Đánh giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin từ vi khuẩn lactic đến chất lượng cá giò nguyên liệu tươi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG
***********





ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TRẦN BÍCH NGỌC

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA DỊCH BACTERIOCIN
TỪ VI KHUẨN LACTIC ĐẾN CHẤT LƯNG
CÁ GIÒ NGUYÊN LIỆU TƯƠI

Chun ngành: CƠNG NGHỆ SINH HỌC
Niên khóa: 2007 - 2011

GVHD: TS. NGUYỄN VĂN DUY
KS. PHẠM NGỌC MINH QUỲNH


Nha trang, tháng 7 năm 2011
LỜI CẢM ƠN


Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Công nghệ sinh học, Bộ môn
Công nghệ sinh học, Trường Đại học Nha Trang. Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp
này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy Nguyễn Văn Duy và

cô Phạm Ngọc Minh Quỳnh đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy, truyền đạt kinh nghiệm
và giúp đỡ tôi từng bước tiếp cận và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn đến:
 Quý thầy cô giáo trong Viện Công nghệ sinh học và Môi trường đã tận tình
giúp đỡ, giảng dạy và truyền đạt kiến thức quý báu, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi
trong suốt quá trình học tập để tôi có được nền tảng kiến thức bước tiếp những
chặng đường tiếp theo.
 Bố mẹ, người đã luôn bên cạnh động viên, ủng hộ và dành cho tôi những
tình cảm yêu thương nhất.
 Các bạn trong lớp 49SH, Trường Đại học Nha Trang đã đồng hành và chia
sẻ vui buồn trong những năm tháng sinh viên, trong suốt khóa học cũng như trong
quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn đến chị Nguyễn Minh Nhật và chị Nguyễn Như
Thường đã quan tâm, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn tại phòng
thí nghiệm.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người đã dành cho tôi tình
cảm quý báu này!
Nha Trang, tháng 07 năm 2011
Sinh viên thực hiện

Trần Bích Ngọc

i

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
MỤC LỤC i
DANH MỤC TỪ, KÍ TỰ VIẾT TẮT iii
DANH MỤC HÌNH iv
DANH MỤC BẢNG v

LỜI NÓI ĐẦU 1
Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2
1.1. Khái quát về cá giò 3
1.1.1. Đặc điểm chung của cá giò 3
1.1.2. Thành phần dinh dưỡng của cá giò 4
1.1.3. Các biến đổi của cá sau khi chết 5
1.1.4. Một số phương pháp bảo quản cá sau khi đánh bắt 10
1.2. Khái quát về vi khuẩn lactic 15
1.2.1. Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic 15
1.2.2. Đặc điểm hình thái 15
1.2.3. Đặc điểm sinh lý-sinh hóa 16
1.3. Khái quát về bacteriocin 18
1.3.1. Khái niệm 18
1.3.2. Phân loại 18
1.3.3. Tính chất của bacteriocin 19
1.4. Tình hình nghiên cứu sử dụng bacteriocin trong bảo quản nguyên liệu thủy sản 223
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 233
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 25
Chương II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1. Nguyên vật liệu 28
2.1.1. Mẫu cá giò 28
2.1.2. Chủng vi khuẩn lactic T8 28
2.1.3. Hóa chất 28
ii

2.1.4. Thiết bị chuyên dụng 31
2.2.Phương pháp nghiên cứu 31
2.2.1. Thu nhận dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8 31
2.2.2. Đánh giá cảm quan 32
2.2.3. Xác định hàm lượng protein tổng số 35

2.2.4. Xác định hàm lượng NH
3
36
2.2.5. Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật 36
Chương III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40
3.1. Thu nhận dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8 41
3.2. Kết quả đánh giá cảm quan 41
3.2.1. Chất lượng cảm quan cá giò bảo quản ở nhiệt độ lạnh 41
3.2.2. Chất lượng cảm quan cá giò bảo quản ở nhiệt độ thường 45
3.3. Chất lượng hóa học của cá giò theo các ngày bảo quản 48
3.3.1. Hàm lượng protein tổng số của cá giò 48
3.3.2. Hàm lượng NH
3
của cá giò 49
3.4. Kết quả kiểm tra vi sinh vật 50
3.4.1. Kết quả kiểm tra gây nhiễm Vibrio trên mẫu cá giò 50
3.4.2. Kết quả kiểm tra gây nhiễm Salmonella trên mẫu cá giò 54
Kết luận và kiến nghị 58
Tài liệu tham khảo 59





iii

DANH MỤC TỪ, KÍ TỰ VIẾT TẮT

Kí hiệu Tên đầy đủ
EMP Embden – Mayerhorf - Parnas

MAP Modified Atmosphere Packaging
Cfu Colony Forming Units
DNA Deoxyribonucleic acid
RNA Ribonucleic acid
TCBS Thiosulfate Citrate Bile Salts Sucrose
RV Rappaport Vassiliadis
MRS De Man, Rogosa, Sharpe
TSB
Trypton Soy Broth










iv


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Cá giò 3
Hình 3.1. Đồ thị so sánh kết quả đánh giá cảm quan mẫu cá giò nguyên liệu nhúng
bacteriocin T8 và mẫu đối chứng được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ lạnh 45
Hình 3.2. Đồ thị so sánh kết quả đánh giá cảm quan mẫu cá giò nguyên liệu nhúng
bacteriocin T8 và mẫu đối chứng được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ thường 47
Hình 3.3. Đồ thị so sánh hàm lượng protein tổng số của mẫu nhúng bacteriocin T8
và mẫu đối chứng bảo quản ở nhiệt độ lạnh 49

