có độ ẩm nhỏ, môi
trường pH gần 6,8 mùi thơm và vị thể hiện không rõ ràng. Sau khi động vật đình
chỉ sự sống trong mô cơ sự tê cóng sẽ bắt đầu
Biểu hiện bên ngoài cứng và có sự co ngắn của mô cơ. Thời gian tê cứng
diễn ra phụ thuộc vào đặc tính con vật và nhiệt độ môi trường. Thịt bò ở nhiệt độ
15 - 18
o
C sự tê cóng hoàn toàn bắt đầu xảy đến sau 10 - 12 giờ, ở nhiệt độ gần
0
o
C diễn ra sau 18 - 24 giờ. Vào lúc này độ rắn của thịt tăng khoảng 25%, thịt như
thế có độ rắn lớn kể cả sau khi nấu.
Tê cóng sau khi chết của bắp cơ là kết quả của sự phát triển các quá trình
hóa sinh phức tạp do enzyme mà đặc trưng của nó khác với các quá trình khi
sống.
Đó chủ yếu là các quá trình phân giải: glycogen, creatinphosphat,
adenosintriphosphat, sự tạo thành phức actomyosin …
Quá trình tự phân (chín tới) của thịt
Chín tới đó là tập hợp những biến đổi về tính chất của thịt, gây nên bởi sự
tựphân sâu sắc, kết quả là thịt có được những biểu hiện tốt về hương thơm và
vị,trở nên mềm mại tươi ngon, so với thịt ở trạng thái tê cứng, có độ ẩm lớn
hơnvà dễ bị tác dụng của enzyme tiêu hóa hơn.
Tốc độ phát triển quá trình tự phân trong thịt không những phụ thuộc vào

nhiệt độ, mà còn phụ thuộc vào loài, tuổi, bộ phận trên súc thịt và trạng thái động
vật trước khi giết. Quá trình tự phân có thể điều chỉnh được bằng cách thay đổi
nhiệt độ bảo quản. Nhiệt độ 1 - 2
o
C thời gian chín tới hoàn toàn khoảng 10 -14
ngày ; nhiệt độ 10 - 15
o
C khoảng 4 - 5 ngày ; nhiệt độ 18 - 20
o
C khoảng 3 ngày.
Thịt bảo quản 4 ngày đêm ở 16 - 18
o
C hoặc 6 ngày đêm ở 8 - 10
o
C có tính
chất cảm quan tương tự thịt bảo quản 14 ngày ở 0
o
C
Quá trình chín tới sinh ra acid lactic, làm giảm môi trường pH xuống
khoảng 5 - 6 , hạn chế được sự phát triển của vi sinh vật có tác dụng tốt đến quá
trình bảo quản. Ta có thể dựa vào trị số pH để đánh giá thịt tươi hay không tươi.
Trong thực tế, tùy theo mục đích chế biến mà người ta đề nghị thời gian chín tới
khác nhau. Thịt dùng để nấu nướng, nên duy trì 10 - 14 ngày ở nhiệt độ 0 - 4
o
C,
khi đó các tính chất cảm quan đạt tới tối thích. Nếu việc chế biến thịt dự định vào
thời kỳ đầu của quá trình tự phân (sản xuất xúc xích) hoặc thịt dự định làm lạnh
đông, thì duy trì trong thời gian 24 - 48 giờ là đủ.
Quá trình phân hủy thối rữa:
Sau quá trình tự chín nếu bảo quản không tốt thì đi đến quá trình thối

