Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Vi sinh thực phẩm – Đề 9

Nấm men, đặc biệt là Saccharomyces cerevisiae, là vi sinh vật chính thực hiện quá trình lên men rượu trong sản xuất rượu vang. Chúng chuyển hóa đường fructose và glucose có trong quả nho thành ethanol và carbon dioxide. Các vi sinh vật khác có vai trò khác nhau; vi khuẩn lactic trong lên men malolactic (giảm độ axit), vi khuẩn acetic trong sản xuất giấm (không mong muốn trong rượu vang), nấm mốc không phải vai trò chính trong lên men rượu vang.

Các phương pháp bảo quản thực phẩm vật lý bao gồm việc sử dụng các tác động vật lý như nhiệt độ (làm lạnh, đông lạnh, gia nhiệt), giảm hoạt độ nước (sấy khô), chiếu xạ để kiểm soát vi sinh vật và kéo dài thời gian bảo quản. Sử dụng chất bảo quản hóa học là phương pháp bảo quản hóa học, dựa trên việc thêm các chất hóa học để ức chế vi sinh vật, không phải tác động vật lý.

Thanh trùng là phương pháp sử dụng nhiệt độ vừa phải (ví dụ 72°C trong 15 giây cho sữa) để tiêu diệt hầu hết vi sinh vật gây bệnh và giảm số lượng vi sinh vật hư hỏng, kéo dài thời gian bảo quản. Tiệt trùng sử dụng nhiệt độ cao hơn và thời gian dài hơn để tiêu diệt tất cả vi sinh vật, bao gồm cả bào tử. Làm lạnh nhanh và sấy khô bằng nhiệt là các phương pháp bảo quản khác, không trực tiếp tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt độ cao trong thời gian ngắn như thanh trùng.

Listeria monocytogenes là vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm vì nó có thể phát triển và nhân lên ở nhiệt độ tủ lạnh (4-10°C), điều này khác với hầu hết các vi khuẩn gây bệnh thực phẩm khác thường bị ức chế ở nhiệt độ thấp. Điều này làm tăng nguy cơ ô nhiễm các thực phẩm bảo quản lạnh, ăn liền. Vi khuẩn này không sinh bào tử chịu nhiệt, độc tố ruột không phải đặc điểm chính, và không gây hư hỏng thực phẩm nhanh chóng như một số vi khuẩn khác.

Một số loài nấm mốc thuộc chi Aspergillus, đặc biệt là Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus, sản sinh aflatoxin. Aflatoxin là một mycotoxin rất độc, có thể gây ngộ độc cấp tính và mãn tính, bao gồm cả ung thư gan nếu tiếp xúc lâu dài. Penicillium, Rhizopus và Mucor cũng là các chi nấm mốc thực phẩm phổ biến, nhưng không phải là tác nhân chính sản xuất aflatoxin.

Sấy khô làm giảm lượng nước tự do trong thực phẩm, từ đó giảm hoạt độ của nước (aW). Vi sinh vật cần nước để phát triển, do đó giảm aW ức chế sự phát triển của chúng và bảo quản thực phẩm. Các phương pháp khác có cơ chế bảo quản khác (chiếu xạ diệt vi sinh vật, làm lạnh làm chậm phát triển, đóng gói chân không hạn chế oxy).

Nhiệt độ nguy hiểm (danger zone) trong an toàn thực phẩm thường được xác định trong khoảng 5-60°C (hoặc 40-140°F). Đây là khoảng nhiệt độ mà vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật hư hỏng thực phẩm phát triển nhanh nhất. Thực phẩm nên được giữ lạnh dưới 5°C hoặc nóng trên 60°C để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật. 0-4°C là nhiệt độ tủ lạnh an toàn, 60-75°C và trên 75°C là nhiệt độ nấu chín và giữ nóng thực phẩm an toàn.

Chiếu xạ ion hóa sử dụng năng lượng bức xạ cao (gamma, tia X, electron) để phá hủy DNA của vi sinh vật, bao gồm cả vi khuẩn, nấm mốc, côn trùng và ký sinh trùng. Điều này làm bất hoạt hoặc tiêu diệt vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản và đảm bảo an toàn thực phẩm. Cơ chế chính không phải là ức chế enzyme, giảm hoạt độ nước hay thay đổi pH.

Rửa sạch và gọt vỏ là các phương pháp sơ chế trực tiếp loại bỏ vi sinh vật hoặc giảm tải lượng vi sinh vật trên bề mặt thực phẩm. Ngâm muối tạo môi trường ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Cắt thái chủ yếu nhằm mục đích chuẩn bị thực phẩm cho chế biến hoặc nấu nướng, không trực tiếp giảm tải lượng vi sinh vật, thậm chí có thể làm tăng diện tích tiếp xúc và nguy cơ nhiễm vi sinh vật nếu dụng cụ không sạch.

