Bài giảng Các phương pháp định lượng vi sinh thực phẩm

Nội dung text: Bài giảng Các phương pháp định lượng vi sinh thực phẩm

1. CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG VI SINH THỰC PHẨM
2. I. PHƯƠNG PHÁP ĐẾM TRỰC TIẾP - Dùng để xác định các loại vi sinh vật đơn bào có kích thước lớn: nấm men, tảo đơn bào, bào tử mốc - Quy trình cho phép xác định nhanh chóng số lượng vi sinh vật -Không phân biệt được tế bào sống và chết -Không phân biệt được các tế bào vi sinh vật và hạt vật thể -Hạn chế đối với huyền phù có mật độ thấp
3. Buồng đếm vi sinh vật
4. Đếm trực tiếp bằng buồng đếm Goriep Pha loãng mẫu cần đếm sao cho trong mỗi ô nhỏ của buồng đếm có khoảng 5 - 10 tế bào
5. Cách đếm tế bào trong buồng đếm
6. Qui trình xác định số lượng tế bào vsv trực tiếp bằng buồng đềm hồng cầu Quy trình: - Pha loãng mẫu (5-10 tế bào/ô nhỏ) - Nạp mẫu vào buồng đếm - Đếm số lượng tế bào hiện diện trong 5 ô lớn Tính mật độ: Mật độ tế bào: N/ml = 0,25a x 106 tế bào/ml a: trung bình cộng số lượng tế bào trong 5 ô lớn
7. II. PHƯƠNG PHÁP ĐẾM KHUẨN LẠC - Dùng để xác định các loại vi sinh vật sống trong mẫu - Độ nhạy cao, định lượng vi sinh vật ở mật độ thấp - Có thể định lượng các vi sinh vật kích thước nhỏ, di động
8. Chuẩn bị dịch pha loãng mẫu Không sử dụng nước cất và nước muối sinh lý để pha loãng mẫu thực phẩm
9. Các dung dịch pha loãng mẫu  Saline peptone water (SPW) NaCl 8,5g Peptone 1,0g Nước cất vừa đủ 1 lít • Buffered peptone water (BPW) NaCl 5g Peptone 10g Nước cất vừa đủ 1 lít
10. Chuẩn bị các chuỗi pha loãng mẫu pha loãng mẫu lỏng theo dãy thập phân Đối với các mẫu rắn hay bán lỏng: 10g mẫu + 90ml dung dịch pha loãng => độ pha loãng 101 Các bước tiếp theo tương tự như pha loãng mẫu lỏng
11. Quy trình: - Pha loãng mẫu (25-250 khuẩn lạc/đĩa) - Tạo hộp đổ - Nuôi ủ, đếm số lượng
12. Cấy mẫu vào môi trường - Phương pháp cấy bề mặt - Phương pháp đổ đĩa
13. Phương pháp đổ đĩa • Chuẩn bị đĩa petri vô trùng • Môi trường được chuẩn bị - hấp khử trùng và được bảo quản mát ở 45oC trong bể điều nhiệt • Hút 1ml mẫu vào đĩa trống (chọn nồng độ thích hợp) • Đổ vào đĩa đã cấy 10 – 15ml môi trường, lắc đều • Để nguội môi trường (thạch đông đặc) • Đem ủ ở nhiệt độ thích hợp
14. Phương pháp đổ đĩa Ưu điểm - Cấy được thể tích mẫu lớn (1ml) - Xác định được các VSV cần dinh dưỡng tiếp xúc từ nhiều phía - Cho phép đếm được mật độ VSV cao, khoảng 150-300 khuẩn lạc Nhược điểm - Không định lượng được những VSV quá nhạy nhiệt - Không xác định được hình dạng khuẩn lạc nhất định - Khó làm thuần một dòng VSV
15. Phương pháp cấy bề mặt • Môi trường phải được chuẩn bị trên đĩa trước 1-2 ngày để khô mặt • Phương pháp - Cấy 0.1 – 0,3ml vào đĩa môi trường - Trải đều trên mặt bằng que trang tam giác - Để ở nhiệt độ phòng 15-20 phút cho khô mặt Film
