Nghiên cứu phối hợp các chủng vi khuẩn lactic ưa ẩm để lên men pho mát

Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp mình, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy cô khoa Công nghệ sinh học – Viện đại học Mở Hà Nội nhiệt tình giảng dạy truyền đạt kiến thức cho em thời gian học tập trường Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn La Anh – Chủ nhiệm môn công nghệ sinh học vi sinh,Viện Công nghiệp Thực phẩm, người tạo điều kiện thuận lợi tận tình hướng dẫn em suất trình thực tập Em xin gửi lời cảm ơn tới anh chị, cán bộ, nghiên cứu viên phòng giúp đỡ, bảo em suốt trình nghiên cứu Cuối xin gửi lời cảm ơn sâu sắc gia đình, người thân, bạn bè động viên, khuyến khích em suất q trình học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày 25 tháng năm 2015 Nguyễn Mạnh Quỳnh Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page i Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu khóa luận trung thực Tơi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực khóa luận cám ơn thơng tin trích dẫn chun đề ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2015 Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page ii Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC HÌNH ẢNH .vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU viii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan mát 1.1.1 Pho mát 1.1.2.Vai trò vi khuẩn lactic sản xuất pho-mát 1.1.2.1.Vi khuẩn lactic 1.1.2.2 Quá trình chuyển hóa lactose 1.1.2.3 Q trình chuyển hóa axit lactic 1.1.2.4 Quá trình chuyển hóa citrate 1.1.2.5 Quá trình phân giải lipit chuyển hóa axit béo 10 1.1.2.6 Quá trình phân giải protein 12 1.2 Giống khởi động cho sản xuất pho-mát 15 1.3 Quy trình sản xuất pho-mát 18 1.4 Tình hình sản xuất tiêu thụ pho-mát giới Việt Nam 21 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Nguồn sữa, đối tượng nghiên cứu 23 2.1.1.Nguồn sữa 23 2.1.2 Chủng giống 23 2.2 Hóa chất 23 2.3 Thiết bị 24 Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page iii Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát 2.4 Môi trường 24 2.4.1 Môi trường MRS 24 2.5 Phương pháp nghiên cứu 25 2.5.1 Phương pháp vi sinh 25 2.5.2 Xác định mật độ tế bào 25 2.5.2.1 Xác định mật độ tế bào phương pháp đo độ đục 25 2.5.2.2 Xác định mật độ tế bào phương pháp trang cấy 27 2.5.3 Phương pháp phân biệt chủng 27 2.5.4 Phương pháp xác định độ axit 28 2.5.5 Phương pháp cảm quan 29 2.5.6 Phương pháp định lượng exopolysaccharide(EPS) 30 2.5.7 Phương pháp xác định hàm lượng đường tổng số phenol - axit sunfuric 31 2.5.8 Phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa theo phương pháp DPPH 31 2.5.9 Phương pháp sản xuất pho-mát tươi 33 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Nghiên cứu đường cong sinh trưởng chủng VNC1, VNC53 34 3.2 Mối tương quan mật độ tế bào mật độ quang 35 3.3 Ảnh hưởng mật độ giống tới thời gian đông tụ sữa 36 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ tới khả đông tụ sữa 38 3.5 Phối hợp