PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN BẰNG VI SINH VẬT

MỤC LỤC I. BẢO QUẢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN: 3 1. Định nghĩa: 3 2. Cơ chế tác động: 3 3. Quá trình lên men lactic 3 4. Lên men nem chua 3 a) Vi sinh vật giống 4 b) Vi sinh vật nhiễm 6 c) Sau khi thành phẩm: 7 5. Lên men sữa 7 6. Lên men rau quả 8 II. BẢO QUẢN BẰNG MÀNG BAO BC (Bacterial Cellulose) 10 1. Bản chất của BC: 10 2. Quá trình hình thành cellulose: 10 3. Ứng dụng: 11 III. BẢO QUẢN BẰNG BACTERIOCIN: 11 1. Định nghĩa về bacteriocin: 11 2. Sử dụng bacteriocin (nisin) 13 3. Nisin 14 3.1. Đặc tính Nisin 14 3.2. Cấu tạo Nisin 15 4. Sản xuất bateriocin của vi khuẩn 17 4.1.Cơ chế sản xuất 17 4.2. Điều kiện sản xuất 17 5. Cơ chế tác dụng 18 6. Phạm vi ứng dụng trong thực phẩm hiện nay 19 7. Kết luận 21

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH TIỂU LUẬN: PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN BẰNG VI SINH VẬT GVHD: Trần Thị Thu Trà. SVTH: 1. Trương Nam Đình Kha 60800910. 2. Nguyễn Thị Hồng Hạnh 60800606. 3. Bùi Quang Huy 60800765. 4. Phạm Văn Hưng 60800885. TP Hồ Chí Minh, 12/2010 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà MỤC LỤC MỤC LỤC......................................................................................................................................................2 1.Định nghĩa về bacteriocin:..................................................................................................................11 3. Nisin..................................................................................................................................................14 3.1. Đặc tính Nisin..............................................................................................................................14 3.2. Cấu tạo Nisin...............................................................................................................................15 4.1.Cơ chế sản xuất............................................................................................................................17 4.2. Điều kiện sản xuất.......................................................................................................................17 5.Cơ chế tác dụng..................................................................................................................................18 6.Phạm vi ứng dụng trong thực phẩm hiện nay.....................................................................................19 7.Kết luận...............................................................................................................................................21 2 PPBQ BẰNG VSV I. GVHD: Trần Thị Thu Trà BẢO QUẢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN: 1. Định nghĩa: Lên men trong chế biến thực phẩm là quá trình chuyển hóa đường thành acid hay rượu dưới tác dụng của vi khuẩn, nấm men hay nấm mốc. 2. Cơ chế tác động: Các chủng vi khuẩn đó có tác dụng phân hủy đường thành các acid: acid formic, acid propionic, acid butyric, acid lactic…làm giảm nồng độ pH của môi trường lên men. pH của môi trường giảm làm cho pH của vi sinh vật bị đưa về pI. Ở pH này các protein của vi sinh vật sẽ bị biến tính, hoặc kết tủa do đó ảnh hưởng tới cấu trúc vi sinh vật cũng như cấu trúc của sản phẩm lên men.  