Bảo quản thực phẩm bằng phương pháp hóa lý

Một số phương pháp bảo quản
thực phẩm

Công nghệ bảo quản thực phẩm
Kiểm soát pH
Kiểm soát họat ñộ nước
Nhiệt ñộ (thanh trùng tiệt trùng, làm lạnh)
Lên men lactic
Sử dụng màng bán thấm
Áp suất thủy lực tĩnh
Sóng siêu âm
Chiếu xạ
Sử dụng các chất bảo quản
Phối hợp nhiều phương pháp

1


1. Kiểm soát hoạt ñộ nước
Hoạt ñộ nước ảnh hưởng ñến sinh trưởng và
phát triển của các vi sinh vật
Thông thường vsv hoạt ñộng tốt với Aw 0,980,99
Vsv thường không sinh trưởng ở Aw < 0,6

Hoạt ñộ của nước (Aw)
Tỷ lệ áp suất hơi riêng phần của dung dịch
và áp suất hơi riêng phần của nước tinh
khiết ở cùng nhiệt ñộ
–
–
–

–

Nước nguyên chất:
Nước biển:
Máu:
Cá muối:

Aw=1
Aw=0,98
Aw=0,995
Aw= 0,75

2


Một số ví dụ về ảnh hưởng của hoạt ñộ nước ñến sự sinh trưởng của
vi sinh vật trong thực phẩm
Aw
(Hoạt ñộ
nước)
0.95±1.00
0.91±0.95
0.87±0.91

0.80±0.87

0.75±0.80
0.65±0.75
0.60±0.65

0.50±0.60
0.40±0.50
0.30±0.40
0.20±0.30

Một số thực phẩm tiêu biểu

Vi sinh vật có khả năng phát triển ở giá trị
Aw này

Thực phẩm tươi sống, thịt, bánh mỳ, dung
dịch khoảng 40% saccarosa, 8% muối ăn
Pho mat, thịt chế biến (giăm bông), dung
dịch 55% saccarosa
Xúc xích lên men khô, pho mát khô, bơ
thực vật, dung dịch 65% ñường
saccarosa, 15% muối
Nước quả cô ñặc, siro socola, bột, bánh
hoa quả, kẹo mềm, bánh gatô nhiều
ñường
Mứt quả, kẹo dẻo, mứt cam, thịt khô

Pseudomonas, Escherichia, Proteus, Bacillus,
Clostridium, Shigella, Klebsiella
Salmonella, Vibrio, Serratia, Lactobacillus,
nấm men ± Rhodotorula
Phần lớn các nấm men ± Candida,
Torulopsis, Hansenula, Micrococcus

Nho khô, hoa quả khô, mật rỉ, các loại hạt

quả hạch, mận khô
Quả khô (ñộ ẩm <20%), kẹo cứng, kẹo
caramen, mật ong
Mỳ ống (ñộ ẩm <12%), gia vị
Bột trứng (ñộ ẩm 5%)
Bánh quy, vụn bánh mỳ khô, bánh snack
giòn (bim bim) ñộ ẩm 5%
Sữa bột nguyên kem, rau khô, ngũ cốc ăn
sang, bánh quy cứng

Saccharomyces, mycotoxigenic penicillia,
Staphylococcus aureus
Vi khuẩn ưa mặn, Nấm mốc sinh ñộc tố
Aspergillus sp.
Nấm mốc chịu ñộ khô (Aspergillus candidus,
A. chevalieri)
Nấm men chịu ñược áp suất thẩm thấu, nấm
mốc Aspergillus echinulatus, Monascus
bisporus
Vi sinh vật không sinh trưởng
Vi sinh vật không sinh trưởng
Vi sinh vật không sinh trưởng
Vi sinh vật không sinh trưởng

Giảm hoạt ñộ nước nhằm bảo quản
thực phẩm
Làm chậm tốc ñộ phát triển của vi sinh vật
Làm kéo dài pha lag
Làm giảm sinh khối, giảm kích thước tế bào
ở pha cân bằng

