Bài giảng Vi sinh thực phẩm - Chương 3: Các quá trình sinh lý của vi sinh vật

Nội dung text: Bài giảng Vi sinh thực phẩm - Chương 3: Các quá trình sinh lý của vi sinh vật

1. Chương III: Các quá trình sinh lý của vi sinh vật QUÁ TRÌNH SINH LÝ CỦA VI SINH VẬT
2. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
3. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG  Nguồn dinh dưỡng của vi sinh vật • Nitơ: nitơ hữu cơ, nitơ vô cơ • Carbon: chất hữu cơ, CO2 • Các chất khác: chất khóang, chất sinh trưởng.
4. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG  Oxy : yếm khí, hiếu khí, tùy tiện  Năng lượng : ánh sáng, ATP  Nhiệt độ : nóng, ấm, lạnh  pH : acid, trung tính, baz
5. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng • Thẩm thấu bị động Màng ngoài Màng trong
6. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng • Chuyển vận nhóm Màng ngoài Màng trong Enzym-2 S P S HPr S S Enzym-2 Enzym-2 S Enzym-1 S + PEP S Enzym-2S P- HPr
7. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng • Khuyếch tán xúc tiến Màng ngoài Màng trong
8. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng • Chuyển vận chủ động Màng ngoài Màng trong ADP+P ATP i
9. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng Thẩm thấu bị động Chuyển vận nhóm Màng ngoài Màng trong Màng ngoài Màng trong Enzym-2 S P S HPr S S Enzym-2 Enzym-2 S Enzym-1 + PEP S S Enzym-2 S P - HPr Khuyếch tán xúc tiến Chuyển vận chủ động Màng ngoài Màng trong Màng ngoài Màng trong ADP+P ATP i
10. I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG - Sơ đồ trao đổi chất của vi sinh vật CHẤT DỰ TRỮ SỰ TĂNG CÁC CHẤT Trao đổi SINH KHỐI DINH DƯỠNG xây dựng Tái tổng hợp Sự dinh TẾ BÀO VI dưỡng SINH VẬT CÁC Sự dị hóa Sự trao đổi SẢN PHẨM năng lượng DỊ HÓA CÁC SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI NĂNG LƯỢNG
11. II. QUÁ TRÌNH HÔ HẤP - Hô hấp yếm khí - Hô hấp hiếu khí - Vi sinh vật Clostridium • Yếm khí • Yếm khí tùy tiện • Hiếu khí • Vi hiếu khí Bacillus
12. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý  Nhiệt độ Sự sinh trưởng sinhSự
13. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý  Nhiệt độ o o o Nhoùm vi sinh vaät Thöôøng gaëp t min t opt t max Vi sinh vaät soáng ôû caùc Vi sinh vaät öa laïnh bieån phía baéc, ñaát baéc 0oC 5 –10oC 20 –30oC (psychrophyle) cöïc Vi sinh vaät öa aám Ñaïi ña soá caùc loaïi vi 3oC 20 –35oC 45 –50oC ( mesophyle) khuaån, naám ôû moïi nôi Vi sinh vaät öa noùng Thöôøng gaëp trong caùc 0oC 50 –60oC 80oC (thermophyle) suoái nöôùc noùng
14. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý  Nhiệt độ oC oF Taùc ñoäng ñeán vi sinh vaät Nhieät hôi nöôùc tieâu dieät hoaøn toaøn vi sinh vaät vaø baøo töû trong 121 250 voøng 15 – 20 phuùt Nhieät hôi nöôùc tieâu dieät hoaøn toaøn vi sinh vaät vaø baøo töû trong 116 240 voøng 30 – 40 phuùt Nhieät hôi nöôùc tieâu dieät hoaøn toaøn vi sinh vaät vaø baøo töû trong 110 230 voøng 60 – 80 phuùt Nhieät ñoä soâi cuûa nöôùc coù khaû naêng tieâu dieät teá baøo dinh 100 212 döôõng nhöng khoâng tieâu dieät ñöôïc baøo töû 179 – Teá baøo ñang phaùt trieån cuûa vi khuaån, naám men, naám moác bò 82 – 93 200 tieâu dieät hoaøn toaøn 151 – 62 – 82 Caùc vi sinh vaät öa nhieät vaãn phaùt trieån ñöôïc 180 140 – Pasteur hoùa, tieâu dieät phaàn lôùn vi sinh vaät gaây beänh trong söõa, 60 – 77 171 nöôùc quaû, tröø baøo töû cuûa chuùng 16 – 38 61 – 100 Caùc loaøi naám men, naám sôïi, vi khuaån phaùt trieån maïnh 10 – 16 50 – 61 Caùc loaøi öa laïnh phaùt trieån maïnh 0 32 Caùc loaøi vi sinh vaät ngöøng phaùt trieån
15. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý  Tia bức xạ Loïai bức xạ Böôùc soùng Taùc duïng Tia töû ngoïai 136 – 3200Ao - Vi sinh vaät cheát hoaëc ñoät bieán Tia böùc xaï ion hoùa (X, 136 – 1000Ao - Vi sinh vaät cheát hoaëc ñoät bieán R) Tia dieät khuaån 2000 – 2950Ao - Dieät khuaån phoøng baûo quaûn -Laø naêng löôïng cuûa VSV coù maøu Aùnh saùng ban ngaøy 4000 – 8000Ao -Tieâu dieät 1 phaàn VSV khoâng maøu
16. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý  Áp suất thẩm thấu - Ưa mặn: Enterobacteria, Pseudomonas, - Không ưa mặn: Halococcus morrhueae, Staphylococcus,
17. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố vật lý  Độ ẩm STT Nhoùm vi sinh vaät Aw min 1 Phaàn lôùn vi khuaån G- 0,97 2 Phaàn lôùn vi khuaån G+ 0,90 3 Phaàn lôùn naám men 0,88 4 Phaàn lôùn naám sôïi 0,80 5 Vikhuaån öa maën 0,75 6 Moät soá naám sôïi khaùc 0,60
18. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố hóa học  pH
19. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố hóa học  pH pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Vi sinh Naám moác vaät Naám men thöïc phaåm Vi khuaån lactic Staphyloccocus aureus Acetobacer sp. E. Coli Clostridium botulinum Bacillus cereus Vibrio sp.
20. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố hóa học  Chất độc và chất diệt khuẩn Ester, alcol, dd NaOH yếu. Muối kim loại nặng, Zn, acid, formalin HNO3, Cl2, KMnO4, Glycerin, đường, muối (tăng nồng độ)
21. III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT - Yếu tố sinh học  Hiện tượng cộng sinh : khi hai sinh vật cùng chung sống hòa bình, sinh vật này hữu ích cho sinh vật kia lại.  Hiện tượng đối kháng (hoại sinh) : khi hai sinh vật tiêu diệt lẫn nhau.  Hiện tượng ký sinh: sinh vật này sống dựa vào sinh vật kia, hút chất dinh dưỡng của sinh vật kia để nuôi sống mình
22. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Sức nóng khô + Tủ sấy: 1600 trong 2h, 1800C trong 30 phút + Đốt qua lửa - Sức nóng ướt + Đun sôi trong nước + Phương pháp Pasteur + Phương pháp Tyndal + Hơi nước bảo hòa
23. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Sức nóng ướt
24. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Sức nóng khô
25. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Phương pháp lọc + Sử dụng màng lọc + Thời gian lọc : max. 30 phút - Tia diệt khuẩn + Tia tử ngọai + Tia Rơnghen + Tia Gamma
26. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Phương pháp lọc
27. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Chất hóa học + dd Br 1%, HgCl2 0,1%, cồn, AgNO3 0,05%, : đ/v hạt + Phenol: sát trùng dụng cụ bị nhiễm bẩn. Hoạt tính tăng khi có mặt muối. Không tác dụng lên bào tử. + Ancohol: etanol: sát trùng ngoài da. Không tác dụng với bào tử. Tác dụng tăng theo trọng lượng phân tử. + Iod: diệt tất cả các loài vi khuẩn và bào tử. Sát trùng da, tẩy uế nước và không khí. + Bạc: diệt khuẩn mạnh
28. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG - Chất hóa học Noàng Vi Baøo töû Naám TT Loaïi Ví duï Virut ñoä (%) khuaån vi khuaån baäc cao Etylic 70 + - + + 1 Alcol Izopropylic 70 - 90 + - + - 2 Aldehyde Formaldehyde 1 - 8 + + + +
29. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG St VSV bò taùc Hoùa chaát Max Thöïc phaåm t ñoäng Acid benzoic, Naám men, Margarine, ñoà chua, nöôùc 1 0,1% caùc benzoat naám moác quaû Acid sorbic, Phomai, siro, baùnh ngoït, 2 0,2% Naám moác caùc sorbat tröùng Acid propionic, Baùnh mì, baùnh ngoït, moät 3 0,32% Naám moác caùc propionat soá loaïi phomai Naám men, 4 Parabens 0,1% Nöôùc quaû, ñoà chua, baùnh moác 200– Caùc loaøøi Maät ræ, traùi caây saáy, moâi 5 SO , sulfit 2 300ppm VSV tröôøng Etylen, Naám men, 6 700ppm Caùc loaïi haït propylen oxid naám moác Vi khuaån 7 Nisin 1% lactic, Thòt Clostridium Clostridium, 8 Natri nitrit 120ppm Thòt naám moác
30. IV. DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ DI TRUYỀN NHÂN ĐÔI GEN ADN Sao mã ARN Giải mã Polypeptide Transcription tt Translation
31. IV. DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ DI TRUYỀN ĐỘT BIẾN Đọan gen gốc Đột biến điểm Đột biến đọan
32. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Colony forming units colony
33. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Sinh khối Cân bằng động VSV Tử vong log lag Time Sinh trưởng trong môi trường nuôi cấy tĩnh
34. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Cân bằng động Sinh khối VSV log Tử vong lag log lag Time Sinh trưởng kép
35. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Sinh khối VSV Time Sinh trưởng liên tục
36. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Sinh trưởng liên tục: Hệ thống Chemostat
37. V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Sinh trưởng liên tục: Hệ thống Bioreactor