BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐẶNG THỊ MỸ DIỄM
ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG NHIỄM E.coli TRÊN RAU
XÀ LÁCH (Lactuca sativar L. var capital) Ở CÁC CHỢ HẠNG I VÀ II TẠI NHA
TRANG, THỬ NGHIỆM LOẠI NHIỄM E.coli BẰNG KMnO4 VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN THỰC PHẨM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NHA TRANG - 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐẶNG THỊ MỸ DIỄM
ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG NHIỄM E.coli TRÊN RAU
XÀ LÁCH (Lactuca sativar L. var capital) Ở CÁC CHỢ HẠNG I VÀ II TẠI NHA
TRANG, THỬ NGHIỆM LOẠI NHIỄM E.coli BẰNG KMnO4 VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN THỰC PHẨM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
i
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài của mình, em không
chỉ nhận được sự quan tâm giúp đỡ từ các thầy cô mà còn nhận được sự động viên
giúp đỡ từ phía gia đình và bạn bè. Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
công lao nuôi dạy của cha, mẹ những người thân trong gia đình đã luôn yêu thương,
ủng hộ cho em và luôn tạo điều kiện để em hoàn thành tốt chương trình học tại trường
và trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu Trường, Ban chủ nhiệm
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm và toàn thể quý thầy cô Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
trường Đại học Nha Trang đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu
cho em trong suốt quá trình học tập.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô TS. Nguyễn Thuần Anh – Trưởng
bộ môn QLCL&ATTP – Khoa Công Nghệ Thực Phẩm - Trường Đại Học Nha Trang
là giảng viên trực tiếp hướng dẫn và tạo mọi điền kiện để em hoàn thành đồ án này.
Cô đã hướng dẫn tận tình về chuyên môn cũng như cách làm việc một cách khoa học
để em có thể hoàn thành tốt đồ án của mình.
Cám ơn bạn bè đã luôn bên cạnh động viên cũng như giúp đỡ mình trong suốt
thời gian qua.
Em xin gửi lời chúc sức khỏe, thành công và hạnh phúc đến quý thầy cô, gia
đình và bạn bè.
Nha Trang, tháng năm 2017
Sinh viên thực hiện
Đặng Thị Mỹ Diễm
ii
iii
1.4.4. Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction)........................24
1.4.5. Phương pháp ELISA ....................................................................25
1.5. Các quy định về E.coli trên rau ăn sống .............................................26
1.6. Tổng quan phương pháp loại nhiễm vi sinh vật trên thực phẩm.........26
1.6.1. Chlorine ........................................................................................26
1.6.2. Chlorine Dioxide (ClO2) ..............................................................29
1.6.3. Ozon (O3) .....................................................................................31
1.6.4. Axit axêtic ..................................................................................32
1.6.5. Thuốc tím (KMnO4 - Kali pemanganat) ..................................33
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....38
2.1. Đối tượng nghiên cứu .........................................................................38
2.2. Nội dung nghiên cứu ...........................................................................38
2.3. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................39
2.3.1. Đánh giá thực trạng nhiễm E.coli trên rau xà lách ở các chợ hạng
I và II tại Nha Trang ..........................................................................................39
2.3.2. Thử nghiệm loại nhiễm E.coli trên rau xà lách bằng dung dịch
KMnO4 ..............................................................................................................43
2.3.3. Đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn thực phẩm rau xà lách ở các
chợ hạng I và II tại Nha Trang ..........................................................................44
2.4. Các hóa chất và thiết bị dụng cụ thí nghiệm .......................................44
2.4.1. Hóa chất .......................................................................................44
2.4.2. Thiết bị dụng cụ ...........................................................................44
2.5. Phương pháp xử lý số liệu...................................................................45
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...........................................46
3.1. Đánh giá tình hình nhiễm E.coli trên rau xà lách (Lactuca sativar L.
