Vào đầu thế kỷ 20, nhà vi sinh vật học người Mỹ Alice Catherine Evans đã phát hiện những vi khuẩn gây bệnh tiềm ẩn có trong sữa. Bà đã đề xuất sử dụng phương pháp thanh trùng sữa để ngăn ngừa lây nhiễm cho người sử dụng .

Alice Catherine Evans (1881–1975). Ảnh: Wikipedia
Alice Catherine Evans (1881–1975). Ảnh: Wikipedia

Alice Catherine Evans, nhà vi trùng học người Mỹ đã giúp sữa trở thành một loại đồ uống an toàn cho tất cả mọi người. Evans sinh ra trong một gia đình nông dân tại quận Bradford, bang Pennsylvania (Mỹ) vào ngày 29/1/1881. Bà sống trong thời kỳ mà ngành vi sinh vật học vẫn còn rất non trẻ.

Năm 1864, nhà sinh học và hóa học người Pháp Louis Pasteur đã mô tả một phương pháp bảo quản chất lỏng bằng cách đun nóng và làm lạnh nhanh gọi là “phương pháp thanh trùng”. Nhưng vào thời điểm đó, người ta chỉ áp dụng phương pháp thanh trùng để bảo quản rượu hoặc bia chứ không phải cho sữa – loại đồ uống được cho là an toàn, miễn là nó không bị nhiễm bẩn.

Tuy nhiên, tốc độ hư hỏng nhanh chóng của sữa khiến nó trở thành một loại thực phẩm tiềm ẩn nhiều rủi ro cho con người. Trước đây, các trang trại chăn nuôi bò sữa đôi khi được xây dựng tại các thành phố để giảm thời gian vận chuyển từ nơi sản xuất đến người tiêu dùng. Nhưng sự biến mất của những cơ sở này trong một số trường hợp đã dẫn đến việc người ta sử dụng các chất phụ gia để che giấu sữa bị hỏng, chẳng hạn như bicarbonate, đường, mật mía hoặc thậm chí là phấn.

Vào thời điểm đó, kiến ​​thức về các bệnh liên quan đến sữa thô vẫn còn rất hạn chế. Người ta biết rằng một loại vi khuẩn mang tên Bacillus abortus lây lan giữa các loài động vật, gây ra sảy thai tự nhiên. Ở người, bệnh sốt Malta do vi khuẩn Micrococcus melitensis có trong sữa dê Malta gây ra [Malta là giống dê bắt nguồn từ khu vực phía Đông và trung tâm Địa Trung Hải]. Tuy nhiên, không ai nghĩ rằng hai căn bệnh này có liên quan đến nhau, cho đến khi Evans tìm ra mối liên hệ giữa chúng.

Ban đầu, con đường học thuật của Evans gặp nhiều khó khăn vì bà không có đủ nguồn lực tài chính để theo học đại học. Bà tiếp cận với lĩnh vực khoa học tự nhiên thông qua một khóa học mà Đại học Cornell cung cấp miễn phí cho các giáo viên nông thôn – công việc của bà lúc bấy giờ. Bà đã tận dụng cơ hội này để học về nông nghiệp và vi khuẩn học. Nhưng đến khi phải lựa chọn giữa việc tiếp tục học lên tiến sĩ hoặc đảm nhận một vị trí nghiên cứu tại Bộ phận Sữa của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA), bà đã quyết định chọn phương án thứ hai.

Trong quá trình làm việc, Evans phát hiện vi khuẩn Bacillus abortus thường xuyên hiện diện trong sữa thô của bò. Nó có thể lây sang người thông qua việc uống sữa, gây ra bệnh brucellosis với các dấu hiệu đặc trưng là sốt cao và đau khớp. Nó cũng làm tăng nguy cơ sảy thai của phụ nữ. Điều này trái ngược với quan điểm phổ biến trước đây cho rằng sữa bò thô là an toàn, rất bổ dưỡng và tốt cho sức khỏe. Bằng cách nghiên cứu và so sánh vi khuẩn Bacillus abortus với vi khuẩn Micrococcus melitensis có trong sữa dê, bà nhận thấy chúng gần như giống hệt nhau.

Năm 1917, Evans đã trình bày những phát hiện của mình tại Hiệp hộicác nhà vi khuẩn học Mỹ và một năm sau đó, bà đã công bố các kết quả nghiên cứu trên tạp chí Journal of Infectious Diseases (Tạp chí Bệnh truyền nhiễm). Bà khẳng định sữa thô thông thường có thể gây bệnh ở người, và con người có thể loại bỏ nguy cơ này bằng phương pháp thanh trùng.

