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
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
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
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
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.
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
C đến 5
o
C: thịt đóng hộp thanh trùng, sữa và các sản phẩm từ sữa,
salad chuẩn bị sẵn, các món nướng, pizza, bánh ngọt và bột nhào không nướng.
- Từ 0
o
C đến 8
o
C: pa tê cá và thịt nấu chín hoàn toàn, thịt ướp đã nấu chín
hay chưa nấu chín, bơ, bơ thực vật, pho mát và các loại trái cây mềm.
- Từ 8
o
C đến 12
o
C trong công nghiệp rượu vang. Nước must được giữ ở
nhiệt độ này từ 6 đến 24 giờ.
Nhóm 2 11
Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà
Nhiệt độ hạ xuống gần 0oC, tinh thể nước đá chưa xuất hiện, hệ thống men
(trong nguyên liệu và trong vi sinh vật) hoạt động yếu đi dẫn đến kìm hãm những
biến đổi về lý, hóa, sinh trong thực phẩm tươi và hoạt động của vi sinh vật. Ở
nhiệt độ thấp các phản ứng hoá sinh trong thực phẩm bị ức chế. Trong phạm vi
nhiệt độ bình thường cứ giảm 100C thì tốc độ phản ứng giảm xuống 1/2 đến 1/3
lần. Do đó, thực phẩm lâu hư hỏng hơn.
3. Lạnh đông
Năm 1975 nhà bác học Nga Lômônôxốp trong một luận án nổi tiếng “Bàn
về nguyên nhân nóng lạnh” đã cho rằng “Quá trình sống và thối rữa được tăng
lên do nhiệt độ cao (tăng nhiệt độ) và chậm đi do nhiệt độ thấp (hạ nhiệt độ)”.
Thật vậy do sự biến đổi của thực phẩm thường tăng nhanh ở nhiệt độ cao (40-
500C) cho đến khi bị hư hỏng, do hoạt hoá của men phân giải của bản thân sản
về chất lượng thực phẩm. Tình trạng này chủ yếu được gây ra bởi sự thăng hoa.
Nước bốc hơi ở mọi nhiệt độ. Khi các phân tử nước liên tục dao động trong các
loại thịt và rau quả được lưu trữ trong tủ đông lạnh di chuyển đến bề mặt, các
tinh thể băng bên ngoài của các thực phẩm rắn được hình thành. Các phần này
liền bị mất độ ẩm, trở nên khô và trông như bị cháy.
Hình 1: Cháy lạnh gặp ở thịt đông lạnh
Ở nhiệt độ đông lạnh 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. Trong công nghệ chế biến rau quả
không được chần ở chế độ hợp lý các enzim như polyphenoloxidase,
lipoxigenase gây ra sự nâu hoá và mất mùi rất nghiêm trọng, làm giảm tính cảm
quan của sản phẩm. Chlorophyl bị phân huỷ chậm đưa đến hình thành
pheophytin màu nâu ngay cả trên rau đã được chần. Còn trên quả, pH bị thay đổi
do sự kết tủa dẫn đến hiện tượng biến đổi màu của sản phẩm do anthocyanin.
Phần lớn các loại rau bị bạc 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 gây ra hiện tượng mất trọng lượng do sự bay
hơi nước nhất là những thực phẩm không được bao gói. Cấu trúc của thực phẩm
thay đổi nhiều hay ít tùy theo phương pháp bảo quản, hình thái thực phẩm bị biến
dạng, tế bào đóng băng từ từ. Nếu làm lạnh chậm, nước và dịch hoạt trong thực
phẩm đóng băng dần dần, các chất hòa tan gian bào kết tinh dần, làm thay đổi áp
suất thẩm thấu, nước và dịch hoạt chưa đóng băng dồn về một phía sau đó bị
đóng băng tiếp, chèn ép nhau làm cho hình thái thực phẩm bị biến dạng, một số
tế bào bị phá vỡ.
5. Tác động của phương pháp đến vi sinh vật trong thực phẩm
đề kháng nhiều hơn).
Như vậy, muốn diệt trừ vi sinh vật bằng lạnh là rất khó khăn đòi hỏi phải
hạ nhiệt độ rất thấp và phải thực hiện thật nhanh và đột ngột. Tuy nhiên việc 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 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. Khi tốc độ hạ nhiệt độ trong quá trình làm lạnh càng nhanh
thì sự sinh trưởng của vi sinh vật bị ức chế càng mạnh.
6. Sự thích nghi của vi sinh vật trong môi trường nhiệt độ thấp
6.1. Các loài vi sinh vật ưa lạnh và chịu lạnh
Nấm men ở trạng thái hoạt động, nấm mốc và những vi khuẩn Gram âm
phần lớn bị phá huỷ dễ dàng ở nhiệt độ đông lạnh. Bắt đầu từ nhiệt độ -6
÷
-8
o
C
thì hệ thống nấm men bị tiêu diệt phần lớn nhưng một số nấm mốc vẫn còn hoạt
động. Các vi khuẩn Gram (+) và các bào tử của nấm mốc chống chịu tốt với tồn
trữ lạnh đông. Các bào tử của vi khuẩn ít bị ảnh hưởng của nhiệt độ lạnh. Tuy
nhiên một số men như lipaza, trypsin, catalaza ở nhiệt độ -191
o
C cũng không bị
phá huỷ. Đối với các loại độc tố thì nhiệt độ thấp không có tác dụng làm biến đổi.
6.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật
Nhóm 2 15
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 sinh vật, từng điều kiện khác nhau nhưng nhiệt
độ tốt nhất thường gần với nhiệt độ cao nhất hơn là so với nhiệt độ thấp nhất. Ba
nhiệt độ cơ bản của cùng một loài vi sinh vật không phải là cố định mà thường
phụ thuộc vào pH, thức ăn và các nhân tố khác. Nhiệt độ cơ bản của các vi sinh
vật khác nhau là khác nhau rất nhiều. Nhiệt độ tốt nhất có thể thấp từ 0
o
C tới
75
o
C. Nhiệt độ thấp nhất để sinh trưởng có thể đến -20
o
C. Nhiệt độ cao nhất có
thể vượt quá 100
o
C. Đối với số đông vi sinh vật thì phạm vi nhiệt độ sinh trưởng
thường trong khoảng 30
o
C.
Nhiệt độ thấp không phải là yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến sinh trưởng
của vi sinh vật. 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. Lúc này, nhân tố chủ yếu
quyết định phạm vi sinh trưởng này có thể là nước. Ngay trong điều kiện tối cực
đoan thì vi sinh vật cũng cần có nước ở trạng thái dịch thể mới có thể sinh
trưởng. Nước là một thành phần không thể thiếu trong cơ thể sống cũng như
trong tế bào vi sinh vật. Tất cả các phản ứng xảy ra trong tế bào vi sinh vật đều
đòi hỏi sự có mặt của nước. Mỗi vi sinh vật thường có một a
C hay thấp hơn, nhiệt độ cao nhất chỉ là
khoảng 20
o
C. Vi sinh vật ưa lạnh thông qua nhiều loại phương thức để thích ứng
được với môi trường lạnh. Chúng phát huy cơ chế rất tốt để tổng hợp protein,
enzym, các hệ thống vận chuyển. Màng tế bào của vi sinh vật ưa lạnh có chứa
nhiều các acid béo không bão hòa, có thể giữ được trạng thái chất bán lỏng
(semifluid) khi gặp lạnh. Tuy nhiên nhiều vi sinh vật ưa lạnh ở nhiệt độ cao hơn
20
o
C màng tế bào sẽ bị phá hại.
Nhiều vi sinh vật sinh trưởng tốt nhất ở nhiệt độ 20
÷
30
o
C, nhiệt độ cao nhất
là cao hơn 35
o
C, nhưng chúng vẫn có thể sinh trưởng trong điều kiện 0
÷
7
o
C.
Chúng thuộc về nhóm ưa lạnh không bắt buộc. Những vi khuẩn và nấm thuộc
nhóm này là nguyên nhân chính làm hư hỏng thực phẩm giữ lạnh.
Các vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm và gây ngộ độc thực phẩm thuộc loại
ưa 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 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
môi trường trở nên thuận lợi, chúng tái tạo trở lại và tiếp tục sinh trưởng, phát
triển
Hình 3: Cấu tạo nha bào vi khuẩn
. Bào tử có khả năng đề kháng mạnh với điều kiện khắc nghiệt của môi
trường, nhờ:
- Phức hợp acid dipicolinic-calcium có thể ổn định thành phần acid nucleic
của bào tử.
- Nước trong bào tử ở trạng thái liên kết nên không thể làm biến tính protein
khi tăng nhiệt độ môi trường.
Nhóm 2 19
Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp GVHD: Ths Đào Hồng Hà
- Các enzyme và chất hoạt động sinh học trong bào tử đều tồn tại ở trạng
thái không hoạt động nên hạn chế sự trao đổi chất của bào tử đối với môi trường
ngoài.
- Với cấu trúc có nhiều lớp màng bọc và tính ít thấm của các lớp màng, làm
cho các hóa chất độc, chất sát trùng khó có 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
0
o
C. 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 2: So sánh hai phương pháp rã đông chậm và rã đông nhanh
Phương pháp rã đông Rã đông chậm Rã đông nhanh
Tác nhân gây rã đông Không khí Nước lạnh
Mức độ nhiễm vi sinh
thực phẩm, biết được những biến đổi có lợi cũng như bất lợi xảy ra trong suốt
quá trình bảo quản mà ta điều chỉnh quá trình một cách hiệu quả để chất lượng
thành phẩm là tốt nhất. Tuy vậy, trong khuôn khổ nội dung của đề tài, nhóm
chúng em không thể trình bày sâu về công nghệ lạnh mà chỉ tập trung chủ yếu
nội dung về vi sinh và tác động tới thực phẩm. Để hiểu kỹ hơn về vấn đề này,
ngoài nội dung bài tiểu luận các bạn nên tìm hiểu thêm. Tóm lại, kỹ thuật lạnh có
vai trò rất quan trọng đối với nền kinh tế nước ta, vì vậy, hiểu sâu về kỹ thuật này
là góp phần vào công cuộc làm giàu cho đất nước, đưa đất nước đi lên.
Nhóm 2 21