Tế bào chết nhanh ở pha suy vong

3


Các phương pháp kiểm soát hoạt ñộ
nước
Các phương pháp loại nước cổ ñiển: sấy
phun, sấy tang trống, sấy lạnh ñông, sấy
chân không,…
Các phương pháp kết hợp trong thực phẩm
có ñộ ẩm trung bình (Aw 0,6-0,9, W 10-50%)
và ñộ ẩm cao (Aw >0,9)
–
–

Sấy vừa phải kết hợp bổ sung ñường hoặc muối
Sấy vừa phải kết hợp kiểm soát pH, gia nhiệt,…

Các phương pháp kiểm soát hoạt ñộ
nước
Bổ sung chất hút ẩm
Tăng nồng ñộ muối, ñường
–
–
–
–

3-5% muối làm chậm sự phát triển của vsv
10-12%: vsv bị ức chế

60-70% ñường: hạn chế hoạt ñộng của vi sinh vật
Trong SX hoa quả ñồ hộp: 20-30% ñường

Kết hợp khử trùng

4


2. Sử dụng màng
Ưu ñiểm:
–

–

là quá trình vật lý không gây biến ñổi hóa học của
sản phẩm, không cần gia nhiệt, không biến ñổi
pha
Có nhiều lựa chọn về kích cỡ cho các loại màng
khác nhau

Dùng ñể loại vi sinh vật trong chế biến thực
phẩm
Dùng trong các công ñoạn chế biến khác

Sử dụng màng
Xử lý nước sản xuất cũng như nước thải
trong nhà máy thực phẩm (RO)
Sử sụng màng vi lọc trong sản xuất ñồ uống
(bia, nước giải khát…) ñể loại vi sinh vật
Có thể ứng dụng vi lọc trong sản xuất sữa.

ðối với sữa nguyên kem khó hơn so với sữa
tách béo

5


Sử dụng màng: một số hạn chế
Trong công nghiệp, mức ñộ loại vi sinh vật chưa
hoàn toàn cạnh tranh với các phương pháp thông
thường khác
Vấn ñề về dòng chảy
Một số cơ sở ñã sản xuất ổn ñịnh, khó chấp nhận
ñầu tư kỹ thuật mới
Thích hợp cho một số sản phẩm “khó tính” (protein
chức năng, oligosaccharid chức năng, prebiotic,..)

3. Sử dụng ánh sáng cường ñộ
cao
Dùng chủ yếu ñể ức chế nhanh các vi sinh
vật trên bề mặt thực phẩm, dụng cụ chế biến
hoặc bao bì
Ưu ñiểm:
–

–
–

không cần gia nhiệt nên không có những hạn chế
do quá trình gia nhiệt
Không ñắt tiền

ðược công nhận là an toàn, không ñộc hại

6


Sử dụng ánh sáng cường ñộ cao
Trong chế biến thực phẩm dùng ánh sáng
dao ñộng 1-20 lần/giây
Có khả năng ức chế vi sinh vật và giảm số
lượng tới 7 log cfu
Có tác dụng ñối với một số ký sinh trùng và
côn trùng, nấm, một số vi khuẩn G+, bào tử
và vi khuẩn G-

Sử dụng ánh sáng cường ñộ cao
Sử dụng bước sóng từ 170-800 nm
Thường chỉ có tác dụng trên bề mặt. ðối với
thực phẩm hoặc bao bì bề mặt thay ñổi,
không nhẵn, hiệu quả có thể không ñồng ñều
Có thể gây một số mùi không mong muốn

7


4. ðóng gói trong môi trường khí thay
ñổi
Sự ñóng gói sản phẩm trong vật liệu cản khí,
trong ñó thành phần khí ñã bị thay ñổi
Ứng dụng trong bảo quản rau quả, một số
sản phẩm ăn liền

Ức chế và giảm quá trình hư hỏng sản phẩm
Thường dùng CO2, O2, N2 với thành phần
thay ñổi

