LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã
được công bố trên các tạp chí, tập san khoa học với sự đồng ý của các đồng tác giả,
phần còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ thực hiện luận án đã được cảm ơn và
các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 3 tháng 10 năm 2016
Tác giả luận án

Bùi Kim Thúy

1


LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận án, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, tạo
điều kiện của Lãnh đạo Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, các
nhà khoa học trong và ngoài nước. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự
giúp đỡ này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Duy Lâm và
PGS.TS. Nguyễn Thị Hoài Trâm, những thầy cô giáo trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo
tận tình cho tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Vụ Khoa học và công nghệ, Bộ Công Thương đã
hỗ trợ một phần kinh phí để thực hiện đề tài nghiên cứu này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ Phòng Vi sinh học phân tử, Viện
Công nghệ sinh học đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện thí
nghiệm phục vụ luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp của tôi đang công tác tại


: Colony Forming Unit
Số đơn vị khuẩn lạc/ml mẫu

CL

: Canxi lactat

FAO

: Food and Agriculture Organization
Tổ chức lương thực và nông nghiệp

FDA

: Food and Drug Administration
Cục Quản lý thuốc và dược phẩm Hoa
Kỳ

GRAS

: Generally Recognized as Safe
Chứng nhận tuyệt đối an toàn

HPLC

: High Pressure Liquid Chromatography
Sắc kí lỏng cao áp

MAP

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TSS

: Tổng số chất rắn hòa tan

VKHKTS

: Vi khuẩn hiếu khí tổng số

NMNMT
S

: Nấm men, nấm mốc tổng số

DANH MỤC BẢNG

4


5


DANH MỤC HÌNH

6



(làm sạch, tách vỏ, cắt gọt, tạo hình,…), ổn định sản phẩm (xử lý hóa học) và bao
gói[80]. Nhược điểm lớn nhất của chế biến tối thiểu là thời hạn sử dụng sản phẩm bị
giảm do khả năng bảo quản bị kém đi so với bảo quản các sản phẩm nguyên vẹn.
Do rau quả CBTT bị loại bỏ lớp vỏ bảo vệ bên ngoài, làm kích hoạt các enzyme
hoạt động tạo môi trường thuận lợi cho sự xâm nhập và phát triển của các loài vi
7


sinh vật khác nhau nên đã làm thay đổi màu sắc, cấu trúc, mất trọng lượng dẫn tới
tổn thất về cả số lượng và chất lượng trong quá trình bảo quản [78].
Vi sinh vật gây hại rau quả CBTT rất đa dạng về chủng loại và số lượng.
Trong các sản phẩm rau quả chế biến tối thiểu người ta tìm thấy một số vi sinh vật
phát triển mạnh như vi khuẩn ưa ẩm, vi khuẩn lactic, coliform, nấm men, nấm mốc,
trong đó có nhiều loài có khả năng sinh độc tố mycotoxin [21]. Ngoài ra, những sản
phẩm rau quảsẵn sàng để sử dụng vẫn còn bị nhiễm vi sinh vật gây bệnh sau quá
trình CBTT là một vấn đề tồn tại trong đảm bảo an toàn thực phẩm. Trong số đó,
đáng kể đến là Listeria monocytogenes, Salmonella typhivà Escherichia coli, đặc
biệt là E. coli O157: H7 [104].
Hạn chế tới mức thấp nhất vi sinh vật gây hại và ngăn chặn quá trình làm
biến màu sản phẩm là những vấn đề cần được quan tâm và giải quyết trong CBTT.
Những hợp chất hóa học thông thường được sử dụng cho mục đích này gồm clo,
axít ascorbic, axít axetic, axít lactic và muối canxi (canxi lactat, canxi clorua) [45]
[60]. Do khả năng ức chế vi sinh vật của những hợp chất này đối với rau quả cắt
không cao nênmột số hợp chất hóa học khác được sử dụng kết hợp như 4hexylresorcino, cysteine, benzoat natri, sorbat kali,… để đem lại hiệu quả tốt hơn
trong việc ngăn chặn biến màu, giảm thối hỏng do vi sinh vật gây ra và đảm bảo
được độ cứng của sản phẩm [38]. Việc sử dụng những chất hóa học này đang ngày
càng bị hạn chế bởi mong muốn của người tiêu dùng đang ngày càng ưa chuộng sử
dụng những sản phẩm thực phẩm tươi và tự nhiên có tính an toàn cao không sử
dụng chất bảo quản hoá học. Nhiều nỗ lực đã được thực hiện nhằm tìm ra những
hợp chất tự nhiên hay những chế phẩm sinh học để thay thế những chất hóa học có

