Báo cáo môn học vi sinh vật thực phẩm Đề tài hệ vi sinh vật trong sữa và các phương pháp bảo quản

LỜI MỞ ĐẦU Mục đích nghiên cứuNhằm hiểu rõ hơn về thành phần vi sinh vật tự nhiên trong sữa, ảnh hưởng của chúngđến quá trình lên men và bảo quản, từ đó đề xuất các phương pháp bảo quản

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP HỒ CHÍ MINH

Lớp: 14DHTP02 SVTH: 1 Thái Thị Kiều Loan – MSSV: 2005230268

2 Trần Phương Linh – MSSV: 2005230261

3 Nguyễn Thị Tuyết Nhi – MSSV: 2005230392

4 Nguyễn Thị Cẩm Nhung – MSSV: 2005230407

5 Nguyễn Đăng Khoa – MSSV: 2005230238

6 Nguyễn Trần Yến Linh – MSSV: 2005230255

TP Hồ Chí Minh, năm 2024

BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC

Thái Thị Kiều

Loan 2005230268 Nhóm trưởng, làm nội dung chỉ tiêu vsv trong sữa

tươi, làm ppt, thuyết trình

Hoàn thành 100% Phân chia côngviệc rõ ràng

cho các tv, có trách nhiệm.Trần Phương

Linh

2005230261 Làm nội dung các phương

pháp bảo quản sữa, chỉnh sửa tiểu luận, thuyết trình

Hoàn thành 100%

Nộp tiểu luận đúng hạn, phầnnội dung đầy

tốt, đúng hạn.Nguyễn Thị Cẩm

Nhung 2005230407 Làm nội dung đặc điểm của sữa, làm tiểu luận,

thuyết trình

Hoàn thành 100% Chỉnh sửa tiểu luận đầy đủ,

nộp đúng hạn.Nguyễn Đăng

Khoa 2005230238 Làm nội dung hệ vsv trongsữa và các sản phẩm từ

sữa, làm ppt, thuyết trình

Hoàn thành 100% Hợp tác, hoàn thành phần nội

dung đúng hạn.Nguyễn Trần

Yến Linh 2005230255 Làm nội dung hệ vsv trongsữa và các sản phẩm từ

sữa, làm ppt, thuyết trình

Hoàn thành 100% Hoàn thành nộidung đúng hạn,

đầy đủ

MỤC LỤC

MỤC LỤC BẢNG VÀ HÌNH 5

LỜI MỞ ĐẦU 6

1 Đặc Điểm Của Sữa 7

2 Hệ Vi Sinh Vật Trong Sữa Và Các Sản Phẩm Từ Sữa 7

2.1 Nguồn gốc vi sinh vật 7

2.1.1 Nguồn lây nhiễm 7

2.1.2 Vi sinh vật gây bệnh trong sữa 8

2.2 Hệ vi sinh vật của sữa 8

2.2.1 Prokaryote 8

2.2.2 Eukaryote 9

2.3 Hệ vi sinh vật làm hư hỏng sữa 10

3 Chỉ Tiêu Vi Sinh Vật Trong Sữa Tươi 10

3.1 Chất chỉ thị xanh metylen 11

3.2 Chất chỉ thị resazurin 11

3.3 Xác định tổng lượng vi sinh vật hiếu khí 12

3.4 Ảnh hưởng của sự lên men 12

3.4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến quá trình lên men và tính chất vật lý của sữa chua 13

3.4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi khuẩn yaourt đến quá trình lên men và tính chất vật lý của yaourt 15

3.4.3 Ảnh hưởng của giống vi khuẩn probiotic Lactobacillus fermentum (LF9); Lactobacillus plantarum (LP2) đến quá trình lên men và tính chất vật lý của yaourt 15

3.5 Xác định staphylococcus 17

3.6 Xác định colifim 18

3.7 Xác định E.Coli 18

4 Các Phương Pháp Bảo Quản Sữa 18

4.1 Phương pháp cơ học 18

4.1.1 Thanh trùng nhiệt độ cao (HTST) 18

4.1.2 Tiệt trùng nhiệt độ cao tuyệt đối (UHT) 18

4.2 Phương pháp hóa học 19

4.2.1 Sử dụng chất kháng khuẩn 19

4.2.2 Sử dụng chất bảo quản 19

4.3 Phương pháp sinh học 19

4.4 Phương pháp lạnh 19

4.4.1 Làm lạnh 20

4.4.2 Đông lạnh 20

4.5 Một số phương pháp thông dụng 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

MỤC LỤC BẢNG VÀ HÌNH

Bảng 1 Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến sự biến đổi các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua mắc

ca 12

Bảng 2 Ảnh hưởng nồng độ chất khô của sữa đến tính chất vật lý của yaourt 14

Bảng 3 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi khuẩn yaourt đến pH sản phẩm 15

