Tài liệu Oktrai cay

Muïc luïc Lôøi noùi ñaàu 1 Chöông 1 Nguyeân lieäu 2 Chöông 2 Heä vi sinh vaät trong caùc saûn phaåm traùi caây cheá bieán 10 Chöông 3 Caùc phöông phaùp baûo quaûn traùi caây 22 Chöông 4 Caùc quy trình cheá bieán traùi caây 34 Phuï luïc 40 Taøi lieäu tham khaûo 44 1 Lôøi noùi ñaàu Traùi caây laø thöïc phaåm boå döôõng, thôm ngon, ñoùng vai troø quan troïng trong khaåu phaàn aên cuûa con ngöôøi. Ngoaøi caùc chaát dinh döôõng, caùc loaïi quaû coøn laø nguoàn cung caáp nöôùc, vitamin, khoaùng vaø chaát xô caàn thieát cho quaù trình tieâu hoùa. Tuy nhieân, traùi caây cuõng laø moâi tröôøng thích hôïp cho caùc vi sinh vaät. Neáu khoâng ñöôïc baûo quaûn toát, chuùng raát deã bò nhieãm khuaån nhaát laø trong khí haäu nhieät ñôùi noùng aåm nhö ôû Vieät Nam. Traùi caây bò nhieãm khuaån maát giaù trò dinh döôõng vaø trôû thaønh chaát ñoäc vaø nguoàn gaây beänh nguy hieåm cho coäng ñoàng. Chính vì vaäy, ngay töø xa xöa, con ngöôøi ñaõ bieát söû duïng nhieàu phöông phaùp khaùc nhau ñeå keùo daøi thôøi gian baûo quaûn traùi caây nhö ngaâm muoái, ngaâm ñöôøng, phôi khoâ… Ngaøy nay, khoa hoïc kyõ thuaät phaùt trieån, nhu caàu dinh döôõng cuûa con ngöôøi ngaøy caøng cao, caùc saûn phaåm traùi caây cheá bieán khoâng nhöõng baûo quaûn ñöôïc laâu maø coøn trôû thaønh nhöõng maët haøng coù giaù trò kinh teá lôùn. Heä vi sinh vaät treân traùi caây ñöôïc nghieân cöùu ñaày ñuû hôn, caùc phöông phaùp vaø thieát bò cheá bieán traùi caây ngaøy caøng ña daïng. Trong baùo caùo naøy, chuùng toâi muoán giôùi thieäu sô löôïc veà caùc saûn phaåm traùi caây cheá bieán thoâng duïng, caùc vi sinh vaät vaø moät soá quy trình cheá bieán tieâu bieåu. 2 CHÖÔNG 1 Nguyeân Lieäu 1. THAØNH PHAÀN HOÙA HOÏC Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa rau quaû vaø traùi caây töôi bao goàm taát caû caùc hôïp chaát voâ cô cuõng nhö höõu cô caáu taïo neân teá baøo vaø caùc moâ cuûa chuùng. Trong teá baøo soáng, caùc quaù trình chuyeån hoùa, trao ñoåi xaûy ra khoâng ngöøng neân thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa rau quaû cuõng khoâng ngöøng bieán ñoåi trong suoát quaù trình baûo quaûn vaø cheá bieán. Thaønh phaàn chính cuûa rau quaû laø nöôùc, chieám khoaûng 80-90%. Ngoaøi ra, trong rau quaû coøn chöùa ñöôøng, polysaccharide, acid höõu cô, muoái khoaùng, caùc hôïp chaát chöùa nitrogen, caùc enzym, caùc vitamin, chaát thôm vaø chaát maøu. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa rau quaû phuï thuoäc vaøo ñoä lôùn, gioáng, ñieàu kieän chaêm soùc, khí haäu, nguoàn goác vaø caùch thöùc baûo quaûn. 1.1. Nöôùc Teá baøo rau quaû chöùa haøm löôïng nöôùc lôùn (khoaûng 80 – 90%). Nöôùc ñoùng vai troø quan troïng cho söï sinh tröôûng vaø caùc quaù trình sinh lyù ôû caây. Haøm löôïng nöôùc naøy cuõng aûnh höôûng lôùn ñeán quaù trình baûo quaûn vaø cheá bieán traùi caây. Trong traùi caây, nöôùc toàn taïi ôû caùc daïng: • Chuû yeáu laø nöôùc töï do, toàn taïi döôùi daïng caùc dung dòch cuûa chaát khoaùng hoaëc chaát höõu cô coù maët trong teá baøo. 3 • Nöôùc ôû daïng lieân keát trong caùc heä keo, coù maët trong teá baøo chaát, maøng teá baøo chaát, nhaân. Phaàn nöôùc naøy raát khoù taùch trong quaù trình saáy. • Nöôùc lieân keát tröïc tieáp vôùi caùc phaân töû höõu cô nhö protopectin, hemicellulose, cellulose… Phaàn nöôùc naøy cuõng khoù taùch trong quaù trình cheá bieán traùi caây. 1.2. Chaát khoaùng Trong teá baøo, caùc chaát khoaùng toàn taïi döôùi daïng muoái cuûa caùc acid voâ cô, höõu cô hoaëc trong caùc hôïp chaát