hỏng. Giai đoạn thối rữa do vi sinh vật gây nên, các vi sinh vật hoạt động tạo ra
các men phân hủy protein, lipid thành các hợp chất Indol, NH
3
, H
2
S …
Sự nhiễm vi sinh vật ở thịt khi động vật còn sống không đáng kể, chủ yếu
là do sự nhiễm vi sinh vật trên bề mặt sau khi giết mổ. Mức độ nhiễm vi sinh vật
tùy thuộc vào điều kiện vệ sinh khi giết mổ và bảo quản.
Vận tốc xâm nhập của vi khuẩn hiếu khí vào lớp sâu 2 ÷ 10cm trong thịt
dao động vào khoảng 1 ÷ 2 ngày ở nhiệt độ phòng ; vào lớp sâu 1cm sau 20 ngày
ở nhiệt độ 0
o
C. Sự phân hủy thịt diễn ra theo hai hướng: từ ngoài vào do các vi
sinh vật hiếu khí và từ trong ra do các vi sinh vật kỵ khí
Sự phân hủy protein là nguyên nhân làm ẩm ướt bề mặt và xuất hiện chất
nhầy,đồng thời với sự tiết chất nhầy trên bề mặt thịt phân hủy, màu sắc, mùi, độ
chắc và các chỉ tiêu khác của thịt cũng bị biến đổi. Thịt màu đỏ đầu tiên chuyển
sang màu nhợt nhạt rồi sang màu xanh nhạt.
Các dấu hiệu phân hủy thối rữa ở các mô khác nhau xuất hiện vào các thời
kỳ khác nhau. Độ bền vững đối với sự phân hủy thối rữa của các mô tăng lên theo
thứ tự như sau: mô máu, mô cơ, mô mỡ, mô liên kết. [1]
1.2.2 Các dạng hư hỏng của thịt
Thịt là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, rất thích hợp cho vi sinh
vật phát triển. Sự nhiễm vi sinh vật vào thực phẩm có thể do động vật bị bệnh, do
điều kiện vệ sinh khu vực giết mổ … các vi khuẩn và bào tử nấm có thể xâm nhập
và gây hư hỏng thịt.
Yếu tố quyết định tốc độ quá trình hư hỏng thịt là nhiệt độ và độ ẩm tương
đối của không khí và mức độ nhiễm vi sinh vật ban đầu. Sự hư hỏng thịt thường
thể hiện qua các dạng thối rữa, hóa nhầy, lên men mốc, đổi màu …

Sự thối rữa thịt:
Phân hủy thối rữa là sự biến đổi phức tạp đặc trưng nhất xảy ra trong thịt.
Trong đó sự phân giải protein đóng vai trò quan trọng trong sự phân hủy thối rữa
do hoạt động của các vi sinh vật trên bề mặt thịt gây ra và được chia làm 3 giai
đoạn:
-Quá trình thủy phân protein dưới tác dụng của enzyme protease do vi
sinh vật tiết ra tạo thành nhiều sản phẩm trung gian và cuối cùng là các acid amin.
-Quá trình khử acid amin thành amoniac, acid (acetic, propyonic,
butyric),rượu (propyolic, butylic, amylic), H
2
S, indol, skatol
-Các chất hữu cơ được tạo thành do sự phân hủy sơ bộ acid amin lại tiếp
tục chuyển hóa. Tùy theo loại vi sinh vật và điều kiện môi trường mà các
hợp chất đó có thể bị oxy hóa hoàn toàn cho ra các hợp chất vô cơ như
CO
2
, H
2
O, NH
3
, H
2
S . Trong điều kiện kỵ khí sẽ cho ra các acid hữu
cơ, rượu, amin, trong đó có nhiều chất độc và mùi hôi thối.
Quá trình thối rữa càng sâu, thì vi khuẩn yếm khí càng nhiều. Khi đó mô thịt có
màu xám hoặc xám xanh, mềm nhũn, mất tính đàn hồi, cuối cùng nát vữa, pH
cũng chuyển từ môi trường acid yếu đến môi trường kiềm. Các chất khí có mùi
khó chịu cũng thoát ra và tăng lên dần.
Các vi khuẩn hiếu khí hoạt động mạnh như là Bacterium Vulgaris, Bacterium
Paecalis … vi khuẩn yếm khí Bacillus Spectogennes, Bacillus Putripicus,

Baccillus Putripiciens, Bacillus Postamus ...
Sự hóa nhầy bề mặt:
Đây là dạng hư hỏng thường gặp ở thịt bảo quản lạnh, nhất là độ ẩm của
không khí cao ( trên 90%) sự hóa nhầy gây ra bởi các giống trực khuẩn chịu lạnh,
hiếu khí, không nha bào thuộc giống Achromobacter và Pseudomonas.
Nhiệt độ tối ưu cho sự hóa nhầy khoảng 2 ÷ 10
o
C, ẩm độ thấp thì thịt chóng
mất nước. Vì vậy nhiệt độ bảo quản thích hợp là từ 0 ÷ 2
o
C, ẩm độ tương đối
của không khí tương ứng là 85 ÷ 90%.
Sự lên men chua:
Hiện tượng này thường gặp ở thịt không được làm sạch hết máu khi giết
mổ và trong nhiều trường hợp không làm lạnh. Vi khuẩn gây ra quá trình này
thường trực khuẩn yếm khí Bacillus Putripacens. Sự lên men chua biểu thị bằng
sự xuất là hiện mùi chua khó chịu, thịt bị xám và mềm nhũn.
Sự mốc thịt:
Sự mốc thịt gây ra do sự phát triển của các loài nấm mốc trên bề mặt thịt.
Quá trình mốc thường bắt đầu bằng sự xuất hiện trên bề mặt thịt những vết chấm
hoặc những mạng tơ có màu trắng, về sau những vết đó lây lan dần và có màu
đậm hơn.
Nấm mốc thuộc họ Mucoreadae tạo thành những vệt trắng xám,
Clasosporium Herbarium tạo thành những vết đen. Nấm Penicillinium tạo thành
vết xanh. Nhiều nấm mốc phát triển ngay cả nhiệt độ - 8oC. Nấm mốc phát triển
trên bề mặt thịt không làm cho thịt bị biến đổi sâu sắc, tức thời nhưng nó chuẩn bị
cho các vi khuẩn thối rữa hoạt động sau này.
Sự biến màu:
Màu sắc thịt phụ thuộc vào lượng và dạng của myoglobin, một chất màu với
nhiều dạng tồn tại khác nhau. Myoglobin có liên quan với việc lưu trữ và vận

