ĐÁNH GIÁ SỰ TƯƠNG THÍCH GIỮA PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA VI SINH VẬT TRUYỀN THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO ATP QUANG SINH HỌC TRONG QUÁ TRÌNH KIỂM TRA VỆ SINH CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BIA

ðẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ******* Trần Thị Hảo ðÁNH GIÁ SỰ TƯƠNG THÍCH GIỮA PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA VI SINH VẬT TRUYỀN THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO ATP QUANG

ðẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

*******

Trần Thị Hảo

ðÁNH GIÁ SỰ TƯƠNG THÍCH GIỮA PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA

VI SINH VẬT TRUYỀN THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO ATP QUANG SINH HỌC TRONG QUÁ TRÌNH KIỂM TRA VỆ SINH CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BIA Ở VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội -2011

ðẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

*******

Trần Thị Hảo

ðÁNH GIÁ SỰ TƯƠNG THÍCH GIỮA PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA

VI SINH VẬT TRUYỀN THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO ATP QUANG SINH HỌC TRONG QUÁ TRÌNH KIỂM TRA VỆ SINH CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BIA Ở VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

Chuyên ngành: Vi sinh vật học

Mã số: 604240

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS Phạm Văn Thành

Hà Nội -2011

1

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ATP: Adenozin triphotphat

CFU: Colony-forming units

CPP: Critical Control Point

E.coli: Escherichia coli

HACCP: Hazard Analytical Critical Control Point (Hệ thống phân tích và

kiểm soát các mối nguy trọng yếu trong quá trình sản xuất chế biến thực phẩm)

GMP: Good Manufacturing Practice (tiểu chuẩn thực hành sản xuất tốt)

RLU: Relative light unit (ñơn vị ánh sáng tương ñối)

PCA: Plate count agar

QA: Quality assurance

UV-VIS: Ultraviolet visiable (vùng tử ngoại khả kiến)

MỤC LỤC

MỞ ðẦU 8

Chương 1 10

TỔNG QUAN 10

1.1.Tình hình ngộ ñộc thực phẩm ở Việt Nam, thực trạng vệ sinh ở một số cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm và vi sinh vật gây ngộ ñộc thường gặp trong thực phẩm 10

1.1.1 Tình hình ngộ ñộc thực phẩm và thực trạng vệ sinh ở một số cơ sở chế biến thực phẩm ở Việt Nam……… 10

1.1.2 Nguyên nhân khiến thực phẩm nhiễm vi sinh vật gây bệnh 11

1.1.3 Một số vi sinh vật chủ yếu thường gây ngộ ñộc có trong thực phẩm và vi khuẩn chỉ ñiểm trong kiểm soát vệ sinh thực phẩm 12

1.1.3.1 Ngộ ñộc do E.coli……… 12

1.1.3.2 Ngộ ñộc do Clotridium perfringens………12

1.1.3.3 Ngộ ñộc Salmonella………12

1.1.3.4 Vi khuẩn chỉ ñiểm trong thực phẩm ……… 13

1.2 Công nghệ sản xuất bia, những công ñoạn cần thiết phải kiểm tra vệ sinh trong sản xuất 14

1.2.1.Quá trình nấu, ñường hóa 14

1.2.2 Lên men 15

1.2.3 Vấn ñề vệ sinh thực phẩm nói chung và vệ sinh trong quá trình sản xuất bia nói riêng 16

1.2.3.1 Vệ sinh thực phẩm 16

1.2.3.2 Vệ sinh trong quá trình sản xuất bia 18

1.3 Các phương pháp kiểm tra vệ sinh trong sản xuất hiện nay 19

1.3.1 Phương pháp ñánh giá bằng mắt thường ……… 19

1.3.2.Phương pháp ñánh giá thông qua việc giám sát các thông số của hệ thống tự ñộng hoặc thông qua việc kiểm tra nống ñộ các chất tham gia vào

quá trình ……… 19

1.3.3 Phương pháp ñánh giá bằng nuôi cấy vi sinh vật truyền thống ……20

1.3.4 Phương pháp kiểm tra bằng phát quang sinh học……… 20

1.4 Giới thiệu về phương pháp ATP quang sinh 21

1.4.1 Nguyên tắc của phương pháp ATP quang sinh học 21

1.4.2 Ưu ñiểm của phương pháp ño ATP quang sinh trong ngành công nghiệp sản xuất và chế biến thực phẩm 22

Chương II 24

ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 ðối tượng nghiên cứu 24

2.2 Trang thiết bị, dụng cụ và phương pháp nghiên cứu 24

2.2.1 Dụng cụ và thiết bị, hóa chất 24

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 26

2.2.2.1.Phương pháp kiểm tra vi sinh vật bằng nuôi cấy truyền thống 26

2.2.2.1.1 Phương pháp xác ñịnh tổng số Coliforms và E.coli 27

2.2.2.1.2 Tính tổng số nấm men, nấm mốc 27

2.2.2.1.3 Tổng vi sinh vật hiếu khí 28

2.2.2.2 Phương pháp xác ñịnh ñộ sạch bằng ATP quang sinh 28

2.2.2.3 Ứng dụng máy ño quang UV-VIS U-1900 30

Chương III 32

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32

3.1 Phương pháp phân tích truyền thống 32

3.1.1 Kiểm tra ở các tec lên men 32

3.1.2 Kiểm tra ở máy lọc sản phẩm 33

3.1.3 Kiểm tra ở các tec sản phẩm 34

3.2 Phương pháp ATP quang sinh học 36

3.2.1 Kiểm tra ở các tec lên men 36

3.2.2 Kiểm tra ở máy lọc sản phẩm 36

3.2.3 Kiểm tra ở các tec sản phẩm 37

3.3 đánh giá sự tương thắch giữa kiểm tra vi sinh vật bằng phương pháp truyền thống và ựo ATP quang sinh 37

