BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

HÀ ÁNH NGỌC

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ KHẢ NĂNG
LÊN MEN CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT
TRONG MÔI TRƯỜNG CÓ BỔ SUNG
TẢO XOẮN (SPIRULINA spp.)

Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 60 42 01 20

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Đinh Thị Kim Nhung

HÀ NỘI, 2016


LỜI CẢM

N

Trong quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành luận văn thạc sĩ, tôi đã
nhận được những lời chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo, các anh chị
em và các bạn. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn
tới:
PGS.TS. Đinh Thị Kim Nhung - Người đã trực tiếp hướng dẫn, dạy bảo,
động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ phòng Vi sinh trường ĐH P Hà Nội 2.
Bên cạnh đó, Ban giám hiệu, Phòng sau đại học, các Phòng, Ban trường ĐH P Hà

3. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................. 2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.......................................................... 3
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn .................................................. 3
6. Đóng góp mới của đề tài ......................................................................... 3
NỘI DUNG ................................................................................................... 4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................... 4
1.1. Giới thiệu về tảo xoắn (Spirulina spp.) ............................................... 4
1.1.1. ơ lược về tảo xoắn ( pirulina spp.) ................................................................... 4
1.1.2. Đặc điểm sinh học của tảo xoắn ( pirulina spp.) .............................................. 4
1.1.3. Giá trị dinh dưỡng và công dụng của tảo xoắn ( pirulina spp.)...................... 6
1.1.4. Tình hình nghiên cứu của tảo xoắn ( pirulina spp.) hiện nay .......................... 8

1.2. Vi sinh vật và quá trình lên men tạo đồ uống có bổ sung tảo
xoắn (Spirulina spp.) ........................................................................... 11
1.2.1. Vi khu n lactic ..................................................................................................... 11
Cơ chế của quá trình lên men lactic ............................................................................ 12
1.2.2. Vi khu n acetic .................................................................................................... 13
1.2.3. Nấm men .............................................................................................................. 13
1.2.4. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của nhóm vi sinh vật lên men tạo đồ uống
có bổ sung tảo xoắn ( pirulina spp.) ............................................................... 15

1.3. Ứng dụng (Spirulina spp.) trong thực phẩm, xử lý môi trường,
y học và mỹ phẩm................................................................................ 20
1.3.1. Ứng dụng trong thực ph m ................................................................................ 20
1.3.2. Ứng dụng trong xử lý môi trường...................................................................... 21
1.3.3. Ứng dụng trong y học ......................................................................................... 22
1.3.4. Ứng dụng trong mỹ ph m .................................................................................. 22


CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 23


3.2.3.2. Khả năng chịu cồn của các chủng nấm men .............................. 45


3.2.4. Kiểm tra tính đối kháng của nhóm vi sinh vật được tuyển chọn lên men
tạo đồ uống trong môi trường bổ sung tảo xoắn ( pirulina spp.) ................ 47

3.3. Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng tới quá trình lên men
chế tạo đồ uống trong môi trường bổ sung tảo xoắn (Spirulina
spp.) ....................................................................................................... 48
3.3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng đường tới quá trình lên men chế tạo đồ
uống trong môi trường bổ sung tảo xoắn ( pirulina spp.)........................... 48
3.3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng nitơ hữu cơ tới quá trình lên men chế tạo đồ
uống trong môi trường bổ sung tảo xoắn ( pirulina spp.) ............................ 50
3.3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng KH2PO4 tới quá trình lên men chế tạo đồ
uống trong môi trường bổ sung tảo xoắn ( pirulina spp.) ............................ 52
3.3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng Mg O4.7H2O tới quá trình lên men chế tạo
đồ uống có bổ sung tảo xoắn ( pirulina spp.) ................................................ 54

3.4. Ảnh hưởng của điều kiện lên men đến quá trình lên men chế tạo
đồ uống trong môi trường có bổ sung tảo xoắn (Spirulina spp.) ......... 56
3.4.1. Ảnh hưởng của pH ban đầu ............................................................................... 56
3.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình lên men................................................. 58

