BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINHKHOA: CÔNG NGHỆ HÓA -THỰC PHẨMMÔN HỌC:CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨMỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONGCÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN VÀ BẢOQUẢN THỰC PHẨM GVGD: TRẦN THỊ DUNG SVTH: NGUYỄN VĂN TÁM NGÔ MINH THẾ.TP. HỒ CHÍ MINH, 4/2009NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG CHẾ BIẾN VÀBẢO QUẢN THỰC PHẨMI. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VI SINH VẬT.Đặc điểm nổi bật nhất của các vi sinh vật là kích thướt rất nhỏ bé, đặc điểm nàychi phối hình dạng, các hoạt động trao đổi chất và cả sự phân bố rộng rãi trong tự nhiên.1. Kích thướt nhỏ bé.Phần lớn các vi khuẩn có đường kính vài micromet (1/1000mm). Tế bào nấm menrượu Saccharomyces cerevisiae có lớn hơn nhiều nhưng cũng không quá 10 micromet.Tế bào nấm men và vi khuẩn đều phải nhìn dưới kính hiển vi quang học mới thấy, còn virút thì cần phải nhìn dưới kinh hiển vi điện tử. Chúng có mặt ở khắp nơi mà ta khôngthấy. Khi nhiễm trên mẫu vật ở mức ít thì ta không thể thấy được, khi ta trông thấy thìchúng đã sinh sản đến hàng tỉ tế bào. Do đó việc đánh giá sự hiện diện và số lượng củachúng rất khó khăn. Hơn nữa, các nguyên tắc, thao tác nuôi cấy và phân tích màu phảithực hiện trong điều kiện vô trùng.2. Dinh dưỡng. a) Hấp thụ các chất dinh dưỡng trực tiếp qua bề mặt tế bào.Đa số các vi sinh vật là đơn bào nên chúng nhận các chất dinh dưỡng bằng hấpthụ (absorbtion) qua bề mặt tế bào, khác với thực vật là tự dưỡng (autotrophic) và độngvật là nội tiêu hóa (ingestion) qua ống tiêu hóa. Chính điều này mà việc nuôi các vi sinhvật được thực hiện dễ dàng và nhanh chống.b) Kiểu dinh dưỡng đa dạng.- Quang tự dưỡng (photoautotrop): vi sinh vật dùng năng lượng ánh sáng khử CO2 nhưcác vi khuẩn tía, Cyanobacteria, tảo và thực vật.- Quang dị dưỡng (photoheterotroph): vi sinh vật dùng năng lượng ánh sáng để khử cáchợp chất hữu cơ như các vi khuẩn tía và lục không lưu huỳnh (purple nonsulfur bacteria).- Hóa tự dưỡng (chemautotroph): vi sinh vật tường dùng các điện tử từ các gợp chất vôcơ để khử CO2 như ở các vi khuẩn hydrogen, sulfur, sắt và nirit hóa (hydrogen, sulfur,iron and nitriflying bacteria).- Hóa dị dưỡng (Chemoheterotroph):vi sinh vật thường dùng các điện tử của các hợpchất hữu cơ để khử các hợp chất hữu cơ như ở phần lớn các vi khuẩn, nấm và động vật.Đa phần các vi sinh vật sử dụng trong công nghệ sinh học thuộc kiểu dinh dưỡng này vàglucoselaf chất cung cấp năng lượng chủ yếu. Nhờ vậy mà các vi sinh vật dễ nuôi từ cácnguồn phụ phế phẩm khác nhau có glucose và một số loại đường khác. Ngoài ra, cácđiều kiện háo khí và hiếm khí có ảnh hưởng đáng kể đến thu hồi sản phẩm.c) Sự phân bố và vai trò của vi sinh vật trong sinh quyển.Nếu như nhự phân bố rộng rãi của thực vật dễ dàng nhận thấy qua màu xanh ởtrên trái đất thì các vi khuẩn là một thế giới vô hình khó nhìn thấy bằng mắt thường,nhưng chúng hiện diện khắp nơi, cả những nơi có điều kiện sống khắc nghiệt như bănggiá ở các cực của trái đất, hay như ở dưới đáy đại dương. Hiện nay, tổng số tế bào vikhuẩn trên trái đất ước tính khoảng 5.1030 tỉ tấn, tổng sinh khối của nó gần bằng củathực vật trên cạn. Lượng cacbon chứa trong vi khuẩn khoảng 350-500 tỉ tấn với, khốilượng khô khoảng 700-110 tỉ tấn. Trong khi đó, khối lượng caccbon của thực vật trêncạn 550 tỉ tấn. Vi khuẩn chứa khối lượng nitrogen và phosphore 10 lần nhiều hơn củathực vật, ước khoảng 85-130 tỉ tấn nitrogen và 9-14 tỉ tấn phosphore.Do tỉ lệ của bề mặt / thể tích lớn nên họt động sống của vi sinh vật diễn ra nhanhhơn nhiều so với đọng vật và thực vật. Tương ứng với hoạtt động sống mạnh, nhịp độtăng trưởng của tế bào rất cao, thời gín thế hệ ngắn nên sinh sản rất nhanh, tạo sinh khốilớn khi có đủ dinh dưỡng. Tế bào E.Coli chỉ nhân đôi trong 20 phút. mấm men nhân đôinhưng chậm hơn, nhưng chỉ trong 2-3 nếu có điều kiện thích hợp.d) Sự đa dạng của ác phản ứng hoá học.Các phản ứng sinh hóa trong cơ thể vi sinh vật thường đơn giản hơn nhiều so vớitrong cơ thể động vật, thực vât. Nhưng mỗi loài có một số phản ứng riêng nên các phảnứng sinh hoá của các loài vi sinh vật khác nhau là rất đa dạng. Dù hợp chất có phức tạpđến đâu, trong thiên nhiên điều có vi sinh vật sử dụng hay phân huỷ chúng. Sản phẩm doloài này tạo ra có thể do loài khác sử dụng.Mỗi loài thường tạo ra một số sản phẩm trao đổi thứ cấp (secondary metabolites)đặc hiệu giúp cho chúng phát triển tốt hơn và kiềm hãm một số loài khác. Ví dụ: các nấmmen rượu thích nghi với nồng độ đường cao và tạo ra rượu là chất kiềm chế nhiều loàikhác. Do đặc điểm này, các sản phẩm khi bị nhiễm sẽ kìm hãm sự tăng trưởng của cácchủng sản xuất.Từ những đặc điểm chung của các vi sinh vật vừa nêu trên, trong sản xuất chúngta nên cần chú ý:-Cách tốt nhất để tránh nhiễm là tạo môi trường thích hợp cho đối tượng sản xuất. Xuhướng hiện nay là sử dụng vi sinh vật cực đoan nhằm hạn chế nhiễm các vi sinh vật bìnhthường.