Hệ vi sinh vật trong sữa

Mục lục:
I. Nguồn gốc vi sinh vật
1. Bầu vú động vật cho sữa -------------------------------------------------------------1
2. Người và thiết bị vắt sữa -------------------------------------------------------------2
3. Thiết bị chứa sữa ----------------------------------------------------------------------2
4. Môi trường chuồng trại nơi vắt sữa -------------------------------------------------2
II. Hệ vi sinh vật trong sữa
A. Prokaryote -----------------------------------------------------------------------------3
1. Vi khuẩn lactic----------------------------------------------------------------4
2. Vi khuẩn colyform------------------------------------------------------------6
3. Vi khuẩn sinh acid butyric---------------------------------------------------7
4. Vi khuẩn propyonic-----------------------------------------------------------7
5. Vi khuẩn gây thối-------------------------------------------------------------8
B. Eukaryote------------------------------------------------------------------------------10
1. Nấm men ----------------------------------------------------------------------11
2. Nấm sợi------------------------------------------------------------------------12
III. Chỉ tiêu vi sinh vật trong sữa tươi.----------------------------------------------13
1. Chất chỉ thị xanh metylen ---------------------------------------------------13
2. Chất chỉ thị resazurin : ------------------------------------------------------13
3. Xác định tổng lượng vi sinh vật hiếu khí: ---------------------------------14
4. Xác định sự lên men-----------------------------------------------------------15
5. Xác định Staphylococcus-----------------------------------------------------16
6. Xác định colifom--------------------------------------------------------------17
7. Xác định E.coli----------------------------------------------------------------18
Tai liệu tham khảo-----------------------------------------------------------------------------21
I. Nguồn gốc vi sinh vật
Trong cơ thể động vật, sữa tươi được tuyến vú tổng hợp không chứa các vi sinh vật. Tuy
nhiên, khi kiểm tra sữa vừa mới vắt đựng trong các bình chứa ( phương pháp vắt sữa thủ
công hoặc cơ giới hóa), ta thường phát hiện có rất nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau.
Nguồn gốc của các vi sinh vật trên xuât phát từ: Bầu vú của động vật cho sữa; người vắt
sữa; thiết bị vắt sữa; thiết bị chứa; môi trường chuồng trại nơi diễn ra quá trình vắt sữa…

1. Bầu vú động vật cho sữa
Trên cơ thể động vật, đặc biệt là khu vực bầu vú và những khu vực lân cận có rất nhiều
loài vi sinh vật khac nhau.Chúng tồn tại dưới dạng tế bào sinh dưỡng hoặc bào tử. Trong
quá trình vắt sữa, một số vi sinh vật từ các khu vực trên “ bị rơi” vào bình chứa lam cho
sữa bị nhiễm vi sinh vật. Như vậy , trước khi vắt sữa bò, ta cần phải vệ sinh bầu vú và các
khu vực lân cận trên cơ thể đông vật cho sữa để hạn chế số lượng vi sinh vật nhiễm vào
sữa.
Một số vi sinh vật tại khu vực bầu vú có thể chui vào các tuyến trong của núm vú. Tuy
nhiên, khi bò có tình trạng sức khỏe tôt thì số lượng vi sinh vật cư ngụ tại các tuyến trong
của núm vú không nhiều và thông thường chúng thuộc nhóm vi sinh vật “vô hại”, không
sinh độc tố. Mỗi lần vắt sữa, người ta tháo bỏ những dòng sữa đầu tiên. Khi đó, các vi sinh
vật cư ngụ tại tuyến trong của núm vú dễ dàng bị cuốn trôi theo. Như vậy, ta sẽ hạn chế
được sự nhiễm vi sinh vật trong quá trình thu hoạch sữa tuoi.
Trong truongf hợp động vật bị bệnh viêm vú, số lượng vi sinh vật, đặc biệt là ca svi khuẩn
cư ngụ tại tuyến trong núm vú sẽ tăng rất nhiều. Khi đó, sữa tươi dễ bị nhiễm nhiều vi sinh
vật và có chất lượng kém. Con vật cần phải được chữa trị, nếu không sẽ gây ra những tổn
thất kinh tế đáng kể cho việc khai thác và chế biến sữa.
2. Người và thiết bị vắt sữa
Nếu trong quá trình vát sữa được thực hiên bằng phương pháp thủ công, để hạn chế nhiễm
vi sinh vật vào sữa, người vắt sữa phải có sức khỏe tốt và bệnh truyền nhiễm. Ngoài ra,
tình trạng vệ sinh cơ thể và các thao tác kĩ thuật của người vắt sữa cũng sẽ ảnh hưởng tới
số lượng vi sinh vật có trong sữa.
Nếu quá trình vắt sữa được thực hiện bằng má, cần chú ý vệ sinh cẩn thận và vô trùng hệ
thống dẫn sữatừ bầu vú con vật đến dụng cụ chứa đựng. Đây là nguồn dễ lây nhiễm vi sinh
vật cho sữa.
3. Thiết bị chứa sữa
Các thiết bị hoặc dụng cụ chứa cân phải được vệ sinh sạch sẽ và vô trùng ( nếu có thể)
trước khi đựng sữa tươi. Đối với các hộ chăn nuôi bò sữa quy mô nhỏ, ý thức và phương
pháp cệ sinh dụng cụ đựng sữa chưa được quan tâm đúng mức nên đây là nguồn gây nhiễm
vi sinh vật phổ biến cho sữa.

