Sữa bị chua, thịt có nhớt, cá bốc mùi, bánh mì mốc xanh, nước ép sủi bọt, lon đồ hộp phồng: đó là những biểu hiện quen thuộc của hư hỏng thực phẩm do vi sinh vật. Theo FAO, khoảng một phần ba lượng thực phẩm sản xuất ra trên thế giới bị thất thoát hoặc lãng phí, trong đó hư hỏng do vi sinh vật là một nguyên nhân lớn. Với doanh nghiệp, đây là thiệt hại trực tiếp về kinh tế, uy tín và là yếu tố quyết định hạn sử dụng của sản phẩm.

Vi sinh vật gây hư hỏng là gì?

Vi sinh vật gây hư hỏng là những vi khuẩn, nấm men, nấm mốc có khả năng phát triển trong thực phẩm và làm thay đổi màu sắc, mùi, vị, cấu trúc đến mức sản phẩm không còn được chấp nhận. Khác với vi sinh vật gây bệnh thường không làm thay đổi cảm quan, vi sinh vật gây hư hỏng thường “tự báo hiệu”, nhưng phần lớn không gây bệnh cho người. Tuy vậy, hai nhóm này có thể cùng tồn tại; sản phẩm chưa có dấu hiệu hư hỏng không có nghĩa là an toàn.

Dấu hiệu hư hỏng

  • Mùi lạ: chua, thối, ôi, mùi amoniac, lưu huỳnh, mùi trái cây lên men, mùi thuốc (guaiacol).
  • Thay đổi cấu trúc: nhớt, nhầy, mềm nhũn, kéo sợi, tách lớp.
  • Sinh khí: phồng bao bì, sủi bọt, lỗ khí trong sản phẩm.
  • Thay đổi màu: xanh, đen, hồng, mất màu, đốm mốc.
  • Thay đổi vị: chua, đắng, vị kim loại.
  • Đục, cặn trong đồ uống.

Các nhóm vi sinh vật gây hư hỏng chính

Vi khuẩn Gram âm ưa lạnh

  • Pseudomonas: tác nhân hư hỏng chính của thịt, gia cầm, sữa tươi bảo quản lạnh trong điều kiện có không khí; tạo nhớt, mùi trái cây, mùi thối; sinh enzyme protease, lipase bền nhiệt có thể sống sót qua UHT, gây đắng, gel hóa sữa trong quá trình bảo quản.
  • Shewanella putrefaciens: gây hư hỏng cá biển, sinh H₂S và trimethylamine (mùi tanh, ươn).
  • Họ Enterobacteriaceae: sinh khí, mùi thối ở thịt, rau quả.

Vi khuẩn Gram dương

  • Vi khuẩn lactic: chiếm ưu thế trong thịt hút chân không, MAP, thịt nguội; gây chua, nhớt, sinh khí, vị lạ. Trong bia, nước ép, nước giải khát, chúng gây đục, nhớt kéo sợi, mùi bơ (diacetyl).
  • Brochothrix thermosphacta: gây mùi phô mai, mùi bơ ở thịt đóng gói.
  • Bacillus: B. subtilis gây bệnh “bánh mì kéo sợi” (ropy bread); bào tử chịu nhiệt gây hư hỏng sữa, cơm, món ăn chế biến sẵn.
  • Bào tử chịu nhiệt cao: Geobacillus stearothermophilus gây hư hỏng “chua phẳng” (chua nhưng không phồng lon) ở đồ hộp bảo quản nóng; Clostridium ưa nhiệt sinh khí làm phồng hộp.
  • Alicyclobacillus acidoterrestris: vi khuẩn ưa axit, chịu nhiệt, sống sót qua thanh trùng nước quả, sinh guaiacol gây mùi thuốc sát trùng ở nước táo, nước cam.

Nấm men

  • Phát triển tốt trong môi trường axit, nhiều đường: nước ép, nước giải khát, mứt, siro, sữa chua, rượu vang.
  • Zygosaccharomyces bailii: chịu được nồng độ cao sorbat, benzoat và đường, là “ác mộng” của nhà sản xuất nước giải khát, sốt.
  • Nấm men ưa thẩm thấu: làm lên men mật ong, siro, trái cây sấy.

