TỔNG QUAN VỀ THỊT VÀ HỆ VI SINH VẬT THỊT

Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
MỤC LỤC
MỤC LỤC......................................................................................................................................1
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 1
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC BẢNG
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ THỊT VÀ HỆ VI SINH VẬT THỊT
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 2
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
Thịt là một trong những nguồn thức ăn cung cấp protein động vật quan trọng
nhất trong khẩu phần ăn của con người. Thành phần hoá học của thịt gồm có nước,
protein, lipid, muối khoáng và các vitamin. Các chất trích ly trong thịt có tác dụng tạo ra
mùi và vị đặc trưng cho thịt khi chế biến. Giá trị thực phẩm của thịt được xác định theo
thành phần các chất có trong thịt, độ sinh học năng lượng, các đặc tính về mùi, vị và
khả năng tiêu hoá của thịt.
Bảng 1.1: Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của thịt một số vật nuôi
Loại thịt
Thành phần hoá học (g/100g)
Nước Protein Lipid Khoáng Năng lượng (cal)
Bò 70,5 18,0 10,5 1,0 171
Heo mỡ 47,5 14,5 37,5 0,7 406
Heo ½ nạc 60,9 16,5 21,5 1,1 268
Heo nạc 73,0 19,0 7,0 1,0 143
Trâu 72,3 21,9 4,9 0,9 118
Gà 69,2 22,4 7,5 0,9 162
Vịt 59,5 17,8 2,8 0,9 276
Thành phần hoá học của thịt cho thấy thịt là môi trường thích hợp cho vi sinh vật
phát triển. Trong số này thường gặp vi khuẩn gây thối rửa, các bào tử của nấm mốc, và
tế bào nấm men.

Vi sinh vật nhiễm vào thịt theo hai con đường: nội sinh và ngoại sinh.
• Nhiễm nội sinh: là do con vật bị bệnh. Mầm bệnh ở một bộ phận
hoặc cơ quan nào đó của con vật, sau đó lan vào máu, thịt và các cơ quan khác. Nếu con
vật làm việc quá sức, đói và lạnh cũng làm cho các vi sinh vật từ đường tiêu hóa tràn
vào bắp thịt và các cơ quan khác theo mạch máu. Thức ăn mà gia súc ăn trước khi giết
mổ cũng là nguồn nhiễm vi sinh vật từ bên trong cho thịt.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 3
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
Hình1.1: Con vật bị bệnh Hình 1.2: Con vật bị kiệt sức
• Nhiễm nội sinh: là do nhiễm bẩn từ ngoài vào thịt trong quá trình giết
mổ và vận chuyển. Trong khi giết mổ, vi sinh vật ở da, lông, móng, ở dao mổ và các
dụng cụ chứa từ người giết mổ, từ đất, nước, không khí…cũng có thể nhiễm vào thịt.
Các chất chứa trong đường tiêu hoá thường có rất nhiều vi sinh vật. Khi chọc tiết, áp
suất máu giảm dần, tạo ra điều kiện cho vi sinh vật tràn vào mạch máu và lan đi khắp cơ
thể. Vì vậy sau khi giết mổ phải lấy ngay dạ dày và nội tạng ra khỏi con vật. Trên da và
lông của con vật cũng có nhiều vi sinh vật, do đó, khi giết mổ gia súc, gia cầm, người ta
thường nhúng nước nóng để khử trùng.
Quá trình giết mổ gia súc, gia cầm tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn bám
trên bề mặt thịt. Một lượng lớn vi sinh vật từ nhiều nguồn khác nhau xuất hiện trên bề
mặt giàu dinh dưỡng và có độ ẩm cao. Chỉ một vài vi sinh vật nhiễm có khả năng phát
triển tiếp, và chỉ một vào loài trong số này gây ra sự hư hỏng cuả thịt do các đặc tính
sinh hoá của chúng. Sự phát triển chiếm ưu thế của các loài vi sinh vật trên thịt tùy
thuộc vào tính chất của thịt, môi trường bảo quản thịt cũng như các công đoạn chế biến
thịt.
Chương 2
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN
CỦA HỆ VI SINH VẬT THỊT
1. Nhiệt độ và thời gian
Dựa theo nhiệt độ sinh trưởng tối thích có thể chia vi sinh vật thành các
nhóm:

