Thị hiếu hiện nay đặt ra là sản phẩm thức uống không những giúp thỏa mãn nhu cầu giải khát đơn thuần, mà còn đáp ứng nhu cầu về dinh dưỡng, giá trị của thực phẩm chức năng như nâng cao s
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THỬ NGHIỆM TẠO THỨC UỐNG PROBIOTIC TỪ
NƯỚC CAM
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Sinh viên thực hiện : BÙI NHỰT TRƯỜNG MSSV: 107111193 Lớp: 07DSH4
TP Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2011
Trang 2Ngày nay, ngành công nghiệp đồ uống đang có những bước phát triển lớn với nhiều dạng sản phẩm đa dạng hơn cho ra thị trường, nhằm đáp ứng nhu cầu của con người Thị hiếu hiện nay đặt ra là sản phẩm thức uống không những giúp thỏa mãn nhu cầu giải khát đơn thuần, mà còn đáp ứng nhu cầu về dinh dưỡng, giá trị của thực phẩm chức năng như nâng cao sức đề kháng, chống oxi hóa, hỗ trợ tiêu hóa …
Sự lên men của vi khuẩn lactic trong thực phẩm góp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng của thực phẩm, hầu hết các dạng sản phẩm này đều không chứa cồn, có vị chua ngọt nhẹ giàu dinh dưỡng và năng lượng Một trong những thành tựu lớn nhất của công nghệ sinh học hiện nay có thể kể đến probiotic là chế phẩm chứa những “vi sinh vật thân thiện” có lợi cho sức khỏe của con người được sử dụng như một dạng thực phẩm từ rất lâu ví dụ như sữa chua men sống, Amazake truyền thống của người Nhật, Kunumzaki, hoặc sử dụng dưới dạng thương phẩm cốm vi sinh, viên nén … Những “ vi sinh vật thân thiện này” sau khi thâm nhập vào cơ thể người, chúng cư ngụ trong hệ tiêu hóa và một số niêm mạc, chúng có vai trò làm hạn chế sự xâm nhập của các vi khuẩn có hại vào ruột, cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột đồng thời nâng cao khả năng chuyển hóa dinh dưỡng và đào thải bã tốt hơn, điều này giúp nâng cao khả năng đề kháng của cơ thể trước sự tấn công của những vi sinh vật cơ hội gây các bệnh tiêu chảy, nhiễm trùng tiết niệu, viêm ruột hay hội chứng ruột kích thích… Ngoài ra chế phẩm probiotic an toàn và tự nhiên phần lớn không có hại gì cho sức khỏe [17]
Các sản phẩm có chứa probiotic đã được sử dụng tại rất nhiều nước trên toàn thế
giới như Mỹ, Nhật, Châu Âu… Probiotic được bổ sung vào rất nhiều sản phẩm như
thực phẩm thông thường: sữa chua để ăn, sữa chua lỏng để uống, nước trái cây…đến các thực phẩm bổ sung dành cho người bệnh và dưới dạng thuốc không cần kê toa như viên nén, hay dạng bột…
Đã có nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học về sản phẩm thức uống Probiotic lên men từ cà chua, nước ép bắp cải, gạo lức, malt, chanh dây … gặt hái được những thành công bước đầu, góp phần làm đa dạng hóa các dạng thực phẩm lên men cho con người [8,9,10,11,12]
Cam là loại cây ăn quả được trồng phổ biến ở nước ta, cam cho quả quanh năm
và được sử dụng làm thức uống từ rất lâu Nghiên cứu cho thấy nước cam có nhiều
Trang 3chất dinh dưỡng hơn các loại nước hoa quả khác như táo, dứa, nho và mận … Nước cam chứa nhiều vitamin C, nhóm B6, kali, folate, thiamin… giúp cơ thể điều hòa thân nhiệt, nâng cao đề kháng, tái sản xuất tế bào, chống oxi - hóa… Trên thị trường hiện nay cũng có nhiều mặt hàng sản phẩm đồ uống được chế biến từ cam đã và đang khẳng định vị thế trên thị trường Tuy nhiên dạng sản phẩm nước cam bổ sung probiotic vẫn còn khá xa lạ trên thị trường hiện nay [18]
Xuất phát từ những nhu cầu thực tế, việc tạo ra một dạng thức uống probiotic từ nước cam hứa hẹn sẽ mang lại một dạng thức uống có lợi cho sức khỏe, đáp ứng thị hiếu tiêu dùng và góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm probiotic thức uống
1.1 Nội dung đề tài
Chúng tôi tiến hành khảo sát nhằm tìm ra những điều kiện lên men tốt nhất cho
Lactobacillus acidophilus trong môi trường nước ép cam có bổ sung đường và nước,
tiến hành tối ưu hóa thực nghiệm tạo sản phẩm thức uống probiotic có giá trị dinh dưỡng và cảm quan thích hợp Bước đầu xây dựng được quy trình sản xuất thức uống probiotic từ nước ép cam
1.2 Giới hạn đề tài
Đề tài chỉ thử nghiệm trong điều kiện quy mô nhỏ ở phòng thí nghiệm chưa thử
nghiệm ở quy mô lớn
Do điều kiện trang thiết bị và thời gian thực hiện đề tài quá ngắn nên chưa thể
tiến hành khảo sát, lập đường cong sinh trưởng của L.acidophilus trong môi trường
trung gian nước cam ép pha loãng có bổ sung đường sucrose và cao nấm men
Trang 4
2.1 Giới thiệu chung về Probiotic
Probitotic trong tiếng Hy Lạp cổ có nghĩa là “vì sức sống” Kể từ lúc được phát hiện ra vào đầu thế kỷ 20 bởi nhà bác học đoạt giải nobel người Nga Elie Matchnikoff đến nay probiotic đã được coi như một loại “thần dược” tự nhiên Khái niệm về probiotic phát triển theo nhiều thời gian Lily và Stillwell (1965) đã trước tiên mô tả probiotic như một dạng hỗn hợp được tạo thành bởi một động vật nguyên sinh có tác động thúc đẩy sự phát triển của đối tượng khác Sau đó, Parker (1974) đã
áp dụng khái niệm này cho mảng chăn nuôi gia súc là “sự ảnh hưởng tốt đối với cơ thể vật chủ bằng việc góp phần vào cân bằng hệ vi sinh vật trong ruột của nó” Khái niệm “probiotic” được ứng dụng để mô tả “cơ quan và chất” mà góp phần vào cân bằng hệ vi sinh vật ruột
Định nghĩa chung này sau đó được làm chính xác hơn bởi Fuller (1989), ông định nghĩa probiotic như “một chất bổ trợ thức ăn chứa vi sinh vật sống có lợi đến vật chủ bằng việc cải thiện cân bằng hệ vi sinh vật ruột của nó” Khái niệm này sau đó được phát triển xa hơn nhờ Havenaar va Huis Int Veld (1992) “ probiotic là một hoặc nhiều sự kết hợp các vi sinh vật sống, ảnh hưởng có lợi đến vật chủ bằng việc hoàn thiện hệ vi sinh vật đường ruột”
Vi khuẩn Bifidobacterium và vi khuẩn Lactobacillus có trong hệ vi sinh đường
ruột tiêu biểu cho probiotic Hai loại vi khuẩn này từ lâu đã được Nhật bản và châu
Âu sử dụng trong kỹ nghệ sản xuất sữa chua lên men Tại Hoa Kỳ, trên 60% Yogurt
có chứa Bifidobacterium và Lactobacillus Trong kỹ nghệ Yogurt, các probiotic thường được thấy sử dụng: Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve,
Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Lactobacillus acidophilus và Lactobacillus casei
Qua các nghiên cứu về probiotic thì Bifidobacteria và Lactobacilli là 2 chi được
sử dụng rộng rãi nhất nhờ khả năng lên men sinh acid mạnh trên nhiều loại cơ chất
khác nhau Bên cạnh đó nấm men S.cerevisia , một vài vi khuẩn E.coli và Bacillus
spp cũng là những dạng được sử dụng
Điều đáng quan tâm nữa là muốn đạt hiệu quả khi sử dụng các chế phẩm probiotic thì lượng vi sinh vật có lợi này phải tồn tại được trong hệ tiêu hóa ở một số lượng nhất định Trở ngại thường gặp phải là acid của dịch vị tiêu hóa có thể hủy diệt
Trang 5tới 90% probiotic đã được ăn vào do đó cần tiêu thụ một số lượng thật lớn probiotic
để bù đắp số probiotic mất mát Tiêu chí để đánh giá một chế phẩm probiotic được sử dụng hiệu quả cho cơ thể gồm:
Có khả năng sống sót qua đường tiêu hóa nghĩa là chịu được acid và dịch tiêu hóa dạ dày
Có khả năng kết dính trên bề mặt biểu mô ruột và tồn tại lâu dài trong đường tiêu hóa người
Có hoạt tính đối kháng chống lại các vi sinh vật gây bệnh như
Escherichia coli, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Helicobacter pylori
Kích thích miễn dịch nhưng không gây viêm
Kháng đột biến và kháng ung thư (Mattila et al, 2002)
2.2 Cơ chế hoạt động của probiotic
2.2.1 Bám kết trên biểu mô ruột
Trước hết muốn đến được biểu mô ruột chúng phải vượt qua được dạ dày, tức là phải có khả năng chịu được pH thấp và các men tiêu hóa, sau đó là gắn vào các vị trí của biểu mô, vi khuẩn probiotic sẽ tạo thành một lớp “đệm” vi khuẩn nằm trên các biểu mô ruột, cạnh tranh thức ăn và vị trí dính bám đối với những vi sinh vật
