vi sinh vật trong đồ hộp

Bảng phân công nhiệm vụ Họ Tên Nguyễn Gia Bảo Trần Vĩnh Phước Trần Thị Nguyệt Kiều Đào Ngọc Lan Lê Thị Ánh Ngọc GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Mssv 11068561 11037171 11007497 11000067 11000427 Page Nhiệm vụ 3.2,3.4, tổng kết 3.1,3.3 , tổng kết 4.3 4.4 4.2 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page Các khía cạnh vi sinh 3.1 Giới thiệu Nhiều nghiên cứu kết luận vi sinh vật gây ô nhiễm sản phẩm thô sử dụng đồ hộp trực tiếp ảnh hưởng đến an toàn bảo quản sản phẩm cuối Vi sinh vật sống sót trình xử lý cuối sau ảnh hưởng xấu đến chất lượng / an toàn sản phẩm cuối cùng; Vi sinh vật gây thay đổi bất lợi (ví dụ, hư hỏng khởi đầu) sản phẩm thô trước sử dụng chúng trình đóng hộp Vi sinh vật gây ô nhiễm môi trường nhà máy chế biến (ví dụ, không khí, xử lý thực phẩm, thiết bị xử lý thành phẩm, v.v.) xâm nhập vào sản phẩm thành phẩm (ô nhiễm hậu xử lý), ảnh hưởng tới chất lượng an toàn Một số số này, đặc biệt loại nhóm 3, gây bệnh cho người Các phương pháp xử lý nhiệt sử dụng đồ hộp ngày nay, riêng lẻ kết hợp với phương pháp bảo quản khác (ví dụ, giảm pH, giảm hoạt động nước, muối, nitrit, v.v), hướng đến để giảm đến mức cực thấp nguy sống sót mầm bệnh biết đến Đối với gọi thực phẩm axit thấp (pH> 4,6) trình xử lý nhiệt thiết kế để loại bỏ bào tử bền nhiệt gây bệnh , C Botulinum Tuy nhiên, có vi sinh vật tác nhân gây ngộ độc thực phẩm, chịu nhiệt tốt C Botulinum gây hư hỏng loại thực phẩm đóng hộp, mà hậu thiệt hại kinh tế lòng tin người tiêu dùng Với sản phẩm gọi acid (pH 95% nhiệt độ l7 - 23 ° C Tuy nhiên, nhiễm trùng xảy nhiệt độ từ đến 35 ° C Bất kỳ vết thương ủng hộ việc mở rộng Botrytis, có chu kỳ sinh dưỡng ngắn Trong điều kiện tối ưu, bào tử tạo Thallus sporulated bốn ngày Thời tiết u ám sản xuất điều kiện đó; đó, thảm thực vật khu vực bóng mờ đặc biệt dễ bị công sinh vật GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 10 4.4.1 Đường cong sống Các đường cong thiết lập mối quan hệ thời gian tiêu diệt nhiệt độ xử lý, số lượng vi sinh vật sống sót sau xử lý nhiệt Bản chất logarit mối quan hệ lần chứng minh nghiên cứu trình trùng (Chick, 1910) Nguyên tắc sau áp dụng cho đánh giá phá hủy bào tử C.botulinum nhiệt (Esty Meyer, 1922) Bây công cụ phổ biến cho đặc tính hoàn toàn việc kháng nhiệt nhiều loại vi sinh vật xử lý nhiệt cách xử lý (ví dụ, thuốc khử trùng, xạ ion hóa, vv), khai thác đầy đủ tính toán trình khử trùng 4.4.1.1 Xây dựng đường cong sống Thời gian gia nhiệt biến số cho phép liệu thực nghiệm cho đường cong sống sót, tất nguồn khác liệu phải giữ không đổi Trong nghiên cứu tái phân ước việc đình vi khuẩn dung môi nhiệt nung nóng nhiệt độ khác cho thời kỳ thời gian vi sinh vật sống sót sau liệt kê chu kỳ Để tạo điều kiện cho tính toán tiếp theo, thông thường đánh giá số lượng vi sinh vật ban đầu (No) xuất bên trái đồ thị, thể hình 4.2 Tuy nhiên, thuận lợi số trường hợp để vẽ đồ thị phần sót lại (log N / No) tỷ lệ phần trăm vi sinh vật sống sót (log N / N0 + 2) Đường cong dừng lại điểm thử nghiệm cuối cùng, mở rộng ngoại suy trường hợp liệu mở rộng nữa, chẳng hạn như, cách tăng N0, giảm số lượng vi sinh vật sống sót ban đầu (N) Nên nhớ phương pháp điều tra có yêu cầu đếm số lượng vi sinh vật sống sót môi trường sống chúng Tùy thuộc vào yếu tố pha loãng số ống sử dụng, phương pháp MPN cho phép xác định vi sinh vật < đơn vị khối lượng khối lượng vòng dự đoán GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 