Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm đồ uống lên men lactic từ gạo lức

Phương pháp lên men lactic dịch chiết từ gạo lức tức là không dùng sữa mà dùng gạo lức làm nguyên liệu, vì vậy có thể tận dụng khả năng chữa bệnh của gạo lức kết hợp hoạt động có lợi cho



Sau gần 3 tháng thực tập tại phòng thí nghiệm, đến nay đề tài của tôi đã cơ bản được hoàn thành Tuy đã có nhiều cố gắng nhưng do điều kiện thời gian và kiến thức còn hạn hẹp nên không thể tránh được những thiếu sót nhất định Rất mong nhận được những lời nhận xét, đánh giá, góp ý kiến từ phía thầy cô và các bạn để đề tài của tôi được hoàn chỉnh hơn

Để hoàn thành đề tài, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi còn nhận được sự giúp

đỡ nhiệt tình của mọi người xung quanh

Lòng biết ơn sâu sắc nhất con xin gửi đến ba má đã vất vả nuôi dưỡng, dạy dỗ, cho con đi học để có được như ngày hôm nay

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến GS.TS Trần Thị Luyến đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đề tài

Chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Chế biến và bộ môn Công nghệ Thực phẩm trường đại học Nha Trang đã truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt 4 năm học qua

Lời cảm ơn chân thành em cũng xin gửi đến các thầy cô phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện tốt cho em hoàn thành đề tài

Ngoài ra tôi còn gửi lời cảm ơn đến những người bạn đã động viên, góp ý và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương I: TỔNG QUAN 3

1.1 TÌM HIỂU CHUNG VỀ ĐỒ UỐNG 4

1.1.1 Giới thiệu về đồ uống giải khát 4

1.1.2 Phân loại nước uống giải khát 4

1.2 TỔNG QUAN VỀ GẠO LỨC 5

1.2.1 Định nghĩa 5

1.2.2 Phân loại 6

1.2.3 Giá trị dinh dưỡng của gạo lức 6

1.2.4 Tác dụng đặc biệt của gạo lức đối với sức khoẻ con người 9

1.3 VI KHUẨN LACTIC VÀ ỨNG DỤNG CỦA VI KHUẨN LACTIC 16

1.3.1 Khái quát chung về lên men lactic 16

1.3.2 Các dạng lên men lactic 17

1.3.3 Những ứng dụng của vi khuẩn lactic 20

1.4 TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÁCH PHÂN LẬP, NUÔI CẤY VÀ NHÂN GIÔNG VI SINH VẬT 22

1.4.1 Phương pháp phân lập vi sinh vật 22

1.4.1.1 Khái niệm 22

1.4.1.2 Phương pháp phân lập vi sinh vật thuần khiết 23

1.4.1.3 Phân lập các vi sinh vật trên môi trường đặc ở đĩa petri 24

1.4.1.4 Kiểm tra độ tinh khiết của giống mới phân lập 25

1.4.2 Các phương pháp nuôi cấy và bảo quản vi sinh vật 26

1.4.2.1 Các phương pháp gieo cấy 26

1.4.2.2 Các phương pháp nuôi vi sinh vật 28

Chương II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 31

2.1.1 Nguồn nguyên liệu 31

2.1.2 Hóa chất và dụng cụ, thiết bị dùng cho thí nghiệm 36

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

2.2.1 Phân lập, nuôi cấy và nhân giống vi khuẩn lactic 37

2.2.2 Xác định hàm lượng tro của gạo lức bằng phương pháp nung ở 550 – 600°C 38

2.2.3 Xác định pH của dịch sản phẩm và của môi trường nhân giống bằng máy đo pH 38

2.2.4 Xác định hàm lượng acid của sản phẩm bằng phương pháp thể tích 38

2.2.5 Phương pháp đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm 38

2.3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 41

2.3.1 Quy trình dự kiến 42

2.3.2 Thuyết minh quy trình dự kiến 42

2.4 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 43

2.4.1 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian rang 43

2.4.2 Nghiên cứu xác định chế độ nấu chiết dịch gạo lức 44

2.4.3 Nghiên cứu xác định tỷ lệ các phụ gia phối chế 46

2.4.4 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men chính 49

2.4.5 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men phụ 50

2.4.6 Khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ lạnh 5-7°C 50

Chương III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52

3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 53

3.1.1 Kết quả phân lập vi khuẩn lactic 53

3.1.2 Kết quả xác định hàm lượng khoáng của nguyên liệu 55

3.1.3 Kết quả xác định hàm lượng acid của sản phẩm 55

3.1.4 Kết quả nghiên cứu xác định thời gian rang 56

3.1.5 Kết quả nghiên cứu xác định chế độ nấu chiết dịch gạo lức 57

3.1.6 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ các phụ gia phối chế 61

3.1.7 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men chính 63

3.1.8 Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men phụ 66

3.1.9 Kết quả khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ lạnh 5-7°C .67

3.2 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG LÊN MEN LACTIC TỪ GẠO LỨC 69

3.2.1 Sơ đồ quy trình 69

3.2.2 Thuyết minh qui trình 69

3.3 KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM 74

3.3.1 Kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh sản phẩm 75

3.3.2 Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm 76

3.4 TÍNH GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 75

3.4.1 Tiêu hao nguyên vật liệu chính 75

3.4.2 Nguyên liệu phụ 76

3.4.3 Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 chai sản phẩm 77

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1: TIÊU CHUẨN NƯỚC DÙNG TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM PHỤ LỤC 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KHOÁNG BẰNG CÁCH NUNG Ở 550 - 600°C PHỤ LỤC 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID CỦA SẢN PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN

PHỤ LỤC 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ THEO PHƯƠNG PHÁP GRAXIANOP(PHƯƠNG PHÁP FERIXIANUA KALI)

PHỤ LỤC 5: BẢNG ĐIỂM ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM QUA CÁC THÍ NHIỆM

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

L.bulgaricus: Lactobacillus bulgaricus

S.thermophilus: Streptococcus thermophilus

L/S: Lactobacillus bulgaricus/Streptococcus thermophilus

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của gạo lức 6

Bảng 1.2: Giá trị nhiệt độ và pH tối ưu cho sự sinh trưởng của một số loài vi khuẩn lactic (Lê Văn Việt Mẫn, 2004) 17

Bảng 2.1: Thành phần môi trường MRS lỏng 38

Bảng 2.2: Bảng quy định các cấp chất lượng đối với sản phẩm thực phẩm 40

Bảng 2.3: Thang điểm đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm 39

Bảng 3.1: Kết quả xác định hàm lượng khoáng trong nguyên liệu gạo lức 55

Bảng 3.2: Hàm lượng acid trong sản phẩm 56

Bảng 3.3: Bảng nhận xét chất lượng gạo qua các thời gian rang 56

Bảng 3.4: Bảng kết quả xác định hàm lượng đường khử và 59

Bảng 3.5: Bảng nhận xét trạng thái của sản phẩm bổ sung pectin 62

Bảng 3.6: Bảng nhận xét mùi của sản phẩm theo tỷ lệ hương cốm bổ sung 63

Bảng 3.7: Bảng tổng kết điểm cảm quan trong thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men chính 64

Bảng 3.8: Nhận xét về chất lượng sản phẩm qua thời gian bảo quản 68

Bảng 3.9: Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh vật trong sản phẩm 74

Bảng 3.10: Bảng điểm của hội đồng cảm quan 75

Bảng 3.11: Bảng phần trăm tiêu hao tổng cộng của từng nguyên liệu phụ khi sản xuất 76

