NGHIÊN CỨU MỘT SÓ YẾU TỐ ẢNH HƯỚNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SẲN XUẤT CHAO BẰNG BACILLUS SUBTILIS TRƯỜNG ĐẠI HỌC THƯƠNG MẠI

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG ********* NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CHAO BẰNG BACILLUS SUBTILIS Giảng viên hướng dẫn: Ths BÙI ANH VÕ Sinh viên thực hiện: TRẦN TUẤN ANH Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 12/2009 LỜI CẢM TẠ Tôi xin chân thành cảm tạ: * Ban Giám hiệu trường Đại học Tôn Đức Thắng, Ban chủ nhiệm Khoa Khoa học ứng dụng Bộ môn Công nghệ sinh học, tất quý thầy cô truyền đạt kiến thức cho tơi suốt q trình học trường * Ths Bùi Anh Võ hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp Sinh viên thực Trần Tuấn Anh ii TÓM TẮT Chao thực phẩm sản xuất từ đậu hũ Ở Việt Nam, chao thực phẩm quen thuộc Chao giúp ta ăn ngon miệng, dễ tiêu hóa mà cịn thực phẩm bổ, giàu dinh dưỡng Quy trình sản xuất chao sử dụng phổ biến có thời gian sản xuất đợt sản phẩm từ 4-6 tháng, thời gian kéo dài đặc điểm hệ enzyme nấm mốc Bằng cách thay vai trò nấm mốc vi khuẩn Bacillus subtilis ta có khả rút ngắn thời gian chi phí sản xuất, tơi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ pH đến phát triển B subtilis giai đoạn cấy giống ảnh hưởng nồng độ muối lên thay đổi cấu trúc đậu hủ giai đoạn làm chín, nhằm cung cấp thơng tin xây dựng quy trình sản xuất chao B subtilis Những kết đạt được: - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ pH đến sinh trưởng hoạt tính enzyme proteae Bacillus subtilis Dựa vào kết mật độ vi khuẩn hoạt tính enzyme protease mẫu đậu hủ (có pH từ - 9) cấy giống ủ nhiệt độ không đổi (từ nhiệt độ phòng đến 51oC) ngày ta xác định pH đậu hủ thích hợp sản xuất tử 6-7 nhiệt độ thích hợp sản xuất nhiệt độ phòng (khoảng 30oC) - Khảo sát ảnh hưởng dung dịch ngâm đến thời gian làm chín chao Dựa vào kết quan sát thay đổi cấu trúc đánh giá cảm quan mẫu đậu hủ ngâm dung dịch muối có nồng độ từ tới 11% ta xác định mẫu nhâm dung dịch muối nồng độ 5% có thời gian ủ ngắn 18-23 ngày (nhỏ so với thời gian phổ biến 4-6 tháng) - Xác định thời gian bảo quản thành phẩm Dựa vào giá trị pH đánh giá cảm quan mẫu chao đặt nhiệt độ phòng ta xác định thời gian mẫu chao bị biến chất sử dụng 22 ngày iii MỤC LỤC CHƯƠNG Trạng tựa TRANG Lời cảm tạ i Tóm tắt ii Mục lục iii Danh sách chữ viết tắt v Danh sách hình vi Danh sách bảng vii MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích 1.3 Yêu cầu 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu vể chao 2.1.1 Phân loại 2.1.2 Thành phần hóa học 2.1.3 Hệ vi sinh vật 2.2 Phương pháp sản xuất chao 2.2.1 Nguyên liệu 2.2.2 Quy trình sản xuất đậu hủ 10 2.2.3 Quy trình sản xuất chao 14 2.3 Vi khuẩn Bacillus subtilis 18 2.3.1 Phân loại 18 2.3.2 Đặc điểm 18 2.4 Enzyme Protease 20 2.4.1 Phân loại 20 2.4.2 Protease từ vi khuẩn B subtilis 20 2.4.3 Ứng dụng subtilisin từ vi khuẩn B subtilis 22 iv VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 23 3.1 Địa điểm thời gian thực 23 3.2 Vật liệu 23 3.3 Phương pháp 27 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ pH đến tăng trưởng B subtilis 36 4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ pH đến