Nghiên cứu điều kiện nhân giống chủng tetragenococcus halophilus CH6 2 và ứng dụng trong lên men dịch thủy phân cá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI *** NGUYỄN THU PHƢƠNG NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN NHÂN GIỐNG CHỦNG TETRAGENOCOCCUS HALOPHILUS CH6-2 VÀ ỨNG DỤNG TRONG LÊN MEN DỊCH THỦY PHÂN CÁ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ SINH HỌC Hà Nội - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI *** NGUYỄN THU PHƢƠNG NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN NHÂN GIỐNG CHỦNG TETRAGENOCOCCUS HALOPHILUS CH6-2 VÀ ỨNG DỤNG TRONG LÊN MEN DỊCH THỦY PHÂN CÁ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Công nghệ sinh học NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ THANH HÀ Hà Nội - 2018 LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới: PGS TS Lê Thanh Hà - Viện Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm, Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, dạy bảo, động viên tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn tới thầy cô giáo thuộc Viện Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm, Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội giảng dạy giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực luận văn Đ ng thời, t i xin g i lời ảm ơn tới nhóm nghiên cứu đề tài sinh viên Trinh, Hoài nghiên ứu phân lập chủng giúp t i định hƣớng, hoàn thiện luận văn tất ả nh hị em, bạn bè thuộ ph ng th nghiệm C10-101, 102 m n C ng nghệ sinh họ nhiệt t nh giúp đỡ, tạo điều kiện s dụng trang thiết bị suốt qu trình tơi thự th nghiệm Tơi xin chân thành cảm ơn gi đ nh, bạn bè đ ng nghiệp tạo điều kiện, quan tâm góp ý cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 26 tháng 09 năm 2018 Họ viên Nguyễn Thu Phƣơng i LỜI CAM ĐOAN T i xin m đo n ng tr nh nghiên ứu củ riêng t i, dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Lê Thanh Hà Luận văn kh ng ó trùng lặp với đề tài khác Hà Nội, ngày 26 tháng 09 năm 2018 Họ viên Nguyễn Thu Phƣơng ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC HÌNH vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii MỞ ĐẦU 1 Lý họn đề tài Nội dung nghiên ứu CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƢỚC MẮM 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Giá trị dinh dưỡng nước mắm 1.1.3 Cơ chế lên men nước mắm 1.2 HỆ VI KHUẨN LACTIC 1.2.1 Tổng quan Tetragenococcus 10 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 11 2.2 THIẾT BỊ, HĨA CHẤT, MƠI TRƢỜNG 12 2.2.1 Thiết bị 12 2.2.2 Hóa chất 12 2.2.3 Môi trường 13 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.3.1 Nghiên cứu điều kiện sinh trưởng tối ưu chủng Tetragenococcus halophilus CH6-2 14 2.3.2 Ứng dụng chủng Tetragenococcus halophilus CH6-2 lên men dịch thủy phân cá 18 iii CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24 3.1 NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN NHÂN GIỐNG CHỦNG TETRAGENOCOCCUS HALOPHILUS CH6-2 24 3.1.1 Ảnh hưởng pH môi trường 24 3.1.2 Ảnh hưởng nồng độ muối 25 3.1.3 Kết khảo sát điều kiện nhiệt độ 26 3.1.4 Kết khảo sát điều kiện môi trường