3.3.1 Mẫu ựã biết trước nồng ựộ 37

3.3.2 Mẫu trên dây truyền sản xuất bia 38

3.4 Khảo sát ứng dụng phương pháp tạo màu xác ựịnh tổng số Coliforms trên máy quang phổ U-1900 ( UV-VIS spectrophotometre) 43

Chương IV 50

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

Tiếng Việt 52

Tiếng Anh 53

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Thống kê tình hình ngộ ñộc thực phẩm của Bộ Y tế 2008-2010 10

Bảng 2: Kết quả kiểm tra vệ sinh ở tec lên men 2 32

Bảng 3: Kết quả kiểm tra vệ sinh ở tec lên men 3 33

Bảng 4: Kết quả kiểm tra vệ sinh ở máy lọc sản phẩm ñợt 1 33

Bảng 5: Kết quả kiểm tra vệ sinh ở máy lọc sản phẩm ñợt 2 34

Bảng 6: Kết quả kiểm tra vệ sinh ở máy lọc sản phẩm ñợt 3 34

Bảng 7: Kết quả kiểm tra vệ sinh của tec sản phẩm 1 34

Bảng 8: Kết quả kiểm tra vệ sinh của tec sản phẩm 2 35

Bảng 9: Kết quả kiểm tra vệ sinh của tec sản phẩm 3 35

Bảng 10: Kết quả kiểm tra bằng phương pháp ATP quang sinh ở các tec lên men 36

Bảng 11: Kết quả kiểm tra bằng phương pháp ATP quang sinh ở máy lọc sản phẩm 36

Bảng 12: Kết quả kiểm tra bằng phương pháp ATP quang sinh ở các tec sản phẩm 37

Bảng 13: Kết quả phân tích mẫu ñã biết trước nồng ñộ bằng cả phương pháp truyền thống và phương pháp ATP quang sinh 38

Bảng 14: Kết quả phân tích ở tec lên men 1 bằng phương pháp truyền thống và phương pháp ATP quang sinh 38

Bảng 15: Kết quả phân tích ở tec lên men 2 bằng phương pháp truyền thống và phương pháp ATP quang sinh 39

Bảng 16: Kết quả phân tích ở tec lên men 3 bằng phương pháp truyền thống và phương pháp ATP quang sinh 39

Bảng 17: Kết quả phân tích ở máy lọc sản phẩm ñợt 1 bằng phương pháp truyền thống và phương pháp ATP quang sinh 40

Bảng 18: Kết quả phân tích ở máy lọc sản phẩm ñợt 2 bằng phương pháp truyền thống và phương pháp ATP quang sinh 40

Bảng 19: Kết quả phân tích ở máy lọc sản phẩm ñợt 3 bằng phương pháp truyền thống và phương pháp ATP quang sinh 41

Bảng 20: Kết quả phân tích ở tec sản phẩm 1 bằng phương pháp truyền

thống và phương pháp ATP quang sinh 41

Bảng 21: Kết quả phân tích ở tec sản phẩm 2 bằng phương pháp truyền thống và phương pháp ATP quang sinh 42

Bảng 22: Kết quả phân tích ở tec sản phẩm 3 bằng phương pháp truyền thống và phương pháp ATP quang sinh 42

Bảng 23: Kết quả scan mẫu có nồng ñộ pha loãng 10-2 ở bước sóng 190 – 1100nm 43

Bảng 24: Kết quả scan mẫu có nồng ñộ pha loãng 10-1 ở bước sóng 190 – 1100nm 44

Bảng 25: Kết quả scan mẫu có nồng ñộ pha loãng 5-1 ở bước sóng 190 – 1100nm 44

Bảng 26: Kết quả scan mẫu M ở bước sóng 400 – 800nm 46

Bảng 27: Kết quả scan mẫu M x 5-1 ở bước sóng 400 – 800nm 47

Bảng 28: Kết quả scan mẫu M x 10-1 ở bước sóng 400 – 800nm 47

Bảng 29: Kết quả scan mẫu M x 10-2ở bước sóng 400 – 800nm 47

Bảng 30: Kết quả scan mẫu M x 10-3ở bước sóng 400 – 800nm 47

Bảng 31: Kết quả phân tích mẫu lấy ở bể chứa nước thải sau khi vệ sinh bằng

phương pháp truyền thống và ño bằng máy UV-VIS 1900 của Hitachi 48

DANH MỤC HÌNH MINH HỌA

Hình 1: Hình ảnh phổ scan ở bước sóng 190 – 1100 nm 45Hình 2: Hình ảnh phổ scan ở bước sóng 200 – 800 nm 46Hình 3: Hình ảnh phổ scan ở bước sóng 400 – 800 nm 48

8

MỞ ðẦU

Thực phẩm là nhu cầu thiết yếu hàng ngày của mỗi con người An toàn thực phẩm ñã trở thành vấn ñề toàn cầu; trước những hiểm họa luôn rình rập,

ñe dọa ñời sống con người bởi các thực phẩm không an toàn, ñòi hỏi mỗi

quốc gia phải có những quốc sách ñể ñảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

Trên thực tế, một thực trạng còn bức xúc trong ngành sản xuất chế biến thực phẩm ở nước ta là chất lượng vệ sinh còn rất kém ở nhiều cơ sở sản xuất Những yêu cầu nghiêm ngặt về vệ sinh an toàn thực phẩm trong sản xuất chưa

