Kefir in g2syh8bj8q 20131225044959 65671

Ketnooi.com nghiệp giáo dục CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Hiện giới, sản phẩm từ hạt Kefir (Kefir Grains) ưa chuộng giá trị dinh dưỡng mà cịn đem lại cho người Ngoài việc cung cấp vi sinh vật có lợi, kefir cịn có tác dụng chống lão hóa tăng cường khả tiêu hóa Với ứng dụng có tính phục vụ cho sức khỏe người, kefir số công ty nghiên cứu phát triển nên số sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao sữa chua kefir Khác với sữa chua thông thường, kefir sản phẩm vừa lên men lactic nhờ nhóm vi khuẩn lactic ưa ấm, vừa lên men rượu nhờ nấm men Đây là, sản phẩm biết đến loại thực phẩm chức giúp tăng cường khả miễn dịch, giảm căng thẳng thần kinh, điều hoà huyết áp lợi ích sức khoẻ khác mà xem điều bí mật Song, sản phẩm có mặt từ lâu đời giới, thị trường tiêu thụ Việt Nam Do đó, để góp phần giúp cho sản phẩm Kefir ngày phổ biến quen thuộc với người tiêu dùng, việc nghiên cứu nâng cao chất lượng làm đa dạng phong phú cho sản phẩm Kefir điều cần thiết Với ý nghĩa khoa học thực tiễn nêu đồng thời chấp nhận Khoa Môi trường Công nghệ Sinh học, tiến hành thực nghiên cứu đề tài “Tổng quan kefir ứng dụng kefir thực phẩm” 1.2 Mục đích Tìm hiểu kefir ứng dụng kefir lĩnh vực thực phẩm lĩnh vực khác sống 1.3 Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu thành phần, tính chất, hệ vi sinh vật, công dụng hạt Kefir (Kefir Grains), quy trình chế biến bảo quản giống Kefir Quy trình chế biến sữa chua Kefir (Kefir) Quy trình chế biến nước nho lên men Kefir Nghiên cứu khả trung hịa tính gây độc tế bào yếu tố ngoại bào B cereus kefiran SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo Ketnooi.com nghiệp giáo dục CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu hạt kefir 2.1.1 Nguồn gốc hạt Kefir Cách hàng nghìn năm, Kefir biết đến thứ nấm dùng chữa bệnh, xuất xứ từ cách ni riêng tu sĩ Ấn Tạng Đây loại nấm vi khuẩn làm biến đổi sữa nhờ hệ vi sinh vật phức tạp gồm nhiều loài vi khuẩn nấm men chứng minh có lợi cho sức khoẻ Dân miền núi Caucasus thuộc nước Xô Viết cũ - nguyên quán Kefir - bào chế từ sữa sinh vật khác Kefir lên men tự nhiên túi da thú, theo tộc người họ xem kefir quà tặng đấng Allah, nguồn tài sản gia đình tộc, họ tiêu thụ Kefir từ thuở ấu thơ trì từ hệ đến hệ khác Họ đến bệnh ung thư, bệnh lao, bệnh dày… họ thọ đến trung bình 110 tuổi Núi Caucasus vùng địa cầu mà người ta đạt sức khoẻ hoàn toàn lứa tuổi Từ sớm bác sĩ Nga tin tưởng Kefir có lợi cho sức khoẻ có khả chữa bệnh Mãi đến năm đầu kỷ 20 hạt Kefir sản xuất với số lượng nhỏ Moscow Nguyên liệu để sản xuất Kefir sữa dê, sữa cừu hay sữa bò Theo Oberman H Libudiziz Z (1998) người ta lên men sữa thành Kefir túi da thú bồn gỗ sồi Đến cuối kỉ 19, Kefir trở thành sản phẩm quen thuộc dân nước vùng đông âu (Nga, Ucraina, Balan, Czech, Hungari ) nước vùng Scandinavia Tuy nhiên để sản xuất sản phẩm Kefir cho mục đích thương mại mà giữ chất lượng sản phẩm truyền thống điều khơng dễ dàng theo truyền thống người ta không sử dụng vật dụng kim loại cho trình chế biến mà từ dụng cụ gỗ, đất sét da thú Đến 1950, phương pháp sản xuất Kefir công nhận chất lượng phương pháp lên men có khuấy trộn Hiện có hai loại Kefir, loại có vị lên men với nước trái đường, loại lên men từ sữa Hệ vi sinh vật sử dụng sản phẩm Kefir bao gồm vi khuẩn lactic nấm men Chúng phát triển cộng sinh mơi