Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn lactic ứng dụng trong lên men hành tím

MỤC LỤC Lời cảm ơn Tóm tắt đồ án tốt nghiệp Ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình Mục lục Lời mở đầu LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam nước nông nghiệp, năm gần đặt thành tựu đáng kể không lĩnh vực sản xuất lương thực mà phát triển nhiều loại rau màu gia vị, nhiều vùng chuyên canh hình thành khắp nước, sản xuất sản phẩm đặc trưng vùng miền góp phần lớn vào phát triển nông nghiệp nước nhà Hành tím đặc sản Vĩnh Châu Hành tím có vị cay đầm, không hắc, có màu tím vỏ lụa đậm mượt Hành tím có chứa 415-1.917mg chất chống oxy hóa, hành hoa chứa 270-1.187mg chất chống oxy hóa Một thành phần hành tím quercetin, có tác dụng ngăn ngừa lão hóa Nhờ chứa nhiều chất chống oxy hóa nên hành tím có tác dụng ngăn ngừa bệnh ung thư mạnh mẽ Các quercetin allicin hành chứng minh giúp giảm viêm, có lợi cho phòng điều trị ung thư Hành tím bổ máu chứa nhiều chất sắt mà sắt lại tham gia vào trình tạo máu, vận chuyển oxy từ phổi đến tế bào Trong hành tím có hàm lượng phenoplast cao, có tác dụng tích cực vào trình lọc, thải độc cho gan nên hạn chế nguy mắc ung thư gan, chứa nhiều chất xơ nên giúp phòng chống chứng táo bón Sản lượng hành tím nhiều, công dụng tốt có tính mùa vụ, khó bảo quản tươi nên hành tím Vĩnh Châu chưa thể phát huy tiềm vốn có Do cần có biện pháp bảo quản, chế biến hợp lý để đảm bảo chất lượng, nâng cao giá trị kinh tế loại nông sản đặc biệt Sử dụng vi khuẩn lactic để lên men hành tím biện pháp chế biến hợp lý để kéo dài thời gian bảo quản, nâng cao giá trị kinh tế loại nguyên liệu Vì vậy, tiến hành nghiên cứu đề tài “Phân lập tuyển chọn vi khuẩn lactic ứng dụng lên men hành tím” Đề tài triển khai với nội dung bao gồm: - Phân lập tuyển chọn vi khuẩn lactic Nghiên cứu đặc tính chủng lựa chọn thích hợp cho lên men hành tím Khảo sát trình lên men hành tím Xây dựng quy trình lên men hành tím CHƯƠNG I Tổng quan tài liệu 1.1 Thực phẩm lên men 1.1.1 Định nghĩa thực phẩm lên men Thực phẩm lên men xem thực phẩm chịu ảnh hưởng hoạt động hệ vi sinh vật hay enzym làm thay đổi tính chất hóa sinh, gây biến đổi đáng kể cho thực phẩm Mặc dù vậy, nhà sinh học khái niệm lên men mô tả chuyển hóa, biến đổi lượng vi khuẩn, chất hữu thường xảy với carbonhydrat oxy hóa phần hợp chất hữu hoạt động chất nhận điện tử Với định nghĩa này, tất trình tạo ethanol hay axit hữu từ vi khuẩn lactic gọi lên men Ta quan tâm đến lên men rau củ nhờ vi khuẩn lactic tiến hành trình lên men lactic 1.1.2 Lợi ích thực phẩm lên men Các thực phẩm lên men tạo nên đóng góp quan trọng chế độ ăn uống người nhiều quốc gia góp phần nâng cao hiệu kinh tế Bảo quản thực phẩm: Zhang cộng (2010) nghiên cứu ứng dụng pectocin 31-1 (Lactobacillus pentosus 31-1 phân lập từ Xuan Wei Ham lên men truyền thống Trung Quốc) nhằm bảo quản thịt heo 40 0C Kết 15 ngày bảo quản, thịt heo có màu sắc, cấu trúc, mùi tốt bảo quản lạnh [14] Tăng khả tiêu hóa nhờ sử dụng chủng vi khuẩn lactic bổ sung sản phẩm probiotic: thực phẩm bổ dưỡng sữa chua yakul…[16] Lactobacillus nhóm vi khuẩn lactic sử dụng nhiều lĩnh vực probiotic [17] Điều chỉnh miễn dịch, giảm cholesterol, ngăn ngừa ung thư: Lactobacillus acidophillus sinh enzyme lactase giúp phân giải đường sữa Làm giảm phát triển u bướu, có khả trung hòa hiệu ngăn chặn chất gây ung thư Làm giảm cholesterol máu [18] Phá hủy độc tính thành phần không mong muốn nguyên liệu: Sharma Kapoor (1996) chứng minh trình lên men tìm thấy để không gây thay đổi hàm protein, lipid tro, làm giảm đáng kể hàm lượng carbohydrate Sự thay đổi axit amin glycine, lysine arginine giảm đáng kể trình lên men Quá trình lên men làm giảm đáng