var capital) ở Nha Trang .......................................................................................46
Bảng 1.2 Các đợt dịch bệnh do ăn rau sống nhiễm E.coli ........................................10
Bảng 1.3 Tình hình nhiễm E.coli trên rau xà lách ở thế giới ....................................20
Bảng 1.4 Tình hình nhiễm E.coli trên rau xà lách ở Việt Nam ................................22
Bảng 1.5 Quy định liên quan về E.coli trên rau ăn sống...........................................26
Bảng 1.6 Mật số vi sinh vật bị vô hoạt khi xử lý Chlorine .......................................28
Bảng 1.7 Mật số vi sinh vật bị vô hoạt khi xử lý Chhlorine dioxide ........................30
Bảng 1.8 Mật số vi sinh vật bị vô hoạt khi xử lý ozone............................................31
Bảng 1.9 Mật số vi sinh vật bi vô hoạt khi xử lý bằng KMnO4 ................................................34
Bảng 2.1 Số lượng mẫu rau xà lách được lấy ở các chợ hạng I và II tại Nha Trang 39
Bảng 3.1 Tình hình nhiễm E.coli trên rau xà lách ở nghiên cứu này với các nghiên
cứu khác............................................................................................................48
Bảng 3.2 Thực trạng nhiễm E.coli trên rau xà lách ở các chợ hạng I và II tại Nha
Trang theo quy định liên quan ..........................................................................50
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Nguyên nhân nhiễm vi sinh vật gây bệnh trên rau [40] ...............................7
Hình 1.2 Rau xà lách (Lactuca sativar L. var capital) ............................................11
Hình 1.3 Vi khuẩn Escherichia coli ..........................................................................14
Hình 1.4 Các loại E.coli gây bệnh trên cơ thể ..........................................................16
Hình 1.5 Vị trí các đoạn kháng nguyên trên E.coli ...................................................19
Hình 2.1 Sơ đồ tiếp cận giải quyết vấn đề nghiên cứu .............................................38
Hình 2.2 Sơ đồ quy trình kiểm tra E.coli ..................................................................40
Hình 2.3 Hình ảnh E.coli trên môi trường thạch EMB .............................................41
Hình 2.4 E.coli dương tính (bên trái) – E.coli âm tính (bên phải) ............................42
Hình 3.1 Tỷ lệ mẫu rau xà lách phát hiện nhiễm E.coli theo địa điểm khảo sát.......46
Hình 3.2 Mật độ nhiễm E.coli (CFU/g) trên rau xà lách theo địa điểm khảo sát .....48
Hình 3.3 Mật độ E.coli sau khi xử lý rau xà lách bằng KMnO4 ở các nồng độ và thời
European Union
FAO
Tổ chức Nông nghiệp và Thực phẩm
Food Agriculturê
thế giới
Organization
QLCL&ATTP
Tên tiếng Anh
Quản lý chất lượng và an toàn thực
phẩm
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
VSATTP
Vệ sinh an toàn thực phẩm
VSV
Vi sinh vật
(4) ngộ độc do ăn phải thức ăn bị ô nhiễm các chất hoá học. Trong số đó, vsv gây
bệnh và độc tố của chúng thường là những tác nhân gây ngộ độc thực phẩm tức thời.
Theo thống kê của Bộ Y tế, trong các nguyên nhân gây ngộ độc thực phẩm thì nguyên
nhân do vsv chiếm tỷ lệ cao nhất (43,2%) [2].
Rau là thực phẩm cung cấp nhiều vitamin, khoáng chất nên không thể thiếu
trong các bữa ăn hàng ngày. Bên cạnh đó, chúng được xếp vào dạng ô nhiễm nhiều
nhất và nguy cơ mang mầm bệnh tả cao. Nguyên nhân làm rau ăn sống nhiễm E.coli
là do việc sử dụng phân tươi để tưới rau vẫn là tập quán canh tác của một số vùng
chuyên canh lớn, đây là một trong những nguyên nhân làm rau không sạch và ảnh
2
hưởng đến sức khỏe người trồng rau và người tiêu thụ. Theo nghiên cứu của Nguyễn
Huy Nga và Nguyễn Tố Như (1998) [21] về tình hình sử dụng phân bón cho rau tại
hai xã Tây Tựu và Yên Mỹ ngoại thành Hà Nội, tác giả nhận thấy 98% hộ gia đình ở
Tây Tựu và 67% ở Yên Mỹ sử dụng phân trong sản xuất nông nghiệp. Một cuộc khảo
sát thực hiện bởi UGA và cộng sự (2009) [109] đã chỉ ra rằng 81% (121/149) nông
dân sống ở ngoại ô Hà Nội thường xuyên sử dụng phân động vật và phân người làm
phân bón. Theo Nguyễn Thị Thu Hà và cộng sự (2013) [14], qua kết quả khảo sát và
phân tích mẫu điều tra, nước tưới, đất trồng, phân hữu cơ sử dụng trong canh tác và
mẫu rau đều bị nhiễm vsv đường ruột, nhưng chưa có biện pháp xử lý đất và nước.