o Nhóm ưa lạnh: phát triển tốt ở nhiệt độ 0 - 20
o
C. Ví dụ như giống vi
khuẩn Pseudomonas và một số loài nấm men, nấm mốc
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 4
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
Hình 2.1: Nấm mốc Hình 2.2: Nấm men
Hình 2.3: Pseudomonas
o Nhóm ưa ấm: phát triển tốt ở
nhiệt độ 20 - 45
o
C, phần lớn các vi khuẩn đều thuộc nhóm này, như Staphylococcus
aureus.
Hình 2.4: Staphylococcus aureus
o Nhóm ưa nóng: phát triển ở nhiệt độ cao, khoảng 45 - 65
o
C, như
Clostridium botulinum.
Hình 2.5: Clostridium botulinum
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 5
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
Thường ít có vi sinh vật gây hại nào phát triển ở nhiệt độ dưới 4
o
C. Tuy
nhiên hiện nay với những phương pháp triệt để hơn, các nhà khoa học đã phát hiện rằng
những vi sinh vật gây hại như Listeria monocytogense và Yersinia enterocolitica có thể
phát triển ở nhiệt độ khoảng 2
o
C.
Hình 2.6: Listeria monocytogense Hình 2.7: Yersinia enterocolitica

Thực tế hiện nay thịt càng được giữ ở nhiệt độ thấp, khoảng dưới -2
o
C trong
các quá trình bảo quản, chuyên chở và bày bán thì thời gian bảo quản càng dài (màu
sắc, độ an toàn và vị ngon vẫn được giữ nguyên)
Nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến sự bùng phát của các căn bệnh có nguồn
gốc từ thực phẩm là do không kiểm soát được nhiệt độ. Một nguyên nhân nữa là do
khoảng thời gian dừng ở một nhiệt độ tới hạn. Vì vậy sự kết hợp giữa nhiệt độ và thời
gian đóng vai trò quan trọng bậc nhất trong việc đảm bảo an toàn chất lượng thịt. Quá
trình làm lạnh có thể ngăn chặn sự phát triển của một số vi sinh vật nhưng không thể
tiêu diệt chúng. Mặt khác, nhiệt độ lạnh đông tuy diệt được một số ký sinh trùng và vi
khuẩn, nhưng phần lớn vi khuẩn chỉ ở trạng thái nghỉ và được phục hồi khi rã đông.
Để có thể tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt cần thiết phải có sự kết hợp giữa
nhiệt độ và thời gian. Để quá trình tiêu diệt đạt hiệu quả cao việc giữ ở nhiệt độ tới hạn
trong một khoảng thời gian là rất quan trọng. Nếu xây dựng mối quan hệ giữa số lượng
vi sinh vật còn sống sót theo thời gian ở một nhiệt độ xác định, ta sẽ thu được đường
cong biểu diễn tốc độ tiêu diệt ở dạng hàm số mũ. Giá trị D cho biết thời gian cần thiết
tính theo phút để làm giảm đi 90% lượng tế bào vi sinh vật. Trong ngành thực phẩm,
thời gian xử lý nhiệt độ ở một nhiệt độ xác định thường được biểu diễn bằng D như 4D
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 6
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
hay 7D cho biết thời gian cần thiết để tiêu diệt 10000 (4D) hay 10000000 (7D) vi khuẩn
trong 1gr.
Ở nhiệt độ 60
o
C, phần lớn nhưng không phải tất cả vi sinh vật đều bị tiêu
diệt. Ở nhiệt độ này thịt bò thì chỉ chin tái. Tuy nhiên hàng triệu người trên thế giới đã
ăn thịt bò tái nhưng vẫn không ảnh hưởng gì đến sức khỏe. Như vật thịt bò tái coi như
an toàn.
Bề mặt ngoài của thịt rất dễ bị nhiễm trong quá trình chế biến. Vì thế để đảm

bảo an toàn đối với thịt gia cầm nên gia nhiệt đến 180
o
F (82
o
C) và nếu đun lại thịt đỏ thì
phải đạt đến nhiệt độ 165
o
F (74
o
C)
Nhiệt độ bảo quản lạnh ( -5
o
C) có thể là yếu tố thích hợp cho sự phát triển
của nấm men và nấm mốc. Ban đầu, nấm men chỉ chiếm khoảng 0,1% (10 sinh vật/cm
2
)
trên một miếng thịt lưng cừu được gói trong một màng plastic thấm khí, nhưng sau 20
tuần bảo quản thì chúng đã lên tới 10
6
nấm men/cm
2
(Lowry,1984; Lowry và
Gill,1984a). Nấm men có thể thay đổi thành phần acid béo nội bào tương ứng với nhiệt
độ ủ, kết quả là sẽ hình thành lượng acid béo không no cao hơn ở một nhiệt độ thấp
hơn, nhất là nấm men ưa lạnh. Khả năng này có thể bảo vệ màng tế bào của nấm men
tránh các tổn thương (Watson và cộng sự, 1976; Viljoen và cộng sự, 1993). Đặc tính
này cùng với khả năng chịu được hoạt độ nước thấp và trung bình, khả năng chống lại
các chất bảo quản cho phép nấm men cạnh tranh tốt ở nhiệt độ thấp (Guerzoni và cộng
sự, 1993). Ví dụ như Debaryomyces hansenili có tốc độ phát triển cao ở nhiệt độ thấp
và hoạt độ nước thấp (Guerzoni và cộng sự, 1993).

