Đánh giá sự tương thích giữa phương pháp kiểm tra vi sinh vật truyền thống và phương pháp đo ATP quang sinh học trong quá trình kiểm tra vệ sinh của dây truyền sản xuất bia

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

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

*******

Trần Thị Hảo

ĐÁNH GIÁ SỰ TƯƠNG THÍCH GIỮA PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA

VI SINH VẬT TRUYỀN THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO 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

2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

*******

Trần Thị Hảo

ĐÁNH GIÁ SỰ TƯƠNG THÍCH GIỮA PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA

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

4

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 8

Chương 1 10

TỔNG QUAN 10

1.1.Tình hình ngộ độc 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 độc thường gặp trong thực phẩm 10

1.1.1 Tình hình ngộ độc 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 13

1.1.3 Một số vi sinh vật chủ yếu thường gây ngộ độc có trong thực phẩm và vi khuẩn chỉ điểm trong kiểm soát vệ sinh thực phẩm 14

1.1.3.1 Ngộ độc do E.coli……… 12

1.1.3.2 Ngộ độc do Clotridium perfringens………12

1.1.3.3 Ngộ độc Salmonella………12

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

1.2 Công nghệ sản xuất bia, những công đoạn cần thiết phải kiểm tra vệ sinh trong sản xuất 16

1.2.1.Quá trình nấu, đường hóa 16

1.2.2 Lên men 17

1.2.3 Vấn đề vệ sinh thực phẩm nói chung và vệ sinh trong quá trình sản xuất bia nói riêng 18

1.2.3.1 Vệ sinh thực phẩm 18

1.2.3.2 Vệ sinh trong quá trình sản xuất bia 20

1.3 Các phương pháp kiểm tra vệ sinh trong sản xuất hiện nay 21

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

5

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

quá trình ……… 19

1.3.3 Phương pháp đánh 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 22

1.4.1 Nguyên tắc của phương pháp ATP quang sinh học 23

1.4.2 Ưu điểm của phương pháp đo ATP quang sinh trong ngành công nghiệp sản xuất và chế biến thực phẩm 23

Chương II 25

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Đối tượng nghiên cứu 25

2.2 Trang thiết bị, dụng cụ và phương pháp nghiên cứu 25

2.2.1 Dụng cụ và thiết bị, hóa chất 25

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 27

2.2.2.1.Phương pháp kiểm tra vi sinh vật bằng nuôi cấy truyền thống 27

2.2.2.1.1 Phương pháp xác định tổng số Coliform và E.coli 28

2.2.2.1.2 Tính tổng số nấm men, nấm mốc 28

2.2.2.1.3 Tổng vi sinh vật hiếu khí 29

2.2.2.2 Phương pháp xác định độ sạch bằng ATP quang sinh 29

2.2.2.3 Ứng dụng máy đo 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

6

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 thích giữa kiểm tra vi sinh vật bằng phương pháp truyền thống và đo ATP quang sinh 37

3.3.1 Mẫu đã biết trước nồng độ 37

3.3.2 Mẫu trên dây truyền sản xuất bia 38

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

Chương IV 49

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

Tiếng Việt 51

Tiếng Anh 52

3

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 (đơn vị ánh sáng tương đối)

PCA: Plate count agar

QA: Quality assurance

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

7

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Thống kê tình hình ngộ độc 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 đợt 1 33

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

Bảng 6: Kết quả kiểm tra vệ sinh ở máy lọc sản phẩm đợt 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 đã biết trước nồng độ 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 đợt 1 bằng phương pháp truyền thống và phương pháp ATP quang sinh 40

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

Bảng 19: Kết quả phân tích ở máy lọc sản phẩm đợt 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

8

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 độ pha loãng 10-2 ở bước sóng 190 – 1100nm 43

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

Bảng 25: Kết quả scan mẫu có nồng độ 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 46

Bảng 28: Kết quả scan mẫu M x 10-1 ở bước sóng 400 – 800nm 46

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 đo bằng máy UV-VIS 1900 của Hitachi 48

