HỆ VI SINH vật TRONG NGUYÊN LIỆU THỊT

Các vi sinh vật có hại: Hệ vi sinh vật gây hại của thịt gồm có: - Vi sinh vật gây hư hỏng thịt: vi khuẩn thối rữa, bào tử nấm mốc, tế bào nấm men, các vi sinh vật gây bệnh cho người và g

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

Vi sinh vật là tên gọi chung của những sinh vật có kích thước nhỏ bé mà mắt thường không nhìn thấy được, chỉ có thể quan sát chúng bằng kính hiển vi Các dạng

vi sinh vật khác nhau không những về hình thái mà cả cấu tạo và đặc tính sinh học Vi sinh vật gồm rất nhiều nhóm khác nhau: virus, vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, protozoa, tảo

Thực phẩm là những chất mà con người có thể nuốt và tiêu hoá được để cung cấp các chất dinh dưỡng và năng lượng cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cơ thể Thực phẩm bao gồm nhiều loại và tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như: nước, thịt, cá, trứng, sữa, rau quả

Vi sinh vật có mặt ở khắp mọi nơi và gây nhiều tác hại, hư hỏng cho thực phẩm, trong đó có thịt Hệ vi sinh vật trong thịt khá đa dạng, tiết ra nhiều loại độc tố làm hư hỏng nguyên liệu thịt, gây hại đến sức khỏe người sử dụng

Bài tiểu luận của chúng em với đề tài “Tác động của hệ vi sinh vật đến những biến đổi của nguyên liệu súc sản”, nhằm tìm hiểu về các loại vi sinh vật trong nguyên liệu thịt, ảnh hưởng của vi sinh vật đến nguyên liệu và cách bảo quản để hạn chế những ảnh hưởng xấu của vi sinh vật gây ra cho thịt

Trong quá trình tìm hiểu vẫn còn nhiều thiếu sót, mong nhận được sự đóng góp của

cô để bài tiểu luận của nhóm chúng em được hoàn thiện hơn Chúng em xin chân thành cảm ơn

Nhóm thực hiện

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ VI SINH VẬT

TRONG NGUYÊN LIỆU THỊT

1.1. Đặc điểm của thịt:

- 50-70% là nước, độ ẩm cao, pH: 5,8-6,2

- Trong thịt có rất nhiều các chất dinh dưỡng như: protein, lipid, các acid amin không thay thế, các khoáng chất…

+ Protit chiếm 15-20 Gluxit trong thịt chỉ có rất ít Lượng tro khoảng 1% Giá trị sinh học protein thịt 74%, độ đồng hóa protein thịt 96-97%

+ Chất béo có ở tổ chức dưới da, bụng, quanh phủ tạng, bao gồm các axit béo no và chưa no Các axit béo no chủ yếu là palmitic (25-30%) và stearic (16-28) Các axit béo chưa no chủ yếu là oleic (35-43%), axit béo chưa no có nhiều mạch kép khoảng 2-7

Mỡ lợn lớp ngoài có nhiều axit béo chưa no hơn lớp sâu Về chất khoáng, thịt là nguồn photpho (116-117mg%), kali (212-259mg%) và Fe ( 1,1-2,3 mg%) tập trung nhiều ở gan Vì yếu tố có Cu, Zn, Coban Lượng Canxi trong thịt rất thấp (10-15 mg%)

+ Vitamin: Thịt là nguồn vitamin nhóm B trong đó chủ yếu là B1 tập trung ở phần thịt nạc Các vitamin tan trong chất béo chỉ có ở gan, thận

Là môi trường thích hợp để các vi sinh vật phát triển

1.2. Nguồn xâm nhiễm:

1.2.1. Nhiễm nội sinh:

Là con vật bị bệnh, đầu tiên thấy một số mầm bệnh ở một số tổ chức hoặc cơ quan nội tạng nào đó của con vật sau đó lan tràn vào máu, vào thịt hoặc các cơ quan khác

