LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TỔNG QUAN VỀ THỰC PHẨM PROBIOTIC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH o0o KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP TỔNG QUAN VỀ THỰC PHẨM PROBIOTIC Chuyên nghành: Công Nghệ Sinh Học Mã số nghành: C73 GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG SVTH: CAO THỊ KIM YẾN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2010. LỜI CẢM ƠN Xin được tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Hoài Hương người đã khơi gợi cho tôi đề tài và đã hướng dẫn tận tình chu đáo, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt luận văn này. Chân thành cảm ơn tất cả quý thầy cô trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình dạy dỗ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường, đặc biệt các thầy cô Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý giá về chuyên môn. Với tất cả lòng yêu thương và kính trọng con xin cảm ơn ba mẹ đã động viên và tạo mọi điều kiện cho con học tập trong thời gian qua. Và tôi cũng xin cảm ơn bạn bè thân thương đã động viên gắn bó với tôi trong những năm tháng học tập. Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 07 năm 2010 Cao Thò Kim Yến MỤC LỤC Trang phụ bìa Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình Trang LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 2 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 3 1.2. MỤC ĐÍCH 4 1.3. NỘI DUNG 4 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 2.1. TỔNG QUAN VỀ VI SINH VẬT PROBIOTIC 6 2.1.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG 6 2.1.1.1. Lên men lactic đồng hình 7 2.1.1.2. Lên men lactic dò hình 8 2.1.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT PROBIOTIC 9 2.1.2.1. Ảnh hưởng của quá trình tiêu hóa ở dạ dà 9 2.1.2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố trong môi trường ruột 9 2.1.2.3. Ảnh hưởng của prebiotic 10 2.1.2.4. Ảnh hưởng trong quy trình sản xuất tạo chế phẩm probiotic 11 2.1.3. TIÊU CHUẨN XÁC ĐỊNH VI SINH VẬT PROBIOTIC 12 2.1.4. CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA VI SINH VẬT PROBIOTIC 14 2.1.4.1. Khả năng kết bám trên biểu mô ruột 14 2.1.4.2. Tổng hợp các chất có hoạt tính kháng vi sinh vật 16 2.1.5. VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT PROBIOTICS 24 2.1.5.1. Lợi ích về dinh dưỡng 25 2.1.5.2. Gia tăng khả năng tiêu hóa Lactose 25 2.1.5.3.Làm giảm Cholesterol trong máu 25 2.1.5.4. Cải thiện sự chuyển động của ruột 26 2.1.5.5. Ngăn chặn và xử lí nhiễm khuẩn Helicobacter pylori 26 2.1.6. ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT PROBIOTICS 26 2.1.6.1. Trong công nghiệp thực phẩm 26 2.1.6.2. Công nghiệp hóa chất 27 2.1.6.3. Ứng dụng trong nơng nghiệp và mơi trường 28 2.1.6.4. Ứng dụng trong y học 29 2.2. TỔNG QUAN VỀ THỰC PHẨM PROBIOTIC 29 2.2.1. ĐỊNH NGHĨA BẰNG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG 29 2.2.2. CÁC DẠNG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG 30 2.2.2.1. Nhóm thực phẩm chức năng bổ sung vitamin và khoáng chất 30 2.2.2.2. Nhóm thực phẩm chức năng dạng viên 30 2.2.2.3. Nhóm thực phẩm chức năng “không béo” , “không đường”, “giảm năng lượng” 30 2.2.2.4. Nhóm các loại giải khát và tăng lực 31 2.2.2.5. Nhóm thực phẩm giàu chất xơ tiêu hóa 31 2.2.2.6. Nhóm các chất tăng cường chức năng đường ruột 31 2.2.2.7. Nhóm thực phẩm chứ năng đặc biệt 31 2.2.3. BỔ SUNG VI SINH VẬT PROBIOTICS VÀO THỰC PHẨM 33 2.2.4. CÁC DẠNG THỰC PHẨM PROBIOTIC TRÊN THẾ GIỚI 34 2.2.5. THỊ TRƯỜNG PROBIOTICS VÀ TRIỂN VỌNG PHÁT TRIỂN 37 2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT PROBIOTIC 39 2.3.1. PHÂN LẬP CHỦNG THUẦN KHIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẢI 40 2.3.