Nếu tôi phải tóm tắt bài viết thành một điểm, thì đó sẽ là: thời hạn sử dụng cho thịt nuôi cấy được xây dựng như một hệ thống đa rào cản, không phải từ một giải pháp duy nhất. Nếu vi sinh học không được kiểm soát trước, các tuyên bố về thời hạn sử dụng dài hơn thường thất bại, ngay cả khi quá trình oxy hóa, màu sắc hoặc kết cấu trông ổn.
Đối với kỹ sư quy trình sinh học, nhà khoa học nuôi cấy tế bào và các đội R&D thịt nuôi cấy, bài viết tóm gọn thành bốn công việc liên kết:
- Thiết lập công thức trước tiên: kiểm soát nguy cơ oxy hóa từ chất béo giàu PUFA, sau đó thêm các rào cản pH, hoạt độ nước và kháng khuẩn.
- Phù hợp bao bì với đường hư hỏng: sử dụng VP hoặc MAP dựa trên sự tiếp xúc với oxy, nguy cơ nén và cấu trúc sản phẩm.
- Khóa quy trình và lưu trữ: xác nhận nhiệt hoặc HPP so với giàn giáo thực tế và giữ sản phẩm lạnh ở 0 °C đến 5 °C hoặc sản phẩm đông lạnh ở −18 °C hoặc thấp hơn.
- Chứng minh bằng dữ liệu: thực hiện các nghiên cứu thời hạn sử dụng cụ thể cho sản phẩm, kiểm tra thách thức khi cần thiết, và thiết lập ngày sử dụng trước hoặc tốt nhất trước từ bằng chứng.
Một vài điểm nổi bật. Listeria monocytogenes là áp lực chính về thời hạn sử dụng và an toàn trong các sản phẩm sống lạnh. PV và TBARS là các kiểm tra oxy hóa cốt lõi cho sự ổn định của chất béo. Và nếu nhiệt độ trôi dạt trong quá trình lưu trữ hoặc vận chuyển, bài viết nói rằng cần kích hoạt kiểm tra thách thức trước khi phát hành lô hàng.
Đây không phải là một phần bao bì chung hoặc một phần công thức chung.Tôi xem nó như một cuốn sổ tay ngắn để chuyển từ mô có nguồn gốc từ tế bào sang một sản phẩm có thể chịu được đóng gói, phân phối và lưu trữ mà không mất an toàn, kết cấu hoặc thời hạn bán.
Kéo dài thời hạn sử dụng thịt nuôi cấy: Hệ thống 4 rào cản
Danh sách kiểm tra 1: điều chỉnh công thức để làm chậm sự hư hỏng và oxy hóa
Công thức là lớp kiểm soát đầu tiên cho thời hạn sử dụng. Nếu bạn làm đúng từ đầu, mỗi lớp tiếp theo sẽ dễ dàng hơn. Bắt đầu với sự ổn định oxy hóa, sau đó chuyển sang kiểm soát vi sinh.
Chất chống oxy hóa, hồ sơ chất béo và kiểm tra oxy hóa
Sản xuất thịt nuôi cấy cho phép điều chỉnh hồ sơ axit béo. Điều đó có thể hữu ích, nhưng có một sự đánh đổi: mức độ cao hơn của axit béo không bão hòa đa (PUFAs) làm tăng nguy cơ oxy hóa, vì vậy bảo vệ chống oxy hóa cần phải theo kịp [2].
Chiết xuất hương thảo và chiết xuất trà xanh có thể làm chậm quá trình oxy hóa trong hệ thống thịt. Theo dõi quá trình oxy hóa với Giá trị Peroxide (PV) và TBARS trong suốt quá trình thử nghiệm thời hạn sử dụng [2].
Một khi quá trình oxy hóa đã được kiểm soát, bước tiếp theo là hạn chế sự phát triển của vi sinh vật thông qua pH, hoạt độ nước và các rào cản bảo quản.
Chất kháng khuẩn, kiểm soát pH và hoạt độ nước
Sử dụng công nghệ rào cản để kết hợp pH, hoạt độ nước và các rào cản kháng khuẩn [3].