2.2.2 Sinh các chất kháng vi sinh vật
Khả năng tổng hợp các chất kháng vi sinh vật như bacterioxin, acid lactic,
H2O2… Quan trọng hơn cả là khả năng sinh bacteriocin của probiotic, bacteriocin là nhóm peptide hoặc protein được tổng hợp nhờ Ribosome và có hoạt tính kháng vi sinh vật rất cao (Cotter et al., 2005)
Các loài vi sinh vật có hoạt tính Probiotic được trình bày ở bảng 2.1
Trang 6Bảng 2.1 Các loài vi sinh vật có hoạt tính Probiotic
[20]
2.2.3 Hoạt tính kích thích điều hòamiễn dịch và các hoạt tính khác
Vi khuẩn probiotic có khả năng huy động tế bào miễn dịch, hoạt hóa các đáp ứng miễn dịch thích hợp nhờ một cơ chế phức tạp bắt đầu bằng sự tương tác giữa các
tề bào probiotic và tế bào của hệ miễn dịch Nhiều nghiên cứu gần đây còn cho rằng probiotic có tác dụng kháng đột biến và kháng ung thư nhờ sự tương tác của các tế bào này với các tác nhân gây đột biến và ung thư [20]
2.3 Những ứng dụng và lợi ích của probiotic
2.3.1 Có khả năng kháng ung thư và chống các yếu tố đột biến
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy vi khuẩn probiotic có thể làm giảm nguy cơ ung thư ruột kết và ung thư bàng quang Ngoài ra có tác dụng khử chất độc gây ung thư
có trong cơ thể và làm chậm sự phát triển của các khối u bướu Cơ chế này đã được nghiên cứu và kết luận rằng nhờ khả năng gắn kết và phân hủy được các chất gây ung thư
Sản xuất các hợp chất kháng ung thư : sinh ra những acid yếu có lợi cho đường ruột như acid butyric có vai trò giảm tạo ra những chất gây ung thư trong đường ruột
và kích thích các tế bào niêm mạc ruột bị tổn thương mau lành và hồi phục chức năng
Điều hòa những enzyme gây tiền chất ung thư ruột như các enzyme phân
Lactobacillus Bifidobacteri
um
vi khuẩn lactic khác
Không phải vi khuẩn lactic
Leuconostoc mesenteroides Pediococcus acidolactici Streptococcus thermophilus Sporolactobacil lus inulinus
Bacillus cereus var Toyoi Escherichia coli Nissle 1917 Propionibacterium
freudenreichii Saccharomyces cerevisiae Saccheromyces boulardii
Trang 7
(nitroreductase, β-glucuronidase) có khả năng chuyển các chất tiền sinh ung thư thành chất gây ung thư trong trực tràng
Ức chế khối u bằng một cơ chế đáp ứng miễn dịch
Tuy nhiên, những vấn đề vẫn còn giới hạn trong mô hình in vitro, việc mở rộng
ra trên người để dự phòng ung thư còn là vấn đề đang tranh cãi
Hình 2.1 Những tác động của probiotic [16 ]
2.3.2 Kiềm hãm vi sinh vật gây bệnh đường tiêu hóa
Probiotic kìm hãm sự phát triển của mầm bệnh và cải thiện hệ thống miễn dịch
của dạ dày và giảm nguy cơ nhiễm một số mầm bệnh phổ biến như Salmonella và
Shigella
Để có thể tác động lên hệ sinh thái vi khuẩn đường ruột thì điều khá quan trọng
đó là probiotic phải có khả năng chống lại các vi khuẩn gây bệnh bằng cách tiết ra các kháng khuẩn hay là những chất cạnh tranh
Tác động của probiotic đến hệ vi sinh vật đường ruột được mô tả như sau :
Cạnh tranh dinh dưỡng cần thiết cho sự sống sót của mầm bệnh
Cạnh tranh với các nguồn bệnh để ngăn chặn sự bám dính của chúng vào đường ruột Vị trí nào được các vi khuẩn probiotics gắn kết thì các độc tố đường ruột bị ngăn chặn
Vi khuẩn probiotic tạo ra các chất đa dạng ức chế cả vi khuẩn Gram âm
và Gram dương Những hợp chất này có thể làm giảm không chỉ những vi
Trang 8sinh vật mang mầm bệnh có thể sống được mà còn ảnh hưởng đến sự trao đổi chất của vi khuẩn và sự tạo ra các độc tố
Qua nghiên cứu cho thấy các kháng sinh và chất cạnh tranh thường thấy
ở các chủng probiotic là: bacteriocin, hydrogen peroxide, acid hữu cơ (acid lactic, acid acetic), diacetyl
Điều này được thực hiện bằng cách giảm pH khoang ruột thông qua sự tạo ra các acid béo chuỗi ngắn dễ bay hơi, chủ yếu là acetate, propionate, và butyrate, nhất là acid lactic
2.3.3 Cải thiện việc sử dụng lactose ở những người không dung nạp được
lactose:
Sự không dung nạp đường lactose (có nhiều trong sữa) xảy ra khá phổ biến ở nhiều người, gây ra sự đầy hơi, khó tiêu khi hấp thu thực phẩm có chứa đường lactose Nhiều nghiên cứu đã cho thấy một số chủng vi khuẩn lên men acid lactic trong sản phẩm sữa lên men có thể cải thiện các triệu chứng kháng đường lactose của
cơ thể bằng cách cung cấp men lactase cho đường ruột và dạ dày Sử dụng các thực phẩm có chứa các chủng vi khuẩn này giúp cải thiện rõ rệt khả năng tiêu hóa đường lactose
2.3.4 Làm giảm cholesterol trong huyết thanh :
Probiotic có tác dụng làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh, làm giảm
huyết áp cao Ngoài ra, giúp nhanh chóng bình phục sau khi mắc các bệnh tiêu chảy
và sử dụng nhiều kháng sinh
2.3.5 Kích thích hệ thống miễn dịch :
Thực phẩm chức năng probiotic có thể góp phần cải thiện hệ thống miễn dịch của cơ thể, làm tăng hàm lượng globulin Sự hấp thụ thực phẩm probiotic đối với người ốm và trẻ nhỏ cải thiện rõ rệt sức đề kháng của cơ thể Tăng cường hiệu quả của một số vaccin như vaccin thương hàn
Những cải thiện hệ miễn dịch bởi probiotic gồm tăng cường hoạt động của đại thực bào, nâng cao khả năng thực bào của sinh vật hay nguồn carbon Tăng khả năng sản xuất kháng thể thường là loại IgG và IgM và interferon (nhân tố kháng virus không đặc hiệu) Tăng cường khả năng định vị kháng thể trên bề mặt ruột thường là IgA
Trang 92.3.6 Các tác dụng khác :
Probiotic còn có một số tác dụng khác như giảm tác dụng phụ của kháng sinh, giảm nhiễm trùng đường niệu ở người Đối với việc sử dụng probiotic trong chăn nuôi còn mang lại hiệu quả cao nhờ có khả năng tăng trọng ở gia cầm, giảm tỉ lệ mắc các bệnh do nhiễm trùng và tiêu chảy ở động vật non
Bảng 2.2 : Tác dụng lâm sàng của một số chủng probiotic
Lactobacillus rhamrosus GG
(ATCC 53103)
Giảm hoạt tính enzyme phân, giảm tiêu chảy do kháng sinh ở trẻ em, điều trị và dự phòng rotavirus và tiêu chảy cấp ở trẻ em, điều trị tiêu
chảy tái phát do Clostridium difficile, kích thích
miễn dịch, giảm nhẹ triệu chứng viêm da không điển hình ở trẻ em
Lactobacillus johnsonii
(acidophilus) LJ-1 (La1)
Cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, tăng cường
miễn dịch, hỗ trợ điều trị Helicobacter pylori
Bifidobacterium lactis Bb-12 Dự phòng tiêu chảy , điều trị tiêu chảy do virus,
kể cả rotavirus, cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, cải thiện tình trạng táo bón, kích thích hệ miễn dịch, giảm nhẹ triệu chứng viêm da không điển hình ở trẻ em
Lactobacillus reuteri
(BioGaia Biologics)
Rút ngắn thời gian bị tiêu chảy do rotavirus ở trẻ
em, điều trị tiêu chảy cấp ở trẻ em, an toàn và dung nạp tốt ở bệnh nhân trưởng thành HIV dương tính
Lactobacillus casei Shirota Cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, giảm hoạt
tính enzyme phân, có tác động tích cực đối với ung thư mặt bàng quang và ung thư cổ tử cung, không ảnh hưởng tới hệ miễn dịch của người khỏe mạnh
Lactobacillus plantarum
DSM9843 (299v)
Cân bằng hệ vi sinh đường ruột, tăng hàm lượng acid béo mạch ngắn trong phân
Saccharomyces bourlardii Dự phòng tiêu chảy do kháng sinh, điều trị viêm
ruột kết do Clostridium difficile, dự phòng tiêu
chảy cho bệnh nhân sử dụng dinh dưỡng qua ống
Trang 10Chủng trong sữa chua
(Streptococcus thermophilus hay
L Delbrueckii subsp bulgaricus)
Không có tác dụng trên tiêu chảy do rotavirus, không có hiệu ứng tăng cường miễn dịch khi bị tiêu chảy do rotavirus, không có tác dụng lên hoạt tính enzyme phân
[19]
2.4 Tổng quan về quá trình lên men lactic
2.4.1 Tổng quan về các vi khuẩn lên men lactic phổ biến
