Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Vi sinh thực phẩm – Đề 8

Kỹ thuật cấy đĩa (plate count) là phương pháp truyền thống và phổ biến để định lượng vi sinh vật hiếu khí trong thực phẩm. Mẫu thực phẩm được pha loãng và cấy lên môi trường thạch dinh dưỡng, sau đó đếm số khuẩn lạc mọc lên sau thời gian ủ. PCR dùng để phát hiện DNA/RNA, kính hiển vi điện tử để quan sát cấu trúc, HPLC để phân tích hóa học.

*Staphylococcus aureus* thường lây nhiễm vào thực phẩm qua tay người chế biến. Thực phẩm giàu protein, ít axit, và được chế biến sẵn, để nguội như thịt nguội, giăm bông, salad trộn, kem, sữa... tạo điều kiện tốt cho *S. aureus* phát triển và sinh độc tố ruột (enterotoxin). Rau sống ít protein, nước ép trái cây có pH thấp, bánh mì thường không phải môi trường lý tưởng cho *S. aureus* phát triển mạnh.

Màu sắc bao bì thực phẩm không trực tiếp ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật. Các yếu tố pH, hoạt độ nước và thành phần dinh dưỡng đều là các yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm.

Trong khoảng nhiệt độ sinh trưởng tối ưu (optimal growth temperature range), khi nhiệt độ tăng lên, tốc độ các phản ứng enzyme và quá trình trao đổi chất của vi sinh vật cũng tăng lên, dẫn đến tốc độ phát triển của vi sinh vật tăng lên. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ vượt quá nhiệt độ tối ưu, tốc độ phát triển sẽ giảm và có thể dẫn đến chết tế bào.

Virus là loại vi sinh vật có kích thước nhỏ nhất, nhỏ hơn nhiều so với vi khuẩn, nấm men và nấm mốc. Virus không có cấu trúc tế bào hoàn chỉnh và phụ thuộc hoàn toàn vào tế bào vật chủ để nhân lên. Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc có kích thước lớn hơn và có cấu trúc tế bào.

Chiếu xạ thực phẩm sử dụng bức xạ ion hóa (ví dụ tia gamma, tia X, chùm tia điện tử) để phá hủy DNA của vi sinh vật, làm chúng mất khả năng sinh sản và tiêu diệt. Phương pháp này không gia nhiệt thực phẩm đáng kể (gọi là 'cold pasteurization'), không tạo yếm khí hay giảm hoạt độ nước. Cơ chế chính là tác động trực tiếp lên vật chất di truyền của vi sinh vật.

Trong sản xuất sake, *Aspergillus oryzae* (Koji mold) được sử dụng để tạo 'koji', tức là gạo đã được cấy nấm mốc. Nấm mốc này tiết enzyme amylase phân giải tinh bột trong gạo thành đường glucose, tạo nguồn đường cho nấm men *Saccharomyces cerevisiae* lên men rượu ở giai đoạn tiếp theo. *Saccharomyces cerevisiae* mới thực hiện lên men rượu.

*Clostridium botulinum* là vi khuẩn sinh độc tố botulinum, một trong những độc tố tự nhiên mạnh nhất. Ngộ độc botulinum thường liên quan đến thực phẩm đóng hộp không đúng quy trình, tạo môi trường kỵ khí cho vi khuẩn phát triển và sinh độc tố.

Bào tử của một số vi khuẩn gây bệnh (ví dụ: *Clostridium botulinum*, *Bacillus cereus*) có thể gây bệnh khi nảy mầm và phát triển trong thực phẩm hoặc trong cơ thể người. Bào tử vi khuẩn có khả năng chịu nhiệt, hóa chất, và điều kiện khô hạn tốt hơn tế bào sinh dưỡng, và có thể nảy mầm khi gặp điều kiện thuận lợi để tiếp tục sinh trưởng và phát triển.

Vi sinh vật chỉ thị không nhất thiết gây bệnh, nhưng sự hiện diện của chúng (ví dụ: *E. coli* trong một số trường hợp) với số lượng lớn có thể cho thấy quy trình sản xuất, chế biến hoặc bảo quản thực phẩm không đảm bảo vệ sinh, làm tăng nguy cơ có mặt của vi sinh vật gây bệnh.

