Nghiên cứu giải pháp ức chế hệ sinh vật nhiễm tạp trong quá trình thủy phân cá (Phần 2)

Chưa có đánh giá về bài viết

Cỡ chữ (px)

Giãn cách chữ (px)

Giãn cách dòng (%)

(Thủy sản Việt Nam) – Với mục đích duy trì nhóm vi sinh vật có lợi và ức chế các nhóm không có lợi cho quá trình thủy phân cũng như cho giá trị cảm quan của sản phẩm sau này. Ba giải pháp ức chế sự phát triển của vi sinh vật được sử dụng trong nghiên cứu là giải pháp bổ sung muối, giải pháp giảm pH và giải pháp sử dụng chất bảo quản sinh học nisin.

Phần II:

2. Nghiên cứu giải pháp ức chế hệ vi sinh vật có hại cho quá trình thủy phân protein

Với mục đích duy trì nhóm vi sinh vật có lợi và ức chế các nhóm không có lợi cho quá trình thủy phân cũng như cho giá trị cảm quan của sản phẩm sau này. Ba giải pháp ức chế sự phát triển của vi sinh vật được sử dụng trong nghiên cứu là giải pháp bổ sung muối, giải pháp giảm pH và giải pháp sử dụng chất bảo quản sinh học nisin.

2.1 Ảnh hưởng của các nồng độ muối đến sự phát triển của các chủng vi sinh vật có mặt trong cá

Sáu nhóm vi sinh vật hiếu khí (Bacillus; Micrococcus; E.coli; Coliforms, Staphylococus, Pichia) được cấy vạch trên môi trường PCA với nồng độ muối thay đổi từ 0,4 – 1,2%. Nuôi 30⁰C trong 24 giờ. Kết quả cho thấy: Tất cả các chủng vi sinh vật đã phân lập đều phát triển trong môi trường có nồng độ muối từ 0,4 – 1,2% (Hình 3). Điều này có thể hoàn toàn lý giải được vì hệ vi sinh vật nhiễm tạp trong cá biển quen với môi trường nước biển do đó khi sử dụng nồng độ NaCl thấp như trên không có tác dụng ức chế chúng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi không sử dụng hàm lượng muối cao hơn vì có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng và hương vị của sản phẩm cuối (chế phẩm giàu axít amin bổ sung cho người và gia súc). Vì vậy, giải pháp sử dụng muối làm chất ức chế sự tạp nhiễm là không có kết quả.

Hình 3. Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl đến sinh trưởng của các VSV

Ghi chú: P₁: Bacillus VK1; P₂: Bacillus VK2; P₃: Micrococcus VK3; P₄: Staphylococcus VK4;

P₅: Micrococcus VK5; P₆: Micrococcus VK6; P₇: Micrococcus VK7; E: E.coli; C:Coliforms; P:Pichia

2.2. Ảnh hưởng của giải pháp giảm pH đến sự phát triển của các chủng phân lập từ cá tạp và phế liệu cá

Trong một số sản phẩm lên men cá (như là trong sản phẩm xúc xích cá), để tránh tạp nhiễm trong quá trình sản xuất, các vi khuẩn lactic với tỷ lệ là 10⁷cfu/g được bổ sung vào. Tác dụng này có được là do nhóm vi khuẩn này tạo axít làm giảm pH của khối sản phẩm, tạo ra các chất kháng khuẩn và ôxi hóa đồng thời không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng [1]. Vì vậy, giải pháp hạ pH được áp dụng trong thí nghiệm này. Cá sau khi xay nhỏ, pha loãng bằng dung dịch nước muối sinh lý vô trùng. Kiểm tra sự có mặt của vi khuẩn hiếu khí (Bacillus; Micrococcus; E.coli; Coliforms, Staphylococus) trên môi trường PCA và vi khuẩn kị khí (Clostridium) trên môi trường cao gan và nấm men Pichia trên môi trường WL với các pH thay đổi từ 3,5 – 6,5. Kết quả được ghi ở bảng 2 và hình 4.

