Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng đến quá trình lên men lactic tạo nước giải khát từ tảo xoắn Spirulina

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH-KTNN  LÊ THU TRANG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NGUỒN DINH DƢỠNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TẠO NƢỚC GIẢI KHÁT TỪ TẢO XOẮN SPIRULINA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Vi sinh học Hà Nội, 2017 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới cô giáo, PGS TS Đinh Thị Kim Nhung, ngƣời tận tình bảo giúp đỡ em thời gian học tập nghiên cứu đề tài Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo, cô giáo tổ môn Thực vật - Vi sinh, Khoa Sinh - KTNN, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội nhiệt tình giảng dạy truyền đạt kinh nghiệm suốt thời gian em thực đề tài Em xin chân thành cảm ơnBan Giám hiệu nhà trƣờng, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh - KTNN, Trung tâm thông tin thƣ viện, Phòng thí nghiệm Vi sinh vật Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành khóa luận Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè ngƣời thân, ngƣời quan tâm, động viên, khích lệ, giúp đỡ em suốt trình học tập, tiến hành hoàn thiện đề tài Hà Nội, Ngày 03 Tháng 05 Năm 2017 Sinh viên thực Lê Thu Trang LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan kết nghiên cứu riêng cá nhân em, tất số liệu đƣợc thu thập từ thực nghiệm qua xử lý thống kê, hoàn toàn số liệu chép, bịa đặt Đề tài nghiên cứu không trùng với công trình nghiên cứu tác giả khác Trong đề tài, em có sử dụng số liệu số tác giả khác, em xin phép tác giả đƣợc trích dẫn để bổ sung cho khóa luận Nếu sai em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, Ngày 03 Tháng 05 Năm 2017 Sinh viên thực Lê Thu Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tế Đóng góp đề tài NỘI DUNG CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu tảo xoắn Spirulina 1.1.1 Lịch sử phát sử dụng tảo xoắn Spirulina 1.1.2 Phân loại tảo xoắn Spirulina 1.1.3 Đặc điểm sinh học tảo xoắn Spirulina 1.1.3.1 Hình dạng cấu tạo tảo xoắn Spirulina 1.1.3.2 Chu kỳ sinh sản tảo xoắn Spirulina 1.1.3.3 Chu kỳ sinh trƣởng tảo xoắn Spirulina 1.1.3.4 Thành phần hóa học tảo xoắn Spirulina 1.1.4 Giá trị dinh dƣỡng công dụng tảo xoắn Spirulina 10 1.1.4.1 Giá trị dinh dƣỡng tảo xoắn Spirulina 10 1.1.4.2 Công dụng tảo xoắn Spirulina 11 1.2 Hệ vi sinh vật tham gia vào trình lên men 13 1.2.1 Vi khuẩn lactic 13 1.2.1.1 Phân loại khoa học 13 1.2.1.2 Nhu cầu dinh dƣỡng vi khuẩn lactic 14 1.2.1.3 Quá trình trao đổi chất vi khuẩn lactic 16 1.2.1.4 Cơ chế trình lên men lactic 18 1.2.2 Vi khuẩn Giấm 19 1.2.3 Nấm men 20 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu nƣớc 21 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 21 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 21 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1.