Vi khuẩn lactic là những vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium, là vi
khuẩn Gram (+) Đây là những trực khuẩn hoặc cầu khuẩn, đa số không sinh bào tử,
thường không chuyển động và kị khí tùy tiện, vi hiếu khí, chúng không chứa
cytochrom và enzyme catalase, chúng có khả năng sinh tổng hợp enzyme peroxydase
rất mạnh, phân giải H2O2 để phát triển Đa số chúng lên men được mono và
disaccharide, một số không lên men được saccharose, đường maltose Các vi khuẩn
lactic không có khả năng lên men tinh bột và các polysaccharide khác (chỉ có loài L
delbruckii là đồng hóa được tinh bột)
Vi khuẩn lactic thường có dạng hình cầu, hình oval và hình que, đường kính của
dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5-1,5 μm, các tế bào hình cầu xếp thành từng cặp hoặc
chuỗi có chiều dài khác nhau Kích thước tế bào trực khuẩn lactic từ 1-8 μm, trực
khuẩn thường đứng riêng lẻ hoặc kết thành chuỗi
Các loài vi khuẩn lactic có khả năng rất khác nhau tạo thành acid trong môi
trường và sức chịu đựng acid cũng khác nhau Đa số các trực khuẩn lactic đồng hình
tạo thành acid cao hơn (khoảng 2- 3,5 %), liên cầu khuẩn (khoảng 1%) Các trực
khuẩn này có thể phát triển được ở pH = 3- 4, còn cầu khuẩn không thể phát triển
được ở môi trường này Hoạt lực lên men tốt nhất của trực khuẩn lactic ở vùng pH =
5,5 - 6
Đa số vi khuẩn lactic (đặc biệt là trực khuẩn đồng hình) rất kén chọn thành
phần dinh dưỡng, chúng chỉ phát triển khi trên môi trường có tương đối đầy đủ các
yếu tố dinh dưỡng cần thiết như acid amin, peptide, protein, vitamin (B1, B2, B6, PP)
các acid pantotenic và acid folic
Phân loại vi khuẩn lactic hiện nay chưa hoàn thiện và còn nhiều tranh cãi, chủ
yếu phân loại dựa theo hình dáng tế bào Thí dụ: cầu khuẩn xếp các giống
Trang 11Streptococcus và Leuconostoc, còn trực khuẩn xếp thành một giống Lactobacillus
2.4.1.1 Lactobacillus
Lactobacillus là vi khuẩn có tự nhiên trong miệng , đường ruột, và cả trong âm
đạo của con người, đây là loại vi khuẩn có khả năng lên men tạo axit lactic rất mạnh
và khả năng phát triển trong môi trường axit rất tốt Vi khuẩn này có khả năng sản xuất các enzyme phá vỡ các thành phần trong các sản phẩm sữa rất tốt do sinh
enzyme có hoạt lực protease cao Lactobacillus là tên một giống vi khuẩn, giống này
có nhiều loài như Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus sporogenes, Lactobacillus
kefir
Các vi khuẩn này có nhiệm vụ biến đổi chất xơ thực phẩm, thức ăn chưa tiêu hóa hết ở ruột non thành acid lactic, acetic, butyric, hàng loạt vitamin, acid amin, men, hormon và các chất dinh dưỡng quan trọng khác Nó cũng sinh ra các khí như NH3,
CO2, H2S… Quá trình biến đổi đó gọi chung là quá trình lên men, mà nhờ nó thức ăn được tiêu hóa hoàn toàn
Lactobacillus bulgaricus: lên men đồng hình, là trực khuẩn tròn đôi khi ở dạng
hạt, thường kết thành chuỗi dài, Gram (+), không có khả năng di động Chúng có khả năng lên men được các loại đường glucose, lactose, galactose, không lên men được sacaroza, xylose, arabinose, sorbose, dulcitol, mannitol, dextrin, inulin Chúng không
có khả năng tạo ra nitrit từ nitrate Đây là giống ưa nhiệt, nhiệt độ tối thích cho phát triển là 40 – 450C, tối thiểu là 15 – 200C, tạo thành acid mạnh
Hình 2.1 Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus [22]
Lactobacillus casei: lên men lactic đồng hình, trực khuẩn nhỏ, Gram (+), thường
gặp ở dạng chuỗi dài hoặc ngắn, tích tụ tới 1,5% acid Chúng không có khả năng
Trang 12chuyển động Có khả năng lên men được các loại đường glucose, fructose, galactose, maltose, lactose, salicin Trong quá trình lên men chúng tạo ra D – acid lactic Nhiệt
độ tối thích cho phát triển là 38 – 400C, nhờ có hoạt tính protease nên có thể phân huỷ protein trong sữa thành acid amin
Lactobacillus lycopersici: lên men lactic dị hình, là trực khuẩn Gram (+), sinh
hơi, trong thiên nhiên chúng tồn tại thành từng đôi một, có khả năng tạo bào tử Trong quá trình lên men đường, chúng tạo ra cồn, acid lactic, acid acetic và CO2
Ngày nay chúng được coi như các biến chủng của Lactobacillus brevis [3]
Hình 2.2 Vi khuẩn Lactobacillus casei [22]
Lactobacillus pasteurianus: là trực khuẩn Gram (+), có kích thước rộng: 0.5 –
1,0µm, dài: 7,0 – 35µm Trong thiên nhiên chúng tồn tại riêng lẻ, không di động Chúng có khả năng lên men được arabinose, glucose, fructose, galactose, maltose, saccharose, rafinose, trehalose, manitol, dextrin Trong quá trình lên men chúng tạo
ra một loạt sản phẩm như: CO2, alcohol, acid lactic, acid acetic, acid formic Nhiệt độ thích hợp từ 29 – 330C
Lactobacillus bifidus: trực khuẩn rất nhỏ, thuộc loại Gram (+) Chúng không có
khả năng di dộng, có khả năng lên men được các loại đường glucose, fructose, galactose, saccharose, inulin, dextrin Nhiệt độ phát triển tốt nhất của vi khuẩn này là
370C
Lactobacillus causaciccus: trực khuẩn Gram (+) ngắn, không có khả năng
chuyển động, có khả năng lên men các loại đường glucose, fructose, mannose, galactose, maltose, lactose, mannitol Nhiệt độ phát triển tối ưu là 48 – 500C
Trang 13Lactobacillus delbruckii: trực khuẩn dài Gram (+), có kích thước rộng: 0,5µm –
0,8µm, dài: 2,0 – 9,0µm, không di động Chúng có khả năng lên men các loại đường glucose, maltose, fructose, galactose và dextrin, chúng không có khả năng lên men xylose, arabinose, rhamnose, lactose, raffinose, trehalose, inulin
Lactobacillus brevis: lên men lactic dị hình, là loại trực khuẩn Gram (+), không
có khả năng di động, có kích thước rộng: 0,7 – 1,0µm, dài: 2,0 – 4,0µm, tìm thấy chủ yếu trong muối chua bắp cải, rau cải, dưa chuột, vì vậy nó còn được gọi là trực khuẩn bắp cải Trong thiên nhiên chúng thường liên kết với nhau thành chuỗi Trong quá trình phát triển chúng có thể sử dụng lactate canxi như nguồn cung cấp carbon Chúng có khả năng lên men các loại đường arbinose, xylose, gluxose, fructose, galactose, maltose Trong lên men ngoài acid lactic (1,2%), nó còn tạo thành acid acetic, rượu etylic (2,4%), CO2, nó còn tạo hương làm cho sản phẩm có hương vị dễ chịu Nhiệt độ phát triển tối đa là 300C, vi khuẩn này có nhiều trong sữa, kefir, dưa chua…
Hình 2.3 Vi khuẩn Lactobacillus brevis [23]
Lactobacillus leichmannii: trực khuẩn Gram (+) Trong tự nhiên chúng có khả
năng tạo thành chuỗi ngắn, kích thước tế bào từ 0,6 – 2,0µm Chúng có khả năng lên men glucose, fructose, maltose, saccharose, trehalose và không có khả năng lên men lactose, galactose, raffinose, arabinose, rhamnose, dextrin, inulin Trong quá trình lên men, chúng tạo ra L – acid lactic, không có khả năng tạo nitrit từ nitrat Nhiệt độ phát triển tối ưu là 360C
Lactobacillus helveticcus: trực khuẩn, có kích thước rộng: 0,7 – 0,9µm, dài: 2,0
– 6,0µm Trong thiên nhiên chúng có thể tồn tại riêng lẻ từng tế bào, cũng có thể tạo
Trang 14thành chuỗi tế bào Chúng có khả năng lên men các loại đường glucose, fructose, galactose, mannose, maltose, lactose Nhiệt độ phát triển từ 40 – 420C Vi khuẩn này được sử dụng nhiều trong sản xuất sữa chua và pho mai cứng
Lactobacillus thermophilus: là trực khuẩn gram (+), kích thước tế bào 0,5 –
3,0µm, không có khả năng di động Nhiệt độ phát triển tối ưu là 300C, có thể chịu được nhiệt độ 65 – 750C Vi khuẩn này được sử dụng nhiều trong sản xuất sữa chua
và pho mai
Lactobacillus plantarum: trực khuẩn gram (+), kích thước tế bào rộng: 0,7 –
1µm, dài: 3 – 8µm Nhiệt độ phát triển tối ưu là 300C, có khả năng chịu được nồng độ NaCl 5,5% Vi khuẩn này được dùng nhiều trong chế biến sữa
2.4.1.2 Leuconostoc