Suy nhược cơ thể, làm việc quá sức, đói và lạnh làm cho các vi sinh vật đường ruột tràn vào thịt và các tổ chức khác của gia súc theo mạch máu Thức ăn mà các gia súc

ăn trước khi giết mổ cũng là nguồn lây nhiễm vi sinh vật từ bên trong cho thịt

Trong thực tế, thịt từ các gia súc bị ốm, bị bệnh dễ bị hư hỏng hơn thịt của gia súc khỏe mạnh

1.2.2. Nhiễm ngoại sinh:

Là do nhiễm bẩn từ bên ngoài vào thịt trong quá trình giết mổ và vận chuyển Trong khi làm thịt, vi sinh vật ở da, lông, móng, dao mổ, các dụng cụ chứa, từ tay hoặc quần áo của người làm thịt và từ đất, nước, không khí…cũng có thể gây nhiễm cho thịt

Thịt gia súc khi giết mổ thường có số lượng vi sinh vật ở bề mặt nhiều hơn bên trong, dần dần các vi sinh vật bên ngoài tùy thuộc vào điều kiện độ ẩm, nhiệt độ sẽ xâm nhập vào bên trong

Nhiễm ngoại sinh

1.3. Các vi sinh vật có hại:

Hệ vi sinh vật gây hại của thịt gồm có:

- Vi sinh vật gây hư hỏng thịt: vi khuẩn thối rữa, bào tử nấm mốc, tế bào nấm men, các vi sinh vật gây bệnh cho người và gia súc: Bacillus sublitis, Bacillus mensentericus, Clostridium sprorogenes

- Vi sinh vật gây bệnh truyền qua thịt: vi sinhh vật gây bệnh, các vi sinh vật từ

da, lông động vật, từ hệ vi sinh vật đường ruột: Coliform, E.Coli, Salmonella…

Brucella

Là vi khuẩn Gram âm có dạng hình que, không di động và kích thước 0.5-0.7 x 0.6-1.5 m

Các genne của Brucella nằm trên 1 nhiễm sắc thể dạng vòng có kích thước 2.1

và 1.2 MB Tỉ lệ các bazo nito G và C chiếm khoảng 57% Có độ tương đồng lớn ( tới

90%) trong bộ gene của Brucella gây bệnh trên các động vật khác nhau

Các loại Brucella bao gồm B.melitensis gây bệnh cho cừu, dê B.abortus gây bệnh cho bò , B.suis gây bệnh cho lợn

Tác hại:

Gây bệnh Brucellocis còn có tên khác như sốt Malta, sốt làn sóng, bệnh của

Bang

Triệu chứng: lúc sốt lúc không

Salmonella

Là trực khuẩn G(-) hiếu khí và kỵ khí tuỳ ý, không tạo bào tử có liên mao trừ

S.gallinarum.

Kích thước tế bào 0.5-3um, phát triển tốt ở nhiệt độ 37oC, pH tối ưu cho chúng

là vùng trung tính, nhưng khoảng pH phát triển lại rất rộng (pH=4-9) Nếu pH thấp, oxy có tác động đối với chúng

Không có khả năng phát triển ở nồng độ muối cao

Không lên men lactose, ONPG-urease, sucrose, saclicin Chúng sử dụng axit amin như một nguồn nito

Samonella là thủ phạm của 15% các trường hợp ngộ độc thực phẩm.

