Đề cương môn vi sinh thực phẩm- Trường Đại học bách khoa - Đại học đà nẵng.

VI SINH THỰC PHẨM CHƯƠNG 1
1. Chất dinh dưỡng là gì?
Chất dinh dưỡng ở dạng phân tử và ion được vận chuyển từ môi trường
qua màng theo một số cơ chế cụ thể. Vai trò của dinh dưỡng ( trong vi sinh
vật) tạo năng lượng năng lượng( đạm, đường, béo.), không tạo năng lượng
( khoáng, vitamin), là nguyên liệu cho quá trình sinh tổng hợp.
2. Kể tên một số vi sinh chiếm ưu thế trong thực phẩm?
Một số nhóm phổ biến trong thực phẩm: vi khuẩn, nấm men, nấm mộc,
virus, một số tảo và động vật nguyên sinh( liên quan ảnh hưởng đến sức khỏe) .
Nấm mốc quan trọng thực phẩm
✓ Aspergillus: Nó được phân bố rộng rãi và chứa nhiều loài quan trọng trong thực phẩm.
✓ Penicillium: Nó được phân phối rộng rãi và chứa nhiều loài.
✓ Mucor: Nó được phân phối rộng rãi. Thành viên có sợi nấm không vách ngăn
✓ Rhizopus: Sợi nấm vô trùng và hình thành túi bào tử trong bọc bào tử.
Nấm men quan trong trong thực phẩm.
✓ Saccharomyces: Tế bào hình tròn, bầu dục hoặc thuôn dài. Đây là chi
quan trọng nhất và chứa các nhóm không đồng nhất.
✓ Các biến thể của Saccharomyces cerevisiae được sử dụng trong nướng
bánh mì và lên men rượu.
✓ Chúng cũng gây hư hỏng thực phẩm, tạo ra rượu và CO,.
nấm men. Nhiều loài làm hỏng thức ăn bằng axit, muối và đường cao và
tạo thành các hạt trên bề mặt chất lỏng. Một số có thể gây ôi thiu trong
nước ngọt và các sản phẩm từ sữa (ví dụ: Candida lipolyticum).
Virus quan trọng trong thực phẩm
✓ Một số có khả năng gây bệnh đường ruột
- Vi sinh : + gây bệnh: nhiều loài vi khuẩn, vi tảo, virus.
+ gây hư hỏng thực phẩm: hầu hết là vi khuẩn, nấm mốc, nấm men.
3. Tính chất của vi sinh vật chiếm ưu thế trong thực phẩm?
Vi khuẩn: + Gram (-): có màu hồng đỏ
+ Gram( +): có màu xanh tím
- Hình thức :+ Nấm men: đơn bào
+ Nấm mốc: vừa đơn bào vừa đa bào.
- Hình dạng : hình cầu( cầu khuẩn), hình que ( trực khuẩn), và cong( dấu phẩy)
- Di động hoặc không di động.
4. Nguồn gốc của vi sinh vật trong thực phẩm
- Các nguồn thực phẩm tự nhiên có nguồn gốc thực vật tự nhiên bao gồm:
bề mặt trái cây, rau và ngũ cốc như các lỗ trong một số loại rau củ( vd: củ cải và hành tây).
- Các nguồn tự nhiên cho thực phẩm có nguồn gốc động vật bao gồm da,
lông, lông vũ, đường tiêu hóa, đường tiết niệu sinh dục, đường hô hấp và
đường dẫn sữa( ống mún vú) trong bầu vú của động vật cho sữa.
- hiểu biết về các nguồn vi sinh vật rất quan trọng để phát triển các phương
pháp kiểm soạt sự xâm nhậm của một số vsv trong thực phẩm. Phát triển
các pp chế biến để tiêu diệt chúng trong thực phẩm và xác định lượng vsv
của thực phẩm. Cũng như thiết lập và thống số kỹ thuật vs của thực phẩm
và thành phần thực phẩm.
- Ngoài ra thực phẩm có thể bị nhiểm các vsv khác nhau đến từ các nguồn
bên ngoài như không khí, đất nước thải, nước, thức ăn, con người, nguyên
liệu thực phẩm, thiếp bị, bao bì và côn trùng.
- Tùy vào biến động của môi trường tồn tại cân bằng hệ sinh thái với vật
chủ của chúng tùy vào điều kiện địa lý và điều kiện môi trường.
5. Nguồn gốc của vi sinh trong thủy sản
- Cá và động có vỏ: hệ vsv bình thường ở vảy, da, mang và hệ tiêu hóa
- Chất lượng nước, thói quen cho ăn và bênh tật thay đổi các loài và mức
độ vi sinh thông thường.