3.5. Ứng dụng lên men tạo đồ uống trong môi trường bổ sung tảo
xoắn (Spirulina spp.) ............................................................................ 60
3.5.1. Lên men tạo đồ uống trong môi trường bổ sung tảo xoắn
(Spirulina spp.)................................................................................................. 61
3.5.2. Kiểm tra chất lượng sản ph m .......................................................................... 62
3.5.3. Đánh giá cảm quan sản ph m ........................................................................... 66


DANH MỤC BẢNG
B ng 1.1. Thành phần của t o xoắn (Spirulina spp.) ..................................................6
B ng 3.2. Đặc điểm hình thái và kích thƣớc của vi khuẩn acetictrong các mẫu
phân lập ......................................................................................................32
B ng 3.3. Đặc điểm hình thái và kích thƣớc của nấm mentrong các mẫu phân
lập ...............................................................................................................33
B ng 3.4. Độ pH, hàm lƣợng axit của chủng vi khuẩn lactic ...................................35
B ng 3.5. Chiều cao cặn men của vi khuẩn lactic.....................................................36
B ng 3.6. Kết qu thử nghiệm ho t tính catalase của các chủng vi khuẩn lactic .....36
B ng 3.7. Kh năng sinh acid lactic của các chủng vi khuẩn lactic..........................37
B ng 3.8. Kết qu nhuộm gram của các chủng vi khuẩn lactic ................................37
B ng 3.9. Kết qu của các thí nghiệm dùng để định danh vi khuẩn .........................39
B ng 3.10. Đặc điểm sinh hóa của 6 chủng vi khuẩn acetic .....................................43
B ng 3.11. Hàm lƣợng khí CO2 gi i phóng sau 7 ngày lên men của nấm men ........44
B ng 3.12. Kh năng lên men ở các nồng độ cồn khác nhaucủa 9 chủng nấm
men .............................................................................................................45
B ng 3.13. Kh năng kết lắng khác nhau của nấm men ...........................................46
B ng 3.14 . Kh năng lên men các lo i đƣờng ........................................................48
B ng 3.15. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng sacarose đến quá trình lên men
của các chủng vi sinh vật tuyển chọn ........................................................49
B ng 3.16. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng nitơ hữu cơ đến quá trình lên men
củacác chủng vi sinh vật tuyển chọn .........................................................51
B ng 3.17. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng KH2PO4 đến quá trình lên men của các
chủng vi sinh vật tuyển chọn .....................................................................53
B ng 3.18. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng MgSO4.7H2O đến quá trình lên men
của các chủng vi sinh vật tuyển chọn ........................................................55
B ng 3.19. Ảnh hƣởng của pH đến quá trình lên men củacác chủng vi sinh vật
tuyển chọn ..................................................................................................57