- Sản xuất các vi sinh vật có nhiều biến động và chuyển biến nhanh, cần xử lý kịp thời.3. Các phương pháp khử trùng. a) Nhiệt độ cao. -Dùng lửa đèn cồn hoặc hoặc gas đốt cháy dụng cụ kim loại như que cấy, kẹp, kéo,dao…-Nhiệt độ để triệt trùng các dụng cụ kim loại hay thuỷ tinh trong thiết bị thanh trùngPasteur (1800OC trong 30 phút hay 1600OC trong 2 giờ).- Nước sôi diệt được các tế bào sinh dưỡng.- Hơi nước bão hoà dưới áp suất cao sẽ cho nhiệt độ cao hơn 1000OC như ở áp suấtthường (1atm) áp suất tương ứng với 121OC .Dụng cụ để khử trùng thông dụng là nồihấp áp suất (autoclave).-Nồi hấp Pasteur (Pasteurisation): một số thực phẩm như sữa ở nhiệt độ cao sẽ mất mộtphẩm chất như các chất dinh dưỡng, protêin rất dễ bị biền tính…. Và phương pháp hấppasteur thường được sử dụng để khử trùng cho sữa ( nhiệt độ và thời gian để khử trùng là63OC trong 30 phút hoặc là 72OC trong 15 giây).b). Phương pháp lọc.Thường dùng cho các dạng vật chất lỏng, trong và có độ nhạy ương đối yếunhưng không chịu được nhiệt độ cao trên 60OC. Vật đem lọc qua một màng lọc xốp cónhững lỗ với đường kính nhỏ hơn đường kính của tế bào vi sinh vật nhỏ nhất. Vi trùng sẽbị giữ lại trên màng lọc, còn dung dịch đi qua sẽ vô trùng.-Màng xốp có thể làm bằng sứ, amiante, cellulose….trong các phòng vô trùng hiện đạithường dùng màng bông thuỷ tinh lọc khí để hạn chế sự nhiễm trùng.c). Diệt trùng bằng bức xạ.Tia tử ngoại (UV) tia X và các tia phóng xạ ion hoá như alpha, beta, gamma…đều có khả năng triệt trùng. Tia tử ngoại thường được dùng nhất trong triệt trùng khôngkhí ở các bệnh viện hoặc các phòng cấy vi sinh vật. Tia tử ngoại chỉ diệt trùng bề mặt,không thấm sâu vào phẩm vật.d) Phương pháp hoá học.Nhiều hoá chất có khả năng triệt trùng. Rượu cồn trên 70OC thường được dùng để sáttrùng ngoài da. Oxyde ethylen thường được dùng để khử trùng các dụng cụ làm bằngplastic.-Ngoài ra còn nhiều hoá chất khác như phenol, formaline….Cũng là các chất sát trùng cóhể dùng khử trùng trong phòng cấy, khi sử dụng hoá chất để khử trùng ta cần lưu ý mộtsố chất sát trùng có thể gây ra độc đối với cơ thể người.Có nhiều phương pháp khử trùng khác nhau, tuỳ đối tượng, tuỳ tính chất công việc mà sửdụng phương pháp này hay phương pháp khác.3. Giữ giống và chọn giống.Giống là yếu tố quan trọng đầu tiên chi phối giá thành sản phẩm. Công nghiệp visinh vật thành công lớn là nhờ vào các giống có năng suất cao.-Để có các chủng có năng suất cao, công việc căn bản đầu tiên là là thu thập rất nhiềuchủng từ thiên nhiên, là bộ sưu tập giống (culture collection) và cất giữ chúng trong cácbảo tàng giống (museum). Ở các nước có công nghiệp vi sinh vật vi sinh phát triển điềucó các bảo tàng vi sinh vật lớn như ATCC (American Type Culture Collection- Mỹ). Ởcác bảo tàng lớn thường lưu giữ hàng trăm ngàn, thậm chí hàng triệu chủng loài đã đượcđịnh danh và mô tả các đặc tính sinh học của chúng. Các chủng vi khuẩn thường đượcsấy thăng hoa (đông khô – lyophilization) trong các ống thủy timh (ampule) hàn kín vàgiữ trong ống nitrogen lỏng ở 190OC (ở nhiệt độ này trao đổi chất của các tế bào dườngnhư dừng lại. Các chủng mốc và nấm men phải bảo quản ở nhiệt độ lạnh.Tầm soát giống:Tầm soát có định hướng (goal-oriented screeing) các chủng từ thiên nhiên hay bảotàng giống là công việc cần thiết để tạo ra giống sản xuất. Trong công nghệ sinh học cónhiều ví vị thành công điển hình trong tầm soát như:- Tìm ra chủng loại tạo penicilin đầu tiên tăng trưởng tốt trong bồn lên men khuấy (well-mixed fermented) từ vết mốc trên trái bưởi ở Peoria (Mỹ).- Chủng vi sinh vật đầu tiên sản sinh cephalosprin phân lập từ nước thải ở Sardinia.Đây là công việc cực kỳ phức tạp nên cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà vi sinhvật học, sinh học, hóa học và phải tiến hành qua nhiều bước. Ví dụ như tầm soát chủng visinh vật sản sinh một loại enzym thì cần phải trải qua 8 bước:1) Chọn chủng vi sinh vật thích hơp nhất.2) Chủng này tạo ra enzym năng suất cao trong thời gian ngắn nên lên men chìm.3) Chủng tạo enzym từ cơ chất rẻ tiền.4) Tế bào dễ tách khỏi dịch lên men.5) Ezym ngoại bào thì tốt hơn và dễ chiết tách khỏi dịch lên men.6) Vi sinh vật không gây bệnh.7) Không tạo độc tố và các chất có độc tính sinh học khác.8) Chủng ổn định về mặc di truyền và kháng bacteriophage.Các nhà vi sinh vật học Nhật Bản được coi là thành công nhất trong tầm soát cácchủng vi sinh công nghiệp như chủng Corynebacterium glutamicium