BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI.
*********
CAO THỊ BÍCH NGỌC
NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CHẾ PHẨM VI KHUẨN
LACTIC CÓ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ VI SINH VẬT ĐỘC
HẠI VÀ ỨNG DỤNG TRONG LÊN MEN RAU QUẢ
LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
HÀ NỘI - 2009
MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................................1
MỞ ĐẦU..........................................................................................................................4
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ............................................................................................6
1.1. VI KHUẨN LACTIC............................................................................................6
1.1.1. Đặc điểm hình thái ........................................................................................6
1.1.2. Đặc điểm sinh lý sinh hóa .............................................................................7
1.1.3. Phân loại vi khuẩn lactic.............................................................................10
1.2. LÊN MEN LACTIC............................................................................................12
1.2.1. Lên men đồng hình (Homofermentation) ....................................................12
1.2.2. Lên men dị hình (Heterofermentation)........................................................13
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic....................................15
1.2.4. Quá trình tạo sinh khối và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo sinh
khối. .......................................................................................................................18
1.3. KHẢ NĂNG ỨC CHẾ VI SINH VẬT ĐỘC HẠI CỦA VI KHUẨN LACTIC..21
1.3.1. Cơ chế ức chế vi sinh vật độc hại của vi khuẩn lactic ................................21
3.1. PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CHỦNG VI KHUẨN LACTIC THUẦN
KHIẾT ĐỂ KHỞI ĐỘNG QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRÊN RAU QUẢ....50
3.1.1. Phân lập chủng vi khuẩn lactic sinh bacteriocin có khả năng ức chế sự phát
triển của Lactobacillus sp. ....................................................................................50
3.1.2. Tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic có khả năng kháng khuẩn, chịu nhiệt,
chịu axit, chịu NaCl...............................................................................................51
3.1.3. Khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh của 2 chủng CM3 và CM22 ...........52
3.1.4. Định tên chủng vi khuẩn lactic CM3 ...........................................................55
3
3.2. XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH TẠO
SINH KHỐI CỦA CHỦNG L.PLANTARUM CM3 ...................................................61
3.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy tới khả năng phát triển của chủng
Lactobacillus plantarum CM3 ...............................................................................61
3.2.2. Ảnh hưởng của pH ban đầu tới sự phát triển của chủng L.plantarum CM3 ......62
3.2.3. Động thái quá trình lên men lactic của chủng L.plantarum CM3 ...............64
3.2.4. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến khả năng phát triển của chủng
L.plantarum CM3 ...................................................................................................66
3.3. NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM VI KHUẨN L.PLANTARUM CM3..............68
3.3.1. Ảnh hưởng của chất mang và tỷ lệ chất mang ............................................68
3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy ........................................................................71
3.3.3. Ảnh hưởng của thời gian sấy.......................................................................72
3.4. ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM TRONG MUỐI CHUA CÀ PHÁO..........................73
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................................76
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................78
4
truyền thống nói chung và lên men rau quả nói riêng hầu như chưa có. Vì vậy việc
nghiên cứu đưa ra chủng giống khởi động cho quá trình lên men lactic và hoàn thiện
chế phẩm lactic ứng dụng trong sản xuất rau quả lên men có khả năng hạn chế các vi
sinh vật gây ngộ độc, tạo khả năng công nghiệp hóa cho việc sản xuất rau quả lên men
có ý nghĩa quan trọng. Xuất phát từ những lý do nói trên, chúng tôi đã tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu và phát triển chế phẩm vi khuẩn lactic có khả năng ức chế vi sinh
vật độc hại và ứng dụng trong lên men rau quả"
Mục tiêu của luận văn:
-
Tuyển chọn các giống vi khuẩn lactic thuần khiết có khả năng ức chế vi sinh vật
có hại dùng làm chủng khởi động quá trình lên men lactic trên rau quả.
-
Xác định các điều kiện nuôi cấy tối ưu quá trình tạo sinh khối của chủng vi khuẩn
lactic.
-
Nghiên cứu lựa chọn chế độ sấy, chất bổ trợ thích hợp để tạo chế phẩm có hoạt
tính cao và kinh tế.