33 Hình 4.2 Đường cong sống D = thời gian giảm chữ số thập phân 4.4.1.2 Thời gian giảm thập phân Số lượng vi khuẩn chết thể đồ thị logarit Khi xử lý nhiệt, biến đổi quan trọng thể vi sinh vật làm chúng bị tử vong biến tính protein, phân tử chức sống Vì tiêu diệt vi sinh vật đặc trưng phản ứng :     Protein → Protein biến tính Các nghiên cứu cho thấy ta trì nhiệt độ không đổi suốt trình xử lý nhiệt, phản ứng có bậc động học Khi ta đặc trưng trình phương trình động học bậc sau : Trong phương trình (1): GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 34 • N : số vi sinh vật hay mật độ vi sinh vật sử dụng làm chuẩn sống đối tượng cần xử lý nhiệt thời điểm t, • k : hệ số động học trình Sắp xếp lại phương trình (1): Lấy tích phân phương trình (2) Ta thu kết Ln = -kt (3) Hay N = N0 (4) Hình trình bày đường cong động học trình xử lý nhiệt (phương trình (4)) Ta chuyển phương trình (3) từ logarit tự nhiên (cơ số e) logarit thập phân (cơ số 10) ta thu : log N = log No – At (5)  Với   A = k / 2,306 = 0,4343 k (6) Nếu ta biểu diễn phương trình (5) đồ thị, trục tung log N ta có đường thẳng với hệ số góc – A GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 35 Hình Trên đường thẳng này, ta lấy điểm P Q cho khoảng cách thẳng đứng Do : (a)      log NP = log No - A tP (b)      log NQ = log No - A tQ Trừ hai phương trình ta có :     log NP - log NQ = A (tQ - tP) = A tPQ = Nhận xét P Q thay đổi khoảng cách thẳng đứng hai điểm tPQ không thay đổi Ta gọi giá trị D (7)      Vậy : A D = (8)      Hay : A = / D Phương trình (5) trở thành : Ý nghĩa D GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 36 Ta có : Nên : (10) Vậy D thời gian xử lý để số vi sinh vật giảm 10 lần Vì thế, D gọi thời gian thập phân Đơn vị phổ biến D phút Đối chiếu (6) (7), ta có : (11) D đặc trưng cho khả chịu nhiệt vi sinh vật nhiệt độ cụ thể theo thời gian biến số 4.4.1.3 Phi tuyến đường cong sống Trong độ lệch từ tuyến tính ngoại lệ, có nhiều thường gặp phải với tế bào sinh dưỡng với bào tử Trong trường hợp vậy, thời gian giảm chữ số thập phân (D) tính từ phần tuyến tính đường cong Phương pháp Ageneral đề xuất (Cerfet al., 1988) cho việc phát triển phương trình cho đường cong sống sót phi tuyến với số lượng vi sinh vật sống sót thấp đưa vào xem xét Các phương trình thu có dạng: Miễn giao thức thử nghiệm có giá trị, kết thường tái sản xuất Đường cong phi tuyến có hai nhiều phân đoạn tuyến tính với lõm đường cong trở lên diện hai hay nhiều quần xã vi sinh vật , có khác lần giảm chữ số thập phân nó, hình thành cụm môi trường nuôi cấy, không thích nghi với vi sinh vật bị thương, sửa đổi nhiệt độ nhiệt độ xử lý.Khi độ lệch thấp so với dự kiến ban đầu số lượng bào GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 37 tử tăng rõ ràng trường hợp hệ thống xử lý, thiếu không cung cấp đầy đủ kích thích nhiệt trước Sự diện thời gian làm nóng ban đầu không đổi kích hoạt không đủ nhiệt (trong trường hợp bào tử), dài thời gian hoạt động, thấy diện cụm nhiệt độ xử lý không đủ nhiệt, thay đổi nhiệt kháng hệ thống xử lý nhiệt Hiện tượng tailing (Cerf, 1977) coi tiến độ lệch từ tuyến tính cuối đường cong sống sót Tailing thường nhận thấy trường hợp phương pháp xử lý tác nhân hóa học, đặc biệt điều kiện xử lý mức tối ưu Nó tương đối trường hợp điều trị nhiệt Trong trường hợp nên thử phương tiện điều tra khác Nó biết đến đường cong sống sót tế bào vi khuẩn sinh dưỡng thay đổi đáng kể tế