ðóng gói trong môi trường khí thay ñổi
Thông thường giảm O2, tăng CO2, có nơi
dùng 60% CO2, 40% N2
Giảm Oxi thường có hiệu quả ñối với vsv
hiếu khí như mốc, các vi khuẩn hiếu khí tạo
bào tử
Cần ñể ý ñến các yếu tố sinh lý, hóa học của
sản phẩm (ví dụ hoa quả tươi, thịt tươi)

8


ðóng gói trong môi trường khí thay ñổi
Các khí thường dùng: oxi, nitơ, cacbonic,
CO, SO2, NO2, NO, He, H
Dùng bao bì có bổ sung các chất hấp thụ
hoặc tạo ra các khí cần thiết
Vật liệu bao bì tùy theo sản phẩm thực
phẩm, thường dùng một số loại màng ñặc
biệt

5. Ứng dụng áp suất thủy lực tĩnh
Phương pháp mới, không dùng nhiệt, không
dùng chất bảo quản, không ảnh hưởng ñến
mùi vị sản phẩm
ðắt tiền: 0,1-0,2 €/lit sản phẩm so với 0,020,04 €/lit ở pp gia nhiệt

Ứng dụng trong bảo quản hoa quả, thịt, cá,
một số sản phẩm protein

9


Bảng 4: Một số thực phẩm qua xử lý bằng áp suất thủy tĩnh (Cheftel, 1997)

Sản phẩm

Nước SX

Công ty

Chế ñộ xử lý

Vai trò của áp suất cao

Sản phẩm nguồn gốc thực vật
Sản phẩm từ hoa quả
(pH<4,5);
mứt
dẻo, kẹo dẻo, bột
nhão pure, sữa
chua

Nhật

Meidi-ya

400MPa, 10-30
min, 20oC

Thanh trùng, tăng khả
năng ñông ñặc, tăng
khả năng thấm ñường,
giảm
hoạt
ñộ
pectinmethylesterase

Nước bưởi

Nhật

Pokka

200MPa, 10-15
min, 5oC

Giảm ñộ ñắng

Nước quýt

Nhật

Wakayama
Food Ind.

300-400MPa, 2-3

min, 20oC

Giảm mùi dimethyl sulfide,
giảm phân hủy methyl
methionine sulfoxide,
thay thế quá trình
thanh trùng lần một
(lần cuối thanh trùng
90oC, 3 phút)

Quả bơ (bột nhão, cắt
miếng)

Mỹ

Avomex

750 MPa, 10-15
min, 20oC

Vô

hoạt vsv. Vô hoạt
enzyme
polyphenoloxidase

Bảng 4: Một số thực phẩm qua xử lý bằng áp suất thủy tĩnh (Cheftel, 1997)

Sản phẩm

Nước SX

Công ty

Chế ñộ xử lý

Vai trò của áp suất cao

jambon sống

Nhật

Fuji chiku
mutterham

250 MPa, 3 giờ,
20oC

ðẩy nhanh quá trình làm
chín (bình thường: 2
tuần), tăng tốc quá
trình làm mềm thịt
bằng protease có sẵn,
tăng khả năng giữ
nước và tăng thời hạn
bảo quản

Thịt chế biến

Tây Ba

Nha

Espuna

400-500 MPa,
vài phút,
20oC

“Shiokara” và sò ñiệp
sống

Nhật

Kibun

Các sản phẩm từ thịt cá

Vệ sinh thực phẩm, làm
mềm, kiểm soát quá
trình tự phân

10


Ứng dụng áp suất thủy lực tĩnh
Ảnh hưởng ñến dinh dưỡng và thành phần
thực phẩm
–

–

–

Không làm giảm nhiều vitamin C (dưới 20%) nếu
áp dụng thời gian ngắn
Có thể làm lipid bị oxi hóa
Không thay ñổi ñáng kể màu sắc

Phối hợp nhiều phương pháp
Tùy thuộc bản chất nguyên liệu
Tùy thuộc ñiều kiện
Tùy thuộc sản phẩm cần sản xuất
Có thể phối hợp hai hay nhiều phương pháp
Cần có thử nghiệm, theo dõi và mô hình hóa,
tối ưu các quy trình

11