Leuconostoc gồm những liên cầu khuẩn lên men lactic đồng dạng, lên men
đường sinh acid lactic và 1 lượng lớn acid acetic, cồn etylic và khí CO2 Khả năng
của 2 loài Leuconostoc dextranicium và Leuconostoc citrovorum lên men acid citric
của sữa với sự sản sinh chất có mùi thơm diacetyl và khả năng kích thích liên cầu khuẩn lactic làm cho chúng được đem dùng vào giai đoạn đầu của chế biến bơ và phomai
Một số đặc trưng của giống Leuconostoc cho nó vị trí quan trọng trong thực
phẩm như: Sản sinh diacetyl, sự chịu đựng của những nồng độ muối cao làm cho
Leuconostoc mesenteriodes được đem dùng ở giai đoạn đầu của sự lên men lactic Sự
chịu đựng được ở những nồng độ đường cao đến 55 – 60% (đối với Leuconostoc
mesenteriodes) làm cho vi khuẩn có thể phát triển trong xiro bán lỏng và kem đá…
sản sinh ra nhiều thán khí từ đường làm hư hỏng 1 số loại phomai, xiro
Trang 15Hình 2.4: Vi sinh vật thuộc nhóm Leuconostoc [24]
2.4.1.3 Streptococcus
Streptococcus cremoris: là tế bào hình cầu và kết thành chuỗi dài, ưa ấm và tạo
ít acid trong môi trường Nhiệt độ thích hợp cho phát triển là 250C, tối thiểu là 100C, tối đa là 36 – 380C
Streptococcus thermophilus: có dạng hình cầu, kết thành chuỗi dài, phát triển tốt
ở nhiệt độ 40 – 450C, tích tụ khoảng 1% acid
Streptococcus falcalis: là tế bào Gram (+), chúng thường tạo thành chuỗi tế bào
hình cầu, có khả năng chịu được nồng độ NaCl 5%, có khả năng lên men đường glucose, maltose, lactose, trehalose, silicin, sorbitol [4]
Streptococcus diacetylactis còn được gọi là Pneumococci, là cầu khuẩn Gram
(+), xếp từng đôi hay thành chuỗi, có vỏ bằng polysaccharide Pneumococci dễ bị ly
giải bởi những chất hoạt động bề mặt như muối mật
Các tế bào vi khuẩn Bifidobacteria thường đứng riêng lẻ, xếp thành cặp hoặc
xếp thành chữ V Kích thước tế bào khoảng 0,5 – 1,3mm
Bifidobacterium có dạng hình que chẻ đôi hoặc que phân nhiều nhánh và dưới
điều kiện tăng trưởng khác nhau thì các tế bào sẽ có hình dạng khác nhau ( Tisser, 1990) Khi sử dụng N- Acetyl D – Glucosaminde, alamine, acid aspartic, acid
Trang 16glutamic, serin, ca2+ trong môi trường nuôi cấy sẽ ảnh hưởng đến hình dạng của tế
bào vi khuẩn Bifidobacteria
Tế bào Bifidobacteria không có vỏ bao và không có hệ thống tiêm mao bao
quanh Vách tế bào cấu tạo bởi 3 phần chính
Peptidoglycan
Polysaccharide
Acid lipotechoic
Peptidoglycan của vi khuẩn Bifidobacteria được cấu tạo từ acid N-
acetylmuramic và N- acetylglucosamine Các phân tử này kết hợp với nhau tạo thành
chuỗi oligopeptide Ngoài ra , vách tế bào vi khuẩn Bifidobacteria còn chứa nhiều
polysaccharide gồm các phân tử đường glucose, galactose, rhamnose… liên kết với nhau (Lauer và Kandler,1983)
Bifidobacterium cư trú trong ruột của cơ thể người và động vật chúng đóng vai
trò quan trọng trong việc điều chỉnh pH ở ruột và kết tràng Chúng được phát hiện trong phân của trẻ sơ sinh còn bú sữa mẹ Tính ổn định của loài vi khuẩn này tỷ lệ nghịch với độ tuổi, tuổi càng lớn thì lượng vi khuẩn càng giảm Lượng vi khuẩn
Bifidobacteria trong cơ thể bị tác động bởi nhiều yếu tố như thức ăn, nước uống, tình
trạng sức khỏe và việc sử dụng kháng sinh
Nhiệt độ tối ưu cho Bifidobacterium phát triển là 37 – 41oC Tế bào không tăng trưởng ở nhiệt độ dưới 20oC và trên 46oC Tuy nhiên Bifidobacterium
Themacidophilum có khả năng phát triển ở nhiệt độ 49,5oC Phần lớn các chủng có nguồn gốc từ động vật đều có khả năng phát triển ở 45oC Riêng các chủng có nguồn gốc từ người thì không có khả năng phát triển ở nhiệt độ này
pH tối ưu cho sự phát triển nằm khoảng 6,5 – 7 Tế bào vi khuẩn Bifidobacteria không tăng trưởng ở pH thấp hơn 4,5 và pH trên 8,5 Ngoại trừ Bifidobacterium
thermacidophilum có thể tăng trưởng ở pH 4 Bifidobacterium là loài chịu được acid
nhưng không phải là loài ưa acid
2.4.1.5 Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus acidophilus là trực khuẩn dài hình que, Gr+, không sinh bào tử,
lên men lactic đồng hình Trực khuẩn này được phân lập từ ruột trẻ em và bê mới đẻ Một số chủng có khả năng tạo thành màng nhầy Trong thiên nhiên chúng tồn tại
Trang 17riêng lẻ, đôi khi chúng tạo thành những chuỗi ngắn, có khả năng chuyển động, có khả năng lên men 1 số loại đường glucose, fructose, galactose, mannose, maltose, lactose, saccharose để tạo ra acid lactic và hoàn toàn không có khả năng lên men xylose, arabinose, rahamnose, glycerol, sorbitol, dulcitol, inositol Trong quá trình lên men chúng tạo ra cả 2 dạng đồng phân quang học của acid lactic Trong sữa nó có thể tích tụ tới 2,2% acid [4]
Lactobacillus acidophilus thuộc:
Lactobacillus acidophilus có thể phát triển ở nhiệt độ cao như 450C nhưng tối
ưu là 35-400C với pH tối ưu từ 5,5-6 Chúng có những yêu cầu phát triển phức tạp như yêu cầu áp lực oxygen thấp, có thể lên men carbohydrate, protein và các phần tử bị phá vỡ từ các chất này, một số vitamin và khoáng như B-complex, acid nucleic, Mg, Mn, Fe cần cho sự phát triển
Lactobacillus acidophilus phát triển ở pH < 3,5 và lên men trong điều kiện yếm khí Lactobacillus acidophilus thiếu cytochrome, prophyrin, những enzyme hô hấp nó
sẽ không thể thực hiện quá trình phosphoryl hóa hoặc hô hấp Vì vậy, nó sử dụng đường như một cơ chất cho sự lên men và sống được ở môi trường phong phú
đường Mỗi phân tử glucose trải qua sự lên men của Lactobacillus acidophilus tạo ra năng lượng là 2ATP Ngoài glucose, Lactobacillus acidophilus còn sử dụng
aesculin, cellobiose, galactose, lactose, maltose, salicin, sucrose và trehalose cho
sự lên men [4]
Trang 18
Hình 2.5 Hình thái Lactobacillus acidophilus [24]
2.4.2 Cơ sở sinh hóa của quá trình lên men lactic
Đầu tiên, đường sẽ được vi khuẩn lactic đưa vào bên trong tế bào nhờ cơ chế vận chuyển đặc trưng của màng tế bào Nếu phân tử đường là đường đơn như glucose thì sẽ vào thẳng chu trình chuyển hóa, còn nếu phân tử đường là đường đôi hay các dạng đường khác thì sẽ bị thủy phân thành các monosaccharide sau đó mới vào chu trình chuyển hóa Sau đó, phân tử đường này sẽ đi vào chu trình chuyển hóa khác nhau và cuối cùng cho sản phẩm là acid lactic, acid acetic, CO2,…
Dựa vào sản phẩm tạo thành của quá trình lên men, mà người ta chia chúng ra hai nhóm là vi khuẩn lactic lên men đồng hình hay vi khuẩn lactic lên men dị hình Trường hợp lên men lactic đồng hình: quá trình lên men tạo acid lactic theo chu trình Embden-Meyerhorf (con đường EMP) Trong tế bào vi khuẩn lên men lactic đồng hình có đủ enzyme carboxylase, do vậy pyruvate không bị phân giải sâu hơn, mà thay vào đó nó nhận hydro được tách ra và chuyển tới pyruvate để tạo thành acid lactic Lượng acid lactic tạo thành chiếm hơn 90% sản phẩm, chỉ một phần nhỏ pyruvate còn lại bị khử cacbon chuyển thành acid acetic, ethanol, CO2 và acetone,…
Các chủng vi sinh vật được sử dụng trong lên men đồng hình như: Lactobaterium
casei, Lactobacterium cremoris, Lactobacterium bulgaricus, Lactobacterium delbruckii…
C6H12O6 → CH3-CO-COOH → CH3-CHOH-COOH + Năng lượng 2ATP
(glucose) (acid lactic)
Trường hợp lên men lactic dị hình: xảy ra khi vi khuẩn lactic không có đủ các enzyme cơ bản của chu trình EMP là andolase và trizaphosphattizomerase Do không theo con đường EMP nên chúng chuyển hóa theo con đường Pentose-
Trang 19Phosphate ở giai đoạn đầu, từ glucose-6-phosphate, 6-phosphoglucose và phosphate dưới tác dụng của enzyme epimerase chuyển thành xilulose-5-phosphate Xilulose-5-phosphate sẽ đi theo hai con đường chuyển hóa khác nhau, Chỉ có khoảng 50% lượng đường tạo thành acid lactic, ngoài ra còn có các sản phẩm phụ khác nhau như acid acetic, ethanol, CO2, các sản phẩm phụ tương tác với nhau tạo thành ester có mùi thơm