Bảng 3.12: Bảng chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 chai 77

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Hình ảnh gạo lức 5

Hình 1.2: Một số sản phẩm từ gạo lức trên thị trường 8

Hình 2.1: Cấu tạo một đơn vị pectin 32

Hình 2.2: Hình ảnh vi khuẩn dưới kính hiển vi 35

Hình 2.3: Sơ đồ dự kiến quy trình nước uống lên men lactic từ gạo lức 42

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian rang 43

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước 44

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian nấu chiết dịch gạo 45

Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung 46

Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ pectin bổ sung 47

Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ hương cốm bổ sung 48

Hình 2.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn 49

Hình 2.11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men phụ 50

Hình 2.12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm 51

Hình 3.1: Một số hình ảnh thu được trong quá trình phân lập vi khuẩn lactic 54

Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ nước nấu 57

Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian nấu 59

Hình 3.4: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung 61

Hình 3.5: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn 64

Hình 3.6: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn 65

Hình 3.7: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn 65

Hình 3.8: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn 65

Hình 3.9: Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian lên men phụ 66

Hình 3.10: Hình ảnh sản phẩm bảo quản lần lượt sau 68

Hình 3.11: Sơ đồ quy trình sản xuất nước uống lên men lactic từ gạo lức 70

Hình 3.12: Hình ảnh sản phẩm và nhãn sản phẩm 78



Ngày nay xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu con người cũng ngày càng cao lên Họ không những đòi hỏi những thực phẩm ngon miệng, giá thành thấp mà còn phải đầy đủ chất dinh dưỡng và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Bên cạnh đó, thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã kéo theo bệnh tật ngày một tăng lên như ung thư do tồn dư của chất độc, hoặc béo phì do máy móc thay thế con người,… Trong các ngành công nghiệp thực phẩm, đồ uống chiếm một vị trí rất quan trọng Ngoài ý nghĩa trực tiếp về mặt giải khát và sinh lý đối với con người, một số

đồ uống còn là thực phẩm chức năng Do đó, việc đẩy mạnh ngành công nghiệp sản xuất đồ uống không thể tách rời việc phát triển các nguồn đồ uống từ thực vật để đạt được yêu cầu về số lượng cũng như về chất lượng

Hiện nay ở các nước công nghiệp phát triển, công nghiệp sản xuất đồ uống đang phát triển mạnh mẽ và trở thành một ngành quan trọng trong công nghiệp thực phẩm Có thể nói rằng, trong bất cứ một nước nào có công nghiệp phát triển đều coi trọng công nghiệp đồ uống và giành cho nó một vị trí xứng đáng trong nền kinh tế quốc dân

Việt Nam là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, đây là điều kiện tự nhiên thuận lợi để phát triển các cây xứ nhiệt đới Trong đó, ngũ cốc như gạo, đậu

đỗ, ngô… có một vai trò lớn cả ở Việt Nam và trên thế giới bởi chúng là những loại thực phẩm có giá trị cao

Từ những triển vọng trên kết hợp với yêu cầu giúp cho sinh viên làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, em đã được khoa chế biến và cô GS.TS Trần Thị

Luyến cho phép thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm đồ uống lên

men lactic từ gạo lức”

Phương pháp lên men lactic dịch chiết từ gạo lức tức là không dùng sữa mà dùng gạo lức làm nguyên liệu, vì vậy có thể tận dụng khả năng chữa bệnh của gạo lức kết hợp hoạt động có lợi cho đường ruột của vi khuẩn lactic để tạo thành một

loại thực phẩm chức năng dùng cho người bệnh Hơn nữa, hiện nay giá nguyên liệu sữa ngày càng cao, nên đây sẽ là một giải pháp nhằm thay thế nguyên liệu từ sữa để lên men lactic, tạo ra giá thành sản phẩm thấp hơn nhiều lần, đem lại hiệu quả kinh

tế rất cao

 Mục đích của đề tài:

Tiến hành phân lập vi khuẩn lactic và nghiên cứu đưa ra quy trình hoàn thiện

đồ uống lên men lactic từ gạo lức

 Nội dung nghiên cứu của đề tài:

 Phân lập vi khuẩn lactic từ sữa chua Vinamilk

 Xác định hàm lượng khoáng của nguyên liệu

 Nghiên cứu xác định thời gian rang

 Nghiên cứu xác định chế độ nấu chiết dịch gạo lức

 Nghiên cứu xác định tỷ lệ các phụ gia phối chế

 Nghiên cứu xác định tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men chính

 Nghiên cứu xác định thời gian lên men phụ

 Khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ lạnh 5-7°C

 Ý nghĩa khoa học:

 Thử nghiệm khả năng lên men của vi khuẩn lactic từ sữa chua Vinamilk trên môi trường gạo lức

 Nghiên cứu tìm ra các thông số tối ưu cho các công đoạn của quy trình

 Đưa ra quy trình hoàn chỉnh sản xuất đồ uống lên men lactic từ gạo lức

 Ý nghĩa thực tiễn:

 Đa dạng hóa đồ uống giải khát trên thị trường

 Chế biến thành một loại đồ uống có giá trị dinh dưỡng cao, có khả năng chữa bệnh, đồng thời giải quyết nguồn nguyên liệu cho người dân

 Mở ra một hướng nghiên cứu mới đối với nguyên liệu gạo lức

Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình nghiên cứu đề tài nhưng cũng không thể tránh được những thiếu sót đáng kể Rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn Em xin chân thành cảm ơn

Chương I:

TỔNG QUAN

1.1 TÌM HIỂU CHUNG VỀ ĐỒ UỐNG

1.1.1 Giới thiệu về đồ uống giải khát

Là loại đồ uống có chứa các dưỡng chất, chất màu, mùi vị đặc trưng khác với bia và rượu, được chế biến bằng phương pháp lên men chưa hoàn toàn hoặc pha chế

Nước giải khát không chỉ là nguồn cung cấp nước mà còn là nguồn bổ sung muối khoáng, vitamin và các chất dinh dưỡng khác cho cơ thể Ngoài ra một số thành phân trong cơ thể còn có giá trị trong việc kích thích tiêu hóa tốt hơn và có vai trò chữa bệnh

Hiện nay ở nước ta có nhiều loại sản phẩm đồ uống khác nhau, các loại đồ uống phong phú cả về chủng loại cũng như tính chất của nó Theo các chuyên gia nghiên cứu thị trường thì hiện nay đồ uống ở Việt Nam đang rất hấp dẫn với các nhà đầu tư, có thể thấy được diều này qua sự cạnh tranh của các doanh nghiệp, đó là

sự có mặt của các thương hiệu nổi tiếng toàn cầu và các doanh nghiệp trong nước, các nhà máy địa phương

Nguyên liệu sản xuất: từ quả, nước đường, tinh bột, syrup và các phụ gia tạo hương vị, màu sắc đặc trưng

Nước giải khát phổ biến hơn rượu, bia cả về chủng loại cũng như về nguyên liệu sản xuất

Đồ uống giải khát ngày càng được các nước trên thế giới ưa chuộng không những vì tác dụng giải khát mà còn những tác dụng chữa bệnh đặc biệt của nó

Để nâng cao tác dụng của đồ uống, người ta đem nguyên liệu lên men lactic

1.1.2 Phân loại đồ uống giải khát

Nước chứa CO2 hay còn gọi là nước bão hòa CO2 Loại nước này chỉ là loại nước uống thông thường được làm lạnh đến nhiệt độ 12 - 15°C, rồi đem sục CO2 để bão hòa

Nước giải khát pha chế thì ngoài nước bảo hòa CO2 còn chứa các thành phầnkhác như đường, nước quả, acid thực phẩm, chất thơm và chất màu

Nước giải khát lên men được chia thành 2 nhóm nhỏ: lên men từ dịch quả và lên men từ dịch đường, tinh bột Chúng khác nhau về thành phần và chuẩn bị dịch lên men nhưng giống nhau ở chỗ khí CO2 chứa trong dịch nước giải khát được tạo thành từ quá trình lên men dịch đường

Nước giải khát chữa bệnh bao gồm các loại nước khoáng tự nhiên hoặc pha chế từ các hoạt chất với tỷ lệ nhất định

Nước khoáng thiên nhiên do có chứa một số nguyên tố hiếm như Br, I, Co, Li, F,…Các nguyên tố này có hoạt tính phóng xạ cao nên có tác dụng chữa khỏi một số bệnh Nước suối Kênh Gà, Vĩnh Bảo, Cồn Tiên… đều có tính chất này

Ngoài nước muối khoáng, trong một số nước giải khát người ta còn cho thêm vitamin, acid amin dành riêng cho trẻ em và người già

1.2 TỔNG QUAN VỀ GẠO LỨC

1.2.1 Định nghĩa

Tên tiếng Việt: Gạo lức

Tên tiếng Anh: Unpolished rice

Tên khoa học: Oryza sativa L

Hình 1.1: Hình ảnh gạo lức

Là một loại gạo chỉ xay bỏ cho tróc vỏ trấu mà không tác động đến mầm (phôi) và cám của gạo bên trong Nếu giã sạch lớp cám này sẽ cho ra gạo trắng, loại chúng ta ăn hàng ngày

