Xem mẫu
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
TRƯ NG I H C C N THƠ
KHOA NÔNG NGHI P & SINH H C NG D NG
B MÔN CÔNG NGH TH C PH M
LÊ VĂN KHÁ
KH O SÁT BI N I M T S VI SINH V T TRONG QUÁ
TRÌNH CH BI N H T SEN ÓNG H P
LU N VĂN T T NGHI P K SƯ
Chuyên ngành: CÔNG NGH TH C PH M
Mã ngành: 08
Ngư i hư ng d n
LÊ M H NG
NĂM 2007
i
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
L IC MT
Kính dâng
Cha m su t i t n t y, h t lòng vì con lòng bi t ơn thiêng liêng nh t.
Thành kính bi t ơn
Cô Lê M H ng ã t n tình hư ng d n, g i ý và giúp em trong su t th i gian làm lu n
văn t t nghi p.
Chân thành bi t ơn
Th y Nhan Minh Trí – c v n h c t p l p Công Ngh Th c ph m 28B, ngư i ã d n
ư ng và truy n t nhi u kinh nghi m quý báo trong th i gian h c t i trư ng.
T t c quý th y cô ã t n tình gi ng d y, truy n t nh ng ki n th c và kinh nghi m quý
báu cho chúng em trong su t quá trình h c t p t i trư ng.
Quý th y cô, các anh ch phòng thí nghi m b môn Công Ngh Th c ph m, khoa Nông
Nghi p và SHƯD, trư ng i H c C n Thơ ã giúp và t o i u ki n thu n l i em th c
tài này.
Chân thành c m ơn
T p th các b n l p Công Ngh Th c ph m 28 ã giúp và ng viên tôi trong su t th i
gian h c t p trư ng. c bi t, các b n Phan Th Kim Chi, Nguy n Th Phương Chi, Huỳnh
Ng c Hài, Tr n Th Kim Giang, Lê H ng Quân, Tr n Thanh Trung Hi p, Nguy n Th Thu H ng,
Tr n T Quyên, Ph m Bùi Anh Tú, Tôn Th Huy n Trân và Võ Thái Thanh Phương ã luôn giúp
và chia s cùng tôi nh ng khó khăn cũng như bu n vui trong su t th i gian h c t p và th c
hi n tài này.
LÊ VĂN KHÁ
ii
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
TÓM LƯ C
h p ch bi n t h t sen có giá tr dinh dư ng và c m quan
Nh m m c tiêu t o ra s n ph m
cao, t o cho ngư i tiêu dùng s ti n l i và an toàn khi s d ng s n ph m ã ư c b o qu n
i u ki n thư ng,
trong th i gian dài tài “Kh o sát bi n i m t s vi sinh v t trong quá
trình ch bi n h t sen óng h p” ã ư c th c hi n. Trên cơ s mong mu n sao cho s n ph m
t ư c s an toàn v sinh th c ph m nhưng t n th t ít nh t các ch t dinh dư ng và giá tr c m
quan.
nhi t 1000C,
tài ti n hành kh o sát nh hư ng c a ch ti t trùng s n ph m 4 ch
1050C, 1100C, 1150C v i các th i gian gi nhi t 2, 4, 6, 8, 10 phút n m c tiêu di t vi sinh
v t, ch t lư ng và th i gian b o qu n s n ph m.
Sau th i gian nghiên c u nh hư ng c a quá trình ti t trùng n m c tiêu di t vi sinh v t và
s bi n i vi sinh v t trong quá trình b o qu n, k t qu xác nh ư c m t s c a vi sinh v t có
trong s n ph m trư c khi ti t trùng, sau khi ti t trùng và theo th i gian b o qu n. T ó tìm ra
ư c qui lu t v s tiêu di t vi sinh v t b i nhi t, c th là các phương trình tiêu di t vi sinh v t
ti t trùng ã ư c kh o sát trong quá trình làm thí nghi m:
các nhi t
1000C, có phương trình y = - 0,0605x - 0,0033
Khi ti t trùng nhi t
1050C, có phương trình y = - 0,1429x - 0,2295
Khi ti t trùng nhi t
1100C, có phương trình y = - 0,4139x - 0,7322
Khi ti t trùng nhi t
1150C, có phương trình y = - 1,7508x - 0,4740
Khi ti t trùng nhi t
Giá tr Ea = 21207,35J/mol
Giá tr z = 10 0C
Qua quá trình kh o sát cho th y r ng m u s n ph m ti t trùng 1100C gi nhi t 4 phút là ch p
nh n ư c vì m u này b o qu n trong th i gian 28 ngày mà v n m b o ư c ch tiêu vi sinh
v t dư i m c qui nh cho phép.
