Ứng dụng Vi sinh vật trong bảo quản thực phẩm

Nhu cầu dinh dưỡng ñơn giản 5.. Có khả năng sống trong môi trường không thuận lợi... C ạ nh tranh dinh d ưỡ ng và không gian • Cơ chế này thường gặp ở nấm men • Nấm men thường cạnh tranh

II Ứ ng d ụ ng vi sinh v ậ t trong

II.1 Ki ể m soát sinh h ọ c (biocontrol)

• Biocontrol- Biological Control

– Google 2.390.000 k ế t qu ả ; ti ế ng Vi ệ t: 8.910 k ế t qu ả

– PubMed: 7988 bài báo

• Ki ể m soát sinh h ọ c g ắ n li ề n v ớ i phát tri ể n nông

II.2 Tác nhân ki ể m soát sinh h ọ c

Vi sinh v ậ t ñố i kháng

• Vi sinh v ậ t có kh ả n ă ng ứ c ch ế ho ặ c tiêu di ệ t vi

sinh v ậ t có h ạ i (antagonistic microorganism)

– Trichoderma kháng mố c th ối xám (Botrytis) ở dâu tây

– Pseudomonas syringae Van Hall có khả n ă ng kháng

Botrytis, Penicillium, Mucor và Geotricum

– Candida oleophila Montrocher kháng Botrytis,

4 Nhu cầu dinh dưỡng ñơn giản

5 Có khả năng sống trong môi trường

không thuận lợi

Ki ể m soát sinh h ọ c b ằ ng

Pseudomonas cepacia

• Ki ể m soát m ố c xanh l ục gây ra do Penecillium

expansum bằ ng pyrrolnitrin sinh t ổ ng h ợ p t ừP cepacia

Theo nghiên c ứ u c ủ a Dr Wojciech Janisiewicz, USDA-ARS, Kearneysville, WV

(www.ars.usda.com)

2 C ạ nh tranh dinh d ưỡ ng và

không gian

• Cơ chế này thường gặp ở nấm men

• Nấm men thường cạnh tranh với VSV gây

hại, ức chế sinh trưởng, nhưng không tiêu

diệt chúng

• Khả năng ức chế hiệu quả hơn nếu nguồn

dinh dưỡng khan hiếm

C ạ nh tranh dinh d ưỡ ng và không

gian

• Nấm men có khả năng tổng hợp màng

polysaccharide
tăng khả năng bám

dính lên bề mặt của rau quả

• VSV ñối kháng sinh trưởng rất nhanh và

xâm chiếm vị trí vết dập ở rau quả

• Sự sinh trưởng và nhu cầu dinh dưỡng

3 S ự ký sinh

• Pichia guilliermondii có khả n ă ng bám dính trên

s ợ i n ấm Botrytis cinerea, tiêu diệ t n ấ m b ằ ng m ộ t

s ố enzym phân h ủ y màng t ế bào

• Aspergilus pullulans ở v ế t d ậ p c ủ a táo có kh ả

n ă ng sinh t ổ ng h ợ p enzym exochitinase và β

Xác ñị nh ñặ c tính

và phân lo ạ i

ð ánh giá trong PTN

M ộ t s ố ch ế ph ẩ m ki ể m soát sinh

h ọ c ñ ã th ươ ng m ạ i hóa

Plan Health Technology, USA

Phun vào hoa lúc mới nở hoặc trực tiếp lên quả

Bột pha nước Hỏng do ñông

Bảo quản quả sau thu hoạch bằng cách dội qua, nhúng, hoặc phun

Tế bào viên nhỏ dạng lạnh

ñông

Botrytis cinerea, Penecillium

spp., Mucor

pyroformis, Geotrichum candidum

Ứng dụng Dạng chế

phẩm

Tác nhân gây hư hỏng

• ðư a vào m ộ t l ượ ng l ớ n VSV ñố i kháng ñố i v ớ i

s ả n ph ẩ m sau khi thu ho ạ ch

• T ă ng sinh ñố i v ớ i VSV ñố i kháng ñ ã có s ẵ n trên

s ả n ph ẩ m

Áp d ụ ng sau thu ho ạ ch

• Ưu ñiểm

– ðơ n gi ả n, d ễ th ự c hi ệ n ngay sau thu ho ạ ch

b ằ ng cách phun, ngâm, t ướ i

– C ầ n ñư a vào ngay l ậ p t ứ c sau thu ho ạ ch

tr ướ c khi VSV gây h ạ i xâm nh ậ p

– M ộ t s ố v ế t th ươ ng ở v ỏ qu ả h ọ cam chanh có

ch ứ a tinh d ầ u, khó kh ă n h ơ n cho VSV ñố i

kháng bám vào

phẩm sau thu hoạch khác nhau

Áp d ụ ng tr ướ c khi thu ho ạ ch

• Phun ñị nh k ỳ vào cây tr ướ c khi thu ho ạ ch

Dùng nh ữ ng ch ủ ng bi ế n ñổ i

• Các loại hạt lạc, ñậu ñỗ:

– Ứ ng d ụ ng n ấ m m ốc Aspergillus flavus không

sinh ñộ c t ố aphlatoxin ñể c ạ nh tranh v ớ i

nh ữ ng ch ủ ng hoang dã sinh ñộ c t ố

• Thường ít ứng dụng ñối với rau quả tươi

II.5 Vi khu ẩ n Lactic trong b ả o

qu ả n th ự c ph ẩ m

– Ki ể u lên men glucoza: ñồ ng hình, d ị hình

– Nhi ệ t ñộ sinh tr ưở ng

– Kh ả n ă ng s ử d ụ ng các lo ạ i ñườ ng

• Lên men ñườ ng t ạ o thành ch ủ y ế u là axit lactic

• Vi khu ẩ n lactic th ườ ng s ố ng ở n ơ i có môi

tr ườ ng dinh d ưỡ ng d ồ i dào (th ự c ph ẩ m), có m ộ t

s ố s ố ng trong c ơ th ể ñộ ng v ậ t

Các ñặ c ñ i ể m phân lo ạ i c ủ a vi

khu ẩ n lactic

D,D L L

L

D, DL D L L L

D, L, DL L

Axit lactic

+

- - - + + - -

-Sinh trưởng

pH9,6

±

-

-+

±

±

+ -

- - - -

-Chịu muối

18%

±

+ -

±

±

+ +

-±

±

- + -

-±

+ + + +

- + - - -

+ - - - + - -

-Tạo tứcầu

Weissella Tetragenoc Streptoc Pedioc Leucon Oenoc.

Lactoc Vagoc Enteroc Aeroc.

Lactob.

Carnob.

Hình cầu Hình que

ðặc iểm

II.5.2 C ơ ch ế tác d ụ ng c ủ a vi

khu ẩ n lactic trong b ả o qu ả n

th ự c ph ẩ m

• C ạ nh tranh không gian

• C ạ nh tranh dinh d ưỡ ng

• Sinh ra m ộ t

s ố ch ấ t kháng

vi sinh v ậ t

C ạ nh tranh không gian

• Nhiều loài thuộc giống Lactobacillus có

• Vi khu ẩ n lactic khi có O2 chuy ể n thành H2O2

d ướ i tác d ụ ng c ủ a oxidases, NADH oxidases có

ch ứ a flavoprotein và superoxide dismutase

• M ộ t lý do nào ñ ó lactic không sinh catalase ñể

phân h ủ y H2O2 ho ặ c h ệ phân h ủ y y ế u h ơ n h ệ

sinh ra

• Th ự c t ế theo m ộ t s ố nhà nghiên c ứ u H2O2 không

tích t ụ l ạ i nhi ều in vivo, thườ ng b ị phân h ủ y

nhanh chóng

C ơ ch ế tác d ụ ng c ủ a H2O2

• Tính kháng khu ẩ n d ự a vào kh ả n ă ng oxy hóa

các ñạ i phân t ử c ủ a H2O2 khi b ị phân h ủ y

• Protein ho ặ c lipid ở phía v ỏ t ế bào b ị ôxy hóa

• M ộ t s ố ph ả n ứ ng x ả y ra ñố i v ớ i vi khu ẩ n lactic

ñể t ạ o H2O2l ấ y h ế t oxy, t ạ o môi tr ườ ng y ế m khí,

không có l ợ i cho m ộ t s ố vsv

• Vi khu ẩ n lactic sinh H2O2 có m ặ t ở ñườ ng ti ế t

ni ệ u, ñ óng vai trò quan tr ọ ng trong vi ệ c tránh

viêm nhi ễ m

• Trong t ự nhiên, tác d ụ ng kháng khu ẩ n c ủ a

H2O2 ñượ c t ă ng lên do lactoperoxidase và

Tác d ụ ng c ủ a Diacetyl

• Diacetyl kháng vi sinh vật tốt hơn khi pH<7

• Diacetyl tác dụng trên vi khuẩn G-, nấm

men, nấm mốc tốt hơn trên vi khuẩn G+

• Vi khuẩn lactic bền với diacetyl nhất

• Diacetyl tác dụng với protein bám arginin

3-hydroxypropanal, reuterin

o Sinh ra do Lactobacillus reuteri sinh trưở ng trên môi

tr ườ ng ch ứ a h ỗ n h ợ p glucose và glycerol ho ặ c

glyceraldehyde

o Ở pha log: ch ư a có reuterin Pha cân b ằ ng reuterin

b ắ t ñầ u tích t ụ

o Khi ti ế p xúc v ớ i t ế bào c ủ a vsv m ục tiêu, Lb reuteri

ñượ c kích thích sinh ra reuterin

Reuterin

• Dưới dạng dung dịch hòa tan trong nước,

reuterin tồn tại dưới dạng ñơn phân tử

(monomer), ngậm nước hoặc dimer dạng

lên cơ chất của ribonucleic reductase

ảnh hưởng ñến quá trình sinh tổng hợp

Y d ượ c

Th ự c ph ẩ m

Kháng sinh Bacteriocin

Tác d ụ ng c ủ a Pediocin AcH lên

Listeria monocytogenes

Ennahar et al (1996) Production of pediocin AcH by Lactobacillus plantarum WHE 92

isolated from cheese Applied and Environmental Microbiology 62 (12) 4381-4387

Sau 30 phút xử lý với Pediocin

Sau 5 giờ xử lý với Pediocin

L monocytogenes chưa xử lý