4. Môi trường chuồng trại nơi vắt sữa
Vi sinh vật có mặt ở khắp nơi trong thế giới chúng ta sống. Chúng tồn tại trong đất cát,
trong nước, trên trong cơ thể động vật, trong không khí… Do đó, môi trường chuồng trại
nơi vắt sữa bò cung là nguồn có thể lây nhiễm vi sinh vật cho sữa. Điều kiện khí hậu nóng
ẩm của Việt Nam rất thuận lợi cho các VSV ưa ấm (mesophile) tồn tại và phát triển. Để
hạn chế việc nhiễm VSV vào sữa ta cần vệ sinh và tẩy trùng chuồng trại thường xuyên.
II. Hệ vi sinh vật trong sữa
Hệ VSV và số lượng của chúng trong sữa luôn thay đổi và phụ thuộc vào mức độ nhiễm
VSV trong quá trình vắt sữa. Các VSV có thể được chia thành hai nhóm chính: procaryote
và eucaryote. Dưới đây là những VSV thường thấy trong sữa bò tươi.
A. Procaryote
Nhóm VSV prokaryote có nhân chưa hoàn chỉnh. Vùng nhân chỉ là mạch AND xoắn kép
nằm trong tế bào chất, lưu giữ các thông tin di truyền cho tế bào. Đại diện quan trọng cho
nhóm prokaryote là vi khuẩn ( Bacteria).
Số lượng vi khuẩn trong sữa bò tưới sau khi vắt có thể dao động từ vài nghìn tới vài triệu
khuẩn lạc (colony forming units CFU) trong 1ml sữa. Sữa được đánh giá là có chat lượng
vệ sinh khá tốt khi tổng số vi khuẩn trong 1ml sữa không lớn hơn 100.000 khuẩn lạc.
 Các hình thức sinh sản của vi khuẩn
Chúng sinh sản theo phương pháp vô tính(asexual reproduction) phổ biến nhất là
phương pháp nhân đôi. Theo phương pháp này,trong một tế bào vi khuẩn ,vùng
nhân với các vật chất di truyền AND sẽ được nhân đôi. Tiếp theo là sự sinh tổng
hợp thêm các cơ quan con trong tế bào. Sau cùng tế bào vi khuẩn sẽ dược chia thành
hai tế bào mới với thành phần vật chất di truyền như nhau. Thời gian cho quá trình
nhân đôi của một tế bào vi khuẩn thường kéo dài từ 20-30 phút và được gọi là thời
gian thế hệ (generation time).
Giả sử tại thời điểm ban đầu, số tế bào vi khuẩn trong sữa chỉ là một tế bào /ml. với
thời gian thế hệ là 30 phút ,sau 10 giờ bảo quản ở nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng
cùa VSV ,số tế bào vi khuẩn trong sữa sẽ tăng đến giá trị hơn một triệu tế bào /ml.
tuy nhiên ,sự gia tăng số tế bào vi khuẩn sẽ bị giới hạn bởi hàm lượng các chất dinh
dưỡng có trong sữa . ngoài ra, chính sự tích lũy một số sản phẩm trao đổi chất do

