Khảo sát các biện pháp xử lý chống nấm mốc đến khả năng bảo quản sản phẩm bưởi da xanh chế biến giảm thiểu

CẢM TẠ Thành kính dâng lên cha mẹ người đã hết lịng thương yêu và nuơi con khơn lớn nên người. Xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thạc sĩ Huỳnh Thị Phương Loan đã tận tình hướng dẫn, gợi ý và cho những lời khuyên hết sức bổ ích cho việc nghiên cứu và hồn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn Quý thầy cơ trong Bộ Mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm đặc biệt là chị Châu Trần Diễm Ái, chị Phan Thị Anh ðào đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho tơi thực hiện tốt các thí nghiệm trong phịng thí nghiệm. Tất cả các bạn lớp Cơng Nghệ Thực Phẩm 29 đặc biệt là Lý Thị Hồng Phúc, Nguyễn Thị Thu Hồng và Lê Văn Nhờ đã giúp đỡ tơi trong việc bố trí thí nghiệm và ghi chỉ tiêu. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang ii TĨM LƯỢC Xã hội ngày càng phát triển thì vấn đề sức khỏe ngày càng được quan tâm hàng đầu, ngày nay con người luơn cĩ xu hướng hướng về thiên nhiên, thích những sản phẩm tự nhiên khơng qua chế biến. Sản phẩm rau quả chế biến giảm thiểu đã đáp ứng được những yêu cầu đĩ. Tuy nhiên vấn đề vi sinh luơn là một bất lợi đối với loại sản phẩm dạng này do phải thường xuyên tiếp xúc với mơi trường khơng khí bên ngồi. ðặc biệt là bưởi Da Xanh chế biến giảm thiểu, trong quá trình xử lý nếu thịt quả bị tổn thương thì dịch rỉ ra từ mơ sẽ là điều liện lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh vật đặc biệt là nấm mốc. Vì vậy đề tài nghiên cứu “Khảo sát các biện pháp chống nấm mốc đến khả năng bảo quản sản phẩm bưởi Da Xanh chế biến giảm thiểu” được thực hiện với mục đích tìm ra được loại hĩa chất để cĩ thể hạn chế được sự phát triển của nấm mốc mà vẫn giữ được giá trị cảm quan, dinh dưỡng, an tồn cho người sử dụng. Cĩ 3 thí nghiệm được khảo sát: Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của các loại hĩa chất đến sự phát triển của vi sinh vật trong thời gian bảo quản. Thí nghiệm 1 được tiến hành khi cho múi bưởi ngâm trong các dung dịch như axit lactic 1%, kali sorbat 0,05%, natri benzoate 0,05%, natri propionate 0,05%. Kết quả tìm được kali sorbat 0,05% cĩ khả năng ức chế tốt sự phát triển của nấm mốc và cĩ chỉ tiêu tổng vi khuẩn hiếu khí khác biệt khơng nhiều so với các chất cịn lại, ngồi ra giá trị cảm quan khơng khác biệt so với mẫu đối chứng. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nồng độ chất chống mốc đến mật số vi sinh vật trong sản phẩm. Thí nghiệm 2 được tiến hành khi cho múi bưởi ngâm trong dung dịch kali sorbat với các nồng độ khác nhau như 0,025%, 0,05%, 0,075%, 0,1%. Kết quả tìm được kali sorbat 0,075% kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của nấm mốc tốt nhất so với các loại nồng độ khác, các chỉ tiêu như tổng vi khuẩn hiếu khí và Coliforms thấp hơn so với các nồng độ khác, đạt các giá trị về cảm quan, dinh dưỡng. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của axit lactic và hợp chất chống mốc đến mật số của vi sinh vật trong sản phẩm. Thí ngiệm 3 được tiến hành khi cho múi bưởi ngâm trong dung dịch axit lactic 1% kết hợp với sorbat 0,075% so sánh với lactic 1% và sorbat 0,075%. Kết quả tìm ra axit lactic kết hợp với sorbat 0,075% cĩ các chỉ tiêu vi sinh tốt nhất, đạt các yêu cầu về cảm quan, dinh dưỡng. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang iii MỤC LỤC CẢM TẠ ........................................................................................................... i TĨM LƯỢC.................................................................................................... ii MỤC LỤC ...................................................................................................... iii DANH SÁCH HÌNH ........................................................................................v DANH SÁCH BẢNG ..................................................................................... vi CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU..........................................................................1 1.1 ðặt vấn đề ...................................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 1 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ...... 2Error! Bookmark not defined. 2.1 Nguồn nguyên liệu ......................................................................................... 2 2.2 Giới thiệu chung về cơng nghệ chế biến giảm thiểu ..................................... 3 2.2.1 ðịnh nghĩa ................................................................................................. 3 2.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng sản phẩm chế biến giảm thiểu trên thế giới và trong nước ............................................................................................... 4 2.3 Chế biến giảm thiểu trên rau quả ................................................................. 4 2.3.1 ðịnh nghĩa ................................................................................................. 4 2.3.2 Những thay đổi về phẩm chất sản phẩm trong chế biến giảm thiểu rau quả 6 2.3.3 Vai trị của các hợp chất hĩa học đối với sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật được sử dụng trong chế biến giảm thiểu rau quả.................................... 8 2.3.4 Sự tương tác của những thành phần trong thực phẩm với chất bảo quản.. 14 2.4 Quy trình tham khảo chế biến giảm thiểu bưởi Da Xanh.......................... 15 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...17 3.1 Phương tiện thí nghiệm ............................................................................... 17 3.1.1 ðịa điểm và thời gian ............................................................................... 17 3.2 Phương pháp nghiên cứu............................................................................. 18 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của các loại hĩa chất đến sự phát triển của vi sinh vật trong thời gian bảo quản............................................................ 18 Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang iv 3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất bảo quản đến mật số vi sinh vật trong sản phẩm................................................................................. 20 3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của acid lactic và hợp chất chống mốc đến mật số vi sinh vật trong sản phẩm............................................................... 22 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN....................................................24 4.1 Ảnh hưởng của các loại hĩa chất đến sự phát triển của vi sinh vật trong thời gian bảo quản .............................................................................................. 24 4.2 Ảnh huởng của nồng độ chất chống mốc đến mật số vi sinh vật trong sản phẩm.................................................................................................................... 29 4.3 Ảnh hưởng của axit lactic và hợp chất chống mốc đến mật số vi sinh vật trong sản phẩm ................................................................................................... 