3. Nội dung nghiên cứu
-

Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic có khả năng sinh axít
phenyllactic cao;

-

Tạo axít phenyllactic từ vi khuẩn tuyển chọn được bằng phương pháp lên men;

-

Đánh giá chất lượng của axít phenyllactic thu được;

-

Đánh giá hiệu quả của axít phenyllactic trong sơ chế, bảo quản một số rau
(cà rốt, khoai tây) quả (dứa, mít, vải)chế biến tối thiểu.

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học

9



Đã phân lập và tuyển chọn được bộ chủng giống vi khuẩn Lactobacillus
plantarum có khả năng sinh axít phenyllactic cao.Kết quả này đã góp phần
khai thác đa dạng vi sinh vật của Việt Nam cho ứng dụng trong công nghệ
sinh học;

5. Điểm mới của luận án


Đã tuyển chọn được 02 chủng vi khuẩn Lactobacillus plantarumC2 và C15
có khả năng sinh axít phenyllactic cao (hàm lượng đạt 1,2 g/l) với trình tự
gen rADN 16S tương đồng 99% với trình tự gen của chủng Lactobacillus
plantarum NRIC 1767. Hai chủng vi khuẩn này là hai chủng hoàn toàn mới
so với các công trình đã công bố trước đây trong và ngoài nước.



Đã xây dựng được quy trình tạo axít phenyllactic bởi chủng L.plantarum C2
bằng phương pháp lên men gián đoạn có bổ sung dinh dưỡng quy mô 800
lít/mẻ hoàn chỉnh, là tiền đề tiến tới sản xuất chế phẩm quy mô công nghiệp;



Đã tạo ra được chất bảo quản thực phẩm có nguồn gốc sinh học và ứng dụng
trong bảo quản rau quả chế biến tối thiểu, đây là điểm mới so với các công
trình nghiên cứu và ứng dụng axít phenyllactic khác trên thế giới;

6. Cấu trúc của luận án
Luận án được trình bày trong 155 trang gồm 3 phần với 35 bảng, 53 hình và
đồ thị.Phần 1. Tổng quan; Phần 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu; Phần 3. Kết
quả và thảo luận; Phần 4. Kết luận và kiến nghị; Tài liệu tham khảo với 112 tài liệu
tham khảo và Phần phụ lục.


10



Như vậy, axít phenyllactic được đánh giá là hợp chất an toàn có khả năng
ức chế, kiểm soát tốt nhiều loài vi sinh vật gây hại thực phẩm nên rất có tiềm năng
ứng dụng trong bảo quản nông sản và thực phẩm. Từ đó, việc nghiên cứu tạo ra chế
phẩm axít phenyllactic tự nhiên an toàn để ứng dụng trong bảo quản là hướng đi
mới và cần thiết hiện nay.
1.1.2. Cơ chế tổng hợp PLA
PLA có thể được tạo ra bằng phương pháp hóa học và sinh học. PLA được tổng
hợp bằng con đường hoá học thông qua quá trình khử của kẽm và axit hydrochloric và
azlactone, hoặc quá trình hydro hoá dưới sự xúc tác của Raney-N hoặc hợp kim của
Pd-C.Bằng phương pháp này có thể sinh ra cả 2 dạng đồng phân là dạng D và dạng L.
Tuy nhiên, việc sản xuất PLA theo phương pháp này còn nhiều hạn chế như điều kiện
tiến hành phản ứng phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt và gây ảnh hưởng tới môi
trường sống [101].
Ngược lại, quá trình tổng hợp PLA bằng con đường sinh học có nhiều ưu điểm
hơn. Sản xuất PLA theo phương pháp này chủ yếu sinh ra đồng phân dạng D là dạng
có mặt trong cơ thể sống. Do vậy, PLA sản xuất theo phương pháp tổng hợp sinh học
dễ dàng được người tiêu dùng chấp nhận [109].

