Vi sinh vật ứng dụng docx

Hệ vi sinh vật thịt Các sản phẩm thịt bị nhiễm VSV do: Các sản phẩm thịt bị nhiễm VSV do: - VSV trong nguyên liệu - Trong quá trình chế biến bị nhiễm từ môi trường - Trong giai đoạn th

Vi sinh v t ng d ng Ậ Ứ Ụ

22 tiết lý thuyết + 8 tiết thực hành

Lê Minh Nguyệt

 Bài 3: Xác định khả năng thủy phân protein phân protein của VSV

Giới thiệu môn học

Tài liệu tham khảo

Kiều Hữu Ảnh (2006) Giáo trình VSV học công nghiệp NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà nội

Nguyễn Lân Dũng (1997) Vi sinh vật học NXB Giáo dục

Bùi Xuân Đồng, Nguyễn Huy Văn (2000) Vi nấm dùng trong công nghệ sinh học NXB Khoa học & Kỹ thuật

Nguyễn Thị Hiền và cộng sự (2003) VSV nhiễm tạp trong lương thực, thực phẩm NXB Nông nghiệp

Nguyễn Đức Lượng (1996) Công nghệ vi sinh vật, tập 1,2,3 NXB ĐH Quốc gia TP Hồ Chí Minh

Lương Đức Phẩm (2000) Vi sinh vật học và vệ sinh an toàn thực phẩm NXB Nông nghiệp

Trần Linh Thước (2002) Phương pháp phân tích vi sinh vật trong thực phẩm và mỹ phẩm NXB Giáo dục

Giới thiệu môn học

Tài liệu tham khảo

Adams M.R and Moss M.O (1995) Food Microbiology The Royal Societ of Chemistry

Bourgeois C.M (1996) Microbiologie alimentaire Tome 1 & 2 Lavoisier - Technique et Documentation (Paris)

Carlstrom C and Ahmed E Yousef (2003) Food microbiology – A laboratory manual Jonh Wiley & Son (Canada)

René Scriban (1993) Biotechnologie Lavoisier - TEC & DOC (Paris)

Giới thiệu môn học

1.1.1 Đặc điểm của thịt

Đặc tính lý hoá của thịt rất thích hợp cho VSV phát triển Đặc tính lý hoá của thịt rất thích hợp cho VSV phát triển

 Nước 50 ÷ 75%

 Protein 14 ÷ 22%; axit amin không thay thế

 Các chất khoáng, các chất vi lượng cần thiết

 pH = 5,6 ÷ 6,2

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

1.1.2 Hệ vi sinh vật của thịt

Thịt tươi lấy từ các mô khoẻ là vô trùng

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

Nguồn lây nhiễm:

+ Do bản thân con vật bị bệnh, bị đói lâu ngày + Do môi trường bên ngoài: quá trình giết mổ, pha lóc, vận chuyển, bảo quản

- Da và lông: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc

- Nước rửa, dụng cụ giết mổ, thiết bị đựng thịt

- Trong ruột 106 ÷ 108 tế bào/1gam

- VSV đất, không khí, tay chân, quần áo công nhân

1.1.2 Hệ vi sinh vật của thịt 1.1 Hệ vi sinh vật thịt

Các sản phẩm thịt bị nhiễm VSV do: Các sản phẩm thịt bị nhiễm VSV do:

- VSV trong nguyên liệu

- Trong quá trình chế biến bị nhiễm từ môi trường

- Trong giai đoạn thanh trùng không tiêu diệt hết VSV tiếp tục phát triển trong giai đoạn bảo quản

1.1.2 Hệ vi sinh vật của thịt

Vi sinh vật gây hư hỏng thịt:

- Nấm mốc và bào tử nấm mốc

- Nấm men

- Vi khuẩn gây thối rữa

Loài nguy hiểm nhất Loài nguy hiểm nhất : : Clostridium botulinum #62 Slide 62

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

Vi sinh vật gây bệnh truyền qua thịt

- Nhóm Coliforms, E coli, Salmonella

- Staphylococcus aureus

1.1.3 Sự hư hỏng thịt do vi sinh vật

1 Sự thối rữa thịt

Nguyên nhân:

Nguyên nhân: Do enzim protease ngoại bào của VSV gây ra

Quá trình xảy ra từ bề mặt thịt rồi lan sâu vào bên trong:

- Vi khuẩn hiếu khí: Proteus vulgaris, Bacillus subtilis,

Bacillus mesentericus, Bacterium fluorescens

- Vi khuẩn yếm khí : Clostridium putrificum, Clostridium

sporogenes, Clostridium postumus, Clos perfringens

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

1.1.3 Sự hư hỏng thịt do vi sinh vật

1 Sự thối rữa thịt

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ ăn sâu của VSV

- Điều kiện bên ngoài: To bảo quản, độ ẩm tương đối của KK

- Trạng thái của thịt: pH, hàm lượng nước, loại thịt

- Mức độ nhiễm VSV ban đầu

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

+ pH: Từ axit yếu hoặc trung tính  kiềm

+ Lipit, protein bị phân giải  H2S, axit focmic, axit butyric, indol và một số độc tố

Quá trình thối rữa xảy ra ở T To ≥ 5oC

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

1.1.3 Sự hư hỏng thịt do vi sinh vật

2 Sự hoá nhầy trên bề mặt thịt

Sự hư hỏng thịt bảo quản lạnh trong điều kiện độ ẩm tương đối của không khí cao (> 90%).

Nguyên nhân:

Nguyên nhân: Do các trực khuẩn chịu lạnh, hiếu khí, không bào tử

- Micrococcus: M liquefaciens, M aureus…

- Archromobacter, Pseudomonas, Streptococcus

- Một số loài vi khuẩn lactic hoặc nấm men

Vi khuẩn làm nhầy thịt phát triển ở 2 2 ÷ 10oC

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

1.1.3 Sự hư hỏng thịt do vi sinh vật1.1 Hệ vi sinh vật thịt

Tốc độ hoá nhầy phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm KK

1.1.3 Sự hư hỏng thịt do vi sinh vật

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

3 Thịt lên men chua

Gặp ở thịt gia súc chọc tiết không kỹ hoặc thịt giữ lâu không làm lạnh

Nguyên nhân:

- Các vi khuẩn lactic, nấm men

- Các enzym tự phân trong thịt Tạo ra nhiều axit (focmic, butyric, axetic ), thịt có mùi chua, mất màu đỏ, trắng xám và mềm nhũn

1.1.3 Sự hư hỏng thịt do vi sinh vật

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

4 Sự biến mầu thịt

Nguyên nhân: Do một số vi khuẩn hiếu khí sinh sắc tố

- Sarcina flava, Sarcina lutea tạo vết vàng

- Bacterium prodigiosum tạo vết đỏ

- Pseudomonas cyanogenes, Pseu fluorensens tạo

màu xanh

- Penicillium có bào tử xám làm thịt có màu xám

1.1.3 Sự hư hỏng thịt do vi sinh vật

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

5 Sự mốc thịt:

 Nguyên nhân: Do một số nấm mốc (họ Mucoraceae)

Mucor, Rhizopus tạo vết trắng xám Cladosporium tạo vết đen

Penicillium tạo vết xanh hoặc xám

1.1.4 Các biện pháp hạn chế sự phát triển của VSV trong thịt

1 Bảo quản thịt bằng nhiệt độ thấp

1.1.4 Các biện pháp hạn chế sự phát triển của VSV trong thịt

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

2 Muối thịt

Nồng độ muối cao hạn chế sự hoạt động của vi sinh vật

Bổ sung: NaNO3, đường saccaro

3 Sấy khô, xông khói thịt

 Sấy khô:

- Giảm độ ẩm ⇒ hạn chế sự phát triển của vi sinh vật

- Kết hợp muối sơ bộ và sấy đến độ ẩm 30 ÷ 35%

 Cá thường được bảo quản nguyên con (ruột, mang); cả

khối (con ốm, con khỏe)

 Thịt cá có cấu tạo đơn giản

+ Vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm men và bào tử nấm mốc; chủ yếu

là vi khuẩn, thường gặp Pseudomonas fluorescens, Proteus vulgaris, Micrococcus roseus…

1.2.3 Các biện pháp hạn chế sự phát triển của VSV trong c á

1.1 Hệ vi sinh vật thịt

 Bảo quản lạnh

Thành phần và hàm lượng VSV của cá bảo quản lạnh giống cá tươi

Thời gian bảo quản phụ thuộc lượng VSV ban đầu

Thường gặp các vi khuẩn hiếu khí ưa lạnh (Pseudomonas,

Bacterium ), nấm mốc (Mucor, Rhizopus, Aspergillus )