Làm chết hoặc ức chế, ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật gây ôi thiu, hạn chế nấm mốc và các vi khuẩn có hại trong thực phẩm, giúp làm tăng thời gian bảo quản thực phẩm và đồng thời duy trì hương vị đặc trưng của một số sản phẩm. 3. Quá trình lên men lactic Bản chất: là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ vsv. Lên men lactic có 2 dạng: lên men đồng hình và lên men dị hình. Hệ vsv: vi khuẩn lactic (thường có dạng hình cầu, hình ovan và hình que), kích thước: 18μm, đứng riêng rẽ hoặc kết thành chuỗi. Vi khuẩn lên men lactic đồng hình (S.lactis, L. bulgaricus…), vi khuẩn lactic lên men dị hình (S.L. brevis, L. lycopersici…). 4. Lên men nem chua Nem chua là sản phẩm lên men từ thịt tươi,sản xuất hoàn toàn thủ công Bản chất:lên men đường (thêm vào khi chế biến) thành acid lactic nhờ hoạt động của vi khuẩn: Lactobacillus, Pediocuccus… Hệ vi sinh vật trong thịt bao gồm các vi sinh vật có sẵn trong cơ, nhiễm từ ruột, từ phân từ các dụng cụ giết mổ, từ nguồn nước, không khí nơi giết mổ... Thịt là môi trường cực kỳ thuận lợi cho sự phát triển của loại vi sinh vật, hoạt độ nước cao, pH thích hợp, giàu chất dinh dưỡng nên hệ vi sinh vật tự nhiên của thịt rất đa dạng từ nấm men, nấm mốc đến vi khuẩn. Đây là một đặc điểm cần chú ý khi chế biến thịt phải làm thế nào để tạo điều kiện ức chế tối đa các biến đổi bất lợi do vi sinh vật gây ra. 3 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà Nem chua là một sản phẩm lên men thịt sống, nên ta xét chủ yếu hệ sinh vật có khả năng lên men trong nem chua. Hệ vi sinh vật này có khả năng đặc trưng là khả năng lên men, môi trường sinh sống của chúng có pH = 5.0 – 6.0, hoạt độ nước aw = 0.99- 0.80 và môi trường yếm khí. Hệ vi sinh vật đóng góp vai trò lớn nhất hình thành nên mùi vị đặc trưng và chất lượng sản phẩm nem chua là giống vi khuẩn Lactobaccilaceae và Micrococcaceae, Streptococcaceae. Quá trình lên men chủ yếu trong sản phẩm chính là sự lên men lactic, sự lên men làm cho pH, độ ẩm của sản phẩm giảm, chính từ đó góp phần ức chế hệ vi sinh vật không có lợi. Trong thực tế sản xuất, các nhà sản xuất thường dùng hệ vi sinh vật của nem chua mẻ trước để cấy cho mẻ tiếp theo. Mục đích: giảm thời gian lên men, tăng khả năng ức chế vi sinh vật nhiễm, tăng chất lượng và độ đồng đều sản phẩm Từ đây có thể mở ra hướng nghiên cứu: thực hiện quá trình lên men có bổ sung thêm vi sinh vật thuần khiết, từ đó khảo sát quá trình lên men cùng các chỉ tiêu chất lượng tối ưu của sản phẩm. a) Vi sinh vật giống i. Lactobacillaceae Đây là các vi khuẩn hình que, kích thước tế bào phụ thuộc môi trường nuôi cấy; có vi khuẩn dài 7 – 10µm, có loại hình que ngắn, có loại sợi dài, G(+), yếm khí tuỳ tiện, ưa ấm. Nhiều loài trong số chúng đóng vai trò trong việc phân hủy các nguyên liệu từ thực vật, sản phẩm thu được là acid lactic qua quá trình lên men đồng hình. Acid lactic đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự phát triển của các vi khuẩn có hại khác. Chúng được nhiều tác giả kể đến như là loại vi khuẩn chiếm ưu thế nổi trội trong suốt quá trình chín của sản phẩm, hoặc ít nhất là ở cuối quá trình chín, nếu như quá trình chín xảy ra chậm. Chính