7. KHÁI QUÁT VỀ CÁC LOẠI MÔI TRƯỜNG SẢN XUẤT CHO VI KHUẨN L.SPOROGENES VÀ CƠ CHẤT TRỘN ĐƯỜNG LACTOSE
7.1. Môi trường sản xuất
Sữa là một trong những loại thực phẩm tốt nhất trong chế độ ăn uống hàng ngày, bởi vì trong sữa có chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết như: chất đạm, chất béo, các vitamin và muối khoáng và chất đạm trong sữa dễ hấp thu, chứa đầy đủ các acid amin cần thiết. Khi nuôi lên men vi khuẩn L.sporogenes ta
sử dụng các môi trường đậu nành và môi trường sữa vì chúng chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng cần cho sự phát triển cũng như mọi họat động của vi khuẩn.
Sữa bột nguyên kem Sữa đặc có đường Môi trường đậu nành
Bảng 1. 7: Thành phần dinh dưỡng trong 100 g của các môi trường sản xuất
L.sporogenes được sử dụng.
Thành phần chính
Môi trường sản xuất
Chất đạm(g)
Chất béo (g)
Hydratcacbon (g)
Khoáng chất (g)
Vitamin (g)
Sữa bột nguyên kem
18,5 24 45,5 4,5 3
Sữa đặc có đường
2,8 10,7 57,3 1,1 0,2
Đậu nành 34 18 25 5 0,2
Môi trường dinh dưỡng của vi khuẩn bao gồm nhiều thành phần dinh dưỡng cần thiết khác nhau. Thành phần các chất dinh dưỡng này tùy thuộc nhu cầu cần thiết của loài vi khuẩn hay yêu cầu nghiên cứu. Nhìn chung, các nguyên tố không thể thiếu trong quá trình sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn là C, H, O, N được lấy từ các nguồn chất đạm, chất béo, hydrat cacbon. Ngoài ra chúng còn cần nguyên tố S và O, một số nguyên tố vi lượng như Fe, Cu, Mg, Mn, Zn, K,
Ca, Cl, Bo, I lấy từ các nguồn khoáng và vitamin. Vì thế trong thành phần dinh dưỡng không thể cung cấp đơn thuần một số chất nào đó hoặc một nhóm nguyên
tố nào đó mà phải đảm bảo đầy đủ thành phần tối thiểu các chất.
❖ Sự ảnh hưởng của các thành phần trong môi trường sản xuất đến
sự phát triển của vi khuẩn L.sporogenes.
Chất đạm (Protit) là những đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa
phân mà các đơn phân là axít amin. Chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptide (gọi là chuỗi polypeptide). Các chuỗi này có thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc cấu trúc không gian khác nhau của protein.
Vi khuẩn cần nguồn đạm để phát triển, protit được cung cấp vào thành phần dinh dưỡng của môi trường sữa. Protit khi cho vào môi trường, không được vi khuẩn đồng hóa ngay mà cần phải thủy phân thành các peptit ngắn và acid amin.
Vi khuẩn sản sinh enzyme proteinase phân giải protit thành các polypeptide mạch ngắn.
Protit chiếm 50-80% trọng lượng khô của tế bào vi khuẩn, protit có mặt trong thành tế bào, ở bào tương, trong nhân, đồng thời chúng liên kết với các hợp chất khác. Trong tế bào của vi khuẩn, protit tham gia vào nhiều vai trò hết sức quan trọng của sự sống. Nó là thành phần cơ bản để cấu tạo nên tế bào sống, tham gia trong thành phần của chất điều khiển sự sống (acid nucleic), chất xúc tác sinh học (enzym). Mặc khác, protit lại là chất dự trữ cho cơ thể. Như vậy, protit là thành phần không thể thiếu đối với vi khuẩn.
Chất béo (lipit) Hàm lượng lipit chiếm từ 1-40% hàm lượng chất khô, thường thấy chúng tập trung ở nguyên sinh chất và màng tế bào. Lượng lipit trong tế bào vi khuẩn thường rất nhỏ nhưng chúng đóng vai trò quan trọng đối với sự sống của vi khuẩn như quá trình trao đổi chất. Phần các lipit kết hợp các chất khác thành phức hợp. Chất béo trong sữa chia làm các nhóm sau:
▪ Mỡ
▪ Photphatit
▪ Glycolipit
▪ Steroit
Nguồn cacbon. Vi khuẩn cần cacbon để làm bộ xương tổng hợp các chất
khác trong cơ thể. Nguồn cacbon cũng được tổng hợp từ hai nhóm chất cơ bản:
▪ Từ nguồn hữu cơ có nguồn gốc gluxit như các loại đường, bột....Các loại đường khi thanh trùng ở nhiệt độ cao thường dễ bị caramen hóa và làm chua môi trường.
▪ Từ nguồn các acid hữu cơ như acid lactic, các hợp chất chứa nhiều nhóm metyl (-CH3), metylen (-CH2), vi khuẩn đồng hóa kém hơn.
Nồng độ đường thích hợp để nuôi vi khuẩn là 0,05-0,2%.
Các chất khoáng. Các chất khoáng cần với số lượng khá nhỏ. Tuy số
lượng cần ít nhưng các chất khoáng lại rất quan trọng vì chúng có vai trò giữ pH môi trường ổn định, cân bằng các chất dinh dưỡng của sữa, tham gia vào các coenzyme (sắt, đồng, kẽm, mangan, magie…), và tham gia vào quá trình trao đổi chất. Ngoài thành phần các chất khoáng ra, trong sữa còn có các chất đa lượng.
Các chất khoáng đa dạng này nằm ở dạng muối photphat, muối colorua hoặc với các muối khác.
Trong thành phần hóa học tế bào vi khuẩn còn thấy nhiều chất khoáng khác nhau, hàm lượng chúng không quá 15%. Trong đó đáng kể nhất là phospho, sau
đó có K, Na, Mg, S, Cl, Ca, Fe. Các chất khoáng tham gia vào thành phần của các enzym, tham gia vào một số thành phần cơ thể và một số có tác dụng điều hòa trao đổi chất như Na và K.
Các chất khác. Ngoài những chất trên, trong tế bào còn chứa nhiều chất
khác như vitamin, các acid hữu cơ, các acid amin, các chất sinh trưởng. Riêng các chất kích thích tăng trưởng, người ta quan tâm nhiều đến biotin khi nuôi cấy chủng vi khuẩn tạo acid amin này.