Trong bất kỳ lô lương thực nào cũng nhiễm khá nhiều vi sinh vật. Tính chung mỗi gam lương thực có từ hàng nghìn đến hàng triệu vi sinh vật, vì vậy trong bảo quản chúng gây tác hại rất lớn tới chất lượng và số lượng lương thực.
Mục lục
Sự tích tụ vi sinh vật
Vi sinh vật trong khối hạt chủ yếu gồm bốn nhóm: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc và xạ khuẩn. Tất cả đều tập trung trên bề mặt hạt và tạp chất mà không nhiễm vào bên trong hạt còn vỏ.
Khi chưa thu hoạch hạt đã bị nhiễm vi sinh vật, chủ yếu là vi sinh vật ký sinh, do cây mắc bệnh. Ngoài ra do mưa, gió mà vi sinh vật từ đất, nước, không khí theo bụi nhiễm vào. Trong sổ các vi sinh vật thì chủ yếu là vi khuẩn herbicola và giống Achromobacter.
Vi sinh vật ký sinh nhiễm vào hạt nhiều hay ít phụ thuộc vào khí hậu và trạng thái của cây. Cây mắc bệnh và cây sống trong môi trường có độ ẩm không khí cao dễ nhiễm vi sinh vật và chúng phát triển nhanh. Khi xác định lượng vi sinh vật phát triển trẽn ngô vừa thu hoạch thấy trong lõi ngô nhiều vi sinh vật hơn hạt, vì lõi ngô có nhiều chất dinh dưỡng hòa tan, đồng thời độ ẩm cao, thích hợp cho vi sinh vật phát triển.
Trong khi thu hoạch, vận chuyển, đập tuốt, hạt cũng nhiễm khá nhiều vi sinh vật từ đất và thân cây. Khi tách hạt khỏi bông, thường một lượng hạt nhất định bị tróc vỏ hay gãy vụn trong khi độ ẩm của hạt còn cao, những hạt này là điều kiện tốt cho vi sinh vật phát triển. Nấm mốc nhiều ở hạt mất vó trấu, đặc biệt là hạt gãy (tấm), còn vi khuẩn nhiều ở hạt lép.
Phân loại vi sinh vật trong hạt và sản phẩm chế biến
Tùy theo tác hại và đặc trưng sinh lý mà chia vi sinh vật trong khối hạt và sản phẩm chế biến thành ba nhóm như sau:
- Vi sinh vật hoại sinh gồm chủ yếu các nhóm vi khuẩn, nấm men và nấm mốc.
Thuộc vi khuẩn gồm: Bact. herbicola. Bact. mesentericus, Bact. subtilus, Bact. mycoides. Bact. proteus, vi khuẩn lên men chua và cầu khuẩn.
Nấm men thuộc giống Tonila có khuẩn lạc màu hồng và trắng.
Nấm mốc thuộc họ Mucor như: Mucor mocedo, Mucor racemosus và Rhizopus nigricans; thuộc họ Aspergillus như: A. restrictus. A. glaucus, A. candidus. A.ochracecus, A.flavus và Penicillium. - Vi sinh vật gây bệnh cho cây chủ yếu là vi khuẩn làm hạt lép như Bact. translucens, Baa alrofaciens.
- Vi sinh vật gây bệnh cho người và gia súc như: Bact.brucella, Bact.turacence (gây độc tố lao), ngoài ra còn có vi khuẩn uốn ván, gây hoại thư, gây ung thư…
Yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật
Độ ẩm
Độ ẩm là yếu tố quan trọng nhất, quyết định khả năng phát triển và phá hoại của vi sinh vật. Trong thành phần tế bào vi sinh vật có tới 80 – 96% nước. Nước là chất cần thiết cho quá trình trao đổi chất của tế bào với môi trường xung quanh.
