Bài giảng Ứng dụng Vi sinh vật trong bảo quản thực phẩm - Hồ Phú Hà

Ứng dụng Vi sinh vật trong bảo quản thực phẩmHồ Phú HàBộ môn CN các SP Lên men2008-2009Ứng dụng VSV trong bảo quản thực phẩmChương I: Giới thiệu chungChương II: Một số vi sinh vật ứng dụng trong kiểm soát sinh học và bảo quản thực phẩm Chương III: Vi khuẩn lactic với bảo quản thực phẩm Chương IV: Một số khó khăn và giải pháp công nghệ trong việc ứng dụng chế phẩm vsvTài liệu tham khảoNguyễn Thị Hiền (chủ biên). Vi sinh vật nhiễm tạp trong lương thực – thực phẩm. Nhà xuất bản Hà nội, 2003.Lương Đức Phẩm. Vi sinh vật học và an toàn vệ sinh thực phẩm. Nhà xuất bản nông nghiệp, 2000.Steele (Ed.). Understanding and measuring the shelf-life of foods. CRC Press, 2004Salminen and Wright (Eds). Lactic acid bacteria : microbiology and functional aspects. Marcel Dekker New York, 2004 Zeuthen and Bøgh-Sørensen (Eds). Food preserving techniques. CRC press, 2003Một số văn bản pháp quy 46/2007/QĐ-BYT “Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm” 3742/2001/QĐ-BYT “Quy định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm” Một số gợi ý cho đề tài tiểu luận Ứng dụng chất kháng vi sinh vật có nguồn gốc tự nhiên trong bảo quản thực phẩmKiểm soát sinh học các sản phẩm sau thu hoạch (rau, hoa quả, ngũ cốc,)Ứng dụng nấm men trong kiểm soát sinh học Bảo quản thực phẩm bằng màng sinh học (biofilm) chứa chất kháng khuẩnCác chế phẩm ứng dụng trong kiểm soát sinh họcỨng dụng vi khuẩn lactic trong bảo quản thực phẩm bằng phương pháp lên menỨng dụng vi khuẩn lactic trong bảo quản thực phẩm bằng phương pháp không lên menBacteriocin ứng dụng trong sản xuất thực phẩmAxit hữu cơ trong bảo quản thực phẩmỨng dụng bacteriophage kiểm soát các vi sinh vật gây bệnhHiện tượng hư hỏng thực phẩmThực phẩm bị coi là hư hỏng nếu như không được người tiêu dùng chấp nhận.Vi phạm an toàn vệ sinh thực phẩmThay đổi đặc điểm cảm quanGiảm giá trị dinh dưỡngHạn sử dụng của thực phẩm (product shelf-life)Hết hạn sử dụng (EXP DATE)Sử dụng tốt nhất trước ngày (BEST BEFORE)Bán trước ngàyBảng 1. Một số nguyên nhân và cơ chế hư hỏng thực phẩm khi tàng trữ (Kilcast and Subramaniam, 2000; Labuza and Szybist, 2001)Biến đổi vật lýNguyên nhânDo quá trình vận chuyểnDo biến đổi ẩmDo biến đổi nhiệt độBiến đổiGãy, dậpMất nước, hút ẩm, chuyển ẩm từ chỗ này sang chỗ khác của thực phẩmHiện tượng kết tinh, đông đáHiện tượng tách nước của các hệ keoBiến đổi hóa họcNguyên nhânHoạt độ nướcNhiệt độOxyÁnh sángProtein bị biến đổi (phản ứng enzym, phản ứng Maillard)Biến đổi gluxit (lão hóa tinh bột, hoặc bị vón cục, caramel hóa, thủy phân đường)Biến đổi lipid (oxy hóa, phân hủy gây biến đổi màu, mùi)Ảnh hưởng của họat độ nước đến một số biến đổi trong quá trình tàng trữBiến đổi vi sinhDo thay đổi nhiệt độ, pH, hoạt độ nướcCác loại vi sinh vật phát triển trong thực phẩm gây hỏng thực phẩm hoặc gây bệnh cho người tiêu dùngVi khuẩnNấm men Nấm mốcBảng 2. Một số ví dụ về ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự sinh trưởng của vi sinh vật trong thực phẩm Vi sinh vật trong thịt và các sản phẩm từ thịtNguyên nhân nhiễm:Nhiễm bẩn khi giết mổ, vận chuyển bảo quảnNhiễm vsv bên trong, từ các cơ quan nội tạng, gia súc gia cầm có bệnhNhiễm vsv bên ngoài, từ dụng cụ giết mổ, da lông, nơi giết mổCác vi sinh vật: vi khuẩn gây thối rữa, bào tử nấm mốc, tế bào nấm men Vi sinh vật trong thịt và các sản phẩm từ thịtVi sinh vật thường nhiễm từ bề mặt, số lượng vsv tăng nhanh nhất là khi nhiệt độ bảo quản caoCác bào tử nấm mốc:Clasdosporium, Sporotrichum, Oospora (Geotrichum), Thamnidium, Mucor, Penicillium, Alternaria, MoniliaVi sinh vật trong thịt và các sản phẩm từ thịtVi khuẩnBacilus subtilis, B. mensentericus, B. mycoides, B. megatherium, Clostridium sporogenes, C. putrificus, cầu khuẩn, Escherichia coli, Proteus vulgaris, Micrococcus anaerobis, vi khuẩn lactic, một số vi khuẩn gây bệnh Brucella, Salmonella, Streptococcus, StaphylococcusNấm menCryptococcus, Candida, Rhodotorula, TorulopsisVi sinh vật trong thịt và các sản phẩm từ thịtThịt bảo quản lạnh: trong thời gian ngắn hệ vsv ít thay đổiĐể lâu: vsv ưa ẩm giảm, vsv ưa lạnh vẫn phát triển (Pseudomonas, Achromobacter,)Thịt muốiCác vi sinh vật chịu độ mặn cao (Samonella và Clotridium botulinum có thể chịu đến 10%, chết ở 19% sau 70-80 ngàyStaphylococcus ngừng phát triển ở 15-20%, chết ở 20-25%)Vi sinh vật trong thịt và các sản phẩm từ thịtThịt hộp:Bào tử hoặc tế bào còn sót lại của C. botulinum, có thể sinh độc tốTế bào của một số Clostridium sp. Sinh khí làm phồng hộpStaphylococcus sinh độc tố, làm hỏng đồ hộp nhưng không gây phồng hộpQuy định giới hạn cho phép vi sinh vật trong thịt và sản phẩm thịt (46/2007/QĐ-BYT )106105 - 107103 – 104102Quy định giới hạn cho phép vi sinh vật trong thịt và sản phẩm thịt (46/2007/QĐ-BYT )104 - 107103 – 106102 - 105Vi sinh vật trong trứng và các sản phẩm từ trứngTrứng tươi mới của gia cầm khỏe mạnh thường vô trùngNhiễm vi khuẩn từ ngoài: phân, nước rửa, thùng đựngTrứng có thể giữ được một thời gian do tính miễn dịch và một số chất kháng khuẩn trong lòng trắng trứng (lysozym, ovotransferin, Ovoglobulin IgY)Vi sinh vật trong trứng và các sản phẩm từ trứngVi sinh vật xâm nhập qua vỏ trứng, phụ thuộc nhiệt độ, độ ẩmCó thể bị nhiễm vi khuẩn (Pseudomonas, Proteus, Micrococcus), nấm mốc (Penecillium, Cladosporium, Mucor, Aspergillus), các vi khuẩn gây bệnhDạng hư hỏng: trứng thối màu lục, không màu, đen, hồng hoặc đỏVi sinh vật trong cá và các sảnphẩm từ cáVi sinh vật có mặt thường là vsv tự nhiên phụ thuộc điều kiện ao hồHệ vi sinh vật rất phong phú. Trên bề mặt cá có lớp nhầy chứa protein, thích hợp cho nhiều loại vsv trực khuẩn sinh bào tử, nấm men nấm mốc trong nước Pseudomonas fluorescens liquefaciens, Proteus vulgaris, Micrococcus roseus, E. coliVi sinh vật trong cá và các sảnphẩm từ cáCá ướp lạnh:Nhóm ưa lạnh phát triển (Pseudomonas fluorescens, Bacterium putrifaciens)Nấm mốc (Aspergillus