3. Nâng cao chất lƣợng vệ sinh an toàn thực phẩm nguyên liệu thịt bằng chế phẩm nisin riêng rẽ và kết hợp
3.1. Nghiên cứu bảo quản nguyên liệu thịt lợn với chế phẩm nisin riêng rẽ
Các mẫu được xử lý phun sương với lượng dung dịch phun 20 ml/ 1kg với áp lực phun như nhau 4kG/cm2, đem bao gói PE, hút chân không ngay sau đó, các mẫu được bảo quản ở 0 – 4 oC . Kết quả phân tíh các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh vật được thể hiện ở hình 2 đến hình 9.
Hình 54: Sự thay đổi pH của các mẫu thịt bảo quản khi thay đổi nồng độ nisin
Khi phun dạng sương dung dịch nisin lên bề mặt thịt làm giảm pH của thịt, dịch khi phun có pH = 4.5 – 5 và tăng dần ở những ngày bảo quản tiếp theo.
pH của các mẫu 3< mẫu 2< mẫu 1< mẫu kiểm chứng.
Hình 55: Sự thay đổi hàm lượng ammoniac của mẫu thịt bảo quảnkhi thay đổi nồng độ nisin
pH và hàm lượng NH3 của mẫu kiểm chứng thay theo từng ngày bảo quản.
Trong khi đó pH của các mẫu xử lý giảm trong ngày đầu tiên (do dịch phun có pH thấp làm giảm pH của mẫu ) và giữ ổn định trong 3 – 4 ngày bảo quản rồi mới tăng lên cùng với hàm lượng NH3. Hàm lượng NH3 tăng càng nhanh mẫu càng nhanh hỏng.
Mẫu 1: xử lý với dịch phun nisin nồng độ 500 UI/ml có hàm lượng NH3 < 35 mg/100g ở 5 – 6 ngày đầu tiên. Màu sắc mô cơ có giảm sút, nhưng chưa có mùi lạ.
Ở các ngày tiếp theo, pH và hàm lượng ammoniac tăng nhanh làm cho thịt có mùi ôi, khó chịu.
Mẫu 2: xử lý với dịch phun nisin nồng độ 700 UI/ml xuất hiện mùi ôi và biến màu mô cơ sau 7 – 8 ngày bảo quản ở 0 – 4oC.
Mẫu 3: xử lý với dịch phun nisin nồng độ 1000 UI/ml. cho kết quả về pH và hàm lượng NH3 ổn định hơn cả. Mẫu bảo quản xuất hiện mùi lạ sau 11 – 12 ngày bảo quản
Hình 56: Số lượng vi sinh vật tổng số của các mẫu thịt trong thời gian bảo quản khi thay đổi nồng độ nisin Vi sinh vật tổng số của mẫu 3< mẫu 2 < mẫu 1 < mẫu kiểm chứng.
Lượng vi sinh vật tổng số của các mẫu có sử dụng nisin giảm mạnh xướng dưới ngưỡng cho phép trong những ngày đầu bảo quản và tăng dần vào các ngày tiếp theo. Lượng vi sinh vật tổng số mà nisin ức chế được tỷ lệ với nồng độ nisin tương ứng
Hình 57: Số lượng Enterobacteriaceae của các mẫu thịt trong thời gian bảo quản khi thay đổi nồng độ nisin
Hình 58: Số lượng S. aureus của các mẫu thịt trong thời gian bảo quản khi thay đổi nồng độ nisin
Hình 59: Số lượng nấm men-nấm mốc của các mẫu thịt khi thay đổi nồng độ nisin
Qua đồ thị nấm men- nấm mốc cho thấy nisin gần như không có (hoặc rất ít) tác dụng kháng lại nấm men- nấm mốc. Đều này cũng rất phù hợp với nhiều nghiên
Nấm men - mốc
Nhóm tổng vi khuẩn đường ruột Enterobacteriaceae đặc trưng cho nhóm vi khuẩn gram âm, nisin có ảnh hưởng rất ít đến nhóm này. Nhưng có tác dụng làm giảm mạnhlượng Staphylococcus aureus (là nhóm vi khuẩn gram dương). Kết quả này cũng rất phù hợp với các nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn của nisin được công bố. [11], [12]
Khi sử dụng nisin riêng rẽ bảo quản nguyên liệu thịt cho thấy ở nồng độ 700- 1000 IU/ml làm giảm đáng kể vi sinh vật trên bề mặt thịt và kéo dài thời gian bảo quản. Tuy nhiên hiệu quả chưa đạt theo mong muốn (hàm lượng vi khuẩn đường ruột và nấm mốc vẫn còn khá cao). Do vậy, nghiên cứu kết hợp nisin với axit hữu cơ để tăng khả năng tác dụng của nisin.