16. Phương pháp cấy bề mặt Ưu điểm - Định lượng được các VSV nhạy nhiệt - Có thể nhận dạng đựơc dạng khuẩn lạc đặc trưng - Dễ dàng làm thuần chủng VSV mục tiêu Nhược điểm - Chỉ cấy đựơc thể tích mẫu nhỏ - Chỉ cho phép đếm được số lượng khuẩn lạc thấp
17. Các thiết bị hỗ trợ đếm khuẩn lạc Bút đếm khuẩn lạc
18. Các thiết bị hỗ trợ đếm khuẩn lạc Máy đếm khuẩn lạc Máy đếm khuẩn lạc tự động
19. PHƯƠNG PHÁP ĐẾM KHUẨN LẠC Tính kết quả: C N(CFU / ghayCFU / ml) =  (n1vd1 + + nivdi ) Với : N: số tế bào (đơn vị hình thành khuẩn lạc) vi khuẩn trong 1g hay 1ml mẫu C: Tổng số khuẩn lạc đếm được trên các đĩa petri đã chọn ni : Số hộp petri cấy mẫu tại độ pha loãng thứ i di: nồng độ pha loãng thứ i v: Thể tích mẫu cấy vào trong mỗi đĩa
20. ĐỊNH LƯỢNG TỔNG VI SINH HIẾU KHÍ TRONG MẪU THỰC 10 g mẫu + 90 g Salin Pepton Watter Đồng nhất bằng stomacher / 30 giây Dung dịch 10 -1 Pha lõang 10-2, 10-3, 10-4, Cấy 1ml/petri – 3 độ pha loãng liên tiếp – 2 petri/độ pha lõang Cho 15-20 ml PCA/petri. Lắc đều
21. Để đông đặc Lật ngược đĩa, ủ ấm 30±1oC/ 72±6h Khuẩn lạc Chọn đĩa có 25 – 250 khuẩn lạc → đếm Tổng VSV hiếu khí/g (TPC) N TPC = n1V1F1 + .+ niViFi N: Tổng KL; n: số đĩa cho mỗi nồng độ V: Thể tích cấy (=1) ; F: độ pha lõang
22. III. PHƯƠNG PHÁP DÙNG MÀNG LỌC - Định lượng vi sinh vật có mật độ thấp - Định lượng thông qua số lượng khuẩn lạc hoặc theo phương pháp MPN
23. - Kích thước lỗ lọc: 0,45 m hoặc 0,2 m - Thường dùng màng lọc kỵ nước, in các ô vuông ngăn cản sự mọc lan của khuẩn lạc
24. Bộ lọc và màng lọc vô trùng
25. Phương pháp màng lọc • Kích thước lỗ lọc 0,47µm hay 0,22µm • Đường kính và hình dạng màng lọc phụ thực vào đường kính phễu lọc • Đường kính màng thường là 45mm
26. Thiết bị lọc nhiều phễu
27. Phương pháp lọc VSV • Phễu lọc, giá đỡ màng lọc phải được vô trùng sau mỗi lần lọc • Mật độ VSV trong dịch lọc thích hợp: <150 khuẩn lạc/màng • Thể tích dịch lọc trong 1 lần: 50 -100ml • Nếu thể tích dịch lọc nhỏ hơn thì phải pha loãng bằng dd pha loãng hay nước cất vô trùng
28. Phương pháp màng lọc • Ưu điểm – Xác định được mật độ VSV cụ thể trong một thể tích mẫu lớn: 10ml, 100ml • Nhược điểm – Không thích hợp cho việc phân tích các mẫu thực phẩm rắn
29. Khuẩn lạc vsv mọc trên màng lọc 1A 1B 2A 2B 1C 1D 2C 2C E. coli trên môi trường ID Coli agar Coliforms. trên môi trường ID Coli agar
30. QUI TRÌNH XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VSV BẰNG PP MÀNG LỌC Quy trình: - Khử trùng dụng cụ lọc - Lọc chân không - Nuôi cấy màng lọc trên môi trường dinh dưỡng - Đếm số lượng khuẩn lạc trên đĩa petri Tính mật độ: A (cfu/ml)= N*d/V Trong đó: V: thể tích mẫu thể tích mẫu thử (50 or 100ml) N: tổng số khuẩn lạc trên màng lọc d: độ pha loãng mẫu
31. Vi khuẩn phát triển trên màng lọc
32. IV. PHƯƠNG PHÁP DÙNG PETRIFILM - Kỹ thuật dùng kiểm tra tổng vi khuẩn hiếu khí, coliform, coliform phân, nấm mốc, nấm men - Kỹ thuật dễ thao tác - Tiết kiệm không gian ủ, bảo quản, thời hạn sử dụng lâu - Không cần hấp khử trùng môi trường
33. V. PHƯƠNG PHÁP MPN (MOST PROBABLE NUMBER) - Đánh giá số lượng vi sinh vật theo số lượng vi sinh vật có xác suất lớn nhất hiện diện trong một đơn vị thể tích mẫu - Là phương pháp định lượng dựa trên kết quả định tính của một loạt thí nghiệm được lặp lại ở một số độ pha loãng khác nhau - Kết quả định tính: sinh hơi, đổi màu, hoá đục của môi trường nuôi cấy → dương tính - Độ chính xác phụ thuộc vào số ống nghiệm lặp lại ở mỗi độ pha loãng (3 hoặc 5 lần) - Phương pháp dùng định lượng mọi nhóm vi sinh vật nuôi trên môi trường chọn lọc, cho kết quả biểu kiến.
34. Nguyên tắc ✓ Phương pháp MPN dựa trên nguyên tắc xác suất thống kê sự phân bố VSV trong các độ pha loãng khác nhau của mẫu. ✓Mỗi độ pha loãng được nuôi cấy lập lại nhiều lần (3 – 10 lần) ✓Các độ pha loãng được chọn lựa sao cho trong các lần lặp lại có một số lần dương tính và có một số lần âm tính. ✓Số lần dương tính được ghi nhận và so sánh với bảng thống kê  giá trị ước đoán số lượng VSV trong mẫu.
35. • Hai hệ thống MPN - Hệ thống 9 ống - Hệ thống 15 ống • Đặc điểm - Vi sinh vật mục tiêu phải có những biểu hiện đặc trưng trên môi trường nuôi cấy như Sự tạo hơi: Coliforms Sự đổi màu: S. aureus - Cho phép định lượng được mật độ VSV thấp trong thể tích mẫu lớn
36. Hệ thống 9 Hệ thống 15 ống ống 10ml mỗi trường
37. ĐỊNH LƯỢNG VSV BẰNG PP MPN 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1 - Chuẩn bị các ống nghiệm có 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 chứa môi trường thích hợp cho sự tăng trưởng của đối tượng VSV 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 cần định lượng
38. 1ml 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 10-1 2 - Cấy một 1ml thể tích chính 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 xác dung dịch 10-2 mẫu ở 3 nồng độ pha loãng 1ml bậc 10 liên tiếp 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 10-3
39. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 3 – Đem ống nghiệm ủ ở điều 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 kiện thích hợp 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
40. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 4 – Quan sát các Sự biểu hiện chứng đổi minh sự phát triển màu 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 của vsv cần kiểm của định môi trường 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
41. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 5 5 – Ghi nhận số + + + + + lượng các ống 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 nghiệm dương tính ở từng độ pha 2 loãng + + 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 1 +
42. 5 – Tra bảng Mac Crady để suy ra mật độ VSV 5 Kết quả Tra bảng 2 Số vsv: 70 MPN/g 1
43. ĐỊNH LƯỢNG VSV BẰNG PP MPN 1ml 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 5 10-1 1ml 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 10-2 2 Tra Bảng 1ml 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 10-3 1 Số vsv: 70 MPN/ml
