ảnh hưởng của acid acetic và nước nóng đến mật số vi sinh vật trong quá trình vệ sinh cá tra fillet.

Luận văn đính kèm theo đây với tựa đề tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA ACID ACETIC VÀ NƯỚC NÓNG ĐẾN MẬT SỐ VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH VỆ SINH CÁ TRA FILLET” Do sinh viên Khưu thị Thu Cúc thực hiện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

VỆ SINH CÁ TRA FILLET

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

TS Lê Nguyễn Đoan Duy Khưu Thị Thu Cúc MSSV: 2101920 Lớp: CNTP K 36

Cần Thơ, 2013

Luận văn đính kèm theo đây với tựa đề tài:

“ẢNH HƯỞNG CỦA ACID ACETIC VÀ NƯỚC NÓNG ĐẾN MẬT SỐ

VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH VỆ SINH CÁ TRA FILLET”

Do sinh viên Khưu thị Thu Cúc thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua

Cần Thơ, ngày 13 tháng 12 năm 2013

Chủ tịch hội đồng

Ts Lê Nguyễn Đoan Duy

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu, luận văn nào trước đây

Tác giả

Khưu Thị Thu Cúc

Xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm đặc biệt cảm ơn thầy Đoàn Anh Dũng cố vấn học tập đã luôn theo sát, giúp đỡ em nói riêng và tập thể lớp nói chung Thầy cô luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để em có thể hoàn thành

đề tài luận văn của mình

Đồng thời em xin cảm ơn các anh, chị cán bộ hướng dẫn phòng thí nghiệm, các anh chị học viên và các bạn sinh viên lớp Công nghệ thực phẩm K36 đã nhiệt tình giúp

đỡ em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Chân thành cảm ơn!

Cần Thơ, ngày 09 tháng 12 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Khưu Thị Thu Cúc

TÓM LƯỢC

Đề tài: “Ảnh hưởng của acid acetic và nước nóng đến mật số vi sinh vật trong quá trình vệ sinh cá tra fillet” xác định khả năng ức chế vi sinh vật của các tác nhân xử lí qua ba phương pháp xử lý nguyên liệu là:

- Thí nghiệm 1: Xử lý acid acetic ở ba mức nồng độ 1%, 1,5%, 2% trong thời gian

Kết quả ghi nhận được so sánh với thí nghiệm đối chứng xử lý chlorine nồng độ 30 ppm trong 2 phút

Kết quả đề tài nghiên cứu cho thấy khả năng ức chế vi sinh vật của nhiệt độ nhìn chung cao hơn acid acetic, tuy nhiên khả năng duy trì hoạt tính thì ngược lại Kết hợp xử lý nước nóng và acid acetic vừa ức chế vi sinh vật tốt vừa duy trì hoạt tính tốt

- Thí nghiệm 1: Nồng độ acid acetic 1,5% cho kết quả tối ưu Ở 0 ngày bảo quản

E coli giảm 1,01 log10 cfu/g, vi sinh vật hiếu khí tổng số giảm 1,16 log10 cfu/g Ở 7

ngày bảo quản E coli giảm 1,46 log10 cfu/g, vi sinh vật hiếu khí tổng số giảm 1,6 log10 cfu

- Thí nghiệm 2: Nước nóng nhiệt độ 80 oC cho kết quả tối ưu Ở 0 ngày bảo quản

E coli giảm 1,35 log10 cfu/g, vi sinh vật hiếu khí tổng số giảm 1,41 log10 cfu/g Ở 7

ngày bảo quản E coli giảm 0,27 log10 cfu/g, vi sinh vật hiếu khí tổng số giảm 0,11 log10 cfu/g

- Thí nghiệm 3: Khi xử lý kết hợp với nhiệt độ ở 80 oC thì nồng độ acid acetic 2%

cho kết quả tối ưu Ở 0 ngày bảo quản E coli giảm 1,27 log10 cfu/g, vi sinh vật hiếu khí tổng số giảm 1,54 log10 cfu/g Ở 7 ngày bảo quản E coli giảm 1,44 log10 cfu/g,

vi sinh vật hiếu khí tổng số giảm 1,81 log10 cfu/g

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM LƯỢC iv

MỤC LỤC v

DANH SÁCH BẢNG vii

DANH SÁCH HÌNH viii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 GIỚI THIỆU CÁ TRA 2

2.1.1 Phân loại 2

2.1.2 Thành phần hóa học của cá tra 3

2.2 CÁC BIỂN ĐỔI CỦA CÁ SAU KHI CHẾT 3

2.2.1 Sự tiết nhớt ra ngoài cơ thể 3

2.2.2 Sự tê cứng của cơ thịt 4

2.2.3 Sự mềm hóa trở lại – tác dụng tự phân giải 5

2.2.4 Sự thối rữa 5

2.3 HỆ VI SINH VẬT CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 5

2.3.1 Hệ vi sinh vật của cá vừa đánh bắt 5

2.3.2 Vi sinh vật gây bệnh và gây hư hỏng cá 6

2.3.3 Các nguồn nhiễm vi sinh vật trong chế biến và bảo quản cá 6

2.4 GIỚI THIỆU VI KHUẨN E COLI 7

2.4.1 Đặc điểm vi khuẩn E.coli 7

2.4.2 Tính chất bắt màu Error! Bookmark not defined. 2.4.3 Đặc tính nuôi cấy 8

2.4.4 Đặc tính sinh hóa 8

2.4.5 Sức đề kháng 9

2.4.6 Tính gây bệnh 9

2.4.7 Tình hình nhiễm 9

2.5 CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG LÊN VI SINH VẬT 11

2.5.1 Các yếu tố vật lý 11

2.5.2 Các yếu tố hóa học 13

2.5.3 Các yếu tố sinh học 13

2.6 GIỚI THIỆU ACID ACETIC 14

2.6.1 Tính chất của acid acetic 14

2.6.2 Ứng dụng của acid acetic 14

2.6.3 Khả năng ức chế vi sinh vật của acid acetic 14

2.7 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CHLORINE 15

2.7.1 Công dụng của chlorine 15

2.7.2 Tác hại của Chlorine 16

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 17

3.1.1 Địa điểm tiến hành thí nghiệm 17

3.1.2 Thời gian thí nghiệm 17

3.2 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 17

3.2.1 Nguyên liệu và hóa chất sử dụng 17

3.2.2 Thiết bị sử dụng 17

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊM CỨU 17

3.3.1 Bố trí thí nghiệm 18

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 24

4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ACID ACETIC ĐỐI VỚI SỰ THAY ĐỔI MẬT SỐ VI SINH VÂT , CẤU TRÚC, pH CÁ TRA 24

4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ NƯỚC NÓNG ĐỐI VỚI SỰ THAY ĐỔI MẬT SỐ VI SINH VÂT , CẤU TRÚC, pH CÁ TRA 28

4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP XỬ LÍ NƯỚC NÓNG VÀ ACID ACETIC ĐỐI VỚI SỰ THAY ĐỔI MẬT SỐ VI SINH VÂT , CẤU TRÚC, pH CÁ TRA 31