Axit lactic và axit acetic có thể ức chế sự phát triển, nhưng liều lượng rất quan trọng. Phù hợp tỷ lệ bổ sung với khả năng đệm của sản phẩm để bạn vẫn đạt được sự ức chế mà không làm thay đổi hương vị quá nhiều [3].
Văn hóa bảo vệ có thể hoạt động như một rào cản nhắm mục tiêu chống lại sự hư hỏng và sự phát triển của mầm bệnh trong thịt nuôi sống hoặc cấu trúc.Trong thực tế, điều đó có nghĩa là đánh giá Latilactobacillus sakei hoặc Latilactobacillus curvatus để ức chế Listeria monocytogenes và các sinh vật gây hư hỏng như Brochothrix thermosphacta [3]. Trước khi sử dụng, sàng lọc các chủng ứng viên bằng cách giải trình tự toàn bộ bộ gen để tìm các gen kháng khuẩn có thể chuyển giao [3]. Nisin là phụ gia thực phẩm lantibiotic duy nhất được EU phê duyệt, được phê duyệt theo Quy định (EC) số 1333/2008 [3].
Có một điều cần lưu ý. Bacteriocins thường kém hiệu quả hơn đối với vi khuẩn Gram âm như Salmonella trừ khi màng ngoài bị phá vỡ trước. Kết hợp chúng với điều kiện oxy giảm hoặc pH thấp giúp khắc phục khoảng cách đó [3]. Những rào cản này hoạt động tốt nhất khi chúng được sắp xếp phù hợp với bao bì và kiểm soát chuỗi lạnh.
sbb-itb-ffee270
Danh sách kiểm tra 2: chọn bao bì phù hợp với hồ sơ rủi ro của sản phẩm
Một khi các rào cản công thức đã được thiết lập, bao bì phải giữ cho chúng hoạt động. Bao bì nên bảo vệ các rào cản đã được tích hợp vào sản phẩm, với các thuộc tính rào cản và không khí trong bao bì phù hợp với con đường hư hỏng chính.
Hoạt độ nước cao, pH trung bình và công thức giàu PUFA làm cho thịt nuôi dễ bị phát triển vi sinh vật và oxy hóa [3][2].
Bắt đầu với định dạng bao bì đơn giản nhất phù hợp với mức độ tiếp xúc oxy và rủi ro nén của sản phẩm.
Đóng gói chân không và đóng gói khí quyển biến đổi
Đóng gói chân không (VP) loại bỏ oxy, giúp làm chậm các vi sinh vật gây hư hỏng hiếu khí. Nó phù hợp với thịt nuôi sống, các miếng thịt nguyên khối và sản phẩm đông lạnh. Nhưng có một sự đánh đổi: nén có thể làm biến dạng các sản phẩm có cấu trúc hoặc dễ vỡ, và VP sẽ không ngăn chặn tất cả các vi khuẩn kỵ khí. Kiểm tra độ kín của niêm phong và giám sát sự hư hỏng kỵ khí [3].
Đóng gói khí quyển biến đổi (MAP) sử dụng CO₂ để hành động kháng khuẩn và N₂ để thay thế oxy. Đối với thịt nuôi cấy có hàm lượng PUFA cao, sử dụng màng có tỷ lệ truyền oxy thấp (OTR) để hạn chế quá trình oxy hóa lipid. Sự ổn định của hỗn hợp khí rất quan trọng ở đây. Hiệu suất OTR trong suốt thời gian lưu trữ cũng vậy [3][2].
Trong thực tế, VP phù hợp với các sản phẩm mà nén không phải là vấn đề. MAP phù hợp với các phần sẵn sàng bán lẻ và kết cấu tinh tế nơi kiểm soát không gian đầu quan trọng hơn.
Đóng gói chủ động, kiểm soát độ ẩm và chỉ báo thông minh
Nếu bao bì chính tự nó không đủ, hãy thêm các biện pháp kiểm soát phụ. Chất hấp thụ oxy có thể cắt giảm oxy dư thừa.Các miếng đệm thấm có thể giúp quản lý sự nhỏ giọt. Các chỉ số thời gian-nhiệt độ (TTIs) có thể hỗ trợ phân phối lạnh.
