Ảnh hưởng của điều kiện môi trường tới quá trình lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn arthrospira platensis (spirulina)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI LƢƠNG THỊ HỒNG NHUNG ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN MƠI TRƢỜNG TỚI Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TẠO ĐỒ UỐNG TỪ DỊCH TẢO XOẮN ARTHROSPIRA PLATENSIS (SPIRULINA) LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH THÁI HỌC HÀ NỘI, 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI LƢƠNG THỊ HỒNG NHUNG ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN MÔI TRƢỜNG TỚI QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TẠO ĐỒ UỐNG TỪ DỊCH TẢO XOẮN ARTHROSPIRA PLATENSIS (SPIRULINA) Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH THÁI HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung HÀ NỘI, 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan gi p đ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả Lƣơng Thị Hồng Nhung LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực đề tài, nhận nhiều gi p đ , bảo đóng góp ý kiến quý báu từ thầy giáo, gia đình, bạn bè Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung, người trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình đồng hành gi p đ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy, cô giáo Bộ môn Vi sinh, khoa Sinh học - Kĩ thuật nông nghiệp, trường Đại học Sư phạm Hà Nội quan tâm, tạo điều kiện gi p đ suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành đề tài Tôi xin cảm ơn tất anh, chị bạn nghiên cứu, học tập phòng thí nghiệm Bộ môn Vi sinh, khoa Sinh học - Kĩ thuật nông nghiệp, trường Đại học Sư phạm Hà Nội gi p đ có ý kiến đóng góp cho tơi thời gian qua Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn yêu thương tới gia đình, bạn bè ln động viên, khích lệ tạo điều kiện cho tơi q trình thực đề tài Trong q trình thực khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tơi kính mong thầy giáo bạn đóng góp ý kiến để đề tài hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 11 năm 2017 Học viên Lƣơng Thị Hồng Nhung MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Điểm đề tài .3 Bố cục luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan tảo xoắn Spirulina 1.1.1 Lịch sử nghiên cứu tảo xoắn Spirulina .4 1.1.2 Đặc điểm phân loại tảo xoắn Spirulina 1.1.3 Đặc điểm hình thái, cấu tạo tảo Spirulina 1.1.4 Chu kỳ sinh trưởng sinh sản tảo xoắn Spirulina .6 1.1.5 Đặc điểm dinh dư ng tảo xoắn Spirulina 1.2 Tổng quan nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina giới 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina nước 1.3 Tổng quan nƣớc đồ uống giải khát 1.3.1 Sơ lược vi khuẩn lactic đồ uống giải khát 1.3.2 Sơ lược sản phẩm đồ uống giải khát 11 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu .15 2.1.1 Vật liệu 15 2.1.2 Hoá chất thiết bị 15 2.1.3 Môi trường 15 2.2 Phạm vi nghiên nghiên cứu .16 2.3 Thời gian nghiên cứu .16 2.4 Nội dung nghiên cứu 16 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu .16 2.5.1 Phương pháp vi sinh 16 2.5.2 Phương pháp hóa sinh 19 2.5.3 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện mơi trường đến q trình lên men .20 2.5.4 Phương pháp cảm quan 21 2.5.5 Phương pháp toán học 22 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23 3.1 Phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật tiềm có khả lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Spirulina .23 3.1.1 Phân lập chủng vi khuẩn lactic có khả lên men lactic môi trường bổ sung tảo xoắn Spirulina .23 3.1.2 Tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic có khả lên men lactic môi trường bổ sung tảo xoắn Spirulina .31 3.2 Động thái sinh trƣởng chủng vi khuẩn Lactobacillus Q18 33 3.3 Ảnh hƣởng điều kiện môi trƣờng tới trình lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Spirulina .35 3.3.1 Ảnh hưởng thời gian lên men 36 3.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ 40 3.3.3 Ảnh hưởng độ pH 43 3.3.4 Ảnh hưởng hàm lượng giống Lactobacillus Q18 bổ sung 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ATP : Adenozin triphotphat GLA : Axit Gamma-Linolenic MT : Môi trường TB : Tế bào TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam cs : Cộng CFU : Colony Forming Unit (đơn vị hình thành khuẩn lạc ) g/l : gam lít UV : Ultraviolet OD : Optical density Spirulina : Arthrospira platensis VSV : Vi sinh vật DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Đặc điểm đặc trưng chủng vi khuẩn chi Lactobacillus 24 Bảng 3.2 Đặc điểm hình thái kích thước vi khuẩn lactic mẫu phân lập 25 Bảng 3.3 Kiểm tra hoạt tính catalase chủng vi khuẩn lactic 27 Bảng 3.4 Khả sinh acid lactic chủng vi khuẩn lactic 28 Bảng 3.5 Kết nhuộm bào tử chủng vi khuẩn lactic 29 Bảng 3.6 Kết nhuộn kháng acid chủng vi khuẩn lactic 29 Bảng 3.7 Kết nghiên cứu số đặc điểm sinh lý, hóa sinh vi khuẩn lactic thuộc Lactobacillus 30 Bảng 3.8 Kích thước vòng phân giải chủng Lactobacillus có đường kính lớn 1cm 32 Bảng 3.9 Quá trình sinh trưởng chủng Lactobacillus Q18 (x106 TB/ml) 34 Bảng 3.10 Khảo sát nồng độ pH theo thời gian lên men 37 Bảng 3.11 Khảo sát hàm lượng đường sót theo thời gian lên men(g/l) .37 Bảng 3.12 Khảo sát hàm lượng acid sinh theo thời gian lên men (g/l) 37 Bảng 3.13 Khảo sát hàm lượng ethanol theo thời gian lên men (%V) 38 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tảo xoắn Spirulina kính hiển vi Hình 3.1 Dịch lên men từ bột tảo xoắn 23 Hình 3.2 Chủng vi khuẩn có catalase dương tính 27 Hình 3.3 Chủng vi khuẩn có catalase âm tính 27 Hình 3.4 Chủng vi khuẩn khơng sinh acid lactic 28 Hình 3.5 Chủng vi khuẩn sinh acid lactic .28 Hình 3.6 Chủng vi khuẩn sinh bào tử 29 Hình 3.7 Chủng vi khuẩn khơng sinh bào tử 29 Hình 3.8 Chủng vi khuẩn khơng kháng acid 30 Hình 3.9 Chủng vi khuẩn kháng acid 30 Hình 3.10 Vòng phân giải CaCO3 chủng Lactobacillus Q18 32 DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1: Đồ thị biểu diễn biến thiên số lượng tế bào vi khuẩn Lactobacillus Q18 theo thời gian lên men 36 Đồ thị 3.2 Đồ thị biểu diễn biến thiên pH trung bình ngư ng nhiệt độ khác 40 Đồ thị 3.4 Đồ thị biểu diễn biến thiên trung bình acid tổng số ngư ng nhiệt độ khác .41 Đồ thị 3.5 Đồ thị biểu diễn biến thiên số lượng tế bào trung bình mức nhiệt độ khác .42 Đồ thị 3.6 Đồ thị biểu diễn biến thiên acid tổng số độ pH khác 43 Đồ thị 3.7 Đồ thị biểu diễn biến thiên hàm lượng đường sót độ pH khác 43 Đồ thị 3.8 Đồ thị biểu diễn biến thiên số lượng tế bào độ pH khác 44 Đồ thị 3.9 Đồ thị biểu diễn biến thiên pH hàm lượng giống bổ sung khác 45 Đồ thị 3.10 Đồ thị biểu diễn biến thiên acid tổng số hàm lượng giống bổ sung khác .46 Đồ thị 3.11 Đồ thị biểu diễn biến thiên