Lưu huỳnh là một phi kim phổ biến, không mùi, không vị, nhiều hóa trị. Lưu huỳnh, trong dạng gốc của nó là chất rắn kết tinh màu vàng chanh [15].
Trong thực phẩm lưu huỳnh là một chất dùng trong chế biến và bảo quản như chống nấm mốc, làm trắng thực phẩm, tạo độ dẻo, tạo tinh bột cho dược liệu… Nhiều người lo ngại, việc xông lưu huỳnh để bảo quản dược liệu là phương pháp bảo quản nguy hiểm, có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người [15].
Dược liệu được sơ chế khi còn tươi. Sau khi đốt lưu huỳnh để sấy, lưu huỳnh cháy và tạo thành khí 𝑆𝑂2, khí này sẽ tiếp xúc với phía bên ngoài của dược liệu.
Mặt khác, do dược liệu tươi chứa nhiều nước nên khí 𝑆𝑂2 lại tạo thành acid, có điều kiện ngấm vào bên trong dược liệu sấy. Phần lớn khí 𝑆𝑂2 bay lên phía trên mặt lò sấy ra ngoài. Đồng thời với việc tạo thành khí 𝑆𝑂2 khi sấy, một phần lưu huỳnh còn được thăng hoa dưới dạng bột mịn, bám vào bên ngoài dược liệu. Sau
18
khi sấy, một ít lưu huỳnh thăng hoa và sản phẩm mang tính acid do 𝑆𝑂2tạo thành sẽ còn đọng lại ở dược liệu [15].
𝑆𝑂2là chất không màu, không cháy, có mùi, tan nhiều trong nước và tạo ra
𝐻2𝑆𝑂3 [15].
Khí 𝑆𝑂2 rất nguy hiểm cho mắt, phế quản và đường hô hấp [5].
Khả năng ức chế và tiêu diệt vi sinh vật của 𝑆𝑂2 phụ thuộc vào pH, nồng độ
𝑆𝑂2, loài vi sinh vật và thời gian tác dụng. Hoạt tính cao nhất khi pH <4 [15]. Khi sử dụng lưu huỳnh để bảo quản dược liệu thì thường tạo ra một lượng dư tồn của chúng trong dược liệu. Nếu hàm lượng lưu huỳnh lưu huỳnh dư tồn trong dược liệu khá cao sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng [11]. Sẽ làm cho dược liệu không đạt tiêu chuẩn và không được phép bán ra ngoài thị trường.
1.3.2 Độ ẩm
Độ ẩm có thể coi như hỗn hợp cơ học gồm chất khô tuyệt đối và nước tự do. Độ ẩm cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng, màu sắc, hương vị ... và thời gian bảo quản của sản phẩm. Nếu độ ẩm trong nguyên liệu quá cao, điều này tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Tế bào vi sinh vật chứa một lượng nước rất lớn (70 - 85%). Muốn trao đổi chất và tiến hành mọi hoạt động khác vi sinh vật cần có lượng nước nhất định. Thường mỗi loài vi sinh vật có một giới hạn về độ ẩm tối thiểu để phát triển. Đối với nấm mốc thường độ ẩm cực tiểu là 15%, vi khuẩn từ 20 - 30%. Nấm mốc và các độc tố của chúng trong thực phẩm có thể gây ra nhiều hệ lụy đối với sức khỏe của người tiêu dùng. Các độc tố nấm có mức độ độc khác nhau nên khi xâm nhập vào cơ thể cũng sẽ gây ra các bệnh lý và triệu chứng khác nhau. Như vậy nếu trong nguyên liệu hàm lượng ẩm quá cao sẽ sinh ra nấm mốc và vi khuẩn, sẽ làm mất giá trị cảm quan cũng như giá trị thương phẩm của sản phẩm [5].
1.3.3 Vi sinh vật
Vi sinh vật là những sinh vật vô cùng nhỏ bé phải nhìn dưới kính hiển vi thường hoặc kính hiển vi điện tử. Các nhóm vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, một số nguyên sinh động vật, ricketsia và virut [15].