Đối tƣợng thiết bị nghiên cứu 24 2.1.1 Mẫu vi sinh vật 24 2.1.2 Hóa chất,dụng cụ thí nghiệm 24 2.1.2.1 Hóa chất 24 2.1.2.2 Dụng cụ thí nghiệm 24 2.2 Các loại môi trƣờng 25 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 26 2.3.1 Phƣơng pháp vi sinh 26 2.3.1.1 Phƣơng pháp phân lập vi khuẩn lactic trình quan sát hình thái tiêu nhuộm gram 26 2.3.1.2 Phƣơng pháp xác định số lƣợng tế bào vi sinh vật 27 2.3.1.3 Phƣơng pháp bảo quản chủng giống 28 2.3.1.4 Phƣơng pháp hoạt hóa giống 28 2.3.1.5 Phƣơng pháp xác định hoạt lực lên men 28 2.3.1.6 Xác định khả kết lắng 28 2.3.1.7 Phƣơng pháp lên men 29 2.3.2 Phƣơng pháp hóa sinh 29 2.3.2.1 Phát hoạt tính catalase 29 2.3.2.2 Thử nghiệm khả sinh acid lactic b ng thuốc thử Uffelmann 29 2.3.2.3 Phát khả tổng hợp cellulose 29 2.3.2.4 Phƣơng pháp xác định khả tổng hợp acid b ng chuẩn độ với NaOH 0,1N có phenolphtalain 0.1 % làm thị 30 2.3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng nguồn dinh dƣỡng đến trình lên men 30 2.3.3.1 Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng nguồn đƣờng 30 2.3.3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng nguồn nitơ 31 2.3.3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng nguồn dinh dƣỡng khoáng 31 2.3.4 Phƣơng pháp cảm quan 31 2.4 Phạm vi nghiên cứu 32 2.5 Địa điểm thực đề tài 32 2.6 Thời gian thực đề tài 32 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Phân lập tuyển chọn số chủng lactic có khả lên men tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 33 3.1.1 Phân lập số chủng vi khuẩn lactic có khả lên men tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 33 3.1.2.Tuyến chọn số chủng vi khuẩn lactic có khả lên men tạo nƣớc giải khát từ dịch tảo xoắn Spirulina 35 3.1.2.1 Kiểm tra hoạt tính catalase 35 3.1.2.2 Thử nghiệm tính sinh acid lactic b ng thuốc thử Ufelmann 36 3.1.2.3 Chuẩn độ axit 37 3.1.2.4 Kiểm tra độ kết lắng 38 3.1.2.5 Kết nhuộm Gram 39 3.1.2.6 Kết nhuộm bào tử 39 3.1.2.7 Nhuộm kháng acid 40 3.1.2.8 Khả hình thành màng Biocellulose chủng vi khuẩn lactic cộng sinh với chủng vi khuẩn Acetobacter X4 chủng nấm men Saccharomyces M1 41 3.2 Ảnh hƣởng nguồn dinh dƣỡng đến trình lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 44 3.2.1 Ảnh hƣởng hàm lƣợng đƣờng đến trình lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 44 3.2.2 Ảnh hƣởng hàm lƣợng nitơ hữu đến trình lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 47 3.2.3 Ảnh hƣởng hàm lƣợng KH2PO4 đến trình lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 49 3.2.4 Ảnh hƣởng hàm lƣợng MgSO4.7H2O đến trình lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 51 KẾT LUẬN 53 Kết luận 53 Kiến nghị 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ATP : Adenozin triphôtphat NXB : Nhà xuất KHTN : Khoa học tự nhiên MT : Môi trƣờng TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam CLCQ : Chất lƣợng cảm quan DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Ảnh chụp vi khuẩn lactic môi trƣờng thạch nghiêng 35 Hình 3.2 Chủng vi khuẩn có catalase âm tính 36 Hình 3.3 Chủng vi khuẩn có catalase dƣơng tính 36 Hình 3.4 Vòng phân giải CaCO3 