niger, Penicillium glaucum, Rhizopus)Cá đông lạnh:Vsv hầu như không phát triển, môt số mốc bị ức chế ở -12oC, độ ẩm không khí 75-80%Vi sinh vật trong cá và các sảnphẩm từ cáCá muốiTùy thuộc nồng độ muối. Nồng độ muối cao (trên 10%) sẽ hạn chế được các vsvCá khôBào tử vi khuẩn, nấm mốcChượp cá và nước mắmHệ vi sinh vật gây thối rữa, phân hủy protein, đóng vai trò quan trọng trong sản xuấtVi sinh vật trong sữa và các sản phẩmNguồn lây nhiễm:Từ vú bò, dê, cừu: coliforms, Micrococcus, Streptococcus, có hại và không có hạiTừ da bò, các dụng cụ vắt sữa, đựng sữa, thức ăn chăn nuôiCác loại vi khuẩn, nấm men, mốc: phổ biến nhất là lactic; propionic, butyric, vi khuẩn gây thối Vi sinh vật trong sữa và các sản phẩmSữa bị hỏng:Vị đắng: do dư vị thức ăn chăn nuôi, vi khuẩn phân giải protein (micrococcus, trực khuẩn có bào tử, ưa lạnh), nấm men Torula amaraVị ôi: do phân giải chất béo và vsv gây ra (Bacillus fluorescens, nấm mốc)Màu sắc mùi vị lạ, đông tụ ở pH thấpVi sinh vật trong sữa và các sản phẩmBơ:Bị ôi do chất béo bị phân giải (mốc, vi khuẩn huỳnh quang, nấm men)Chua (do vi khuẩn lactic)Mùi mốc (Penicillium, Endomyces)Sữa đặc có đườngTạo cục do mốc Catemularia fuligineaSữa bị phồng do nấm men lên men đườngCó vị phomat và ôiVi sinh vật trong rau quảVi sinh vật có mặt trên bề mặt rau củ quả, bắt nguồn từ đất, nước, không khí, đồ đựngDo hoạt động chủ yếu của nấm men, mốc, một số vi khuẩnDạng hư hỏng quả:Quả nhiều đường dễ bị nhiễm nấm men nấm mốc, gây lên men rượuNhiễm vi khuẩn lên men acetic và lactic làm hỏng nước quảThối quả: do nấm Monilia fructigena, M. cinerea, Gloesporum fructigenaVi sinh vật trong rau quảHư hỏng rauBệnh của cà chua: thối núm quả (Lactobacterium lycopersici), thối ướt (Bacterium carotovorum), bệnh do nấm Phytophotora infectant, thối hồng (Fusarium solani)Bệnh ở bắp cải: thối trắng (nấm Sclerotina libertianna), thối xám (nấm Botrytis cinerea), thối đen (nấm Altenaria radicina)Vi sinh vật trong bột và bánh mỳNhiễm từ hạt, nước khi xay nghiền, dụng cụ, đồ chứaTrong bột thường nhiễm bào tử nấm, trực khuẩn Bacillus mensentericus, B. subtilisBột có thể bảo quản trong thời gian dài ở dưới 20oC, độ ẩm không khí 79%Vi sinh vật trong bột và bánh mỳBột mốc: Bắt đầu từ độ ẩm không khí 80% trở lên (Aspergillus, Penecillium)Chua: do vi khuẩn lacticÔi: do oxy hóa chất béoBột của các loại hạt (lạc đậu) cần chú ý hiện tượng mốc do Aspergillus flavus có khả năng sinh Aflatoxin Vi sinh vật trong bột và bánh mỳBánh mỳ bị nhớt do Bacillus subtilisRuột bánh mỳ đỏ (do B. prodigiosum)Mốc: Oidium auranticum, Ascosporum raseum, Aspergillus sp., Penecilium glaucus, Rhizopus nigrican“Say” bánh mỳ: do Fusarium prorotrichioides tiết ra độc tố. Nấm này không bị chết khi nướngCông nghệ bảo quản thực phẩmGiữ pHKiểm soát họat độ nướcNhiệt độ (thanh trùng tiệt trùng, làm lạnh)Lên men lacticSử dụng màng bán thấmÁp suất thủy lực tĩnhSóng siêu âmChiếu xạSử dụng các chất bảo quảnPhối hợp nhiều phương pháp