sinh glutamic acidchủng tạo enzym nitrilase dùng chuyển arylonitrile thành arylamide để sản xuất nhựapolyaryamine ở quy mô công nghiệp … Họ dùng lực lượng đông đảo ở các trường đại học để phân lập vàtầm soát. Các khối lượng giúp hình dung khối lượng công việc và phí tổn sức trong tầmsoát các chủng tạo các chất thuốc có giá trị.Các thành tựu của công nghiệp vi sinh vật không thể tách rời với những tiến bộnhảy vọt trong việc chọn lọc các chủng có năng suất cao. Các phương pháp chọn lọc độtbiến được ứng dụng vào chọ giống làm tăng năng suất tạo các sản phẩm, làm biến đổihóa học các chất và khắc phục một số nhược điểm của chúng được dùng trong sản xuấtcông nghiệp. Phương pháp chọn giống này có các đặc điểm:- Thu nhận kết quả nhanh - Chỉ đánh giá các sản phẩm thu được, không quan tâm đến các biến đổi sinh lý, sinhhóa.II. ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM.1. Sản xuất sinh khối vi sinh vật.a). Giống ban đầu cho các quy trình lên men vi sinh vật.Tất cả các chương trình lên men vi sinh vật đều cần giống ban đầu (starterculture), tức là cần; phải có đủ số lượng tế bào cần thiết cho thực hiện các phản ứng sinhhọc trong lên men. Khâu này phải đảm bảo hai điều kiện cơ bản:- Đủ số lượng tế bào cần thiết.- Các tế bào có số lương lớn nhưng hoạt tính không thay đổi.Trong đa số các quy tình, các tế bào sinh sản tốt trong điều kiện thổi khí đủ. Tuy nhiên,trong một số trường hợp tế bào lên men yếm khí, nếu thổi khí mạnh tế bào sinh sảnnhanh có thể sản phẩm sẽ kém chất lượng. Ví dụ, trong bia nếu thổi khí mạnh ở giai đoạnđầu thì chất lượng, hương vị bia có thể giảm.b) Sản xuất men bánh mì .Ngay từ năm 1958, Pastuer phát hiện sự tăng nhanh sinh khối tế bào nấm men khisục khí mạnh, nhưng mãi đến năm 1919 quy trình sản xuất men bánh mì mới được rađời. Men bánh mì thực chất là khối tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae được nuôitrong môi trường giàu đường ( mật rỉ đường) có bổ sung phosphore và amonium nhưDAP (Diamonium photphate), ure….Tế bào nấm men có 3 vai trò chính trong sản xuất bánh mì: làm nở bột mì nhàodo lên men rượu sinh ra khí CO2, các bọt khí làm xốp bánh và góp phần tạo hương. Menbánh mì được bán ra dưới dạng sấy khô hay ở dạng tươi, được ép thành bánh (paste).Hiện nay nhu cầu này được tiêu thụ rất lớn trên thế giới.2). Protein đơn bào.Sinh khối vi khuẩn, nấm men, nấm sợi, vi tảo có nhiều protein nên gọi là protein đơn bào( single cell protein- SCB). Do lịch sử, khái niệm protein đơn bào hiểu theo 2 nghĩa khácthường: -Gồm cả sinh khối của tế bào với nhiều chất chứ không chỉ protein-Không chỉ sinh vật đơn bào mà có thể là nấm sợi đa bào-Sau cuộc Cách mạng xanh vào những năm thập niên 1960, nạn đói protein vẫn chưakhắc phục được. con người tính đến nguồn protein từ sinh vật do chúng đa dạng lại cótốc độ sinh sản nhanh -Sinh khối của tế bào vi sinh vật luôn có hàm lượng protein cao. Năng suất tạo hàmlượng protein cao. năng suất tạo protein cao hơn nhiều so với chăn nuôi nhờ tốc độ sinhsản nhanh. Hơn nữa các vi sinh vật có thể tạo SCP từ các nguyên liệu rẽ tiền, thậm chí từnhiều phụ phế liệu công, nông, lâm nghiệp.a). SCP từ nguồn carbohydrate-Thực ra, việc sử sụng VSV làm nguồn thực phẩm đã được Đức thực hiện với nâm menTorula, trong thế chiến 1. Đến năm 1930, bắt đầu ứng dụng vsv để tạo nguồn thực phẩmvà trong thế chiến 2 đạt 15000 tấn. Để nhân sinh khối, cái loài Torula và Candida chohiệu quả tốt hơn. Năm 1967, tập đoàn BP( British Petroleum ) đã thông báo kết quả sảnxuất SCP nhờ lên men công nghiệp từ nấm men từ parafin dầu mỏm. do đó có lúc ngườita nói đến “ bít tết từ dầu mỏ”. Tương tự, ở Ý và Nhật đã sản xuất SCP từ n- parafin vớicông suất 100000 – 2000000 tấn/năm.ngoài ra, vi khuẩn Methylophilus sử dụng methanol, một phụ phẩm dồi dào của côngnghiệp dầu mỏ, để tạo SCP và đã đạt 100.000 tấn/năm. -Những protein này là tế bào nấm men, tế bào vi khuẩn nên chất lượng tốt. Nhưng chođến nay, SCP chủ yếu được sử dụng cho thức ăn gia súc. Trong những thập niên sau này,sản xuất SCP đã dừng do tốn nhiều năng lượng sục khí trong khi giá dầu mỏ tăng cao.Do vậy cho đến nay, chỉ có sản phẩm protein từ nấm ( mycoprotein ) được sảnxuất theo công nghệ của công ty Rank Hovis McDougass ( Anh ), là protein vi sinh vậtduy nhất được công nhận sử dụng cho cả người và gia súc. Mycoprotein là dạng thựcphẩm chứa sợi nấm Fusarium graminaerum. Hiện nay protein thương phẩm được bánrộng rãi ở Anh có thành phần: protein-47%, mỡ-14%, chất xơ-25%,cacbohydrate-10%,tro-3% và RNA-1% khối lượng khô.b). Vi tảo và Cyanobacteria.