Đánh giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin từ vi khuẩn lactic đến chất lượng cá giò nguyên liệu tươi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG *********** ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TRẦN BÍCH NGỌC ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA DỊCH BACTERIOCIN TỪ VI KHUẨN LACTIC ĐẾN CHẤT LƯNG CÁ GIÒ NGUYÊN LIỆU TƯƠI Chun ngành: CƠNG NGHỆ SINH HỌC Niên khóa: 2007 - 2011 GVHD: TS. NGUYỄN VĂN DUY KS. PHẠM NGỌC MINH QUỲNH Nha trang, tháng 7 năm 2011 LỜI CẢM ƠN Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Công nghệ sinh học, Bộ môn Công nghệ sinh học, Trường Đại học Nha Trang. Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy Nguyễn Văn Duy và cô Phạm Ngọc Minh Quỳnh đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy, truyền đạt kinh nghiệm và giúp đỡ tôi từng bước tiếp cận và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn đến:  Quý thầy cô giáo trong Viện Công nghệ sinh học và Môi trường đã tận tình giúp đỡ, giảng dạy và truyền đạt kiến thức quý báu, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập để tôi có được nền tảng kiến thức bước tiếp những chặng đường tiếp theo.  Bố mẹ, người đã luôn bên cạnh động viên, ủng hộ và dành cho tôi những tình cảm yêu thương nhất.  Các bạn trong lớp 49SH, Trường Đại học Nha Trang đã đồng hành và chia sẻ vui buồn trong những năm tháng sinh viên, trong suốt khóa học cũng như trong quá trình thực hiện đề tài. Cuối cùng tôi xin cảm ơn đến chị Nguyễn Minh Nhật và chị Nguyễn Như Thường đã quan tâm, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn tại phòng thí nghiệm. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người đã dành cho tôi tình cảm quý báu này! Nha Trang, tháng 07 năm 2011 Sinh viên thực hiện Trần Bích Ngọc i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 MỤC LỤC i DANH MỤC TỪ, KÍ TỰ VIẾT TẮT iii DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC BẢNG v LỜI NÓI ĐẦU 1 Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2 1.1. Khái quát về cá giò 3 1.1.1. Đặc điểm chung của cá giò 3 1.1.2. Thành phần dinh dưỡng của cá giò 4 1.1.3. Các biến đổi của cá sau khi chết 5 1.1.4. Một số phương pháp bảo quản cá sau khi đánh bắt 10 1.2. Khái quát về vi khuẩn lactic 15 1.2.1. Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic 15 1.2.2. Đặc điểm hình thái 15 1.2.3. Đặc điểm sinh lý-sinh hóa 16 1.3. Khái quát về bacteriocin 18 1.3.1. Khái niệm 18 1.3.2. Phân loại 18 1.3.3. Tính chất của bacteriocin 19 1.4. Tình hình nghiên cứu sử dụng bacteriocin trong bảo quản nguyên liệu thủy sản 223 1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 233 1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 25 Chương II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1. Nguyên vật liệu 28 2.1.1. Mẫu cá giò 28 2.1.2. Chủng vi khuẩn lactic T8 28 2.1.3. Hóa chất 28 ii 2.1.4. Thiết bị chuyên dụng 31 2.2.Phương pháp nghiên cứu 31 2.2.1. Thu nhận dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8 31 2.2.2. Đánh giá cảm quan 32 2.2.3. Xác định hàm lượng protein tổng số 35 2.2.4. Xác định hàm lượng NH 3 36 2.2.5. Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật 36 Chương III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 3.1. Thu nhận dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8 41 3.2. Kết quả đánh giá cảm quan 41 3.2.1. Chất lượng cảm quan cá giò bảo quản ở nhiệt độ lạnh 41 3.2.2. Chất lượng cảm quan cá giò bảo quản ở nhiệt độ thường 45 3.3. Chất lượng hóa học của cá giò theo các ngày bảo quản 48 3.3.1. Hàm lượng protein tổng số của cá giò 48 3.3.2. Hàm lượng NH 3 của cá giò 49 3.4. Kết quả kiểm tra vi sinh vật 50 3.4.1. Kết quả kiểm tra gây nhiễm Vibrio trên mẫu cá giò 50 3.4.2. Kết quả kiểm tra gây nhiễm Salmonella trên mẫu cá giò 54 Kết luận và kiến nghị 58 Tài liệu tham khảo 59 iii DANH MỤC TỪ, KÍ TỰ VIẾT TẮT Kí hiệu Tên đầy đủ EMP Embden – Mayerhorf - Parnas MAP Modified Atmosphere Packaging Cfu Colony Forming Units DNA Deoxyribonucleic acid RNA Ribonucleic acid TCBS Thiosulfate Citrate Bile Salts Sucrose RV Rappaport Vassiliadis MRS De Man, Rogosa, Sharpe TSB Trypton Soy Broth iv DANH MỤC HÌNH Hình 1. Cá giò 3 Hình 3.1. Đồ thị so sánh kết quả đánh giá cảm quan mẫu cá giò nguyên liệu nhúng bacteriocin T8 và mẫu đối chứng được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ lạnh 45 Hình 3.2. Đồ thị so sánh kết quả đánh giá cảm quan mẫu cá giò nguyên liệu nhúng bacteriocin T8 và mẫu đối chứng được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ thường 47 Hình 3.3. Đồ thị so sánh hàm lượng protein tổng số của mẫu nhúng bacteriocin T8 và mẫu đối chứng bảo quản ở nhiệt độ lạnh 49 Hình 3.4. Đồ thị so sánh hàm lượng protein tổng số của mẫu nhúng bacteriocin T8 và mẫu đối chứng bảo quản ở nhiệt độ thường Error! Bookmark not defined. Hình 3.5. Biểu đồ so sánh hàm lượng NH 3 của mẫu nhúng bacteriocin T8 và mẫu đối chứng bảo quản ở nhiệt độ lạnh 50 Hình 3.6. Biểu đồ so sánh hàm lượng NH 3 của mẫu nhúng bacteriocin T8 và mẫu đối chứng bảo quản ở nhiệt độ thường Error! Bookmark not defined. v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1.Thành phần dinh dưỡng trong 100 gram cá giò nguyên liệu 5 Bảng 1.2. Độ bền nhiệt, pH và enzyme của một số bacteriocin được sinh tổng hợp bởi vi khuẩn Gram dương 22 Bảng 2.1. Các mẫu cá giò dùng để đánh giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin 28 Bảng 2.2. Các mức chất lượng 33 Bảng 2.3. Thang điểm chỉ tiêu màu của cá giò nguyên liệu 33 Bảng 2.4. Thang điểm chỉ tiêu mùi của cá giò nguyên liệu 34 Bảng 2.5. Thang điểm chỉ tiêu trạng thái của cá giò nguyên liệu 34 Bảng 3.1. Chất lượng cảm quan cá giò nguyên liệu có nhúng dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8 được bảo quản ở nhiệt độ lạnh 42 Bảng 3.2. Chất lượng cảm quan cá giò nguyên liệu đối chứng được bảo quản ở nhiệt độ lạnh 43 Bảng 3.3. Chất lượng cảm quan cá giò nguyên liệu có nhúng dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8 được bảo quản ở nhiệt độ thường 45 Bảng 3.4. Chất lượng cảm quan cá giò nguyên liệu đối chứng được bảo quản ở nhiệt độ thường 46 Bảng 3.5. Hàm lượng protein tổng số đối với mẫu cá giò bảo quản ở nhiệt độ lạnh48 Bảng 3.6. Hàm lượng protein tổng số đối với mẫu cá giò bảo quản ở nhiệt độ thường Error! Bookmark not defined. Bảng 3.7. Hàm lượng NH 3 đối với mẫu cá giò bảo quản ở nhiệt độ lạnh (mg/100g) 49 Bảng 3.8. Kết quả hàm lượng NH 3 đối với mẫu cá giò bảo quản ở nhiệt độ thường Error! Bookmark not defined. Bảng 3.9. Kết quả kiểm tra chỉ tiêu Vibrio trên mẫu cá giò có nhúng dịch bacteriocin và mẫu đối chứng theo ngày 50 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong thời gian gần đây, cá giò đã được nuôi phổ biến trong lồng bè ở vùng biển các địa phương Hải Phòng, Quảng Ninh, Nghệ An và Vũng Tàu. Chúng có tốc độ sinh trưởng nhanh, từ con giống cỡ 20 - 25 g/con, sau một năm nuôi có thể đạt 4 - 5 kg/con. Đây là đối tượng có rất nhiều triển vọng đối với nghề nuôi biển ở nước ta. Ngoài ra, cá