2. Độ ẩm
Hoạt tính nước a
w
= áp suất hơi của dung dịch/áp suất hơi của dung môi
nguyên chất
Độ ẩm cân bằng tương đối ERH = a
w
× 100
Phần lớn các vi sinh vật gây hư hỏng đều cần hoạt tính nước từ 0,9 trở lên để
có thể phát triển. Do thịt có a
w
khoảng 0,99 hoặc cao hơn nên nó là môi trường rất thuận
lợi cho sự phát triển của vi sinh vật. Một số vi sinh vật gây hại có thể phát triển ở môi
trường có a
w
nhỏ hơn 0,9.
Hàm lượng nước có thể biểu diễn một cách đơn giản qua thành phần phần
trăm nước trong nguyên liệu. Khi đó vi khuẩn yêu cầu môi trường phải có ít nhất 18%
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 7
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
nước. Nấm mốc có thể phát triển trong môi trường có thành phần nước thấp khoảng
13%. Tuy nhiên a
w
và thành phần nước không giống nhau. Hoạt tính nước a
w
thể hiện
khả năng tham gia của nước trong rất nhiều các phản ứng và hoạt động trong cơ thể và
không có quan hệ gì với thành phần phần trăm nước trong thực phẩm.
Việc giảm hoạt độ nước của quá trình chế biến và của thịt muối đã ngăn cản
sự phát triển cua vi khuẩn gram (-), vì chúng chỉ có thể phát triển được ở a

w
= 0,94 –
0,97. Do đó, nấm men có thể phát triển mạnh mẽ vì chúng có thể sống ở điều kiện hoạt
độ nước thấp đến a
w
= 0,62. Nấm men có thể phát triển mạnh trên thịt muối là nhờ một
số loài có thể chịu được hoạt độ nước thấp nhất (Bem và Leistner, 1970). Trong số các
nấm men được phân lập từ jambon ướp muối có 43% là Pichia ciferrii, 36% P.holstii,
21% P.sydowiorim, 19% Rh.glutinis, 9% Cr.albidus và 5% Deb.hansenii (Monila và
cộng sự, 1990). Nấm men phát triển trên African Biltong (một loại thịt sấy khô) là
C.zeylanoides, Deb.hansenii và Tr.beigelii (Var Der Reit, 1976)
Nấm mốc có thể phát triển mạnh ở điều kiện hàm lượng nước thấp và hoạt
tính nước trong khoảng a
w
=0,65 – 0,9. Các loài Aspergillus, Penicillium và Eurotium là
những loài nấm mốc có khả năng chịu đựng tốt nhất. Đáng chú ý đây là 3 loài rất quan
trọng làm hư hỏng thịt. Aspergillus và Penicillium có thể chịu đựng được a
w
= 0,8 trong
khi Eurotium lại sống được ở điều kiện a
w
= 0,62 - 0,70 (Leistner và Rodel, 1976)
Hình 2.8:
Aspergillus Hình 2.9: Eurotium
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 8
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
Hình 2.10: Penicillium
Hoạt độ nước thấp cho phép nấm mốc phát triển, tuy nhiên lại chưa đủ cho
sự hình thành bào tử, cho sự nảy mầm hay sự sản xuất mycotoxin ( Beuchat, 1983).
Những nấm mốc thường được phân lập từ jambon ướp muối của Mỹ (American