33 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – ðỀ NGHỊ .....................................................36 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................37 PHỤ LỤC 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ..................................... vii PHỤ LỤC 2 KẾT QUẢ THỐNG KÊ..............................................................x Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang v DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Bưởi Da Xanh........................................................................................... 2 Hình 2: Rau quả sử dụng phương pháp chế biến giảm thiểu .................................. 6 Hình 3: Acid sorbic và các muối của nĩ .............................................................. 10 Hình 4: Acid benzoic và Natri benzoate .............................................................. 11 Hình 5: Acid propionic........................................................................................ 13 Hình 6: Quy trình chế biến giảm thiểu Bưởi Da Xanh ......................................... 15 Hình 7: ðồ thị biểu diễn sự phát triển của nấm mốc theo thời gian bảo quản khi xử lý với các loại hĩa chất khác nhau........................................................... 24 Hình 8: Bào tử nấm mốc ở ngày thứ 3 nuơi cấy đối với mẫu đối chứng............... 26 Hình 9: ðồ thị biểu diễn sự phát triển của tổng vi khuẩn hiếu khí theo thời gian bảo quản khi xử lý với các loại hĩa chất khác nhau. ...................................... 26 Hình 10: Mẫu dối chứng khi được bảo quản ở ngày thứ 6 ..................................... 28 Hình 11: Các mẫu sản phẩm được bảo quản ở ngày thứ 6 khi xử lý với các hĩa chất chống mốc .............................................................................................. 28 Hình 12: ðồ thị biểu diễn tổng số vi khuẩn hiếu khí theo thời gian bảo quản khi xử lý bằng Kali Sorbat ở các nồng độ khác nhau.......................................... 30 Hình 13: ðồ thị biểu diễn số Colifoms theo thời gian bảo quản khi xử lý bằng kali sorbat ở các nồng độ khác nhau. ............................................................. 31 Hình 14: ðồ thị thể hiện sự thay dổi khối lượng, độ Bx và hàm lượng Vitamin C theo thời gian bảo quản khi xử lý với các hĩa chất khác nhau ................. 32 Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Giá trị dinh dưỡng trong 100g cơm bưởi................................................... 3 Bảng 2: Giá trị pKa của một số acid hữu cơ............................................................ 9 Bảng 3: Phổ hoạt động của acid benzoic đối với một số nấm men và nấm mốc........ ............................................................................................................... 13 Bảng 4: Kết quả kiểm tra về số khuẩn lạc nấm mốc ở các ngày bảo quản khi xử lý với các loại hĩa chất khác nhau .............................................................. 33 Bảng 5: Kết quả kiểm tra về tổng vi khuẩn hiếu khí và Coliforms theo thời gian bảo quản khi xử lý với các loại hĩa chất khác nhau ....................................... 33 Bảng 6: Kết quả thống kê các chỉ tiêu pH, độ Bx, sự giảm khối lượng, Vitamin C khi xử lý với các hĩa chất khác nhau ...................................................... 