giò còn là loài cá có giá trị dinh dưỡng cao, không gây béo phì nên được nhiều người ưa chuộng. Do vậy, việc bảo quản cá giò tươi như thế nào để đảm bảo được giá trị dinh dưỡng của nó trước khi chế biến là một vấn đề quan trọng. Ngày nay, người tiêu dùng đã nhận thức rõ hơn về tác động của phụ gia thực phẩm đối với các vấn đề về sức khỏe và chuộng các loại thực phẩm chế biến không bổ sung chất bảo quản hóa học tổng hợp. Những thập niên gần đây, xuất phát từ yêu cầu cao về chất lượng, tính an toàn của thực phẩm từ phía người tiêu dùng cũng như yêu cầu nghiêm ngặt của chính phủ về vấn đề an toàn thực phẩm trong sản xuất, chế biến, bảo quản đã thúc đẩy nghiên cứu rộng rãi các chất có khả năng bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Qua nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học đã phát hiện các chất được sinh ra từ vi khuẩn có khả năng kháng khuẩn mà không gây ra tác động kháng thuốc như một số chất kháng sinh trước đây thường dùng, đó là bacteriocin. Việc sử dụng bacteriocin trong bảo quản thực phẩm là một bước ngoặt lớn trong sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Đánh giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin từ vi khuẩn lactic đến chất lượng cá giò nguyên liệu tươi”. Đề tài này nhằm các mục đích chính sau đây:  Thu nhận dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8.  Đánh giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8 đến chất lượng cảm quan, hóa học, vi sinh của cá giò nguyên liệu tươi. 2 Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Khái quát về cá giò 1.1.1. Đặc điểm chung của cá giò Cá giò còn có tên gọi khác là black kingfish, black salmon, cá bóp (Việt Nam); cabio, crabeater, dalag-dagat (Philippines); esmedregal (Mexico); kobia (Nga); lemon fish, ling, mafou (Pháp); offizierfisch (Đức); sugi (Nhật Bản)…  Phân loại khoa học:  Ngành: Chordata  Lớp: Actinopterygii  Bộ: Perciformes  Họ: Rachycentridae  Chi: Rachycentron (Kaup, 1826)  Loài:Rachycentron canadum (Linnaeus, 1766) Hình 1. Cá giò  Hình thái: Cá giò có thân hình thon dài, chiều dài thân bằng 5,5 - 7,5 lần chiều cao. Mõm nhọn hơi chếch, hàm dưới dài hơn hàm trên. Lưng có màu nâu sẫm, có hai dải hẹp màu trắng bạc. [...]... chút các vi khuẩn Gram dương và vi khuẩn đường ruột nhưng vẫn tương tự như hệ vi sinh vật ở cá ôn đới  Sự xâm nhập của vi sinh vật: Thịt của cá sống khỏe mạnh hoặc cá vừa đánh bắt là vô trùng vì hệ thống miễn dịch của cá ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn trong thịt cá Khi cá chết, hệ thống miễn dịch bị suy giảm và vi khuẩn được tự do sinh sôi phát triển Trên bề mặt da, vi khuẩn định cư phần lớn ở các... giò dùng để đánh giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin Nhiệt độ Mẫu nhúng dịch bacteriocin Mẫu đối chứng 0 - 4oC 1 con 1 con 30oC 1 con 1 con 2.1.2 Chủng vi khuẩn lactic T8 Chủng vi khuẩn lactic T8 được lấy từ bộ sưu tập các chủng vi sinh vật lấy từ phòng thí nghiệm Công nghệ sinh học, Trường Đại học Nha Trang Chủng vi khuẩn này được bảo quản trong glycerol 30% ở nhiệt độ -70oC Chủng vi khuẩn lactic T8... dinh dưỡng của cá giò Cá giò là loài cá có giá trị dinh dưỡng cao, giàu protein và các vitamin A, B, D, chất khoáng như phosphor và iod Cá có chứa ít chất béo nên dễ dàng tiêu hóa Thành phần dinh dưỡng chính của cá bao gồm:  Nước: Thành phần dinh dưỡng chính của cá là nước, chiếm khoảng 80% trọng lượng cá tươi  Protein: Protein cá là một trong những nguồn protein chất lượng cao, rất có giá trị, chứa... Ngoài