trường sữa Do sản phẩm Kefir có vị chua đặc trưng thoảng nhẹ mùi nấm men 2.1.2 Hạt Kefir SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo Ketnooi.com nghiệp giáo dục Trong sản xuất Kefir, người ta sử dụng tổ hợp giống vi sinh vật dạng hạt Kefir ( Kefir Grains) Các hạt Kefir có màu từ trắng đến vàng nhạt, hình dạng khơng ổn định thường kết thành chùm với tạo dạng tương tự hoa Chou-fleur với đường kính trung bình 0,3÷2 cm Hạt Kefir phức hệ vi sinh vật gắn với chất polisaccharide Các hạt bao gồm chủ yếu vi khuẩn lactic (Lactobacilli, Lactococci, Leuconostoc ) nấm men Đôi ta cịn tìm thấy vi khuẩn A.aceti A.racens với vi sinh vật khác tổ chức thành khối cầu vi sinh vật Tuy chưa làm sáng tỏ hồn tồn từ hàng nghìn năm qua tiêu thụ chứng minh hệ vi sinh vật Kefir khơng gây bệnh mà cịn có khả ngăn chặn phát triển vi sinh vật gây bệnh Salmonella hay Shigella Hình 2.1: Hình dạng, kích thước hạt Kefir nguyên vẹn sau cắt đôi ( h tt p : // user.chairot.net.au/~dna/thumb3WKG.jpi) Thành phần, cấu trúc tạo nên cấu trúc hạt kefir polisaccharide Polisacharide chủ yếu nước, vật chất hoà tan biết Kefiranofaciens L kefir sản sinh polisacharide Chúng phần hạt, khơng có diện chúng hạt Kefir khơng thể hình thành Ngồi tế bào vi sinh vật, hạt Kefir chứa protein (chiếm khoảng 30% tổng chất khơ) Carbohydrate (25÷50%) Như từ số thơng tin đưa thành phần hợp thành hạt giống Kefir phức protein Polisacharide béo Thành phần hạt giống sấy khô đông lạnh với hàm ẩm 3,5% tìm thấy bao gồm: béo 4,4%, tro: 12,1%, Muco-polisacharide (Kefiran): 45,7%, protein tổng số 34,3% gồm có: protein khơng hồ tan 27%, protein hoà tan 1,6% acid amin tự 5,6% 2.1.3 Chu kỳ phát triển giống Kefir SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo Ketnooi.com nghiệp giáo dục Kefir giống gốc tự nhiên, chúng hình thành từ màng bao bọc mỏng không theo quy tắc bao gồm hỗn hợp protein, lipid, polisacharide Những màng bao bọc phát triển với hình dạng khơng định, hình thành thuỳ phức tạp không đồng đều, thuỳ lại có xu hướng trở nguyên tạo thành cấu trúc sinh học bao gồm nhiều thuỳ bao quanh Với dấu hiệu phát triển đặc biệt chúng hình thành hạt con, tiểu thuỳ kết nối với phần giữa, xòe gắn với điểm trung tâm hạt giống mẹ Hình 2.2: Sự hình thành hạt kefir Nhờ xuất mà hạt tách có mẫu hình phát triển giống SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo Ketnooi.com nghiệp giáo dục hạt mẹ ban đầu Sau thời gian chấn thương tác động bên ngoài, phần thùy gắn với hạt mẹ bị tách thành hạt tự Những hạt lại tiếp tục nhân giống thành hạt mẹ Chu kỳ phát triển lặp lại với chu trình gần giống (tự nhân giống) Trong vài trường hợp đặc biệt, có hạt cho hạt thời gian dài mà thay vào đó, chúng hình thành nên khối lớn (khối hạt Kefir) Hình 2.3: Hạt Kefir sau vớt khỏi sữa nước đường (www.Kleibers.de/ /guido/4a_kefir_tibet.jpg) Bề mặt hạt biến đổi từ dạng phẳng đến không đồng gồm nhiều thứ phức tạp, có chỗ lồi lõm rải rác khắp bề mặt Một vài hạt có vùng rộng phẳng, từ mẻ tương tự có hạt có bề mặt khơng đồng Nếu điều kiện thuận lợi, sau thời gian, hạt nhẵn thường trở lại dạng nguyên thể, sau hình thành hạt bao quanh mình, nơi mà nhân giống lên Thường vùng khơng phẳng, xù xì thường có hoạt động mạnh nấm men, vùng phẳng vi khuẩn lại chiếm ưu Nấm men hình thành khóm nhỏ nhơ bề mặt, Streptococci bện vào với vi khuẩn khác khơng hình thành dạng cụm Ở sâu bên hạt, Lactobacilli