19
Vi sinh vật là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ của sản phẩm thực phẩm. Thực phẩm có thể bị nhiễm vi sinh vật từ các nguồn khác nhau nguyên liệu, thiết bị sản xuất và con người. Vì vậy người ta sử dụng các chất kháng khuẩn để kiểm soát và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật[15].
Thực phẩm lây nhiễm vi sinh vật từ nhiều nguồn khác nhau:
❖ Lây nhiễm từ tự nhiên:
Từ đất: Đất chứa một lượng vi sinh vật lớn, chúng có thể nhiễm trực tiếp vào thực phẩm hoặc thông qua môi trường trung gian [18].
Từ nước: nước trong tự nhiên chứa hệ vi sinh vật đa dạng, phụ thuộc vào thay đổi theo từng thuỷ vực, từng mùa, dao động dòng chảy bị ô nhiễm hay không ô nhiễm [18]. Từ không khí: vi sinh vật bào tử của chúng từ mặt đất theo bụi, theo những hạt nước nhỏ bay vào không khí, theo gió phát tán khắp mọi nơi và nhiễm vào thực phẩm [18].
❖ Nhiễm vi sinh vật trong quá trình chế biến:
Môi trường bên ngoài, tay công nhân, dụng cụ, quá trình chuyên chở, bảo quản… lây nhiễm vi sinh vật do vật môi giới lây truyền như ruồi, nhặng, muỗi, côn trùng...trên thân mình, chân, râu, cánh của chúng có nhiễm vi sinh vật, kể cả vi sinh vật gây bệnh, rồi đậu vào thực phẩm [18].
Do thực phẩm thường là những chất chứa nhiều chất dinh dưỡng, vitamin và khoáng chất nên đây là môi trường thuận lợi cho nhiều loài vi sinh vật có hại phát triển. Mỗi loại thực phẩm thường có một hệ vi sinh vật riêng và hoạt động của chúng gây nên những biến đổi sinh hoá, cơ lý trong thực phẩm và làm giảm chất lượng hoặc hư hỏng thực phẩm [18].
1.3.3.1 Escherichia coli
❖ Đặc điểm hình thái:
E. coli là một trực khuẩn ngắn 2 đầu tròn, kích thước 2-3𝜇m, hình cầu trực khuẩn đứng riêng lẻ, đôi khi xếp thành chuỗi ngắn. Phần lớn vi khuẩn E. coli có khả năng di động do có lông ở xung quanh thân, nhưng cũng có 1 số chủng không có khả năng di động. Vi khuẩn không sinh nha bào, có thể có giáp mô [24].
20
Vi khuẩn bắt màu Gram âm, có thể bắt màu đều hoặc sẫm ở hai đầu. Nếu lấy vi khuẩn từ khuẩn lạc để nhuộm có thể quan sát thấy giáp mô. Dưới kính hiển vi điện tử người ta còn phát hiện được cấu trúc pilli - yếu tố mang kháng nguyên bám dính của vi khuẩn E. Coli [24].
❖ Cơ chế gây bệnh
Trong đường tiêu hóa, E.coli chiếm 80% các vi khuẩn hiếu khí, sống cộng sinh với cơ thể, góp phần tiêu hóa thức ăn, sản xuất một số vitamin và giữ cân bằng sinh thái các vi khuẩn. Nhưng E.coli cũng là vi khuẩn gây bệnh cơ hội quan trọng trong các vi khuẩn gây tiêu chảy, viêm đường tiết niệu, viêm đường mật, đứng hàng đầu trong các nguyên căn gây nhiễm khuẩn huyết. E.coli còn có thể gây nhiều bệnh khác như viêm phổi, viêm màng não, nhiễm khuẩn vết thương [10].