iii
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
M CL C
C m t .....................................................................................................................................i
Tóm lư c................................................................................................................................ii
M c l c .................................................................................................................................iii
Danh sách b ng .....................................................................................................................iv
Danh sách hình....................................................................................................................... v
Chương I. t v n ............................................................................................................. 1
Chương II. Lư c kh o tài li u ................................................................................................ 2
2.1. Sơ lư c v nguyên li u.................................................................................................... 2
2.2. Các quá trình x lý nhi t ................................................................................................. 4
2.3. Các h vi sinh v t trong h p ...................................................................................... 6
2.4. nh hư ng c a nhi t n ho t ng s ng c a vi sinh v t ......................................... 7
2.5. ng h c c a quá trình ch t nhi t ................................................................................ 10
2.6. Tính toán nh hư ng c a quá trình x lý nhi t (Giá tr ti t trùng F) ............................ 13
2.7. M c tiêu c a quá trình ti t trùng................................................................................... 15
2.7. M c tiêu c a quá trình ti t trùng................................................................................... 16
2.9. Ch n ch ti t trùng................................................................................................... 17
Chương III. Phương ti n và phương pháp nghiên c u ........................................................ 20
3.1. Phương ti n nghiên c u ................................................................................................ 20
3.2. Phương pháp nghiên c u .............................................................................................. 21
3.3.N i dung và b trí thí nghi m ........................................................................................ 22
Chương IV. K t qu - Th o lu n ......................................................................................... 24
4.1. K t qu kh o sát nhi t tâm c a s n ph m khi ti t trùng................................. 24
4.2. K t qu kh o sát ng h c quá trình tiêu di t vi sinh v t
khi ti t trùng s n ph m....................................................................................... 26
4.3. K t qu theo dõi s bi n i m t s t ng vi khu n hi u khí
theo th i gian b o qu n..................................................................................... 31
4.4. K t qu theo dõi s bi n i acid và brix c a s n ph m
trong quá trình b o qu n. ................................................................................. 33
Chương V. K t lu n – Ngh ........................................................................................... 37
Tài li u tham kh o ............................................................................................................... 38
Ph chương ...........................................................................................................................vi
iv
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
DANH SÁCH B NG
B ng 1: Giá tr dinh dư ng c a 100 g h t sen........................................................................ 4
B ng 2 : S phát tri n c a vi sinh v t các kho ng nhi t khác nhau.......................... 9
B ng 3: Tác ng c a nhi t i v i vi sinh v t .............................................................. 10
B ng 4: Các phương pháp phân tích .................................................................................... 22
B ng 5: sơ b trí thí nghi m ........................................................................................... 23
B ng 6: Giá tr h ng s t c tiêu di t vi sinh v t K
các nhi t ti t trùng khác nhau. ...................................................................... 26
B ng 7: Giá tr D các nhi t ti t trùng khác nhau. ........................................................ 27
B ng 8: Giá tr F (phút) c a các quá trình ti t trùng s n ph m
h t sen nư c ư ng óng h p ................................................................................... 29
B ng 9: nh hư ng c a quá trình ti t trùng n m t s vi sinh v t t ng s
trong s n ph m..................................................................................................... 30
B ng 10: S bi n i m t s t ng vi khu n hi u khí sau th i gian b o qu n. ..................... 32
v
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1: Hoa sen .................................................................................................................... 3
Hình 2: Gương sen ................................................................................................................ 3
Hình 3: H t sen tươi .............................................................................................................. 3
Hình 4: H t sen khô ............................................................................................................... 3
Hình 5: S tiêu di t vi sinh v t b ng nhi t theo th i gian ................................................... 12
Hình 6:Th i gian tiêu di t vi sinh v t theo m i quan h logarite ........................................ 12
Hình 7: Bi u di n “th i gian ch t nhi t” c a vi sinh v t ..................................................... 13
Hình 8: th thanh trùng t ng quát ................................................................................... 14
Hình 9: th bi u di n s bi n i nhi t tâm s n ph m
0
khi ti t trùng 100 C.......................................................................................... 24
Hình 10: th bi u di n s bi n i nhi t tâm s n ph m
0
khi ti t trùng 105 C.......................................................................................... 24
Hình 11: th bi u di n s bi n i nhi t tâm s n ph m
0
khi ti t trùng 110 C.......................................................................................... 25
Hình 12: th bi u di n s bi n i nhi t tâm s n ph m
0
khi ti t trùng 115 C.......................................................................................... 25
Hình 13: th bi u di n t c ch t nhi t c a vi khu n hi u khí..................................... 26
Hình 14: th bi u di n m i quan h gi a Ln(K) và nhi t 1/T ................................... 28
Hình 15: th bi u di n m i quan h gi a Log(DT) và nhi t (T) ................................ 28
Hình 16 : th bi u di n s thay i acid theo th i gian b o qu n
ti t trùng 1050C................................................................. 33
s n ph m nhi t
Hình 17: th bi u di n s thay i acid theo th i gian b o qu n
ti t trùng 1100C................................................................. 34
s n ph m nhi t
Hình 18: th bi u di n s thay i acid theo th i gian b o qu n
ti t trùng 1150C................................................................. 34
s n ph m nhi t
Hình 19: th bi u di n s thay i brix theo th i gian b o qu n
ti t trùng 1050C................................................................... 35
s n ph m nhi t
Hình 20: th bi u di n s thay i brix theo th i gian b o qu n
ti t trùng 1100C.................................................................. 35
s n ph m nhi t
Hình 21: th bi u di n s thay i brix theo th i gian
ti t trùng 1150C ................................................. 36
b o qu n s n ph m nhi t
vi
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
CHƯƠNG 1. TV N
Nư c ta là m t nư c nông nghi p, bên c nh tr ng lúa nông dân còn tr ng nhi u lo i cây
có giá tr kinh t cao. Trong ó sen là m t loài cây ư c tr ng nhi u khu v c nư c ta.