Hình 1.2. Cơ chế sinh tổng hợp axít phenyllactic[68]

Ở quá trình này, PLA được sản sinh ra bởi một số loài vi sinh vật thông qua
quá trình lên men. PLA là sản phẩm cuối cùng của quá trình biến đổi phenylalanine,
một trong số 20 axít amin thiết yếu sinh protein được mã hóa bởi AND (hình 1.2).

12


Trong quá trình biến đổi đó, ở điều kiện nhất định, phenylalanine chuyển hóa
thànhaxít phenylpyruvic.Tiếp đến, sự hoạt hóa của enzym D-phenyllactic acid


13


Bảng 1.1. Một số loài vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp axít phenyllactic [93]
Chủng vi sinh vật

Chất tạo thành

Brevibacterium lactofermentum

Axít phenyllactic

Geotrichum candidum

Axít phenyllactic

Lactobacillus plantarum 20B,
Lactobacillus plantarum 21B

Axít phenyllactic, 4-hydroxy- phenyllactic
acid

Lactobacillus plantarum MiLAB 393

3- Axít phenyllactic , cyclo (Phe-pro), cyclo
(Phe-OH-Pro)

Lactobacilluscoryniformis
Si3,Lactobacillus sakei

Lactobacillus reuteri CRL1100,
Lactobacillus brevis CRL772và
CRL796

Axít phenyllactic, axít axetic

Lactobacillus có khả năng sinh bacterioxin, PLA, axít 4-hydroxy
phenyllactic và có khả năng sinh protein kháng khuẩn có trọng lượng phân tử 10 30 KDa [62].
1.1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của Lactobacillus plantarum

14

,


Để tổng hợp và thu nhận PLA đạt hiệu suất cao nhất từ Lactobacillus
plantarum, phương pháp nuôi cấy chìm gián đoạn với thành phần môi trường và
điều kiện nuôi cấy thích hợp thường được sử dụng. Thành phần môi trường là
nhân tố quyết định tới quá trình sinh trưởng và phát triển của Lactobacillus
plantarum cũng như hiệu suất sinh PLA. Thành phần dinh dưỡng bao gồm các yếu
tố như nguồn cacbon, nguồn nitơ, nguồn khoáng… và các yếu tố môi trường như
ảnh hưởng của pH, thời gian lên men, hàm lượng oxy.
a. Ảnh hưởng của môi trườngnuôi cấy
Vi khuẩn lactic có nhu cầu về dinh dưỡng khá phức tạp bởi khả năng tổng
hợp hạn chế những yếu tố sinh trưởng của chúng như vitamin B và các axít amin.
Chúng đòi hỏi một số nhân tố cho sinh trưởng như nguồn cacbon và nitơ ở dạng
cacbohydrate, axít amin, vitamin và khoáng chất [53]. Một số yếu tố kích thích sinh
trưởng cũng có ảnh hưởng đến tỷ lệ sản xuất axít phenyllactic. Hỗn hợp các axít
amin, peptit luôn kích thích sự phát triển của vi khuẩn lactic và làm cho tỷ lệ phát
triển cao hơn những chủng chỉ có axít amin tự do [100]. Axít béo cũng có ảnh