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 34

5.1 KẾT LUẬN 34

5.2 ĐỀ NGHỊ 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO 35

PHỤ LỤC 37

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cá tra 3

Bảng 4.1: Kết quả kiểm tra độ giảm mật số của E Coli trên miếng cá tra fillet ở các

nồng độ xử lý acid acetic khác nhau theo thời gian bảo quản (log10 cfu/g) 24Bảng 4.2: Kết quả kiểm tra độ giảm mật số vi khuẩn hiếu khí tổng số ở các nồng độ

xử lý acid acetic khác nhau theo thời gian bảo quản (log10 cfu/g) 25Bảng 4.3: Kết quả kiểm tra cấu trúc cá ở các nồng độ acid acetic theo thời gian bảo quản (g/mm2) 26Bảng 4.4: Kết quả kiểm tra pH cá ở các nồng độ acid acetic theo thời gian bảo quản 27

Bảng 4.5: Kết quả kiểm tra độ giảm E coli ở các nhiệt độ khác nhau theo thời gian

bảo quản (log10 cfu/g) 28Bảng 4.6: Kết quả kiểm tra độ giảm vi khuẩn hiếu khí tổng số ở các nhiệt độ theo thời gian bảo quản (log 10 cfu/g) 28Bảng 4.7: Kết quản kiểm tra cấu trúc cá ở các nhiệt độ theo thời gian bảo quản (g/mm2) 30Bảng 4.8: Kết quản kiểm tra pH cá ở các nhiệt độ theo thời gian bảo quản 30

Bảng 4.9: Kết quả kiểm tra E coli ở nhiệt độ nước nóng 80 oC kết hợp với các nồng

độ acid acetic khác nhau theo thời gian bảo quản (log 10 cfu/g) 31Bảng 4.10: Kết quả kiểm tra vi khuẩn hiếu khí tổng số ở nhiệt độ nước nóng 80 oC kết hợp với các nồng độ acid acetic khác nhau theo thời gian bảo quản (log 10 cfu/g) 31Bảng 4.11: Kết quả kiểm tra cấu trúc ở nhiệt độ nước nóng 80 oC kết hợp với các nồng độ acid acetic khác nhau theo thời gian (g/mm2) 33Bảng 4.12: Kết quả kiểm tra pH ở nhiệt độ nước nóng 80 oC kết hợp với các nồng

độ acid acetic khác nhau theo thời gian 33

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1: Hình dáng bên ngoài của cá tra 3

Hình 2.2: Staphylococcus aureus 7

Hình 2.3: Escherichia coli 7

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình thí nghiệm 18

Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm đối chứng 20

Hình 3.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 21

Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 22

Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 23

Hình 4.1: Khuẩn lạc E coli trước và sau xử lí acid acetic trên môi trường MC 26

Hình 4.2: Khuẩn lạc vi sinh vật hiếu khí tổng số trước và sau xử lí acid acetic trên môi trường PCA 26

Hình 4.3: Khuẩn lạc E coli trước và sau xử lí nước nóng trên môi trường MC 29

Hình 4.4: Khuẩn lạc vi sinh vật hiếu khhis tổng số trước và sau xử lí nước nóng trên môi trường PCA 29

Hình 4.5: Khuẩn lạc E coli trước và sau xử lí kết hợp trên môi trường MC 32

Hình 4.6: Khuẩn lạc vi sinh vật hiếu khí tổng số trước và sau xử lí kết hợp trên môi trường PCA 32

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam là nước có hệ thống sông ngòi dày đặc,chính điều kiện tự nhiên thuận lợi này đã đem lại nguồn lợi thủy sản phong phú và dồi dào quanh năm Trong những năm gần đây nghề nuôi cá tra và cá ba sa ở đồng bằng sông Cửu Long đã được đẩy mạnh với quy mô và sản lượng lớn nhằm phục vụ cho sản xuất và nhu cầu tiêu thụ nội địa, xuất khẩu đã đem lại nguồn ngoại tệ lớn cho đất nước và cải thiện cuộc sống của người dân trong vùng Từ nhiều năm nay, ngành chế biến thủy sản của Việt Nam đã và đang phát triển thành một ngành mũi nhọn về xuất khẩu trong nền kinh tế cả nước Kim ngạch xuất khẩu 9 tháng đầu năm 2011 là 4,96 tỷ USD (kể cả lũy tiến) Trong số các mặt hàng xuất khẩu, thịt cá tra fillet là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực (Phạm Thị Lan Phương và cộng sự, 2012)

Bên cạnh những cơ hội đó, ngành thủy sản của nước ta cũng phải đối mặt với không

ít khó khăn Vấn đề cốt lõi là hiện nay trong quy trình sản xuất ở các nhà máy chế biến thủy sản thường sử dụng chlorine để xử lý nguyên liệu với mục đích chính loại trừ vi sinh vật có sẵn trong bản thân cá hay nhiễm vào do quá trình xử lý chế biến, nhưng vì khí clo sinh ra từ chlorine là một loại khí rất độc, ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của công nhân, có tính ăn mòn kim loại và có ảnh hưởng xấu đến môi trường Mặt khác, các thị trường xuất khẩu chính của chúng ta rất quan tâm đến vấn

đề an toàn vệ sinh thực phẩm, họ rất nhạy cảm với thực phẩm thủy sản sát trùng bằng chlorine Từ những lí do trên đặt ra hướng đi mới cho ngành chế biến thủy sản của nước ta phải tìm ra phương pháp khác hoặc hóa chất khác xử lý nguyên liệu thay thế chlorine nhưng vẫn đảm bảo được vấn đề về vệ sinh an toàn thực phẩm, đặc biệt về vấn đề vi sinh vật Vì vậy thực hiện đề tài “ảnh hưởng của acid acetic và nước nóng đến mật số vi sinh vật trong quá trình vệ sinh cá tra fillet” là một việc cần thiết phù hợp với tình hình thực tế

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Đánh giá tác động của việc xử lý acid acetic và nước nóng đến chất lượng vi sinh của cá tra fillet

- Đánh giá tác động của việc xử lý acid acetic và nước nóng đến chất lượng sản phẩm

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU CÁ TRA

2.1.1 Phân loại

Cá tra có tên khoa học là Pangasius hypophthalmus trước đây còn có tên là P

micronemus hay P sutchi, là một loài cá nuôi truyền thống trong ao của nông dân

các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long Ngoài tự nhiên cá sống ở lưu vực sông Mê Kong như: Thái Lan, Cam-pu-chia, Việt Nam,… (Dương Nhựt Long, 2003)

Cá tra được phân loại như sau:

- Giới (regnum): Animalia

- Ngành (phylum): Chordata

- Phân ngành (Subphylum): Verebrata

- Lớp (class): Actinopterygii

- Phân lớp (subclass): Neopterygii

- Liên bộ (superordo): Ostariophusi

- Bộ (ordo): Siluriformes

- Họ (familia): Pangasiidae ( http://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1_tra)

Cá tra có hình thoi, thân dài, dẹp bên, chiều dài gấp 4 lần chiều rộng Cá không có vẩy, màu sắc đen xám trên lưng, bụng bạc, da dày và có lớp bao phủ, miệng rộng có

2 đôi râu dài

Cá tra sống chủ yếu ở vùng nước ngọt, có thể sống ở vùng nước lợ, có thể chịu đựng được nước phèn với pH > 5 dễ chết ở nhiệt độ thấp dưới 15 oC nhưng chịu nóng tới 39 oC