ñược quan tâm và ñầu tư thích ñáng Mặt khác do lợi nhuận mà một số ít nhà

cung cấp ñã sử dụng các hóa chất ñộc hại ñể chế biến, nuôi trồng và sản xuất các sản phẩm thực phẩm; gây ảnh hưởng không tốt tới sức khỏe người tiêu dùng Việc sử dụng các thực phẩm không ñảm bảo chất lượng vệ sinh có thể gây ngộ ñộc và gây ra các bệnh tiêu hóa cấp tính cho người sử dụng, nghiêm trọng hơn có thể dẫn tới tử vong Về lâu dài, nếu các ñộc tố tích lũy dần dần tới một ngưỡng nhất ñịnh có thể sẽ phát sinh các bệnh nguy hiểm, làm biến

ñổi cấu trúc gen gây dị tật, dị dạng cho các thế hệ tiếp theo

Trước thực trạng trên, ngoài việc khuyến khích các cơ sở sản xuất thực hiện vệ sinh an toàn thực phẩm Nhà nước và chính phủ còn chỉ thị về việc tăng cường công tác bảo ñảm chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm ñể từng bước nâng cao chất lượng sản phẩm Tuy nhiên phương thức quản lý kiểm tra chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm dựa trên việc kiểm tra chất lượng sản phẩm cuối cùng không ñảm bảo ñược chất lượng vệ sinh sản phẩm trong khi sản xuất ðiều này chỉ ñược ñảm bảo khi có sự kiểm soát chủ ñộng và hệ thống các yếu tố chất lượng và ñiều kiện vệ sinh trong toàn bộ quá trình sản xuất, chế biến, cung ứng mới có khả năng ñảm bảo an toàn thực phẩm ðể

ñáp ứng ñược yêu cầu này không gì khác là phải áp dụng các phương pháp

kiểm tra nhanh mức ñộ vệ sinh trong các dây chuyền sản xuất, chế biến thực phẩm

Góp phần vào sự kiểm soát vệ sinh an toàn trong sản xuất ñồ uống nói chung và sản xuất bia nói riêng, chúng tôi tiến hành thực hiện kiểm tra vệ sinh trong dây chuyền sản xuất bia, với ñề tài:

9

Ộ đánh giá sự tương thắch giữa phương pháp kiểm tra vi sinh vật truyền thống

và phương pháp ựo ATP quang sinh học trong quá trình kiểm tra vệ sinh của dây chuyền sản xuất bia ở Viện công nghiệp thực phẩmỢ

10

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Tình hình ngộ ñộc thực phẩm ở Việt nam, thực trạng vệ sinh ở một

số cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm và vi sinh vật gây ngộ ñộc

thường gặp trong thực phẩm

1.1.1 Tình hình ngộ ñộc thực phẩm và thực trạng vệ sinh ở một số cơ sở

chế biến thực phẩm ở Việt Nam

Hàng năm ở Việt Nam xảy ra hàng trăm vụ ngộ ñộc thực phẩm, con số người mắc bệnh có năm lên tới chục ngàn người Theo thống kê của Bộ Y tế, tình hình ngộ ñộc thực phẩm trong ba năm gần ñây như sau (11):

ðối với thực trạng vệ sinh của các cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm,

theo báo cáo ở một số ñịa phương thì cũng không mấy khả quan

Theo báo cáo ñánh giá thực trạng tại các cơ sở sản xuất, chế biến rượu, bia, nước giải khát, kem, nước chấm… tại Hải Phòng của tác giả Trần Văn Thọ và cộng sự năm 2005 cho thấy có tới 76,4% mẫu không ñạt tiêu chuẩn vệ

11

sinh Các mẫu thức ăn ñường phố có tỷ lệ ô nhiễm cao về vi sinh vật, trong ñó 100% không ñạt về chỉ tiêu nấm men, nấm mốc; 90,9% không ñạt về chỉ tiêu Coliforms Ở tỉnh Bắc Giang, theo ñiều tra khảo sát một số cơ sở sản xuất nước giải khát, bia, rượu, bánh kẹo… của tác giả Ngô Thị Oanh và cộng sự năm 2005 cho thấy 33,3% cơ sở có mức vệ sinh kém, 40% ở mức trung bình, chỉ có 26,7% ñạt loại tốt

Từ một vài số liệu trên cho thấy, vấn ñề vệ sinh và kiểm soát vệ sinh trong các cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm rất ñáng ñể các nhà sản xuất và các nhà quản lý lưu tâm nhiều hơn nữa

1.1.2 Nguyên nhân khiến thực phẩm nhiễm vi sinh vật gây bệnh

Các yếu tố cơ hội có thể dẫn tới thực phẩm bị nhiễm vi sinh vật gây bệnh như:

+ Nhóm gây ô nhiễm thực phẩm: Quá trình sản xuất, chế biến, thu hoạch không ñảm bảo các yêu cầu vệ sinh an toàn dẫn tới thực phẩm bị ô nhiễm

+ Nhóm các yếu tố gây ảnh hưởng tới sự tồn tại của mầm bệnh trong thực phẩm như việc không ñun nấu kỹ, không xử lý ñầy ñủ các yêu cầu vệ sinh chung