34 Bảng 7: Kết quả thống kê các chỉ tiêu pH, Bx, sự giảm khối lượng, hàm lượng Vitamin C theo thời gian bảo quản.......................................................... 34 Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 1 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 ðặt vấn đề Trái cây ở nước ta rất phong phú và đa dạng về chủng loại do điều kiện về địa lý nên cĩ cả trái cây nhiệt đới (xồi, sầu riêng, măng cụt, nhãn, thanh long...) và cận nhiệt đới (vải, hồng, mận ...). Trong đĩ bưởi Da Xanh ngày càng được ưa chuộng về tính bổ dưỡng và tươi ngon. Hiện nay do nhu cầu trao đổi và hợp tác giao lưu giữa các quốc gia, các giống cây ăn quả nhập nội ngày càng nhiều hơn đã và đang làm tăng thêm hương vị cho trái cây Việt Nam. Nhiều loại rau quả ở nước ta cĩ phẩm chất ngon, rất được ưa chuộng trong và ngồi nước. Nhu cầu thị trường ngồi nước về trái cây khá lớn, tuy nhiên các nước nhập khẩu trái cây yêu cầu phải cung cấp đủ số lượng đồng thời chất lượng phải ổn định, trong khi thị trường Việt nam chưa đáp ứng yêu cầu. Ngồi ra, để đa dạng hĩa và phục vụ tiện lợi cho người tiêu dùng, bên cạnh việc tiêu thụ, xuất khẩu dạng nguyên trái và chế biến đĩng hộp, nước quả v.v. một dạng sản phẩm khác là chế biến giảm thiểu (minimal processing) đang được người tiêu dùng ưa thích và ngày càng phát triển. Loại sản phẩm này chiếm thị phần ngày càng tăng do những lợi điểm sau: - Sản phẩm cịn giữ nguyên hương vị và cấu trúc thịt trái hồn tồn; - Thuận lợi trong việc sử dụng dưới hình thức ăn liền (ready to eat) ; - ðáp ứng yêu cầu người mua tiêu dùng, mua lượng ít, gọn nhẹ; - Khơng bị hàng rào kiểm dịch thực vật ngăn cản khi xuất khẩu, đặc biệt đối với ruồi đục quả. Các nghiên cứu cĩ liên quan đến kỹ thuật chế biến giảm thiểu trên rau quả ngày càng được sự quan tâm rất lớn của các nhà khoa học và kỹ thuật trên thế giới, đặc biệt trong các lĩnh vực về phịng ngừa vi sinh gây bệnh đường tiêu hĩa trong thực phẩm và gây hư hỏng sản phẩm; điều kiện mơi trường, nhiệt độ, sử dụng bao bì trong bảo quản... cũng như tất cả các yếu tố cĩ khả năng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. ðây cũng là nội dung cần quan tâm trong phạm vi đề tài. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Tìm ra loại hĩa chất và nồng độ thích hợp để cĩ thể bảo quản được sản phẩm trong một thời gian thích hợp, ngăn cản được sự phát triển của vi sinh vật, đặc biệt là nấm mốc, đảm bảo tính cảm quan và giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 2 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Nguồn nguyên liệu Tên khoa học của bưởi là Citrus grandis (L) Osbeck, Thuộc giống Citrus, nĩ cĩ nguồn gốc ở ðơng Nam Á, cây cao khoảng 5 – 15 m, thường cĩ gai lớn, nhánh non cĩ lơng tơ. Buởi chịu đựng tốt ở nhiệt độ cao và cả nhiệt độ thấp. Buởi Da Xanh cĩ nguồn gốc ở tỉnh Bến Tre, chỉ được biết nhiều trong vài năm trở lại đây nhờ phẩm chất thơm ngon. Tán cây trịn phân nhánh đều. Trái hình cầu, nặng khoảng 1,1 kg/trái, dịch quả khá ngọt (độ brix: 9,5-12%), tỷ lệ thịt của trái trên 55%, mùi thơm và ít hạt (10-30 hạt/trái). Trái khi chín vỏ vẫn cịn xanh nên được gọi là bưởi Da Xanh. Năng suất trung bình cây 11 năm tuổi là 100 kg/cây, cĩ dịng khơng hạt cĩ thể xuất khẩu ở dạng tươi, loại cĩ hạt cĩ thể sản xuất nước bưởi. Hình 1: Bưởi da xanh Nguồn: www.khuyennongvn.gov.vn *Thành phần dinh dưỡng Bưởi da xanh cĩ giá trị cao về dinh dưỡng và y học. Trong 100 g bưởi ăn được chứa: năng lượng 59 calo và cĩ nhiều chất khống như: Ca: 30 mg; P: 21 mg; Fe: 0,7 mg ngồi ra cịn cĩ nhiều loại Vitamin như Vitamin C, A, B1, B2, ăn bưởi gĩp phần hỗ trợ sức khoẻ con người như giúp dễ tiêu hĩa và lưu thơng máu…. So với các loại bưởi khác, trên 10 năm qua bưởi da xanh luơn cĩ giá trị kinh tế khá cao, đĩ là những mặt ưu điểm của bưởi Da Xanh. Bưởi được ưa chuộng bởi giá trị dinh dưỡng và tính chất dược lý. Trái được tận dụng tất cả các bộ phận từ hoa, lá , vỏ , cơm và cả hạt. Nước