Nấm mốc

  • Rhizopus, Penicillium, Aspergillus, Cladosporium: mốc bánh mì, bánh ngọt, phô mai, trái cây, ngũ cốc, hạt; một số sinh độc tố vi nấm.
  • Nấm mốc chịu nhiệt như Byssochlamys, Neosartorya, Talaromyces: bào tử túi sống sót qua thanh trùng, gây hư hỏng nước quả, trái cây đóng hộp, mứt.
  • Nấm mốc ưa khô như Eurotium, Wallemia: phát triển ở hoạt độ nước thấp tới khoảng 0,65–0,70, gây mốc bánh, trái cây sấy, sô-cô-la.

Vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng

Mỗi loại thực phẩm, trong điều kiện bảo quản cụ thể, thường chỉ bị một nhóm nhỏ vi sinh vật quyết định hư hỏng, gọi là vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng (specific spoilage organism – SSO). Ví dụ: Pseudomonas với thịt tươi để lạnh trong không khí; vi khuẩn lactic với thịt hút chân không; Photobacterium phosphoreum với cá đóng gói MAP. Hư hỏng thường biểu hiện khi SSO đạt mật độ khoảng 10⁷–10⁸ CFU/g. Theo dõi SSO thay vì tổng số vi sinh vật giúp dự đoán hạn sử dụng chính xác hơn.

Yếu tố ảnh hưởng đến hư hỏng

  • Yếu tố nội tại: hoạt độ nước, pH, chất dinh dưỡng, thế oxy hóa – khử, chất kháng khuẩn tự nhiên, cấu trúc.
  • Yếu tố ngoại tại: nhiệt độ bảo quản, độ ẩm, thành phần khí quyển, ánh sáng.
  • Yếu tố chế biến: xử lý nhiệt, chất bảo quản, bao bì.
  • Mức nhiễm ban đầu và vệ sinh nhà xưởng.

Kiểm soát vi sinh vật gây hư hỏng

  • Giảm nhiễm ban đầu: nguyên liệu tốt, chương trình tiên quyết, vệ sinh thiết bị, kiểm soát màng sinh học.
  • Tiêu diệt: thanh trùng, tiệt trùng, xử lý áp suất cao; chọn chế độ nhiệt theo vi sinh vật bền nhất có thể gây hư hỏng.
  • Ức chế phát triển: chuỗi lạnh, giảm hoạt độ nước, hạ pH, chất bảo quản, bao gói khí quyển điều chỉnh, kết hợp theo công nghệ rào cản.
  • Ngăn tái nhiễm: rót nóng, rót vô trùng, bao bì kín.
  • Giám sát: kiểm tra vi sinh nguyên liệu, môi trường, thành phẩm; thử bảo ôn; nghiên cứu hạn sử dụng.

Hư hỏng có lợi: ranh giới với lên men

Cùng một hoạt động vi sinh có thể là hư hỏng hoặc chế biến tùy mục đích. Vi khuẩn lactic làm chua sữa tươi là hư hỏng, nhưng làm sữa chua là lên men có kiểm soát. Nấm mốc trên bánh mì là hư hỏng, nhưng Penicillium roqueforti trong phô mai xanh là đặc sản. Sự khác biệt là kiểm soát chủng vi sinh vật, điều kiện và kết quả.

Câu hỏi thường gặp

Cắt bỏ phần mốc rồi ăn phần còn lại có an toàn? Với thực phẩm cứng như phô mai cứng, cà rốt, có thể cắt bỏ rộng quanh vết mốc. Với thực phẩm mềm, ẩm như bánh mì, mứt, sữa chua, trái cây mềm, sợi nấm và độc tố có thể lan sâu, nên bỏ toàn bộ.

Hộp sữa UHT bị đông vón trước hạn là do đâu? Thường do enzyme bền nhiệt của vi khuẩn ưa lạnh có trong sữa tươi trước khi tiệt trùng, hoặc do lỗi kín bao bì gây tái nhiễm. Kiểm soát chất lượng sữa nguyên liệu và độ kín bao bì là then chốt.

Thuật ngữ liên quan

Đọc thêm: Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Là Gì? Tổng Quan A-Z