: Thành phố

7. Nxb

: Nhà xuất b n


1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển ngày càng cao của xã hội thì nghành công nghiệp s n
xuất nƣớc gi i khát cũng phát triển m nh mẽ. Với xu hƣớng của thời đ i các s n
phẩm nƣớc nƣớc gi i khát lên men đƣợc làm từ các nguồn nguyên liệu giá trị dinh
dƣỡng cao ngày càng đƣợc ƣa chuộng. Hiện nay trên thị trƣờng xuất hiện nhiều lo i
nƣớc gi i khát với nhiều hƣơng vị khác nhau (nho, mận, táo, ….). Tuy nhiên, trên
thực tế thì hầu nhƣ không có các s n phẩm nƣớc gi i khát làm từ t o xoắn.
T o xoắn là một lo i vi t o d ng sợi xoắn màu xanh lục. T o xoắn (Spirulina
spp.) đã đƣợc nghiên cứu từ nhiều năm nay. Chúng có những đặc tính ƣu việt và giá
trị dinh dƣỡng cao. Các nhà khoa học trên thế giới đã coi t o (Spirulina spp.) là sinh
vật có ích cho loài ngƣời. Tổ chức Y tế thế giới WHO/OMS) công nhận t o
(Spirulina spp.) là thực phẩm b o vệ sức khỏe tốt nhất của loài ngƣời trong thế kỉ
21. Cơ quan qu n lí thực phẩm và dƣợc phẩm Hoa Kì FDA) công nhận nó là một
trong những nguồn protein tốt nhất [17, 36, 39].
Trên thế giới, s n phẩm từ t o xoắn đã đƣợc biết đến ở d ng là: thực phẩm,
dƣợc phẩm và mỹ phẩm. Năm 1960, Spirulina spp. mới bắt đầu đƣợc biết đến, lo i
t o này do tiến sĩ Clement ngƣời Pháp tình cờ phát hiện khi đến hồ Sat ở Trung Phi.
Năm 1963 Viện dầu ho Pháp đã bắt đầu quan tâm đến báo cáo về lo i bánh t o
Dihe. Đƣợc biết đó là t o Spirulina platensis, họ đã tiến hành nghiên cứu lo i t o
này trong phòng thí nghiệm rồi xây dựng quy trình s n xuất thử. Từ năm 1970 Công

3.2. Tuyển chọn đƣợc chủng vi khuẩn, nấm men có kh năng lên men t o đồ
uống trong môi trƣờng có bổ sung t o xoắn (Spirulina spp.)
3.3. Ảnh hƣởng của môi trƣờng dinh dƣỡng tới quá trình lên men t o đồ
uống trong môi trƣờng có bổ sung t o xoắn (Spirulina spp.)
3.4. Ảnh hƣởng của điều kiện lên men t o đồ uống trong môi trƣờng có bổ
sung t o xoắn (Spirulina spp.)
3.5. Ứng dụng để lên men t o đồ uống trong môi trƣờng có bổ sung t o xoắn
(Spirulina spp.)


3
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tƣợng nghiên cứu: chủng vi khuẩn lactic, vi khuẩn acetic, nấm men
tuyển chọn từ môi trƣờng lên men có bổ sung t o xoắn (Spirulina spp.)
4.2. Ph m vi nghiên cứu: chủng vi khuẩn và nấm men có kh năng lên men
t o nƣớc gi i khát trong môi trƣờng bổ sung t o xoắn (Spirulina spp.)
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
5.1. Ý nghĩa khoa học
Ứng dụng cơ sở khoa học của quá trình lên men lactic, lên men acetic, lên men
rƣợu để lên men t o đồ uống trong môi trƣờng có bổ sung t o xoắn (Spirulina spp.)
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
T o đồ uống gi i khát trong môi trƣờng có bổ sung t o xoắn (Spirulina spp.)
6. Đóng góp mới của đề tài
Phân lập đƣợc 15 chủng vi khuẩn lactic, 10 chủng vi khuẩn acetic và 9 chủng
nấm men. Tuyển chọn sơ bộ đƣợc 9 chủng vi khuẩn thuộc giống Lactobacillus: L2,
L5, L11, L4, L9, L1, L7, L12, L14, 6 chủng vi khuẩn thuộc giống Acetobacter: G1, G2, G3,
G6, G7, G8 và 3 chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae:N1, N4, N7.. Lựa chọn
đƣợc 3 chủng gồm: vi khuẩn Lactobacillus L2, vi khuẩn Acetobacter G1, nấm men
Saccharomyces cerevisiae N1 lên men t o đồ uống trong môi trƣờng bổ sung t o
xoắn (Spirulina spp.). Tìm đƣợc môi trƣờng dinh dƣỡng và điều kiện lên men thích

và có thể phát triển trong các môi trƣờng các lo i t o khác không thể sinh sống. Một
vài loài thuộc chi Spirulina tiêu biến nhƣ Spirulina platensis, Spirulina maxima,
Spirulina geilleri F.geiller. Ngành t o lam sắp liền sau ngành vi khuẩn và tách riêng
với các nhóm t o khác là vì: Chƣa có nhân rõ rệt,không có sự sinh s n hữu tính, có
chứa sắc tố, t n đơn sơ, đơn bào hoặc hình sợi.