44. IV. PHƯƠNG PHÁP MPN (MOST PROBABLE NUMBER) Phương pháp MPN (loạt 5 ống)
45. Số lượng ống Số dương tính MPN/100 Bảng tra MPN Số ml mẫu sử dụng ml (loạt 3 ống) 10 1 0,1 0 0 0 - 0 0 1 3 0 0 2 6 0 0 3 9 3 3 0 240 3 3 1 460 3 3 2 1100 3 3 3 -
46. Bảng tra MPN (loạt 5 ống)
47. Quy trình: - Pha loãng mẫu bậc 10,chọn 3 nồng độ liên tiếp - Cấy vào loạt ống nghiệm (9 hoặc 15 ống) chứa môi trường chọn lọc một lượng mẫu xác định từ 3 nồng độ đã chọn - Nuôi ủ, xác định số ống dương tính ở 3 nhóm - Tra bảng Mac Crady→trị số MPN (a) Tính mật độ: V 2 Số MPN/100ml (MPN/1g) = a x V 1 x d Với: a: trị số tra từ bảng Mac Crady V1: thể tích mẫu sử dụng (thường là 1) V2: thể tích mẫu theo bảng Mac Crady ở loạt ống đầu tiên (10ml) d: độ pha loãng ở loạt ống đầu tiên
48. VI. PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ ĐỤC
49. PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ ĐỤC - Độ đục của huyền phù tỷ lệ thuận với số lượng tế bào vi sinh vật có trong môi trường. Trong một thời gian nhất định, mối quan hệ giữa số lượng vi sinh vật trong nước tỷ lệ tuyến tính với độ đục của môi trường. - Định lượng vi sinh vật trong môi trường bằng máy đo độ đục hay máy so màu ở bước sóng 550- 610nm. - Trong phương pháp này cần xây dựng biểu đồ tương quan tuyến tính giữa độ đục và số lượng vi sinh vật trong môi trường bằng phương pháp đếm khuẩn lạc trực tiếp
50. PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ ĐỤC • Phương pháp tiến hành: - Pha loãng huyền phù chứa vi sinh vật cần kiểm nghiệm sao cho các dung dịch thu được khi đo trên máy so màu ở bước sóng 610nm được các trị số OD gần 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5. - Dùng phương pháp đếm trực tiếp xác định số lượng tế bào vi sinh vật có trong 1ml kí hiệu N/ml - Tính giá trị log(N/ml) cho từng nồng độ pha loãng, Vẽ đồ thị biểu diễn log(N/ml) theo các giá trị OD. Xác định khoảng tuyến tính giữa log(N/ml) với OD. • Tính mật độ - Từ trị số OD đo được đối chiếu trên đồ thị tương quan giữa mật độ tế bào và OD để xác định số lượng tế bào có trong mẫu. N/ml = 10a với a=log (N/ml).
51. VII. PHƯƠNG PHÁP ELISA (Enzym linked immunosorbent asay) - ELISA (Phương pháp hấp thụ miễn dịch dùng enzyme) dựa trên nguyên tắc phản ứng kết hợp giữa tế bào (kháng nguyên) với một kháng thể đặc hiệu. - Tín hiệu phản ứng miễn dịch được nhận biết qua sự ngưng tủa, kết dính kháng nguyên kháng thể hoặc bằng những kháng thể đã được đánh dấu (phát huỳnh quang đồng vị phóng xạ hay enzyme)
52. Đĩa giếng ELISA
53. HỆ THỐNG ELISA Máy rửa Máy đọc
54. QUI TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG CÁC CHỈ TIÊU VI SINH TRONG THỰC PHẨM
55. CÁC CHỈ TIÊU VI SINH TRONG THỰC PHẨM 1.Tổng vi sinh hiếu khí 2. Tổng nấm men, nấm mốc 3. Coliform tổng số 4. E.coli 5. Sallmonella 6. Staphylococcus aureus 7. Bacillus aureus .