chủng lactic H5 37 Hình 3.5 Vi khuẩn không sinh bào tử 40 Hình 3.6 Vi khuẩn sinh bào tử 40 Hình 3.7 Chủng vi khuẩn không kháng acid 41 Hình 3.8 Khả tạo màng chủng vi khuẩn lactic H5 cộng sinh với chủng vi khuẩn Acetobacter X4 chủng nấm men Saccharomyces M1 42 Hình 3.9 Ảnh chụp khuẩn lạc chủng Lactobacillus H5 44 Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng hàm lƣợng nitơ hữu đến tốc độ phát triển chủng Lactobacillus H5 48 Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn biến thiên độ axit hàm lƣợng nitơ hữu khác 48 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học Spirulina Bảng 1.2 Thành phần vitamin Spirulina Bảng 1.3 Thành phần khoáng Spirulina Bảng 1.4 Thành phần acid amin Spirulina Bảng 1.5 Các chất màu Spirulina 10 Bảng 3.1 Đặc điểm hình thái kích thƣớc vi khuẩn lactic mẫu phân lập 34 Bảng 3.2 Khả sinh acid lactic chủng vi khuẩn lactic 36 Bảng 3.3 Kích thƣớc vòng phân giải chủng vi khuẩn lactic 38 Bảng 3.4 Chiều cao cặn men chủng vi khuẩn lactic 38 Bảng 3.5 Kết nhuộm gram chủng vi khuẩn lactic 39 Bảng 3.6 Đánh giá khả tạo màng chủng vi khuẩn lactic cộng sinh với chủng vi khuẩn Acetobacter X4 chủng nấm men Saccharomyces M1 41 Bảng 3.7 Kết thí nghiệm dùng để phân lập vi khuẩn lactic 43 Bảng 3.8 Khả lên men loại đƣờng vi khuẩn lactic 45 Bảng 3.9 Ảnh hƣởng hàm lƣợng saccharose đến thành phần lên men 46 Bảng 3.10 Ảnh hƣởng hàm lƣợng KH2PO4 đến trình lên men chủng vi khuẩn Lactobacillus H5 50 Bảng 3.11 Ảnh hƣởng hàm lƣợng MgSO4.7H2O đến trình lên men chủng vi khuẩn Lactobacillus H5 51 Bảng 3.7 Kết thí nghiệm dùng để ph n lập vi khuẩn lactic TN huộm Gram huộm háng Sinh tử acid Catalase acid lactic hủng H1 + - - - + H2 + - - - + H3 + H4 + - - - + H5 + - - - + H6 + - - - + H7 + - - - + H8 + - - - + H9 - H10 H11 + + - H12 + H13 + H14 + H15 - - Ghi chú: (+ )dƣơng tính; - - + - - + (-) âm tính Kết quả: từ 15 chủng vi khuẩn lactic qua kết kiểm tra đặc tính sinh lý, sinh hóa chủng thuộc vi khuẩn lactic dựa vào tiêu chuẩn phân loại vi khuẩn lactic theo khóa phân loại Bergey (1992) [20] Boesch cs (1998) [21] khẳng định chủng vi khuẩn lactic thuộc Lactobacillus Tuyển chọn đƣợc chủng thuộc giống Lactobacillus: H1, H2, H4, H5, H6, H7, H8, H11, H14 43 Nhận thấy chủng Lactobacillus H5 chủng có có khả sinh acid lactic cao, tạo màng Biocellulose sớm cộng sinh với vi khuẩn acetic nấm men, chất lƣợng màng sinh trƣởng tốt, lên men tạo sản phẩm nƣớc giải khát cho chất lƣợng cảm quan tốt, đáp ứng tốt tất tiêu chí tuyển chọn Do đó, giữ chủng làm đối tƣợng cho nghiên cứu Hình 3.9 Ảnh chụp khuẩn lạc chủng Lactobacillus H5 Như vậy, từ 15 chủng vi khuẩn phân lập đãtuyển chọn sơ ộ chủng thuộc giống acto acillus H1, H2, H4, H5, H6, H7, H8, H11, H14 uyển chọn chủng Lactobacillus H5 thích hợp cho trình lên men 3.2 Ảnh hƣởng nguồn dinh dƣỡng đến trình lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 3.2.1 Ảnh hưởng hàm lượng đường đến trình lên men lactic tạo nước giải khát từ tảo xoắn Spirulina Để xác định khả lên men loại đƣờng chủng vi khuẩn, sử