5
1.1.2.2. Đặc điểm sinh lý
T o xoắn (Spirulina spp.) là một lo i vi t o d ng sợi xoắn màu xanh lục, chỉ có
thể quan sát thấy hình xoắn sợi do nhiều tế bào đơn cấu t o thành dƣới kính hiển vi.

Hình 1.1. Hình dạng tảo (Spirulina spp.) dưới kính hiển vi [8]
Giống nhƣ các thực vật khác, Spirulina spp. cần có chất dinh dƣỡng để phát
triển nhƣ nƣớc, cacbon, nitơ, photpho, kali, lƣu huỳnh, sắt và các chất khoáng khác.
Khi có ánh sáng mặt trời quá trình quang hợp x y ra và loài vi t o này chuyển hóa
các chất dinh dƣỡng kể trên thành chất nuôi tế bào, đồng thời th i ra khí oxy. Các tế
bào s n sinh một cách đơn gi n là tự phân và một số loài có kh năng tăng gấp đôi
số tế bào trong vòng vài giờ đồng hồ trong điều kiện phòng thí nghiệm [8], [30].
Trong hồ tự nhiên và dƣới nƣớc biển, t o phát triển nhanh chóng và sau đó chết
theo từng mùa. Việc chất dinh dƣỡng sẵn có trong hồ tự nhiên hoặc t i các hệ thống
thủy sinh thái thƣờng là nhân tố chủ yếu h n chế sự tăng trƣởng. Mƣa làm trôi chất
dinh dƣỡng của đất xuống hồ ao, sông ngòi t o điều kiện cho t o mùa phát triển. Ở
đ i dƣơng, chỉ có những đụn giàu chất dinh dƣỡng do các luồng nƣớc chính t o ra
gặp vùng đất rộng có thể làm hình thành các vùng tăng trƣởng thƣờng xuyên cho
quần l c thực vật phù du này là cơ sở của m ng lƣới thực phẩm và hỗ trợ cho mọi
sự sống dƣới nƣớc thuộc hình thái cao hơn. T i các hồ cấy vi t o ngƣời ta không
cần đất màu. Tuy nhiên do vi t o phát triển với tốc độ lớn nhƣ vậy, nên ph i cung
cấp chất dinh dƣỡng nhanh hơn so với cây trồng trên c n. Ph i bơm xuống nƣớc đủ
lƣợng CO2 và ph i luôn luôn cung cấp chất dinh dƣỡng có kh năng hòa tan khác để

Cr
Cu
Fe
K
Mg

Số lƣợng (% chất khô)
9,95 %
0,085 %
16,6 mg/kg
6,1 mg/kg
0,074 %
1,87 %
0,36 %

Thành phần
Mn
Na
P
Zn
Chất béo
Protein

Số lƣợng (% chất khô)
14,8 mg/kg
2,16 %
0,99 %
30,4 mg/kg
5,43 %
62,1 %

bữa ăn sẽ làm gi m lƣợng thức ăn của họ sẽ làm gi m nhu cầu thèm ăn của họ, cách
này thích hợp cho ngƣời ăn kiêng. Đối với những ngƣời suy dinh dƣỡng, cần tăng


