Đó là các vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp protease ngoại bào trong môi trường sữa. Protease sẽ xúc tác quá trình thuỷ phân protein tạo ra các sản phẩm polypeptide, peptide và acid amin. Một số acid amin tiếp tục bị phân huỷ tạo NH3, H2S…làm cho sữa có mùi khó chịu. Vài giống vi khuẩn gây thối có khả năng sinh tổng hợp lipase ngoại bào. Enzym này xúc tác quá trình thuỷ phân các chất béo trong sữa và tạo nhiều sản phẩm có mùi ôi. Các giống vi khuẩn gây thối thường gặp trong
sữa là Pseudomonas, Brevibacterium, Achromobacter, Alcaligenes, Bacillus, Micrococcus… Đáng chú ý hơn cả là loài Pseudomonas fluorescens. Các enzyme
protease và lipase được sinh tổng hợp bởi loài vi khuẩn này rất bến nhiệt. Chúng là nguyên nhân chính gây nên quá trình phân giải protein và lipid, nhanh chóng làm hư hỏng chất lượng sữa. Ngoài hai qua trình thuỷ phân nói trên, một số vi khuẩn gây thối còn tạo khí (CO2, H2…), sinh tổng hợp các acid hữu cơ làm giảm pH sữa và đông tụ protein. Một số vi khuẩn khác có thể sinh tổng hợp được protease có chức năng xúc tác tương tự như rennin làm xuất hiện sự đông tụ casein trong sữa.
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 44 -
Nấm mốc là nhóm vi sinh vật có cấu tạo dạng sợi có lông tơ, sợi bông tạo khuẩn ty ở dạng bột... có khả năng phân giải protein và lipit nên thường gây vị đắng trong các sản phẩm sữa. Nấm mốc thường phát triển sau nấm men nên người ta thường thấy chúng trong các sản phẩm sữa bị hư hỏng nặng hay trên phomat mềm... Mặt khác nấm mốc lại có thể tham gia vào quá trình có lợi khác như là tác nhân quan trọng của quá trình sản xuất nước chấm, nước tương, chao... Nấm mốc hô hấp hiếu khí bắt buộc, có thể phát triển được ở một số môi trường mà nấm men và vi khuẩn không thể phát triển đuợc như ở môi trường mà có áp suất thẩm thấu, độ ẩm, độ acid lớn.
Độc tố Aflatoxin
Đây là độc tố nấm đáng sợ. Nó gây ra nhiều ngộ độc và bệnh bất trị ở khắp nơi trên toàn thế giới. Nó đã làm chết một số lớn súc vật ở trang trại, gia cầm, gia súc, thậm chí cả cá và rất có thể con người cũng là nạn nhân do những sự ngộ độc như vậy.Con số những bài báo khoa học có liên quan đến các khía cạnh khác nhau của bệnh độc tố aflatoxin không ngừng tăng lên. Aflatoxin là một sản phẩm trao đổi (metabolites) thứ cấp bậc II trong qúa trình phát triển của vi nấm, nó không phải là chất dự trữ cũng không phải là chất cặn bã.
Các loài nấm mốc sản ra các aflatoxin
Các chủng nấm mốc tổng hợp aflatoxin chủ yếu thuộc Aspergillus flavus, A. parasiticus, A.nomius. Loài Penicillium puberulum có thể sản ra các aflatoxin nhưng với số lượng ít.Aspergillus flavus là nấm mốc mà hiệu lực gây độc gọi là bệnh độc tố
aflatoxin rất đáng sợ.
Loài A. flavus rất dễ nhận bởi màu vàng hơi lục,các bào tử tương đối lớn hình
cầu, màu vàng nâu đến hơi lục, hơi sần sùi. Chủng nấm mốc này thích hợp trong điều kiện khí hậu ẩm và nóng như Việt Nam và các nước nhiệt đới, thậm chí chúng cũng có thể phát triển ở điều kiện độ ẩm thấp hơn 70- 80%. Ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm
cao khả năng tổng hợp aflatoxin của A. flavus rất cao.
Trên lạc, nhiệt độ tốt nhất cho A. flavus sản sinh aflatoxin là 250C trong 7-9 ngày. Giữ nhiệt độ 450C thường xuyên thì cả sự sinh trưởng lẫn sự sinh sản aflatoxin
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 45 -
đều bị ức chế. Dưới 150C hoặc tốt hơn nữa ở 120C chỉ có ít hoặc không sinh ra aflatoxin. Tuy nhiên, một số chủng vẫn sinh aflatoxin ở 7,50C, là nhiệt độ thông thường trong các tủ lạnh gia đình. Những nghiên cứu chính xác hơn đã chứng tỏ rằng nếu 24-280C là nhiệt độ tối ưu cho sự sinh sản ra aflatoxin B1.