chiếm ưu có tế bào nấm men, chúng gói gọn dịch polisacharide, vi khuẩn hình que nấm men hình thành cụm riêng biệt bên ngồi bên hạt Ở Lb.Kefiranoficients xem ngun nhân hình thành polisacharide hịa tan Kefiran Trong L bacitophilus ngun nhân hình thành vỏ bọc bên ngồi polisacharide mà SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo Ketnooi.com nghiệp giáo dục giúp hạt co giãn Một số nghiên cứu cho vi khuẩn gây nhân giống hạt Kefir việc nhân giống hạt khơng xảy vắng mặt Lb kefiranoficients vi khuẩn sinh Kefiran trung tâm hạt 2.1.4 Kefiran Hình 2.4: Cấu tạo hóa học Kefir (www.kefir.co.kr/eng/image/sub_img_11.gif) Cơ chế phức tạp cấu trúc gian bào vi sinh vật hạt Kefir chưa giải thích rõ ràng Người ta khám phá gel hòa tan polysaccharide hạt kefir điều đủ cho tên gọi kefiran (KGF-C) Hạt kefir sấy khô bao gồm chất gian bào khoảng 45% kefiran Polisaccharide gồm hai đường đơn glucose galactose với tỉ lệ cân đối Kefiran hình thành trung tâm hạt, với điều kiện kỵ khí thuận lợi cho việc tổng hợp kefiran diện ethanol Một vài loài Lactobaccilli khác sinh polisaccharide Lb brevis, Lb sp Các loài Lactobaccilli khác sản sinh dạng gel polisaccharide gần giống tốc độ khác Đây phần chế phức tạp hạt kefir Có thể khuynh hướng khác mà Lactobaccilli sản sinh phần trung tâm hạt Một thử nghiệm chuột phát tính kháng ung bứu Kefiran Trong thử nghiệm kefiran cung cấp từ đường miệng chuột kết cho thấy kích thước khối u giảm rõ 2.1.5 Hệ vi sinh vật hạt Kefir SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo Ketnooi.com nghiệp giáo dục Nhóm vi khuẩn lactic lactobacillus chiếm khoảng 65-80% tổng số vi sinh vật hạt Kefir Chúng gồm loài ưa ẩm ưa nhiệt thực trình lên men lactic theo chế lên men đống hình lẫn dị hình Nhóm vi khuẩn lactic Lactococci chiếm 20% tổng số tế bào, Bacilli 69%, Streptococci 11-12%, nấm men chiếm 16-20% Hình 2.5: Ảnh chụp hạt Kefir kính hiển vi điện tử gồm vi khuẩn, nấm men, chất gian bào (Kefir.vilabo.oul.com) Riêng nấm men chiếm 5÷10% tổng số vi sinh vật hạt gồm loài lên men lẫn khơng lên men đường lactose Các lồi nấm men lên men đường lactose thường tìm thấy vị trí gần bề mặt hạt Kefir Ngược lại, lồi nấm men khơng lên men đường lactose lại tìm thấy vị trí sâu bên tâm hạt Các tế bào nấm men tạo rượu cacbon dioxyt Protein bị phân giải phần trình trao đổi chất nấm men mà kết làm cho kefir có mùi đặc trưng nấm men Hàm lượng acid lactic, alcol cacbon dioxyt điều chỉnh nhiệt độ lên men Bảng 2.1: Các vi sinh vật có hạt Kefir (Oberman H cộng sự, 1998) SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo Ketnooi.com nghiệp giáo dục Giống vi sinh vật Vi khuẩn Lactobacilli Loài Lb brivis Lb cellobiosus Lb acidepphilus Lb Kefir Lb casei ssp alactosus Lb casei ssp rhamnosus Lb helveticus ssplactis Lb delbruevii.ssp.lactic Lb paracasei.ssp.paracasei Lb casei Lb lactis Lb plantarum Lb delbrueckii ssp hulgaricus Lb fructivorans Lb hilgardii Lb kefiranofaciens Lb kefirgarnum sp.nov Streptococci Lb parakefir sp.nov S thermophilus S lactis S filant Lactococci S durans Lc lactis.ssp.lactis Lc lactis.ssp.lactis var diacetylactis Leuconostoc Lc lactis.ssp.cremoris Leuc mesesteroides.ssp.dextranicum Acetobacter Leuc mesenteroides.ssp.cremoris Acetobcaters casei Kluyveromyces Acetobacters rasenes Nấm men K lactis SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo Ketnooi.com nghiệp giáo dục K marxinnus