- Nhiều vsv gây hư hỏng, gây bệnh: xâm nhập vào thực phẩm có nguồn
gốc động vật thủy sản trong qus trình sx chế biến( quan ngại về phân ) KHUYẾN NGHỊ
- Cá và hả sản nên được thu hoạch từ nơi không bị ô nhiễm và nước sạch
- Vệ sinh thích hợp nên được sử dụng trong quá trình chế biến. Chúng nên
được bảo qunar đúng cách để tránh bị ô nhiếm và vsv phát triển
- Nước đá để được sử dụng bảo quản nên được sx từ nước uống.
6. Phân loại và cấu tạo của virus
● Phân loại: gồm 2 nhóm : đơn giản và phức tạp nhưng ng ta phân loại
virus dựa vào acid nucleit DNA VÀ RNA và virus chỉ có 1 trong 2
● Cấu tạo của virus đơn giản
➢ Bên trong quan trong nhất là lõi acid nucleoic( lõi acid nucleic có thể là DNA hoặc RNA)
➢ Acid nucleic có thể là sợi đơn sợi kép, mạch thẳng hoặc mạch vòng.
➢ Bao bọc và bảo vệ acid nucleic là vỏ capsid
➢ Vỏ capsit dc cấu tạo từ capsomere, bản chất là protein. Vỏ capsit có 2
hình dạng : xoắn ốc và hình đa diện. như vậy dựa vào hình dạng vỏ
capsid ng ta chia quy ước đơn giản làm 2 loại: virus đơn giản có vỏ
capsid hình xoắn ốc và virus đơn giản có vỏ capsid hình đa diện
● Cấu tạo của virus phức tạp
➢ Bên trong quan trong nhất là lõi acid nucleoic( lõi acid nucleic có thể là DNA RNA)
➢ Acid nucleic có thể là sợi đơn sợi kép mạch thẳng hoặc mạch vòng.
➢ Bao bọc và bảo vệ acid nucleic là vỏ capsid
➢ Vỏ capsid dc cấu tạo từ capsomere, bản chất là protein. Vỏ capsid có
2 hình dạng : xoắn ốc và hình đa diện
➢ Nhưng virus phức tạp có thể có màng bao, trên màng bao có thể có
các gai hoặc virus phức tạp có thể có hệ thống đuôi( thể thực khuẩn) CHƯƠNG 2
VI KHUẨN SINH SẢN BẰNG HÌNH THỨC LÀ NHÂN ĐÔI.
1. Hình thức sinh sản của nấm men
NẤM MEN ( NGUYÊN SINH ĐỘNG VẬT) ● 2 hình thức sinh sản
➢ Hữu tính: sinh sản bằng bào tử mà bào tử hình thành bằng quá trình giảm phân
➢ Vô tính:có nhìu cách và chắc chắn có sinh sản bằng bào tử bằng quá
trình nguyên phân; nảy chồi:….; phân cắt:….. NẤM MỐC (VI TẢO) ● 2 hình thức sinh sản
➢ Hữu tính: sinh sản bằng bào tử mà bào tử hình thành bằng quá trình giảm phân.
➢ Vô tính:có nhìu cách và chắc chắn có sinh sản vô tính bằng bào tử
bằng quá trình nguyên phân; sinh dưỡng: từ 1 sợi nấm trong dk thuận
lợi sẽ phát triển thành hệ khuẩn ty.
2. Sinh sản của Virus ở thể thực khuẩn
● Chu trình tan: phá vỡ tb chủ hấp phụ: tb thể thực khuẩn sẽ bám lên bề mặt vk: 5 gđ
– Sự hấp phụ: nhận ra tb chủ ở trên màng tb ( thành tb ko có tính đặc
hiệu) chủ qua các thụ thể đặc hiệu
– Sự xâm nhập: đưa lõi vào tiết enzyme lysosine đâm thủng vỏ peptidolycan
– Sự sao chép và sinh tổng hợp: vô hiệu hóa tb chủ: thoái hóa vcdt sao
chép và sinh tổng hợp protein, aa, nucleotic
– Sự lắp ráp: acid nu chui vào vỏ capside
– Sự phóng thích : phá hủy hoàn toàn tế bào chủ và chui ra ngoai tiết ra
enzyme lysosine ( có từ quá trình sinh tổng hợp)
● Chu trình tiềm tan: gd1 và 2 giống chu trình tan nhưng ko vô hiệu hóa
tb chủ mà vật chất di truyền của tb virus sẽ gắn vs vcdt vs tb chủ cùng
sống chung đến khi nào nó tách ra khỏi tb chủ và tiến vào gđ 3 của chu trình tan.
3. Thời gian thế hệ là gì ?
Là thời gian mà một tế bào cần phân chia thành hai. Trong đó thực tế,
thời gian thế hệ được gọi là thời gian nhân đôi cho toàn bộ dân số.