chuyển oxy trong mô cơ. Nồng độ myoglobin thay đổi giữa các loài và giữa các
loại cơ bắp.[3]
Khi oxy được đưa vào hoặc khi thịt được tiếp xúc với không khí, myoglobin bị
oxy hóa trở thành oxymyoglobin có màu đỏ hồng đào, màu mà người tiêu dùng
mong đợi khi mua sản phẩm. Nếu oxy bị khử, oxymyoglobin phục hồi màu
myoglobin sẫm trở lại. Trong một khoảng thời gian và dưới điều kiện không khí
có thể thay đổi từ vài giờ đến vài ngày, oxymyoglobin tiếp tục bị oxy hóa mạnh
hơn tạo thành metmyoglobin. Đây là sắc tố chịu trách nhiệm về sự biến màu nâu
của sản phẩm đồng nghĩa với thịt phi thương phẩm (Kerry et al., 2000).
Myoglobin và oxymyoglobin là những protein chứa heme trong đó có mặt Fe
2+
,
trong khi metmyoglobin chứa Fe
3+
. [16]
Hình: Màu sắc của thịt ở các dạng khác nhau của myoglobin
1.3 Các phương pháp bảo quản thịt
1.3.1 Phương pháp xử lý lạnh
Là phương pháp tốt để ngăn ngừa hoặc làm chậm lại sự hư hỏng của sản
phẩm và duy trì đầy đủ các tính chất tự nhiên ban đầu của thịt. Thường sử dụng
hai phương pháp xử lý lạnh sau :
-Phương pháp làm lạnh thịt : là quá trình hạ thấp nhiệt độ của thịt xuống
nhưng nhiệt độ đó lớn hơn nhiệt độ đóng băng của dịch mô. Nhiệt độ làm lạnh
thường dùng là từ 0 - 40C.
-Phương pháp lạnh đông thịt : là quá trình hạ thấp nhiệt độ của thịt xuống
thấp hơn điểm đóng băng của dịch mô. Nhiệt độ tốt nhất để lạnh đông thịt bò từ
-15 - -20
0
C thịt heo, bê, cừu từ -12 - -15
0

C với độ ẩm từ 80 - 85%.
Phương pháp lạnh đông thường ít được sử dụng vì làm giảm chất lượng
thực phẩm, không hiệu quả kinh tế. Tuy nhiên, do tính chất thời vụ của dự trữ và
giết mổ gia súc, buộc phải làm lạnh đông thịt để bảo quản lâu dài.
Khi bảo quản lạnh trong súc thịt diễn ra các biến đổi vật lý và hóa học của
mô cơ cũng như các quá trình vi sinh vật. Thịt trở nên chắc, mùi vị phát triển dần
qua giai đoạn chín tới. Màu sắc súc thịt tiếp tục biến đổi do sự oxy hóa
hemoglobin và mioglobin.
Bảo quản lạnh lâu sẽ diễn ra sự biến đổi hóa học ở mô mỡ do sự thủy phân
và sự oxy hóa chất béo. Bên cạnh đó cũng có thể diễn ra hiện tượng ôi thịt do vi
sinh vật, dấu hiệu phát triển vi sinh vật trên súc thịt là sự xuất hiện dịch nhầy,
nấm mốc …
Để kéo dài thời gian bảo quản thịt lạnh, có thể phối hợp với các biện pháp
như :dùng khí cacbonic, khí ozon, tia tử ngoại và chất kháng sinh. Thời gian
bảoquản thịt lạnh ở nhiệt độ 0
0
C với nồng độ khí CO
2
từ 10 - 20% đạt khoảng 50
ngày, tăng gần 2 lần so với bảo quản trong không khí. Thời gian bảo quản thịt
lạnh phối hợp với sử dụng khí ozon đã tăng lên gấp rưỡi so với bảo quản thường
1.3.2 Phương pháp ướp muối:
Ướp muối thịt để bảo quản là phương pháp cổ truyền được sử dụng nhiều
trong nhân dân. Có thể ướp kéo dài từ vài ngày đến vài tuần hoặc ướp thời gian
ngắn(vài giờ). Có thể ướp muối khô hoặc ướp muối ướt hoặc phối hợp cả hai
cách.Có thể kết hợp ướp muối với bảo quản lạnh để kéo dài thời gian bảo
quản.natrinitrit, kalinitrit), các chất gia vị như hồi quế, gừng, tỏi, đường, …
Nguyên liệu dùng để ướp muối là NaCl, các chất phụ gia (natrinitrat,
kalinitrat,natrinitrit, kalinitrit), các chất gia vị như hồi quế, gừng, tỏi, đường, …
Tác dụng của muối ăn là làm cho thịt mặn, nâng cao tính chất bền vững

