Đặc điểm các phương pháp hóa học ức chế vi sinh vật trong thực phẩm

Các chất bảo quản làm thay đổi các yếu tố môi trường, ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Chất bảo quản tác động đến hệ thống protein cấu trúc, enzyme tham gia vào các quá trình trao đổi chất, tiêu diệt hay ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Khí SO2 ảnh hưởng đến các quá trình oxy hóa trong tế bào vi sinh vật Dạng sử dụng: khí SO2, acid sulfurous (H2SO3) và các loại muối của SO2.SO2 có tác dụng bảo vệ ở nồng độ 0,10,2%.

Đặc điểm các phương pháp hóa học ức chế vi sinh vật trong

thực phẩm TIỂU LUẬN

Xin mời các bạn xem một số hình ảnh sau

Do ảnh hưởng của môi trường

Làm mất nước thực

phẩm

Enzyme nội sinh

Do enzyme của vi sinh vật

Do vi sinh vật gây hại

Là nguyên nhân hàng đầu

gây hư hỏng thực phẩm

Là nguyên nhân hàng đầu

gây hư hỏng thực phẩm

Chúng xâm nhập vào tp, phát triển gia tăng số lượng, tiết ra các sản phẩm thải gây hại

Chúng xâm nhập vào tp, phát triển gia tăng số lượng, tiết ra các sản phẩm thải gây hại

Con đường lây

Bảo quản thực phẩm

Phương pháp vật lý Phương pháp hóa học

1 Định nghĩa

Chất bảo quản là các hóa chất tự nhiên hay tổng hợp được thêm vào sản

phẩm để ngăn ngừa hoặc làm chậm lại sự thối rữa, hư hỏng gây ra bởi sự

phát triển của các vi sinh vật hay do các thay đổi không mong muốn về mặt

hóa học

2 Yêu cầu đối với chất bảo quản

Phải có tính kháng khuẩn, kháng nấm mốc, kháng nấm men mạnh và có

tính chất chống oxy hoá.

Phải có tính kháng khuẩn, kháng nấm mốc, kháng nấm men mạnh và có

tính chất chống oxy hoá.

Không gây độc cho người và gia súc

Không làm thay đổi hay làm thay đổi rất ít tính chất hoá lý, cảm quan của thực phẩm

Không làm thay đổi hay làm thay đổi rất ít tính chất hoá lý, cảm quan của thực phẩm

Không tạo ra những phản ứng phụ, những sản phẩm độc hại

Chất bảo quản tác động đến hệ thống protein cấu trúc, enzyme tham gia vào các quá trình trao đổi chất, tiêu diệt hay ức chế sự phát triển của vi sinh vật

 Sulfurous dioxide ( SO2 )

- Khí SO2 ảnh hưởng đến các quá trình oxy hóa trong tế bào vi sinh

vật

- Dạng sử dụng: khí SO2, acid sulfurous (H2SO3) và các loại muối của SO2.

-SO2 có tác dụng bảo vệ ở nồng độ 0,1-0,2%

- Được dùng trong bảo quản rau quả không dùng trong bảo quản thịt, ngũ cốc, sữa,…….

Phương Pháp sử dụng

Sunfit ướt

Sunfit khô

 Ozon

- Là chất an toàn với hầu hết các loại thực phẩm

- Có khả năng khử trùng, khử khuẩn mạnh mẽ, được sử dụng để kiểm soát khả năng sinh trưởng của các vi sinh vật, vi khuẩn trong các sản phẩm

- Ozone có tác dụng oxy hóa nhanh chóng ethylene

- Ứng dụng: bảo quản thực phẩm lạnh (rau, củ, trứng, cá hải sản tươi sống, )

- Sử dụng trong bảo quản các thực phẩm như bánh phở hủ tiú, bún, bánh ướt,… vì giá thành thấp

Chất cấm trong thực phẩm

Khi ăn phải thức ăn chứa nhiều nitrit có thể gây ngộ độc.

 Sử dụng làm chất sát khuẩn và giữ màu cho thịt, các sản phẩm thịt,

cá và phomát

 Thử nghiệm ngắn ngày ở trâu bò, gia súc ăn cỏ khô (chứa 1,5% nitrat)

bị chết do nitrat bị vi khuẩn đường ruột chuyển hoá thành nitrit

 Liều lượng sử dụng cho người :

• Không hạn chế 0 - 5 mg/kg thể trọng

• Có điều kiện 5 - 10 mg/kg thể trọng

 Nitrat

 Ester diethyl của acid pyrocarbonic

 Là chất lỏng trong suốt không màu, có mùi thơm nhẹ giống mùi

của hoa quả

 Có tác dụng diệt nấm men nấm móc và vi khuẩn kìm hãm hoạt

động của enzyme,…

Thường được dùng trong bảo quản nước hoa quả, quả tươi,.