Gạo lức thường có lớp cám bên ngoài màu nâu đỏ, chất dinh dưỡng hầu hết tập trung ở phần cám này, lõi trắng bên trong chứa chủ yếu là tinh bột, ngoài ra còn

có một số chất khác

Cám gạo chiếm khoảng 8% trọng lượng hạt lúa Cám gạo chứa hầu hết lượng dầu và phần lớn lượng đạm, các chất khoáng, vitamin, và chất xơ tiêu hóa được trong hạt thóc

1.2.2 Phân loại

Gạo lức gồm có ba loại: gạo lức tẻ hột dài (long-grain brown rice), gạo lức tẻ hột tròn (short-grain brown rice), và gạo lức nếp (sweet brown rice)

1.2.3 Giá trị dinh dưỡng của gạo lức

Khi nấu cơm người ta thường chọn loại gạo trắng, đẹp nhưng ít người để ý đến loại gạo nào bổ dưỡng, đáp ứng nhu cầu cơ thể tốt hơn Những năm gần đây, qua phân tích các chất trong gạo, đặc biệt là gạo lức, người ta nhận thấy không những nó có đủ những chất chủ yếu như là protein, chất béo, glucid mà còn có nhiều loại vitamin, các loại acid amin, chất xơ và nhiều chất khoáng Vì vậy, gạo lức là loại thực phẩm bổ dưỡng, phòng và chữa bệnh tốt

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của gạo lức (trong 100g)[22]

Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ (USDA) thường nhấn mạnh đến nhóm hạt nguyên chất như gạo lức, là thành phần chủ yếu trong chế độ dinh dưỡng

Chất xơ, chất dầu, vitamin và chất khoáng cũng được tìm thấy nơi lớp cám phần bọc ngoài của hạt gạo lức

Trong mầm gạo lức chứa chất lysine, một loại amino acid cần thiết cho sự tăng trưởng và bảo trì các mô tế bào cơ thể con người, và chứa acid gamma-aminobutyric, một acid tốt bảo vệ bộ phận thận Các khoa học gia cũng tìm thấy trong mầm gạo lức có chứa một loại enzyme, có tác dụng ngăn chặn prolylendopeptidase và điều hoà các hoạt động ở trung ương não bộ.[14]

Theo nhiều nghiên cứu khoa học cho biết chất phytate chứa trong chất xơ của gạo lức giúp phòng ngừa các bệnh liên quan đến đường tiêu hóa và bệnh tim mạch Viện Ung Thư Quốc Gia Hoa Kỳ khuyến cáo nên dùng 25 gam chất xơ mỗi ngày.[14]

Theo phân tích khoa học, trong cám gạo chứa rất nhiều các vitamin như B1, B6, PP và acid folic Cám gạo được dùng làm thuốc chữa thiếu vitamin B, đặc biệt

là B1 và bổ sung acid folic cho khẩu phần ăn của phụ nữ có thai, giúp cho sự phát triển hệ thần kinh của thai nhi Lượng chất béo trong cám gạo rất cao (15-22%), thường dùng chiết xuất dầu cám; chất đạm trên 12%, chất sắt trên 14% Do đó gạo lức có thể cung cấp nhiều chất dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe con người.[19]

Không nên chỉ ăn gạo trắng muốt do xát quá kỹ, đã loại bỏ hết lớp cám và vỏ lụa của hạt gạo sẽ rất ít vitamin B1 Khi cơ thể xuất hiện dấu hiệu thiếu B1 có thể dùng cám gạo hằng ngày với liều lượng từ 50-100g.[19]

Các nhà khoa học cũng tìm thấy ở trong chất gạo lức có một thứ dầu đặc biệt mang tên là Tocotrienol Factor (TRF), đây là một trong 8 thành phần của Vitamin

E, có khả năng chống cholesterol xấu LDL và khử trừ những chất hóa học gây ra hiện tượng đông máu.[14]

Dầu cám được chiết xuất từ cám gạo – phần vỏ lụa ngoài cùng của hạt gạo lức,

nó có chứa 15-22% dầu Dầu cám gạo được công nhận là loại dầu ăn hỗ trợ tốt nhất cho sức khỏe Nó có chứa nhiều vitamin, các chất chống oxy hóa, dinh dưỡng cao,

và đặc biệt không chứa acid béo dạng trans Dầu cám không chỉ là loại dầu hấp dẫn

về mùi vị, nó còn giúp làm giảm cholesterol trong cơ thể, chống lại các bệnh tim

mạch, tăng cường hệ thống miễn dịch, chống lại việc hình thành các gốc tự do Dầu cám có thể sử dụng để chiên, xào, làm các món xốt, salad trộn, các món nướng hay thay thế cho tất cả các loại dầu ăn khác.[20]

Tocopherol và tocotrienol trong dầu cám không nhiều hơn trong các loại dầu thực vật khác Tuy nhiên, tác dụng chống oxi hóa của nó rất tuyệt vời không chỉ do tocopherol hay tocotrienol mà còn do các ester của acid ferulic trong dầu cám.[18] Một nhóm các nhà khoa học Nhật Bản đã tìm thấy gạo lức ngâm lâu 22 tiếng đồng hồ chứa rất nhiều chất bổ dưỡng Vì lúc này gạo lức ở trạng thái nẩy mầm, các enzyme ngủ trong hạt gạo ở trạng thái này được kích thích hoạt động và cung cấp tối đa các chất dinh dưỡng “Mầm gạo lức chứa nhiều chất xơ, vitamin và chất khoáng hơn là gạo lức chưa ngâm nước”, Dr Hiroshi Kayahara, giáo sư khoa sinh học và kỹ thuật sinh học tại viện đại học Shinshu University ở Nagano đã nói như vậy trong bài tường trình kết quả nghiên cứu của nhóm ông.[14]

Ở gạo trắng, qua quá trình xay, giã, 67% vitamin B3, 80% vitamin B1, 90% vitamin B6, một nửa lượng Mangan và hầu hết chất xơ đã bị mất đi Theo các chuyên gia dinh dưỡng, một lon gạo lức khi nấu thành cơm chứa 84mg Magiê, so với 9mg ở gạo trắng Gạo lức chứa gấp 5 lần chất xơ, 2 lần sắt, 6 lần kẽm so với gạo trắng

Hình 1.2: Một số sản phẩm từ gạo lức trên thị trường

1.2.4 Tác dụng đặc biệt của gạo lức đối với sức khoẻ con người

Trước hết chúng ta cần nhấn mạnh rằng lớp cám của gạo lức đã đóng một vai trò chủ yếu trong các ưu việt của gạo lức

1 Lớp cám bọc ngoài của gạo lức có trên 120 chất kháng ôxy hóa, chúng có thể bảo vệ các tế bào của cơ thể khỏi bị xâm hại bởi các gốc tự do [17]

Như chúng ta đã biết, các gốc tự do đều là những sản phẩm phụ tự nhiên của quá trình trao đổi chất trong cơ thể của người Các gốc tự do rất nguy hiểm đối với sức khỏe của con người, phát sinh bệnh tật như bệnh mụn trứng cá, bệnh viêm khớp, ung thư, bệnh tim mạch, vô sinh, già trước tuổi, các viêm nhiễm mãn tính, đột qụy v.v…

Các chất kháng ôxy hóa được coi như là những người lính bảo vệ tế bào của

cơ thể, có trong lớp cám của gạo lức như CoQ10, acid alpha-lipoic, các proanthocyanidin oligomic, SOD, các tocopherol và tocotrienol, IP6, glutathione, carotenoid, selen, các phytosterol, gamma-oryzanol, lutein và lycopene đều đã giúp cho cơ thể phòng chống và giảm rủi ro đối với các bệnh nói trên

2 Gạo lức điều chỉnh được hàm lượng glucose trong máu ở những người bị bệnh đái tháo đường[17]

Khoảng 180 triệu người trên thế giới bị bệnh đái tháo đường và hàng năm có trên 1 triệu người đã bị chết do bệnh này Ở Việt Nam cũng có khoảng 6 triệu người

bị bệnh đái tháo đường

Lớp cám bọc ngoài của gạo lức có tác dụng làm giảm hàm lượng glucose trong máu, hàm lượng hemoglobin đã được glycozyl-hóa và cải thiện sự tổng hợp insulin ở các người bị bệnh đái đường type I và type II Các vitamin nhóm B, gamma-oryzanol, protein, các phức hợp carbohydrate, crom, polysaccharide, hemicellulose, chất béo, chất xơ, các tocopherol, các tocotrienol và các chất kháng oxy hóa ở trong lớp gạo lức đều đóng vai trò quan trọng và tích cực trong việc chuyển hóa glucose trong cơ thể, do đó có thể kiểm soát, quản lý và điều hòa hàm lượng glucose trong máu ở người bị bệnh đái đường