Cá tra là loài ăn tạp Trong tự nhiên, cá ăn được mùn bã hữu cơ, rễ cây thủy sinh, rau quả, tôm tép, cua, côn trùng, ốc và cá,… Cá sống được ở mọi tầng nước, nhưng thường sống được ở các thủy vực nước tĩnh, cơ quan hấp thụ là da, có bong bóng khí nên có thể sống được ở ao nước động, thiếu oxy vì vậy có thể nuôi ở mật độ cao, chúng có khả năng sống rất lâu trong bùn trên cạn, trong ao hồ chật hẹp nhưng phải đảm bảo đủ độ ẩm cho da Cá tra lớn nhanh, sau một năm cá có thể đạt trọng lượng 1 – 1,5 kg/con, trong những năm sau cá lớn nhanh hơn Cá nuôi trong ao có thể đạt đến 25 kg ở 10 tuổi (Dương Nhựt Long, 2003)

Hình 2.1: Hình dáng bên ngoài của cá tra (http://thuysansucsan.wordpress.com/2011/03/28/)

2.1.2 Thành phần hóa học của cá tra

Cá là nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng, đặc biệt là protein, acid béo chưa bão hòa

và một số thành phần hóa học khác Thành phần hóa học của cá gồm: Nước,

protein, lipid, muối khoáng, vitamin,… Các thành phần này khác nhau rất nhiều bởi các yếu tố ảnh hưởng như: Loài, kích thước, độ tuổi và tính thuần thục, giới tính,… Ngoài ra, còn chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố: Mùa vụ, sinh sản, nguồn thức ăn,

( Phan Thị Thanh Quế, 2005)

Nguồn thức ăn là yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến thành phần hóa học của cá Cá nuôi ăn thức ăn chứa nhiều lipid nên hàm lượng lipid cao dư thừa sẽ tích lũy đáng

kể làm ảnh hưởng đến tốc độ hư hỏng, rất dễ bị oxy hóa trong quá trình chế biến và bảo quản làm giảm chất lượng sản phẩm

2.2 CÁC BIỂN ĐỔI CỦA CÁ SAU KHI CHẾT

2.2.1 Sự tiết nhớt ra ngoài cơ thể

Một số loài thủy sản nói chung và cá nói riêng, khi còn sống chúng luôn tiết nhớt ra ngoài da, mục đích là để bảo vệ lớp da chống lại sự xâm nhập của các vi sinh vật có hại từ môi trường xung quanh và làm giảm ma sát trong khi bơi lội Sau khi chết chúng vẫn tiếp tục tiết chất nhớt cho đến khi tê cứng và lượng chất nhớt tăng dần lên, đó là sự bảo vệ cuối cùng của động vật thủy sản

Chất nhớt là những hạt nhỏ thuộc loại glucoprotein trong tổ chức của tế bào Sau khi hút nước chúng trương lên và tích tụ lại trong tế bào rồi dần dần tiết ra ngoài da Thành phần chủ yếu của nhớt là mucin vì vậy nó là môi trường rất tốt cho vi sinh vật phát triển Sau khi cá chết vi sinh vật bám trên da cá và khi gặp môi trường tốt, chúng phát triển nhanh làm cho chất nhớt nhão nát và biến từ trong suốt thành vẫn đục, chuyển màu xám và tiếp tục là quá trình thối rữa xảy ra nhanh chóng gây mùi khó chịu (Phan Thị Thanh Quế, 2005)

2.2.2 Sự tê cứng của cơ thịt

Sau khi chết một thời gian, cơ thể cá sẽ tê cứng lại bắt đầu từ lưng và sau đó lan ra toàn thân (Trần Thanh Trúc, 2012) Khi tê cứng tính đàn hồi sẽ mất đi, mồm và mang khép chặt, cơ thịt cứng, thân cá nhợt nhạt Giai đoạn này xảy ra sự phân giải glycogen, ATP, sự tạo thành phức chất actomyosin và những biến đổi về vật lý

- Sự phân giải glycogen

Sau khi cá chết, glycogen trong cơ thể bị phân giải Đây là quá trình yếm khí rất phức tạp, diễn ra theo 2 hướng: phân giải glycogen bằng con đường phosphoryl hóa với sự tham gia của ATP và sự phân giải glycogen bằng con đường thủy phân Đối với cá sự phân giải glycogen chủ yếu là thủy phân thành glucose rồi đường phân thành acid lactic Lượng acid lactic sinh ra làm pH thịt cá giảm xuống Hiện tượng này có tác dụng hạn chế phần nào sự phát triển của vi sinh vật gây thối rữa Khi pH của tổ chức cơ thịt hạ thấp sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme cathepsin hoạt động, thúc đẩy quá trình tự chín của cá

- Sự phân giải ATP (Andenosin triphosphat)

ATP là hợp chất quan trọng, giữ vai trò dự trữ năng lượng cần thiết cho hoạt động của cơ Sự chuyển hóa ATP diễn ra như sau: Dưới ảnh hưởng của enzyme ATP-ase thì ATP bị thủy phân thành ADP và phosphate vô cơ tự do, còn năng lượng hóa học được giải phóng thành năng lượng cơ học cho sự co rút của cơ bắp, pH càng giảm thì enzyme ATP-ase phân giải ATP hoạt động càng tốt và khi pH = 6,5 là hoạt động tốt nhất

- Sự tạo thành phức chất Actomyosin

ATP cơ thịt đặc biệt quan trọng vì nó tạo lớp đệm giữa actin và myosin giữ cho cơ được mềm mại Ngay sau khi cá chết, lượng ATP dự trữ trong cơ thể cá vẫn còn đầy

đủ, actin ở dạng hình cầu và không liên kết với myosin

Sau khi cá chết một thời gian, pH giảm, lượng ATP giảm nên xảy ra sự chuyển hóa actin hình cầu thành actin hình sợi Sau đó, là sự co ngắn tơ cơ, sự co ngắn tơ cơ là

kết quả của sự hút các sợi actin vào giữa các sợi myosin Phức chất actomyosin được hình thành và tiếp sau đó là sự co rút tơ cơ làm cho mô cơ tê cứng

- Biến đổi về vật lý

Trong quá trình tê cứng, pH thịt cá giảm, điện trở và độ bền của thịt cũng giảm Nguyên nhân làm điện trở giảm là do: Khi mất nước, pH giảm, các sợ cơ lớn lên vì vậy các ion đi lại dễ dàng

Thời gian của quá trình tê cứng và mềm hóa thường khác nhau tùy theo loại cá và chịu ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ, pH,… Cuối giai đoạn này thịt cá mềm,

pH cá tăng trở lại gần đến mức trung tính (Phan Thị Thanh Quế, 2005)

2.2.3 Sự mềm hóa trở lại – tác dụng tự phân giải

Cá sau khi tê cứng dần dần mềm trở lại gọi là quá trình tự phân giải Quá trình này

do các enzyme trong bản thân cá gây ra Có nhiều loại enzyme tham gia vào hoạt động phân giải này nhưng chủ yếu là enzyme cathepsin, nó phân giải protid thành peptone, peptid Các sản phẩm trung gian này tiếp tục được enzyme tripsin, enterokinase phân giải thành acid amin Quá trình chín sẽ làm tăng hương vị của cơ thịt Để phát huy ưu điểm này cần bảo quản cá ở nhiệt độ dương thấp (1 – 4 oC) để hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật gây thối rữa (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010)