- Ứng dụng chế phẩm cho lên men rau quả.
6
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
cầu về dinh dưỡng cao nhất, chúng đòi hỏi không chỉ là các cơ chất phức tạp chứa
cacbon, nitơ, photphat và lưu huỳnh mà còn có nhu cầu rất lớn về các yếu tố cần cho sự
phát triển như vitamin và muối vô cơ.
1.1.2.1. Nhu cầu dinh dưỡng nitơ
Hầu hết các vi khuẩn lactic đều không tự tổng hợp được các hợp chất nitơ hữu
cơ phức tạp. Tuy nhiên nitơ lại là nguồn dinh dưỡng rất quan trọng, nó đảm bảo cho sự
phát triển bình thường của các vi khuẩn lactic với vai trò:
-
Là thành phần của protein, enzim, các axit nucleic.
-
Là chất cho và nhận điện tử trong quá trình chuyển hóa.
Vì vậy để đảm bảo cho sự phát triển của tế bào chúng phải sử dụng nguồn nitơ
có sẵn trong môi trường. Chỉ có một số ít loài vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng
hợp các chất nitơ hữu cơ từ nguồn nitơ vô cơ, đôi khi trong một số trường hợp sự phát
triển của một vài loài vi khuẩn lactic như Lactobacillus helveticus có thể bị kích thích
bởi sự có mặt của muối amoni trong môi trường .
1.1.2.2. Nhu cầu dinh dưỡng cacbon
Nguồn năng lượng quan trọng nhất cho vi khuẩn lactic là monosaccarit và
disaccarit. Các nguồn cacbon này được dùng để cung cấp năng lượng xây dựng cấu
trúc tế bào và sinh ra các axit hữu cơ như axit malic, piruvic, fumaric, axetic…[14].
Vi khuẩn lactic có thể sử dụng được rất nhiều loại hydratcacbon, từ các đường
đơn (glucoza, fructoza, manoza, galactoza...), các đường đôi (saccaroza, lactoza,
maltoza…) cho đến các polysaccarit (tinh bột, dextrin). Tuy nhiên khả năng sử dụng
các nguồn thức ăn cacbon khác nhau còn tùy thuộc vào từng loài. Ví dụ: Lactobacillus
debbrueckii có thể sử dụng các đường maltoza, glucoza, galactoza, saccaroza, dextrin
9
độ khoảng 3 – 4oC thì nhu cầu trao đổi riboflavin với môi trường bên ngoài của
Lactobacillus heboeticus thay đổi khoảng 25%. Nhu cầu vitamin cũng ảnh hưởng bởi
thành phần môi trường.
1.1.2.4. Nhu cầu về muối vô cơ
Để đảm bảo cho sinh trưởng và phát triển đầy đủ, vi khuẩn lactic cần rất nhiều
các hợp chất vô cơ như sắt, đồng, natri, kali, photpho, lưu huỳnh, mangan, magie… đặc
biệt là mangan. Chính mangan ngăn cản quá trình tự phân của tế bào và nó cần thiết
cho quá trình sống bình thường của vi khuẩn này. Đối với Lactobacillus thì Mn2+,
Mg2+, Fe2+ có tác động tích cực lên sự phát triển và sản sinh axit lactic [30]. Chẳng hạn
như Mg2+ là chất hoạt động trong quá trình lên men lactic vì chúng giúp vi khuẩn lactic
sử dụng tốt hơn các loại đường. Phức hợp các chất khoáng còn có tác dụng làm giảm
độ axit trong môi trường nuôi cấy các vi khuẩn lactic.
1.1.2.5. Nhu cầu một số chất hữu cơ khác
Ngoài axit amin và vitamin ra vi khuẩn lactic còn có nhu cầu rất lớn về các hợp
chất hữu cơ khác cho sự phát triển của chúng. Dưới đây là một số chất hữu cơ ảnh
hưởng đến sự phát triển hoặc kích thích sự phát triển của vi khuẩn lactic [14].
-
Các bazơ nitơ: Adenin, Guamin, Thimin…
-
Axit hữu cơ: axit axetic và nhiều axit hữu cơ không bay hơi khác.