bào chịu nhiệt trước xử lý nhiệt Trong trường hợp vậy, có niềm tin mạnh mẽ tổng hợp protein bị thay đổi (Archer, 1988) Như đường cong hiển thị vài giá trị ban đầu giá trị gia tăng đáng kể D Bởi độ lệch từ tuyến tính dẫn đến sai sót tính toán trình xử lý nhiệt đầy đủ Lệch nhiều thường gặp phải với tế bào sinh dưỡng bào tử cách tiếp cận mà đáng khen đề xuất Casadei Gaze (1994), logistic Gompertz phương trình sản xuất đường cong chặt chẽ theo sau giảm nhiệt đường cong Listeria monocytogenes điều kiện định Đáng kể nhiều cần thiết để xác định nguyên nhân sai lệch làm họ dự báo để mối quan hệ toán học thích hợp thành lập bảo đảm áp dụng điều kiện sản xuất Thời gian giảm số thập phân có chức xử lý nhiệt nhiệt độ định Nó quan sát thực nghiệm thay đổi giá trị D tỷ lệ nghịch với nhiệt độ mối quan hệ nói chung tuyến tính (Hình 4.3) Trong trường hợp này, việc giảm số thập phân có nguồn gốc từ đối xứng độ dốc đường thẳng xác định đại lượng z Do đó, GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 38 nơi D1 D2 giá trị cho D thu nhiệt độ điều trị T1 T2 tương ứng Nếu Dref giá trị cho D thu nhiệt độ điều trị Tref Do đó: Ảnh hưởng nhiệt độ đến thời giảm số thập phân (loại đường cong gọi "ma trận " đường cong TDT); D = thập phân thời gian giảm; z = nhiệt độ tương ứng với thay đổi theo hệ số 10 thời gian giảm chữ số thập phân 4.4.3 Ảnh hưởng yếu tố khác so với nhiệt độ Nhận xét ảnh hưởng dung môi làm nóng đến động học phá hủy vi sinh nhiệt để lại nghi ngờ sản phẩm có ảnh hưởng định thời gian giảm chữ GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 39 số thập phân Trong thực tế có hoạt độ nước độ chua (pH) có tác động đáng kể, với khả chịu nhiệt , giảm với hoạt độ nước pH giảm Các kháng nhiệt thường tối ưu pH trung tính 4.4.4 Ứng dụng tham số đường cong sống đến phản ứng hóa học Phương pháp xử lý nhiệt tăng tốc chí bắt đầu phản ứng hóa học mong muốn dẫn đến phá hủy enzym, không mong muốn vitamin hình thành hợp chất xấu ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan Để so sánh tác động phương pháp xử lý nhiệt với tàn phá vi sinh vật, thông số tương tự, Dvà z, áp dụng Như nói trên, có mối quan hệ logarit nồng độ phân tử nguyên vẹn thời gian xử lý nhiệt, mà thể đồ thị cách thức sống đường cong Các log (C / Co), nồng độ sau thời gian xử lý (t) chia cho nồng độ ban đầu, vẽ với thời gian tạo đường cong phá hủy Đối với bất hoạt nhiệt enzyme (Svensson, 1977), thực tế cho rằng, điều kiện thực nghiệm định, tốc độ chất xúc tác phản ứng, xác định hoạt động xúc tác nó, tỷ lệ thuận với nồng độ enzyme chức nguyên tử sử dụng phương phá xử lý đủ nhiệt làm biến tính enzyme làm không hoạt động, mối quan hệ A / A0, nơi A0 hoạt động đầu tiên, chuẩn bị enzyme A hoạt động việc chuẩn bị lúc nóng t, tương đương với mối quan hệ C / Co tuân theo luật logarit Bảng 4.2 Kháng nhiệt enzyme ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm đóng hộp GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 40 Khi đường cong phá hủy có tuyến tính, chúng đặc trưng tham số D, thời gian gia nhiệt cần thiết để tiêu diệt 90% số lượng vi sinh vật ban đầu tập trung (hoặc hoạt động enzym) nhiệt độ định Nên tồn mối quan hệ tuyến tính log D nhiệt độ, sau tác dụng nhiệt độ đặc trưng thông số z, Tuy nhiên, điều có giá trị phạm vi nhiệt độ từ 20-30 0C mối quan hệ tuyến tính xấp xỉ với đường cong lý thuyết (tức là, có tính toán xác độ xác kết thử nghiệm, đặc biệt trường hợp enzyme) cho phép sử dụng tham