kể chất ức chế enzym acid phytic [19] Hàm lượng tannin báo cáo để làm giảm trình lên men axit lactic tự nhiên kê theo EL Hag cộng (2002) [20], lúa miến theo Abdel-Haleem cộng (2008) [21] Nâng cao giá trị dinh dưỡng tăng cường đặc tính cảm quan [21] Làm phong phú thêm sản phẩm với chất chuyển hóa vi sinh vật mong muốn L-acid lactic hay amino acid [22, 23] Tạo sản phẩm cho thị trường tiêu thụ 1.1.3 Hệ vi sinh vật thực phẩm lên men Vi khuẩn lactic sử dụng phổ biến loại vi sinh vật dùng để bảo quản thực phẩm Nhiều kết nghiên cứu vi sinh vật học định danh vi sinh vật phân lập từ nguồn khác Pho mát lên men sữa lên men nhờ vi khuẩn lactic Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum, Pediocccus cerevisiae, Streptococcus thermophilus, Streptococcus lactis, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus citrovorum, Bifidobacterium bifidus [24] Vi khuẩn lactic phân lập từ cà chua lên men tự nhiên điều kiện yếm khí có tên gọi Leuconostoc mensenteroides, L brevis [25] Vi khuẩn Lactobacillus delbrueckii Lactobacillus paracasei tìm thấy trình lên men kim chi chịu trách nhiệm hương vị, trình chín trình axit hóa sản phẩm [26] Một nghiên cứu đánh giá kháng thuốc kháng sinh sản xuất amin hữu Lactobacillus chủng phân lập từ kim chi [27] Còn nhiều nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn lactic vào sản phẩm thực phẩm làm cho thực phẩm có tính ổn định, an toàn sinh học mặt cảm quan có nhiều ưu việt sản phẩm thực phẩm lên men lactic tự nhiên Tuy nhiên nghiên cứu trực tiếp vi khuẩn lactic ứng dụng chế biến, bảo quản rau củ hạn chế Lên men rau 1.2 Lên men rau củ (muối chua rau củ quả) trình có từ lâu đời giúp bảo quản nguyên liệu thực vật mà giữ giá trị dinh dưỡng Vi khuẩn lactic nấm men hai tác nhân lên men Tây bán cầu (châu Âu Mỹ); khí phương Đông lại sử dụng lượng lớn nấm mốc Những nghiên cứu gần chứng minh lên men lactic mang tính an toàn sinh học ngày ứng dụng rộng rãi lên men thực phẩm nói chung lên men rau nói riêng 1.2.1 Qúa trình lên men rau củ Muối chua rau củ nhằm mục đích sau: bảo quản nguyên liệu, làm tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan rau hỗ trợ tiêu hóa Trong trình muối chua rau củ phải tạo điều kiện tối ưu để phát triển vi khuẩn lactic đồng thời hạn chế tối đa tác dụng vi khuẩn gây hư hỏng, thối rữa Hiện có nhiều sản phẩm rau muối chua sử dụng rộng rãi Việt Nam giới Muối chua rau tiến hành theo quy trình sau: Lựa chọn rau củ Xử lý sơ Phơi nắng Cho thêm đường, muối, nước Lên men Sản phẩm Hình 2.1.1 Quy trình muối chua rau 1.2.2 Các giai đoạn hoạt động vi sinh vật lên men Quá trình lên men lactic rau muối chua phân làm giai đoạn: Giai đoạn thứ Do muối gây áp suất thẩm thấu lớn nên đường chất dinh dưỡng khác có nguyên liệu khuếch tán vào dung dịch nước muối bắt đầu có hoạt động vi khuẩn lactic số vi sinh vật khác: nấm men Saccharomyces ceriviceae chuyển phần đường thành rượu ethylic khí CO 2, CO2 bay lên bề mặt nước muối thấy xuất bọt khí Những bọt khí tạo số vi sinh vật có khả sinh khí vi khuẩn lactic Trong giai đoạn vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides hoạt động mạnh, chủng chuyển đường thành acid lactic, acid acetic…giá trị pH giảm dần kìm hãm phát triển loài vi khuẩn không cần thiết vi khuẩn gram âm Lượng axit lactic giai đoạn nhỏ ([...]