dụng phƣơng pháp lên men môi trƣờng có: D - glucose, D galactose, Maltose, Saccharose Kết thu đƣợc dẫn bảng 3.8 44 Bảng 3.8 Khả lên men loại đƣờng vi khuẩn lactic Loại đƣờng Khả lên Loại đƣờng Khả lên men men D- glucose + Saccharose ++ D- galactose + Maltose - Ghi :+ + : Lên men mạnh + : Lên men nhƣng không mạnh -: Không lên men Kết cho thấy: chủng vi khuẩn lactic lên men đƣợc môi trƣờng có chứa loại đƣờng nghiên cứu, ngoại trừ loại đƣờng Maltose Và đƣờng saccharose có khả lên men mạnh nhất, chọn đƣờng saccharose làm chất cho trình lên men Sau ta chọn tỉ lệ đƣờng sacarose thích hợp cho trình lên men Lần lƣợt chọn tỉ lệ đƣờng sacarose: từ 60,80,100, 120, (g) vào 1lít dịch tảo xoắn Spirulina để tiến hành lên men - ngày [2] Chuẩn bị dịch lên men Bột tảo xoắn Spirulina từ c ng ty Dược - Hậu Giang: 16 g bột Tảo 1000 ml nƣớc sôi vòng - phút Bổ sung đường saccharose: theo tỉ lệ khác nhau: 60 (g/l); 80 (g/l); 100 (g/l); 120 (g/l) Thanh trùng : 100oC vòng 30 phút để loại bỏ vi sinh vật, bào tử nấm mốc, nấm men vi khuẩn có hại khác Bổ sung giống: Sử dụng chủng Lactobacillus H5, chủng vi khuẩn Acetobacter X4 chủng Saccharomyces M1 [16] với tỉ lệ 10 %, lên men 30oC, pH 6.1 (pH tự 45 nhiên) Đánh giá: Sau ngày lên men tiến hành đánh giá dựa vào tiêu khác, kết thể bảng 3.9 Bảng 3.9 Ảnh hƣởng hàm lƣợng saccharose đến thành phần lên men Hàm lƣợng Độ axit (%/V) đƣờng (g/l) Đƣờng sót Số lƣợng (g/l) tế bào (x106/ml) 60 1,45 ± 0,2 16.65 100 ± 0,29 80 1,65 ± 0,2 27.76 119 ± 0,25 100 1,93 ± 0,2 37.69 131 ± 0,32 120 1,76 ± 0,2 43.86 120 ± 0,27 Kết thí nghiệm cho thấy: Khi hàm lƣợng đƣờng dịch lên men tăng từ 60 - 120 (g/l) lƣợng đƣờng sót tăng, nhƣng độ pH hiệu suất lên men giảm Theo chúng tôi: hàm lƣợng đƣờng dịch lên men tăng làm cho áp suất thẩm thấu dịch lên men tăng dần ức chế trình trao đổi chất hoạt động sống vi khuẩn lactic nhƣ ức chế hoạt động nhiều loại enzym làm cho hiệu suất lên men giảm, kéo theo hàm lƣợng đƣờng sót tăng lên Hàm lƣợng axit tăng chuyển hóa hình thành số axit hữu số vi khuẩn sinh trình lên men làm cho độ pH giảm Từ kết bảng cho thấy: Nồng độ đƣờng 60 (g/l), 80 (g/l) đƣờng trình lên men yếu, sản phẩm lên men không đạt thiếu chất dinh dƣỡng cho vi khuẩn sinh trƣởng lên men sinh khối vi khuẩn không cao, chất 46 lƣợng cảm quan (CLCQ) mức trung bình, ảnh hƣởng đến sản phẩm, chƣa đạt vị chua hài hòa sản phẩm Với nồng độ đƣờng 120 (g/l) đƣờng trình lên men chậm áp suất thẩm thấu lớn gây ức chế trình lên men Hàm lƣợng đƣờng cao lấn át vị chua sản phẩm Hơn nữa, hàm lƣợng đƣờng cao gây tốn ảnh hƣởng đến hiệu kinh tế Ở nồng độ đƣờng 100 (g/l), trình lên men diễn mạnh mẽ,độ axit 1,93 ± 0,2 (% / V), lƣợng đƣờng sót 37,69 (g/l), sản phẩm cảm quan tốt Kết phù hợp với nghiên cứu tác giả Lim HJ cs [24] vi khuẩn Lactobacillus Từ kết (bảng 3.9) cho thấy hàm lƣợng đƣờng từ 100 (g/l) trở lên thích hợp đểsản xuất thử nghiệm trình lên men Tuy nhiên sản xuấtngƣời ta trọng đến chất lƣợng sản phẩm mà trọng đến hiệu suất kinh tế khả tiêu thụ phải phù hợp với thị hiếu tiêu dùng chung Mặt khác vào tỉ lệ đƣờng có mặt sản phẩm đồ uống giải khát thị trƣờng, giao động từ 30 - 39 (g/l), cho sản phẩm nƣớc giải khát hài hòa, phù hợp với dòng đồ uống giải khát có độ cồn thấp Vì vậy, lựa chọn hàm lượng đường saccharose 100 (g/l) (10%)cho trình lên men lactic tạonước giải khát từ tảo xoắn Spirulina 3.