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH DANH VI KHUẨN LACTIC 40 2.3.2.1. Đònh tính nhuộm Gram 40 2.3.2.3. Phương pháp nhuộm bào tử 41 2.3.2.4. Phương pháp thử Catalase 42 2.3.2.5. Phương pháp khảo sát đặc tính sinh acid 43 2.3.2.6. Phương pháp kiểm tra khả năng di động 44 2.3.2.9. Phương pháp khảo sát khả năng sinh bacteriocin 45 2.3.2.8. Phương pháp khảo sát khả năng kháng khuẩn 45 2.3.2.10. Phương pháp xác đònh nhanh vi sinh vật probiotics bằng PCR (Polymerase Chain Reaction) 46 2.4. QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA UỐNG PROBIOTIC CỦA CÔNG TY YAKULT 52 2.4.1. NGUYÊN LIỆU LÊN MEN 52 2.4.2. NGUYÊN LIỆU ĐÓNG GÓI 53 2.4.3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT 54 2.5. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯNG SẢN PHẨM 59 2.5.1. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH CẢM QUAN THỰC PHẨM 59 2.5.2. TIÊU CHUẨN HÓA LÝ 60 2.5.3. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU VI SINH 61 2.5.3.1. Phương pháp xác đònh vi sinh vật tổng số hiếu khí 61 2.5.3.2. Phương pháp xác đònh tổng số Coliforms 63 2.5.3.3. Phương pháp đònh tính E. coli 64 2.5.3.4. Đònh lượng Starphilococcus aureus 66 2.5.3.5. Xác đònh Salmonella 67 2.5.3. PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯNG ACID LACTIC 68 2.5.4. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH BACTERIOCIN 69 CHƯƠNG III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 3.1. KẾT LUẬN ……………………………………………………………………72 3.2. KIẾN NGHỊ………………………………… ……………………………….73 Tài liệu tham khảo Phụ lục DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MRS Deman – Rogosa – Sharpe. PCR Polymerase Chain Reaction – Phản ứng tổng hợp dây chuyền. DNA Desoxyribonucleic Acid SDS-PAGE Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis – Điện di trên gel polyacrylamide có SDS. LAB Lactic acid bacteria – Vi khuẩn lactic. Lb. Lactobacillus. Lc. Lactococcus. L. Listeria. E. Coli Escherichia coli. S. Streptococcus. P. Pediococcus. St Staphilococcus. DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Danh sách bacteriocin do LAB tổng hợp và hoạt tính kháng khuẩn của chúng (Piard, 1992) 21 Bảng 2.2.2. Hệ thống phân loại thực phẩm probiotic trên thị trường theo hệ thống phân loai FOSHU (Food for Specific Health Use) 32 Bảng 2.2.3. Một số thực phẩm probiotics bổ sung vi khuẩn Lactobacillus hoặc kết hợp với một số vi khuẩn lactis khác 34 Bảng 2.2.4 Các dạng thực phẩm lên men trên thế giới sử dụng Lactobacillus hoặc kết hợp với các vi khuẩn khác 36 Bảng 2.5.1. Tiêu chuẩn cảm quan đối với sản phẩm sữa chua Yoghurt ( TCVN 7030:2002) 60 Bảng 2.5.2. Tiêu chuẩn hóa lý đối với sản phẩm sữa chua Yoghurt ( TCVN 7030:2002) 60 Bảng 2.5.3. Tiêu chuẩn vi sinh đối với sản phẩm sữa chua Yoghurt( TCVN 7030:2002) 61 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1.1. Gới thiệu một số vi sinh vật có hoạt tính probiotics 7 Hình 2.1.4.1. Tác động của Probiotic trong đường tiêu hóa (Davis CP, 1996) 15 Hình 2.1.4.2. Cơ chế kháng vi sinh vật của bacteriocin 19 Hinh 2.3. Sơ đồ phân lập và đònh danh vi khuẩn lên men lactic đến cấp giống bằng phương pháp cổ điển (theo Bergey , s Manual, 1957.) 