9

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 45Hình 3: Hình ảnh phổ scan ở bước sóng 400 – 800 nm 47

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 đảm chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm để 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 đảm bảo được chất lượng vệ sinh sản phẩm trong khi sản xuất Điều này chỉ được đảm bảo khi có sự kiểm soát chủ động và hệ thống các yếu tố chất lượng và điều kiện vệ sinh trong toàn bộ quá trình sản xuất, chế biến, cung ứng mới có khả năng đảm bảo an toàn thực phẩm Để đáp ứng được yêu cầu này không gì khác là phải áp dụng các phương pháp kiểm tra nhanh mức độ 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 đồ 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 đề tài:

11

“ Đánh giá sự tương thích giữa phương pháp kiểm tra vi sinh vật truyền thống

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

12

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Tình hình ngộ độc 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 độc

thường gặp trong thực phẩm

1.1.1 Tình hình ngộ độc 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 độc thực phẩm, con số người mắc bệnh có năm lên tới chục ngàn người Theo thống kê của Bộ Y tế, tình hình ngộ độc thực phẩm trong ba năm gần đây như sau (11):

Đối với thực trạng vệ sinh của các cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm, theo báo cáo ở một số địa phương thì cũng không mấy khả quan

Theo báo cáo đánh 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 đạt tiêu chuẩn vệ sinh Các mẫu thức ăn đường phố có tỷ lệ ô nhiễm cao về vi sinh vật, trong đó 100% không đạt về chỉ tiêu nấm men, nấm mốc; 90,9% không đạt về chỉ tiêu

13

Coliform Ở tỉnh Bắc Giang, theo điều 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% đạt loại tốt

Từ một vài số liệu trên cho thấy, vấn đề vệ sinh và kiểm soát vệ sinh trong các cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm rất đáng để 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 đảm 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 đun nấu kỹ, không xử lý đầy đủ các yêu cầu vệ sinh chung

+ Nhóm các yếu tố gây tái nhiễm: Do quá trình bảo quản không đảm 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 đã 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 đều có vi trùng dịch tả Trong phân và nước đái của chuột rất dễ tìm thấy

vi trùng thương hàn Chuột cũng rất hay truyền bệnh cho lợn, gà từ đó vào thực phẩm Hay trên mình gián, người ta thấy có rất nhiều vi trùng đường ruột Vi trùng đường ruột thường có nhiều trong phân, phân lại được dùng bón cho rau nên cũng có rất nhiều vi trùng nguy hiểm Các loại tôm cua, ốc,

14

… 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 điều kiện vệ sinh kém

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

vi khuẩn chỉ điểm trong kiểm soát vệ sinh thực phẩm

độ cơ thể bình thường hoặc hơi sốt

1.1.3.2 Ngộ độc do Clostridium perfringens

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

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

1.1.3.4 Vi khuẩn chỉ điểm trong thực phẩm

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

 Vi khuẩn chỉ điểm vệ sinh (y tế)

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

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

Vi khuẩn hiếu khí ưa nhiệt độ trung bình là một trong những chỉ điểm

có ích Khi kiểm tra ta thấy sự có mặt của vi khuẩn sống, chứng tỏ nguyên liệu đã bị nhiễm bẩn, điều kiện vệ sinh không đạt, điều kiện nhiệt độ 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 độ trung bình được dùng như một vi khuẩn chỉ điểm C Welchii thường hay có trong phân người và động vật nên dễ bị nhiễm vào thịt gia súc, gia cầm Khi gặp điều kiện không thuận lợi các vi khuẩn này chuyển thành dạng nha bào, chịu nhiệt khi đun ở nhiệt độ thấp, phát triển mạnh ở 20-30o

C, mạnh nhất ở 43-47oC và chỉ trong điều kiện yếm khí Vi khuẩn này sinh độc tố trong ruột người và động vật, gây ra bệnh đau

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

 Vi khuẩn chỉ điểm phẩm chất

Vi khuẩn chỉ điểm phẩm chất là những vi khuẩn mà sự có mặt của nó chứng tỏ thực phẩm đã 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 pefringer…