Độ bền cá đông lạnh phụ thuộc chất lượng cá trước lúc bảo quản

1 Bảo quản cá bằng nhiệt độ thấp

1.2.3 Các biện pháp hạn chế sự phát triển của VSV trong cá

Cầu khuẩn gây thối: 15%

 Một số vi khuẩn gây bệnh (Clostridium botulinum, Salmonella) có

thể tồn tại trong dung dịch muối nồng độ cao

1.2 Hệ vi sinh vật cá

4 Sấy khô và hun khói cá

 Sấy khô

- Hạ độ ẩm để VSV không phát triển-Tiêu diệt một phần VSV trên bề mặt cá

- Kết hợp vừa muối cá vừa sấy khô

 Hun khói

- Các chất sát khuẩn focmaldehyt, phenol, crezon ⇒ ức chế hoạt động của các VSV

- Hun khói lạnh 5 ngày ở nhiệt độ 25 ÷ 350C

- Hun khói nóng 80 ÷ 1200C trong 2 ÷ 4 giờ

1.2.3 Các biện pháp hạn chế sự phát triển của VSV trong cá

1.2.3 Các biện pháp hạn chế sự phát triển của VSV trong c á

1.3.1 Đặc điểm của sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

Thành phần hoá học:

Nước: 85 ÷ 90%

Protein: 3,5%; cazein (81,9%), albumin (12,1%), globulin (6%) Lipit: 3,8%; axít béo của bơ butyric, oleic, stearic, palmitíc

Gluxit: Đường sữa lactose

Đầy đủ các vitamin và chất khoáng :vitamin A, B1, B12, B6, PP

pH = 6,5 ÷ 7,2

1.3.2 Hệ vi sinh vật của sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

 Nguồn lây nhiễm

- Quá trình vắt sữa: Chuồng trại, bẹ sữa, dụng cụ vắt, dụng cụ đựng, tay chân, quần áo công nhân

- Quá trình vận chuyển: Không khí, bụi đất

- Quá trình chế biến: Dụng cụ thiết bị, vệ sinh cá nhân công nhân

 Biện pháp phòng tránh

- Trước khi vắt sữa: vệ sinh dụng cụ vắt sữa, chứa sữa, bẹ sữa,

chuồng trại, vệ sinh cá nhân của công nhân

- Quá trình bảo quản, vận chuyển: Tránh tiếp xúc với không khí

- Quá trình chế biến: Sử dụng nước 820C để vệ sinh các thiết bị

1.3.2 Hệ vi sinh vật của sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

1.3.2.1 Hệ vi sinh vật bình thường của sữa

1.3.2.2 Hệ vi sinh vật làm hỏng sữa 1 Vi khuẩn lactic

1.3.2.1 Hệ vi sinh vật bình thường của sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

1 Vi khuẩn lactic

 Cầu khuẩn

- Streptococcus lactic: xếp đôi hoặc xếp chuỗi, Top = 30 ÷ 350C, làm

sữa đông sau 10 ÷ 12 h

Sản xuất sữa chua và phomat

- Streptococcus cremoris: xếp chuỗi dài, Top = 20 ÷ 250C

- Streptococcus thermophilus: Top = 450C, làm sữa đông sau 12 ÷14 h

- Các vi khuẩn sinh hương: tạo ra các axit dễ bay hơi (axetic,

propionic) và các chất thơm (este, diaxetyl): Streptococcus citroborus, Strept paracitroborus, Strept diacetylactis

1.3.2.1 Hệ vi sinh vật bình thường của sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

1 Vi khuẩn lactic

 Trực khuẩn

-Trực khuẩn lactic ưa nhiệt:

Tế bào hình que lớn, riêng rẽ hoặc xếp chuỗi, Top= 40 ÷ 450C, làm đông sữa sau 12h

Lactobacillus bulgaricum, L lactis, L acidophilus

Sản xuất sữa chua đặc-Trực khuẩn lactic ưa ấm:

Tế bào hình que nhỏ, xếp chuỗi; Top = 300C, làm sữa đông sau 2 ÷ 3 ngày

Lactobacillus casei và L plantarum

Làm chín phomat Hàlan và lên men sữa chua kefir

1.3.2.1 Hệ vi sinh vật bình thường của sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

3 Vi khuẩn gây thối

Gồm các vi khuẩn hiếu khí và yếm khí, có và không có bào tửKhông lên men đường sữa

Enzym proteaza phân giải protein  pepton  NH3Enzym lipaza phân giải chất béo (casein)