Để có thể gây bệnh, trước hết vi khuẩn E. coli phải bám dính vào tế bào nhung mao ruột bằng các yếu tố bám dính như kháng nguyên F. Sau đó, nhờ các yếu tố xâm nhập (Invasion), vi khuẩn sẽ xâm nhập vào tế bào biểu mô của thành ruột. Ở đó, vi khuẩn phát triển, nhân lên, phá huỷ lớp tế bào biểu mô, gây viêm ruột, đồng thời sản sinh độc tố đường ruột Enterotoxin. Độc tố đường ruột tác động vào quá trình trao đổi muối, nước, làm rối loạn chu trình này. Nước từ cơ thể tập trung vào lòng ruột làm căng ruột, cùng với khí do lên men ở ruột gây nên một tác dụng cơ học, làm nhu động ruột tăng, đẩy nước và chất chứa ra ngoài, gây nên hiện tượng tiêu chảy. Sau khi đã phát triển ở thành ruột, vi khuẩn vào hệ lâm ba, đến hệ tuần hoàn, gây nhiễm trùng máu [23].
Trong máu, vi khuẩn chống lại hiện tượng thực bào, gây dung huyết, làm cho cơ thể thiếu máu. Từ hệ tuần hoàn, vi khuẩn đến các tổ chức cơ quan. Ở đây, vi khuẩn lại phát triển nhân lên lần thứ hai, phá huỷ tế bào tổ chức, gây viêm và sản sinh độc tố như: Enterotoxin, Verotoxin, phá huỷ tế bào tổ chức, gây tụ huyết và xuất huyết [23].
21
1.3.3.2 Salmonella
❖ Đặc điểm hình thái:
Salmonella là trực khuẩn Gram âm, kích thước dài 0,6 – 0,8µm, có nhiều
lông quanh thân (trừ S. Gallinarum và S. Pullorum). Hầu hết Salmonella đều có khả năng di động được. Salmonella không có vỏ, không sinh nha bào [21].
Dựa vào cấu trúc kháng nguyên, salmonella được chia thành 2 nhóm [10]:
- Salmonella typhi
- Salmonella paratyphi A, B, C.
Salmonella là trục khuẩn hiếu kỵ khí tùy tiện, phát triển trên môi trường
nuôi cấy thông thường, nhiệt độ thích hợp là 37oC, làm đục môi trường sau 18 giờ. Trên môi trường thạch thường, khuẩn lạc tròn, lồi, trắng xám, kích thước đường kính 1-1,5 mm [10].
Salmonella không lên men lactose và sacharose nhưng lên men được
mannitol và glucose, thường sinh hơi. Oxidase (-), catalase (+), H2S (+), Urease (-), simmons (-) [26].
Là một trong những tác nhân gây bệnh chủ yếu ở người và động vật. Loài vi khuẩn này gây ra nhiều bệnh như thương hàn và viêm dạ dày ruột, đe dọa đến sức khỏe nhân loại [21].
❖ Cơ chế gây bệnh
Salmonella gây ra sốt thương hàn, nhiễm khuẩn và nhiễm độc thức ăn. Vi
khuẩn này xâm nhập vào cơ thể thông qua đường tiêu hóa và tiến vào niêm mạc ruột sau đó đến hạch lympho [10]. Ở đây chúng bắt đầu sinh sản và phát triển, thời gian này được gọi là thời gian ủ bệnh.
Salmonella theo thức ăn xâm nhập vào đường tiêu hoá, sau đó vào hệ thống
bạch huyết rồi vào máu, từ máu trực khuẩn sẽ đi đến các cơ quan bạch huyết ruột. Chúng có thể gây ra hoại tử chảy máu và thủng ruột. Từ hệ thống bạch huyết ruột, các trực khuẩn lại có thẻ xâm nhập vào máu rồi từ đây chúng có thể đến mọi cơ quan. Trong máu và hệ thống bạch huyết, trực khuẩn bị các tế bào đơn nhân to tiêu
22
diệt làm giải phóng các nội độc tố. Nội độc tố tác động lên thần kinh gây sốt kéo dài, liên tục, nhịp tim chậm, huyết áp giảm [8].
Sau khi phát triển với số lượng lớn, một số sẽ tự phân giải khiến cho các độc tố được giải phóng và bắt đầu gây độc. Một số vi khuẩn S.typhi sẽ theo lympho vào máu và gây nhiễm trùng máu, ngoài ra sau khi ủ bệnh 10 - 14 ngày chúng sẽ khiến người bệnh cảm thấy lạnh và nhiệt độ cơ thể giữ khoảng 39 – 40℃. Những triệu chứng thường gặp như suy nhược nhanh chóng, mệt mỏi, gan và lá lách to dần, xuất huyết ngoài da và lượng bạch cầu giảm[3].