ssp bulgaricus Saccharomyces K.morxianus ssp Marxianus S lactis S cerevisiae S florentinus S globosus S unisporus S.carlsbergensis Candida S ssp torulopsis holmii C kefir C pseudotropicalis C tenuis C rancens Torulaspora T delbrueckii (Lê Văn Việt Mẫn, 2004 nguồn internet) 2.1.5.1 Vi khuẩn lactic a Đặc điểm chung vi khuẩn lactic Vi khuẩn lactic vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium, vi khuẩn Gram (+) Đây trực khuẩn cầu khuẩn, đa số không sinh bào tử, thường không chuyển động kị khí tùy tiện, vi hiếu khí, chúng khơng chứa cytochrom enzyme catalase, chúng có khả sinh tổng hợp enzyme peroxydase mạnh, phân giải H2O2 để phát triển Đa số chúng lên men mono disaccharide, số không lên men saccharose, số khác không lên men đường maltose Các vi khuẩn lactic khơng có khả lên men tinh bột polysaccharide khác (chỉ có lồi L delbruckii đồng hóa tinh bột) Vi khuẩn lactic thường có dạng hình cầu, hình oval hình que, đường kính dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5-1,5 μm, tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặcm, tế bào hình cầu xếp thành cặp chuỗi có chiều dài khác Kích thước tế bào trực khuẩn lactic từ 1-8 μm, tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặcm, trực khuẩn thường đứng riêng lẻ kết thành chuỗi Các lồi vi khuẩn lactic có khả khác tạo thành acid môi trường sức chịu đựng acid khác Đa số trực khuẩn lactic đồng hình tạo thành acid cao (khoảng 2-3,5%), liên cầu khuẩn (khoảng 1%) Các trực SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo Ketnooi.com nghiệp giáo dục khuẩn phát triển pH = 4-3,8 cịn cầu khuẩn khơng thể phát triển mơi trường Hoạt lực lên men tốt trực khuẩn lactic vùng pH = 5,5-6 Đa số vi khuẩn lactic (đặc biệt trực khuẩn đồng hình) kén chọn thành phần dinh dưỡng, chúng phát triển mơi trường có tương đối đầy đủ yếu tố dinh dưỡng cần thiết acid amin, peptide, protein, vitamin (B 1, B2, B6, PP, acid pantotenic acid folic)… Vi khuẩn lactic có hoạt tính protease, chúng phân hủy protein sữa tới peptide acid amin Hoạt tính lồi có khác nhau, thường trực khuẩn cao Chúng chịu trạng thái khô hạn, bền vững với CO cồn ethylic, nhiều lồi sống mơi trường có 10-15% cồn cao hơn, số trực khuẩn bền với NaCl tới 7-10% Các vi khuẩn lactic ưa ấm có nhiệt độ sinh trưởng tối ưu 25-350C, lồi ưa nhiệt có nhiệt độ tối ưu 40-450C, lồi ưa lạnh phát triển nhiệt độ tương đối thấp (khoảng 0C thấp hơn) Khi gia nhiệt tới 60-800C hầu hết chúng bị chết sau 10-30 phút Một số loại có khả tạo màng nhầy Một số khác có khả đối kháng với thể hoại sinh vi sinh vật gây bệnh làm thối rữa thực phẩm Vi khuẩn lactic ngồi khả lên men lactic, chúng cịn có khả sản sinh chất kháng khuẩn gọi bacteriocin ứng dụng nhiều y học bảo quản thực phẩm Vi khuẩn lactic phân bố rộng thiên nhiên, đất, nước, khơng khí, chủ yếu có mặt thực vật (đặc biệt có cỏ), thực phẩm (rau, quả, sữa, thịt,…), số chủng có mặt hệ thống đường ruột thể người động vật Trong thể người động vật, đường ruột chúng tồn khoang miệng Các dạng cầu khuẩn đường ruột gọi Enterococus hay Streptococus fecalis Phân loại vi khuẩn lactic chưa hoàn thiện nhiều tranh cãi, chủ yếu phân loại dựa theo hình dáng tế bào Thí dụ: cầu khuẩn xếp giống Streptococcus Leuconostoc, trực khuẩn xếp thành giống Lactobacillus b Hoạt động sinh hóa, trao đổi chất vi khuẩn lactic SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo 10