4. Đường cong sinh trưởng? ● Pha thích nghi
Tế bào chưa phân chia, chưa sinh sản nhưng có sinh trưởng
Thể tích và khối lượng tế bào tăng
đang tổng hợp enzyme và phục hồi các hư tổn ● Pha phát triển
Sinh trưởng và phân chia đạt cực đại
Ở giai đoạn này kích thước vsv là lớn nhất ● Pha cân bằng
Số tế bào mới tạo thành và tế bào mất đi cân bằng Kích thước vsv giảm
Chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt Sp trao đổi chất nhiều ● Pha suy vong
Chất dinh dưỡng cạn kiệt hoàn toàn
Sản phẩm TĐC cực đại
Số lượng tế bào sống giảm nhanh CHƯƠNG 3
1. Các yếu tối ảnh hưởng bên trong đến sự phát triển của vi sinh vật ● Môi trường - Nước - Hoạt động của pH - Tính axit
- Hàm lượng chất dinh dưỡng - Oxi hóa khử -Thành phần kháng khuẩn
● Điều kiện bảo quản thực phẩm - Nhiệt độ -Oxy - Thời gian
- Liên quan đến độ ẩm - Áp suất thẩm thấu
- Cạnh tranh khác của vsv hiện nay.
● PH và Axit trong thực phẩm - ưa axit: 1- 5,5 - trung bình: 5,5 - 7,5 - ưa kiềm : 7,5 - 10
- thấp axit thực phẩm: pH > 5
- Trung bình axit thực phẩm: 4,5 < pH< 5,4
-Axit thực phẩm : 3,7< pH< 4,5
- Cao axit thực phẩm: pH< 3,7 ● Aw
- Lượng nước có sẵn trong thực phẩm
- Có sẵn cho sự suy giảm vi khuẩn, enzym và hóa chất
- Được biểu thị dưới dạng Ratic của áp suất
- Aw của nước tinh khiết = 1,0
- Tất cả vi sinh vật cần nước nhưng lượng cần thiết cho sự tăng trưởng thì khác nhau.
● Hàm lượng dinh dưỡng
- Nước, Carbon, Nito, Nguồn năng lượng khác...
- Chất dd tp bị phá vỡ bởi các enzym vsv, chuyển vào nơi chúng xử lý
thành năng lượng và vật liệu tế bào mới.
● Tiềm năng oxi hóa khử
- tiềm năng oxi hóa - khử dễ dàng cho đạt được hoặc mất điện tử
- hiếu khí cần tích tực oxi hóa khử tiềm năng
- kỵ khí cần từ chối oxi hóa khử tiềm năng
● Thành phần kháng vi khuẩn
- sữa chưa một số protein không miễn dịch - lysozyme trong trứng
● Cấu trúc sinh học của thưc phẩm
- rào cản vật lý : da và vỏ ( trái cây, quả hạch, trứng )
- bảo vệ thực vật và loài chống lại các cuộc xâm lược của vsv
- sữa là thựcphẩm dạng lỏng không có rào cản đối với sự bành trướng của vsv
- nguồn vsv= nội tạng, bụng cá, thịt
2. Các yếu tối bên ngoài ảnh hưởng đến sự phát triển của vsv ● Nhiệt độ
- rất thấp : -5 đến 15 độ - thấp: 5 đến 25 độ
- nhật độ vừa phải( bệnh ưa nhiệt) : 20 đến 45
- nhiệt đô cao( ưa nhiệt) : 45 đến 80 độ
- rất cao( hyperthermophiles) : 65 đến 110 độ ● Oxy
- Vi khuẩn hiếu khí: cần thiết cho sự phát triển ( một số vi khuẩn, hầu hết tất cả nấm mốc)
- vi khuẩn kỵ khí: cần thiết cho sự phát triển( một số vk, hầu hết tất cả lạo nm)
- sự tăng trường có một trong 2 sự có mặt ủa oxy là nấm men
-vi hiếu khí: yêu cầu mức oxy thấp để tăng trưởng ( 2 đến10%)
- vi kỵ khí : oxy không yêu cầu tăng trưởng nhưng hiện nay không có hại
- khí khác: carbon dioxit, khí quyển. ● Thời gian
- thời gian cần thiết cho sự trưởng thành vsv để phát triển và chạm tới. -vd ● Độ ẩm tương đối
- liên quan đến độ ẩm của môi trường xung quanh
- thức ăn là chặc chẽ có liên quan đến Aw ( cân bằng) ● Áp suất thẩm thấu
- sự phát triển của vsv có thể bị ảnh hưởng bới chất tan nồng độ bên ngoài tế bào vsv
- một số vsv có thể chịu đc bên ngoài cao. Nồng độ chất tan ( nấm men, nấm mốc)
- Halophiles phát triển ở nồng độ muối cao
- Osmophiles yêu cầu áp suất thẩm thấy cáo ( đường) .