sự chiếm ưu thế về số lượng này khiến cho các Lactobacilles có khả năng ức chế một số loại vi sinh vật khác, chủ yếu là các loài G(-) và một vài loài G(+). Mặt khác, các Lactobacille có khả năng chịu được nồng độ muối cao hơn một số loài vi khuẩn khác. Lượng Lactobacilles có thể đạt tới 108 tế bào/g sản phẩm. Hình 1 : Lactobacillus Chúng có vai trò chính trong việc sinh ra các hợp chất acid, chủ yếu là acid lactic. Chính sự acid hóa môi trường dẫn đến sự đông tụ các protein, ức chế các vi khuẩn gây bệnh và tạo màu cho sản phẩm. Một số loài: L.sale, L.curvatus, L.casei, ban đầu sinh ra L (+) lactate, hợp chất này được tích tụ và dẫn đến sự chuyển hoá từ dạng L (+) sang D (-). Ngoài ra, các lactobacilles cũng có vai trò trong việc sinh ra các hợp chất tạo nên hương vị của thịt lên men. Chúng cũng có khả năng góp phần gây ra sự hỏng về vị nhất là khi lượng acid trong môi trường trở nên dư thừa. Một số có khả năng thuỷ phân protein góp phần vào quá trình giải phóng acid amin trong quá trình lên men. 4 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà Cuối cùng, cũng phải nói rằng một trong số chúng có khả năng tổng hợp hợp chất peroxide (H2O2) và do đó đẩy nhanh quá trình oxy hoá các acid béo.  Pediococcus Pediococcus là giống vi khuẩn G(+), thuộc họ Lactobacillaceae, chúng thường xuất hiện ở dạng song cầu khuẩn hoặc dạng tứ cầu khuẩn được chia đối xứng qua một hoặc hai mặt phẳng. Chúng hoàn toàn là loài homofermentative với đại diện là Pediococcus acidilactici, Pediococcus damnosus, Pediococcus dextrinicus, Pediococcus parvulus và Pediococcus pentosaceu. Loài Pediococcus thường được cấy truyền trong ủ xilo. Pediococcus pentosaceus Pediococcus halophilus  Pediococcus pentosaceus: Cũng như các loại vi khuẩn acid lactic khác, P.pentosaceus có thể chịu được môi trường acid, không thể tổng hợp pothyrins và sở hữu cơ chế chuyển hóa thành men hoàn toàn với acid lactic như là sản phẩm chuyển hóa cuối quan trọng. Hệ thống sinh học gồm Pediococcus và Lactobacillus tạo thành một một cụm lớn, được phân thành hai cụm nhỏ hơn, tất cả loài Pediococcus thuộc cụm Lactobacillus casei – Pediococcus. Về mặt hình thái học Pediococci (cocci; 0.6-1mm đường kính) và lactobacilli (dạng thanh) là khác biệt nhau. Sự tạo thành các nguyên tố hóa học hóa trị IV thông qua phân bào thành hai hướng vuông góc trong cùng một mặt phẳng đơn là tính chất nhận biết của Pedococci. P. pentosaceus phát triển tại 40oC (50oC không phát triển), nồng độ pH dao động từ 4.5 đến 8, trong dung dịch NaCl 9-10%, thủy phân arginine, có thế sử dụng maltose và vài dòng sản xuất ra “pseudo-catalase”. P.pentosaceus có thể được cô lập ra khỏi các nguyên liệu thực vật và vi khuẩn tạo phômai. Sinh vật này được sử dụng như là chất sản sinh môi trường acid trong sự lên men của xúc xích, dưa chuột và đậu xanh, đậu nành… ii. Micrococcaceae Các Micrococcaceae, vi khuẩn G(+), là loại hiếu khí hoặc yếm khí tuỳ tiện. Ở cuối quá trình lên men chúng là loại vi sinh vật chiếm ưu thế thứ hai sau Lactobacillaceae, vào 5 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà khoảng 105 vi khuẩn/g sản phẩm. Theo một số tác giả, sự phát triển của các Micrococcaceae, ở thời kì đầu của quá trình lên men, hình như thuận lợi cho sự phát triển của Lactobacillaceae