VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨMMÔN HỌC:VI SINH THỰC PHẨM…………………………………………BÀI TIỂU LUẬNĐỀ TÀI: Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp làm lạnh và đông lạnh HỒ CHÍ MINH, 5 – 2011• Lời nhận xét của giáo viên hướng dẫn:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................2NỘI DUNG....................................................................................................................3KẾT LUẬN..................................................................................................................13LỜI MỞ ĐẦUMục đích chung của bảo quản thực phẩm là để ngăn ngừa sự hư hỏng của nguyên liệu, sản phẩm chế biến và điều hòa ra thị trường. Nguyên nhân đầu tiên của sự hư hỏng là hoạt động của vi sinh vật và các enzyme của chúng. Nhiều loại vi sinh vật chỉ có thể sống và phát triển ở những điều kiện nhất định; với các điều kiện không thích hợp chúng sẽ chết hoặc không phát triển.Nguyên lý chung của phương pháp bảo quản là tạo những điều kiện không thích hợp cho sự sinh trưởng hoặc sự sống của các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm. Thí dụ nhiệt độ quá nóng hoặc quá lạnh, làm khan nước hoặc tạo điều kiện yếm khí. Tăng độ mặn và độ axit. Những phưng pháp đó có thể sấy khô, xử lý muối, lạnh và lạnh đông, xử lý nhiệt, hóa chất và bức xạ ion.Trong phạm vi và giới hạn cho phép nhóm đã quyết định chọn đề tài:Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp làm lạnh và đông lạnhTrong quá trình làm tiểu luận, nhóm chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡtừ phía nhà trường cũng như thầy cô giáo. Chúng em xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu trường ĐH Công Nghiệp TP.HCM Thư viện trường ĐH Công Nghiệp TP.HCM Cô – giáo viên hướng dẫn môn “Vi sinh thực phẩm” đã tận tình chỉ dẫn và cung cấp tài liệu, kiến thức cơ bản cũng như phương pháp làm bài.Tuy đã rất cố gắng, nhưng bài tiểu luận không thể tránh khỏi những thiếu sót cả về nội dung và hình thức, mong cô [ thầy ] thông cảm và góp ý.1.1 Phương pháp tìm hiểu Chủ yếu là sưu tầm, tìm hiểu các tài liệu liên quan qua sách vở, phương tiện thông tin như Internet, chọn lọc, tổng kết.1.2 Phạm vi tìm hiểu Trong phạm vi hiểu biết thông thường, không mang tính nghiên cứu chuyên sâu. Giới hạn trong tầm hiểu biết của học sinh, sinh viên2NỘI DUNG1.3 Cơ sở lý thuyết về làm lạnh và đông lạnh sản phẩm.Hầu hết các thực phẩm bị hư hỏng là do các nguyên nhân chính sau:-Thực phẩm bị hư hỏng do tác dụng của các enzyme có sẵn trong thực phẩm.-Thực phẩm bị hư hỏng do vi sinh vật xâm nhập từ ngoài vào.-Thực phẩm bị hư hỏng do độc tố [độc tố có thể do vi sinh vật gây ra hoặc do quá trình oxy hóa [phân hủy] các thành phần thực phẩm tạo ra.Hầu hết các quá trình trên đều chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, nhiệt độ càng thấp thì quá trình xảy ra càng chậm và ngược lại.1.3.1 Tác dụng của nhiệt độ thấp đốivới vi sinh vật1.3.1.1 Phân loại vi sinh vật theo nhiệt độ-Vi sinh vật phá hỏng thực phẩm rất nhiều và đa dạng. Dựa theo nhiệt độ người ta có thể chia chúng thành 3 nhóm sau:-Vi sinh vật ưa nóng: nhiệt độ phát triển của loại này từ 300C đến 800C nhưng nhiệt độ thích hợp nhất cho chúng là 500C đến 650C.