Hi n nay cây sen tr thành cây xóa ói gi m nghèo có hi u qu vì nó d tr ng, có th
s ng trong nh ng vùng trũng ng p nư c và nhi m phèn.
Cây sen có nhi u công d ng: c sen, h t sen dùng làm m t ho c ăn tươi, ngó sen dùng
làm g i ang tr thành c s n không th thi u c a các nhà hàng, ti m ăn…Ngoài ra cây
sen còn nhi u giá tr trong y h c.
V i ti m năng dinh dư ng và ch c năng ch a b nh h t sen ư c ngư i tiêu dùng c bi t
quan tâm. Nhưng hi n nay h t sen trên th trư ng t n t i dư i các d ng như h t tươi, h t
khô, m t h t sen là ch y u. H t sen tươi ch ăn ngay do th i gian b o qu n quá ng n,
m t h t sen thông thư ng ch tiêu th m nh vào mùa t t, còn h t sen khô thì b o qu n
ư c lâu nhưng m t nhi u th i gian ch bi n trư c khi ăn.
Chính vì th , v n t ra cho các nhà s n xu t là làm sao t o ư c s n ph m a d ng
v h t sen ngoài h t tươi, h t khô và m t. S n ph m h t sen óng h p có ý nghĩa th c
ti n r t cao. ây là lo i s n ph m không ch có giá tr dinh dư ng mà còn t o cho ngư i
tiêu dùng s ti n l i và an toàn khi s d ng s n ph m ch bi n t h t sen, ư c b o qu n
trong th i gian dài i u ki n thư ng. m b o ư c giá tr c a s n ph m, và an toàn
v sinh th c ph m thì vi c ki m soát m t s vi sinh v t hi n di n bên trong s n ph m là
r t c n thi t. Do ó, vi c “Kh o sát bi n i m t s vi sinh v t trong quá trình ch bi n
h t sen óng h p” ư c th c hi n.
M c tiêu nghiên c u
Xác nh qui lu t bi n i m t s vi sinh v t trong s n ph m h t sen óng h p các công
o n x lý nhi t c a quá trình ch bi n, nh m m b o an toàn v sinh th c ph m.
th c hi n m c tiêu trên, n i dung nghiên c u s ti n hành các kh o sát:
- Kh o sát nh hư ng c a ch ti t trùng n ch t lư ng s n ph m và m t s vi sinh v t
- Kh o sát bi n i m t s vi sinh v t trong th i gian b o qu n.
1
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
CHƯƠNG 2. LƯ C KH O TÀI LI U
2.1. Sơ lư c v nguyên li u
2.1.1. Nguyên li u h t sen
Sen lo i cây thân m m s ng ch y u dư i nư c. Sen có gi ng màu , cánh kép g i là
lá quì. M t gi ng khác có thân, lá, hoa u nh g i là sen t ch thư ng, ư c tr ng vào
ch u nư c hay b c n. Có thuy t cho r ng sen ã có m t trên trái t hàng trăm tri u năm
trư c ây (http://www. luaviet.com).
Sen (Nelumbo nucifera Gaertn hay Nelumbium speciosum Willd) có ngu n g c châu Á,
xu t phát t n (Makino, 1979), sau ó lan qua Trung Qu c và vùng ông b c Châu
Úc. Cây sen là lo i th y sinh ư c tiêu th m nh châu Á. Lá, bông, h t và c u là
nh ng b ph n có th ăn ư c. Riêng bông sen ư c s d ng trong nhi u l h i các nư c
châu Á. Tuy nhiên, c sen l i có th trư ng l n nh t so v i các b ph n khác c a cây sen.
