144
Chương 8
Các quá trình lên men
I. Con đường Embden-Meyerhof (EM) : Bước chuyển hóa
chung cho các quá trình lên men
Lên men là một quá trình oxi hóa-khử cân bằng nội sinh, trong đó
một số nguyên tử của nguồn năng lượng (chất cho điện tử) trở nên có tính
khử hơn, trong khi một số nguyên tử khác trở nên oxi hóa hơn, còn năng
lượng thì được sinh ra nhờ sự phosphorin hóa cơ chất. Con đường trao đồi
chất chung đối với sự lên men glucose là con đường đường phân, cũng
còn được gọi là con đường Embden-Meyerhof. Đường phân được chia
thành ba bước chính, mỗi bước gồm một số phản ứng riêng biệt do
enzyme xúc tác. Bước một gồm các phản ứng chuẩn bị, không có các phản
ứng oxi hóa và cũng không giải phóng năng lượng, song lại dẫn đến việc
tạo ra hai phân tử trung gian quan trọng, glixeraldehit-3-phosphate (GAP).
Trong bước hai, sự oxi hóa-khử xảy ra, năng lượng được dự trữ dưới dạng
ATP và hai phân tử piruvat được tạo thành. Trong bước ba, một phản ứng
oxi hóa-khử thứ hai xảy ra và các sản phẩm lên men (chẳng hạn ethanol và
CO
2
, hoặc acid lactic), sẽ được tạo thành. Trong sự tạo thành hai phân tử
acid 1,3 điphosphoglixeric có hai phân tử NAD
+
bị khử thành NADH. Tuy
nhiên, một tế bào chỉ chứa một lượng nhỏ NAD
+
, và nếu như toàn bộ
NAD
+
bị chuyển thành NADH thì phản ứng oxi hóa glucose sẽ bị đình

đứng chờ sẵn để nhận một điện tử vừa được tách ra. Trong trường hợp
này, sự khử NAD
+
tại một bước trong con đường đường phân sẽ được cân
bằng bởi sự oxi hóa nó tại một bước khác. (Các) sản phẫm cuối cùng cũng
phải nằm trong trạng thái cân bằng oxi hóa-khử với cơ chất ban đầu, tức là
glucose.
Bảng 6.1: Các quá trình lên men phổ biến ở vi sinh vật

Kiểu lên men

Phản ứng tổng thể Vi sinh vật thực hiện
Lên men rượu
Hexose → 2 Ethanol + 2 CO
2
Nấm men
Zymomonas
Lên men lactic
đồng hình
Hexose → 2 Lactat + 2 H
+
Streptococcus
Một số Lactobacillus
Lên men lactic dị
hình
Hexose → Lactat + Ethanol +
CO
2
+ H
+

2
+
CO
2
Clostridium
acetobutylicum
Caproat
Ethanol + Acetate + CO
2
→
Caproat + Butirat + H
2
Clostridium kluyveri
Homoacetic
Fructose → 3 Acetate + 3 H
+
4 H
2
+ 2 CO
2
+ H
+
→ Acetate
+ 2 H
2
O
Clostridium aceticum
Acetobacterium
Sinh methane
Acetate + H

6
O
3
) theo con đường sau :
Phloroglucinol (C
6
H
6
O
3
) +3 H
2
O → 3 acetate
-
+ 3H
+
, ΔG
o'
= -142,5
kJ/phản ứng
Nhiều quá trình lên men không thông thường chỉ được thực hiện bởi
một nhóm rất hạn chế các vi khuẩn kị khí, và trong một sồ trường hợp chỉ
bởi một vi khuẩn duy nhất. Một số ví dụ được nêu trên bảng 6.2. Nhiều
trong số các vi khuẩn này có thể được xem như các chuyên gia về trao đổi
chất vì chúng có khả năng phân giải một hoặc nhiều cơ chất mà các vi
khuẩn khác không phân giải được.
Bảng 6. 2: Một số quá trình lên men không thông thường
Kiểu lên men

Phản ứng cân bằng

4
(OH)
2
+ 6 H
2
O → 4
Acetate + Butirat + 5 H
+
Clostridium spp.
Xinamat (một
hợp chất thơm)
2C
9
H
7
O
2
+ 2 H
2
O → C
9
H
9
O
2
+
Benseat + Acetate + H
+
Acetovibrio multivorans
Phlorogluxinol

2
+ 13 H
+
Các vi khuẩn kị khí gram
dương không sinh bào tử,
chưa phân loại
Xitrat
Xitrat + 2 H
2
O → Focmat + 2
Acetate + HCO + H
−
3
+
Bacteroides sp.
Aconitat
Aconitat + H
+
+ 2 H
2
O → 2 CO
2

+ 2 Acetate + H
2
Acidaminococcus
fermentans 147

Malonat
Malonat + H
2
O → Acetate +
HCO
−
3
Malonomonas rubra
Sporomusa malonica
III. Lên men không có sự phosphorin hóa cơ chất
Với một số cơ chất, năng lượng sinh ra không đủ để ghép đôi với sự
tổng hợp ATP trực tiếp nhờ phosphorin hóa cơ chất, tuy nhiên các hợp
chất này vẫn trợ giúp sinh trưởng lên men của một cơ thể nào đó. Trong
những trường hợp này sự phân giải cơ chất được gắn liền với những bơm
ion được dùng để tạo nên một građien proton hoặc natri qua màng. Ví dụ
về kiểu này có các quá trình lên men của Propionigenium modestum hoặc
Oxalobacter formigenes, cả hai đều gắn sự lên men các acid đicacboxilic
với các bơm ion sinh năng lượng liên kết với màng. Propionigenium
modestum thực hiện phản ứng sau đây :
Xucxinat
2-
+ H
2
O → Propionat
-
+ HCO
3
-
, ΔG
o'
Hình 6.1: Lên men liên kết với bơm ion ở vi khuẩn
(năng lượng thu được không qua phosphorin hóa cơ chất)
(qua metilmalonil-CoA và đecacboxilase liên kết với màng bởi
Propionigenium modestum đã được ghép đôi với sự xuất Na
+
qua màng tế
bào chất. Một ATPse chuyển vị Na
+
nằm trên màng của P. modestum sử
dụng građien này để hoạt hóa sự tổng hợp ATP.
Oxalobacter formigenes thực hiện sự lên men oxalat :
Oxalat
2-
+ H
2
O → Focmat
-
+ HCO
3
-
, ΔG
o'

ghép đôi được với một građien ion thì sự sản sinh ATP vẫn có khả năng
xảy ra và do vậy vẫn có sinh trưởng (Hình 6.1).
IV. Hiện tượng cộng dưỡng (syntrophy)
Trong vi sinh vật học có nhiều ví dụ về hiện tượng cộng dưỡng,
một hiện tượng mà hai sinh vật khác nhau có thể cùng nhau phân giải một
chất nào đó - và bảo toàn năng lượng của quá trình phân giải đến mức
không cơ thể nào trong hai cơ thể đó một mình có thể làm được.
Trong đa số trường hợp, bản chất của một phản ứng cộng dưỡng có
liên quan tới khí dihydro (H
2
) sinh ra bởi một trong hai đối tác và được
tiêu thụ bởi đối tác kia.
Do vậy, cho đến nay, cộng dưỡng cũng còn được gọi là sự chuyển
H
2
liên loài. Kẻ tiêu thụ H
2
có thể là bất kỳ một cơ thể nào trong số các vi
khuẩn khử sunfat, lên men homoacetate, và vi khuẩn sinh methane. Hãy
xem xét trường hợp cộng dưỡng liên quan tới quá trình lên men ethanol
thành acetate và sự sản sinh methane sau đó. Như có thể thấy trên hình 2,
bọn lên men ethanol thực hiện một phản ứng không thuận lợi về mặt năng
lượng tự do (ΔG
o'
dương). Tuy nhiên, H
2
được sinh ra bởi đối tác lên men
rượu lại là một chất cho điện tử đầy giá trị đối với quá trình hình thành
methane do một vi khuẩn sinh methane thực hiện. Và khi cộng hai phản
ứng lại thì phản ứng tổng thể sẽ là một phản ứng toả nhiệt và có thể trợ

Phản ứng cộng dưỡng
2CH
3
CH
2
OH + CO
2
→
CH
4
+ 2CH
3
COO
-
- 111,3 kJ/phản ứng 150
Một ví dụ khác của hiện tượng cộng dưỡng là sự oxi hóa butirat
thành acetate cộng với H
2
bởi vi khuẩn cộng dưỡng oxi hóa acid béo
Syntrophomonas:
Butirat
-
+ 2H
2
O → 2acetate
-
+ H

cerevisiae diễn ra theo con đường Embden-Meyerhof. Sự chuyển hóa
piruvat thành ethanol gồm hai bước. Trong bước một, piruvat được loại
CO
2
thành acetaldehit nhờ piruvat-đecacboxilase với sự tham gia của
tiaminpirophosphate. Trong bước sau, acetaldehit bị khử thành ethanol
nhờ alcohol-đedihydrogenase chứa NADH.
2CO
2

2NAD
2NADH
2 Piruvat
2 Acetaldehyt
Glucose
2Ethanol

151
Bằng sự chuyền H này, dihydro tách ra do triosephosphate-
dehydrogenase xúc tác sẽ được tiêu thụ, nhờ vậy trạng thái oxi hóa-khử sẽ
được cân bằng.

Phương trình lên men cải biến này được gọi là dạng lên men
Neuberg 2.
Khi bổ sung các chất kiềm (NaHCO
3
, Na
2
HPO
4
) thì glycerin cũng
được tạo thành vì acetaldehit bị chuyển thành ethanol và acetate qua phản
ứng hóa hai, và do vậy không còn hoàn thành được chức năng của một
chất nhận điện tử. Phương trình lên men có tên là dạng lên men Neuberg 3
và được viết như sau :
Glucose + 2H
2
O → Ethanol + Acetate + 2Glycerin + 2CO
2
Dạng lên men thông thường được Neuberg gọi là dạng lên men 1. 152
3. Hiệu ứng Pasteur
Hiệu ứng Pasteur là sự ức chế lên men rượu (hay quá trình đường
phân) bởi oxi (tức là bởi hô hấp hiếu khí). Sự chuyển sang hô hấp không
những làm giảm sự tạo thành ethanol và CO
2
mà còn làm giảm sự hấp thụ

Enzyme chìa khóa dị lập thể điều hòa sự sử dụng glucose trong nấm
men lên men rượu là phosphofructokinase. Đó là enzyme không thuận
nghịch đầu tiên của con đường EM. Nó xúc tác cho sự phosphorin hóa
fructose-6-phosphate thành fructose-1,6-điphophat nhờ ATP và bị kìm
hãm dị lập thể bởi ATP. Sự kìm hãm theo cơ chế liên kết ngược này làm
tăng nồng độ glucose-6-phosphate trong tế bào do tính thuận nghịch của
phản ứng enzyme trước đó. Glucose-6-phosphate kìm hãm dị lập thể
hexokinase, kìm hãm cả sự hấp thu glucose, do đó làm giảm sự tiêu thụ
đường này. 153
Trong khi ATP kìm hãm dị lập thể phosphofructokinase thì AMP lại
hoạt hóa nó. Bởi vậy một tỉ lệ ATP/AMP thấp như trong lên men lại kích
thích sự hấp thu và sự trao đổi glucose.
Hoạt tính của phosphofructokinase cũng bị kìm hãm bởi xitrat. Nhờ
chất hiệu ứng âm tính thứ hai này mà tác dụng kìm hãm của ATP được
tăng cường, trái lại các ion amôn lại kích thích enzyme này.
Sự điều hòa mô tả ở trên có thể được chứng minh dễ dàng khi người
ta đo nồng độ nội bào của glucose, glucose-6-phosphate, fructose-6-
phosphate, fructose-1,6-diphosphate và các triose-phosphate trước và sau
khi chuyển từ điều kiện nuôi kị khí sang điều kiện nuôi hiếu khí. Ngay sau
khi được thông khí, nồng độ glucose-6-phosphate và fructose-6-P của tế
bào tăng nhanh, còn nồng độ của fructose-1,6-diphosphate và các triose-
phosphate lại giảm mạnh. ở đây, phosphofructosekinase hoạt động như
một cái van được điều chỉnh bởi các ađenilat cũng như các chất trao đỗi
trung gian khác. Nếu van bị đóng, các chất trao đổi nằm phía trên van sẽ
bị ứ đọng, còn các chất nằm bên dưới van được tiếp tục chuyển hóa và do
vậy, nồng độ giảm đi.
Hiệu ứng Pasteur cũng gặp ở vi khuẩn (chẳng hạn, ở E. coli) và ở

đã bị biến đổi theo hướng ức chế sự tạo ra các enzyme cần thiết cho sự
trao đổi chất hiếu khí và do vậy thích hợp với sự tổng hợp rượu.
5. Hiệu suất lên men
Nấm men, dưới điều kiện kị khí chuyển hoá glucose thành ethanol
trước hết bằng con đường Embden-Meyerhof. Phản ứng thật sứ bao gồm
sự tạo thành 2 mol ethanol, 2 mol CO
2
và 2 mol ATP trên mỗi mol
glucose được lên men. Do vậy, về mặt trọng lượng mỗi gam glucose về lý
thuyết có thể tạo ra 0,51 g rượu. Tuy nhiên sản lượng đạt được trong lên
men thực tế thường không vượt quá 90-95% con số lý thuyết. Sở dĩ như
vậy là vì một phần chất dinh dưỡng đã được sử dụng để tổng hợp sinh
khối mới và cho các phản ứng liên quan tới sự duy trì tế bào. Cũng còn có
các phản ứng phụ xảy ra (thường dẫn tới Glycerin và sucxinat) tiêu thụ tới
4-5% cơ chất tổng số. Nếu loại trừ được các phản ứng này thì sản lượng
ethanol có thể tăng thêm được 2,7%.
Một nồng độ nhỏ oxi cần phải được cung cấp cho nấm men lên men
vì đây là thành phần cần thiết trong sự sinh tổng hợp các chất béo chưa
bão hòa và các lipit. Thông thường oxi được giữ trong dịch lên men ở
nồng độ 0,05-0,1 mm Hg tính theo áp suất oxi. Bất cứ nồng độ nào nằm
trên giới hạn đó đều sẽ kích thích sinh trưởng, vi phạm đến sự tạo thành
ethanol (hiệu ứng Pasteur).
Các nhu cầu tương đối của các chất dinh dưỡng được dùng trong sự
tổng hợp ethanol tỉ lệ thuận với các thành phần chính của tế bào nấm men.
Chúng bao gồm C, O, N, và H. Thấp hơn một chút là P, S, K và Mg dùng
để tổng hợp các thành phần thứ yếu. Các muối vô cơ (như Mn, Co, Cu,
Zn) và các nhân tố sinh trưởng hữu cơ (acid amin, acid nucleic, và các
vitamin) được yêu cấu dưới dạng vết.
Nhiều loại nguyên liệu dùng để sản xuất rượu ở quy mô lớn (như rỉ
đường mía hay actiso Jerusalem) ngoài hiđrat C còn cung cấp toàn bộ các

(w/v) đã đủ để làm chậm sinh trưởng của vi sinh vật và ở nồng độ cồn
10% (w/v) tốc độ sinh trưởng của nấm men gần như ngừng hẳn. Bản chất
của hiện tượng kìm hãm này là rất phức tạp. Việc thêm cồn vào pha log
làm giảm nhanh tốc độ sinh trưởng của nấm men (có lẽ do tác động lên sự
tổng hợp protein), giảm khả năng sống sót của tế bào (qua sự biến tính
không thuận nghịch của các enzyme), và ở một mức độ thấp hơn nhiều, 156
ethanol làm giảm tóc độ tổng hợp bản thân nó. Các dẫn liệu về mức độ
chịu cồn của một số chủng nấm men phụ thuộc rất nhiều vào thành phần
acid béo trong màng tế bào chất cho thấy rằng thành phần acid béo kích
thích hoặc kìm hãm sự tiết ethanol khỏi bào tương. Các kết quả khác cung
chứng minh được rằng ethanol được tạo ra trong lên men (ethanol tự sinh)
ức chế lên sinh trưởng của tế bào mạnh hơn là ethanol được đưa vào một
cách nhân tạo từ bên ngoài.
6. Sự tạo thành ethanol nhờ vi khuẩn
Trong số vi khuẩn, kiểu lên men rượu phổ biến ở nấm men (EM,
piruvat-đecacboxilase) chỉ gặp ở Sarcina ventriculi. Đây là loài vi khuẩn
chịu khí yếu, dễ dàng phân lập được từ đất, nhưng cũng gặp cả trong dịch
tiêu hóa của những người mắc bệnh dạ dày. Các vi khuẩn này được coi là
không bình thường vì có kích thước rất lớn (đường kính 4 μm), tạo nên
các dạng hộp bao gói (chứa trên 64 tế bào mỗi hộp , được liên kết với
nhau nhờ xenlulose), chịu pH (sinh trưởng được ở pH từ 0,9 đến 9,8) và
tạo thành nội bào tử.
Từ dịch ép lên men của cây dứa dại (Agave americana) ở vùng
Mexico người ta đã phân lập được một loài vi khuẩn hình que, di động, có
lông roi ở hai cực, có khả năng tạo thành ethanol. Vi khuẩn này có tên là
Zymomonas mobilis, phân giải glucose theo con đường 2-keto-3deoxi-6-
phosphogluconat (KDPG) cắt piruvat thành acetaldehit và đioxit cacbon.

còn lại là glyceraldehyt-3-phosphate, sẽ được khử thành lactat qua piruvat.
VI. Lên men lactic và họ Lactobacteriaceae
Các vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriaceae. Mặc
dù nhóm này không có sự giống nhau về hình thái và, bao gồm cả vi
khuẩn hình que dài, hình que ngắn lẫn các vi khuẩn hình cầu, song về mặt
sinh lý chúng có chung các đặc điểm khá đặc trưng. Tất cả các đại diện
đều là các vi khuẩn gram dương, không tạo thành bào tử (trừ
Sporolactobacillus) và không di động. Để thu năng lượng chúng hoàn toàn
phụ thuộc vào các hiđrat cacbon và tiết ra acid lactic (lactat).
Đối lập với các Enterobacteriaceae là bọn cũng sản sinh acid lactic,
chúng thuộc bọn lên men bắt buộc. Chúng khác chứa các hemin
(xitocrom, catalase). Mặc dù vậy, các vi khuẩn thuộc họ Lactobacteriaceae
có khả năng sinh trưởng khi có mặt oxi không khí, chúng thuộc bọn kị khí
song đồng thời cũng là bọn chịu khí. Một vi khuẩn sinh trưởng hiếu khí
mà không chứa catalase thì gần như chắc chắn đó là một vi khuẩn lactic
(trừ ngoại lệ Acetobacter peroxydans và Shigella dysenteriae).
1. Nhu cầu về các chất bổ sung và nhân tố sinh trưởng
Một đặc điểm nữa của các vi khuẩn lactic là có nhu cầu về các chất
bổ sung. Không có đại diện nào có thể mọc được trên môi trường vô cơ
thuần khiết chứa glucose và các muối amôn. Đa số trong chúng cần hàng
loạt các vitamin (lactoflavin, tiamin, acid pantotenic, acid nicotinic, acid
folic, biotin), và các acid amin, các bazơ purin và pirimiđin. Vì vậy người
ta thường nuôi chúng trên các môi trường dinh dưỡng phức tạp chứa 158
những số lượng khá lớn cao nấm men, dịch cà chua, dịch đường sữa hoặc
thậm chí cả máu nữa.
Điều ngạc nhiên là một số vi khuẩn lactic (và cả các vi khuẩn lên
men khác) khi sinh trưởng trên môi trường dinh dưỡng chứa máu có thể

như đường ruột và niêm mạc của người và động vật. Do tạo thành một
lượng lớn lactat và do tính chịu chua mà dưới các điều kiện môi trường
thích hợp các vi khuẩn lactic phát triển nhanh, vì vậy có thể dễ dàng phân
lập các vi khuẩn lactic trên các môi trường dinh dưỡng chọn lọc.
159
2. Lên men lactic đồng hình
Vi khuẩn lactic lên men đồng hình tạo thành toàn bộ hoặc gần như
toàn bộ là lactat. Chúng phân giải glucose qua con đường EM, chứa các
enzyme cần thiết, kể cả alđolase và chuyển dihydro tách ra trong quá trình
loại dihydro của glyceraldehyt-3-phosphate sang piruvat : Glucose

2 NADH Việc xuất hiện D-, L+ hay DL- lactat là phụ thuộc vào tính chuyên
hóa không gian của enzyme vận chuyển lactat-đedihydrogenase và vào sự
có mặt của một lactat-racemase.
Chỉ một phần nhỏ piruvat được loại cacboxil và chuyển thành
acetate, ethanol, CO
2
và acetoin. Việc tạo thành các sản phẩm phụ phụ

thành ethanol. Các vi khuẩn lên men dị hình khác chuyển một phần hoặc
2 Lactat

2 Piruvat
2 NAD160
toàn bộ acetilphosphate thành acetate, trong đó liên kết phosphate giàu
năng lượng được chuyển sang ADP và được sử dụng dưới dạng ATP.
Dihydro thừa trong trường hợp này được truyền cho glucose làm
xuất hiện manit. Glyceraldehyt-3-phosphate được chuyển qua piruvat
thành lactat. Ribose được L. mesenteroides lên men thành lactat và
acetate.
*Lên men lactic dị hình ở Bifidobacterium
Vi khuẩn lactic dị hình Bifidobacterium bifidum có dạng chữ V hay
chữ Y (bifidus tiếng Hi Lạp có nghĩa là bị chia đôi, bị phân cắt), là thành
viên trong khu hệ đường ruột của trẻ sơ sinh, trước hết là các trẻ nuôi bằng
sữa mẹ. Vi khuẩn này cần N-acetilglucosemin chỉ có trong sữa người mà
không có trong sữa bò. Các đại diện thuộc chi Bifidobacterium là những vi
khuẩn kị khí nghiêm ngặt, không chịu khí và cần một khí quyển chứa CO
2

(10% CO
2
) để sinh trưởng. Bifidobacterium chuyển hóa glucose theo
phương trình :
2 C
6
H


Hình 6.4: Lên men lactic dị hình
:1. Glucose-6-phosphat-dehydrogenase
2. Phosphogluconat-dedihydrogenase
3. Epimerase ; 4. Phosphoketolase

4. ứng dụng của lên men lactic
Nếu để dung dịch đường không khử trùng chứa cả các nguồn nitơ
phức tạp và các chất sinh trưởng một cách tự nhiên trong trong điều kiện
kị khí hoặc dưới dạng lớp cao thì các vi khuẩn lactic sẽ nhanh chóng phát
triển ở phía bên trong. Chúng làm giảm pH xuống dưới 5 và qua đó ức chế
sinh trưởng của các vi khuẩn kị khí khác là bọn không có khả năng sinh
trưởng ở độ chua này. Trong các môi trường làm giàu này nhóm vi khuẩn
nào phát triển được là tuỳ thuộc vào các điều kiện đặc biệt. Nhờ đặc tính
bảo quản và khử trùng dựa trên nguyên tắc acid hóa mà các vi khuẩn lactic

sự giảm pH làm protein của sữa bị đông lại thành cục vón (curd). Sự đông
cũng làm tách riêng phần dịch đường sữa (whey) ở trên bề mặt. Cục vón
cũng có thể được tạo nên nhờ tác dụng của vi sinh vật hoặc nhờ một
enzyme (rennin) lấy từ dạ dày bê.
Một lít sữa nặng 1032g bao gồm 902g nước và 130g chất khô
trong đó chứa 49g lactose; 39g chất béo (là những giọt mỡ đường kính 1-8
μm gồm glixerit và các chất tan trong lipit, như colesterol và các vitamin
A, D, E, K; 32,7g protein mà chủ yếu là cazein; 9g chất khoáng (gồm
phosphate, xitrat, KCl, NaCl và MgCl
2
).
*Sữa chua (sữa bơ). Sữa chua là sản phẩm của sự lên men sữa lỏng
bằng sự để chua ngẫu nhiên dưới tác động của nhiều vi khuẩn sinh acid 163
lactic khác nhau (như Streptococcus lactis hay S. cremoris), hoặc của một
số lượng ít hơn nhiều các vi khuẩn gây thơm (như Streptococcus
diacetylacis, Betacoccus citrovorus) hoặc bằng việc cấy vào sữa đã đun
nóng các giống vi khuẩn thuần khiết. Khi lên men diễn ra, lactose được
chuyển hoá thành acid lactic, acid này sẽ ngưng kết cazein ở pH 4-5. Sữa
đông, đặc, có vị chua, tùy theo vùng có tên gọi khác nhau. Sữa chua được
làm từ sữa đầy đủ (chứa ít nhất 3% mỡ của sữa) thường được trộn với bột
sữa đã vớt váng nhằm làm tăng hàm lượng chất rắn toàn phần và cải thiện
cấu trúc gel protein. ở một số nước, sữa chua cũng được sản xuất từ sữa
cừu, sữa trâu, sữa tuần lộc hoặc sữa ngựa. Kem chua được sản xuất bởi
một quá trình rất giống quy trình dùng để sản xuất sữa chua chỉ trừ việc
kem cà phê đã được sử dụng làm nguyên liệu thô.
*Iagua. Iagua được làm từ các loại sữa chứa các hàm lượng mỡ khác
nhau bằng cách lên men nhờ các giống đặc biệt. Nó có một độ đông đặc

men.
*Phomat. Phomat là sản phẩm thu được từ sữa đông bằng cách loại
bỏ dịch đường sữa và bằng cách làm chín cục vón khi có mặt một khu hệ 164
vi sinh vật đặc biệt. Có nhiều loại phomat với hình dạng và kích thước
khác nhau. được xếp thành nhóm dựa vào loại sữa sử dụng (bò, dê, cừu),
sự tạo thành cục vón (dùng acid, dùng rennin hay dùng cả hai), kiến trúc
hay độ đặc, và hàm lượng chất béo. Trong từng nhóm, các loại phomat
riêng biệt được đặc trưng bởi hương thơm. Sự sản xuất phomat về cơ bản
bao gồm hai công đoạn : sự tạo thành cục vón và quá trình làm chín.
*Sự tạo thành cục vón
Hàm lượng chất béo của sữa được điều chỉnh tới mức độ mong
mnốn, và khi cần, hàm lượng protein cũng được điều chỉnh. Các chất phụ
gia bao gồm muối canxi nhằm cải thiện sự ngưng kết protein và kiến trúc
của phomat, nitrat để kìm hãm khu hệ vi khuẩn kị khí hình thành bào tử và
các sắc tố tạo màu. Sữa thô hoặc sữa đã khử trùng được trộn trong một bể
ở nhiệt độ 15-59
o
C với một loại giống khởi động (vi khuẩn lactic hay vi
khuẩn propionic, nấm sợi, như Penicillium camemberti, P. candidum, P.
roqueforti , các vi khuẩn mang sắc tố màu vàng hoặc màu đỏ như
Bacterium linens, cùng các cầu khuẩn và nấm men) và sữa sẽ đông lại
thành một khối bán lỏng mềm, cụcvón, sau lên men lactic, được nối tiếp
bằng sự bổ sung rennin hoặc một tổ hợp nào đó mà thông thường nhất là
tổ hợp giữa acid và rennin. Gel protein này sẽ được cắt thành các hình
khối nhỏ trong lúc đang được đun nóng rồi sau đó được khuấy nhẹ. Dịch
đường sữa được loại bỏ còn phần cục vón chứa mỡ thì được chuyển sang
quá trình làm rắn. Khi độ rắn mong muốn đã đạt được, cục vón được

theo phản ứng :
3 CH
3
CHOHCOOH → 2 CH
3
CH
2
COOH + CH
3
COOH + CO
2
+ H
2
O
Tỉ lệ giữa acid propionic và acid acetic bị ảnh hưởng bởi thế oxi hóa
khử của phomat và tỉ lệ này sẽ thấp khi có mặt muối nitrat chăng hạn.
Phương thức và mức độ phân giải mỡ của sữa phụ thuộc vào khu hệ vi
sinh vật tham gia vào quá trình làm chín phomat. Sự giải phóng các acid
béo, đặc biệt là các acid ảnh hương đến hương thơm của phomat phụ
thuộc vào tính đặc hiệu của các lipase.
Ngoài các acid béo tự do, 2-alkanon và 2-alkanol cũng được tạo
thành như các sản phẩm phụ của sự β-oxi hoá các acid béo. Nấm sợi, đặc
biệt là Penicillium roqueorti, sử dụng β-ketoaxyl-CoA đeaxylase
(tiodihydroase) và β-ketoacid đecacboxylase để cung cấp các hợp chất
điển hình cho hương thơm của các phomat bán mềm.
Sự phân giải protein thành các amino acid xảy ra qua các peptit như
ìà các sản phẩm trung gian. Tùy thuộc vào loại sữa mà 20-40% cazein
được chuyển hoá thành các dẫn xuất protein hòa tan trong đó 5-15% là các
acid amin. Phạm vi pH 3-6 là tối ưu đối với hoạt tính proteinase của
Penicillium roqueorti. Sự phân giải protein bị ảnh hưởng mạnh bởi hàm

khí ?
5. Lên men khác hô hấp oxy hóa chỗ nào khi xét về phương diện các
chất nhận điện tử và sự sản sinh năng lượng ?
6. Sự trao đổi điện tử để tạo nên ATP khác nhau như thế nào trong
các trường hợp NADH được tạo thành trong đường phân, NADH
được tạo thành trong chu trình acid citric, và FADH
2
được tạo
thành trong chu trình acid citric ?
7. Hiệu quả của việc phân giải hiếu khí hoàn toàn một phân tử
glucose ở vi khuẩn là bao nhiêu ? So sánh với hiệu quả của một
mình đường phân?
8. Hiệu ứng Pasteur có gặp ở các vi khuẩn lên men lactic đồng hình
không ? Vì sao ?
9. Giải thích tại sao ở một số nấm men, như Rhodotorula hay
Geotrichum, khi thừa nguồn C, đồng thời thiếu N và P thì lipit lại
được tích lũy ?
10. Cho ví dụ về những trường hợp lên men ở vi khuẩn trong đó có sự
tạo thành nhiều hơn 2 mol ATP trên một mol glucose bị phân hủy.