-Vi tảo chlorella được dùng sản xuất sinh khối vào những năm 1960 và sau đóđược đưa lên vũ trụ. Nhưng Chlorella có vỏ tế bào dày nên không tiêu dược nên sử dụngtrong chăn nuôi không thích hợp, nhưng vẫn dùng bổ sung trong thức ăn cho người ( như“ sữa xanh ” ) có tác dụng tăng lực. Scenedesmus sinh sản nhanh nhưng ít được sử dụng.Hiện nay các nhà khoa học đang đặt hi vọng vào vi khuẩn lam Spirulina, thuộcCyanobacteria. Ở Mexico, Spirulina được nuôi trong hồ có pH = 11; ở nước cộng hòaChad người ta vớt những vi khuẩn lam này đem bán để dùng làm thực phẩm cho người.Nó đã được dùng từ lâu đời nên không sợ độc tố, hàm lượng protein rất cao ( 65% ) vàcó nhiều amilo acid có giá trị; vách tế bào mềm, dạng tảo sợi dài nên dễ thu sinh khối.Tảo dể nuôi trong môi trường kiềm nhưng phải dùng hóa chất ( như NaHCO3 ) để giữpH cao.3). Lên men rượu.-Lên men các đường thành rượu được thực hiện bởi nhiều loại nấm men, chủ yếulà các loài Saccharomyces và một số vi khuẩn.Nguyên liệu làm rượu có thể chia làm 3 nhóm:các cơ chất giàu đường như rỉ đường, mật mía đường, củ cải đường, nước trái cây chín,… Sự lên men rượu xảy ra trực tiếp từ nguyên liệu này mà không cần xử lí.Tinh bột từ các hạt ngũ cốc như lúa mì gạo, ngô,… và các loại củ như khoai tây, sắn,…Ngũ cốc là nguồn nguyên liệu lớn từ trồng trọt, nhưng trước khi lên men phải được thủygiải thành đường rồi mới lên men đường thành rượu.phức hợp lignocellulose từ gỗ, phế thải nông, lâm nghiệp, giấy in báo,… Đây là nguồnnguyên liệu dồi dào nhất trên trái đất từ sinh khối thực vật, nhưng việc xử lí phân cắtcellulose thành glucose khó khăn và tốn kém hơn nhiều.Sản phẩm rượu có thể dùng ở dạng chưng cất hay không chưng cất.4). Lên men Acid GlutamicCó rất nhiều vi sinh vật có khả năng tạo và tiết glutamiac ra ngoài. Hiện nay,Corynebacterium glutamicium ( Micrococcus glutamicus) đang đươc sử dụng phổ biếntrong công nghiệp, hầu hết điều là chủng đột biến, các chủng này có khả năng tạo từ 40đến 50g/l glutamic acid trong dịch lên men. Trong điều kiện thí nghiện có thể thu được100 g/l glutamic acid trong dịch lên men.Môi trường lên men glutamic acid.- Nguồn carbon: nguyên liệu hiện đang được sử dung rrá nhiều là mật rỉ đường míahoặc củ cải đường và tinh bột khoai mì được xử lý để tạo thành dung dịch glucosenhờ enzym amylase.- Nguồn nitrogen: mỗi vi sinh vật đòi hỏi một tỉ lệ nhất định giữa carbon và nitrogen,thông thường tỉ lệ C/N khoảng 100/15 đối với nhu cầu của vi khuẩn lên men glutamicacid.Nguồn dinh đưỡng khoáng được bổ sung vào dưới dạng muối sulfate hoặc phosphate đểđảm bảo nhu cầu về P, K, S cũng như các nguyên tố khoáng đại lượng và vi lượng khácần cho sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật ( thường chúng đã có sẵn trong mật rỉđường).Vitamin: Biotin đóng vai trò quan trọng nhất trong lê men glutamic acid. Biotin khôngchỉ là chất kích thích sinh trưởng mà còn quyết định thành phần và số lượng các sảnphẩm lên men.5). Lên men acid lactic.Các vi khuẩn lactic thường đóng vai trò quan trọng trong nhiều loại thực phẩm cổtruyền như sữa chua, nem chua, rau quả muói chua… Sản lượng acid lactic không thayđổi lớn trong thập kỷ cuối thế kỷ 20 và ước tính khoảng 50000 tấn năm, khoảng 2/3 đượcsản xuất bởi sợ lên men.Nguyên liệu monosaccharide và đisaccharide là các cơ chất truyền thống cho sản xuấtacid lactic: glucose (dextrose) và các glucose syrup, maltose là sản phẩm của sự chuyểnhoá tinh bột nhờ enzym, lactose và nước sữa.Có vài quy trình lên men lactic acid công nghiệp như lactic calcium cổ điển, phươngpháp ammonium lactate.6). Sản xuất các nucleotid bằng vi sinh vật. Sản xuất công nghiệp các nuleotid đã bắt đầu từ năm 1961 ở Nhật Bản, trừ khimột vài loài nucleotid được tìm thấy có hoạt tính tăng cường mùi vị (Flavor enhancer).Nucleotid và các hợp cất liên quan được sử dụng không những như các hợp chất tăngcường mùi vị mà còn như các chất sinh hoá hoặc dược phẩm. Hơn thế nữa, nhữngnghiên cứu gần đây cho thấy các nucleotid có vai trò cực kì quan trọng.Ngày nay, các nucleotid được sản xuất công nghiệp bằng lên men vi sinh vật.Phần lớn việc sản xuất nucleotid này đều phát triển ở Nhật Bản, với mục tiêu cuối cùnglà tạo ra các chất tăng cường mùi vị như 5-inosine (IMP) và 5’-guanylate (GMP).7). Sản xuất vitamin C.Trong trường hợp này có sự kết hợp giữa hoá học và phản ứng chuyên hoá sinhhọc biến D-sorbose. Bước đầu tiên thực hiện phản ứng hoá học biến glucose thành D-sorbitol. Bước tiếp theo thực hiện phản ứng chuyển hoá sinh học biến D-sorbitol thànhthành L-sorbose nhờ chủng Acetobacter suboxydans. Khâu cuối cùng là phản ứng hoáhọc biến L-sorbone thành L-ascorbic acid (vitamin C).III). ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM.Các thực nói chung rất dễ bị biến chất và hư hỏng, đặc biệt là các sản phẩm cónguồn gốc từ động vật (thịt, cá, tôm, trứng, sữa…). Các sản phẩm này chỉ có thể giữđược chất lượng, giữ nguyên giá trị dinh dưỡng trong khoảng chục giờ, nếu không cóbiện pháp cất giữ thích hợp (riêng trứng có thể được giữ lâu hơn do có lớp vỏ bảo vệ).1). Nguyên nhân gây hư hỏng thực phẩm.Bên trong các tổ chức, tế bào của sản phẩm có các enzym và các quá trình hồisinh do các enzym này xúc tác.Do vi sinh vật có sẵn trong thực phẩm hoặc phần lớn là nhiễm từ ngoài vào. Các yếu tố bên ngoài như độ ẩm, nhiệt độ làm cho các phản ứng enzym xảy ranhanh và mạnh hơn, hệ vi sinh vật ở thực phẩm sau thời gian làm quen cũng phát triểnmạnh mẽ. Chúng tiết ra các enzym thuỷ phân ngoại bào phân huỷ các chất hữu cơ thựcphẩm, dẫn tới làm ôi thiu, thối rữa hoàn toàn.2). Nguyên lý trong bảo quản thực phẩm.Ngăn ngừa hoặc làm chậm các phản ứng enzym tự phân của thực phẩm. Hiệntượng này là sự phân huỷ.Ức chế vi sinh vật tăng trưởng phát triển hoặc tiêu diệt vi sinh vật có trong thưcphẩm.Hạn chế hoặc giảm thiểu sự phá hoại của côn trùng hoặc các nguyên nhân khác.3). An toàn vui sinh vật trong bảo quản và chế biến thực phẩm.a) Vi sinh vật thịt.Thịt gia súc, gia cầm là môi trừng dimh dưỡng rất thích hợp cho vi sinh vật pháttriển, các vi khuẩn được tìm thấy ở thịt bao gồm các vi khuẩn gây thối rữa, các bào tửnấm mốc, các tế bào nấm men.Có hai nguồn gây nhiễm chủ yếuCác cơ quan nội tạng có bệnh hoặc gây nhiễm.Nhiễm do các vi sinh vật từ bên ngoài như trên da, lông, móng, đất, côn trùng…Vi sinh vật thường bị nhiễm nhiều trên bề mặt rồi sau đó sinh sôi, phát triển dần ngấmsâu vào bên trong làm hư hỏng thịt. Quá trình ngấm sâu này tuỳ thuộc vào điều kiện bênngoài (độ ẩm, nhiệt độ) và tuỳ thuộc vào từng loài vi sinh vật. loài vi sinh vật thuộcnhóm Samolnela trong điều kiện nhiệt độ bình thường sau 24 đến 48 giờ có thể ngắm sâuvào trong thịt được 14 centimet, các vi khuẩn hoại sinh trong điều kiện ấy chỉ ngấm sâu4-5 cm. Các loài vi khuẩn thuộc pseudonomas và achromobacter có khả năng sinh trưởngở khoảng nhiệt độ từ 0-5 OC, một số loài phát triển ở 8-9 OC nhiều loài trong chúng làmhỏng thịt và các sản phẩm của thịt.Người ta còn tìm thấy nấm mốc, nấm men và xạ khuẩn trên bề mặt thịt ướp lạnh.Các giống nấm mốc ở đây là penicilium, mucor, aspergilus, cladoturula Trong thịt muối còn có một số vi sinh vật có thể phát triển được trong các nồng độ muốinào đó. Salmonnela và Clostridium botilinum ngừng phát triển ở nồng độ muối 10%,chết ở 25%. Vi khuẩn kỵ khí như Sporogenes không phát triển được ở nồng độ muối12%. Nấm men và nấm mốc còn mọc được ở nông độ muối 20%. Thịt hộp sau khi thanh trùng vẫn còn một số tế bào vi khuẩn thuộc các giống B.substilis,B.mensentericus, Cl.Botolinum….sinh độc tố, làm phồng hộp…Những hiện tượng gây hư hỏng thịt:Sinh nhớt: thường xuyên xuất hiện ở bề mặt thịt ướp lạnh hoặc nơi có độ ẩm cao.Thực chất đây là giai đoạn đầu của sự hư hỏng, lớp nhớt này có nhiều vi khuẩn khácnhau.Thịt bị chua: do vi khuẩn lactic hoặc nấm men hoặc do thịt tự phân bởi các enzymcó trong thịt mà không có sự tham gia của vi sinh vật. Môi trường acid kìm hãm vi sinhvật gây thối phát triển, song ở môi trường này nấm mốc phát triển rất tốt và tạo thànhamoniac và các baz nitrit làm cho môi trường trung tính tạo điều kiện cho vi khuẩn gâythối phát triển. lên men chua là thời kì trước của quá trình thối rửa. Sự thối rữa của thịt: do các vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí sinh ra các enzymprotease phân giải protein. Trong thịt bị thối rữa, các phân tử protein bị phân hủy đầutiên thành các polypetid và acid amin, sau đó sẽ khở amin các hợp chất này thành acidbéo và các amino acid tự do.Sự biến màu của thịt: một số loài Lactobacilus leuconostoc làm cho xúc xích lạp xưởngcó màu xám .Sự phát quang của thịt: do các vi khuẩn photobacterium phát triển ở bề mặtthịt gây ra.Thịt mốc: do các mucor và aspergllus phát triển trên thịt giảm tuyệt đối các chấthoà tan, tăng tính kiềm do phân huỷ protein và lipid, tạo thành các acid bay hơi.b). Vi sinh vật trứng.Trứng là môi trường dinh dưỡng rất tốt đối với vsv. Lòng đỏ và lòng trắng trứngcó khả năng tự bảo vệ vì có miễn dịch. Có vỏ và màng bao bọc ngăn chặn khả năng xâmnhiễm củ vi sinh vật.Quá trình trứng bị vi sinh vật xâm nhiễm:-Vỏ quả trứng nhiễm bẩn, nấm mốc và vi khuẩn mọc qua vỏ trứng làm ẩm ướtmà vào trứng.-Trứng cất ở tủ lạnh có thể bị nhiễm bởi vi khuẩn ưa lạnh.-Trứng vô khuẩn cũ dần, khả năng miễn dịch giảm.-Hệ vi sinh vật trứng có nguồn gốc nội sinh (do có mầm bệnh) nhưng chủ yếu donguồn gốc ngoại sinh.-Sinh sản của vi khuẩn ở lòng trắng trứng chậm hơn ở lòng đỏ vì lòng đỏ còn cóchất kháng khuẩn như lysozym, ovidin và có pH cao.