Sen có th là m t trong nh ng cây xu t hi n s m nh t. Các nhà kh o c c a Trung Qu c
ã tìm th y hóa th ch c a h t sen 5000 tu i t nh Vân Nam. Năm 1973, h t sen 7000
tu i khác ư c tìm th y t nh Chekiang (Wu-Han, 1987). Các nhà kh o c Nh t B n
cũng tìm th y các h t sen b thiêu t trong h c sâu 6 m t i Chiba, 1200 năm tu i
(Iwao, 1986). H tin r ng có m t s gi ng sen xu t phát t Nh t B n, nhưng sen l y c
thì t Trung Qu c (Takashashi, 1994). M t s gi ng sen t Trung Qu c khi du nh p sang
Nh t B n m t th i gian mang tên Nh t như Taihakubasu, Benitenjo, Kunshikobasu,
Sakurabasu và Tenjikubasu.
Ngư i ta chia sen làm 3 lo i:
- Sen cho c : thư ng cho hoa màu tr ng (ch có m t s ít cho hoa màu ), nhóm sen này
cho ít bông và gương, gi ng sen l y c ư c tr ng ph bi n Vĩnh Long và H u
Giang.
- Sen cho gương: nhóm sen ta (gương lõm), sen ài Loan (gương to và phù lên), gi ng
này ư c tr ng ph bi n Tháp Mư i, huy n Cao Lãnh, t nh ng Tháp.
- Sen cho bông trang trí: bông có nhi u màu ít tr ng Vi t Nam.
2
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
Hình 1: Hoa sen Hình 2: Gương sen
Hình 3: H t sen tươi Hình 4: H t sen khô
3
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
Thành ph n hóa h c c a sen.
B ng 1: Giá tr dinh dư ng c a 100 g h t sen
Thành ph n Hàm lư ng trong 100g
Carbonhydrate (g) 17,5
Protein (g) 4,29
Ch t béo (g) 0,36
Canxi (mg) 44,29
Magie (mg) 56,43
Photpho (mg) 169,64
Kali (mg) 371,43
Vitamin A (IU) 13,21
Pantothenic acid (mg) 0,34
Niacin (mg) 0,36
Nư c (g) 77,86
Ngu n: www.NutritionFact.com
2.1.2. ư ng
Trong ch bi n s n ph m h p nư c qu ngư i ta thư ng b sung ư ng v i m c ích
i u v , tăng giá tr c m quan và giá tr dinh dư ng c a s n ph m. ư ng thêm vào s n
ph m ph i m b o úng tiêu chu n, thư ng s d ng ư ng saccharose lo i RE. ư ng
saccharose là m t disaccharide có công th c phân t C12H22O11 d ng tinh th , không
mùi, d hòa tan trong nư c, có v ng t.
+ Hàm lư ng ư ng saccharose t i thi u: 99,5%
+ m t i a: 0,25%
+ tro sulfat t i a: 0,14%
2.1.3. Acid citric
Acid citric thư ng ư c s d ng r ng rãi trong các lo i h p nư c qu do nó có v chua
d u và có c tính phù h p v i các lo i trái cây làm cho th c u ng có v ngon hơn so v i
các acid th c ph m khác. Bên c nh ó, acid citric s làm gi m pH c a s n ph m t ó
4
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
gi m ch thanh trùng. Acid citric có công th c phân t là C6H8O7.H2O, t n t i d ng
tinh th v i tinh khi t trên 99%, màu tr ng, hòa tan t t trong nư c.
Khi hòa tan acid citric trong nư c c t, dung d ch thu ư c ph i trong su t, không có mùi
v l . Các t p ch t cho phép:
+ tro không quá 0,5%
+ Lư ng acid sulfuric không quá 0,05%
+ Hàm lư ng asen không quá 0,00014%
2.2. Các quá trình x lý nhi t
2.2.1. Quá trình ch n
- Trong quá trình ch bi n h p, nhi u lo i nguyên li u trong ch bi n sơ b b ng cơ
h c, cũng như trư c khi cho vào bao bì ư c x lý b ng nhi t. Ngư i ta nhúng nguyên
li u vào nư c hay dung d ch, hay x lý nguyên li u b ng hơi nư c, tùy theo tính ch t
75-1000C, trong th i gian 3-15 phút.
nguyên li u và yêu c u ch bi n, nhi t
- Các y u t nh hư ng n th i gian ch n, h p, un nóng: trong quá trình ch n ngoài
m c ích vô ho t enzyme, còn ph i b o m ch t lư ng s n ph m, nên th c ph m ph i
ư c gia nhi t nhanh. Do ó, vi c l a ch n nhi t và th i gian phù h p cho m i lo i
nguyên li u có ý nghĩa r t quan tr ng và th i gian gia nhi t ph thu c vào các y u t :
+ Lo i nguyên li u
+ Kích thư c nguyên li u
+ Nhi t gia nhi t
+ Phương th c gia nhi t
- Sau khi ch n xong c n làm ngu i nhanh.