2.2.4 Sự thối rữa

Vi sinh vật phân hủy các sản phẩm của quá trình tự phân giải thành các sản phẩm cấp thấp, làm nguyên liệu bị hư hỏng đó là quá trình thối rữa Vi sinh vật gây thối rữa có 2 nguồn gốc:

- Có sẵn trong bản thân nguyên liệu trong quá trình sinh sống

- Do lây nhiễm trong quá trình bảo quản và chế biến

Trong quá trình thối rữa chủ yếu là phân giải các acid amin thành các sản phẩm cấp thấp như: indol, sketol, phenol, CH4, NH3, CO2, TMA, histamine … và các chất khác (Phan Thị Thanh Quế, 2005)

2.3 HỆ VI SINH VẬT CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN

2.3.1 Hệ vi sinh vật của cá vừa đánh bắt

Ở cơ thịt và cơ quan bên trong của cá tươi vi khuẩn hiện diện rất ít Ở cá tươi vi khuẩn tìm thấy trên da khoảng 102 – 107 (cfu/cm2), mang 103 – 109 (cfu/g), nội tạng

103 – 109 (cfu/g) Hệ vi sinh vật của cá phụ thuộc vào môi trường nơi đánh bắt hơn

là loài cá (Shewan, 1977) Số lượng vi khuẩn tồn tại trong cá cao hay thấp tùy thuộc vào cá sống trong môi trường nước ấm hay nước lạnh Vi khuẩn trên da và mang cá sống ở vùng ôn đới, môi trường nước sạch thấp hơn so với cá sống ở vùng nhiệt đới, nước bị ô nhiễm Số lượng vi khuẩn trong nội tạng còn liên quan đến nguồn

thức ăn, cao ở cá ăn tạp và thấp ở cá không ăn tạp Ngoài ra, số lượng vi khuẩn thay đổi còn phụ thuộc vào mùa sinh sống (Phan Thị Thanh Quế, 2005)

2.3.2 Vi sinh vật gây bệnh và gây hư hỏng cá

Vi khuẩn gây bệnh tương đối nhiều và đa dạng ở cá, cũng như các cơ thể động vật khác, chúng có thể sinh ra độc tố Khi ăn cá có độc tố hoặc nhiễm vi khuẩn sinh độc

tố thì người tiêu dùng có thể bị ngộ độc

Salmonella nhạy cảm với nhiệt Nó ngừng phát triển ở 5 oC và bị chết ở 75 oC trong

5 phút Trong dung dịch muối ăn 8 – 10% nó bị ức chế Độc tố của vi khuẩn này bền nhiệt và không bị phân hủy ở dung dịch muối đặc

Proteus là vi khuẩn gây thối mạnh làm hư hỏng cá nhanh Nó có hoạt lực protease

cao, trong khi phát triển có thể gây ngộ độc Ở 100 oC vi khuẩn này bị tiêu diệt và độc tố của nó cũng bị phá hủy, ngừng phá triển ở 5 oC

E coli là trực khuẩn gây bệnh đường ruột, sinh nội độc tố Trực khuẩn này không

sống được ở môi trường acid và các sản phẩm đông lạnh

Staphylococcus aureus ( tụ cầu vàng) Staphylococcus alba (tụ cầu trắng) gây nhiễm

độc Những vi khuẩn này dễ gặp trong tự nhiên Độc tố của tụ cầu vàng bền với nhiệt (đun sôi 2 giờ có thể phá hủy hoàn toàn) Trong môi trường chất béo, độc tố này còn bền hơn

Clostridium botulinum sống trong bùn, các ao, hồ dính vào thân hoặc ruột cá, đặc

biệt là những giống cá chiên, cá hồi Đây là vi khuẩn ngoại độc tố và có độc tố cao Những sản phẩm bị nhiễm vi khuẩn này không có hiện tượng hư hỏng bên ngoài Vi khuẩn này không phát triển được ở môi trường có pH dưới 4,5 hoặc ở nhiệt độ thấp hơn 10 oC Bào tử của Clostridium botulinum khá bền nhiệt (Lê Nguyễn Đoan

Duy)

2.3.3 Các nguồn nhiễm vi sinh vật trong chế biến và bảo quản cá

Sau khi đánh bắt cá chứa trong dụng cụ chứa và chuyển đến nơi tiêu thụ hoặc chế biến Trong thời gian này hệ vi sinh vật trong cá không phát triển nhưng cá có thể bị nhiễm tạp khuẩn hoặc cả vi sinh vật gây bệnh từ dụng cụ chứa, nước rửa, không khí, nơi đế cá Vì vậy, việc làm thoáng khí nơi để cá rất cần thiết và sự thoáng khí thường xuyên cho phép làm sạch bụi và vi khuẩn ở trong không khí Nước dùng rửa

cá phải sạch Không được dùng lại nước rửa cá nhiều lần, đồ dùng chứa đựng chế biến cá phải sạch sẽ Các nguồn nguyên liệu trong quá trình chế biến cũng là nguồn nhiễm quan trọng như đường, muối, dầu, gia vị Trong cặn dầu cần chú ý đến tụ cầu

vàng Staphyloccocus aureus, trong muối thường có 105 – 2.105 tế bào vi sinh vật khác nhau, thường các vi sinh vật gây thối rửa ưa muối sống được ở nồng độ dung

dịch cao và chỉ ngừng ở dung dịch bão hòa muối như Serrcia salinaria (Lê Nguyễn

Đoan Duy)

Hình 2.2: Staphylococcus aureus (http://commons.wikimedia.org/wiki/)

Cá trước khi đem bảo quản và chế biến phải rửa sạch và moi ruột, đó là biện pháp

sơ chế cần thiết nhằm làm giảm lượng vi sinh vật bị nhiễm ở cá, nhằm tăng thời gian bảo quản và chỉ tiêu vệ sinh cho cá (Trần Thanh Trúc, 2012)

Qua việc tìm hiểu các nguyên liệu cá tra và cá nguồn nhiễm vi sinh vật trên cá cho thấy việc xử lý nguyên liệu là rất cần thiết Hiện nay xử lý nguyên liệu thủy sản bằng dung dịch chlorine đang phổ biến ở hầu hết mọi xí nghiệp và nhà máy Tìm hiểu vài khía cạnh của chlorine để hiểu rõ hơn công dụng cũng như tác hại của chúng trong đời sống, dặc biệt khả năng tiêu diệt vi sinh vật trong xử lí cá tra Từ đó tìm phương pháp xử lí thay thế tương đương để hạn chế những nhược điểm của chlorine mang lại

2.4 GIỚI THIỆU VI KHUẨN E COLI

2.4.1 Đặc điểm vi khuẩn E.coli

E.coli là trực khuẩn hình gậy ngắn, kích thước 2-3x0,6 m Trong cơ thể có hình cầu trực khuẩn, đứng riêng lẻ đôi khi xếp thành chuỗi ngắn Có khi trong môi trường nuôi cấy thấy những trực khuẩn dài 2 – 4 m, những loại này thường gặp trong canh khuẩn già

Phần lớn E.coli di động do có lông ở xung quanh thân, nhưng một số không thấy di

động vi khuẩn không sinh nha bào, có thể có giáp mô (Nguyễn Như Thanh và cộng sự,1997)

Hình 2.3: Escherichia coli (http://en.wikipedia.org/wiki/Escherichia_coli)

