THẠCH DỪA
CBGD : Nguyễn Thuý Hương
2
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ THẠCH DỪA
I.1. Giới thiệu
Thạch dừa (Nata de coco) là một loại thức ăn phổ biến, có nguồn gốc từ
Philippin, được tạo ra từ sự lên men nước dừa bởi vi khuẩn Acetobacter xylinum.
Đây là một trong số các loại thực phẩm thương mại đầu tiên ứng dụng từ cellulose
vi khuẩn. Sản phẩm thạch dừa là một món ăn tráng miệng dai, trong suốt và rất
ngon.
Hiện nay, không chỉ người dân ở Philippine mà người dân ở các nước khác
trên thế giới cũng rất thích món ăn này đặc biệt là người Nhật Bản. Năm 1992,
thạch dừa bắt đầu được giới thiệu ở Nhật bản như một sản phẩm thực phẩm ăn
kiệng cho các cô gái trẻ. Năm 1993, thạch dừa từ Philippine được xuất khẩu sang
Nhật Bản.
Hơn thế nữa, người Nhật còn cho rằng thạch dừa có thể giúp cơ thể con người
chống lại bệnh ung thư ruột kết. Trong thạch dừa có hàm lượng chất xơ cao rất tốt
cho hệ thống tiêu hoá. Thạch dừa cung cấp ít năng lượng và không chứa cholesterol.
I.2. Cấu trúc của thạch dừa
- Bản chất của thạch dừa là một màng nhày có cấu trúc là hemicellulose. Do
thạch dừa có bản chất là polysaccharide ngoại bào nên có khả năng ứng dụng
vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Cho đến nay, việc ứng dụng thạch dừa mới chỉ
dừng lại ở những nghiên cứu chế biến thành những sản phẩm kẹo, jelly, các
sản phẩm giải khát.
- Hàm ẩm của thạch dừa: Theo kết quả nghiên cứu khi khảo sát cấu trúc thạch
dừa của các thầy cô Phan Tiến Mỹ Quang, Đống Thị Anh Đào, Nguyễn Ánh
Tuyết bộ môn công nghệ hoá học và dầu khí trường Đại Học Bách Khoa
TPHCM, thì thạch dừa là một mạng polymer sinh học, có khả năng giữ nước
rất lớn. Miếng thạch dừa sau khi sấy ở 90
0
C thì mỏng như tờ giấy, bề mặt

có ý nghĩa kinh tế.
- Vi khuẩn Acetobacter:
 Dạng hình que, tuỳ điều kiện nuôi cấy (t
0
, thành phần môi trường nuôi
cấy) mà các vi khuẩn acetobacter có thể sinh ra các tế bào có hình thái
khác biệt dạng kéo dài hoặc phình to ra.
 Kích thước thay đổi tuỳ loài (0.3-0.6 x 1.0-8.0µm).
 Có thể di động (có tiên mao đơn hoặc chu mao), hoặc không di động
(không có tiên mao).
 Không sinh nha bào tử.
 Hiếu khí bắt buộc.
 Chịu được độ acid cao.
 Vi khuẩn acetobacter có khả năng đồng hoá nhiều nguồn thức ăn cacbon
khác nhau nhưng không sử dụng được tinh bột.
 Tế bào đứng riêng lẽ hoặc kết thành từng chuỗi.
 Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành
váng thay đổi tuỳ loại:
o Acetobacter xylinum: tạo thành váng cellulose khá dày và chắc.
o Acetobacter orleanoe: tạo thành váng mỏng nhưng chắc.
o Acetobacter pasteurianum: tạo thành váng khô và nhăn nheo.
o Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng dễ tan rã.
o Acetobacter curvum: sinh acid acetic với nồng độ cao nhưng tạo thành
váng không chắc chắn.
THẠCH DỪA
CBGD : Nguyễn Thuý Hương
5
 Acetobacter có khả năng đồng hoá muối (NH
4
)