M c ích c a ch n nguyên li u
Ch n nguyên li u nh m các m c ích
- ình ch các quá trình sinh hóa x y ra trong nguyên li u, gi màu s c c a nguyên li u
không ho c ít b bi n i.
i v i nguyên li u th c v t, dư i tác d ng c a enzyme peroxidase, phenolase trong các
nguyên li u thư ng x y ra quá trình oxi hóa các ch t chát, t o thành flobafen có màu en.
Ch n làm cho h th ng enzyme ó b phá h y nên nguyên li u không b thâm en.
5
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
- Làm thay i tr ng lư ng và th tích c a nguyên li u các quá trình ch bi n ti p theo
ư c thu n l i.
Khi gia nhi t, các nguyên li u ch a nhi u tinh b t hút nư c s trương n , như u khô
sau khi ch n s tăng th tích g n hai l n và kh i lư ng tăng 1,85 l n, dung d ch rót vào
không b hút nhi u. V i nguyên li u giàu protid, do b ông t dư i tác ng c a nhi t, s
làm gi m th tích và tr ng lư ng. S thay i tr ng lư ng và th tích c a nguyên li u sau
khi gia nhi t làm cho s n ph m n nh, áp ng các yêu c u v t l cái-nư c và thành
ph n các c u t trong h p.
- Gi m t l t n th t năng lư ng và nâng cao hi u su t ch bi n.
i v i nguyên li u th c v t, quá trình ch n làm cho tinh b t b h hóa giúp nguyên li u
àn h i, khó g y v khi x p h p. M t khác, khi ch n protopectin th y phân thành pectin
hòa tan, làm cho vi c bóc v b h t nhanh và ph li u ít làm tăng th m th u c a ch t
nguyên sinh làm cho d ch bào thoát ra d dàng (khi ép nư c qu ) ho c dung d ch nư c rót
d ng m vào nguyên li u (trong s n xu t qu nư c ương, m c mi ng, rau ngâm gi m).
- u i khí có trong gian bào c a nguyên li u.
Nh m h n ch tác d ng c a oxi xãy ra trong h p, tránh phòng hôp, ăn mòn v h p s t,
oxi hóa vitamin…Ch n còn làm gi m các ch t có mùi v không thích h p như v ng
(măng, cà tím) các h p ch t lưu huỳnh (rau c i, c i b p)
- Làm cho rau qu có màu sáng hơn do phá h y m t s ch t màu.
Khi ch n trong dung d ch acid citric ho c NaHSO3…Nh ng ch t này s phá h y m t s
h p ch t màu, làm cho nguyên li u có màu sáng hơn.
- Làm gi m lư ng vi sinh v t bám trên b m t c a nguyên li u.
M c dù x lý nhi t không cao l m, v i th i gian không dài, nhưng có th tiêu di t
m t s vi sinh v t kém ch u nhi t bám trên b m t nguyên li u.
2.2.2. Rót nóng – bài khí.
Rót nóng dung d ch siro vào h p ng s n ph m nh m bài khí, t o chân không c n
thi t sau khi làm ngu i.
- M c ích c a vi c bài khí:
+ Gi m áp su t bên trong h p khi thanh trùng, tránh h p b phòng, n t, b t n p.
+ H n ch s oxy hóa các ch t dinh dư ng trong s n ph m.
6
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
+T o chân không trong h p sau khi làm ngu i và h n ch s phát tri n c a vi khu n
hi u khí còn l i trong h p.
2.2.3. Thanh trùng
Trong s n xu t h p th c ph m, thanh trùng là m t quá trình quan tr ng, có tác d ng
n kh năng b o qu n và ch t lư ng c a th c ph m. ây là bi n pháp c t gi th ph m
theo nguyên lý tiêu di t m m móng gây hư h ng th c ph m (nguyên t c ình ch s
s ng) Thanh trùng b ng nhi t cao c a nư c nóng là phương pháp thanh trùng ph bi n
nh t trong s n xu t h p.