● Sự cạnh tranh của các vsv - cạnh tranh các chất dd
- ức chế cạnh tranh thông qua chất thải bài tiết
- cộng sinh : đôi bên cùng có lợi. CHƯƠNG 4
1. Thực phẩm hư hỏng do đâu?
- Sự hư hỏng thực phẩm do vsv xẩy ra do sự phát triển của vsv. Trong thực
phẩm hoặc do sự giải phóng các enzym ngoại bào và nội bào (sau quá trình
ly giải tế bào) của vi sinh vật trong môi trường thực phẩm. Khác nhau là sự
thay đổi về màu sắc, mùi và kết cấu; hình thành chất nhờn; tích tụ khí
(hoặc bọt); và tích tụ chất lỏng (dịch tiết, tẩy).
Sự hư hỏng do sự phát triển của vsv xảy ra nhanh hơn nhiều so với sự hư
hỏng do các enzym ngoại bào hoặc nội bào của vi sinh vật trong trường
hợp không có tế bào vi sinh vật sống.
2. Sự hư hỏng của tp của các nhóm thực phẩm ● CÁ
-Cá thu hoạch từ nước ngọt và nc nặm dều dễ bị hư hỏng do hoạt động
của enzym tự phân giải, quá trình oxy hóa axit béo không bão hòa và sự
phát triển của vi sinh vật. Protein thủy phân bới enzym tự phân (proteinase) là chủ yếu.
- nếu cá không bị moi ruột sau khi đnahs bắt. Quá trình oxy hóa các axit
béo không bõa hòa cũng cao trong cá béo
- sự hư hỏn do vsv đc xác định các loài vsv, mưacs độ của chúng, môi
trường cá, laoij cá, pp sử dụng đểthu hoạch và xử lý sau đó.
- Các mô cá có hàm lượng cao các hợp chất NPN (axit amin tự do,
trimethylamine oxide và creatinine), peptide và protein, nhưng hầu như không có carbohydrate;
- Độ pH thường trên 6,0. Các vi khuẩn hiếu khí gram âm, chẳng hạn như
Pseudomonas spp., Acinetobacter, Moraxella và Flavobacterium và các vi
khuẩn kỵ khí tùy tiện như: Shewanella, Alcaligens, Vibro và Coliform là
những vk gây hư hỏng là chủ yếu.
- Cá hun khói, đb là với Aw thấp hơn, ứcchế sự phát triển của hầu hết vi
khuẩn. Tuy nhiên, nấm mốc có thể phát triển trên bề mặt.
- Thịt cá xay nhỏ, surimi và các sản phẩm tương tự hỉa sản đc chế biến từ
mô cá thường có hàm lượng vi khuẩn ban đầu cao do quá trình chế biến
quá mức: hư hỏng nhanh chóng bởi các trực khuẩn Gram âm trừ khi được
đông lạnh nhanh hoặc sử dụng ngay sau khi rã đông.
- Cá đống hộp( cá ngừ, cá hồi, cá mồi): hư hỏng do sinh bào tử ưa nhiệt trừ
khi sử dụng các diều kiện bảo quản và bảo quản thích hợp. ● Giáp xác
-Sự hư hỏng tôm do vsv phổ biến hơn so với cua và tôm hùm do cua và
tôm hùm vẫn còn sống cho đến khi được chế biến, tôm chết trong quá trình thu hoạch.
-Thịt của đv giáp xác rất giàu hợp chất NPN( axitamin, đăc biệt là arginine,
trimethylamine oxide), chứa khoảng. 0,5% glycogen và có độ pH trên 6,0.
- Hệ vi sinh vật chiếm ưu thế là Pseudomonas và một một số vi khuẩn Gram âm( que)
- bản chất sựhư hỏng khá giống với cá tươi.
● Động vật thân mền
-Thấp hơn trong các trường hợp chất NPN nhưng cao hơn trong
carbonhydrate ( glycogen 3,5 đến 5,5%), với độ pH thường trên 6,0.
-Hệ vsv thường trú chủ yếu là Pseudomonas và một số trực khuẩn Gram âm khác.
- Carbonhydrate có thể được chuyển hóa để tạo ra axit hữu cơ bới vi khuẩn
axit lactic (Lactobacillus spp.), enterococci và coliforms, do đó làm giảm độ pH.
-Sự phân hủy các hợp chất chứa nitơ chủ yếu bởi Pseudomonas và
Vibrio, đặc biệt là ở nhiệt độ lạnh, dẫn đến sản xuất NH3 , amin 10 và axit béo dễ bay hơi.