Country Cured Hams) bởi Leistner và Ayres (1968) là các loài Aspergillus, Penicillium
cùng với Cladosporium, Phizopus và Alternaria. Trong các giai đoạn đầu của quá trình
làm chín, Penicillium chiếm ưu thế hơn nhưng sau đó Aspergilus phát triển mạnh vì
chúng có thể chịu được a
w
thấp.
3. Oxy
Tùy theo nhu cầu về oxy, chia vi sinh vật ra thành các nhóm: hiếu khí, kị khí
và nhóm kị khí không bắt buộc
Trong nhóm vi sinh vật kị khí trong thịt nguy hiểm nhất là Clostridium do nó
có khả năng sinh độc tố gây chết người
Hình 2.11:
Clostridium
4. Thế oxy hoá khử (E
h
)
Trong thịt không đồng nhất , E
h
luôn thay đổi. Môi trường hiếu khí thì E
h
cao
và có thể lên tới 300 mV, trong khi đó môi trường kị khí thì thường có E
h
thấp khoảng -
420 mV.
E
h
cao ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Có thể điều chỉnh E
h
bằng cách

cho vào hay rút bớt oxy trong bao gói
E
h
thấp ( đóng gói chân không hay khí quyển điều chỉnh), thì vi khuẩn lactic
sẽ chiếm ưu thế ( chủ yếu là Lactobacillus, Leuconostoc, Carnobacterium )
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 9
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
5. pH
Phần lớn các VSV phát triển mạnh ở pH gần trung tính. Các sản phẩm thịt
nói chung có pH nằm trong vùng từ 4,8 – 6,8. Nhìn chung, vi sinh vật phát triển chậm
hơn và ít hiệu quả hơn ở pH từ 5,0 trở xuống. Vì thế, ở xúc xích lên men, độ acid vừa
đóng vai trò bảo quản, vừa góp phần tạo hương vị. Ngoài ra, người ta còn có thể phun
dung dịch acid hữu cơ loãng ( 1 – 2%) như dung dịch acid lactic lên bề mặt xác động vật
để kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật.
Vi khuẩn bị kiềm hãm ở pH < 5,5 nhưng sự phát triển của nấm men có khả
năng chịu được pH acid lại tăng. Vì vậy các sản phẩm thịt có pH thấp được lên men từ
các vi khuẩn lactic sẽ ưu tiên cho nấm men phát triển. Ví dụ, nấm men được phân lập từ
xúc xích lên men của Ý có 50% Deb.hansenii, 12,1% Deb.vanrijiae, 11,2%
C.zeylanoides, 6,9% Candida apis, 4,3% Rh. glutinis, 8,6% Rh.mucilaginosa, 4,3%
Zygosaccharomyces rouxii và 2,6% Tr.cutaneum . Tương tự, 82% nấm men phân lập từ
salami Ý là Deb.hansenii, 2% là Deb.castellii, 5% là Kloeckera apiculata, 8% Candida
và 1% là các là loại khác (Grazia et al, 1989)
pH thấp của các sản phẩm thịt lên men cũng đẩy mạnh sự phát triển của nấm
mốc. Aspergillus và Penicillium là các nấm mốc thông dụng nhất được phân lập từ xúc
xích lên men và thịt muối ( Leistner và Ayres, 1968; Takatori và cộng sự, 1975; Hadlok
và cộng sự, 1976). Ví dụ như các loài Penicillium, Scopulariopsis, Aspergillus và
Rhizopus được phân lập từ xúc xích lên men (Leistner và Ayres, 1968). Hệ vi sinh vật
của xúc xích lên men tự nhiên bao gồm 96% Penicillium spp cùng với các loài
Aspergillus, Eurotium, Cladosporium, Wallemia và nấm men (Anderson, 1993)
6. Tính chất vật lí của thịt

Diện tích tiếp xúc của thịt với môi trường càng lớn thì sự phát triển của vi
sinh vật càng dễ dàng. Vì vậy thịt bị chế biến ( cắt nhỏ, xay) càng nhiều thì càng dễ
nhiễm vi sinh vật.
7. Các vi sinh vật cạnh tranh
Ở bất cứ lúc nào, các yếu tố thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật cũng
có thể tồn tại. Sự xuất hiện và phát triển của những vi sinh vật có ích ( những vi sinh vật
sinh acid lactic) có thể làm cản trở sự phát triển của các vi sinh vật gây hại.
8. Các chất khác
Các phụ gia như kháng sinh dùng để kiềm hãm sự phát triển của vi khuẩn có
thể thúc đẩy sự phát triển của nấm men
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 10
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
Nếu dung sulfic, acid alactic… như một chất bảo quản trong một số sản phẩm
thịt chế biến (jambon, thịt heo muối xông khói, salami,…) chúng cũng có tác dụng ức
chế sự phát triển của vi khuẩn nhưng trong nhiều trường hợp lại giúp cho sự phát triển
của nấm men và nấm mốc
 Nguyên nhân: Sulfic ức chế sự phát triển của nấm men dại, nấm mốc
và vi khuẩn. Trong trường hợp của các sản phẩm thịt, sự phát triển của vi khuẩn gram
(-) Pseudomonas cũng bị kiềm hãm bởi SO
2
. Vì nấm men chịu được chất bảo quản
(Brown, 1977; Banks, 1983) và sự cạnh tranh của vi khuẩn giảm xuống (Dalton và cộng
sự, 1984) nên một loại nấm men sẽ chiếm ưu thế. Nấm men này có thể sản xuất ra
acetaldehyt và tạo ra liên kết sulfic, tương tự với trường hợp xảy ra trong các rượu lên
men (Dalton, 1984; Dillon và Board, 1989,1990). Vì chỉ có sulfic tự do là có khả năng
kháng khuẩn nên chi tiết này đóng một vai trò quan trọng trong việc cho phép các vi
khuẩn gây hư hỏng phát triển.
Các sản phẩm có thịt cừu xắt nhỏ được sulfic hoá như chả, burger, xúc xích
có chứa nấm men có thể sản xuất ra acetaldehyt và vì vậy có khả năng tạo ra các liên kết
sulfic ( Dillon và Board, 1989a, 1990). C.norvegica, một loại nấm men sản xuất