của sản phẩm khi bảo quản, xúc tiến các quá trình oxy hóa các thành phần trong
thịt làm cho sản phẩm thay đổi màu. Ngoài ra còn tạo áp suất thẩm thấu và giảm
độ ẩm của sản phẩm, giảm tỷ lệ oxy hòa tan trong môi trường làm ức chế các vi
sinh vật hiếu khí.
Trong quá trình ướp muối thường xảy ra một số hiện tượng làm giảm chất
lượng sản phẩm như sự mất nước và mất một số thành phần protid tan của thịt.
Mức độ ngấm muối phụ thuộc vào tính chất của thịt, nồng độ muối, nhiệt độ và
thời gian ướp muối. Thịt nạc thường ngấm muối nhanh hơn thịt mỡ.
1.3.3. Phương pháp xông khói:
Xông khói thịt có thể tiến hành ở các khoảng nhiệt độ : từ 18 ÷ 20
0
C gọi là
xông khói lạnh ; từ 35 ÷ 50
0
C gọi là xông khói ấm ; từ 70 ÷ 120
0
C gọi là xông
khói nóng. Các chế độ nhiệt của quá trình xông khói có ảnh hưởng đến chất lượng
sản phẩm do có nhiều biến đổi sâu sắc trong thịt.
Nhiên liệu để tạo khói là gỗ, mùn cưa, vỏ bào của các loại gỗ có hương
thơm như sồi, trầm, ổi, mít, …không dùng gổ có nhựa như thông vì trong khói có
nhiều bồ hóng làm cho sản phẩm có màu sẫm và vị đắng. Độ ẩm nhiên liệu
khoảng 30%, nhiệt độ lò đốt 300 ÷ 350
0
C thì cho khói tốt nhất (khói có màu
vàng sẫm).
Tác dụng bảo quản của khói chủ yếu là do các hợp chất phenol. Nó được
hấp thu chọn lọc và thấm sâu vào súc thịt. Mô mỡ hấp thu nhiều hơn mô cơ. Thịt
có độ ẩm cao hấp thu nhiều hơn thịt có độ ẩm thấp. Khói có tác dụng ức chế và
tiêu diệt vi khuẩn làm hỏng thịt, chống oxy hóa thành phần chất béo không no

trong thịt, cải thiện mùi, vị, màu sắc của thịt.
1.4 hệ vi sinh vật trên thịt
1.4.1 nguồn lây nhiễm
Sản phẩm thịt tươi lấy từ mô khoẻ được coi là vô trùng và sự lây nhiễm vi
sinh vật có hai nguồn chính:
- Do bản thân vật: do vật bị ốm, bị bệnh… vi sinh vật gây bệnh và vi sinh
vật kí sinh phát triển trên vật đó nên khi mổ xẻ thì lây sang mô thịt. Thức ăn mà
các gia súc ăn trước khi giết mổ cũng là nguồn lây nhiễm vi sinh vật từ bên trong
cho thịt.
- Do môi trường bên ngoài: trong quá trình giết mổ, pha chế, vận chuyển,
chế biến. Da và lông có lượng vi sinh vật lớn, ngoài ra có hệ vi sinh vật đường
ruột (10
6
-10
8
tb/kg), khi giết mổ thì vi sinh vật lây nhiễm vào cơ thịt. Trong quá
trình vận chuyển vi sinh vật trong đất, không khí, nước, dụng cụ, áo quần công
nhân lây nhiễm sang thịt. Trong quá trình sơ chế, chế biến nếu thanh trùng không
kỹ thì dạng bào tử vi sinh vật vẫn còn trong sản phẩm thịt, nếu môi trường tốt và
có đủ điều kiện bào tử sẽ phát triển thành sợi dinh dưỡng vì vậy thịt cũng bị lây
nhiễm. Hay do nguyên liệu ban đầu đã bị nhiễm vi sinh vật.
1.4.2 hệ vi sinh vật trên thịt
Vi sinh thấy ở thịt chủ yếu trên bề mặt miếng (hoặc xúc thịt) và dần phát
triển tăng số lượng đặc biệt là những miếng thịt giữ ở điều kiện nóng ẩm làm cho
số lượng tăng lên nhanh, làm cho thịt chóng bị hư hỏng. Ở đây thường gặp các
loại mốc thuộc các giống Cladosporium, Sporotrichum, Oospora (Geotrichum),
Thamnidium, Mucor, Penicillium, Antrnaria, Monilia… các giống vi khuẩn
Bacillus subtilis, B.mesentericus, B. mycoides, B. megatherium, Clostririum
sporogenes, Cl. Putrificus, các dạng khác nhau của cầu khuẩn, các dạng
Coliform, Bacterium faecalis ancaligenes, Proteus vulagaris, Pseudomonas