höõu cô phöùc taïp (dieäp luïc, lecithin…). Trong nhieàu tröôøng hôïp, chuùng hoøa tan trong dòch baøo. Haøm löôïng khoaùng trong traùi caây vaøo khoaûng 0.6 – 1.8%. Caùc traùi caây giaøu khoaùng nhö: daâu, anh ñaøo, ñaøo… Trong traùi caây coù treân 60 nguyeân toá khoaùng vôùi haøm löôïng khaùc nhau, chuû yeáu nhaát laø: P, S, Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Al, Cl. Haøm löôïng K cao vaø söï coù maët cuûa NaCl laøm cho traùi caây vaø saûn phaåm töø chuùng coù giaù trò dinh döôõng cao. Tæ leä Ca/P caàn thieát ñeå ñaùnh giaù söï oån ñònh cuûa Cancium trong cô theå ngöôøi. ÔÛ ngöôøi lôùn, tæ leä naøy thöôøng laø 0,7 trong khi ôû treû em laø 1,0. ÔÛ moät soá traùi caây, tæ leä Ca/P lôùn hôn 1,0 nhö: leâ, chanh, cam, daâu röøng… Traùi caây cuõng chöùa löôïng saét caàn thieát cho cô theå ngöôøi, ñaëc bieät laø ôû taùo. 1.3. Carbonhydrat Carbonhydrat laø moät thaønh phaàn chính vaø chieám treân 90% löôïng chaát khoâ ôû traùi caây. Caùc chaát naøy coù vai troø thieát yeáu ñoái vôùi cô theå sinh vaät. Chuùng ñöôïc taïo thaønh trong quaù trình quang hôïp ôû thöïc vaät. Trong cô theå, Carbonhydrat coù theå laø thaønh phaàn caáu truùc cuûa teá baøo (cellulose), laø thaønh phaàn chính cuûa acid nucleic (ribose), laø nguoàn döï tröõ naêng löôïng (tinh boät ôû thöïc vaät) hay laø thaønh phaàn cuûa caùc vitamin (ribose, riboflavin). Caùc chaát Carbonhydrat coù theå bò oxy hoùa ñeåø giaûi phoùng naêng löôïng. Glucose trong maùu laø nguoàn naêng löôïng kòp thôøi cho cô theå. Söï leân men Carbonhydrat baèng naám men hay caùc vi sinh vaät khaùc taïo thaønh CO2, röôïu, acid höõu cô vaø nhieàu chaát khaùc. 4 Caùc Carbonhydrat phoå bieán trong traùi caây: (a) Ñöôøng Glucose, fructose, maltose… coù caùc tính chaát: • Laø chaát cung caáp naêng löôïng cho quaù trình haáp thu chaát dinh döôõng • Bò phaân huûy trong quaù trình leân men baèng vi sinh vaät. • Vôùi noàng ñoä cao, coù theå kìm haõm söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät neân ñöôøng coù theå ñöôïc duøng nhö laø 1 chaát baûo quaûn thöïc phaåm. • Bò saãm maøu khi ñun noùng (caramel hoùa) hay khi taùc duïng vôùi protein (phaûn öùng Mailland). (b) Tinh boät Laø nguoàn naêng löôïng döï tröõ cuûa thöïc vaät, tinh boät coù maët trong haït, cuû, quaû döôùi daïng caùc haït rieâng bieät vaø ñaëc tröng cho moãi loaïi thöïc vaät. (c) Cellulose vaø hemicellulose • Coù nhieàu ôû thöïc vaät vôùi vai troø chuû yeáu laø goùp phaàn taïo hình cho moâ, taïo ra keát caáu daïng sôïi cho thöïc phaåm. • Khoâng tan trong nöôùc noùng vaø nöôùc laïnh. • Khoâng phaûi laø nguoàn dinh döôõng cho cô theå nhöng laø caùc chaát xô caàn thieát ñeå hoã trôï quaù trình tieâu hoùa. (d) Pectin • Phoå bieán trong traùi caây, coù caáu truùc meàm deûo, laø chaát keát dính giöõa caùc teá baøo. • Pectin trong dung dòch seõ taïo daïng gel khi theâm ñöôøng vaø acid. Ñoù laø cô sôû cho quaù trình saûn xuaát caùc loaïi möùt. 1.4. Chaát beùo Haøm löôïng chaát beùo trong traùi caây raát thaáp: döôùi 0,5% vaø thöôøng chöùa trong haït. Ví duï: haït mô chöùa 40% chaát beùo, haït nho 16%, haït taùo 20%, haït caø chua 18%. 