1.3.3.3 Bacillus. Cereus
❖ Đặc điểm hình thái
B. cerues là trực khuẩn gram dương, sinh bào tử, các tế bào hình que, thẳng,
thay đổi nhiều về kích thước (nhỏ, trung bình hoặc lốn; 0,5 - 1 x 2 - 10𝜇m) và hình dạng (dày hoặc mỏng), đứng đơn độc hoặc thành chuỗi, di động hoặc không di động, ưa ấm, hoặc dinh dưỡng lạnh, hiếu khí hoặc kỵ khí không bắt buộc. Tất cả đều tạo thành nội bào tử có hình cầu hoặc hình oval nhỏ hoặc lớn (mỗi tế bào một bào tử). Bào tử kháng nhiệt cao. B.cereus này có mặt trong đất, bụi, thực phẩm (sữa, thịt, rau quả,…..) và các sản phẩm khô [1].
❖ Cơ chế gây bệnh.
Vi khuẩn có thể tiết ra 2 loại độc tố chính là Diarrhoeal toxin gây tiêu chảy và Emetic toxin gây nôn mửa. ngộ độc thực phẩm gây ra bởi B. cereus khi thực phẩm được chuẩn bị mà không được giữ trong điều kiện lạnh trong vài giờ trước khi sử dụng. Thực phẩm chứa vi khuẩn ở mật độ trên 106 tế bào /g đủ gây ngộ độc. Triệu chứng ngộ độc phổ biến gây ra bởi B. cereus là đau bụng, tiêu chảy, không sốt, bắt đầu từ 4 – 16 giờ sau khi ăn thực phẩm bị nhiễm và kéo dài trong 12 – 24 giờ. Một dạng triệu chứng ngộ độc khác là buồn nôn và nôn sau 1 – 5 giờ ăn phải thực phẩm nhiễm khuẩn, không bị tiêu chảy kéo dài trong khoảng 24 giờ[25].
23
1.3.3.4 Coliform
❖Đặc điểm hình thái
Coliforms là những trực khuẩn gram âm không sinh bào tử, hình que, hiếu
khí hoặc kỵ khí tuỳ ý, có khả năng lên men lactose và sinh hơi trong môi trường lỏng ở nhiệt độ 33oC trong 48 giờ. Dựa vào nhiệt độ tăng trưởng, nhóm này được chia thành hai nhóm nhỏ là coliform và coliform phân có nguồn gốc từ phân các động vật. Coliform phân là một thành phần của hệ vi sinh đường ruột ở người và các động vật máu nóng khác và được dùng để làm chỉ thị mức độ vệ sinh trong quá trình chế biến, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nước uống cũng như để chỉ thị sự ô nhiễm phân trong mẫu môi trường [25].
❖ Cơ chế gây bệnh
Coliform có thể gây ra các rối loạn tạo nên chứng tiêu chảy gây mất nước,
rối loạn máu, suy thận hay thậm chí là tử vong. Sự nguy hại của loại vi khuẩn này càng nghiêm trọng hơn ở người già và trẻ em do đây là những đối tượng có sức đề kháng yếu. Trong khi đó, các triệu chứng của bệnh thường không rõ ràng, chủ yếu là tiêu chảy và sốt nên người bệnh thường chủ quan bỏ qua. Việc này làm lỡ cơ hội điều trị bệnh kịp thời từ giai đoạn sớm [25].