Khi nâng nhi t c a môi trư ng quá nhi t t i thích c a vi sinh v t thì ho t ng c a
vi sinh v t b ch m l i. nhi t cao, protid c a ch t nguyên sinh c a vi sinh v t b
ông t làm cho vi sinh v t b ch t. Quá trình ông t protid này không thu n ngh ch, nên
ho t ng c a vi sinh v t không ph c h i sau khi h nhi t.
2.3. Các h vi sinh v t trong hp
Các h vi sinh v t t n t i trong h p nguy hi m nh t là các lo i vi khu n, k n là các
lo i n m men, n m m c.
2.3.1. Vi khu n
Lo i hi u khí
Bacillus mesentericus: có nha bào, không c có trong t t c các lo i h p, phát tri n
370C.
nhanh nhi t
Bacillus subtilis: có nha bào không gây b nh, không gây mùi v l , phát tri n r t m nh
nhi t t 25- 350C.
Lo i k khí
Clostridium sporogenes: phân h y protein thành mu i c a NH3 r i th i NH3, sinh ra H2S,
h p, phát tri n r t m nh 27 – 580C, nhi t
H2 và CO2. Lo i này có trong m i ti
0
thích là 37 C.
Lo i v a hi u khí v a k khí
t i thích 60-700C, tuy có r t
Bacillus thermophillus: không gây b nh, có nha bào, nhi t
ít trong h p nhưng r t khó lo i tr .
Staphylococcus pyrogenes aureus: có trong b i và nư c, không có nha bào, th nh tho ng
gây b nh và sinh c t , d b phá h y 60-700C, phát tri n nhanh nhi t thư ng.
7
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
Lo i gây b nh, gây ra ng c do n i ct
Bacillus botulinus (Clostridium botulinum): sinh nha bào có kh năng kháng m nh:
0 0 0
100 C là 330 phút, 115 C là 10 phút, 120 C là 4 phút. c t b phá h y hoàn toàn khi
0
un nóng 80 C trong 30 phút.
Salmonella: thu c nhóm vi khu n gây b nh Salmonellose, t t c u hi u khí, ưa m,
không có nha bào nhưng có c t .
2.3.2. N m men
Ch y u là Saccharomyces ellipsoides, hi n di n r ng kh p trong thiên nhiên. N m men
hi n di n trong h p có ch a ư ng, bào t c a n m men không ch u ư c nhi t
600C.
cao, chúng có th ch t nhanh nhi t
2.3.3. N m m c
Ít th y trong hp
2.4. nh hư ng c a nhi t n ho t ng s ng c a vi sinh v t
Nhi t có nh hư ng r t l n i v i ho t ng s ng c a vi sinh v t. M i loài vi sinh v t
ch có kh năng ho t ng m t nhi t nh t nh. Thư ng chia làm 3 i m: nhi t
c c ti u, c c i và t i thích. Vì v y nhi t môi trư ng không ch quy t nh n t c
phát tri n c a vi sinh v t mà nó còn xác nh lo i vi sinh v t nào có th phát tri n m nh
m t kho ng nhi t nh t nh.
t i ưu cho s phát tri n c a h u h t vi sinh v t t 14-400C. Tuy nhiên, v n có
Nhi t
dư i 00C và m t vài lo i vi sinh v t
m t vài vi sinh v t v n phát tri n ư c nhi t
khác phát tri n ư c nhi t trên 1000C.
Tùy theo nhi t t i thích cho s phát tri n c a vi sinh v t mà ngư i ta chia vi sinh v t ra
thành 3 nhóm
t i thích trên 450C ví d như Bacillus
+ Vi sinh v t ưa nóng (Thermophile): Nhi t
stearothermophilus, Bacillus coagulans và Lactobacillus thermophilus.
t i thích t 20-450C r t ph bi n như n m
+ Vi sinh v t ưa m (Mesophile): nhi t
m c, n m men, gi ng vi khu n Lactobacilli, Staphylococci.
+ Vi sinh v t ưa l nh (Psychrotrophs): có th ch u ư c và phát tri n nhi t dư i
200C, ch ng h n như Pseudomonas, Moraella-Acinetabacter.
M i lo i vi khu n, n m m c, n m men u có kho ng nhi t t i thích n m trong vùng
ưa m, ưa l nh và ưa nóng. Kh năng chóng ch u v i nhi t cao c a n m m c và n m
8
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
ti n g n b ng 00C, ch có m t s ít vi sinh v t có th
men ít hơn vi khu n. Khi nhi t
dư i 50C thì s phát
ch u ư c và s phát tri n c a chúng cũng ch m d n i. Khi nhi t
tri n c a vi sinh v t gây hư h ng b ch m l i.