5 1.5. Acid höõu cô Traùi caây chöùa caùc acid töï nhieân nhö acid citric (cam, chanh), malic acid (taùo), acid tartaric acid (nho), quinic acid (anh ñaøo, maän). Caùc acid taïo vò chua cho traùi caây vaø laøm giaûm söï hö hoûng do nhieãm khuaån. Haøm löôïng cuûa acid coøn aûnh höôûng ñeán maøu saéc cuûa thöïc phaåm vì coù nhieàu chaát maøu thöïc vaät laø caùc chaát chæ thò pH töï nhieân (maøu saéc thay ñoåi khi pH thay ñoåi). Trong thöïc phaåm, ngöôøi ta ñaùnh giaù söï chua ngoït thoâng qua tæ leä ñöôøng chia cho acid. 1.6. Caùc hôïp chaát cuûa nitrogen Caùc hôïp chaát cuûa nitrogen toàn taïi ôû caây troàng döôùi daïng caùc hôïp chaát khaùc nhau: protein, acid amin, amide, amine, nitrate… Haøm löôïng cuûa hôïp chaát nitrogen trong traùi caây vaøo khoaûng 1%. Hôïp chaát nitrogen quan troïng nhaát laø caùc protein. Protein ôû thöïc vaät coù giaù trò dinh döôõng thaáp hôn protein ñoäng vaät vì trong thaønh phaàn cuûa chuùng khoâng coù caùc acid amin khoâng thay theá. Ñaëc tính quan troïng cuûa protein laø söï ñoâng tuï baát thuaän nghòch khi ñun noùng dung dòch cuûa chuùng trong nöôùc ñeán treân 50oC. Quaù trình ñoù caàn ñöôïc löu yù trong caùc quaù trình cheá bieán traùi caây coù söû duïng nhieät. 1.7. Vitamin Vitamin laø caùc hôïp chaát höõu cô caàn thieát cho cô theå vôùi haøm löôïng thaáp ngoaøi caùc acid amin khoâng thay theá vaø caùc acid beùo. Vitamin ñoùng vai troø laø caùc coäng toá cuûa caùc enzyme - cô sôû vaät chaát cuûa quaù trình trao ñoåi protein, chaát ñöôøng, chaát beùo. Khi thieáu vitamin, cô theå seõ thieáu enzyme töông öùng daãn ñeán söï thieáu huït vaø caùc roái loaïn trong quaù trình trao ñoåi chaát. Vitamin ñöôïc chia laøm 2 nhoùm chính: • • Caùc vitamin tan trong chaát beùo: vitamin A, D, E, K. Söï haáp thuï chuùng ôû cô theå ngöôøi phuï thuoäc vaøo khaû naêng haáp thuï chaát beùo. Caùc vitamin tan trong nöôùc: vitamin C vaø moät soá loaïi vitamin B. 6 Vitamin A vaø Retinol Vitamin A thöôøng coù trong thòt, tröùng, söõa… Thöïc vaät khoâng chöùa vitamin nhöng chöùa daãn xuaát cuûa noù laø β-carotene. Cô theå ngöôøi caàn caû vitamin A vaø β-carotene. β-carotene coù nhieàu trong cam, caø roát, khoai lang vaø ñöôïc chuyeån hoùa thaønh vitamina A raát deã daøng. Vitamin C Vitamin C raát caàn thieát cho cô theå vì noù ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc toång hôïp caùc protein caáu taïo da vaø lieân keát caùc moâ. Vitamin C hay acid ascobic raát deã bò oxy hoùa, nhaát laø ôû nhieät ñoä cao vaø deã thaát thoaùt trong quaù trình cheá bieán, baûo quaûn. Nguoàn vitamin C toát laø caùc loaïi quaû chöùa acid citric (cam, chanh…), caø chua vaø moät soá loaïi rau. 1.8. Emzym Enzym laø chaát xuùc taùc sinh hoïc cho haàu heát caùc phaûn öùng sinh hoùa trong teá baøo sinh vaät. Moät soá tính chaát quan troïng cuûa enzym trong kyõ thuaät cheá bieán rau quaû vaø traùi caây: Trong traùi caây, enzym kieåm soaùt caùc phaûn öùng lieân quan ñeán quaù trình chín. Trong traùi caây sau khi thu hoaïch, neáu khoâng bò phaù huûy bôûi nhieät ñoä, hoùa chaát…, enzym vaãn duy trì quaù trình chín cuûa quaû. Trong moät soá tröôøng hôïp, enzym laø nguyeân nhaân gaây hö hoûng (laøm quaû bò meàm nhuõn do quaù chín) Vì enzym tham gia vaøo phaàn lôùn phaûn öùng sinh hoùa ôû traùi caây neân chuùng coù theå gaây ra söï thay ñoåi veà muøi vò, maøu saéc, caáu truùc vaø giaù trò dinh döôõng. Caùc quaù trình nhieät khi cheá bieán traùi caây khoâng chæ laø ñeå tieâu dieät vi sinh vaät maø coøn ñeå voâ hoaït caùc enzym. Nhôø ñoù maø coù theå laøm taêng ñoä oån ñònh vaø thôøi gian baûo quaûn saûn phaåm. Nhieät ñoä toái öu cuûa caùc enzym vaøo khoaûng 50oC. Nhieät ñoä xa nhieät ñoä naøy seõ laøm enzym bò voâ hoaït. Hoaït tính cuûa enzym coøn ñöôïc ñaëc tröng bôûi giaù trò pH toái öu. Caùc loaïi enzym ñoùng vai troø quan troïng trong baûo quaûn vaø cheá bieán traùi caây laø caùc hydrolase (lipase, intertase, tannase, chlorophylase, amylase, cellase) vaø oxidoreductase (peroxidase, tyrosinase, catalase, ascorbinase, polyphenoloxidase) 7 1.9. Caùc chaát maøu Caùc chaát maøu taïo ra caùc maøu saéc ñaëc tröng cho traùi caây. Chaát maøu coù theå chia laøm 3 nhoùm chính: dieäp luïc toá, carotenoid, flavonoid (bao goàm caû tannin). (a) Dieäp luïc toá Dieäp luïc toá laø thaønh phaàn chính cuûa luïc laïp vaø coù vai troø quan troïng trong söï quang hôïp taïo ra carbohydrat töø CO2 vaø nöôùc. Maøu xanh cuûa laù vaø caùc boä phaän khaùc cuûa caây laø do dieäp luïc toá taïo neân. Trong töï nhieân, dieäp luïc lieân keát vôùi caùc phaân töû protein taïo thaønh caùc phöùc chaát. Khi teá baøo thöïc vaät giaø hay khi cheá bieán, caùc protein cuûa caùc hôïp chaát naøy bò bieán tính vaø dieäp luïc ñöôïc phoùng thích. Dieäp luïc laø chaát khoâng beàn, nhanh choùng chuyeån thaønh maøu xanh olive vaø maøu naâu. Söï chuyeån maøu naøy laø daáu hieäu cuûa söï chuyeån hoùa cuûa dieäp luïc thaønh hôïp chaát pheophytin. Söï chuyeån hoùa naøy raát khoù xaûy ra trong moâi tröôøng kieàm vì vaäy noù coù theå ñöôïc haïn cheá baèng caùch theâm Natri bicarbonate hay caùc chaát coù tính kieàm vaøo caùc dung dòch trong quaù trình cheá bieán traùi caây. Tuy nhieân caùch naøy khoâng ñöôïc söû duïng phoå bieán vì pH kieàm coù theå laøm rau quaû bò meàm, phaân huûy vitamin C vaø thiamin ôû nhieät ñoä cao. (b) Carotenoid Caùc saéc toá thuoäc nhoùm naøy tan trong chaát beùo vaø coù maøu töø vaøng ñeán ñoû. Chuùng xuaát hieän cuøng vôùi dieäp luïc toá trong luïc laïp, coù maët trong caùc theå mang maøu vaø cuõng coù theå toàn taïi töï do trong caùc gioït chaát beùo. Caùc carotenoid quan troïng goàm: carotene maøu da cam cuûa carrot, mô, ñaøo, cam, quyùt; lycopene maøu ñoû ôû caø chua, döa haáu, mô; xanthophyll maøu vaøng cam ôû ngoâ, ñaøo, ôùt vaø crocetin maøu vaøng cam ôû cuû ngheä. Caùc carotenoid thöôøng khoâng toàn taïi rieâng leû trong teá baøo. Vai troø quan troïng chuû yeáu cuûa carotenoid laø söï lieân heä cuûa chuùng vôùi vitamin A. Trong cô theå ñoäng vaät, moät phaân töû β-carotene maøu da cam ñöôc chuyeån hoùa thaønh hai phaân töû vitamin A khoâng maøu. Caùc carotenoid khaùc nhö α-carotene, γcarotene vaø cryptoxanthin cuõng laø caùc daãn xuaát cuûa vitamin A nhöng do caùc khaùc bieät veà caáu truùc hoùa hoïc, moãi phaân töû cuûa caùc chaát naøy chæ taïo thaønh 1 phaân töû vitamin A. Trong quaù trình cheá bieán traùi caây, caùc carotenoid coù tính khaùng nhieät, khoâng thay ñoåi trong pH vaø nöôùc röûa vì chuùng tan trong chaát beùo. Tuy nhieân, chuùng raát deã bò oxy hoùa daãn ñeán söï maát maøu vaø maát hoaït tính cuûa vitamin A. 8 (c) Flavonoid Caùc chaát maøu cuûa nhoùm naøy tan trong nöôùc vaø thöôøng coù maët trong dòch traùi caây. Caùc chaát maøu flavonoid bao goàm caùc anthocyanin maøu tím, xanh vaø ñoû ôû nho, daâu, maän, anh ñaøo…; anthoxanthin maøu vaøng coù trong caùc rau quaû maøu nhaït nhö taùo, khoai taây vaø caùc catechin, leucoanthocyanins khoâng maøu (tannin cuûa thöïc phaåm) tìm thaáy trong taùo, nho, traø vaø caùc moâ thöïc vaät khaùc. Maøu cuûa caùc anthocyanin thay ñoåi tuøy theo pH vaø khi lieân keát vôùi ion kim loaïi. Moät soá saéc toá cuûa rau quaû bò maát trong quaù trình cheá bieán do tính tan trong nöôùc cuûa chuùng. Caùc hôïp chaát tannin khoâng maøu khi taùc duïng vôùi ion kim loaïi taïo thaønh caùc phöùc chaát saãm maøu (ñoû, naâu, xanh, ñen). Baûng 1: Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa moät soá traùi caây Traùi caây