khuẩn này muốn phát triển bình thường cần được cung cấp một số chất
sinh trưởng như acid para aminopenzoic, acid panthoteric, acid nicotinic.
 Acetobacter orleansen: trực khuẩn dài trung bình không di động. Gặp
điều kiện nhiệt độ cao có thể sinh ra các tế bào dị hình kéo dài hoặc phình
to ra. Tạo ra váng rất dày trên môi trường dịch thể. Có thể phát triển được
có nồng độ rượu cao (10%-12%) và làm tích luỹ đến 9.5% acid acetic.
THẠCH DỪA
CBGD : Nguyễn Thuý Hương
6
Thường được dùng trong công nghiệp chuyển rượu vang thành giấm
(phương pháp của Pháp). Phát triển thích hợp ở nhiệt độ 25-30
o
C.
 Acetobater xylinum: trực khuẩn không di động, tạo thành váng nhăn và
khá dày.Váng có chứa hemicellulose nên khi gặp H
2
SO
4
và thuốc nhuộm
Iod sẽ bắt màu xanh.Có thể tích luỹ 4.5% acid acetic trong môi trường.
Thường gặp loài vi khuẩn này cùng với nấm men trong “nấm chè”, còn
gọilà “thuỷ hoài sâm”, một loại sản phẩm giải khát bổ dưỡng theo cách
làm của nghười Trung Hoa. Đó là một loại nước chua có vị thơm dùng để
pha nuớc giải khát trong các gia đình người Trung Hoa, trên mặt nước có
một váng vi sinh vật dày được nuôi sống bằng nước chè và đường.
 Acetobacter pasteurianum: trực khuẩn ngắn, váng vi khuẩn có dạng khô
và nhăn nheo, váng bắt màu xanh khi nhuộm với thuốc Iod. Có khả năng
o xyhoá và tạo 6.2% acid acetic.
II.1.3. Phân lập Acetobacter
- Vi khuẩn Acetobacter có thể được phân lập từ giấm, rượu, bia, hoa quả,

4
.
- A.xylinum sinh trưởng ở điều kiện pH < 5, nhiệt độ
khoảng 28-32
o
C và có thể tích luỹ 4.5% acid
acetic.
- Acid acetic là sản phẩm sinh ra trong quá trình hoạt động của vi khuẩn,
nhưng khi chúng vượt quá mức cho phép, chúng sẽ quay ngược trở lại làm
ức chế hoạt động của vi khuẩn.
b/ Sinh lý, sinh hoá
- A.xylinum hấp thụ đường glucose từ môi trường nuôi cấy. Trong tế bào vi
khuẩn, glucose này sẽ kết hợp với acid béo tạo thành một tiền chất nằm trên
màng tế bào. Kế đó nó được thoát ra ngoài tế bào cùng với một enzyme.
Enzyme này có thể polyme hoá glucose thành cellulose.
- A.xylinum tạo nên lớp cellulose dày là do môi trường nuôi cấy nước dừa có
bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết. Cellulose là những polisaccharide
không tan trong nước mà tan trong môi trường kiềm. Đó cũng là thành phần
chính của màng tế bào thực vật.
- Polysaccharide của vi sinh vật thường được tích tụ đáng kể trong các môi
trường lỏng. Vi sinh vật có khả năng tổng hợp các oligo và polysaccharide.
Lượng các oligo và các polysaccharide nội bào có thể đạt tới 60% trọng
lượng khô của tế bào.
- Tất cả các oligo và polysaccharide được tổng hợp bằng cách kéo dài chuỗi
saccharide có trước nhờ vào việc thêm vào đơn vị monosaccharide. Đơn vị
monosaccharide được thêm vào tham gia phản ứng ở dạng nucleotide,
monosaccharide được hoạt hoá thường là dẫn xuất của các uridin diphosphat
Hình1. Vi khuẩn A. xylinum
THẠCH DỪA
CBGD : Nguyễn Thuý Hương

- Nước dừa: trung bình một trái dừa có chứa 300ml nước, chiếm 25% trọng lượng
trái dừa. Nước dừa là loại nước giải khát phổ biến vì chứa nhiều chất dinh dưỡng
như: đường, protein, lipid, vitamin, và khoáng nhưng với nồng độ rất loãng.

THẠCH DỪA
CBGD : Nguyễn Thuý Hương
9
Bảng 2 : Thành phần hoá học của nước dừa
STT Thành phần Khối lượng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Chất khô
Đường tổng số
Tro
K
Na
Ca
Mg

Penthothennic
Acid nicotinic
Acid folic
Riboflavin
3
0.052
0.064
0.03
0.00001
Bảng 4 : Các acid amin có trong nước dừa.
STT Acid amin Hàm lượng
(% khối lượng/ amin tổng số)
1
2
3
4
Acid glutamic
Arginine
Leucine
Lysine
14.5
12.75
4.18
4.51
THẠCH DỪA
CBGD : Nguyễn Thuý Hương 10
5
6
7
8