nấm men, cao thịt, pepton, cao ngô, casein.Dinh dưỡng phổ biến nhất cho quá trình
lên men sản xuất axít lactic, axít phenyllactic là dịch chiết nấm men, nhưng chính
điều này lại làm tăng giá thành sản xuất. Dịch chiết ngô, một phụ phẩm của quy
trình ngâm chiết ngô, đã được sử dụng thay thế dịch chiết nấm men trong sản xuất
thành công axít lactic [27]. Hàm lượng nitơ của dịch chiết ngô phụ thuộc vào quy
trình ngâm chiết được sử dụng. 85% hàm lượng nitơ tổng số gồm protein, peptit và
axít amin. Mu và cộng sự (2008) đã nghiên cứu chọn lọc ra được thành phần môi
trường tối ưu có chứa dịch chiết ngô (4,7%) và bột nấm men ((3%) để sản xuất axít
phenyllactic với sản lượng 2,3 g/l [68].Yun và cộng sự đã chỉ cho thấy cám gạo và
cám lúa mì là thành phần dinh dưỡng quan trọng để sản xuất axít lactic bởi vì chúng
chứa một số nhân tố dinh dưỡng cũng như cacbohydrat có khả năng lên men [108].
Nhu cầu về các chất khoáng
Để đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển đầy đủ của mình, vi khuẩn
Lactobacillus plantarum cần phức hợp các hợp chất vô cơ như: photpho, lưu huỳnh,
kali, magie, mangan, đồng, sắt, natri…đặc biệt là mangan.
Lactobacillus plantarum cần một nhu cầu rất lớn về các hợp chất hữu cơ cho
sự phát triển của chúng. Axít axetic, axít xitric, axít oleic hoặc axít linolenic có tác
động thuận lợi đến tốc độ phát triển của vi khuẩn Lactobacillus plantarum. Đó cũng
là lý do mà môi trường nuôi cấy và bảo quản Lactobacillus plantarum thường có
mặt của các muối axetat, xitrat và Tween-80 [44].
b. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy
Nhiệt độ và pH cũng là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển
của vi khuẩn lactic và sản xuất axít [69].
Ảnh hưởng của pH
Hoạt động của vi khuẩn lactic chịu tác động rất mạnh của pH môi trường lên
men. Độ pH của môi trường tác động đến quá trình trao đổi chất của tế bào, đặc biệt

16



1.1.4. Công nghệ sản xuất axít phenyllactic
1.1.4.1. Công nghệ lên men sinh axít phenyllactic
Axít phenyllactic được phát hiện lần đầu tiên là do chủng nấm men
Geotrichun candidum sảnsinh ra khi chủng này được nuôi cấy trên môi trường dịch
17


chiết đậu tương và dịch chiết nấm men với sản lượng từ 0,6 - 1 g/l [112]. Sau đó,
nhiều loài vi khuẩn thuộc nhóm lactic có khả năng sinh PLA cũng được tìm thấy
như Lactobacillus plantarum, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus
rhamnosus, Lactobacillus sanfranciscensis, Lactobacillus hilgardii, Leuconostoc
citreum, Lactobacillus brevis [100]. Trong số 12 chủng vi khuẩn lactic được sử
dụng phổ biến trong sản xuất thực phẩm lên men đã phát hiện được 9 chủng có khả
năng sinh PLAvới sản lượng từ 0,028 – 0,091 g/l.Một số chủng vi khuẩn được phân
lập từ bột mỳ lên men có khả năng sinh PLA nhưLactobacillus plantarumITM21A
và L.sanfranciscensis IDMC57 với hàm lượng PLA là 0,058 g/l,L.citreum ITM22A
với hàm lượng PLA 0,071 g/l. Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides
ITMY30phân lập từ quả oliu có khả năng sinh 0,094 g/l PLA [97].Ngoài ra, một số
vi khuẩn probiotic thương mại được phát hiện là có khả năng sinh PLA như
L.johnsonii La1 và L.acidophillus IBB801 có thể sinh 0,042 g/l và 0,025 g/l PLA
[64]. Lactobacillus plantarumFST1.7 được xác định là có khả năng sinh 33,47mg
PLA trong 1kg bột mỳ lên men [20]. L.plantarum TMW1.468 cũng được phát hiện
là có khả năng sinh 0,083 g/l PLA [101]. Trong số 112 chủng vi khuẩn phân lập từ
rau củ lên men truyền thống của Trung Quốc thì 70 chủng có khả năng sinh PLA
với sản lượng cao hơn, trong đó chủng Lactobacillus plantarum SK007 có thể sinh
0,094 g/l PLA tương đương với chủng Leuconostoc mesenteroides subsp.
mesenteroides ITMY30[56].
Mặc dù PLA có thể được sản sinh ra bởi nhiều loài vi khuẩn Lactobacillus,
nhưng hoạt tính sinh PLA vẫn còn thấp. PLA được sản sinh bởi vi khuẩn lactic
nuôi cấy trên môi trường MRS cao nhất cũng chỉ đạt đến 0,94 g/l [56][99]. Những

liệu thô rẻ tiền cho sản xuất axít lactic đạt hiệu quả kinh tế. Những nguyên liệu rẻ
tiền như tinh bột, xenlulose, whey và rỉ đường thường được sử dụng để sản xuất axít
lactic. Trong số đó, tinh bột và xenlulose được quan tâm sử dụng nhiều hơn bởi giá
thành rẻ, số lượng nhiều và có thể thay mới được [8].
Bên cạnh đó, một số phế phụ phẩm công nghiệp như whey và rỉ đường được
sử dụng làm cơ chất cho sản xuất axít lactic. Whey là phụ phẩm chính của ngành
công nghiệp sữa và nó chứa lactose, protein, chất béo và muối khoáng. Để tận dụng
hoàn toàn lactose của whey, người ta thường bổ sung thêm nguồn nitơ vào whey
nhằm mục đích giảm lượng dinh dưỡng không sử dụng hết của quá trình lên men và
tăng hiệu quả kinh tế. Schepers và cộng sựđã bổ sung thêm dịch chiết nấm men vào
whey làm cho quá trình sản xuất axít lactic bởi chủng L. helveticus tăng nhanh [92].
Ngoài ra, để tăng nhanh quá trình sản xuất axít lactic cần phải bổ sung thêm dinh
dưỡng vào môi trường lên men. Dinh dưỡng phổ biến nhất để sản xuất axít lactic là
dịch chiết nấm men, nhưng chính điều này lại làm tăng giá thành sản xuất. Dịch
chiết ngô, một phụ phẩm của quy trình ngâm chiết ngô, đã được sử dụng thay thế
dịch chiết nấm men trong sản xuất thành công axít lactic [27].
Với mục tiêu sản xuất axít lactic, axít phenyllactic đạt hiệu suất cao, ngoài
việc tối ưu hóa môi trường nuôi cấy vi sinh vật và lựa chọn chủng vi sinh vật thích
hợp, thì việc lựa chọn công nghệ lên men tối ưu để thu được axít với hàm lượng
cao, giảm thời gian lên men cũng như giá thành sản xuất đóng vai trò hết sức quan
trọng. Axít lactic, axít phenyllactic thường được sản xuất theo phương pháp lên men
19


gián đoạn, gián đoạn có bổ sung dinh dưỡng và liên tục. Lên men gián đoạn và gián
đoạn có bổ sung dinh dưỡng thường thu được nồng độ axít cao hơn lên men liên
tục, trong khi đó hiệu suất cao hơn có thể đạt được khi sử dụng lên men liên tục
[92]. Một ưu điểm nữa của lên men liên tục so với gián đoạn là khả năng liên tục
quy trình trong một thời gian dài hơn. Những quy trình lên men liên tục và gián
đoạn lặp lại cùng với hệ thống tuần hoàn tế bào có thể thu được mật độ tế bào và