số z Do đó, điều kiện định, kháng hóa chất phân tử, đặc biệt chất sinh học quan tâm vitamin enzym, để nhiệt phá hủy chúng đặc trưng giá trị D z (Bảng 4.2), cho phép dự báo tác động trình trùng nhiệt Công trình tham khảo lĩnh vực hủy diệt thiamine thịt (xem xét Stumbo, 1973) 4.4.5 Thời gian chết nhiệt (TDT) Thời gian chết nhiệt (TDT) khái niệm tạo thành bước tiến quan trọng việc tìm kiếm để mô tả định lượng tác động nhiệt độ hiệu trình xử lý nhiệt ứng dụng công nghiệp đóng hộp thực phẩm Các đường cong TDT tầm quan trọng lịch sử nó, đến ngày phương pháp thuận tiện để mô tả sức đề kháng chủng vi sinh vật xác minh tính hợp lệ tính toán xuất phát từ đường cong sống Các TDT đặc trưng giá trị, định z, tương ứng với số nhiệt độ (độ F C) GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 41 cho đường cong TDT qua chu kỳ log, biện pháp thay đổi thời gian chết nhiệt tỷ lệ tử vong với nhiệt độ thay đổi 4.4.5.1 Xây dựng đường cong TDT Các liệu cho việc xây dựng đường cong TDT có nguồn gốc hai đường Đường cong thể thời gian tiêu hủy nhiệt (TDT) Con số cho thấy lý tưởng Trường hợp đường thẳng chia vùng có dấu cộng, khu vực có dấu hiệu, tiêu cực;( + ) nhiều vi sinh vật sống sót,( - ) vi sinh vật sống sót tìm thấy; số z độ nhiệt độ cho biết thay đổi yếu tố đường cong TDT (xem định nghĩa gần truyền thuyết hình 4.2) Một sử dụng đường cong sống sót, số thực tế lượng vi sinh vật sống sót xác định cho nhiệt độ / thời gian Trong trường hợp ghi giá trị D thu cho nhiệt độ để kháng lại nhiệt độ vi sinh vậy, liên quan đến sống / tình trạng sống vi sinh vật GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 42 Đối với điều này, liệu thường tạo thí nghiệm liên quan, vi sinh vật thử nghiệm đưa vào nhiệt độ / thời gian theo trình tự sau ủ thời gian thích hợp ấn định mức mà đơn vị đánh giá, chứng tăng trưởng Bằng chứng phát triển thực chứng tồn tại; tăng trưởng, sống sót Trong số trường hợp,thực đếm số lượng sống sót; Tuy nhiên, điều trở nên phức tạp số thấp phương pháp MPN đề xuất để kiểm tra Ít xác định số lượng sống thường giả định Khi log tồn phá hủy nhiệt độ kháng lại nhiệt độ, đường thẳng ngăn cách sống điểm phá hủy, thể Hình 4.4 (Bigelow, 1921) Dòng Astraight sử dụng, nói chung mối quan hệ tuyến tính Với phương pháp này, TDT không xác định trực tiếp từ kết quả, mà đồ thị Các vị trí TDT đường cong phức tạp kết khác từ tình hình lý tưởng (Hình 4.5) nhiều điểm tồn nằm vùng tiêu hủy Hình 4.5 TDT đường cong Con số trường hợp thường gặp nhất, đâu, Vùng có dấu cộng khu vực có dấu trừ, có khu vực có dấu hiệu Hai khu phân định đường thẳng thấp Các đường thẳng trung gian đại diện cho xác suất cao mà số vi sinh vật sinh sống (Horvak, 1981) GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 43 Những nỗ lực khác thực để cải thiện hướng dẫn cho việc xây dựng đường cong TDT mà không tìm thấy giải pháp thực thỏa đáng Một thuyết trình đầy đủ vấn đề tìm thấy Ball Olson (1957) Tuy nhiên, phương pháp đứng trước thử thách thời gian trình bày NFPA (1980) Khi sử dụng hộp TDT ống cách tiếp xúc, số ban đầu tế bào vi sinh vật bào tử đơn vị kiểm tra phải thống từ đơn vị tiêm trước có tiếp xúc với nhiệt, việc điều chỉnh cho thời gian tăng lên phải thực áp dụng để quan sát, điều chỉnh chậm xác định loạt kiểm tra sơ mà tồn phá hủy rõ ràng vẽ ba chu kỳ thời gian kháng lại nhiệt độ Các đường thẳng tốt rút điểm tồn bên điểm hủy diệt đại diện cho độ dốc chung Sự đối ứng hai sườn đồ thị hai dòng thu