3.2 . Nghiên cứu kết hợp nisin với các axit hữu cơ để bảo quản nguyên liệu thịt Chuẩn bị hỗn hợp dung dịch để phun sương lên bề mặt các mẫu ở áp lực phun 5,4 kG/cm2, đem bao gói và hút chân không sau đó bảo quản
Mẫu kiểm chứng: không qua các xử lý bề mặt
Mẫu 1: hỗn hợp nisin 500 UI/ml kết hợp với axit axetic 2% + axit lactic 2%
Mẫu 2: hỗn hợp nisin 700 UI/ml kết hợp với axit axetic 1.5% + axit lactic 1.5%
Mẫu 3: hỗn hợp nisin 1000 UI/ml kết hợp với axit axetic 1.0% + axit lactic 1.0%
Các kết quả nghiên cứu được thể hiện trên hình 60 đến hình 71.
5.9 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
0 2 4 6 8 10 12 14 16
pH
thời gian (ngày )
Đồ thị pH
KC mẫu 1 mẫu 2 mẫu 3
Hình 60: Sự thay đổi pH của các mẫu khi kết hợp nisin với axit hữu cơ
Khi kết hợp nisin với hỗn hợp axit axêtic, axit lactic làm pH giảm ít nhiều nhưng không đáng kể do lượng dịch phun chỉ có tác dụng nhiều trên bề mặt. Nồng độ nisin và axit hữu cơ phù hợp quyết định đến sự ổn định pH của các mẫu. pH càng ổn định cho thấy chất lượng của thịt càng ổn định, ít bị biến đổi. Trong ba mẫu xử lý, mẫu 2 cho kết quả pH ổn định hơn mẫu 1 và mẫu 3.
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0 2 4 6 8 10 12 14 16
mg/ 100g
thời gian ( ngày )
Hàm lƣợng NH₃
KC mẫu 1 mẫu 2 mẫu 3
Hình 61: Hàm lượng NH3 của các mẫu trong thời gian bảo quản khi phun kết hợp nisin với các axit hữu cơ
Thời gian (ngày)
Đồ thị pH
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Đồ thị pH
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Đồ thị pH
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Đồ thị pH
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Đồ thị pH
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Thời gian (ngày)
Hàm lƣợng NH3
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
pH mg/100g
Hàm lượng NH3 cho biết sự thối hỏng của nguyên liệu thịt trong quá trình bảo quản. khi mẫu bảo quản càng nhiều lượng NH3 thì mẫu đó càng nhanh chóng bị hư hỏng.
Hàm lượng NH3 của các mẫu cũng tăng tương ứng: mẫu kiểm chứng > mẫu 1 >
mẫu 3 > mẫu 2.
Khi phun hỗn hợp dịch vào bề mặt thịt làm giảm pH xuống và duy trì trong những ngày đầu, sau đó tăng dần do hàm lượng NH3 tăng. Kết hợp nisin với axit hữu cơ đã hạn chế sự phân hủy protein, giảm lượng NH3 xuống ngưỡng cho phép với thời gian từ 12 – 13 ngày. Trong khi đó, mẫu kiểm chứng tăng nhanh ngay từ những ngày đầu bảo quản. Mẫu 2 cho kết quả ổn định và thấp nhất.
Như vậy, khi sử dụng nisin kết hợp với axit hữu cơ đã hạn chế sự hư hỏng của thịt.
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 2 4 6 8 10 12 14 16
log (cfu/g )
thời gian ( ngày )
Vi sinh vật tổng số
KC mẫu 1 mẫu 2 mẫu 3
Hình 62: Số lượng vi sinh vật tổng số của các mẫu khi kết hợp nisin với các axit hữu cơ
Sự kiểm soát mạnh mẽ lượng vi sinh vât tổng số thâm nhập và phát triển trên bề mặt thịt khi kết hợp nisin với các axit hữu cơ được thấy rất rõ trên đồ thị hình 20.
Mặc dù mẫu 2 và 3 không có sự sai khác nhiều trong những ngày đầu nhưng ở mẫu 3 với hàm lượng axit hữu cơ có thể chưa đủ để ức chế toàn bộ lượng VSV cho nên có sự tăng nhẹ hơn so với mẫu 2 trong những ngày tiếp theo.
Thời gian (ngày)
Vi sinh vật tổng số
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Log (cfu/g)
Hình 63: Ảnh khuẩn lạc vi sinh vật tổng số của mẫu thịt sau 15 ngày bảo quản.Nồng độ pha loãng 10-4
(a): mẫu thịt không qua xử lý bề mặt ( mẫu kiểm chứng )
(b): mẫu phun nisin 700UI/ml kết hợp axit axetic 1.5%+ axit lactic 1.5%
0 1 2 3 4 5 6
0 2 4 6 8 10 12 14 16
log ( cfu/g )
thời gian ( ngày )
Nấm men- nấm mốc
KC mẫu 1 mẫu 2 mẫu 3
Hình 64: Số lượng nấm men-nấm mốc của các mẫu thịt trong thời gian bảo quản
Lượng nấm men- nấm mốc giảm mạnh rõ rệt ở mẫu 1 và mẫu 2. Sự giảm này một phần là do tác dụng của bản thân các axit axetic, axit lactic. Ta thấy ở hai nồng độ kết hợp, lượng nấm men, nấm mốc không khác nhau nhiều.
