Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt Mục Lục Trang 1.Tổng quan hạn sử dụng.…………………………… … 1.1 Định nghĩa……………………………………………………… … ………………… 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hạn sử dụng……………………….… …………………… Cách xác dịnh hạn sử dụng………………………………………………… 2.1 Phương pháp gián tiếp……………………………………………………………….… 2.2 Phương pháp trực tiếp .6 Các phương pháp kéo dài hạn sử dụng…………………………… … … .6 3.1 Nguyên nhân gây hư hỏng…………………………………….…….…………….… …6 3.2 Các phương pháp kéo dài………………………….…… ……… .….8 3.2.1 Phương pháp vật lý………………………………………….……………….… …8 3.2.2 Phương pháp hoá học………………………………………….……………… …15 Khảo sát số yếu tố bảo quản, xử lý đến hạn sử dụng sản phẩm……………….….…21 4.1 Khảo sát phương pháp MAP bảo quản Carot chế biến tối thiểu…………………21 4.2 Ảnh hưởng bao bì đến hạn sừ dụng nước cam ép đóng chai………………… 21 4.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt phương thức đóng nắp đến nước cam ép……… …22 Tài liệu tham khảo………………………… ……………………….……… .24 Mục lục hình Hình 1.1 Use by date ………………………………………………………………………… …2 Hình 1.2 Best if use before date …………………………….…………………………… …… Hình 1.3 Pack date, Sell by date……………………….……………………………………… Hình 1.4 Freeze by date… ……………………………….………………………………………4 Hình 1.5 Ảnh hưởng hoạt độ nước đến phát triền vi sinh vật,enzyme………….…………4 Hình 3.1 Tủ lạnh …………………………………………………………………… ……… Hình 3.2 Thiết bị lạnh đơng gió ……… …………………………………………………………9 Hình 3.3 Thiết bị trùng tunnel……….…………………………………………… …… 10 Hình 3.4 Thiết bị trùng/ tiệt trùng mỏng….………………………………… ………11 Hình 3.5: Cơng thức cấu tạo nisin………………………… ………………………….……15 Hình 3.6 cơng thức cấu tạo natamycine…………………………….……………………… 17 Hình 3.7: Cơng thức cấu tạo trans-resveratrol…………………………………………….…19 Hình 4.2.1 : Hàm lượng vitamin C mẫu qua thời gian 22 Hình 4.3.1 : hàm lượng vitamin C mẫu điều kiện bảo quản khác 23 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt 1.Tổng quan hạn sử dụng: 1.1 Định nghĩa: Hạn sử dụng khoảng thời gian mà sản phẩm sử dụng tốt nhất bảo quản hướng dẫn mà đảm bảo yêu cầu an toàn vệ sinh, cảm quan, dinh dưỡng… Hiện có nhiều cách để ghi ngày sản xuất thời hạn bảo quản (ví dụ: ngày sản xuất ghi 15- 09- 09, thời hạn bảo quản năm hết hạn sử dụng vào ngày 15-9-2010) Cách ghi thường dùng: Trước số ngày, tháng, năm có dòng chữ: Ngày sản x́t (hoặc viết tắt NSX Ví dụ: NSX 021009 người tiêu dùng phải hiểu sản xuất ngày 2-10-2009); hạn sử dụng (hoặc viết tắt HSD Ví dụ: HSD 310709 tức hạn sử dụng đến ngày 31-7-2009) Số ngày, tháng, năm ghi liền có dấu chấm, dấu gạch chéo để phân định rõ.Ngoài có kiểu ghi hạn sử dụng sau: Use by date (Sử dụng trước ngày…) Hình 1.1 hình minh hoạ Use by date Use by date thời hạn sử dụng an toàn thực phẩm chất lượng loại đồ ăn Có nghĩa không nên ăn hay uống loại đồ ăn sau ngày in bao bì Nếu sử dụng cố thực phẩm ngày quy định, có nguy bị ngộ độc Best if use before date (Sử dụng tốt trước ngày…) Thường thấy sản phẩm đông lạnh, đồ hộp thức ăn khơ, thực phẩm để lâu Hạn sử dụng GVHD: Ths Tơn Nữ Minh Nguyệt Hình 1.2 hình minh họa Best if use before date Nhằm chất lượng thực phẩm độ an toàn Các thức ăn có chất lượng tốt nhất dùng trước ngày ghi bao bì Thực phẩm sử dụng sau ngày “best before date” chí an tồn khơng giữ hương vị vốn có cảm quan, hình thức (độ mịn, cứng, mềm) khơng chất lượng tốt trước Tuy nhiên số loại thực phẩm trứng chẳng hạn bạn khơng nên cố dùng q ngày quy định, trứng khơng chất lượng tốt nhất rất dễ gây ngộ độc cho thể Production date, pack date: Chúng ngày sản x́t , ngày đóng gói sản phẩm Hình 1.3 hình minh họa pack date, Sell by date Sell by date: Chỉ ngày cần bán sản phẩm để đạt chất lượng tốt , giúp quản lý kho tốt hơn, đảm bảo sản phẩm bán thời hạn Freeze by date: Chỉ ngày đông lạnh sản phẩm Hạn sử dụng GVHD: Ths Tơn Nữ Minh Nguyệt Hình 1.4 hình minh họa Freeze by date 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hạn sử dụng: Yếu tố liên quan thân sản phẩm: - Hoạt độ nước : hoạt độ nước tỉ lệ với khả phát triển vi sinh vật, hoạt tính enzyme oxi hóa Sản phẩm mau chóng hư hỏng với hoạt độ nước cao Hình 1.5: Ảnh hưởng hoạt độ nước đến phát triền vi sinh vật, hoạt tính enzyme… - pH: pH acid có khả ức chế tốt vi sinh vật, kéo dài hạn sử dụng sản phẩm - Năng lượng Eh: lượng thân sản phẩm, cung cấp lượng cho Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt phản ứng hóa sinh, với lượng cao sản phẩm cáng mau bị hư hỏng - Oxy: liên quan đến vi