Bảng 4 Ảnh hưởng của giống vi khuẩn probiotic đến tính chất vật lý của yaourt 16

Hình 1 Ảnh hưởng của giống vi khuẩn probiotic đến quá trình lên men của yaourt 14

Hình 2 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi khuẩn yaourt đến quá trình lên men 15

Hình 3 Ảnh hưởng của giống vi khuẩn probiotic đến quá trình lên men của yaourt 16

Hình 4 Ảnh hưởng của giống vi khuẩn probiotic đến giá trị cảm quan của yaourt 17

Hình 5 Sữa được lên men thành sữa chua 19

Hình 6 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của vi sinh vật 20

LỜI MỞ ĐẦU Mục đích nghiên cứu

Nhằm hiểu rõ hơn về thành phần vi sinh vật tự nhiên trong sữa, ảnh hưởng của chúngđến quá trình lên men và bảo quản, từ đó đề xuất các phương pháp bảo quản hiệu quả.Đồng thời, nghiên cứu cũng giúp khám phá các công nghệ bảo quản hiện đại nhưthanh trùng, tiệt trùng hay lên men, với hy vọng kéo dài thời gian bảo quản sữa, đảm

bảo chất lượng và an toàn cho người tiêu dùng Việc chọn đề tài nghiên cứu về “Hệ vi sinh vật trong sữa và các phương pháp bảo quản” không chỉ mang lại giá trị khoa

học mà còn có ứng dụng thực tế rộng rãi Thông qua đó, chúng tôi hy vọng sẽ cungcấp một cái nhìn toàn diện và sâu sắc về hệ sinh vật trong sữa, không chỉ có ý nghĩatrong việc bảo đảm an toàn thực phẩm mà còn góp phần vào sự phát triển của ngànhcông nghiệp sữa trong bối cảnh nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao

Nội dung nghiên cứu

Đề tài “Hệ vi sinh vật trong sữa và các phương pháp bảo quản” tập trung vào bốn khía cạnh Đầu tiên, nghiên cứu về “ đặc điểm” của sữa Thứ hai, nghiên cứu về “ Hệ

vi sinh vật và các sản phẩm” từ sữa bao gồm nguồn gốc, hệ vi sinh vật chính và những vi sinh vật làm hư hỏng sữa Thứ ba, nghiên cứu về “chỉ tiêu vi sinh vật” trong

sữa bao gồm chất chỉ thị metylen, chất chỉ thị resazurin, xác định tổng lượng vi sinhvật hiếu khí, ảnh hưởng của sự lên men, xác định Staphylococcus và xác định E.coli

Phần cuối, nghiên cứu về “phương pháp bảo quản sữa” bao gồm ba phương pháp:

Phương pháp cơ học, phương pháp sinh học, phương pháp lạnh góp phần quan trọngtrong việc kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật, giữ cho sữa tươi ngon và an toàntrong thời gian dài  

1 Đặc Điểm Của Sữa

Sữa là chất lỏng sinh lý do các tuyến sữa tổng hợp được từ các hợp chất có trong máu,được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non.Sữa có đầy đủ dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể

Có thành phần dinh dưỡng thấp nhưng đều ở dạng hòa tan, dễ tiêu hóa và cân bằng.Trong sữa có một số thành phần như: lipid, glucide, protein, chất khoáng, vitamin,…

 Protein chiếm 3,5% gồm các dạng protein dễ hòa tan, các acid amin rất đa dạng

kể cả các acid amin không thay thế

 Lipid chiếm 3,8% gồm các chất béo của bơ

 Glucide chứa nhiều đường lactose hay còn gọi là đường sữa loại đường này dễtiêu hóa và nó đóng vai trò rất quan trọng vì chúng dễ bị các vi sinh vật lênmen tạo thành acid lactic, acid propinic,…

 Trong sữa còn chứa nhiều vitamin như: Vitamin nhóm A, D, E và nhómvitamin nhóm tan trong nước như B, PP, C,…