Những vụ ngộ độc thực phẩm do ăn rau sống nhiễm E.coli đã diễn ra nhiều
quốc gia trên thế giới trong đó cả các nước phát triển gồm Anh [52], [115], Mỹ [99],
[107], Canada [78], [105], Na Uy [75], Thụy Điển [101],… và Việt Nam cũng không
ngoại lệ.
Hiện nay, Nha Trang mới chỉ có 1 vùng sản xuất rau được chứng nhận
VietGAP ở xã Vĩnh Phương (1,7 ha) [8]. Điều này sẽ làm tăng nguy cơ mắc bệnh do
ăn rau sống bị nhiễm khuẩn từ những nguồn rau không an toàn. Trong số các loại rau
ăn sống thì xà lách là loại rau ăn lá quan trọng có giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao.
-
Thử nghiệm loại nhiễm E.coli trên rau xà lách (Lactuca sativar L. var capital)
bằng KMnO4.
-
Đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn thực phẩm rau xà lách (Lactuca sativar L.
var capital) ở các chợ hạng I và II tại Nha Trang.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
Đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về tình trạng nhiễm E.coli trên rau xà
lách (Lactuca sativar L. var capital) và hiệu quả của giải pháp loại nhiễm E.coli bằng
KMnO4.
Ý nghĩa thực tiễn
Giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quát hơn thực trạng nhiễm E.coli trên
rau xà lách (Lactuca sativar L. var capital) và áp dụng các phương pháp loại nhiễm
một cách thực tế ở các chợ hạng I và II trên địa bàn thành phố Nha Trang.
4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về rau ăn sống
1.1.1. Khái niệm
Rau ăn sống là tên gọi chỉ chung cho các loại rau thường ăn sống mà hầu như
không xử lý qua nhiệt. Rau ăn sống phổ biến là các loại: xà lách, rau cần tây, rau răm,
rau tía tô, rau húng, rau é, rau ngò gai, rau ngò, rau diếp cá, hẹ,… Chúng thường sử
dụng làm món ăn kèm với các món ăn giàu đạm đặc biệt là giàu lipit để tăng cảm giác
hòa độ chua do dạ dày tiết ra khi tiêu hóa các loại thức ăn như thịt, các loại ngũ cốc
[10]. Hàm lượng Ca rất cao trong các loại rau cần, rau muống,…
Cung cấp các chất dinh dưỡng khác
Rau cung cấp cho cơ thể các axit hữu cơ, các hợp chất thơm, các vi lượng, các
xellulo (chất xơ) giúp cơ thể tiêu hoá thức ăn dễ dàng, phòng ngừa các bệnh về tim
mạch huyết áp cao [26]. Ngoài ra nhiều loại rau còn chứa các kháng sinh thực vật
như linunen, carvon, pinen ở cần tây, allixin ở hành có tác dụng như một dược liệu
đối với cơ thể.
1.1.3. Nhu cầu tiêu thụ rau
Rau cung cấp năng lượng, vitamin, khoáng chất,.. là những chất cần thiết cho
nhu cầu sống của con người. Do đó, giá trị dinh dưỡng của rau luôn tỷ lệ thuận với
nhu cầu tiêu thụ. Năm 2008, tạp chí The EFSA Journal [35] cho biết lượng rau ăn
sống tiêu thụ hàng ngày ở các quốc gia trên thế giới được trình bày ở bảng 1.1.
6
Bảng 1.1 Lượng rau tiêu thụ ở các quốc gia
Số thứ tự
Tên rau
Lượng tiêu thụ (g/người/ngày)
Quốc gia
4
Tiệp Khắc
Đức
2
Ireland
2
Cộng hòa Séc
1
Đức
25
Cộng hòa Séc
16
Estonia
16
Ireland
0
Na Uy
7
Mùi tây tiêu thụ ở Cộng hòa Séc (2g/người/ngày), Đức (1g/người/ngày).
Hành lá tiêu thụ ở Cộng hòa Séc (25g/người/ngày), Nu Uy (0g/người/ngày),
Tây Ban Nha (13g/người/ngày), Estonia và Ireland (16g/người/ngày).
Tuy nhiên, rau ăn sống được đánh giá mang lại nhiều rủi ro cho sức khỏe người
tiêu dùng do chất lượng rau ở nhiều nơi không đảm bảo an toàn vệ sinh.
