Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp, làm lạnh và đông lạnh

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM  MÔN HỌC:VI SINH THỰC PHẨM ………………………………………… BÀI TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp làm lạnh và đông lạnh  HỒ CHÍ MINH, 5 – 2011  Lời nhận xét của giáo viên hướng dẫn:   PAGE \* MERGEFORMAT 15  TOC \o "1-4" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc294013440"PHẦN 1. LỜI MỞ ĐẦU.  PAGEREF _Toc294013440 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc294013441"1.1 Phương pháp tìm hiểu  PAGEREF _Toc294013441 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc294013442"1.2 Phạm vi tìm hiểu  PAGEREF _Toc294013442 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc294013443"PHẦN 2. NỘI DUNG. 3 HYPERLINK \l "_Toc294013444"2.1 Cơ sở lý thuyết về làm lạnh và đông lạnh sản phẩm.  PAGEREF _Toc294013444 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc294013445"2.1.1 Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với vi sinh vật  PAGEREF _Toc294013445 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc294013446"2.1.1.1 Phân loại vi sinh vật theo nhiệt độ  PAGEREF _Toc294013446 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc294013447"2.1.1.2 Hoạt động của vi sinh vật ở nhiệt độ thấp.  PAGEREF _Toc294013447 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc294013448"2.1.2 Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với tế bào của cơ thể sống và thực phẩm  PAGEREF _Toc294013448 \h 5 HYPERLINK \l "_Toc294013449"2.2 Bảo quản ở nhiệt độ thấp làm lạnh và đông lạnh  PAGEREF _Toc294013449 \h 6 HYPERLINK \l "_Toc294013450"2.2.1 Làm lạnh  PAGEREF _Toc294013450 \h 7 HYPERLINK \l "_Toc294013451"2.2.2 Đông lạnh .  PAGEREF _Toc294013451 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc294013452"PHẦN 3. KẾT LUẬN  PAGEREF _Toc294013452 \h 13  LỜI MỞ ĐẦU Mục đích chung của bảo quản thực phẩm là để ngăn ngừa sự hư hỏng của nguyên liệu, sản phẩm chế biến và điều hòa ra thị trường. Nguyên nhân đầu tiên của sự hư hỏng là hoạt động của vi sinh vật và các enzyme của chúng. Nhiều loại vi sinh vật chỉ có thể sống và phát triển ở những điều kiện nhất định; với các điều kiện không thích hợp chúng sẽ chết hoặc không phát triển. Nguyên lý chung của phương pháp bảo quản là tạo những điều kiện không thích hợp cho sự sinh trưởng hoặc sự sống của các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm. Thí dụ nhiệt độ quá nóng hoặc quá lạnh, làm khan nước hoặc tạo điều kiện yếm khí. Tăng độ mặn và độ axit. Những phưng pháp đó có thể sấy khô, xử lý muối, lạnh và lạnh đông, xử lý nhiệt, hóa chất và bức xạ ion. Trong phạm vi và giới hạn cho phép nhóm đã quyết định chọn đề tài:Bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp làm lạnh và đông lạnh Trong quá trình làm tiểu luận, nhóm chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡtừ phía nhà trường cũng như thầy cô giáo. Chúng em xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu trường ĐH Công Nghiệp TP.HCM Thư viện trường ĐH Công Nghiệp TP.HCM Cô – giáo viên hướng dẫn môn “Vi sinh thực phẩm” đã tận tình chỉ dẫn và cung cấp tài liệu, kiến thức cơ bản cũng như phương pháp làm bài. Tuy đã rất cố gắng, nhưng bài tiểu luận không thể tránh khỏi những thiếu sót cả về nội dung và hình thức, mong cô ( thầy ) thông cảm và góp ý. Phương pháp tìm hiểu Chủ yếu là sưu tầm, tìm hiểu các tài liệu liên quan qua sách vở, phương tiện thông tin như Internet, chọn lọc, tổng kết. Phạm vi tìm hiểu Trong phạm vi hiểu biết thông thường, không mang tính nghiên cứu chuyên sâu. Giới hạn trong tầm hiểu biết của học sinh, sinh viên  NỘI DUNG Cơ sở lý thuyết về làm lạnh và đông lạnh sản phẩm. Hầu hết các thực phẩm bị hư hỏng là do các nguyên nhân chính sau: -Thực phẩm bị hư hỏng do tác dụng của các enzyme có sẵn trong thực phẩm. -Thực phẩm bị hư hỏng do vi sinh vật xâm nhập từ ngoài vào. -Thực phẩm bị hư hỏng do độc tố [độc tố có thể do vi sinh vật gây ra hoặc do quá trình oxy hóa (phân hủy) các thành phần thực phẩm tạo ra. Hầu hết các quá trình trên đều chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, nhiệt độ càng thấp thì quá trình xảy ra càng chậm và ngược lại. Tác dụng của nhiệt độ thấp đốivới vi sinh vật Phân loại vi sinh vật theo nhiệt độ -Vi sinh vật phá hỏng thực phẩm rất nhiều và đa dạng. Dựa theo nhiệt độ người ta có thể chia chúng thành 3 nhóm sau: -Vi sinh vật ưa nóng: nhiệt độ phát triển của loại này từ 300C đến 800C nhưng nhiệt độ thích hợp nhất cho chúng là 500C đến 650C. -Vi sinh vật ưa ấm: nhiệt độ thích hợp cho chúng phát triển là 240C đến 400C -Vi sinh vật ưa lạnh: nhiệt độ thích hợp là -100C đến 250C. Nhìn chung trong thực phẩm (rau quả và thịt cá, sữa…) đều có cả ba loại vi sinh vật trên. Trong lĩnh vực làm lạnh và bảo quản lạnh thì sự phát triển chủ yếu là vi sinh vật ưa lạnh. Hoạt động của vi sinh vật ở nhiệt độ thấp. Dưới tác dụng của nhiệt độ thấp một số vi sinh bị hạn chế hoạt động hoặc chết bởi các nguyên nhân sau: Phần protein của vi sinh vật bị biến đổi hay bị phân hủy do hệ thống keo sinh học (keo protein) cũng bị phá hủy. Sự giảm nhiệt độ kéo theo sự giảm năng lượng bề mặt của nước, giảm các lực kết hợp với các hệ keo, sự giảm kéo dài đến mức nào đó thì nước bắt đầu tách khỏi vỏ hydrat làm cho protein cuộn tròn lại. Mặt khác sự giảm nhiệt độ làm cho lực đẩy giữa các phân tử giảm đi và đến mức nào đó thì bắt đầu đông tụ protein. Sự đông tụ protein do nhiệt độ là thuận nghịch, không biến đổi hoàn toàn tính chất protein, do vậy sau thời gian làm lạnh và làm lạnh đông khi tiến hành làm ấm hoặc tan giá vi sinh vật lại tiếp tục phát triển. Sự phá hủy cơ học ở tế bào vi sinh vật trong quá trình đóng băng tinh thể nước đá. Các tinh thể nước đá có góc cạnh nên nó có thể chèn ép làm rách màng tế bào của vi sinh vật. Sự chuyển nước thành đá: khi nhiệt độ sản phẩm đạt -180C thì bên trong thực phẩm 80% nước đá đóng băng (đối với thịt), còn đối với rau quả ở -80C đã đóng băng 72% và ở -150C đóng băng 79% nước. Do đó môi trường hoạt động của các enzyme và các vi sinh vật hầu như không còn vì thiếu nước tự do. Riêng nấm mốc có thể sống ở nơi khan nước nhưng lượng nước tối thiểu phải đạt 15%, chính vì vậy người ta mới quy định làm lạnh đông nhiệt tâm sản phẩm đạt -180C. -Sự thay đổi áp suất, pH, nồng độ chất tan và áp suất thẩm thấu. Do nước bị đóng băng và tách ra ở dạng nguyên chất (dung môi kết tinh trước) nên nồng độ của dịch bào tăng lên, áp suất thẩm thấu tăng lên và pH giảm do đó vi sinh vật rất khó phát triển. -Nhìn chung nhóm vi sinh vật ưa nhiệt bị chết dễ dàng ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên có một số vi sinh vật ưa nóng (loại vi sinh vật ưa nóng điển hình) có thể chuyển sang dạng ưa lạnh. Do vậy người ta phải làm lạnh đông nhanh để chúng không kịp chuyển từ dạng này sang dạng khác. -Nhóm vi sinh vật ưa ấm có nhiều loại như:Salulonella, trực khuẩn đường ruột Staphilococcus, Botulinus…Đặc biệt là Staphilococcus phát triển ở nhiệt độ 70C có khả năng chịu được nhiệt độ thấp chúng thường gây ra ngộ độc sữa, phomat, kem sữa… -Nhóm vi sinh vật ưa lạnh thường gặp là: *Pseudomonas làm cho thực phẩm có màu xanh hoặc màu sẫm tối. *Achromobacter. *Nấm mốc có nhiều loại phát triển được ở nhiệt độ thấp như Penecillium, Mucor… hoạt động được ở nhiệt độ -150C. Nấm mốc phát triển chủ yếu ở sản phẩm có pH thấp như các loại quả, nước quả, sữa chua…còn ở thịt, cá chúng ít phát triển hơn. Nấm mốc thuộc loại vi sinh vật hiếu khí nên chủ yếu nó phát triển trên bề mặt thực phẩm, một số loài có thể ăn sâu vào nhưng vẫn đòi hỏi phải có không khí. Nấm mốc không chịu được nhiệt độ cao khó bị tiêu diệt ở nhiệt độ 740C-800C. *Nấm men ưa lạnh: loại này phát triển được ở nhiệt độ -20C đến -30C, môi trường thích hợp nhất của nó là sản phẩm chua. Nhìn chung có thể phát triển được ở trong tất cả các sản phẩm bảo quản lạnh. Như vậy chúng ta thấy muốn diệt trừ vi sinh vật bằng lạnh là rất khó khăn đòi hỏi phải hạ nhiệt độ thật nhanh đột ngột và nhiệt độ rất thấp. Nhưng diệt một phần và hạn chế sự hoạt động, phát triển thì nhiệt độ thấp lại tác dụng rất lớn. Bắt đầu từ nhiệt độ -60C đến -80C thì hệ thống men bị diệt phần lớn nhưng một số