20


este hóa sau đó gồm rượu chưa phản ứng, nước và este được đưa vào một hệ thống
chưng cất gồm có bộ phận ngưng tụ chính ở trên và phụ ở dưới. Hỗn hợp hơi vào hệ
thống ngưng tụ, đầu tiên qua bộ phận ngưng tụ phụ, các hợp phần của hơi là metyl
lactate và nước ít bay hơi nhất được ngưng tụ chảy xuống nồi đun phía dưới. Tại
đây, chỉ có phản ứng thủy phân xảy ra vì rượu methanol đã bị bay hơi lên trên, còn
axít lactic ở lại nồi ở dạng lỏng, methanol có độ bay hơi lớn nhất tiếp tục đi lên bộ
phận ngưng tụ chính phía trên và được đưa hồi lưu trở lại cho phản ứng este hóa
[106].
Một trong những phương pháp hiện đại mới được áp dụng và cho kết quả
khả quan là phương pháp thu hồi axít lactic bằng thẩm tách điện. Vũ Hồng Thắng
và cộng sự đã tiến hành thí nghiệm thu hồi axít lactic bằng thiết bị thẩm tách điện
của Nhật Bản. Sử dụng chủng Lactobacillus lactis lên men trên môi trường dịch
thủy phân tinh bột sắn tạo dạng axít lactic dạng L(+). Sau khi xử lý dịch lên men
bằng than hoạt tính, năng suất thu hồi khoảng 261 g/l.h với dung dịch chuẩn là 272
g/l.h. Nồng độ axít cuối cùng là 191 g/l, hiệu suất thu hồi đạt 91,5% [1].
Phương pháp trao đổi ion dựa trên khả năng trao đổi anion của nhựa trao đổi
ion (anionit).Khi cho dịch lên men tiếp xúc với anionit ở dạng OH, các gốc axít sẽ
thay thế các nhóm OH hoạt động có trong nhựa và bị giữ lại, axít lactic sau đó
được tách ra khỏi nhựa bằng cách cho một dung dịch điện li thích hợp tiếp xúc với
nhựa, các gốc axít sẽ bị đẩy ra khỏi nhựa bởi các anion của dung dịch điện li này
theo cùng một cơ chế.Phương pháp trao đổi ion thực ra đã được ứng dụng từ rất lâu
trong công nghiệp, chủ yếu là để tách loại như: xử lý và làm mềm nước, tách các
axít vô cơ và hữu cơ, tẩy màu, thu hồi và tinh chế các protein, do vậy phạm vi ứng
dụng khá rộng.Đối với quá trình lên men lactic liên tục, nhựa trao đổi ion ngoài việc
thu hồi axít còn được dùng để tạo độ pH thích hợp cho dịch lên men, dịch sau khi
cho qua nhựa sẽ được đưa trở lại để lên men tiếp. Năng suất của quá trình có thể lớn
gấp 5 lần so với quá trình lên men gián đoạn [67].Bản chất nhựa trao đổi ion là

dung dịch sẽ bị hấp phụ hoàn toàn bởi ionit và dung dịch trong quá trình chảy qua
cột sẽ dần dần tiếp xúc với các lớp nhựa mới.Chu kỳ trao đổi ion trên cột thường
diễn ra theo hai giai đoạn: giai đoạn hấp phụ ion trên ionit và giai đoạn giải hấp
hay còn gọi là giai đoạn tách rửa. Dung dịch chất diện ly dùng để tách ion bị hấp
phụ ra khỏi cột gọi là chất tách rửa [67].
Phương pháp thu hồi bằng hóa học là phương pháp khá cổ điển song nó lại
thích hợp cho việc thu hồi axít từ dịch lên men chứa nhiều tạp chất. Phương pháp
này gồm các công đoạn: xử lý dịch lên men, kết tinh thu nhận muối canxi, axít hóa,
tẩy màu, loại bỏ tạp chất và cô đặc.Trong quá trình lên men, ngoài sự tạo axít, vi
khuẩn lactic còn sinh tổng hợp ra các enzyme ngoại bào, các axít nucleic và các axít
hữu cơ khác, các chất này cản trở quá trình kết tinh thu nhận muối canxi và ảnh
hưởng tới độ tinh khiết của sản phẩm. Vì vậy dịch lên men phải được xử lý nhằm
loại bỏ sơ bộ các tạp chất này. Thông thường dịch lên men được điều chỉnh pH tới
10- 12 bằng Ca(OH)2 và gia nhiệt có các chất keo tụ protein, kết lắng cùng với xác
tế bào vi khuẩn, tạp chất. Sau đó được lọc tách cặn, thu nhận dịch muối canxi
trong.Kết tinh là quá trình tách chất rắn hòa tan trong dung dịch, là một trong những
phương pháp chủ yếu để thu được chất rắn ở dạng nguyên chất. Kết tinh các chất
22


rắn hòa tan trong dung dịch dựa vào độ hòa tan hạn chế của chất rắn. Khi độ hòa tan
của chất rắn đạt cực đại, dung dịch dần đạt đến trạng thái bão hòa và quá bão hòa.
Cuối cùng, tinh thể muối canxi nhận được từ quá trình kết tinh được hoàn nguyên
thành axít nhờ tác nhân axít mạnh. Phản ứng xảy ra như sau:
(R-COO)2Ca.5H2O + H2SO42R-COOH +CaSO4 + 5H2O
Kết tủa canxi sunfat được tách loại bằng phương pháp lọc để thu được dịch
trong chứa axít phenyllactic. Hiệu suất thu hồi axít lactic đạt 68,94% khi sử dụng
phương pháp này với điều kiện pH đạt 11, nhiệt độ kết tinh 5-10ºC và khuấy với tốc
độ 35 vòng/phút [1].
1.1.5. Ứng dụng của axít phenyllactic