sinh vật hiếu khí tham gia vào q trình oxy hóa( chất béo,polyphenol, vitamin…) rút ngắn hạn sử dụng lại tác động có hại - Những chất dinh dưỡng: chủ yếu nói vitamin Vitamin chất dễ bị mất mát thời gian bảo quản, hàm lượng mức cho phép xem hạn sử dụng hết - Số lượng vi sinh vật : sinh độc tố ,gây nhớt, tạo mùi lạ cho sản phẩm ảnh hưởng đến an toàn, chất lượng sản phẩm - Chất bảo quản phụ gia: giúp ức chế vi sinh vật, chống oxy hóa chất béo, sản phẩm giữ vững cấu trúc suốt thời gian bảo quản… Các yếu tố tác động bên ngoài: - Nhiệt độ, thời gian trình xử lý (thanh trùng, tiệt trùng):để ức chế vi sinh vật vô hoạt enzyme có sản phẩm giúp kéo dài hạn sử dụng - Nhiệt độ, độ ẩm bảo quản: nhiệt độ bảo quản ứng cho sản phẩm khác khác ảnh hưởng trực tiếp đến sử phát triển vi sinh vật, oxi hóa, cấu trúc cảm quan sản phẩm phản ứng khác có hại cho sản phẩm - Mức độ tiếp xúc ánh sáng:dễ dàng mất vitamin oxi hóa, rút ngắn thời gian sử dụng - Thành phần khơng khí bao bì: xem cách bảo quản sản phẩm cách thay đổi thành phần khí quyển, nhờ vào hạn chế q trình oxy hóa, phát triển vi sinh vât - Người bán lẻ, người tiêu dùng: cách bảo quản, vận chuyển sử dụng người làm ảnh hưởng đến sản phẩm …… 2.Cách xác dịnh hạn sử dụng: Để xác định hạn sử dụng người ta dựa vào yếu tố sau: - Vi sinh vật: sản phẩm hạn sử dụng phải có hàm lượng vi sinh vật cho đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng, chúng phải có lượng mức cho phép, thơng thường người ta quan tâm đến vi sinh vật sinh độc tố - Cảm quan: sản phảm hạn sử dụng phải có cấu trúc, mùi vị, màu sắc… mức độ cho phép phù hợp với yêu cầu sản phẩm như: không tách lớp, không héo úa, không hóa nâusậm màu… - Dinh dưỡng: số loại sản phẩm có vai trò cung cấp chất dinh dưỡng đặc biệt vitamin hàm lượng chúng theo dõi để đánh giá hạn sử dụng Các dự báo hạn sử dụng cho sản phẩm thực phẩm dựa việc áp dụng nguyên tắc nhiệt động học phản ứng hóa học Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào thành phần sản phẩm yếu tố môi trường, là: nhiệt độ, độ ẩm, khơng khí, vv … Labuza giảm chất lượng theo phương trình: dQ/dt = k(Q)a Trong đó: DQ / dt thay đổi yếu tố chất lượng đo lường K số Có hai phương pháp để xác định hạn sử dụng: gián tiếp trực tiếp 2.1.Phương pháp gián tiếp( gia nhiệt): Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt Khái niệm: Phương pháp ta nâng nhiệt độ cao so với nhiệt độ bảo quản sản phẩm nhằm mục đích rút ngắn thời gian phá hủy sản phẩm, tức tăng vận tốc phản ứng phá hủy để xác định hạn sử dụng nhiệt độ cao cách nhanh chóng, sau ta suy hạn sử dụng nhiệt độ bảo quản bình thường với thời gian dài phương pháp dựng đường chuẩn Phương pháp thường áp dụng cho sản phẩm có thời hạn sử dụng dài Ứng dụng :Trong thực tế người ta áp dụng công thức Arrhenius để xác định hạn sử dụng: k=Koe -Ea/RT Trong đó: K: tốc độ phản ứng phân hủy K0: số tốc độ Ea: lượng hoạt hóa cho phản ứng Ví dụ: Theo dõi hạn sử dụng whey-protein 250 C Với ts1,ts2 hạn sử dụng T1,T2 ts1*K1=K2*ts2 Ứng dụng Arrhenius ta có: Log(ts1/ts2) = (Ea/2.3R)*(1/T1-1/T2) Hay: log(ts1)-log(ts2) = (Ea/2.3R)*(1/T1) - (Ea/2.3R)*(1/T2) Đặt log(ts) =y ;Ea/2.3R= k ;1/T=x Ta suy ra: y=kx+b Tiến hành xác định ts điều kiện nhiệt độ cao khác với tiêu oxi hóa chất béo xây dựng đường chuẩn ta được: Y=2358.5X – 5.396 với r2 = 0.998 => ts = 329.6 ngày 250 2.2.Phương pháp trực tiếp: Ở phương pháp người ta theo dõi trực tiếp sản phẩm để xác định hạn sử dụng chúng dựa tiêu chí xác định trước điều kiện bảo quản thực tế Đối với phương pháp người ta áp dụng cho sản phẩm có thời hạn sử dụng ngắn C ác phương pháp kéo dài hạn sử dụng 3.1 Nguyên nhân gây hư hỏng Sự hô hấp: Rau trái dù thu hái tách khỏi mẹ thể sống, hơ hấp để lấy lượng phục vụ cho hoạt động sống.Quá trình hơ hấp q trình oxy hố chất phức tạp có tế bào thực vật để thành phần tử đơn giản hơn, nhằm thu lượng số chất cần thiết cho sinh tổng hợp tế bào rau trái Trong điều kiện có đủ oxy xảy q trình hơ hấp hiếu khí.Nếu chất bị oxy hố đường glucose q trình hơ hấp có phương trình sau: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 677,2 Kcal Còn thiếu oxy, rau trái hơ hấp sản phẩm q trình lại rượu khí CO 2, lượng sinh hơn.Q trình gọi hơ hấp yếm khí C6H12O6 2CO2 + 2C2H5OH + 28Kcal Trái có đỉnh đột phá hơ hấp thu hoạch lúc chưa chín muồi, dú chín sau (chuối, xồi, cà chua, lê tàu…) Trong q trình chín trái có đỉnh đột phá hơ hấp, có khoảng thời gian ngắn, cường độ hố hấp