2.4.2 Tính bắt màu

Vi khuẩn bắt màu gram âm, có thể bắt màu đều hoặc sẫm ở hai đầu, khoảng giữa nhạt hơn Nếu lấy vi khuẩn từ khuẩn lạc nhày để nhuộm có thể thấy giáp mô, còn khi soi tươi không nhìn thấy được nếu cố định bằng acid osmic rồi quan sát dưới

kính hiển vi điện tử thấy tế bào E coli có nhân, đó là khối tối nằm trong nguyên

sinh chất màu sáng (Nguyễn Như Thanh và cộng sự, 1997)

2.4.3 Đặc tính nuôi cấy

E.coli phát triển dễ dàng trên môi trường nuôi cấy thông thường, một số chủng có

thể phát triển được ở môi trường nuôi cấy tổng hợp đơn giản

E.coli là trực khuẩn hiếu khí và yếm khí tùy tiện, có thể sinh trưởng ở nhiệt độ từ

5 – 40 oC, nhiệt độ thích hợp là 37 oC, pH thích hợp là 7,2 – 7,4 phát triển được ở

pH từ 5,5 – 8

Thạch đường: sau 24 giờ hình thành những khuẩn lạc tròn, không trong suốt, màu tro trắng nhạt, hơi lồi đường kính 2 – 3 mm, nuôi lâu vi khuẩn trở thành gần như nâu nhạt và mọc rộng ra Có thể quan sát thấy cả được những khuẩn lạc dạng R (rough) sần sùi và M(mucoid) nhày

Nước thịt: phát triển tốt, môi trường rất đục, có cặn màu tro nhạt lắng xuống đáy, đôi khi có màu xám nhạt trên mặt môi trường, môi trường có mùi phân thối

Trong môi trường Mule Kopman, môi trường lục Malasit E coli không mọc, môi trường Endo E coil có khuẩn lạc màu đỏ Môi trường EMB có khuẩn lạc màu tím đen, môi trường thạch SS E coli có khuẩn lạc màu đỏ, E coli bị ức chế trong môi

trường Vinson Blai (Nguyễn Như Thanh và cộng sự,1997)

2.4.4 Đặc tính sinh hóa

Chuyển hóa đường

E coli lên men sinh hơi các loại đường fructose, glucose, levulose, galactose,

xylose, arabinose, manitol, lactose,… trừ andonit và inozit Người ta dựa vào đó để

phân biệt E coli là Samonella Tuy nhiên cũng có vài chủng E coli không lên men

lactose (Nguyễn Như Thanh và ct,1997)

Các phản ứng khác

- Sữa: Đông sau 24 đến 72 giờ ở 37 oC

- Gelatin, huyết thanh đông, lòng trứng trắng đông: không tan chảy

- H2S: Âm tính

- VP: Âm tính

Cũng như các loại vi khuẩn không sinh nha bào khác, E.coli không chịu được nhiệt

độ, bị diệt ở 55 oC trong vòng 1 giờ, ở 60 oC sống được 15 – 30 phút (Lê Văn Tạo, 2006), đun sôi ở 100 oC chết ngay Các chất sát trùng thông thường như acid phenic, biclorua thủy ngân, formon, hydropeoxid 0,1% diệt khuẩn sau 5 phút (Nguyễn Như Thanh và cộng sự, 1997), nhưng vi khuẩn đề kháng mạnh với sự sấy

khô (Lê Văn Tạo, 2006) Tuy nhiên ở môi trường bên ngoài E.coli độc có thể tồn tại

đến 4 tháng (Nguyễn Như Thanh và cộng sự, 1997)

2.4.6 Tính gây bệnh

Phần lớn các E.coli không có ảnh hưởng gì đáng kể đến sức khỏe Nhưng có một số

E.coli có thể gây bệnh, các vi khuẩn này có thể tập trung vào các nhóm sau đây:

DAEC (diffusely adhering E.coli), EHEC (Enterohemorrhagic E.coli), EPEC (Enteropathogenic E.coli), ETEC (Enterotoxigenic E.coli), EIEC (Enteroinvase

E.coli) và EAEC (Enteroaggregative E.coli)

Tùy vào địa phương và độ tuổi các vi khuẩn trên đây có ảnh hưởng khác nhau đến bệnh tiêu chảy Chẳng hạn như ETEC là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tiêu chảy ở trẻ em ở các nước đang phát triển (như nước ta) nhưng không phải

là yếu tố chính gây tiêu chảy ở trẻ em các nước phương Tây

2.4.7 Tình hình nhiễm

Các ổ dịch trên gia súc và người gây ra bởi các kiểu huyết thanh O157:H7, đã phát hiện lần đầu tiên ở Mỹ vào năm 1982 Sau đó, được ghi nhận ở một số quốc gia như: Bắc Mỹ, Châu Âu, Châu Phi, Nam Mỹ, Nhật, Úc,… Đặc biệt ở Châu Âu vào năm 2011 vụ dịch lan tràn ít nhất 9 nước là Áo, Đan Mạch, Hà Lan, Na Uy, Thụy Điển, Thụy Sĩ và Anh làm 17 ca tử vong, 470 ca suy thận nặng với hơn 1530 ca mắc bệnh (http://laodong.com.vn/the-gioi/dich-khuan-ecoli-o-chau-au-tay-ban-nha-duoc-minh-oan-14420.bld)

Ở các nước đang phát triển, có thể do sự hạn chế về trang thiết bị kỹ thuật trong chuẩn đoán nên người ta chưa điều tra xác định được tầm quan trọng của bệnh Các

vụ dịch lớn làm một số người chết do ăn bánh mì kẹp thịt nấu chưa chín, do uống sữa chưa được khử trùng Ở Châu Âu và Bắc Mỹ dịch thường xảy ra vào mùa hè, có thể do nhiều yếu tố như sự gia tăng tiêu thụ nước, sự nhiễm khuẩn cao hơn trong thịt bò

2.4.7.1 Đặc điểm gây bệnh

Chúng tiết ra độc tố tế bào (cytotoxin), các dòng vi khuẩn này có một plasmid có thể

giúp chúng bám dính vào màng nhày của thành ruột, gây tiêu chảy không có máu hoặc có máu và các hội chứng khác ở người

2.4.7.2 Cơ chế gây bệnh

Cơ chế gây bệnh đường ruột của E coli cũng có một số điểm giống vi khuẩn

Salmonella và họ vi khuẩn đường ruột (Enterobacteriaceae) Để gây bệnh vi khuẩn

trước hết phải bám dính vào tế bào nhung mao ruột bằng các nhân tố xâm nhập, vi khuẩn bám dính vào lớp tế bào biểu mô của thành ruột Ở đây chúng phát triển và nhân lên làm phá hủy các lớp tế bào biểu mô gây viêm ruột Đồng thời sản sinh độc

tố đường ruột Enterotoxin gồm yếu tố chịu nhiệt (ST) làm tăng tính thẩm xuất của

tế bào thành ruột và phá hủy tế bào, yếu tố không chịu nhiệt (LT) sẽ tác động vào quá trình trao đổi muối, nước làm rối loạn chu trình này Nước từ cơ thể chảy vào ống ruột làm căng ruột, cùng với khí do lên men ở ruột gây nên một tác động cơ học làm nhu động ruột đẩy nước và thức ăn gây nên hiện tượng tiêu chảy Sau khi đã phát triển ở thành ruột, chúng vào hệ bạch huyết, đến hệ tuần hoàn gây nhiễm trùng máu, chúng chống lại hiện tượng thực bào, gây dung huyết làm cho cơ thể thiếu máu Từ hệ tuần hoàn chúng theo vi quản đến các tổ chức, cơ quan, ở đây chúng lại phát triển nhân lên lần thứ hai Chúng phá hủy tế bào tổ chức gây viêm và sản sinh

ra độc tố Toxogenic và Verotoxin phá hủy tế bào tổ chức gây tụ huyết và xuất huyết