liquefaciens, Micrococcus anaerobis… trong các số vi khuẩn phát triển ở nhiệt độ
thấp có Achromobacter, Pseudomonas. Một số nấm men cũng thấy ở thịt. Các vi
khuẩn gây bênh cho người có thể thấy ở đây như Brucella, Sulmonella,
Streptococcus, Staphyloccus, Mycobacterium tuberculosis……[3]
1.4.3 bệnh liên quan tới vi sinh vật trên thịt
Một số bênh của gia súc có thể chuyển qua người như bênh thương hàn,
phó thương hàn, bệnh lỵ trực trùng, bệnh tả, bệnh lở mồm long móng, bệnh tai
xanh ở lợn, bệnh lao bò, bệnh nhiệt thán (bệnh than), bệnh bò điên, bệnh cúm gia
cầm …
Các bện này do tác nhân là vi sinh vật có thể truyền từ vật sang người
thành bệnh hoặc thành dịch bệnh. [3]
1.4.4 vi sinh vật gây thối
1.4.4.1 Các vi sinh vật tham gia vào quá trình gây thối [2]
Các loài vi sinh vật gây thối có enzyme hỗn hợp
Loài vi sinh vật thuộc nhóm này có khả năng phân hủy không chỉ protit mà
còn phân hủy cả gluxit và lipit. Thông thường các loài vi sinh vật có enzyme hỗn
hợp thường phát triển và phân hủy các thành phần dinh dưỡng trên thịt trước. sau
đó là sự phát triển của các vi sinh vật khác.
các loài vi sinh vật gây thối có enzyme đơn
Loài vi sinh vật thuộc nhóm này chỉ có khả năng sinh tổng hợp một vài
loại enzyme riêng biệt và chỉ có thể thực hiện một vài phản ứng riêng rẽ. chúng
thường phát triển và thực hiện các phản ứng gây thối sau khi nhóm các loài vi
sinh vật có enzyme hỗn hợp phát triển.
Bảng vi sinh vật gây thối
Nhóm vi
sinh vật
Dạng phân hủy Kiểu gây thối
Kỵ khí Hiếu khí
Nhóm vi
sinh vật có

enzyme đơn
Phân hủy protein
Bacillus putrificus
Bacillus
Histolytics
Bacillus coligenes
Bacillus
pyocyaneum
Bacillus
mensenterucus
Phân hủy peptit
Bacillus
Ventriculosus
Bacillus orbiculus
Phân hủy axit amin
Bacillus faccalis
Alcaligenes
Proteus zenkirii
Phân hủy protein
B. perfrigenes
B. sporogenes
Streptococus
Straphylococcus
Proteus vulgaris
Nhóm vi
sinh vật có
enzyme hỗn
Phân hủy peptit
B. bifidus
B. acidophilus

B. butyricus
hợp
Phân hủy axit amin
B. lactic aerogenes
B. aminophilus
B. coligenes
1.4.4.2 Diễn biển của quá trình gây thối [2]
Giai đoạn
gây thối
Vi sinh vật tham gia Hiện tượng chuyển hóa
Giai đoạn
đầu (0 giờ
- 24 giờ )
Thịt nhiễm rất nhiều loại khác
nhau. Trong đó đáng kể nhất là:
Diplococcus
Streptococcus
Staphylococcus
Coli
paracoli
Sinh khối vi sinh vật bắt đầu tăng
Giai đoạn
2
(sau 24
giờ)
Streptococcus và
staphylococcus có nhiều hơn cả
Gluxit bị phân hủy nen môi
trường trở nên axit
Giai đoạn