Hầu hết vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm phát triển tốt nhất trong điều kiện nhiệt độ ấm, độ ẩm cao và pH trung tính đến hơi axit. Môi trường khô ráo và pH rất axit (ví dụ pH < 4.6) ức chế sự phát triển của nhiều vi sinh vật, do đó được sử dụng để bảo quản thực phẩm.

Vi sinh vật chỉ thị vệ sinh thực phẩm, như coliforms và E. coli, không nhất thiết gây bệnh nhưng sự hiện diện của chúng trong thực phẩm với số lượng lớn cho thấy có thể có ô nhiễm phân hoặc vệ sinh kém trong quá trình chế biến, sản xuất thực phẩm. Chúng là dấu hiệu cảnh báo về nguy cơ tiềm ẩn của các vi sinh vật gây bệnh khác.

CFU/g (Colony Forming Units per gram) là đơn vị đo lường số lượng vi sinh vật sống có khả năng sinh sản trong một gram mẫu thực phẩm. Mỗi CFU đại diện cho một tế bào vi sinh vật (hoặc một cụm tế bào) có khả năng phát triển thành một khuẩn lạc trên môi trường thạch. Không phải tổng số vi sinh vật (bao gồm cả tế bào chết), không chỉ vi sinh vật gây bệnh, và không phải khối lượng tế bào.

Phản ứng Maillard là phản ứng hóa học giữa amino axit (thành phần của protein) và đường khử (carbohydrate), thường xảy ra khi gia nhiệt thực phẩm. Phản ứng này tạo ra màu nâu, hương vị và mùi thơm đặc trưng cho nhiều loại thực phẩm nướng, chiên, rang.

Lactobacillus bulgaricus là một trong hai loại vi khuẩn chính (cùng với Streptococcus thermophilus) được sử dụng trong quá trình lên men lactic để sản xuất sữa chua. Chúng chuyển hóa lactose (đường trong sữa) thành axit lactic, làm đông tụ protein sữa và tạo ra hương vị đặc trưng của sữa chua.

CCP (Critical Control Point) trong HACCP là một điểm, bước hoặc quy trình trong quá trình sản xuất thực phẩm mà tại đó việc kiểm soát có thể được áp dụng và là yếu tố cần thiết để ngăn ngừa hoặc loại bỏ một mối nguy an toàn thực phẩm hoặc giảm nó đến mức chấp nhận được. CCP tập trung vào an toàn thực phẩm, không phải chất lượng sản phẩm cuối cùng, chi phí hay hương vị/màu sắc.

Độc tố botulinum là một ngoại độc tố, nghĩa là nó được vi khuẩn Clostridium botulinum tiết ra môi trường xung quanh khi phát triển. Ngoại độc tố thường có độc tính cao và tác động đặc hiệu lên các tế bào chủ. Nội độc tố là thành phần của tế bào vi khuẩn, enterotoxin tác động lên ruột, mycotoxin là độc tố nấm mốc.

Hypochlorite, như natri hypochlorite (thành phần chính của nước Javel), là chất khử trùng mạnh, thường được sử dụng để khử trùng bề mặt, thiết bị trong nhà máy chế biến thực phẩm và môi trường bệnh viện. Kháng sinh dùng để điều trị nhiễm trùng, chất bảo quản thực phẩm ức chế vi sinh vật trong thực phẩm, chất tạo màu thực phẩm dùng để cải thiện màu sắc thực phẩm.

Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc (obligate anaerobes) là loại vi khuẩn chỉ có thể phát triển trong môi trường hoàn toàn không có oxy. Oxy là độc hại đối với chúng và ức chế sự phát triển. Vi khuẩn hiếu khí bắt buộc (obligate aerobes) cần oxy, vi khuẩn kỵ khí tùy nghi (facultative anaerobes) có thể phát triển có hoặc không có oxy, vi khuẩn ưa vi khí (microaerophiles) cần một lượng nhỏ oxy.

Nấm men Saccharomyces cerevisiae, thường được gọi là nấm men rượu, là vi sinh vật chính chịu trách nhiệm cho quá trình lên men rượu. Chúng chuyển hóa đường (glucose, fructose, sucrose) thành ethanol (rượu) và carbon dioxide (CO2). Vi khuẩn lactic lên men lactic, vi khuẩn acetic tạo axit axetic (giấm), nấm mốc Rhizopus có vai trò trong một số quá trình lên men thực phẩm khác.

Trong nhiều quy trình lên men thực phẩm truyền thống, vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men chủ yếu là vi sinh vật tự nhiên có sẵn trong nguyên liệu thực phẩm (ví dụ vi khuẩn lactic trên rau củ quả, thịt). Không có giống vi sinh vật được bổ sung chủ động, vi sinh vật từ môi trường và dụng cụ có thể góp phần nhưng không phải nguồn chính và không kiểm soát được.

Vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm làm thay đổi chất lượng cảm quan của thực phẩm (mùi, vị, màu sắc, cấu trúc), khiến thực phẩm không còn hấp dẫn hoặc không ăn được, nhưng thường không gây bệnh. Vi sinh vật gây bệnh thực phẩm không nhất thiết làm hỏng thực phẩm về mặt cảm quan, nhưng khi tiêu thụ thực phẩm chứa chúng hoặc độc tố của chúng sẽ gây bệnh cho người tiêu dùng. Các phát biểu khác không đúng về sự phân biệt này.

Thịt gia cầm nấu chín để nguội, đặc biệt là nếu không được bảo quản lạnh đúng cách sau khi nấu, là môi trường lý tưởng cho Staphylococcus aureus phát triển và sản sinh enterotoxin (độc tố ruột). Độc tố này chịu nhiệt và có thể gây ngộ độc ngay cả khi thực phẩm đã được hâm nóng lại. Rau sống và quả tươi thường liên quan đến các vi khuẩn khác (như Salmonella, E. coli), ngũ cốc nguyên hạt ít nguy cơ do Staphylococcus aureus.

Thực phẩm probiotic là thực phẩm chứa các vi sinh vật sống (thường là vi khuẩn lactic và bifidobacteria) khi được tiêu thụ với lượng đủ, sẽ mang lại lợi ích sức khỏe cho người dùng, chủ yếu thông qua việc cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột. Không liên quan đến chất bảo quản, tiệt trùng hay hàm lượng protein.

Giá trị D-value (Decimal reduction time) là thời gian (thường tính bằng phút) cần thiết để giảm số lượng vi sinh vật sống đi 1 logarit cơ số 10, tức là giảm đi 90%, ở một nhiệt độ xác định. Nó là thước đo khả năng chịu nhiệt của vi sinh vật và hiệu quả của quá trình xử lý nhiệt. Không phải thời gian tiêu diệt 100% hay nhiệt độ cần thiết để tiêu diệt.

Ngộ độc thịt (Botulism) do độc tố của vi khuẩn Clostridium botulinum gây ra, thường liên quan đến thực phẩm đóng hộp không đúng quy trình. Clostridium botulinum là vi khuẩn kỵ khí bắt buộc và có thể phát triển và sinh độc tố trong môi trường kỵ khí của hộp kín. Ngộ độc tụ cầu thường do độc tố của Staphylococcus aureus, Salmonella và E. coli thường do nhiễm khuẩn trực tiếp từ thực phẩm bị ô nhiễm, không đặc trưng bởi thực phẩm đóng hộp.

Yếu tố nội tại là các đặc tính vốn có của thực phẩm, bao gồm pH, hoạt độ của nước (aW), thành phần dinh dưỡng, chất kháng khuẩn tự nhiên, cấu trúc sinh học. Nhiệt độ bảo quản là yếu tố ngoại sinh, tức là yếu tố từ môi trường bên ngoài tác động lên thực phẩm, không phải đặc tính vốn có của thực phẩm.

Amylase là enzyme xúc tác quá trình thủy phân tinh bột (một polysaccharide) thành các đường đơn giản hơn như glucose và maltose. Vi sinh vật sử dụng amylase để hấp thụ và sử dụng tinh bột làm nguồn năng lượng. Protease phân giải protein, lipase phân giải lipid, cellulase phân giải cellulose.

Sorbate (ví dụ kali sorbate) và benzoate (ví dụ natri benzoate) là các chất bảo quản hóa học hoạt động bằng cách ức chế các enzyme quan trọng trong tế bào vi sinh vật, đặc biệt là các enzyme liên quan đến hô hấp tế bào và quá trình trao đổi chất. Điều này làm chậm hoặc ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật. Không phải phá hủy màng tế bào, giảm hoạt độ nước hay thay đổi pH (mặc dù benzoate hoạt động tốt hơn ở pH axit).

Phương pháp đếm khuẩn lạc (plate count) là phương pháp định lượng vi sinh vật sống phổ biến. Mẫu thực phẩm được pha loãng và cấy lên môi trường thạch, sau khi ủ, các khuẩn lạc phát triển từ các tế bào vi sinh vật sống được đếm. Kính hiển vi trực tiếp đếm tổng số tế bào (cả sống và chết), PCR và ELISA thường dùng để phát hiện sự hiện diện của vi sinh vật hoặc độc tố, không phải để định lượng số lượng vi sinh vật sống theo kiểu đếm khuẩn lạc.

Virus không thể tự nhân lên bên ngoài tế bào sống, chúng không phát triển và sinh sản trong thực phẩm theo cách vi khuẩn, nấm men và nấm mốc thực hiện để gây hư hỏng. Virus gây bệnh qua thực phẩm, nhưng không trực tiếp làm hỏng thực phẩm.