-Vi khuẩn làm hư hỏng trứng thường gặp: Pseudonomas fluorescens, Protúevulgái, Mirococus roseus, Bacillus subtilis, Clostridium putrificum -Hiện tượng hư hỏng: lòng trăng trứng bị phân giải thành chất nhớt, màng loãng bị pháhuỷ làm cho lòng đỏ trộn lẫn với lòng trắng, lòng trắng đổi màu, lòng trắng có mùi thốiH2, khi tích luỹ nhiều sẽ àm nứt vỏ trứng c). Vi sinh vật cá .Hệ vi sinh vật của cá chủ yếu gồm các vi sinh vật tự nhiên của cá mà thành phầnvà số lượng của chúng phụ thuộc vào các điều kiện sống, và các vi sinh vật nhiễm từdụng cụ, từ không khí…Hệ vi sinh vật của cá rất đa dạng: -Trên bề mặt cá thường có một lớp nhày chúă một số lượng lớn protein, là môi trườngdinh dưỡng rất tốt cho vi sinh vật. Những vi sinh vật này thường là trực khuẩn sinh bàotử hoặc không sinh bào tử, cầu khuẩn nhỏ, sarcina và nám men, nấm mốc có trong nước.-Ở mang cá có nhiều vi sinh vật hiếu khí -Trong ruột cá, nguồn vi sinh vật cá rất đa dạng và là nguồn gây thối rữa khi cá chết.-Trong thịt cá tươi sống thường không có vi khuẩn, còn khi cá yếu hoặc chết vi sinh vậtxâm nhậop vào cơ thịt từ ruột, mang và từ ngoài da. Có khoảng 20 loài có hoạt tínhprotease.-Cá tươi không được bảo quản lâu nếu không được xử lý. Cá bts đầu thối rữa khi có sốlương lớn vi sinh vật và khi lên đến 107-108 tế bào /1g thịt cá.Cá bị ươn không chỉ do quá trình vi sinh vật mà cò do quá trình hoá sinh do các enzymtrong tế bào, cơ quan của cá, đặc biệt là trong hệ tiêu hoá.Quá trình thối rữa của cá bắt đầu từ mặt ngoài rồi xâm nhập vào bên trong cá.Protein bị phân huỷ tạo thành một lượng ít các chất hữu cơ có chứa lưu huỳnh. Phản ứngcủa thịt cá nhanh chóng chuyển thành môi trường kiềm, tạo điều kiện cho vi sinh vậtphát triển. Thịt cá thay đổi màu sắc, xuất hiện mùi khó ngửi.d). Vi sinh vật sữa.-Vi khuẩn -Vi khuẩn lactic là nhóm vi sinh vật quan trọng nhất của sữa. nhóm này có tácdụng lớn trong bảo quản cũng như có tác dụng lơn trong chế biến sữa và các sản phẩm từsữa. Chúng biến đổi đường lactose thành acid lactic. Chúng còn tạo thành một số sảnphẩm phụ có tác dung nâng cao phẩm chất sữa, đặc biệt là hươn vị ( bao gồm các acidbay hơi, ester, cồn, aceton…)-Các liên cầu khuẩn lactic: làm đông tụ sữa sau 10-12 phát triển.- Các vi khuẩn sinh hương có khả năng tạo một lượng lớn các acid bay hơi và cáceste-Các trực khuẩn lactic.- Vi khuẩn propionic: không sinh bào tử, không chuyển động, hiếu khí tuỳ tiện,phát triển tốt trong điều kiện kỵ khí, đóng vai trò quan trọng trog chế biến phomai ( tạoacid acetic, propionic ).-Một số vi khuẩn gây thối, hoại sinh cũng có mặt trong sữa.-Nấm men:-Nấm men rượu có thể lên men được đường lactose.-Nấm men tạo thành màng mycoderma có hoạt tính protease, gây cho sản phẩmsữa có vị đắng.-Nhiều giống phân huỷ được casein và chất béo tron g sữa.-Nấm mốc:-Có hoạt tính protease và lipase.-Trong quá trình bảo quản sữa, hệ vi sinh vật thay đổi và đa dạng phụ thuộc vàothời gian, hiệt độ bảo quản… khi nhiễm vào sữa làm cho sữa hỏng, mất phẩm chất. Vị đắng. Mùi ôi. Các mùi vị lạ. Sữa sủi bọt. Sữa đông ở độ acid thấp. Sữa kéo sợi. Sữa có màu sắc xấu. Sữa đặc, quánh. Sữa tạo thành cục. Sữa mốc. Sữa có mùi phomai và ôi.e). Vi sinh vật rau quả.Trên bề mặt rau quả có một số tế bào vi sinh vật với số lượng nhiều ít khác nhau gồm:nấm mốc, nấm men và vi khuẩn.Quá trình xâm nhiễm:-Trong quá trình vật chuyển và bảo quản, vi sinh vật xâm nhập vào.-Quả chứa nhiều đường dễ gây hư hỏng nấm men và nấm mốc. Nấm men sau khixâm nhiễm có thể gây ra sự lên men rượu, một số vi khuẩn gây lên men lactic, acidacetic làm chua nước quả.-Quả chín dễ bị dập, tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập và phát triển:Một số hịên tượng hư hỏng ở quả thường gặp:-Thối quả: Do nấm Monilia fructigena gây ra, quả xuất hiện các đốm màu nâuxám rồi chuyển nâu.-Thối xám: Nấm gây bệnh là Monilia cinerea .-Thối đồng: Do nấm Gloeosporium fructigena gây ra, quả có vị đắng.f). Vi sinh vật của bột.Do hai nguồn nhiễm: có từ trong hạt hoặc rơi từ ngoài không khí, nước, từ dụng cụ xaybột…Trong bột thường có vi khuẩn và nấm mốc , gồm có các loài: Bacillus mensentencus,trực khuẩn Bacillus subtilis, E.coli )Hiện tượng bột mốc, bột chua, bột ôi….g). Vi sinh vật trong bánh mì.Quá trình làm bánh mì dựa trên hàng loạt các phản ứng hoá sinh do nấm men sinh ra.Nấm men biến đổi đường của bột thành rượu và khí CO2. Ngoài nấm men còn có vikhuẩn lactic.Vi sinh vật làm nở bột nhào và tạo hương cho bánh.Một số vi sinh vật không mong muốn cũng có thể có mặt: Candida torulopsis ( men làmgiảm chất lượng bột nhào ), Escherichia aerogenes (một dạng trực khuẩn đường ruột).Hiện tượng hư hỏng của bánh mì: Nhớt ruột bánh mì. Ruột bánh mì bị đỏ. Mốc bánh mì. Trong ruột bánh mì xuất hiện bột phấn do nấm men. Bệnh say bánh mì (người ăn bánh mì nhiễm khuẩn cảm thấy ngây ngất như sayrượu, giảm bạch cầu). Bánh để lâu có mùi ôi, thiu, có mùi thối do vi khuẩn phân huỷ chất béo, protein.IV). CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN THỰC PHẨM.1) Các nguyên tắc bảo quản thực phẩm.Bảo quản thực phẩm có nhiều phương pháp bảo quản khác nhau, có 3 nguyên tắc chínhgồm: Ức chế hoặc ngăn ngừa vi sinh vật gây hối hỏng thực phẩm bằng cách:. -Vô trùng thực phẩm.