3
(đến ngày
thứ 3)
E.coli phát triển mạnh khống
chế các vi sinh vật khác
Hình thành nhiều amoniac, pH
được chuyển sang trung tính.
Cuối giái đoạn này lại thấy sự Bắt đầu giai đoạn hóa peptone.
phát triển của nhiều vi sinh
vật,xuất hiện khuẩn lạc vi
khuẩn rất rõ
Thịt mềm, nhớt, pH trở về trung
tính và kiềm, bắt đầu có mùi thối
Giai đoạn
4
(đến ngày
thứ 5)
Giai đoạn phát triển nhiều vi
khuẩn kỵ khí. Trong đó thấy B.
perfrigenes phát triển rất nhiều
Thịt có mùi ammoniac
hydrosulfua rất rõ. Gluxit bị phân
hủy, lipit bị xà phòng hóa protit
phân hủy mạnh làm tăng pepton
Giai đoạn
5
(tuần lễ
thứ 2)
Vi sinh vật phát triển mạnh là
B. putrificus, Proteus vulgari

Bắt đầu quá trình thối rữa. Hàm
lượng peptone và axit amin đều
tăng. Ngoài ra còn thấy có NH
3
,
axit béo tự do, phenol, indol,
skatol mercaptan.
Giai đoạn
6
(tuần lễ
thứ 3)
Vi khuẩn kỵ khí chuyển thành
nha bào
Hiện thượng thịt thối ở mức độ
cao nhất. Amoniac tạo thành ức
chế nhiều loài vi sinh vật. Khối
thịt trở nên nhão
2 Chitosan
2.1. Khái niệm và lịch sử phát hiện
Về mặt lịch sử, chitin được Braconnot phát hiện đầu tiên vào năm 1821,
trong cặn dịch chiết từ một loại nấm. Ông đặt tên cho chất này là “Fungine” để
ghi nhớ nguồn gốc của nó. Năm 1823 Odier phân lập được một chất từ bọ cánh
cứng mà ông gọi là chitin hay “chiton”, tiếng Hy lạp có nghĩa là vỏ giáp, nhưng
ông không phát hiện ra sự có mặt của nitơ trong đó. Cuối cùng cả Odier và
Braconnot đều đi đến kết luận chitin có dạng công thức giống với cellulose.
Trong động vật, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của các vỏ
một số động vật không xương sống như: côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác và giun
tròn. Trong động vật bậc cao monome của chitin là một thành phần chủ yếu trong
mô da nó giúp cho sự tái tạo và gắn liền các vết thương ở da. Trong thực vật
chitin có ở thành tế bào nấm họ zygenmyctes, các sinh khối nấm mốc, một số loại

tảo... Chitin có cấu trúc thuộc họ polysaccharide, hình thái tự nhiên ở dạng rắn.Do
đó, các phương pháp nhận dạng chitin, xác định tính chất, và phương pháp hoá
học để biến tính chitin cũng như việc sử dụng và lựa chọn các ứng dụng của
chitin gặp nhiều khó khăn.[6]
Còn chitosan chính là sản phẩm biến tính của chitin, là một chất rắn,xốp,
nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ thành các kích cỡ khác nhau. Chitosan được xem là
polymer tự nhiên quan trọng nhất. Với đặc tính có thể hoà tan tốt trong môi
trường acid, chitosan được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, mỹ
phẩm, dược phẩm ...
Giống như cellulose, chitosan là chất xơ, không giống chất xơ thực
vật, chitosan có khả năng tạo màng, có các tính chất của cấu trúc quang
học…Chitosan có khả năng tích điện dương do đó nó có khả năng kết hợp
với những chất tích điện âm như chất béo, lipid và acid mật.
Chitosan là polymer không độc, có khả năng phân hủy sinh học và có
tính tương thích về mặt sinh học. Trong nhiều năm qua, các polymer có
nguồn gốc từ chitin đặc biệt là chitosan đã được chú ý đặc biệt như là một
loại vật liệu mới có ứng dụng đặc biệt trong công nghiệp dược ,y học, xử lý
nước thải và trong công nghiệp thực phẩm như là tác nhân kết hợp, gel hóa,
hay tác nhân ổn định…
Trong các loài thủy sản đặc biệt là trong vỏ tôm, cua, ghẹ, hàm
lượng,chitin - chitosan chiếm khá cao đao động từ 14 - 35% so với trọng
lượng khô. Vì vậy vỏ tôm, cua, ghẹ là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất
chitin - chitosan.[5]