-Vi sinh vật ưa ấm: nhiệt độ thích hợp cho chúng phát triển là 240C đến 400C-Vi sinh vật ưa lạnh: nhiệt độ thích hợp là -100C đến 250C.Nhìn chung trong thực phẩm [rau quả và thịt cá, sữa…] đều có cả ba loại vi sinh vật trên. Trong lĩnh vực làm lạnh và bảo quản lạnh thì sự phát triển chủ yếu là vi sinh vật ưa lạnh.1.3.1.2 Hoạt động của vi sinh vật ở nhiệt độ thấp.Dưới tác dụng của nhiệt độ thấp một số vi sinh bị hạn chế hoạt động hoặc chết bởi các nguyên nhân sau:Phần protein của vi sinh vật bị biến đổi hay bị phân hủy do hệ thống keo sinh học [keo protein] cũng bị phá hủy. Sự giảm nhiệt độ kéo theo sự giảm năng lượng bề mặt của nước, giảm các lực kết hợp với các hệ keo, sự giảm kéo dài đến mức nào đó thì nước bắt đầu tách khỏi vỏ hydrat làm cho protein cuộn tròn lại. Mặt khác sự giảm nhiệt độ làm cho lực đẩy giữa các phân tử giảm đi và đến mức nào đó thì bắt đầu đông tụ protein.3Sự đông tụ protein do nhiệt độ là thuận nghịch, không biến đổi hoàn toàn tính chất protein, do vậy sau thời gian làm lạnh và làm lạnh đông khi tiến hành làm ấm hoặc tan giá vi sinh vật lại tiếp tục phát triển.Sự phá hủy cơ học ở tế bào vi sinh vật trong quá trình đóng băng tinh thể nước đá. Các tinh thể nước đá có góc cạnh nên nó có thể chèn ép làm rách màng tế bào của vi sinh vật.Sự chuyển nước thành đá: khi nhiệt độ sản phẩm đạt -180C thì bên trong thực phẩm 80% nước đá đóng băng [đối với thịt], còn đối với rau quả ở -80C đã đóng băng 72% và ở -150C đóng băng 79% nước. Do đó môi trường hoạt động của các enzyme và các vi sinh vật hầu như không còn vì thiếu nước tự do. Riêng nấm mốc có thể sống ở nơi khan nước nhưng lượng nước tối thiểu phải đạt 15%, chính vì vậy người ta mới quy định làm lạnh đông nhiệt tâm sản phẩm đạt -180C.-Sự thay đổi áp suất, pH, nồng độ chất tan và áp suất thẩm thấu. Do nước bị đóng băng và tách ra ở dạng nguyên chất [dung môi kết tinh trước] nên nồng độ của dịch bào tăng lên, áp suất thẩm thấu tăng lên và pH giảm do đó vi sinh vật rất khó phát triển.-Nhìn chung nhóm vi sinh vật ưa nhiệt bị chết dễ dàng ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên có một số vi sinh vật ưa nóng [loại vi sinh vật ưa nóng điển hình] có thể chuyển sang dạng ưa lạnh. Do vậy người ta phải làm lạnh đông nhanh để chúng không kịp chuyển từ dạng này sang dạng khác.-Nhóm vi sinh vật ưa ấm có nhiều loại như:Salulonella, trực khuẩn đường ruột Staphilococcus, Botulinus…Đặc biệt là Staphilococcus phát triển ở nhiệt độ 70C có khả năng chịu được nhiệt độ thấp chúng thường gây ra ngộ độc sữa, phomat, kem sữa…-Nhóm vi sinh vật ưa lạnh thường gặp là:*Pseudomonas làm cho thực phẩm có màu xanh hoặc màu sẫm tối.*Achromobacter.*Nấm mốc có nhiều loại phát triển được ở nhiệt độ thấp như Penecillium, Mucor… hoạt động được ở nhiệt độ -150C. Nấm mốc phát triển chủ yếu ở sản phẩm có pH thấp như các loại quả, nước quả, sữa chua…còn ở thịt, cá chúng ít phát triển hơn. Nấm mốc thuộc loại vi sinh vật hiếu khí nên chủ yếu nó phát triển trên bề mặt thực phẩm, một số loài có thể ăn sâu vào nhưng vẫn đòi hỏi phải có không khí. Nấm mốc không chịu được nhiệt độ cao khó bị tiêu diệt ở nhiệt độ 740C-800C.*Nấm men ưa lạnh: loại này phát triển được ở nhiệt độ -20C đến -30C, môi trường thích hợp nhất của nó là sản phẩm chua. Nhìn chung có thể phát triển được ở trong tất cả các sản phẩm bảo quản lạnh.Như vậy chúng ta thấy muốn diệt trừ vi sinh vật bằng lạnh là rất khó khăn đòi hỏi phải hạ nhiệt độ thật nhanh đột ngột và nhiệt độ rất thấp. Nhưng diệt một phần và hạn chế sự hoạt động, phát triển thì nhiệt độ thấp lại tác dụng rất lớn. Bắt 4đầu từ nhiệt độ -60C đến -80C thì hệ thống men bị diệt phần lớn nhưng một số nấm mốc vẫn còn hoạt động. Đối với các loại độc tố thì nhiệt độ thấp không có tác dụng làm biến đổi. Để hạn chế sự biến đổi của 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 diệt trùng bằng tia tử ngoại, tia phóng xạ…1.3.2 Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với tế bào của cơ thể sống và thực phẩmẢnh hưởng của nhiệt độ thấp đối với tế bào cơ thể cơ thể sống và thực phẩm là vấn đề phức tạp vì nó chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài và bên trong của cơ thể sống và thực phẩm. Nhưng nhìn chung nhiệt độ thấp có ảnh hưởng cơ bản đến quá trình biến đổi sinh lý sinh hóa sau: hầu hết các chức năng sống của cơ thể [sự biến đổi sinh lý sinh hóa] đều có sự tham gia trực tiếp của nước và phụ thuộc vào hàm lượng của nó. Trong cơ thể sống các quá trình trao đổi chất như tiêu hóa, bài tiết, hô hấp đều chỉ thực hiện được khi có nước tham gia. Trong quá trình bảo quản và chế biến nước cũng đóng vai trò rất lớn vì nó là môi trường truyền nhiệt, nó tham gia các quá trình hoạt động của các enzyme và các vi sinh vật, khi mất nước protein sẽ bị đông tụ…5Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với cơ thể sống có tính chất quan trọng vì nó là một trong những yếu tố bên ngoài tác động lên trạng thái của nước và cũng từ đó tác động đến tổ hợp thành phần hóa học của sản phẩm hay cơ thể sống.1.4 Bảo quản ở nhiệt độ thấp làm lạnh và đông lạnhTốc độ của hầu hết các phản ứng hóa học đều phụ thuộc vào nhiệt độ, như ở nhiệt độ thấp thì tốc độ của phản ứng giảm. Thực phẩm bắt đầu bị hư hỏng là kết quả của các phản ứng gián tiếp do hệ vi sinh vật và các enzym nội sinh, nhiều loại thực phẩm có thể giữ được lâu hơn khi được cất giữ ở nhiệt độ thấp. Tuy vậy, điều này đã được biết đến từ lâu, một thử nghiệm được thực hiện bởi nhà triết học tự nhiên người Anh Francis Bacon, vào năm 1962 ông đã dừng xe ngựa của mình tìm xác một con gà trong tuyết để xác nhận rằng sự thối rữa của nó đã bị chậm lại. Thí nghiệm này ít gây chú ý đến kết quả của nó bởi không có kết quả thực tiễn ngay lập tức nhưng để lại hậu quả đáng tiếc hơn. Hậu quả của những nỗ lực của ông dưới tuyết đã làm ông bị cảm lạnh dẫn đến cái chết của ông ấy không lâu sau đó.Sử dụng nhiệt độ thấp để bảo quản thực phẩm chỉ có thể thực hiện được ở nơi băng đá có sẵn trong tự nhiên. Đầu thế kỷ 11trước công nguyên, người Trung Quốc đã phát triển những ngôi nhà băng giống như những kho cất giữ đá trong suốt những tháng hè và điều này đã trở thành một nét đặc trưng phổ biến của những ngôi nhà lớn ở Châu Âu và Bắc Mỹ vào thế kỷ 17 và 18. Vào thế kỷ 19, việc cắt xén và vận chuyển băng đá tự nhiên đã trở thành một ngành công nghiệp trọng yếu ở những vùng có khí hậu giá lạnh. Các phương pháp làm lạnh cơ học và làm đá đầu tiên được sáng chế vào những năm 1830. Những điều này dựa trên sự hạ nhiệt được làm ra do sự bay hơi của chất lỏng đông lạnh, khởi đầu là ete nhưng sau đó là ammoniac lỏng. Nhiều công việc được phát hiện sớm ở Úc nơi đã có những sự thúc đẩy đáng kể để tìm cách vận chuyển nhiều thịt sẵn có ở địa phương đến những trung tâm đông dân ở Châu Âu. Ở triển lãm Melbourne năm 1872, Joseph Harrison đã trưng bày một ngôi nhà băng có thể giữ thịt bò và thịt cừu trong điều kiện tốt đủ lâu để có thể ăn trong một bữa tiệc trưa vào năm sau. Bữa yến tiệc này được tổ chức trên một chiếc tàu thủy chạy bằng hơi nước mang theo 20 tấn thịt bò và thịt cừu đông lạnh được để trong một bể được làm lạnh bởi đá và muối. Đáng tiếc có một sự rủi ro xảy ra, trong lúc băng qua vùng nhiệt đới, đá trên tàu đã bị tan chảy và hầu hết thịt đã được ném xuống biển từ trên mạn thuyền trước khi con tàu đến London. Làm lạnh đúng hơn là đông lạnh thịt đã có được thành công khi vận chuyển với khoảng cách ngắn hơn từ Bắc Mỹ đến Châu Âu và vào cuối thế kỷ những kỉ thuật đã được cải tiến đến 6