Thanh trùng Pasteur là quy trình gia nhiệt ở nhiệt độ tương đối thấp (ví dụ 72°C trong 15 giây cho sữa) để tiêu diệt hoặc giảm đáng kể số lượng vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật gây hư hỏng, kéo dài thời gian bảo quản mà vẫn giữ được chất lượng cảm quan và dinh dưỡng của thực phẩm. Sữa tươi là một trong những thực phẩm phổ biến nhất được thanh trùng Pasteur. Thịt hộp thường được tiệt trùng, rau quả tươi có thể dùng phương pháp khác, gạo không cần thanh trùng.

*Bifidobacterium lactis* là một trong những loài vi khuẩn probiotic phổ biến, thường được bổ sung vào sữa chua uống và các sản phẩm thực phẩm chức năng khác. Probiotics là vi sinh vật sống khi được tiêu thụ với lượng đủ có thể mang lại lợi ích sức khỏe cho người dùng. Các vi khuẩn khác (*Salmonella*, *E. coli* O157:H7, *Clostridium botulinum*) đều là vi khuẩn gây bệnh, không phải probiotic.

GMP (Good Manufacturing Practices) là hệ thống các quy phạm thực hành sản xuất tốt, tập trung vào việc kiểm soát toàn diện quy trình sản xuất và môi trường sản xuất thực phẩm để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. GMP bao gồm nhiều khía cạnh như vệ sinh nhà xưởng, thiết bị, nhân viên, quy trình chế biến, kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất. Kiểm tra nguyên liệu đầu vào và sản phẩm cuối cùng là một phần, nhưng GMP bao quát và tập trung vào quy trình.

*Bacillus subtilis* và các vi khuẩn proteolytic khác đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất nước mắm. Chúng tiết enzyme protease phân giải protein trong cá thành các peptide và axit amin, tạo ra hương vị đặc trưng của nước mắm. *Acetobacter aceti* dùng sản xuất giấm, *Zymomonas mobilis* trong lên men ethanol, *Aspergillus niger* trong sản xuất enzyme công nghiệp.

Aflatoxin là một nhóm độc tố nấm mốc được sản sinh bởi *Aspergillus flavus* và *Aspergillus parasiticus*, thường gây nhiễm bẩn lạc, ngô và các loại hạt có dầu. Aflatoxin là chất gây ung thư gan mạnh mẽ. Các độc tố nấm mốc khác có nguồn gốc và tác hại khác nhau.

Sấy khô làm giảm lượng nước tự do trong thực phẩm, giảm hoạt độ nước (Aw). Hoạt độ nước thấp ức chế sự phát triển của hầu hết vi sinh vật, do đó kéo dài thời gian bảo quản. Các phương pháp khác có cơ chế khác: chiếu xạ diệt vi sinh vật bằng bức xạ, làm lạnh làm chậm hoạt động của vi sinh vật, gia nhiệt diệt hoặc ức chế vi sinh vật bằng nhiệt.

*Lactobacillus acidophilus* là vi khuẩn có lợi, thường được sử dụng làm probiotic trong thực phẩm và có lợi cho sức khỏe đường ruột. Các vi khuẩn còn lại (*Bacillus cereus*, *Campylobacter jejuni*, *Listeria monocytogenes*) đều là vi sinh vật gây bệnh thường gặp trong thực phẩm, gây ra các bệnh tiêu chảy, ngộ độc thực phẩm, nhiễm trùng huyết, v.v.

Sử dụng chất bảo quản hóa học là phương pháp bảo quản thực phẩm bằng cách thêm các hóa chất có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật, ví dụ như sorbate, benzoate, nitrite, sulfite... Các phương pháp khác có cơ chế khác: làm lạnh làm chậm hoạt động, sấy khô giảm hoạt độ nước, chiếu xạ phá hủy DNA.

*Saccharomyces cerevisiae* là nấm men rượu (wine yeast) chính trong sản xuất rượu vang. Chúng lên men đường glucose và fructose trong dịch nho thành ethanol (rượu) và CO2. Lên men lactic và malolactic do vi khuẩn lactic, lên men acetic do *Acetobacter*.

Mục tiêu chính của thực phẩm lên men là cải thiện chất lượng cảm quan (hương vị, cấu trúc), tăng giá trị dinh dưỡng (tạo ra vitamin, enzyme, giải phóng chất dinh dưỡng), và kéo dài thời gian bảo quản (sinh ra axit, bacteriocin ức chế vi sinh vật gây hỏng). Giảm chi phí sản xuất không phải là mục tiêu chính, mặc dù có thể có hiệu quả kinh tế nhất định.