Trương Nguyễn Quỳnh Hương, khoa công nghệ thực phẩm trường đại học Nông
Lâm TPHCM đã tiến hành nghiên cứu, đa dạng hoá các môi trường sản xuất thạch
dừa từ A.xylinum. Kết quả nghiên cứu cho thấy, ta có thể thay thế nước dừa già
bằng nước dứa hoặc nước cố dừa với những tỉ lệ pha loãng thích hợp.
- Nguồn nguyên liệu chính không thể thiếu khi lên men tạo thạch dừa chính là
dung dịch chứa vi khuẩn A. xylinum.
II.3.2. Thành phần môi trường sản xuất.
- môi trường 1 : môi trường nước dừa già
Acid acetic 5 ml
(NH
4
)
2
SO
4
- SA 8g
(NH
4
)
2
PO
4
2g
Saccharose 20g
Nước dừa già 1000 ml
- môi trường 2 : môi trường nước cốt dừa

Tỉ lệ cơm dừa/nước (g/ml) 1/10
SA (%) 0.6
DAP 0.6

Quy trình chung :
Lọc

Nguyên
liệu

Trộn đều
Đun sôi 10 – 45’
Để nguội
Cho acid acetic
Cấy giống

Lên men 28
-
32
0
C trong 9 – 15
ngày

Thạch
d
ừa thơ

Nước
đường

DAP,
SA

Giống

sôi khoảng 10-45’ để tiêu diệt các vi sinh vật có trong môi trường. Sau
đó làm nguội.
 Dùng acid acetic 40% chỉnh về pH = 3 - 3,5, chỉnh nhiệt độ đến 28-32C
(pH, nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men).
THẠCH DỪA
CBGD : Nguyễn Th Hương 13
II.4.3. Lên men
Đổ mơi trường vào các dụng cụ, cấy giống theo tỷ lệ 1:10. Đậy thau, chậu
bằng vải mỏng hoặc giấy báo. Giữ nhiệt độ phòng ở 28-32
o
C trong vòng 9-15
ngày. Trong thời gian này tránh khuấy động mơi trường để tránh làm cho lớp
thạch đang hình thành bị tách lớp.
II.4.4. Thu nhận thạch dừa thơ
 Sau khoảng 9-15 dùng vợt đề vớt khối cellulose ra khỏi dịch lên men.
Sau đó rửa khối cellulose bằng nước lạnh.
II.5. Quy trình chế biến thạch dừa
Thạch dừa thô
Cắt nhỏ

(1x1.5x2cm)
Ngâm trong dd
Na
2
CO
3
3-5% trong 15’

Xả nước lạnh


Vô keo, dán nhãn
xuất xưởng
M
ứt thạch
dừa
Vô hộp
Bổ sung hương
tr
ái

c
ây

Bổ sung nước siro,
h
ươ
ng tr
ái

c
ây

THẠCH DỪA
CBGD : Nguyễn Thuý Hương 14
Vì thạch dừa thô chỉ là khối hemicellulose nên không mùi, không vị. Chính vì vậy
cần phải chế biến để phù hợp với khẩu vị của người tiêu dùng.
Quy trình chế biến thạch dừa được trình bày trong sơ đồ phía trên.
 Dùng máy cắt để cắt khối cellulose tạo các miếng nhỏ, đều đặn.
 Ngâm sản phẩm trong dung dịch Na
2

CBGD : Nguyễn Thuý Hương 15
sản phẩm trung gian và các acid mono carboxylic bay hơi (acid propionic,
acetic, đôi khi cả acid formic) như là các sản phẩm cuối cùng.
II.8. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men.
II.8.1. Ảnh hưởng của (NH
4
)
2
SO
4

Tỉ lệ thành phần dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy có ý nghĩa quyết định
đối với sự sinh trưởng và phát triển của A. xylinum. Nhân tố (NH
4
)
2
SO
4
là một trong
những nhân tố ảnh hưởng lớn đến sự phát trinể của A. xylinum. (NH
4
)
2
SO
4
là nhân
tố quan trọng cung cấp nguồn nitơ cho tế bào phát triển.
Để xác định được ảnh hưởng của (NH
4
)

Mỗi loài vi sinh vật có một ngưỡng hấp thụ thích hợp các chất dinh dưỡng
khác nhau là khác nhau. (NH
4
)
2
SO
4
là nguồn cung cấp nito cần thiết cho sự sinh
trưởng và phát triển của vi khuẩn A. xylinum. Nồng độ (NH
4
)
2
SO
4
là 0.25, 0.2, 0.15,
0.1 % có thể là cao quá đối với yêu cầu của Acertobacter xylinum do đó không hấp
thụ hết lượng sulphate amone, lượng còn lại trong môi trường sẽ ức chế sự phát
triển của tế bào vi khuẩn. Vì vậy, lượng hemicellulose tạo ra thấp hơn so với môi
trường có nồng độ (NH
4
)
2
SO
4
là 0.08%. Còn nồng độ sulphate amone là 0.05, 0.03,
0.01% có thể là thấp hơn so với yêu cầu cho sự phát triển của vi khuẩn nên lượng
hemicellulose tạo thành thấp hơn cả.
Mặt khác, nitơ còn có mặt trong nhiều thành phần cấu tạo như acid nucleic,
phospholipid, một số coenzyme quan trọng như ATP, ADP, NADP, FAD và một số
vitamin tham gia vào quá trình tạo thành hemicellulose. Nếu hàm lượng các chất đó

