Khoá luận tốt nghiệp

Nguyễn Thị Quang

1

K29A-Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA : SINH HỌC

NGUYỄN THỊ QUANG – K29A

“TUYỂN CHỌN CHỦNG VI KHUẨN ACETOBACTER XYLINUM CHO
MÀNG DÀY, NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ETANOL, AXIT AXETIC,
(NH4)2SO4, pH,ỨNG DỤNG LÀM THẠCH DỪA ”

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : Vi sinh vật

Người hướng dẫn :
Thạc sĩ: Nguyễn Khắc Thanh

Hà Nội: 2007

Nguyễn Thị Quang

2

Kết quả này không trùng với kết quả của bất kì tác giả nào đã công bố
Nếu sai em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Sinh viên: Nguyễn Thị Quang



TÓM TẮT CÔNG TRÌNH
Thạch dừa là sản phẩm được tạo thành trong quá trình nuôi cấy vi sinh
Acetobacter xylinum trong môi trường nước dừa chuyển hoá thành
Hemixenluoza, qua chế biến và xử lý cùng với một số nguyên liệu thành thạch
dừa. Đây là món ăn cổ truyền của một số nước Đông Nam Á: Philipin,
Malaixia... Việt Nam cũng là một trong những xứ sở của dừa. Bên cạnh các món
ăn được chế biến từ dừa như cơm dừa, kẹo dừa, bánh đa...Thì thạch dừa cũng
được khá nhiều người ưa thích. Thạch dừa với thành phần chính là
Hemixenluloza, có tác dụng giúp cho quá trình tiêu hoá tốt hơn, dưỡng da, chống
lão hoá, giảm cholesterol trong máu và phòng ngừa một số bệnh ung thư... Ở
nước ta, việc nghiên cứu ứng dụng vi khuẩnAcetobacter xylinum và sản xuất
thạch dừa rất ít, xuất hịên một vài cơ sở sản xuất thạch dừa (Thành phố Hồ Chí
Minh) nhưng sản lượng ít trong khi nhu cầu sử dụng thạch dừa ngày càng tăng,
hơn nữa nguồn nguyên liệu lại khá dồi dào. Đứng trước nhu cầu và tiềm năng đó
cũng như việc nghiên cứu vi khuẩn Acetobacter xylinum đến việc ứng dụng tạo
nguồn thức ăn từ nguyên liệu sẵn có là một việc làm có ý nghĩa thực tiễn và lý
luận sâu sắc, vì vậy tôi đã chọn và nghiên cứu đề tài:”Tuyển chọn chủng vi
khuẩn Acetobacter xylinum cho màng dày, nghiên cứu ảnh hưởng etanol,
axit axetic, (NH4)2SO4, pH, ứng dụng làm thạch dừa”.
Trong đề tài này, từ các nguồn nguyên liệu sẵn có ở trong nước tôi đã
phân lập được 60 mẫu, tuyển chọn được 02 chủng vi khuẩn Acetobacter xylinum
cho màng dày hơn cả làm đối tượng nghiên cứu tiếp theo. Nghiên cứu khả năng
tạo màng chọn ra hai chủng vi khuẩn Acetobacter xylinum là A3 và A6 cho màng
dày nhất.

1.3.Nhiệm vụ
Phân lập tuyển chọn các chủng vi khuẩn Acetobacter xylinum cho màng dày, từ
đó chọn ra hai chủng cho màng dày nhất làm đối tượng nghiên cứu.
Tìm hàm lượng của etanol, axit axetic, (NH4)2SO4, pH thích hợp cho sự phát
triển của hai chủng Acetobacter xylinum tuyển chọn được.
1.4 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu nhằm đi sâu tìm hiểu hình thái, đặc tính sinh lý, sinh hoá của các
chủng Acetobacter xylinum có khả năng cho màng dày
Góp phần tìm hiểu quá trình sản xuất thạch dừa và nâng cao hiệu quả sản xuất