trái tăng lên đột ngột Nếu không điều chỉnh nhiệt độ, sau khoảng thời gian này, trái nhanh chóng chín muồi lão hóa nhanh chóng Hạn sử dụng GVHD: Ths Tơn Nữ Minh Nguyệt Tóm lại, nhiệt độ khơng điều chỉnh nhiệt sinh từ q trình hơ hấp làm tăng mất nước, tăng nhiệt tăng ẩm, mà q trình bảo quản, nhiệt ẩm hỗ trợ cho phát triển vi khuẩn nấm mốc Độ ẩm, hoạt độ nước: Khi độ ẩm mơi trường sản phẩm cao thuận lợi cho vi sinh vật phát triển enzyme hoạt động.Nhưng rau trái tươi giảm ẩm để ức chế vi sinh vật phát triển giảm cường độ hơ hấp dẫn đến bay nước làm rau trái bị héo Ánh sáng Ánh sáng có tác dụng kích thích hơ hấp, nên bảo quản rau trái nơi râm mát hay bóng tối Còn sản phẩm có chứa chất dễ bị oxy hố như: vitamin… tác dụng ánh sáng chất dễ bị oxy hoá bị oxy hố, sản phẩm ta phải có vật chứa đựng khơng cho ánh sáng xuyên qua Nhiệt độ Tốc độ phản ứng sinh hoá xảy bên thực phẩm nhiệt độ có mối liên hệ chặt chẽ với Nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng tăng đồng thời khả hoạt động vi sinh vật, enzyme có thực phẩm tăng Nhiệt độ mơi trường cao cường độ hơ hấp mạnh, đồng thời hơ hấp mạnh sinh nhiệt làm tăng nhiệt độ Do đó, để kéo dài thời gian bảo quản rau trái, cần điều chỉnh giảm nhiệt độ hạn chế tăng cường độ hô hấp Nhiệt độ bảo quản thấp phản ứng sinh hố gây hư hỏng sản phẩm bị ức chế không xảy hay tốc độ xảy rất thấp.Khi nhiệt độ thấp vi sinh vật enzyme bị ức chế.Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản thấp 0oC, loại thực phẩm có chứa nước bị đông lại rã đông số loại sản phẩm mất tính tươi Vi sinh vật Các sản phẩm thực phẩm môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển.Nhiều loài vi sinh vật tìm thấy thực phẩm.Dựa vào khả sinh tổng hợp độc tố gây bệnh, hệ vi sinh vật thực phẩm chia làm hai nhóm: - Nhóm vi sinh vật có khả sinh tổng hợp độc tố gây bệnh cho người: nhóm vi sinh vật có hại cần phải áp dụng giải pháp kỹ thuật quy trình sản x́t để chúng khơng bị nhiễm vào thực phẩm - Nhóm vi sinh vật khơng có khả sinh tổng hợp độc tố: nhóm vi sinh vật có mặt thực phẩm, chúng thực q trình trao đổi chất, từ gây biến đổi thành phần hoá học giá trị cảm quan thực phẩm 3.2 Các phương pháp kéo dài hạn sử dụng: 3.2.1 Phương pháp vật lý:  Phương pháp sấy: Nguyên lý: Sử dụng nhiệt để tách nước khỏi bán thành phẩm làm giảm hoạt độ nước.Trong trình sấy nước tách khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc thăng hoa  Phương pháp sử dụng nhiệt Phương pháp sử dụng nhiệt độ thấp Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt Làm lạnh a) Nguyên lý: Làm lạnh trình làm giảm nhiệt độ sản phẩm đến giá trị từ -1 oC đến 8oC nhằm làm giảm cường độ biến đổi hoá học, hoá sinh sinh học để kéo thời gian sử dụng thực phẩm tươi sống thực phẩm qua chế biến b) Thiết bị: Tủ lạnh cơ: Thiết bị gồm bốn phần chính: phận bốc hơi, máy nén, phận ngưng tụ van giãn nở Nguyên tắc hoạt động: môi chất lạnh dạng lỏng chuyển qua dạng áp suất thấp phận bốc làm giảm nhiệt độ chất làm lạnh Sau đó, phần mơi chất lạnh đến máy nén để tăng áp suất đến phận ngưng tụ để chuyển qua dạng lỏng Cuối cùng, môi chất lạnh qua van giãn nở để giảm áp tiếp tục cho chu kỳ Hình 3.1 Tủ lạnh Lạnh đơng a) Ngun lý: Lạnh đơng q trình bảo quản thực phẩm giảm nhiệt độ sản phẩm xuống thấp nhiệt độ mà đó,nước có sản phẩm kết tinh Khi giảm nhiệt độ sản phẩm từ -10 oC đến -20oC, phản ứng ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm bị đình diễn cường độ thấp,hầu tất vi sinh vật bị ức chế không hoạt động b) Thiết bị: - Lạnh đơng gió: thiết bị lạnh đơng gió khơng khí có nhiệt độ từ -30 oC đến -40oC với tốc độ 1.5-6.0 m/s Hạn sử dụng GVHD: Ths Tơn Nữ Minh Nguyệt Hình 3.2 Thiết bị lạnh đơng gió Phương pháp sử dụng nhiệt độ cao a) Nguyên lý: - Mọi loài vi sinh vật có khả hoạt động giới hạn nhiệt độ nhất định, chia làm nhóm vi sinh vật: + Vi sinh vật ưa lạnh (Psychrophile) + Vi sinh vật ưa ấm (Mesophile) + Vi sinh vật ưa nóng (Thermophile) • Ngồi ra, số vi sinh vật sống nhiệt độ cao hơn, chúng vi sinh vật chịu nhiệt - Dưới tác dụng nhiệt độ cao vi sinh vật bị tiêu diệt bị ức chế b) Phân loại -Thanh trùng: trình tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh thực phẩm ức chế trình sinh tổng hợp độc tố chúng Quá trình trùng không làm tổn thất đáng kể giá trị dinh dưỡng cảm quan thực phẩm -Tiệt trùng: q trình tiêu diệt tồn vi sinh vật ức chế không thuận nghịch enzyme thực phẩm -Q trình tiệt trùng khơng đảm bảo cho thực phẩm