hàm lượng ethanol hàm lượng giống bổ sung khác .46 Đồ thị 3.12 Sự biến thiên hàm lượng đường sót hàm lượng giống bổ sung khác 46 vi khuẩn lớn 135,1 ± 0,730 (x106TB/ml) Thời gian lên men nhanh thời gian lên men lactic tạo sản phẩm kombucha tác giả Nghiêm Thị Mỹ (2016) [14] Tuy nhiên, ngày thứ hàm lượng ethanol 3,96 ± 0,032 %V, acid tổng số 9,18 ± 0,078 (g/l), pH 4,65 ± 0,075 hàm lượng đường dư 37,70 ± 0,382 (g/l) ổn định, cho sản phẩm đồ uống lên men lactic từ dịch tảo Spirulina có tích cực cảm quan sản phẩm Lựa chon thu sản phẩm đồ uống từ dịch tảo xoắn Spirulina chủng vi khuẩn Lactobacillus Q18 lên men lactic sau ngày 3.3.2 Ảnh hưởng nhiệt đ Nhiệt độ liên quan đến tốc độ sinh trưởng, tốc độ chuyển hóa chất, enzyme nội bào, ngoại bào vi sinh vật trình lên men [22,50] Nếu nhiệt độ thấp thời gian vi khuẩn sinh trưởng chậm, thời gian lên men kéo dài Còn nhiệt độ cao làm tăng q trình hô hấp tế bào vi khuẩn ảnh hưởng đến trình lên men.Vì vậy, nhiệt độ yếu tố quan trọng định đến hiệu suất lên men chất lượng sản phẩm Để xác định nhiệt độ thích hợp cho q trình lên men, tơi tiến hành ni chủng vi khuẩn Lactobacillus Q18 mức nhiệt độ khác sau ngày lên men Mục đích thu sản phẩm nước uống từ dịch tảo đạt chất lượng tốt Chuẩn bị dịch lên men theo môi trường lên men MT3, bổ sung chủng vi khuẩn Lactobacillus Q18 10%V (mật độ 80x106 TB/ml) Theo dõi biến đổi hàm lượng chất trình lên men ngư ng nhiệt độ khác nhau: 30 ± 1oC; 34 ± 1oC; 38 ± 1oC Kết thu theo đồ thị: đồ thị 3.2, đồ thị 3.3, đồ thị 3.4 Đồ thị 3.2 Đồ thị biểu diễn bi n thiên pH trung bình ngƣỡng nhiệt độ khác 40 Đồ thị 3.3 Đồ thị biểu diễn bi n thiên hàm lƣợng đƣờng sót trung bình ngƣỡng nhiệt độ khác Đồ thị 3.4 Đồ thị biểu diễn bi n thiên trung bình acid tổng số ngƣỡng nhiệt độ khác Thông qua số liệu thu được, nhận thấy pH nhiệt độ 30 ± 1oC giảm chậm hai mức lại; nhiệt độ 38 ± 1oC giảm nhanh Nồng độ acid tăng lên theo ngày lên men đạt tối đa ngày thứ đến ngày thứ 5, từ ngày thứ trở có xu hướng tăng chậm lại, nhiệt độ thấp hàm lượng chất tăng chậm Hàm lượng đường giảm dần theo thời gian, sai khác ngư ng nhiệt độ không lớn nhiệt độ 30 ± 1oC hàm lượng đường dư lớn, hiệu suất chuyển hóa tương đối thấp Hiệu suất lên men thấp đi, đường dư không thay đổi, acid tổng số giảm chậm lại lên đến nhiệt độ 38 ± 1oC Sự sai khác thành phần pH, nồng độ acid, hàm lượng đường dư ngư ng nhiệt độ chưa thể kh ng định ngư ng nhiệt tốt cho sản phẩm lên men 41 Tiến hành khảo sát số lượng tế bào chủng vi khuẩn Lactobacillus Q18 với ngư ng nhiệt độ thể đồ thị 3.5 kết hợp đánh giá cảm quan theo số lượng vi khuẩn Đồ thị 3.5 Đồ thị biểu diễn bi n thiên số lƣợng t bào trung bình mức nhiệt độ khác Kết cho thấy, nhiệt độ khoảng 30 ± 1oC số lượng tế bào tăng chậm so với mức nhiệt độ số lượng giảm dần thời gian lên men lâu, sản phẩm dễ hỏng Ở nhiệt độ 34 ± 1oC tạo số lượng tế bào lớn thuận lợi cho việc lên men, số lượng tăng ổn định, cảm quan sản phẩm tốt Ở nhiệt độ 38 ± 1oC, thời gian lên men rút ngắn điều kiện thuận lợi cho số vi khuẩn sinh khí phát triển làm cho sản phẩm có mùi khơng thơm [13,14] Vì vậy, thích hợp cho lên men nhiệt độ 34 ± 1oC, nhiệt độ lên men cao nhiệt độ lên men 30 ± 2oC tác giả Nghiêm Thị Mỹ (2016) [14] tác giả Hà Ánh Ngọc (2016) [5], phù hợp với kết nghiên cứu tác giả Trần Thanh Thủy (2003) [29] lên men lactic đồ uống từ sắn với nhiệt độ thích hợp 35oC Nhiệt độ lên men 34 ± 1oC phù hợp với nghiên cứu nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn lactic ưa ấm Perdigón G., Alvarez S & Medici M 1992 [49] Khi lên men đến ngày thứ 4, nhiệt độ lên men 34 ± 1oC số lượng tế bào vi khuẩn 137,47 ± 0,542 (x106 TB/ml), tiêu độ pH 4,5 – 5, hàm lượng đường sót trung bình 36,97 ± 0.365 (g/l), tổng acid sinh trung bình 9,11 ± 0,241 (g/l) tiêu tốt cho sản phẩm đồ uống giải khát 42 Lựa chọn nhiệt độ 34 ± 1oC cho chủng Lactobacillus Q18 lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Spirulina 3.3.3 Ảnh hưởng đ pH Giá trị pH đo nồng độ ion H+ OH- có mơi trường, độ pH mơi trường ni cấy có ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp đến tính chất sinh lý tế bào nên ảnh hưởng đến khả lên men vi khuẩn Lactobacillus Q18 Tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng độ pH tới trình lên men lactic từ dịch tảo xoắn Spirulina theo độ pH khác nhau: 3.5; 4; 4.5; 5; 5.5 Quan sát, theo dõi sau số ngày thứ lên men với nhiệt độ 34 ± 1oC Kết dẫn đồ thị 3.6, đồ thị 3.7, đồ thị 3.8 Acid tổng số (g/l) 12 10 tổng acid (g/l) 3.5 4.5 5.5 4.07 6.34 9.66 9.14 6.34 pH Đƣờng sót (g/l) Đồ thị 3.6 Đồ thị biểu diễn bi n thiên acid tổng số độ pH khác 50 40 30 20 10 Hàm lƣợng đƣờng sót (g/l) 3.5 4.5 5.5 43.86 39.23 37.69 33.17 28.16 pH Đồ thị 3.7 Đồ thị biểu diễn bi n thiên hàm lƣợng đƣờng sót độ pH khác 43 Số lƣợng t bào (x10ʌ6/ml) 160 140 120 100 80 60 40 20 3.5 Số lƣợng t 89.29 bào(x10ʌ6/ml) 98.25 4.5 5.5 pH 129.32 137.54 127.27 Đồ thị 3.8 Đồ thị biểu diễn bi n thiên số lƣợng t bào độ pH khác Từ kết thu được, với pH = 3,5 – hàm lượng đường dịch lên men tăng làm cho áp suất thẩm thấu tăng dần ức chế trình trao đổi chất hoạt động sống vi khuẩn lactic, ức chế hoạt động nhiều loại enzym làm cho hiệu suất lên men giảm, lượng acid sinh thấp vi khuẩn cần có thời gian làm quen với mơi trường, số lượng tế bào vi khuẩn thấp Nên pH từ 3,5 – hiệu suất lên men kém, chất lượng sản phẩm thấp, dễ bị hỏng Với pH = 5,5 lượng acid sinh dần, dễ bị nhiễm nấm mốc vi sinh vật khác, làm sản phẩm dễ bị hỏng, số lượng tế bào vi khuẩn giảm dần, lượng đường sót thấp làm vị đồ uống Với pH = 4,5 -5 lựa chọn tốt cho Lactobacillus Q18 lên men tạo đồ uống từ tảo xoắn Spirulina Kết độ pH cao kết pH = cho trình lên men tác giả Hà Ánh Ngọc (2016) [5] thấp kết pH từ 5.5 – nghiên cứu tác giả Trần Thanh Thủy (2003) [29] lên men lactic đồ uống từ sắn Tuy nhiên, pH từ 4,5 - có hàm lượng đường sót 37,69 g/l phù hợp với nghiên cứu tác giả Lim HJ cs [45] vi khuẩn Lactobacillus, đồng thời kết quảsố lượng vi khuẩn mức pH có số lượng đạt tốt nhất, mùi sản phẩm dễ chịu Trong sản xuất thực tế, trọng đến chất lượng sản phẩm trọng đến hiệu suất kinh tế khả tiêu thụ sản phẩm cho phù hợp với nhu cầu tiêu dùng Căn vào tỉ lệ đường có mặt sản phẩm đồ uống thị trường giao động từ 30-39 (g/l), kết hàm lượng đường dư phù hợp với dòng đồ uống có độ cồn thấp 44 Lựa chon pH = 4,5 - cho chủng vi khuẩn Lactobacillus Q18 lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Spirulina 3.3.4 Ảnh hưởng h m lượng giống Lactobacillus Q18 bổ sung Hàm lượng giống yếu tố định đến trình lên men, cần có tỷ lệ giống phù hợp với trình lên men nhằm đạt hiệu suất lên men cao cho chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn Hàm lượng giống bổ sung trước lên men quan trọng Nếu bổ sung không đủ giống, trình lên men diễn chậm, dịch lên men dễ nhiễm tạp Ngược lại, bổ sung nhiều giống hàm lượng dinh dư ng dịch lên men khơng đáp ứng đủ cho vi khuẩn sinh trưởng tăng sinh khối, xét mặt kinh tế làm tăng giá thành sản phẩm Tiến hành cấy chủng vi khuẩn vào môi trường dịch lên men với tỷ lệ giống ban đầu là: 6, 8, 10,12, 15 (%V) với mật độ 80x106 TB/ ml Sau ngày lên men tiến hành đo thông số, kết dẫn đồ thị 3.9, đồ thị 3.10, đồ thị 3.11, đồ thị 3.12 sau: pH pH 2.84 3.27 10 4.8 12 5.7 15 6.2 Giống (%V) Đồ thị 3.9 Đồ thị biểu diễn bi n thiên pH hàm lƣợng giống bổ sung khác 45 Acid tổng số (g/l) 14 12 10 6 Acid tổng số (g/l) 7.67 8.12 10 9.66 12 10.1 15 12.34 Giống (%V) Đồ thị 3.10 Đồ thị biểu diễn bi n thiên acid tổng số Hàm lƣợng ethanol (% V) hàm lƣợng giống bổ sung khác 0.8 0.6 0.4 0.2 Hàm lƣợng 0.12 Ethanol %V 10 12 15 0.23 0.48 0.53 0.85 Giống (%V) Đồ thị 3.11 Đồ thị biểu diễn bi n thiên hàm lƣợng ethanol Đƣờng sót (g/l) hàm lƣợng giống bổ sung khác 60 50 40 30 20 10 Đƣờng sót (g/l) 56.75 48.66 10 37.78 12 34.14 15 31.33 Giống (%V) Đồ thị 3.12 Sự bi n thiên hàm lƣợng đƣờng sót hàm lƣợng giống bổ sung khác 46 Hàm lượng giống ban đầu lớn lượng ethanol thu lớn, đồng thời hàm lượng đường dư tổng số giảm Tuy nhiên tăng đến 12-15% thay đổi tiêu quan trọng khơng có sai khác q lớn Sự biến thiên nồng độ acid tổng số cho thấy hàm lượng giống bổ sung ban đầu tỉ lệ thuận với lượng acid tổng số thu nhiên hàm lượng giống 10%V biến thiên hàm lượng acid tổng số không đáng kể Như vậy, chứng tỏ hàm lượng giống 10%V thích hợp cho chuyển hóa chất thành acid hữu sản phẩm khác Lựa chọn hàm lượng giống bổ sung 10%V phù hợp kết nghiên cứu tác giả Nghiêm Thị Mỹ (2016) [14] Khi hàm lượng giống cao (mật độ vi khuẩn lactic lớn), vi khuẩn lactic lên men chuyển saccharose tạo thành axit lactic, lượng acid thu nhiều lượng đường dư thấp Tuy nhiên mức độ đường dư từ 10%V giống trở lên giảm chậm Khi hàm lượng giống ban đầu cao, giai đoạn đầu trình chuyển hóa diễn nhanh chóng, chất sinh lại ức chế sinh trưởng vi khuẩn, ức chế q trình lên men tiếp theo, làm cho hàm lượng ethanol tăng chậm lại Còn hàm lượng giống thấp, lượng chất, dinh dư ng dư thừa, làm cho hiệu suất lên men thấp Các sản phẩm chính: acid tổng số, ethanol q trình lên men tạo với hàm lượng thấp Cơ chất dinh dư ng ban đầu dư lớn làm giảm giá trị dinh dư ng củasản phẩm lên men Điều giải thích hàm lượng giống 6%V - 8%V đường dư lên đến 50%V, hàm lượng acid tổng số hàm lượng ethanol thấp Mục đích sản xuất đồ uống thu sản phẩm có hàm lượng chất chuyển hóa đặc trưng cao sản phẩm phải đạt giá trị cảm quan tốt, phù hợp với yêu cầu người tiêu dùng chi phí tiết kiệm Ở tỉ lệ giống 10%V sản phẩm vừa đạt tiêu quan trọng cho sản phẩm đồ uống có đặc điểm hàm lượng chất chuyển hóa phù hợp Hàm lượng giống Lactobacillus Q18 bổ sung 10%V thích hợp cho lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Spirulina 47 Xác định điều kiện mơi trường thích hợp đ chủng vi khu n Lactobacillus Q18 lên men lactic t o đồ uống nước t dịch tảo xoắn Spirulina: thời gian lên men ngày, nhiệt độ 34 ± 10C, pH = 4,5 - 5, h m lượng giống bổ sung 10 %V 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ K t luận 1.1 Phân lập 80 chủng vi khuẩn dựa vào đặc điểm hình thái, kích thước xác định 10 chủng vi khuẩn thuộc họ Lactobacillus Tuyển chọn chủng vi khuẩn Lactobacillus