ribuloae-5- Xilulose-5-phosphate sẽ được chuyển hóa tiếp thành glyceraldehydes
- 3-phosphate Sau đó bị thủy phân tiếp theo con đường EMP để tạo thành acid lactic
Xilulose-5-phosphate bị thủy phân tiếp theo một con đường khác để tạo acetyl phosphate Sau đó, dưới tác dụng của acetatkinase sẽ tạo thành acetate hoặc bị khử tiếp thành acetaldehyde rồi thành ethanol, acid acetic, CO2,…
C6H12O6 → CH3-CHOH-COOH + HOOC-CH2-CH2-COOH + CH3-COOH
(glucose) (acid lactic) (acid sucxinic) (acid acetic) + CH3-CH2OH + CO2 +H2
(ethanol)
Lượng sản phẩm phụ của quá trình lên men dị lactic như sau: acid lactic chiếm 40% (thấp hơn nhiều so với lên men lactic đồng hình), acid sucxinic chiếm 20%, ethanol chiếm 10%, acid acetic chiếm 10%
và khoảng 20% còn lại là các loại khí [3]
2 5 Sơ lược về tình hình nghiên cứu thực phẩm probiotic trong và ngoài nước
2.5.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
Có nhiều công trình nghiên cứu về probiotic, tuy nhiên chưa có định hướng dưới dạng phát triển sản phẩm thực phẩm Vì vậy các nghiên cứu về các chủng vi khuẩn probiotic trong thực phẩm còn nhiều hạn chế, các nghiên cứu gần đây có thể kể gồm: Nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Hà và cộng sự (2002) đã dử dụng 2 chủng vi
khuẩn lactic là Bifidobacterium bifidum và Lactobacillus acidophilus để sản xuất chế
phẩm probiotic
Nhóm nghiên cứu của tác giả Trần Thanh Thủy (2003) xây dựng thành công quy
Trang 20trình công nghiệp chế biến sắn thành đồ uống lên men lactic và có giá trị dinh dưỡng, cảm quan thích hợp Sau khi xử lý sắn thành dịch đường tác giả bổ sung nấm men, sự tương tác giữa lượng đạm sinh khối nấm men với lượng đường trong dịch lên men ở
áp suất cao tạo điều kiện cho phản ứng melanoid xảy ra nhờ đó màu sắc và hương vị
của sản phẩm được cải thiện Chủng vi sinh vật được sử dụng là pediococcus
pentsaceus B và pediococcus pentosaceus KC4 Tuy nhiên sản phẩm này không bảo
quản được lâu, chỉ trong 2 ngày ở nhiệt độ lạnh 4 - 6oC
Tác giả Lê Hà Vân Thư (2008), trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã thực
hiện đề tài “ Nghiên cứu quy trình tạo thức uống lên men lactic từ gạo lức” kết quả đạt được là tạo được sản phẩm lên men từ gạo lức với chủng vi khuẩn Lactobacillus
acidophilus, lượng tế bào vi khuẩn khoảng 107 - 108 cfu/ml, bảo quản tốt trong điều kiện 4- 6oC trong 4 tuần [10]
Tác giả Nguyễn Hoài Phương (2010) thực hiện đề tài “ Thử nghiệm tạo thức
uống probiotic từ dịch malt” kết quả đạt được là tạo ra được dạng thức uống chua
ngọt nhẹ, hàm lượng tế bào vi khuẩn Bifidobacterium bifidum khoảng 108 – 109cfu/ml, sản phẩm bảo quản tốt trong 4 tuần ở nhiệt độ 4-6oC [8]
2.5.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Năm 2004 ,Yong D Hang và cộng sự đã thành công trong việc tạo ra thức uống Probiotic từ nước ép cà chua nhờ vi khuẩn lactic, nguyên liệu nước ép cà chua được
lên men bởi bốn vi khuẩn lactic là Lactobacillus aciddophilus, Lactobacillus
plantarum C3, Lactobacillus casei A4 và Lactobacillus D7 delbrueckii quá trình lên
men ở nhiệt độ 30oC trong 24 giờ, những biến đổi về pH , lượng acid lactic sinh ra, hao hụt lượng đường luôn được kiểm soát liên tục bằng các thiết bị đo Kết quả số tế bào đạt gần 1-9.109 cfu/ml trong thời gian lên men 72 giờ [13]
Đến 2005, Yong D Hang và cộng sự tiếp tục thành công tạo ra sản phẩm lên
men lactic từ nước ép bắp cải chủng Vi sinh vật sử dụng là Lactobacillus plantarum
C3, Lactobacillus casei A4 , Lactobacillus delbrueckii D7 kết quả lên men sau 48 giờ
ở 30oC đạt đến 10 x 108 cfu/ml Sản phẩm bảo quản tốt ở 4oC trong 4 tuần [21]
Seung Hee Baek (2005) đã chọn L.acidophilus là chủng vi khuẩn thích hợp để
lên men gạo lức ở 37oC trong vòng 60,4 giờ , cùng với 30,56% nước và 6,94% mật
ong, chế phẩm này có tên gọi là “Fermented Brown Rice” được chứng minh là có khả
Trang 21năng làm giảm cholesterol ở chuột Sản phẩm này rất thích hợp cho người ăn kiêng[14]
Sumanagala Gokavi và cộng sự (2005) đã thành công trong việc tạo thức uống
lên men từ yến mạch bởi chủng Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei
ssp và Lactobacillus acidophilus Đầu tiên họ phân lập chủng probiotic gồm L.plantarum và L.paracasei, L.aciddophilus từ đồ uống truyền thống của người
Bungari Tiếp theo họ chứng minh được khả năng loại bỏ cholesterol khỏi môi trường sinh Sau đó họ dùng chủng probiotic này lên men yến mạch và cho ra đời loại đồ uống có chất lượng về dinh dưỡng và cảm quan khá [15]
2.6 Giá trị của các sản phẩm lên men lactic với sức khỏe con người
Các sản phẩm lên men từ vi sinh vật có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như: thực phẩm, y học, mỹ phẩm Các sản phẩm lên men lactic chiếm một vị trí đặc biệt Các thực phẩm tạo thành do quá trình lên men lactic rất phong phú như: thức uống lên men từ ngũ cốc, phomai, sữa chua, rau củ, xúc xích khô, chao tương…
Thức uống lên men từ ngũ cốc Boza được chứng minh là nguồn nguyên liệu dồi dào cung cấp cho việc sản xuất bacteriocin từ vi khuẩn lactic với hoạt tính chống
vi trùng gây hư hỏng thực phẩm và vi khuẩn gây bệnh Đồng thời với sự hiện diện của acid lactic sẽ giúp ích cho việc tiêu hóa của cơ thể được dễ dàng, làm đẹp da và làm chậm quá trình lão hóa [11]
Oat là thức uống được lên men từ yến mạch, sử dụng các giống vi sinh vật
như Lactobacillus plantarum, L paracasei, L acidophilus, được coi như là thực
phẩm chức năng cung cấp cùng lúc cả probiotic và prebiotic Loại đồ uống yến mạch này không chứa sữa như vẫn có thể thay thế sữa và sữa đậu nành, nhất là rất phù hợp với sức khỏe của người theo chế độ ăn chay [15]
Những đồ uống lên men từ ngũ cốc có khả năng thế chỗ những vi khuẩn đường ruột có lợi bị kháng sinh phá huỷ Hỗ trợ khả năng tiêu hoá và ngăn chặn các
vi khuẩn gây bệnh, điều trị sự tăng trưởng quá nhanh của các sinh vật có hại trong ống tiêu hoá, làm giảm các triệu chứng rối loạn đường ruột kích ứng và có thể cả bệnh viêm đường ruột [19]
Sữa chua là sản phẩm thu được khi lên men lactic sữa động vật, có nhiều ích lợi đối với sức khoẻ mỗi người, là loại sản phẩm phổ biến được nhiều người ưa thích
Trang 22vì có chứa các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể con người Sữa chua trở thành món ăn có dinh dưỡng cao, độ hấp thụ lớn, ngoài ra nhờ vi khuẩn lactic, nên sữa chua có tác dụng chữa bệnh đường ruột, bệnh dạ dày và các bệnh về tiêu hóa nói chung Sữa chua đặc biệt thích hợp với người già, trẻ em, người mới ốm dậy, nhất là những người mắc bệnh về tiêu hóa
Nhờ quá trình lên men lactic, một phần protein trong sữa phân giải thành các acid amin, các chất đường bột chuyển hóa thành đường lactose dễ tiêu hóa và các chất thơm như acetoin, diacetin cùng nhiều vi lượng quý hiếm được tạo thành, kích thích sự đáp ứng miễn dịch và làm giảm cholesterol huyết thanh Sữa chua còn có nhiều chất bổ dưỡng và dễ hấp thụ vào máu Vì vậy mà cơ thể người có thể hấp thụ sữa chua nhiều hơn gấp 3 lần sữa tươi, tốt cho đối tượng người bệnh trong giai đoạn phục hồi sức khỏe, suy nhược, biếng ăn
Sữa chua vẫn giữ được và làm giàu thêm lượng chất protein trong sữa, đặc biệt
là casein, vitamin và các loại khoáng chất cần thiết, giúp cân bằng hệ vi khuẩn, tăng cường khả năng đề kháng của cơ thể Protein trong sữa ngăn ngừa ung thư dạ dày,
đường lactose làm tăng vi khuẩn Bifidobacteria trong ruột Sữa lên men sẽ kích thích