nấm mốc vẫn còn hoạt động. Đối với các loại độc tố thì nhiệt độ thấp không có tác dụng làm biến đổi. Để hạn chế sự biến đổi của thực phẩm ở nhiệt độ thấp người ta thường kết hợp bảo quản ở nhiệt độ thấp với bảo quản bằng hóa chất hoặc kết hợp với diệt trùng bằng tia tử ngoại, tia phóng xạ… Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với tế bào của cơ thể sống và thực phẩm Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đối với tế bào cơ thể cơ thể sống và thực phẩm là vấn đề phức tạp vì nó chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài và bên trong của cơ thể sống và thực phẩm. Nhưng nhìn chung nhiệt độ thấp có ảnh hưởng cơ bản đến quá trình biến đổi sinh lý sinh hóa sau: hầu hết các chức năng sống của cơ thể (sự biến đổi sinh lý sinh hóa) đều có sự tham gia trực tiếp của nước và phụ thuộc vào hàm lượng của nó. Trong cơ thể sống các quá trình trao đổi chất như tiêu hóa, bài tiết, hô hấp đều chỉ thực hiện được khi có nước tham gia. Trong quá trình bảo quản và chế biến nước cũng đóng vai trò rất lớn vì nó là môi trường truyền nhiệt, nó tham gia các quá trình hoạt động của các enzyme và các vi sinh vật, khi mất nước protein sẽ bị đông tụ… Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với cơ thể sống có tính chất quan trọng vì nó là một trong những yếu tố bên ngoài tác động lên trạng thái của nước và cũng từ đó tác động đến tổ hợp thành phần hóa học của sản phẩm hay cơ thể sống. Bảo quản ở nhiệt độ thấp làm lạnh và đông lạnh Tốc độ của hầu hết các phản ứng hóa học đều phụ thuộc vào nhiệt độ, như ở nhiệt độ thấp thì tốc độ của phản ứng giảm. Thực phẩm bắt đầu bị hư hỏng là kết quả của các phản ứng gián tiếp do hệ vi sinh vật và các enzym nội sinh, nhiều loại thực phẩm có thể giữ được lâu hơn khi được cất giữ ở nhiệt độ thấp. Tuy vậy, điều này đã được biết đến từ lâu, một thử nghiệm được thực hiện bởi nhà triết học tự nhiên người Anh Francis Bacon, vào năm 1962 ông đã dừng xe ngựa của mình tìm xác một con gà trong tuyết để xác nhận rằng sự thối rữa của nó đã bị chậm lại. Thí nghiệm này ít gây chú ý đến kết quả của nó bởi không có kết quả thực tiễn ngay lập tức nhưng để lại hậu quả đáng tiếc hơn. Hậu quả của những nỗ lực của ông dưới tuyết đã làm ông bị cảm lạnh dẫn đến cái chết của ông ấy không lâu sau đó.Sử dụng nhiệt độ thấp để bảo quản thực phẩm chỉ có thể thực hiện được ở nơi băng đá có sẵn trong tự nhiên. Đầu thế kỷ 11trước công nguyên, người Trung Quốc đã phát triển những ngôi nhà băng giống như những kho cất giữ đá trong suốt những tháng hè và điều này đã trở thành một nét đặc trưng phổ biến của những ngôi nhà lớn ở Châu Âu và Bắc Mỹ vào thế kỷ 17 và 18. Vào thế kỷ 19, việc cắt xén và vận chuyển băng đá tự nhiên đã trở thành một ngành công nghiệp trọng yếu ở những vùng có khí hậu giá lạnh. Các phương pháp làm lạnh cơ học và làm đá đầu tiên được sáng chế vào những năm 1830. Những điều này dựa trên sự hạ nhiệt được làm ra do sự bay hơi của chất lỏng đông lạnh, khởi đầu là ete nhưng sau đó là ammoniac lỏng. Nhiều công việc được phát hiện sớm ở Úc nơi đã có những sự thúc đẩy đáng kể để tìm cách vận chuyển nhiều thịt sẵn có ở địa phương đến những trung tâm đông dân ở Châu Âu. Ở triển lãm Melbourne năm 1872, Joseph Harrison đã trưng bày một ngôi nhà băng có thể giữ thịt bò và thịt cừu trong điều kiện tốt đủ lâu để có thể ăn trong một bữa tiệc trưa vào năm sau. Bữa yến tiệc này được tổ chức trên một chiếc tàu thủy chạy bằng hơi nước mang theo 20 tấn thịt bò và thịt cừu đông lạnh được để trong một bể được làm lạnh bởi đá và muối. Đáng tiếc có một sự rủi ro xảy ra, trong lúc băng qua vùng nhiệt đới, đá trên tàu đã bị tan chảy và hầu hết thịt đã được ném xuống biển từ trên mạn thuyền trước khi con tàu đến London. Làm lạnh đúng hơn là đông lạnh thịt đã có được thành công khi vận chuyển với khoảng cách ngắn hơn từ Bắc Mỹ đến Châu Âu và vào cuối thế kỷ những kỉ thuật đã được cải tiến đến mức rằng vận chuyển bằng đường thủy thịt ướp lạnh và đông lạnh từ Nam và Bắc Mỹ, Úc đến Châu Âu là một ngành kinh doanh lớn và mang lại nhiều lợi nhuận. Kể từ sau đó, việc ướp lạnh