an tồn mặt vi sinh mà kéo dài thời gian bảo quản cho thực phẩm.Nhưng trình tiệt trùng ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng cảm quan thực phẩm Thiết bị - Thiết bị trùng/ tiệt trùng sản phẩm bao bì Sản phẩm rót vào bao bì đóng nắp trước thực trùng/ tiệt trùng Vật liệu bao bì kim loại, thuỷ tinh plastic - Thiết bị trùng liên tục dạng đường hầm Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt - Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật chia làm khu vực khác nhau: khu vực có chức gia nhiệt cho sản phẩm, khu vực để giữ nhiệt ba khu vực để làm nguội sản phẩm Hình 3.3 Thiết bị trùng tunnel - Thiết bị trùng/ tiệt trùng sản phẩm ngồi bao bì Các thiết bị dạng sử dụng cho nhóm thực phẩm dạng lỏng Thiết bị trao đổi nhiệt dạng mỏng: thiết bị gồm tấm mỏng đặt sát vào nhau.Độ dày tấm rất mỏng, bề mặt chúng có khe lồi lõm làm tăng hệ số bề mặt truyền nhiệt 10 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt Hình 3.4 Thiết bị trùng/ tiệt trùng mỏng  Phương pháp sử dụng tia xạ Tác dụng tia xạ: Người ta sử dụng tia xạ như: tia tử ngoại, tia X, tia gamma, tia beta, tia alpha bảo quản thực phẩm Tia tử ngoại Tia tử ngoại: Người ta sử dụng đèn chiếu tử ngoại để chiếu vào thực phẩm • Tác dụng mạnh khả đâm xuyên yếu nên dùng để diệt khuẩn mặt thực phẩm, mặt dụng cụ chứa đựng, khơng khí nơi sản x́t thực phẩm • Làm phân huỷ số chất hữu tế bào • Làm đơng tụ protein • Khi chiếu xạ thời gian dài, phá hủy protein dẫn đến phân giải chuỗi polipeptide thành gốc acid amin, làm enzyme mất hoạt tính, dẫn đến phá huỷ tế bào vi sinh vật • Sức chịu đựng bào tử cao 4-5 lần so với thể sinh dưỡng; • Một lượng nhất định tia gây đột biến 11 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tơn Nữ Minh Nguyệt Tia ion hố: – Các tia có tần số dao động cao có lực đâm xuyên cao – môi làm thay đổi cấu trúc số phân tử protein tế bào VSV làm ion hoá dung – Hiệu trùng tia ion hóa tuỳ thuộc vào thời gian xứ lý, độ dày thực phẩm lượng VSV nhiễm vào thực phẩm – Các tia phóng xạ ion có tác dụng sát trùng mạnh, định lượng đảm bảo đầy đủ tiệt trùng hồn tồn vài giây • xạ Để thực mục đích đó, người ta dùng tia âm cực, tia Rơnghen tia phóng • Hiện nay, phương pháp nghiên cứu đảm bảo an toàn cho người sử dụng, chế độ trùng hợp lý Ảnh hưởng tia xạ đến chất lượng thực phẩm • Thực phẩm chiếu xạ thường mất màu, mất mùi • Protein acid amin thực phẩm rất nhạy cảm với chiếu xạ Sản phẩm chiếu xạ protein, acid amin, peptide gồm: NH3, H2, CO2, H2S Carbonyl • Các acid amin đặc biệt nhạy cảm với chiếu xạ : methionin, cysteine, histidine, arginine, tyrosine Trong dó cysteine nhạy cảm nhất • Lipid thực phẩm bị thay đổi rất mạnh, đặc biệt trường hợp có oxy • Các loại vitamin như: thiamin, niacin, pyridoxin, biotin, B12 bị phá huỷ, riboflavin, pantothenic, folic lại tăng q trình chiếu xạ • Các chất pectin cellulose bị biến đổi chiếu xạ, kết loại rau, trở nên mềm • trạng thái cảm quan thực phẩm chiếu xạ bị thay đổi chất đạm bị phá huỷ, mùi mỡ bị oxy hố • Nếu chiếu xạ mơi trường khơng có oxy chân khơng khử oxy, thành phần dinh dưỡng tính chất cảm quan bị thay đổi • Trước chiếu xạ, người ta thêm vào thực phẩm hoá chất để bảo quản chất chống oxy hố, chất dinh dưỡng thực phẩm bị ảnh hưởng  Phương pháp hút chân không 12 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt Ở phương pháp này, người ta đặt sản phẩm thực phẩm bao bì khơng thấm khí hút khơng khí ra, tạo mơi trường chân khơng Trong trường hợp q trình oxi hố thường xảy tác dụng khơng khí bị kìm hãm mạnh, lớp bề mặt sản phẩm khơng bị khơ, giữ màu sắc tính chất ban đầu sản phẩm Phương pháp thường dùng kết hợp với phương pháp vật lý khác, chủ yếu làm lạnh làm lạnh đông  Phương pháp dùng dòng điện cao tầng Sản phẩm đặt điện trường dòng điện xoay chiều có tần số cao để trùng Các phần tử tích điện sản phẩm (ion, điện tử) dao động tác dụng điện năng, chuyển điện hấp thụ thành nhiệt để làm chết vi sinh vật Khả hấp thụ điện tuỳ thuộc kích thước bao bì đựng thực phẩm, vào điện áp tần số dòng điện Tần số dòng điện lớn hay bước sóng ngắn q trình trùng nhanh Phương pháp sử dụng chưa phổ biến nguy hiểm cho người điều khiển giá thành đắt (0,3-0,5 kWh/kg sản phẩm) • Ưu điểm: bất hoạt nhanh vi sinh vật sinh dưỡng gồm chủng gây bệnh gây hư hỏng thực phẩm • Nhược điểm – Chỉ thực phẩm lỏng đồng nhất khơng có bọt khí hay phân tử lớn xử lý hữu hiệu – Bào tử vi khuẩn không bị bất hoạt – Enzyme bị bất hoạt