được, tính trung bình, sử dụng giá trị z gần cho vi sinh vật bảng tạo cung cấp để điều chỉnh cho giá trị z khác làm ấm nước(NFPA, 1980; Sognefest Benjamin, 1944).sự xâm nhập nhiệt phải kiểm tra thực để xác định thời gian tăng lên thực tế cho nhiệt độ sử dụng số vi sinh vật sống điểm nhiệt độ trình đạt Quá trình sau phức tạp cần theo cách giải pháp khác Sau hiệu chỉnh thu được, hàng loạt thử nghiệm thực tế thực Một lần tồn phá hủy thời gian xác định, nhiên, trường hợp này, sửa chữa Đây vẽ mô tả đường thẳng tốt Mức trung bình nghịch đảo hai sườn, bỏ qua dấu hiệu, đưa giá trị z, cho vi sinh vật dung môi sử dụng để làm nóng Một biến đổi tồn phá hủy để xác định giá trị D cho nhiệt độ Ví dụ, nói kết sau thu thử nghiệm cách sử dụng lon GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 44 TDT, lon chứa 10.000 bào tử hộp Một số thích hợp lon gia nhiệt 235 ° F cho khoảng thời gian khác Tại thời điểm, sáu lon loại bỏ ủ nhiệt độ thời gian thích hợp Tất lon theo dõi diện hay vắng mặt phát triển vi sing vật Nó quan sát thấy sau thay đổi thời gian gia nhiệt 45 phút (điều chỉnh độ trễ xác định 1,9 phút) có ba lon cho thấy chứng tồn ba tiêu cực Sau thời gian gia nhiệt hiệu chỉnh 60 phút tất sáu lon tiêu cực Bằng cách thay giá trị vào phương trình xếp lại D235 = 45 / log (6 x 10.000) - log = 45 / 4,78-0,48 = 10.47 [Lưu ý: Người ta cho lon thấy tăng trưởng số lượng vi sinh vật sống sót đơn vị tổng cộng ba] Stumbo (1973) sử dụng phương pháp MPN để xác định số lượng vi sinh vật sống sót; Tuy nhiên, số đưa gần với phương pháp tiếp xúc NFPA 4.4.5.2 Mô tả cho đường cong TDT Như nêu, đường cong TDT nói chung tuyến tính (Hình 4.4) đặc trưng đại lượng z ,bằng nghịch đảo độ dốc với dấu hiệu bỏ qua Phương trình tổng quát đường cong TDT đường thẳng qua hai điểm viết sau: (TDT)1 giá trị TDT nhiệt độ T1 (TDT) nhiệt độ t2 đó: Các giá trị z gia tăng nhiệt độ, thể độ C (C O) độ F (FO), mà kết 90% giảm TDT Ví dụ, giả sử z = 10 CO TDT GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 45 100oC 14 phút, TDT 1.4 phút 110 ° C đến 0,14 phút 120 ° C Các đường cong TDT đại diện tiếp tuyến qua điểm cụ thể Trong trường hợp này, cần thiết để lựa chọn tùy ý nhiệt độ (T ref) mà TDT có giá trị TDTref Do đó, Để so sánh phương pháp xử lý nhiệt nhiệt độ khác hữu ích để sử dụng phương pháp xử lý nhiệt tham khảo, gọi phương pháp xử lý tương đương, dựa nhiệt độ tham chiếu, thường 121,1 ° C (250 ° F) Thời gian tiêu diệt nhiệt độ thiết kế F, phương trình trở thành: Khi giá trị z 10 CO (18 FO), theo quy ước, biểu tượng trở thành FO 4.4.6 Cách khác Một phương pháp để làm nóng lượng đủ lớn để đình hoạt động vi sinh vật có gia tăng nhiệt độ kiểm soát liên tục Lấy mẫu nhiệt độ thời gian định trước vi sinh vật sống sót liệt kê ( xác định trước ) Tuy nhiên, nhiệt độ 100 ° C thiết bị phải có áp lực cần thiết để trì cao nhiệt độ trì, đặc biệt mẫu rút Buồng áp lực sử dụng nhiệt độ lấy mẫu thời điểm khác nhau, nhiệt độ tăng mức kiểm soát lấy mẫu nhiệt độ thời gian Lấy mẫu áp lực đòi hỏi thiết bị kỹ thuật thích hợp Có thể có nhiều lý cho điều này, ví dụ: • Nhiệt độ thùng giữ vi sinh vật tiến hóa trình thương mại nhiều khối lượng treo, thời gian tăng lên GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 46 • Các tính toán cần thiết dẫn đến tích tụ lỗi, ảnh hưởng đến giá trị thực nghiệm mức độ bất định kết cuối nguy lớn nhiều so với phương pháp cổ điển Hết GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Page 47