bưởi chứa nhiều chất bổ dưỡng Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 3 như các loại đường trái cây, đạm, béo, acid tanic, beta-caroten và các chất khống, photpho, Fe, K, Mg… Bảng 1: Giá trị dinh dưỡng trong 100g cơm bưởi Thành phần Hàm lượng Nước 88,4g Protein 0,5g Carbohydrate 10,6g Lipid 0,1g Năng lượng 41calo Ca 16mg P 16mg Fe 0,4mg K 135mg Mg 12mg Na 1mg Vitamin A 80 IU Thiamin 0,04mg Riboflavin 0,02mg Niacin 0,2mg Vitamin C 38mg Nguồn: McGraw Hill, 1959 Giá trị dinh dưỡng của bưởi trong bảng 1 thể hiện bưởi là thực phẩm lý tưởng cho mọi người, vừa cĩ tác dụng trị bệnh nhờ vitamin C, Ca,…, vừa làm đẹp da, giảm béo vì khả năng cung cấp ít năng lượng. Các nghiên cứu gần đây đã phát hiện một tác dụng vơ cùng quan trọng của quả bưởi, đĩ là chống ung thư. Các nhà khoa học đã chứng minh canxi cĩ trong các loại thức ăn cĩ nguồn gốc từ thiên nhiên cĩ thể phịng chống được ung thư đại tràng mà một trong những nguồn cung cấp canxi tốt nhất là bưởi. Trong nghiên cứu 4 loại quả quen thuộc như: lê, táo, cam, hồng… Các nhà khoa học đã chứng minh được là bưởi cĩ hàm lượng canxi cao bậc nhất. Trong 100g thịt quả cĩ 16mg canxi, cho nên thường xuyên ăn bưởi sẽ rất tốt cho sức khỏe cĩ khả năng chống ung thư. 2.2 Giới thiệu chung về cơng nghệ chế biến giảm thiểu 2.2.1 ðịnh nghĩa Cơng nghệ chế biến tối thiểu (minimal processing) đã được biết đến từ những năm của thập niên 80 và cĩ nhiều cách gọi khác nhau như: minimally processed, fresh cut, ready to eat, lightly processed products. Sau đây là một số định nghĩa khác nhau của cơng nghệ chế biến giảm thiểu: - Chế biến giảm thiểu bao gồm tất cả các cơng đoạn như: rửa sạch, phân loại, lột vỏ, xắt lát, thái nhỏ... và những cơng đoạn này yêu cầu phải được thực hiện Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 4 trước giai đoạn chần trong một mơi trường chế biến thuận lợi và sản phẩm phải được giữ nguyên đặc tính của một cơ thể sống. - Sản phẩm của cơng nghệ chế biến giảm thiểu cĩ thể là rau quả hay thịt động vật...được cắt ra, tách vỏ, lấy nhân hay bao gĩi tùy loại thực phẩm. - Phương pháp chế biến giảm thiểu phải gây biến đổi ít nhất đến chất lượng của thực phẩm, giữ được độ tươi của thực phẩm đồng thời đem lại sự tiện lợi cho người sử dụng và cĩ thể ăn liền mà khơng cần qua bất kỳ quá trình chế biến nào. Nĩi tĩm lại chế biến giảm thiểu là phương pháp chế biến ít nhất nhưng cĩ thể đạt được mục đích sử dụng tốt nhất (Manvell, 1997). 2.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng sản phẩm chế biến giảm thiểu trên thế giới và trong nước Việc nghiên cứu về sản phẩm chế biến giảm thiểu trên rau quả rất được chú ý nhiều trong những thập niên gần đây do nhu cầu về ăn uống ngày càng được nâng lên. Các sản phẩm được nghiên cứu chủ yếu là cải xà lách, rau diếp, củ cải đỏ, bắp cải, cà chua, trái cây cĩ múi, mít, sầu riêng, đu đủ, xồi, dứa... Các sản phẩm dạng này thường được phục vụ trong các nhà hàng, khách sạn, trường học, bệnh viện, các siêu thị hay các cửa hàng bán thức ăn nhanh... Năm 1998, sản lượng hàng bán đi của rau quả chế biến giảm thiểu ở Mỹ ước lượng khoảng 6 triệu sản phẩm và cĩ thể sẽ tăng lên tới khoảng 20 triệu trong vịng 3 đến 5 năm tới. Theo Reyses VG, 1996, đến cuối những năm 1980 thì tốc độ gia tăng sẽ diễn ra tương tự ở Châu Âu nhưng chủ yếu là ở Anh và ở Pháp. Theo Gutensperger B, 1994, nhu cầu chế biến giảm thiểu ở Nhật cũng đang tiếp tục gia tăng. Những quốc gia chuyên sản xuất những sản phẩm xuất khẩu cũng đang cĩ xu hướng sản xuất sản phẩm rau quả chế biến giảm thiểu khơng những phục vụ cho việc xuất khẩu mà cịn cho nhu cầu tiêu thụ trong nước. Chưa cĩ nghiên cứu