Bài giảng Chất kháng vi sinh vật hoá học môn Vi sinh vật thực phẩm | Đại học Bách Khoa Hà Nội

KIỂM SOÁT VI SINH VẬT TRONG THỰC PHẨM ĐẶNG MINH HIẾU, PhD
CONTROL OF MICROORGANISM IN FOOD VJU – FATE
CHẤT KHÁNG VI SINH VẬT HOÁ HỌC CHEMICAL ANTIMICROBIALS
+Các chất bảo quản thực phẩm (food preservatives) là các chất có thể
ngăn chặn hoặc làm chậm các tiến trình gây hư hỏng thực phẩm bởi vi
sinh vật, hoạt động của enzyme, hoá chất và các tác động vật lý. Các chất
bảo quản thực phẩm bao gồm: chất chống hoá nâu (antibrowning agents),
chất chống oxi hoá (antioxidants), chất ổn định (stabilizers),…
+Chất kháng vi sinh vật (antimicrobials) đôi khi cũng được gọi là chất bảo
quản. Mục tiêu chính của chúng là các vi sinh vật gây hư hỏng và mầm
bệnh trong thực phẩm. Hầu hết chất kháng vi sinh vật chỉ ức chế sự phát
triển của vi sinh vật, chúng có tác dụng kìm khuẩn (bacteriostatic) hơn là diệt khuẩn (bateriocidal).
CHẤT KHÁNG VI SINH VẬT HOÁ HỌC
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ ỨC CHẾ ĐỐI VỚI VI SINH VẬT TRONG THỰC PHẨM
+Các yếu tố vi sinh vật (microbial factors): khả năng đề kháng vốn có của
sinh vật (ví dụ: tế bào sinh dưỡng so với bào tử) đối với phương pháp bảo
quản, số lượng tế bào ban đầu, tốc độ tăng trưởng, giai đoạn phát triển,
tương tác với các vi sinh vật khác (ví dụ: đối kháng), thành phần tế bào
(có thể là một chức năng của lịch sử của tế bào), tình trạng sinh lý (tổn
thương, thích nghi và trạng thái trao đổi chất)…
+Các yếu tố bên trong thực phẩm (intrinsic factors): pH, thế oxy hoá khử, hoạt độ nước (aw)…
+Các yếu tố bên ngoài (extrinsic factors): nhiệt độ, độ ẩm tương đối,
không khí, thời gian bảo quản…
CHẤT KHÁNG VI SINH VẬT HOÁ HỌC AXÍT HỮU CƠ
Bảng 25.1 và Hình 25.1, Food Microbiology: An Introduction, by Karl R.
Matthews, , Kalmia E. Kniel, and Thomas J. Montville. ASM Press 2017.
CHẤT KHÁNG VI SINH VẬT HOÁ HỌC
MỘT SỐ CHẤT KHÁNG VI SINH VẬT HOÁ HỌC KHÁC +Axit parabenzoic +Sulfite +Các hợp chất nitrite +Chlorine +Muối phosphate
+Các hợp chất amon (quaternary +Muối (NaCl) ammonium compounds) +Hoạt độ nước (aw) +Ozone +Peroxide Disinfectant
CHẤT KHÁNG VI SINH VẬT HOÁ HỌC
CHẤT KHÁNG VI SINH VẬT TỰ NHIÊN +Lysozyme
+Các protein liên kết sắt trong sữa, trứng: Lactoferrin, Ovotransferrin, Avidin…
+Gia vị (đinh hương, cinnamon, cỏ xạ hương, xô thơm, hương thảo…) và tinh dầu
của chúng (các terpene: eugenol, thymol, carvacrol…)
+Alicin (trong tỏi) và các hợp chất phenol như protocatchuic acid, catechol (hành tây) +Isothiocyanates +Hợp chất phenol +Liệu pháp phage (bacteriophages)
Bảng 25.3, Food Microbiology: An Introduction, by Karl R. Matthews, , Kalmia E. Kniel, and
Thomas J. Montville. ASM Press 2017.
VI KHUẨN PROBIOTIC VÀ BẢO QUẢN SINH HỌC
PROBIOTIC BACTERIA AND BIOLOGICAL BASED PRESERVATION
VI KHUẨN PROBIOTIC VÀ BẢO QUẢN SINH HỌC AXIT HỮU CƠ Các axit hữu cơ (như axit axetic, axit lactic và axit citric) có thể được thêm vào thực phẩm để ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Tuy nhiên, các vi khuẩn sinh lactic (Lactic acid bacteria – LAB) có thể tạo ra axit lactic trong thực phẩm.
Hình 1 @ Blaya et al. 2017. Journal of Dairy Science 101(4): 3611-3629
VI KHUẨN PROBIOTIC VÀ BẢO QUẢN SINH HỌC BACTERIOCIN +Là các protein kháng khuẩn được tạo ra bởi vi khuẩn. +Không tiêu diệt vi khuẩn tạo ra chúng
và được tổng hợp từ ribosom. +Bacteriocins không phải là enzym nhưng có thể có một số chức năng tế bào chưa biết.
Hình @ Dobson et al. 2012. Applied and Environment Microbiology 78(1): 1-6
VI KHUẨN PROBIOTIC VÀ BẢO QUẢN SINH HỌC BACTERIOCIN
Các lớp bacteriocins khác nhau
phát huy tác dụng của chúng
bằng các cơ chế đa dạng chống
lại cả vi khuẩn Gram dương và
Gram âm. Điều này chủ yếu là do
sự phá vỡ tính toàn vẹn của
thành tế bào hoặc sự ức chế
tổng hợp protein hoặc axit
nucleic. Các bacterocins liên kết
với các thành phần của thành tế
bào, bao gồm cả cáclipit và vị trí
liên kết phân tử bề mặt, thông
qua liên kết thụ thể đặc hiệu hoặc
không đặc hiệu, tạo điều kiện
thuận lợi cho sự hình thành lỗ rò
hoặc ly giải trực tiếp tế bào, dẫn
đến làm chết tế bào do triệt tiêu
động lực proton của hệ vi khuẩn.
Hình @ S. Chen et al. 2018. Water Research 142: 279e288
VI KHUẨN PROBIOTIC VÀ BẢO QUẢN SINH HỌC VI KHUẨN PROBIOTIC
“Probiotics” là “vi sinh vật sống mà khi
được sử dụng với lượng vừa đủ sẽ mang lại
lợi ích sức khỏe cho vật chủ.” (theo định nghĩa
của FAO/WHO - Tổ chức Nông lương và Tổ chức Y tế Thế giới)
Bảng 26.1 và 26.2, Food Microbiology: An Introduction, by Karl R. Matthews, , Kalmia E. Kniel, and Thomas J. Montville. ASM Press 2017.
CÁC PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ BẢO QUẢN THỰC PHẨM
PHYSICAL METHODS OF FOOD PRESERVATION + Sấy khô (Drying) + Đông khô (Freeze drying)
+ Bảo quản lạnh (Cool storage)
+ Bảo quản đông khô (Freezing & Frozen storrage)
+ Xử lý nhiệt (Heat treatment): Thanh trùng
Bảng 27.1 và Hình 27.2, Food Microbiology: An Introduction, by Karl R.
Matthews, , Kalmia E. Kniel, and Thomas J. Montville. ASM Press 2017. và khử trùng. +Sử dụng tia UV CHẾ BIẾN KHÔNG GIA +Chế biến áp suất cao NHIỆT +Ozone NONTHERMAL PROCESSING +Tia năng lượng
+Xung điện trường, xung năng lượng
+Một số biện phấp rửa, khử trùng khác