Bảng 2. Ảnh hưởng của giải pháp ức chế bằng giảm pH

đến sự sinh trưởng của các chủng vi sinh vật trong cá

Ghi chú: dấu (+) có mọc; dấu (++): mọc tốt; dấu (-): Không mọc

Hình 4. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của các chủng phân lập

Kết quả ở bảng 2 và hình 4 cho thấy: pH có ảnh hưởng mạnh đến sự sinh trưởng của hầu hết vi khuẩn có mặt trong cá. Ở pH 3,5 tất cả các nhóm vi khuẩn hiếu khí gồm Bacillus; Micrococcus; E.coli; Coliforms, Staphylococus không phát triển, riêng nấm men Pichia sp và vi khuẩn kị khí Clostridium sp vẫn phát triển ở pH 3,5. Trong khoảng pH từ 3,5 – 4,0 nhóm vi khuẩn chỉ thị mức độ nhiễm bẩn (E.coli; Coliforms) và vi khuẩn tụ cầu vàng (Staphylococus) bị ức chế hoàn toàn. Ở pH 4,5, tất cả các vi khuẩn tạp nhiễm và vi khuẩn tụ cầu vàng bị ức chế, hai nhóm Clostridium và nấm men Pichia và nhóm vi khuẩn có ích tham gia vào quá trình thủy phân protein như Bacillus không bị ức chế.

Vì vậy, giải pháp hạ pH về 4,5 được lựa chọn để ức chế sự phát triển của các vi sinh vật không có lợi cho quá trình thủy phân.

2.3 Ảnh hưởng của nisin đến sự phát triển của vi khuẩn có hại cho quá trình thủy phân protein cá

Một trong số các giải pháp hạn chế vi sinh vật nhiễm tạp là sử dụng các chất kháng khuẩn. Trong số đó, nisin là một chất kháng khuẩn, không độc, không kích thích tăng trưởng, có hoạt tính chống Clostridium, các vi khuẩn gram dương và thường được sử dụng trong bảo quản thực phẩm. Nisin cũng là hóa chất nằm trong danh mục cho phép sử dụng trong thực phẩm [4]. Thí nghiệm được tiến hành với chất bảo quản sinh học là Nisin nồng độ thay đổi từ 0,5 – 1,5%, mẫu đối chứng không sử dụng nisin. Nguyên liệu cá sau khi xay nhỏ, pha loãng bằng dung dịch nước muối sinh lý vô trùng được dùng để kiểm tra sự có mặt của vi khuẩn hiếu khí (Bacillus sp, Micrococcus sp; E.coli; Coliforms, Staphylococcus sp) trên môi trường PCA và vi khuẩn kị khí (Clostridium sp) trên môi trường cao gan, nấm men Pichia sp trên môi trường WL. Kết quả được ghi ở bảng 3 và hình 5.

Hình 5. Ảnh hưởng của nisin đến sinh trưởng của các chủng phân lập

Bảng 3. Ảnh hưởng của Nisin đến sự phát triển của các chủng phân lập từ cá tạp

Ghi chú: dấu (+) có mọc; dấu (++): mọc tốt; dấu (-): Không mọc

Kết quả ở bảng 3 và hình 5 cho thấy: Ở tất cả các mẫu thí nghiệm đều không phát hiện khuẩn lạc của Clostridium. Vì vậy, có thể kết luận nisin nồng độ từ 0,5% – 1,5% có tác dụng ức chế sự sinh trưởng của các chủng Clostridium và Micrococcus. Đối với các nhóm vi sinh vật chỉ thị là E.coli và Coliforms, nhóm tụ cầu vàng Staphylococcus, nấm men Pichia và vi khuẩn thủy phân protein Bacillus nisin không có tác dụng ức chế sinh trưởng. Vì vậy, giải pháp sử dụng kết hợp pH 4,5 và nisin được sử dụng trong thí nghiệm tiếp theo.