và đông lạnh mức độ sử dụng ngày càng lớn đối với các loại thực phẩm dễ hỏng và như là một có sự bảo quản lạnh. Ngày nay người ta cho rằng công nghệ này có ý nghĩa quan trọng đối với ngành công nghiệp thực phẩm Làm lạnh Các loại thực phẩm lạnh là những loại thực phẩm được lưu trữ ở nhiệt độ thấp nhưng trên điểmđóng băngthừơng là 0-5 0C. Khu vực hàng hóa này đã cho thấy một sự gia tăngquy mô các sản phẩm truyền thống ướp lạnh trong những năm gần đây như thịt tươi, cá và các thực phẩm sữa đựơc tiêu thụvàxuất hiện với một loạt lớn các sản phẩm mới bao gồm cả bữa ăn hoàn chỉnh, xà lách, món tráng miệng từ sữa và nhiều thứ khác. Ba yếu tố chính đã góp phần vào sự phát triển này: 1. Mục tiêu của các nhà sản xuất thực phẩm làm tăng thêm giá trị cho sản phẩm của mình. 2.Nhu cầu tiêu dùng thực phẩm tươi sống và dễ dàng chế biếnđồng thời đòi hỏi sự tiện lợi cho việc tiết kiệm thời giantham quan mua sắm.3.Lợi ích của một dây chyền làm lạnh hiệu quả - tổ chức vàcơ sở hạ tầng cho phép duy trì thực phẩm ở nhiệt độ thấp từ sản xuất / thu hoạch đếntiêu thụ. Kho lạnh có thể thay đổi cả bản chất của sự hư hỏng và tốc độ xảy ra. Có thể có những thay đổi về chất trong những đặc điểm hư hỏng, khi nhiệt độ thấp gây một tác dụng chọn lọc ngăn chặn sự phát triển của mesophiles và dẫn đến một hệ vi thống trị bởi psychrotrophs. Điều này có thể được nhìn thấy trong trường hợp của nguyên liệu sữa mà trong những ngày khuấy sữa và đã cho thấy có một sự hư hỏng bao gồm phần lớn các vi mesophilic lactococci đó sẽ làm chua sữa. Ngày nay tại Vương quốc Anh, sữa được làm lạnh gần như ngay lập tức sau khi lấy sữa bò để psychrotrophic Gram âm que chiếm ưu thế và tạo ra một loại hư hỏng hoàn toàn khác nhau. Nhiệt độ thấp cũng có thể làm thay đổi sinh lý trong vi sinh vật hoặc làm nghiêm trọng thêm các đặc điểm hư hỏng. Hai ví dụ như là các sản xuất gia tăng của phenazine và carotenoid sắc tố ở một số sinh vật ở nhiệt độ thấp vàkích thích sản xuất polysaccharide ngoại bào trong Leuconostocspp, và một số vi khuẩn lactic acid khác. Trong hầu hết trường hợp, chẳng hạn thay đổi có thể biểu hiện cho một rối loạn chuyển hóa do sự khác nhau về hệ số nhiệt và năng lượng kích hoạt của nhiều hóa chất phản ứng bao gồm sự trao đổi chất của vi khuẩn. Mặc dù psychrotrophs có thể phát triển trong thực phẩm ướp lạnh, nhưng làm quá trình ướp lạnh chỉ xảy ratương đối chậm nên sự khởi đầu của sự hư hỏng bị trì hoãn.Trong trường hợp này thay đổi nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ lạnh có thể có tác dụng rõ rệt. Ví dụ, thời gian thế hệ đối với một pseudomonad phân lập từ cá là 6,7 giờ tại 50C so với 26,6 giờ tại 00C. Trường hợp này VSV tác động nghiêm trọng đối với sự hư hỏng,sự thay đổi nhỏ về nhiệt độ sẽ tác động lớn đối với thời gian sử dụng. Thời gian bảo quản của cá tuyết philê Haddock và đã được tìm thấy sẽ tăng gấp đôi nếu nhiệt độ lưu trữ giảm từ 2,8 0C đến -0,30C. Khả năng của các sinh vật phát triển ở nhiệt độ thấp đặc biệt là do liên kết với các thành phần và cấu trúc củamàng huyết tương. Khi nhiệt độ hạ thấp, cácplasma màng trải qua một giai đoạn chuyển tiếp từ một chất lỏng tinh thểsang trạng thái một gel rắn, trong đó vận chuyển chất tan bị hạn chế. Cácnhiệt độ của quá trình chuyển đổi này là thấp hơn trong psychrotrophs và psych-rophiles phần lớn là do kết quả của các cấp cao hơn chưa bão hòa và thiếuchuỗi axit béo trong màng lipid của chúng. Nếu một số sinh vật được phépđể thích ứng với sự tăng trưởng ở nhiệt độ thấp chúng làm tăng tỷ lệcác thành phần trong màng của chúng. Cóvẻlà không cógiới hạn trongphân loạivềsinh vậtpsychrotrophiccó thểđượctìm thấytrongnấm men, nấm mốc, vi khuẩn GramâmvàVi khuẩnGramdương. Mộtđặc điểmchúngcho biếtrằng ngoài việc chúngcó khả năngphát triểnở nhiệt độthấp,thìchúnglàbất hoạtởnhiệt độ trung bình. Mộtsốlý dochođiều nàyđánh dấucóđộ nhạy cảmnhiệtđượcđưa rabao gồmkhả năngcủamànglỏngởnhiệt độcao hơn quá mức. Nhiệtđộ thấp ổn địnhcủa cácenzymquan trọngvàcácproteinchức năngdường nhưlà mộtyếu tốquan trọng, mặc dùthermostablelipasesproteases ngoại bàovàsản xuấtvà sản xuất bởipsychrotrophicpseudomonadscóthể là mộtvấn đềtrong ngành công nghiệpsữa.