các acid amin và vitamin, vi khuẩn lactic còn cần các hợp chất hữu cơ khác cho sự phát triển như các bazơ nitơ hay các acid hữu cơ Một số acid hữu cơ có ảnh hưởng thuận lợi đến tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn lactic như acid citric, acid oleic Nên hiện nay người ta sử dụng các muối citrat, dẫn xuất của acid oleic làm thành phần môi trường nuôi cấy, phân lập và bảo quản các chủng vi khuẩn lactic. .. lạc, vi t tắt từ “Colony 8 Forming Units”) bề mặt da cá (Liston,1980) Mang và ruột cá chứa khoảng 103 - 109 cfu/g (Shewan,1962) Hệ vi khuẩn của cá vừa đánh bắt phụ thuộc vào môi trường nơi đánh bắt hơn là vào loài cá (Shewan,1977) Cá đánh bắt ở vùng nước sạch và rất lạnh, chứa ít vi sinh vật hơn so với cá đánh bắt ở vùng nước ấm Lượng vi khuẩn rất cao, ví dụ 107 cfu/cm2, thường gặp ở cá khai thác từ. .. bacteriocin Phạm vi hoạt động của bacteriocin được xem xét dựa trên phạm vi kháng khuẩn, giống vi sinh vật sinh ra, khối lượng phân tử, tính ổn định, tính chất hóa sinh và kiểu hoạt động của bacteriocin Hầu hết các bacteriocin được tổng hợp bởi vi khuẩn Gram âm có hoạt tính ức chế các loài cùng họ hàng Đối với bacteriocin được sinh tổng hợp bởi vi khuẩn Gram dương có hoạt tính ức chế các loài vi khuẩn Gram... hình xâm nhập của vi khuẩn gây ươn hỏng đặc trưng và vi khuẩn không gây ươn hỏng cá Vì thực tế chỉ có một lượng giới hạn vi sinh vật xâm nhập vào cơ thịt và sự phát triển của vi sinh vật chủ yếu diễn ra trên bề mặt cá, nên cá bị ươn hỏng có lẽ chủ yếu do các enzym của vi khuẩn khuếch tán vào cơ thịt và các chất dinh dưỡng khuếch tán ra phía ngoài  Quá trình thối rữa do vi sinh vật: Nguyên liệu sau khi... phân và ổn định cấu trúc tế bào b) Quá trình trao đổi chất 18 Quá trình trao đổi chất và năng lượng của vi khuẩn lactic được thực hiện thông qua vi c lên men lactic Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ vi sinh vật, điển hình là vi khuẩn lactic Vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium Đây là những trực khuẩn, cầu khuẩn không tạo bào tử và hầu hết không di động, hô... nhiên, vi c kéo dài thời 12 hạn bảo quản không phải là mục đích cuối cùng mà còn là một phương tiện để sản xuất cá tươi an toàn với mức chất lượng chấp nhận được  Một số nhược điểm khi sử dụng nước đá để bảo quản cá tươi:  Nước có tác dụng rửa trôi và có thể cuốn đi các chất màu của da và mang cá Nước đá đang tan có thể rửa trôi các chất vi lượng của các miếng philê hoặc lấy đi một lượng khá lớn các chất. .. acid của chất béo trong cơ thể cá có tăng lên Quá trình tự phân giải tuy làm cho cá biến từ cứng sang mềm nhưng cá vẫn còn tươi tốt c) Biến đổi do vi sinh vật  Hệ vi sinh vật trong cá sống: Vi sinh vật được tìm thấy trên toàn bộ mặt ngoài (da, mang cá) và cả trong ruột của cá sống và cá vừa đánh bắt Lượng vi sinh vật tổng số dao động rất lớn, trung bình từ 102 - 107 cfu/cm2 (cfu là đơn vị tạo khuẩn . nhận dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8.  Đánh giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8 đến chất lượng cảm quan, hóa học, vi sinh của cá giò nguyên liệu. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài Đánh giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin từ vi khuẩn lactic đến chất lượng cá giò nguyên liệu tươi . Đề tài này nhằm các mục. thái của cá giò nguyên liệu 34 Bảng 3.1. Chất lượng cảm quan cá giò nguyên liệu có nhúng dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8 được bảo quản ở nhiệt độ lạnh 42 Bảng 3.2. Chất lượng