phần nên hầu hết thực phẩm xử lý xung điện cần trữ lạnh để tăng thời gian bảo quản – Sự thay đổi bất lợi hóa học xảy chất điện mơi bị thủng tượng hóa điện khơng quản lí  Phương pháp dùng sóng siêu âm Siêu âm sóng âm có tần số dao động cao mà người không cảm thụ Dưới tác dụng siêu âm, môi trường lỏng (sản phẩm) truyền âm bị xô đẩy lại, bị ép tạo chân không liên tiếp sinh nhiều khoảng trống Lúc đó, chất hòa tan chất lỏng dồn vào khoảng trống ấy, gây tác dụng học làm chết vi sinh vật mơi trường Mặt khác, q trình ấy phần chất khí hồ tan bị ion hóa tạo nước oxi già, nitro oxid chất độc vi sinh vật, nhất vi khuẩn  Phương pháp đóng gói khí quuyển 13 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt Giới thiệu chung: Việc sản xuất thực theo cách dùng thích hợp phương pháp đóng gói khí điều chỉnh (MAP) có hiệu lực chống lại chế hư hỏng giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Sự kéo dài thời gian bảo quản tạo nhiều lợi nhuận thương mại bị lãng phí mất mát sản xuất bán lẻ, phân phối, giúp cải thiện hình ảnh sản phẩm khả bán thuận tiện, tăng giá trị người tiêu dùng Sự tạo lập khí điều chỉnh cân bằng: (EMA) Không giống thực phẩm qua chế biến, sản phẩm rau trái tươi tiếp tục hô hấp sau đóng gói Sự tiêu thu O2 làm giàu CO2 kết tự nhiên trình hơ hấp mơi trường khí bao bì Từ khí thay đổi cách bị động thành lập bao gói đóng kín Nếu đặc tính hơ hấp sản phẩm phù hợp với tính thấm chọn lọc màng bao tạo lập khí cân thành lập cách bị động bên bao bì Tuy nhiên, sản phẩm rau tươi hình thành cân bị giới hạn q trình hơ hấp khơng ổn định khó điều khiển chung cho nhiều loại rau trái Bằng cách thay khí bao bì với hỗn hợp thích hợp O 2, CO2, N2, phương pháp EMA có lợi thành lập nhanh hiệu Ví dụ, bao bì chứa đầy N2 hỗn hợp 5-10% O 2, 5-10% CO2 80-90% N2 việc thực thương mại để ngăn cản hố nâu khơng mong muốn rau salad xanh (Day, 1998) Chìa khố thành công việc sử dụng MAP cho sản phẩm rau trái tươi dùng màng bao gói có tính thấm khí hợp lý để tạo EMA tốt nhất, tiêu biểu loại thấm khí 3-10% O 3-10% CO2  Phương pháp bảo quản bằng áp lực thuỷ tĩnh cao Dựa nguyên tắc thủy tĩnh, áp lực thủy tĩnh điểm cho trước hướng áp lực truyền giống qua môi trường truyền áp lực Do đó, hiệu kỹ thuật khơng phụ thuộc vào kích thước hình dạng sản phẩm • Thời gian xử lý, tỉ lệ ép, nhiệt độ số lượng xung rất quan trọng hiệu q trình • Các thành phần thực phẩm trạng thái sinh lý vi sinh bị bất hoạt phải tính tốn xử lý áp lực tối đa cho tính an tồn chất lượng cao thực phẩm Ảnh hưởng áp lực cao lên vi sinh vật • Tế bào sinh dưỡng prokaryote nấm men nấm mốc nhạy cảm với áp lực nhất • vi khuẩn gram dương chịu áp lực tốt gram âm • vi khuẩn hình cầu chịu áp lực tốt hình que thay đổi hình thái • Các chủng phát triển nhạy cảm nhiều chủng pha log hay pha tĩnh • Một số tế bào sinh dưỡng bị áp lực nhiều lần tăng tính kháng áp lực • Sự nén xung hay dao động áp lực cao chậm hữu hiệu bất hoạt bào tử áp lực liên tiếp 14 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt • Sự giảm ép nhanh gia tăng lực tác động vỏ bào tử nhiều giảm ép từ từ tạo khử trùng thích hợp áp lực thấp 3.2.2 Phương pháp hoá học  Sử dụng chất ức chế vi sinh vật có nguồn gốc thiên nhiên chất ức chế tổng hợp Sử dụng chất ức chế vi sinh vật có nguồn gốc thiên nhiên Nói chung dung bất kì lọai hóa chất để bảo quản rau dẫn đến nhiều làm giảm khả đề kháng chống bệnh tật ảnh hưởng đến chất lựơng rau quả, mặt khác có làm ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng Trước người ta thường sử dụng chất hóa học tổng hợp để bảo quản rau họat tính mạnh rẻ tiền Nhưng xu hướng để đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng yếu tố thân thiện với mơi trường người ta sử dụng chất có nguồng gốc từ tự nhiên Các chất có nguồn gốc từ vi sinh vật: a) Nisin: Nisin chất kháng khuẩn có nguồn gốc từ vi sinh vật, tạo thành q trìng sống nhóm vi khuẩn lên men lactic Steptococens lactic Tên thương mại Nisaphin Công thức cấu tạo Hình 3.5: Cơng thức cấu tạo nisin Tính chất vật lý: Nisin sản xuất cơng nghiệp có dạng tinh thể trắng, rất hòa tan nước độ hòa tan tăng lên mơi trường axit: pH=2,5: độ hòa tan 40% pH=5: độ hòa tan 12% pH trung tính hay kiềm: chúng hòan tòan khơng tan Tính chất hóa học: Nisin polypeptide có cấu tạo phân tử gần giống phân tử protein Trong thành phần có axit amin leucin, valin, alanin, glyxin, prolin, histidin, lycin, axit glutamic, axit aspartic, serin, methionin Trọng