Nhiều aflatoxins cấu trúc riêng biệt đã được xác định, trong đó điển hình nhất là aflatoxins B1, một trong những chất ngây ung thư mạnh nhất được biết đến. Hai trong số các aflatoxin mạnh là B1 và B2 có thể được chuyển đổi trong dạ dày để dẫn xuất của chúng tương ứng với 4-hydroxy, có phần ít gây ung thư hơn M1 và M2 (xem hình 4.2 )mức độ chuyển đổi này rất khác nhau giữa các con bò.
Hình 4.6: chuyển đổi sinh học của aflatoxin B1 và B2 thành M1 và M2 4.1.3. Nấm men
Nấm men là những cơ thể đơn bào có hình cầu, oval hoặc hình trứng...Nấm men được tìm thấy trong tự nhiên trên thực vật, trong đất, nước..Tế bào nấm men thường không phát triển ở nhiệt độ dưới điểm đông của nước hoặc cao hơn 470C, nhiệt độ tối ưu là 20 - 300C. Tế bào nấm men thường bị giết trong vòng từ 5 - 10 phút ở nhiệt độ 52 - 580C bào tử thì bị tiêu diệt ở 60 - 620C trong vòng vài phút
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 46 -
Các loài nấm men trong sữa gồm có Saccharomyces, Mycoderma, Torula.
Trong số chúng có những loài có khả năng tạo bào tử, có những loài thì không, chúng len men đường lactose tạo khí carbonic và rượu. Một số nấm men thuộc loài
Mycoderma có khả năng tạo enzyme phân hủy protein và lipit tạo nên trong các sản
phẩm cho vị đắng và khó chịu.
Hình 4.7: Khuẩn lạc đặc trưng của Saccharomyces cerevisiae trên môi trường YGD Agar.
4.3. Các vi sinh vật gây bệnh trong sữa
Sữa có thể bị nhiễm vi sinh vật gây bệnh cho người và động vật. Nguồn nhiễm là sữa của những con bò bị bệnh hoặc từ không khí, nước, dụng cụ bị bẩn, ruồi nhặng hoặc do công nhân vắt sữa...Các vi sinh vật gây bệnh trong sữa gồm có tổng vi sinh
hiếu khí (TPC), Coliforms, E.coli, Salmonella, Staphylococcus aureus...Trong đó chủ
yếu là nhóm vi khuẩn đường ruột.
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 47 -
Coliforms và Coliforms phân được xem là nhóm vi sinh vật chỉ thị an toàn vệ
sinh thực phẩm, số lượng hiện diện của chúng trong mẫu phân tích dùng để chỉ thị khả năng hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh khác. Các nhà nghiên cứu cho rằng
số lượng Coliforms cao đồng nghĩa với khả năng hiện diện của các vi sinh vật khác
cũng rất lớn. Tuy nhiên mối liên hệ giữa số lượng vi sinh vật chỉ thị và vi sinh vật gây bệnh vẫn còn đang tranh cãi về cơ sở khoa học. Chúng được tìm thấy trong đường ruột hệ tiêu hóa động vật, trong phân, trong đất, nước hoặc thực vật nhiễm
phân có chứa Coliforms.
4.3.1.1. Đặc tính và hình thái của Coliforms
Coliforms là những vi sinh vật hình gậy, thuộc nhóm Gram (-), không tạo bào
tử, kị khí tùy tiện, nhiệt độ sinh trưởng tối ưu nằm trong khoảng 30 - 440C, pH thích hợp 4,4 - 9,0. Sau 12 - 16h trên môi trường thạch chúng có khả năng phát triển mạnh
và tạo ra khuẩn lạc có thể nhìn thấy được. Trong sữa, Coliforms sẽ chuyển hóa
đường lactose tạo acid lactic, các acid hữu cơ khác, khí CO2, H2...Chúng cũng phân giải protein tạo ra các sản phẩm khí làm cho sữa có mùi khó chịu. Ở nhiệt độ 750C
trong khoảng thời gian 20 giây Coliforms sẽ bị tiêu diệt.
Hình 4.8: Khuẩn lạc đặc trưng của Coliform trên môi trường VRB. 4.3.1.2. Cơ chế gây bệnh của Coliforms
Đây là một loại vi khuẩn nguy hiểm đối với sức khỏe con người, nhất là đối
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 48 -
qua đường nước cầu cống. Khi sử dụng thực phẩm có chứa Coliforms, một khi vào
cơ thể người ta thì có thể xâm nhập nhanh vào máu, lan qua những cơ quan khác, rất
nguy hại cho sức khỏe.