SO
4

II.8.3. Ảnh hưởng của các loại đường
Trạng thái thạch dừa tạo thành chịu ảnh hưởng nhiều của đường. Acetobacter
xylinum có thể sử dụng glucose , sucrose , lactose , maltose , dextrin và galactose do
đó ứng với mỗi lọai đường khác nhau mà ta sử dụng sẽ cho ra thạch dừa có trạng
thái khác nhau.
Bảng 5. Ảnh hưởng của các loại đường khác nhau đến sự hình thành
thạch dừa trong nước dừa ở pH = 5.0
Đường Độ dày – Trạng thái
Khối lượng thạch dừa sau
15 ngày lên men (g)
Glucose
Sucrose
Lactose
Maltose
Dextrin
Galactose
Không bổ sung đường
Dày – chắc
Dày – chắc
Màng mỏng – mềm
Màng mỏng – mềm
Màng mỏng – mềm
Màng mỏng – mềm
Màng mỏng – mềm
198.50
193.79
84.50

Trung bình – chắc
Dày – chắc
Trung bình – chắc
Trung bình – chắc
Màng mỏng
112.08
146.45
165.76
187.54
198.58
188.78
185.65
95.88
Nguồn : Adapted from Lapuz et al. (1967) and Ramos (1977)
II.8.4. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô
Nồng độ chất khô thích hợp cho quá trình hình thành thạch dừa là 11.5-12oBx. Nếu
nồng độ chất khô cao quá ,VSV có thể không sử dụng hết gây lãng phí đồng thời có
thể gây ức chế họat động VSV.Nếu nồng độ chất khô quá thấp sẽ không đủ để cung
cấp cho quá trình sống của VSV.
II.8.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Ngoài các yếu tố trên nhiệt độ lên men cũng ảnh hưởng đáng kể đến sự hình thành
sản phẩm.
Bảng 9 : Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành
thạch dừa trong nước dừa ở pH = 5.0
Nhiệt độ (
o
C) Trạng thái thạch dừa
Khối lượng trung bình sau
15 ngày lên men (g)
15

3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
No nata formation
No nata formation
Màng mỏng – mềm
Trung bình – mềm
Dày – chắc
Dày – chắc
Dày – chắc
Dày – chắc
Trung bình – chắc
Màng mỏng – mềm
No nata formation
No nata formation
_
_
92.60
148.52
188.32
193.89
184.20

 Thạch dừa được ngâm trong nước đường có bổ sung mùi của các loại
trái cây như vải , nhãn , dâu ,
 Kích thước thạch dừa nên đạt : 1 x 2 x 2.5 (cm)
 Màu sắc : trắng sữa.
 Cấu trúc : dai,chắc.
 Mùi vị : mang mùi trái cây tùy thuộc vào từng loại sản phẩm.
II.9.2.2. Phần nước
 Tỷ lệ cái : nước là 50 : 50.
 Nước đường có vai trò tạo vị ngọt và là môi trường bảo quản thạch
dừa.
 Hàm lượng đường vào khoảng 30-45%.
 pH đạt khoảng 4.5 - 5.5.
 Nước phải trong và mang mùi đặc trưng riêng của từng sản phẩm.
II.9.3. Chất lượng dinh dưỡng của thạch dừa
Calo : 146 Lipid : 0.2%
Carbonhydrate : 36.1% Ca : 12mg
P : 2mg Fe :0.5 mg
trong 100g thạch dừa
THẠCH DỪA
CBGD : Nguyễn Thuý Hương 20 [1] Nguyễn Đức Lượng, Cơ sở vi sinh vật công nghiệp Tập 3 , Thực phẩm lên men
truyền thống, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2003.
[2], Nguyễn Như Phúc, Các phương pháp lên men thực phẩm truyền thống ở Việt
Nam và các nước trong vùng, NXB nông nghiệp TPHCM, 1998.
[3], Trần Minh Tâm, Công nghệ vi sinh ứng dụng, NXB Nông nghiệp TP HCM,
2000.
[4] Trần Phú Hòa , Nghiên cứu về thạch dừa , Luận văn tốt nghiệp, 1992.
[5], Vương Thị Việt Hoa, Trương Nguyễn Quỳnh Hương, Đa dạng hoá môi trường