ở giai đoạn sau. Chúng có khả năng khử hợp chất nitrat thành nitrit, giữ vai trò chủ yếu trong quá trình tạo thành và giữ màu cho sản phẩm. Các Micrococcaceae góp một phần nhỏ trong quá trình lên men đồng hình và có khả năng thuỷ phân protein và thuỷ phân lipit. Đồng thời, chúng có tính đối kháng đối với một số vi sinh vật không mong muốn ví dụ như các loài sinh hợp chất peroxit. iii. Streptococcus Tế bào hình cầu hay ovan, đường kính khoảng 0.5- 1µm, thường tạo thành đôi hay tạo thành chuổi ngắn dài (bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp là Streptos, có nghĩa là “tập trung” hay cuộn lại một cách dễ dàng để tạo thành chuỗi). Đa số không tạo nha bào; không chuyển động. Nhiệt độ thích hợp cho sự lên men của Streptococcus là 30oC. Nó còn có khả năng phân giải glucose, mantose, lactose, hình thành acid lactic. Streptococcus được chia nhỏ thành Lactococcus, Enterococcus, Vagococcus, dựa trên đặc tính sinh học cũng như cấu tạo phân tử.Trong quá khứ, người ta phân lọai Streptococcus bằng cách phân tích huyết thanh. Một số loài: S. pneumoniae; S. mutans; S. pyogenes; S. agalactiae; S.faecalis Vi khuẩn này, G(+), hiếu khí hoặc yếm khí tuỳ tiện, chúng acid hoá môi trường bằng quá trình lên men lactic đồng hình. Quá trình phát triển của chúng ngừng lại chủ yếu là do tương tác với các vi sinh vật khác, chủ yếu là các lactobacilles. b) Vi sinh vật nhiễm i. Các vi khuẩn G(-): bao gồm • Các enterobacteria trong đó điển hình là Escherichia Proteus. • Pseudomonas • Acinetobacter Các vi khuẩn này gram âm có trong sản phẩm đầu thời kì lên men với mật độ khoảng 103 vi khuẩn/g sản phẩm. Chúng bị ức chế bởi các lactobacilles trong quá trình chín của sản phẩm. Các enterobacteria acid hoá môi trường bằng chuyển hoá lên men lactic hỗn hợp sinh ra các acid hữu cơ có mạch cacbon ngắn. Chúng có khả năng thuỷ phân protein. Giống vi khuẩn Pseudomonas (Ps.fluorescens, Ps.fragi, Ps. Lundensis và Shewnella putrefaciens) thường xuyên thuỷ phân protein. Chúng không chịu được nồng độ muối cao hơn 2,5% và cũng chỉ phát triển khi hoạt độ nước trong môi trường lớn hơn 0,95. Đây là nhóm vi khuẩn gây ra sự nhiễm độc thịt, gây thối và làm ôi khét mỡ. Một vài loài (như Pseudomonas aeruginosa) có thể gây bệnh cho người. Giống Acinetobacter cũng có khả năng thuỷ phân protein và gây ra các mùi không mong muốn của thịt. ii. Nấm men và nấm mốc: Nấm men có thể làm mỡ biến thành màu đỏ hoặc màu đen. Chúng phát triển tốt nhất ở pH dưới 5. Đa số nấm men chịu được môi trường hoạt độ nước thấp. Nấm men phát triển sẽ gây mùi ôi khét của mỡ. Chúng tạo ra các mùi không mong muốn và gây ra một số hiện tượng ngộ độc. 6 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà Nấm men có khả năng thuỷ phân protein cũng như các hợp chất gluxit và lipit (Lerche et Lammers, Coretti, 1958), tuy nhiên nấm men trước tiên có khả năng thuỷ phân lipit và tạo thành các hợp chất tạo hương (Fournaud, 1976). Chúng có khả năng thích nghi với quá trình lên men, với khoảng pH rộng, do đó chúng có khả năng sinh trưởng tốt trong môi trường nem chua. Nấm mốc là các vi sinh vật thuỷ phân protein và lipit. c) Sau khi thành phẩm:  Biến đổi vật lý: độ dai, độ dẻo tăng, khối lượng nem cũng thay đổi một phần sau quá trình lên men.  