Bài giảng Vi sinh sau thu hoạch chương IV: Hệ sinh thực phẩm và các phẩn chế biến sau thu hoạch

• Chương IV. Hệ Vi sinh thực phẩm và các sản phẩm chế biến sau thu hoạch • I. KHÁI NiỆM • 1. Khái niệm • Thực phẩm là những chất cần thiết cho con người , để cung cấp các chất dinh dưỡng để cơ thể có thể sinh trưởng được • 2. Chế biến thực phẩm • - Chế biến thực phẩm là làm biến đổi mùi vị, tính chất vật lý, hóa học của thực phẩm nhằm mục đích dễ tiêu hóa và dễ bảo quản hơn • - Chế biến thực phẩm gắn liền với quá trình phát triển khoa học, kỹ thuật • 3. Mục đích • - Ngăn cản sự sinh trưởng và phát triển của VSV có hại • - Thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật có lợi • -Thực phẩm bao gồm những loại nào: • + Quả, rau, hạt • + Các sản phẩm từ động vật • + Các sản phẩm chế biến từ các loại thực phẩm tươi sống • II. Vi sinh vật rau quả và các sản phẩm rau quả • 1. Nguồn gốc • - Do hạt giống bị nhiễm bệnh. Khi hạt nảy mầm, VSV sẽ cùng tồn tại và phát triển với cây, gây nên sự nhiễm bẩn VSV tại lá, hoa, quả. • - Do bụi đem VSV bám vào rau quả • - Do chim và các loại côn trùng đem lại • - Do con người trong quá trình thu hái, vận chuyển và bảo quản, chế biến mang lại • - Từ đất • - Từ nước • - Từ không khí • - Lây nhiễm do sinh vật môi giới lan truyền • 2. Các quá trình sinh hóa xảy ra trong bảo quản rau quả • - Quá trình hô hấp, chín và bay hơi nước • - Không có vỏ làm chức năng bảo vệ nên nấm phát triển mạnh • 3. Hệ vi sinh vật rau quả • Số lượng và thành phần VSV rau quả thay đổi tùy loại rau quả, điều kiện sinh thái và tình trạng sinh lý của cây • - Đặc trưng nhiều nhất của các nhóm VSV thực phẩm là nấm men, nấm mốc, Vk lactic và các nhóm VSV gây bệnh • 4. Các dạng hư hỏng của rau quả do VSV gây nên • a. Do Nấm mốc • - Quả dập nát và quả chín sẽ bị dập nát nhiều hơn • - Nấm mốc phát triển làm biến đổi các quá trình sinh hoá xảy ra trong rau, quả • - Hệ nấm phát triển và tiết ra các enzyme như cellulase, pectinase, protease • - Sản phẩm trao đổi chất của nấm sẽ làm biến đổi tính chất của rau quả • - Xuất hiện hiện tượng thối nhũn, biến đổi màu sắc • b. Do nấm men • - Rau quả bị hư hỏng do hiện tượng lên men không mong muốn • - Hiện tượng lên men làm cho rau quả bị biến đổi tính chất và màu sắc • c. Do vi khuẩn • - Vi khuẩn là tác nhân gây hỏng rau quả đầu tiên • - Vi khuẩn gây thối, tạo mùi, tạo màu và tiết ra các độc tố • Sau đây là bảng tổng hợp một số VSV làm hỏng rau quả Thực phẩm Hư hỏng VSV Rau tươi Thối nhũn Pseudomonas fluorescens Thối đen Aspergilus niger Thối xanh Penicillium Rau đóng hộp (ngô, đậu cô ve, đậu Hà Lan) Rất chua Mùi sulfit Phồng Phồng, thối Baccilus stearothermophilus Dessulfotomaculum nigrificans Bacillus coagulans Clostridium sporogenes Nước ép rau Chua Lactobacillus, Acetobacter Quả tươi Thối xanh Thối đen Thối xám Penicillium expasum Aspergillus niger Botrytis cinema Quả ngâm đường Axit butilic Thối nhũn Mềm Có ga Có ga (CO2 ) Clostridium Byssochlamys fluva Rhizopus stolonifer Baccilus licheniformis Lactobacillus brevis • 5. Các biện pháp bảo quản rau quả • - Muối chua rau quả • - Ngâm đường, ngâm dấm rau quả • - Làm mứt dẻo • - Bảo quản lạnh, sấy, làm đồ hộp • 6. Hệ vi sinh vật rau quả và sản phẩm rau, quả • a. Đồ hộp rau quả • Sản phẩm đồ hộp rau quả thường có các nhóm VSV sau xâm nhập: Bacillus subtilis, Bac. messentericus, Clostridium pasteurium • - Đồ hộp rau quả được chia làm ba nhóm • + Đồ hộp rau quả có pH >5,2 có nhiều