TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NGUYỄN THỊ BỬU CHÂU
MSSV 2071796
PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN
VI KHUẨN LACTIC CÓ TÍNH KHÁNG KHUẨN
TỪ CẢI BẸ MUỐI CHUA
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 08
NĂM 2011
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Tên đề tài:
PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN
VI KHUẨN LACTIC CÓ TÍNH KHÁNG KHUẨN
TỪ CẢI BẸ MUỐI CHUA
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Trường Đại học Cần Thơ
LỜI CẢM TẠ
Hoàn thành luận văn tốt nghiệp là điểm kết cho quá trình học tập. Sau 3 tháng nghiên
cứu đề tài tại phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và
Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại học Cần Thơ, dù gặp không ít khó khăn và trong quá
trình thực hiện nhưng tôi cũng đã hoàn thành được nghiên cứu. Để có được kết quả
trên chính nhờ sự giúp đỡ tận tình của gia đình, thầy cô và bạn bè.
Con kính dâng đến cha mẹ lòng biết ơn sâu sắc vì suốt đời luôn tận tụy vì tương lai và
sự nghiệp của con.
Chân thành cảm ơn Ts. Lê Nguyễn Đoan Duy dù bận rộn công việc, nhưng Thầy rất
tận tình hướng dẫn, luôn quan tâm động viên, cung cấp tài liệu, truyền đạt kiến thức,
kinh nghiệm, để tôi có thể hoàn thành tốt nghiên cứu của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô của bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa
Nông Nghiêp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ đã cho tôi những
kiến thức quý báu trong quá trình học tập.
Chân thành cảm ơn tập thể cán bộ phòng thí nghiệm của Bộ môn Công nghệ Thực
phẩm đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn trong nhóm và các bạn sinh viên của bộ môn
Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học
Cần Thơ đã giúp đỡ và động viên tinh thần rất nhiều trong quá trình tôi nghiên cứu đề
tài của mình.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2011
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Bửu Châu
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang iii
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Trường Đại học Cần Thơ
MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ...........................................................................................................................ii
TÓM TẮT............................................................................................................................... iii
MỤC LỤC................................................................................................................................iv
DANH MỤC BẢNG................................................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH................................................................................................................vii
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN..............................................................................................1
1.1
Đặt vấn đề....................................................................................................................1
1.2
Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................................2
CHƯƠNG II
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..........................................................................3
2.1
Giới thiệu về nguyên liệu cải bẹ..................................................................................3
2.2
Sơ đồ quy trình sản xuất cải bẹ muối chua..................................................................3
2.2.1
Quy trình sản xuất................................................................................................3
2.2.2
Thuyết minh quy trình .........................................................................................4
2.3
Các sản phẩm trao đổi chất của vi khuẩn lactic .................................................16
2.6.5
Những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn lactic.........................21
2.7
Các vấn đề liên quan đến việc tuyển chọn và phân lập vi khuẩn lactic ....................22
2.7.1
Tiệt trùng dụng cụ và môi trường làm việc .......................................................22
2.7.2
Tiệt trùng môi trường nuôi cấy ..........................................................................23
CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ..............................24
3.1
Phương tiện thí nghiệm .............................................................................................24
3.1.1
Thời gian, địa điểm ............................................................................................24
3.1.2 Hóa chất sử dụng ....................................................................................................24
3.1.3 Nguyên liệu.............................................................................................................24
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang iv
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Trường Đại học Cần Thơ
3.1.4 Thiết bị, dung cụ .....................................................................................................24
3.2
Phương pháp chuẩn bị dịch tăng sinh và môi trường nuôi cấy .................................25
3.2.1
Trường Đại học Cần Thơ
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Một số vi khuẩn lactic lên men đồng hình và dị hình ..................................................8
Bảng 2: Các dòng vi khuẩn dùng để kiểm tra tính kháng khuẩn .............................................30
Bảng 3: Đặc điểm và hình dạng 22 chủng lactic tuyển chọn được..........................................33
Bảng 4: Thành phần môi trường MRS................................................................................... viii
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang vi
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Trường Đại học Cần Thơ
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Quy trình chế biến cải bẹ muối chua ............................................................................3
Hình 2: Cây cải bẹ......................................................................................................................4
Hình 3: Một số giống vi khuẩn lactic.......................................................................................20
Hình 4: Nguyên liệu cải bẹ muối chua.....................................................................................24
Hình 5: Môi trường MRS và bột agar......................................................................................25
Hình 6: Đĩa sau khi ủ 48 giờ trong điều kiện yếm khí.............................................................27
Hình 7: Đĩa sau khi cấy chuyền ủ 24 giờ .................................................................................28
Hình 8: Ống nghiệm sau khi tăng sinh.....................................................................................28
Hình 9: Chủng vi khuẩn lactic sau khi thử tính kháng khuẩn..................................................32
Hình 10: Khuẩn lạc lactic ........................................................................................................34
người tiêu dùng hay môi trường sống của chúng. Nên một sự lựa chọn hợp lý là ứng
dụng của một số protein của vi khuẩn như thuốc kháng sinh. Vì vậy, sự tiếp tục tìm ra
những chất kháng vi khuẩn đã được quan tâm và trở nên quan trong lĩnh vực thuốc.
Ngành công nghệ sinh học trong lĩnh vực chế biến thực phẩm đang cố gắng phân lập,
tìm ra, sản xuất, cải thiện những vi sinh vật có lợi và những sản phẩm của chúng để
ứng dụng trong việc nâng cao chất lượng thực phẩm.
Việc sử dụng những vi sinh vật không gây bệnh và những chất chuyển hóa của chúng
để cải thiện sự an toàn vi sinh học, đồng thời tăng thời gian bảo quản thực phẩm được
xem như là chất bảo quản sinh học. Đặc tính vi khuẩn lactic được công nhận là an toàn
để sử dụng trong quá trình lên men thực phẩm truyền thống. Vì vậy, nó được sử dụng
như là chất bảo quản sinh vật.
Bacteriocin là một phân tử sinh học với đặc tính kháng vi khuẩn được sinh ra từ vi
khuẩn lactic, được xem là một sự lựa chọn tốt cho việc thay thế các loại kháng sinh
hóa học sử dụng trong thực phẩm và thức ăn gia súc. Bacteriocin có điểm đặc biệt là
chúng không có hoạt tính kháng sinh điển hình, nghĩa là chúng chỉ kiềm hãm chứ
không trực tiếp làm chết vi sinh vật. Bên cạnh đó, việc tìm ra các chất kháng sinh sinh
học này cũng rất có ý nghĩa đối với tình hình thực phẩm của nước ta hiện nay và
tương lai.
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang 1
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Trường Đại học Cần Thơ
Các chế phẩm bacteriocin điển hình như là nisin, diplococin, subtilin, lactostrepcin,
bacteriocin S50, monocin (từ Lactococcus), pediocin A, pediocin PA-1, pediocin AcH
(từ Pediococcus), lactocidin, acidolin, acidophilin, reuterin, lactacin F, lactocin 27,
Cải bẹ thuộc họ Thập Tự, có tên khoa học là Brassica juncea. Thuộc nhóm cải xanh
có cuốn lá nhỏ và hơi tròn, phiến lá nhỏ hẹp, bản lá mỏng có màu từ xanh vàng đến
xanh đậm. Nhóm cải này chịu lạnh khá, phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ tương
đối thấp. Nhiệt độ 15÷200C, do đó thích hợp trong vụ Đông Xuân.
Cải bẹ có thể dùng để nấu canh khi còn non, sau khi trồng 3 – 4 tháng, cây cải có bắp
thì có thể thu hoạch làm dưa, khối lượng mỗi cây từ 1 – 3kg. Năng suất các giống cải
bẹ ở Việt Nam có thể đạt 30 – 70 tấn/ha (Mai Thị Phương Anh, 1996).
2.2
Sơ đồ quy trình sản xuất cải bẹ muối chua
2.2.1 Quy trình sản xuất
Nguyên liệu
Lựa chọn, phân loại
Rửa
Tạo hình, xếp vào thùng, bể muối
Rót nước muối
Lên men
Bảo quản
Hình 1: Quy trình chế biến cải bẹ muối chua
(Nguồn: Nguyễn Thị Bích Thủy, 2007)
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang 4
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Trường Đại học Cần Thơ
Muối: Dùng muối ăn trắng, sạch để muối dưa. Tỷ lệ muối sử dụng là từ 6 – 9% so với
lượng dưa. Lượng muối này được pha thành nước muối, với tỷ lệ sử dụng là 20% so
với lượng dưa. Nếu dưa nguyên liệu có hàm lượng đường thấp, có thể cho thêm vào
dưa 1 – 1,5% đường ở thời điểm sắp kết thúc quá trình lên men lactic.
Lên men: Nhiệt độ thích hợp lên men dưa cải là 20 – 250C, sản phẩm có hương vị tốt,
trạng thái giòn. Nếu lên men ở nhiệt độ 30 – 350C, dưa có màu xỉn, mềm có mùi vị lạ.
Với nhiệt độ lên men 20 – 250C, quá trình lên men kết thúc sau 15 – 16 ngày. Khi ấy
hàm lượng acid lactic trong sản phẩm có thể đạt 2,5 – 3,6g/l. Có thể dùng vật nặng
(hoặc túi nước) đè lên để nguyên liệu ngập trong nước muối đã loại bỏ khí (Nguyễn
Thị Bích Thủy, 2007).
Đóng gói: Khi thấy hàm lượng acid lactic không tăng và đạt đến lượng yêu cầu thì
tiến hành đóng gói. Có thể dùng túi PE chịu acid hoặc trong hộp đóng kín.
Bảo quản: Khi quá trình lên men lactic kết thúc, cần có biện pháp bảo quản tốt để có
thể để được dài ngày. Tốt nhất là bảo quản dưa trong kho lạnh, với nhiệt độ 0 – 20C.
Trong điều kiện không có kho lạnh, có thể bảo quản dài ngày dưa bằng hóa chất hoặc
bảo quản bằng cách tạo điều kiện yếm khí cao cho sản phẩm.
Các dạng hư hỏng và cách phòng ngừa
Dưa có lớp màng trắng do nước dưa được tiếp xúc với không khí, nấm men tạo màng
phát triển. Khắc phục bằng cách chắt toàn bộ nước, lọc hết váng, đun tiệt trùng nước
dưa sau đó cho vào vại muối để tiếp tục lên men. Có thể bổ sung thêm chút đường để
đủ lượng acid tạo thành (Nguyễn Thị Bích Thủy, 2007).
Dưa có thể bị mềm nhũng do hoạt động của enzyme protopectinase gây ra sự thủy
phân protopectin, làm cho dưa bị khú. Hiện tượng này có thể khắc phục bằng cách
Quá trình lên men lactic trong rau quả muối chua là kết quả hoạt động của một số vi
khuẩn lactic như Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus
brassicae fermentati, nấm men và một số vi khuẩn khác (Nguyễn Đức Lượng, 2004).
Ở nước ta, có các loại rau muối chua như cải bẹ, cà bát, cà pháo, củ hành, su hào, bắp
cải v.v…Sản phẩm đã lên men lactic đầy đủ, có thể sử dụng để ăn ngay, không cần
nấu nướng.
Quá trình lên men lactic trong sản phẩm rau quả muối chua có thể được chia làm ba
giai đoạn:
Giai đoạn đầu: Do muối ăn gây áp suất thẩm thấu lớn nên đường và các chất dinh
dưỡng khác trong nguyên liệu khuếch tán vào nước và bắt đầu có sự hoạt động của
các vi sinh vật lactic, một số vi sinh vật khác: nấm men Saccharomyces cereviceae
chuyển hóa một phần đường thành rượu ethylic và khí CO2, CO2 bay lên do đó trên bề
mặt nước muối thấy xuất hiện những bọt khí. Những bọt khí này cũng được tạo bởi
hoạt động của vi khuẩn coli và một số vi sinh vật có khả năng sinh khí khác. Chủng vi
khuẩn lactic phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là Leuconostoc mesenteroides. Giá
trị pH giảm dần, kiềm hãm sự phát triển của các loài vi khuẩn không cần thiết. Chất
lượng của sản phẩm phụ thuộc nhiều mức độ hoạt động của vi khuẩn lactic và tốc độ
hình thành acid lactic nhanh hay chậm (Quách Đĩnh et al., 1996).
Giai đoạn thứ hai: Các vi khuẩn lactic phát triển mạnh acid lactic tích tụ nhiều. Phần
lớn các vi khuẩn gây thối bị ức chế vì do pH của môi trường giảm xuống tới 3 - 3,5.
Chủng vi khuẩn lactic phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là Lactobacillus cucumeris,
Bacterium brassiceae fermentati, Lactobacillus plantarum và một số chủng khác. Các
vi khuẩn lactic có hoạt độ khác nhau nên cường độ lên men lactic của các sản phẩm
cũng khác nhau, phụ thuộc vào dạng của hệ vi sinh vật có trong đó. Dạng của hệ vi
sinh vật cũng ảnh hưởng đến đặc tính của sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy
đường. Thời kỳ này rất quan trọng đối với quá trình lên men lactic vì sản phẩm tích tụ
được lượng cao và có hương vị đặc trưng của sản phẩm (Quách Đĩnh et al., 1996).
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Lb.casei, Lb.acidophilum, Pediococcus cereviceae, Bacterium cucumeis fermentati,
Bacterium brassiceae fermentati,… (Nguyễn Thị Bích Thủy, 2007).
Nhóm vi khuẩn lên men lactic dị hình
Nhóm này gây lên men phức tạp hơn. Chúng tạo nên trong môi trường ngoài acid
lactic còn nhiều sản phẩm phụ khác như: acid acetic, rượu ethylic, CO2, H2, một số
chất thơm (ester, diacetyl,…) được coi là vi khuẩn lên men dị hình. Những vi khuẩn
lên men dị hình đóng vai trò chính trong việc sản sinh ra những cấu tử tạo mùi hương
đặc trưng cho sản phẩm lên men như acetylaldehyde và diacetyl. Chúng gồm một số
loại sau: Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus pentoaceticus, Lactobacillus
brevis, Bacterium-Coli aerogenes, Bacterium brevis,…(Nguyễn Thị Bích Thủy,
2007).
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang 7
Trường Đại học Cần Thơ
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Bảng 1 : Một số vi khuẩn lactic lên men đồng hình và dị hình
Lên men đồng hình
Lên men dị hình
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus brevis
Lactococcus plantarum
Vagococcus fluvialis
Vagococcus salmoninarum
(Nguyễn Thị Bích Thủy, 2007)
2.4.2 Vi sinh vật khác
Trong quá trình muối chua rau, ngoài vi khuẩn lactic còn có các vi khuẩn khác cùng
phát triển. Các vi khuẩn này cũng phân hủy đường, như vi khuẩn butyric, vi khuẩn
acetic, vi khuẩn gây thối, nấm men, nấm mốc… làm cho sản phẩm kém chất lượng
hoặc làm hư hỏng sản phẩm.
a) Vi khuẩn butyric
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang 8
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Trường Đại học Cần Thơ
Là loại vi khuẩn yếm khí, vi khuẩn này xâm nhập vào sản phẩm, biến đường và acid
lactic thành các acid bay hơi và acid butyric, H2, CO2. Acid butyric làm cho sản phẩm
rau có mùi hôi thối, khó chịu. Vi khuẩn này tạo thành bào tử có khả năng chịu nhiệt
cao (Lê Mỹ Hồng, 2000).
b) Vi khuẩn gây thối
Đa số thuộc nhóm vi khuẩn sinh bào tử. Vi khuẩn gây thối chia làm 2 loại: loại hiếu
khí: Mesentericus, Bacillus subtilis, loại yếm khí: Baccillus botulinus. Ngoài ra, còn có
loài Proteus hoạt động sinh ra H2S, indol, NH3… làm dưa bị thối (Lê Mỹ Hồng, 2000).
c) Nấm men, nấm mốc
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Trường Đại học Cần Thơ
Trong những năm gần đây những nghiên cứu về bacteriocin chủ yếu tập trung vào vi
khuẩn gram âm, trong đó điển hình là colicins. Tuy nhiên những nghiên cứu về
bacteriocin được sinh tổng hợp bởi vi khuẩn gram dương cũng đã được tiến hành.
2.5.2 Khái niệm về bacteriocin
Bacteriocin là tên gọi chung của các peptid do vi khuẩn sinh tổng hợp có hoạt tính kìm
hãm đặc hiệu hay ức chế mạnh mẽ sự sinh trưởng và phát triển của một số vi khuẩn
khác. Như vậy, loại vi khuẩn tạo ra loại bacteriocin nào thì có khả năng kháng lại
chính bacteriocin đó. Ngoài ra, không gây ra phản ứng dị ứng trong con người và các
vấn đề về sức khỏe, bị phân hủy nhanh bởi enzyme protease, lipase (Nguyễn Văn
Cách, 2004).
Những sản phẩm do vi khuẩn sinh ra có khả năng gây ức chế những vi khuẩn khác có
rất nhiều như enzyme, antibiotic, bacteriocin... Người ta đã đưa ra nhiều tiêu chí để
định nghĩa bacteriocin, những tiêu chí này được dùng trong nhiều trường hợp, áp dụng
với nhiều mức độ khác nhau để định nghĩa những loại bacteriocin khác nhau. Những
tiêu chia như sau:
- Phạm vi ức chế đối với các loài
- Sự có mặt của một số loài protein hoạt động
- Cách thức hoạt động có tính kháng khuẩn
- Loại tế bào mà nó tác dụng
- Những yếu tố di truyền
- Do quá trình tổng hợp sinh học có tính ức chế
2.5.3 Phân loại bacteriocin
Có một lượng lớn những bacteriocin được sản xuất từ vi khuẩn lactic và được phân
loại theo những đặc tính hóa sinh và di truyền học của chúng:
hydrophobic của phân tử làm tương tác dễ dàng với màng tế bào của sinh vật nhạy
cảm. Hamon và Peron đã tìm ra một sự chọn của colicins và enterobacteriocins bị khử
hoạt tính bởi chất mang điện tích âm. Như vậy bacteriocin không bị ảnh hưởng bởi
chất mang điện tích dương và chất trung hòa về điện. Bacteriocin này được nghiên
cứu và cho thấy là nguyên nhân gây phá vỡ cấu trúc màng tế bào chất của tế bào nhạy
cảm (http//www.svdanang.com/@pbkok/showthread.phpt=26867).
b) Kháng nguyên
Bacteriocin có khối lượng phân tử lớn, thành phần cấu tạo là protein và nhiều
bacteriocin có tính kháng nguyên cao. Tuy nhiên, hiện nay chỉ có duy nhất một vài
báo cáo trong nghiên cứu tính kháng nguyên của bacteriocin sinh bởi loài gram
dương. Megacin A- 216 là một kháng nguyên và tế bào cũng sinh ra một kháng thể có
khả năng chống lại ảnh hưởng giết chính nó. Việc nghiên cứu những kháng thể đến
bacteriocin trong huyết thanh của con người có lẽ là một lĩnh vực thú vị cho những
nghiên cứu sau này (http//www.svdanang.com/@pbkok/showthread.phpt=26867).
2.5.4 Hoạt động của bacteriocin
a) Phạm vi hoạt động của bacteriocin
Xem xét phạm vi kháng khuẩn, giống vi sinh vật sinh ra, khối lượng phân tử, tính ổn
định tính chất hóa sinh và kiểu hoạt động của bacteriocin.
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang 11
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Trường Đại học Cần Thơ
Hầu hết các bacteriocin được sinh tổng hợp bởi vi khuẩn gram âm có hoạt tính ức chế
các loài cùng họ hàng. Đối với bacteriocin được sinh tổng hợp bởi vi khuẩn gram
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang 12
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Trường Đại học Cần Thơ
Nhiệt độ thích hợp cho loại vi khuẩn có khả năng sinh bacteriocin phát triển cũng là
nhiệt độ thích hợp cho việc sinh tổng hợp bacteriocin. Mỗi loại vi khuẩn thích hợp với
một khoảng nhiệt độ khác nhau.
Số lượng bacteriocin trong một môi trường có thể sinh ra khác nhau ở các pha khác
nhau của một chu kỳ phát triển. Việc sinh tổng hợp bacteriocin tốt nhất ở pha phát
triển và giảm dần ở những pha tiếp theo. Nhiều nghiên cứu cho thấy bacteriocin được
sinh ra sau 8 giờ, đạt tối đa sau 18 giờ đến 24 giờ và sau đó không sinh bacteriocin
nữa.
Việc kiểm soát pH là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp
bacteriocin. Tuỳ từng loại vi sinh vật mà việc điều chỉnh pH là khác nhau.
2.5.6 Phương pháp chiết tách bacteriocin
Bacteriocin có bản chất là protein nên việc chiết tách bacteriocin chính là chiết tách
protein. Các phương pháp chiết tách và tinh sạch protein đều dựa trên những tính chất
hoá lý của protein như độ tích điện, kích thước phân tử, độ hoà tan của protein cần
chiết rút. Nhiều protein còn liên kết với các phân tử sinh học khác nên việc chiết rút
các protein này còn phụ thuộc vào bản chất của các liên kết. Muốn thu nhận protein
nguyên thể tức là protein có tất cả tính chất tự nhiên đặc trưng của nó, cần sử dụng các
biện pháp khác nhau (http//www.svdanang.com/@pbkok/showthread.phpt=26867).
Một số phương pháp chiết tách bacteriocin :
- Phương pháp nhiệt độ
hầu như không chuyển động, thuộc loại gram dương, không tạo sắc tố, không khử
nitrat thành nitrit, không có hoạt tính catalase (Lương Đức Phẩm, 2006).
Vi khuẩn lactic là thể kỵ khí, vi hiếu khí. Trong điều kiện kỵ khí chúng sinh trưởng và
hoạt động mạnh, nhưng ở điều kiện hiếu khí chúng vẫn sống và hoạt động kém. Trực
khuẩn thường nhạy cảm hơn liên cầu khuẩn với độ hiếu khí của môi trường.
Chúng có thể lên men được các đường mono – hoặc disaccharide. Nhưng không phải
tất cả các vi sinh vật này đều sử dụng được bất kỳ loại disaccharide nào. Một số loài
không lên men được saccharose, số khác lại không sử dụng maltose. Các vi khuẩn
lactic không lên men được tinh bột và các polysaccharide khác (chỉ có loài L.
delbrueckki là đồng hóa được tinh bột). Một số khác chủ yếu là các vi khuẩn lên men
lactic dị hình, sử dụng được peptose và acid citric (Nguyễn Đức Lượng, 2004).
Các loài vi khuẩn lactic rất khác nhau có khả năng rất khác nhau tạo thành acid lactic
trong môi trường và như vậy sức chịu acid (hay độ bền với acid) cũng khác nhau. Đa
số trực khuẩn lactic đồng hình tạo thành acid cao hơn (khoảng 2 – 3,5%), liên cầu
khuẩn (khoảng 1%). Các trực khuẩn này có thể phát triển ở pH 4 – 3,8. Cầu khuẩn
không thể phát triển được ở môi trường này. Hoạt lực lên men tốt nhất của trực khuẩn
ở vùng pH 5,5 – 6 (Nguyễn Đức Lượng, 2004).
Đa số vi khuẩn lactic, đặc biệt là trực khuẩn đồng hình, rất kén chọn thành phần dinh
dưỡng trong môi trường và chỉ phát triển được trong môi trường tương đối đầy đủ
acid amin hoặc các hợp chất nitơ phức tạp. Ngoài ra, chúng còn có nhu cầu về vitamin
(B1, B2, B6, PP, các pantotenic và folic). Bởi vậy, môi trường nuôi vi khuẩn lactic có
thành phần khá phức tạp.
Vi khuẩn lactic có hoạt tính protease: Phân hủy được protein của sữa tới peptid và
acid amin. Hoạt tính này ở các loài khác nhau, thường trực khuẩn là cao hơn.
Vi khuẩn lactic chịu được ở trạng thái khô hạn, bền vững với CO2 và cồn ethylic,
nhiều loài vẫn sống được trong môi trường có 10 – 15% cồn hoặc cao hơn; một số
trực khuẩn bền với NaCl (tới 7 – 10%).
Các vi khuẩn lactic ưa ấm có nhiệt độ sinh trưởng tối thích là 25 – 350C, các loài ưa
nhiệt có nhiệt độ tối thích là 40 – 450C, ưa lạnh phát triển ở nhiệt độ tương đối thấp
(50C hoặc thấp hơn). Khi gia nhiệt tới 60 – 800C hầu hết chúng bị chết sau từ 10 – 30
nhưng ở trực khuẩn thường có hoạt tính cao hơn, nhất là các chủng phân lập được từ
ruột non bê nghé. Protease của vi khuẩn lactic gồm cả proteinase, peptinase.
Hoạt tính lipase của vi khuẩn lactic có ở nhiều chủng thuộc cầu khuẩn, trực khuẩn.
Chế phẩm lipase thu nhận được từ dịch chiết không có tế bào vi khuẩn dễ dàng phân
hủy những triglyxerit đơn giản.
Hoạt tính hóa sinh của vi khuẩn lactic phụ thuộc vào đặc điểm sản phẩm lên men các
loại đường C6 – đường đơn – hexose (glucose, fructose, mannose, galactose), đường
kép – disaccharide (lactose, maltose, saccharose) và polysaccharide (dextrin, tinh bột).
Dựa vào sản phẩm lên men chia thành lên men lactic đồng hình (homofermentation)
và lên men lactic dị hình (heterofermentation) (Lương Đức Phẩm, 2006).
Sản phẩm lên men đồng hình chủ yếu là (hoặc duy nhất) acid lactic (có thể có một ít
sản phẩm phụ); lên men lactic dị hình phần lớn là acid lactic, nhưng các sản phẩm phụ
cũng khá lớn (tổng các sản phẩm phụ acid lactic, acid propionic, sucxinic, cồn,
CO2…còn cao hơn acid lactic).
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang 15
Trường Đại học Cần Thơ
Luận văn Tốt nghiệp khóa 33 2011
Phương trình biểu diễn lên men đồng hình như sau: (Lương Đức Phẩm, 2006)
C6H12O6
2C3H6O3 + Q (64,4 kJ)
Đường glucose
Các sản phẩm của vi khuẩn lactic (sản phẩm chính, ngoài ra còn có các acid bay hơi,
etanol, diaxetyl và axetoin cùng một số chất khác nữa (Lương Đức Phẩm, 2006).
Acid lactic: Vi khuẩn lactic có thể tạo ra 2 dạng đồng phân quang học D(-) và L(+) từ
đường. Các dạng đồng phân này được tạo ra phụ vào chủng giống vi khuẩn dùng trong
lên men. Ví dụ như Lactobacillus casei chỉ tạo thành L(+) acid lactic. Tất cả các cầu
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và SHƯD
Trang 16