Biến đổi hoá học: pH giảm, hàm lượng đường giảm, thành phần các chất dinh dưỡng thay đổi theo hướng có lợi nhờ các sản phẩm lên men.Sau quá trình lên men, sản phẩm có cấu trúc gel, giữ nước, một phần nước tự do trở thành nước liên kết trong cấu trúc gel nên hàm ẩm giảm.Hàm lượng protein giảm, vitamin B1, B2 tăng.  Biến đổi hóa lý: do quá trình lên men làm cho pH của nem thay đổi, tự đó giúp cho sự hình thành cấu trúc gel của nem tốt, pH giảm khiến collagen trương nở giúp khối nem chặt.  Biến đổi cảm quan: Khối nem có màu hồng đỏ đẹp, bề mặt bóng, có mùi thơm đặc trưng của sản phẩm thịt lên men.pH trong nem giảm thấp, myoglobin có trong thịt sẽ ở dạng metmyoglobin, nem bình thường sẽ có màu hồng nhạt đến nâu nhạt.  Thời gian bảo quản: 1-2 tháng. 5. Lên men sữa Các sản phẩm sữa lên men, được lên men từ sữa, là tên gọi chung của các sản phẩm như sữa chua, yoghurt, kefir, kumis, phomai. Để sản xuất các sản phẩm sữa lên men, người ta cấy các chủng VSV khác nhau vào sữa, kết quả là chuyển hóa lactose thành acid lactic, CO2, acid acetic,… tạo cho sản phẩm có các mùi vị đặc trưng. Sự chuyển hóa đường sữa (lactose): được lên men và chuyển hóa thành các loại acid (acid lactic, acid malic, acid citric, acid propionic…). 7 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà Hình: Cơ chế quá trình chuyển hóa đường trong sữa do vi khuẩn lactic Sự chuyển hóa protein: lượng acid càng tăng làm tăng nhanh quá trình tách Canxi ra khỏi casein, khi đạt đến điểm đẳng điện sẽ kết tủa casein. Sau đó casein sẽ bị phân hủy tạo thành pepton và các sản phẩm khác. Casein pepton acid amin 6. Lên men rau quả Muối chua rau quả nhằm hai mục đích cơ bản: bảo quản nguyên liệu và làm tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan của rau quả. Chính vì thế, có thể nói rằng quá trình muối chua rau quả vừa mang tính chất bảo quản, vừa mang tính chất chế biến thực phẩm. 8 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà Nguyên tắc để muối chua rau quả là tạo điều kiện để phát triển vi khuẩn lactic đồng thời hạn chế tác dụng của vi khuẩn gây thối rữa . Hiện nay có rất nhiều sản phẩm rau quả muối chua được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam cũng như trên thế giới như dưa cải chua, dưa chuột chua, tỏi, cà chua , … Quá trình làm chua rau quả chủ yếu là do loài Bacterium cacumeris fermentati. Quá trình gây ra chủ yếu là những vi sinh vật có trên bề mặt nguyên liệu. Ví dụ người ta tính trên bề mặt của dưa chuột có khoảng 100.000 – 500.000 vi sinh vật/1cm 2. Theo Keipper thì có đến 2000000 vi sinh vật/1 cm2 lá bắp cải bên ngoài, và 4000 vi sinh vật/1 cm2 lá bắp cải bên trong. Trong quá trình lên men xảy ra hàng loạt quá trình: -Quá trình trích ly hay thẩm thấu của các chất từ mô bào thực vật -Quá trình tăng sinh khối của vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn lactic) -Quá trình tạo acid lactic -Quá trình ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối bởi acid lactic và muối -Quá trình tạo hương của sản phẩm Quá trình ủ chua thường qua 3 giai đoạn : Giai đoạn 1 : Các thành phần dinh dưỡng được khuếch tán ra ngoài nhờ áp suất thẩm thấu, vì thế tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển mạnh. Trên bề mặt xuất hiện nhiều bọt khí. Quan sát dưới kính hiển vi thấy E.coli, các vi