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

VI SINH THỰC PHẨM
CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT HỌC THỰC PHẨM. CÁC
NHÓM VI SINH VẬT TRONG THƯJC PHẨM. I.
Khái quát về vi sinh học thực phẩm
1. Vi sinh thực phẩm ( Food Microbiology)
Là chuyên ngành khoa học có liên quan giữa vi sinh vật học và công nghệ thực phẩm.
2. Food Microbiology nghiên cứu - Nghiên cứu:
+ Quy luật hoạt động của vi sinh vật có ích để chế biến thực phẩm có kiên quan.
+ Phương pháp sử dụng các vi sinh vật có ích để chế biến thực phẩm.
+ Phương pháp khống chế các vi sinh vật có hại, phòng ngừa sự hư hỏng của thực phẩm.
+ Phương pháp kiểm tra vi sinh vật trong thực phẩm, góp phần xác định các tiêu
chuẩn an toàn trong thực phẩm. II.
Một số loài vi snh vật được sử dụng trong CNTP: - Vi khuẩn. - Nấm men. - Nấm mốc. - Vi tảo.
1. Các chi vi khuẩn phổ biến trong thực phẩm.
- Đơn bào, nhân sơ.
- Kích thước 0,5-1 x 2-10 µm.
- Sinh sản chủ yếu bằng cách phân đôi.
- Đa số sống hoại sinh trong tự nhiên
• Các vi khuẩn lactic: Lactococus, Lactobacillus, Streptococcus, Leuconotroc, Pediococcus.
- Đuôi “ coccus” : dạng cầu, tạo lactase, phân giải/ lên men đường trong sữa.
- Đuôi “callus” : hình que.
- Ứng dụng: sản xuất sữa và các sản phẩm từ sữa như bơ, sữa chua, rượu và phô mai.
• Các vi khuẩn acetic: Acebacter aceti. - Hình que
- Ứng dụng: bánh mì, bia,…
• Các vi khuẩn propionic: Propionibacterium freudenreichii
- Hình que đa hình, tập hợp thành cụm.
- Ứng dụng: bánh mì, chất bảo quản thực phẩm.
• Các vi khuẩn butylic: Clostridium spp. , C. butyricum.
- Đặc điểm của Clostridium spp. : Trực khuẩn gram dương, kị khí bắt buộc, sinh nha
bào, gây bệnh bằng ngoại độc tố. Ứng dụng: Clostridium spp. Được chia thành nhiều
loại và mỗi loại có các ứng dụng hoặc tác hại khác nhau. Vd: Ngộ độc thực phẩm do
Clostridium perfringens, ngộ độc thịt do Clostridium botulinum.
- Đặc điểm của C. butyricum : chịu nhiệt độ cao, kháng axit và kẽm, sản xuất acid
butyric, tác dụng kháng khuẩn. Ứng dụng: bổ sung lợi khuẩn giúp giảm thiểu các vi
khuẩn gây bệnh, cải thiện tiêu hoá, cải thiện tăng trọng giảm FCR.
• Các vi khuẩn phân giải: Micrococcus, Staphylococcus, Bacillus, Clostridium, Alteromonas, Pseudomonas,… -
Đặc điểm của Bacillus: trực khuẩn gram dương, tế bào hình que thẳng, kích thước
0,5-2,5 x 1,2-10 µm, xếp thành cặp/ chuỗi.
• Các vi khuẩn phân giải đường: Bacilus, Clostridium, Pseudomonas, Aeromonas, Enterobacter.
• Các vị khuẩn ưa nhiệt (> 50°C): Bacillus, Clostuduim, Streptococcus, Lactobacillus, Pediococcus.
• Các vi khuẩn dinh dưỡng lạnh (5°C): Pseudomonas, Flavobacterium, Bacillus,
Clostridium, Aeromonas, Listeria, Brochothrix, Yersinia.
• Các vi khuẩn chịu nhiệt (sống sót sau khử trùng): Bacillus, Micrococcus,
Enterococcus, Lactobacillus, Pediococcus, Clostridium.
• Các vi khuẩn sinh chất nhầy ( tổng hợp các polysaccharides): Xanthomonas,
Leuconostoc, Enterobacter, Alcaligenes, Lactococcus, Lactobacillus.
