Đồ án khảo sát hệ vi sinh vật và đánh giá mức độ an toàn vi sinh trong bia

GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Khi nhu cầu sống con người ngày càng được cải thiện thì nhu cầu ăn uống ngày càng cao, không những về số lượng mà còn về chất lượng, không những ăn no mà còn phải ăn ngon. Vì vậy, việc có những sản phẩm, thực phẩm vừa đáp ứng được thò hiếu, vừa đáp ứng dinh dưỡng và độ an toàn về thực phẩm là vấn đề cần thiết. Trong những năm gần đây với xu thế đổi mới và hội nhập, nền kinh tế nước ta ngày càng phát triển, thu nhập quốc dân càng tăng cao. Góp phần làm nên điều này là ngành công nghiệp thực phẩm, trong đó quan trọng là lónh vực rượu bia – nước giải khát. Đặc biệt không thể không nhắc đến ngành công nghiệp sản xuất bia. Bia là loại nước uống có độ cồn thấp được sản xuất bằng quá trình lên men đường trong môi trường lỏng và nó không được chưng cất sau khi lên men. Đặc trưng của bia là hương và vò của hoa houblon, bọt mòn xốp. Ngoài khả năng giải khát, nó còn có giá trò dinh dưỡng cao, chứa nhiều vitamin( chủ yếu là nhóm vitamin như B 1 , B 2 ,PP…) và cung cấp một lượng lớn năng lượng cho cơ thể, đặc biệt là CO 2 hòa tan trong bia có tác dụng giải nhiệt nhanh, hổ trợ tiêu hóa. Nhờ những ưu điểm này bia đã được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới với sản lượng ngày một tăng. Ở nước ta ngày nay, sản phẩm bia không chỉ phong phú về nhãn hiệu như SaiGon, Heneiken, Zorok, Tiger, Hanoi, Đại Việt … mà còn đa dạng về chủng loại: bia tươi, bia đóng chai, bia đóng lon; nhìn chung dù ở hình thức hay chủng loại nào thì mỗi loại bia đều gây nên sự chú ý khác nhau đối với người thưởng thức. Nhưng trước tình hình các sản phẩm bò ảnh hưởng về vấn đề vệ sinh an toàn - 1 - GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang thực phẩm, người tiêu dùng có tâm lý lo ngại khi sử dụng các sản phẩm được sản xuất trong nước, thì liệu sản phẩm bia có tránh khỏi sự ngờ vực này không. Ngoài bia hơi được thông dụng trong tầng lớp công nhân và người lao động, thì bia lon cũng ngày càng được ưa chuộng trong tầng lớp cán bộ viên chức và tầøng lớp thượng lưu. Vấn đề đặt ra ở đây là bia hơi có nguy cơ nhiễm vi sinh khá cao, vậy còn đối với bia lon thì sao? Được bảo quản ở nồng độ CO 2 cao thì khả năng nhiễm vi sinh gây hại cho người tiêu dùng như thế nào? Để giải quyết những vấn đề trên nên tôi đã thực hiện đề tài “ khảo sát hệ vi sinh vật và đánh giá mức độ an toàn vi sinh trong bia” trong phạm vi bài báo cáo này tôi sẽ tiến hành kiểm tra sự hiện diện của Coliforms và Ercherichia coli có trong một số sản phẩm bia lon: Zorok, Hanoi, Đại Việt, bigC, Sanmiguel tại siêu thò BigC quận Gò Vấp. 1.2 Mục đích Khảo sát sự có mặt hay không có mặt và số lượng của vi sinh vật gây bệnh có thể gây hại đến sức khỏe của người tiêu dùng trong sản phẩm bia lon. Và đưa ra nhận xét tổng quan về khả năng an toàn vệ sinh thực phẩm đối với sản phẩm bia lon trên thò trường. MỤC LỤC - 2 - GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang Trang NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii Danh sách các hình và các mục v Danh sách các chữ viết tắt vi CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1 1.2 Mục đích 2 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu về bia 3 2.2 Lòch sử phát triển 4 2.2.1 Sản xuất bia ở nước Anh cổ xưa 5 2.2.2 Sản xuất bia ở các nước khác 6 2.3 Giá trò dinh dưỡng của bia 7 2.