+ Nhóm các yếu tố gây tái nhiễm: Do quá trình bảo quản không ñảm bảo, gây tái nhiễm từ người chế biến, phục vụ, môi trường hay từ dụng cụ sang thực phẩm Nếu người làm công tác thực phẩm bị ốm hay mang vi trùng gây bệnh thì trong quá trình chế biến vi trùng sẽ vướng vào thực phẩm Theo cách này, trứng giun hay vi trùng lao, lỵ có thể bị nhiễm vào thực phẩm Nguy hiểm hơn nữa là những người mang sẵn vi trùng gây bệnh nhưng không có biểu hiện của bệnh, như vi trùng thương hàn sống lâu trong gan người ñã khỏi bệnh làm phân của họ bị nhiễm trùng, người mắc bệnh lỵ cũng mang vi trùng trong một thời gian dài sau khi khỏi bệnh

Ngoài ra, chuột gián hay ruồi là những sinh vật hay làm nhiễm trùng thực phẩm Người ta thấy rằng, trong một vùng có bệnh dịch tả thì hầu hết ruồi ñều có vi trùng dịch tả Trong phân và nước ñái của chuột rất dễ tìm thấy

vi trùng thương hàn Chuột cũng rất hay truyền bệnh cho lợn, gà từ ñó vào

12

thực phẩm Hay trên mình gián, người ta thấy có rất nhiều vi trùng ñường ruột Vi trùng ñường ruột thường có nhiều trong phân, phân lại ñược dùng bón cho rau nên cũng có rất nhiều vi trùng nguy hiểm Các loại tôm cua, ốc,

… sống trong nước bẩn cũng hay có trứng hoặc vi trùng gây bệnh Có rất nhiều trường hợp bị bệnh thương hàn nguyên nhân do người bệnh ăn phải hải sản, tôm cua có vi trùng gây bệnh Cuối cùng, yếu tố gây nhiễm trùng nữa là dụng cụ chế biến không vệ sinh sạch sẽ, khu vực chế biến có ñiều kiện vệ sinh kém

1.1.3 Một số vi sinh vật chủ yếu thường gây ngộ ñộc có trong thực phẩm và

vi khuẩn chỉ ñiểm trong kiểm soát vệ sinh thực phẩm

ñộ cơ thể bình thường hoặc hơi sốt

1.1.3.2 Ngộ ñộc do Clostridium perfringens

Clostridium perfringens sản sinh ra 6 tuýp ñộc tố: A, B, C, D, E, F Trong 6

tuýp này thì ñộc tố A là ñộc tố chủ yếu gây ngộ ñộc sau ñó ñến tuýp F Thời gian ủ bệnh trung bình 10 -12 giờ, có khi 6 ñến 8 giờ cũng có thể dài hơn Bệnh xuất hiện với những triệu chứng viêm ruột, dạ dày, ñau bụng ỉa chảy, phân lỏng hoặc toàn nước; thỉnh thoảng có trường hợp nôn mửa, nhức ñầu, sốt

13

người và ñộng vật Cũng có tác giả cho rằng ngộ ñộc Salmonella do ñường tiêu hóa hấp thụ phải một lượng lớn vi khuẩn Salmonella sống Khi vào ñến máu vi khuẩn bị phá vỡ và tiết ra một lượng ñộc tố gây ñộc cho cơ thể Tuy nhiên cùng ăn phải thức ăn nhiễm Salmonella, không phải ai cũng bị ngộ ñộc Ngoài số lượng vi khuẩn bị nhiễm, phản ứng của từng cơ thể là yếu tố quan trọng khiến người ñó có bị ngộ ñộc hay không Ngộ ñộc Salmonella thường

có các triệu chứng nôn mửa, ỉa chảy, sốt Thời gian ủ bệnh trung bình từ 12

ñến 24 giờ Trước khi phát bệnh thường có hiện tượng nhức ñầu, chán ăn, mặt

tái nhợt, ra mồ hôi

1.1.3.4 Vi khuẩn chỉ ñiểm trong thực phẩm

Vi khuẩn chỉ ñiểm trong thực phẩm ñược chia làm hai loại: Vi khuẩn chỉ ñiểm vệ sinh và vi khuẩn chỉ ñiểm phẩm chất

Vi khuẩn chỉ ñiểm vệ sinh (y tế)

Vi khuẩn chỉ ñiểm vệ sinh là những vi khuẩn mà sự có mặt của chúng trong thực phẩm chứng tỏ thực phẩm ñã bị nhiễm phân

Việc xác ñịnh trực tiếp những vi sinh vật gây bệnh gặp rất nhiều khó khăn và mất nhiều thời gian ðể ñơn giản hơn cho quá trình kiểm tra vệ sinh thực phẩm, người ta xác ñịnh gián tiếp sự có mặt của vi sinh vật gây bệnh bằng cách xác ñịnh các trực khuẩn ñường ruột E.coli, Clostridium Welchii,…

Vi khuẩn hiếu khí ưa nhiệt ñộ trung bình là một trong những chỉ ñiểm

có ích Khi kiểm tra ta thấy sự có mặt của vi khuẩn sống, chứng tỏ nguyên liệu ñã bị nhiễm bẩn, ñiều kiện vệ sinh không ñạt, ñiều kiện nhiệt ñộ sản xuất, qui trình bảo quản không thích hợp báo hiệu thực phẩm có nguy cơ bị hư hỏng