Nhiễm khuẩn Samonella gây bệnh thương hàn và phó thương hàn do S.typhi,

S.paretyphi, S.schottmulleri Các loài vi khuẩn này theo thực phẩm vào đường tiêu

hoá, vào niêm mạc ruột đến hạch limpho và sinh sản, phát triển tại đây Đây là thời

gian ủ bệnh

Sau 10-14 ngày ủ bệnh, cơ thể suy nhược nhanh chóng Sau 3 tuần bệnh giảm dần

Sinh nội độc tố: xung huyết, mụn loét trên ruột, rối loạn thần kinh

Streptococcus

Là các liên cầu khuẩn có hình cầu hay oval kéo dài, Gram dương thường tụ tập thành từng đôi hay từng chuỗi, không di động, không sinh bào tử, một số dòng có tạo

vỏ nhầy

Hầu hết các loại này sống hiều khí tuỳ ý nhưng phát triển tốt trong điều kiện kỵ khí, tiết bacteriocin trong quá trình tăng trưởng và có thể ức chế sự tăng trưởng của các vi khuẩn khác

Triệu chứng bị đau cổ họng do vi khuẩn strep và bệnh sốt tinh hồng

Clostridium botulinum:

- Trực khuẩn gram +, sinh bào tử

- Kỵ khí nghiêm ngặt

- Sinh trưởng mạnh ở 20 – 37, ít tạo độc tố <15

- Phân bố: đồ hộp, rau quả,thịt, cá, các sản phẩm thủy sản botulin hội chứng botulism (ngộ độc thịt)

Vi khuẩn Escherichia coli

Là loại vi khuẩn trong đường ruột con người E.Coli là một trong nhiều vi

khuẩn sống đông đúc ở ruột và được loại ra khỏi cơ thể qua đường phân, 1 ít trong nước tiểu

Có 4 giống E.Coli độc hại: Entero pathogen E.Coli (EPEC), Entero toxicant

E.Coli(ETEC), Entero invasiv E.Coli (EIEC), Entero hermorrhage E.Coli(EHEC).

Tất cả các loài E.Coli có thể lây nhiễm từ người và thú vật qua phân.

Bacillus anthracis

Là trực khuẩn Gram (+), hiếu khí và kỵ khí tuỳ ý

Bacillus anthracis di động, tạo nội bào tử, lên men glucozo.

Gây ra bệnh nhiết thán Bệnh này thường ở trâu bò lây sang người do tiếp xúc hoặc ăn nhầm thịt gia súc mắc bệnh

Nấm men, nấm mốc

Nấm men: chủ yếu là S.ellipsoideus, hiện diện rộng trên khắp thiên nhiên.

Nói chung men, mốc dễ bị tiêu diệt ở nhiệt độ thấp và dễ loại trừ bằng cách thực hiện vệ sinh công nghiệp tốt

Proteus

- Trực khuẩn gram (-)

- Gây bệnh nguy hiểm ở đường ruột

- Phân bố: thịt, cá, máu, gan

Bacillus mesentericus :

Có nha bào, không độc, ở trong nước và trên bề mặt rau Nha bào bị phá huỷ ở

1000C trong 1 giờ Phát triển nhanh ở nhiệt độ quanh 370C

Bacillus subtilis:

Là G(-) có nha bào không gây bệnh Nha bào chịu được 100oC trong 1 giờ,

1150C trong 6 phút Loại này có trong đồ hộp cá, rau, thịt Không gây mùi vị lạ, phát triển mạnh ở 25-350C

Clostridium sporogenes :

G(+) bào tử hình que, cố định ở trạng thái tự nhiên của môi trường Nó phân huỷ protid thành muối của NH3, rồi thải NH3 sản sinh ra H2S, H2 và CO2 Nha bào của

nó chịu được trong nước sôi trên 1 giờ Clostridium sporogenes có độc tố, song bị phá huỷ nếu đun sôi lâu Phát triển mạnh ở 27-58oC Nhiệt độ tối thích là 37oC

Bacillus thermophillus :

Có trong đất, phân gia súc, không gây bệnh, có nha bào Tuy có rất ít trong đồ hộp nhưng khó loại trừ Nhiệt độ tối thích 60-70oC

Staphylococcus pyrogenes aureu :

Có trong bụi và nước, không có nha bào Thỉnh thoảng gây bệnh vì sinh độc tố, dễ

bị phá huỷ ở 60-70oC Phát triển nhanh ở nhiệt độ thường

1.4. Vi sinh vật có lợi:

• Vi khuẩn lactic:

Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacilaceae Các chủng vi khuẩn thuộc nhóm này

có đặc điểm sinh thái khác nhau nhưng đặc tính sinh lý tương đối giống nhau Tất cả đều có đặc điểm chung là vi khuẩn Gram dương, không tạo bào tử, không di động, hô hấp tuỳ tiện và không chứa men hô hấp như xitoccrom và catalaza Chúng thu nhận năng lượng nhờ quá trình phân giải hydrat cacbon và sinh ra axit lactic, sinh sản bằng hình thức phân đôi tế bào

Nhóm vi khuẩn lactic bao gồm nhiều giống khác nhau: Streptococcus,

Pediococcus, Lactobacillus, Leuconostoc Ngày nay người ta bổ sung vào nhóm vi

khuẩn lactic những chủng vi khuẩn thuộc giống Bifidobacterium.

 Đặc điểm hình thái:

Tuỳ thuộc vào hình dạng tế bào mà người ta chia vi khuẩn lactic thành dạng hình cầu và hình que Kích thước của chúng thay đổi tuỳ loài

- Giống Streptococcus có dạng hình tròn hoặc oval, đường kính tế bào 0.5-1m.

Sau khi phân chia theo 1 phương chúng thường xếp riêng biệt, cặp đôi hoặc chuỗi ngắn

- Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình oval, đường kính từ

0.5-0.8m và chiều dài khoáng 1.6m Trong một số điều kiện chúng cũng hơi tròn, chiều dài khoàng 1-3m Sau khi phân chia chúng thường sắp xếp thành chuỗi không tạo thành đám tập trung

- Giống Lactobacillus có dạng hình que Tuỳ vào điều kiện môi trường sống mà

thay đổi từ que ngắn đến que dài Sắp xếp thành chuỗi đứng riêng lẻ

Lactobacillus kefir Lactobacillus sakei

Lactobacillus acidophilus Lactobacillus sprorogenes

- Giống pedicoccus là những tứ cầu khuẩn hoặc song khuẩn Có hoạt tính thuỷ

phân protein rất yếu

- Giống bifidobacterium là những trực khuẩn, khi mới phân lập có thể phân

nhánh dạng chữ Y, V và tập hợp thành khối Sau nhiều lần cấy truyền chúng trở thành dạng trực khuẩn dạng thẳng hoặc hơi uốn cong

 Đặc điểm sinh lý- sinh hoá:

Nhu cầu dinh dưỡng vi khuẩn lactic

Các loại vi khuẩn khác nhau thì có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau Vì vậy mỗi loài sẽ có một tính chất khác nhau

Nhu cầu dinh dưỡng cacbon

Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại hydrat cacbon từ các monosaccarit(glucoza, fructoza,manoza) các disaccarit(saccaroza, lactoza, maltoza) cho đến các polysaccarit( tinh bột, dextrin)

Nhu cầu dinh dưỡng nito

Phần lớn vi khuẩn không thế sinh tổng hợp được các hợp chất chứ nito Vì vậy

để đảm bào cho sự sinh trưởng và phát triển chúng phải sử dụng nguồn nito có sẵn trong môi trường

Nhu cầu về vitamin

Vitamin đóng vai trò là các coenzyem trong quá trình trao đổi chất của tế bào, nên rất cần thiết cho hoạt động sống Tuy nhiên, đa số các loài vi khuẩn lactic không có khả năng sinh tổng hợp vitamin Vì vậy cần phải bổ sung

CHƯƠNG II ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ VI SINH VẬT ĐẾN NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN

LIỆU

2.1. Cơ chế của sự hư hỏng do vi sinh vật gây ra:

Vi khuẩn gram âm là nguyên nhân chính gây hư hỏng đối với thịt và các sản phẩm từ thịt

Khi thịt tươi được trữ lạnh trong điều kiện hiếu khí, các giống Psedomonas, Acinetobacter, Psychrobacter có tốc độ phát triển nhanh nhất, do đó chúng là nguyên nhân chính gây hư hỏng

