Phương pháp thử nghiệm độ ôi thiu của rau quả

Bài viết này cung cấp tất cả các quy trình và nền tảng cần thiết để thử nghiệm các loại trái cây và rau quả, nhằm xác định tiến trình hư hỏng trong khi bảo quản. Phương pháp thử nghiệm này được phát triển để nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện bảo quản lạnh trong gia đình đối với thời hạn sử dụng rau quả. Phương pháp này coi trọng từ việc mua sản phẩm đến chuẩn bị mẫu trước khi đặt trong môi trường thử nghiệm. Các quy trình thu thập dữ liệu xuyên suốt các thí nghiệm và danh sách kiểm tra trực quan các thuộc tính vật lý dựa trên độ “hư hỏng” và “độ tươi” được ghi chép bài bản. Thử nghiệm đếm vi sinh vật và thu thập dữ liệu được giải thích từng bước dưới đây.

Giới thiệu

Có rất ít thông tin trong các tài liệu mở về mối quan hệ giữa các thông số lưu trữ quan trọng, chẳng hạn như nhiệt độ hoặc độ ẩm tương đối, tuổi thọ và độ an toàn. Ngoài ra, thiết kế tủ lạnh của gia đình hiện đại không được tối ưu hóa để kiểm soát việc lan toả độ ẩm từ các khoang chuyên dụng nhằm duy trì môi trường có độ ẩm cao (ví dụ: rau bị co lại). Hầu hết các thiết kế hiện tại cũng dựa vào các hệ thống nén hơi được bật ON hoặc OFF ở các điểm đặt cao và thấp, dẫn đến biến động nhiệt độ vượt quá sự thay đổi được đề nghị là ± 5°C (± 9°F). Mặc dù tủ lạnh kết hợp công nghệ để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm chính xác hơn các máy kiểm soát nhiệt, độ ẩm có sẵn trên thị trường (ví dụ, máy nén có tốc độ biến đổi, ngăn cách ly, vv…), mối quan hệ giữa các thông số này và thời hạn sử dụng thực phẩm là lý do để cải thiện thiết kế hệ thống làm lạnh gia dụng. 

Ngoài yếu tố về sự thối rữa, chất lượng vi sinh của sản phẩm, ở đây là rau diếp và dâu tây, cũng có một thành phần an toàn thực phẩm quan trọng. Vi khuẩn gây bệnh, bao gồm vi khuẩn E. coli O157: H7, listeria monocytogenes, yersinia enterocolitica và aeromonas spp đã được xác định là tác nhân gây bệnh trong dịch bệnh liên quan đến xà lách.

Trong các loại trái cây, sự phát triển của nấm mốc thường gắn liền với các thuộc tính cảm quan, chẳng hạn như sự thối rữa trong trái cây hoặc chúng bị bốc mùi, lên men. Tuy nhiên, một số loại trái cây hỏng tạo ra các chất chuyển hóa có hại như patulin, byssotoxin A và các độc tố tự nhiên có liên quan.

Với phương pháp thử nghiệm này, nghiên cứu có thể được tiến hành để xác định sự tiến triển trong kết cấu sản phẩm. Do có nhiều loại sản phẩm có sẵn, một loại rau điển hình (rau diếp romaine) và một loại trái cây điển hình (dâu tây) đã được chọn cho những thử nghiệm này. Phương pháp thử nghiệm này được viết riêng cho các hệ thống điển hình trên, và do đó không áp dụng đầy đủ cho mọi loại trái cây hoặc rau quả khác. Việc các nhà nghiên cứu phát triển các quy trình xử lý phù hợp với tiêu chí mới tuỳ vào nhu cầu cụ thể của họ. Ngưỡng độ tươi khó có thể xác định vì khái niệm “hư hỏng” hoặc “tươi” thay đổi tương đối so với nhu cầu người dùng cuối của sản phẩm. Ví dụ, một khách hàng có nhu cầu mua được loại hoa quả tươi nhất, có thể hơi xanh sẽ khác với nhu cầu của một người muốn mua cùng loại quả đó nhưng phải chín mọng.

Phương pháp thử nghiệm bắt đầu bằng vật mẫu và thủ tục cần thiết để mua và chuẩn bị mẫu sản phẩm. Quá trình lấy mẫu sẽ được mô tả, cùng với định nghĩa về độ tươi cho cả rau diếp và dâu tây romaine. Các quy trình đo độ hư hỏng bổ sung được đưa ra để phát hiện như mất nước, tắt màu và các thay đổi khác về chất lượng cảm quan.