Vi khuẩn kị khí ưa nhiệt ñộ trung bình ñược dùng như một vi khuẩn chỉ

ñiểm C Welchii thường hay có trong phân người và ñộng vật nên dễ bị

nhiễm vào thịt gia súc, gia cầm Khi gặp ñiều kiện không thuận lợi các vi khuẩn này chuyển thành dạng nha bào, chịu nhiệt khi ñun ở nhiệt ñộ thấp, phát triển mạnh ở 20-30oC, mạnh nhất ở 43-47oC và chỉ trong ñiều kiện yếm khí Vi khuẩn này sinh ñộc tố trong ruột người và ñộng vật, gây ra bệnh ñau

dạ dày và ỉa chảy khi ăn phải một số lượng lớn vi khuẩn

14

Vi khuẩn chỉ ựiểm phẩm chất

Vi khuẩn chỉ ựiểm phẩm chất là những vi khuẩn mà sự có mặt của nó chứng tỏ thực phẩm ựã bị kém phẩm chất, ảnh hưởng tới giá trị dinh dưỡng, sức khỏe người sử dụng Bao gồm các vi khuẩn thối rữa, Proteus, Clotridium pefringerẦ

đánh giá vệ sinh thực phẩm thường dựa vào các chỉ tiêu cảm quan, lý

hóa, vi sinh vật như: số lượng vi sinh vật hiếu khắ trong một gam (hoặc 1 mL) thực phẩm ở phạm vi cho phép Phạm vi này do cơ quan kiểm soát vệ sinh qui

ựịnh, khác nhau tùy theo từng loại thực phẩm và tùy theo mức ựộ yêu cầu vệ

sinh của từng ựịa phương, từng nước, từng khu vực Và ựiều quan trọng là tuyệt ựối không có vi sinh vật gây bệnh vì phần lớn các vi sinh vật gây bệnh

có trong thực phẩm là vi sinh vật gây bệnh ựường ruột (tả, lỵ, thương hàn,Ầ)

Do vậy vi sinh vật chỉ ựiểm có vai trò rất quan trọng trong ựánh giá vệ sinh

1.2 Công nghệ sản xuất bia, những công ựoạn cần thiết phải kiểm tra vệ sinh trong sản xuất

Quá trình sản xuất bia trải qua các công ựoạn: nấu, ựường hóa, lên men (lên men chắnh, lên men phụ), lọc sản phẩm, bão hòa CO2, ựóng gói sản phẩm Quá trình sản xuất có thể tóm tắt như sau:

1.2.1 Quá trình nấu, ựường hóa

Quá trình nấu gồm một số bước sau: nghiền nguyên liệu, thủy phân (ựường hóa), lọc nước nha, nấu hoa houblon, làm lạnh nhanh nước nha

+ Nghiền nguyên liệu:

Nghiền nguyên liệu là quá trình nghiền nhỏ nguyên liệu nhằm phá vỡ cấu trúc của hạt ựể tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho nước xâm nhập vào các thành phần chất nội nhủ nhanh hơn, thúc ựẩy quá trình ựường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt ựể hơn Tạo ựiều kiện ựể tăng tốc

ựộ các quá trình lý học và hóa sinh học trong giai ựoạn nấu ựể nâng cao hiệu

suất và chất lượng dịch ựường

Nghiền có nhiều phương pháp: nghiền khô, nghiền ướt và nghiền ẩm Nghiền ướt, nghiền ẩm nhằm giữ nguyên vỏ malt ựể rút ngắn thời gian lọc

15

Nhưng phương pháp này tốn năng lượng, thao tác phức tạp, còn nghiền khô thì ñơn giản, dễ thực hiện và tiết kiệm năng lượng Do vậy phương pháp nghiền khô thường ñược chọn hơn

+ Quá trình nấu: thực chất là quá trình thủy phân nhằm chuyển hóa các thành phần chính trong malt và nguyên liệu thay thế ở nhiệt ñộ thích hợp thành các chất hòa tan trong nước, trong ñó chủ yếu là các hydrat cacbon và axit amin thủy phân nhờ enzym và sự thủy phân này phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt ñộ, pH, tỷ lệ nguyên liệu trong nước, tỷ lệ enzym

+ Lọc dịch ñường (nước nha):

Dịch ñường gồm các chất hòa tan và không hòa tan, do ñó cần phải lọc

ñể tách hết các chất hòa tan ra khỏi các chất không hòa tan Quá trình diễn ra

theo hai bước: lọc hỗn dịch thủy phân và thu ñược nước nha ban ñầu, dùng nước nóng rửa bã rồi lọc thu nước nha cuối

+ Nấu hoa houblon:

Mục ñích ñun sôi hoa houblon là ổn ñịnh thành phần dịch ñường hóa và làm cho dịch ñường hóa có mùi thơm của hương chiết từ hoa houblon ðun sôi hoa nhằm trích ly và các chất thơm và chất ñắng, ñông tụ protein, thanh trùng nước ñường hóa Lượng hoa houblon sử dụng nhiều hay ít tùy thuộc vào từng loại bia và vào thị hiếu người tiêu dùng

+ Lạnh nhanh và lắng trong:

Mục ñích quan trọng này là giảm nhiệt ñộ nước nha xuống, ñưa oxy từ không khí vào dịch thể và kết lắng các cặn bẩn, làm trong dịch ñường Lạnh nhanh và lắng trong thường tiến hành theo hai bước: giảm nhiệt ñộ xuống 60-

70oC, kết tủa nóng lắng xuống và bị loại hết khỏi nước nha Khi nhiệt ñộ giảm

C, dịch nước nha ñược bơm qua thiết bị lạnh nhanh, dịch ñược ñưa qua một thiết bị lọc ñể loại bỏ các cặn bẩn và kết tủa nóng Tốc ñộ hạ nhiệt ñộ của dịch ñường nhanh nên hạn chế ñược sự hoạt ñộng của vi sinh vật