8
trọng cách tốt nhất là bổ sung Spirulina spp. sau mỗi bữa ăn. Chất dinh dƣỡng sẽ
đƣợc tích lũy l i, giúp ngƣời suy dinh dƣỡng mau chóng hồi phục. Lo i siêu thực
phẩm này có thể là một thành phần giá trị của bất kỳ của chƣơng trình tăng cân hoặc
gi m cân sức khỏe nào Spirulina spp. cũng là nguồn cung cấp cacbonhydrate phức
hợp tuyệt vời, nó chứa glycogen dễ đƣợc cơ thể hấp thụ và biến đổi nhanh chóng
thành năng lƣợng chúng ta cần mỗi ngày [8], [17], [40].
 Hỗ trợ miễn nhiễm tự nhiên
T o (Spirulina spp.) chứa đựng nhiều chất dinh dƣỡng cần thiết cho sự miễn
nhiễm tối ƣu nhƣ GLA, beta-carotene và các carotenoid khác. Lƣợng giàu chứa GLA
gấp 3 lần so với dầu cây anh th o. Nghiên cứu đã tìm ra GLA giúp làm gi m bệnh
huyết áp cao và gi m lƣợng cholesterol trong máu, làm dễ chịu các trƣờng hợp viêm
khớp, các cơn đau tiền kinh nguyệt và các bệnh khác về da [8], [17]. T o (Spirulina
spp.) đƣợc nghiên cứu rộng rãi nhằm công bố đặc tính tăng cƣờng miễn nhiễm, các
nghiên cứu cho thấy (Spirulina spp.) có thể làm tăng mức độ kháng thể và ho t
động đ i thực bào, c hai đều quan trọng đối với một hệ thống miễn nhiễm m nh
mẽ, nó cũng giúp cân bằng ho t động hệ thống miễn nhiễm của b n [8], [17], [41].
 Lọc và giải độc
Còn một lý do khiếp cho Spirulina spp. quan trọng chúng chứ diệp lục gấp
nhiều lần so với cỏ linh lăng hoặc lúa mì. Chất diệp lục là sắc tố giúp thực vật có màu
xanh và rất trong s ch, với nhiệm vụ là làm s ch hệ thống kim lo i nặng và các độc tố
khác trong cơ thể có h i cho sức khỏe [40, 41, 42].
1.1.4. Tình hình nghiên cứu của tảo xoắn (Spirulina spp.) hiện nay
1.1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trƣớc những năm 1960, việc cấy trồng Spirulina spp. làm thực phẩm chƣa có
một khát niệm thực sự. Năm 1960, Spirulina spp. mới biết đến, lo i t o này do tiến sĩ

nên giá bán những chế phẩm Spirulina spp. rất đắt. Gần đây việc phát hiện và đƣa
vào sử dụng một số chất có ho t tính sinh học ở Spirulina spp. đã góp phần không
nhỏ thúc đẩy quá trình nghiên cứu, s n xuất cũng nhƣ ứng dụng có hiệu qu sinh
khối t o này [8], [17].
1.1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
T o (Spirulina spp.) đƣợc giáo sƣ Ripley D.Fox- nhà nghiên cứu về t o và


10
các chế phẩm của t o t i “Hiệp hội chống suy dinh dƣỡng bằng các s n phẩm từ
t o” t i Pháp đƣa vào Việt Nam năm 1985. Trong những năm 1985 -1995 đã có
những nghiên cứu thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học cấp nhà nƣớc nhƣ nghiên cứu
của GS.TS. Nguyễn Hữu Thƣớc và cộng sự -Viện Công nghệ Sinh học thuộc Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam với đề tài “Công nghiệp nuôi trồng và và sử lý
t o pirulina”. Đề tài cấp thành phố của Bác sĩ Nguyễn Thị Kim Hƣng –TP Hồ Chí
Minh và cộng sự với đề tài “Nghiên cứu s n xuất và sử dụng thức ăn có t o
Spirulina trong dinh dƣỡng điều trị” [17], [32].
Cho đến nay, nhiều cơ sở nuôi trồng, s n xuất và chế biến các s n phẩm từ
t o Spirulina đã đƣợc thành lập. Đó là các cơ sở nhƣ Vĩnh H o - Bình Thuận, Châu
Cát, Lòng Sông - Thuận H i, Suối Nghệ - Đồng Nai, Đắc Min - Đắc Lắc. Nguồn
CO2 từ lò nung vôi sau khi đã lọc bụi và các hầm khí bioga cũng đã đƣợc nghiên
cứu tận dụng để phát triển nuôi trồng t o và cũng đã thu đƣợc một số kết qu kh
quan. Ngoài các s n phẩm Spirulina nhập từ Thái Lan, Trung Quốc với nhiều tên
gọi khác nhau, bán hàng theo phƣơng thức phân phối đa cấp với tỉ lệ chiết khấu cao
gây thiệt thòi cho ngƣời tiêu dùng. Các s n phẩm đƣợc chế biến từ t o Spirulina t i
Việt Nam cũng đã xuất hiện ngày càng nhiều và đa d ng. Trƣớc đây đã từng có bột
dinh dƣỡng Enalac, Sonalac có 5% t o [7]. Nay đã có 5 s n phẩm Spir@ của Công
ty DETECH - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đƣợc Cục An toàn thực
phẩm - Bộ Y tế cấp phép lƣu hành trên thị trƣờng. Đó là các s n phẩm:
1.Spir@ B - T o bồi bổ: T o xoắn Spirulina dùng cho ngƣời suy dinh dƣỡng,