Nhiều nhà khoa học, bác sĩ và đại diện của ngành công nghiệp sữa ban đầu tỏ ra hoài nghi với phát hiện mới của Evans, một phần là do họ không tin tưởng vào kết quả nghiên cứu của một phụ nữ không có bằng cấp chuyên môn cao trong lĩnh vực y học. Một số chủ trang trại bò sữa thậm chí còn cáo buộc sai sự thật rằng bà có lợi ích tài chính từ các công ty sản xuất thiết bị thanh trùng. Trên thực tế, họ lo ngại việc sử dụng các thiết bị thanh trùng có thể làm tăng chi phí sản xuất sữa, khiến lợi nhuận của họ giảm đi.

Nhưng chỉ vài năm sau, công trình nghiên cứu của Evans cuối cùng cũng được các chuyên gia khác trong cùng lĩnh vực kiểm tra, đánh giá và thừa nhận rằng chúng là chính xác và đáng tin cậy. Năm 1920, cộng đồng khoa học đã đề xuất một chi vi khuẩn mới mang tên Brucella để gộp cả hai loại vi khuẩn Bacillus abortusMicrococcus melitensis có trong sữa vào cùng một nhóm. Vi khuẩn Micrococcus melitensis sau đó được đổi tên thành Brucella melitensis, và chính loại vi khuẩn này đã lây nhiễm cho Evans vào năm 1922, ảnh hưởng đến sức khỏe của bà trong hơn 20 năm tiếp theo.

Nghiên cứu của Evans đã đánh dấu một bước ngoặt quan trọng, dẫn tới việc các công ty sữa và trang trại chăn nuôi tại Mỹ bắt buộc phải áp dụng phương pháp thanh trùng sữa bắt đầu từ những năm 1930 để đảm bảo an toàn cho sức khỏe của người tiêu dùng.

Quy trình thanh trùng bắt đầu bằng việc thu gom sữa từ các trang trại và kiểm tra để đảm bảo sữa không có lẫn tạp chất. Sau đó, người ta đưa sữa vào máy thanh trùng, nơi nó được đun nóng đến nhiệt độ từ 72°C đến 75°C trong khoảng 15 giây đối với phương pháp thanh trùng nhanh (HTST), hoặc 63°C trong 30 phút đối với phương pháp thanh trùng chậm.

Nhiệt độ cao giúp tiêu diệt phần lớn các vi khuẩn có hại mà không làm mất đi quá nhiều chất dinh dưỡng và hương vị của sữa. Sau đó, sữa tiếp tục trải qua quá trình làm lạnh nhanh để ức chế sự phát triển của vi khuẩn còn sót lại, đảm bảo mức độ an toàn và chất lượng của sữa trước khi đóng gói và đưa ra thị trường. Các sản phẩm sữa thanh trùng cần bảo quản lạnh và sử dụng trong thời gian ngắn, khoảng từ 7 đến 10 ngày.

Ngày nay, các công ty sữa không chỉ cung cấp sản phẩm sữa thanh trùng ra thị trường mà họ còn cung cấp thêm các sản phẩm sữa tiệt trùng – loại sữa được làm nóng ở nhiệt độ rất cao, khoảng 135-150°C trong thời gian rất ngắn, từ 2-5 giây (phương pháp UHT).

Trong sữa tiệt trùng, các vi khuẩn, kể cả bào tử, đã hoàn toàn bị tiêu diệt. Do đó sữa tiệt trùng có thời hạn sử dụng dài hơn [từ 6 tháng đến 1 năm], và người ta có thể bảo quản nó ở nhiệt độ phòng thay vì bảo quản lạnh như sữa thanh trùng.

Cả sữa thanh trùng và sữa tiệt trùng đều có những ưu và nhược điểm riêng, và chúng phục vụ các nhu cầu khác nhau của người tiêu dùng. Sữa thanh trùng thích hợp cho những người ưa chuộng hương vị tươi ngon và dinh dưỡng gần với sữa tươi nguyên chất, trong khi sữa tiệt trùng là lựa chọn tốt cho những ai cần một sản phẩm có thời gian bảo quản lâu dài và dễ dàng vận chuyển.

Nhờ những đóng góp to lớn trong lĩnh vực sản xuất sữa an toàn, Evans đã trở thành nữ Chủ tịch đầu tiên của Hội Vi khuẩn học Mỹ (ngày nay là Hội Vi sinh vật học Mỹ) vào năm 1928. Sau khi chính thức nghỉ hưu vào năm 1945, bà trở thành một diễn giả nổi tiếng,có nhiều bài phát biểu cổ vũ và khích lệ phụ nữ theo đuổi sự nghiệp nghiên cứu khoa học.

Theo BBVA Openmind

Đăng số 1305 (số 33/2024) KH&PT