Q18 thích hợp để lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Arthrospira platensis (Spirulina) 1.2 Xác định động thái sinh trưởng vi khuẩn Lactobacillus Q18 : ngày đầu pha lag, ngày - pha cấp số mũ (pha log), - ngày pha cân động, từ ngày trở pha suy vong 1.3 Nghiên cứu xác định điều kiện mơi trường thích hợp để chủng vi khuẩn Lactobacillus Q18 lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Arthrospira platensis (Spirulina): thời gian lên men ngày, nhiệt độ 34 ± 10C, pH = 4,5 - 5, hàm lượng giống bổ sung 10 %V Ki n nghị Cần có thêm nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố nguồn dinh dư ng, phương pháp bảo quản chất lượng sản phẩm, kiểm tra đánh giá vi sinh theo an tồn thực phẩm,… để có sản phẩm hoàn hảo Nghiên cứu phát triển xây dựng quy trình cơng nghệ lên men với quy mơ pilot để kết hợp Cơng ty cổ phần Dược Hậu Giang đưa vào sản xuất nước uống giải khát 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TRONG NƢỚC [1] Đào Thị Lương, Nguyễn Thị Anh Đào, Nguyễn Thị Kim Quy, Trần Thị Lệ Quyên, Dương Văn Hợp (2014), “Phân lập n chọn vi khu n lactic dùng chế biến bảo quản thức ăn thô xanh v phụ ph m nông nghiệp cho gia súc nhai l i” Tạp chí sinh học, 36(1) :126 - 129 [2] Đặng Đình Kim, Đặng Hồng Phước Hiền (1994), “Vi tảo ứng dụng chúng”, Tạp chí sinh học, 16(3), 9-12 [3] Đinh Thị Kim Nhung (2007), “Ảnh hưởng số yếu tố tới trình lên men vang táo mèo (Docynia indica)”, Tạp chí khoa học cơng nghệ, 45(2), 87-92 [4] Đinh Thị Kim Nhung (1996), Nghiên cứu số đ c m sinh học vi khu n Acetobacter ứng dụng chúng lên men acid acetic theo phư ng pháp chìm, Luận án Tiến sỹ Sinh học, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội [5] Hà Ánh Ngọc (2016), “Nghiên cứu phân lập khả lên men số chủng vi sinh mơi trường có bổ sung tảo xoắn (Spirulina spp.),Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học sư phạm Hà Nội [6] Hà Duyên Tư (2006), Kỹ thuật ph n tích đánh giá cảm quan thực ph m, Nxb Khoa học kỹ thuật Hà Nội [7] Hoàng Nghĩa Sơn (2001), “Nghiên cứu quy trình ni trồng sản xuất tảo Spirulina platensis quy mơ gia đình sử dụng chăn nuôi gia súc, gi cầm”, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [8] Lâm Thị Hồng Liên (2013), “Nghiên cứu số chủng nấm men lên men kombucha t trà Shan tuyết Hà Giang”, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [9] Lê Cảnh Tuấn (2009) “ Nghiên cứu quy trình sản xuất thử nghiệm nước giải khát chanh d y lên men”, Đại học Nha Trang [10] Lê Văn Lăng (2006), Nghiên cứu nuôi vi khu n lam Spirulina giàu silen sinh 50 học, Đại học Y Dược TP HCM [11] Lê Văn Thăng (1999), “ Spirulina - Nuôi trồng, sử dụng y dược dinh dưỡng”, Nxb Y học [12] Mai Thị Hằng, Đinh Thin Kim Nhung, Vương Trọng Hào (2011), “Thực hành vi sinh vật học”, Nxb Đại học Sư phạm [13] Ngô Xuân Quyền, Nguyễn Thị Bích Ngọc (2013), “ ên men nước giải khát t trà xanh”, tạp chí NN& PTNT số 57 [14] Nghiêm Thị Mỹ (2016),“Nghiên cứu, n chọn khả lên men lactic trình t o sản ph m kombucha t tr Tuyên Quang điều kiện môi trường khác nhau”, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [15] Nguyễn Đức Lượng (2000), Công nghệ vi sinh vật tập 1-2-3, Nxb Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh [16] Nguyễn Đình Thưởng (1980), “Cơng nghệ ph n tích lên men” Nxb Khoa học kỹ thuật Hà Nội [17] Nguyễn Hữu Thước cộng (1985), “Công nghiệp