khuẩn hơi khác và các vi khuẩn Lactic bắt đầu hoạt động. Giai đoạn 2 : vi khuẩn Lactic phát triển mạnh mẽ và tích lũy được nhiều acid Lactic , pH môi trường giảm xuống 3 – 3,5, làm ức chế các vi sinh vật khác. Phát triển chủ yếu trong giai đoạn này là Bacterium brassiccae fermentati, Lactobacterium cucumessis và Lactobacterium plantorum. Cuối thời kì này là chủng Lactobacterium pentoaceticus và Lactobacterium breris phát triển rất mạnh. Lượng acid Lactic có thể đạt tới 0,8 – 1,2 %. Giai đoạn 3 : lượng acid Lactic đạt khá cao nên vi khuẩn Lactic bị ức chế. Trong trường hợp này, hầu như các vi khuẩn không phát triển được, nhưng nấm men, nấm mốc phát triển rất mạnh. Trong giai đoạn này, oidium lactic thường tạo nên màng màu trắng trên bề mặt, loài nấm này phân hủy acid Lactic rất mạnh. Để tránh gây hư hỏng, sau khi lên men xong, người ta bảo quản lạnh hoặc giữ trong điều kiện yếm khí hoặc dủng acid sorbic 0,07 – 0,1 %. 9 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà Sau khi thành phẩm:  Biến đổi vật lý: dạng đặc,màu vàng hay màu xanh,vị chua, ngọt.  Biến đổi hoá học: pH giảm,(4,2-5,8) hàm lượng đường giảm, thành phần các chất dinh dưỡng thay đổi theo hướng có lợi nhờ các sản phẩm lên men. Hầu hết các chất dinh dưỡng, vitamin đều tan vào nước ngâm như: chất thơm, vitamin (chủ yếu là vit B). -Thời gian bảo quản: 50C: 6 tháng 100C: 7 ngày 200C: 3 ngày II. BẢO QUẢN BẰNG MÀNG BAO BC (Bacterial Cellulose) 1. Bản chất của BC: Cellulose được tổng hợp bởi vi khuẩn Agrobacterium và Sarcina. Nguồn sản xuất hiệu quả nhất là vi khuẩn gram âm, vi khuẩn acid acetic Acetobacter Xylinum. 2. Quá trình hình thành cellulose: - Trong môi trường lỏng sẽ thực hiện quá trình trao đổi chất của mình bằng cách hấp thụ đường glucose, kết hợp đường với một acid béo để tạo thành tiền chất nằm ở màng tế bào. - Tiền chất này tiết ra ngoài nhờ hệ thống lỗ nằm ở trên màng tế bào cùng với một enzyme có thể polyme hoá glucose thành cellulose. - Về mặt cấu trúc Bacterial Cellulose có cấu trúc dạng bó sợi đan xen lẫn nhau. Mỗi sợi rộng khoảng 100nm và dày 3-8nm. Đường kính của BC là nhỏ hơn so với tự nhi ên và sợi nhân tạo. - Đặc tính cấu trúc của BC phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện nuôi cấy đặc trưng. - Dung dịch môi trường ban đầu có dạng huyền phù mịn, chuyển sang dạng rời rạc. - Sau đó kết lại thành khối lớn hơn dạng gel chứa các tế bào vi khuẩn trong đó. - Bộ khung của gel là mạng lưới cellulose với thành phần chủ yếu là nước. 10 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà 3. Ứng dụng: III. - Làm màng bao xúc xích - Bảo quản dừa tươi, giữ nguyên chất lượng sau 2 tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng và 4 tuần bảo quản ở nhiệt độ mát. - Sữa chua uống với nồng độ BC 0.5% đạt chất lượng về chỉ tiêu cảm quan, không tách lớp, dd đồng nhất trong thời gian BQ. - Sử dụng màng BC hấp phụ Bacteriocin có thể bảo quản 3 ngày thịt tươi sơ chế tối thiếu ở nhiệt độ mát. BẢO QUẢN BẰNG BACTERIOCIN: 1. Định nghĩa về bacteriocin: - Bacteriocin là những chất mang bản chất protein được tế bào vi khuẩn tiết ra, chức năng của chúng là ngăn cản sự phát triển của những vi khuẩn gần giống với chúng. Chúng được xem là có phổ kháng khuẩn hẹp (vấn đề này đang được tranh luận rất nhiều). Loại