Vật mẫu và phương pháp để kiểm tra độ hư hỏng

Các sản phẩm thử nghiệm (xà lách romaine và dâu tây) được mua từ một chuỗi cửa hàng tạp hóa lớn. Sự sắp xếp đảm bảo các sản phẩm mẫu tươi ngon nhất có thể. Trước khi chèn các mẫu sản phẩm vào để thử nghiệm, mức độ đồng nhất mẫu giữa hai loại thực phẩm cần phải được đảm bảo. Các vi sinh vật hiện diện là vi sinh vật gây hại tự nhiên trên xà lách và dâu tây, có thể phân bố không đồng nhất giữa các lô. Để đảm bảo các vi sinh vật gây hư hỏng nội sinh trên bề mặt sản phẩm, các mẫu rau diếp hoặc dâu tây được đặt trong một túi vô trùng lớn và trộn nhẹ trước khi đưa vào ủ. Điều này cho phép hệ vi sinh vật tự nhiên trên bề mặt của từng loại mẫu đồng đều và có thể kiểm soát được hệ số phân bố không đồng đều hoặc các thành phần gây bệnh. Mặc dù có tiềm năng biến đổi tự nhiên trong thành phần loài hoặc tổng lượng vi sinh vật trong các mẫu biến đổi theo mùa hoặc vùng sản xuất, các nhà nghiên cứu vẫn kỳ vọng (từ kinh nghiệm và từ các báo cáo trước đó) rằng, hệ vi khuẩn của các loại sản phẩm này khá đồng nhất, với biến số lớn nhất trong việc kiểm soát lượng tổng thể của vi sinh vật. Bởi vì dâu tây rất mỏng manh (ví dụ, dễ bị bầm tím và tổn thương vật lý khác) và có thời hạn sử dụng hạn chế hơn rau diếp, chúng được mua với mục tiêu thu được quả tươi nhất có thể.

Rau diếp lá romaine (tiêu chuẩn PLU: 4640) được mua để sử dụng trong khoảng 14 ngày thử nghiệm. Bốn lá có kích thước trung bình đã được sử dụng. Hai lá, đặt bên trên một khay nhôm, được sử dụng để tính toán khối lượng và dữ liệu về màu lá, turgor, và chất lượng cảm quan tổng thể. Hai lá khác của romaine được phân tách vô trùng thành lá nhỏ, trộn nhẹ nhàng, sau đó được đóng kín trong một túi vô trùng lớn.

Dâu tây được xử lý theo cách tương tự như rau diếp romaine. Khoảng 2kg dâu tây mua trước khi được thả/sắp xếp. Dâu tây đã được kiểm tra bằng mắt và 5% trong số đó (bị đổi màu, hư hỏng về thể chất) bị loại bỏ. Sau đó, quả mọng được trộn nhẹ trong túi bằng nhựa. 1kg dâu được đặt trên một hộp nhôm vô trùng được sử dụng để tính toán về màu sắc, turgor và chất lượng cảm quan tổng thể. 1kg còn lại được đặt vào một thùng chứa nhôm vô trùng và được sử dụng làm mẫu để đếm số lượng vi khuẩn.

Quy trình lấy mẫu

Từ ngày thứ nhất và mỗi ngày tiếp theo đó, các mẫu được thu thập và kiểm tra trực quan về chất lượng cảm quan (đốm nâu, đốm mềm, héo / mất tur-gor, chỉ số hữu hình của sự phát triển của vi sinh vật, vv…). Mỗi ngày thử nghiệm, khay tiếp xúc của rau diếp và dâu tây được đưa xuống và lấy mẫu. Các sản phẩm được cân nhắc, chất lượng cảm quan được ghi nhận và các bức ảnh được chụp về tình trạng sản xuất. Điều này tạo ra một bộ dữ liệu trực quan dễ theo dõi cho từng điều kiện thử nghiệm để sử dụng trong tương quan tiếp theo với dữ liệu vi sinh vật. Nền ảnh là một mảnh vải trắng đơn giản. Máy ảnh phải được cài đặt chuẩn hóa cho tất cả các thử nghiệm và phải có chú thích so sánh (xanh lục cho rau diếp và đỏ cho dâu tây) trong mỗi ảnh dưới hệ màu tiêu chuẩn. Một khi các mẫu mở đã được chụp, chúng được đặt trở lại vào buồng môi trường và sẽ được xét nghiệm vi khuẩn.