-Loại bỏ vi sinh vật.-Tiêu diệt vi sinh vật. Ức chế hoặc ngăn ngừa sự tự thối hỏng của thực phẩm bằng phương pháp:-Phá huỷ hoặc vô hoạt các enzym có trong thực phẩm.-Ức chế hoặc ngăn ngừa các phản ứng hoá học trong thực phẩm. Ngăn ngừa những nguyên nhân gây hại xâm nhập từ bên ngoài vào như côn trùng,hoá chất 2). Một số phương pháp bảo quản thực phẩm:a) Bảo quản ở nhiệt độ thấp.Nhiệt độ thấp làm hạn chế, ức chế hoặc ngừng sự phát triển của vi sinh vật nhưngkhông tiêu diệt được chúng, bởi nhiệt độ thấp các phản ứng hoá học bị chậm lại, cácenzym không thể hoạt động. Ở nhiệt độ 0OC trở xuống, vi sinh vật không phân huỷđược protein, chất béo, còn chất dinh dưỡng bị phân giải rất ít.Nhưỡng vi sinh vật ưa lạnh còn phát triền ở nhiệt độ thấp. Nhưng nhìn chung nếu giữđược thực phẩm ở nhiệt độ thấp, vi sinh vật không phát triển, không tăng số lượng,giữ càng lâu số lượng càng giảm, vi sinh vật ít hoặc không hoạt động.Các phương pháp bảo quản lạnh: Tuỳ từng loại sản phẩm và mục đích sử dụng , chọnphương pháp bảo quản lạnh thích hợp. Phương pháp giữ lạnh bằng ướp lanh bằng nước đá, có thể cho thê một số chấtnhư kháng sinh, muối ăn … phương pháp này giữ thực phẩm trong thời gian ngắn. Phương pháp ướp lạnh trong kho lạnh, giữ thực phẩm ở nhiệt độ cao hơn băngđiểm của dịch tế bào. Phương pháp đông lạnh: nhiệt độ có thể ở -18OC, -45OC, -50OC, giữ thực phẩm 5-10 tháng.b). Ướp muối, ướp đường.Dựa trên cơ sở là dung dịch muối hoặc đường tăng áp suất thẩm thấu đối với cáctế bào của sản phẩm cũng như vi sinh vật. Áp suất thẩm thấu cao, nước trong tế bàocó chiều hướng thấm ra khỏi màng tế bào chất và sinh ra hiện tượng co nguyên sinh,làm ức chế hoạt động và phát triển của vi sinh vật.Ướp muối: • Tác dụng: sát khuẩn nhẹ, ở nồng độ 3.5-4.4 % muối không làm ngờng sợphát triển của vi sinh vật gây bệnh, ở 12 % một số vi khuẩn gây thối và vikhuẩn ưa muối vẫn còn sống. Nồng độ muối cao có tính sát khuẩn mạnhhơn nhưng không thể ướp muối thực phẩm ở nồng độ quá cao được.• Ướp muối kết hợp với natri hoặc kali nitrat với nồng đọ 0.5-1% sẽ làm chothịt lâu hỏng. Tuy nhiên khi luộc chín, nitrat có thể bị khử thành nitrit vàchất này kết hợp với mioglobin thành nitrozo-hemoglobin có màu hồng.Nitrit là chất độc, do đó khi bảo quản thịt cần phải thận trọng và kiểm soátliều lượng sử dụng thích hợp.Ướp đường: áp suất thẩm thấu của đường kém hơn muối, nồng độ đường thườngdùng để ướp là từ 60-65% có thể làm ngừng sinh trưởng của nhièu loài vi sinh vật.trong quá trình ngâm đường, nồng độ đường trong tế bào sản phẩm giảm dần dothoát ra ngoài cùng với các chất dinh dưỡng tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vậtphát triên làm hư hỏng sản phẩm c). Bảo quản bằng cách thay đổi pH.Mỗi nhóm vi sinh vật có khoảng pH thích hợp hoặc pH tối thiểu cho sinh trưởng vàphất triển, vì vậy thay đổi pH củ môi trường bảo quản sản phẩm để ức chế vi sinh vậtgây thối và gây bệnh.Có nhiều cách làm thay đổi pH:Ngâm và dầm dấm: có thể dùng acid hữu cơ như acid acetic, citric, tartaric. pHcxó thể thấp đến 2.3-2.5. Nhưng nhiều nấm men và nấm mốc vẫn phát triển và đồnghoa sđược acid acetic thành CO2 và nước làm giảm độ chua; tăng pH làm, tạo cho visinh vật khác phát triển làm hư hỏng sản phẩm.-Muối chua: thực chhát đây là quá trình lên men lactc đối với một số sản phẩm nhưmuối dưa từ nột số loại rau, nem chua từ thịt nạc, mắm chua từ tôm, cá …Muối chua là biện pháp bảo quản thực phẩm rất hữu hiệu. Ngoài ra lên men lactic cònđược dùng trong lên men sữa chua, trong sản xuất bánh mì Một số loài vi sinh vật có thể phát triển trong môi trường thấp, dùng acid lactic làmnguồn cacbon và như vậy acid lacic sẽ bị phân hủy, độ chua môi trường giảm tạo điềukiện cho vi sinh vật khác phát triển.d). Bảo quản thực phẩm bằng cách thay đổi thành phần CO2 và O2 trong khíquyển quanh sản phẩm.Phương pháp này thích hợp cho bảo quản quả và hạt giống.Mỗi loại quả có yêu cầu riêng về nồng độ CO2 và O2 trong khí quyển có trong khohoặc túi kín.Nồng độ bảo quản tương đối thích hợp là 2-5% CO2.e) Bảo quản thực phẩm bằng hóa chất.Các chất dùn trokng bảo quản thực phẩm là các chất có tính sát khuẩn, các chất khángsinh, các chất chống oxy hóa và một số khác dùng trong chế biến.Các hóa chất này yêu cầu phải - Không gây độc cho người tiêu dùng .