vi khuẩn tạo ra loại bacteriocin nào thì có khả năng kháng lại chính bacteriocin đó. 11 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà - Ngoài ra không gây ra phản ứng dị ứng với người, không gây ra các vấn đề về sức khỏe, bị phân hủy nhanh bởi enzym protease, lipase. Phân biệt bacteriocin và kháng sinh và kháng sinh sinh học Bacteriocin Antibiotic (kháng sinh sinh học) Phổ kháng khuẩn hẹp Phổ kháng khuẩn rộng Chức năng ức chế hay tiêu diệt vi khuẩn Chức năng ức chế hay tiêu diệt vi khuẩn Vi khuẩn sản xuất có khả năng kháng lại Vi khuẩn sản xuất đôi khi không có khả năng kháng lại Bản chất là polypeptide Là những hợp chất nói chung Tác động lên màng tế bào Tác động đến khả năng trao đổi chất của màng tế bào Chưa xác định được loại nào có độc tính Có độc tính Nisin, colicin, enterocin H2O2, penicilin - Có một điều cần lưu ý là bacteriocin không phải chỉ có vi khuẩn lactic mới sản xuất ra được mà còn nhiều loài khác. Bacteriocin do vi khuẩn lên men lactic tổng hợp nên được gọi chung là lantibiotic Phân loại (gồm có 3 nhóm): - Nhóm1 (Lantibiotic): khối lượng phân tử nhỏ (< 5 kDa) những peptit ổn định nhiệt hoạt động theo những cấu trúc màng tế bào. Lantibiotic bacteriocin thì thoạt tiên được chia cắt vào trong hai lớp phụ được dựa vào những sự giống nhau cấu trúc. Lớp phụ Ia bao gồm một cách tương đối hình thon dài, nói chung nó hoạt động bằng việc tạo những lỗ trong màng tế bào chất của loài nhạy cảm. Nisin thuộc vào nhóm này. Lớp phụ Ib là những peptit đặc trưng hình cầu, chúng thường hoạt động trong những phản ứng lên men quan trọng của vi khuẩn nhạy cảm (Deegan v.v..., 2006). - Nhóm 2(Non-Lantibiotic): khối lượng phân tử lớn hơn nhóm 1 ([...]... dầu ngoài Bacteriocin còn nhiều phương pháp bảo quản khác có thời gian bảo quản lâu hơn và khả năng diệt khuẩn cao hơn, nhưng ngày nay con người ý thức nhiều về sức khỏe nên họ tránh dùng những thức ăn được bảo quản bằng chất hóa học Bên cạnh đó nó có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế.Nên hiện nay bacteriocin được đánh giá là hợp chất sinh học có tiềm năng rất lớn trong bảo quản thực phẩm Hiện nay, những bacteriocin... bảo quản những sản phẩm từ sữa + Bảo quản sinh học của sản phẩm thịt + Bảo quản sinh học của sản phẩm cá + Quá trình lên men rau quả + Thức uống chứa alcohol + Thuốc cho con người và vật nuôi - Bảo quản sữa: Vi khuẩn lactic tồn tại tự nhiên trong sữa sẽ là cản trở lớn trong sản xuất sữa tươi, nên ta bổ sung hợp chất kháng khuẩn là Nisin vào sữa - Sử dụng Bacteriocin của vi khuẩn lactic để cải thiện chất... cho phép sử dụng nisin như chất bảo quản thực phẩm - 1969, FAO và WHO chính thức công nhận nisin là an toàn và cho phép sử dụng như chất bảo quản thực phẩm với liều lượng 400 IU/g - 1988, chính thức được FDA của Mỹ ( food drug administration ) công nhận là an toàn và coi là chất bảo quản có nguồn gốc sinh học 13 PPBQ BẰNG VSV - GVHD: Trần Thị Thu Trà Tiêu diệt E.coli (vi khuẩn Biểu đồ cho thấy khả năng...PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà 3 Ứng dụng: III - Làm màng bao xúc xích - Bảo quản dừa tươi, giữ nguyên chất lượng sau 2 tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng và 4 tuần bảo quản ở nhiệt độ mát - Sữa chua uống với nồng độ BC 0.5% đạt chất lượng về chỉ tiêu cảm quan, không tách lớp, dd đồng nhất trong thời gian BQ - Sử dụng màng BC hấp phụ Bacteriocin có thể bảo quản 3 ngày thịt tươi sơ... PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà - Ngoài ra không gây ra phản ứng dị ứng với người, không gây ra các vấn đề về sức khỏe, bị phân hủy nhanh bởi enzym protease, lipase Phân biệt bacteriocin và kháng sinh và kháng sinh sinh học Bacteriocin Antibiotic (kháng sinh sinh học) Phổ kháng khuẩn hẹp Phổ kháng khuẩn rộng Chức năng ức chế hay tiêu diệt vi khuẩn Chức năng ức chế hay tiêu diệt vi khuẩn Vi khuẩn... nhiều vi khuẩn Listeria Nhiều thử nghiệm được thực hiện với lacticin 3147 trên bề mặt khuôn phomat chín và kết quả tiêu diệt một lượng đáng kể Listeria 20 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà 7 Kết luận Vi khuẩn Lactic được công nhận là an toàn đối với thực phẩm và những bacteriocin được sản xuất từ những vi sinh vật này có lẽ là một cách giải quyết tốt cho vấn đề phục hồi của những loài vi sinh vật. .. không sinh bacteriocin nữa - Quá trình sản xuất nisin thích hợp trong môi trường acid yếu Trong quá trình lên men acid lactic được tạo ra làm giảm pH môi trường, gây ức chế QTSX Để duy trì pH tối ưu cần bổ sung NaOH hoặc một số chất đệm 17 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà Vi c kiểm soát pH là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh tổng hợp bacteriocin.Tuỳ từng loại vi sinh vật mà vi c... triển của vi khuẩn cũng là nhiệt độ thích hợp cho vi c sinh tổng hợp bacteriocin Mỗi loại vi khuẩn thích hợp với một khoảng nhiệt độ khác nhau Lượng bacteriocin trong một môi trường có thể sinh ra khác nhau ở các pha khác nhau của một chu kỳ phát triển Vi c sinh tổng hợp bacteriocin tốt nhất ở pha phát triển (pha log) và giảm dần ở những pha tiếp theo Nhiều nghiên cứu cho thấy bacteriocin được sinh ra... những loại sinh tổng hợp nên bacteriocin điều kiên nuôi ủ có ảnh hưởng đến hoạt tính kháng khuẩn Hiện nay, đối với nhiều chủng vi sinh vật điều kiện nuôi cấy để khả năng sinh tổng hợp bacteriocin là cao nhất đã được xác định • Thành phần môi trường nuôi cấy Đối với vi khuẩn gram dương có khả năng tạo bacteriocin thì điều kiện thích hợp với chúng là môi trường rắn Tăng độ nhớt của môi trường bằng cách... thức ăn và thức uống qua một thời gian bảo quản lâu 19 PPBQ BẰNG VSV GVHD: Trần Thị Thu Trà Bacteriocin của vi khuẩn lactic không gây ảnh hưởng đến hiệu suất lên men và những vi khuẩn sinh ra nó Không gây hại đến người sử dụng thực phẩm Vì thế, trong những năm trở lại đây, Bacteriocin được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm như một công cụ để kiểm soát vi khuẩn có hại trong thức ăn, và nhận ... làm cho pH vi sinh vật bị đưa pI Ở pH protein vi sinh vật bị biến tính, kết tủa ảnh hưởng tới cấu trúc vi sinh vật cấu trúc sản phẩm lên men  Làm chết ức chế, ngăn cản phát triển vi sinh vật gây... yếu vi sinh vật có bề mặt nguyên liệu Ví dụ người ta tính bề mặt dưa chuột có khoảng 100.000 – 500.000 vi sinh vật/1cm Theo Keipper có đến 2000000 vi sinh vật/1 cm2 bắp cải bên ngoài, 4000 vi sinh. .. kháng sinh kháng sinh sinh học Bacteriocin Antibiotic (kháng sinh sinh học) Phổ kháng khuẩn hẹp Phổ kháng khuẩn rộng Chức ức chế hay tiêu diệt vi khuẩn Chức ức chế hay tiêu diệt vi khuẩn Vi khuẩn