-
Axit amin: L-asparagin, L-glutamin…
Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc oval, đường kính từ 0,5 – 0,8µm
và chiều dài khoảng 1,6µm. Đôi khi chúng có dạng hơi tròn, chiều dài khoảng 1 - 3µm,
sắp xếp thành chuỗi và không tạo thành một đám tập chung.
Giống Pediococcus có hình cầu, đường kính 0,6 – 1µm, sắp xếp thành đám, cặp
đôi, cặp bốn.
Tuy nhiên gần đây theo khóa luận phân loại mới vi khuẩn lactic được chia
thành 11 giống sau: Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Leuconostoc,
11
Aerococcus,
Weisella,
Carnobacterium,
Vagococcus,
Tetragenococcus,
và
Oenococcus, Enterobacterium [14], [29].
Hiện nay các nhà khoa học thường sử dụng 3 phương pháp phân loại vi khuẩn
lactic sau đây:
-
Phương pháp phân loại truyền thống: là phương pháp phân loại cổ điển nhất,
12
thành phần rARN và protein phức tạp hơn. Chúng có hằng số lắng 80S gồm hai tiểu
đơn vị 60S và 40S. Tiểu đơn vị 60S có ba dạng rARN 28S; 5,8S và 5S với 45 protein.
Tiểu đơn vị 40S có chứa rARN 18S và 33 protein.
Vi khuẩn lactic thuộc loại tế bào nhân sơ vì vậy riboxom của nó có hằng số lắng
là 70S. Các nhà khoa học đã nghiên cứu và phân loại các loài dựa vào trình tự mã hóa
cho rARN của chúng. Vì vậy mỗi loài sẽ có những trình tự gen mã hóa cho rARN rất
đặc thù. Họ cũng chứng minh được rằng rARN 23S có dung lượng thông tin phát sinh
loài cao hơn rARN 16S. Tuy nhiên trình tự hoàn chỉnh của 23S cho đến nay vẫn được
xác định rất ít trong khi trình tự mã hóa rARN 16S hoàn chỉnh đã được xác định rất
phong phú và đa dạng. Riêng đối với vi khuẩn đã có hơn 450 loài đã xác định được đầy
đủ và chính xác gen mã hóa cho 16S rARN [34]. Dựa vào nguồn gốc của sự phát sinh
các nhà khoa học đã tiến hành tách chiết và xác định trình tự gen mã hóa cho 16S
rARN (đối với sinh vật nhân sơ) và 18S rARN (đối với sinh vật nhân thật). Sau đó đưa
trình tự này lên máy tính và sử dụng phần mềm fasta để so sánh trình tự mới với trình
tự đã được công bố trên ngân hàng gen để tìm ra nguồn gốc phát sinh và có thể định
tên chính xác loài đó.
1.2. LÊN MEN LACTIC
Tùy theo cách lên men đường mà vi khuẩn lactic được chia làm hai nhóm: vi
khuẩn lên men đồng hình và lên men dị hình, quá trình lên men được thể hiện ở sơ đồ 1.1.
1.2.1. Lên men đồng hình (Homofermentation)
Lên men lactic đồng hình là kiểu lên men cho sản phẩm chủ yếu là axit lactic.
Vi khuẩn lactic lên men đồng hình phân giải đường theo con đường EMP (EmbdenMayerhof- Panas). Mặc dù chỉ tạo thành hai ATP khi phân giải 1 phân tử đường
glucoza thành 2 phân tử axit lactic nhưng các vi khuẩn này lại có ý nghĩa to lớn trong
công nghiệp thực phẩm. Vì để đảm bảo cung cấp đủ năng lượng cho hoạt động sống,
cho sự sinh trưởng và phát triển, chúng cần phải phân giải một lượng lớn đường thành
13
L.oenos, L.cremoris, Lactobacillus brevis, L.fermentum, Bifidobacterium bifidum.
Lên men lactic dị hình bởi Bifidobacterium đặc biệt ở chỗ không tạo ra CO2 như
lên men lactic dị hình thông thường.