1.2.2 Lên men

Có hai kiểu lên men là lên men nổi và lên men chìm tùy thuộc vào việc

sử dụng hai loại nấm men khác nhau Nấm men nổi lên men ở nhiệt ñộ cao,

ñộ chất hòa tan ban ñầu của nước nha và tùy thuộc vào yêu cầu chất lượng

của các loại bia, thời gian có thể là 4-8 ngày Sản phẩm chủ yếu của quá trình lên men là etanol và khí CO2 Các sản phẩm thứ cấp ñược tích tụ trong dịch nước nha ñã lên men là: glyxerin, axetaldehit, axit pyruvic, axit acetic, axit lactic… các loại rượu bậc cao ñược hình thành từ axit amin

b Lên men phụ và ủ chín:

Là quá trình lên men diễn ra chậm tiêu hao một lượng ñường không

Mục ñích của quá trình lên men phụ và ủ chín là lên men phần ñường còn lại ñể bổ sung CO2 cho bia và hoàn thiện chất lượng bia, thu ñược một loại nước uống bão hòa CO2 và có hương thơm dễ chịu

1.2.3 Vấn ñề vệ sinh thực phẩm nói chung và vệ sinh trong quá trình sản

xuất bia nói riêng

GMP là hệ thống ñảm bảo ñiều kiện chất lượng áp dụng cho tất cả các

cơ sở sản xuất và chế biến thực phẩm, ñiều kiện vệ sinh tiên quyết của cơ sở sản xuất và chế biến thực phẩm ðối tượng của GMP là tất cả các yếu tố có

ảnh hưởng tới chất lượng trong quá trình sản xuất và chế biến thực phẩm

17

Nội dung cơ bản của GMP: qui ñịnh các chuẩn mực về yêu cầu vệ sinh với cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm như vị trí, xí nghiệp, thiết kế nhà xưởng và các khu vực lân cận, yêu cầu lắp ñặt thiết bị cũng như phương tiện sản xuất, yêu cầu về nguyên liệu, công nghệ chế biến, chế ñộ làm sạch, khử trùng; yêu cầu về vệ sinh con người trực tiếp tham gia sản xuất, hệ thống an toàn sản xuất và hệ thống quản lý chất lượng ở doanh nghiệp; thực hiện nghiêm ngặt, luôn luôn duy trì, cải tiến và ñổi mới

HACCP (Hazards Analysia critical Control Point) - Hệ thống phân tích và kiểm soát các mối nguy trọng yếu trong quá trình sản xuất chế biến thực phẩm

HACCP là hệ thống ñảm bảo chất lượng ñược áp dụng ñối với các doanh nghiệp sản xuất và chế biến thực phẩm, ñặc biệt là các cơ sở sản xuất chế biến sản phẩm thủy sản

ðối tượng của HACCP tập trung vào các công ñoạn trong công nghệ

chế biến, nơi có thể có các mối nguy về vật lý, vi sinh vật và hóa học

Nội dung cơ bản của hệ thống HACCP: Phân tích các mối nguy hại, xác ñịnh tầm quan trọng của các mối nguy ñó trong nguyên liệu cũng như trong các công ñoạn, công nghệ chế biến ðây là yếu tố hết sức quan trọng trong quá trình HACCP; xác ñịnh các ngưỡng giới hạn và các ngưỡng vận hành; xác ñịnh các biện pháp, phương thức quản lý, kiểm soát các ngưỡng tới hạn ñó và ñề ra các hoạt ñộng nhằm khắc phục trong trường hợp các ngưỡng trên vi phạm hoặc sai lệch; thiết lập hệ thống biểu mẫu trong việc thẩm ñịnh

và tính toán kết quả

GMP và HACCP là hai hệ thống ñảm bảo chất lượng của sản phẩm

ñược áp dụng cho tất cả các cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm cho dù qui mô

sản lượng nào GMP và HACCP ñều có mục tiêu là ngăn chặn phòng ngừa sự nhiễm bẩn trong quá trình sản xuất, chế biến thực phẩm Cả hai hệ thống ñều yêu cầu ñòi hỏi các ñiều kiện với doanh nghiệp trong việc ñầu tư vật chất kỹ thuật, thời gian, con người trong quá trình áp dụng Tuy nhiên GMP là ñiều kiện bắt buộc còn HACCP mang tính chất tự nguyện

+ Mối nguy hại vật lý: tạp chất lạ, các mảnh kim loại, ñá thủy tinh Nguồn gây hại có thể sinh ra từ các cơ sở sản xuất hay các sản phẩm phụ sinh ra trong quá trình sản xuất, hoặc ñưa ñến ngẫu nhiên từ quá trình vận chuyển, tiêu thụ

1.2.3.2.Vệ sinh trong quá trình sản xuất bia

Trong quá trình sản xuất bia có các yêu cầu vệ sinh riêng như: vệ sinh nhà xưởng, vệ sinh cá nhân của nhân viên, vệ sinh trong quá trình bảo quản,

vệ sinh về phương tiên vận chuyển, cơ sở phân phối và trong quá trình chế biến

+ Yêu cầu nhà xưởng: quá trình sản xuất ñi theo dây chuyền một chiều,

do ñó các kho, phân xưởng cũng phải thiết kế theo nguyên tắc ñó Phân xưởng sản xuất phải ñảm bảo thông thoáng, cao ráo, sạch sẽ, nguồn nước cung cấp cho sản xuất phải ñầy ñủ ñảm bảo vệ sinh

