Bài giảng Công nghệ bảo quản thực phẩm

CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN THỰC PHẨM (45 TIẾT) CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC CỦA BẢO QUẢN TP. Mục đích: Giữ được khối lượng và chất lượng của thực phẩm trong quá trình lưu giữ. Yêu cầu: các yêu cầu chính sau: 1/ Chất lượng của thực phẩm ít bị suy giảm trong quá trình bảo quản. 2/ Khối lượng không bị mất đi ngoài ý định. 3/ Phòng-Trừ được sinh vật hại và các lây nhiễm có hại cho thực phẩm trong bảo quản. 4/ Dễ nhập, dễ xuất một khối lượng nhất định khi cần. 5/ Thích ứng với điều kiện kinh tế, kỹ thuật mỗi vùng. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * * Nguyên tắc của công nghệ bảo quản là tạo điều kiện tối ưu để hạn chế các tác nhân gây hại đến khối lượng và chất lượng thực phẩm. Có các biện pháp kỹ thuật/nguyeân taéc : - Bảo quản trong kho thường : kho kiên cố, bán kiên cố, kho đơn giản, kho ngoài đồng, hầm đất... - Bảo quản trong kho có điều tiết khí hậu: kho lạnh, kho mát, kho có môi trường điều biến (Modified Atmosphere, MA...) - Bảo quản bằng chất bảo quản : muối ăn, axit hữu cơ, kháng sinh, hoá chất BVTV, ozon, ion, khí trơ. - Bảo quản bằng các tác nhân vật lí (nhiệt độ nóng, lạnh, làm khô, tia gamma, tia cực tím, sóng siêu âm...) - Chế biến bảo quản như : đóng hộp, chai, lên men, hun khói… - Cải tạo giống có khaû naêng chống chọi sâu bệnh tốt. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * NỘI DUNG MÔN HỌC CNBQ THỰC PHẨM : I. THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA THỰC PHẨM- BIẾN ĐỔI CỦA CHÚNG TRONG BẢO QUẢN (12 tiết) : Nước, protit, lipit, gluxit, enzin, Pectin, chất mầu… II. TỔN THẤT TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM (9t) : Do : 1. Hoạt động SH của TP, 2. SV hại - Biện pháp phòng- diệt, 3. Tổn thất TP trong BQ trên thế giới. III. CÁC NGUYÊN LÝ BẢO QUẢN THỰC PHẨM (3 t) : Duy trì, hạn chế, tiêu diệt sự sống – Một vài kỹ thuật BQ thực phẩm. IV. CN BẢO QUẢN THỰC PHẨM (Giới thiệu vài CN điển hình) (21t) : + Nông sản ( Thóc/Gạo). + Rau - Quûa. + Thịt, cá. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Thực phẩm trong baûo quaûn thöôøng bò bieán ñoåi chaát löôïng, giaù trò dinh döôõng, caûm quan, coù khi phaûi huûy boû vì chuùng ñaõ bieán thaønh caùc chaát ñoäc haïi. Coù caùc nguyeân nhaân bieán ñoåi chính sau : - Söï bieán ñoåi chaát löôïng cuûa caùc thaønh phaàn hoaù hoïc trong thöïc phaåm. - Hoaït ñoäng cuûa VSV, caùc chaá**t men do chuùng taïo ra, söï aên haïi cuûa caùc sinh vaät haïi khaùc. - Moâi tröôøng baûo quaûn : T0C, W%KK, ñieàu kieän baûo quaûn, an toaøn VSTP… CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * I. THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA THỰC PHẨM – BIẾN ĐỔI CỦA CHÚNG TRONG BẢO QUẢN Vô cơ : Thành phần hoá học Nước, muối khoáng của thực phẩm : Hữu cơ (Chất còn lại) : Gluxit, Protit, Lipit, Axit hữu cơ , vitamin , chất thơm, tanin, chất mầu, enzin… Sau ñaây, chuùng ta xem xeùt moät soá trong ñoù : CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * 1. NƯỚC Có vai trò trong : - Hoạt động sinh hoá của cơ thể sống. - Môi trường hoà tan, bài tiết & tham gia các phản ứng thủy phân, phân hủy. - Thành phần cơ bản, chiếm tỷ lệ cao so với các thành phần khác trong thực phẩm : + Rau : 90-98% + Cá : 68-84 % + Qủa : 75-90 – + Hạt : 12-17 – + Thịt : 58-74 - + Sph khô : 8-12 – Một số sản phẩm khác : 0,1 – 1 % (Đường,NaCl, dầu-mỡ ) CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * - Trạng thái của nước/thực phẩm : Có liên quan rất nhiều tới quá trình xử lý, chế biến, bảo quản, biến đổi chất lượng của thực phẩm. - Nước/TP có 2 dạng : TỰ DO LIÊN KẾT CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * NƯỚC Ở DẠNG TỰ DO  Nước/dạng tự do là nước ở dạng các hạt nước (bám vào trên bề mặt), CÓ Ở : + Tế bào(Laø môi trường hoà tan các chất). + Ống mao quản lớn (có d>10- 5cm). + Bề mặt thực phẩm.  Lượng nước tự do - chiếm khoảng 2/3 tổng lượng nước TP, dễ tách ra khỏi TP khi phơi, sấy, nấu, làm lạnh, trong vận chuyển, bảo quản (W tự do> W cân bằng). CNBQ THUCPHAM-H.9.08 *  VSV dùng nước tự do này để sống. Do đó, nếu làm mất đi lượng nước này, VSV sẽ không hoạt động được, là biện pháp AT đối với TP, kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm.  Trong rau-qủa, lá…nước tự do chiếm 90-95%, còn lại là dạng nước LK 5-10% tổng lượng nước. Nên : Sấy TP còn 5-10% thì không khó/lâu, nhưng muốn tách nước tiếp thì rất khó và phải dùng phương pháp đặc biệt. Trong lạnh đông cũng vậy, ở -50C làm đóng băng nước tự do tới 90%, nhưng với số nước còn lại (nước LK) thì phải ở -40 đến -500C mới có thể làm đông đá được. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * 1. Nước LK/vật lý có 4 dạng : + Liên kết hấp phụ. + LK thẩm thấu. + LK trong các vi mao quản. + Lk tinh thể. NƯỚC Ở DẠNG LIÊN KẾT :- VẬT LÝ - HOÁ HỌC CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Liên kết hấp phụ Là dạng các phân tử nước được giữ lại bởi các nhóm ưa nước như : Cacboxin (- COOH), Amin (- NH3), Hydroxit (- OH). của các phân tử thực phẩm như protit,pectin… bao quanh nó thành các hạt keo. Ví dụ : 1 phân tử protit có thể liên kết 1000 phân tử nước, tạo ra vỏ hydrat bảo vệ quanh hạt keo. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Là mối LK của các phân tử nước với các đại phân tử có mang các ion/gốc mang điện giữ lại để tạo ra vỏ nước xung quanh. Các ion có khả năng hydrat hoá khác nhau, nên tính giữ nước cũng khác nhau. Liên kết thẩm thấu CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Là sự LK giữa các phân tử nước nằm trong các ống vi mao quản (d trong), nên đường kính ống mao quản càng nhỏ thì chênh lệch áp suất càng lớn, làm cho mối liên kết càng chặt, càng khó tách nước ra. Liên kết trong các vi mao quản CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Là sự LK giữa các phân tử nước với các phân tử thực phẩm để tạo ra tinh thể, như : Tinh thể đường gluco : C6H12O6. H2O Tinh thể lacto : C12H22O11.H2O Liên kết tinh thể Nước LKvật lý là dạng LK bền với TP. LK hấp phụ là LK bền nhất. Nước LKVL là một dung môi kém. VSV không sử dụng được. Vì vậy, để BQTP,chỉ cần tách một phần hoặc không cần tách nước LKVL. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * 2. Nước LK hoá học (NLKHH) Là dạng nước liên kết rất chặt chẽ với các phân tử thực phẩm, nó chỉ có thể tách ra/làm mất đi khi ta tạo ra các phản ứng hoá học hoặc đem đốt cháy ( ≠ sấy). Lúc đó, các chất liên kết hoá học với nước bị phá hủy. Ví dụ : Để tách nước ra khỏi các a.amin, ta chỉ có thể cho kết hợp 2 A.A để tạo ra dipeptit và nước : R R NH2-CH-COOH + HNH-CH-COOH Dipeptit + H2O ( -CO=NH-) Hoặc oxyhoá đường gluco: C6H12O6 + 6O2 CO2 + H2O CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * NHẬN XÉT : - NTD/Rau,quả,lá,củ (chiếm 90-95%, NLK chỉ còn 5-10%) là dạng nước dễ bay hơi…gây khó khăn cho bảo quản. - NLK VL-HH/hạt cốc chiếm chủ yếu, nên BQ chúng dễ hơn R-Q. - Vai trò : + NTD là yếu tố cho các quá trình sinh hoá xẩy ra trong BQ, nẩy mầm, VSV hoạt động. + NLK có chức năng bảo vệ các cấu trúc của tế bào, duy trì hệ keo ở dung dịch. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * - Trong chế biến, bảo quản TP, có thể xẩy ra : NTD NLK làm tính chất vật lý TP biến đổi, ví dụ : + Ngâm Gạo/đậu tương, làm hạt trương nở gấp 2 thể tích ban đầu, vì 1 phân tử nước ngâm(TD) sẽ tạo LK thẩm thấu với protit/tinh bột làm gạo/đậu ngậm nhiều nước ở dạng trương nở. + Phơi/sấy TP làm cho NTD bay đi, chỉ còn NLK, nên BQ TP dễ hơn, tốt hơn. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * MOÁI LIEÂN QUAN CUÛA ÑOÄ AÅM TÔÙI BAÛO QUAÛN THÖÏC PHAÅM 1. Ñoä aåm khoâng khí ngoaøi trôøi,trong kho, trong  bao bì…(W KK%) 2. Ñoä aåm cuûa thöïc phaåm (WTP%). 3. Hoaït ñoä cuûa nöôùc (aW). CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * + WKK% (Ñoä aåm töông ñoái). : Laø ñaïi löôïng bieåu thò tyû leä giöõa löôïng hôi nöôùc coù thöïc treân löôïng hôi nöôùc tuyeät ñoái coù trong 1m3 khoâng khí ôû taïi moät aùp suaát & nhieät ñoä nhaát ñònh. WKK coù theå chia ra caùc möùc sau : - WKK = 100% : Traïng thaùi khoâng khi' aåm öôùt, coù löôïng hôi nöôùc ôû möùc baõo hoaø (söông muø, möa). - WKK = 80 – 90% : Khoâng khí aåm. - WKK 80% để tránh mất nước. Nhưng bảo quản hạt cần độ ẩm WTP 14%) phải làm khô nông sản ngay. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * - Giaùm saùt T0C, do thời tiết quá nóng hoặc hạt hô hấp, caàn giảm nhiệt độ khối ngô, thóc thoát nhiệt bằng cách khi trời mát mở cửa hoặc thổi khí lạnh vào khối hạt. - Kiểm soát côn trùng : Kiểm soát côn trùng là một trong những khâu quan trọng trong quá trình bảo quản. Khi phát hiện côn trùng trong khối hạt (> 10 con/kg) cần diệt trừ. Sử dụng chế phaåm thảo mộc, caàn thieát môùi sử dụng chất hoá học. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * 2/ QUI TRÌNH BẢO QUẢN KHOAI TÂY THƯƠNG PHẨM: Thu hoạch lựa chọn đúng yêu cầu kỹ thuaät Xử lí khoai trước khi bảo quản Xử lí chất chống nấm (CBZ 2%) Hong khô Xử lí chất chống nảy mầm (EstemetylIc của axit α - naptyl axetic (M - 1) Khử trùng Hong khô Ủ vào cát (Cát sạch, khô) Bảo quản kiểm tra định kỳ (tháng/lần) Tiêu thụ CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Giải thích qui trình: - Xử lí trước thu hoạch : Để giảm khẳ năng nảy mầm và thối của củ sau này. Sử dụng M1 với liều lượng 5kg/ha phun trước khi thu hoạch 15 - 20 ngày. - Thu hoạch khoai tây : Loại các củ bi vỡ thối, chọn các củ đạt tiêu chuẩn để bảo quản. - Xử lí khoai trước khi bảo quản : Xuất phát từ đặc điểm sinh lí của khoai tây là : sau khi thu hoạch, khoai có khẳ năng tạo ra các vết sẹo để khắc phục những chổ bị xây xát khi thu hoạch và vận chuyển. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Điều kiện cần thiết để khoai tây nhanh chóng tạo vết sẹo là nhiệt độ môi trường ấm (30 - 35 oC), độ ẩm (W = 80 - 85%) với điều kiện như vậy sau 6 - 15 ngày các vết thương sẽ lành. Trong thời gian 1 - 3 tháng sau khi thu hoạch, khoai rơi vào trạng thái ngủ sinh lí, lúc này khoai không nảy mầm, ít bị thối hỏng. Sau đó khoai sẽ nảy mầm hoặc dễ bị vi sinh vật gây thối hỏng, vì vậy cần phải xử lí nhö treân. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * - Xử dụng các chất hoá học để bảo quản khoai tây nhằm mục tiêu : + Tiêu diệt hoặc ngăn cản đến mức tối đa sự phát triển của vi sinh vật và côn trùng gây hư hỏng. Người ta thường sử dụng Cacbendazim 0,15 hoặc Benomyl 0,2% phun trực tiếp vào củ làm giảm tỷ lệ thoái từ 57% mẫu đối chứng xuống 5,8% sau 150 ngày bảo quản (Mai, 1999). + Ức chế quá trình sinh lí bất lợi, sự hô hấp, nảy mầm, xanh hoá của khoai kéo dài thời gian bảo quản sử dụng estemethyl của axit α - naphytylaxetic (M - 1) phun trực tiếp lên củ. - Cát dùng để ủ khoai tây cần loại bỏ tạp chất, rửa sạch, phơi khô. Khi cát ủ vào đống khoai sẽ tạo môi trường vi khí hậu, có nồng độ O2 và CO2 thích hợp cho khoai ở trạng thái "ngủ" và ít bị vi sinh vật, côn trùng phá hoại. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * 3/ QUI TRÌNH BẢO QUẢN KHOAI LANG THƯƠNG PHẨM Thu hoạch Lựa chọn, phân loại Hong khô Xử lí chất chống nấm (CBZ 0,2%) Hong khô Xử lí chất nẩy mầm (NAA 0,2%) Cát sạch, khô Ủ vào cát Bảo quản (kiểm tra định kì 1 tháng/lần) Tiêu thụ CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Giải thích qui trình: - Thu hoạch khoai lang: chọn các củ khoai lang nguyên, không bị sứt, không bị hà, bị nấm. - Xử lí khoai trước khi bảo quản: Sử dụng chất chống nấm Cacbendazim 0,2% và chất chống nảy mầm NAA 0,2% phun trực tiếp vào củ làm giảm tỷ lệ thối và tỷ lệ nảy mầm so với đối chứng. - Vùi khoai lang trong cát (sạch, khô) để chống lại sự phá hại của bộ hà (Cylas spp). - Trong quá trình bảo quản, cần định kì 1 tháng kiểm tra 1 lần để loại các củ có nguy cơ thối hỏng. - Với cách xử lí như trên có thể bảo quản khoai lang được 3 tháng, tổn thất dưới 10%. - Qui trình bảo quản khoai lang đơn giản, chi phí thấp, có hiệu quả cao. Theo đánh giá của nhà sản xuất bảo quản 1 tấn khoai lang sau 3 tháng có thể mang lại hiệu quả kinh tế cho người nông dân 300.000 - 400.000đ. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * 4. QT BẢO QUẢN SẮN VÀ KHOAI KHÔ Sắn, khoai khô là sản phẩm chế biến đơn giản nhất tö củ sắn và khoai. Tuỳ thuộc vào kinh nghiệm mỗi vùng, người dân có thể chế biến thành các dạng sản phẩm: - Sắn, khoai củ khô (tỷ trọng 0,40 tấn/m3) - Sắn, khoai lát khô cả vỏ - Sắn, khoai lát khô bỏ vỏ - Sắn viên khô-Tapioka (tỷ trọng 0,58 tấn/m3) Đây là các sản phẩm thường được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất thức ăn gia súc. Sắn viên khô thường được các nước nhập khẩu ưa chuộng vì chất lượng đồng đều và tỷ trọng cao, dễ vận chuyển, chi phí vận chuyển thấp. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Sắn/khoai khô Kiểm tra, phân loại Sấy lại (nếu cần) Cho vào phương tiện bảo quản Bảo quản Kiểm tra, xử lí (nếu cần) Sử dụng CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Giải thích qui trình : - Sắn, khoai khô (củ, lát khô) thường có tỷ trọng rời rất thấp, dưới 0,4 tấn/m3, do có nhiều khoảng trống trong đống. Sắn, khoai khô lại hút ẩm rất nhanh, dễ bị sinh vật hại xâm nhaäp và phát triển nếu không quản lý tốt sẽ bị nấm mốc (Aspergillus niger) và vi khuẩn (Rhizopus manhiotis Henn, Ceratosmmella Jimbiriata) làm đen hoặc bị các loại mọt café (Areacerus fasciatus), mọt đục hạt (Rhizopertha dominica), mọt gạo (Sitophilus oryzea L.), mọt khuẩn đen (Alphitobius diaperinus) phá hại. CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * Để bảo quản tốt sắn, khoai khô cần chú ý : + Sắn, khoai khô cần có độ khô tốt, đồng đều thường đạt thuỷ phần 6 tháng. - Ướp muối : Dùng NaCl, muối nitrat. - Hun khói. 4.3.3 CN BAÛO QUAÛN THỊT, CÁ CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * 2) Bảo quản cá 1. Ướp lạnh sơ bộ : Nhiệt độ làm lạnh sơ bộ khoảng 0 -50C (Nhiệt độ đông đặc -0,6 -20C). Có các cách sau : + Ướp nước đá (Đá cây, đá vẩy, đá ống, đá hạt) : Ướp cá + đá trong thùng gỗ/nhựa có thể được 7-10 ngày. Nếu trộn chất kháng sinh hoặc chất bảo quản cũng chỉ được 01 năm). + Kho kín hoặc bao bì kín, ướp khí CO2 với thành phần : O2 2-5% + CO2 10-15% không khí, BQ thực phẩm được từ 15-20 ngày an toàn. + Kho kín/Lô hàng phủ kín, ướp hoá chất : Diệt chuột, mọt, mốc, nẩy mầm... CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * 6. 6.1 Cách phân loại thực phẩm/BQ : - Nguồn gốc : Hạt, củ, R-Q tươi, thịt-cá, trứng, sữa, NS chế biến. - Tỷ lệ nước/TP : Nhiều nước (R-Q, sữa, thịt-cá, củ...) ; ít nước (Dầu, sph sấy, lát khô) ; vừa phải (Hạt LT, NS). - Mức độ hư hỏng : Mau hư (Sữa, thịt, cá), ít giữ được lâu (Củ, qủa, rau), giữ được lâu (Ngũ cốc NS sấy khô, sp chế biến...). CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * 6.2 Yêu cầu cơ bản đối với các loại NSTP điển hình : + Dạng hạt : Có WTH cao : 20-30%, nên phải đưa WTH về WTP an toàn : 50%, rất khó BQ do dễ nẩy mầm, mốc, thối... nên BQ ở điều kiện : Thoáng-kín, phủ kín-khô. + R-Q tươi : Do W>70%, dễ dập,thối nên phân loại tốt, giảm hô hấp, chín sau & VSV trên bề mặt R-Q. + Thịt-cá : Do W>60%,dễ bị thối rữa do SH & enzin. Nên BQ lạnh, lạnh đông, chế biến. + SPCB : Đã được làm khô & đóng kín, nên BQ ở nơi khô-thoáng-mát, tránh rơi, va đập, chuột... CNBQ THUCPHAM-H.9.08 * 7. Giới thiệu QTCN BQ một loại thực phẩm (Tự chọn) với các yêu cầu sau : + Đặc điểm của NSTP (Thành phần HH, cấu tạo, hoạt động SL, SH...). + Qui trình BQ : NL, Xử lý, chứa đựng/đóng gói, BQ, xuất . + Thuyết minh & ghi chú trên QTBQ các thông số kỹ thuật chính yếu. ________________