Trước khi sử dụng bất kỳ thứ nào trong số này, hãy kiểm tra các nghĩa vụ ghi nhãn theo quy định thông tin thực phẩm của Vương quốc Anh [2][3].
Các đánh đổi giữa lớp phủ ăn được và bao bì phân hủy sinh học
Đối với các sản phẩm nhạy cảm với bề mặt, các rào cản dựa trên lớp phủ có thể phù hợp hơn. Lớp phủ chitosan có thể giúp kiểm soát độ ẩm và hoạt động kháng khuẩn. Các màng protein hoặc polysaccharide có thể cải thiện hiệu suất rào cản oxy và cũng có thể mang theo bacteriocins hoặc tinh dầu. Các màng rào cản phân hủy sinh học cũng có thể hoạt động, nhưng chúng cần được xác nhận dưới điều kiện lưu trữ lạnh, độ ẩm cao [2].
Danh sách kiểm tra 3: áp dụng các kiểm soát chế biến và lưu trữ như một phần của chiến lược rào cản
Một khi bao bì đã được khóa, chế biến và lưu trữ sẽ xác định thời gian bảo vệ đó kéo dài bao lâu.Tại thời điểm này, thời hạn sử dụng không chỉ là vấn đề đóng gói mà trở thành vấn đề kiểm soát quy trình. Xử lý sau thu hoạch, định dạng sản phẩm, xử lý ổn định và quản lý nhiệt độ cần hoạt động như một hệ thống rào cản, không phải là các bước riêng lẻ.
Các tùy chọn ổn định nhiệt và không nhiệt
Một trong những quyết định đầu tiên cần thực hiện là liệu sản phẩm thịt nuôi trồng sẽ được bán sống hay chín. Quyết định đó định hình con đường ổn định phù hợp nhất.
Ổn định nhiệt có thể vô hiệu hóa mầm bệnh, nhưng nó cũng có thể làm biến tính các giàn giáo dựa trên collagen. Điều đó có nghĩa là bạn cần xác nhận cả khả năng tiêu diệt vi sinh vật và hiệu suất kết cấu [2].
Xử lý áp suất cao (HPP) là một tùy chọn không nhiệt chính. Nó giảm tải vi sinh vật mà không cần nhiệt, điều này làm cho nó phù hợp hơn cho các sản phẩm sống và các định dạng nhạy cảm với giàn giáo [2]. Phản ứng của giàn giáo dưới áp lực không phải là một kích cỡ phù hợp cho tất cả. Các giàn giáo có nguồn gốc thực vật như rau bina đã loại bỏ tế bào, alginate và cellulose có thể hoạt động khác với gel collagen, vì vậy các thiết lập HPP nên được xác nhận đối với vật liệu giàn giáo cụ thể đang sử dụng.
Bảo quản sinh học thêm một rào cản mục tiêu khác. Hậu sinh học - các thành phần vi sinh vật đã bị vô hiệu hóa - ổn định hơn trong quá trình xử lý cường độ cao và không làm tăng tổng số vi khuẩn sống, điều này có thể giúp chúng dễ dàng tích hợp vào các hệ thống an toàn hiện có [1]. Các nền văn hóa bảo vệ nên được coi là một rào cản trong một kế hoạch bảo quản rộng hơn, không phải là một giải pháp duy nhất.
Một khi rào cản sinh học đó đã được thiết lập, kiểm soát nhiệt độ phải giữ nó ở đó.
Kiểm soát chuỗi lạnh cho các sản phẩm đông lạnh và làm lạnh
Rào cản cuối cùng là kiểm soát nhiệt độ.Nó giữ cho các rào cản trước đó - công thức, bao bì và kiểm soát sinh học - hoạt động như dự định. Kiểm soát nhiệt độ là xương sống của hệ thống rào cản, nhưng nó phải được ghi chép và giám sát tích cực, không được coi là điều hiển nhiên.