+ Yêu cầu vệ sinh trong quá trình sản xuất: qui trình sản xuất liên tục, thời gian sản xuất càng ngắn càng tốt, tránh tiếp xúc trực tiếp của tay công nhân với thực phẩm ñề phòng sự nhiễm bẩn, cần tự ñộng hóa qui trình sản xuất Nguyên liệu sản xuất không có mùi vị bất thường, không nhiễm bẩn, có giá trị dinh dưỡng phù hợp Dụng cụ thiết bị, vật liệu không thôi nhiễm ra thực phẩm, dễ vệ sinh và tiệt khuẩn dễ dàng Quá trình sản xuất nên theo qui trình tự ñộng hóa và khép kín ñể tránh làm bẩn Sản phẩm trước khi xuất xưởng phải ñược kiểm tra theo lô, mẻ, ca, thành phẩm không ñạt yêu cầu vệ

+ Yêu cầu vệ sinh trong bảo quản: Kho chứa thực phẩm phải thông thoáng, có cửa sổ và quạt gió, các bao túi chứa bia phải ñể trên các sàn cao, sắp xếp trật tự, nhiệt ñộ bảo quản ổn ñịnh, phải có máy ghi nhiệt ñộ và ñộ ẩm hàng ngày

+ Phương tiện vận chuyển và cơ sở phân phối: Có phương tiện vận chuyển riêng, có chế ñộ cọ rửa và sát khuẩn ñịnh kỳ các phương tiện Cơ sở phân phối phải ñạt yêu cầu vệ sinh, thông thoáng, sạch sẽ

1.3 Các phương pháp kiểm tra vệ sinh trong sản xuất hiện nay

Hiện nay các phương pháp kiểm tra vệ sinh thường ñược áp dụng trong các cơ

sở sản xuất bao gồm:

1.3.1 Phương pháp ñánh giá bằng mắt thường

Phương pháp ñánh giá bằng mắt thường là phương pháp chủ yếu dựa vào quan sát bằng mắt ñể phát hiện các vết bẩn, tồn dư của quá trình chế biến còn tồn ñọng trên dụng cụ thiết bị…

Ưu ñiểm:

- Cho kết quả nhanh, tức thời

- Kinh phí ñầu tư, chi phí ñánh giá thấp

- Tính cơ ñộng cao, có thể áp dụng cho nhiều loại hình sản xuất

Nhược ñiểm:

- ðộ nhạy rất thấp, chỉ cho phép nhận biết những sự mất vệ sinh lớn quá rõ

- Mang tính chủ quan, dễ gây tranh cãi

- Chỉ thực hiện ở những nơi mà con người có thể tiếp xúc ñược

Phương pháp này chỉ mang tính hỗ trợ ban ñầu

20

1.3.2 Phương pháp ñánh giá thông qua việc giám sát các thông số của hệ thống tự ñộng hoặc thông qua việc kiểm tra nồng ñộ các chất tham gia vào quá trình

1.3.3 Phương pháp ñánh giá bằng nuôi cấy vi sinh vật truyền thống

ðây là phương pháp ñánh giá dựa trên việc kiểm tra tổng số vi sinh vật hiếu

khí, các vi sinh vật gây bệnh hiện diện trên dụng cụ, thiết bị sản xuất, sản phẩm, trên tay người vận hành…

Ưu ñiểm:

- Kết quả phân tích khách quan

- Xác ñịnh ñược số lượng và chủng loại vi sinh vật trong mẫu thử

Nhược ñiểm:

- Phải có trang bị phòng thí nghiệm, yêu cầu cán bộ có chuyên môn cao

- Tốn nhiều thời gian, cho kết quả chậm (từ 2 ñến 5 ngày) vì vậy không thể có giải pháp xử lý kịp thời

- Không ñánh giá ñược tồn dư các chất dinh dưỡng

1.3.4 Phương pháp kiểm tra bằng phát quang sinh học

Phương pháp này dựa trên phép ño ATP- nguồn năng lượng dùng cho mọi tế bào ñộng, thực vật, vi khuẩn, nấm men, nấm mốc… Từ kết quả ño ATP ta sẽ

21

phát hiện ñược không chỉ số lượng vi sinh vật mà còn kiểm tra ñược cả tồn dư các chất dinh dưỡng làm môi trường cho vi sinh vật phát triển

ðây là phương pháp mới, tiên tiến ñang ñược nhiều nước trên thế giới áp

dụng cho các cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm

1.4 Giới thiệu về phương pháp ATP quang sinh

ATP- Adenozin triphotphat là một dạng liên kết cao năng trong các tế bào sinh vật Năng lượng ở dạng liên kết này có tính chất linh ñộng, cho phép chuyển hóa dễ dàng sang các dạng năng lượng khác: hóa năng, nhiệt năng, cơ năng cần cho hoạt ñộng sống của tế bào

ATP chiếm vị trí ñặc biệt trong số các hợp chất cao năng Sự tạo thành hợp chất cao năng ATP luôn là giai ñoạn thu năng lượng cuối cùng của các quá trình oxy hóa khử ATP cũng là chất cho năng lượng trực tiếp ñối với các phản ứng thu nhiệt của sự trao ñổi chất Các hợp chất trung gian khác chỉ là sản phẩm trung gian ñể tạo ra ATP hoặc ñược tạo thành từ ATP Như vậy ATP có vai trò quan trọng bậc nhất trong các chuyển hóa năng lượng và là mắt xích liên hợp giữa các phản ứng thu nhiệt và tỏa nhiệt Do ñó ATP là chất cho năng lượng vạn năng, tạo nguồn năng lượng dự trữ chung cho mọi tế bào,

lượng ATP có trong các tế bào khoảng từ 0.22-1.03 fg (1) Hợp chất cao năng

ATP có mặt trong tất cả các tế bào sống, ñặc biệt là trong tất cả các tế bào vi khuẩn Sự khác nhau về lượng ATP như một chức năng thuộc trạng thái sinh học, như một chức năng quan trọng của loài