lượng phân tử khỏang 350 Tuy nhiên chúng thường tạo thành dimmer nên trọng lượng phân tử chúng khỏang 700 Vì có chất polypeptide nên nisin dễ bị enzyme protease phân hủy Ví dụ: nisin bị phá hủy pancreatin pH=8, nhiệt độ 37 oC 15 đến 30 phút, tức bị phá hủy tiêu hóa thức ăn 15 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tơn Nữ Minh Nguyệt Họat tính: Nisin có tác dụng vi khuẩn, khơng có tác dụng nấm men nấm mốc Đầu tiên Nisin dung công nghiệp để tiêu diệt vi khuẩn kị khí (Clostridium) Sau mở rộng để tiêu diệt nhiều lọai vi khuẩn khác Nếu kết hợp nisin với acid sorbic bảo quản vừa tiêu diệt đựơc vi khuẩn vừa ức chế nấm men nấm mốc Ứng dụng: Trong lọai kháng sinh khác gây nhiều lo ngại nisin lại có triển vọng sử dụng rộng rãi dễ bị phá hủy, chuyển hóa nhanh, khơng gây tác dụng độc hại Liều lượng sử dụng Nisin ADI=0-33000  Độc tính: Những thử nghiệm độc tính ngắn ngày dài ngày khơng thấy ảnh hưởng độc hại đến máu, gan, thận… khơng thấy có thay đổi không tốt đến sức phát triển, tăng cân, sinh sản, tuổi thọ…của sinh vật thí nghiệm b)Natamycin: (Pimaricin) Natamycin hợp chất kháng sinh có nhiều nối đơi (polyenic antibiotic) điều chế từ xạ khuẩn Streptomyces natalensis Cơng thức cấu tạo: C33H47NO13 Hình 3.6 : Cơng thức cấu tạo natamycin Tính chất vật lý: Natamycin tan nước, lipid, nguyên liệu dầu, glacial acetic acid, dimethyl-formamide, tan nhanh methanol hầu hết dung mơi hữu nên thích hợp 16 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt cho xử lý bề mặt thực phẩm NĨ có màu trắng đến màu kem trắng, khơng có mùi, dạng bột tinh thể Tính chất hóa học: Natamycin có phân tử lượng 665,7 Nó có vòng lactone lớn phân tử, dạng khan chứa tối thiểu 95% natamycin nguyên chất Họat tính: Natamycin có tác dụng chống lại chủ yếu nấm men nấm mốc, có tác dụng chống vi khuẩn yếu Nồng độ tác dụng natamycin 5-10µg/mL chống lại hầu hết nấm men và, nấm mốc Cơ chế tác dụng: Ức chế nấm men nấm mốc cách tác dụng với sterol membrane Ứng dụng: Nồng độ sử dụng: 1-5mg/kg Có tác dụng tốt sorbic acid benzoic acid Rau quả: Phun lên nhúng dung dịch 0.4% Độc tính: Sử dụng liều lượng qui định khơng gây độc hàm lượng cao có tiệu chứng ngộ độc cảm giác buồn nôn, tượng nôn mửa, tiêu chảy thấy sau dụng 300-400mg natamycin ngày Khơng có thay đổi đáng kể tế bào máu  Các chất có nguồn gốc từ động vật Hiện chất có nguồn gốc từ động vật sử dụng ngày nhiều bảo quản rau trái chitosan  Định nghĩa: Chitosan dạng chitin khử acetyl, khơng giống chitin tan dung dịch acid Chitin polymer sinh học có nhiều thiên nhiên đứng sau cellulose Chitin thành phần cấu trúc vỏ động vật khơng xương sống có lòai giáp xác (tơm, cua)  Đặc tính chitosan: Là polysaccharide có đạm khơng độc hại, có phân tử lượng lớn Là chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, xay nhỏ theo kích cỡ khác nhau.Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi Chitosan không tan nước, kiềm hay dung dịch axid đậm đặc tan axid lõang (pH=6), tạo dung dịch keo trong, có khả tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy từ 309311oC Nó phân hủy sinh học dễ chitin 17 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt  Tác dụng chitosan: Chitosan dẫn xuất chúng có tính kháng khuẩn, ức chế số lọai vi khuẩn E.coli, diệt số nấm hại dâu tâu, cà rốt, có tác dụng tốt bảo quản lọai rau có vỏ cứng bên ngòai Khi sử dụng màng chitosan dễ dàng điều chỉnh độ ẩm, độ thóang khơng khí Màng chitosan làm chậm trình bị thâm rau Rau sau thu hoặch bị thâm, làm giảm chất lượng giá trị Rau bị thâm trình lên men tạo sản phẩm polymer hóa quinon Nhờ bao gói màng chitosan mà ức chế đựơc họat tính oxy hóa polyphenol, làm thành phần anthocyamin, flavonoid hợp chất phenol bị biến đổi giữ cho rau tươi lâu  Ứng dụng: Rau rửa đem nhúng vào dung dịch chitosan 2% dung dịch axit 1.5% Để khô đem bảo quản lạnh  Các chất có nguồn gốc từ thực vật  Giới thiệu chung: Khoa học thực vật, đặc biệt khoa học bảo vệ thực vật lĩnh vực lý thú phát triển nhanh nhất sinh học đại Nghiên cứu chế bảo vệ thực vật sinh học đại dưa hai đường: - Phương thức thứ nhất dựa tiến sinh học phân tử thực vật, thông qua xác định trật tự gen để xác định gen liên quan đến chống lại bệnh tật thực vật - Phương thức thứ hai dựa sinh lý học chế bảo vệ thực vật Cả hai phương thức sử dụng chế mà khắc phục nhiều nhược điểm kỹ thuật bảo quản theo phương thức cổ điển ảnh hưởng đến sức khoẻ người ô nhiễm môi trường Dưới xin giới thiệu ứng dụng