ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ CỦA THỰC PHẨM ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN
CỦA VI SINH VẬT (5t)
Nguyên liệu trong sản xuất, thực phẩm chủ yếu là động vật và thực vật. Đặc tính vật
lý và hóa học của động vật và thực vật dùng làm nguyên liệu thực phẩm hay là sản phẩm
thực phẩm có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của vi sinh vật khi chúng có mặt trong
thực phẩm. Các ảnh hưởng này có thể theo chiều hướng có lợi, có thể có chiều hướng có
hại đối với vi sinh vật. Các yếu tố gây ảnh hưởng tới vi sinh vật được chia làm 2 nhóm:
− Nhóm các yếu tố nội sinh
− Nhóm các yếu tố ngoại sinh
III.1. Nhóm các yếu tố nội sinh
Là những yếu tố thuộc về bản chất của thực phẩm, các yếu tố này nằm trong mô bào
của thực vật và động vật mà ta sử dụng làm nguyên liệu chế biến thực phẩm. Các yếu tố đó
bao gồm:
1. pH
2. Độ ẩm
3. Oxy
4. Hàm lượng chất dinh dưỡng hay thành phần hóa học
III.1.1. Ảnh hưởng của pH trong thực phẩm
Tác động pH của nguyên liệu lên tế bào vi sinh vật chủ yếu vào hai hướng:
− Tác động lên hoạt tính enzyme trên thành tế bào của vi sinh vật
− Tác động lên tính thấm của màng tế bào của vi sinh vật.
Mỗi loài vi sinh vật có một khoảng pH nhất định để phát triển và sinh sản. Ở khoảng
pH này, các loài vi sinh vật có các giới hạn pH
cực tiểu
, pH
tối thích
và pH
cực đại
.
Dựa vào nhu cầu của vi sinh vật đối với pH người ta chia vi sinh vật thành ba nhóm:
− Nhóm ưa axit pH

Bacillus acidocaldarius 2,0 4,0 6,0
Lactobacilus acidophilus 4,0 5,2 6,8
Staphylococcus aureus 4,2 7,0 – 7,5 9,3
Echerichia coli 4,4 6,0 – 7,0 9,0
Clostridium sporogenes 5,0 – 5,8 6,0 – 7,6 8,5 – 9,0
Erwinia caratovora 5,6 7,1 9,3
Pseudomonas aeruginosa 5,6 6,6 – 7,0 8,0
Nấm mốc 1,2 1,7 – 7,7 9,2 – 11,1
Saccharomyces cerevisiae 4 5,8 6,8
• pH ảnh hưởng như thế nào đến tế bào vi sinh vật?
Ở hầu hết vi sinh vật pH ở bên trong tế bào được duy trì ở pH gần bằng 7, ở pH này
tế bào thực hiện trao đổi chất tốt nhất. Màng tế bào chất không thấm ion H
+
và ion OH
-
,
ngoài ra tế bào còn có cơ chế bơm ion H
+
ra ngoài tế bào khi ion này vượt quá giới hạn.
− Khi tế bào bị đặt trong môi trường có pH bên ngoài đạt gần giá trị pH
tối thích
ion H
+
và
ion OH
-
không thể xâm nhập qua màng tế bào và không làm ảnh hưởng đến pH bên
trong tế bào chất.
− Khi tế bào được đặt trong môi trường có pH cực cao (quá axit hay quá kiềm), màng
tế bào sẽ bị tổn thương, khi đó ion H