Clostridium tạo chất độc (>100bt/g) • pH khoảng 4,6-5,2: bào tử tồn tại và gây độc nếu mật độ là > 1000bt/g • pH: 3,2-4,6: Bào tử không phát triển được và không tạo chất độc • Nguyên nhân gây hỏng đồ hộp rau quả • - Do các quá trình sinh hoá xảy ra, do chính bản thân nguyên liệu thuỷ phân • - Do quá trình gia nhiệt không triệt để • - Do tác động của VSV • - Do sự tiếp xúc của nguyên liệu với bao bì • Các dạng hư hỏng • - Hư hỏng nhẹ: Quá trình phân giải làm cho đồ hộp bị chua • - Hư hỏng nặng: Quá trình phân huỷ mạnh gây nổ • - Hư hỏng tạo khí sulfurơ: Quá trình thuỷ phân tạo H2 S, sau đó kết hợp với Fe tạo FeSO4 (Clostridium nigrificans) • b. Rau quả muối chua • - VK lên men lactic, VK gây thối hoạt động mạnh • - Bị nhớt rau, quả do Lactobacterium cucumeris fermentati • - Bị biến đổi màu sắc do Toruloptis • c. Các loại nước quả • - Quả bị nhiễm khuẩn là do vận chuyển nên bị nhiễm • - Bị mốc do nhiễm Penicillium • - Bị chua do vi khuẩn axetic • - Lên men rượu • - Lên men lắctic • - Nước quả được đóng chai và thanh trùng ở nhiệt độ 90-95oC • - Bảo quản lạnh ở nhiệt độ 0-1oC • III. Hệ vi sinh vật thịt và các sản phẩm từ thịt • 1. Hệ VSV ở thịt và sự phân bố ở thịt • Thịt là thực phẩm giàu dinh dưỡng nên là nguồn dinh dưỡng tốt cho người và cũng là môi ttrường cho vi sinh vật phát triển • VSV lây nhiễm vào thịt qua hai con đường • - Nhiễm nội sinh: Do con vật bị bệnh • - Nhiễm ngoại sinh: Là do nhiễm bẩn từ bên ngoài vào • - Nguồn lây nhiễm có thể từ quá trình vận chuyển và bảo quản • - Vi sinh vật phát triển trên các sản phẩm động vật đặc biệt là động vật máu nóng rất dễ lây lan cho con người • 2. Các dạng hư hỏng của thịt • a. Thịt bị thối rửa • Vi khuẩn gây thối phát triển mạnh trên bề mặt thịt, tiết ra enzyme protease để phân huỷ protein • Sự thối rửa của thịt xảy ra cả trong điều kiện hiếu khí và cả kỵ khí • Quá trình thối rửa hiếu khí • - Giai đoạn 1: Trên bề mặt thịt mọc các khuẩn lạc của vi sinh vật hiếu khí và thay đổi cảm quan của thịt chưa rõ ràng • - Giai đoạn 2: Bắt đầu khi thấy rõ các khuẩn lạc và thịt trở nên mềm, thịt bị thay đổi màu sắc và mùi • - Giai đoạn 3: Vi khuẩn phát triển mạnh bên trong thịt và làm biến đổi, protein bị phân huỷ • Quá trình phân hủy kỵ khí • - Vi sinh vật nhiễm vào thịt từ đường ruột • - Quá trình này diễn ra tương tự như quá trình phân huỷ hiếu khí Bảng qui định đánh giá chất lượng thịt Chất lượng thịt pH Số lượng vi sinh vật trong thịt Thịt tươi 5,9 – 6,5 Không có cầu khuẩn hoặc một vài cầu khuẩn Thịt kém tươi 6,6 20 – 30 cầu khuẩn, một vài trực khuẩn Thịt ươn 6,7 Dày đặc cả trực khuẩn và cầu khuẩn • b. Thịt hoá nhầy • Hiện tượng hóa nhầy thường thấy ở mặt thịt ướp lạnh khi bảo quản ở độ ẩm >90% • - Trên bề mặt thịt hình thành một lớp VK Micrococcus aureus, Micrococcus candidus, Pseudomonas, Leuconostoc, Lactobacillus và nấm men • c. Thịt bị lên men chua • Do vi khuẩn lên men lactic tạo ra • Thịt bị chua, có màu xám và có mùi khó chịu. Lúc này quá trình thối rửa hoạt động mạnh nhất • d. Thịt bị phát sáng • Khi thịt bảo quản với cá thì trên bề mặt thịt xuất hiện VK Photobacterium • e. Biến đổi sắc tố • Thịt bị biến thành màu xám do trong thịt có nhiều VK như Leucobacillus, Leuconostoc • f. Thịt có màu đen trên bề mặt • Dưới tác dụng của VSV hô hấp hiếu khí, bề mặt của thịt có những vết màu đen • Bacterium prodigiosum: Thịt có vết đỏ • Pseudomonas fluorescens: xanh lục • Pseudomonas pycyanes: vết xanh • Chromobacterium: xám nhạt, nâu đen • Micrococcus: Màu vàng • g. Quá trình ôi thiu mỡ • Vk phân giải thúc đẩy quá trình oxy hoá ở mỡ • Do VK Pseudomonas, Achromobacter • h. Thịt có mùi mốc • Dưới tác dụng của nấm Mucor, Aspergillus, Penicillium phân huỷ protein và chất béo, sau đó thay đổi màu sắc, có mùi chua và hư hỏng • 3. Các phương pháp bảo quản thịt • - Bảo quản bằng nhiệt độ thấp: ở nhiệt độ 1,4- 2,2oC tối đa 30 ngày đối với thịt bò, 7-14 ngày đối với thịt lợn, 5-10 ngày đối với thịt dê • - Bảo quản bằng nhiệt độ cao: Thịt đóng hộp và tiệt trùng bằng hơi nước bảo hoà 115- 121oC, trong vòng 60phút hoặc thịt sấy khô hoặc phơi khô đến độ ẩm 19% • - Bảo quản bằng tia phóng xạ • - Bảo quản bằng xông khói • - Bảo quản bằng muối • - Bảo quản bằng khánh sinh • IV. Vi sinh vật của cá và các sản phẩm của cá • 1. Hệ VSV cá • Thịt cá cũng là điều kiện tốt cho VSV phát triển và gây thối • Ở cá có các nhóm VSv phát triển như Pseudomonas, Liquefaciens, Proteus, Escherichia coli. • 2. Các nguồn lây nhiễm • Từ dụng cụ chứa, nước rửa, không khí • Từ hệ VSV trong ruột • 3. Phương pháp bảo quản • - Phương pháp hướng sinh: bảo quản ở dạng tươi sống, pH tối ưu, thoáng khí, nhiệt độ 4- 10oC, hàm lượng oxy tối thiểu là 125ml/l • - Phương pháp ức sinh: Chống lại sự phát triển của vi sinh vật gây thối bao gồm bảo quản lạnh, đông lạnh, muối chua, lên men chua, hun khói hoặc làm đồ hộp cá • V. Vi sinh vật tôm mực và các sản phẩm nhuyễn thể • 1. Hệ VSV trên tôm • Hệ VSV trên tôm gồm 2 nguồn gốc • - Có sẵn trong tôm trứơc khi đánh bắt • - Lây nhiễm từ không khí, đất trong quá trình vận chuyển, đánh bắt, sơ chế • - Sự biến đỏ của tôm: Vỏ tôm có chứa astaxanthin kết hợp phức bền với protein nếu bị gia nhiệt sẽ tạo thành astaxin • Nếu bị VSV xâm nhập có thể biến đổi thành các chất có mùi • - Sự biến đổi đen của tôm biển: Sự biến đổi đen chỉ làm mất giá trị cảm quan không làm biến đổi giá trị thực phẩm • 2. Hệ VSV của mực và các dạng biến đổi của mực • Dạng hư hỏng nhiều nhất của mực là thối rửa, cũng có thể chuyển thành các vết màu đỏ, xanh • Phương pháp bảo quản chủ yếu của mực là đông lạnh và phơi khô • Các quá trình biến đổi dưới tác dụng của vi sinh vật diễn ra tương tự như đối với thịt và cá • 3. Hệ VSV trên động vật thân mềm • Sự hư hỏng do VSv gây ra chủ yếu là quá trình thối rửa, hoặc biến thành vàng do quá trình oxy hoá • Bảo quản bằng đông lạnh, sấy khô, đóng hộp • VI. Hệ vi sinh vật đường bột • 1. Hệ VSV trong đường Sacarose • - Chủ yếu là các VSV thực hiện quá trình lên men, các loại nấm mốc như Aspergilus, Mucor, Penicillium. • 2. VSV trong đường Glucose từ tinh bột • VSV gây trở ngại cho các quá trình công nghệ như B. subtilic, B. mesentericus • VSV làm hỏng tinh bột • 3. VSV trong bột và tinh bột • VSV trong bột và tinh bột là những nhóm gây cản trở qui trình chế biến tinh bột VII. Hệ VSV sữa 1. Nhóm có lợi . Vi khuẩn Nhóm vi khuẩn lactic hoạt động mạnh Nhóm vi khuẩn sinh hương Vi khuẩn gây đắng Nấm men: lên men lactic Nấm mốc: phân giải protein • 2. Nhóm có hại • - Sữa bị acid hoá: • - Sữa đông ở cấp độ acid • - Sữa bị thối rửa • - Sữa bị đắng • - Sữa bị ôi • - Sữa có mùi xà phòng • - có màu xanh • - Có màu vàng • - Đắng và mặn • 3. VSV gây bệnh cho người • - Bệnh lao • - Bệnh sẩy thai • - Bệnh lở mồm long móng • - Bệnh viêm vú • - Bệnh tả • - Thương hàn • - Kiết lỵ • - Ngộ độc • 4. Phương pháp bảo quản sữa • - Bảo quản ở nhiệt độ thấp • - Bảo quản ở nhiệt độ cao • - Khử khuẩn ở nhiệt độ cao • - Đun nóng và sấy khô