chủng ưa ấm lên men đông tụ sữa làm pho-mát 40 3.5.1 Xác định tỷ lệ chủng giống chủng kết hợp 40 3.5.2 Cảm quan mẫu mát tươi làm từ sữa đông tụ hỗn hợp chủng 41 3.5.3 Động học hỗn hợp chủng VNC1/ VNC53 môi trường sữa 42 3.5.3.1 Đặc tính mát làm từ hỗn hợp chủng 44 CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page iv Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát 4.1 Kết luận 45 4.2 Kiến nghị 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page v Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Các loại mát Bảng Mô tả vị ngưỡng giá trị vị số axit amin pho-mát Cheddar (ủ chín tháng) 12 Bảng Một số loại vi khuẩn lactic ưa ấm bán thương mại nhà cung cấp giống khởi động lên men 15 Bảng Sản lượng pho-mát giới giai đoạn 2000-2020 21 Bảng Khả sử dụng nguồn cacbon khác VNC1 VNC53 27 Bảng Phiếu đánh giá tiêu chí cảm quan mẫu pho-mát 29 Bảng Phối hợp tỷ lệ giống VNC1/VNC53 41 Bảng Kết cảm quan mẫu pho-mát tươi sử dụng chủng kết hợp với tỷ lệ giống khác 41 Bảng 9: Đặc tính sữa lên men hỗn hợp chủng 44 Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page vi Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Các đường lên men hexose (glucose) vi khuẩn lactic Hình Các đường chuyển hóa lactate giai đoạn ủ chín pho-mát Hình Các đường chuyển hóa citrate chủng Cit+ thuộc Lactococcus Leuconostoc sp Hình Con đường tiềm tổng hợp succinate chủng Lactobacillus 10 Hình Các đường chuyển hóa axit béo tự 11 Hình Khái quát đường chuyển hóa protein tạo hương sản phẩm sữa lên men 14 Hình Một số chế phẩm giổng khởi động sử dụng chủng ưa ấm sản xuất phomát 17 Hình Các bước sản xuất pho-mát 19 Hình Thống kê tiêu thụ giá trị loại sản phẩm sữa năm 2013 22 Hình 10: Hình thái tế bào hai chủng ưa ấm VNC1 VNC53 23 Hình 11 Đường cong sinh trưởng thể mối quan hệ thời gian mật độ tế bào chủng VNC1và VNC53 34 Hình 12 Đường tuyến tính thể mối quan hệ OD mật độ tế bào chủng VNC1và VNC53 35 Hình 13 Ảnh hưởng mật độ tế bào tới thời gian đông tụ sữa chủng VNC1 37 Hình 14 Ảnh hưởng mật độ tế bào tới thời gian đông tụ sữa chủng VNC53 37 Hình 15 Ảnh hưởng nhiệt độ tới thay đổi pH đông tụ sữa chủng NVC1 39 Hình 16 Ảnh hưởng nhiệt độ tới thay đổi pH đông tụ sữa chủng NVC53 40 Hình 17 Hình ảnh số mẫu pho-mát tươi 42 Hình 18 Sự thay đổi mật độ tế bào hỗn hợp chủng VNC1, VNC53 43 Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page vii Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU STT Ký hiệu Chữ viết tắt OD Optical Density (mật độ quang) MRS CFU Medium Resolusion Spectrograph Colony Forming Unit(mật độ tế bào) DPPH 2,2 – diphenyl – – picrylhydrazyl EPS Exopolysaccharide 10 CO2 LAB CoA TCA cycle FAA Carbon dioxide Lactic acid bacteria Coenzyme A Tricarboxylic acid cycle Free amino acid Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page viii Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát LỜI MỞ ĐẦU Pho-mát sản phẩm ngành công nghiệp chế biến nghiệp sữa, sản phẩm giàu dinh dưỡng, có hàm lượng protein cao với đầy đủ axit amin