Download miễn phí Đồ án Tổng quan tài liệu về kỹ thuật Dense Phase CO2 – Nguyên lý ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
Nước đóng một vai trò quan trọng trong quá trình xử lý thực phẩm bằng kỹ thuật
DPCD là do nước là môi trường hòa tan CO2, nếu lượng nước tăng thì lượng CO2
hòa tan càng lớn, khi đó hiệu quả vô hoạt vi sinh vật càng tăng. Nếu môi trường có
hàm lượng nước quá thấp, không tạo đủ điềukiện để CO2hòa tan tốt thì sự tiếp xúc
giữa CO2và tế bào không tốt, và do đó hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật cũng giảm.
Bên cạnh đó, hàm lượng nước trong tế bào và môi trường cao sẽ làm cho màng tế
bào linh động hơn, tính thấm tăng lên, CO2sẽ dễ dàng thẩm thấu vào trong tế bào
hơn. Mặt khác, nước giúp cho CO2hòa tan tạo thành acid carbonic góp phần làm
giảm pH môi trường và pH nội bào của vi sinhvật, làm gia tăng hiệu quả vô hoạt
chúng (Damar và Balaban, 2006; Hong và Pyun, 1999).
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
thời gian xử lý. Do vậy, thời gian xử lý là một hàm số phụ thuộcvào các biến số chính là áp suất, nhiệt độ và tính chất hệ vi sinh vật.
Nghiên cứu của Shimoda và cộng sự (2001) cũng kết luận là hiệu quả tiêu diệt
vi sinh vật tăng cùng với việc tăng thời gian xử lý.
Hình 3.13: Aûnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu quả vô hoạt S. cerevisiae bằng
DPCD (●: 10 MPa, 36oC; ○: 8 MPa, 38oC)
3.1.3.4. Aûnh hưởng của độ ẩm
Hoạt độ của nước của môi trường xử lý và bên trong tế bào vi sinh vật ảnh
hưởng rất lớn đến khả năng vô hoạt vi sinh vật của kỹ thuật DPCD. Đối với môi
trường và các tế bào vi sinh vật có hàm lượng nước thấp thì hiệu quả của kỹ thuật
Đồ án Công nghệ Thực phẩm
42
DPCD không cao. Hàm lượng nước trong môi trường xử lý và trong tế bào tăng thì
hiệu quả ức chế và tiêu diệt vi sinh vật của kỹ thuật DPCD sẽ tăng (Damar và
Balaban, 2006; Spilimbergo và Bertucco, 2003; Hong và Pyun, 1999; Louka và cộng
sự, 1999).
Nước đóng một vai trò quan trọng trong quá trình xử lý thực phẩm bằng kỹ thuật
DPCD là do nước là môi trường hòa tan CO2, nếu lượng nước tăng thì lượng CO2
hòa tan càng lớn, khi đó hiệu quả vô hoạt vi sinh vật càng tăng. Nếu môi trường có
hàm lượng nước quá thấp, không tạo đủ điều kiện để CO2 hòa tan tốt thì sự tiếp xúc
giữa CO2 và tế bào không tốt, và do đó hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật cũng giảm.
Bên cạnh đó, hàm lượng nước trong tế bào và môi trường cao sẽ làm cho màng tế
bào linh động hơn, tính thấm tăng lên, CO2 sẽ dễ dàng thẩm thấu vào trong tế bào
hơn. Mặt khác, nước giúp cho CO2 hòa tan tạo thành acid carbonic góp phần làm
giảm pH môi trường và pH nội bào của vi sinh vật, làm gia tăng hiệu quả vô hoạt
chúng (Damar và Balaban, 2006; Hong và Pyun, 1999).
Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng nước đến hiểu quả vô hoạt vi sinh vật của kỹ
thuật DPCD trên vi khuẩn E.coli và nấm men S. cerevisiae, Debs-Louka E và cộng
sự (1999) đã dùng 2 giấy lọc cấy E. Coli và 2 giấy lọc cấy S. cerevisiae, hàm lượng
nước được điều chỉnh bằng cách bổ sung nước cất vô khuẩn vào một trong 2 giấy
lọc, giấy lọc còn lại đem sấy ở nhiệt độ 30oC trong 7 giờ. Sau khi xử lý các giấy lọc
bằng kỹ thuật DPCD với điều kiện 5 MPa trong vòng 300 phút, kết quả thu được
như sau:
Bảng 3.5: Kết quả sau khi xử lý giấy lọc cấy E. Coli và S. cerevisiae bằng kỹ thuật
DPCD
Kết quả từ bảng 3.5 cho thấy, mặc dù pH cuối ở cả hai loại giấy lọc là như nhau
nhưng giấy lọc khô cho thấy hàm lượng vi sinh vật giảm sau khi xử lý không nhiều,
còn đối với giấy lọc có hàm ẩm cao hơn thì lượng vi sinh vật giảm nhiều hơn hẳn
sau khi xử lý. Điều này chứng tỏ khả năng vô hoạt vi sinh vật của kỹ thuật DPCD
Đồ án Công nghệ Thực phẩm
43
phụ thuộc nhiều vào hàm lượng nước trong môi trường xử lý. Louka và cộng sự kết
luận hiệu quả vô hoạt vi sinh vật tăng cùng với sự tăng hàm ẩm và hiệu quả này
càng kém nếu môi trường và tế bào chứa hàm lượng nước quá thấp.