• Các vi khuẩn sinh bào tử: Bacillus, Clostridium, Desulfotomaculum.
• Các vi khuẩn hiếu khí: Pseudomonas, Flavobacterium và Bacillus
• Các vi khuẩn kị khí: Clostridium
• Các vi khuẩn kị khí không bắt buộc: Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Bacillus, Coliform.
2. Các vi khuẩn lactic.
- Hình cầu, hình que, hình tròn, hình ovan, vi khuẩn gram dương. - Không sinh bào tử - Không di động - Hô hấp tuỳ tiện.
- Không chứa men hô hấp như Cytochrome và Catalase
vd. Lactobacillus sp., Streptococcus sp., Leuconostoc sp.
3. Ứng dụng của vi khuân lactic trong CNTP.
- Vi khuẩn lactic sử dụng trong quá trình chế biến các chế phẩm từ thịt: nem chua, xúc
xích khô, thịt lên men,… - Muối chua rau quả
- Chế biến các sản phẩm từ sữa: sữa chua, phô mai, bơ,… - Sản xuất bánh mì đen
- Ủ chua thức ăn gia súc
- Sản xuất acid lactic và muối lactat dùng làm chất phụ gia thực phẩm.
4. Các vi khuẩn acetic.
- Trực khuẩn gram (-) - Không sinh bào tử
- Hô hấp hiếu khí bắt buộc.
- Xếp đôi hay tạo thành từng chuỗi
- Có loài có khả năng di động và có loài không Học thuộc: Acinetobacter Leuconostoc Aeromonas Listeria Bacillus Pediococcus Campylobacter Proteus Clostridium Pseudomonas Corynebacterium Salmonella Enterobacter Shigella Escherichia Staphylococcus Lactobasillus Vibrio Lactococcus
5. Các chi nấm mốc phổ biến trong thực phẩm.
- Đa bào, nhân chuẩn. - Kích thước 20-100 µm.
- Cấu tạo sơi (khuẩn ty), không di động
- Hệ sợi gồm các nhánh hay những sợi nhỏ gọi là khuẩn ty.
- Nấm mốc sinh trưởng ngay trong điều kiện mà vi khuẩn không thể phát triển được:
pH thấp, a thấp, áp suất thầm thấu cao. w
Mọc dài trên bề mặt môi trường agar
Vd Aspergillus, Alternaria, Fusarium, Geotridiuna, Mycor, Penicillium, Rhizopus.
Mọc sát bề mặt môi trường. Vd: bề mặt chanh,…
- Vi khuẩn: môi trường nuôi cấy là cao thịt pepton pH=7±0,2
- Nấm mốc: môi trường nuôi cấy là hangsen ptt=6±0,2 , sinh trưởng trong môn trường
mà vi khuẩn ko sinh trưởng và phát triển.
- Aspergillus: chủng thực hành nuôi cấy vi sinh vật (PDA đất). Ứng dụng: nước tương, đậu hủ lông.
+ A. oryzea, A. flavus và A. soyae đc ứng dụng để lên men nước tương, tương bần, kikkoman, shoyu.
+ A. glaucus tạo ra katsuobushi (một bại cá ngừ muốn khô và được lên men ở các nước Đông Á và Ấn Độ).
+ A oryzen đc dùng để thuỷ phân tích bột nhờ α-amylase để sản xuất lượu sake.
+ A. niger đc dùng để sản xuất axit citric từ đường sucrose, sản xuất enzyme như β- galactosidase
- Penicillium: Tạo bào tử đính. Sợi nấm có vách ngăn. Khuẩn lạc thường có màu xanh.
Một số loài đạo các điểm thối màu xanh lục ở trái cây có múi (citrus) và màu xanh da
trời trên táo, nho, lê và các loại quả có hạt khác.
+ Một số loài được dùng trong sản xuất phomai như P. roquefortii; P. camembertili
+ Một số loài tạo citrinin, độc tố vàng trên gạo, ochratoxin A, rubrato xin B và các mycotoxin khác.
- Alternaria: Có sự phân nhánh và tạo bào tử hoặc đính bào tử màu tối. gây ra bệnh thối
rữa ở cà chua và vị khét ở một số sản phẩm sữa. Một số loài sản sinh mycotoxin. Loài
điển hình như: Alternaria tenuis, Alternaria alternata.