16

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 khí trong một gam (hoặc 1 mL) thực phẩm ở phạm vi cho phép Phạm vi này do cơ quan kiểm soát vệ sinh qui định, khác nhau tùy theo từng loại thực phẩm và tùy theo mức độ yêu cầu vệ sinh của từng địa phương, từng nước, từng khu vực Và điều quan trọng là tuyệt đối 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 đường ruột (tả, lỵ, thương hàn,…)

Do vậy vi sinh vật chỉ điểm có vai trò rất quan trọng trong đánh giá vệ sinh

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

Quá trình sản xuất bia trải qua các công đoạn: nấu, đường hóa, lên men (lên men chính, lên men phụ), lọc sản phẩm, bão hòa CO2, đóng gói sản phẩm Quá trình sản xuất có thể tóm tắt như sau:

1.2.1 Quá trình nấu, đường hóa

Quá trình nấu gồm một số bước sau: nghiền nguyên liệu, thủy phân (đường 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 để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho nước xâm nhập vào các thành phần chất nội nhủ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn Tạo điều kiện để tăng tốc

độ các quá trình lý học và hóa sinh học trong giai đoạn nấu để nâng cao hiệu suất và chất lượng dịch đường

Nghiền có nhiều phương pháp: nghiền khô, nghiền ướt và nghiền ẩm Nghiền ướt, nghiền ẩm nhằm giữ nguyên vỏ malt để rút ngắn thời gian lọc Nhưng phương pháp này tốn năng lượng, thao tác phức tạp, còn nghiền khô thì đơn giản, dễ thực hiện và tiết kiệm năng lượng Do vậy phương pháp nghiền khô thường được 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 độ thích hợp thành các chất hòa tan trong nước, trong đó chủ yếu là các hydrat cacbon và

17

axit amin thủy phân nhờ enzym và sự thủy phân này phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ, pH, tỷ lệ nguyên liệu trong nước, tỷ lệ enzym

+ Lọc dịch đường (nước nha):

Dịch đường gồm các chất hòa tan và không hòa tan, do đó cần phải lọc

để 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 được nước nha ban đầu, dùng nước nóng rửa bã rồi lọc thu nước nha cuối

+ Nấu hoa houblon:

Mục đích đun sôi hoa houblon là ổn định thành phần dịch đường hóa và làm cho dịch đường hóa có mùi thơm của hương chiết từ hoa houblon Đun sôi hoa nhằm trích ly và các chất thơm và chất đắng, đông tụ protein, thanh trùng nước đường 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 đích quan trọng này là giảm nhiệt độ nước nha xuống, đưa oxy từ không khí vào dịch thể và kết lắng các cặn bẩn, làm trong dịch đường Lạnh nhanh và lắng trong thường tiến hành theo hai bước: giảm nhiệt độ xuống 60-

70oC, kết tủa nóng lắng xuống và bị loại hết khỏi nước nha Khi nhiệt độ giảm đến 60o

C, dịch nước nha được bơm qua thiết bị lạnh nhanh, dịch được đưa qua một thiết bị lọc để loại bỏ các cặn bẩn và kết tủa nóng Tốc độ hạ nhiệt độ của dịch đường nhanh nên hạn chế được sự hoạt động 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 độ cao, nấm men chìm lên men ở nhiệt độ thấp Lên men nổi hay chìm đều trải qua hai qua trình lên men, lên men phụ và lên men chính

18

độ chất hòa tan ban đầu 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 được tích tụ trong dịch nước nha đã lên men là: glyxerin, axetaldehit, axit pyruvic, axit acetic, axit lactic… các loại rượu bậc cao được hình thành từ axit amin

b Lên men phụ và ủ chín:

Là quá trình lên men diễn ra chậm tiêu hao một lượng đường không đáng kể, lắng trong và bảo hòa CO2 Quá trình lên men phụ và ủ chín bia được tiến hành ở nhiệt độ từ 1-3o