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia 9 2.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới 9 2.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam 14 2.5 Quá trình sản xuất bia 17 2.5.1 Nguyên liệu sản xuất bia 17 2.5.1.1 Malt 18 2.5.1.2 Hoa houblon 19 2.5.1.3 Nước 22 - 3 - GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang 2.5.1.4 Nấm men 22 2.5.1.5 Nguyên liệu thay thế đại mạch 25 2.5.1.6 Các chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất bia 25 2.5.1.7 Bảo quản nguyên liệu 25 2.5.2 Quy trình công nghệ 26 2.5.3 Thuyết minh quy trình 28 2.5.3.1 Quá trình sản xuất dòch đường 28 2.5.3.2 Quá trình đường hóa 28 2.5.3.3 Lọc dòch đường 29 2.5.3.4 Quá trình houblon hóa 30 2.5.3.5 Lắng trong,làm lạnh nhanh và sục khí oxy 31 2.5.3.6 Quá trình lên men 31 2.5.3.7 Lên men chính 31 2.5.3.8 Lên men phụ 32 2.5.3.9 Hoàn thiện sản phẩm 36 2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bia 38 2.7 Hệ vi sinh vật trong bia 40 2.7.1 Hệ vi sinh vật gây hư hỏng bia 40 2.7.1.1 Vi khuẩn Gram (+) 41 2.7.1.2 Vi khuẩn Gram (-) 43 2.7.2 Vi sinh vật gây bệnh 46 2.7.2.1 Tổng số vi khuẩn hiếu khí 46 2.7.2.2 Staphylococcus areus 47 2.7.2.3 Clostridium perfrigen 47 - 4 - GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang 2.7.2.4 Nấm men – nấm mốc 48 2.7.2.5 Coliforms 48 2.7.2.6 Escherichia coli 50 2.8 Các phương pháp phát hiện vi sinh vật gây bệnh trong bia 53 2.8.1 Vật liệu và thiết bò 53 2.8.2 Môi trường và hóa chất 53 2.8.3 MPN kiểm tra cho Coliforms, Coliform phân và E.coli 54 2.8.4 MPN - kiểm tra các dạng vi khuẩn E.coli 54 2.8.5 MPN – thử nghiệm IMViC 55 CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM 3.1 Đònh lượng Coliforms bằng phương pháp MPN 58 3.1.1 Giới thiệu phương pháp MPN 58 3.2 Xác đònh tổng số Coliforms 59 3.3 Đònh tính E.coli 61 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết quả đánh giá cảm quam 63 4.2 Đánh giá các chỉ tiêu vi sinh vật 63 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 64 5.2 Kiến nghò 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 DANH SÁCH CÁC HÌNH - 5 - GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang Hình 2.1 malt bia 18 Hình 2.2 hoa houblon 20 Hình 2.3 hoa houblon ở dạng hoa viên và cao hoa 21 Hình 2.4 Sacharomyces cerevisiae và Sacharomyces carlsbergensis 23 Hình 2.5 Quy trình sản xuất bia 27 Hình 2.6 Vi khuẩn Escherichia coli 52 Hình 2.7 Thử nghiệm Indole 55 Hình 2.8 Thử nghiệm Voges – proskauer 56 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT TNC: trước công nguyên NGK: nước giải