hoạt tính protease B subtilis 40 4.3 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch muối lên thời gian làm chín chao 42 4.4 Kiểm nghiệm vi sinh mẫu chao 45 4.5 Xác định thời gian bảo quản chao 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 5.1 Kết luận 47 5.2 Kiến nghị 47 v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT B subtilis Bacillus subtilis E coli Escherichia coli CFU Colony Forming Unit CDU Casein Digestion Unit CDU/ml đơn vị đo hoạt tính enzyme protease mg miligram tphịng nhiệt độ phòng (khoảng 30oC) vi DANH SÁCH CÁC BẢNG TRANG Bảng 2.1 Thành phần hóa học chao Bảng 2.2 Thành phần hóa học hạt đậu nành Bảng 2.3 Thành phần axit amin đậu nành Bảng 2.4 Thành phần hydrat cacbon đậu nành Bảng 2.5 Thành phần chất khoáng hạt đậu nành Bảng 2.6 Thành phần vitamin hạt đậu nành Bảng 3.1 Các nghiệm thức khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến phát triển 27 B subtilis môi trường đậu hũ Bảng 3.2 Các nghiệm thức khảo sát ảnh hưởng pH đến phát triển 31 B subtilis môi trường đậu hũ Bảng 3.3 Các nghiệm thức khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch muối đến 32 thời gian làm chín chao Bảng 3.4 Các nghiệm thức thời gian bảo quản chao 35 Bảng 4.1 Số lượng khuẩn lạc đếm thí nghiệm 36 Bảng 4.2 Giá trị mật độ vi khuẩn (CFU/ml) thí nghiệm 37 Bảng 4.3 Số lượng khuẩn lạc đếm thí nghiệm 38 Bảng 4.4 Giá trị mật độ vi khuẩn (CFU/ml) thí nghiệm 39 Bảng 4.5 Độ hấp thụ quang dung dịch thử thật 275nm 40 Bảng 4.7 Thời gian làm chín chao(ngày) 41 Bảng 4.8 Số lượng khuẩn lạc đếm thí nghiệm 45 Bảng 4.9 Giá trị mật độ vi khuẩn (CFU/ml) thí nghiệm 45 Bảng 4.10 Thời gian bảo quản chao(ngày) 46 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH TRANG Hình 1: Chao đỏ Hình 2: Chao trắng Hình 3: Chao nâu Hình 4: Cọng mang bọc bào tử với bọc bào tử nấm Mucor Hình 5: B subtilis nhuộm gram 19 Hình 6: Đậu hủ ngày say cấy giống 41 Hình 7: Đậu hủ ngày say cấy giống 41 Hình 9: Chao sau 20 ngày làm chín 44 viii Chương 1: Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề Chao sản phẩm sản xuất từ đậu hũ Ở Việt Nam, chao thực phẩm quen thuộc Chao thường sử dụng ăn chay đánh nhuyễn thành nước chấm dùng số nướng Chao khơng giúp ta ăn ngon miệng, dễ tiêu hóa mà cịn thực phẩm bổ, giàu dinh dưỡng thành phần acid amin, peptit, este chất béo…Đặc biệt chao nguồn cung cấp vitamin B12 quan trọng cho người ăn chay hịan tồn khơng ăn thực phẩm có nguồn gốc từ động vật Các quy trình sản xuất chao phổ biến sử dụng giống vi sinh vật nấm mốc Nấm mốc có hoạt tính enzyme ngoại bào khơng cao phần lớn enzyme liên kết với màng sợi nấm, để giải phóng enzyme cần có phân tử muối dung dịch ngâm làm yếu liên kết enzyme màng sợi nấm Mà nồng độ muối dung dịch ngâm có ảnh hưởng lớn đến trình thay đổi cấu trúc trình thủy phân phân lipid protein đậu hũ Nồng độ muối cao độ cứng độ đàn hồi đậu hũ cao (BeiZhong Han,2003) thời gian làm chín dài, chi phí dùng sản xuất tăng lên Nồng độ muối ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme Nồng độ muối cao (>14%) hoạt tính enzyme bắt đầu giảm làm tăng thời gian thực trình thùy phân lipid protein Do để giảm thời gian sản xuất nồng độ muối thấp tốt Nhưng nồng độ muối thấp (