Liều lượng:

• Đối với nước chanh : 40-50mg/l

• Đối với nước dịch quả trong suốt : 20-30mg/l

 Acid benzoic, muối benzoat

 Ức chế mạnh nấm men và nấm mốc, có tác dụng yếu đối với vi khuẩn.

 Tác động lên màng tế bào nấm, ức chế quá trình hô hấp của tế bào

 Tác dụng bảo quản của Acid benzoic và Natri benzoat chỉ xảy ra ở môi trường acid, pH=2,5-3,5

 Nồng độ acid benzoic sử dụng trong thực phẩm: 0,05-0,15%

 Nồng độ benzoat trong sản phẩm có tác dụng bảo quản là 0,07-0,1%

 Acid benzoic được sử dụng nhiều trong bảo quản trái cây và rau quả.

 Liều gây chết ở người: 500 mg/kg

 Acid sorbic ( C5H7COOH )

 Dạng thường sử dụng làm chất bảo quản: acid sorbic, sorbate natri, sorbate calci, sorbate kali

 Acid sorbic và kali sorbate có tác dụng ức chế nấm mốc và nấm men, ít có tác dụng với vi khuẩn

 Acid sorbic ảnh hưởng tới protein trên màng tế bào nấm mốc, và làm ảnh hưởng tới hoạt tính của các enzyme.

Sử dụng cho bảo quản rau quả cho muối chua, sữa làm sữa chua.

 Axit ascorbic (Vitamin C)

Axit ascorbic dùng trong thực phẩm ở dạng kết tinh màu trắng

 Axit ascorbic được dùng làm để ức chế sự biến chất ( sẫm màu ) của hoa quả cắt gọt , mứt quả và nước quả

Nếu dùng trên 6000mg/ngày có thể bị ngộ độc

Sản phẩm điển hình: mứt trái cây, thịt muối, cá muối

ĐIỀU CHỈNH PH

1 Ảnh hưởng của pH:

Sự sinh trưởng

Làm thay đổi điện tích màng tế bào chất

 tính thẩm thấu  trao đổi chất

Sự phân ly của phân tử các chất dinh dưỡng

 thay đổi khả năng hấp thụ vào tế bào

Ức chế chức năng của các enzyme trên thành tế bào

1 Ảnh hưởng của pH:

Mỗi nhóm vi sinh vật có một khoảng pH tối thích khác nhau:

o Nấm mốc: pH = 2 – 4,5

o Nấm men: pH = 4 – 4,5

o Vi khuẩn gây bệnh và gây thối phát triển tốt ở môi trường trung tính hoặc kiềm,

môi trường acid  bị ức chế

 Có thể thay đổi pH để ức chế vi khuẩn gây thối và gây bệnh

2 Cơ chế:

2 hướng

pH ảnh hưởng tới hoạt động của các enzyme, nhất

là 2 enzyme decarboxylase và desaminase

pH ảnh hưởng đến sự tích điện của protein trên màng tế bào  khả năng vận chuyển thức ăn vào

màng tế bào

Acid hữu cơ yếu

Các phân tử không phân ly do ưa lipid xâm nhập vào trong TB và phân ly tạo thành

trong TBC

pH nội bào giảm, phá hủy gradient proton giữa phía trong và ngoài tế bào, mất lực

chuyển dời proton cũng như khả năng phát sinh năng lượng

Ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme và acid nucleic, trạng thái tích điện của màng

tế bào  rối loạn trao đổi chất  tế bào bị chết

Ngâm và dầm dấm

o Dùng các acid hữu cơ như acid acetic, acid citric, acid tartaric,… thường dùng là

acid acetic

o pH: 2,3 – 2,5  nồng độ acid: 1,7 – 2%

o Nhiều loài vi khuẩn gây thối rữa không phát triển được

o Nấm men, nấm mốc vẫn phát triển, đồng hóa được acid acetic thành CO2 và nước,

làm giảm độ chua, tăng pH  VSV khác phát triển làm hư hỏng sản phẩm

 Sản phẩm ngâm dấm không để lâu được Muốn giữ lâu phải kết hợp đóng hộp,

tiệt trùng hoặc để ở nhiệt độ thấp

Muối chua

o Là quá trình lên men lactic đối với một số sản phẩm như dưa chua, nem chua,

mắm chua…

Muối chua

Đường, muối  Vi khuẩn lactic lên men

làm chua sản phẩm, pH hạ xuống  Ức

chế vi khuẩn gây thối

Là biện pháp bảo quản thực

phẩm rất hiệu quả

Muối chua

Tuy nhiên, một số loài vi sinh vật,

đặc biệt là các loài chịu acid và

nhiều loài nấm mốc, có thể phát

triển ở pH môi trường thấp, dùng

acid làm nguồn cacbon

ACID ACETIC

 Được sử dụng rộng rãi như một chất tạo acid cho thực phẩm và gây ức chế vi sinh vật