Chất xơ cũng có thể giúp đỡ con người bằng cách giữ cho mức đường trong máu dưới mức kiểm soát, do đó gạo lức là một lựa chọn ngũ cốc tuyệt vời cho người bị tiểu đường

3 Gạo lức có tác dụng làm giảm cholesterol và phòng ngừa bệnh tim mạch.[17]

Một số chất dinh dưỡng có trong gạo lức như chất xơ, carotenoid, phytosterol, acid omega-3 và inositol hexaphosphate (IP6) đều có vai trò rất quan trọng trong việc phòng chống sự ngưng kết các tiểu huyết cầu và làm giảm hàm lượng cholesterol và triglyceride

Các vai trò này và những cơ chế đồng hợp khác đã được thể hiện rõ ở chỗ: làm giảm LDL-cholesterol (xấu) và làm tăng HDL-cholesterol (tốt); giảm việc hấp thụ chất béo và cholesterol; làm tăng việc bài tiết chất béo, cholesterol và acid mật; làm giảm áp suất máu và triglyceride, ngăn ngừa việc ngưng kết tiểu huyết cầu

Coenzyme Q10 cũng có những hiệu ứng tích cực đối với áp suất máu và cholesterol đồng thời cải thiện năng lượng của cơ tim Nó cũng giúp cho việc ổn định nhịp đập tim

4 Gạo lức có tác dụng làm tăng hệ miễn dịch của cơ thể[17]

Như mọi người đều biết, hệ thống miễn dịch trong cơ thể của người là một

mạng lưới phức hợp có nhiệm vụ điều hòa và phối hợp tất cả các hoạt động nhằm bảo vệ cơ thể khỏi bị các vi sinh vật gây hại tấn công (vi khuẩn, virus, nấm, các loại

ký sinh) và chấm dứt việc hình thành và phát triển các tế bào bất bình thường Hệ thống miễn dịch bảo vệ cơ thể người chống lại tất cả các loại bệnh tật và ốm đau Tuy nhiên hệ thống này có thể suy yếu đi do thiếu hụt dinh dưỡng, do ốm đau kéo dài và do viêm nhiễm hoặc do các chất gây ung thư, do các kim loại nguy hiểm hoặc do các chất độc hại cũng như do stress mà cơ thể chúng ta gặp hàng ngày Tăng cường việc dinh dưỡng và hỗ trợ hệ thống miễn dịch là một hoạt động cần thiết, đặc biệt là những người ở tuổi trên 50 bởi vì việc bảo vệ tự nhiên của cơ thể bị giảm sút theo tuổi tác

Các sterol và sterolin (luôn có trong thực vật) đều là những tác nhân phù trợ quan trọng giúp cho hệ thống miễn dịch của cơ thể chặn đứng các bệnh ưng thư, giết chết các vi khuẩn, phá huỷ virus và làm chậm quá trình lão hóa

Các hiệu quả kháng virus và kháng vi khuẩn cũng đã được chứng minh do nồng độ sterolin và phytosterol cao ở trong gạo lức

5 Gạo lức có tác dụng làm giảm nguy cơ của một số bệnh ung thư [17]

Vì nguyên nhân của các bệnh ung thư rất phức tạp cho nên người ta đã khuyến cáo mọi người, ngoài việc tránh các loại độc tố, cần phải ăn các loại thực phẩm lành, an toàn vệ sinh thực phẩm, trong đó gạo lức là một thực phẩm quan trọng nhất giúp phòng chống một số bệnh ung thư

Polyphenol và tocotrienol trong lớp gạo lức đều có tác dụng kìm hãm các enzyme vi thể pha 1 và tiểu phần lipo-protein của gạo lức có tác dụng kìm hãm việc sinh sản nhanh các tế bào bất bình thường

Chất xơ cản trở việc phát triển các khối u bằng cách kết hợp với estrogen ở trong đường ruột và ngăn ngừa nó không bị tái hấp thụ ở trong dòng máu

IP6 trong gạo lức có hoạt tính chống ung thư rõ ràng và ngăn ngừa việc phát triển tế bào khối u trong ung thư đường ruột và ung thư gan

Gạo lức là nguồn chứa lượng chất xơ cần thiết để gia hạn tối đa thời gian các chất gây ung thư tiếp xúc với tế bào trực tràng Do các chất xơ này ràng buộc những hóa chất gây ung thư, cách li chúng khỏi những tế bào gắn trên ruột kết, đồng thời giúp bình thường hóa chức năng ruột

6 Gạo lức có tác dụng cải thiện bộ máy tiêu hóa, giúp việc đồng hóa thức ăn tốt và tránh được các hiện tượng tiêu chảy, táo bón v.v…[17]

Trong gạo lức có 2 loại chất xơ quan trọng Chất xơ hoà tan tạo thành thể gel trong ống tiêu hóa và làm chậm việc tiêu hóa carbohydrate nhằm làm cho đường glucose bị giải phóng chậm và được hấp thụ chậm hơn vào dòng máu Đây là loại chất xơ chịu trách nhiệm đối với việc giảm thấp cholesterol và điều hòa glucose trong máu Còn chất xơ không hòa tan đi qua ruột một cách nguyên vẹn Nó thu hút

và hấp thụ nước và xúc tiến việc đào thải phân ra ngoài Nó cũng giúp cho việc loại

trừ các chất thải độc hại và duy trì độ pH tối thích vốn rất cần thiết đối với việc tối

đa hóa chức năng tiêu hóa và giúp phòng chống bệnh ung thư ruột kết

7 Gạo lức có tác dụng làm giảm cân ở những người bị bệnh béo phì.[17]

Gạo lức cung cấp một phổ rất rộng về các chất dinh dưỡng vốn có thể giúp cơ thể không bị kích động bởi cảm giác đói Chúng cũng giúp cơ thể quản lý được trọng lượng cơ thể thông qua các cơ chế điều hòa lượng đường trong máu, giải độc ruột kết và việc chuyển hóa chất béo Gạo lức cũng rất giàu magiê thiên nhiên có khả năng phòng chống hội chứng rối loạn trao đổi chất đồng thời cải thiện quá trình trao đổi chất

Bên cạnh đó, theo một nghiên cứu được công bố tháng 11/2003 trên tạp chí American Journal of Cinical Nutrition đánh giá tầm quan trọng của việc lựa chọn gạo nguyên chất như gạo lức so với gạo qua tinh chế (gạo trắng) để duy trì trọng lượng thích hợp cho cơ thể khoẻ mạnh

8 Gạo lức có tác dụng giải độc cho cơ thể trong trường hợp cơ thể bị các chất độc hại xâm nhập thông qua thực phẩm, không khí, thông qua da v.v…[17]

Gạo lức có thể hỗ trợ việc giải độc theo hai đường hướng Trước hết lượng chất xơ cao trong gạo lức đã giúp thải bỏ các chất độc một cách nhanh chóng và an toàn, “rửa sạch” thành ruột nhằm giải thoát các chất thải thối rữa vốn có thể bao vây việc hấp thụ các chất dinh dưỡng và đầu độc hệ thống tiêu hóa Đường hướng thứ hai: các chất kháng oxy hóa tiềm năng và các chất dinh dưỡng trong gạo lức sẽ trợ giúp trong cuộc chiến chống lại các gốc tự do sản sinh các độc tố

Người ta đã biết các hợp chất trong gạo lức có tác dụng giải độc: acid alpha lipoic là một tác nhân rất tốt nhằm tinh lọc gan khỏi bị ngộ độc bởi các chất hóa học Các bác sỹ người Đức đã sử dụng acid alpha lipoic ngay từ những năm 1960 để điều trị bệnh xơ gan Sau đó việc điều trị đã được mở rộng thêm đối với việc ngộ độc kim loại nặng, ngộ độc do nấm độc và các bệnh liên quan đến oxygen

9 Gạo lức có tác dụng cải thiện chức năng của gan.[17]

Ngoài vai trò là chất giải độc của cơ thể vốn làm nhẹ gánh nặng đối với gan, gạo lức còn có nhiều chất dinh dưỡng có thể phù trợ đặc biệt cho chức năng của

gan Inositol, Phospholipid và vitamin nhóm B đều là những chất giải độc cho gan, kiểm tra bệnh xơ gan và cải thiện sự tái tạo tế bào gan Tocotrienol, gamma oryzanol và những chất kháng oxy hóa khác cũng có vai trò bảo vệ trong gan