(Lương Đức Phẩm, 2002)

2.4.7.3 Triệu chứng trúng độc

E coli là vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy phổ biến nhất, đặc biệt ở trẻ em Đường lây

nhiễm chủ yếu là qua đường tiêu hóa do sử dụng nguồn nước và ăn phải thức ăn bị

ô nhiễm có chứa lượng lớn vi khuẩn E coli

Sau khi sử dụng thực phẩm bị nhiễm E coli thì trong vòng 4 – 48 giờ sẽ có các triệu

chứng như đau bụng, đi ngoài phân lỏng từ 5 – 15 lần/ngày có lẫn máu trong phân, đôi khi có buồn nôn Nếu không được cấp cứu, xử trí kịp thời sẽ bị mất nước, điện giải, rối loạn thân nhiệt, hạ huyết áp và có thể tử vong (Lương Đức Phẩm, 2002)

2.4.7.4 Phòng ngừa

E coli gây bệnh theo phân ra ngoài và phát tán trong đất, nước, không khí Ngoài

ra, bệnh có thể lây truyền từ người sang người do tay bẩn, thực phẩm và nước uống

bị nhiễm Do đó bệnh có thể gây thành dịch, đặc biệt ở nhà trẻ, khoa nhi của bệnh viện

Vì vậy phòng bệnh chủ yếu là tuân thủ nghiêm ngặt qui chế vệ sinh, chú ý xử lý phân và dụng cụ của bệnh nhân Không ăn những loại thức ăn không đảm bảo chất lượng, đặc biệt là sản phẩm từ thịt chưa nấu chín

2.5 CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG LÊN VI

SINH VẬT

Các yếu tố môi trường tác động lên vi sinh vật gồm 3 loại:

- Yếu tố vật lí (độ ẩm, nhiệt độ, áp suất, bức xạ,…)

- Yếu tố hóa học (pH môi trường, thế oxy hóa khử, chất diệt khuẩn hoặc ức chế, )

- Yếu tố sinh học (chất kháng sinh, interferon,…)

Dù yếu tố nào, một khi đã tác động bất lợi lên tế bào thì trước hết chúng thường gây tổn hại đến các cấu trúc quan trọng cho sự sống của tế bào Những tổn hại đó dẫn đến phá hủy chức năng hoạt động của các cấu trúc và làm cho tế bào chết Những tế bào sống sót được chính là do đã thích ứng được với các yếu tố nói trên bằng những thay đổi về sinh lý hoặc di truyền

Tác động có hại của các yếu tố bên ngoài lên tế bào vi sinh vật thể hiện chủ yếu ở những biến đổi sau:

- Phá hủy thành tế bào

- Biến đổi tính thấm của màng tế bào chất

- Thay đổi đặc tính keo của nguên sinh chất

Theo quan hệ của vi sinh vật và nhiệt độ thì có thể chia vi sinh vật ra làm 3 nhóm:

Vi sinh vật ưa lạnh, ưa ấm và ưa nóng

Nhiệt độ cao có ảnh hưởng rất mạnh và trực tiếp đối với cơ thể vi sinh vật Nói chung nhiệt độ từ 60 – 70 oC kéo dài trong 30 phút có thể tiêu diệt hầu hết các thể sinh dưỡng Nhiệt độ cao gây biến tính protein trong tế bào Do đó tế bào chất và enzyme bị đình chỉ hoạt động Tính chịu nhiệt của các loại vi sinh vật rất khác nhau Thường nấm mốc, nấm men chết khá nhanh ở nhiệt độ 50 – 60 oC Một số vi khuẩn chịu nhiệt thì 80 – 90 oC mới bị tiêu diệt

Tốc độ chết của vi sinh vật phụ thuộc rất nhiều vào hàm lượng nước chứa trong tế bào Lượng nước chứa càng ít thì sức chịu đựng nhiệt độ càng cao Do hàm lượng nước trong bào tử rất ít nên bào tử có tính chịu nhiệt rất cao Ngoài ra, tính chịu nhiệt của vi sinh vật còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như pH, môi trường, thế oxy hóa – khử, hóa chất, giai đoạn phát triển của cá thể,…

2.5.1.2 Độ ẩm

Tế bào vi sinh vật chứa lượng nước rất lớn (70 – 85%) Muốn trao đổi chất và tiến hành mọi hoạt động khác vi sinh vật cần có lượng nước nhất định trong môi trường Những loại vi sinh vật khác nhau yêu cầu độ ẩm của môi trường khác nhau Những

vi sinh vật kỵ khí hoặc kỵ khí tuy tiện có thể sống trong môi trường lỏng hoặc môi trường rắn như đất, bùn,… ngập nước, nhưng những vi sinh vật hiếu khí như nấm mốc chỉ phát triển trên bề mặt môi trường lỏng hoặc môi trường rắn có độ ẩm tối thích từ 55 – 65%

Mỗi loại vi sinh vật có một giới hạn về độ ẩm tối thích để phát triển Đối với nấm mốc thường độ ẩm cực tiểu là 15%, vi khuẩn từ 20 – 30% Tế bào sinh dưỡng có thể rất dễ dàng chuyển sang trạng thái khô trong điều kiện lạnh Nếu làm khô tế bào và đặt trong môi trường rút hết không khí thì hoạt động sống của chúng bị ức chế, nhưng tế bào vẫn không chết

2.5.1.3 Nồng độ các chất tan

Lượng chất hòa tan của môi trường có ảnh hưởng nhiều đến hoạt động sống của vi sinh vật Nếu nồng độ dung dịch của môi trường càng cao, sẽ làm cho tế bào lâm vào tình trạng khô sinh lý Tuy nhiên, nồng độ dung dịch cao chỉ có tác dụng ức chế chứ không tiêu diệt được ngay vi sinh vật Nhiều loại vi sinh vật có khả năng thích ứng nhanh chóng với dung dịch có nồng độ cao

2.5.1.4 Các tia năng lượng

Tia tử ngoại (tia cực tím) có tác dụng mạnh đối với vi sinh vật Hầu hết các tia tử ngoại có bước sóng từ 2000 – 3000 Ao đều có tác dụng sát khuẩn nhưng hiệu quả nhất là các tia có bước sóng trong khoảng 2650 – 2660 Ao Tia tử ngoại có tác dụng làm phân hủy một số chất hữu cơ trong tế bào, đông tụ protein, mất hoạt tính enzyme, phá hủy tế bào vi sinh vật Ngoài ra, nó còn ảnh hưởng đến tính di truyền

và gây biến đổi gen

Tia X và các tia phóng xạ tác dụng lên cơ thể vi sinh vật khác nhau tùy theo liều lượng chiếu Liều lượng thấp và không liên tục có thể kích thích sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật Tuy nhiên, nếu chiếu xạ với liều lượng cao có thế gây chết vi sinh vật Nhìn chung tác dụng của các tia trên là gây biến đổi sâu sắc trong quá trình sinh hóa và cấu trúc của tế bào Một trong những tác dụng gây chết mạnh

là do sự ion hóa các chất của tế bào, tạo nên các hợp chất độc như peroxit, oxy hóa các gốc –SH trong protein và trong các tế bào cũng như oxy hóa các chất khác