Nếu độ ẩm thấp, các chất dinh dưỡng ở dạng khô, không thẩm thấu vào tế bào được thì quá trình phát triển của vi sinh vật bị đình trệ. Khi độ ẩm cao, các enzym trong lương thực hoạt động mạnh, phân hủy protein, tinh bột và các chất dinh dưỡng khác thành dạng đơn giản hòa tan ưong nước và thẩm thấu vào tế bào vi sinh vật. do đó vi sinh vật có điều kiện phát triển mạnh.
Theo Trisvetxkii, độ ẩm giới hạn của lương thực để nấm mốc phát triển được là khoảng 15 – 16% và cho vi khuẩn là 16 – 18%. Theo một số tác giả khác thì nấm mốc có thể phát triển ờ lương thực có độ ẩm thấp hơn nhiều.
Bảng 1: Độ ẩm tương đối tối thiểu của không khí để nấm mốc phát triển ở nhiệt độ 26 – 30°C
| Nấm mốc | Độ ẩm không khi tối thiểu, % |
| A. halophilic | 68% |
| A. restrictus, sporedonema | 70% |
| A. giaucus | 73% |
| A. candidus, A.ochraceus | 80% |
| A. flavus | 85% |
| Penicillium (tùy loại) | 80-90% |
Bảng 2: Độ ẩm của hạt ứng với độ ẩm tương đối của không khí ở 25 – 30°C (%)
| Độ ẩm tương đối của không khí | Ngô, cao lương | Thóc | Gạo | Đậu tương |
| 65% | 12,5-13,5 | 12,5 | 14,0 | 12,5 |
| 70% | 12,5- 14,5 | 13,5 | 15,0 | 13,0 |
| 75% | 14,5-15,5 | 14,5 | 15,5 | 14,0 |
| 80% | 15,5-16,5 | 15,0 | 16,5 | 16,0 |
| 85% | 18,0-18,5 | 16,5 | 17,5 | 18,0 |
Nhiệt độ
Mỗi loại vi sinh vật phát triển trong khoảng nhiệt độ giới hạn nhất định, nếu chênh lệch với giới hạn đó thì hoạt độ sống của chúng giảm đi hoặc chấm dứt hoàn toàn. Dựa vào giới hạn nhiệt độ này chia vì sinh vật thành ba nhóm:
- Vi sinh vật ưa lạnh có thể phát triển ở 0°C.
- Vi sinh vật ưa nhiệt phát triển mạnh ở 50 – 60°C.
- Vi sinh vật ưa ấm phát triển mạnh ở 20 – 40°C.
Trong khối lương thực chủ yếu là nhóm ưa ẩm. Với điều kiện khí hậu nước ta, nhiệt độ rất thích hợp cho vi sinh vật phát triển, đặc biệt là nấm mốc.
Ở nhiệt độ thấp thì hoạt độ của vi sinh vật giảm xuống hay ngừng trệ nhưng không chết hết mà vẫn còn các bào tử, gặp điều kiện thuận lợi chúng phát triển lại. Ở nước ta về mùa đông, vào những ngày không khí khô cũng có thể quạt không khí vào kho để hạn chế tác hại của chúng.
Khi nhiệt độ vượt quá 50°C thì vi sinh vật chết (trừ các bào tử) vì nguyên sinh chất trong tế bào vi sinh vật biến tính. Nếu độ ẩm cao và nhiệt độ cao thì vi sinh vật càng chóng chết.
Bảng 3: Nhiệt độ phát triển của một số loại nấm mốc trên hạt
| Nấm mốc | Nhiệt độ, °c | ||
| Thấp nhất | Thích hợp | Cao nhất | |
| A. restrictus | 5-10 | 30-35 | 40-45 |
| A. glaucus | 0-5 | 30-35 | 40-45 |
| A candidus | 10-15 | 45-50 | 50-55 |
| A.Ịlavus | 10 – 15 | 40-45 | 45-50 |
| Penicillium | 5-0 | 20-35 | 35-40 |
Mức độ thoáng
Phần lớn các loại vi sinh vật trong khối hạt và sản phẩm chế biến đều hô hấp hiếu khí, vì vậy bảo quản hạt trong điều kiện thiếu oxy thì hoạt độ của vi sinh vật giảm đi hàng nghìn lần so với bảo quản thoáng.