Phần 2. Tổng quan tài liệu
2.1. Lược sử nghiên cứu và phân loại vi khuẩn Acetobacter xylinum
(A.xylinum)
2.1.1.ược sử nghiên cứu vi khuẩn A.xylinum
Người ta thường gọi quá trình chuyển hoá rượu thành axit axetic là quá trình lên
men axetic, nhưng thực chất đấy là một quá trình oxi hoá, vi khuẩn gây ra quá
trình này là vi khuẩn axetic thuộc giống Acetobacter. Trước đây con người mới
chỉ ứng dụng quá trình này để làm giấm từ rượu vang hỏng một cách thụ động
mà chưa hề biết đến cơ chế và bản chất cuả nó. Tuy vậy tới những năm đầu của
thế kỉ 19 con người đã điều chế được axit axetic đậm đặc, biết giấm là sản phẩm
lên men của nhóm vi sinh vật mà ngày nay chúng ta gọi là Acetobacter hay vi
khuẩn axetic. Từ đó đến nay đã có rất nhiều khoa học nghiên cứu về loại vi
khuẩn này.
Người đầu tiên nhìn thấy vi sinh vật là Antoni Lơvenhuc (1632-1723) và Person
(1822) là người đầu tiên nghiên cứu về axit axetic từ lớp màng mỏng phát triển
trên giấm. Ông đã chứng minh được đó là một loại vi sinh vật có tên là
Mycoderma axetic
Năm 1973 Kittzing nhận xét quá trình lên men giấm nhất thiết phải có vi sinh

nên đã kết hợp vào họ Nitrobacteriaceae. Từ đó vi khuẩn giấm giữ tên là
Acetobacter. Năm 1848 Vanght công bố kết quả của mình khi ông quan sát thấy
được sự di động của nhiều loại Acetobacter aceti, Acetobacter pasteurianum,
Acetobacter oxydans, Acetobacter malanogenum
Vanght đã giải thích rằng các loài trên cùng một loại có đơn mao ở cực và đã xác
nhận vị trí của vi khuẩn axetic trong họ Pseudomonadaceae.
Ngày nay theo khoá phân loại của Bergeys và nhiều tác giả khác đã xếp vi
khuẩn Acetobacter và Gluconobacter vào họ Acetobacter iaceae.
Năm 1914 Bergeys phân loại các loài trong giống Acetobacter thành hai loại
- Loại 1: Oxi hoá axit axetic thành CO2 và H2O
+ Loại này sử dụng muối amoni làm nguồn nitơ duy nhất, đại diện là vi khuẩn
Acetobacter aceti
+ Không sử dụng muối amoni làm nguồn nitơ duy nhất
Trên bề mặt môi trường dịch thể tạo màng nhầy có chứa xenluloza, điển hình là
acetobacter xylinum
Trên bề mặt môi trường dịch thể không tạo màng nhầy chứa xenluloza, dàng
điển hình là Acetobacter rancens, Acetobacter pasteurianum



_ Loại 2: Vi khuẩn không oxi hoá axit axetic
+Tạo thành sắc tố trên môi trường glucoza
Sắc tố nâu tới đen nhạt : Acetobacter malanogenus
Sắc tố hồng: Acetobacter zancens
+ Không tạo thành sắc tố.
0

Nhiệt độ thích hợp nhất là 30-35 C: Acetobacter suboxydans
0


ta xếp chúng vào nhóm độc lập là khả năng oxi hoá rượu etylic thành axit axetic,
pH=4,5. Ngoài ra chúng còn thực hiện quá trình oxi hoá không hoàn toàn các
hợp chất hữu cơ khác để tạo thành các hợp chất xeton,
Vi khuẩn Acetobacter chỉ phát triển tốt trong điều kiện hiếu khí, nhiệt độ
0

thích hợp từ25-30 C, pH thích hợp 5,4-6,8. hoá dị dưỡng hữu cơ [10,15].
Đặc điểm phân biệt Acetobacter và Gluconobacter. So sánh với
Pseudomonas
Đặc điểm so sánh
Gluconobacter
Acetobacter
Pseudomonas
Vị trí tiêm mao