- Fusarium: Khuẩn lạc màu hồng, đỏ, tía hay nâu. Tạo đính bào tử có vách ngăn, hình
thoi đến hình liềm trong bánh mì, quả cà chua trong tủ lạnh.
+ Gây ra các điểm thối có màu nâu trên vài cây có múi (citrus), dứa và tạo điềm thối màu nhạt trên quả sung.
+ Fusarium cũng phát triển trên lúa mạch và lúa mì.
+ Loại điển hình: Fusarium solani
- Mucor: khuẩn ty ko vách ngăn. Các cuống túi bào tử có một túi bào tử (sporangium) ở
đỉnh không tạo rễ giả (rhizoid) hay thân bò lan (stolon), khuẩn lạc thường như bông. Vd: chao. Chi của
+ Mucor sufu, Actinomucor elegans lên men đậu hủ =>sản xuất chao.
+ Mucor miehei tạo lipase và đc tìm thấy ở thực phẩm lên men, thịt lợn xông khói và nhiều loại rau.
+ Một số loài gây ra "điểm đen” trên thịt cừu đông lạnh hay như “râu mèo” trên thịt bò
- Rhizopus: khuẩn ty không vách ngăn tạo rễ giả (zhizoid) và thân lan (stolon). Gây ra
điểm thối (mềm, nhũn nước) trên táo, lê, nhỏ, sung và nhiều loại quả có hạt khác. Gây
ra các “điểm đen” trên thịt bò và thịt cừu đong lạnh. Chúng cũng xuất hiện trên thịt
lợn muối xông khói và một số loại thịt chế biến khác.
+ Một số loài tạo các petinase.
+ Rhizopus oligosporus => sản xuất các sản phẩm của Indonesia như: bongkrek (bã dừa
lên men), tempeh ( đầu nành lên men), oncom (bã đậu nành và bột sắn men).
- Geotrichum: có vách ngăn, tạo thành bào tử đốt hình chữ nhật khi trưởng thành tạo
khuẩn lạc dạng kem, bông như nấm men. Chúng thườơng phát triển trong các thiết bị
và thường sinh trưởng trong các sản phẩm sữa. Loài điển hình G. candidum.
6. Các chi nấm men phổ biến trong thực phẩm.
- Đơn bào, nhân thật.
- Kích thước: (3-5 x 5-10µm).
- Hình trứng, hình cầu, hình elip, hình thon dài.
- Sinh sản bằng nảy chồi và phân đôi.
- Thành TB: glucan và mannan.
- Có thể phát triển ở khoảng pH acid rộng và nồng độ ethanol đến 18%.
- Một vài loài có thể phát triển ở nồng độ sucrose 55-60%.
- Màu sắc tạo ra khá đa dạng, từ màu kem đến hồng hay đỏ.
- Các nang bào tử (Ascospore) hay bào tử đốt (Arthrospore) ở một số loài có khả năng chịu nhiệt
- Một số nấm men thường gặp
+ Saccharomycesva: vai trò: lên men sản phẩm bánh mì qua quá trình ủ bột mới có.
+ Candida: vd: nấm lưỡi ở người. +Pichia +Rhodotorula +Torulopsis +Zygosaccharomyces SACCHAROMYCES
• Hình cầu hay hình trứng
• Sinh sản bằng cách nảy chồi, phân đôi, bào tử túi
• Nguồn dinh dưỡng: Nguồn C (glucose, galactose, saccharose, maltose), nguồn nitơ
(axit amin, muối amon).
• S. cerevisiae úứng dụng trong công nghệ lên men: rượu, bia, sản xuất cồn, glycerin...
• Sử dụng trong công nghiệp sản xuất thức ăn bổ sung cho người và gia súc giàu protein, vitamin....
• Sản xuất bột nở bánh mỳ, gây hương nước chấm, một số dược phẩm và gần đây được
sử dụng để sản xuất lipid. CANDIDA
• Là dạng nấm men phổ biến có trong thịt bò tươi và gia cầm xay.
• Nhiều loài làm hư hỏng thực phẩm chứa độ axit, muối, đường cao và tạo thành các đám sợi
nấm trên bề mặt chất lỏng.
• C tropicalis là loài phổ biến nhất trong thực phẩm.
• Một số loài có thể gây khét ở bơ và các sản phẩm sữa