nghiên cứu trong thời gian gần đây nhưng tiềm năng ứng dụng của PLA trong
bảo quản nông sản, thực phẩm là rất lớn. Nhiều nghiên cứu, khảo sát quy mô
phòng thí nghiệm đã chỉ cho thấy PLA có nhiều triển vọng ứng dụng trên sản
phẩm thực phẩm quy mô lớn [86].
Như vậy, axít phenyllactic là chất kháng vi sinh vật đang được các nhà khoa
học trên thế giới quan tâm nghiên cứu để ứng dụng trong bảo quản thực phẩm.
Những công bố về sản xuất PLA bằng phương pháp lên men chủ yếu là ở qui mô
nhỏ phòng thí nghiệm. Kết quả thử nghiệm hiệu quả kháng vi sinh vật của PLA chủ
yếu là tác dụng của PLA tới các chủng vi sinh vật nuôi cấy trên thạch đĩa và môi
trường nhân tạo mà ít có các thử nghiệm trên rau quả. Ở Việt Nam trên thị trường
hiện vẫn chưa có sản phẩm axít phenyllactic. Vì thế, việc chủ động sản xuất chế
phẩm PLA bằng con đường sinh học thông qua quá trình lên men của vi khuẩn
lactic sử dụng thiết bị sẵn có trong nước để ứng dụng trong bảo quản nông sản thực
phẩm có ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất lớn.
1.2. Chế biến tối thiểu rau quả
1.2.1. Tình hình sản xuất rau quả chế biến tối thiểu trên thế giới
1.2.1.1. Khái niệm và vai trò của chế biến tối thiểu trong công nghiệp chế biến rau
quả và tiêu dùng
Hiệp hội sản phẩm cắt quốc tế (IFPA) định nghĩa sản phẩm cắt là rau quả đã
được làm sạch, gọt vỏ, cắt và đóng gói để đem đến cho người tiêu dùng những sản
phẩm tiện dụng có dinh dưỡng và hương vị cao mà vẫn giữ được độ tươi ngon [38].
Công nghệ CBTT đang ngày càng phát triển do xu hướng hiểu biết về sức khỏe và sự
quan tâm đến vai trò của thực phẩm trong duy trì và nâng cao chất lượng cuộc sống
của người tiêu dùng [34]. CBTT mô tả những công nghệ chế biến thực phẩm không
sử dụng nhiệt đảm bảo an toàn thực phẩm và bảo quản cũng như duy trì những đặc
tính của rau quả càng tươi càng tốt. Những đặc điểm trực quan của sản phẩm rau quả
cắt là một trong những thông số quan trọng nhất để đánh giá chất lượng tổng thể của
sản phẩm bởi người tiêu dùng. Trong bảo quản, tiêu chí đánh giá sản phẩm là có hay
không hiện tượng biến màu (nâu hóa bề mặt cắt, úa vàng hay bạc màu của rau xanh,
…), tổn thương cơ học cũng như thối hỏng do vi sinh vật gây ra [48].

của Châu Âu, nơi mà rau và quả CBTT hưng thịnh nhất trong những năm gần đây
và hiện tại đứng thứ hai chỉ sau Anh về mặt hàng này [47].
Rau quả cắt cũng được bán nhiều ở các chợ và gian hàng thực phẩm và siêu
thị ở nhiều nước Châu Á. Thị trường rau quả cắt ở Nhật Bản và Hàn Quốc phát triển
từ cuối những năm 80 và đầu những năm 90. Khi ngành công nghiệp dịch vụ thực
phẩm cho nhà hàng và trường học sử dụng sản phẩm rau quả cắt là chủ yếu ở những
nước này thì nhu cầu sử dụng rau quả cắt cũng phát triển ở thị trường bán lẻ. Cùng
với nhu cầu của người tiêu dùng về những sản phẩm rau quả sẵn sàng để ăn ngày

25