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng nitơ hữu đến trình lên men lactic tạo nước giải khát từ tảo xoắn Spirulina Quá trình lên men chủng vi sinh vật cần thiết đến tham gia thành phần nitơ Ở tảo xoắn có hàm lƣợng protein cao so với loài khác nên trình lên men không cần bổ sung nitơ vô mà tận dụng nguồn nitơ hữu tảo xoắn cung cấp Nhƣng bổ sung nguồn nitơ hữu nhiều lại ức chế trình lên men Do tiến hành thử tỉ lệ bổ sung tảo xoắn vào dịch lên men tìm hàm lƣợng tảo phù hợp với 47 trình lên men Để xác định chủng Lactobacilus H5 thích hợp với hàm lƣợng nitơ nào, tiếp tục tiến hành thí nghiệm môi trƣờng nhân giống (có hàm lƣợng đƣờng thích hợp 100 (g/l)) với nguồn nitơ hữu với hàm lƣợng (g/l) ; (g/l) ; (g/l); 11 (g/l) nhiệt độ 280C nuôi cấy máy lắc Số lƣợng tế bào (x106/ml) thời gian - ngày Kết đƣợc thể hình 3.10 3.11 140 120 100 80 60 40 20 Số lƣợng tế bào 11 Hàm lƣợng nitơ hữu (g/l) Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng hàm lƣợng nitơ hữu đến tốc độ phát triển chủng Lactobacillus H5 Độ axit (%V) 2.5 1.5 Độ axit (%/V) 0.5 11 Hàm lƣợng nitơ hữu (g/l) Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn biến thiên độ axit hàm lƣợngnitơ hữu khác 48 Từ hình 3.10 3.11 ta thấy: hàm lƣợng nitơ hữu tảo xoắn mức (g/l) (g/l) không đủ cung cấp nhu cầu nitơ vi khuẩn Vì số sinh thấp, chất lƣợng sản phẩm chƣa tốt Hàm lƣợng nitơ hữu mức 11 (g/l)lại cao khiến cho vi khuẩn không hấp thu hết, lƣợng nitơ hữu tồn dƣ môi trƣờng ức chế phát triển vi khuẩn trình lên men diễn chậm Sản phẩm lên men có số thấp, chất lƣợng cảm quan mức trung bình khá.Kết phù hợp với nghiên cứu tác giả Lim HJ cs [24] vi khuẩn Lactobacillus cho thấy nguồnnitơ hữu mức (g) cho độ axit 1,92 ± 0,2(% / V), số lƣợng tế bào 129 ± 0,37 (x106/ml) Như vậy, ta thấy chủng vi khuẩn Lactobacillus H5 phát triển tốt m i trường dinh dưỡng chứa nitơ hữu tảo xoắn nồng độ (g/l) 3.2.3 Ảnh hưởng hàm lượng KH2PO4 đến trình lên men lactic tạo nước giải khát từ tảo xoắn Spirulina KH2PO4 nguồn dinh dƣỡng quan trọng cung cấp photpho cho tế bào vi khuẩn Để xác định nồng độ KH2PO4 thích hợp cho trình lên men chủng Lactocbacillus H5 tiến hành nghiên cứu thí nghiệm lên men môi trƣờng nhân giống với hàm lƣợng đƣờng 100 (g/l), hàm lƣợng giống 10%, KH2PO4ở nồng độtừ 0.5 - (g/l) môi trƣờng riêng nguồn cacbon nitơ sử dụng nguồn cacbon nitơ với thành phần hàm lƣợng theo kết thí nghiệm nghiên cứu thu đƣợc Sau ngày nuôi cấy, ta thu đƣợc kết bảng 3.10 sau 49 Bảng 3.10 Ảnh hƣởng hàm lƣợng KH2PO4 đến trình lên men chủng vi khuẩn Lactobacillus H5 Hàm lƣợng KH2PO4 (g/l) 0.25 0.5 1.5 (x106/ml) 115 ± 0,29 120 ± 0,28 130 ± 0,28 125 ± 0,39 99 ± 0,39 Độ axit (%/V) 1,20 ± 0,2 1,60 ± 0,2 1,90 ± 0,2 1,70 ± 0,2 1,62 ± 0,2 Số lƣợng tế bào Từ bảng 3.10ta thấy bổ sung KH2PO4 với hàm lƣợng 0,25; 0,5 1,5 (g/l) sản phẩm lên men thấp, bổ sung hàm lƣợng 1,0 (g/l) KH2PO4 cho tốc độ lên men cao, lƣợng axit sinh nhiều, số lƣợng tế bào vi khuẩn lớn, sản phẩm lên men vị êm dịu, Ở nồng độ 2,0 (g/l) tốc độ lên men hàm lƣợng axit, mật độ tế bào vi khuẩn giảm Sở dĩ nhƣ bổ sung KH2PO4 ta cung cấp cho môi trƣờng lên men nguyên tố khoáng P, K thiếu nguyên tố môi trƣờng phá hỏng trao đổi chất trình tổng hợp protein Nhƣng bổ sung hàm lƣợng KH2PO4 cao có tác dụng ngƣợc lại, tốc độ lên men giảm, sản phẩm lên men bị vẩn đục, gây mùi khó chịu Photpho kali thành phần cấu tạo quan trọng tế bào nhƣ: acid nucleic, protein, phospholipid nhiều coenzyme quan trọng nhƣ ADP, ATP, NADP, tham gia vào trình oxy hóa rƣợu thành axit axetic đến CO2 H2O Khi hàm lƣợng KH2PO4 lớn 1,5 (g/l) dẫn tới dƣ thừa phospho kali làm thay đổi đặc tính lý hóa môi trƣờng, ức chế trình sinh trƣởng phát triển vi khuẩn dẫn tới ảnh hƣởng đến trình lên men Ngƣợc lại, lƣợng photpho kali thấp (dƣới 0,5 (g/l)) không đủ để cấu thành coezim xúc tác cho phản ứng trình sinh trƣởng Do bổ sung KH2PO4 với hàm lƣợng 1,0 50 (g/l) hiệu suất lên men cao, độ axit 1,90 ± 0,2 (% / V), số lƣợng tế bào 130 ± 0,28 (x106/ml), sản phẩm cảm quan tốt Kết phù hợp với nghiên cứu tác giả trƣớc nghiên cứu vi khuẩn Lactobacillus [24] Như vậy, hàm lượng KH2PO4 thích hợp cho trình lên men lactic tạo nước giải khát chủng vi khuẩn Lactobacillus H5 1,0 (g/l) 3.2.4 Ảnh hưởng hàm lượng MgSO4.7H2O đến trình lên men lactic tạo nước giải khát từ tảo xoắn Spirulina Nguồn MgSO4.7H2O có vai trò quan trọng trình lên men Magie nhân tố tham gia vào việc tạo thành enzyme, enzyme xúc tác cho số phản ứng chuyển hóa chất lên men Chúng chọn sử dụng MgSO4.7H2O mức 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 (g/l) Kết thí nghiệm đƣợc dẫn bảng 3.11 Bảng 3.11 Ảnh hƣởng hàm lƣợng MgSO4.7H2O đến trình lên mencủa chủng vi khuẩn Lactobacillus H5 Hàm lƣợng 0,2 0,4 0,6 0,8 101 ± 0,29 118 ± 0,25 130 ± 0,32 120 ± 0,27 116 ± 0,38 1,46 ± 0,2 1,66 ± 0,2 1,92 ± 0,2 1,78 ± 0,2 1,64 ± 0,2 MgSO4.7H2O(g/l) Số lƣợng tế bào (x106/ml) Độ axit (%/V) Kết nghiên cứu cho thấy bổ sung MgSO4.7H2O với hàm lƣợng 0,2 (g/l) 0,4 (g/l) số sinh thấp, bổ sung hàm lƣợng 0,6 (g/l) MgSO4.7H2O cho tốc độ lên men cao, lƣợng axit sinh nhiều, số lƣợng tế bào vi khuẩn lớn, sản phẩm lên men vị êm dịu, Ở nồng độ 0,8 (g/l) 1,0 (g/l) tốc độ lên men hàm lƣợng axit giảm, mật độ tế bào giảm 51 Sở dĩ nhƣ bổ sung MgSO4.7H2O ta cung cấp cho môi trƣờng lên men nguyên tố khoáng Mg S, thiếu nguyên tố môi trƣờng sẽphá hỏng trao đổi chất trình tổng hợp protein Đặc biệt hợp chất chứa S đóng vai trò quan trọng hoạt động sống vi khuẩn Nhƣng bổ sung hàm lƣợng MgSO4.7H2O cao có tác dụng ngƣợc lại, tốc độ lên men giảm, sản phẩm lên men bị vẩn đục, gây mùi khó chịu [22], [24] Chủng vi khuẩn Lactobacillus H5 lên men mạnh với độ axit 1,92 ± 0,2 (% / V), số lƣợng tế bào 130 ± 0,32 (x106/ml), sản