B ng 2 : S phát tri n c a vi sinh v t các kho ng nhi t khác nhau
(0C)
Nhi t
Nhóm vi sinh v t
C c ti u T i thích Cc i
Ưa nóng 40 - 45 55 60 - 70
Ưa m 5 - 15 30 - 40 40 - 47
Ưa l nh
Ưa l nh b t bu c (-5) - 5 12 - 15 15 - 20
Ưa l nh không b t bu c (-5) - 5 25 - 30 30 - 35
c Lư ng, TS Ph m Minh Tâm, 1995)
Ngu n: An toàn v sinh th c ph m ( TS Nguy n
Căn c vào y u t nhi t mà ngư i ta có th ki m soát ư c s phát tri n c a vi sinh
v t. C th là
- Nhi t cao
Nhi t cao có nh hư ng r t m nh và tr c ti p i v i cơ th vi sinh v t. Nói chung
t 60 - 700C kéo dài trong 30 phút có th tiêu di t g n h t các th sinh dư ng.
nhi t
Nhi t cao gây bi n tính protein trong t bào do ó t bào ch t và enzyme b ình ch
ho t ng.
Tính ch u nhi t c a các loài vi sinh v t r t khác nhau, thư ng n m men, n m m c ch t khá
nhanh nhi t 50 -600C , m t s vi khu n ch u nhi t thì 80 -900C m i b tiêu di t.
Tc ch t c a vi sinh v t ph thu c r t nhi u vào hàm lư ng nư c trong t bào: lư ng
nư c càng ít s c ch u ng nhi t càng cao. Do hàm lư ng nư c trong bào t r t ít nên
bào t có tính ch u nhi t r t cao. Ngoài ra môi trư ng m vi sinh v t b tiêu di t nhanh
hơn môi trư ng khô. Vì v y khi s d ng môi trư ng không khí khô vi sinh v t b tiêu di t
160 - 1700C nhưng khi môi trư ng m ch c n 1200C chúng ã b tiêu di t.
Tính ch u nhi t c a vi sinh v t còn ph thu c vào nhi u y u t khác như pH môi trư ng,
hóa ch t, th oxy hóa kh ...
9
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
- Nhi t th p
Nhi t th p không nh hư ng m nh như nhi t cao. Thư ng thì nhi t th p không
tiêu di t ư c vi sinh v t, ch gây c ch m i ho t ng s ng c a chúng do s gi m năng
lư ng ho t ng c a các ch t trong t bào, các ph n ng hóa sinh ti n hành khó khăn hơn.
nhi t th p a s các vi sinh v t chuy n sang tr ng thái ti m sinh. Trong th c t ngư i
ta d a vào c i m này ti n hành b o qu n vi sinh v t cũng như b o qu n th c ph m.
B ng 3: Tác ng c a nhi t i v i vi sinh v t
(0C) (0F)
Nhi t Nhi t Tác ng tiêu di t vi sinh v t
Nhi t hơi nư c tiêu di t hoàn toàn vi sinh v t và
121 250
bào t trong vòng15-20 phút.
Nhi t hơi nư c tiêu di t hoàn toàn vi sinh v t và bào
116 240
t trong vòng 30-40 phút
Nhi t hơi nư c tiêu di t hoàn toàn vi sinh v t và bào
110 230
t trong vòng 60-80 phút
Nhi t sôi c a hơi nư c có th tiêu di t t bào
100 212 sinh dư ng c a vi sinh v t nhưng không tiêu di t
ư c bào t c a chúng.
T bào ang phát tri n c a n m men, n m m c b
82-93 179-200
tiêu di t hoàn toàn
62-82 151-180 Các vi sinh v t ưa nhi t v n phát tri n ư c
Tiêu di t ph n l n vi sinh v t gây b nh trong s a,
60-70 140-171
nư c qu , tr bào t c a chúng.
Các loài n m men, n m s i, vi khu n phát tri n r t
16-38 61-100
m nh
10-16 50-61 Các loài ưa l nh phát tri n m nh
0 32 Các loài vi sinh v t ng ng phát tri n
-18 0 Vi khu n tr ng thái ch t.
c Lư ng, TS Ph m Minh Tâm, 1995)
Ngu n: An toàn v sinh th c ph m ( TS Nguy n
10
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
2.5. ng h c c a quá trình ch t nhi t c a vi sinh v t
S ch t nhi t c a vi sinh v t m t nhi t nào ó có th ư c bi u di n b ng phương
trình ng h c b c nh t như sau:
dN/dt = - k.N (1)
Trong ó
N: s lư ng vi sinh v t t i th i i m t (cfu/ml).
t: th i gian x lý nhi t (phút).
dN
: v n t c tiêu di t vi sinh v t, t c là bi n i lư ng vi sinh v t theo th i gian.
dt
k: H ng s t c tiêu di t vi sinh v t (k ph thu c không ch vào loài vi sinh v t
mà còn tính ch t sinh lý h c c a chúng.)