1.3.3.5 Aspergillus. Candidus
❖ Đặc điểm hình thái
Khóm mốc trên môi trường ở nhiệt độ 25oC đường kính 1,0 – 1,5 cm trong 7 ngày, dạng nhung tơ, màu trắng, khi già thành màu bơ. Đầu hạt đính trắng sau trở thành kem, khi mới phân lập nhớt nhầy. Cuống hạt đính – thẳng, bóng nhẵn, không màu hoặc hơi vẩy màu vàng ở phía trên. Bọng hình cầu tới cận cầu, đường kính 10 – 15𝜇𝑚. Cuống hai hàng: hàng thứ nhất cuống thể bình to hơn nhưng kích thước không đều nhau 5,8 x 2,5-3,5 μm, hàng thứ hai cuống nhỏ hơn, đó là thể bình 5,8 x 2 – 3 μm. Hạt đính hình cầu hoặc cận cầu nhỏ, đường kính 2,5 – 4,0 μm, trong suốt. Nhiệt độ thích hợp để bào tử nảy mầm là 20 – 24oC, cao nhất là 42oC , độ ẩm thấp nhất 75% [27].
24
Là khuẩn ty phân nhánh, có vách ngăn ngang hoàn chỉnh, nhiều khuẩn ty phát triển trên bề mặt cơ chất để hấp thu chất dinh dưỡng, đặc biệt có vách ngăn ngang có một lỗ nhỏ để cho tế bào chất thông thương qua lại giữa hai tế bào; khuẩn ty đứt thành khúc và mỗi khúc hay đoạn có thể phát triển cho ra một khuẩn ty mới [2].
Có 2 hình thức sinh sản:
Sinh sản vô tính: Khuẩn ty hình thành một cọng mang bào tử (conidiophore) và bào tử đính (conidia) với cọng mang túi bào tử không vách ngăn và không xuất phát từ tế bào chân (foot cell). Túi hay bọng (vesicle) là tế bào đa nhân và phát triển bề mặt gắn liền với thể bình (phialide hay sterigmata). Thể bình với bậc 1 hay bậc 2, mỗi thể bình là cấu trúc đa nhân và trên đầu thể bình tạo thành một chuổi bào tử đính, những bào tử non ở trong và càng xa càng già; bào tử trưởng thành sẽ phóng thích vào không khí và nẩy mầm [2].
Sinh sản hữu tính: Sinh sản hữu tính chỉ được phát hiện ở một vài loài, chúng thành lập những bộ phận sinh dục là túi đực (hùng khí antheridia) và túi noãn (ascogonia) [2].
❖ Cơ chế gây bệnh
Aspergillus có thể gây nhiều bệnh cho người như gây độc (nhiễm độc tố nấm
trong thức ăn ô nhiễm), gây bệnh (dị ứng, nấm phát triển tại chỗ không xâm nhập và bệnh nấm xâm nhập). Aspergillus chủ yếu gây bệnh ở phổi, đôi khi gây bệnh ở ngoài phổi [6].
Dị ứng do Aspergillus: có thể gặp hen ngoại sinh (extrinsic asthma), viêm phế nang dị ứng ngoại sinh (extrinsic allergic alveolitis), bệnh phổi phế quản dị ứng do Aspergillus (allergic bronchopulmonary aspergillosis - ABPA) hay là bệnh phổi tăng mẫn cảm (hypersensitivity pneumonitis) [6].
Bướu nấm (fungus ball): xuất hiện trên người sẵn có hang ở phổi (thường là hang lao hay sarcoidosis). Nấm chỉ phát triển trong hang thành một khối, không xâm nhập thành hang. Biểu hiện lâm sàng thường có ho ra đờm lẫn máu, kháng thể kháng Aspergillus dương tính. Có thể gây ra những biến chứng như ho ra máu, đôi khi ho ra máu nhiều, đột ngột có thể tử vong, gây viêm phổi phế quản cấp - mãn gây suy hô hấp. Hiếm gặp nấm từ bướu lan toả đến các cơ quan khác [6].
25
Thể xâm nhập cấp tính: thường gặp ở người giảm bạch cầu kéo dài đặc biệt ở bệnh nhân bạch cầu cấp hoặc người nhận tủy ghép, đang sử dụng corticosteroid, thuốc độc tế bào, mức độ thấp hơn là bệnh nhân AIDS hoặc bệnh viêm u hạt mãn tính. Nấm có thể xâm nhập mạch máu, gây nhồi máu các mô ở xa, lan tràn đến các