Phân lập và đánh giá khả năng lên men tạo đồ uống bổ sung tảo xoắn (Spirulina spp.) của một số chủng vi sinh vật

Đổi tượng nghiên cứu 1. Nguyên liệu

Trong mỹ phẩm tảo lam làm phóng thích các hoạt chất tác động hiệu quả trong nước tắm, trong kem xoa mặt và toàn thân nhờ hàm lượng magie và kali cao, là thành trì giúp cơ thể chống lại các khối u xơ ở cơ bắp. Chất chiết từ tảo còn được sử dụng trong một số sản phẩm như thuốc đắp, thuốc làm mặt nạ, kem hoặc để dùng tắm trong liệu pháp biển. và nhiều dụng cụ hóa sinh thông dụng khác. Các loại môi trường. Môi trường phân lập giống vi khuẩn lactic: MRS thạch ị gã). Nhuộm Gram là nhuộm sử dụng hai hay nhiều loại thuốc nhuộm trên một tiêu bản nhằm quan sát và định loại tế nấm men dựa trên khả năng hình thành trong tế bào hợp chất bền vững của protit đặc biệt với thuốc nhuộm kiềm và iốt. Lấy lml dịch huyền phù có chứa nấm men và vi khuẩn, pha loãng theo phương pháp pha loãng giới hạn rồi dùng micropipet hút 0,1 ml pha loãng rồi trang đều trên môi trường thạch đĩa.

Xác định hoạt lực lên men của các mẫu nấm men đã được phân lập và tuyển chọn thông qua xác định hàm lượng C02 thoát ra (g/1 dịch lên men) bằng phương phápcân bình trọng lượng. Phương pháp cân bình trọng lượng: Dịch được lên men trong các bình có cùng thể tích 250 ml môi trường, có cùng một lượng vi khuẩn lactic và tế bào nấm men của các giống khác nhau. Phương pháp này được tiến hành như sau: hòa sinh khối vi sinh vật vào dung dịch đệm axetat (có pH: 4) được đựng trong ống nghiệm có hình dạng và kích thước như nhau.

Nhỏ một giọt H202 3% lên bề mặt khuẩn lạc, néu thấy hiện tượng sủi bọt khí thì chủng vi khuẩn đó được coi là có hoạt tính catalase, ngược lại chủng vi khuẩn đó không có hoạt tính catalase [3], [6],.

Phân lập chủng vi sinh vật có khả năng lên men tạo đầ uống trong môi trường bổ sung tảo xoắn (Spirulina spp.)

Ảnh chụp tế bào vỉ khuẩn lactỉc trên kính hiển vỉ quang học X 1000 lần Quan sát hình 3.1 thấy rằng vi khuẩn bắt màu tím là vi khuẩn Gram dương. Ảnh chụp tế bào vỉ khuẩn lactic trên kính hiển vi điện tử X 10000 lần Tiến hành chụp mẫu và quan sát tế bào trên kính hiển vi điện tử quét SEM- S4800 với độ phóng đại 10.000 lần tại Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương xác định được vi khuẩn lactic đều có hình que, màu trắng đục là vi khuẩn Gram dương. Phân lập chủng vi khuẩn acetic cổ khả năng lên men tạo đồ uống trong môi trường bỗ sung tảo xoắn (Spirulina spp.).

Quan sát tế bào vi khuẩn acetic dưới kính hiển vi quang học, xác định được vi khuẩn có màu hồng, dạng hình que thẳng hay hơi cong, có thể đứng riêng lẻ hoặc xếp thành chuỗi, không sinh bào tử, là vi khuẩn Gram âm. Sau khi phân lập nấm men từ bột tảo xoắn pha loãng rồi lên men và nuôi trong Nhóm Mầu vi khuẩn Đặc điểm hình thái khuẩn lạc Kích thước (mm). Từ kết quả thể hiện qua bảng trên, tuyển chọn được 6 mẫu khuẩn lạc có đường kính từ > 2mm, trơn, nhẵn, bóng làm đối tượng nghiên cứu và tạm gọi là các chủng nấm men.

Qua quan sátchúng tôi thấy tế bào nấm men của 9 chủng đều có dạng lồi, tròn, hình ovan và sinh sản bằng hình thức nảy chồi.

Tuyển chọn chủng vỉ sinh vật có khả năng lên men tạo đầ uống trong môi trường có bổ sung tảo xoắn (Spirulina spp.)

Kết quả dương tính ở 1 chủng được nhận biết bằng sự tạo bong bóng (02) cho biết 1 chủng này có hệ thống enzyme catalase, theo khóa phân loại của Bergey (1992) [28] thì vi khuẩn lactic có thử nghiệm catalase âm tính vì vậy loại bỏ 1 chủng dương tính không là vi khuẩn lactic. Qua các thử nghiệm ữên và dựa vào khóa phân loại của Bergey (1992) [28], căn cứ kết quả thử nghiệm catalase, thử khả năng sinh acid, nhuộm Gram, nhuộm bào tử và nhuộm kháng acid, cuối cùng là chọn được 9 chủng vi khuẩn Lactobacỉllus. Qua két quả kiểm tra đặc tính sinh lý, sinh hóa của các chủng thuộc vi khuẩn lactic và dựa vào các tiêu chuẩn phân loại của vi khuẩn lactic theo khóa phân loại của Bergey (1992) [28], Boesch và cs (1998) [29] có thể khẳng định 9 chủng vi khuẩn lactic thuộc Lactobacillus.