không thay thế, vitamin A, B2, B12 chất khống…Pho-mát thực phẩm lý tưởng có khả kết hợp nhiều loại thức ăn giúp tăng hương vị, đem lại lợi ích sức khỏe, chuyên gia dinh dưỡng đánh giá cao Trong công nghiệp sản xuất sản phẩm lên men từ sữa nói chung pho-mát nói riêng, điều quan trọng tạo sản phẩm có chất lượng cao ổn định Giống khởi động yếu tố quan trọng định chất lượng pho-mát Các sản phẩm giống khởi động thương mại hóa thường kết hợp một, hai vài chủng vi khuẩn lactic thuộc chi Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Leuconostoc Các vi khuẩn góp phần tạo nên đặc điểm đặc trưng cấu trúc, hương vị chất lượng pho-mát Hiện nay, Việt Nam nghiên cứu giống khởi động ứng dụng cho sản xuất pho-mát chưa tiến hành nhiều, có số báo cáo tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic có tiềm giống khởi động cho sản xuất pho-mát Tuy nhiên, việc kết hợp chủng ưa ấm nhằm tạo chủng giống khởi động để lên men sữa sản xuất pho-mát nghiên cứu trình lên men chủng chưa tiến hành điều kiện nước Ngoài ra, nhu cầu sản xuất pho-mát nước nhằm đa dạng hóa sản phẩm ngày tăng Mặt khác, trang trại sữa có nhu cầu chế biến sữa thành sản phẩm có giá trị gia tăng nhằm chủ động điều tiết nguồn sữa tươi sản xuất Xuất phát từ nhu cầu thực tế, thực đề tài: “Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho- mát” Mục tiêu đề tài: Xây dựng chủng giống khởi động gồm chủng ưa ấm ứng dụng cho sản xuất pho-mát Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát Nội dung nghiên cứu:
Khảo sát ảnh hưởng mật độ, nhiệt độ tới khả đông tụ sữa chủng vi khuẩn lactic ưa ấm
Phối hợp chủng ưa ấm lên men đông tụ sữa
Nghiên cứu động học trình lên men đánh giá chất lượng pho-mát tươi thu Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát Từ hình 12 cho thấy, mật độ tế bào chủng liên tục tăng giá trị OD tăng Theo gia tăng thời gian lên men, giá trị OD chủng VNC53 dao động khoảng 0,12 – 2,41, mật độ tế bào cao đạt 8,9x108 (CFU/ml) Đối với chủng VNC1 có giá trị mật độ quang dao động khoảng 0,21 – 1,86; mật độ cao khoảng 4,7x108 (CFU/ml) Đường cong tương quan chủng VNC1 có độ tuyến tính cao chủng VNC53 Việc khảo sát, đánh giá ảnh hưởng thời gian đến mật độ tế bào giúp cho q trình tiếp giống, kiểm sốt tỷ lệ vi sinh vật lên men Khi tiến hành lên men sữa, việc xác định nhanh mật độ tế bào ban đầu, dịch lên men lấy mẫu để trang cấy, nhằm xác định xác mật độ tế bào giống CFU/ml Các kết nghiên cứu sau thể mối liên quan đến tỷ lệ giống (CFU/ml) dựa quy trình thí nghiệm mô tả chương 3.3 Ảnh hưởng mật độ giống tới thời gian đông tụ sữa Trong công nghiệp sản xuất sản phẩm lên men từ sữa, mật độ giống khởi động định tới thời gian đơng tụ sữa Do đó, chúng tơi tiến hành khảo sát ảnh hưởng mật độ tiếp giống ban đầu tới thời gian đông tụ sữa chủng VNC1, VNC53 Chủng VNC1 tiếp giống vào sữa với mật độ ban đầu là: 8,07x104, 8,07x105, 8,07x106 (CFU/ml), nhiệt độ lên men 30ºC Từ hình 13 ta thấy, mật độ ban đầu sữa lên men chủng VNC1 cao thời gian đơng tụ ngắn Với mật