Đơn mao ở cực hoặc
không

Chu mao hoặc
không

Chu mao ở
cực

Phát triển ở
pH=4.5

+

+




_

_



_

_



Oxy hoá etanol
pH=4.5
Oxy hoá axit
axetic
Oxy hoá lactat
Glucoza ->
Gluconate
Sử dụng tinh bột
lactose
Sử dụng Gelatin
Sắc tố huỳnh
quang

Về hình dạng tế bào, vi khuẩn Acetobacter là những trực khuẩn hình que,
kích thước trung bình từ 0,6-0,8µm. Các tế bào đứng tách riêng hoặc xếp thành

-Hướng 4: Theo chu trình Krebs hoặc Glyoxylat
2.3.Một số loại vi khuẩn Acetobacter[10,15]
2.3.1.
Acetobacter xylinum
Là những trực khuẩn hình que (2µm), đứng riêng rẽ hoặc xếp thành chuỗi,
không di động các tế bào được bao bọc bởi chất dầy, tạo váng nhanh khá dày, bắt
màu xanh với thuốc nhuộm Iốt và H2SO4
2.3.2. Acetobacter aceti



Trực khuẩn hình que không di động, bắt màu gram âm màu vàng với
thuốc nhuộm Iốt. Chúng tạo khuẩn lạc sám trên gelatin với dịch lên men chứa
10% đương xacaroza thường phát triển trên bia
2.3.3.
Acetobacter Pasteurianum
Bắt màu xanh với thuốc nhuộm Iốt, tạo thành váng khô và nhăn nheo. Tế
o

bào xếp rời nhau thành chuỗi, nhiệt độ thích hợp là 30 C
2.3.4.
Acetobacter kiitzingianum
Là vi khuẩn có màng nhầy, nhẵn ở mép và được nâng lên theo thành bình.
Trực khuẩn ngắn, to, thô, không di động, tạo thành màng xếp nếp trên các môi
trường lỏng
2.3.5.
Acetobacter acetosum
Các tế bào xếp riêng rẽ thành từng chuỗi, không di động, nhiệt độ thích
o


gelatin tròn, sau đó thành những dạng không phân nhánh đặc trưng
2.3.12.
Acetobacter plicatum
o

Trên vài môi trường chúng được nhộm màu như nhau. Ở 28->30 C tạo
thành những khuẩn lạc phồng to kéo dài, khuẩn lạc trên gelatin rượu vang tròn,
hơi nhô lên, ẩm ướt
2.3.13.
Acetobacter orleanense
Trực khuẩn dài trung bình, gặp nhiệt độ cao có thể sinh ra dị hình kéo dài,
hoặc phình to ra, váng vi khuẩn tạo ra rất dày ở trên môi trường lỏng. Tích luỹ
được 4,5% axit axetic, thường dùng để sản xuất rượu vang
Tóm lại
o

Các loại Acetobacter thường phát triển tốt ở nhiệt độ 25-> 30 C. Một số
loại có khả năng tổng hợp vitamin B1, B2, một số loại có khả năng chuyển hoá
rượu socbit thành đường socboza. Chúng được sử dụng trong công nghiệp dược
phẩm sản xuất vitamin C, có khả năng oxi hoá rượu thành axit axetic
Dựa vào đặc điểm trên người ta ứng dụng sản xuất đối với từng chủng
nhưng trong sản xuất để quá trình lên men đạt hiệu quả cao không dùng hỗn hợp
nhiều loại vì trong hỗn hợp có thể gặp loại oxi hoá axit axetic trong khi môi
trường vẫn còn rượu etylic
2.4. Cơ sở khoa học của sự lên men axetic
Người ta gọi quá trình chuyển hoá rượu thành axit axetic là quá trình lên
men axetic hay lên men giấm [5.6]. Nhưng thực ra đây là quá trình oxi hoá khử
nhờ một nhóm vi khuẩn thuộc chi Acetobacter chúng thuộc hai giống
Acetobacter chu mao hoặc không và gluconobacter đơn mao
Bản chất sinh học của quá trình chuyển hoá rượu etylic thành axit axetic