sự tiêu hóa, làm cân bằng môi trường đường ruột Việc sử dụng sữa chua đều đặn sẽ phục hồi tính acid ở ruột non, đồng thời cũng làm giảm nguy cơ ung thư đường ruột Calcium và sắt trong sữa chua giúp ngăn chặn bệnh thiếu máu hồng cầu, vitamin A giúp tăng cường thị giác, pepton và peptid có tác dụng kích thích chức năng gan Bên cạnh đó, trong sữa chua có chất kháng sinh gọi là lactocidine, có khả năng chống lại các virus gây bệnh Sữa chua còn được xem như một loại mỹ phẩm chăm sóc da hiệu quả Acid lactic trong sữa chua với tác dụng ngăn ngừa sự xâm nhập và kiềm chế hoạt động của các loại vi khuẩn có hại tạo nên một màng chắn an toàn bảo vệ cho da
Sản phẩm Kefir chứa nhiều chất chống oxy hóa, kháng thể, các chất chuyển hóa và là nguồn thực phẩm giàu vitamin, chất khoáng có giá trị Nhiều nghiên cứu cho thấy quá trình lên men sữa từ những hạt kefir sống sẽ làm tăng giá trị dinh dưỡng đáng kể như vitamin B, acid folic, vitamin tan trong chất béo như A, D, E, K Kefir kích thích quá trình tiêu hóa và sự thèm ăn, làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu, tăng sức đề kháng của cơ thể đối với các yếu tố bất lợi của môi trường như chống cảm lạnh và các bệnh hay lây khác
Trang 23Lợi ích của rau cải muối chua: Nghiên cứu mới đây nhất chỉ ra rằng ăn các loại rau họ cải như cải bắp và dưa bắp cải có thể giúp giảm nguy cơ một số loại ung thư, trong đó có ung thư vú Ăn bắp cải và món dưa bắp cải Đức khi còn trẻ sẽ giúp ngăn ngừa hữu hiệu bệnh ung thư vú Ăn nhiều các thực phẩm chống ung thư như bắp cải và dưa bắp cải Sauerkraut cũng có tác dụng hỗ trợ ngừa ung thư ở những phụ
nữ lớn tuổi [21]
Dưa chua có tác dụng kích thích tiêu hoá nhờ có men lactic, ăn ngon miệng hơn, tốt hơn cho cơ thể Ngoài ra còn có phương pháp bảo quản cỏ tươi có bổ sung vi khuẩn lactic đã làm thay đổi khu hệ vi sinh vật theo chiều hướng có lợi, trong đó vi khuẩn lactic chiếm ưu thế, làm giảm đáng kể các loại vi sinh vật có hại cho quá trình bảo quản, do đó đã làm tăng giá trị dinh dưỡng của thức ăn lên
2.7 Nguyên liệu cam
2.7.1 Tổng quan về cây cam
Citrus aurantifolia - chanh ta
Citrus maxima - bưởi
Citrus reticulate - quýt
Citrus sinensis - cam ngọt
Citrus nobilis - cam sành [24]
Chi Cam chanh (danh pháp khoa học : Citrus) là một chi thuộc loại thực vật có hoa trong họ cửu lý hương (Rutaceae), có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới và cận
nhiệt đới ở Đông Nam Á Các loại cây trong chi này là các cây bụi lớn hay cây thân
gỗ, cao từ 5-15 m (tùy loại), thân cây có gai và các lá thường xanh mọc so le có mép nhẵn Hoa mọc đơn hay thành từng đóa nhỏ, mỗi hoa có đường kính 2-4 cm với 5 (ít khi 4) cánh hoa màu trắng và rất nhiều nhị hoa Hoa thông thường có mùi thơm rất mạnh Quả là loại quả có múi, một dạng quả mọng đặc biệt, hình cầu hay cầu thuôn dài, chiều dài 4-30 cm và đường kính 4-20 cm, bên trong quả khi bóc lớp vỏ và cùi sẽ
Trang 24thấy lớp vỏ mỏng, dai, màu trắng bao quanh các múi bên trong chứa nhiều tép mọng nước Chi này có giá trị lớn về mặt thương mại do nhiều loài (hoặc cây lai ghép) được trồng để lấy quả Quả được ăn tươi hay vắt, ép lấy nước [24]
Quả của chi Citrus đáng chú ý vì mùi thơm, một phần là do các terpen chứa
trong lớp vỏ, và trong quả chứa nhiều nước Nước quả có hàm lượng acid citric cao, tạo ra hương vị đặc trưng Chúng cũng là nguồn cung cấp vitamin C và các flavonoid đáng kể
Sự phân loại nội bộ trong chi này rất phức tạp và hiện nay người ta vẫn không biết chính xác số lượng loài có nguồn gốc tự nhiên, do nhiều loài được coi là có
nguồn gốc lai ghép Các loại cây trong chi Citrus được trồng có thể là con cháu của
chỉ 4 loài tổ tiên Hiện nay có hàng loạt các loại cây lai ghép tự nhiên hay do con người nuôi trồng, bao gồm nhiều loại quả có giá trị thương mại như cam ngọt, chanh tây, bưởi chùm ,quýt, bưởi Các nghiên cứu gần đây cho rằng các chi có quan hệ họ
hàng gần như Fortunella , và có lẽ cả Poncitrus, Microcitrus, Eremocitrus, cần được gộp lại trong chi Citrus
Hình 2.7 Quả cam sành [24]
Cam sành là một giống cây ăn quả thuộc chi cam chanh được sử dụng nhiều trong sản xuất thức uống, có nguồn gốc từ Việt Nam Quả cam sành rất dễ nhận ra nhờ lớp vỏ dầy, sần sùi giống bề mặt mảnh sành, và thường có màu lục nhạt (khi chín
có sắc cam), các múi thịt có màu cam
Cam sành được gắn nhiều tên khoa học khác nhau như Citrus nobilis, Citrus
reticulata, hay Citrus sinensis, trên thực tế nó là giống lai tự nhiên: C reticulata x C sinensis (tên tiếng Anh: king mandarin)
Tên khoa học citrus nobilis, citrus reticulate hay citrus sinensis
Trang 252.7.2 Sơ lược về quy trình sản xuất và thiết bị sản xuất nước ép từ cam
Nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất nước ép hiện nay trên thế giới là giống cam
ngọt - citrus sinensis hoặc cam sành – citrus nobilis
Các dạng sản phẩm nước ép trên thị trường thường ở dạng nước cốt nguyên chất, nước ép đóng hộp …
Cam chín sau khi thu hoạch sẽ được tập trung về một nơi, và tiến hành phân loại, cam bị dập nát, không đủ chất lượng sẽ bị loại bỏ
Quả dùng để chế biến nước quả phải tươi tốt, không bầm dập, sâu thối, ở độ chín đúng mức Nếu quả chưa đủ chín thì màng tế bào cứng, dịch bào ít, nên nhiều phế liệu, và do hàm lượng đường thấp, hàm lượng acid cao nên chua nhiều Nhưng quả chín thì mô quả mềm và bở, khi ép thịt quả kết lại không cho dịch quả thoát ra, dịch quả có nhiều bọt và khó lắng, lọc
Những quả có vết rám ở ngoài vỏ không ảnh hưởng đến hương vị của dịch quả, vẫn dùng được Kích thước và hình dáng của quả cũng không ảnh hưởng nhiều đến phẩm chất nước quả nên không hạn chế
Trang 26∆ Loại quả hư
∆ loại bả ép
Ép
Lọc
Phối chế
Rót hộp
Bài khí Ghép kín
Thanh trùng Sản phẩm
Trang 27Bảng 2.3 Chỉ tiêu nước sử dụng trong thực phẩm
Chỉ tiêu hóa học
PH CaO MgO
50 0.3 0.2 1.2 -2.5 0.5 0.1- 0.3 Không Không 0.1 0.05
2
5 0.3 – 0.5
< 100 cfu/ml
<20 không
Trang 282.7.2.1 Phân loại
Việc phân loại theo kích thước được tiến hành bằng các phương tiện :
Sử dụng máy phân cỡ kiểu rây lắc, máy có nhiều tầng rây, có kích cỡ mắc lưới
khác nhau, tầng trên cùng mắc lưới rộng nhất, tầng dưới cùng mắc lưới nhỏ nhất Hệ
thống rây chuyển động lắc nhờ bộ phận chấn động Máy này dùng để phân loại
nguyên liệu có kích thước nhỏ
Máy phân cỡ kiểu dây cáp: bộ phận phân loại là hệ thống dây cáp căng giữa 2
trục quay, chuyển động theo chiều dọc của dây Khe hở ở giữa hai dây cáp to dần,
quả đi giữa 2 giây cáp sẽ rơi dần theo thứ tự từ nhỏ đến lớn Loại máy này được sử
dụng phổ biến nhất trong phân loại cam
2.8.2.2 Giai đoạn rửa
Sau khi tuyển chọn, nguyên liệu được đưa qua khâu rửa Mục đích là loại trừ
những tạp chất, đất cát, và một lượng lớn vi sinh vật dính bám trên nguyên liệu Yêu
cầu nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không dập nát và lưu ý không nên rửa trong
thời gian quá lâu
Tiêu chuẩn nước sử dụng trong công nghiệp nước rửa cũng như nước dùng trong
chế biến phải trong và không có mùi
2.8.2.3 Quá trình ép
Do vỏ cam dày và chứa vỏ đắng, các thành phần này làm ảnh hưởng xấu đến sản
phẩm vì vậy quá trình ép phải được sử dụng bằng những thiết bị ép chuyên dụng
trong công nghiệp
Mục đích của quá trình ép là tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu Trong quá trình
ép , hiệu suất ép rất quan trọng , hiệu suất ép phụ thuộc vào các yếu tố
a: Hệ số tính đến sự tổn thất nước ép do bả và thấm ướt thiết bị
b: hàm lượng dịch bào trong nguyên liệu
Trang 29k: hệ số đặc trưng cho sự bảo toàn ống mao dẫn
µ1: mức độ biến tính chất nguyên sinh khi sơ chế ( 0 – 1)
µ2: mức độ phá vỡ màng chất nguyên sinh khi ép ( 0.1 – 0.2)
tổng số ( µ1 + µ2) < 1
Các thiết bị sử dụng trong quá trình ép