ACID ACETIC

 pH = 6 ảnh hưởng đến Bacillus, Clostridium và vi khuẩn Gram(-)

 pH = 5 ảnh hưởng nhiều nhất đến vi khuẩn Gram(+)

 pH = 4,1 ức chế Aspergillus niger

 pH = 3,9 ức chế Saccharomyces cerevisiae

 pH = 3,5 có tác dụng tốt với A.niger và Rhizopus nifricans, với nồng độ 0,8 –

1% có khả năng ức chế S.cerevisiae, S.ellipsoideus và Penicillium glaucum

ACID LACTIC

 Được sử dụng như chất bảo quản và

chất tạo mùi

 Ức chế Bacillus coagulans trong dịch

cà chua mạnh hơn gấp 4 lần acid propionic, acid acetic, acid citric với liều lượng 6 – 8 μm

ACID PROPIONIC

 Acid propionic được sản xuất từ các vi khuẩn Propionibacterium

freudenreichii

 Acid propionic 8 – 12% ức chế sự phát triển của nấm mốc Một số nấm

men, vi khuẩn Gram(-) có thể bị ức chế

 Ở pH = 6 các muối propionate ức chế các vi khuẩn tạo bào tử Bacillus

subtilis

 Acid propionic thường dùng để bảo quản thịt, cá

ACID FUMARIC

 Acid fumaric và ester của chúng như monomethyl, dimethyl, ethyl với liều lượng

0,125% ức chế vi khuẩn gây phồng đồ hộp Clostridium botulinum trong 56 ngày ở

ACID CITRIC

 Không sử dụng trực tiếp như chất chống khuẩn, chỉ có khả năng chống một

số nấm mốc và vi khuẩn

 Acid citric với liều lượng 0,75% làm giảm sự phát triển của Aspergillus

paraciticus và giảm khả năng sinh tổng hợp độc chất

 Staphylococcus aureus bị ức chế 90 – 99% trong 12 giờ ở pH = 4,7 và 4,5.

Đặt vấn đề

_Là một loại chất lỏng chứa các hợp chất thơm dễ bay hơi

và có mùi thơm đặc trưng

_Chứa terpen(C10H16)n và các dẫn xuất chứa oxi của terpen như rượu, aldehyde,ester,…

_Đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ dùng trong y học, mỹ phẩm, làm hương liệu trong ngành thực phẩm

Giới thiệu

 Dựa vào bản chất kị nước của tinh dầu cho phép chúng xâm nhập vào tế bào

vi khuẩn và gây ra sự thay đổi trong cấu trúc và chức năng của tế bào

 Cơ chế tác động của tinh dầu phụ thuộc vào thành phần hóa và nồng độ của

các hợp chất trong tinh dầu

Cơ chế tác động

Mức độ ảnh hưởng khác nhau giữa vi khuẩn gram dương và vi khuẩn

gram âm

 Năm 1977, có nghiên cứu cho rằng 60% các dẫn xuất của tinh dầu có khả năng ức chế

nấm, khoảng 30% thì ức chế được VSV

 Nồng độ cần thiết của tinh dầu để đạt được hiệu quả kháng khuẩn tốt là khoảng

0,5-20µg/g thực phẩm và khoảng 0,1-10µl/l trong các sản phẩm nước rửa trái cây và rau.

Khả năng ức chế VSV trong thực phẩm

 Chứa một số thành phần chủ yếu là perillaldehyde, limonene, linalool và perilla

alcohol,…

 Các hợp chất perillaldehyde, phenylpropanoid,… trong tinh dầu tác dụng ức chế các

loại vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm như: Sallmonella, tụ cầu khuẩn, trực khuẩn lị,

trực khuẩn đại tràng

Tinh dầu lá tía tô

 Tinh dầu tỏi tác dụng kháng khuẩn rất tốt.