3.1.3.5. Aûnh hưởng của pH của môi trường xử lý
pH ban đầu của môi trường xử lý có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng tiêu
diệt vi sinh vật của kỹ thuật DPCD. pH thấp của môi trường tạo điều kiện thuận lợi
cho sự vận chuyển của acid carbonic qua màng tế bào, tương tự như những acid
carboxylic khác, do đó mà hiệu quả vô hoạt sẽ tăng lên (Damar và Bal aban, 2006).
pH của môi trường xử lý càng giảm thì tốc độ vô hoạt vi sinh vật càng tăng.
Nguyên nhân là do bản thân pH thấp đã là một trong những yếu tố ức chế khả năng
sống và phát triển của vi sinh vật, khi kết hợp với kỹ thuật DPCD, pH thấp của môi
trường có t ác dụng hỗ trợ làm tăng hiệu quả của kỹ thuật này: pH thấp làm giảm
khả năng chịu đựng của vi sinh vật, làm tăng khả năng di chuyển của acid carbonic
qua màng tế bào, khi đó tốc độ tiêu diệt vi sinh vật sẽ tăng lên (Damar và Balaban,
2006; Spilimbergo và cộng sự, 2005; Hong và Pyun, 1999).
Nghiên cứu của Hong và Pyun (1999) trên khuẩn Lactobacillus plantarum đã đưa
ra kết quả về khả năng vô hoạt vi sinh vật của kỹ thuật DPCD trên những môi
trường có pH khác nhau và kết luận rằng với pH môi trường càng thấp thì khả năng
vô hoạt vi sinh vật của kỹ thuật DPCD càng cao.
Đồ án Công nghệ Thực phẩm
44
Thời gian xử lý (phút)
Tỷ lệ
sống
sót
N/N0
đệm acetate
Nước cất
đệm phosphate
và
Hình 3.14: Aûnh hưởng của pH môi trường xử lý đến hiệu quả vô hoạt L.
plantarum bằng kỹ thuât DPCD
Theo kết quả thể hiện trên đồ thị 3.14 thì tốc độ vô hoạt vi sinh vật của môi
trường đệm acetate pH 4,5 trong điều kiện xử lý DPCD ở áp suất 70kg/cm2, 30oC là
cao nhất. Đây cũng là mức pH thấp nhất trong số các môi trường được sử dụng trong
nghiên cứu trên. Đối với môi trường dịch chiết xuất từ thịt MRS, mặc dù pH cũng là
4,5 nhưng do môi trường chứa nhiều chất béo nên làm hạn chế hiệu quả của kỹ
thuật DPCD. Trong khi đó, môi trường bổ sung Na bicarbonate lại cho thấy hiệu quả
thấp nhất do không tạo được pH thấp mà lại tạo ra đệm base (pH 8,0), do đó mà
hiệu quả vô hoạt vi sinh vật của DPCD trong môi trường này trở nên rất thấp. Dựa
vào kết quả như trên, Hong và Pyun kết luận môi trường có pH thấp sẽ làm tăng
hiệu quả xử lý của kỹ thuật DPCD.
Đồ án Công nghệ Thực phẩm
45
3.1.3.6. Aûnh hưởng của nồng độ CO2 sử dụng (tỉ lệ CO2: nguyên liệu xử lý)
Nồng độ CO2 cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng vô hoạt vi sinh
vật của kỹ thuật DPCD. Nồng độ này được tính bằng đơn vị khối lượng (hay thể
tích) CO2 trên một đơn vị khối lượng (hay thể tích) nguyên liệu xử lý. Quá trình xử
lý với cùng một nhiệt độ và áp suất nhưng với nồng độ CO2 thấp thì hiệu quả vô
hoạt cũng không cao. Nồng độ CO2 càng tăng thì hiệu quả vô hoạt vi sinh vật của
kỹ thuật DPCD sẽ tăng theo. Điều này có thể giải thích là do hàm lượng CO2 sử
dụng cao thì lượng CO2 hòa tan vào môi trường xử lý tăng, nồng độ CO2 thấm qua
màng tế bào cũng tăng do đó làm tăng khả năng vô hoạt vi sinh vật (Werner và
Hotchkiss, 2006; Gunes và cộng sự, 2005; Spilimbergo và Bertucco, 2003).
Tuy nhiên, hiệu quả vô hoạt vi sinh vật của kỹ thuật DPCD chỉ tăng trong một
khoảng tăng nồng độ CO2 giới hạn, nguyên nhân là do sự bão hòa CO2 trong môi
trường xử lý.
3.1.3.7. Aûnh hưởng của phương pháp tiến hành
Phương pháp tiến hành kỹ thuật DPCD có t hể ảnh hưởng đến tốc độ vô hoạt vi
sinh vật. Phương pháp nào cho phép CO2 tiếp xúc với môi trường xử lý tốt hơn thì
có hiệu quả hơn trong việc tiêu diệt vi sinh vật. Nguyên nhân là do khi sự tiếp xúc
giữa CO2 và môi trường xử lý tăng thì tốc độ hoà tan của CO2 vào môi trường tăng,
vì vậy mà nồng độ CO2 đạt đến bão hoà nhanh hơn, tốc độ tiêu diệt vi sinh vật lúc
đó sẽ tăng.
Thông thường thì phương pháp tiến hành gián đoạn theo từng mẻ cần thời gian
dài hơn để có thể đạt được hiệu quả vô hoạt vi sinh vật tương đương với các phương
pháp bán liên tục và liên tục, tức là tốc độ vô hoạt vi si...