độ ban đầu 8,07x106 (CFU/ml), sữa đơng tụ sau 6h (pH đạt 4,81), với mật độ 8,07x105 (CFU/ml) thời gian đông tụ 10h (pH 4,71) mật độ 8,07x104 (CFU/ml) sau 12h chưa thấy đông tụ Trong thời gian đầu trình lên men, thay đổi pH mật độ 8,07x106 (CFU/ml) diễn cách nhanh chóng rõ ràng nhất, mật độ 8,07x105 (CFU/ml) 8,07x104 (CFU/ml) không rõ ràng khoảng 0h – 5h, thời gian sau phát triển mạnh, ưu lên men lượng mật độ tiếp giống thể Như vậy, VNC1, thời gian sữa đông tụ phụ thuộc nhiều vào mật độ giống ban đầu cấy vào Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 36 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát Ảnh hưởng mật độ tế bào tới thời gian đông tụ - VNC1 6.70 6.40 6.10 5.80 pH 5.50 5.20 4.90 4.60 4.30 4.00 8.07*1e4 (CFU/ml) 8.07*1e6 (CFU/ml) 10 8.07*1e5 (CFU/ml) 11 12 13 Thời gian (giờ) Hình 13 Ảnh hưởng mật độ tế bào tới thời gian đông tụ sữa chủng VNC1 Đối với chủng VNC53, mật độ ban đầu lên men sữa là: 3,25x105, 9,33x105 9,33x106 CFU/ml, thời gian gian đông tụ sữa thể sau: pH Ảnh hưởng mật độ tế bào đến thời gian đông tụ 6.7 6.4 6.1 5.8 5.5 5.2 4.9 4.6 4.3 3.25*1e5 (CFU/ml) 9.33*1e5 (CFU/ml) 10 11 12 13 Thời gian (giờ) 9.33*1e6 (CFU/ml) Hình 14 Ảnh hưởng mật độ tế bào tới thời gian đông tụ sữa chủng VNC53 Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 37 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát Chủng vi khuẩn lactic VNC53 lên men sữa không gây khác biệt rõ ràng biến động pH thời gian đầu trình lên men mật độ tiếp giống Sữa đông tụ sớm 8h với mật độ tiếp giống ban đầu 9,33x106 (CFU/ml), pH đạt 4,55, chậm 12h mật độ 3,25x105 (CFU/ml), pH 4,54 11h với mật độ 9,33x105 CFU/ml pH 4,52 Giá trị pH mẫu tỷ lệ tiếp giống có khác biệt rõ ràng thời gian từ 4h – 8h Kết cho thấy, khả sinh axit chủng VNC1, làm giảm pH môi trường tốt so với chủng VNC53 Với mật độ tiếp giống VNC1 8,07x106 (CFU/ml) VNC53 9,33x106 (CFU/ml), thời gian đông tụ tương ứng Với mật độ cao thời gian đơng tụ sữa diễn nhanh, nhiên công nghiệp sản xuất mát, mật độ giống ban đầu cao tỷ lệ thuận với chi phí cho giống khởi động Do đó, chúng tơi lựa chọn mật độ tiếp giống dự kiến ban đầu khoảng 1x106 CFU/ml để thực cách thí nghiệm 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ tới khả đông tụ sữa Hai chủng VNC1 VNC53 chủng ưa ấm Trong sản xuất pho-mát, nhiệt độ yếu tố định thời gian đông tụ sữa chất lượng pho-mát Nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ tới khả lên men hai chủng VNC1 VNC53 30ºC 37ºC Chủng VNC1 bổ sung vào sữa có mật độ ban đầu thực tế đạt 8,07x105 (CFU/ml) Tiến hành đo pH Kết thể hình 15 Khả lên men thể rõ giá trị pH liên tục giảm Kết cho thấy, 37oC nhiệt độ thích hợp cho chủng VNC1 lên men sữa, với thời gian đông tụ 8h, pH đạt 4,78 so với 10h lên men 30oC, pH đạt 4,71 Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 38 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát 6.70 Ảnh hưởng nhiệt độ tới thời gian đông tụ sữa VNC1 6.40 6.10 5.80 pH 5.50 5.20 4.90 4.60 4.30 4.00 30 oC 37 oC 10 12 