acetaldehyt, sẽ kết hợp với sulfic, trong khi C.vini lại chịu được chất bảo quản mặc dù
nó không tạo được liên kết (Dillon và Board, 1990). Sự sản xuất acetaldehyt của
C.norvegica là do sulfic gây ra và xuất hiện trong pha log của sự phát triển trong môi
trường nước luộc thịt được sulfic hoá ( 500µg SO
2
/ml) có glucose hoặc lactose có pH
đệm 6 hoặc 7 mặc dù nó không tạo ra acetaldehyt (Dillon và Board, 1990).Điều này cho
thấy có ít nhất hai cơ chế mà các nấm men trên thịt dùng để chống lại chất bảo quản này.
9. Các yếu tố vật lý
Các yếu tố vật lý như: chiếu xạ, áp lực cao…ức chế tiêu diệt vi khuẩn nhưng
trong một số trường hợp lại thúc đẩy sự phát triển của nấm men, nấm mốc.
 Nguyên nhân: trong thịt xúc xích khi những nấm men này được chiếu
xạ ở liều lượng cao (> 2kgy), một tác động bảo vệ sẽ được hình thành, có thể là do hàm
lượng protein thịt và polysaccharide cạnh tranh với nhau để tương tác với các phẩm của
nước do quá trình chiếu xạ gây ra (Mc Carthy và Damoglou, 1996)
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 11
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
Chương 3
CÁC BIẾN ĐỔI DO HỆ VI SINH VẬT THỊT GÂY RA
1. Biến đổi có hại
1.1. Các biến đổi làm hư hỏng thịt
1.1.1. Cơ chế của sự hư hỏng gây ra do vi sinh vật
Vi khuẩn gram âm là nguyên nhân chính gây hư hỏng đối với thịt và các
sản phẩm thịt
Khi thịt tươi được trữ lạnh trong điều kiện hiếu khí, các giống
Psedomonas, Acinetobacter, Psychrobacter có tốc độ phát triển nhanh nhất, do đó
chúng là nguyên nhân chính gây hư hỏng
Các loài Shewanella và Enterobacteriaceae cần điều kiện thuận lợi hơn
để phát triển và sinh ra các chất chuyển hoá gây hư hỏng. Tùy thuộc vào điều kiện bảo
quản, thịt tươi có thể giữ được khoảng vài ngày trước khi xuất hiện dấu hiệu hư hỏng

(mùi ôi, nhớt)
Số lượng vi sinh vật sống trên bề mặt thịt thay đổi trong suốt quá trình
trữ lạnh, đặc trưng cho sự phát triển của vi sinh vật. Số vi khuẩn đếm được trong
khoảng 10
2
– 10
6
cfu/cm
2
nhưng chỉ xấp xỉ 10% có thể tiếp tục phát triển (Nychas,
1988)
Trong giai đoạn đầu pha lag, vi sinh vật thích nghi với sự thay đổi điều
kiện sống ( nhiệt độ lạnh, bề mặt khô do nước bốc hơi một phần). Trong pha log tiếp
theo, vi sinh vật đã thích nghi được với điều kiện mới và bắt đầu trao đổi chất. Khi số tế
bào vượt quá 10
7
tế bào /cm
2
, dấu hiệu hư hỏng xuất hiện, thịt bắt đầu có mùi ôi. Các
vết nhầy xuất hiện khi mật độ vi sinh vật khoảng 10
8
tế bào/cm
2
. Ngay sau đó, sự sinh
trưởng ổn định và dần dần đi vào pha ổn định.
• Cơ chế:
 Vi khuẩn:
Sự phát triển ưu thế của một nhóm vi sinh vật là tùy vào khả năng phát
triển của chúng dưới một điều kiện cụ thể, ngoài ra còn do điều kiện trao đổi chất thuận
lợi (như chất dinh dưỡng) hoặc do khả năng chịu đựng được các điều kiện bất lợi (nhiệt