10 Gạo lức có tác dụng tăng cường năng lượng cho cơ thể.[17]

Do sự có mặt trong lớp cám của gạo lức các chất dinh dưỡng thực vật giúp tạo năng lượng như Coenzyme Q10, acid alpha lipoic và các vitamin nhóm B, trong đó

có cả acid pangamic, cho nên gạo lức có tác dụng cung cấp năng lượng cho cơ thể Acid alpha lipoic cũng là một tác nhân rất quan trọng đối với việc sản xuất năng lượng trong tế bào Nó được các vận động viên điền kinh sử dụng hàng ngày nhằm tăng cường năng lượng và cải thiện việc dự trử glycogen trong cơ bắp Acid pangamic (B15) có tác dụng làm tăng oxygen trong tế bào, do đó đã trở thành một chất yêu thích nhất của tất cả các vận động viên điền kinh

11 Gạo lức có tác dụng làm giảm sỏi thận, đồng thời xây dựng bộ xương của

cơ thể chắc khỏe và làm giảm nguy cơ bệnh loãng xương.[17]

Sỏi thận chủ yếu được hình thành từ canxi, nhưng vấn đề không phải nguyên nhân của sỏi thận là do canxi trong khẩu phần dinh dưỡng Thực tế hai công trình nghiên cứu được tiến hành ở Trường Đại học Harvard đã chứng tỏ rằng khẩu phần thức ăn có hàm lượng canxi cao thực sự đã làm giảm các nguy cơ phát triển sỏi thận Lớp cám của gạo lức là một nguồn canxi cùng với magiê và kali có lợi cho sức khoẻ Vitamin K và IP6 trong gạo lức có một vai trò hết sức quan trọng: Vitamin K giúp chuyển vận canxi ra khỏi dòng máu và đưa canxi vào xương; IP6 có tác dụng

ức chế và ngăn cản việc kết tinh oxalate canxi ở đường tiết niệu; và cơ chế này cũng song song mang tới hiệu quả rõ rệt là xương của cơ thể chắc khoẻ và tránh được bệnh loãng xương

12 Gạo lức có tác dụng cải thiện thị giác.[17]

Gạo lức có chứa lutein và zeaxanthin có khả năng cải thiện thị lực và giảm các rủi ro của sự thoái hóa điểm vàng và bệnh đục thủy tinh thể.[17]

Lutein và zeaxanthin là các carotenoid có tác dụng chống oxy hóa, đặc biệt chỉ

có trong điểm vàng và thủy tinh thể của mắt Cơ thể con người không thể tự sản

xuất được hai chất trên mà phải hấp thu từ nguồn bên ngoài Lutein và zeaxanthin cùng với vitamin A và vitamin E giúp bảo vệ các tế bào trong mắt tránh khỏi tác động của các yếu tố bên ngoài

Các acid béo không thể thay thế omega-3, omega-6, omega-9 và acid folic có trong lớp cám của gạo lức cũng đều có tác dụng cải thiện thị lực của mắt.[19]

13 Gạo lức có tác dụng giảm hiện tượng đau đầu và cải thiện chức năng trí tuệ và tinh thần [17]

CoQ10 có tác dụng làm giảm chứng đau nửa đầu đến 50%, làm giảm sự mệt nhọc và làm dịu sự mệt mỏi về tinh thần

Acid alpha lipoic có tác dụng tăng cường trí nhớ và giúp phòng chống quá trình lão hóa của bộ não

Các vitamin nhóm B có tác dụng làm giảm sự mệt mỏi về tinh thần và làm dịu stress

Kali có tác dụng phù trợ chức năng trí tuệ, tinh thần bằng cách chuyển oxygen đến não

Phosphatidylserine có tác dụng cải thiện trí nhớ, sức tập trung và sự chú ý Ngoài ra, cơ chế giải độc cũng giúp cải thiện mọi khía cạnh của sức khỏe, khi

cơ thể loại trừ được các chất độc thì tất cả các chức năng đều hoạt động tốt hơn, kể

từ bên trong

Phần cám của gạo lức cũng có acid gamma amino butyric và squalene vốn là những chất thiết yếu không thể thay thế trong việc làm sáng da làm cho da mịn màng và làm cho tóc mọc khỏe

Một tập hợp các chất kháng oxy hóa cao và rất giàu các chất dinh dưỡng của lớp gạo lức đã làm cho gạo lức trở thành một thực phẩm rất tốt trong việc giải độc hàng ngày Khi mà các chất độc đã bị loại trừ, da sẽ trở nên sáng bóng, hồng hào và hấp dẫn hơn

15 Gạo lức giúp giảm nguy cơ hội chứng chuyển hoá[18]

Hội chứng chuyển hoá đặc trưng bởi một nhóm các nguy cơ rối loạn chuyển hoá của cơ thể con người Chúng bao gồm sự béo phì vùng bụng, xơ vữa động mạch, tăng áp lực máu, kháng insulin hoặc kháng glucose,…

Tóm lại, những thực phẩm nguyên hạt chứa các loại chất béo, carbohydrat và protein có lợi cho sức khỏe nhất – là cách hiệu quả, thông minh và dễ chịu nhất không chỉ để giảm nguy cơ phát triển hội chứng chuyển hóa mà còn để giữ được cơ thể mảnh mai, khỏe mạnh và hấp dẫn trong một cuộc sống lâu dài và khỏe mạnh

16 Gạo lức còn cung cấp nguồn chất khoáng có tác dụng quan trọng trong việc chữa bệnh[18]

Selen là thành phần thiết yếu của một vài con đường trao đổi chất trong cơ thể, bao gồm sự trao đổi chất hormone tuyến giáp, hệ thống phòng chống sự oxi hoá

kết hợp với vitamin E trong rất nhiều hệ thống chống oxi hoá thiết yếu cho sự sống của cơ thể người

 Tác dụng của magie

Magie, một chất dinh dưỡng khác cũng có nhiều trong gạo lức, đã được chứng minh trong các nghiên cứu là có tác dụng giảm tính khắc nghiệt của bệnh hen suyễn, giảm huyết áp, giảm sự thường xuyên của các cơn đau nửa đầu, giảm nguy

cơ của các cơn đau tim và đột quỵ

1.3 LÊN MEN LACTIC VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC

1.3.1 Khái quát chung về lên men lactic

Lên men lactic là một trong những quá trình sinh hóa phổ biến trong thiên nhiên, đó là quá trình chuyển hóa các chất glucid thành acid lactic nhờ hoạt động sống trực tiếp của hệ vi sinh vật lactic

Những vi khuẩn gây lên men lactic được gọi chung là vi khuẩn lactic, chúng

có thể lên men được các đường monosaccharide, disaccharide nhưng không lên men được tinh bột

Các vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacter teriaceae

Từ lâu vi khuẩn lactic đã được con người ứng dụng rộng rãi để chế biến các loại thức ăn chua (sữa chua, muối dưa, muối cà,…), ủ chua thức ăn cho gia súc hoặc

để sản xuất acid lactic và các loại muối của acid lactic Nhóm vi khuẩn lactic rất đa

dạng gồm nhiều giống rất khác nhau, tế bào của chúng có thể là hình cầu (hoặc oval), hình que nhưng hầu hết chúng đều có đặc điểm chung:

Là những vi khuẩn Gram dương (G+), nói chung là bất động, không sinh bào

Trực khuẩn thường nhạy cảm hơn so với liên cầu khuẩn

Là những vi khuẩn kỵ khí tùy ý, vi hiếu khí, chịu đựng cao với điều kiện axit

Bảng 1.2: Giá trị nhiệt độ và pH tối ưu cho sự sinh trưởng của một số loài

vi khuẩn lactic (Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

1.3.2 Các dạng lên men lactic

Tùy theo đặc điểm lên men của vi khuẩn mà người ta chia thành hai kiểu lên men: lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình

a Nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình

 Cơ chế

Có khả năng phân hủy đường đơn và tạo thành sản phẩm chỉ thuần là acid lactic

 Một số chủng lên men lactic đồng hình

Streptococcus lactic: là cầu khuẩn hoặc trực khuẩn rất ngắn, khi còn non thì

kết song đôi hoặc chuỗi ngắn Giống này ưa ẩm, phát triển tốt nhất ở 30-35°C, làm đông tụ sữa sau 10-12h, trong môi trường nó tích tụ được 0,8-1% acid, nhiệt độ tối thiểu cho sự phát triển là 10°C