14 Thời gian (giờ) Hình 15 Ảnh hưởng nhiệt độ tới thay đổi pH đông tụ sữa chủng NVC1 Chủng VNC53 tiếp giống vào sữa với mật độ thực tế 9,33x105 (CFU/ml) Kết hình 15 cho thấy, đầu khơng có chênh lệch giảm pH lên men sữa 30 hay 37oC Đây thời gian chủng cần thích nghi với môi trường, nên nhiệt độ yếu tố định giai đoạn Tuy nhiên, sau 4h, sữa lên men 37oC có giảm pH cách đáng kể từ 6,43 xuống 4,87 sau 8h lên men Ở 30oC, giảm pH sữa diễn cách từ từ đông tụ sau 10h với pH 4,82 Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 39 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát Ảnh hưởng nhiệt độ tới thời gian đông tụ sữa VNC53 6.7 6.4 6.1 pH 5.8 5.5 5.2 4.9 4.6 4.3 4 30 oC 37 oC 10 12 14 Thời gian (giờ) Hình 16 Ảnh hưởng nhiệt độ tới thay đổi pH đông tụ sữa chủng NVC53 Như chủng VNC1 VNC53 đông tụ sữa nhanh nhiệt độ 37ºC Tuy nhiên đánh giá sơ cảm quan, nhận thấy nhiệt độ lên men 30ºC, pho-mát tươi có hương vị hài hịa Đây nhiệt độ lên men thơng thường pho-mát Trong thí nghiệm tiếp theo, nhiệt độ lên men sữa để tạo pho-mát tươi tiến hành 30oC 3.5 Phối hợp chủng ưa ấm lên men đông tụ sữa làm pho-mát Từ kết đánh giả ảnh hưởng nhiệt độ mật độ tới thời gian đông tụ chủng Chúng tiến hành phối hợp chủng, với tỷ lệ giống ban đầu khác để theo dõi thời gian đông tụ đánh giá cảm quan mẫu pho-mát làm từ chủng giống kết hợp 3.5.1 Xác định tỷ lệ chủng giống chủng kết hợp Khảo sát khả đông tụ sữa chủng kết hợp VNC1/VNC53 tiến hành làm pho-mát với thay đổi tỷ lệ giống dự kiến chủng Tỷ lệ giống dự kiến ban đầu kết thể bảng dưới: Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 40 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát Bảng Phối hợp tỷ lệ giống VNC1/VNC53 Mẫu Mật độ dự kiến VNC1/VNC53 1e6/1e6 1e6/1e5 1e6/1e4 1e5/1e6 1e4/1e6 0/1e6 1e6/0 Mật độ tế bào thực (CFU/ml) VNC1 1,26E+06 1,26E+06 1,26E+06 1,26E+05 1,26E+04 1,26E+06 Mật độ tế bào thực (CFU/ml) VNC53 2,08E+06 2,08E+05 2,08E+04 2,08E+06 2,08E+06 2,08E+06 Thời gian đông tụ Độ axit pH 9h30 10h30 10h30 10h30 10h30 10h30 9h30 0,71 0,69 0,67 0,67 0,67 0,63 0,69 4,59 4,52 4,51 4,58 4,54 4,77 4,61 Kết bảng cho thấy, hỗn hợp chủng giống chủng VNC1 sinh axit tốt so với chủng VNC53 Việc kết hợp hai chủng, với mật độ dự kiến 1x106/1x106 CFU/ml mặc thời gian đông tụ sớm hơn, không đáng kể so với tỷ lệ khác Tuy nhiên, sản xuất mát chất lượng sản phẩm lại phụ thuộc nhiều vào tương tác đặc tính chủng hệ enzym nội bào, khả chuyển hóa citrate, khả thích ứng với nồng độ muối nhiệt độ nấu cao 3.5.2 Cảm quan mẫu mát tươi làm từ sữa đông tụ hỗn hợp chủng Cảm quan mẫu mát tươi làm từ quện sữa đông hỗn hợp chủng tỷ lệ khác theo tiêu chí: màu sắc, mùi thơm, vị, cấu trúc cho điểm Kết đánh giá thể sau: Bảng Kết cảm quan mẫu pho-mát tươi sử dụng chủng kết hợp với tỷ lệ giống khác Đặc tính cảm quan Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 4 3,5 4 4,5 4 3,5 3,5 Vị 3,5 3,5 2,5 3,5 Cấu trúc Điểm trung bình 3,5 3,5 3,5 4,125 3,375 3,75 3,375 3,375 3,5 3,625 Màu sắc