C

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

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

xuất bia nói riêng

GMP là hệ thống đảm bảo điều kiện chất lượng áp dụng cho tất cả các

cơ sở sản xuất và chế biến thực phẩm, điều kiện vệ sinh tiên quyết của cơ sở sản xuất và chế biến thực phẩm Đối 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

Nội dung cơ bản của GMP: qui định 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 đặt thiết bị cũng như phương tiện sản xuất, yêu cầu về nguyên liệu, công nghệ chế biến, chế độ 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 đổi mới

19

 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 đảm bảo chất lượng được áp dụng đối với các doanh nghiệp sản xuất và chế biến thực phẩm, đặc biệt là các cơ sở sản xuất chế biến sản phẩm thủy sản

Đối tượng của HACCP tập trung vào các công đoạn 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 định tầm quan trọng của các mối nguy đó trong nguyên liệu cũng như trong các công đoạn, công nghệ chế biến Đây là yếu tố hết sức quan trọng trong quá trình HACCP; xác định các ngưỡng giới hạn và các ngưỡng vận hành; xác định các biện pháp, phương thức quản lý, kiểm soát các ngưỡng tới hạn đó và đề ra các hoạt động nhằm khắc phục trong trường hợp các ngưỡng trên vi phạm hoặc sai lệch; thiết lập hệ thống biểu mẫu trong việc thẩm định

và tính toán kết quả

GMP và HACCP là hai hệ thống đảm bảo chất lượng của sản phẩm được áp dụng cho tất cả các cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm cho dù qui mô sản lượng nào GMP và HACCP đều có mục tiêu là ngăn chặn phòng ngừa sự nhiễm bẩn trong quá trình sản xuất, chế biến thực phẩm Cả hai hệ thống đều yêu cầu đòi hỏi các điều kiện với doanh nghiệp trong việc đầu tư vật chất kỹ thuật, thời gian, con người trong quá trình áp dụng Tuy nhiên GMP là điều kiện bắt buộc còn HACCP mang tính chất tự nguyện

Trong quá trình sản xuất, tùy thuộc vào mỗi loại sản phẩm mà có những nguy cơ nhiễm bẩn mà gây mất an toàn cho người sử dụng rất đa dạng

và khác nhau Người ta chia các nguy cơ gây mất an toàn cho người sử dụng

20

+ Mối nguy hại vật lý: tạp chất lạ, các mảnh kim loại, đá 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 đưa đến 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 đi theo dây chuyền một chiều,

do đó các kho, phân xưởng cũng phải thiết kế theo nguyên tắc đó Phân xưởng sản xuất phải đảm bảo thông thoáng, cao ráo, sạch sẽ, nguồn nước cung cấp cho sản xuất phải đầy đủ đảm 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 đề phòng sự nhiễm bẩn, cần tự động 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 động hóa và khép kín để tránh làm bẩn Sản phẩm trước khi xuất xưởng phải được kiểm tra theo lô, mẻ, ca, thành phẩm không đạt yêu cầu vệ sinh phải có biện pháp xử lý, không được xuất xưởng như sản phẩm bình thường

+ Vệ sinh cá nhân của nhân viên: Phải có khả năng tối thiểu về vệ sinh thực phẩm, nâng cao ý thức vệ sinh, giữ vệ sinh cho bản thân trong quá trình chế biến không mang bệnh truyền nhiễm

+ 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 để trên các sàn cao, sắp xếp trật tự, nhiệt độ bảo quản ổn định, phải có máy ghi nhiệt độ và độ ẩm hàng ngày

21

+ Phương tiện vận chuyển và cơ sở phân phối: Có phương tiện vận chuyển riêng, có chế độ cọ rửa và sát khuẩn định kỳ các phương tiện Cơ sở phân phối phải đạt 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 được áp dụng trong các cơ

sở sản xuất bao gồm:

1.3.1 Phương pháp đánh giá bằng mắt thường

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

Ưu điểm:

- Cho kết quả nhanh, tức thời

- Kinh phí đầu tư, chi phí đánh giá thấp

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

Nhược điểm:

- Độ 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 được

Phương pháp này chỉ mang tính hỗ trợ ban đầu

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

22

- Kinh phí đầu tư cao, phải có trang thiết bị hiện đại, đồng bộ, cán bộ có chuyên môn cao

- Tính cơ động thấp

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

Đây là phương pháp đánh 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 điểm:

- Kết quả phân tích khách quan

- Xác định được số lượng và chủng loại vi sinh vật trong mẫu thử

Nhược điểm:

- 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 đến 5 ngày) vì vậy không thể có giải pháp xử lý kịp thời

- Không đánh giá được tồn dư các chất dinh dưỡng

1.3.4 Phương pháp kiểm tra bằng phát quang sinh học

Phương pháp này dựa trên phép đo ATP- nguồn năng lượng dùng cho mọi tế bào động, thực vật, vi khuẩn, nấm men, nấm mốc… Từ kết quả đo ATP ta sẽ phát hiện được không chỉ số lượng vi sinh vật mà còn kiểm tra được cả tồn dư các chất dinh dưỡng làm môi trường cho vi sinh vật phát triển

Đây là phương pháp mới, tiên tiến đang được 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 động, cho phép chuyển hóa dễ dàng sang các dạng năng lượng khác: hóa năng, nhiệt năng, cơ năng cần cho hoạt động sống của tế bào

ATP chiếm vị trí đặc biệt trong số các hợp chất cao năng Sự tạo thành hợp chất cao năng ATP luôn là giai đoạn thu năng lượng cuối cùng của các

23

quá trình oxy hóa khử ATP cũng là chất cho năng lượng trực tiếp đối với các phản ứng thu nhiệt của sự trao đổi chất Các hợp chất trung gian khác chỉ là sản phẩm trung gian để tạo ra ATP hoặc được 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 đó 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, đặc 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 được 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 đo chuyên dụng có độ nhạy cao để đo cường độ sáng Cường độ này cao hay thấp tùy thuộc vào lượng ATP có trong mẫu.Từ đó ta xác định được lượng vi sinh vật và sự nhiễm bẩn trong mẫu hay dư lượng thực phẩm có trong mẫu…

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

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

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

là không đáp ứng được Để khắc phục những hạn chế này, ngày nay người ta

sử dụng ATP quang sinh

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

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

24

Ngành công nghiệp thực phẩm ở Châu Âu, người ta dùng hệ thống kiểm tra nhanh để nhanh chóng xuất hàng trước khi bắt đầu sản xuất đợt hàng mới, cũng như nhận dạng khu vực có vấn đề về độ sạch vệ sinh, xây dựng chế

độ vệ sinh nghiêm ngặt, giảm thiểu tỷ lệ hàng hỏng/loại, hoàn thiện thiết kế các dòng sản phẩm, huấn luyện và đánh 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 được chất lượng và giá trị sản phẩm của mình đúng với yêu cầu người tiêu dùng và các cơ quan quản lý

Phương pháp ATP quang sinh đã 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 đã đưa ATP vào chương trình QA (đảm bảo chất lượng) của họ (16) Ưu điểm chính của phương pháp ATP là cho kết quả tức thì, cho biết dây chuyền sản xuất của họ

là sạch hay không sạch, điều đó có nghĩa là có thể sản xuất tiếp trên dây chuyền đấy được hay không Điều 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 đáp ứng chỉ tiêu vệ sinh ATP là phương tiện diễn giải nhanh chóng, giảm đi nhu cầu kiểm tra vệ sinh, đáp ứng được yêu cầu của qui trình GMP và HACCP

25

Chương II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối 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 Coliform

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 đo ATP HY_LITE 2

+ Máy quang phổ UV-VIS U-1900

C

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

1000 mL)

26

Cách pha:

Môi trường đơn: 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 đó đem hấp khử trùng ở 121oC, 15phút Sau khi khử trùng pH: 6,9 ± 0,2 ở 25 o

C

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

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

Cách pha:

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

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

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

+ 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 Đem hấp khử trùng ở 121o

C trong vòng 15 phút Sau khử trùng pH 7,2 ± 0,2 ở 25 o

C

+ Kovacs

+ Oxidase