Streptococcus cremoric: tế bào hình cầu và xếp thành chuỗi dài, ưa ẩm và tạo

thành acid trong môi trường, nhiệt độ tối thích là 25°C, nhiệt độ tối thiểu là 10°C,

nhiệt độ tối đa là 36-38°C, khi sử dụng được phối hợp với Streptococus lactic Streptococcus thermophilus: tế bào hình cầu kết thành chuỗi dài, phát triển tốt

nhất ở 42-45°C, tích tụ khoảng 1% acid, dùng kết hợp với trực khuẩn lactic để chế biến sữa chua nói chung và các loại đăc biệt như sữa chua nấu chín, phomat

Lactobacillus bulgaricus: trực khuẩn tròn (đôi khi ở dạng hạt), thường kết

thành chuỗi dài, không lên men đường saccarose, đây là giống ưa nhiệt, nhiệt độ tối thích trong khoảng 42-45°C, nhiệt độ tối thiểu là 15-20°C, nó tạo thành acid mạnh tích tụ trong sữa tới 2,5% acid lactic

Lactobacillus casei: trực khuẩn nhỏ, thường gặp ở dạng chuỗi dài hoặc ngắn,

tích tụ tới 1,5% acid, nhiệt độ tối thích khoảng 30-35°C, nhờ có hoạt tính protease nên phân hủy được casein trong sữa thành acid amin

Lactobacillus acidophilus: trực khuẩn dài chịu nhiệt, nhiệt độ tối thích khoảng

30-40°C, nhiệt độ tối thiểu là 20°C, trong sữa nó tích tụ tới 2,2% acid Trực khuẩn này được phân lập từ ruột trẻ em và bé mới đẻ được dùng trong sản xuất sữa

Glucose Acid lactic

acidophilus, có khả năng sinh bacterioxin có hoạt tính ức chế vi khuẩn gây bệnh

đường ruột, một số chủng có khả năng tạo thành màng nhầy

Lactobacillus delbrueckil: trực khuẩn chịu nhiệt, thấy nhiều ở các loại hạt ngũ

cốc và bột, đây là giống vi khuẩn duy nhất có thể đồng hóa được tinh bột nhưng

không lên men và đồng hóa được lactose Nhiệt độ tối thích khoảng 42-45°C, nhiệt

độ tối thiểu là 20°C, tích tụ được 2,5% acid, được ứng dụng trong sản xuất acid

lactic từ tinh bột và sản xuất bánh mỳ

Lactobacillus plantarum: trực khuẩn nhỏ, thường kết đôi hoặc chuỗi, nhiệt độ

tối thích là 30°C, tích tụ khoảng 1,3% acid, giống này thấy chủ yếu trong muối chua

rau dưa và ủ thức ăn xanh trong chăn nuôi

Lactobacillus sporogenes: là tế bào dài và mảnh (khoảng 0,3-0,9 µm), nhiệt

độ tối thích khoảng 30-37°C, sinh bào tử

b Nhóm vi khuẩn lên men lactic dị hình

 Cơ chế

Trong lên men lactic dị hình thì sản phẩm ngoài acid lactic còn có ethanol,

acid acetic, acid succinic, các ester, diacetyl, CO2 …

Số lượng những sản phẩm này hoàn toàn phụ thuộc vào giống vi sinh vật, môi

trường dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh Thông thường lượng acid lactic thường

chiếm 40% lượng đường đã phân hủy, acid succinic gần 20%, rượu etylic khoảng

10% và các khí khoảng 20% Đôi khi lượng khí ít hơn và thêm vào đó là lượng acid

formic

 Một số chủng lên men lactic dị hình

Lactocbacillus brevis: tìm thấy chủ yếu trong muối dưa bắp cải, rau cải, dưa

chuột, vì vậy mà nó còn được gọi là trực khuẩn bắp cải Trong quá trình lên men

ngoài sinh ra acid lactic nó còn tạo thành acid acetic, rượu etylic, CO2 tạo cho sản phẩm có hương vị dễ chịu

Lactobacillus lycopesia: trực khuẩn sinh hơi đứng riêng rẽ hoặc kết thành

chuỗi, gây hư hỏng cà chua quả cũng như cà chua đóng hộp, nước cà chua thanh trùng chưa triệt để Ngày nay, giống này được coi là các biến chủng của

Lactocbacillus brevis

Các liên cầu khuẩn tạo hương: Lactobacillus diacetylactic, Streptococcus citovonus,…Ngoài acid, CO2, chúng còn tạo thành các chất thơm như ester,

diacetyl,… làm cải thện hương vị cho sữa chua

1.3.3 Những ứng dụng của lên men lactic

Nhờ khả năng tạo ra acid lactic từ các nguồn carbohydrat khác nhau mà các chủng vi khuẩn lactic được ứng dụng vào nhiều ngành sản xuất và chế biến

sữa của vi khuẩn Streptococcus lactic để sản xuất sữa chua hay khả năng tạo ra các mùi vị, tạo ra chất thơm của chủng Leuconostoc để sản xuất bơ, phomat…

Sản xuất bành mỳ đen:

Đây là loại bánh mỳ có chất lượng cao bên cạnh quá trình lên men bởi nấm men tạo rượu êtylic và CO2, người ta còn sử dụng vi khuẩn lactic để tạo vị chua và hương thơm đặc trưng cho sản phẩm

Ủ thức ăn gia súc:

Đây là phương pháp sử dụng phổ biến trong các trang trại chăn nuôi Thức ăn khi ủ không những giảm sự tổn thất giá trị dinh dưỡng mà còn bổ sung nhiều loại

vitamin do vi sinh vật tổng hợp Phương pháp này dựa vào sự chuyển hóa đường có sẵn trong nguyên liệu của vi khuẩn lactic

Để ủ chua thức ăn gia súc có chất lượng tốt, người ta thường sử dụng vi khuẩn

lactic thuần khiết như Lactocbacillus plantarum, Thermobacterium cerealle

Muối chua rau quả:

Cũng như ủ thức ăn gia súc, muối chua rau quả nhằm 2 mục đích:

 Bảo quản nguyên liệu

 Làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan

Đây là phương pháp vừa chế biến vừa bảo quản rau quả rất phổ biến, được sử dụng nhiều trong gia đình cũng như trong kỹ nghệ đồ hộp hiện nay có nhiều sản phẩm muối chua được sản xuất và sử dụng rộng rãi như dưa cải muối chua, dưa chuột muối chua,…

Sản xuất acid lactic và muối lactate:

Ngoài việc ứng dụng trong các sản phẩm lên men, người ta còn sử dụng các

chủng lactic như Lactobacterium coaglulans và Lactobacillus delbrueckii để sản

xuất ra một lượng lớn acid lactic và muối lactate dùng làm chất phụ gia thực phẩm

b Một số ứng dụng khác của vi khuẩn lactic

1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic

Trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm lên men thì sản phẩm cuối cùng bao gồm cả sinh khối vi sinh vật, các sản phẩm trao đổi chất ngoại bào do vi sinh vật tiết

ra và cơ chất sót Thành phần và hàm lượng của từng chất sẽ góp phần hình thành

nên hương vị sản phẩm Do đó, để sản xuất được thực phẩm lên men với chất lượng mong muốn, chúng ta cần phải:

 Chọn được giống vi sinh vật thích hợp Một môi trường với thành phần cơ chất đầy đủ, theo tỷ lệ tối ưu sẽ giúp cho quá trình lên men diễn ra nhanh và sản phẩm lên men đạt chất lượng tốt

 Xác định được môi trường lên men với thành phần cơ chất đầy đủ theo tỷ

lệ tối ưu để đảm bảo khả năng lên men của vi khuẩn, thu được sản phẩm lên men có chất lượng cao nhất

 Xác định được các điều kiện lên men thích hợp như số lượng giống cấy, nhiệt độ, pH và thời gian lên men Ngoài ra, ta còn phải quan tâm đến những vấn đề khác như việc cung cấp oxy, sự khuấy trộn đối với nhóm vi sinh vật hiếu khí