Mùi Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 41 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát Kết tính điểm trung bình mẫu tính điểm trung bình cho tiêu chí cảm quan mẫu Mẫu mẫu đánh giá cao, điểm trung bình lớn đạt 4,125 3,75, mẫu 4, mẫu thấp đạt 3,375 điểm Như vậy, qua đánh giá, mẫu thể tiêu chí cảm quan tốt so với mẫu khác Lựa chọn mẫu với tỷ lệ dự kiến chủng hỗn hợp VNC1/VNC53 106/106 (CFU/ml) để tiến hành thí nghiệm động học kết hợp chủng Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Hình 17 Hình ảnh số mẫu pho-mát tươi 3.5.3 Động học hỗn hợp chủng VNC1/ VNC53 môi trường sữa Trong trình lên men sữa, mật độ tế bào có vai trị quan trọng định khả sinh axit gây đông tụ sữa Tiến hành khảo sát động học hỗn hợp chủng VNC1/VNC53 với tỷ lệ dự kiến 106/106 (CFU/ml) thu kết quả: Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 42 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát Dong hoc qua trinh len men 9.5 2.0 1.5 8.5 7.5 1.0 axit 8.0 pH Log (mat te bao CFU/ml) 9.0 7.0 6.5 0.5 0.0 6.0 5.5 Thoi gian len men (h) VNC1 VNC53 pH axit Hình 18 Sự thay đổi mật độ tế bào hỗn hợp chủng VNC1, VNC53 Mật độ tế bào hai chủng VNC1, VNC53 tăng song song với Chủng VNC1, đầu, phát triển mạnh, mật độ tăng từ 1,19x106 đến 1,05x108(CFU/ml), sau tăng chậm đạt tới mật độ 1,43x109 (CFU/ml) cuối giai đoạn lên men Tương tự, mật độ tế bào chủng VNC53 tăng nhanh từ 1,11x106 đến 1x108 (CFU/ml) đầu tăng chậm Kết thúc giai đoạn lên men, mật độ chủng VNC53 đạt 8,36x108 CFU/ml Như vậy, kết hợp chủng với vai trị giống khởi động cho q trình lên men sữa, không tạo cạnh tranh hai chủng Theo tăng mật độ tế bào chủng VNC1, VNC53 trình lên men, giá trị pH độ axit mẫu mát thay đổi Dịch sữa lên men có giá trị pH cao độ axit thấp 4h đầu trình lên men, giai đoạn 5h – 7h, thay đổi pH độ axit sữa diễn cách rõ ràng, pH giảm từ 5,9 – 4,80, độ axit tăng 0,19 – 0,44, thời gian đông tụ 7h Với tỷ lệ tiếp giống ban đầu hỗn hợp VNC1 VNC53 1,19x106 1,11x106 CFU/ml, sữa đông tụ sau 7h Kết nhanh so với thí nghiệm trước với tỷ lệ 1,26x106/ 2,06x106 CFU/ml (thời gian đơng tụ 9h30phút) Điều Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 43 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát tần suất sử dụng tủ nuôi cấy 30oC lớn, tủ mở nhiều, nhiệt độ tủ bị ảnh hưởng từ nhiệt độ phịng (36- 37oC) Do đó, q trình lên men diễn nhanh nhiệt độ cao 30oC 3.5.3.1 Đặc tính mát làm từ hỗn hợp chủng Kết thúc trình lên men tiến hành bước cần thiết tạo sản phẩm mát tươi Mẫu mát đánh giá cảm quan, kiểm tra hoạt tính chống oxy hóa hàm lượng exopolysaccharide Kết sau: Bảng 9: Đặc tính sữa lên men hỗn hợp chủng Chủng khởi động pH Độ axit Độ ẩm (%) Cảm quan VNC1+VNC53 4.8 0.44 56,82 Màu trắng ngà, thơm mùi bơ, sữa, mềm, vị chua dịu Hoạt tính chống oxy hóa pho-mát làm từ hỗn hợp chủng ưa ấm VNC1/VNC53 68,59 %, cao so với pho-mát làm chủng ưa ấm Lactococcus lactis subsp cremoris M11 58,13% [1] Hàm lượng EPS mẫu pho-mát làm từ hỗn hợp chủng VNC1 VNC53 đạt 99,15(mg/l) Trong sản xuất