Carbonhydrate Protein Chaát beùo Chaát tro Nöôùc Chuoái 24,0 1,3 0,4 0,8 73,5 Cam 11,3 0,9 0,2 0,5 87,1 Taùo 15,0 0,3 0,4 0,3 84,0 Daâu 8,3 0,8 0,5 0,5 89,9 Döa haáu 6,0 0,6 0,2 0,4 92,8 2. SÖÏ THAY ÑOÅI THAØNH PHAÀN HOÙA HOÏC CUÛA TRAÙI CAÂY TRONG QUAÙ TRÌNH BAÛO QUAÛN Noùi chung, traùi caây ñöôïc chia laøm 2 nhoùm: climacteric vaø non-climacteric. Hai nhoùm naøy khaùc nhau veà caùch thöùc hoâ haáp vaø khaû naêng chín sau khi thu hoaïch. ÔÛ caùc loaïi traùi caây climateric, söï taêng toác ñoä hoâ haáp ñoät ngoät xaûy ra lieân quan ñeán quaù trình chín cuûa quaû sau thu hoaïch. Söï gia taêng hoâ haáp naøy ñöôïc kích thích bôûi ethylene do traùi caây töï taïo ra. Vì lyù do naøy maø caùc traùi caâyclimatericcoù theå ñöôïc thu hoaïch khi ñaõ tröôûng thaønh nhöng coøn xanh vaø coù theå laøm chín sau khi thu hoaïch bôûi ethylene do quaû töï taïo ra hay baèng söï cung caáp ethylene thích hôïp. Traùi caây climateric bao goàm chuoái, taùo, leâ, ñaøo, maän, bô… 9 Caùc loaïi traùi caây non-climateric taïo ra raát ít ethylene vaø toác ñoä hoâ haáp khoâng thay ñoåi hoaëc giaûm. Nhöõng quaû loaïi naøy khoâng tieáp tuïc chín khi bò haùi khoûi caây ngay caû khi ñöôïc xöû lyù vôùi ethylene. Vì vaäy chuùng chæ ñöôïc thu hoaïch khi ñaõ chín treân caây. Traùi caây non-climateric bao goàm caùc loaïi quaû chöùa haøm löôïng acid citric cao (chanh, cam,…), nho, döùa, daâu, anh ñaøo… Söï thay ñoåi cuûa thaønh phaàn hoùa hoïc trong quaù trình chín coù aûnh höôûng lôùn ñeán söï maãn caûm cuûa traùi caây ñoái vôùi caùc hö hoûng vaø caùc vi sinh vaät. Trong suoát quaù trình chín, tinh boät ñöôïc chuyeån hoùa thaønh caùc loaïi ñöôøng, thöôøng laø sucrose, glucose vaø fructose. Noàng ñoä toång cuûa ñöôøng vaøo khoaûng 8% trong nöôùc taùo, 20% trong nöôùc nho, 4% trong nöôùc daâu. Caùc polysaccharide nhö cellulose, hemicellulose, pectin vaø lignin bò phaân huûy thaønh caùc chaát coù phaân töû löôïng nhoû, deã tan. Keát quaû laø traùi caây meàm ñi. Haøm löôïng acid trong quaû coù xu höôùng giaûm vaø pH taêng trong suoát quaù trình chín vì caùc acid höõu cô ñöôïc söû duïng trong quaù trình hoâ haáp hoaëc ñöôïc chuyeån hoùa thaønh ñöôøng. Caùc quaû khi chín coù maøu saéc, muøi vò ñaëc tröng, thôm ngon. Sau ñoù, toác ñoä hoâ haáp giaûm, söï laõo hoùa baét ñaàu, caùc moâ cheát, khaû naêng bò nhieãm vi sinh vaät taêng. 10 CHÖÔNG 2 Heä vi sinh vaät trong caùc saûn phaåm traùi caây cheá bieán 1. CAÙC LOAÏI VI SINH VAÄT TRONG CAÙC SAÛN PHAÅM TRAÙI CAÂY CHEÁ BIEÁN Baûng 2: Vi sinh vaät Saûn phaåm Traùi caây töôi Vi khuaån Naám men, naám moác Salmonella Penicilium E. Coly Aspergillus Cryptosporidium Fusarium Cyclospora Cladosporium Shigella Alternaria Campylobacter Listeria Traùi caây ñoâng laïnh Salmonella 11 Traùi caây saáy Aspergillus Fusarium Eurotium Xeromyces Schizosaccharomyces Traùi caây ñoùng hoäp Clostridium (C.botulinum, C. pasteurianum, C. butyricum) Byssochlamys Bacillus (B. coagulans, B. maceran, B. polymixa, B. licheniformis) Talaromyces Alicyclobacterium Neosartorya 2. MOÄT SOÁ LOAØI VI SINH VAÄT TIEÂU BIEÅU 2.1. Alicyclobacillus Giôùi (Kingdom): Eubateria Ngaønh (Phylum): Firmicutes Boä (Order): Bacillales Hoï (Family): Alicyclobalillaceae 12 Moät soá nghieân cöùu cho thaáy raèng Alicoclobacillus phaùt trieån toát trong nöôùc taùo, nöôùc caø chua, nöôùc nho traéng vaø nhöõng hoãn hôïp nöôùc traùi caây khaùc. Vi khuaån naøy ñöôïc phaân laäp töø daây chuyeàn saûn xuaát traùi caây citrus vaø laø yeáu toá gaây hö hoûng nhöõng loaïi nöôùc uoáng traùi caây