phương thức thứ hai, kỹ thuật sử dụng chất kháng khuẩn tự nhiên từ thực vật (pesticide) bảo quản rau trái  Nguyên tắc: sử dụng chất kháng khuẩn có nguồn gốc tự nhiên xử lý bên rau trái tươi để kéo dài thời gian bảo quản  Chất kháng khuẩn tự nhiên phytoalexin: - Nguồn gốc: thực vật dây leo, đặc biệt nho có vỏ nho Khi bị nấm bệnh tấn cơng chúng tổng hợp hợp chất có tên gọi trans-resveratrol, hợp chất chống oxy hố rất hiệu có tác dụng kháng nấm mốc - Cấu tạo: trans-resveratrol 3,5,4’-trihydroxystilbene, có cơng thức cấu tạo hình bên 18 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tơn Nữ Minh Nguyệt Hình 3.7: Cơng thức cấu tạo trans-resveratrol - Tác dụng: trans-resveratrol có tác dụng đề kháng hiệu loài mốc xám Botrytis cinerea, loài mốc khác như: Rhizopus stonifer, Plasmopara viticola, Phomopsis vitiula - Cách xử lý bên rau quả: pha trans-resveratrol với nồng độ thích hợp vào nước, nhúng ngập rau trái tươi vào dung dịch sau thời gian ngắn đem bảo quản nhiệt độ thấp (nhỏ 80C) Ví dụ: xử lý nho: nho nhúng vào dung dịch 1.6x10 -4M thời gian giây, sau đem bảo quản lạnh 0C Sau 10 ngày, chùm nho giữ chất lượng tốt: không bị mất nước, khơng có phát triển nấm mốc - Ảnh hưởng đến sức khoe người: nhiều nghiên cứu chứng minh trans-resveratrol tính độc sức khoẻ người Các tác nhân sinh học có nguồn gốc từ tự nhiên lựa chọn tốt so với dùng hoá chất trừ hại độc hại sức khoẻ người  Sử dụng chất ức chế tổng hợp Acid sorbic muối sorbate a) Giới thiệu Acid sorbic, mã số E200, có cơng thức hố học CH3-CH=CH-CH=CH-COOH Acid sorbic dạng tinh thể màu trắng, không mùi vị rất tan nước 100ml nước 20oC hoà tan 0.16g acid sorbic.Các muối sorbate dễ hoà tan nước so với acid sorbic b)Khả ức chế vi sinh vật Trong dung dịch, acid sorbic tồn hai dạng: phân ly khơng phân ly.Cả hai dạng có khả ức chế vi sinh vật, nhiên acid sorbic dạng không phân ức chế vi sinh vật mạnh Acid sorbic ức chế phát triển nấm mốc, nấm men vi khuẩn.Tuy nhiên nhiều tác giả cho sử dụng acid sorbic để ức chế nấm mốc thực phẩm phù hợp hiệu 19 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt Sử dụng cho bảo quản sản phẩm làm nguyên liệu cho chế biến: bảo quản rau cho muối chua, sữa làm sữa chua Dùng nhiều chế biến rau quả, rượu vang, sản xuất đồ hộp, chế biến sữa, bảo quản chế biến cá, thịt, sản phẩm bánh mì, bảo quản nước mắm, nước chấm, cá ngâm dấm Phối hợp acid sorbic sorbat với chất bảo quản khác:  Dùng acid sorbic với natri benzoat bảo quản nước  Dùng acid sorbic cho sản phẩm ướp đường giảm nửa lượng đường để ướp  Trộn 0,1-0,2% acid sorbic (so với lượng muối) vào dung dịch muối để muối cá trước hun khói Acid benzoic muối benzoate a) Giới thiệu chung Acid benzoic có cơng thức phân tử C6H6-COOH, rất tan nước , độ hoà tan nước 18oC đạt 0.27% b)Khả ức chế vi sinh vật Ức chế mạnh nấm men nấm mốc, có tác dụng yếu vi khuẩn.Tác động lên màng tế bào nấm, ức chế q trình hơ hấp tế bào, ức chế q trình oxy hóa glucose pyruvate, ức chế q trình biến dưỡng hợp chất đa lượng (N, P,…) sinh vật Một số lồi vi sinh vật sử dụng acid benzoic trình trao đổi chất hay có chế đặc hiệu (các bơm màng) loại bỏ chất độc khỏi tế bào Acid benzoic tác động hệ hơ hấp hệ thần kinh trung ương, gây kích ứng mắt.Tác dụng bảo quản Acid benzoic Natri benzoat xảy môi trường acid, pH=2,5-3,5 Nồng độ acid benzoic sử dụng thực phẩm: 0,05-0,15% Nồng độ benzoat sản phẩm có tác dụng bảo quản 0,07-0,1% Acid benzoic sử dụng nhiều bảo quản trái rau Nếu sử dụng nồng độ cao làm thay đổi mùi vị sản phẩm, ảnh hưởng tới thận người sử dụng Dùng benzoic benzoat bảo quản sản phẩm làm cho sản phẩm bị thâm đen, dễ nhận biết dư vị, làm giảm tiêu cảm quan sản phẩm Liều gây chết người: 500 mg/kg Khảo sát số yếu tố bảo quản, xử lý đến hạn sử dụng sản phẩm: 4.1 Khảo sát phương pháp MAP bảo quản Carot chế biến tối thiểu: Mục tiêu nghiên cứu để điều tra ảnh hưởng phương pháp MAP đến chất lượng thời hạn sử dụng cà rốt chế biến tối thiểu kho lạnh Phương pháp khảo sát: Cà rốt (Nantes) bị gọt vỏ tự động cắt bảo quản phương pháp MAP thụ động chủ động biến đổi mức nồng độ O2 thấp (O2 5%, 10% CO2, N2 85%) nồng độ oxy cao (80% O2, 10% CO2, 10% N2).Cà rốt chế biến tối thiểu đóng gói khay polypropylene (PP) gắn vào với lớp màng mỏng PP Phân tích vi sinh, hóa học, vật lý, cảm quan thực cho cà rốt 21 ngày o C Kết khảo sát kết luận: Khơng có nấm men nấm mốc phát triển thời gian 21 ngày lưu trữ, nhiên, phát triển vi khuẩn hiếu khí