công nghiệp, EPS tác dụng tăng cường độ nhớt, tạo nên cấu trúc chắc, mịn ổn định mát Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 44 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận - Hai chủng VNC1, VNC53 sử dụng lên men đông tụ sữa thể khả lên men tốt 37ºC - Thời gian lên men đông tụ sữa ngắn tiếp giống với mật độ tế bào cao, VNC1 đông tụ 6h, 10h tỷ lệ 8,07x106 (CFU/ml), 8,07x105 (CFU/ml) 30ºC; VNC53 đông tụ 7h, 10h tỷ lệ 9,33x106 (CFU/ml), 9,33x105 (CFU/ml) 30ºC Động học trình lên men hỗn hợp chủng VNC1/VNC53 với tỷ lệ chủng 1,19x106 1,11x106 CFU/ml cho thấy chủng lên men tương đồng với mật độ tế bào song song, điều chứng tỏ chủng tương tác hịa thuận q trình lên men Thời gian đơng tụ pho-mát 7h, tương ứng pH 4,8 Mẫu mát sau lên men mang đặc trưng sản phẩm mát tươi như: màu trắng đục, bề mặt mát mịn ,có mùi thơm sữa lên men, mùi bơ, vị chua nhẹ dư vị sau ăn Sản phẩm mát có hoạt tính chống oxy hóa cao, đạt 68,59%, hàm lượng EPS đạt 99,15 mg/l 4.2 Kiến nghị Nghiên cứu đánh giá khả tạo hợp chất bay mát sử dụng chủng VNC1 VNC53 làm giống khởi động Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 45 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Đinh Huy Sơn, 2014 Nghiên cứu tuyển chọn chủng giống khởi động cho lên men mát Luận văn tốt nghiệp cao học ngành Vi sinh vật học: Trường Đại học khoa học tự nhiên, Hà Nội Lâm Xn Thanh (2002), Giáo trình cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Ngân hàng TMCP Việt Nam Thịnh Vượng (2014), Báo cáo ngành thực phẩm đồ uống Việt Nam, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh Burcu OKUKLU (2005) Investigation of chromosomal and plasmid DNA profiles of Lactococcus lactis ssp Lactis Izmir Institute of Technology, Turkey Cisem BULUT (2003) Isolation and molecular characterization of lactic acid bacteria from cheese Izmir Institute of Technology, Turkey Christensen J.E., Dudley E.G., Pederson J.A., and Steele J.L (1999) “Peptidases and aminoacid catabolism in lactic acid bacteria” Ant Leeuwenhoek, 76, pp 217–246 Cogan T M., Barbosa M., Beuvier e., Branchi-Salvodari B., Cocconcelli P.S., FernandesbI., Gomez J., Gomez R., Kalantzopoulos G., Ledda A., Medina M., Rea M C: and Rodriguez E (1997), “Characterization of the lactic acid bacteria in artisanal dairy products”, International of Dairy Research, 64, pp 409 – 421 Christensen J.E., Dudley E.G., Pederson J.A., and Steele J.L (1999) “Peptidases and aminoacid catabolism in lactic acid bacteria” Ant Leeuwenhoek, 76, pp 217–246 Dudley E.G and J.L Steele (2005) “ Succinate production and citrate calabolism by Cheddar cheese nonstarter lactocilli” Journal of Applied Microbiology, 98, pp 14 – 23 Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 46 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát 10 Fatma A M Hassan, Mona A M Abd El – Gawad, A K Enab (2013) “Flavour Compounds in Cheese (Review)” Research on Precision Instrument and Machinery, 2, pp 15 – 29 11 Gelais D St-, J Lessard, C P Champagne and J.