1.4 TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÁCH PHÂN LẬP, NUÔI CẤY VÀ NHÂN GIỐNG VI SINH VẬT [23]

1.4.1 Phương pháp phân lập vi sinh vật

 Tách rời các tế bào vi sinh vật

 Nuôi cấy các tế bào trên trong môi trường dinh dưỡng đặc trưng để cho khuẩn lạc riêng rẽ, cách biệt nhau

1.4.1.2 Phương pháp phân lập vi sinh vật thuần khiết

Quá trình phân lập vi sinh vật ở dạng thuần khiết: Với hầu hết các loại mẫu nghiên

cứu, quá trình phân lập vi sinh vật ở dạng thuần khiết gồm các bước cơ bản sau:

 Tạo ra các khuẩn lạc riêng rẽ từ quần thể vi sinh vật ban đầu

 Phân lập vi sinh vật thuần khiết

 Kiểm tra độ tinh khiết của các khuẩn lạc

Tạo ra các khuẩn lạc riêng rẽ từ quần thể vi sinh vật trên các môi trường phân lập:

+ Tiếp tục pha loãng ở nồng độ cần thiết

+ Cấy mẫu trên môi trường đặc trưng của nó

 Để có được chủng thuần, cần tiến hành lặp lại nhiều lần các kỹ thuật pha loãng nêu trên cho đến khi tất cả các khuẩn lạc xuất hiện trên môi trường đều đồng nhất Mức độ thuần khiết của chủng có thể được kiểm tra như sau:

 Việc tạo hộp ria từ một khuẩn lạc đơn của chủng thuần chỉ tạo ra một loại khuẩn lạc duy nhất trên bề mặt môi trường có hình thái giống với khuẩn lạc của chủng ban đầu

 Mỗi khuẩn lạc đơn chỉ chứa một loại tế bào có hình thái giống nhau khi quan sát dưới kính hiển vi Trong thao tác tạo khuẩn lạc đơn cần lưu ý hạn chế thấp nhất nguy cơ bị nhiễm bằng cách thực hiện nghiêm túc các yêu cầu của thao tác vô trùng

b Phương pháp tạo khuẩn lạc đơn

Có nhiều kỹ thuật ria khác nhau để thực hiện hộp ria và tạo khuẩn lạc đơn Một số kỹ thuật ria thường dùng: kỹ thuật ria chữ T, kỹ thuật ria bốn góc, kỹ thuật ria tia, kỹ thuật ria liên tục

Thao tác kỹ thuật tạo khuẩn lạc đơn được thực hiện như sau:

Kỹ thuật hộp ria

 Dùng que cấy vòng thao tác vô trùng thu giống

 Ria các đường trên đĩa petri chứa môi trường thích hợp (ria chữ T và ria bốn góc) Sau mỗi đường ria, đốt khử trùng đầu que cấy và làm nguội trước khi thực hiện đường ria tiếp theo

 Bao gói đĩa petri, ủ ở nhiệt độ và thời gian thích hợp trong tủ ấm

 Mở đĩa petri, đặt nhẹ nhàng thanh gạt lên bề mặt thạch của đĩa petri

 Dùng đầu thanh gạt xoay, trải đều dịch giống lên bề mặt thạch Trong khi trải, thực hiện xoay đĩa một vài lần, mỗi lần khoảng 1/2 chu vi đĩa tạo điều kiện cho thanh gạt trải dịch giống đều khắp bề mặt môi trường

 Rút thanh gạt khỏi đĩa, đậy đĩa, gói và ủ ở nhiệt độ và thời gian thích hợp trong tủ ấm

 Đậy nắp đĩa petri, để đông tự nhiên

1.4.1.3 Phân lập các vi sinh vật trên môi trường đặc ở đĩa petri

a Phân lập vi sinh vật hiếu khí

+ Hút 0,1 ml dịch mẫu đã pha loãng cho vào đĩa petri có môi trường thích hợp + Dùng que gạt thủy tinh phân phối dịch mẫu trải đều khắp mặt thạch

+ Tiếp tục sử dụng que gạt này gạt mẫu cho đều khắp mặt thạch đĩa petri thứ 2 rồi đĩa thứ 3

+ Đặt các đĩa petri 1, 2, 3 trên vào tủ ấm ở nhiệt độ thích hợp sau một thời

gian nhất định tuỳ giống vi sinh vật ta sẽ nhận được các khuẩn lạc riêng rẽ từ các

đĩa thứ 2 và 3

b Phân lập vi sinh vật kị khí

+ Dùng môi trường đặc trong ống nghiệm đem chưng cách thuỷ để loại bỏ

không khí trong môi trường

+ Để nguội môi trường còn 45-50°C

+ Hút 0,1 ml dịch nghiên cứu cho vào ống môi trường, đậy nút lại, lắc tròn

quanh trục ống nghiệm

+ Rót nhanh môi trường ở ống nghiệm vào nắp dưới của đĩa petri và đậy thật

nhanh nắp trên lại, sao cho giữa mặt nắp và môi trường không còn không khí

1.4.1.4 Kiểm tra độ tinh khiết của giống mới phân lập

Có nhiều cách kiểm tra:

a Kiểm tra vết cấy

Quan sát sự sinh trưởng của vi sinh vật qua vết cấy trên môi trường đặc

+ Nếu vết cấy có bề mặt và màu sắc đồng đều, thuần nhất chứng tỏ giống mới

phân lập thuần khiết thì giữ lại

+ Nếu vết cấy không thuần nhất thì loại bỏ

b Kiểm tra lại độ thuần chủng của các loại khuẩn lạc

+ Chọn các khuẩn lạc riêng rẽ trên môi trường thạch nghiêng

+ Tách các khuẩn lạc này ra và hoà tan, pha loãng ở nồng độ cần thiết trong

nước cất vô trùng

+ Nhỏ 1 giọt dịch trên vào đĩa petri có môi trường

+ Dùng 1 que gạt phân phối giọt dịch đều khắp mặt thạch đĩa petri thứ nhất,

rồi đĩa thứ 2, thứ 3

+ Đặt các đĩa petri trên vào tủ ấm với nhiệt độ và thời gian thích hợp tuỳ loại

vi sinh vật

+ Sau lấy ra quan sát các khuẩn lạc riêng rẽ, sự thuần khiết của khuẩn lạc là biểu hiện sự thuần khiết của giống

1.4.2 Các phương pháp nuôi cấy và bảo quản vi sinh vật

1.4.2.1 Các phương pháp gieo cấy

a Cấy truyền từ ống nghiệm này sang ống nghiệm khác

 Dán nhãn ghi tên giống vi sinh vật, ngày cấy vào thành ống nghiệm, dưới nút bông một chút

 Tay trái cầm 2 ống nghiệm: 1 ống giống, 1 ống môi trường

 Tay phải cầm que cấy và khử trùng trên ngọn đèn cồn cho đến khi nóng đỏ dây cấy

 Dùng ngón út và ngón áp út kẹp nút bông vào lòng bàn tay xoay nhẹ, kéo nút ống giống ra

 Hơ nóng để khử trùng không khí ở miệng 2 ống nghiệm

 Đợi khi que cấy vừa nguội, khéo léo đưa que cấy tiếp xúc với khuẩn lạc trong ống giống

 Rút que cấy ra, không để que cấy chạm vào thành ống nghiệm và đưa ống vào môi trường để thực hiện các thao tác cấy truyền

 Khử trùng lại phần không khí nơi miệng 2 ống nghiệm rồi đậy nút bông

 Khử trùng lại que cấy sau khi đã sử dụng xong

b Phương pháp cấy trên thạch nghiêng

Phương pháp này dùng để cấy truyền các vi sinh vật hiếu khí

 Sử dụng que cấy đầu tròn tiến hành các thao tác theo đúng trình tự nói trên

 Thực hiện việc cấy giống vào ống thạch nghiêng bằng các thao tác tiếp theo: + Hoà giống ở đầu que cấy vào giọt nước ở đáy ống nghiệm

+ Nhẹ nhàng lướt que cấy trên mặt thạch theo các kiểu:

 Hình chữ chi

 Hình vòng xoắn

 Hình vạch ngang song song

c Phương pháp cấy trên thạch đứng

Phương pháp này dùng để cấy các vi sinh vật kị khí

 Sử dụng que cấy hình kim

 Sau khi lấy giống vi sinh vật, dùng que cấy này đâm sâu vào phần khối thạch hình trụ

 Đâm sát đáy ống nghiệm và đâm thành 3 đường: 1 đường chính giữa, 2 đường sát thành ống tuỳ yêu cầu