2.4 Ảnh hưởng của việc sử dụng kết hợp giải pháp giảm pH môi trường và nisin đến sự phát triển của các vi sinh vật có mặt trong cá

Cá tạp sau khi xay nhỏ, pha loãng bằng dung dịch nước muối sinh lý vô trùng được dùng để kiểm tra sự có mặt của vi khuẩn hiếu khí (Bacillus; Micrococcus; E.coli; Coliforms, Staphylococus) trên môi trường PCA, nấm men trên môi trường WL và vi khuẩn kị khí (Clostridium sp.) trên môi trường cao gan với pH môi trường thay đổi từ 4,0 – 6,5, nồng độ nisin bổ sung trong khoảng từ 0,1 – 0,3%. Kết quả được ghi ở bảng 4 và hình 6.

Bảng 4. Ảnh hưởng của việc sử dụng kết hợp giải pháp giảm pH môi trường và nisin đến sự phát triển của các vi sinh vật có mặt trong cá

Ghi chú: dấu (+) có mọc; dấu (++): mọc tốt; dấu (-): Không mọc

VK1, VK2: Bacillus; VK4 Staphylococus;VK3, VK5, VK6, VK7_: Micrococcus; C: Coliforms; E: E. Coli; P: Pichia; Cl: Clostridium

Hình 6. Ảnh hưởng của pH và nisin đến sinh trưởng của các chủng phân lập

Kết quả ở bảng 4 và hình 6 cho thấy: pH có ảnh hưởng lớn đến thành phần vi sinh vật trong dịch, trong khoảng pH từ 5,0 – 6,5, bổ sung nisin tỷ lệ từ 0,1 -0,3% hầu hết các vi sinh vật có mặt trong khối cá đều phát triển được. Ở pH 4,0 và 4,5 kết hợp với nisin nồng độ từ 0,1 -0,3% hầu hết các chủng vi sinh vật có mặt trong cá thậm chí cả Clostridium bị ức chế trừ chủng Pichia và Bacillus. Với mục đích thủy phân protein cá thu đạm amin, các enzyme protease được bổ sung vào, các enzyme này có pH tối thích từ trung tính đến hơi kiềm. Vì vậy, để gần với pH tối thích cho enzyme hoạt động, giải pháp pH 4,5 kết hợp nisin 0,3% được lựa chọn.

IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Đã lựa chọn được giải pháp để ức chế vi sinh vật tạp nhiễm và không ảnh hưởng đến chủng Bacillus tham gia vào quá trình thủy phân protein cá là pH 4,5 kết hợp nisin 0,3%.

(Hết)

Khuất Thị Thủy¹, Nguyễn Thúy Hường¹, Ngô Phương Thanh¹, Phạm Thị Hải Âu²

(1.Viện Công nghiệp Thực phẩm; 2. Công ty CP Dịch vụ và Nuôi trồng thủy sản Hạ Long)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Aryanta R. W., Fleet G. H.& Buckle K. A.- The occurrence and growth of microorganisms during the fermentation of fish sausage, International Journal of Food Microbiology 13 (1991) 143-156.

Azanza M. P.V., Ortega M. P.& Valdezco R. G.- Microbial quality of rellenado milkfish (Chanos chanos, Forskal), Food Control 12 (2001) 365- 371.

Gram L., Huss H. H.-Microbiological spoilage of fish and fish products, International Journal of Food Microbiology 33 (1996) 121- 137.

Jay J. M. Mordern Food Microbiology. APAC Publishers Services

Mohan C.O., Ravishankar C. N., Gopal T. K. S., Lalitha K. V.& Kumar K. S.- Effect of reduced oxygen atmosphere and sodium acetate treatment on the microbial quality changes of seer fish (Scomberomorus commerson), Food Microbiology 27 (2010) 526-534.

Venugopal V.-Biosensors in fish production and quality control, Biosensors & Bioelectronics 17 (2002) 147-157.

Yossan S., Reungsang A. & Yasuda M.- Purification and Characterization of Alkaline Protease from Baccillus megaterium isolated from Thai fish sauce fermentation process, Science Asia 32 (2006) 377- 383.

Yoshihiro N., Haruko M., Toshio N., Toshihiro W. & Kiyoshi M.- Partial amino acid sequence of protease I produced by Baccillus sp. 11-4 isolated from Vietnamese fish sauces, Food preservation Science 29 (2003) 25-31.