14
Lên men đồng hình
Lên men dị hình
Glucoza
Glucoza
Glucoza 6P
Glucoza 6P
Fructoza 6P
Axit 6P gluconic
Fructoza 1,6P di P
Riboluza 5P
Xyluloza 5P
Dihydroxiaxeton P
1.2.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng, ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn
lactic và hiệu suất lên men lactic.
Giới hạn nhiệt độ cho vi khuẩn lactic phát triển khá rộng, từ 5 – 55oC, tốt nhất là
15 - 40oC [43]. Nhóm ưa ấm thích hợp trong khoảng 20 - 40oC, nhóm ưa nhiệt thích
hợp trong khoảng 40 - 45oC. Trong phạm vi nhiệt độ thích hợp, nếu nhiệt độ càng tăng
thì sự lên men lactic càng mạnh, thời gian lên men càng ngắn. Các nghiên cứu cho thấy
giới hạn nhiệt độ thích hợp cho sự sinh sản và lên men của vi khuẩn lactic cũng chính
là giới hạn hoạt động của enzim nội bào từ 30 - 45oC.
Bảng 1.1: Nhiệt độ phát triển của nhóm vi khuẩn lactic
Nhóm
Nhiệt độ tối ưu
Nhiệt độ phát triển
bình thường
Giống
Ưa lạnh
10 - 15
0 - 27
Kỵ lạnh
30 - 40
0 - 45
16
pH 3,2 - 3,5; Pediococcus có thể chịu được pH 3,5 – 4,4; Leuconostoc có thể chịu được
pH 5.
Trong quá trình lên men lactic, sự tích tụ các axit lactic trong giai đoạn đầu có
tác dụng ức chế các vi sinh vật khác nhau. Sau đó, lượng axit lactic tiếp tục phát triển
làm cho pH của môi trường giảm, dẫn đến ức chế cả vi khuẩn lactic và kìm hãm quá
trình lên men. Như vậy chính axit lactic là chất ức chế. Lượng axit lactic quá nhiều sẽ
làm giảm tốc độ phát triển và làm giảm số lượng sản phẩm trao đổi chất của vi khuẩn
lactic.
1.2.3.3. Ảnh hưởng của oxy
Vi khuẩn lactic là loài hô hấp tùy tiện. Chúng là nhóm vi khuẩn không có hệ
enzym hô hấp xitocrom cũng như hệ enzym catalaza. Tuy vậy, chúng vẫn có khả năng
oxy hóa rất nhiều chất nhờ sử dụng oxy phân tử. Điều này được thực hiện nhờ hệ FAD
(Flavin Adenin Dinucleotit).
Người ta thấy rằng trên môi trường thạch, một số chất trong môi trường chỉ có
thể được sử dụng khi có mặt oxy. Chẳng hạn Streptomyces faccium, Pediococcus sp.,
Lactobacillus plantarum có thể đồng hóa được glyxerin trong điều kiện hiếu khí. Một
vài loài Leuconostoc có thể cần sự có mặt của oxy trong giai đoạn đầu để đồng hóa
hexoza. Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri cần oxy để oxy hóa hexoza,
gluconat. Sự ảnh hưởng của oxy đôi khi còn phụ thuộc vào cả nhiệt độ, một vài chủng
của loài Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri phát triển tốt ở 30oC trong điều
kiện yếm khí, trong khi ở 37oC nó chỉ phát triển trong điều kiện hiếu khí [22].
Người ta đã chứng minh được rằng hệ enzym peroxylaza có trong vi khuẩn
lactic có thể thực hiện các chức năng thay cho hệ enzym dehydrogenaza, khi đó oxy
được sử dụng như là chất nhận hydro. Quá trình oxy hóa ở vi khuẩn lactic thường kèm
theo việc tạo thành H2O2 đồng thời một số vi khuẩn lactic (Streptococcus faccalis,
17
18
Đường là nguồn cacbon chủ yếu cho vi khuẩn lactic, nồng độ đường trong môi
trường càng cao thì lượng axit lactic sinh ra càng nhiều. Tuy nhiên, nồng độ đường quá
cao làm cho áp suất thẩm thấu môi trường cao gây ra hiện tượng co nguyên sinh ảnh
hưởng đến sự phát triển tế bào của vi khuẩn lactic do đó giảm axit lactic tạo ra.