Các loài Shewanella và Enterobacteriaceae cần điều kiện thuận lợi hơn để phát triển và sinh ra các chất chuyển hóa gây hư hỏng Tùy thuộc vào điều kiện bảo quản, thịt tươi có thể giữ được khoảng vài ngày trước khi xuất hiện dấu hiệu hư hỏng( mùi

ôi, nhớt)

Số lượng vi sinh vật sống trên bề mặt thịt thay đổi trong suốt quá trình trữ lạnh, đặc trưng cho sự phát triển của vi sinh vật Số vi khuẩn đếm được trong khoảng 102

-106 cfu/cm2 nhưng chỉ xấp xỉ 10% có thể tiếp tục phát triển

Trong giai đoạn đầu pha lag, vi sinh vật thích nghi với sự thay đổi điều kiện sống( nhiệt đô lạnh, bề mặt khô do nước bốc hơi một phần) Trong pha log tiếp theo,

vi sinh vật đã thích nghi được với điều kiện mới và bắt đầu trao đổi chất Khi số tế bào vượt quá 107 tế bào/cm2 , dấu hiệu hư hỏng xuất hiện, thịt bắt đầu có mùi ôi Các vết nhầy xuất hiện khi mật độ vi sinh vật khoảng 108 tế bào/cm2 Ngay sau đó, sự sinh trưởng ổn định và dần dần đi vào pha ổn định

CƠ CHẾ:

- Vi khuẩn:

Sự phát triển ưu thế của một nhóm vi sinh vật là tùy vào khả năng phát triển của chúng dưới một điều kiện cụ thể, ngoài ra còn do điều kiện trao đổi chất thuận lợi ( như chất dinh dưỡng) hoặc do khả năng chịu đựng được các điều kiện bất lợi ( nhiệt

độ lạnh, pH ) Trong giai đoạn đầu của quá trình trữ lạnh,thành phần của thịt sau khi giết mổ sẽ thích hợp cho sự phát triển của một số nhóm vi sinh vật nhất định Độ ẩm cao và lượng chất dinh dưỡng dồi dào tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều nhóm vi sinh vật phát triển Tuy nhiên, các vi sinh vật ưa lạnh thường chỉ sử dụng các hợp chất có phân tử lượng thấp hơn là các thành phần phức tạp như protein và lipid

Ban đầu vi khuẩn phát triển được trên bề mặt thịt là nhờ vào các hợp chất có khối lượng phân tử nhỏ như glucose Sự tiêu hóa glucose dễ dàng cho thấy các enzyme cần thiết cho quá trình chuyển hóa các chất khác như acid lactic, amino acid được tạo

ra nhờ quá trình dị hóa Khi vi khuẩn trên bề mặt thịt đạt được mật độ 108 tế bào/cm2 , hàm lượng glucose trong thịt sẽ cạn kiệt dần Sự phân hủy các acid amin tạo ra các chất có mùi khó chịu như: sulfic, ester và amin kèn theo sự tang về pH do có ammoniac tạo thành

Các thí nghiệm trên canh trường vi sinh vật thuần khiết cho thấy các giống Proteus và Pseudomonas có khả năng thủy phân protein cao Vi khuẩn có thể sử dụng

cơ chất protein nếu đó là nguồn cacbon và năng lượng duy nhất Trong trường hợp môi trường có sẵn các chất dễ đồng hóa thì chúng sử dụng protein khi các nguồn náy

đã cạn kiệt Có thể enzyme protease ngoại bào chỉ được hình thành trong pha ổn định,

tơ cơ và protein của tơ cơ cho thấy sự thay đổi chỉ diễn ra khi số lượng tế bào vượt quá