Ta có th vi t phương trình (1) dư i d ng
dN
dt = −k
N
Ví d : giá tr k c a bào t vi khu n 1210C là 1/phút, t bào sinh dư ng t 10 n
1010/phút tùy thu c vào t ng lo i vi sinh v t.
L y tích phân phương trình (1) trong kho ng gi i h n i u ki n u N0 th i i m t = 0
n i m cu i N th i i m t = t ta ư c nghi m là m t hàm s .
(2)
N = N o e − kt
Cũng có th vi t:
1 No
(2’)
ln
t=
k N
Ho c
2,303 N
(3)
log o
t=
k N
N k
(3’)
log =− t
2,303
No
No: lư ng vi sinh v t ban u (cfu/ml).
11
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
N u v ư ng bi u di n v m c tiêu di t vi sinh v t theo th i gian b i phương trình
(2), ta có th :
N
No
t
Hình 5: S tiêu di t vi sinh v t b ng nhi t theo th i gian
k
Bi u di n theo hàm logN/No, ta có th là m t ư ng th ng, d c là −
2.303
Theo lý thuy t
Theo th c nghi m
Hình 6:Th i gian tiêu di t vi sinh v t theo m i quan h logarite
V i tr s D là th i gian gi m m t s vsv mư i l n. Tr s D t l ngh ch v i h ng s t c
vô ho t k.
D = 2,303/k
N0
Hay t = D log
N
12
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
2.6. Tính toán nh hư ng c a quá trình x lý nhi t (Giá tr ti t trùng F)
Th i gian
ti t trùng
t
(phút)
Theo th c nghi m
Theo lý thuy t
Hình 7: Bi u di n “th i gian ch t nhi t” c a vi sinh v t
V i tr s F là th i gian (tính b ng phút) c n thi t tiêu di t vi sinh v t t i m t nhi t
nh t nh.
F có giá tr c th cho t ng nhi t
2500F (121,10C)
F0 là giá tr c a tr s F nhi t
z là kho ng nhi t c n thi t cho ‘th i gian ch t nhi t’ th c hi n m t chu trình logarite.
“Th i gian ch t nhi t” là th i gian c n thi t m t nhi t nh t nh, dư i nh ng i u
ki n nh t nh vô ho t m t s lư ng xác nh c a vi sinh v t ho c bào t .
D a vào th bi u di n th i gian ch t nhi t c a vi sinh v t, ta có
d c c a ư ng th ng
log t − log F 1
tgα = =
121.1 − T Z
121.1 − T
log t − log F =
Z
F T − 121.1
log =
t Z
T −121.1
F = t.10 Z
M t cách t ng quát, giá tr F ư c bi u th
13
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
- Lu n văn t t nghi p Khóa 28 – 2007 Trư ng i h c C n Thơ
T −Tref
= t.10
Z Z
F Tref
tương ng v i quá trình x lý nhi t (quá trình ti t trùng là 121.1oC)
Tref = nhi t
z: tùy thu c lo i vsv c n tiêu di t và tính ch t c a s n ph m ( i v i lo i ch u nhi t và
sinh bào t như clostridium botulinum, Z=10oC)
Trong trư ng h p nhi t thay i theo th i gian, ngư i ta ghi nh n T(t), khi ó giá
tr F ư c tính như sau
T ( t ) −Tref T ( t ) −Tref
n
.dt = ∑10
∞
= ∫ 10
Z Z Z
∆t
F Tref
0
0
Nó có ý nghĩa là tính trên t ng th i gian nh hư ng t c th i, mà ta ã ư c bi u th b i
T −Tref
giá tr ư c g i là y u t Bigelow
10 Z
Công th c Bigelow cho ta tính ư c s phá h y các bào t b i nhi t trong trư ng h p x
lý nhi t không c nh.
Nhi t
Nhi t môi trư ng
Nhi t
s n ph m
Th i gian ch bi n
Th i gian
Hình 8: th thanh trùng t ng quát
Th i gian ch t nhi t ph thu c vào các i u ki n như sau:
S lư ng và m t c a vi sinh v t trong môi trư ng gia nhi t.
Tu i và th i kỳ phát tri n c a gi ng vi sinh v t.
Nh ng c tính lý, hóa h c c a môi trư ng mà vi sinh v t ư c gia nhi t (pH, m,
thành ph n dinh dư ng …).
14
Chuyên Ngành Công Ngh Th c Ph m – Khoa Nông Nghi p & Sinh H c ng D ng
nguon tai.lieu . vn