dinh dưỡng 28 3.1.5 Dựng đường cong sinh trưởng xác định thời gian thu sinh khối 29 3.2 ĐỘNG HỌC TRONG LÊN MEN DỊCH THỦY PHÂN CÁ KHI BỔ SUNG CHỦNG KHỞI ĐỘNG CH6-2 30 3.2.1 Sự thay đổi pH trình lên men 30 3.2.2 Sự phát triển vi sinh vật trình lên men 31 3.2.3 Sự thay đổi hàm lượng α-amino acid 32 3.2.4 Kết phân tích axit amin tự dung dịch sau lên men 33 3.2.5 Đánh giá cảm quan dịch lên men thời điểm 120 ngày 34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 KẾT LUẬN 36 KIẾN NGHỊ 36 PHỤ LỤC 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC VIẾT TẮT OD Độ đo qu ng LAB Vi khuẩn l ti TT Thanh trùng KTT Không trùng CH6-2 Tetragenococcus halophilus CH6-2 CFU (Colony forming unit) Đơn vị khuẩn lạ VSV Vi sinh vật K1, K2 M i trƣờng Kho ng 1, Khoáng v DANH MỤC CÁC HÌNH H nh 1.1 Nƣớ mắm ơm H nh 2.1 Đặ điểm khuẩn lạ tế bào VSV ủ hủng CH6-2 .11 Hình 2.2 M i trƣờng khảo s t pH trƣớ s u nu i hủng CH6-2 14 Hình 2.3 M i trƣờng khảo s t n ng độ muối trƣớ s u nu i 15 hủng CH6-2 .15 Hình 2.4 M i trƣờng khảo s t MRS, K1, K2 trƣớ s u nu i hủng CH6-2 .17 Hình 2.5 Đƣờng huẩn Ninhydrin bƣớ sóng 570nm 20 Hình 3.1 Ảnh hƣởng ủ pH m i trƣờng đến sinh trƣởng ủ hủng T.halophilus CH6-2 24 Hình 3.2 Ảnh hƣởng ủ n ng độ muối đến sinh trƣởng ủ hủng T.halophilus CH6-2 26 Hình 3.3 Ảnh hƣởng ủ nhiệt độ đến sinh trƣởng ủ Hình 3.4 Ảnh hƣởng ủ hủng CH6-2 27 m i trƣờng dinh dƣỡng đến sinh trƣởng ủ hủng T halophilus CH6-2 28 H nh 3.5 Đƣờng ong sinh trƣởng ủ hủng T h lophilus CH6-2 29 Hình 3.6 Sự th y đổi pH qu tr nh lên men 30 H nh 3.7 Kết khảo s t số tế bào thời điểm lên men .31 Hình 3.8 Kết khảo s t hàm lƣợng α- amino acid Hình 3.9 Biểu đ phân t h thời điểm lên men .32 id tự (µg/100ml) dị h lên men 33 Hình 3.10 H nh ảnh mẫu dị h lên men TT KTT thời điểm 120 ngày .35 Hình 3.11 Kết đo màu bƣớ sóng 450nm 35 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Thành phần m i trƣờng MRS, Kho ng 1, Kho ng 2[13] 13 Bảng 2.2 Chế độ r giải sắ ký HPLC 22 Bảng 3.1 Kết phân t h id tự (µg/100ml) dị h lên men 37 vii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nƣớ mắm sản phẩm từ Á, đặ biệt lên men, đƣợ s dụng rộng rãi nhiều nƣớ hâu nƣớ Đ ng Á Đ ng N m Á nhƣ Nhật Bản, Trung Quố , Hàn Quố , Th i L n, M l ysi , Việt N m [31] Nƣớ mắm sản phẩm giàu dinh dƣỡng, nhiều id kh ng th y nhƣ lysin, v lin… nƣớ B1, B2, PP…và vit mine hoà t n nguyên tố C , P, S Ở Việt N m nƣớ mắm sản phẩm truyền thống , đƣợ sản xuất theo quy tr nh th ng thƣờng C muối đƣợ ph trộn theo tỉ lệ 3:1và lên men từ 12-18 tháng, protein bị thủy phân qu tr nh lên men hệ vi khuẩn ruột enzym nội bào [30] Trong đó, hệ vi khuẩn l ti ũng đóng v i tr nhân tố tạo hƣơng ho sản phẩm nƣớ mắm Nƣớ mắm lên men truyền thống ó mùi vị thơm ngon đặ trƣng nhƣng có nhƣợ điểm hàm lƣợng id kh ng o, thời gi n lên men kéo dài Những năm trở lại đây, nhiều nghiên ứu nhƣ bổ sung enzym, xit hoặ kiềm đƣợ thự nhằm rút ngắn thời gi n lên men nƣớ mắm, nhiên nhƣợ điểm kh ng tạo đƣợ hƣơng vị nhƣ nƣớ mắm truyền thống Hiện n y, nhiều quố gi giới ó Th i L n ó hƣớng nghiên ứu bổ sung vi khuẩn l ti hịu mặn Tetragenococcus halophilus (n ng độ N Cl