Ngành

Firmicutes

Lớp

Bacilli

Loài

Lactobacillales

Họ

Lactobacillaceae

Giống

Lactobacillus

Những vi khuẩn gây lên men sinh axit lactic đƣợc gọi là vi khuẩn lactic. Vi
khuẩn lactic đƣợc đặc trƣng bởi kh năng sinh axit lactic rất m nh từ các lo i đƣờng
khác nhau, đặc biệt là đƣờng lactozo và đƣờng saccarozo. Hầu hết các vi sinh vật
sinh axít lactic đều thuộc về họ Lactobacillaceae và đƣợc xếp bốn chi:
Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus và Leuconostoc. Chúng có d ng hình
cầu hoặc hình que, Gram dƣơng, không bào tử, không di động. Tuy nhiên, hiện nay
ngƣời ta tìm thấy một số giống trong họ vi khuẩn lactic có kh năng t o bào tử. Vi


12


13

Ngoài ra, trong dịch lên men còn xuất hiện nhiều hợp chất hóa học mới là
s n phẩm trung gian hoặc s n phẩm phụ của quá trình lên men. Một số hợp chất dễ
bay hơi có vai trò quan trọng góp phần hình thành nên mùi vị đặc trƣng cho các s n
phẩm lên men lactic. Lƣợng s n phẩm phụ thu đƣợc hoàn toàn phụ thuộc vào giống
vi sinh vật, môi trƣờng dinh dƣỡng và điều kiện ngo i c nh [4].
1.2.2. i hu n acetic
Vi khuẩn aceticlà tác nhân chính của quá trình lên men acetic. Giống vi
khuẩn acetic, phân bố rộng rãi trong tự nhiên và có thể dễ dàng tìm thấy các vi
khuẩn này từ không khí, đất, nƣớc, lƣơng thực thực phẩm, giấm, rƣợu, bia, hoa
qu … Ngày nay ngƣời ta đã biết tới hơn 20 loài v i k h u ẩ n có kh năng lên
men acetic thuộc các nhóm khác nhau [22]. Về hình d ng tế bào vi khuẩn acetic là
những trực khuẩn hình que hay hình elip, hình chỉ, hình cầu hoặc có hình bán nguyệt,
kích thƣớc tế bào thay đổi tùy loài (0.3-0.6 x 1.0-8.0μm). Các tế bào đứng riêng rẽ hoặc
xếp thành chuỗi, có hoặc không có tiêm mao, sống và phát triển trong điều kiện hiếu
khí bắt buộc hóa dị dƣỡng hữu cơ, không sinh bào tử. Ở môi trƣờng dịch thể vi khuẩn
acetic có sự hình thành màng trên mặt thoáng, màng t o thành có độ dày mỏng khác
nhau và đặc điểm của các lo i màng cũng khác nhau tùy lo i [11].
Trong quá trình sinh trƣởng và phát triển, nhu cầu dinh dƣỡng của vi khuẩn acetic
rất phong phú. Nguồn cacbon có thể đƣợc cung cấp từ các hợp chất đƣờng, rƣợu etylic
và các acid hữu cơ. Vi khuẩn acetic có thể sử dụng các muối amon làm nguồn cung cấp
nitơ và phân gi i pepton. Một số acid amin nhƣ acid pantothenic và các chất khoáng K,
Mg, Ca, Fe, P, S… cũng có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trƣởng và phát triển.
Do đó bia, dịch tự phân nấm men, nƣớc m ch nha, nƣớc trái cây… là nguồn dinh dƣỡng
rất tốt cho sự phát triển của vi khuẩn. Một số loài vi khuẩn còn tổng hợp đƣợc vitamin
B1, vitamin B2, oxy hoá sorbit thành đƣờng sorbose (dùng trong công nghiệp s n xuất
vitamin C), hay nhƣ Acetobacter xylinum có thể tổng hợp đƣợc sợi cellulose giống nhƣ
những sợi bông [29].