Vi khuẩn là nhóm vi sinh vật đa dạng và phổ biến nhất, có khả năng phát triển nhanh chóng trong thực phẩm và gây ra nhiều hình thức hư hỏng khác nhau như ôi thiu, lên men không mong muốn, và tạo ra các sản phẩm phân hủy.

*Vibrio cholerae* là vi khuẩn gây bệnh tả, một bệnh tiêu chảy cấp tính nguy hiểm lây truyền qua đường tiêu hóa, thường do ăn uống thực phẩm hoặc nước bị ô nhiễm bởi phân chứa vi khuẩn tả. Các vi khuẩn khác gây các bệnh khác: *Shigella dysenteriae* gây bệnh lỵ, *Salmonella typhi* gây thương hàn, *Clostridium perfringens* gây ngộ độc thực phẩm.

*Saccharomyces cerevisiae*, thường được gọi là men bánh mì, là loại nấm men quan trọng trong sản xuất bánh mì. Chúng lên men đường trong bột, tạo ra khí CO2 làm bánh nở và tạo cấu trúc xốp. Các nấm men khác có vai trò khác: *Penicillium roqueforti* trong pho mát xanh, *Aspergillus oryzae* trong sản xuất tương, *Rhizopus oligosporus* trong tempeh.

Quá trình lên men lactic bởi vi khuẩn lactic (ví dụ *Pediococcus*, *Lactobacillus*) tạo ra axit lactic, làm giảm pH. pH thấp ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối rữa, đồng thời tạo vị chua đặc trưng và giúp bảo quản nem chua. Quá trình này không làm chín thịt theo nghĩa gia nhiệt, màu đỏ do các phản ứng hóa học của thịt, và protein không tăng đáng kể.

Hai loài vi khuẩn này lên men đường lactose (đường sữa) thành axit lactic. Axit lactic làm giảm pH của sữa, gây đông tụ protein casein và tạo thành cấu trúc đặc trưng của sữa chua. Các vai trò khác có thể có nhưng không phải là vai trò chính và trực tiếp của hai vi khuẩn này trong quá trình lên men sữa chua.

Nhiệt độ đông lạnh không tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật, nhưng làm giảm đáng kể tốc độ các phản ứng hóa học và sinh học, bao gồm cả hoạt động enzyme và sự phát triển của vi sinh vật. Điều này làm chậm quá trình hư hỏng thực phẩm. Nhiệt độ đông lạnh làm giảm hoạt độ nước (do nước đóng băng), và pH thường không thay đổi đáng kể do đông lạnh.

*E. coli* O157:H7 là vi khuẩn gây bệnh đường ruột, chủ yếu lây nhiễm qua đường tiêu hóa do ăn phải thực phẩm (thịt bò xay chưa nấu chín kỹ, rau sống, sữa tươi...) hoặc nước bị ô nhiễm phân chứa vi khuẩn này. Các con đường khác ít phổ biến hơn hoặc không phải đường lây nhiễm chính của *E. coli* O157:H7.

*Aspergillus oryzae* là nấm mốc quan trọng trong sản xuất tương và nhiều thực phẩm lên men châu Á khác. Nó tiết ra enzyme amylase và protease, phân giải tinh bột và protein trong đậu tương (đỗ tương) thành đường đơn, peptide và axit amin, tạo ra hương vị và thành phần dinh dưỡng cho tương. *Rhizopus oryzae* dùng trong tempeh, *Penicillium camemberti* trong pho mát Camembert, *Mucor indicus* ít phổ biến trong thực phẩm.

TPC (Total Plate Count) đo lường tổng số vi sinh vật sống (bao gồm cả vi khuẩn, nấm men, nấm mốc) có khả năng phát triển trên môi trường dinh dưỡng trong điều kiện hiếu khí. Chỉ tiêu này đánh giá chất lượng vệ sinh tổng thể của thực phẩm, mức độ nhiễm vi sinh vật. Không phải là số lượng vi sinh vật gây bệnh cụ thể hay ô nhiễm phân, cũng không phải chỉ bào tử nấm mốc.

Yếu tố nội tại là các đặc tính vốn có của thực phẩm, bao gồm thành phần hóa học (dinh dưỡng, pH, hoạt độ nước, chất kháng khuẩn tự nhiên...). Các yếu tố ngoại lai là các yếu tố từ môi trường bên ngoài như nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển... Kích thước bao bì không phải yếu tố nội tại hay ngoại lai ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển vi sinh vật.