nuôi trồng sử dụng Tảo Spirulina”, Viện Công nghệ Sinh học thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam [18] Nguyễn Hữu Thước (1988), “Tảo xoắn Spirulina - Giá trị dinh dưỡng lợi ích với sức khỏe”, Nxb KHKT Hà Nội [19] Nguyễn Hữu Thước (2004), Tảo Spirulina nguồn dinh dưỡng v dược liệu qu ”, NXB Khoa học - Kỹ thuật Hà Nội [20] Nguyễn Thị Kim Hưng cộng (1985), “ Nghiên cứu sản xuất sử dụng thức ăn có tảo Spirulina dinh dưỡng điều trị”, Đề tài cấp thành phố TP Hồ Chí Minh [21] Nguyễn Thành Đạt (1999),C sở vi sinh vật học, Nxb Giáo Dục [22] Nguyễn Thị Hồng (2010), “Ph n lập, n chọn v nghiên cứu chủng vi khu n actic có khả lên men malolactic v ứng dụng lên men rượu vang táo mèo”, Đại học sư phạm Hà Nội 51 [23] Nguyễn Thị Kim Ngoan (2016),“Ảnh hưởng số nhân tố sinh thái tới trình t o m ng Biocellulose môi trường tảo xoắn Spirulina”, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [24] Nguyễn Lân Dũng cộng (1984), “ Lựa chọn chủng nấm men xây dựng quy trình sản xuất nước lên men BIEST1”, Hội nghị Tổng kết năm Chư ng trình nghiên cứu VH-3, Khoa Sinh học, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, 31/12/1984 [25] Nguyễn Lân Dũng, Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thanh Hiền, Lê Đình Lương, Đồn Xn Mượu, Nguyễn Đình Quyết, Phạm Văn Ty (1978), Một số phư ng pháp nghiên cứu vi sinh vật học, Nxb khoa học kĩ thuật [26] Phạm Ngọc Tuấn (2009), “ Quy trình sản xuất nước giải khát lên men t ổi”, Đại Học Nha Trang [27] Phạm Hương Sơn cộng (2008), Sản xuất số sản ph m (viên nén, viên nang, cốm) gi u dinh dưỡng giàu họat tính sinh học t tảo Spirulina, Viện Ứng dụng Công nghệ - Bộ Khoa học Công nghệ [28] Thanh Gia Ngọc Hân (2007), “Nghiên cứu phư ng pháp chiết xuất dịch t sinh khối vi khu n lam Spirulina platensis bổ sung v o nước giải khát”, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Nơng lâm thành phố Hồ Chí Minh [29] Trần Thanh Thủy (2003), “ Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật đ lên men lactic đồ uống t sắn”, Trường đại học sư phạm Hà Nội [30] Tuân Thị Thanh Vân (2014), “Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina chế ph m kh u phần ăn gi u dinh dưỡng”, Trường Đại học Khoa học - Tự nhiên [31] Vũ Thị Minh Đức (2001), Thực tập vi sinh vật, Nxb ĐHQG Hà Nội, tr 1-50 TÀI LIỆU NƢỚC NGOÀI [32] Ahsan M and Habib Mashuda Parvin B (2008), “A review on culture, production and use of Spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and fish” Rome, Italy [33] Aji Prasetyaningrum1 and Mohamad Djaeni (October,2012), Drying Spirulina with Foam Mat Drying at Medium Temperature, Vol 3(2):1-3 52 [34] Alexander Steinbuchel, Sang Ki Rhee (2005) Polysaccharides and polyamides in the food industry, www.wiley.vch pp 31-85 [35] Belay, A (1997), “Mass culture of Spirulina outdoors”, The Earthrise fams experience, pp 131 - 158 [36] Bergey H, John G Holt (1992) Bergey‟s manual of dererminativa bacteriology Wolters kluwer health, p.71- 84 [37] Boesch, C., Trcek, J., Sievers, M & Teuber, M, (1998), “ ceto acter intermedius sp”nov Syst Appl Microbiol 21, 220–229 [38] Chen C., Liu B.Y, (2000),” Changes in major components of tea fungus metabolites during prolonged fermentation” J Appl Microbiology 89.N5.P.:834-839 [39] Dillon, J.C., Phuc, A.P., Dubacq, J.P., (1995), Nutritional value of the alga Spirulina, World Rev.Nutr.Diet, Vol 