4.3.1.3. Các triệu chứng khi nhiễm Coliforms
Khi bị nhiễm Coliforms có thể gây mủ vết thương, gây viêm phổi, nhiễm
khuẩn hệ hô hấp, suy yếu hệ miễn dịch, có thể gây chứng mệt mỏi, đau khớp xương, bắp thịt nhức nhối, lên cơn sốt, làm đau đầu. Một khi vào đến phổi thì gây những cơn ho, vào bao tử thì có thể gây chứng xuất huyết…
4.3.2. Escherichia coli (E.coli)
E. Coli là trực khuẩn đường ruột được phân lập từ phân người lần đầu tiên vào năm 1885, do Escherich và được đặt tên là Bacterium coli commune, ngày nay nó được gọi là Escherichia coli (thường được viết tắt là E. coli). E. coli là một trong
những loài vi khuẩn chính ký sinh trong đường ruột của động vật máu nóng (bao gồm chim và động vật có vú). Vi khuẩn này cần thiết trong quá trình tiêu hóa thức
ăn. Sự có mặt của E.coli trong nước là một chỉ thị thường gặp cho ô nhiễm phân. 4.3.2.1. Đặc tính và hình thái của E.coli
E.Coli hình gậy nhỏ, ngắn (có khi gần như hình cầu), di động, Gram (-),
không tạo bào tử, kị khí tùy nghi, sinh trưởng tốt nhất ở nhiệt độ 440C, lên men glucose, sinh axit lactic nhiều hơn sinh indol, không sinh axetylmetylcacbinol, sinh CO2 và H2 (theo tỷ lệ 2: 1) và không có khả năng sử dụng citrate làm nguồn cacbon
duy nhất. Trong sữa, E.coli lên men lactose sinh hơi rất mạnh ở 440C. Trên môi trường EMB khuẩn lạc đặc trưng màu tím, ánh kim, tròn, bờ, đều, đường kính khoảng 0,5mm.
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 49 -
Hình 4.9: Khuẩn lạc đặc trưng của E.coli trên môi trường EMB
4.3.2.2. Cơ chế gây bệnh của E. coli E.coli có 2 loại độc tố:
- Ngoại độc tố: phá huỷ thành niêm mạc, hấp thu qua đường bạch huyết gây
hoại tử và gây nhiễm độc thần kinh.
- Nội độc tố: phá huỷ thành mạch máu, làm tăng huyết áp, gây ngộ độc thần
kinh và biểu hiện nhiều triệu chứng khác.
E.coli bám dính nhờ các yếu tố bám dính được ký hiệu là F4, F5, F6 và F41.
Yếu tố bám dính thay đổi theo điều kiện môi trường và khả năng biến dị của từng serotyp. Vi khuẩn xâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua đường miệng. Ở dạ dày, nếu pH
không quá acid, E.coli sẽ sinh sôi phát triển thuận lợi hơn. Khi đến ruột, E.coli sẽ
chống lại cơ chế rửa trôi bằng tính bám dính vào niêm mạc ruột và tác động lên nhung mao ruột.
Chính yếu tố bám dính và độc tố tạo nên quá trình sinh bệnh của E.coli. Bằng tính xuyên mạch, E.coli xâm nhập vào máu, đi đến các cơ quan nội tạng khác, tiết
độc tố gây độc cho cơ thể.
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 50 -
- Vi khuẩn này có thể gây rối loạn máu, nhiễm trùng huyết, bại não và suy thận, thậm chí dẫn đến tử vong .
- Tiêu chảy ra máu là triệu chứng chính của nhiễm E.coli, đau thắt bao tử và
nôn ói. Triệu chứng thường bắt đầu 3 hay 4 ngày sau khi bị phơi nhiễm vi khuẩn
E.coli. Phần lớn bệnh nhân hồi phục sau vài ngày hay một tuần sau khi mắc bệnh. - Khi bị nhiễm E.coli nghiêm trọng một số triệu chứng sau đây thường được
ghi nhận: da trở nên xanh xao, cảm lạnh, cảm thấy yếu cơ, có những vết thâm tím
trên người và đi tiểu rất ít nước tiểu. 4.3.3. Salmonella spp.
4.3.3.1. Đặc tính và hình thái của Salmonella spp.
Salmonella spp. là trực khuẩn, Gram (-), kị khí tuỳ nghi, không có nha bào, có khả năng di động (trừ S. pullorum và S. gallinarum pullorumg), sinh acid từ glucose
và mannitol nhưng không lên men sacharose và lactose, không sinh indol và không phân giải ure, hầu hết các chủng đều sinh H2S (trừ S. typhi), nhiệt độ phát triển từ 15
- 450C, thích hợp ở 370C, pH thích hợp ở 7,6 nhưng nó có thể phát triển được ở pH từ 6 - 9. Với pH lớn hơn 9 hoặc nhỏ hơn 4,5 vi khuẩn có thể bị tiêu diệt, khả năng chịu nhiệt của vi khuẩn kém: ở 500C trong 1 giờ, ở 700C trong 15 phút và 1000C trong 5 phút.