khoa học chính thức được cơng bố về những sản phẩm chế biến giảm thiểu trên rau trái ở Việt Nam được ghi nhận. Năm 2001, Phịng Cơng nghệ sau thu hoạch – Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam cĩ nghiên cứu về chế biến giảm thiểu trên bưởi năm roi, dứa Queen và chơm chơm Java. Tuy nhiên, các kết quả chỉ đạt ở phịng thí nghiệm và chưa phân tích vi sinh. 2.3 Chế biến giảm thiểu trên rau quả 2.3.1 ðịnh nghĩa Cơng nghệ chế biến giảm thiểu trên đối tượng là rau quả được định nghĩa là những lọai rau quả đã được rửa sạch, gọt vỏ, tách hạt (Gould, 1995), hay nĩi cách khác là chỉ Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 5 lấy phần ăn được, sau đĩ cắt miếng hoặc cắt lát rồi đĩng vào bao bì. Các sản phẩm này tuyệt đối khơng chế biến dưới dạng nhiệt như đun sơi hoặc sấy...và cũng khơng phải sản phẩm đơng lạnh. Nĩi cách khác là sản phẩm được trải qua các quá trình chế biến càng ít càng tốt. Chỉ cĩ như vậy mới cĩ được hương vị tự nhiên và bảo tồn các chất dinh dưỡng của sản phẩm. Theo Huxsoll và Bolin, 1989 mục đích chính của cơng nghệ chế biến giảm thiểu trên rau quả là phải giữ cho sản phẩm được tươi và khơng bị mất chất dinh dưỡng trong suốt quá trình phân phối và chế biến. Những đặc tính về vi sinh, cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm chế biến giảm thiểu phải được giữ ít nhất là từ 4 đến 7 ngày. Tuy nhiên ở một số nơi bán trái cây ở các nước người ta lại muốn giữ đến 21 ngày (Ahvenaien, 2000; Wiley, 1994; Ahvenainen và Hurme, 1994). Những yêu cầu chính trong chế biến giảm thiểu rau quả: - Rau quả cịn tươi, phẩm chất tốt; - Nhiệt độ bảo quản thấp; - Phải được làm sạch hoặc rửa kỹ càng trước khi đem lột vỏ; - Chất lượng nước rửa về cảm quan, vi sinh, pH phải đạt yêu cầu; - Cĩ thể thêm một ít hĩa chất vào nước rửa để khử trùng hay hạn chế phản ứng hĩa nâu; - Rau quả phải được lột vỏ, xắt lát, thái nhỏ nhưng khơng ảnh hưởng đến mơ; - Vật liệu và phương pháp bao gĩi phải phù hợp; - Nhiệt độ và ẩm độ phải phù hợp trong suốt quá trình phân phối và bán lẻ. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 6 Hình 2: Rau quả sử dụng phương pháp chế biến giảm thiểu Nguồn: www.nysaes.cornel.edu 2.3.2 Những thay đổi về phẩm chất sản phẩm trong chế biến giảm thiểu rau quả Do sản phẩm chế biến giảm thiểu được lột vỏ, xắt lát, thái nhỏ...làm thịt quả tiếp xúc với mơi trường khơng khí bên ngồi nên nĩ cĩ thể bị hư hỏng sau 1 đến 3 ngày. Mặt khác, với những thao tác như trên sẽ làm cho mơ bị tổn thương, tế bào rau quả sẽ bị phá hủy phĩng thích ra những sản phẩm nội bào ví dụ như enzym oxy hĩa. Ngồi ra những thay đổi về vật lý, hĩa học, vi sinh trong rau quả chế biến giảm thiểu cĩ thể gây ra những biến đổi về màu sắc, cấu trúc và mùi vị cho sản phẩm (Vapoquauax và Wiley, 1994; Kabir, 1994). Sau đây là một số biến đổi chính đối với sản phẩm rau quả chế biến giảm thiểu: (a) Thay đổi về sinh lý và sinh hĩa Loại enzym quan trọng nhất trong rau quả chế biến giảm thiểu là polyphenol oxidase gây hĩa nâu cho sản phẩm (Lauria và ctv., 1998; Varoquaux và Wiley, 1994; Wiley, 1994). Ngồi ra cịn một loại enzym khơng kém quan trọng khác đĩ là lipooxidase gây ra mùi vị xấu cho sản phẩm rau quả do tạo một số loại aldehyt và ceton. Do sản phẩm rau quả chế biến giảm thiểu vẫn là một cơ thể sống, mặc dù mơ và tế bào bị tổn thương nhưng sản phẩm vẫn tiếp tục quá trình hơ hấp, trao đổi chất cũng như quá trình tự sinh khí etylen, tổng hợp những hợp chất mới phục vụ như như một tác nhân kháng khuẩn, sự hĩa gỗ của những tế bào nằm cạnh vết thương, hình thành lớp tế bào mới chữa lành vết thương. Việc gia tăng khí ethylen cĩ thể là nguyên