citrus. Nhöng vi sinh vaät naøy laïi khoâng phaùt trieån ñöôïc trong nöôùc nho concord vaø nöôùc nho ñoû. Coù theå chuùng bò öùc cheá bôûi caùc hôïp chaát phenol coù trong caùc loaïi quaû treân. Noàng ñoä ñöôøng treân 18oBrix hay ethanol treân 6% cuõng coù khaû naêng haïn cheá söï phaùt trieån cuûa Alicoclobacillus. Nguoàn goác caùc baøo töû chöa ñöôïc nghieân cöùu ñaày ñuû nhöng ñaát troàng ñöôc xem laø nguoàn chính. Nhieàu maãu ñaát thu nhaän töø nhöõng luøm caây hoï chanh coù chöùa baøo töû cuûa vi khuaån aciduric. Nhöõng traùi tieáp xuùc nhieàu vôùi ñaát deã bò nhieãm. Nhöõng thaønh phaàn khaùc cuûa nöôùc traùi caây (nöôùc, dung dòch ñöôøng) cuõng coù theå laø nguoàn goác gaây laây nhieãm. Alicyclobacillus sinh tröôûng raát haïn cheá trong caùc loaïi dòch traùi caây. Söï coù maët cuûa chuùng deã nhaän thaáy nhôø söï hình thaønh moät lôùp söông moûng. Oxy laø moät nhaân toá kieàâm haõm söï phaùt trieån. Alicyclobacillus coù tính khaùng nhieät. Chuùng soáng soùt trong nhöõng quy trình saûn xuaát nöôùc traùi caây thöông maïi. Soá lieäu cho thaáy raèng ñoä ñöôøng Brix cao taêng khaû naêng khaùng nhieät cuûa baøo töû. Caùc baøo töû keùm khaùng nhieät khi pH giaûm. Baûng 3: Thôøi gian xöû lyù Alicyclobacillus trong nöôùc taùo, vaø nöôùc nho Concord. Nöôùc o Taùo 12 Brix o Concord 16 Brix o Concord 30 Brix Concord 65oBrix o C Giaù trò D (phuùt) 85 56 90 23 95 2.8 85 53 90 11 95 1.9 85 76 90 18 95 12 85 276 90 127 13 2.2. Clostridium Giôùi (kingdom): Eubateria Ngaønh ( Phylum): Firmicutes Lôùp (Class): Clostridia Boä (Order): Clostridiales Hoï (Family): Clostridiaceae Clostridium butulinum laø tröïc khuaån kî khí, Gram-döông, sinh baøo töû vaø taïo ñoäc toá neurotoxin. Baøo töû coù khaû naêng khaùng nhieät vaø coù theå soáng soùt trong thöïc phaåm khoâng ñöôïc cheá bieán ñuùng caùch. Ngöôøi ta phaùt hieän ra baûy loaïi beänh do botulinum sinh ra (A, B, C, D, E, F vaø G). A, B, E, F laø beänh ôû ngöôøi. C, D laø beänh ôû caùc ñoäng vaät nhö gia caàm, gia suùc, ngöïa vaø vaøi loaïi caù. Chuùng gaây ra ngoä ñoäc thöùc aên nghieâm troïng do söï hình thaønh neurotoxin. Chaát ñoäc naøy deã bò phaân huûy ôû nhieät ñoä 80oC trong khoaûng hôn 10 phuùt. Clostridium butulinum vaø baøo töû cuûa noù phaân taùn roäng trong töï nhieân, caû trong ñaát canh taùc vaø ñaát röøng, ñaùy hoà, nöôùc bieån… Con ngöôøi thöôøng nhieãm Clostridium botulinum qua caùc nguoàn thöïc phaåm coù pH > 4,6 nhö xuùc xích, saûn phaåm thòt, rau quaû ñoùng hoäp vaø haûi saûn. Boán loaïi beänh do Clostridium butylinum gaây ra ñaõ ñöôïc nhaän dieän: ngoä ñoäc thöùc aên, taùc ñoäng leân treû sô sinh, veát thöông vaø moät loaïi chöa xaùc ñònh. Thöïc phaåm laø nguoàn goác sinh ra baøo töû gaây beänh treân treû sô sinh vaø loaïi chöa ñöôïc xaùc ñònh. • Beänh ngoä ñoäc thöùc aên ( foodborne botulism ) laø beänh gaây ra bôûi thaønh phaàn thöùc aên coù chöùa neurotoxin do C.butylinum tieát ra. Trieäu chöùng khi aên thöùc aên bò nhieãm C.botulinum: meät moûi, choùng maët, khoù thôû, tröông buïng, ñoâi khi coù caû taùo boùn. 14 • Beänh treân treû sô sinh (infant botulism): laàn ñaàu tieân ñöôïc phaùt hieän vaøo naêm 1976, gaây beänh treân treû döôùi 12 thaùng tuoåi. Beänh naøy do baøo töû botulinum xaâm nhaäp vaø saûn xuaát ra trong ruoät treû em. • Veát thöông (wound botulism): ñaây laø beänh hieám thaáy. Beänh naøy do C.botulinum töï noù hoaëc cuøng vôùi caùc vi sinh vaät khaùc laøm nhieãm truøng veát thöông vaø saûn xuaát ra chaát ñoäc theo maùu phaân taùn trong cô theå. • Loaïi