Ở nồng độ muối 6 - 8% vi khuẩn phát triển chậm và ở nồng độ muối 8 - 19%
thì sự phát triển của vi khuẩn bi ngừng lại. Salmonella spp. hiện diện trong tất cả các
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 51 -
Hình 4.10: Khuẩn lạc đặc trưng của samonella spp. trên môi trường XLD 4.3.3.2. Cơ chế gây bệnh của salmonella spp.
- Khả năng gây ngộ độc thực phẩm của Salmonella spp. cần có 2 điều kiện:
Thực phẩm phải bị nhiễm một lượng lớn vi khuẩn vì khả năng gây ngộ độc
của Salmonella spp.
Vi khuẩn vào cơ thể phải phóng ra một lượng độc tố lớn. Vấn đề này phụ thuộc nhiều vào phản ứng cơ thể của từng người. Điều này giải thích hiện tượng nhiều người cùng ăn một loại thức ăn như nhau nhưng có người bị ngộ độc có người không bị, có người nhẹ, có người bị nặng…Thông thường những người già, người yếu và trẻ em bao giờ cũng bị nặng hơn.[10]
- Cơ chế gây bệnh:
Salmonella spp. theo thức ăn xâm nhập vào cơ thể qua đường miệng. Sau khi
xuyên qua hàng rào acid dạ dày, vi khuẩn di động xuống ruột non và sinh sản ở đó, một số khác đi vào hệ bạch huyết và tuần hoàn gây nhiễm trùng huyết. Nhưng vì
Salmonella spp. là vi khuẩn ưa môi trường ruột nên nhanh chóng trở về ruột. Sau đó, Salmonella spp. chui qua màng nhày và vào thành ruột. Nội độc tố sẽ được thoát ra
khi vi khuẩn bị phân huỷ trong máu cũng như ở ruột, gây nhiễm độc cấp bằng một hội chứng rối loạn tiêu hoá khá nặng nề, nhưng chỉ sau 1 – 2 ngày bệnh nhân nhanh chóng trở lại bình thường không để lại di chứng, vì các tế bào niêm mạc ruột tiết ra một loại peptide có tính chống lại sự xâm nhập của tác nhân gây bệnh. Nhưng ở người già yếu và trẻ nhỏ có thể bị rối loạn tiêu hoá nặng hơn, đôi khi bị tử vong.
4.3.3.3. Các triệu chứng khi nhiễm Salmonella spp. Có ba dạng bệnh thực sự do Salmonella spp. gây ra: - S. typhirium và S. enterritidis gây rối loạn tiêu hoá
- S. typhi gây sốt thương hàn
Các triệu chứng do Salmonella spp. gây ra chủ yếu là tiêu chảy, ói mửa, buồn nôn xuất hiện sau 12 – 36h sau khi tiêu thụ thực phẩm nhiễm Salmonella spp., các
triệu chứng thường kéo dài từ 2 – 7 ngày.
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 52 -
Staphylococcus aureus do Robert Koch (1843-1910) phát hiện năm 1878 phân lập từ mủ ung nhọt và đến năm 1884 được Rosenbach nghiên cứu tỉ mỉ. Staphylococcus aureus phân bố khắp nơi nhưng chủ yếu phân lập được từ da, màng nhầy của người và động vật máu nóng. Trong thực phẩm Staphylococcus aureus
nhiễm vào chủ yếu qua con đường chế biến.[3]
4.3.4.1. Đặc tính và hình thái của Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus là vi khuẩn hiếu khí hay kỵ khí tuỳ nghi, hình cầu
thường kết dạng chùm, gram (+), không sinh bào tử, không di động, có đường kính khoảng 1μm, phát triển tốt nhất ở 370C (giới hạn nhiệt độ của chúng từ 100C - 450C và pH 7,2 - 7,4), có phản ứng đông huyết tương dương tính do chúng tiết ra enzyme coagulase. Ngoài ra còn các đặc điểm như có phản ứng phosphatease dương tính, có khả năng lên men và sinh acid từ mannitol, trehalose, sucrose, có khả năng phát triển trên môi trường chứa đến 15% muối, mẫn cảm với novobiocine. Một số dòng
Staphylococcus aureus có khả năng gây tan máu trên môi trường thạch máu. Hầu hết
các dòng thuộc loài này có thể tổng hợp sắc tố vàng và độc tố enterotoxin, độc tố này được sản sinh nhiều nhất khi chúng phát triển trong nhiệt độ 35 - 370C và không bị phân huỷ ở 1000C trong vòng 30 phút.
Hình 4.11: Khuẩn lạc đặc trưng của Staphylococcus aureus trên môi trường Mannitol salt agar.
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 53 -
4.3.4.2. Cơ chế gây bệnh của Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus theo thức ăn xâm nhập vào cơ thể qua đường miệng.