-Bản thân các hóa chất đó hoặ các sản phẩm chuyển hóa không được liệt vào dạngnguy hioeẻm đối với con người.Một số chất có tính sát khuẩn nhưng không được liệt vào nhóm hóa chất có tínhsát khuẩn: muối ăn, đường, giấm, rượu, acid lactic, acid ascorbic. Những chất nàykhông độc hại đối với con người.-Các chất hóa học dùng trong bảo quản thực phẩm thường được gọi là chất bảoquản. Các chất bảo quản phổ biến là:-Acid acetic CH3COOH.-Acid citric C6H8O7-Acid asorbic ( vitamin C)-Acid benzoic C6H5COOH ( liều lượng dùng trong bảo quản thực phẩm làtừ 0.1-0.12%).- Acid ascorbic CH3-CH=CH-CH-CH=CH-COOH và các sorbat kali, natri, có tácdụng ức chế nầm mốc, nấm men mạnh hơn vi khuẩn, hoạt tính diệt mốc mạnh hơn ởmôi trường acid, pH tối thích là 4.5 ( liều dùng là 0.05-0.06% cho nước quả sẽ đạthiệu quả cao).-Anhydic sulfur SO2: dạng khí dùng để xông vào phàng các sản phẩm chứa đựng.Natri sulfit Na2SO3dùng làm chất sát khuẩn, chống oxy hóa cho các dịch ép quả.Không dùng trong bảo quản thịt.-Natri nitrat –NaNO3 sử dụng trong bảo quản thịt cá và một số loaụ phômai.Sử dụng hai loại hóa chất này phải thận trọng. Nếu dùng với liều lượng quá quy địnhsẽ gây ngộ độc và nhiễm độc tích tụ và là tác nhân gây ưng thư.-Chất kháng sinh:biomycin, tetramycin có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản.Chất kháng sinh do vi khuẩn tạo ra, đặc biệt là vi khuẩn lactic, gọi chung làbactenocin với hai chế phẩm là diplococin và nisin. Nisin được dùng trong chế biếnphô mai để diệt vi khuẩn kỵ khí Clostridium, dùng cho nước ép quả, đồ hộp, rau quảtươi. Đây là chất kháng sinh có thể bị tiêu hủy khi tiêu hóa thức ăn nên không có tácdụngk độc hại đối với người.f) Bảo quản ở trạng thái vô trùng.-Ở nhiệt độ 100OC hầu hết vi sinh vật bị chết nhưng bào tử vi khuẩn vẫn cò sống. cầnphải nâng nhiệt độ bằng cáh khử trùng với hơi nước nóng.-Số lượng vi sinh vật nhiều cần phải có môi trường trung tính hoặc kiềm, các chấtdinh dưỡng làm cho tính chịu nhiệt của vi sinh vật tăng nên thời gian khử khuẩn cầnphải kéo dài. Ngược lại, thêm muối, hóa chất bảo quản, hạ pH xuống vùng acid …làm cho tính chịu nhiệt của chúng giảm.Tùy theo loại sản phẩm sẽ chọ phương pháp diệt trùng thích hợp. Biện pháp này sẽngăn chặn sự nhiễm tạp vi sinh vật từ nguyên liệu ban đầu vào sản phẩm cuối cùng.Các biện pháp thường sử dụng là:Phương pháp hấp thanh trùng.Phương pháp hấp Pastuer. Có thể hấp vài lần để tăng hiệu quả diệt khuẩn.Các phương pháp này có thể áp dụng cho các công đoạnL:-Thanh trùng nguên liệu đầu.-Thanh trùng vật liệu bao gói.g). Bảo quản khô.Với phương pháp này, độ ẩm của thực phẩm giảm, hoạt độ của nước giảm thấphơn hoạt độ yêu cầu cho vi sinh vật phát triển. Vi sinh vật cần có một độ ẩm tốithiểu mới phát triển được. Với vi khuẩn 18%, nấm men 20%, nấm mốc 13-16%.Vì vậy, muốn bảo quản sản phẩm cần phải đưa độ ẩm sản phẩm xuống dưới độẩm giới hạn này.Một số phương pháp làm khô sản phẩm. Phơi nắng hoặc hong khô. Sấy khô. Sấy phun. Sấy thăng hoa.-Phơi nắng hoặc hong khô: phơi nắng thích hợp cho các hạt ngũ cốc, các loạithủy sản ướp muối. Hong khô là phơi trong điều kiện không cần nắng, thích hợpvới rau quả. Phương pháp này chất lượng sản phẩm không cao và dễ làm ẩm mốc.-Sấy khô: sấy thủ công cho chất lượng sản phẩm không cao dễ bị thay đổi tínhchất cơ lý của sản phẩm, các chất dinh dưỡng, đặc biệt là các chất protein dễ bịảnh hưởng.-Sấy phun: các loại dịch thực phẩm được cô đặc tới nồng độ nhất định ( cô ở ápsuất thấp học cô chân không nên ít bị thay đổi giá trị dinh dưỡng) rồi đưa qua vòiphun cao áp tạo thành dạng sương mù rơi trong buồng sấy tiếp xúc với nhiệt độ95OC, psản phẩm bị khô ngay tức khắc và vi sinh vật bị chết. Sản phẩm thu đượclà bột khô ngay tức khắc là vi sinh vật bị chết. Sản phẩm thu được là bột khô cóchất lượng cao như sữa bột, men bánh mì…-Sấy phun trong điều kiện áp lực thấp, chỉ cần sấy ở 50-60OC trong buồn sấyđược giảm áp suất làm hút chân không, sản phẩm thu được ở phương pháp này làrất tốt.-Sấy thăng hoa: làm đông lạnh các thực phẩm lỏng rồi cho bốc hơi ở nhiệt độthấp. Sản phẩm thu được có chất lượng tốt và chỉ có thể dùng cho sản phẩm có giátrị cao, dịch quả sấy thăng hoa thu được dạng bột. Khi hòa nước trở lại, các sảnphẩm này có hương vị như ban đầu.V). TỔNG KẾT.Hiện nay, ngành vi sinh học trên thế giới đã phát triển rất cao và đã được ứng dung rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, công nghiệp, nông nghiệp, y học. Trong ngành công nghiệp thực phẩm cũng đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực, chế biến, bảo quản, nâng cao chất lượng sản phẩm cũng như là tạo ra các sản phẩm mới. Bảo quản lương thực thực phẩm tốt sẽ đề phòng được nạn đói do thiên tai dịc họa gây ra, sẽ nâng cao được mức sản xuất, mức sinh hoạt cho con người. |