- C Vuillemard (2009) “Production of fresh Cheddar cheese curds with controlled postacidification and enhanced flavor” Journal of Dairy Science, 92, pp 1856–1863 12 Juliano De Dea Lindner (2008) Traditional and innovative approaches to evaluate microbial contribution in long ripened fermented foods: the case of Parmigiano Reggiano cheese University of Parma, italia 13 Ling W H., M Saxelin, Hanninens and S Salminen (1994) “Enzyme Profile of Lactobacillus Strain GG by a Rapid API ZYM System: A Comparison of Intestinal Bacterial Strains Microbial ecology in health and disease, 7, pp 99-104 14 Lees G.J and Jago G.R (1976) “Formation of acetaldehyde from threonine by lactic acid bacteria” Journal of Dairy Research, 43, pp 75 – 83 15 Paul L.H McSweeney (2004), “Biochemistry of cheese ripening”, International Journal of Dairy Technology, 57, pp 127 – 144 16 Paul L.H.McSweeney (2000) “Biochemical pathways for the production of flavour compounds in cheeses during ripening: Areview” INRA, EDP Sciences, lait 80, pp 293 – 324 17 Pablo Sebastián RIMADA, Analía Graciela ABRAHAM (2003) “Comparative study of different methodologies to determine the exopolysaccharide produced by kefir grains in milk and whey” Lait, 83, pp 79 - 87 18 Patrick F.Fox, Paul L.H.McSweeney, Timothy M.Cogan and Timothy P.Guinee (2004) Cheese Chemistry, Physics and Microbiology Volume General Aspects Elsevier Ltd., United Kingdom 19 Peter Fellows (2008) Cheese making Practical Action, United Kingdom Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 47 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát 20 Puchades R Lemieux L., Simard R.E (1989) “Evolution of free amino acids during ripening of Cheddar cheese containing added lactobacilli strains” Journal of Food Science and Technology, 54, 885 – 888 21 Rasha H Bassyouni, Walla S Abdel-all, Mostafa G Fadl, Saed Abdel-all and Zeinat kamel (2012) “Characterization of Lactic Acid Bacteria Isolated from Dairy Products in Egypt as a Probiotic” Life Science Journal, 9(4), pp 2924 – 2933 22 Robin Condron, Patricia Desmarchelier, Rod Dyson, Doug Eddy, Martyn Kink (2009) Microbiological risk assessment of raw milk cheeses Food Standards Australia, New Zealand 23 Smit G and W.J.M Engels (2005) “Flavour formation by lactic acid bacteria and biochemical flavour profiling of cheese products” FEMS Microbiology Review, 29, pp 591 – 610 24 Wallace J.M and P.F Fox (1997) "Effect of adding free amino acids to cheddar cheese curd on proteolysis, flavour and texture development” .International Journal of Dairy Technology, 7, pp 157 – 167 Tài liệu Website 25 www.artisancheesemakingathome.com 26 www.blmedien.de 27 www.ctahr.hawaii.edu 28 www.eufic.org 29 www.healthyeating.org 30 www.idfa.org Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 48 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 49 Đề tài: Nghiên cứu phối hợp chủng vi khuẩn lactic ưa ấm để lên men pho-mát Nguyễn Mạnh Quỳnh – Lớp KS CNSH 11-01 Page 50