Đọc ngữ âm Mặc dù những vi sinh vật ưa nhiệt không thể phát triển ở nhiệt độ thấp, nhưng chúng vẫn không bị chết ở nhiệt độ này. Bảo quản lạnh sẽ làm cho vi sinh vật bị sốc nhiệt khiến chúng bị tổn thương hoặc chết một phần nhưng hiệu ứng không thể dự đoán được khi xử lí nhiệt, mức độ sốc nhiệt phụ thuộc vào một số yếu tố như (ví khuẩn Gram âm dễ tổn thương hơn vi khuẩn Gram dương), vi khuẩn ở pha log dễ bị ảnh hưởng hơn so với vi khuẩn đang ở pha cân bằng, sự chênh lệch nhiệt độ và tỉ lệ làm lạnh (nhiệt độ chênh lệch càng lớn thì càng có nhiều vi sinh vật bị tổn thương) và môi trường sinh trưởng của chúng (những tế bào sẽ lớn lên trong môi trường phức tạp hơn) Cơ chế chính của sự sốc lạnh là gây hỏng màng lipit tạo ra những lỗ ưa nước làm cho tế bào chất bị rò rỉ ra ngoài. Nếu tiếp tục sẽ làm đứt gãy sợi đơn AND được sao chép để tổng hợp protein bảo vệ tế bào. Từ khi biết rằng bảo quản lạnh không phải là một quá trình diệt vi khuẩn, việc sử dụng nguồn nguyên liệu có chất lượng và vệ sinh tốt là yêu cầu quan trọng trong việc sản xuất thực phẩm lạnh an toàn. Những vi sinh vật ưa nhiệt độ trung bình mà sống sót qua quá trình bảo quản lạnh, mặc dù chúng đã bị tổn thương, nhưng chúng có thể tồn tại trong thực phẩm một thời gian dài và có thể phục hồi và tiếp tục tăng trưởng bình thường, do đó làm lạnh sẽ ngăn chặn sự gia tăng mầm bệnh của những vi sinh vật ưa nhiệt độ trung bình, nhưng sẽ không đảm bảo tiêu diệt được nó. Tuy nhiên tác nhân gây bệnh sẽ tiếp tục phát triển ở nhiệt độ lạnh và vai trò làm lạnh trong công nghiệp hiện đại đã làm được điều này.Thời hạn lưu trữ tăng nhưng quá trình hư hỏng sẽ chậm lại và tùy thuộc vào nhiệt độ trong kho và thành phần của thực phẩm. Một số thực phẩm không thích hợp khi bảo quản lạnh, và bị hư vì nhiệt độ thấp, dẫn đến làm khuyết tật và vi sinh vật tăng lên. Trái cây ở miền nhiệt đới dễ bị tổn thương dưới hình thức này. Đông lạnh . Đông lạnh là một phương pháp tiên tiến để kéo dài thời hạn bảo quản của thực phẩm, và chất dinh dưỡng được giữ lại và sản phẩm còn nguyên vẹn như lúc ban đầu. thực phẩm bắt đầu đóng băng từ -0.5 đến -30C, điểm đông thấp hơn so với nước tinh khiết là do hàm lượng nước liên kết có trong thực phẩm . Khi nước hình thành tinh thể đá trong quá trình lạnh đông, nồng độ chất tan sẽ tăng lên và điểm đóng băng sẽ được hạ thấp xuống. Ví dụ khi nhiệt độ giảm xuống còn khoảng -60 0C, một phần nước liên kiết vẫn không bị đóng băng.Nhiệt độ được dùng trong kho bảo quản thường thấp hơn -18 0C. Ở nhiệt độ này,vi sinh vật không có khả năng sinh trưởng, mặc dù còn một phần vi sinh vật hay enzyme hoạt động nội sinh như lipaza có thể vẫn còn tồn tại và làm hỏng thực phẩm. Điều này sẽ giảm bớt trong trường hợp của rau quả và trái cây bằng việc chần trước khi đóng băng khử hoạt tính nội sinh của enzyme polyphenol oxidaza, trước khi gây ra các biến đổi làm đổi màu thực phẩm trong thời gian bảo quản. Máy làm lạnh ức chế hoạt tính của vi sinh vật. Tuy nhiên cũng làm đóng băng thực phẩm,nơi bề mặt không bị đổi màu,xảy ra sự thăng hoa của nước từ thực phẩm và biến đổi để làm lạnh hơn trong bề mặt tủ lạnh..Điều này có thể được ngăn ngừa bằng việc bao gói những sản phẩm với nguyên liệu không thấm nước hoặc bằng kính với một lớp băng. Nhiệt độ thấp là không phải là nhân tố kìm hãm duy nhất vận hành trong kho bảo quản thực phẩm.Chúng còn làm giảm hoạt động của nước từ bên trong đá.. Bảng 1 mô tả hiệu ứng của nhiệt độ trên bề mặt hoạt động của nước. Theo như tính chất vi sinh vật có liên quan, tác động này chỉ quan trọng khi thực phẩm đông lạnh được bảo quản tại nhiệt độ vi sinh vật có thể phát triển dễ dàng (trên -10 0C). Trong hoàn cảnh này, những sinh vật đó có thể phát triển trên thực phẩm mà không có những liên kết thông thường, nó bị hư hỏng tại nhiệt độ hóa lạnh nhưng nấm men và nấm mốc được cả hai psychrotrophic và vượt qua sự biến đổi hoạt động của nước. Vì vậy thịt và gia cầm được bảo quản tại -5 tới -10 0C có thể làm giảm sự phát triển những bề mặt như những đốm đen do sự phát triển