độ lạnh, pH, a
w
). Trong giai đoạn đầu của quá trình trữ lạnh, thành phần của thịt sau khi
giết mổ sẽ thích hợp cho sự phát triển của một số nhóm vi sinh vật nhất định. Độ ẩm
cao và lượng chất dinh dưỡng dồi dào tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều nhóm vi sinh
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 12
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
vật phát triển. Tuy nhiên, các vi sinh vật ưa lạnh thường chỉ sử dụng các hợp chất có
phân tử lượng thấp hơn là các thành phần phức tạp như protein và lipid (Gill, 1982)
Ban đầu vi khuẩn phát triển được trên bề mặt thịt là nhờ vào các hợp
chất có khối lượng phân tư nhỏ như glucose. Sự tiêu hoá glucose dễ dàng cho thấy các
enzyme cần thiết cho quá trình chuyển hoá các chất khác như acid lactic, amino acid
được tạo ra nhờ quá trình dị hoá. Khi vi khuẩn trên bề mặt thịt đạt được mật độ 10
8
tế
bào/cm
2
, hàm lượng glucose trong thịt sẽ cạn kiệt dần (Gill, 1976). Sự phân hủy các
acid amin tạo ra các chất có mùi khó chịu như: sulfic, ester và các amin kèm theo sự
tăng về pH do có ammoniac tạo thành
Các thí nghiệm trên canh trường vi sinh vật thuần khiết cho thấy các
giống Proteus và Pseudomonas cso khả năng thủy phân protein cao. Vi khuẩn có thể sử
dụng cơ chất protein nếu đó là nguồn cacbon và năng lượng duy nhất. Trong trường
hợp môi trường có sẵn các chất dễ đồng hoá thì chúng sử dụng protein khi các nguồn
này đã cạn kiệt. Mặc dù một số loài vi khuẩn của các giống khác nhau có thể dễ dàng
phân giải protein và chất béo trên canh trường thí nghiệm, quá trình hư hỏng gây ra bởi
chúng cũng không nhanh hơn. Có thể enzyme protease ngoại bào chỉ được hình thành
trong pha ổn định, khi vi sinh vật đã đạt đỉnh cao nhất về số lượng và lượng acid amin
đã cạn. Phân tích tơ cơ và protein của tơ cơ cho thấy sự thay đổi chỉ diễn ra khi số
lượng tế bào vượt quá 10

10
/cm
2
, khi đó mùi ôi và các vết nhớt mới xuất hiện (Mc
Meekin, 1982)
Mặc dù nhiều vi khuẩn ưa lạnh sản sinh lipase, nhưng có thể không xét
đến biến đổi do sự thủy phân chất béo và quá trình oxi hoá chất béo gây ra. Một vài thí
nghiệm cho thấy Ps.Fragi làm tăng lượng acid béo tự do trong thịt. Pseudomonas và
Psychrobacter sử dụng những hợp chất như nhau trên bề mặt béo cũng như trong thịt
nạc để thực hiện quá trình chuyển hoá như nhau. Tuy nhiên, tốc độ khuyếch tán các hợp
chất có phân tử lượng thấp thì chậm, và hoạt độ của nước thấp, do đó làm giảm mức độ
của chúng trên các bề mặt béo hơn trên thịt nạc. Sự hư hỏng thường xuất hiện trước ở
phần nạc của miếng thịt.
 Nấm men và nấm mốc:
Các nghiên cứu về hoá học của sự phát triển của nấm men trên bề mặt
thịt lại không được chi tiết như của vi khuẩn. Tuy nhiên Collin và Buick (1989) đã có
những quan sát tương tự trên loài Rh.glutinis trên đậu Hà lan đông lạnh. Sự phát triển
của Rh.glutinis có được là nhờ các cacbohydrate có sẵn trên đậu và các enzyme cần
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 13
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
thiết cho sự phân hủy các amino acid và lipid được tạo thành nhờ quá trình dị hoá. Đáng
chú ý là hàm lượng cacbohydrate tổng lại giảm nhanh khi đậu được bảo quản ở nhiệt độ
>5
o
C ( ở nhiệt độ thấp hơn cacbonhydrate giảm chậm hơn) và điều này phù hợp với tốc
độ phát triển tương đối của nấm men (Collins và Buick, 1989). Sự tiêu thụ hoàn toàn
hàm lượng cacbohydrate của đậu bảo quản ở nhiệt độ < 5
o
C sẽ tạo ra chất có mùi hôi
khó chịu 2-methyl-furan từ leucine. Hexanol cũng cho biết có sự oxy hoá các acid béo