Do ảnh hưởng mức độ thoáng tới vi sinh vật nên khi bảo quản và gia công chất lượng hạt cần lưu ý các vấn đề sau:
- Đối với hạt thực phẩm độ ẩm thấp cân hạn chế quạt không khí vào khối hạt đế tích tụ CO2, sẽ hạn chế được quá trình phát triển của vi sinh vật.
- Quạt không khí khô và mát để giảm độ ẩm và nhiệt độ của khối hạt sẽ hạn chế hoạt độ của vi sinh vật.
- Quạt không khí vào kho nhưng không làm giảm nhiệt độ và độ ẩm khối hạt thì tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật phát triển.
Trạng thái vỏ hạt
Những hạt chín kỹ, nguyên vẹn, còn vỏ bao bọc thì khả năng đề kháng với vi sinh vật tốt hơn hại xanh, lép, tróc vò hay vụn nát.
Podieponxki đã nghiên cứu lượng vi sinh vật trong thóc có chất lượng khác nhau, kết quả được trình bày trong bảng.
Bảng 4: Lượng vi sinh vật trong thóc chất lượng khác nhau (1000 tế bào vi sinh vật/g)
| Loại thóc | Nấm mốc | Bact herbicola | Vi khuẩn khác |
| Thóc tốt bình thường | 31 | 55 | 1000 |
| Hạt xanh | 30 | 1820 | 5560 |
| Hạt tróc vò | 64 | 395 | 860 |
| Hạt gãy và tróc vỏ | 217,5 | 810 | 2285 |
| Hạt cỏ dại | 895 | 5250 | 13950 |
Kết luận: Từ số liệu trên ta thấy chất lượng khối hạt càng tốt thì càng ít bị vi sinh vật xâm nhập nên dễ bảo quản. Để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật cần loại tạp chất và hạt không hoàn thiện trước khi đưa vào bảo quản.
Tác hại của vi sinh vật
Vi sinh vật có thể làm cho khối hạt giảm chất lượng rồi dần dần dẫn tới hỏng hoàn toàn. Quá trình phá hoại trong thời kỳ đầu thường khó phát hiện, nhưng khi đã phát triển mạnh làm cho khối hạt bốc nóng và nén chặt thì chất lượng hạt giảm rõ rệt.
Những tác hại chủ yếu của vi sinh vật bao gồm:
- Làm thay đổi màu sắc hạt: Màu hạt thay đổi từ màu bình thường trở nên vàng rồi xám hoặc có các chấm đen. Khi phát hiện vỏ hạt thay đổi màu cần phơi hay sấy ngay, nếu nghiêm trọng có thể rửa rồi sấy khô.
- Làm giảm hay mất độ nảy mầm: Phôi hạt thường chứa nhiều nước và chất dinh dưỡng hòa tan, mặt khác vỏ bao phôi lại mỏng nên vi sinh vật thường phát triển ở phôi trước, do đỏ phôi bị phá hoại trước.
- Làm hạt có mùi hôi mốc: Trong quá trình phát triển, vi sinh vật tiết ra, đồng thời phân hủy các chất hữu cơ thành các chất có mùi hôi. Hạt sẽ hấp phụ mùi này. Thường khó tẩy mùi hôi, đặc biệt mùi do nấm mốc gây nên. Để tẩy mùi có thể dùng chất hấp phụ như than hoạt tính hoặc rửa bằng dung dịch H2O2, nước Cl2 và sulfuric anhydride. Phổ biến hơn cả là rửa bàng nước sạch rồi sấy khô.
- Làm tăng nhiệt độ khối hạt: Do hô hấp mạnh, thải nhiệt nhiều, khối hạt lại dẫn nhiệt kém nên nhiệt không thoát ra được, gây nên quá trình tự bốc nóng.
- Gây hại cho người: Người ăn phải sản phẩm chế biến từ hạt có vi sinh vật gây bệnh sẽ mắc bệnh.