 Đường cấy phải thẳng, nhẹ nhàng để không gây nứt, vỡ môi trường

d Phương pháp cấy trên đĩa petri

Có thể cấy trên đĩa petri theo 1 trong 2 cách sau:

 Dùng que cấy đầu tròn và thực hiện theo trình tự sau:

 Để đĩa petri lên bàn

 Dùng que cấy lấy canh trường vi sinh vật theo thứ tự và yêu cầu ở phương pháp chung

 Tay trái hé mở nắp đĩa petri vừa đủ để cho que cấy vào

 Nhẹ nhàng và nhanh chóng lướt que cấy lên mặt thạch theo một trong các kiểu sau:

+ Theo hình chữ chi trên toàn bộ mặt thạch

+ Theo những đường song song

+ Đậy nút bông lại, lắc nhẹ cho vi sinh vật phân phối đều trong môi trường + Đổ thạch này vào đĩa petri đã khử trùng

+ Xoay tròn đĩa petri cho thạch dàn đều ở đáy hộp

+ Để yên cho thạch đông đặc lại và đặt vào tủ ấm ở nhiệt độ thích hợp

 Cách 2:

+ Hút 0,1 ml dịch cấy, nhỏ vào đĩa petri có môi trường đặc

+ Dùng que gạt phân phối giọt dịch đều khắp mặt thạch

+ Cất vào tủ ấm với nhiệt độ và thời gian thích hợp tuỳ loài vi sinh vật

1.4.2.2 Các phương pháp nuôi vi sinh vật

Để đảm bảo sự phát triển của vi sinh vật, sau khi cấy xong phải quan tâm đến các điều kiện nuôi dưỡng chúng Các điều kiện đó bao gồm:

 Nhiệt độ: Tuỳ loài vi sinh vật khác nhau, chọn nhiệt độ tối thích cho sự phát triển của chúng và duy trì sự ổn định nhiệt độ đó

 Độ ẩm: Để duy trì độ ẩm trong quá trình nuôi cần:

+ Đảm bảo đủ lượng nước khi làm môi trường

+Trong điều kiện cần thiết có thể phun nước vô khuẩn vào phòng nuôi hoặc

để nước bốc hơi trong tủ ấm

 Ôxi:

Đối với vi sinh vật hiếu khí:

+ Cung cấp thường xuyên và đầy đủ O2

+ Lớp môi trường nuôi cấy có độ dày vừa phải

+ Các bình chứa môi trường được lắc thường xuyên trong quá trình nuôi để cung cấp thêm oxi cho vi sinh vật

+ Nếu nuôi cấy trong môi trường có khối lượng lớn phải tiến hành sục khí thường xuyên hay định kỳ

Đối với vi sinh vật kị khí: Hạn chế sự tiếp xúc với oxi bằng cách đổ lên bề mặt môi trường parafin, dầu vazơlin hoặc cấy trích sâu vào môi trường đặc

Nuôi cấy trong bình hút chân không Nuôi trong ống nghiệm đặc biệt sau khi rút hết không khí và hàn kín lại Đun sôi môi trường một thời gian để loại hết O2

Để nguội 45°C Dùng ống hút cấy vi sinh vật vào đáy ống nghiệm Làm nguội thật nhanh rồi đổ vazơlin lên bề mặt để hạn chế sự tiếp xúc với O2

 Kết quả của việc nuôi cấy:

Sau khi nuôi ở thời gian và nhiệt độ thích hợp cho mỗi loại vi sinh vật ta thấy:

 Trong môi trường lỏng: Vi khuẩn phát triển sẽ làm đục môi trường

 Trong môi trường đặc ở thạch nghiêng:

+ Nấm men, vi khuẩn phát triển sẽ tạo nên vệt nổi trên mặt thạch trong hay trắng đục

+ Nấm mốc sẽ tạo nên những sợi mảnh từ vết cấy

 Trong môi trường thạch đứng: Các vi khuẩn kị khí phát triển ở đáy của cột môi trường

Chương II:

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1.1 Nguồn nguyên liệu

2.1.1.1 Nguyên liệu chính: Gạo lức

Gạo lức được thu mua tại chợ Đầm, Nha Trang Gạo sử dụng cho thí nghiệm phải là gạo mới nhập về vì nếu gạo để quá lâu chất lượng sẽ giảm

2.1.1.2 Nguyên liệu phụ

a Đường saccharose

Thu mua từ các công ty đường trong nước nên hầu như ổn định về nguồn hàng

và vấn đề chất lượng được đảm bảo Tuy nhiên để đảm bảo không có mối nguy nào bắt đầu từ các thành phần ban đầu tham gia hình thành nên sản phẩm thì được kiểm tra bằng cảm quan

Đường dùng trong sản phẩm này là sản phẩm của công ty cổ phần đường Khánh hòa (địa chỉ: Suối Hiệp-Diên Khánh-Khánh Hòa-Việt Nam) Có các chỉ tiêu chất lượng sau:

Là sản phẩm thủy phân của đường saccharose, ở dạng đơn nên vi khuẩn lactic

dễ sử dụng làm cơ chất cho quá trình lên men Vậy mục đích của việc bổ sung glucose là cung cấp một phần cơ chất cho sự lên men của vi khuẩn Glucose được mua tại các cửa hàng hóa chất ở Nha Trang

c Nước

Nước sử dụng đạt tiêu chuẩn nước sử dụng trong sinh hoạt và trong các ngành thực phẩm (được cung cấp ở các nhà máy nước trong thành phố) Nước dùng cho sản phẩm thử nghiệm là nước tiệt trùng bằng tia cực tím tại trường đại học Nha Trang

d Pectin

Nguồn gốc:

Có mặt trong quả, củ, thân cây, đóng vai trò vận chuyển nước và lưu chất cho các trái cây đang trưởng thành, duy trì hình dáng và sự vững chắc của trái cây Tiền thân của pectin là protopectin, không tan trong nước và có nhiều trong mô trái cây còn xanh Quá trình chín sẽ kèm theo sự thủy phân protopectin thành pectin, sau đó kết hợp với sự demethyl hóa dưới tác dụng của enzyme và sự depolymer hóa của pectin tạo thành pectate và cuối cùng là các loại đường hòa tan và acid

Cấu tạo:

Polysaccharide dị thể, mạch thẳng, là dẫn xuất methyl của acid pectic Acid pectic là 1 polymer của acid D-galacturonic, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucoside Một chuỗi gồm khoảng 10000 phân tử galactoronic tạo thành một phân tử pectin M=10000-100000

Cấu tạo 1 đơn vị của chuỗi pectin (hình 2.1)

Pectin dùng cho sản phẩm được mua ở cửa hàng hóa chất, có dạng bột, màu trắng Chỉ số quốc tế INS là E440

Cách xử lý pectin trước khi bổ sung:

 Ngâm pectin vào nước lã với tỷ lệ nước/pectin = 19/1, ngâm trong thời gian

24 giờ để pectin hút nước trương nở

 Sau đó đun nhẹ và khuấy trộn cho pectin tan ra rồi phối trộn vào dịch gạo lức và đồng hóa cho pectin phân bố đều trong dịch gạo

Hình 2.1: Cấu tạo một đơn vị pectin

Trong đề tài sử dụng hương liệu tổng hợp là tinh dầu cốm mua từ cửa hàng hoá chất tại Nha Trang

 Công thức phân tử C5H7COOK

 Khối lượng phân tử 150,22 g.mol-1

 Điểm nóng chảy 270°C

 Khả năng tan trong nước 58.2% ở 20°C

Kalisorbat: lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được: 25 mg/kg cơ thể/ngày Mức dùng thông thường: 0,05 – 0,1%

Kalisorbat có tác dụng chống lại nấm mốc và các vi sinh vật nhằm kéo dài thời gian bảo quản

Kalisorbat được công nhận là an toàn và không gây độc hại cho người, không gây mùi vị lạ khi cho vào thực phẩm

Kalisorbat ít có tác dụng đối với vi khuẩn lactic, acetic

g Enzyme Termamyl 120L

Được sử dụng trong công đọan nấu chiết dịch gạo lức, là chế phẩm enzyme có chứa amylase đặc biệt chịu nhiệt Enzyme này là endo-amylase, thủy phân liên kết 1,4-glucosid trong amylose và amylopectin Vì thế tinh bột đã hồ hóa sẽ nhanh