1.2.4. Quá trình tạo sinh khối và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo sinh
khối.
1.2.4.1. Quá trình tạo sinh khối
Quá trình tạo sinh khối của vi khuẩn được chia thành 4 pha chính [4]:
* Pha tiền phát:
Là giai đoạn từ khi bắt đầu nuôi cấy đến khi tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn
bắt đầu tăng mạnh. Trong thời gian này vi khuẩn làm quen và thích nghi môi trường.
Lúc này vi khuẩn chưa sinh sản hoặc mới bắt đầu sinh sản, tốc độ còn rất chậm. Thời
gian của pha này phụ thuộc vào khả năng thích nghi của vi khuẩn đối với môi trường
nuôi cấy mới. Ở giai đoạn này vi khuẩn cũng bắt đầu tổng hợp một số chất cao phân tử:
protein, enzim…
* Pha phát triển logarit:
Đây là pha tăng trưởng mạnh nhất. Giai đoạn này, tế bào sinh trưởng với tốc độ
lớn nhất (tăng theo hàm số mũ), do đó hàm lượng sinh khối cũng tăng nhanh, tế bào ở
pha này trẻ về sinh lý, có hoạt tính sinh học cao, kích thước tế bào cũng lớn lên. Kích
thước tế bào, số lượng tế bào, thành phần hóa học nói chung thay đổi theo thời gian.
Tốc độ sinh sản đạt mức cực đại và không thay đổi trong suốt thời gian của giai đoạn
phát triển logarit. Tế bào sinh ra nhanh, lượng cơ chất giảm rõ rệt và tỷ lệ nghịch với
lượng tế bào sinh ra.
* Pha cân bằng:
19
* Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy
Trong quá trình lên men thu sinh khối thì môi trường nuôi cấy tốt nhất phải là
môi trường đảm bảo cho hiệu suất thu hồi sinh khối cao trong thời gian ngắn nhất và
giá thành thấp nhất.
Vi khuẩn lactic muốn sinh trưởng và phát triển tốt thì trong môi trường nuôi
cấy phải có đầy đủ các thành phần chủ yếu như C, H, N, O và các nguyên tố vi lượng
để kích thích sự phát triển của tế bào vi khuẩn. Mỗi nguồn dinh dưỡng cung cấp không
chỉ ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn trong quá trình nuôi cấy mà còn ảnh
hưởng không nhỏ đến quá trình thu và bảo quản chế phẩm sinh khối sau này.
Ví dụ: nếu hàm lượng đường trong môi trường nuôi cấy càng cao thì lượng sinh khối
tạo thành càng nhiều song hiệu suất thu hồi sinh khối lại thấp. Nguyên nhân là do hàm
lượng đường tăng mà tỉ lệ tiếp giống không đổi sẽ gây nên hiệu ứng thừa cơ chât, ức
chế sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn dẫn đến hiệu suất thu hồi sinh khối giảm.
* Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy
- Nhiệt độ nuôi cấy: Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của
vi khuẩn. Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến các phản ứng enzim của tế bào vi sinh
vật. Nhiệt độ nuôi cấy quá cao hay quá thấp đều có thể gây ức chế các enzim, làm
đình trệ các phản ứng trao đổi chất, do đó ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và
phát triển của vi khuẩn kéo theo là hiệu suất thu hồi sinh khối cũng giảm. Nhiệt độ
thích hợp cho quá trình lên men của vi khuẩn lactic từ 15-40oC.
- pH: Hoạt động của vi khuẩn lactic, đặc biệt của hệ enzim chịu tác động mạnh của
pH môi trường. Nếu pH không thích hợp vi khuẩn lactic có thể bị ức chế, phát triển
kém hay bị tiêu diệt. Độ pH ban đầu thích hợp cho quá trình lên men của vi khuẩn
lactic từ 5,8 - 6,3.