39 Hình 2.4.1.2. Giới thiệu chủng vi khuẩn sử dụng trong quá trình sản xuất 52 Hình 2.4.1.3. Sữa bột gầy 52 Hình 2.4.1.4. Đường Glusose 52 Hình 2.4.1.5. Đường cát trắng 52 Hình 2.4.2.1. Nhựa polystyren 53 Hình 2.4.2.2. Phôi nhựa 53 Hình 2.4.2.3. Nắp nhôm 53 Hình 2.4.2.4. Phôi nhôm 53 Hình 2.4.2.5. Bao bì (nhựa Opp) 53 Hình 2.4.3 Quy trình sản xuất sữa uống lên men Yakult 54 Hình 2.4.3.1. Sơ đồ thuyết trình quy trình sản xuất sữa uống lên men Yakult 56 Hình 2.4.3.2. Giới thiệu một hình ảnh trong q trình sản xuất sữa uống lên men Yakult (ngn Cơng Ty TNHH Yakult)……………………………………………57 LỜI MỞ ĐẦU Sức khỏe con người, hệ vi sinh vật đường ruột và bệnh tật luôn là vấn đề được mọi người quan tâm. Trong hệ vi khuẩn đường ruột có hai loại đó là vi khuẩn có lợi và vi khuẩn có hại. Sự hiện diện của vi khuẩn có lợi trong đường ruột là một yếu tố vô cùng quan trọng, khi vi khuẩn có lợi cân bằng hoặc chiếm ưu thế sẽ tạo các ảnh hưởng tốt cho sức khỏe không chỉ cho chức năng tiêu hóa thức ăn, bài tiết, chuyển hóa mà còn liên quan đến sự tổng hợp các yếu tố vi lượng, các nội tiết tố đường ruột và đặc biệt là các chất kháng sinh tự nhiên giúp con người chống lại một số bệnh tật. Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học và kỹ thuật, cùng với nhu cầu sống ngày càng nâng cao của con người vì vậy việc tiêu thụ sản phẩm có chất lượng cao và đảm bảo các tính năng bổ dưỡng là điều cần thiết. Do vậy vấn đề tìm hiểu và nghiên cứu về thực phẩm probiotics đang cần được quan tâm nhiều hơn. Khi biết được các yếu tố như sinh lý, sinh hóa, con đường trao đổi chất của vi sinh vật probiotics hay các tác nhân có thể làm ảnh hưởng đến chúng thì hiệu quả của quá trình sản xuất sẽ tăng đồng thời giảm chi phí vận hành và thời gian sản xuất. 1 [...]... vi sinh vật có hoạt tính probiotic và quy trình sản xuất thực phẩm probiotic 1.3 NỘI DUNG Nội dung chính của khóa luận này gồm các phần như sau: Chương I: Đặt vấn đề Chương II: Tổng quan tài liệu 2.1 Tổng quan về vi sinh vật probiotic 2.2 Tổng quan về thực phẩm probiotic 2.3 Phương pháp phân lập tuyển chọn vi sinh vật probiotic 2.4 Quy trình sản xuất sữa uống probiotic của Công ty Yakult 2.5 Phương... DỤNG CỦA VI SINH VẬT PROBIOTICS Vi khuẩn probiotics, đặc biệt là Lactobacillus được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lónh vực khác nhau như trong công nghiệp, nông nghiệp, bảo quản và chế biến thực phẩm, trong y dược, tạo chế phẩm probiotic 2.1.6.1 Trong công nghiệp thực phẩm Vi khuẩn probiotics có một vai trò quan trọng trong đời sống hằng ngày, chúng hiện diện trong nhiều thực phẩm lên men như Lactobacillus... lượng sản phẩm Chương III: Kết luận và kiến nghò 4 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 2.1 TỔNG QUAN VỀ VI SINH VẬT PROBIOTIC 2.1.1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG Vi sinh vật probiotic có thể tìm thấy ở nhiều nơi như ở các cơ chất chứa carbohydrat, các môi trường khác nhau như màng niêm mạc người và gia súc (khoang bụng, ruột và âm đạo), ở thực vật hoặc các vật liệu có nguồn gốc thực vật, trong phân và thực phẩm lên men... các chế phẩm chứa vi sinh vật sống gọi là probiotics Probiotic là một loại sản phẩm chứa vi sinh vật sống trong thành phần đồ ăn thức uống, khi tiêu thụ loại sản phẩm