mesophilic quan sát thấy tất phương pháp thí nghiệm Những cà rốt bảo quản phương pháp oxy cao MAP thụ động chất lượng tốt so với phương pháp oxy thấp Chỉ số độ trắng không thay đổi đáng kể thời gian 21 ngày lưu trữ tất thí nghiệm, cho thấy việc lưu giữ tốt màu da cam Các giá trị cấu 20 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt trúc giảm cho hai phương pháp MAP chủ động thụ động sau 14 ngày kể từ ngày lưu trữ cho thấy có mềm xuống (P ≤ 0,05) Theo hàm lượng oxy bao bì kết cảm quan,thời gian bảo quản cà rốt chế biến tối thiểu đề xuất ngày phương pháp oxy cao MAP thụ động, nhiên, giới hạn có ngày đổi với phương pháp oxy thấp Như bảo quản carot bẳng MAP ta nhận thấy phương pháp MAP thụ động MAP chủ động oxi cao cho hạn sử dụng cao MAP dùng oxi thấp 4.2 Khảo sát ảnh hưởng bao bì đến hạn sừ dụng nước cam ép đóng chai: Thời hạn sử dụng nước cam ép đóng chai khảo sát thông qua hàm lượng vitamin C ( yếu tố dinh dưỡng) người ta nhận thấy bảo quản sản phẩm hàm lượng vitamin C xuống mức cho phép sớm yếu tố ảnh hưởng đến hạn sử dụng như: vi sinh vật, cảm quan Phương pháp khảo sát: Đo hàm lượng vitamin C chai nước ép cam theo thời gian bảo quản( điều kiện bảo quản) với vật liệu làm bao bì khác máy HPLC, nước cam trước đem đo hàm lượng vitamin C ly tâm vận tốc 4500 vòng/phút 15 phút Các bao bì khảo: - Chai thủy tinh - Chai nhựa PET đa lớp - Chai nhựa PET đơn lớp Các bao bì đựng thể tích bề dày, nước cam trước đóng gói sản x́t cơng nghệ, dây chuyền Kết khảo sát: Hàm lượng vitamin C khảo sát theo thời gian bảo quản xây dựng sau: Hình 4.2.1 : Hàm lượng vitamin C mẫu qua thời gian Dựa biểu đồ ta nhận thấy bao bì sử dụng thủy tinh, lượng vitamin C cao so với hai bao bì taị thời gian Với tiêu chuẩn hạn sử dụng hàm lượng vitamin C lớn 200mg/lít ta thấy với bao bì thủy tinh hạn sử dụng khoảng 240 ngày cao hai bao bì lại khoảng 100 ngày ( bảo quản 250C) 21 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt 4.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ phương thức đóng nắp đến hạn sử dụng nước cam ép đóng chai Phương pháp thực hiện: Như nói trên, hạn dụng nước cam ép khảo sát thông qua hàm lượng vitamin C ( tối thiều 200mg/lít) Ở ta khảo sát lượng vitamin C theo thời gian sau qui hạn sử dụng mẫu Các mẫu khảo sát đóng nắp với điều kiện khác nhau: 1-Hút chân không, bao miếng nhôm -Hút chân không -Hút chân không, thêm Nitơ lỏng, bao miếng nhôm 4-Hút chân không, thêm Nitơ lỏng -Bao miếng nhơm -Khơng thực hết -Bao miếng nhôm, thêm Nitơ 8-Thêm Nitơ Các mẫu bảo quản 250C chứa đựng loại PET đơn lớp Kết khảo sát: Biều đồ mô tả hàm lượng vitamin C theo thời gian bảo quản mẫu: Các mẫu 1,2,3… đánh dấu thêm ký tự A R chỉ: nhiệt độ bảo quản 250C ( A ) 40 C ( R ) Hình 4.3.1 : Hàm lượng vitamin C mẫu điều kiện bảo quản khác Kết cho thấy nhiệt độ bảo quản 40C mẫu có thời hạn sử dụng cao 250C điều kiện đóng nắp mẫu áp dụng kết hợp điều kiện đóng nắp ( hút chân không, bơm thêm Nito lỏng vào khơng gian bên bao bì, bao miếng nhơm miệng chai) cho hạn sử dụng cao tất mẫu khác 22 Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt Tài liệu tham khảo Tôn Nữ Minh Nguyệt, Lê Văn Việt Mẫn, Trần Thị Thu Trà, Công nghệ chế biến rau phần 1, Công nghệ sau thu hoạch, NXB ĐHQG, 2008 Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Trần Thu Trà, Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB ĐHQG, 2009 Keith R Cadwallader & Hugo Wennen, Freshness and shelf life of food, ASC symposium Series 836 N.A Michael Eskin & David S Robinson, food shelf life stability, CEC Series in Contemporary Food Science Marı´a Ros-Chumillas, Yulissa Belissario, Asuncio´n Iguaz, Antonio Lo´pez, Quality and shelf life of orange juice aseptically packaged in PET bottles, Technical University of Cartagena, Agricultural Equipment and Food Engineering Department, Paseo Alfonso Xlll 48, 30203 Cartagena, Spain 23 .. .Hạn sử dụng GVHD: Ths Tôn Nữ Minh Nguyệt 1.Tổng quan hạn sử dụng: 1.1 Định nghĩa: Hạn sử dụng khoảng thời gian mà sản phẩm sử dụng tốt nhất bảo quản hướng dẫn... quản, vận chuyển sử dụng người làm ảnh hưởng đến sản phẩm …… 2.Cách xác dịnh hạn sử dụng: Để xác định hạn sử dụng người ta dựa vào yếu tố sau: - Vi sinh vật: sản phẩm hạn sử dụng phải có hàm... định hạn sử dụng chúng dựa tiêu chí xác định trước điều kiện bảo quản thực tế Đối với phương pháp người ta áp dụng cho sản phẩm có thời hạn sử dụng ngắn C ác phương pháp kéo dài hạn sử dụng 3.1