phẩm cảm quan tốt Hàm lượng MgSO4.7H2O thích hợp cho trình lên men lactic tạo nước giải khát chủng Lactobacillus H5 0,6 (g/l ) Như vậy, hàm lượng đường sacarose 100 (g/l), hàm lượng nitơ hữu tảo xoắn (g/l), hàm lượngKH2PO4 1,0 (g/l), hàm lượng MgSO4.7H2O 0,6 (g/l) thích hợp để lên men lactic tạo nước giải khát từ tảo xoắn Spirulina 52 KẾT LUẬN 1.Kết luận 1.1.Phân lập đƣợc 15 mẫu vi khuẩn lactic dựa vào đặc điểm hình thái, kích thƣớc tuyển chọnđƣợc chủng vi khuẩn Lactobacillus H1, H2, H4, H5, H6, H7, H8, H11, H14, chủng Lactobacillus H5thích hợp để lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 1.2 Lựa chọn nguồn dinh dƣỡng thích hợp cho lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina đƣờng saccharose: 100 (g/l); nitơ hữu tảo xoắn: (g/l); KH2PO4: (g/l); MgSO4.7H2O: 0,6 (g/l) 2.Kiến nghị Nghiên cứu ảnh hƣởng nguồn dinh dƣỡng điều kiện môi trƣờng khác với nguồn dinh dƣỡng mà đề tài nghiên cứu tới trình lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng (2004), “Hóa sinh học”, Nxb Giáo dục [2] Ngô Thị Thùy Dung, Huỳnh Thị Yến Ly, Huỳnh Xuân Phong (2011), “Phân lập tuyển chọn vi khuẩn lactic có khả sinh chất kháng khuẩn”, Tạp chí khoa học 2011:19a 176-184 Trƣờng Đại học Cần Thơ [3] Nguyễn Lân Dũng, Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thanh Hiền, Lê Đình Lƣơng, Đoàn Xuân Mƣợu, Nguyễn Đình Quyết, Phạm Văn Ty (1978), “ ột số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học”, Nxb khoa học kĩ thuật [4] Nguyễn Thành Đạt, Mai Thị H ng (2000), “Sinh học vi sinh vật”, Nxb Giáo Dục [5] Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Duy Thảo (1986), “Vi sinh vật học”, Nxb Giáo dục [6] Mai Thị H ng, Đinh Thị Kim Nhung, Vƣơng Trọng Hào (2011), “ hực hành vi sinh vật học”, Nxb Đại Học Sƣ Phạm Hà Nội [7] Thanh Gia Ngọc Hân (2007), “Nghiên cứu phương pháp chiết xuất dịch từ sinh khối vi khuẩn lam Spirulina platensis ổ sung vào nước giải khát”, Luận văn thạc sĩ, Trƣờng Đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh [8] Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phƣớc Hiền (1994), “Vi tảo ứng dụng chúng”, Tạp chí sinh học, 16 (3) [9] Lâm Thị Hồng Liên (2013), “Nghiên cứu số chủng nấm men lên men kom ucha từ trà Shan tuyết Hà Giang”, Luận văn thạc sỹ, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Hà Nội [10] Đào Thị Lƣơng, Nguyễn Thị Anh Đào, Nguyễn Thị Kim Quy, Trần Thị 54 Lệ Quyên, Dƣơng Văn Hợp2014), “Phân lập tuyển chọn vi khuẩn lactic dùng chế iến ảo quản thức ăn th xanh phụ ph m n ng nghiệp cho gia súc nhai lại” Tạp chí sinh học, 36(1): 126 – 129 [11] Nguyễn Đức Lƣợng (2000), C ng nghệ vi sinh vật tập 1-2-3, Nxb Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh [12] Đinh Thị Kim Nhung (1996), “ Nghiên cứu số đặc điểm sinh học vi khuẩn Acetobacter ứng dụng chúng lên men acid acetic theo phương pháp chìm”, Luận án Tiến sỹ Sinh học, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Hà Nội [13] Hoàng Nghĩa Sơn (2000), “Nghiên cứu sản xuất sử dụng tảo Spirulina platensis làm thức