Máy ép giỏ trục vit hiệu suất chỉ đạt khoảng 40 – 50%
Máy ép thủy lực hiệu suất khoảng 55 -60%
Máy ép trục xoắn là dạng máy ép đem lại hiệu quả cao nhất Hiệu suất đạt 83- 90%
2.8.2.4 Quá trình lọc
Dùng phương pháp lọc mục đích là loại bỏ những phần tử lơ lửng và các cặn bả không cần thiết sau khi ép
Lọc có thể ở áp suất không đổi hay vận tốc không đổi Tuy nhiên đối vói dịch ép
từ cam nên lọc ở áp suất không đổi không nên lọc ở áp suất cao dễ gây tắc lỗ lọc Tốc độ lọc phụ thuộc vào
Áp suất của nước quả
Bề dày và cơ cấu của lớp cặn
Nhiệt độ và độ nhớt của nước ép
Vật liệu lọc thường là giấy lọc , vải lọc, sợi amiant, betonit
Thiết bị lọc : thường sử dụng máy lọc ép
2.8.2.5 Làm trong dịch quả
Dùng phương pháp lắng
Nguyên lý : dựa vào quá trình rơi của các hạt huyền phù dưới tác dụng của trọng lực Tốc độ lắng của các hạt huyền phù trong môi trường lỏng sẽ không đổi khi trọng lượng của hạt cân bằng với sức cản của môi trường Trên thực tế dùng phương pháp lắng để tách các hạt lớn hơn 10-4 cm
Phương pháp ly tâm
Sử dụng các máy ly tâm để tách huyền phù trong dịch ép, dưới tác dụng của lực
ly tâm các hạt huyền phù sẽ bị tách ra khỏi dịch ép
Phương pháp sinh học
Sử dụng hỗn hợp enzyme pectinase, protease, hemicellulase để làm trong dịch
Trang 30quả Xử lý với hàm lượng khoảng 3-6g/l ở nhiệt độ 40 -45oC trong 2- 4 giờ
Chế phẩm pectinase có nguồn gốc từ Aspergillus Aculeatus hoạt động tốt ở pH
4,5 Chế phẩm này gồm nhiều nhóm enzyme như protease, nhóm pectolytic, celullase Tác dụng của nhóm enzyme pectolytic gồm có:
Pectinesterase phân cách nhóm methoxyl đứng cạnh nhóm COOH tự
do, sản phẩm tạo thành là acid pectic và methanol
Enzyme polygalacturonase cắt các liên kết 1,4 glycosid trong mạch pectin tạo thành sản phẩm acid galacturonic
Riêng chất màu và chất mùi phải làm từ nguyên liệu tự nhiên, hạn chế chất màu chất mùi tổng hợp có khả năng gây ung thư cho người sử dụng, chất mùi chất màu khi sử dụng phải có sự thẩm định cũng như giấy phép lưu hành và dùng trong giới hạn cho phép
Chất ổn định độ nhớt, độ trong phải an toàn và phù hợp với quy trình công nghệ Các phụ gia khác có thể được sử dụng trong quá trình phối chế gồm chất bảo quản phải đạt được những tiêu chuẩn như:
Phải có tính kháng khuẩn , kháng nấm cao
Không gây độc cho người
Không làm thay đổi hoặc làm mất tính hóa lý , cảm quan của đồ uống
Không tạo ra những phản ứng hóa học sinh những sản phẩm độc hại khác Sunfur dioxide, natribenzoat sử dụng với mục đích làm chất bảo quản với hàm lượng giới hạn cho phép là 0,06 % Natribenzoat (C6H5COONa) là chất bền vững , không mùi, màu trắng có vị hơi ngọt và tan trong nước Cơ chế hoạt động làm ức chế quá trình hô hấp tế bào, ức chế quá trình oxy hóa của đường glucose và pyruvate, làm
Trang 31hạn chế khả năng sữ dụng cơ chất của tế bào Hoạt tính chống khuẩn của benzoat Natri phụ thuộc rất nhiều vào PH thực phẩm, hoạt tính kháng khuẩn cao nhất khi ở
Yêu cầu của bao bì đồ hộp
Không làm biến đổi màu sắc lẫn mùi vị thực phẩm, không gây độc trong quá trình bảo quản
Có độ bền khi tác dụng với thực phẩm
Chịu được nhiệt độ và áp suất cao
Truyền nhiệt tốt, dễ gia công và giá thành hợp lý Kiểu dáng mẫu mã bắt mắt
Trước khi nước quả được rót vào bao bì , hộp (chai) đươc vệ sinh kĩ bằng nước kiềm loãng nhằm loại bỏ cặn bẩn và vi sinh vật bám trên bề mặt, thông thường hỗn hợp nước rửa hộp pha loãng với NaOH 3% , Na3PO4 1%, nếu dùng dung dịch để sát trùng bằng clo thì nồng độ clo phải đạt khoảng 100 ml/l Sau đó hộp sẽ được rửa sạch bằng nước , sấy khô hoặc để ráo nước Nước quả sẽ được rót vào hộp (chai) bằng hệ thống rót chuyên dụng
2.8.2.8 Bài khí và ghép kín
Trong các quá trình chế biến cơ học như lọc, ép và vận chuyển các bán chế phẩm như bơm chuyển từ thùng chứa này sang thùng chứa khác, khi cho thực phẩm vào trong bao bì, đều làm cho một số không khí xâm nhập, hòa lẫn vào các sản phẩm Trong các gian bào của thực phẩm lúc đóng hộp cũng còn tồn tại các chất khí như hơi nước, khí carbonic Sản phẩm cho vào bao bì không hoàn toàn chiếm đầy cả dung tích của hộp mà còn lại một khoảng không gian trong hộp kín, chứa không khí và hơi nước
Trước khi ghép kín đồ hộp, cần đuổi bớt các chất khí tồn tại trong đồ hộp Quá trình này gọi là bài khí
Trang 32Mục đích
Giảm áp suất bên trong đồ hộp khi thanh trùng Nguyên nhân làm tăng áp suất bên trong đồ hộp khi thanh trùng, chủ yếu là do tồn tại lượng không khí trong đồ hộp đó sau khi ghép kín Áp suất trong hộp khi thanh trùng bằng tổng áp suất riêng phần của không khí, áp suất riêng phần của hơi nước
và áp suất do sản phẩm dãn nở Khi áp suất tổng cộng ấy bằng 1,96 – 3,92.105N/m2 (2 – 4at) có thể làm hỏng hộp Bài khí sẽ làm giảm áp suất trong hộp, nên hộp khi thanh trùng không bị biến dạng hay hư hỏng hộp
Hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng của thực phẩm ,Oxy của không khí còn lại trong đồ hộp làm cho các quá trình oxy hóa xảy ra trong đồ hộp ,các quá trình oxy hóa xảy ra trong đồ hộp mạnh, làm cho các vitamin, nhất là vitamin C bị tổn thất, các chất hữu cơ bị oxy hóa làm thay đổi hương vị màu sắc của sản phẩm
Hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong đồ hộp Sau khi thanh trùng đồ hộp, trong số các loại vi sinh vật còn sống, tồn tại các vi sinh vật hiếu khí và nha bào của nó Nếu trong môi trường còn nhiều Oxy, các vi sinh vật đó có điều kiện phát triển, gây hư hỏng sản phẩm Khi bài khí, các vi sinh vật hiếu khí không có điều kiện phát triển, nên dù còn sống cũng không gây hư hỏng đồ hộp
Hạn chế hiện tượng ăn mòn hộp kim loại Hộp kim loại, nếu trong môi trường acid yếu, các lỗ nhỏ không phủ thiếc trên bề mặt, sẽ tạo ra những cặp pin li ti, mà hai điện cực là sắt và thiếc Khi dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm, đẩy hydro thoát ra dung dịch đến bám vào cực âm, tạo thành một màng bảo vệ cực âm, hạn chế sự phân cực của pin và tiến tới làm ngừng quá trình ăn mòn Nhưng nếu trong hộp còn oxy, oxy phản ứng ngay với hydro phá hủy màng bảo vệ, dòng điện tiếp tục chạy và diễn ra quá trình ăn mòn Do
đó, bài khí thì hiện tượng ăn mòn sẽ bị hạn chế
Tạo độ chân không trong đồ hộp khi đã làm nguội, đồ hộp thực phẩm cần phải có một độ chân không nhất định, để khi vận chuyển, bảo quản trong các điều kiện khí hậu khác nhau Đồ hộp không có các biểu hiện phồng đáy, nắp, để người sử dụng có thể phân biệt được đồ hộp tốt hay xấu do các vi
Trang 33sinh vật tạo thành khí gây ra Vì vậy độ chân không được coi là một chỉ số phẩm chất của đồ hộp Độ chân không thường là 3,22 – 5,98.104N/m2 Ở Nhật Bản, áp suất trong hộp yêu cầu chỉ còn 1,06.104 N/m2 (hay 80 mmHg)
đã đun nóng tới khoảng 850C rồi ghép kín ngay
Bài khí bằng thiết bị chân không người ta dùng bơm chân không để hút không khí ra khỏi hộp trong một phòng của máy ghép kín Hiện nay biện pháp này được sử dụng phổ biến để tạo độ chân không có hiệu quả nhất trong đồ uống
Phương pháp bài khí khác ngoài các phương pháp trên, người ta còn tiến hành bài khí bằng phun hơi Dùng hơi nước nóng phun vào khoảng không gian trong đồ hộp, trước khi ghép kín, hơi nước đẩy không khí ra ngoài Sau khi ghép kín và làm nguội, hơi nước đó ngưng tụ và tạo độ chân không trong hộp Phương pháp này chỉ áp dụng cho loại đồ hộp lỏng
Giới thiệu thiết bị bài khí
Trong sản xuất nước quả, có thể dùng các thiết bị bài khí chân không :
- Thiết bị bài khí ly tâm : Nước quả đưa vào phòng chân không có ngăn quay rồi theo rãnh vòng đi ra ngoài
- Thiết bị bài khí kiểu phun : nước quả được phun thành tia tạo thành các giọt rất nhỏ ở trong một thùng kín có hút chân không