VSV tiết vào sữa có thể ức chế sự trao đổi chất và sự sinh trưởng của chúng. Trong
thực tế,ta sử dụng nhiệt độ thấp để kìm hãm sự sinh sản của vi khuẩn nói riêng và
hệ VSV nói chung trong quá trình bảo quản sữa.
Các vi khuẩn thường gặp trong sữa là vi khuẩn lactic, Coliform, vi khuẩn sinh acid butyric,
vi khuẩn sinh aicd propyonic và các vi khuẩn gây thối.
1. Vi khuẩn lactic:
Nó rất phổ biến trong tự nhiên. Chúng thường được tìm thấy trên các loại rau, trái cây và
trong hệ thong đường ruột của động vật. Vi khuẩn lactic có dạng hình cầu hoặc hình gậy,
đứng riêng lẻ hoặc tạo thành chuỗi, Gram (+). Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu dao động trong
khoảng 25-47
o
C. Để tồn tại trong môi trường sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp năng luongj
ATP từ cơ chất lactose. Acid lactic là một trong những sản phẩm được sinh ra từ quá trình
tổng hợp năng lượng trên. Dựa vào nhóm sản phẩm được tổng hợp từ quá trình trao đổi
năng lượng, người ta chia vi khuẩn lactic thành hai nhóm :
 Vi khuẩn lactic đồng hình: acid lactic là sản phẩm chính và hàm lượng của nó có tỷ
lệ vượt trội hơn nhiều so với các sản phẩm phụ khác.
 Vi khuẩn lactic dị hình: các sản phẩm được tạo thành từ quá trình chuyển hóa
đường gồm : acid lactic, acid acetic, etanol và khí CO
2
… hàm lượng acid lactic
không cao hơn nhiều so với các sản phẩm còn lại.
Trong công nghệ lên men các sản phẩm từ sữa như yoghurt, kafir, phô mai, và một
số loại bơ, người ta sư dụng vi khuẩn lactic để thực hiên một số chuyển hóa cần
thiết. Giống vi khuẩn lactic trong sản xuất công nghiệp là những canh trường VSV
thuần thiết được nhân lên qua nhiều cách từ một tế bào vi khuẩn ban đầu đã qua
tuyển chọn. Còn các vi khuẩn có mặt trong sữa tươi sau khi vắt được xem là những
VSV tạp nhiễm. Chúng sẽ tạo ra những chuyển hóa ngoài ý muốn của nhà sản xuất
trong qúa trình bảo quản sữa trước khi chế biến ( giảm pH, đông tụ casein, xuất hiện
các hợp chất mới trong sữa như : etanol, acid acetic…làm thay đổi thành phần và

giá trị cảm quan của sữa). Các vi khuẩn lactic nhiễm vào sữa thuộc nhiều nhóm
khác nhau như: Streptococcus, Lactoccus, Lactobacillus, Leuconostoc,
Bifidobacterium… chúng gồm các nhóm vi khuẩn lên men đồng hình lẫn dị hình.
Khi thanh trùng ở 80
o
C, hầu hết các vi khuẩn lactic nhiễm trong sữa sẽ bị tiêu diệt.
Hình 1. Đặc điểm hình thái tế bào chủng vi khuẩn lactic L24 chụp dưới
kính hiển vi điển tử ở độ phóng đại x 20 000 lần
2. Vi khuẩn Coliform
Nó được tìm thấy trong đường ruột hệ tiêu hóa động vật và trong phân . người ta
cũng tím thấy trong đất,nước hoặc thực vật nhiễm phân có chứa coliform. Coliform thuộc
nhóm vi khuẩn Gram (-),kị khí tùy tiện. nhiệt độ sinh trưởng tối ưu nằm trong khoảng 30-
44
0
C .
Trong sữa, vi khuẩn colifrom sẽ chuyển hóa đường lactose tạo acid lactic và các
acid hữu cơ khác ,khí CO
2
, H
2
…chúng cũng phân giải protein trong sữa tươi tạo ra
các sản phẩm khí làm cho sữa có mùi khó chịu.Ở nhiệt độ 75
o
C trong khoảng thời
gian 20 giây, vi khuẩn Coliform sẽ bị tiêu diệt.