77, 32 – 46 [40] FAO & WHO (2001), “Health and Nutrient Properties of Probiotics in Food including Power Milk with Live Lactic Acid Bacteria.Report of a joint FAO/WHO expert consultation on evaluation of health and nutrient properties of probiotics in cluding powder milk live Lactic acid bacteria”, Cordoba, Argentina [41] Hélène Desmorieux and Fabiola Hernandez, Drying 2004 – Proceedings of the 14th International Drying Symposium (IDS 2004) São Paulo, Brazil, 2225 August 2004, vol B, pp 900-907 [42] Jean-Paul JOURDAN (2001),Grow your own Spirulina, Dec.13, [43] Knuckey, R.M., Brown, M.R., Robert, R., Frampton, D.M.F., 2006 „„Production of microalgal concentrates by flocculation and their assessment as aquaculture feeds‟‟ Aquacultural Engineering 35 [44] Lanciotti R, Patrignani F, Iucci L, Saracino P, Guerzoni ME (2007) Potential of highpressure homogenization in the control and enhancement of proteolytic and fermentative activities of some Lactobacillus species Food Chem 102:542–550 53 [45] Lim HJ., Kim SY., Lee WK (2004),“Isolation of Cholesterol-Lowering Lactic Acid Bacteria from Human Intestine for Probiotic Use Journal of Veterinarycience”, (4),pp.391-395 [46] Loncar S E., Djuric M., Malbasa R., Kolarov L.J., Klasnja M, (2006), “Influence of Working Conditions Upon Kombucha Conducted Fermentation of Black Tea”, Food and Bioproducts Processing, Vol 84(3) pp 186-192 [47] 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 [48] Nader de Macias, M.E., Romero, N.C., Apella, M.C., González, S.N & Oliver, G 1993 Prevention of infections produced by Escherichia coli and Listeria monocytogenes feedingmilk fermented with lactobacilli Journal of Food Protection 56, 401±405 [49] Perdigón, G., Alvarez, S & Medici, M 1992 Systemic and local augmentation of the immune response in mice by feeding with milk fermented with Lactobacillus acidophilus and/or Lactobacillus casei In Foods nutrition and Immunity (Dynamic Nutrition Research), eds PaubertBraquet, M., Dupont, Ch & Paoletti, R pp 66±76 Basel: Karger ISBN 380555605-5 [50] Storni de Cano, Zulpha de Caire and Zaccaro de Mule (2002) „„Effect Of Spirulina Platensis Biomass On The Growth Of actic acteria in milk’’ World J Microbiol and Biotechnol., 16, p563-565 [51] Van Eykelenburg, C (1980),“ Ecophysiological studies on Spirulina platensis Effect of temperature, ligh intensity and nitrate concentration on growth and ultrastructure”, Antonie van Leeuwenhoek, 46, pp 113- 127 [52] Zhang H., Cai Y (2014), Lactic Acid Bacteria, Springer, 2, pp 103 – 203 [53] http://shodhganga.inflibnet.ac.in/bitstream/10603/175306/8/08_chapter%201.pdf [54] http://www.nutifood.com.vn/Default.aspx?pageid=103& 54 ... trình lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Arthrospira platensis (Spirulina) Mục đích nghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng điều kiện mơi trường tới q trình lên men lactic tạo chế phẩm đồ uống giải... Q18 thích hợp cho lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Xác định điều kiện mơi trường thích hợp cho chủng vi khuẩn Lactobacillus Q18 lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Spirulina:... dịch tảo xoắn Spirulina - Động thái sinh trưởng chủng vi khuẩn Lactobacillus Q18 trình lên men lactic tạo đồ uống từ dịch tảo xoắn Spirulina - Ảnh hưởng điều kiện mơi trường tới q trình lên men