Đối với sản phẩm ướp lạnh, duy trì lưu trữ ở 0 °C đến 5 °C trong suốt quá trình chế biến, lưu kho và phân phối. Đối với sản phẩm đông lạnh, giữ ở −18 °C hoặc thấp hơn. Thời gian làm mát sau thu hoạch là một điểm kiểm soát quan trọng và nên được ghi lại từ khi thu hoạch trở đi [2].
Trong thực tế, các điểm kiểm tra thường bị bỏ qua nhất là vật lý hơn là vi sinh. Kiểm tra cháy lạnh, vì điều này có thể chỉ ra sự thất bại của bao bì hoặc dao động nhiệt độ. Đo lượng nước chảy ra sau khi rã đông; mất mát quá mức cho thấy tổn thương tế bào hoặc khung [1]. Cũng kiểm tra tính toàn vẹn của niêm phong bao bì ở mỗi giai đoạn, vì niêm phong chân không và MAP có thể bị hỏng do căng thẳng cơ học liên quan đến phân phối.
| Điểm kiểm tra chuỗi lạnh | Làm lạnh (0 °C đến 5 °C) | Đông lạnh (−18 °C hoặc thấp hơn) |
|---|---|---|
| Giám sát nhiệt độ | Liên tục | Liên tục |
| Kiểm tra chất lượng vật lý | Giữ kết cấu | Kiểm tra cháy lạnh |
| Đánh giá sau rã đông | - | Đo lường mất nước nhỏ giọt |
| Đóng gói | Độ kín của niêm phong | Độ kín của niêm phong |
| Kiểm soát vi sinh | Ức chế mầm bệnh | Đình chỉ chuyển hóa |
Nếu có sự thay đổi nhiệt độ được ghi nhận tại bất kỳ thời điểm nào, hãy kích hoạt kiểm tra thách thức đối với Listeria monocytogenes và Staphylococcus aureus trước khi lô hàng bị ảnh hưởng được tiến hành [1] .
Danh sách kiểm tra 4: xác nhận thời hạn sử dụng và điều chỉnh mua sắm với việc triển khai
Nghiên cứu thời hạn sử dụng, thử nghiệm thách thức và đánh dấu ngày tháng tại Vương quốc Anh
Xác nhận cho thấy liệu công thức, bao bì và các rào cản chuỗi lạnh thực sự kéo dài thời hạn sử dụng. Nói một cách đơn giản, đây là bước mà kế hoạch thời hạn sử dụng ngừng là lý thuyết và trở thành bằng chứng.
Thiết kế nghiên cứu thời hạn sử dụng xung quanh các biến số động vật nguồn như giống, giới tính, tuổi và mô nguồn, vì những yếu tố này có thể ảnh hưởng đến sự phát triển tế bào, khả năng phân biệt và chất lượng mô cuối cùng [2]. Theo dõi vi sinh học, độ ổn định hóa học và kết cấu trong suốt thời gian nghiên cứu.
Dữ liệu thời hạn sử dụng cho thịt nuôi cấy vẫn còn hạn chế, vì vậy việc xác nhận cần phải cụ thể cho từng sản phẩm. Ví dụ, thịt băm không có giàn giáo không nên được xử lý như thể nó sẽ hành xử như một miếng cắt có cấu trúc.
Nếu thử nghiệm thách thức là một phần của nghiên cứu, hãy đối chiếu nó với các rủi ro đã được xác định trong đánh giá nguy cơ và ghi lại kết quả một cách rõ ràng. Liên kết đó rất quan trọng. Một thử nghiệm thách thức chỉ có ích nếu nó trả lời được câu hỏi rủi ro mà bạn đặt ra để kiểm tra.
Khi các điểm cuối của nghiên cứu đã được thiết lập, hãy chuyển đổi các phát hiện thành quyết định đánh dấu ngày. Đối với đánh dấu ngày ở Vương quốc Anh, sử dụng ngày sử dụng trước cho thịt nuôi lạnh trở nên không an toàn nhanh chóng. Sử dụng tốt nhất trước cho các định dạng đông lạnh hoặc ổn định trên kệ nơi chất lượng, không phải an toàn, xác định thời hạn sử dụng. Đối với sản phẩm đông lạnh, thêm hướng dẫn lưu trữ và rã đông trên bao bì.