Hình: 1)Chitin; 2) Chitosan; 3) Xellulose
Như hình vẽ trên, thì sự khác biệt duy nhất giữa chitosan và cellulose
là nhóm amin (-NH2) ở vị trí C2 của tritosan thay thế nhóm hydroxyl (-OH)
ở cellulose. [10] Chitosan tích điện dương do đó nó có khả năng liên kết hóa
họcvới những chất tích điện âm như chất béo, lipid, cholesterol, protein và
các đại phân tử. Chitin và chitosan rất có lợi ích về mặt thương mại cũng như

là một nguồn vật chất tự nhiên do tính chất đặc biệt của chúng như tính tương
thích về mặt sinh học, khả năng hấp thụ, khả năng tạo màng và giữ các ion
kim loại.
2.2. Cấu trúc hoá học, tính chất lý hoá của chitosan
2.2.1 Cấu trúc hoá học của chitosan
Trong số các dẫn xuất của chitin thì chitosan là một trong những dẫn xuất
quan trọng vì nó có hoạt tính sinh học cao và có nhiều ứng dụng trong thực tế.
Việc sản xuất chitosan tương đối đơn giản, không cần dung môi, hóa chất độc hại,
đắt tiền. Chitosan thu được bằng phản ứng deacetyl hóa chitin, biến đổi nhóm N-
acetyl thành nhóm amin ở vị trí C2.
Do quá trình khử acetyl xảy ra không hoàn toàn nên người ta qui ước nếu
độ deacetyl hóa (degree of deacetylation) DD > 50% thì gọi là chitosan, nếu DD <
50% gọi là chitin [10]
Chitosan có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị 2-amino-2-deoxy-β-D- glucosamine
liên kết với nhau bằng liên kết β-(1-4) glucozit.
Công thức cấu tạo của chitosan
Tên gọi khoa học: Poly(1-4)-2-amino-2-deoxy-β-D-glucose; poly(1-4)-2- amino-
2-deoxy-β-D-glucopyranose.
Công thức phân tử: [C6H11O4N]n
Phân tử lượng: Mchitosan = (161,07)n
Qua cấu trúc của chitin và chitosan ta thấy chitin chỉ có một nhóm chức
hoạt động là -OH (H ở nhóm hydroxyl bậc 1 linh động hơn H ở nhóm hydroxyl
bậc 2 trong vòng 6 cạnh) còn chitosan có 2 nhóm chức hoạt động là -OH, -NH2,
do đó chitosan dễ dàng tham gia phản ứng hóa học hơn chitin. Trong thực tế các
mạch chitin - chitosan đan xen nhau, vì vậy tạo ra nhiều sản phẩm đồng thời, việc
tách và phân tích chúng rất phức tạp.[10]
2.2.2 Tính chất lý hoá của chitosan
Chitosan có màu trắng ngà hoặc màu vàng nhạt, tồn tại dạng bột hoặc dạng
vảy, không mùi, không vị, nhiệt độ nóng chảy 309 - 311
0

C.
Chitosan có tính kiềm nhẹ, không tan trong nước, trong kiềm nhưng hoà
tan được trong dung dịch axit hữu cơ loãng như: axit acetic, axit fomic, axit
lactic…, tạo thành dung dịch keo nhớt trong suốt. Chitosan hoà tan trong dung
dịch axit acetic 1 - 1.5%. Độ nhớt của chitosan trong dung dịch axit loãng lien
quan đến kích thước và khối lượng phân tử trung bình của chitosan (đây cũng là
tính chất chung của tất cả các dung dịch polyme) Chitosan kết hợp với aldehit
trong điều kiện thích hợp để hình thành gel, đây là cơ sở để bẫy tế bào, enzyme.
Chitosan phản ứng với axit đậm đặc, tạo muối khó tan. Chitosan tác dụng với iod
trong môi trường H
2
SO
4
cho phản ứng lên màu tím. [9]
2.2.3 khả năng chống oxi hóa của chitosan
Các sản phảm thực phẩm chứa một hàm lượng cao các chất béo chưa bão
hòa, dễ bị mất hương vị, tạo mùi ôi. Darmadji và Izumimoto (1994) nhận thấy
rằng 1% chitosan thêm vào thịt dẫn đến một sự suy giảm 70% trong 2-
thiobarbituric acid (TBA) giá trị sau 3 ngày kể từ ngày lưu trữ ở 4
0
C.[15] Thịt bò
băm được xử lý với 5000 ppm of N-carboxymethylchitosan thì làm giảm 93% giá
trị TBA St Angelo và Vercellotti (1989) . Shahidi et al. (1999) nhận thấy cơ chế
của quá trình này liên quan tới sự chelation các ion sắt tự do
2.3. Cơ chế kháng khuẩn
Cơ chế chính xác của hoạt động kháng VSV của chitosan, chitin và các dẫn
xuất của chúng vẫn chưa được biết đến đầy đủ. Tuy nhiên hiện nay có 2 cơ chế
được quan tâm:[11]
Cơ chế thứ nhất
Chitosan là đại phân tử tích điện dương, trong khi màng tế bào vi sinh vật đa