 Ngoài ra còn có các nguyên tố vi lượng khác như: Kẽm, nhôm, thiếc, bạc,mangan,…

2 Hệ Vi Sinh Vật Trong Sữa Và Các Sản Phẩm Từ Sữa

2.1 Nguồn gốc vi sinh vật

Từ vú bò: có nhiều loại vi khuẩn nhưng trên 50% các loại vi khuẩn không có hại cho sữa tươi như: Micrococus, Streptococus và những trực khuẩn đường ruột… còn 50% còn lại là vi khuẩn có hại dễ gây hư hỏng cho sữa

Từ da bò: dụng cụ vắt sữa và chứa đựng sữa, thức ăn nuôi bò

2.1.1 Nguồn lây nhiễm

 Sữa sau khi vắt có hàm lượng vi sinh vật nhất định do đó sữa dễ bị hư hỏng

 Trong quá trình vắt sữa vi sinh vật lây nhiễm chuồng trại, dụng cụ, tay chân và quần áo công nhân.

 Trong quá trình bảo quản và vận chuyển sữa vi sinh vật xâm nhiễm từ không khí, bụi đất, dụng cụ đựng sữa

2.1.2 Vi sinh vật gây bệnh trong sữa

 Bệnh lao: sữa của bò cái bị bệnh lao do nhiễm vi khuẩn lao bò Mycobateriumtuberculocis bovinus và có thể lây cho người

 Bệnh Brucellosis: vi khuẩn này có thể sống trong sữa chua 1-4 ngày, trong bơ41-46 ngày, trong phomat 42 ngày Vi khuẩn này bị chết ở nhiệt độ 61oC trongvòng 30 phút

 Bệnh than: trực khuẩn than Baccillus anthracis nhiễm vào sữa

2.2 Hệ vi sinh vật của sữa

Hệ vi sinh vật trong sữa rất đa dạng và bao gồm các vi khuẩn, nấm men và nấm mốc

Sự hiện diện và hoạt động của các vi sinh vật này phụ thuộc vào loại sữa, điều kiệnbảo quản và xử lý của nó Dưới đây là một cái nhìn tổng quát về các nhóm vi sinh vậtchính có mặt trong sữa:

2.2.1 Prokaryote

a Vi khuẩn lactic

 Lactobacillus: Thường xuất hiện trong các sản phẩm sữa lên men Chúng giúpchuyển đổi lactose thành axit lactic, làm giảm độ pH của sữa, tạo nên môitrường kiềm để ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây hại Ví dụ:Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus

c Vi khuẩn sinh acid butyric

 Là một nhóm vi khuẩn gây ra hiện tượng phân hủy sâu hơn trong quá trình lênmen sữa, và chúng có thể ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm sữa

 Vi khuẩn này xâm nhập vào sữa từ nhiều nguồn (thức ăn, phân, chất độn, nềnchuồng…), vi khuẩn có bào tử, đề kháng nhiệt cao nên thanh trùng pasteurkhông diệt được. Vi khuẩn lên men sinh acid butyric làm cho sữa có mùi hôikhó chịu

d Vi khuẩn propyonic

 Vi khuẩn propionic, hay vi khuẩn sinh axit propionic, thuộc nhóm vi khuẩn tạoaxit béo chuỗi ngắn Chúng đóng vai trò quan trọng trong một số quá trình lênmen và có thể ảnh hưởng đến chất lượng của các sản phẩm sữa

 Vi khuẩn có dạng trực hay cầu trực khuẩn nhỏ yếm khí, phát triển chậm, làmđông sữa, vi khuẩn làm chín phomat tạo mùi thơm Vi khuẩn có khả năng tổnghợp được vitamin B12

 Ứng dụng làm phomat,

e Vi khuẩn gây thối

 Vi khuẩn gây thối gram dương, chúng không lên men đường lactose trong sữa

mà phân giải protein trong sữa

 Vi khuẩn có nhiều loài khác nhau, thường thấy trong sữa có 3loại: Bacillus, Chlostridium và Proteus Các loại này có men phân giải proteinsữa thành pepton, acid amin và cuối cùng sinh ra NH3, H2S  là cho sữa có mùikhai, thối có vị đắng, có tính kiềm

2.2.2 Eukaryote

a Nấm men:

 Giống nấm men thật Saccharomyces đóng vai trò

quan trọng trong sự lên men đường lactose tạo ra

rượu và CO2 gây mùi thơm rượu trong một số sản

phẩm sữa chua

 Giống Candida còn gọi là Turula, lên men lactose,

galactose và saccharose làm cho sữa có vị đắng

Giống Mycoderma: Có dạng tế bào dài, tạo màng

trên bề mặt sữa, có enzyme thủy phân protein và

lipid nên làm cho sữa có vị đắng

b Nấm mốc:

Nấm mốc có khả năng phân giải protein và lipid nên thường gây vị đắng trong các sảnphẩm sữa Nấm mốc thường phát triển sau nấm men Chính vì vậy, chỉ tìm thấy nấmmốc khi sữa đã bị hư hỏng nặng Các loài nấm mốc thường gặp trong sữa là:

 Oidium lactic (Geotrichum lactic): Nấm mọc trên bề mặt sữa và kem chua một

lớp trắng làm sữa có vị khó chịu, mùi ôi Nấm còn mọc trên phomat có mùimốc

 Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Monila cũng gặp trên các sản phẩm

sữa bị nhiễm

2.3 Hệ vi sinh vật làm hư hỏng sữa

Các loại vi sinh vật có mặt trong sữa, những vi sinh vật này gây thay đổi chất lượng

sữa, thay đổi tính chất hóa lý và làm giảm phẩm chất sữa Sự có mặt của vi sinh vật vàhoạt động của chúng liên quan đến thời gian bảo quản của sữa Chúng nhiễm vào sữa

do vệ sinh kém, làm cho sữa nhanh hỏng và giảm chất lượng

 Sữa bị oxy hóa: do sự chuyển hóa mạnh đường lactose thành axit platic bởi các

loài vi khuẩn: Streptococcus, Micrococcus, Lactobacillus

 Sữa có mùi ôi: vị của sữa khi được bảo quản lạnh trong khoảng thời gian dài

ngày, do sự phân giải lipid, protein tạo thành butyric, các aldehit, axetone, este

và một số chất khác Các loại vi sinh vật gây ra mùi ôi cho sữa như: Bacteriumfluorescens, nấm mốc có hệ enzyme protease, lipase

 Sữa có vị đắng: do dư vị của một số thức ăn chăn nuôi hoặc chủ yếu do một số

vi khuẩn có khả năng thủy phân protein thành peptone Như: Micrococcus,Monococcus

 Sữa có mùi xà phòng: xuất hiện trong sữa có nhiễm vi khuẩn đường ruột, vi

khuẩn huỳnh quang như Bacterium fluorescens, Bacterium lactic từ rơm, cỏkhô

 Sữa bị biến đổi màu sắc: sữa và các sản phẩm sữa bảo quản trong thời gian dài

có thể sinh màu do một số vi sinh vật phát triển lúc đầu trên bề mặt sau đó lan

ra và ăn sâu vào sữa

 Sữa có màu xanh là do trong sữa có các loại vi khuẩn: Pseudomonas

cyanogenes, Bacillus cyanogenes…

 Sữa có màu vàng là do Sarcina, Saccharomyces…

 Sữa có màu đỏ là do Bacillus lactic kết tủa casein sau đó peptone hóa chất này

thành màu đỏ

 Sữa bị sủi bọt do sự hoạt động nhiều của vi sinh vật tạo thành bọt khí Nấm

men và vi khuẩn đường ruột gây ra trong sữa Sữa có thể bị nhiễm vi sinh vật gây bệnh cho người từ bò mẹ sang, từ không khí, nước, ruồi nhặng hoặc công nhân vắt sữa Các vi sinh vật gây bệnh lao, sẩy thai do Brucella, nhiệt thán, lở mồm long móng, nhiễm độc Coli… gây bệnh cho người và động vật Các vi sinh vật gây bệnh của người truyền cho người qua sữa như: thương hàn, phó thương hàn, lỵ, thổ tả, nhiễm độc Streptococcus, Staphylococcus…

3 Chỉ Tiêu Vi Sinh Vật Trong Sữa Tươi

Trước khi sữa được thu mua từ các hộ gia đình và vận chuyển tới nhà máy, việc kiểmtra lượng vi sinh vật có trong sữa tươi là vô cùng cần thiết Đây là một trong nhữngchỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng sữa tươi, giúp đảm bảo rằng sữa không bịnhiễm khuẩn và đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm Quá trình kiểm tranày giúp ngăn chặn các nguy cơ sức khỏe cho người tiêu dùng và duy trì uy tín củasản phẩm sữa trên thị trường