khát CHƯƠNG II: TỔNG QUAN - 6 - GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang 2.1 Giới thiệu về bia Bia là loại nước giải khát có độ cồn nhẹ khoảng 4 – 5%, được sản xuất từ đại mạch, hoa houblon, lên men trong điều kiện lạnh với sự tham gia của nấm men Saccharomyces Cerevisiae nếu quá trình lên men nổi và Saccharomyces Carlsbergenis(tên mới là Saccharomyces Cerensiae) nếu quá trình lên men chìm. Thành phần hóa học của bia, ngoài cồn, H 2 O và CO 2 , còn chứa một số vitamin, một số khoáng chất đa lượng, các hợp chất nitơ và một số chất thơm đặc trưng. Quá trình sản xuất bia đòi hỏi nghiệm ngặt hơn về kó thuật. Bởi bản chất quá trình lên men là một quá trình sinh hóa rất phức tạp ngoài việc tạo ra sản phẩm chính C 2 H 5 OH nó còn có thể tạo ra nhiều sản phẩm phụ như metanol(CH 3 OH), aldehyt(- CHO), axetol(= C = O)… Vì vậy nhiệm vụ công nghệ sản xuất bia là phải có những tác động làm kìm hãm các phản ứng sinh hóa phụ, hạn chế tạo ra các sản phẩm phụ, bởi các sản phẩm này là độc tố đối với con người. Đồng thời, bia là sản phẩm không chưng cất nên rất nghiêm ngặt yêu cầu về mặt nhiệt độ. Nhiệt độ của quá trình lên men quyết đònh đến chất lượng sản phẩm. Giá trò dinh dưỡng của bia phụ thuộc vào các chất hòa tan và thành phần hóa học của chúng. Các chất hòa tan trong bia được cơ thể con người tiêu hóa rất tốt, chúng là những chất dễ hấp thụ, ngoài ra bia nếu được sử dụng đúng liều lượng thì chúng giữ vai trò quan trọng cung cấp năng lượng cho cơ thể. Rượu trong bia là thành phần chính cung cấp năng lượng, cứ 1g rượu cung cấp năng lượng tương đương với 7,08Kcal. Các chất đạm, vitamin(chủ yếu là vitamin B) và khoáng chất,… chủ yếu là dạng hòa tan dễ tan. 2.2 Lòch sử phát triển Những sản phẩm lên men đầu tiên từ lúa mạch đã được biết đến từ 8000 năm trước công nguyên(TCN). Người ta cho rằng Osiris(vò thần nông nghiệp Ai - 7 - GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang Cập) là người đầu tiên hướng dẫn con người làm bia từ lúa mạch. Tuy nhiên, theo Herodotus viết ở thế kỷ thứ năm TCN lại cho rằng công lao đó thuộc về của ông Osiris là Iris. Bằng phỏng đoán chúng ta có thể tin rằng người ta suy tôn Osiris và Iris vì sự phát triển một cách ngẫu nhiên về lên men là do có “sự can thiệp của các vò thần thánh” mà Osiris và Iris chính là người đã thhực hiện. Thời trung cổ, những thầy tu là những người đầu tiên đã công nghiệp hóa việc sản xuất bia. Ở tu viện của St.Gall, Thụy Só, ngøi ta vẫn còn giữ đïc những xưởng bia cổ nhất. Cũng ở thời này, ngøi ta bắt đầu tạo hương cho bia bằng cách thêm vào dòch hèm những loại thảo mộc có vò đắng và hương thơm. Những người đứng đầu giữ bí mật về chất tạo hương này và thu được từ nay một nguồn lợi rất lớn. Đến thế kỉ thứ 8, người ta đã biết sử dụng hoa houblon. Nghiên cứu khoa học về sản xuất bia chỉ thực sự bắt đầu năm 1876, cùng với việc xuất bản các “nghiên cứu về bia” của Louis Pastuer. Trước tiên ông đã chỉ ra những bệnh của bia là do sự phát triển của vi sinh vật và đã đưa ra một nền tảng đầu tiên của một quy trình sản xuất hợp lí. Ông cũng đã phát minh ra phương pháp thanh trùng mang tên ông, Pastuer, mà cho tới ngày nay người ta vẫn áp dụng để tránh nhiễm khuẩn cho bia. Do vậy, nghiên cứu khoa học đã tạo ra những bước phát triển nhanh trong sản xuất bia và tạo nên một ngành công nghiệp lớn mạnh và ngày càng phát triển. 