1010 tế bào/cm2 ,khi đó mùi ôi và các vết nhớt mới xuất hiện

Mặc dù nhiều vi khuẩn ưa lạnh sản sinh lipase, nhưng có thể không xét đến biến đổi d0 sự thủy phân chất béo và quá trình oxi hóa chất béo gây ra Một vài thí nghiệm cho thấy Ps.Fragi làm tang lượng acid béo tự do trong thịt Pseudomonas và Psychrobacter sử dụng những hợp chất như nhau trên bề mặt béo cũng như trong thịt nạc để thực hiện quá trình chuyển hóa như nhau Tuy nhiên, tốc độ khuyếch tán các hợp chất có phân tử lượng thấp thì chậm, và hoạt độ của nước thấp, do đó làm giảm mức độ của chúng trên các bề mặt béo hơn trên thịt nạc Sự hư hỏng thường xuất hiện trước ở phần nạc của miếng thịt

- Nấm men và nấm mốc:

Các nghiên cứu về hóa học của sự phát triển của nấm men trên bề mặt thịt lại không được chi tiết như của vi khuân Tuy nhiên Collin và Buick (1989) đã có những quan sát tương tự trên loài Rh.glutinis trên đậu Hà Lan đông lạnh Sự phát triển của Rh.glutinis có được là nhờ các cacbohydrate có sẵn trên đậu và các enzyme cần thiết cho sự phân hủy các amino acid và lipid được tạo thành nhờ quá trình dị hóa Đáng chú ý là hàm lượng cacbohydrate tổng lại giảm nhanh khi đậu được bảo quản ở nhiệt

độ >50C và điều này phù hợp với tốc độ phát triển tương đối của nấm men Sự tiêu thụ hoàn toàn hàm lượng cacbohydrate của đậu bảo quản ở nhiệt độ < 50C sẽ tạo ra chất có mùi hôi khó chịu 2- methyl-furan từ leucine Hexanol cũng cho biết có sự oxy hóa các acid béo không no C18 bởi enzyme lipoxygenases của Rh.glutinis.

Vi khuẩn thích sử dụng các chất có khối lượng phân tử thấp như acid amin tự

do và nucleotide trong thịt đỏ hơn là các chất phức tạp, vì thế thong thường lipid và protein không được dung đến Các quá trình thủy phân chất béo và ôi hóa acid béo sẽ

do các enzyme thủy phân của nấm men gây ra Nấm men có thể cạnh tranh tốt do chúng có khả năng oxy hóa chất béo, nhất là ở các lớp lipid của thịt Các nấm men như

Candida , Cryptococus và Trichosporon spp, đặc biệt là Tr.pullulans và Candida sottii, được phân lập từ thịt cua và thịt bò hư hỏng, có khả năng tạo enzyme lipase.

Ngoài ra, các loài Rhodotorula và Trchosporon phân lập từ xúc xích lên men của Ý

đều có khả năng thủy phân lipid và protein

Ngoài ra , nấm men có thể gián tiếp tạo điều kiện cho sự phát triển của vi khuẩn gây hại Ví dụ như nấm men có thể làm giảm tác dụng kháng khuẩn của sulfic bằng cách tạo ra acetaldehyt lien kết với sulfic, làm lượng chất bảo quản cũng giảm xuống

và đồng thời nấm men cũng tận dụng các acid hữu cơ làm pH tang lên, vì vậy cho phép vi khuẩn có thê phát triển trở lại Tương tự, nấm men và nấm mốc cũng chịu được acid sorbic, nấm mốc có thể biến đổi acid này thành 1,3-pentadiene làm giảm tác dụng kháng khuẩn

2.2. Các biến đổi của nguyên liệu:

2.2.1. Sự hóa nhầy:

Hiện tượng hóa nhầy chỉ xảy ra trên bề mặt thịt khi ta ướp lạnh ở độ ẩm cao hơn 90% Thực chất đây là giai đoạn đầu của sự hư hỏng thịt, trên bề mặt thịt hình thành một lớp dày đặc gồm nhiều loại vi sinh vật Các vi sinh vật gây ra sự hóa nhầy