nhân làm mềm quả hơn mức mong muốn. Trong quá trình chế biến, tốc độ hơ hấp cĩ thể tăng lên đến 20% hoặc cĩ thể nhiều hơn nữa tùy theo cách thức chế biến và nhiệt độ xử lý (Varoquax và Wiley, 1994; Mattila và ctv., 1995). Nếu sản phẩm được bao gĩi trong điều kiện yếm khí thì rau quả Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 7 sẽ hơ hấp yếm khí gây lên men rượu etylic, tạo ra aldehyt và ceton cĩ mùi vị xấu làm hư hỏng sản phẩm (Powrie và Skura, 1994). (b) Thay đổi về mặt vi sinh Tất cả các quá trình như tồn trữ, vận chuyển, chế biến đều là điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh vật. Ngay sau khi rau quả được thu hái sau đĩ xếp vào giỏ hay xe thì chúng cĩ thể đã bị nhiễm chéo lẫn nhau. Một số thao tác như rửa sơ bộ cĩ thể giảm được số lượng vi sinh vật gây hư hỏng trên bề mặt tuy nhiên điều này lại cung cấp một độ ẩm thích hợp cho sự phát triển của một số vi sinh vật khác trong các tiến trình chế biến tiếp theo. Vi sinh vật hiện diện trong rau quả đều là những loại gây hoại sinh, trong quá trình xử lý nhiệt cĩ thể tiêu diệt tế bào sinh dưỡng nhưng bào tử của chúng thì rất khĩ tiêu diệt. Clostridium Botulinum cĩ thể phát triển ngay cả ở nhiệt độ lạnh đơng, Enterobacteriaceae và Pseudomonas cĩ thể phát triển mạnh trước và sau khi bao gĩi, tồn trữ ở nhiệt độ 80C. Theo Nguyễn Xuân Thành và ctv., nấm mốc là loại gây bệnh chủ yếu thường gặp trong trái cây, thường những nấm mốc gây nên sự hư hỏng này là nấm hoại sinh, do hàm lượng đường và acid trong trái cây tương đối cao, những điều kiên này khơng thích hợp cho vi khuẩn nhưng do hoạt động của nấm mốc, lượng đường và sau đĩ là độ acid trái cây bị giảm xuống và tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển mạnh. Nấm mốc phát triển làm biến đổi các quá trình sinh hĩa, phân hủy vỏ quả do hệ enzym xenlulaza, pectinaza cĩ trong tế bào và ăn sâu vào các mơ, các tế bào và dịch bào sẽ chảy ra. Lúc này sẽ xảy ra hiện tượng thối rữa của rau quả, các chất dinh dưỡng như protein, pectin, tinh bột...sẽ bị biến đổi nhiều, chuyển hĩa thành những hợp chất đơn giản hơn và hịa tan trong dịch bào. Các nấm mốc thường gặp nhất là Aspergillus, Penicillium và Mucor. Những thao tác như lột vỏ, xắt lát...sẽ làm cho thịt quả tiếp xúc với mơi trường khơng khí bên ngồi, đây là điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh vật (vi khuẩn, nấm men, nấm mốc ) (Willocx và ctv., 1994). Ở mỗi loại rau quả khác nhau thì vi sinh vật hiện diện cũng sẽ khác nhau. Vi sinh vật chiếm ưu thế trong rau dạng lá là Pseudomonas và Erwinia spp., với số lượng khoảng 105 cfu/g; nấm men, nấm mốc vẫn hiện diện nhưng ít. Ngồi ra rau quả chế biến giảm thiểu khơng được xử lý nhiệt, hạn chế tối đa việc sử dụng các chất phụ gia, chỉ bao gĩi nên sản phẩm cần phải được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ thấp khoảng 50C hoặc thấp hơn để kéo dài thời gian bảo quản và an tồn về mặt vi sinh. Một vài vi sinh vật gây bệnh hiện diện trong rau quả như Listeria monocytogens, Yersinia enterocolia, Samonella spp., Aeromonas hydrophila vẫn cĩ Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 8 thể sống sĩt và ngay cả cịn phát triển được ở điều kiện nhiệt độ thấp (Brackett,1994; Riquelme và ctv., 1994). Mặt khác sản phẩm rau quả chế biến giảm thiểu tương đối an tồn cho người tiêu dùng hơn những sản phẩm thực phẩm khác bởi vì chúng được xử lý ở điều kiện acid vừa đủ để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh. (c) Biến đổi về chất dinh dưỡng Hàm lượng vitamin, đường, acid amin, chất béo và chất xơ trong rau quả chế biến giảm thiểu rất ít bị biến đổi. Theo Hagg và ctv. (1996), việc