của nấm mốc herbarum Cladosporium,vết đốm trắng được gây ra bởi Sporotrichum carnis hay do sự phát triển lông của elegans Thamnidium.. Bảng 1. Ảnh hưởng của việc đóng băng trên phạm vi hoạt động của nước đá. Vi sinh vật bị ảnh hưởng bởi các pha trong chu trình lạnh đông. Ở quá trình lạnh đông nhiệt độ được hạ xuống nhiệt độ đóng băng, sự cân đối về mật độ vi khuẩn sẽ trở thành vấn đề cho việc sốc nhiệt . Ở nhiệt độ đóng băng vi sinh vật tiếp tuc chết nhiều hơn và nhiều tổn thương hơn khi đường cong vượt ra ngoài, khi đó nhiệt ẩn được giải thoát và sản phẩm bắt đầu đóng băng. Lúc đầu việc hình thành băng chủ yếu bên ngoài tế bào , làm lạnh từ ngoài vào đến nội bào vì làm lạnh rất nhanh. Điều này có thể phá hủy tế bào và sinh ra áp suất thẩm thấu làm tách nước ra khỏi chúng. Sự thay đổi nồng độ ion và pH của nước là kết quả của sự đông đặc,nó không chỉ phá vỡ cấu trúc và chức năng của các thành phần tế bào và các đại phân tử sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố cần cho sự ổn định của tế bào. Hạ nhiệt độ xuống nhiệt độ đóng băng sẽ ngăn cản bất cứ vi sinh vật nào phát triển ở nhiệt độ dưới -10oC. Cuối cùng, suốt nhiệt độ ổn định như vậy, lúc đầu số lượng tăng lên ở mức độ cho phép và giảm dần theo thời gian. Hạ nhiệt độ xuống thấp hơn điểm đóng băng, với nhiệt độ giá lạnh như vậy sẽ làm cho sản phẩm an toàn, vi sinh vật tồn tại ở mức độ giới hạn cho phép và độc tố sẽ được hình thành. Gà đông lạnh , nguồn Samonella quan trọng. Tỉ lệ sống sót sau khi đông lạnh sẽ phụ thuộc vào điều kiện nghiêm khắc của quá trình đông, chất hữu cơ trong thực phẩm tự nhiên và thành phần cấu tạo nên tế bào vi sinh vật, sự đa dạng đó ghi nhận từ 5-70%. Bào tử của vi khuẩn Bacterium hầu như không ảnh hưởng gì do quá trình đông lạnh, hầu như vi khuẩn Gram dương có sức chịu đựng tương đối và Gram âm có độ nhạy tốt hơn. Qúa trình lạnh đông làm bất hoạt các tổ chức cao hơn như là nguyên nhân gây bệnh của vi sinh vật đơn bào, vi khẩn kí sinh, chất hữu cơ thực phẩm đóng vai trò là chất chóng lạnh đông ,vì thế chúng có thể tồn tại một thời gian dài trong môi trường đông lạnh . Một ví dụ khắc nghiệt khác, vi khuẩn Samonella có thể tồn tại một cách độc lập thành công nhất từ băng bảo quản ở -23oC trong vòng 7 năm. Giới hạn sự tiêu vong của VSV không chỉ được xác định bởi độ lạnh mà phần lớn là do cách thức đông lạnh. Đa số nguyên nhân gây chết ở VSV là do quá trình đông lạnh chậm, mặc dù có một ít hoặc là không từng trải qua sự sốc lạnh chậm nhưng mà tế bào trải qua giai đoạn sự tập trung chất hòa tan cao và kéo dài. Sự sống sót khá hơn diễn ra ở môi trường làm lạnh nhanh, nơi đó sự trải nghiệm với những điểu kiện của môi trường là tối thiểu. Quá trình lạnh đông không được thiết kế, tuy nhiên nó là nguyên nhân gây chết đối với VSV và chất lượng sản phẩm được nâng cao. Suốt quá trình làm lạnh không chỉ gây tổn hại cho tế bào mà còn gây ra sự mất nước và hư hỏng cấu trúc trong quá trình rã đông, đông lạnh nhanh thì sản phẩm sẽ đóng băng trong vòng nữa giờ là phương pháp của sự chọn lựa về phương diện thương mại. Tốc độ của phương pháp lạnh đông thì thấp hơn nhiều, mặc dù số lượng VSV có thể chết nhiều hơn,chất lượng sản phẩm bị mất đi cũng nhiều. Sự rã đông là quy trình chậm hơn đông lạnh. Thậm chí cùng kích cỡ, bề ngoài sàn phẩm sẽ bị rã đông trước so với bên trong ở cùng nhiệt độ rã đông . Vì thế rã đông ở nhiệt độ cao, thịt lá có thể phát triển trên bề mặt sản phẩm trong khi phía trong thì vẫn còn đông lạnh. Rã đông chậm ở nhiệt độ thấp hơn thường được ưu tiên hơn, chúng ảnh hưởng đến sự sống còn của vi khuẩn khi trãi qua những điều kiện bất lợi ở 0- 10oC, nhưng nó có thể cho vi khuẩn ưa lạnh phát triển, làm cho thực phẩm nhiễm khuẩn sau quá trình rã đông, vi khuẩn phát triển khác nhau trên chất liệu tươi khác nhau dẫn đến sựthu gom ảnh hưởng đến sự sống chết của VSV . Vi khuẩn acid lactic thường là nguyên nhân hư hỏng cho các sản phẩm rau cải rã đông và thường chỉ chiếm 1% trên sản phẩm tươi mà phần lớn là do vi khuẩn Gram âm và sự hư hỏng có thể làm nhiều loại thực phẩm bị tổn thương dẫn đến việc vi trùng sẽ tấn công làm hư hỏng tế bào thực phẩm và đông lại, nhưng những thực phẩm bị hư hỏng không bi thối rữa nhanh như các sản phẩm không được đông lạnh. Việc đông lạnh sản phẩm bị hư hỏng lạ lần nữa sẽ thúc đẩy sự mất mát về cấu trúc và những chất lượng khác hơn để VSV phá hoại như ban đầu.  