The major groups of bacteria are defined by shape. Coliform bacteria fall into the bacillus, or rod-shaped
group.
3. Vi khuẩn acid butyric (giống Clostridium) : được tìm thấy trong đất, trên thực
vật, trong phân… Do đó, chúng dễ bị nhiễm vào sữa. Là vi khuẩn Gram (+), thuộc

nhóm kỵ khí bắt buộc, Clostridium có khả năng sinh bào tử. Nhiệt độ sinh trưởng
tối ưu ở 37
o
C. Tế bào sinh dưỡng hình que, tuy nhiên do nội bào tử (endospore) có
kích thước lơn hơn chiều ngang của tế bào sinh dưỡng nên tế bào chứa bào tử
thườvng có dạng hình thoi hoặc dùi trống.
Vi khuẩn Clostridium chuyển hóa đường trong sữa thành nhiều sản phẩm khác nhau
như acid butyric, butanol, ethanol, aceton, khí CO
2
, H
2
,…làm thay đổi thành phần
hóa học và giá trị cảm quan của sữa trong quá trình bảo quản.
Các bào tử Clostridium khá bền với nhiệt độ. Ví dụ như Clostridium sporogenes có
giá trị D
115oC
=3,2 phút và D
121oC
=1,2 phút (D là thời gian tiệt trùng cần thiết ở nhiệt
độ xác định để tổng số tế bào Clostridium trong sữa giảm đi 10 lần).
Như vậy, quá trình thanh trùng sữa không thể tiêu diệt được hoàn toàn các bào tử
Clostridium chịu nhiệt. Khi đó, ta phải dùng các giải pháp kỹ thuật như vi lọc, ly
tâm hoặc sử dụng chất kháng khuẩn để loại bỏ hoặc ức chế Clostridium.
Clostridium
4. Vi khuẩn propionic ( giống Propionicbacterium): được tim thấy trong dạ cỏ và
đường ruột của nhóm động vật nhai lại, trong đất… Chúng có hình cầu, xếp thành
đôi hoặc chuỗi, Gram(+), thuộc nhóm kỵ khí không bắt buộc. Nhiệt độ sinh trưởng
tôi ưu của vi khuẩn là 30
o
C.

Vi khuẩn propionic chuyển hóa đường thành acid propionic, acid acetic, khí CO
2
…
làm hư hỏng chất lượng sữa. Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất một số loại phô
mai như Emmenthal, Gruyère…người ta sử dụng canh trường Propionicbacterium
thuần khiết để tạo ra cấu trúc lỗ hỏng ( mắt phô mai) và hương vị đặc trưng cho sản
phẩm.
Hầu hết các vi khuẩn propionic bị tiêu diệt khi thanh trùng sữa ở 75
o
C trong thời
gian 20 giây.
Vi khuẩn propionic
5. Vi khuẩn gây thối
Đó là các vi khuẩn có khả năng tổng hợp protease ngoiaj bào trong môi trường sữa.
Protease sẽ xúc tác quá trình thủy phân protein tạo ra các sản phẩm polypeptyde,
peptide và acid amin. Một số acid amin tiếp tục phân hủy tạo NH
3
, H
2
S… làm cho
sữa có mùi khó chịu.
Vài giống vi khuẩn gây thối có khả năng sinh tổng hợp lipase ngoại bào. Enzyme
nay xúc tác quá trinh thủy phân các chất béo trong sữa và tạo nhiều sản phẩm có
mùi ôi.
Các giống vi khuẩn gây thối thường gặp trong sữa là: Pseudomonas,
Brevibacterium, Achromobacter, alcaligenes, bacillus, Micrococcus,…Chúng có
dạng hình cầu hoặc hình gậy thuộc nhóm kị khí lẫn hiếu khí. Trong tự nhiên, các vi
khuẩn này thường tìm thấy trong phân, trong nước hoặc thức ăn gia súc…Đáng chú
ý hơn cả là loài Pseudomonas fluorescens. Các enzyme protease và lipase được sinh
bởi loài này rất bền nhiệt. Chúng là nguyên nhân chính gây nên quá trình phân giải

protein ( proteolysis) và lipid (lipolysis), nhanh chống làm hư hỏng chất lượng sữa.
Ngoài hai quá trình thủy phân nói trên mọt số vi khuẩn còn tạo khí ( CO
2
, H
2
,…)
sinh tổng hợp cá acid hữu cơ làm giảm pH sữa và gây đông tụ protein. Một số vi
khuẩn khác có thể sinh tổng hợp được protease có chức năng xúc tác tương tự như
rennin làm xuất hiện sự đông tụ casein trong sữa.
Bacillus
cấu tạo Bacillus