- Thiết bị bài khí kiểu màng : dùng vòi phun mạnh nước quả vào thành một bình có bộ hút chân không để tạo thành màng chất lỏng rất mỏng trên thành bình Các thiết bị này làm việc với độ chân không rất cao có thể tới 740 mmHg nên tác dụng bài khí rất mạnh
Ghép kín
Quá trình ghép kín nắp vào hộp để ngăn cách hẳn sản phẩm thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật ở bên ngoài, là một quá trình quan trọng, có ảnh
Trang 34hưởng tới thời gian bảo quản lâu dài các thực phẩm đó Nắp hộp phải được ghép thật kín, chắc chắn
2.8.2.9 Thanh trùng
Cơ sở của quá trình thanh trùng :
Trong sản xuất thực phẩm, thanh trùng là một quá trình quan trọng, có tác dụng quyết định tới khả năng bảo quản và chất lượng của thực phẩm Đây là biện pháp cất giữ thực phẩm theo nguyên lý tiêu diệt mầm móng gây hư hỏng thực phẩm (nguyên tắc đình chỉ sự sống) bằng nhiều phương pháp khác nhau: dùng dòng điện cao tần, tia ion hóa, siêu âm, lọc thanh trùng và tác dụng của nhiệt độ
Các loại vi sinh vật có khả năng tồn tại trong nước ép
Loại hiếu khí
Bacillus mesentericus : có nha bào, không độc, ở trong nước và trên bề mặt
Quả Nha bào bị phá hủy ở 1100C trong 1 giờ Loại này có trong tất cả các loại đồ uống đóng hộp phát triển nhanh ở nhiệt độ quanh 370C
Bacillus subtilis : có nha bào, không gây bệnh Nha bào chịu 1000C trong 1giờ,
1150C trong 6 phút Loại này có trong đồ hộp cá, rau, thịt Không gây mùi vị lạ, phát triển rất mạnh ở 25 - 350C
Loại kỵ khí
Clostridium sporogenes: cố định ở trạng thái tự nhiên của mọi môi trường Nó
phân hủy protid thành muối của NH3, rồi thải NH3,, sản sinh ra H2S, H2 và CO2 Nha bào của nó chịu đựng được trong nước sôi trên 1 giờ Clostridium sporogenes có độc tố, song bị phá hủy nếu đun sôi lâu Loại này có trong mọi đồ hộp, phát triển rất mạnh ở 27 - 580C Nhiệt độ tối thích là 370C
Clostridium putrificum: là loại vi khuẩn đường ruột, có nha bào, không gây bệnh Các loại nguyên liệu thực vật đề kháng mạnh với Clostridium putrificum vì có
phitonxit Loại này có trong mọi đồ hộp, nhiệt độ tối thích là 370C
Loại vừa hiếu khí vừa kỵ khí
Bacillus thermophillus: có trong đất, phân gia súc, không gây bệnh, có nha
bào Tuy có rất ít trong đồ hộp nhưng khó loại trừ Nhiệt độ tối thích là 60 - 70oC
Staphylococcus pyrogenes aureus : có trong bụi và nước, không có nha bào
Thỉnh thoảng gây bệnh vì sinh ra độc tố, dễ bị phá hủy ở 60 - 70oC Phát triển nhanh
Trang 35ở nhiệt độ thường
Loại gây bệnh, gây ra ngộ độc do nội độc tố
Bacillus botulinus : còn có tên là Clostridium botulinum Triệu chứng gây
bại liệt rất đặc trưng : làm đục sự điều tiết của mắt, rồi làm liệt các cơ điều khiển bởi thần kinh sọ, sau đó toàn thân bị liệt Người bị ngộ độc sau 4 - 8 ngày thì chết Loại này chỉ bị nhiễm khi không tuân theo nguyên tắc vệ sinh và thanh trùng tối thiểu Nha bào có khả năng đề kháng mạnh: ở 100oC là 330 phút, 115oC là 10 phút, 120oC
là 4 phút Độc tố bị phá hủy hoàn toàn khi đun nóng 80oC trong 30 phút
Salmonella: thuộc nhóm vi khuẩn gây bệnh, hiếu khí, ưa ẩm, không có nha
bào nhưng có độc tố
Nấm men, nấm mốc
Nấm men: chủ yếu là Saccharomyces ellipsoides, hiện diện rộng khắp trong
thiên nhiên Nấm men thường thấy trong đồ hộp có chứa đường Bào tử của nấm men không có khả năng chịu đựng được nhiệt độ cao, chúng có thể chết nhanh ở nhiệt độ
60oC
Nấm mốc : ít thấy trong đồ hộp Nói chung men, mốc dễ bị tiêu diệt ở nhiệt
độ thấp và dễ loại trừ bằng cách thực hiện vệ sinh công nghiệp tốt [7]
2.8.3 Thành phần dinh dưỡng và lợi ích của nước cam
Trong nước ép từ cam chứa nhiều thành phần quan trọng như vitamin C, vitamin
K, P, Fe, các loại đường chủ yếu là sucrose, các acid hữu cơ như citric, malic, tataric, các thành phần mùi vị như este, rượu, xeton Nước cam tươi còn là nguồn cung cấp phong phú chất Thiamine và Folate Thiamine hay vitamin B1 tham gia vào tiến trình sản xuất năng lượng Folate có công dụng làm cho máu huyết trở nên "khỏe" hơn Các nghiên cứu đã tìm ra được nước cam ép giúp tăng mức catechin lên gấp 5 lần Hiệp hội Khoa học Australia đã nghiên cứu về công dụng của các loại nước ép trái cây và chỉ đích danh những loại đồ uống tốt cho sức khỏe đặc biệt là nước ép từ cam[18]
Trang 36Bảng 2.4 Thông tin dinh dưỡng trong 100ml nước cam nguyên chất
[17]
Vitamin C là một trong những chất chống oxy hóa quan trọng nhất và nó giúp hỗ
trợ hệ thống miễn dịch khỏe mạnh Vitamin C có thể giúp trung hòa các gốc tự do có thể gây hại tế bào và mô và dẫn đến bệnh tật Một ly nước cam 250ml cung cấp đến 150% nhu cầu vitamin C cho mỗi người dùng trong một ngày
Kali đóng vai trò quan trọng trong chức năng cơ bắp và có thể giúp giảm nguy
cơ huyết áp cao và đột quỵ Ly nước cam 250ml nguyên chất có thể cung cấp 14% kali giá trị hàng ngày
Folate (Folic Acid) rất cần thiết cho phân chia tế bào và giúp tế bào máu khỏe
mạnh Đầy đủ axit folic cho người phụ nữ trong suốt quá trình mang thai sẽ sinh con được mạnh khỏe làm giảm nguy cơ sinh con bị dị tật bẩm sinh não và tủy sống, Folate có thể giúp giảm mức độ homocysteine trong máu có thể góp phần vào tình trạng viêm đã được kết hợp với suy giảm nhận thức Với 240ml nước ép cam nguyên chất cung cấp khoảng 11 % giá trị nhu cầu hàng ngày
Canxi là một vật liệu xây dựng cho xương khỏe mạnh chế độ ăn giàu canxi
cũng có thể giúp điều hòa huyết áp ,hỗ trợ tuần hoàn tim mạch
Các thành phần dinh dưỡng Hàm lượng trong 100ml
Trang 37Vitamin B6 hỗ trợ quá trình dị hóa sinh năng lượng từ những thực phẩm cho cơ
thể hoạt động và cần thiết cho việc sản xuất các tế bào mới bao gồm các tế bào máu
đỏ khỏe mạnh 7% nhu cầu vitamin B6 hàng ngày
Thiamin được liên kết với hệ thống hoạt động của nhiều enzyme, chuyển đổi thức ăn thành năng lượng, chức năng sản xuất và sửa chữa DNA Một ly 240ml nước
ép cam nguyên chất cung cấp cung cấp 18 % nhu cầu thiamin hàng ngày
Flavanoid - chất hiện diện trong nước cam kết hợp với vitamin C giúp tăng cường
hệ miễn dịch, làm chắc khỏe mao mạch, ngừa hiện tượng mạch máu dưới da mặt bị
vỡ, khiến cho da mịn màng và sáng hơn [15,16,17]
Trang 38
3.1 Vật liệu
3.1.1 Nguyên liệu cam
Chúng tôi sử dụng nguồn nguyên liệu cam sành được mua từ chợ Văn Thánh, nguyên liệu được mua tại cùng địa điểm, kích cỡ tương đương nhau, không dập nát
và được bảo quản trong điều kiện mát
3.1.2 Giống vi sinh vật
Lactobacillus acidophilus có khả năng lên men đường sucrose và chịu được pH
thấp trong môi trường nước ép cam nên chúng tôi quyết định chọn Lactobacillus
acidophilus để tiến hành thí nghiệm tạo sản phẩm
Giống vi khuẩn Lactobacillus acidophilus được cung cấp từ phòng thí nghiệm
trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM dưới dạng thạch nghiêng
Giống được nuôi cấy trên môi trường MRS lỏng và sau đó được chuyển sang môi trường trung gian là môi trường nước ép cam pha loãng, có bổ sung đường sucrose và cao nấm men
3.2 Hóa chất, trang thiết bị, dụng cụ khác
Môi trường MRS cải tiến
Đường sucrose, thuốc nhuộm crytal violet, iodine, fuchsin, chất chỉ thị
Trang 39phenolphtalein, NaOH 0,1N
3.3 Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Sơ đồ nghiên cứu
Tỷ lệ cấy giống
vi khuẩn đó là: Vi khuẩn Gram dương và vi khuẩn Gram âm Nhuộm Gram không những giúp phân biệt được vi khuẩn nhờ các đặc điểm hình thái và sự sắp xếp của tế bào mà còn cung cấp thông tin về lớp vỏ tế bào Khi nhuộm theo phương pháp này, tế bào vi khuẩn Gram (+) có lớp vỏ tế bào dày tạo bởi peptidoglycan sẽ có màu tím, còn
Khảo sát điều kiện lên men
Đánh giá chất lượng sản phẩm Bảo quản sản phẩm