2.2.1 Sản xuất bia ở nước Anh cổ xưa Theo nhiều tài liệu lòch sử, vào thế kỉ đầu tiên sau công nguyên người Briton và người Ailen bắt đầu sản xuất “coirm”(tên xưa của bia vàng) từ lúa mạch. Phương pháp người Briton sản xuất tương tự như người Ai Cập cổ Đại: thóc lúa được ngâm trong nước và cho nảy mầm, rồi làm khô và nghiền thành bột, sau - 8 - GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang đó pha vào một lượng nước nhất đònh, lên men tạo ra một loại đồ uống êm dòu, ấm nóng, đậm đà và có cảm giác lâng lâng. Lòch sử của bia luôn gắn kết với nhà thờ St.Brigid là nơi sản xuất bia vàng ở miền Đông để cung cấp cho tất cả các nhà thờ trong vùng. Sau này, từ các tu viện xuất hiện những nhà sản xuất bia vàng đầu tiên ở đảo quốc sương mù. Tất cả các tu viện và giới tu só đều có những nơi sản xuất bia riêng của họ. Vào khoảng thời Trung Cổ, bia vàng đã trở thành đồ uống được chọn cho bữa sáng, bữa trưa và bữa tối. Chè và cà phê thời đó vẫn chưa phát triển. Khi việc sản xuất bia vàng tại các nhà thờ trở nên phổ biến, bắt đầu xuất hiện các xưởng sản xuất bia có quy mô lớn hơn. Có hai nhóm sản phẩm chính được sản xuất khi đó: một là được lên men theo xu hướng ngâm ủ trong các thùng bia( bia mạnh) và một sản xuất thông qua các loại dòch đường pha loãng hơn (bia nhẹ). Các thùng lên men bia vàng khi đó làm bằng gỗ hoàn toàn. Việc đánh giá chất lượng bia vàng đã có từ năm 1266, và từ đầu năm 1305, các cơ sở sản xuất bia bắt buộc phải có giấy phép sản xuất. Bia Anh bắt đầu sang Pháp khi Becket cùng với Chancellor được vua Henry cử sang Pháp để cầu hôn công chúa Pháp. Ông ta đã đem khá nhiều bia vàng Anh để làm quà. Thứ đồ uống này đã gây ngạc nhiên cho người Pháp: đồø uống lành mạnh nhất, không có một chút cặn bã nào, cạnh tranh với rượu vang về màu sắc và vượt trội về hương vò. 2.2.2 Sản xuất bia ở các nước khác Các sản phẩm đồ uống lên men cũng được sản xuất. Ở Nga, đồ uống dân gian là Quass (nước Kvas), được làm từ lúa mạch ủ mạch nha, đôi khi được làm dòu đi bằng cách cho thêm nho khô (để tạo bọt), một mẫu bánh mì lùa mạch đen (để tạo vò chua nhẹ) và những hoa quả khác nhau để tạo màu. - 9 - GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang Ở các vùng núi Nam Mỹ có sản phẩm đồ uống Chica từ ngô và những thổ sản của vùng núi sản xuất. Để tạo ra sản phẩm này, ngô được nghiền và hòa thành bột nhão sau đó để lắng, cháo ngô thu đuộc vào một quả bầu, cho thêm nước để lên men, sản phẩm cuối cùng là sản phẩm mời khách. Ở vài nước bao gồm: Trung Quốc và Nhật Bản, các sản phẩm lên men truyền thống dựa trên cơ sở lúa gạo, ví dụ: rượu Sake được lên men ở