không no C
18
bởi enzyme lipoxygenases của Rh.glutinis (Collins và Buick, 1989).
Vi khuẩn thích sử dụng các chất có khối lượng phân tử thấp như acid
amin tự do và nucleotide trong thịt đỏ hơn là các chất phức tạp, vì thế thông thường
lipid và protein không được dùng đến. Các quá trình thủy phân chất béo và ôi hoá acid
béo sẽ do các enzym thủy phân của nấm men gây ra. Nấm men có thể cạnh tranh tốt do
chúng có khả năng oxy hoá chất béo, nhất là ở các lớp lipid của thịt. Các nấm men như
Candida, Cryptococcus và Trichosporon spp, đặc biệt là Tr.pullulans và Candida sottii,
được phân lập từ thịt cua và thịt bò hư hỏng, có khả năng tạo enzyme lipase. Ngoài ra,
các loài Rhodotorula và Trchosporon phân lập từ xúc xích lên men của Ý đều có khả
năng thủy phân lipid và protein.
Ngoài ra, nấm men có thể gián tiếp tạo điều kiện cho sự phát triển của
vi khuẩn gây hại. Ví dụ như nấm men có thể làm giảm tác dụng kháng khuẩn của sulfic
bằng cách tạo ra acetaldehyt liên kết với sulfic, làm lượng chất bảo quản cũng giảm
xuống và đồng thời nấm men cũng tận dụng các acid hữu cơ làm pH tăng lên, vì vậy
cho phép vi khuẩn có thể phát triển trở lại. Tương tự, nấm men và nấm mốc cũng chịu
được acid sorbic, nấm mốc có thể biến đổi acid này thành 1,3-pentadiene (Marth et al,
1966) làm giảm tác dụng kháng khuẩn.
1.1.2. Những hư hỏng do vi sinh vật gây ra trên thịt tươi, thịt bao gói
chân không hay khí quyển điều chỉnh (MAP)
• Thịt tươi:
Sự hư hỏng của thịt bảo quản hiếu khí, cũng như các loại thực phẩm có
protein khác, xảy ra sau khi vi sinh vật sử dụng cacbohydrate, chủ yếu là glucose và
glucose-6-P để làm nguồn cung cấp cacbon và năng lượng
Hàm lượng glucose trong thịt bò sau khi giết mổ trong khoảng 0,1-0,5%
(Gill, 1986) và vi sinh vật nhanh chóng phát triển trên bề mặt thịt sử dụng. Khi đó bên
trong cơ sẽ xuất hiện gradient nồng độ. Quá trình này sẽ giúp duy trì hàm lượng glucose
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 14
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản

thích hợp trên bề mặt thịt, do đó, đảm bảo cho vi sinh vật tiếp tục chuyển hoá
cacbohydrate mà không sử dụng nguồn dinh dưỡng khác (Gill, 1986). Chỉ khi nào số
lượng vi khuẩn quá lớn ( >10
7
tế bào/cm
2
), lượng glucose không đáp ứng đủ nhu cầu,
chúng mới chuyển qua tấn công các amino acid, làm tăng nồng độ ammoniac va tăng
pH. Vi khuẩn gram (-) thường sử dụng các hợp chất có phân tử lượng thấp ở nhiệt độ
bảo quản lạnh, pH = 5,5-5,8. Chúng phát triển nhanh hơn nhiều so với các loài cạnh
tranh trên bề mặt thịt.
Lượng đường khử trong thịt có thể thấp nếu con vật bị stress, đói hay
hoảng sợ trước khi giết mổ. Trường hợp này làm giảm lượng glycogen trong cơ thể.
Quá trình thủy phân glycogen bị rút ngắn do lượng cơ chất ít, lượng acid lactic tạo
thành ít hơn thông thường. Do glucose thấp hơn bình thường nên thịt nhanh chóng bị hư
hỏng do vi khuẩn chuyển qua sử dụng amino acid khi thiếu glucose. Việc bổ sung
glucose vào thịt DFD có thể làm chậm sự hư hỏng do vi khuẩn vẫn có thể sinh trưởng
và phát triển mà không cần dùng đến nguồn amino acid (Lambropoulou, 1996)
 Một số biến đổi chính:
o Sự mất màu:
Khi số lượng giống Micrococcaceae đạt 10
8
cfu/cm
2
, trên bề mặt thịt có
thể xuất hiện một lớp màu xám nhạt và mùi trái cây. Ngoài ra các chất nhầy cũng sẽ
được tạo thành khi số lượng Brochothrix thermosphacta đạt khoảng 10
8
cfu/cm
2