 Có khả năng chống lại các loại vi khuẩn:Staphylococcus aureus,Samonella

typhi, Bacillus subtilis

Tinh dầu tỏi

 Sả có tác dụng chống vi trùng và kháng khuẩn

 Tinh dầu sả có tác dụng kháng khuẩn rất tốt đối với cả vi khuẩn gram dương và

gram âm như: Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, nấm Aspergillus niger,

Steptococcus pneumonia

Tinh dầu sả

Những khó khăn trong việc ứng dụng tính kháng khuẩn của

tinh dầu trong bảo quản thực phẩm

_Không đủ mạnh,gây ra hiệu ứng cảm quan tiêu cực

_Các thành phần kị nước của tinh dầu bị suy giảm do tương tác với các thành phần có trong thực phẩm như: chất béo, tinh bột, protein.

_Tiềm năng kháng khuẩn còn phụ thuộc vào độ pH, nhiệt độ, mật độ vi sinh vật

_Giá thành của tinh dầu cao

_Mỗi loại tinh dầu chỉ có khả năng ức chế những loài vi sinh vật nhất định

1.Các chất bảo quản có tác dụng:

A Ngăn ngừa các vi sinh vật có hại

B Tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật

C Làm chậm lại sự thối rữa hư hỏng gây ra bởi vi sinh vật

2 Yêu cầu đối với chất bảo quản:

A Phải có tính kháng khuẩn, kháng nấm mốc và kháng nấm mem mạnh và không có tính chống oxi hóa xảy ra trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm

B Không làm thay đổi hoặc thay đổi đáng kể tính chất hóa lý cảm quan của thực phẩm

C Không tạo ra hoặc tạo ra rất ít phản ứng phụ và những sản phẩm độc hại trong thực phẩm

D Không gây độc cho người và gia súc

D

3 Chọn câu sai:

A Khí SO2 dùng trong bảo quả rau quả

B Có thể dùng SO2 để bảo quản thịt, ngũ cốc, đậu đỗ, sữa với liều lượng cho phép

C SO2 có tác dụng bảo vệ ở nồng độ 0,1-0,2%

D SO2 dùng trong bảo quản nguyên liệu

B

4 Chọn câu đúng:

A Acid acetic acetic làm giảm pH của sản phẩm làm cho quá trình trao đổi ion

của vi sinh vật không thực hiện được

B Nồng độ acetic acid thường dùng là 4-5%

C Acid sorbic và kali sorbat có tác dụng không thể ức chế nấm mốc và nấm mem

có tác dụng ức chế hoàn toàn đối với vi khuẩn

6 Chọn câu sai:

A Mỗi loài sinh vật có khoảng pH thích hợp và pH tối thiểu khác nhau cho sự sinh trưởng

và phát triển

B Nhiều nấm mốc có thể mọc ở pH 2-4,5 và nấm mem ở pH 4-4,5

C pH môi trường có ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng của vi sinh vật

D.Vi khuẩn gây bệnh và vi khuẩn thối rữa không phát triển ở môi trường pH trung tính

7 Chọn câu sai:

A Acid propionic 8-12% ức chế sự phát triển của nấm mốc

B pH=6 các muối propionate ức chế các vi khuẩn tạo bào tử Bacillus subtilis

C Acid fumaric và ester của chúng với liều lượng 0,125% ức chế vi khuẩn gây

phòng hộp Clostridium botulinum trong 10 ngày ở 200C

D Acid citric với liều lượng 0,75% làm giảm sự phát triển của Aspergillus

C

C Tinh dầu được ứng dụng đầu tiên trong ngành thực phẩm

D Chỉ thu được tinh dầu từ thực vật bằng phương pháp tách chiết dung môi

B

9 Sự tác động của tinh dầu ở vi khuẩn gram âm và vi khuẩn gram dương

khác nhau vì chúng có:

A.Cấu tạo màng sinh chất khác nhau

B Cấu tạo của tế bào chất khác nhau

C Cấu tạo thành tế bào khác nhau

10 Chọn câu sai :

A Tinh dầu nghệ ức chế trực khuẩn lao ở nồng độ 1µl

B Tinh dầu nghệ độc đối với 7 loại nấm làm hỏng nông sản trong kho Phụ thuộc vào loại nấm, sự

ức chế phát triển của chúng dao động từ 36%-77%.

C Tinh dầu tỏi có khả năng chống lại các loại vi khuẩn như: Staphylococcus aureus Samonella

typhi, Bacillus subtilis

D Các loại tinh dầu có khả năng ức chế hoàn toàn các loại vi sinh vật chỉ với liều lượng ít

D