(b) (a)
Thời gian (ngày)
Nấm men - nấm mốc
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Log (cfu/g)
Hình 65: Ảnh khuẩn lạc nấm men- nấm mốc của mẫu sau 15 ngày bảo quản.
Nồng độ pha loãng 10- 3
(a): mẫu thịt không qua xử lý bề mặt ( mẫu kiểm chứng )
(b): mẫu phun nisin 700UI/ml kết hợp với axit axetic 1.5%, axit lactic 1.5%
0 1 2 3 4 5 6 7
0 2 4 6 8 10 12 14 16
log (cfu/g )
thời gian ( ngày )
Enterobacteriaceae
KC mẫu 1 mẫu 2 mẫu 3
Hình 66: Số lượng Enterobacteriaceae của các mẫu thịt bảo quản khi kết hợp nisin với các axit hữu cơ
(a (b) )
Thời gian (ngày)
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Log (cfu/g)
Hình 67: ảnh khuẩn lạc Enterobacteriaceae của mẫu thịt sau 15 bảo quản Nồng độ pha loãng 10- 4
(a): mẫu thịt không qua xử lý bề mặt ( mẫu kiểm chứng )
(b): mẫu phun nisin 700UI/ml kết hợp axit axetic 1.5%, axit lactic 1.5%
0 1 2 3 4 5 6
0 2 4 6 8 10 12 14 16
log (cfu/g )
thời gian ( ngày )
S. aureus
KC mẫu 1 mẫu 2 mẫu 3
Hình 68: Số lượng S. aureus của các mẫu thịt trong quá trình bảo quản
(a) (b)
Thời gian (ngày)
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Log (cfu/g)
Hình 69: Ảnh khuẩn lạc S. aureus của các mẫu sau 15 ngày bảo quản (a): mẫu kiểm chứng với nồng độ pha loãng 10- 4
(b): mẫu kết hợp nisin 700UI/ml với axit axetic 1.5%+ axit lactic 1.5%, với nồng độ pha loãng 10- 2
Mẫu 2 và 3 đều có hàm lượng nisin cao đủ để ức tốt nhóm vi khuẩn Gram (+) như S. aureus, tuy nhiên sau 7 ngày số lượng này ở mẫu 3 không ổn định bằng mẫu 2, điều này có thể được giải thích do hàm lượng axit hữu cơ của mẫu này có thể chưa đủ để ức chế tốt các loại vi sinh vật.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 2 4 6 8 10 12 14 16
%
thời gian ( ngày )
Tỷ lệ hao hụt khối lƣợng
KC mẫu 1 mẫu 2 mẫu 3
Hình 70: Tỷ lệ hao hụt khối lượng của các mẫu thịt khi kết hợp nisin với các axit hữu cơ trong thời gian bảo quản
(b) (a)
Thời gian (ngày)
Tỷ lệ hao hụt khối lƣợng
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
% khối lƣợng
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
0 2 4 6 8 10 12 14 16
cm²/0.3g
thời gian ( ngày )
Diện tích vùng loang chất lỏng (liquid area )
KC mẫu 1 mẫu 2 mẫu 3
Hình 71: Khả năng giữ nước của các mẫu thịt trong thời gian bảo quản Khả năng giữ nước của các mẫu giảm dần từ mẫu 3 ≈ mẫu 2< mẫu 1< mẫu kiểm chứng. Tỷ lệ hao hụt khối lượng của các mẫu cũng khác nhau khá nhiều. Mẫu kiểm chứng hao hụt rất nhiều, trong khi đó mẫu 2 và 3 sự hao hụt đó là ít nhất.
Sự kết hợp nisin với axit axetic và axit lactic là rất cần thiết với việc đảm bảo chất lượng vi sinh cho nguyên liệu thịt. Nhưng nếu kết hợp với axit axetic và axit lactic ở nồng độ cao thì xảy ra hiện tượng hao hụt khối lượng nhiều, khả năng giữ nước kém (như mẫu 1).
Vậy vừa để đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm và cả các chỉ tiêu cảm quan đặc biệt vẫn giữ được cấu trúc nguyên liệu thịt tươi sẽ lựa chọn nồng độ phối hợp tối ưu là: Nisin 700 UI/ml + axit axetic 1.5% + axit lactic1.5% để tiếp tục nghiên cứu bảo quản nguyên liệu thịt ở các điều kiện khác nhau.
Thời gian (ngày)
Diện tích vùng loang chất lỏng (liquid area)
KC Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 cm2 /0,3g