Danh sách kiểm tra mua sắm cho bao bì, thử nghiệm và cơ sở hạ tầng quy trình
Khi kế hoạch xác nhận đã được cố định, hãy tìm nguồn cung cấp thiết bị và thử nghiệm cần thiết để thực hiện nó.Trong hầu hết các trường hợp, điều đó có nghĩa là:
- Hệ thống hút chân không hoặc đóng gói MAP
- Phim chắn
- Thiết bị lưu trữ lạnh và ghi nhiệt độ
- Công cụ phân tích để theo dõi quá trình oxy hóa, đếm vi sinh vật và phân tích kết cấu
Các nhóm cũng nên xác nhận quyền truy cập vào bất kỳ thiết bị xử lý nào cần thiết để hỗ trợ kế hoạch thời hạn sử dụng đã chọn trước khi bắt đầu nghiên cứu. Không có ý nghĩa gì khi thiết lập một chương trình xác nhận xung quanh một bước đóng gói hoặc quy trình không có sẵn ở quy mô thí điểm hoặc sản xuất.
Thu nguồn các mặt hàng này thông qua
Kết luận: một kế hoạch mở rộng thời hạn sử dụng tối thiểu
Mở rộng thời hạn sử dụng hoạt động tốt nhất khi công thức, đóng gói, xử lý và lưu trữ mỗi phần đóng góp một rào cản riêng biệt, và toàn bộ hệ thống sau đó được xác nhận trên định dạng thịt nuôi cấy chính xác.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao thời hạn sử dụng lại là một hệ thống đa rào cản?
Thời hạn sử dụng cho thịt nuôi cấy hoạt động như một hệ thống đa rào cản. Chất lượng và an toàn phụ thuộc vào việc kiểm soát sự phát triển vi sinh, quá trình oxy hóa hóa học và các yếu tố căng thẳng môi trường cùng một lúc.
Vì vậy, điều này không chỉ là một giải pháp duy nhất. Nó phụ thuộc vào một phương pháp tích hợp kết hợp chuỗi lạnh logistics, bao bì tiên tiến như khí quyển biến đổi hoặc niêm phong chân không, và các kỹ thuật xử lý như xử lý áp suất cao trong toàn bộ chuỗi cung ứng.
Khi nào tôi nên chọn VP thay vì MAP?
Chọn bao bì chân không (VP) khi bạn cần kiểm soát nhỏ giọt chặt chẽ hơn, thời hạn sử dụng lâu hơn và một rào cản mạnh mẽ chống lại sự ô nhiễm, đặc biệt nếu bạn muốn tránh chất bảo quản hóa học. Một sự đánh đổi: nó có thể gây ra hiện tượng tối màu tạm thời vì gói bị khử oxy.
Chọn bao bì khí quyển biến đổi (MAP) khi ngoại hình là yếu tố quan trọng nhất, chẳng hạn như duy trì màu đỏ tươi sáng, đồng thời kéo dài thời hạn sử dụng.
Điều gì kích hoạt kiểm tra thách thức?
Kiểm tra thách thức kiểm tra độ an toàn và thời hạn sử dụng của thịt nuôi cấy bằng cách đo lường cách sản phẩm phản ứng khi tiếp xúc với các mối đe dọa vi sinh vật có thể xảy ra.
Thịt nuôi cấy được sản xuất trong môi trường sản xuất vô trùng. Điều đó giảm thiểu nhiều rủi ro ô nhiễm trong quá trình sản xuất, nhưng cũng có thể có nghĩa là sản phẩm ít tiếp xúc với vi sinh vật nền hơn so với thịt thông thường. Do đó, nó có thể dễ bị tổn thương hơn với các mầm bệnh mới nếu ô nhiễm xảy ra sau này trong quá trình hoặc trong quá trình lưu trữ. Kiểm tra thách thức giúp các nhóm đánh giá rủi ro đó và xác nhận tính toàn vẹn của sản phẩm.
Thiết bị kiểm tra liên quan, cảm biến và cơ sở hạ tầng phòng thí nghiệm có thể được cung cấp thông qua