ăn ổ sung chăn nu i gà qui m gia đình”, Luận án tiến sĩ nông nghiệp, Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam, TP HCM [14] Lê Văn Thăng (1999), “Spirulina - Nu i trồng, sử dụng y dược dinh dưỡng”, Nxb Y học [15] Nguyễn Hữu Thƣớc (1988), “ ảo xoắn Spirulina - Giá trị dinh dưỡng lợi ích với sức khỏe”, Nxb KHKT Hà Nội [16] Bùi Thị Thủy (2015), ”Ảnh hưởng m i trường dinh dưỡng tới trình tạo sản phẩm kom ucha từ chè (Camellia sinensis) P 10”, Luận văn thạc sỹ sinh học, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Hà Nội [17] Vũ Văn Vụ, Nguyễn Văn Anh1994), “Quang hợp sinh trưởng tảo Spirulina platensis điềukiệnthiếunitơ, photpho kali”, Tạp chí sinh học,16 (3), 55-57 [18] Ahsan M and Habib Mashuda Parvin B (2008), “ review on culture, production and use of Spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and fish”, Rome, Italy [19] Belay, A (1997), “ ass culture of Spirulina outdoors”, The Earthrise 55 farms experience, pp 131–158 [20] Bergey H, John G Holt (1992) Bergey’s manual of dererminativabacteriology Wolters kluwer health,p.71- 84 [21] Boesch, C., Trcek, J., Sievers, M & Teuber, M, (1998), “ ceto acter intermedius sp”nov Syst Appl Microbiol 21, 220–229 [22] Goh, W.N., Rosma A., Kaur, B., Fazilah, A., Karim A.A and Rajeev Bhat (2012), “Fermentation of lack tea roth (Kom ucha): I Effects of sucrose concentration and fermentation time on the yield of micro ial cellulose”, International Food Research Journal 19(1), P 109-117 [23] Markov S.L., Malbasa R.V., Hauk M.J., Cvetkovic D.D, (2001), “Investigation of tea fungus associations” I he yeasts, Acta Periodica Technologica, Vol 32 pp 133–138 [24] Lim HJ., Kim SY., Lee WK2004),“Isolation of Cholesterol-Lowering Lactic AcidBacteria from Human Intestine for Probiotic Use Journal of Veterinarycience”, (4),pp 391-395 [25] Van Eykelenburg, C (1980),“Ecophysiological studies on Spirulina platensisEffect of temperature, ligh intensity and nitrate concentration on growth and ultrastructure”, Antonie van Leeuwenhoek, 46, pp 113127 [26] http://www.vi.wikipedia.org/wiki/Tảo_xoắn - 35k [27] https://taospirulina.wordpress.com/2013/03/27/tao-spirulina-tong-quanve-tao-xoan-spirulina/ [28] https://taospirulina.wordpress.com/2013/04/03/thanh-phan-gia-tri-dinhduong-cua-tao-spirulina 56 ... xoắn Spirulina, định chọn đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng nguồn dinh dưỡng đến trình lên men lactic tạo nước giải khát từ tảo xoắn Spirulina Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hƣởng yếu tố dinh. .. tuyển chọn số chủng lactic có khả lên men tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina 3.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng nguồn dinh dƣỡng đến trình lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina Ý nghĩa... dinh dƣỡng đến trình lên men lactic tạo nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina Từ tìm nguồn dinh dƣỡng thích hợp cho trình lên men nƣớc giải khát từ tảo xoắn Spirulina Nhiệm vụ nghiên cứu 3.1 Phân