. H
2
S do
một số loài Lb.sake sinh ra cũng có thể chuyển các chất màu của cơ thành sulmyoglobin
có màu xanh lá cây.
o Sự biến mùi và vị:
Gram (+):
Ngoài Enterobacteriaceae, Br.thermosphacta và một số chủng
Lactobacilli lên men đồng hình cũng lien quan đến sự hình thành mùi phomai (do sự tạo
thành diacetyl và 3-methylbutanol) trong thịt bảo quản ở điều kiện yếm khí.
Sự hư hỏng thịt bò bao gói chân không do Clostridium spp, sẽ tạo
ra các mùi khó chịu giống như mùi lưu huỳnh, mùi trái cây, mùi phomai cứng.
Gram (-):
Trong giai đoạn đầu phát triển trên thịt, quá trình chuyển hoá
glucose của Pseudomonas và các vi khuẩn gram (-) khác gây ra mùi khó chịu. Cơ chất
cacbohydrate được phân giải tạo ra một hỗn hợp phức tạp gồm các acid béo mạch ngắn,
cetone, rượu. Hỗn hợp này có mùi thơm dịu.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 15
Hệ vi sinh vật thịt và các phương pháp bảo quản
Trong giai đọan tiếp theo khi glucose đã bị phân hủy,
Pseudomonas spp và Enterobacteriaceae phân giải amino acid như cystein, cystine,
methionine tạo ra những hợp chất dễ bay hơi gây ra mùi thối (McMeekin, 1982). Phản
ứng de-amin hoá của các acid amin trên làm tăng hàm lượng pyruvate, ammoniac, H
2
S,
…Điều đặc biệt là Pseudomonas spp phân hủy acid amin bằng phản ứng de-amin hoá,
trong khi Enterobacteriaceae lại de-cacboxyl hoá các acid amin (McMeekin, 1982).
Sự tạo thành methylamine, dimethylamine và trimethylamine có
lien quan với sự phát triển của Pseudomonas fluorescens. Trong số các loài
Pseudomonas, thì Pseudomonas fragi là loài tạo ra ethyl ester có mùi thơm trái cây.

Pseudomonas cũng tạo ra các hợp chất có chưá lưu huỳnh trước giai đoạn hư hỏng của
thịt. Amino acid được sử dụng làm cơ chất khi số tế bào vi khuẩn vượt quá 10
7
cfu/cm
2
.
o Sự sinh khí:
Các loài vi khuẩn lactic lên men đồng hình hay dị hình đều có thể
sản xuất CO
2
trong thịt đóng gói chân không cùng với acid lactic và những sản phẩm
trao đổi chất có mùi không khó chịu
• Thịt bảo quản chân không:
Kỹ thuật bao gói chân không thường dùng bảo quản và phân phối thịt
trữ lạnh có kích thước lớn.
Bên trong bao bì chân không, lượng oxi dư (dưới 1%) nhanh chóng bị
các mô và vi sinh vật sử dụng cho quá trình hô hấp, lượng CO
2
tăng lên khoảng 20%.
Khó có thể tạo điều kiện yếm khí hoàn toàn do tất cả bao bì sử dụng đều có tính thấm
khí tương đối. Do đó, trong quá trình bảo quản, vi khuẩn gram (-) hiếu khí sẽ không
phát triển, thay vào đó là các vi khuẩn gram (+) phát triển chậm (Dalty, 1983; Egan và
Roberts, 1987; Dainty và Mackey, 1992). Vi khuẩn lactic là loại vi khuẩn thường xuất
hiện nhất ở dạng sản phẩm này, nhờ chúng có thể chịu được CO
2
và nhiệt độ thấp. Khi
vi khuẩn lactic chiếm ưu thế trong hệ các vi sinh vật gây hư hỏng, sản phẩm trao đổi
chất chủ yếu là acid lactic và một lượng acid acetic nhỏ hơn.
Do một vài lý do (lượng vi sinh vật có sẵn ban đầu, độ thấm khí của
màng bao, nhiệt độ bảo quản,..), vi khuẩn gram (-) (Enterobacteriaceae và cả

Pseudomonas) có thể xuất hiện trong thịt bò miếng đóng gói chân không ở pH thường
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hiền Trang 16