Top = 25 ÷ 300C; bị ức chế ở pH thấp

Bacterium fluorescens, Proteus vulgaris, Bacillus subtilis, Bacillus putrificus, Bacillus botulinum

1.3.2.1 Hệ vi sinh vật bình thường của sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

5 Nhóm trực khuẩn đường ruột:

Không làm đông sữa hoặc làm đông sữa chậmĐường ⇒ Axít butyric, axetic, propionic, H2, CO2

E.coli, các coliform, Bacterium coli, Bacterium lactis

6 Nấm mốc:

Mucor, Rhizopus, Aspergillus, Penicilium, Oidium, Monilia

Sản phẩm sữa chua, phomat ⇒ giảm độ axit ⇒ vi khuẩn gây thối rữa Enzym lipaza thuỷ phân chất béo, proteaza thuỷ phân protein

4 Nhóm vi khuẩn butyric

Clostridium butyricum và Clostridium butylicum

Tạo bào tử, đề kháng với nhiệt độ cao

Đường  các axit bay hơi

1.3.2.1 Hệ vi sinh vật bình thường của sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

Sinh sản bằng chồi, khó lên men đường

Candida: trong sữa đặc có đường Rhodotorula trên vỏ pho mát mềm

1.3.2.1 Hệ vi sinh vật làm hỏng sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

 Nhóm vi sinh vật làm xấu sữa

- Sữa bị axit hoá

Đường lactoze ⇒ axít lactic ⇒ sữa bị bông

Streptococcus, Micrococcus

- Sữa có mùi ôi thối

Do sự phân giải mỡ và protein mạnh

Bacterium fluorescen ⇒ enzim lipaza ⇒ sữa có mùi ôiMột số nấm mốc ⇒ giảm pH ⇒ vi khuẩn gây thối rữa ⇒ sữa

có mùi thối

- Sữa bị đắng

Do Micrococcus hoặc nấm men ⇒ phân giải protein ⇒ pepton

⇒ giảm chất lượng sữa

- Sữa có mùi xà phòng:

Bacterium lactis saponacci, Bacterium fluorescens

Thuỷ phân cazein ⇒ muối amoni ⇒ sữa dính, nhớt, lầy nhầy

- Sữa bị biến đổi màu sắc

Do các vi khuẩn sinh sắc tố

1.3.3 Sự thay đổi hệ vi sinh vật của sữa trong quá trình bảo quản

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

1.3.3 Sự thay đổi hệ vi sinh vật của sữa trong quá trình bảo quản

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

 Pha ức chế vi khuẩn

Trong sữa tươi có chất kháng sinh lizozim ⇒ khả năng tự diệt khuẩn

0 ÷ 10C: Thời gian tự diệt khuẩn là 40h

150C: Thời gian tự diệt khuẩn là 24h

300C: Thời gian tự diệt khuẩn là 3h

 Pha phát triển hỗn hợp: Các vi sinh vật cùng phát triển

Vi khuẩn lactic ⇒ pH của sữa giảm dần ⇒ ức chế các VSV khác

Cuối pha này vi khuẩn lactic phát triển mạnh

 Pha phát triển của vi khuẩn lactic: Vi khuẩn lactic chiếm ưu thế

pH giảm mạnh ⇒ cazein đông tụ ⇒ sữa bị mất trạng thái bình thường

 Pha phát triển của nấm men và nấm mốc

Axit lactic 1,2% ⇒ Bảo quản sữa được lâu

Nấm men, nấm mốc ↑ ⇒ giảm độ axit ⇒ vi khuẩn gây thối ↑

1.3.4 Các biện pháp hạn chế sự phát triển của VSV trong sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

1 Bảo quản bằng nhiệt độ thấp

Trang trại nhỏ sữa được làm lạnh ⇒ giao cho cơ sở thu gom

Làm lạnh ≤ 100C & kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật ⇒ phân phối 2 ÷ 30C/3h

2 Phương pháp thanh trùng

Tiêu diệt một phần hoặc gần hết lượng vi sinh vật

Yêu cầu: Tiêu diệt hết các trực khuẩn lao, VSV gây bệnh và một phần

VSV hoại sinh

- Trực khuẩn lao: 630C / 20 phút, hoặc 71 ÷ 720C / 6 ÷ 8 phútThực tế 630C / 30 phút hoặc 720C / 15 phút

- Vi khuẩn hoại sinh:

Sữa thu nhận đảm bảo vệ sinh: khi gia nhiệt để tiêu diệt vi

khuẩn lao đủ để tiêu diệt những vi khuẩn hoại sinh

Sữa đã bị nhiễm khuẩn :

VK hoại sinh không bào tử, kháng nhiệt ⇒ 80 ÷ 850C / 20 phút

VK hoại sinh có bào tử hoặc ưa nhiệt ⇒ 90 ÷ 920C / 30 phút

- Li tâm 750C ⇒ loại được 99% VSV trong sữa

1.3.4 Các biện pháp hạn chế sự phát triển của VSV trong sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

3 Phương pháp tiệt trùng

- Tiêu diệt toàn bộ lượng VSV trong sữa

- Chế độ gia nhiệt: 110 ÷ 1200C / 30 phút hoặc 1370C trong vài giây

- Có 2 loại sữa đặc:

Sữa đặc có đường không khử khuẩn: 17kg đường/100l sữaSữa đặc không đường có khử khuẩn

5 Làm sữa bột

- Sữa bột nguyên kem, nửa kem hay gầy

- Phương pháp sấy trụ Just - Hatmaker: 130 ÷ 1370C

- Phương pháp sấy phun

1.3.5 Hệ vi sinh vật làm hỏng các sản phẩm sữa

1.3 Hệ vi sinh vật sữa và các sản phẩm sữa

1 Bơ:

 Độ ẩm 15 ÷16%

 Bơ bị ôi: Chất béo bị thủy phân ⇒ axit béo, aldehyt, xeton

Nấm mốc: Penicillium, Aspergillus, Cladosporium…

Vi khuẩn: Pseudomonas, Chromobacterium

 Bơ có vi phomat: VK phân giải cazein trong kem và bơ

 Bơ bị đắng: VSV có enzym proteaza: cazein ⇒ pepton

 Bơ có mùi chua: Vi khuẩn lactic, axetic

 Bơ có mùi mốc: Nấm mốc Penicillium galucum

- Sữa đặc quánh: Micrococcus

- Sữa tạo thành cục: Nấm mốc Catemularia fuliginea

- Sữa hộp bị phồng: Nấm men, VK butyric, trực khuẩn đường ruột

- Sữa mốc: Penicillium glaucum, Cladosporium herbacum

- Sữa có mùi vị phomat và ôi: Micrococcus

- Chức năng bảo vệ của lòng trắng:

pH kiềm, lyzozim, conalbumin, cấu trúc protein

-Staphylococcus aureus, Clostridium, Baccillus

Conalbumin:

(ovotransferrine) -Glycoprotein: có khả năng cố định các ion kim loại (ion sắt)

-Tạo ra một môi trường thiếu sắt

1.4.2 Hệ vi sinh vật của trứng

1.4 Hệ vi sinh vật trứng

• Sự lây nhiễm vi sinh vật trước khi đẻ (Sự lây nhiễm bẩm sinh)

• Sự lây nhiễm vi sinh vật sau khi đẻ

 Sự lây nhiễm bẩm sinh

Trứng tươi của gia cầm khỏe mạnh không chứa VSV bên trong

≈ 10% trứng bị nhiễm VSV trước & trong khi đẻ

Hệ VSV ở vòi trứng (Lactobacillus, Micrococcus) hoặc trực khuẩn

đường ruột của mái mẹ: Salmonella, Staphylococcus, Listeria

 Sự lây nhiễm vi sinh vật sau khi đẻ

Trên vỏ trứng 103 ÷ 106tb/ quả: điều kiện vệ sinh của chuồng trại, quá trình thu nhận trứng…

Vi khuẩn : Pseudomonas, Proteus, Micrococcus, E coli, Salmonella… Nấm mốc: Mucor, Penecillium, Cladosporium, Sporotrichum, …

1.4.2 Hệ vi sinh vật của trứng1.4 Hệ vi sinh vật trứng Bảng 5 Hệ vi sinh vật của trứng gà (Broad et Tranter, 1986)

 Vi khuẩn làm trứng thối: enzym ⇒ lòng trắng trứng nhớt; phá hủy

màng noãn ⇒ lòng đỏ trộn lẫn với lòng trắng; lòng trắng, lòng đỏ biến màu; tạo hơi thối H2S

 Tùy theo loài vi khuẩn gây thối:

- Trứng thối màu lục: Pseudomonas fluorescens

- Trứng thối màu đen: Proteus melanovogenes, Pseudomonas