- Tỉ lệ tiếp giống: Tỷ lệ tiếp giống có ảnh hưởng không nhỏ đến sự phát triển của vi
khuẩn. Nếu tỷ lệ tiếp giống quá thấp sẽ kéo dài thời gian nuôi cấy, dễ nhiễm tạp,
hiệu suất thu hồi sinh khối thấp. Nếu tỷ lệ tiếp giống quá cao, mặc dù thời gian nuôi
22
diễn ra nhưng nội chất lại liên tục bị thất thoát. Do đó, tế bào không thể tổng hợp được
màng tế bào và tế bào bị chết [38].
Các bacterioxin của vi khuẩn lactic thuộc các giống Lactobacillus, Lactococcus,
Pediococcus, Leuconostoc và Carnobacterium đang được nghiên cứu rộng rãi. Hai
nhóm chính là Lactobacillus, Lactococcus đóng vai trò tăng cường chức năng trong
thực phẩm lên men, có khả năng ức chế Listeria và các vi khuẩn Gram (+) khác. Các
nhóm Pediococcus, Leuconostoc và Carnobacterium đang thu hút sự quan tâm của các
nhà nghiên cứu vì chúng là nguồn tìm ra kháng sinh và bacterioxin [38].
Cho đến nay vẫn chưa có một hệ thống phân loại chính thức các bacterioxin, tuy
nhiên chúng có thể được phân loại dựa vào: trọng lượng phân tử, thành phần các axit
amin trong phân tử, hay phổ kháng khuẩn [27]. Trong đó hệ thống phân loại dựa vào
kích thước phân tử, thành phần axit amin và một số yếu tố cấu trúc khác nhau của
bacterioxin hiện đang được chấp nhận rộng rãi.
Theo hệ thống do Kalaenhammer công bố [33], bacterioxin được chia thành 4
nhóm như sau:
¾
Nhóm 1 (nhóm Lantibiotic): gồm các bacterioxin có phân tử lượng nhỏ hơn 5kDa,
có chứa các axitamin dị thường lanthionin, đặc trưng là nisin, lactixin 481,
carnoxin U149 và lactoxin S. Nhóm 1 lại được chia làm 2 nhóm nhỏ dựa trên cơ
sở cấu trúc của chúng. Nhóm 1a bao gồm các phân tử có hình xoắn ốc, có khối
lượng phân tử 2,3-3,5kDa, mang điện tích dương. Nhóm 1b bao gồm các phân tử
hình cầu có khối lượng phân tử 2kD.
¾
Nhóm 2: gồm các nhóm bacterioxin có phân tử lượng nhỏ hơn 10kDa, bền nhiệt
nhưng không chứa lanthionin. Nhóm 2 lại được chia làm 3 nhóm nhỏ. Nhóm 2a
bào, làm giảm pH nội bào, làm dừng quá trình trao đổi chất gây chết những tế bào nhạy
cảm với nó. Khả năng ức chế của axit lactic sẽ tăng đáng kể khi trong môi trường có
mặt axit axetic.
1.3.2.3. H2O2 (Hydrogen peroxide)
Trong quá trình lên men lactic dị hình khi có mặt oxi vi khuẩn lactic có thể sản
sinh ra H2O2. Trong khi đó vi khuẩn lactic không có enzim catalaza để phân hủy H2O2
được tạo thành trong quá trình trên.
Sự ức chế của H2O2 xảy ra là do tác dụng oxi hóa mạnh của H2O2 lên lipit và
protein của màng tế bào, gây ra những biến đổi không thể khắc phục được trên màng tế
bào.
24
Các vi khuẩn không mong muốn như Pseudomonas sp và S.aureus nhạy cảm
với H2O2 gấp 2-10 lần so với vi khuẩn lactic. Chỉ cần 6µg H2O2/l đủ để kìm hãm sự
phát triển của S.aureus, 20µg H2O2/l thì tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật này. H2O2 có
khả năng ức chế một số vi khuẩn gram (-) như Pseudomonas, Flavobacter,
Archromobacter…[40].
1.3.2.4. Diacetyl:
Diacetyl được tạo ra trong quá trình lên men citrat bởi vi khuẩn lactic. Diacetyl
có đặc tính kháng khuẩn tốt, đặc biệt là điều kiện pH