đƣợc bắt đầu từ ho t động của nấm men trong dịch lên men tiết ra một lo i enzyme
Invetase chuyển hóa đƣờng sucrozo thành glucozo và fructose. Từ đây trong dung
dịch dinh dƣỡng mới có glucose [4]. Nguồn glucose lúc này bị c nh tranh bởi c vi
khuẩn và nấm men (trong dung dịch chƣa có ethanol), ho t động lên men rƣợu đƣợc
chia làm hai thời kì chính:
Thời kỳ phát triển sinh khối: giai đo n này với sự có mặt của oxy, tế bào
nấm men phát triển sinh khối.


15
Thời kỳ lên men chuyển đƣờng thành rƣợu: giai đo n này nấm men chuyển
sang hô hấp kỵ khí. Giai đo n đƣờng phân đƣợc tăng cƣờng và trở thành nguồn
cung cấp năng lƣợng cho tế bào, sự chuyển hƣớng trao đổi chất của nấm men sẽ cho
s n phẩm là ethanol. Trong quá trình lên men rƣợu, nấm men sử dụng các enzyme
sẵn có thực hiện xúc tác sinh học trong quá trình trao đổi chất để duy trì sự sống, t o
thành rƣợu. Nấm men không có kh năng chịu đƣợc môi trƣờng có độ acid cao cho
nên acid pyruvic sẽ đƣợc chuyển hoá thành CO2 và acetaldehyde rồi thành ethanol.
Trong lên men rƣợu, các đƣờng đơn nhƣ glucose và fructose đƣợc phân gi i theo
con đƣờng EMP và chu trình ATC ở giai đo n đầu, sau đó gi i phóng ATP. Khi
nấm men chuyển sang hô hấp kị khí, quá trình lên men cho các s n phẩm chính là
CO2, ethanol và các s n phẩm phụ trong đó có glyxerol [4].
Phƣơng trình tổng quát của quá trình lên men rƣợu có thể viết nhƣ sau:
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP
Quá trình chuyển hóa đƣờng thành Ethanol và khí CO2 diễn ra trong tế bào
chất của nấm men. Ngoài việc t o ra Ethanol và CO2, tế bào nấm men còn tổng hợp
và th i vào dịch lên men nhiều s n phẩm phụ và s n phẩm lên men khác với hàm
lƣợng rất nhỏ, chúng đƣợc chia thành 4 nhóm: glyxerol cùng rƣợu bậc cao,
aldehyde, acid hữu cơ và este. Trong quá trình này nhiều acid hữu cơ đƣợc t o
thành, một số acid hữu cơ đƣợc sinh tổng hợp từ chu trình Krebs. Nếu quá trình lên
men trong điều kiện kị khí không nghiêm ngặt, các acid hữu cơ chiếm hàm lƣợng