Ảnh hưởng của axit yếu lên tế bào vi khuẩn là phụ thuộc vào môi trường. Ở nồng độ
ức chế sự tăng trưởng, gây chết của tế bào, chúng sẽ có hiệu quả kém hơn khi nhiệt độ môi
trường thấp hơn.
Ảnh hưởng kháng khuẩn của acid hữu cơ được xếp theo thứ tự sau đây:
Axit Propionic > axit axetic > axit citric >axit phosphoric > axit hydrochloric
pH của các loại thực phẩm khác nhau thì khác nhau. Hầu hết tính axit của thực phẩm
thay đổi từ rất axit cho đến gần trung tính.
Thực phẩm hiếm khi có phản ứng kiềm, trứng gia cẩm thuộc một trong số ít thực
phẩm có tính kiềm. Sau đây là pH của một số thực phẩm thông dụng:
Thực phẩm pH
Chanh 2,2 – 2,4
Dâu 3,1 -3,9
Cà chua 3,9 – 4,6
Chuối 4,5 – 4,7
Cà rốt 5 – 6
Khoai tây 5,3 -5,6
Thịt 5,4 – 6,9
Rau diếp 6,0
Sữa 6,3 -6,6
Lòng trắng trứng 8,6 – 8,9
Các axit hữu cơ yếu như axit malic, axit citric và axit tartaric thường có sẵn trong
thực phẩm là các loại trái cây. Ở một số loại trái cây như dâu và chanh thì độ pH thấp của
chúng giới hạn được sự phát triển của vi sinh vật như nấm mốc và nấm men.
Hoạt động của các vi sinh vật thường sẽ làm cho độ pH của thực phẩm thay đổi. Thí
dụ:
− Streptococi và Lactobacili sẽ sản xuất ra axit lactic làm cho sữa bị chua
− Các loại vi khuẩn Gram âm hình que như Pseudomonas spp sẽ làm cho thịt bị hư
hỏng và có tính kiềm lí do chúng sử dụng các axit amin như nguồn cacbon dẫn tới
việc sản sinh ra chất amôn.
− Một vài loại thực phẩm có chứa một lượng khá cao chất duy trì pH (dung dịch đệm),

.
Hoạt độ của nước được xác định là tỉ lệ áp suất hơi nước của thực phẩm và áp suất hơi
nước nguyên chất trong cùng một nhiệt độ.
Áp lực bốc hơi của một chất hoặc dung dịch
Hoạt độ của nước a
w
=
Áp lực bốc hơi nước tinh khiết ở cùng nhiệt độ
Nước nguyên chất có a
w
= 1, nước biển a
w
= 0,98, máu người: a
w
= 0,995; cá muối:
a
w
= 0,75.
Để vi sinh vật có thể tồn tại và phát triển thì a
w
ở trong khoảng 0,93 – 0,99.
Mặt khác a
w
liên quan rất chặt chẽ với nồng độ muối, đường cũng như các chất hòa tan
khác trong thực phẩm.
Ví dụ: Thịt tươi chứa 75% là nước nhưng hoạt độ nước là 0,98. Protein cơ và mỡ là một
khối rắn, chúng không tan trong nước, có ảnh hưởng bề mặt thấp và vì vậy chúng không
tham gia vào các hoạt động của nước. Những chất tan được trong nước (glucose,
aminoacid, muối khoáng, vitamin) hiện diện với lượng quá nhỏ trong thịt, làm cho độ hoạt
động của nước trong thịt tươi rất cao.

Sự giảm a
w
ảnh hưởng gì đến đường cong sinh trưởng?
− Làm chậm tốc độ sinh trưởng
− Làm kéo dài pha lag
− Làm giảm sinh khối, kích thước tế bào ở pha ổn định
− Làm tế bào chết nhanh hơn ở pha suy vong
• a
w
và sự bảo quản thực phẩm:
Việc giảm a
w
trong thực phẩm là một trong những phương pháp bảo quản thực phẩm
quan trọng và lâu đời nhất. Làm giảm hoạt tính nước trong thực phẩm ảnh hưởng đến
sự phát triển của vài loại vi sinh vật hiện diện trong nguyên liệu thô hay xâm nhập vào
trong suốt quá trình chế biến gây hư hỏng hay ngộ độc thực phẩm.
Chất hút ẩm là chất có thể tan được trong nước được cho thêm vào thực phẩm để
làm giảm a
w
. Mặc dù giống như chất bảo quản nhưng chất hút ẩm không hấp thu vào cơ
thể con người và vì vậy chúng không có giá trị dinh dưỡng. Ví dụ sorbitol được thêm
vào như một chất hút ẩm để phòng bệnh đái đường hay làm giảm độ ngọt của mứt dẻo.
Các phương pháp bảo quản có liên quan đến a
w
của thực phẩm là:
− Sấy khô, phơi khô để làm giảm độ ẩm nguyên liệu. Có thể sấy thực phẩm
bằng ánh sáng mặt trời, máy sấy khô, máy làm đông khô.
− Thêm muối: nồng độ muối trong sản phẩm 3 – 5% làm chậm sự phát triển
của vi sinh vật. Đa số vi sinh vật gây thối bị ức chế ở nồng độ muối 10 –
12%. Muối thịt: 30% muối, dưa chuột muối: 15% muối, cá: 20% muối.