1.4.1 Nguyên tắc của phương pháp ATP quang sinh học

ATP trong tế bào ñược giải phóng nhờ các tác nhân cation, dưới tác dụng của enzym luciferin và sự có mặt của Mg2+ sẽ tạo ra phản ứng phát quang Dùng máy ño chuyên dụng có ñộ nhạy cao ñể ño cường ñộ sáng Cường ñộ này cao hay thấp tùy thuộc vào lượng ATP có trong mẫu.Từ ñó ta xác ñịnh ñược lượng vi sinh vật và sự nhiễm bẩn trong mẫu hay dư lượng thực phẩm có trong mẫu…

Sơ ñồ phương trình phản ứng:

ATP + Luciferin/luciferase → AMP + PP + light

22

1.4.2 Ưu ñiểm của phương pháp ño ATP quang sinh trong ngành công nghiệp sản xuất và chế biến thực phẩm

Phương pháp kiểm tra vệ sinh truyền thống ñòi hỏi mất nhiều thời gian

từ 2 ñến 5 ngày, có khi còn lâu hơn nữa Việc xử lý kết quả ngay khi có sự cố

là không ñáp ứng ñược ðể khắc phục những hạn chế này, ngày nay người ta

sử dụng ATP quang sinh

+ ATP quang sinh là phương pháp ño lường cho kết quả tức thì

+ Kiểm tra có kết quả nhanh ñể có biện pháp khắc phục kịp thời trước

ñộ vệ sinh nghiêm ngặt, giảm thiểu tỷ lệ hàng hỏng/loại, hoàn thiện thiết kế

các dòng sản phẩm, huấn luyện và ñánh giá kỹ năng của các nhân viên vệ sinh

và giải quyết các trở ngại về vệ sinh Qua việc sử dụng hệ thống này, các công

ty cũng giới thiệu ñược chất lượng và giá trị sản phẩm của mình ñúng với yêu cầu người tiêu dùng và các cơ quan quản lý

Phương pháp ATP quang sinh ñã phát huy mạnh mẽ tác dụng, hiệu quả trong ngành chế biến thực phẩm và nước giải khát Các công ty như Pepsi Cola, Nestle, Cadburge, Campbell, Bass và nhiều công ty khác ñã ñưa ATP vào chương trình QA (ñảm bảo chất lượng) của họ (16) Ưu ñiểm chính của phương pháp ATP là cho kết quả tức thì, cho biết dây chuyền sản xuất của họ

là sạch hay không sạch, ñiều ñó có nghĩa là có thể sản xuất tiếp trên dây chuyền ñấy ñược hay không ðiều này sẽ giúp công ty giảm thiểu những tổn thất về tài chính do sản phẩm bị nhiễm bẩn hoặc sản phẩm trên dây chuyền không ñáp ứng chỉ tiêu vệ sinh ATP là phương tiện diễn giải nhanh chóng,

23 giảm ñi nhu cầu kiểm tra vệ sinh, ñáp ứng ñược yêu cầu của qui trình GMP và HACCP

24

Chương II

ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ðối tượng nghiên cứu

Kiểm tra quá trình vệ sinh trong dây chuyền công nghệ sản xuất bia ở

cơ sở sản xuất của Viện Công nghiệp thực phẩm Các vị trí kiểm tra là các vị trí trọng yếu của quá trình như các tec lên men và các tec sản phẩm, máy lọc sản phẩm

Chỉ tiêu lựa chọn kiểm tra là: tổng nấm men, nấm mốc, tổng Coliforms

và E.coli, tổng vi sinh vật hiếu khí

2.2 Trang thiết bị, dụng cụ và phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Dụng cụ và thiết bị, hóa chất

a Dụng cụ thiết bị

+ Máy ño ATP HY_LITE 2

+ Máy quang phổ UV-VIS U-1900

25

+ Lactose broth ( Peptone 10g; lactose 10g; beef extract 6g; nước cất

1000 mL)

Cách pha:

Môi trường ñơn: hòa tan 13g lactose broth trong 1000mL nước cất

Môi trường kép: hòa tan 26g lactose broth trong 1000 mL nước cất

Hòa tan môi trường, sau ñó ñem hấp khử trùng ở 121oC, 15phút Sau khi khử trùng pH: 6,9 ± 0,2 ở 25 oC

+ Brilliant-green lactose (bile) broth ( Peptone 10g; lactose 10g; OX

bile 20g; Brilliant – green 13 mL; nước cất 1000 mL)

Cách pha:

Môi trường ñơn: hòa tan 40g trong 1000 mL nước cất

Môi trường kép: hòa tan 80g trong 1000 mL nước cất

Hòa tan môi trường, sau ñó ñem hấp khử trùng ở 121oC, 15phút Sau khi khử trùng pH: 7,2 ± 0,2 ở 25 oC

+ R2A agar (Yeast extract 0,5; proteose peptone 0,5; casein hydrolysat

0,5; glucose 0,5; starch soluble 0,5; natri pyruvat 0,3; K2HPO4 0,3; MgSO4

0,05; agar 12,0)

Cách pha:

Hòa tan 15.2 g trong 1000 mL nước cất ðem hấp khử trùng ở 121oC trong vòng 15 phút Sau khử trùng pH 7,2 ± 0,2 ở 25 oC