số tích điện âm, do đó xảy ra tương tác tĩnh điện làm cho màng tế bào vi sinh vật
bị hư hỏng, ngăn cản quá trình trao đổi chất qua màng tế bào, đồng thời làm xuất
hiện những lỗ hổng trên thành tế bào, tạo điều kiện để protein và các thành phần
cấu tạo của tế bào bị thoát ra ngoài  tiêu diệt vi sinh vật (Shahidi, Arachchi, và
Jeon, 1999).
Trong một nghiên cứu khá rộng về tính kháng khuẩn của chitosan từ tôm
chống lại E.coli, người ta đã tìm ra rằng nhiệt độ cao và pH acid của thức ăn làm
tăng ảnh hưởng của chitosan đến vi khuẩn. Nó cũng chỉ ra cơ chế ức chế vi khuẩn
của chitosan là do liên kết giữa chuỗi polymer của chitosan với các ion kim loại
trên bề mặt vi khuẩn làm thay đổi tính thấm của màng tế bào. Khi bổ sung
chitosan vào môi trường, tế bào vi khuẩn sẽ chuyển từ tích điện âm sang tích điện
dương. Quan sát trên kính hiển vi huỳnh quang cho thấy rằng chitosan không trực
tiếp hoạt động ức chế vi khuẩn E.coli do mà là do sự kết lại của các tế bào và sự
tích điện dương ở màng của vi khuẩn. Chitosan N-carboxybutyl, một polycation
tự nhiên, có thể tương tác và hình thành polyelectrolyte với polymer acid tính có
trên bề mặt vi khuẩn, do đó làm dính kết một lượng vi khuẩn với nhau.
Cũng từ thí nghiệm này người ta thấy rằng có rất nhiều ion kim loại có thể
ảnh hưởng đến đặc tính kháng khuẩn của chitosan như K+, Na+,Mg2+ và Ca2+.
Nồng độ lớn các ion kim loại có thể khiến mất tính chất này, ngoại trừ ảnh hưởng
của Na+ đối với hoạt động kháng Staphylococcus aureus. Người ta cũng thấy
rằng chitosan có thể làm yếu đi chức năng bảo vệ của thành tế bào nhiều vi
khuẩn. Khi sử dụng chitosan, thì một lượng lớn các ion K+ với ATP bị rò rỉ ở vi
khuẩn Staphylococcus aureus và nấm candida albicans. Cả chitosan phân tử
lượng 50kDa và 5kDa đều kháng tốt hai loại trên nhưng chitosan phân tử lượng
50kDa làm mất nhiều gấp 2-4 lần ion K+ với ATP chitosan 5kDa. Điều này thể
hiện cơ chế kháng khuẩn khác nhau ở chitosan khối lượng phân tử thấp và cao.
Hoạt động kháng khuẩn của chitosan phân tử lượng khác nhau đã được nghiên
cứu trên 6 loài vi khuẩn.Và cơ chế kháng khuẩn này đã được chứng minh đựa trên
việc đo tính thấm của màng tế bào vi khuẩn và quan sát sự nguyên vẹn của tế bào.
Kết quả chỉ ra rằng khả năng này giảm khi khối lượng nguyên tử tăng. Và nó tăng

cao ở nồng pH thấp, giảm rõ rệt khi có mặt ion Ca2+, Mg2+ . Nồng độ ức chế
thấp nhất khoảng 0.03-0.25%, thay đổi tùy từng loài vi khuẩn và khối lượng phân
tử của chitosan. Chitosan cũng là nguyên nhân làm thoát các chất trong tế bào và
phá hủy thành tế bào.Tính kháng khuẩn này phụ thuộc vào khối lượng phân tử và
loại vi khuẩn. Đối với vi khuẩn Gram dương, chitosan 470 KDalton có ảnh hưởng
đến hầu hết các loài trừ lactobacillus sp. , trong khi với vi khuẩn Gram âm
chitosan có khối lượng 1106 KDalton mới có ảnh hưởng. Hoạt tính kháng khuẩn
tăng khi gia tăng nồng độ chitosan. [18]
Tóm lại khả năng kháng khuẩn của chitosan đối vi khuẩn Gram âm mạnh
hơn so với vi khuẩn Gram dương (Chung et al. 2004; No et al., 2002). Trong khi
đó vi khuẩn Gram dương lại nhạy cảm hơn, có thể do vi khuẩn Gram âm có lớp
màng chắn bên ngoài (Zhong et al., 2008). [13]