Chuyển hoá ethanol thành acid acetic của các mẫu vi khuẩn acetỉc Theo Bergey (1992) [28] vi khuẩn acetic thuộc họ Acetobacteriaceaegồm 2 chỉ là Acetobactervà Gluconobacter.Cả hai chi đều cố khả năng oxỵ hoá ethanol thành acid acetic. Hơn nữa các chủng đã phân lập được gồm 2 nhóm có tốc độ sinh trưởng khác nhau (nhóm sinh trưởng nhanh và nhúm sinh trưởng chậm) do đú việc theo dừi khả năng phục hồi màu xanh của mỗi trường để phân biệt 2 chi Acetobacter và Gluconobacter rất khó khăn, thiếu chính xác. Điều này có thể giải thích như sau: Theo tác giả Đinh Thị Kim Nhung [11] và Nguyễn Thành Đạt [4]: 6 mẫuAcetobacter này thuộc nhóm vi sinh vật khuyết dưỡng, điều kiện cho chúng sinh trưởng tăng sinh khối khi môi trường nuôi cấy được bổ sung các chất kích thích sinh trưởng (acid folic, các loại vitamin B5, B6, B12..).

Môi trường lên men trong môi trường bổ sung tảo xoắn (Spirulina spp.) là môi trường lên men ít cồn, sản phẩm thu được là một loại giải khát có độ cồn thấp do đó các chủng nấm men chịu được môi trường chứa cồn 10% là có thể sử dụng để làm giống [12], [15].

Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng tới quá trình lên men chế tạo đồ uống trong môi trường bể sung tảo xoắn (Spirulina spp.)

Trong số các vi khuẩn và nấm men đã tuyển chọn tôi chọn ra nhóm vi sinh vật có khả năng lên men tốt nhất tiến hành lên men tạo đồ uống trong môi trường bổ sung tảo xoắn (Spiruỉina spp). Để xác định khả năng lên men các loại đường của các chủng vi khuẩn và nấm men, tôi sử dụng phương pháp lên men trong môi trường có: D- glucose, D- galactose, Maltose, Sacarose, Dextrin, Raíinose, Melibiose, Lactose. Từ kết quả bảng trên cho thấy: Nồng độ đường 60g và 80g đường quá trình lên men yếu, sản phẩm lên men không đạt do thiếu chất dinh dưỡng cho vi khuẩn và nấm men sinh trưởng và lên men do đó sinh khối vi khuẩn và nấm men không cao, axit sinh ra thấp, khả năng làm trong sản phẩm kém hơn, ảnh hưởng đến sản phẩm, chưa đạt vị chua ngọt hài hòa của sản phẩm.

Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của tác giả Đinh Thị Kim Nhung [11] về vi khuẩn Acetobacter, Goh, W.N.và cộng sự [35] về nấm men trong môi trường Kombucha, Lim HJ và cs [38] về vi khuẩn Lactobacillus. Hàm lượng nitơ hữu cơ của tảo xoắn ở mức 1 lg và 13g lại quá cao khiến cho vi khuẩn và nấm men không hấp thu hết, lượng nitơ hữu cơ của tảo xoắn tồn dư trong môi trường ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm men do đó quá trình lên men diễn ra chậm. Ket quả nghiên cứu cho thấy bổ sung KH2PO4 với hàm lượng 0,25; 0,5 và l,5g/l thì sản phẩm lên men bị vẩn đục, còn bổ sung ở hàm lượng l,0g/l KHiPOịthì cho tốc độ lên men cao, lượng axit sinh ra nhiều, số lượng té bào vi khuẩn và nấm men lớn, sản phẩm lên men vị êm dịu, trong.

Sở dĩ như vậy là khi bổ sung KH2PO4 là ta đã cung cấp cho môi trường lên men nguyên tố khoáng p, néu thiếu nguyên tố này trong môi trường sẽ phá hỏng sự trao đổi chất và quá trình tổng hợp protein.

Ảnh hưởng của điều kiện lên men đến quá trình lên men chế tạo đầ uống trong môi trường có bỗ sung tảo xoắn (Spirulina spp.)

Ảnh hưởng của điều kiện lên men đến quá trình lên men chế tạo đầ. Đầ thị biểu diễn số lượng tế bào ở các mức pH khác nhau trong mối trường lên men của các nhóm vi sinh vật tuyển chọn. Ở pH = 5 thời gian lên men kéo dài làm ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.

Kết quả cho thấy ở pH này hoàn toàn phù hợp với điều kiện sinh trưởng của nhóm vi khuẩn lactic, acetic, nấm men [12], [15]. Yếu tố nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến cả quá trình lên men, góp phần hình thành chất lượng sản phẩm lên men tạo nước giải khát có bổ sung tảo xoắn (Spiruỉina spp.). Do đó theo tôi việc nghiên cứu tìm ra khoảng nhiệt tối ưu cho quá trình lên men là cần thiết để nâng cao chất lượng của sản phẩm lên men.

Từ kết quả trên cho thấy, trong khoảng nhiệt độ 15-20°c thời gian lên men kéo dài, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, hiệu quả kinh tế.

Kiến nghị

Cần có nghiên cứu tiếp về hàm lượng giống bổ sung, phương pháp bảo quản chất lượng sản phẩm.