1.1.4. Vấn đề an toàn thực phẩm rau ăn sống
Trong hai thập kỷ qua, nhu cầu tiêu dùng rau tươi đã tăng vì nhiều lý do như
nguồn cung cấp vitamin, chất xơ và chất dinh dưỡng quan trọng khác [80]. Thông
thường rau ăn sống không xử lý qua nhiệt nên chúng có những ưu điểm như tươi,
giòn, giữ được màu sắc và hương vị tự nhiên của rau cũng như hạn chế tổn thất hàm
lượng chất dinh dưỡng đặc biệt là vitamin khi không xử lý qua nhiệt. Tuy nhiên, vi
sinh vật gây bệnh nhiễm trên rau ăn sống đang là vấn đề đáng lo ngại ảnh hưởng đến
sức khỏe người tiêu dùng. Nguyên nhân nhiễm vsv gây bệnh trên rau ăn sống được
trình bày ở hình 1.1.
Hình 1.1 Nguyên nhân nhiễm vi sinh vật gây bệnh trên rau [40]
8
Rau có thể bị nhiễm vsv gây bệnh ngay từ đồng ruộng hoặc trong quá trình thu
hoạch, vận chuyển, chế biến, phân phối… Beuchat (1996) [40] đã nhận diện nguyên
nhân vsv gây bệnh có thể gây nhiễm vào rau (hình 1.1). Các nguồn tác nhân chính
gây nhiễm vsv gây bệnh trên rau trước khi thu hoạch gồm 3 tác nhân chính là đất,
nước tưới và phân (phân chuồng, phân động vật hoang dã, phân gia súc) ngoài ra còn
có cách xử lý của con người, côn trùng [40].
tại của mầm bệnh trong đất phụ thuộc vào tính abiotic (nhiệt độ, pH, độ ẩm, loại đất)
và sinh học (thành phần và tính đa dạng của cộng đồng vsv có trong đất). E.coli độc
có thể tồn tại bên ngoài môi trường khoảng 4 tháng [20]. Ngoài ra, nghiên cứu của
Erickson và cộng sự (2012) [51] cũng cho biết thêm E.coli O157: H7 có thể sống sót
trong đất khoảng vài tuần tùy thuộc vào loại đất, độ ẩm của đất,… Vì vậy, đất trồng
là nơi chứa và sẽ lưu tồn lâu dài sự ô nhiễm nếu sử dụng các nguồn nước, phân bón
bị ô nhiễm trong quá trình canh tác.
Sau khi thu hoạch, rau cũng có thể nhiễm vsv gây bệnh do sử dụng nguồn nước
rửa, việc xử lý không đúng cách của người lao động hoặc người tiêu dùng, phương
tiện vận chuyển không vệ sinh, sự có mặt của động vật trong môi trường chế biến,
lưu trữ và bảo quản không đúng cách hoặc sự lây nhiễm chéo [106]. Bên cạnh đó,
thiết bị thu hoạch cũng được coi là nguyên nhân làm cho rau nhiễm vsv gây bệnh.
Theo Garg và cộng sự (1990) [55] máy nghiền và máy cắt là nguồn lây nhiễm chính
trong quá trình chế biến rau xà lách và các loại rau khác. Chen và cộng sự (2001) [46]
cũng cho biết thêm, ngay cả khi phương pháp rửa tay không đúng cách vsv còn sót
lại có thể lây nhiễm từ tay sang rau xà lách trong quá trình xử lý.
Các nghiên cứu dịch bệnh cho thấy, E.coli có thể sống sót và phát triển trong
các loại rau và trái cây ít được chế biến [39]. Hầu hết các vụ bùng phát dịch bệnh liên
quan đến sản phẩm đóng gói. Các sản phẩm đã được rửa sạch và khử trùng bằng
hypochlorit trước khi đóng gói nhưng quá trình xử lý này không đủ để loại và phòng
ngừa nhiễm E.coli O157: H7 [83]. Do đó, E.coli nhiễm trên rau là nguyên nhân gây
nên nhiều vụ ngộ độc thực phẩm, các đợt dịch bệnh do ăn rau sống nhiễm E.coli được
trình bày ở bảng 1.2.