rửa cà rốt hay bắp cải Trung Quốc xắt lát khơng làm mất đi lượng vitamin C và caroten; đối với khoai tây đã bĩc vỏ cũng nhận được kết quả tương tự. (d) Hiện tượng hĩa nâu do enzym Cùng với các biến đổi về sinh lý cịn cĩ sự thốt ra của những hợp chất phenol. Khi tiếp xúc với khơng khí, các hợp chất này sẽ chuyển thành các hợp chất cĩ màu nâu gây hiện tượng hĩa nâu trên các mơ của trái cây. Hiện tượng hĩa nâu cĩ enzym xảy ra khi cĩ sự hiện diện của enzym phenolase, cơ chất là hợp chất phenol và phải cĩ sự hiện diện của oxy. 2.3.3 Vai trị của các hợp chất hĩa học đối với sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật được sử dụng trong chế biến giảm thiểu rau quả Chất sát trùng hay chất bảo quản là những hợp chất hữu cơ hay vơ cơ, cĩ tác dụng hạn chế sự phát triển hay tiêu diệt vi sinh vật. Khi khuếch tán vào tế bào vi sinh vật, chất bảo quản tác dụng với protid của chất nguyên sinh, phá hoại chức năng duy trì sự sống và làm chết tế bào vi sinh vật. Chất sát trùng dùng bảo quản thực phẩm phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Sử dụng liều lượng nhỏ nhưng đủ tác dụng tiêu diệt vi sinh vật. - Khơng gây độc đối với cơ thể người, hoặc dễ loại bỏ ra sản phẩm khi chế biến. - Khơng làm sản phẩm biến đổi giá trị dinh dưỡng, cảm quan và khơng gây mùi lạ. - Khơng tác dụng với thiết bị và bao bì chứa thực phẩm. Các chất hĩa học thường được sử dụng trong chế biến giảm thiểu rau quả như chlorine, trisodium photphat, ozone, H2O2, các acid… Phần lớn các chất sát trùng hiện dùng trên thế giới thật ra khơng chỉ ảnh hưởng đối vối vi sinh vật mà cịn cả đối với sức khỏe con người. Do đĩ ở một số nước, các quy định và tiêu chuẩn hĩa việc sử dụng chất bảo quản thực phẩm được quản lý rất chặt chẽ. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 - 2008 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 9 Thơng thường người ta thường xử lý bằng acid trên bề mặt sản phẩm chế biến giảm thiểu. Trong cơng nghệ chế biến giảm thiểu người ta thường sử dụng acid hữu cơ nhiều hơn so với acid vơ cơ. Các acid hữu cơ được tích lũy trong rau quả cĩ thể ngăn chặn hoặc làm chậm sự phát triển của vi sinh vật. Các acid hữu cơ hiện diện trong rau quả như lactic, acetic, succinic, malic, tartaric, benzoic và sorbic. Các vi sinh vật gây bệnh cho người khơng thể phát triển ở pH nhỏ hơn 4 vì vậy pH nằm trong khoảng acid của phần ăn được của hầu hết các loại rau quả cĩ thể ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh. Bên cạnh đĩ, cĩ một số loại rau quả ví dụ như dưa thì giá trị pH lại nằm trong vùng vi sinh vật gây bệnh phát triển. Cơ chế tác dụng lên tế bào vi sinh vật của acid hữu cơ: - Làm thay đổi pH bên trong tế bào vi sinh vật bằng quá trình ion hĩa của các phân tử acid làm ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của màng tế bào. - Khi cĩ mặt của acid hữu cơ sẽ gây ức chế sự oxy hĩa NADH và tác động đến quá trình điện giải của màng tế bào. Tác dụng khử trùng của các acid hữu cơ phụ thuộc vào khả năng phân ly của các phân tử. Hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật của acid hữu cơ phụ thộc vào pKa (hằng số phân ly) và giá trị pH. Giá trị pKa của phần lớn acid hữu cơ dao động trong khoảng pH từ 3 - 5. Bảng 2: Giá trị pKa của một số acid hữu cơ Loại acid Giá trị pKa Acid acetic 4,75 Acid benzoic 4,19 Acid Lactic 3,79 Acid propionic 4,87 Acid sorbic 4,75 Nguồn: P.Michael Davidtion, John N. Sofos, A.L. Branen, 2005 Theo Shapiro và Holder (1960), khi xử lý xà lách với acid tartric ở nồng độ 150 ppm sẽ làm giảm mật số vi sinh vật đi 10 lần. Khi xử lý dưa hấu và đu đủ xắt lát với nước chanh (acid citric), mật s._.