ƯỚT TÍNH TĂNG TRƯỞNG CỦA CLOSTRIDIUM
PERFRIGENS TRONG THỊT BÒ NẤU CHÍN DƯỚI
NHIỆT ĐỘ DAO ĐỘNG
GVHD: Trần Thị Mỹ Lệ
Phân tích vi sinh thực phẩm

Khái niệm mới dùng để ước tính sự phát triển của vi khuẩn dưới những điều kiện nhiệt độ khác nhau đã được giả
định và đánh giá bằng cách sử dụng Clostridium perfringens để kiểm tra vi khuẩn phương pháp mới này sử dụng dựa
trên kiểu Gompertz để tính toán thời gian phát triển tương ứng với những nhiệt độ khác nhau, ước tính số lượng vi
khuẩn dưới nhiệt độ khác nhau.

Phương pháp mới này đã được kiểm tra trên thịt bò dưới những điều kiện nhiệt độ khác nhau. Ước lượng một cách
chính xác phương pháp này là 1.0 log
10
(cfu/g). mặc dù phương pháp này dựa trên C. perfringens. Có nhiều ứng dụng
nguồn bệnh do độ độc thực phẩm tới dự đoán sự phát triển của vi khuẩn dưới những nhiệt độ khác nhau.
Clostridium perfringens (trước đây gọi là C. welchii) là một vi khuẩn gram dương, hình que, kỵ khí, vi khuẩn bào tử
thuộc chi Clostridium. Vi khuẩn này phân bố ở khắp nơi trong môi trường và có thể dễ dàng phân lập từ bụi, thịt sống,
gia cầm, và trong đường ruột của người và động vật.
Hình ảnh Clostridium perfrigens
Giới thiệu sơ lược về Clostridium perfrigens

Clostridium perfringens là một tác nhân gây bệnh truyền qua thực phẩm nghiêm trọng ở Hoa Kỳ và là một mối
quan tâm lớn cho các công nghiệp thực phẩm.

Các triệu chứng khi nhiễm clostridium perfrigens: viêm dạ dày ruột, đau bụng cấp tính, tiêu chảy

Các triệu chứng thường xuất hiện 8-16h sau khi ăn các thức ăn bị nhiễm khuẩn và có thể kéo dài từ 24-48h.

Bào tử của vi khuẩn này chịu nhiệt cao hơn bào tử của Salmonella và Listeria, chúng có thể sống sót ở nhiệt độ
nấu ăn bình thường hoặc nhiệt độ sản xuất các sản phẩm như giăm bông, thịt bò nướng, thịt bò muối

L
(t)
= A+( B –A) exp{- exp[- μ(t - M)]} (1)
Trong đó:
L
(t)
là số lượng tác nhân gây bệnh tại thời điểm t, log10 (cfu / g).
A là nồng độ tế bào ban đầu.
B là nồng độ tế bào tối đa.
M là thời gian mà tại đó tốc độ tăng trưởng là tối đa ( h ).
μ là tốc độ tăng tưởng tương đối tại thời điểm M (h
-1
).

Mặc dù phương trình Gompertz chỉ là phương trình thực nghiệm nhưng nó được ứng dụng rộng rãi và kiểm tra
dự đoán vi sinh vật

Phương trình Gompertz có thể diễn tả chính xác sự phát triển của vi khuẩn từ pha tiềm phát tới pha
log(McDonald and Sun, 1999). Phương trình này thường được ứng dụng nhiều trong vi sinh vật thực phẩm.
2. Giả thuyết của EGT ở nhiệt độ khác nhau

Phương trình Gompertz (phương trình 1) được hình thành dưới điều kiện đẳng nhiệt không thể trực tiếp sử dụng để
tính toán sự phát triển của vi khuẩn khi có sự thay đổi của nhiệt độ.

Sử dụng phương trình Gompertz ước tính sự phát triển của vi khuẩn dưới điều kiện không đẳng nhiệt thì phải dựa
trên giả thuyết EGT hoặc tương ứng với độ tăng thời gian dùng để diễn tả và so sánh sự phát triển vi khuẩn dưới điều
kiện nhiệt độ khác nhau.