2.5.1.5 Siêu âm

Siêu âm được tạo thành do những dao động với tần số cao trên 200000 Hz, chúng

có tác dụng rất mạnh lên tế bào vi sinh vật Siêu âm gây chấn động trong dung dịch làm vi sinh vật bị ép và va chạm mạnh có thể làm vỡ vỏ tế bào đồng thời tạo nên

môi trường độc đối với vi sinh vật Ngoài ra, siêu âm còn tạo nên bọt khí hòa tan trong nguyên sinh chất và môi trường làm ảnh hưởng lớn đến hoạt động của vi sinh vật

2.5.2 Các yếu tố hóa học

2.5.2.1 pH môi trường

pH môi trường có ảnh hưởng rất lớn đối với hoạt động sống của vi sinh vật Do nó làm ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, pH thay đổi làm điện tích màng tế bào chất thay đổi dẫn đến sự thay đổi tính thấm của màng

Mỗi loại vi sinh vật có pH tối thích và pH cực tiểu, cực đại riêng Nếu pH không thích hợp vi sinh vật có thể bị ức chế, phát triển kém hay tiêu diệt

2.5.2.2 Thế oxy hóa – khử

Thế oxy hóa – khử của môi trường có thể kích thích hay ức chế hoạt động sống của từng nhóm vi sinh vật

- Vi sinh vật hiếu khí phát triển ở thế oxy hóa – khử cao

- Vi sinh vật kị khí không sử dụng được oxy để làm chất nhận hydro thậm chí oxy

có thể là chất độc

- Vi sinh vật kị khí tùy tiện có thể sống trong điều kiện có thế oxy hóa khử thay đổi

2.5.2.3 Các chất độc đối với vi sinh vật

Nhiều chất hóa học có thể làm ức chế hoạt động sống của vi sinh vật hoặc tiêu diệt chúng Các chất độc thường tác dụng trực tiếp đối với nguyên sinh chất, phá hoại cấu trúc của nó và các quá trình hoạt động sống bình thường của tế bào bị ảnh hưởng hoặc đình chỉ

Các chất khác nhau tác dụng lên cơ thể vi sinh vật cho những hiệu quả khác nhau Cùng một loại hóa chất tác dụng lên các loài vi sinh vật khác nhau cũng cho hiệu quả rất khác nhau Tác dụng của chất độc phụ thuộc vào nồng độ Nếu hàm lượng rất thấp nhiều chất không ức chế thậm chí còn kích thích chúng Cùng một loại hóa chất có tác dụng khác nhau đối với thể sinh dưỡng và bào tử Thường bào tử có sức chịu đựng cao hơn nhiều (Lê Nguyễn Đoan Duy)

2.6 GIỚI THIỆU ACID ACETIC

2.6.1 Tính chất của acid acetic

Acid acetic là một acid hữu cơ yếu có vị chua của giấm, nhưng mạnh hơn acid cacbonic Phân tử gồm nhóm methyl ( - CH3) liên kết với nhóm ( - COOH) Công thức hóa học của acid acetic là CH3COOH có phân tử khối là 60,05 Acid acetic nguyên chất là một chất lỏng, mùi xốc, nhiệt độ sôi ở 118,2 oC, đông đặc ở 16,7 oC thành những tinh thể tương tự nước đá nên gọi là “acid acetic nước đá” (http://vi.wikipedia.org/wiki/Axit_axetic)

Acid acetic tan vô hạn trong nước, cồn, este, benzene, aceton và trong chloroform, chúng hoàn toàn không tan trong CS2, dạng phổ biến của acid acetic là giấm (có khoảng 4% – 8% acid acetic) Ở nồng độ > 0,5% acid acetic sẽ làm biến tính protein

2.6.2 Ứng dụng của acid acetic

Acid acetic được sử dụng phổ biến nhất là làm giấm ăn, trong công nghiệp hóa chất, chế biến, dược phẩm, phẩm nhuộm, nước hoa, sợi tổng hợp,…

Đây là một chất hiện nay được dùng tương đối rộng rãi trong lĩnh vực chế biến và bảo quản thực phẩm, dược phẩm Acid acetic và các muối của chúng được sử dụng như một chất tạo acid cho thực phẩm và chất gây ức chế vi sinh vật Do đó, acid acetic không chỉ tác động tới vi sinh vật mà còn ảnh hưởng đến cả thực phẩm (Nguyễn Đức Lượng, 2000)

Ưu điểm:

Acid acetic trong phạm vi nồng độ khống chế được vi khuẩn phát triển thì không có hại đối với cơ thể, không ảnh hưởng lớn đối với mùi vị của thực phẩm, giá thành tương đối thấp Acid acetic loãng (tối đa 6%) được dùng nhiều trong ăn uống như những gia vị, những món ăn ngâm giấm, nước sốt có tác dụng ức chế nấm men, vi khuẩn,…

Nhược điểm:

Acid acetic rất bền với các chất oxy hóa như acid chromic, permanganate Chúng có khả năng hòa tan cellulose, các hợp chất tương tự cellulose Chúng có khả năng phân hủy da, gây bỏng da, ăn mòn nhiều kim loại Khi sử dụng với nồng độ rất thấp (< 0,5%) cũng làm cho protid đông đặc và tác dụng tự phân giải nhanh

2.6.3 Khả năng ức chế vi sinh vật của acid acetic

Acid hữu cơ khi cho vào môi trường có tác dụng mạnh đến vi sinh vật chủ yếu là do

sự phân ly H+, vì vậy H+ có tác dụng bảo quản Các acid có tác dụng sát trùng mạnh hay yếu tùy thuộc vào tính chất của các phân tử không phân ly hay amin Các acid thường dùng là acid lactic, acid acetic, acid tartic, acid citric,… Vấn đề tác dụng của các acid này phụ thuộc vào bản chất của chúng, tính chất môi trường, đặc tính vi sinh vật pH của môi trường thấp sẽ khử hoạt tính của enzyme khử đi hoạt động của

hệ thống vận chuyển ion, chất dinh dưỡng vào tế bào làm ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào vi sinh vật

Acid acetic tác động mạnh lên vi khuẩn và nấm men hơn tác động lên nấm mốc Chỉ có các loài vi khuẩn acetic, lactic, butyric là chịu được acid acetic

Tùy theo mỗi loại acid mà đặc điểm tác dụng lên vi sinh vật cũng khác nhau:

- Ở cùng pH: Acid citric > Acid acetic > Acid lactic

- Ở cùng nồng độ: Acid citric < Acid acetic < Acid lactic (Nguyễn Văn Mười, 2006)

Acid acetic ở các pH khác nhau có tác dụng ức chế đối với các loại vi sinh vật khác nhau:

Ở pH = 6, acid acetic ảnh hưởng đến Bacillus, Clostridium và vi khuẩn gram (-)

nhiều hơn là tới nấm men, nấm mốc, vi khuẩn lactic

Ở pH = 5, vi khuẩn gram (+) chịu ảnh hưởng nhiều hơn vi khuẩn lactic nấm men,

nấm mốc và có tác dụng ức chế tốt nhất với Yersinia enterocolitica và Salmonella

2.7 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CHLORINE

2.7.1 Công dụng của chlorine

Chlorine có 2 dạng phổ biến thường dung là Calcium hypochloride (Ca(OCl)2) và

sodium hypochloride (NaOCl)

Chlorine được sản xuất ở các dạng bột, lỏng, viên Chlorine dạng bột Ca(OCl2) và lỏng NaOCl là chất khử trùng nước được dùng phổ biến hơn 1 thế kỷ qua Trong các xí nghiệp chế biến thủy sản, chlorine được dùng phổ biến nhất là Ca(OCl2) để

xử lý nguyên liệu

Chlorine có tính diệt khuẩn rất cao, có thể giết chết hoặc ức chế sự phát triển của

tảo, nấm mốc, vi sinh vật có hại như: Salmonella, Listeriamonocytogenenes, E

coli,… HOCl và OCl- làm biến tính enzyme hay protein, phá vỡ cấu trúc vật lý của

tế bào là cho các vi sinh vật không hoạt động

Ngoài ra chlorine còn được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác như: Xử lý nước uống, thành phần của thuốc chữa bệnh, thành phần quan trọng trong dụng cụ y khoa, sử dụng trong bao bì một số loại thuốc để kéo dài thời gian bảo quản,…

2.7.2 Tác hại của chlorine

Khi ở dạng khí chlorine là khí độc, kích thích hệ hô hấp, màng nhầy, mắt và da, có

khả năng phản ứng với hơi ẩm tạo acid chlorhydric (HCl) và acid hypochloruos

(HClO), cả 2 acid này đều là chất ăn mòn và có thể rất nguy hiểm

Khi ở dạng lỏng chlorine là một hóa chất độc, có mùi cay nồng khó chịu có khả năng ăn mòn lớn, gây bỏng da, mắt Ngoài ra, chlorine khi kết hợp với các hợp chất hữu cơ tạo nên các sản phẩm phụ gốc halogen có khả năng gây ung thư như:

Trihalomethane, haloacetic, cloramine,…

2.7.3 Thực trạng sử dụng chlorine tại các xí nghiệp

Chlorine được sử dụng để khử trùng tại các xí nghiệp chế biến thủy sản ở dạng

muối calcium hypochloride có công thức hóa học là Ca(OCl)2

Hiện nay, các xí nghiệp sử dụng chlorine để rửa nguyên liệu thủy sản chủ yếu ở các nồng độ 50 ppm, 100 ppm Các mức nồng độ thấp hơn (20 ppm, 10 ppm) ít được sử dụng do yêu cầu đảm bảo hàm lượng vi sinh trong nguyên liệu nhỏ hơn mức cho phép để xuất khẩu Điều này cho thấy có một lượng chlorine dư hơn mục đích cần dùng đã được sử dụng Do đó, đòi hỏi phải có sự hạn chế sử dụng chlorine trong mức cho phép để đảm bảo sức khỏe của mọi người

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

3.1.1 Địa điểm tiến hành thí nghiệm

Nghiên cứu được tiến hành tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm Khoa Nông Nghiệp và Sinh học Ứng dụng trường Đại học Cần Thơ

3.1.2 Thời gian thí nghiệm

Đề tài được thực hiện từ ngày 05/8/2013 đến ngày 15/11/2013

3.2 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

3.2.1 Nguyên liệu và hóa chất sử dụng

- Máy đo cấu trúc Rheotex

- Tủ sấy vô trùng, tủ ấm, buồng cấy vô trùng, Autoclave, cân điện tử, thùng đựng mẫu, ống nghiệm, đĩa petri, đèn cồn, que cấy trang, găng tay và một số dụng cụ phòng thí nghiệm khác

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Dựa theo quá trình xử lí rửa miếng cá tra fillet Từ đó thay thế dung dịch rửa thường

sử dụng là chlorine bằng phương pháp rửa bằng dung dịch acid acetic, phương pháp rửa nước nóng và sự kết hợp giữa 2 phương pháp, so sánh chất lượng nguyên liệu khi được xử lí bằng các phương pháp khác nhau so với việc xử lí bằng chlorine Kết quả được thống kê bằng chương trình Statgraphic 15.2.11.0 và xử lý bằng Excel

2003

3.3.1 Bố trí thí nghiệm

3.3.1.1 Sơ đồ quy trình bố trí thí nghiệm tổng quát

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình thí nghiệm

Nước nóng Acid acetic

Rửa 1

3.3.1.2 Bố trí thí nghiệm

a Thí nghiệm đối chứng

- Mục đích: Xác định khả năng ức chế sự phát triển của E coli và vi sinh vật tổng

số hiếu khí của chlorine Kết quả đối chứng với các thí nghiệm còn lại

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố và 3 lần lặp lại

Vậy tổng số mẫu là: 1 x 3 = 3 mẫu

- Tiến hành: Thí nghiệm được bố trí như hình 3.2 Nguyên liệu cá tra sau khi fillet, lạng da và chỉnh hình được rửa sạch để loại tạp chất, mỡ và vi sinh vật bám

trên cá Sau đó, mẫu cá được làm nhiễm vi khuẩn E coli bằng cách ngâm vào dịch khuẩn E coli theo tỉ lệ (100 ml dịch khuẩn /60 g cá) trong 5 phút sau đó vớt ra để

yên trong 30 phút Lấy mẫu kiểm tra mật số vi sinh vật nhiễm vào mẫu trước khi xử

lý Sau đó, xử lý mẫu bằng cách ngâm vào dung dịch chlorine nồng độ 30 ppm theo

tỉ lệ (300 ml dung dịch/ 50 g) cá trong 2 phút Lấy mẫu kiểm tra lại mật số vi sinh vật sau khi xử lý Bảo quản mẫu ở nhiệt độ 4 oC trong 1 tuần, kiểm tra lại mật số vi sinh vật

Sử dụng mẫu sạch thực hiện ngâm vào dung dịch tương tự như trên xác định pH và cấu trúc mẫu

Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm đối chứng

b Thí nghiệm 1: Khảo sát nồng độ của acid acetic đến khả năng ức chế sự phát

triển của E coli và vi sinh vật tổng số hiếu khí

- Mục đích: Xác định nồng độ tối ưu của acid acetic đến khả năng ức chế sự phát

triển của E coli và vi khuẩn tổng số hiếu khí

- Chuẩn bị:

+ Dung dịch acid acetic với 3 nồng độ khác nhau

+ Cá tra fillet

+ Chủng vi sinh vật E coli đã được tăng sinh trong môi trường NB trong 48 giờ

- Tiến hành: Tương tự thí nghiệm đối chứng, thay thế dung dịch chlorine 30 ppm bằng dung dịch acid acetic có nồng độ thay đổi lần lượt là 1%, 1,5%, 2% trong 2 phút

- Bố trí thí nghiệm:

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố, mỗi nhân tố có 3 nghiệm thức và 3 lần lặp lại

Vậy tổng số mẫu là: 3 x 3 = 9 mẫu

Nhân tố A là nồng độ dung dịch cần khảo sát: