GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA
5

Lời cảm ơn

Trước tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Liêu Ba –
bộ môn Vi sinh – Hóa sinh – Sinh học phân tử, trường Đại học Bách Khoa Hà
Nội, người đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ, chỉ bảo, động viên cho tôi trong suốt
quá trình học tập và nghiên cứu để tôi có thể hoàn thành đề tài được giao.
Tôi xin chân thành cám ơn các thầy cô trong viện Công nghệ sinh học – công
nghệ thực phẩm đã hết lòng truyền đạt kiến thức cho chúng tôi trong suốt 5 năm
học vừa qua.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới cô, các anh/chị, các bạn của phòng thí nghiệm
Vi sinh – hóa sinh – sinh học phân tử, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã
giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập và làm việc tại đây.
Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân – những người đã luôn động
viên, khích lệ, tạo điều kiện, làm điểm tựa vững chắc cho tôi trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Sinh viên
Phạm Thị Lan Hương

PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA

2.2.3.1 Khả năng chịu nhiệt độ
2.2.3.2 Khả năng chịu pH thấp
2.3.3.3 Phương pháp xác định tính đối kháng của vi khuẩn lactic
PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA

CHƯƠNG III: Kết quả và thảo luận

5

3.1 Phân lập và sơ tuyển vi khuẩn lactic sử dụng cho lên men gừng
3.1.1 Kết quả phân lập
3.1.2 Tuyển chọn các chủng vi khuẩn lactic
3.1.2.1 Hoạt tính catalaza
3.1.2.2 Xác định sự có mặt của axit lactic trong môi trường
3.1.2.3 Khả năng lên men các nguồn đường
3.2. Nghiên cứu một số đặc tính của chủng
CHƯƠNG IV: Kết luận và đề nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA

Mở 5đầu
• Rau quả đóng một vai trò quan trọng trong bữa ăn của con người.


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA
5 lactic cũng có khả năng ức chế hoạt
chua có hương vị đặng trưng , acid

động của nhiều loại vi sinh vật.
• Acid lactic là một acid hữu cơ không màu, có hương vị nhẹ, được hình
thành do quá trình lên men tự nhiên trong các sản phẩm như phomai,
sữa chua, nước tương, sản phẩm thịt và rau quả muối chua. Đặc biệt
trong thực phẩm, acid lactic được sử dụng trong một loạt các sản
phẩm như đồ uống, bánh mì, sản phẩm từ sữa...với vai trò điều chỉnh
độ pH hoặc tác dụng bảo quản. Tổng thị trường thế giới về acid lactic
là 86 000 tấn vào năm 2001 và 500 000 tấn vào năm 2010. Ở Việt Nam:
vào năm 2006, đại diện công ty dược Iidong (Hàn Quốc) xuất khẩu
được một số lượng lớn chế phẩm acid lactic sang hãng MERAP phân
phối được ở Việt Nam với giá trị hợp đồng 3,7 triệu USD.
• Ngày nay, càng nhiều các sản phẩm ứng dụng lên men lactic các sản
phẩm nông nghiệp truyền thống nhờ vi khuẩn lactic được nghiên cứu
và ứng dụng rộng rãi, có nhiều công dụng trong cuộc sống. Theo đó em
xin được chọn và nghiên cứu về đề tài: “Phân lập và tuyển chọn vi
khuẩn lactic có khả năng sử dụng đường gluoza để ứng dụng trong lên
men gừng”.
• Bài làm không tránh được khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được
sự quan tâm góp ý của thầy cô và các bạn.
CHƯƠNG I: Tổng quan tài liệu
1.1 Vi khuẩn lactic
• Năm 1780, nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhemlm Scheele lần đầu tiên

tách được acid lactic từ sữa bò lên men chua. Năm 1875, Pasteur
chứng minh rằng việc làm sữa chua là kết quả hoạt động của một

•
•
•

acidophilus,

Streptococcusfaecalis,

Str.pyogenes, Pneumococcus..)
Acid lactic
Công thức thô:
Công thức hóa học : C-CHOH-COOH
Trọng lượng phân tử: 90,08g/mol
Điểm nóng chảy :53
Điểm sôi 122

PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56

Str.salivarius,


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA
5

1.1.2 Quá trình lên men lactic
1.1.2.1Cơ chế lên men lactic
• Bản chất của quá trình lên men lactic: là quá trình phâm giải hydrat

carbon trong điều kiện yếm khí với sự tích lũy acid lactic trong môi
trường lên men. Đây là quá trình oxy hóa khử không hoàn toàn. Tùy

phosphat biến thành phosphoglyceraldehyd

và acetylphosphat.

Acetylphosphat được khử thành ethanol thông qua acetaldehyd hoặc
chuyển một phần hay toàn phần acetylphosphat thành acid acetic, giải
phóng ATP. Phosphoglyceraldehyd thông qua acid piruvic biến thành
acid lactic.
• Dưới đây là sơ đồ của quá trình lên men lactic đồng hình và lên men
lactic dị hình
(1) Quá trình lên men lactic đồng hình
(2) Quá trình lên men lactic dị hình

PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA
5

PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA

1.1.2.2Vi khuẩn lên men lactic
• Đặc điểm

5

Vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium. Đây là những trực

PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA

năng tạo thành sợi. Nhiệt độ 5tối ưu cho chúng phát triển từ 45 - 50.
Khác với các loài khác chúng không có khả năng lên men đường
lactose vì vậy chúng không được dùng trong chế biến sữa.
 Lactobacterium cueumeris fermenti: thường được tìm thấy trong
sữa ủ chua. Là trực khuẩn không chuyển động, thường tạo thành tế
bào đơn và có khi tạo thành chuỗi (trong quá trình lên men). Khả
năng tạo acid tối đa trong môi trường từ 0,9 – 1,2%.
 Lên men dị hình
 Streptobacterium hassice fermentatae: thường thấy trong các dịch
lên men chua rau cải. Chúng tồn tại từng tế bào riêng biệt hoặc
ghép thành từng đôi hoặc chuỗi ngắn, có khi ghép thành từng chuỗi
dài hình sợi. Khi lên men rau cải chua tạo thành acid lactic, acid
acetic, rượu etylic và . Lên men đường saccarose tốt hơn đường
lactose.
 Lactobacterium lycopersici: là trựa khuẩn gram dương, sinh hơi, tế
bào tạo thành chuỗi hay đơn, có khi ghép thành đôi một. Khi lên
men, chúng tạo thành acid lactic, rượu etylic, acid acetic và . Chúng
có khả năng tạo bào tử. Tế bào sinh dưỡng thường chết ở nhiệt độ
80.
1.1.2.3Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic

Quá trình lên men dù khác nhau về cơ chế điều kiện nhưng đều bị ảnh
hưởng bởi các nhân tố:
 Nồng độ đường: nồng độ đường để lên men xê dịch từ 5 – 20%. Nếu


 Sản phẩm thu được có kết quả như mong muốn
 pH của môi trường

Tối thích
50 - 60
20 - 35
5 - 10

pH của môi trường ảnh hưởng đến hoạt động, phát triển của vi sinh vật. Sự
có mặt của ion sẽ tác động lên tế bào vi sinh vật theo nhiều cách:
 ảnh hưởng trực tiếp lên bề mặt tế bào làm thay đổi sự tích điện trên bề

mặt của màng từ đó dẫn đến hoạt động của các enzym bị giảm.
Ví dụ pH
quá cao. Khi nồng độ acid quá cao sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của
vi khuẩn, vì vậy cần điều chỉnh độ pH của môi trường từ 6,3 – 6,5.
 Trong thực tế sản xuất người ta thường bổ sung thêm vôi tôi hoặc
carbonat canxi để giữ pH của môi trường không thay đổi. Acid lactic
thu được sẽ ở dạng muối canxilactat. Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lên
men lactic là 50.
 Trong quá trình lên men lactic có nhiều vi khuẩn tham gia, vì vậy sản
phẩm thu được ngoài acid lactic còn có và một số sản phẩm phụ khác.
PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA
5 cách lên men đồng hình sau đó tinh
Người ta sản xuất acid lactic theo

chế thành acid lactic tinh khiết để ứng dụng trong ngành công nghệ
thực phẩm, thay thế acid citric trong sản xuất bánh kẹo, đồ hộp...trong
công ngiệp nhẹ, acid lactic là dung môi cho công nghiệp sản xuất sơn,
vecni, nhuộm và thuộc da. Trong công nghiệp rượu, acid lactic được
dùng dưới dạng muối của canxi
• Chế biến các sản phẩm từ sữa
 Trong sữa chứa đường, casein và các loại muối khoáng nên là môi
trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Trong sữa bình thường
chứa khá nhiều vi sinh vật (khoản 300 – 400 tg/1ml), vi sinh vật xâm
nhập vào sữa bằng nhiều con đường khác nhau. Để sản xuất các sản
phẩm sữa khác nhau người ta dùng các giống vi khuẩn lactic khác
nhau. Ứng dụng vi sinh vật vào trong chế biến sữa được biết đến từ rất
lâu.
 Sản xuất sữa chua: nguyên tắc làm sữa chua là do sự phát triển của vi
khuẩn lactic làm pH giảm mạnh, casein trong sữa bị đông tụ, sữa từ


rộng rãi ở Việt Nam cũng như trên thế giới.
Muối chua rau quả được tiến hành như sau
Lựa chọn rau quả.
Xử lý sơ bộ.
Phơi nắng.
Cho thêm đường, muối, nước.
Lên men.
Muối chua
Thông thường muối chua rau quả người ta thường sử dụng 3% lượng
muối so với rau quả. Nếu nồng độ muối thấp thì rau quả dễ bị thối. Nếu
nồng độ muối quá cao thì quá trình lên men chậm, sự tạo thành acid

lactic giảm
• Ủ chua thức ăn gia súc
 Từ lâu người ta đã biết sử dụng quá trình lên men lactic để ủ chua thức
ăn gia súc. Phương pháp ủ chua thức ăn gia súc đặc biệt cần thiết đối
với các trại chăn nuôi gia súc.
 Nguyên liệu dùng làm thức ăn chăn nuôi cho gia súc nếu đem phơi khô
sẽ làm giảm 50% giá trị của chúng. Nhưng nếu đem ủ chua thì chỉ giảm
khoản 10% giá trị. Đặc biệt bằng phương pháp ủ chua sẽ tăng nhiều
chỉ số sinh dưỡng khác của thức ăn. Một trong những phương pháp
phổ biến là ủ chua thức ăn thủ công. Các loại thức ăn gia súc là thực
vật được băm nhỏ rồi cho vào vật chứa, cho thêm ít nước vo gạo. Sau
đó ủ kín 1 – 2 ngày và cho gia súc ăn. Quá trình ủ chua thức ăn gia súc
thường qua 3 giai đoạn sau:
 Giai đoạn 1: là giai đoạn phát triển nhiều loài vi sinh vật khác nhau có
trong thành phần nguyên liệu, từ nước hoặc không khí.
 Giai đoạn 2: quá trình lên men lactic đồng hình xảy ra mạnh. Các loài vi
khuẩn lactic chỉ phát triển trong điều kiện yếm khí. .ếu có oxy vi khuẩn

Hiện tượng đóng váng trên bề mặt nước rau quả lên men:
Nguyên nhân:
Do hoạt động của một số nấm men, nấm mốc
Các vi sinh vật gây váng là các chủng Debaromyces, Mycoderma, Pichia

thường chịu nồng độ muối cao
 Cơ chế: chúng phân hủy acid lactic bằng cách oxy hóa acid này, làm
giảm độ acid đến mức không còn ức chế nổi các vi sinh vật gây hư hỏng
sản phẩm.
 Biện pháp khắc phục: phủ lên trên bề mặt sản phẩm một lớp dầu thực
vật trung tính dày khoảng 3mm. Có thể sử dụng tia tử ngoại để chống
váng nhưng giá thành sẽ cao.
• Hiện tượng sản phẩm bị sẫm màu:
 Nguyên nhân:
 Phần rau quả không ngập nước dần thâm đen do bị oxy hóa với không
khí.
 Màu thâm đen của các rau quả lên men còn do các sắc tố hòa tan tạo ra
bởi Bacillus nufrificans
 Do tạo thành sắt sunfua
PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA

 Do tác dụng giữa tanin trong gỗ5đóng thùng với sắt có trong muối ăn

hoặc trong nước
 Còn có thể ngả màu hồng do nấm men sinh sắc tố đỏ
Rhodotorulaglutinis
 Biện pháp khắc phục: tạo điều kiện kị khí trong quá trình lên men bằng

 Biện pháp khắc phục:
 Loại bỏ nước đang lên men và thay bằng nước muối. Nồng độ nước
muối không nên thấp hơn 8% đủ để ức chế sự phát triển của Bacillus


•


vulgatus là vi sinh vật chủ yếu gây ra hiện tượng rau quả bị mềm.
Chắt nước đang lên men ra, đun sôi,để nguội rồi lại đổ vào sản phẩm
Không nên nén quá chặt nguyên liệu trong thùng lên men
Hiện tượng sản phẩm có hương vị lạ khó chịu
Nguyên nhân: các nấm mốc, nấm men Mycoderma, Debaromyces,
Hanzeuula Pichia và một số sinh vật khác hoạt động làm giảm độ acid
của sản phẩm, ảnh hưởng xấu đến hương vị sản phẩm và có thể làm

cho sản phẩm có hương vị lạ.
 Cách khắc phục: đảm bảo tiến hành tốt về điều kiện lên men
1.2 Giới thiệu về các sản phẩm lên men lactic tiêu biểu
1.2.1 Khái niệm

PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA
5 hóa đường thành acid lactic nhờ vi
• Lên men lactic là quá trình chuyển

sinh vật, điển hình là vi khuẩn lactic. Lên men lactic là một trong
những loại hình lên men phát triển nhất trong thiên nhiên.


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA

• Giúp cơ thể cân bằng: thực phẩm5 lên men giúp cân bằng lại lượng vi

khuẩn có lợi và vi khuẩn có hại trong cơ thể, giúp cơ thể cân bằng và
khỏe mạnh.
1.2.3 Giới thiệu về các sản phẩm lên men
* Một số công nghệ muối chua rau quả tại Việt Nam.
1.2.3.1. Muối chua bắp cải
Bắp cải là loại rau được trồng và sử dụng nhiều ở Việt Nam. Trong bắp cải có
các thành phần chính sau:
Thành phần
Protein
Tro
Đường
Vitamin
Xenllulose

Hàm lượng (%)
1,1 – 2,3
0,6 – 0,7
2,6 – 5,3
15 – 17
0,6 – 1,1

Để muối chua nên chọn loại bắp cải có hàm lượng đường cao, mô lá không
quá giòn, có chứa 4 – 5% đường là tốt nhất, không nên dùng lá quá giòn, quá
non, bị sâu bệnh. Trong quá trình lên men chú ý mấy điểm sau: dung dịch
muối cho vào phải ngập khối rau. Thời gain lên men là 10 ngày ở 20 0C. Qúa

trên. Một số điểm khác cần lưu ý, hàm lượng muối thích hợp là 6 – 9%, thời
gian lên men 25 – 50 ngày tùy độ chín, lượng axit lactic đạt 0,7 – 2%.
1.2.3.5. Muối dưa leo (dưa chuột).
Dưa leo dùng để muối chua là loại quả non, hạt nhỏ, ít ruột, thịt quả chắc, vỏ
mỏng, tươi. Dung dịch muối có nồng độ 6 – 10% dùng để lên men cho sản
phẩm có nồng độ muối là 3 – 5 %. Có thể bổ sung thêm thì là, cần tây, tỏi, ớt,
lá quế với tổng lượng 3 – 8% để tăng hương vị cho sản phẩm.
* Công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men từ rau quả ở các nước châu Á.
1.2.3.5. Atchara
PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA

Tên chung: đu đủ xắt lát lên men.

5

Tên địa phương (Philippin): Atchara.
Nguyên liệu: đu đủ xanh là nguyên liệu chính, gia vị (tỏi, ớt, hành, gừng,
muối).
Lên men 28 oC, 8 ngày.
Đặc tính vật lý: dạng rắn, màu sáng hay màu đu đủ, vị chua dễ chịu.
Đặc tính hóa học: pH = 3,5. Độ axit( theo axit lactic) 1,32%. Chất xơ: 2,2%.
Thành phần
Protein
Chất béo
Hydratcacbon
Ca
P

PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56


GVHD: TS NGUYỄN LIÊU BA
5 theo axit lactic) 0,6 – 0,18%. Nước:
Đặc tính hóa học: pH = 4,2 – 5,8. Độ axit(

88%.
Thành phần
Protein
Chất béo
Hydratcacbon
Ca
Thiamin
Riboflavin
Niaxin
Axit ascorbic

Giá trị dinh dưỡng (100g)
2g
0,6g
1,3g
28mg
0,03mg
0,06mg
2,01mg
12mg

Vi sinh vật: Leuconostoc mensenteroides, Lactobacili, P. cerevisiae.
Thời gian bảo quản và sử dụng: 6 tháng ở 5 oC, 7 ngày ở 10 oC, 3 ngày ở 20 oC,

Axit ascorbic

5
0,03mg
1mg
7mg

Vi sinh vật: Leuconostoc mensenteroides, Lactobacili, P. cerevisiae.
Thời gian bảo quản và sử dụng: 6 tháng ở 5 oC, 7 ngày ở 10 oC, 3 ngày ở 20 oC,
1 ngày ở 30 oC.
Sản xuất thủ công.
1.2.3.8. Gundruk
Tên chung: dưa muối.
Tên địa phương (Nepal): Gundruk
Nguyên liệu: rau xanh (bắp cải, rau cải xanh, cải bông).
Lên men 10 – 15oC, 7 ngày, tách dịch khỏi khối lên men, thanh trùng và đóng
chai, phần lá lên men phơi khô và bảo quản.
Đặc tính vật lý: dạng rắn và dạng lỏng, vị chua và ngọt.
Đặc tính hóa học: pH = 3,6 – 4,0. Độ axit( theo axit lactic) 0,1 – 0,5%. Hàm
ẩm: 3,5 – 6%.
Thành phần
Protein
Chất béo
Hydratcacbon
Caroten
Thiamin
Riboflavin
Niaxin
Axit ascorbic


Chất béo
P
Fe
Ca
Thiamin
Riboflavin
Niaxin

Giá trị dinh dưỡng (100g)
0,9g
55mg
0,4g
58mg
0,04mg
0,04mg
0,04mg

Vi sinh vật: Leuconostoc mensenteroides, Lactobacili, P. cerevisiae.
Thời gian bảo quản và sử dụng: phụ thuộc nhiệt độ.
1.2.3.10. Pak gaad dong
Tên chung: rau lá cải lên men.
Tên địa phương (Thái Lan): Pak gaad dong.
Nguyên liệu: rau lá cải 90%, muối 8%, nước cháo gạo 2%.
Lên men 30 – 40 oC, 5 – 10 ngày.
Đặc tính vật lý: dạng đặc, màu vàng, vị chua.
Đặc tính hóa học: Độ axit( theo axit lactic) 0,71 – 0,75%.
Vi sinh vật: L. brevis, L. plantarum, P. cerevisiae.
Thời gian bảo quản sử dung: 3 tháng.
Sản xuất thủ công 4.600.000 tấn/năm.


Riboflavin
Niaxin
Axit ascorbic

Giá trị dinh dưỡng (100g)
2,5g
0,2g
5,2g
1300mg
0,06mg
0,12mg
0,4mg
75mg

Vi sinh vật: P. halophillus, L. brevis, L. plantarum.
Thời gian bảo quản sử dụng 6 tháng ở 5 oC.
Sản xuất quy mô công nghiệp 90%.
PHẠM THỊ LAN HƯƠNG | KTTP1 – K56