này sẽ có ảnh hưởng tốt đến sức khỏe 3 vật chủ như điều hòa hệ thống miễn dòch, đồng thời cải thiện cân bằng dinh dưỡng và cân bằng vi sinh trong bộ máy dạ dày- ruột 1.2 MỤC ĐÍCH Mục đích của khóa luận này là tìm hiểu về thực phẩm chứa... VẬT PROBIOTIC Các vi khuẩn lactic ( hay lactic acid bacteria (LAB)) được sử dụng làm probiotic nhiều nhất vì chúng được sử dụng trong thực phẩm lẹn men truyền thống từ xa xưa hoặc thuộc hệ vi sinh vật đường rột của các cơ thể khỏe mạnh Người ta xếp chúng vào vi sinh vật GRAS (Generally Recognized As Safe) (Lee Y K và Salminen S., 2009) [7] 12 Vi sinh vật probiotics phải đạt được nhiều tiêu chuẩn quan. .. cường sức khỏe con ngưới không phải là mới Từ hàng nghìn năm về trước, khi chưa tìm ra thuốc kháng sinh, con người đã biết tiêu thụ các thực phẩm chứa vi sinh vật sống có lợi như các sản phẩm lên men có nguồn gốc từ sữa Theo Ayurveda, một trong những ngành y học lâu đời nhất khoảng 2500 năm trước công nguyên, sự tiêu thụ sữa chua (1 sản phẩm sữa lên men) đã được ủng hộ để duy trì sức khỏe tốt (Chopra... lactic sản xuất trong công nghiệp được ứng dụng trong nhiều nghành công nghiệp khác Do vò chua dễ chòu và đặc tính dễ bảo quản nên một luỗng lớn acid lactic được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm Nó được sử dụng như một chất gia vò đối với các la đồ uống nhẹ, tinh dầu, dòch quả, mứt, siro Acid lactic được dùng để acid hóa rượu vang, hoa quả nghèo acid, acid hóa dòch đường trong công nghiệp sản xuất... Trong thực tế người ta thường dùng các chủng Lactobacills casein, Lactobacillus plantarium để ủ rơm, ủ rau cỏ cho gia súc và đặc biệt là chủng Lactobacillus plantarium được sử dụng ngày càng rộng rãi Để tăng năng xuất công nghiệp và bảo vệ môi trường sống, cùng với các biện pháp hóa học, các chế phẩm sinh học cũng ra đời để đáp ứng cho mục tiêu treb6, hiện nay chế phẩm được quan tâm nhiều là chế phẩm. .. là thành phần chính tác động lên vi khuẩn Muối mật là muối natri của các acid mật và chúng được tổng hợp từ cholesterol Muối mật được tạo thành trong gan, lưu trữ trong túi mật và vận chuyển qua ống mật đến ruột non khi thực phẩm được chuyển qua Muối mật là steroid được sử dụng để nhũ hóa lipid Khi thực phẩm được chuyển qua ruột muối mật nhũ hóa mỡ và hấp thu chúng qua thành ruột non Ngoài ra ác chuyển... biểu mô ruột, tạo ra nhiều chất kháng khuẩn, điều hòa đáp ứng miễn dòch và kháng lại quá trình xử lí trong qui trình sản xuất chế phẩm probiotics Do đó cơ sở khoa học cho sự lựa chọn vi sinh vật probiotics gồm: sự an toàn, các hoạt động chức năng probiotics và các đặc điểm về kỹ thuật sản xuất [11] Các tiêu chuẩn an toàn trong những năm gần đây đã được xác minh xác minh trong nhiều nghiên cứu của Lee . Đặt vấn đề Chương II: Tổng quan tài liệu 2.1. Tổng quan về vi sinh vật probiotic. 2.2. Tổng quan về thực phẩm probiotic. 2.3. Phương pháp phân lập tuyển chọn vi sinh vật probiotic. 2.4. Quy trình. THỰC PHẨM PROBIOTIC 29 2.2.1. ĐỊNH NGHĨA BẰNG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG 29 2.2.2. CÁC DẠNG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG 30 2.2.2.1. Nhóm thực phẩm chức năng bổ sung vitamin và khoáng chất 30 2.2.2.2. Nhóm thực. 31 2.2.2.7. Nhóm thực phẩm chứ năng đặc biệt 31 2.2.3. BỔ SUNG VI SINH VẬT PROBIOTICS VÀO THỰC PHẨM 33 2.2.4. CÁC DẠNG THỰC PHẨM PROBIOTIC TRÊN THẾ GIỚI 34 2.2.5. THỊ TRƯỜNG PROBIOTICS VÀ TRIỂN