trạng thái rắn (Koji). Ở Trung Quốc, sự phát triển quan trọng của công nghiệp sản xuất bia, thông qua các thành viên hội buôn bao gồm các nhà sản xuất bia hàng đầu thế giới, đã có những thành tựu lớn trong thời gian gần nay, thể hiện là quốc gia lớn về sản xuất bia trên thế giới. Tại Nhật từ nguồn gốc ban đầu trong nhà mày bia thực nghiệm của công ty Mỹ Wiegland và Copeland trong thung lũng Spring – Yolohama, công ty bia Kirin được thành lập năm 1907. Trước đó là công ty bia Osaka và công ty trách nhiệm hữu hạn. Các nhà máy bia Asahi được thành lập 1889. Ở Philippin, Sanmiguel hùng mạnh là người sản xuất chính, ở những nước như Thái Lan và Singarpo có sự cạnh tranh của các hãng nổi tiếng như Heniken, Guinness và Carlsberg. Ở các nước Phương Đông khác, bia vẫn là một đồ uống thứ yếu. 2.3 Giá trò dinh dưỡng của bia Bia là nước giải khát đã có từ lâu đời, ngày nay bia được tiêu thụ mạnh nhất trên thò trường Việt Nam cũng như trên thò thường thế giới. Bia được sản xuất từ nguyên liệu chính là đại mạch, hoa houblon và nước cùng với nấm men, bia có độ cồn nhẹ 4 – 5%, có gas, có bọt mòn xốp, có vò hương thơm rất đặc trưng, nguồn dinh dưỡng phong phú. - 10 - [...]... 0,75%có nguồn gốc từ protein trong các nguyên liệu thô, quá trình sinh trưởng và phát tiển của nấm men Nồng độ etanol từ 3 -14mg/lít bia Khi vượt quá 25mg/lít etanol sẽ làm cho bia có mùi khó chòu Nồng độ diacetyl vượt quá 0,35mg/lít cũng làm cho bia có mùi khó chòu, mặc khác diacetyl còn là chất độc gây kìm hãm sự trao đổi chất, có ảnh hưởng xấu đến sự sinh sản, độ lắng, độ đục, độ trong, làm chất men gây... cho toàn bộ khối dòch, giúp tránh cho lớp dòch cháo dưới đáy bò cháy; sự oxy hóa trong quá trình đường hóa, nếu không khí hòa vào dòch đường nhiều sẽ làm sẫm màu dòch đường và mẫu bia, làm vò bia kém đi Trong quá trình đường hóa, sự thủy phân tinh bột là một yếu tố đánh giá quá trình có thành công hay không Nó chòu ảnh hưởng của các yếu tố: nhiệt độ, pH dòch hèm, nòng độ dòch hèm ban đầu và thời gian... thuận lợi khiến độ bền của bia không đạt yêu cầu, thì ngay trong giai đoạn lên men phụ và giai đoạn ủ bia phải co những biện pháp xử lí kòp thời Trong quá trình lên men phụ và ủ bia nhiều loại hợp chất đã được chuyển hóa Các hợp chất này nếu tồn tại nhiều trong bia sẽ gây ảnh hưởng đến mùi vò, cảm quan và giá trò sinh học của bia Diaxetyl là hợp chất có ảnh hưởng lớn nhất đến hương vò bia Vai trò của... kém bền vững với tanin Ngoài ra, một số chất trong hoa houblon hòa tan vào dòch đường làm tăng tính kháng khuẩn của bia Quá trình đun sôi còn giúp khử trùng dòch lên men và làm biến tính các enzym nhờ nhiệt độ do đó làm tăng độ bền sinh học của bia Nó còn làm bay hơi một phần hơi nước của dòch lên men, góp phần gia tăng độ màu, độ axit, tăng khả năng tạo bọt, giữ bọt, giảm độ nhớt… của bia Các quá trình... Minh Trang Chất đạm: đặc biệt là đạm hòa tan chiếm 8 – 10% chất tan,bao gồm: protein, peptide, aminoacide - Glucid: glucid tan (70% là dextrin, pentosan – sản phẩm caramen hóa) - Vitamin: chủ yếu là vitamin nhóm B (B1, B2…) Vi c sản xuất và tiêu thụ bia ở Vi t Nam còn khá khiêm tốn và chủ yếu tập trung ở các thành phố lớn Bia là loại thức uống bổ dưỡng giúp làm giảm nhanh cơn khát cho người uống bia, ... trước và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc trung ương và đòa phương quản lí, các nhà máy liên doanh với các hãng nước 2.4.2.1 Tình hình sản xuất bia trong nước: Năm năm trở lại đây, do các tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng GDP, tốc độ tăng dân số, tốc độ đô thò hóa, tốc độ đầu tư… mà ngành công nghiệp bia đã phát triển với tốc độ tăng trưởng cao Chẳng hạn như năm 2003, sản lượng bia đạt... Nước giải khát Hà Nội và Sài Gòn là hai đơn vò đóng góp tích cực và giữ vai trò chủ đạo trong ngành bia Theo báo cáo của các thành phố trực thuộc trung ương và của hai tổng công ty, riêng 2003, doanh thu của ngành bia rượu nước giải khát khá đạt 16497 tỷ đồng, nộp ngân sách nhà nước 5000 tỷ đồng, tạo điều kiện vi c làm và thu nhập ổn đònh trên 20000 lao động Sản lượng bia tiêu thụ toàn quốc đạt 1290 triệu... quá trình hòa tan và trích ly các chất hữu ích - 23 - GVHD: KS.Phạm Minh Nhựt SVTH: Trần Thò Minh Trang Hình 2.3 hoa houblon ở dạng hoa vi n và cao hoa 2.5.1.3 Nước Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia và cũng là thành phần chiếm tỷ lệ lớn nhất trong bia Theo Hughes và Baxter (2001) nước chiếm 92 – 95% thành bia Nước sử dụng hầu hết trong quá trình sản xuất bia từ xử lí nguyên... chất và năng lượng để chuyển hoá đường hexoza thành rượu etanol và khí cacbonic Các quá trình sinh hoá xảy ra do sự xúc tác sinh học của enzyms hình thành trong quá trình lên men biến đổi dòch đường thành bia và một số sản phẩm phụ như: axit hữu cơ, este, rượu bậc cao, andehyt… có ảnh hưởng đến mùi vò và chất lượng bia Hình 2.4 Sacharomyces cerevisiae và Sacharomyces carlsbergensis Bảng 2.6 So sánh... tiêu hóa nhanh thức ăn và ăn uống ngon miệng, giảm mệt mỏi tăng phần tỉnh táo nếu người uống sử dụng một liều lượng thích hợp Thành phần trong bia gồm có nước 80 – 89%, chất hòa tan 5,5 – 10,7 %trong đó đường và dextrin chiếm 2,7 – 5% Hàm lượng etanol trong các loại bia thường khác nhau 1,5 – 2% đối với các loại bia nhẹ, 4,8 – 5% đối với các loại bia mạnh Các thành phần phi cồn của bia dao động từ 2 . đề tài “ khảo sát hệ vi sinh vật và đánh giá mức độ an toàn vi sinh trong bia trong phạm vi bài báo cáo này tôi sẽ tiến hành kiểm tra sự hiện diện của Coliforms và Ercherichia coli có trong một. bia 38 2.7 Hệ vi sinh vật trong bia 40 2.7.1 Hệ vi sinh vật gây hư hỏng bia 40 2.7.1.1 Vi khuẩn Gram (+) 41 2.7.1.2 Vi khuẩn Gram (-) 43 2.7.2 Vi sinh vật gây bệnh 46 2.7.2.1 Tổng số vi khuẩn hiếu. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết quả đánh giá cảm quam 63 4.2 Đánh giá các chỉ tiêu vi sinh vật 63 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 64 5.2 Kiến nghò 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 DANH SÁCH