KẾT LUẬN Cách thức đông lạnh ảnh hưởng rất lớn đến việc đảm bảo chất lượng sản phẩm sau này. Song song với việc lựa chọn cách thức đông lạnh thì việc lựa chọn tốc độ đông lạnh sao cho thích hợp với từng loại sản phẩm( rau, thịt, cá,..) cũng có vai trò quan trọng không kém. Mục đích của quá trình đông lạnh là hạn chế sự hoạt động của vi sinh vật( đặc biệt vi sinh vật ưa lạnh), hạn chế sự hư hỏng của thực phẩm, nâng cao chất lượng sản phẩm. Tóm lại, bảo quản thực phẩm bằng phương pháp đông lạnh là một nghành kỷ thuật rất quan trọng, nó có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế. Nó giúp người làm công tác kỉ thuật biết cách tổ chức để giảm tổn thất trong quá trình bảo quản. Bảo quản tốt lương thực thực phẩm sẽ đề phòng được nạn đói do thiên tai gây ra, nâng cao được mức sản xuất,mức sinh hoạt, ổn định đời sống con người.  TÀI LIỆU THAM KHẢO Food_Microbiology – Martin R. Adams and Maurice O. Moss, University of Surrey, Guildford, UK. Vi sinh thực phẩm – Viện công nghệ sinh học và thưc phẩm, trường đại học công nghiệp thực phẩm. Kỹ thật lạnh thực phẩm – TS.Nguyễn Xuân Phương. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. TRẢ LỜI CÂU HỎI THẢO LUẬN 1.Vì sao lạnh đông nhanh được sử dụng nhiều hơn lạnh đông chậm? Làm lạnh đông nhanh tinh thể nước tạo ra nhỏ khi làm tan giá, nước trong tế bào ít chảy ra không hao tổn nhiều chât dinh đưỡng thực phẩm ít bị biến đổi Làm lạnh chậm tinh thể nước tạo ra lớn,sắc nhọn khi làm tan giá, một phần dịch tế bào bị tổn thất do chảy qua màng tế bào làm hao tổn nhiều chất dinh đưỡng thực phẩm ít bị biến đổi Tuy nhiên nếu là thịt trâu, thịt gà già kết đông chậm thì lại làm cho thịt đỡ dai, mềm và ngon hơn 2.Vì sao bảo quản thực phẩm lạnh đông dưới -180 C? -Nói chung khi nhiệt độ nhỏ hơn 100C thì vi sinh vật gây thối rửa và vi sinh vật gây bệnh bị kiềm chế phần nào hoạt động của chúng. Khi nhiệt độnhỏ hơn 00C thì tỷ lệ phát triển của chúng rất thấp, ở -50C đến -100C thì hầu hết chúng không hoạt động. Tuy nhiên có một số loài vi khuẩn và nấm mốc khi hạ nhiệt độ xuống -180C chúng vẫn phát triển được như Cloromobacter, Pseudomonas….Do đó , muốn bảo quản thực phẩm, nhất là các mặt hàng thủy sản trong thời gian dài thì nhiệt độ bảo quản phải dưới -150C - Khi nhiệt độ hạ xuống -180C sẽ làm cho vi sinh vật bị sốc nhiệt khiến chúng bị tổn thương hoặc chết một phần 3.Thực phẩm đông lạnh vẫn giữ nguyên hương vị và giá trị dinh dưỡng? -Thực phẩm đông lạnh thường được bảo quản ở nhiệt độ âm 180C. Ở nhiệt độ này, các loại vitamin, lipide và protein vẫn được giữ nguyên giá trị của nó. Đối với thịt đông lạnh, chất lượng tỷ lệ nghịch với phần trăm nước không đóng băng. Lượng nước không đóng băng càng nhỏ, chất lượng thịt càng cao. Ở nhiệt độ âm 180C còn khoảng 10% nước trong thịt chưa đóng băng. -Rau và một số loại hoa quả phải được xử lý để đảm bảo chất lượng khi đông lạnh. Bao bì dùng cho sản phẩm đông lạnh phải hoàn toàn kín, bền chắc để đảm bảo lipide không bị ôxy hoá. Những sản phẩm nhạy cảm với ánh sáng phải được bảo quản trong túi màu đục. Nếu bao bì đảm bảo, các điều kiện vệ sinh và quy trình chế biến tốt thì giá trị dinh dưỡng hoàn toàn đảm bảo. 4.Độ lạnh sẽ làm cho vi khuẩn không thâm nhập vào thực phẩm? -Vi khuẩn và vi sinh vật bị ức chế ở nhiệt độ lạnh, đặc biệt khi thành phần nước trong thực phẩm kết đông lại, chúng ngừng phát triển, thậm chí còn bị tiêu diệt một phần. Khi nhiệt độ tăng lên, các mầm vi khuẩn sẽ thức dậy và nhanh chóng sinh sôi nảy nở. -Chính vì vậy, thực phẩm đông lạnh luôn  phải giữ ở khoảng âm 18OC từ nhà máy chế biến đến tận tay người nội trợ trong một dây chuyền: làm lạnh - kết đông - kho lạnh bảo quản - ô tô lạnh, tàu lạnh - kho lạnh trung chuyển – kho lạnh phân phối - tủ lạnh gia đình. Thực phẩm đông lạnh sau khi rã đông phải