3.1 Chất chỉ thị xanh metylen

 Xanh methylene là một loại thuốc nhuộm hoạt động như một chất chỉ thị oxyhóa khử thường được sử dụng trong ngành thực phẩm để kiểm tra độ tươicủa sữa và các sản phẩm từ sữa Thêm một vài giọt dung dịch xanh methylenevào mẫu sữa phải giữ nguyên màu xanh (dạng oxy hóa khi có đủ O2 hòa tan ),nếu không (bị đổi màu do xanh methylene bị khử thành dạng khử không màu)thì nồng độ O2 hòa tan trong mẫu sữa sẽ thấp, cho thấy sữa không tươi (đã bịoxy hóa phi sinh học bởi O2 có nồng độ trong dung dịch giảm) hoặc có thể bịnhiễm khuẩn cũng tiêu thụ O2 trong khí quyển hòa tan trong sữa Nói cáchkhác, sữa tươi phải có điều kiện hiếu khí và xanh methylene chỉ đơn giản được

sử dụng làm chất chỉ thị lượng oxy hòa tan còn lại trong sữa

 Các vi sinh vật ô nhiễm sữa, khi phát triển làm thay đổi hiệu thế oxy hóa khửnếu cho chất chỉ định màu xanh vào sữa, sẽ làm thay đổi màu xanh metylen.Tùy theo màu thay đổi và thời gian thay đổi màu, có thể đinh tính được mức độnhiễm vi sinh vật của sữa

3.2 Chất chỉ thị resazurin

 Chất chỉ thị resazurin là một chất chỉ thị màu thường được sử dụng trong cácthí nghiệm vi sinh để kiểm tra chất lượng của thực phẩm và chất lỏng Trongsữa tươi, resazurin có thể được dùng để đánh giá mức độ nhiễm khuẩn và sựtươi mới của sữa Trong môi trường có oxy, resazurin có màu xanh và khi bịkhử, nó chuyển sang màu hồng hoặc không có màu Vi khuẩn trong sữa tươi cóthể tiêu thụ oxy và sinh ra các sản phẩm phụ, làm giảm lượng oxy trong sữa

 Khi resazurin được thêm vào sữa tươi, màu sắc của sữa sẽ thay đổi tùy thuộcvào mức độ nhiễm khuẩn và sự tươi mới của sữa Nếu sữa có nhiều vi khuẩn,oxy sẽ bị tiêu thụ nhanh chóng, làm cho resazurin chuyển màu từ xanh sanghồng hoặc không có màu Điều này cho thấy rằng sữa đã bị nhiễm khuẩn hoặckhông còn tươi mới

3.3 Xác định tổng lượng vi sinh vật hiếu khí

 Tổng số vi khuẩn hiếu khí trong thực phẩm có thể được xác định bằng phươngpháp nuôi cấy trên bề mặt thạch Hoặc phương pháp hộp đổ thông qua số lượngkhuẩn lạc đếm được trên đĩa petrifilm Các phương pháp này cho phép xác địnhlượng vi sinh vật có khả năng sinh trưởng trong môi trường mẫu ban đầu.Ngoài ra, hiện nay còn có các vật tư, dụng cụ hỗ trợ kiểm tra tổng số vi khuẩnhiếu khí nhanh hơn như đĩa petrifilm, dipslide,…

Bảng 1 Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến sự biến đổi các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua mắc ca

 Phương pháp dùng đĩa petrifilm: Đĩa petrifilm là đĩa cấy chứa môi trường dinhdưỡng khô Ngoài ra còn có chất chỉ thị màu đặc trưng và chất tạo đông tanđược trong nước lạnh Để tăng khả năng quan sát sự phát triển của khuẩn lạc.Vùng sinh trưởng được khoanh tròn trên mỗi đĩa chứa khoảng 20 ô vuông Mỗi

ô có diện tích khoảng 1cm2 trên màng nền Người sử dụng có thể cấy trực tiếp1ml mẫu vào đĩa mà không cần trải qua công đoạn chuẩn bị môi trường và đổđĩa Do đó, giảm bớt được sai số trong quá trình thực hiện

 Việc sử dụng đĩa này đem lại nhiều lợi ích cho người sử dụng: nhỏ gọn, cảitiến, dễ sử dụng, tiết kiệm thời gian và nhân công Hạn chế việc hít phải hóachất độc hại, đẩy nhanh việc đưa nguyên liệu vào sản xuất

 Đếm số lượng khuẩn lạc trên các đĩa petri và tính toán số vi sinh vật hiếu khítrong mẫu bằng cách sử dụng các phép toán sau:

CFU/ml = Thể tích mẫu đã cấy Số lượng khuẩn lạc (ml)x tỉ lệ pha loãng

3.4 Ảnh hưởng của sự lên men

Yaourt là sản phẩm sữa lên men lactic nhờ vào sự hoạt động của vi khuẩn lactic lànhững vi khuẩn có lợi cho sức khỏe, sống trong đường tiêu hóa, giúp cho quá trình