10
Bảng 1.2 Các đợt dịch bệnh do ăn rau sống nhiễm E.coli
Số
thứ tự
E.coli O157
2007
Anh
[115]
3
Ngò tây
E. coli
1998
Mỹ và
Canada
[78]
4
Xà lách
E.coli O157:
H7
1995
7
Rau xà lách
E.coli O157
2005
Thụy Điển
[101]
8
Rau xà lách
E.coli O157
2012
Canada
[105]
9
Rau xà lách
E. coli
[107]
12
Rau bi na
E.coli O157
2006
Mỹ
[56]
13
Xà lách
xoong
E.coli O157
2013
Anh
[70]
Kết quả trình bày ở bảng 1.2 cho thấy những năm gần đây, các đợt bùng phát
dịch bệnh do ăn rau sống nhiễm E.coli diễn ra ở nhiều quốc gia như Mỹ, Canada, Đan
Mạch, Anh, Thụy Điển, Na Uy,.. Các loại rau nhiễm E.coli O157: H7 cao như ngò,
Ban Nha, Ý, Ấn Độ và Nhật Bản [67], [74].
1.1.5.3. Thành phần và công dụng
Rau xà lách là loại rau ăn sống được tiêu thụ nhiều ở các nước phát triển trong
vài năm gần đây do tiết kiệm thời gian chế biến [85]. Các quốc gia có lượng tiêu thụ
rau xà lách cao như Tây Ban Nha (36g/người/ngày), Đức (17g/người/ngày), Tiệp
Khắc (4g/người/ngày) [35].
Rau xà lách cung cấp nguồn năng lượng, chất dinh dưỡng, vitamin và khoáng
chất quan trọng cho cơ thể bao gồm chất chống oxy hoá phenol như dẫn xuất axit
caffeic [108], flavonoid, vitamin A và C, canxi và sắt [68]. Nhờ đó, chúng giúp tinh
thần tỉnh táo và tránh được nhiều bệnh tật. Là kho cung cấp chất xơ, giàu cellulose
nên xà lách còn giúp ruột co bóp nhờ vậy thoát khỏi tình trạng táo bón. Sau khi sử
dụng rau xà lách đem lại giấc ngủ tốt vì có chứa một chất gây ngủ là letucarium. Đối
với bệnh nhân tiểu đường, xà lách lại là một loại thực phẩm lý tưởng vì chúng thuộc
nhóm rau cải có thành phần carbohydrate thấp hơn 3%. Ngoài ra, rau xà lách còn
chứa một hàm lượng sắt đáng kể nên sẽ là một loại thực phẩm rất tốt cho những người
bị thiếu sắt [19].
Nhờ có chứa nhiều beta-carotene nên xà lách được các nhà y học xem là một
trong những loại rau có khả năng ngăn ngừa ung thư, các bệnh tim mạch, thấp khớp,
đục thủy tinh thể,... Một nghiên cứu đã được thực hiện tại ĐH Y khoa Utah (Mỹ) cho
thấy rau xà lách có thể giảm tần suất rủi ro bị ung thư ruột kết ở cả nam và nữ do
trong xà lách có chứa một tác nhân kháng ung thư là lutein. Do chứa hàm lượng nước
cao và giàu vitamin nên ăn xà lách còn giúp người sử dụng có một làn da đẹp.
Theo Đông y Trung Quốc thì xà lách vị đắng ngọt, hơi hàn giúp công ích
ngũ tạng, thông kinh mạch, cứng gân cốt, lợi tiểu và làm trắng răng, đẹp da. Ngoài
ra, chúng còn dùng chữa tăng huyết áp, viêm thận mạn tính, sữa không thông sau
sinh nở,...[24].
13
-
Họ (Familia): Enterobacteriaceae
-
Chi (Genus): Escherichia
-
Loài (Species): Escherichia coli
14
Hình 1.3 Vi khuẩn Escherichia coli
1.2.2. Đặc điểm sinh học của E.coli
1.2.2.1. Đặc điểm hình thái và cấu tạo
E.coli là trực khuẩn hình que, hai đầu tròn, kích thước dài ngắn khác nhau,
thường từ 2 – 3 micromet x 0,5 micromet. Chúng thường đứng riêng lẻ thành từng tế
bào, cũng có khi ghép từng đôi một, có khi kết với nhau thành từng đám hoặc một
chuỗi ngắn. E.coli thường có tiên mao mọc khắp bề mặt, có khả năng di động, không
có khả năng hình thành bào tử, có khả năng hình thành giác mạc (vỏ nhày) khi gặp
môi trường dinh dưỡng tốt, nhuộm gram âm bắt màu hồng nhạt [27].
1.2.2.2. Tính chất nuôi cấy
Escherichia coli được coi là một vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc, phát triển
nhanh ở 300C ÷ 420C, kém phát triển ở 440C - 450C và không phát triển ở < 100C
[86]. E.coli có độ pH thích hợp là 7,3 - 7,4 nhưng cũng có thể phát triển tốt ở pH từ