được chế biến hoặc ăn ngay, không đông lạnh lại khi chưa được nấu chín. 5.Cần phải rã đông thực phẩm thật nhanh? Rã đông là quá trình ngược của kết đông, đưa thực phẩm trở lại trạng thái ban đầu vốn có của nó. Rã đông nhanh ngăn chặn được sự thâm nhập và phát triển của vi khuẩn, hạn chế tổn thất dịch bào và khối lượng sản phẩm đến mức thấp nhất. Một miếng thịt rã đông xong để ở nhiệt độ 200C trong vài giờ có thể có tới 10 tỷ mầm vi khuẩn/1gam thịt. Ăn miếng thịt này có thể nguy hiểm. Để hạn chế tối đa việc mất các vitamin cũng như dịch bào, chất lượng và hương vị, tốt nhất nên chế biến ngay sau khi rã đông. Có thể sử dụng lò vi sóng để rã đông. Tốt nhất nên rã đông bằng cách cho vào ngăn lạnh của tủ lạnh, sau một ngày lấy ra sử dụng, vừa tiết kiệm điện chạy tủ lạnh vừa duy trì nhiệt độ lạnh cho sản phẩm, tránh sự xâm nhập của vi khuẩn. 6.Bảo quản thực phẩm từ 0 -5 độ C mà không bảo quản từ 15 đến 18 độ C: ở nhiệt độ 0 – 5 độ C thì số lượng vi sinh vật thích ứng với điều kiện sống này thấp hơn rất nhiều lần so với bảo quản ở 15 – 18 độ C. do đó thời gian bảo quản được lâu hơn, nhiệt động càng thấp thì quá trình ươn thối diễn ra càng chậm. nhiệt độ thấp ức chế tốc độ các phản ứng hóa sinh trong thủy sản. nhiệt độ càng thấp thì tốc độ của các phản ứng càng giảm. 7.Vi khuẩn gram âm dễ bị tổn thương hơn vi khuẩn gram dương bởi vì: Vi khuẩn gram dương có thành tế bào (được cấu tạo bởi peptidoglycan) dày hơn vi khuẩn gram âm. Còn lớp thành tế bào peptidoglycan của các vi khuẩn Gram âm thì mỏng hơn và thường có thêm lớp màng HYPERLINK "" \o "Lipopolysaccharide (trang chưa được viết)"lipopolysaccharide (LPS) bên ngoài. 8.Vì sao thực phẩm tái đông không an toàn? 1. Khi tái đông thực phẩm, vô tình đã làm cho quá trình hư hại tăng lên gấp nhiều lần. Bất kỳ tế bào nào thoát khỏi quá trình bị phá vỡ khi thực phẩm được đông lạnh lần đầu đều đứng trước nguy cơ tiếp tục bị phá vỡ lần nữa. 2. Khi đã qua quá trình đông lạnh rồi rã đông, các "túi" chất lỏng bên trong thực phẩm sẽ trở nên lớn hơn so với lần đầu tiên bị phá vỡ. Khi bị tái đông, những túi nước này có thể đông lại thành những tinh thể đá nhỏ hơn. Nhưng tinh thể đá này lại có thể xuyên qua nhiều màng tế bào hơn và gây hư hại nghiêm trọng đến thực phẩm. Cách tốt nhất để ngăn chặn tế bào bị hủy hại là làm đông nhanh. Quá trình này sản sinh ra những tinh thể đá nhỏ hơn, gíup giảm thiểu tác động đến các tế bào và giữ được độ tươi của thực phẩm ở mức cao nhất. 3. Rất nhiều người làm rã đông thực phẩm bằng cách để thực phẩm ở nhiệt độ không khí trong vài giờ đồng hồ, nhưng thực ra đây chính là cách tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động lại và phần nào phá hoại thực phẩm trước khi được tái đông. Bạn có thể xả đông ngay trong tủ lạnh, dù quá trình có chậm hơn nhưng có thể ngăn chặn thực phẩm bị hỏng do thịt được giữ trong môi trường mát. Dù sao đi nữa, ngay cả khi đã áp dụng các biện pháp xả đông tốt nhất thì khi bạn tái đông, thự phẩm vẫn đứng trước nguy cơ bị vi sinh vật tái đông nhiều hơn gấp 2 lần. Nếu vẫn muốn tái đông, bạn nên chế biến thực phẩm đúng cách trước rồi sau đó mới tái đông. Tuy nhiên, vẫn nên nhớ ở chu kỳ làm lạnh không nên lặp đi lặp lại. Nếu bạn không thể dùng hết đồ ăn thì tốt nhất nên bỏ đi. 9.Bảo quản thực phẩm ở -3 độ C. Nhiệt độ dưới 0 độ C phần lớn hoạt động của enzyme bị vô hoạt. nhiệt độ càng thấp khả năng hoạt động của enzyme càng giảm. Một số vi khuẩn ngừng phát triển ở -3 độ C. một số ở - 5 độ C và một số ở -10 độ C. vì vậy: để ngăn ngừa vi khuẩn phát triển, tực phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn -10 độ C. để ngăn chặn nấm mốc, nhiệt độ phải thấp hơn -18 độ C. 10.Tại sao lạnh đông chậm gây chết vsv nhiều hơn? Lạnh đông chậm hình thành các tinh thể đá to, sắc cạnh làm vỡ tế bào Lạnh đông chậm tinh thể đá hình thành chậm làm mất nước dẫn đến điều kiện sống của vi sinh vật trở nên khó khăn làm chúng chết nhiều hơn. Còn lạnh đông nhanh thì vi sinh vật và tế bào cùng đóng băng đồng thời làm cho vi sinh vật bị ức chế sau khi rã đông thì vi sinh vật tiếp tục phát triển bình thưòng.