beänh chöa xaùc ñònh ( undetermined category of botulism ): beänh naøy coù nguoàn goác chöa ñöôïc xaùc ñònh, coù moät vaøi tröôøng hôïp lieân quan ñeán ngöôøi lôùn. Loaïi beänh naøy coù khaû naêng laø do C.botulinum xaâm nhaäp vaøo ruoät ngöôøi lôùn vaø tieát ra chaát ñoäc. 2.3. Salmonella Salmonella laø tröïc khuaån Gram aâm coù tieân mao (tröø S.gallinarum). Kích thöôùc trung bình laø 0,5×3µm. 15 Treân moâi tröôøng ñaëc, vi khuaån moïc hai loaïi khuaån laïc: daïng S nhaün, troøn, hôi loài, boùng; daïng R ghoà gheà, khoâng ñeàu, maët deïp khoâ. Trong canh tröôøng, khuaån laïc daïng S laøm ñuïc moâi tröôøng; daïng R moïc thaønh töøng maûng rôi xuoáng ñaùy. Salmonella laø moät loaïi vi khuaån gaây soát thöông haøn vaø nhieàu beänh ñöôøng ruoät khaùc. Salmonella thöôøng nhieãm trong caùc saûn phaåm ñoâng laïnh ñaëc bieät laø caùc loaïi traùi caây nhö: caø chua, döa ñoû, manney. Ví duï nhö: döa haáu caét laùt. Ngoaøi ra Salmonella coøn nhieãm trong caùc loaïi nöôùc traùi caây khoâng ñöôïc thanh truøng nhö: nöôùc taùo eùp, nöôùc cam. Traùi caây töôi cuõng laø moät maàm gaây beänh neáu khoâng ñöôïc xöû lyù toát. 2.4. Escherichia Coli O157 E. coli O157 laø moät trong haøng traêm chuûng vi khuaån Escherichia coli. Maëc duø haàu heát caùc chuûng naøy voâ haïi, soáng trong ruoät cuûa ngöôøi vaø gia suùc khoûe maïnh, E. coli O157 laïi taïo ra chaát ñoäc cöïc maïnh vaø coù theå gaây ra nhöõng caên beänh traàm troïng. Caùc chöõ caùi vaø soá trong teân loaøi moâ taû caùc ñaëc tröng treân beà maët cuûa chuùng. Ñieàu naøy giuùp phaân bieät giöõa caùc chuûng vi khuaån E. coli vôùi nhau. 16 E. coli laø tröïc khuaån Gram aâm khoâng sinh baøo töû coù ñoä daøi tuøy thuoäc vaøo moâi tröôøng nuoâi caáy. Moät soá di ñoäng, moät soá laïi baát ñoäng. Moät soá coù nang. Vi khuaån thuoäc loaïi kî khí tuøy tieän. Nhieät ñoä soáng thích hôïp laø 37oC, tuy nhieân vaãn coù theå taêng tröôûng trong khoaûng 10-46oC. Moät soá hoùa chaát nhö daãn xuaát cuûa chlorine, muoái maät, brilliant green, sodium deoxycnolate, sodium tetrathionate, selenite,… coù taùc duïng öùc cheá söï phaùt trieån cuûa E. coli. E. coli O157 coù trong thòt soáng maø chuû yeáu laø thòt boø baån, rau dieáp, xuùc xích salami, traùi caây töôi khoâng ñöôïc xöû lyù kyõ, söõa vaø nöôùc traùi caây chöa tieät truøng nhö nöôùc taùo eùp. Con ngöôøi cuõng coù theå bò nhieãm neáu uoáng hoaëc taém trong nöôùc baån. E. coli O157 thöôøng gaây tieâu ra maùu vaø co thaét khoang buïng. Ñoâi khi chæ tieâu chaûy hay khoâng coù trieäu chöùng. Ngöôøi beänh coù theå bò soát nheï hoaëc khoâng soát, töï khoûi trong voøng töø 5 ñeán 10 ngaøy. 2.5. Shigella Shigella laø tröïc khuaån kî khí tuøy tieän, Gram aâm, khoâng di ñoäng, khoâng coù nang vaø khoâng sinh baøo töû. Shigella coù khaùngnguyeân O, moät soá coù khaùng nguyeân K, khoâng coù khaùng nguyeân H. Döïa vaøo khaùng nguyeân O vaø tính chaát sinh hoùa, ngöôøi ta chia Shigella thaønh 4 nhoùm: Nhoùm A: laø S. dysenteriae, khoâng leân menmannitol. Nhoùm B: laø S. lexneri, leân men mannitol. Nhoùm C: laø S. bodii leân men mannitol. Nhoùm D: laø S. sonnei leân men mannitol, ornithine decacboxylase döông tính. 17 Trong caùc nhoùm treân nhoùm A laø nhoùm gaây beänh naëng nhaát coù theå lieân quan ñeán vieäc saûn xuaát ñoäc toá. Ôû Vieät Nam cuõng nhö caùc nöôùc ñang phaùt trieån khaùc thöôøng hay gaëp nhoùm B. Coøn ôû Myõ, Taây AÂu, Nhaät thì nhoùm D chieám öu theá. Nhieãm khuaån Shigella thöôøng chæ xaûy ra ôû ñöôøng tieâu hoùa. Chæ caàn soá löôïng nhoû 10 - 100 vi khuaån cuõng ñuû gaây beänh. Sau khi xaâm nhaäp, noù seõ baét ñaàu taán coâng ruoät giaø laøm ung loeùt vaø xuaát huyeát. Beänh thöôøng töï khoûi, nhöng ôû treû em vaø ngöôøi giaø coù theå coù bieåu hieän xaáu do maát nhieàu nöôùc vaø giaûm khaû naêng haáp thu cuûa ruoät. Beänh do S. dysenteriae thöôøng naëng hôn, tæ leä töû vong coøn cao ôû caùc nöôùc ñang phaùt trieån, nhaát laø ñoái vôí treû suy dinh döôõng. Ngoaøi ra S. dysenteriae 1 cuõng gaây ra hoäi chöùng HUS, laø hoäi chöùng bao goàm thieáu maùu, giaûm tieåu caàu vaø suy thaän caáp. Ñoäc toá Shiga vaø ñoäc toá gioáng Shiga coù theå ñi vaøo maùu, gaây toån thöông teá baøo bieåu moâ noäi maïch, teá baøo thaân. Bieán chöùng khoâng nhieàu, coù theå gaây vieâm maøng naõo hay ñoäng kinh. Shigella ít khi vaøo maùu. Shigella thöôøng nhieãm trong caùc loaïi traùi caây töôi khoâng ñöôïc röûa hoaëc xöû lyù nguoàn gaây beänh (ví duï nhö trong moùn traùi caây troän nhö döa ñoû). Hoaëc cuõng coù theå nhieãm do nöôùc vaø thöïc phaåm khoâng ñaûm baûo veä sinh… 2.6. Bacillus 18 Giôùi (kingdom): Eubacteria Ngaønh(phylum): Firmicutes Boä(order): Bacillales Hoï(Family): Bacillaceae Gioáng(Genus): Bacillus Caùc loaøi Bacillus laø caùc vi sinh vaät hình truï, hieáu khí hoaëc kî khí khoâng baét buoäc, Gram döông, coù theå sinh noäi baøo töû; trong quaù trình soáng moät soá loaøi coù theå chuyeån thaønh Gram aâm. Nhieàu loaøi cuûa gioáng naøy coù khaû naêng sinh lyù khaùc nhau giuùp chuùng toàn taïi trong nhieàu moâi tröôøng töï nhieân khaùc nhau. Moãi teá baøo sinh döôõng chæ hình thaønh moät noäi baøo töû. Baøo töû coù tính khaùng nhieät, laïnh, böùc xaï, söï saáy khoâ vaø caùc chaát taåy. Hai gioáng Bacillus vaø Clostridium taïo neân hoï Bacillaceae. Bacillus anthracis, taùc nhaân cuûa beänh than, laø tröïc khuaån duy nhaát gaây beänh ôû ñoäng vaät coù xöông soáng. AÁu truøng Bacillus, B lentimorbus, B popylliae, B sphaericus, vaø B thuringiensis gaây beänh treân nhöõng coân truøng ñaëc tröng. Moät soá löôïng lôùn caùc loaøi khaùc, ñaëc bieät laø B cereus, ít gaây beänh ôû ngöôøi vaø vaät nuoâi, nhöng moät soá löôïng lôùn caùc loaøi Bacillus laø nhöõng thöïc vaät hoaïi sinh voâ haïi. Nhöõng baøo töû cuûa B stearothermothilus, laø nhöõng loaøi öa nhieät baét buoäc (obligate thermophile), ñöôïc söû duïng ñeå kieåm tra quaù trình khöû truøng baèng nhieät. B subtilis, laø loaøi khaùng nhieät, hoùa chaát vaø böùc xaï, ñöôïc söû duïng roäng raõi ñeå kieåm ñònh caùc saûn phaåm tieät truøng vaø hun khoùi. 2.7. Campylobacter jejuni Campylobacter jejuni laø xoaén khuaån Gram aâm vi hieáu khí, coù theå chuyeån ñoäng baèng tieân mao. Loaøi vi khuaån naøy raát nhaïy caûm vôùi caùc thay ñoåi cuûa moâi tröôøng (noàng ñoä oxy, nhieät, moâi tröôøng acid…). Campylobacter jejuni sinh tröôûng toát nhaát ôû 19 ñieàu kieän khoâng khí chöùa 3 – 5 % oxy, 2 – 10% carbon dioxide. Ñaây laø loaøi vi khuaån gaây beänh ñöôøng ruoät, nhaát laø ôû caùc gia suùc. C. jejuni thöôøng nhieãm vaøo thòt gaø soáng, söõa töôi, nöôùc chöa xöû lyù chlorinate. Tuy nhieân, vi khuaån naøy bò tieâu dieät khi naáu chín, thanh truøng thöïc phaåm caån thaän vaø ñuùng caùch. 2.8. Aspergillus flavus Aspergillus flavus laø loaïi naám moác maøu xanh, sinh baøo töû voâ tính. Aspergillus flavus lan truyeàn roäng, ñöôïc tìm thaáy trong ñaát, haït, traùi caây vaø rau thoái röõa thaäm chí caû trong thaûm vaø vaät lieäu xaây döïng. Nhoùm naám moác naøy taïo ra ñoäc toá aflatoxin gaây ung thö ôû ngöôøi vaø ñoäng vaät. 2.9. Penicillium 20