Quy trình mạ cấy

Thời gian lấy mẫu, kỹ thuật lấy mẫu thích hợp và nhân rộng đủ là những yếu tố quan trọng khi thực hiện loại thử nghiệm hư hỏng này. Sau đây là hướng dẫn lấy mẫu cả rau diếp và dâu tây romaine từ ngày 0 đến ngày 14.

Ngày 0: Hai mẫu rau diếp romaine được chọn ngẫu nhiên từ trong túi lưu trữ. Mỗi mẫu được cấy bằng nước pha loãng 0,1% peptone trong tỉ lệ 1:1 pha loãng. Khoảng 100 gram dâu tây được chọn từ các vị trí ngẫu nhiên trên khay, được chia thành hai túi vô trùng và sử dụng cùng phương pháp như rau diếp. Sau đó, được pha loãng và cấy (mục tiêu là thu được cả nấm men / nấm mốc [dâu tây] và lượng [rau diếp] của mỗi mẫu).

Máy dập mẫu vi sinh là một thiết bị cơ khí được thiết kế để phá vỡ các loại thực phẩm và đảm bảo được trộn trước khi cấy. Kỹ thuật được sử dụng trong thí nghiệm này cho phép đếm vi sinh vật được gọi là theo dõi chủng, hoặc phương pháp pha loãng để theo dõi. Theo dõi mạ là một dạng viết tắt của kỹ thuật mạ truyền thống được thấy trong hầu hết các sách giáo khoa vi sinh vật. Theo các nhà nghiên cứu, phương pháp này cho thấy, số lượng khuẩn lạc có thể so sánh thống kê với lượng mạ truyền thống. Nhưng phương pháp này làm giảm đáng kể nhu cầu về lao động và vật mẫu. Vì việc theo dõi mạ có thể được thực hiện bằng cách sử dụng bất kỳ phương tiện hiện có nào, các phương pháp tiếp cận đã được điều chỉnh cho việc đếm vi sinh vật hư hỏng đã được mô tả trước đó và xác nhận trong các tài liệu trước đây. Hàm lượng thạch cao (PCA) cho tổng số lượng vi sinh vật và thạch nấm men oxytetracycline (OGYE) để xác định chọn lọc nấm men và nấm mốc được sử dụng sau khi thử nghiệm ban đầu với nhiều phương tiện khác. Đánh giá ban đầu, cả hai loại thạch này đều hoạt động tốt cho việc đánh giá vi khuẩn dựa trên bảng theo dõi (đối với rau diếp romaine), và nấm men và nấm mốc (đối với dâu tây). Lựa chọn phương tiện tăng trưởng rất quan trọng đối với sự thành công của việc liệt kê vi sinh vật và thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào bản chất của thử nghiệm mong muốn và loại sản phẩm được chọn.

Kiểm tra độ tươi sống

Ngày 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12 và 14. Các thử nghiệm được tiến hành theo cùng phương pháp như ngày 0. Lấy mẫu từ hai vị trí ngẫu nhiên trên các thùng chứa mẫu thay vì một mẫu. Số lần đếm lượng vi khuẩn gây hại được lấy từ PCA (rau diếp) 24 giờ sau quá trình cấy. Số lượng nấm mốc và nấm men (OGYE agar: dâu tây) được thực hiện 48 giờ, sau quá trình cấy. Các thử nghiệm đối với chất lượng cảm quan (trọng lượng, turgor, vv…) cũng được tiến hành. Ảnh chụp được chụp vào mỗi ngày thử nghiệm. Khi có thể, người thử nghiệm theo dõi các bước ngoặt (từ “không hư hỏng” sang “hư hỏng”) và tiến hành các xét nghiệm này hàng ngày khi sản phẩm đạt đến hoặc gần ngưỡng độ tươi.

Với mục đích của các thử nghiệm này, ngưỡng độ tươi được định nghĩa như sau:

Tóm lược

Cách tiếp cận được mô tả ở đây cung cấp các phương pháp chuẩn để lấy mẫu và phân tích cho rau diếp và dâu tây, cho phép thu thập dữ liệu, thử nghiệm sự hư hỏng của vi sinh vật trong các mặt hàng này, đặc biệt liên quan đến nhiệt độ và độ ẩm tương đối.

HOÀNG NAM
(Theo Food Science and Human Nutrition)
Tạp chí Thử nghiệm Ngày nay số 14 tháng 12/2018