... Chương III Kết quả và thảo luận 3.1 Phân lập vi khuẩn lactic Với mục đích phân lập vi khuẩn là tìm kiếm và tuyển chọn được các chủng vi khuẩn lactic có khả năng ứng dụng vào thực tế lên men rau củ nói chung và hành tím nói riêng nên chọn nguồn phân lập từ rau chua, nem chua, tôm chua và men vi sinh Trên môi trường MRS, các khuẩn lạc của vi khuẩn lactic sẽ hình thành sau 48h nuôi cấy ở 37 0C trong điều kiện... chủng vi khuẩn lactic D5 có các đặc tính: đáp ứng được tiêu chí an toàn và có những đặc tính thích hợp để ứng dụng cho lên men hành tím 3.4 Khảo sát quá trình lên men hành tím Lên men rau củ quả thông thường sử dụng vi khuẩn lactic có sẵn trong nguyên liệu hoặc trong tự nhiên Tiến hành đồng thời thí nghiệm lên men hành tím thông thường và lên men có bổ sung chủng vi khuẩn lactic với mỗi loại lên men. .. luận: sử dụng chủng lactic trong lên men hành tím là cần thiết Chủng giống khởi động cho quá trình lên men hành tím Cơ chế biến đổi sinh hóa trong quá trình lên men khá phức tạp, do vậy phương pháp lên men tự nhiên sử dụng vi khuẩn lactic từ môi trường tiềm ẩn một mối nguy lớn Giai đoạn lên men ban đầu, khả năng nhiễm các vi sinh vật không mong muốn là rất cao, đặc biệt là các loài vi sinh vật chịu muối... để lên men cho sản phẩm có nồng độ muối là 3 – 5% Có thể bổ sung thêm thì là, cần tây, tỏi, ớt, lá quế với tổng lượng 3 – 8% để tăng hương vị cho sản phẩm Để đa dạng thêm các sản phẩm lên men trong nước nên em tiến hành bổ sung chủng vi khuẩn lactic vào vi c lên men hành tím đạt hiệu quả về chất lượng, kinh tế, rút ngắn thời gian lên men 1.4 1.4.1 Giới thiệu về nguyên liệu hành tím Thành phần củ hành. .. liệu hành tím Thành phần củ hành tím Hình 1.4.1 Củ hành tím Hành là một loại cây rau gia vị được sử dụng phổ biến hằng ngày Có 2 loại hành: hành lá và hành củ Hành lá được sử dụng tươi còn hành củ thì được dùng tươi hoặc chế biến Hành củ cũng có 2 loại là hành ta và hành tây Hành là loại sống lâu năm, có nguồn gốc Tây Á Thời vụ thu hoạch vào khoảng tháng 11 – 12 [3] Hành tím có tên khoa học là Allium... trong hành tím giúp các tế bào trong cơ thể của bệnh nhân tiểu đường có phản ứng thích hợp để làm giảm mức độ insulin và cải thiện lượng đường glucose hấp thụ vào cơ thể Lợi tiểu và làm sạch máu: Hành tím có hàm lượng phenoplast cao có tác dụng giữ nước để tránh sỏi tiết niệu, vi m khớp và bệnh gút 1.4.3 - Tình hình trồng hành, tiêu thụ hành và một số sản phẩm hành tím Tình hình trồng và tiêu thụ hành. .. tấn năm 1994; đạt 83.603 tấn ở năm 2004 và khoảng 130.000 tấn vào năm 2012 1.4.4 Một số sản phẩm hành tím trên thị trường là hành tím sấy khô, hành tím phi và hành tím muối chua [15] Sử dụng chủng khởi động cho quá trình lên men Hầu hết hành nói chung và củ hành tím nói riêng thường được dùng như một món gia vị trong các gia đình, cửa hàng 17 Những ngày lễ tết củ hành củ kiệu thường được dân ta muối chua... tạo thành phức chất với protein, tannin, flavonoide, polysaccharide Phản ứng này làm gia tăng màu của anthocyan, bền hơn trong chế biến và tồn trữ [5, 11] Trong củ hành có hàm lượng đường khá cao nên rất thích hợp cho quá trình lên men lactic 1.4.2 Công dụng củ hành tím Chống nhiễm khuẩn: Củ hành có tính kháng khuẩn rất tốt nhờ có các quercetin và allicin Tác dụng thanh trùng đường hô hấp của hành tím. .. hiện chứng tỏ không có enzym catalaza trong tế bào nói cách khác là Catalaza âm tính Từ bảng số liệu ta thấy ba chủng T3, D5 sinh axit lactic cao nhất (do thể tích NaOH trong dịch lên men lấy theo axit lactic) Tuy nhiên em sẽ chọn chủng D5 thu nhận từ mẫu dưa chua đem đi nghiên cứu đặc tính chủng và khảo sát các điều kiện lên men hành tím và đặt tên là D5 Vì rau dưa và hành tím đều xếp chung vào loại... hưởng đến quá trình lên men củ hành - Chuẩn bị dung dịch muối, đường: chuẩn bị dung dịch muối 3% với các nồng độ đường khác nhau tùy khẩu vị từng người - Cho vào dụng cụ lên men: củ hành sau quá trình rửa sạch được xếp vào các dụng cụ lên men, đổ dung dịch muối đường, sao cho lượng dung dịch ngập các củ hành - Lên men : củ hành được lên men ở điều kiện yếm khí với nhiệt độ là 30°C trong thời gian 3 – 6