Với giới hạn nhiệt độ thấp nhất và cao nhất, sự phát triển và sự nhân lên của tế bào C. perfrigens sau khi sinh ra từ

là tương đương với mức tăng trưởng quá trình ở điều kiện nhiệt độ khác (T
2
) cho một thời gian ủ
bệnh của t
e
, được thể hiện ở phương trình sau:
L
1(t)
= A+( B –A) exp{- exp [- μ
2
- (t
e
– M
2
)]} (3)
Các vi khuẩn tăng trưởng dưới T
2
trong khoảng thời gian ∆t sau khi nhiệt độ thay đổi có thể được xác định từ:
L
2
(t
1
+∆t)= A+( B –A) exp{- exp [- μ
2
– (t
2
+ Δt – M
2
)] (4)
EGT (t

Mẫu từ mỗi nhiệt độ ủ được dùng để xác định nồng độ tế bào vi khuẩn. Ít nhất ba thí nghiệm độc lập được tiến hành
để tạo ra một đường cong tăng trưởng dẳng nhiệt.
Mặc dù thí nghiệm có thể được thực hiện ở bất kì nhiệt độ trong giới hạn của mức tối thiểu và tối đa nhiệt độ
C.perfringens, sinh vật này có thể tăng trưởng ở mức tương đối nhanh ở nhiệt độ lựa chọn trong nghiên cứu này
Mẫu đã được biến đổi giữa 2 quá trình ủ ở 2 phạm vi nhiệt độ (30-45
o
C hoặc 45-36
o
C) của vi khuẩn
C.perfrigens trong thịt bò đã nấu chín
3. Xác định nồng độ tế bào C. perfringens:
Dùng búa cao su đập miếng thịt thành những miếng nhỏ. Sau đó mẫu được cho vào máy MiniMix Stomacher trộn
đều trong vòng 12 phút để đảm bảo tạo sự đồng nhất cho mẫu thịt
Sau khi đồng nhất mẫu, lấy một lương nhỏ (0,1-0,5ml) của phần chất lỏng đem pha loãng với 0,1% vô trùng
peptone nước và được cấy trong một đĩa SFP thạch
Sau khi cấy, cho vào mỗi đĩa SFP 10ml dung dịch vừa chuẩn bị
Khi lớp thạch SFP cứng lại, các đĩa sẽ được đặt trong một buồng yếm khí có CO
2
, N
2
, H
2
(85%:10%:5%) và
ủ ở 37
0
C trong vòng 24-48h. Nông độ lạc khuẩn xác định sẽ được tính và ghi lại sau khi ủ.
4. Phân tích các đường cong tăng trưởng
Số lượng đĩa C. perfringens sẽ được chuyển thành dạng log
10
giá trị và phân tích hồi quy phi tuyến tính để số liệu

– (t
2
+ Δt – M
2
)] (4)
6. Phân tích các lỗi dự đoán
Từ các số liệu tăng trưởng thu được từ thực nghiệm và những sai sót về sự tăng trưởng liên quan đến mô
hình đại diện cho một quá trình tăng trưởng, các lỗi tích lũy và phát triển trong dự đoán sự tăng trưởng của
C. perfringens ở điều kiện nhiệt dao động
Những sai sót trong việc lập đự đoán tốc độ tăng trưởng của C. perfringens có thể được xác định bằng
một phương trình phân tích, được thể hiện:
1. Đường cong tăng trưởng đẳng nhiệt
Số lượng bào tử được cấy ban đầu trung bình là 2,03 log10 ( Cfu/g) với sai số là 0.05%
Tất cả các đường cong tăng trưởng đẳng nhiệt để xây dựng mô hình Gompertz với độ chính xác tương đối cao
Mỗi mô hình Gompertz pha lag (λ ) và tốc độ tăng trưởng ( K) có thể xác định bằng công thức sau
Trong đó : K là tốc độ phát triển,
λ là sự trễ pha
e là cơ số logarit nê pe :
Kết quả và thảo luận

Sự phát triển của vi khuẩn trong giai đoạn đầu ,trong các thí nghiệm ta có thể quan sát được nồng độ vi sinh
vật giảm chậm

Sự suy giảm số lượng tế bào trong pha lag trên đường cong tăng trưởng có thể gây ra vấn đề tính toán khi hồi
quy phi tuyến tính để có được phương trình Gompertz

Nếu nguyên liệu ban đầu được sử dụng , nồng độ tế bào ban đầu ( A ) thấp thì việc tính toán để ước tính sự
tăng trưởng của vi khuẩn theo mô hình bị sai sót

Vì vậy thực tế trong nghiên cứu này bỏ qua sự suy giảm nguyên liệu ban đầu