Hình 3.4. Đồ thị so sánh hàm lượng protein tổng số của mẫu nhúng bacteriocin T8
và mẫu đối chứng bảo quản ở nhiệt độ thường Error! Bookmark not defined.
Hình 3.5. Biểu đồ so sánh hàm lượng NH
3
của mẫu nhúng bacteriocin T8 và mẫu
đối chứng bảo quản ở nhiệt độ lạnh 50
Hình 3.6. Biểu đồ so sánh hàm lượng NH
3
của mẫu nhúng bacteriocin T8 và mẫu
đối chứng bảo quản ở nhiệt độ thường Error! Bookmark not defined.









v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1.Thành phần dinh dưỡng trong 100 gram cá giò nguyên liệu 5
Bảng 1.2. Độ bền nhiệt, pH và enzyme của một số bacteriocin được sinh tổng hợp
bởi vi khuẩn Gram dương 22
Bảng 2.1. Các mẫu cá giò dùng để đánh giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin 28
Bảng 2.2. Các mức chất lượng 33
Bảng 2.3. Thang điểm chỉ tiêu màu của cá giò nguyên liệu 33
Bảng 2.4. Thang điểm chỉ tiêu mùi của cá giò nguyên liệu 34

Bảng 2.5. Thang điểm chỉ tiêu trạng thái của cá giò nguyên liệu 34
Bảng 3.1. Chất lượng cảm quan cá giò nguyên liệu có nhúng dịch bacteriocin thô từ
chủng vi khuẩn lactic T8 được bảo quản ở nhiệt độ lạnh 42
Bảng 3.2. Chất lượng cảm quan cá giò nguyên liệu đối chứng được bảo quản ở nhiệt
độ lạnh 43
Bảng 3.3. Chất lượng cảm quan cá giò nguyên liệu có nhúng dịch bacteriocin thô từ
chủng vi khuẩn lactic T8 được bảo quản ở nhiệt độ thường 45
Bảng 3.4. Chất lượng cảm quan cá giò nguyên liệu đối chứng được bảo quản ở nhiệt
độ thường 46
Bảng 3.5. Hàm lượng protein tổng số đối với mẫu cá giò bảo quản ở nhiệt độ lạnh48
Bảng 3.6. Hàm lượng protein tổng số đối với mẫu cá giò bảo quản ở nhiệt độ
thường Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.7. Hàm lượng NH
3
đối với mẫu cá giò bảo quản ở nhiệt độ lạnh (mg/100g)
49
Bảng 3.8. Kết quả hàm lượng NH
3
đối với mẫu cá giò bảo quản ở nhiệt độ thường
Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.9. Kết quả kiểm tra chỉ tiêu Vibrio trên mẫu cá giò có nhúng dịch
bacteriocin và mẫu đối chứng theo ngày 50

1

LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời gian gần đây, cá giò đã được nuôi phổ biến trong lồng bè ở vùng
biển các địa phương Hải Phòng, Quảng Ninh, Nghệ An và Vũng Tàu. Chúng có tốc
độ sinh trưởng nhanh, từ con giống cỡ 20 - 25 g/con, sau một năm nuôi có thể đạt 4
- 5 kg/con. Đây là đối tượng có rất nhiều triển vọng đối với nghề nuôi biển ở nước

ta. Ngoài ra, cá giò còn là loài cá có giá trị dinh dưỡng cao, không gây béo phì nên
được nhiều người ưa chuộng. Do vậy, việc bảo quản cá giò tươi như thế nào để đảm
bảo được giá trị dinh dưỡng của nó trước khi chế biến là một vấn đề quan trọng.
Ngày nay, người tiêu dùng đã nhận thức rõ hơn về tác động của phụ gia thực
phẩm đối với các vấn đề về sức khỏe và chuộng các loại thực phẩm chế biến không
bổ sung chất bảo quản hóa học tổng hợp. Những thập niên gần đây, xuất phát từ yêu
cầu cao về chất lượng, tính an toàn của thực phẩm từ phía người tiêu dùng cũng như
yêu cầu nghiêm ngặt của chính phủ về vấn đề an toàn thực phẩm trong sản xuất, chế
biến, bảo quản đã thúc đẩy nghiên cứu rộng rãi các chất có khả năng bảo quản thực
phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Qua nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học đã phát hiện
các chất được sinh ra từ vi khuẩn có khả năng kháng khuẩn mà không gây ra tác
động kháng thuốc như một số chất kháng sinh trước đây thường dùng, đó là
bacteriocin. Việc sử dụng bacteriocin trong bảo quản thực phẩm là một bước ngoặt
lớn trong sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm.
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Đánh
giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin từ vi khuẩn lactic đến chất lượng cá giò
nguyên liệu tươi”.
Đề tài này nhằm các mục đích chính sau đây:
 Thu nhận dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8.
 Đánh giá ảnh hưởng của dịch bacteriocin thô từ chủng vi khuẩn lactic T8 đến
chất lượng cảm quan, hóa học, vi sinh của cá giò nguyên liệu tươi.
2






Chương I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

1.1. Khái quát về cá giò
1.1.1. Đặc điểm chung của cá giò
Cá giò còn có tên gọi khác là black kingfish, black salmon, cá bóp (Việt
Nam); cabio, crabeater, dalag-dagat (Philippines); esmedregal (Mexico); kobia
(Nga); lemon fish, ling, mafou (Pháp); offizierfisch (Đức); sugi (Nhật Bản)…
 Phân loại khoa học:
 Ngành: Chordata
 Lớp: Actinopterygii
 Bộ: Perciformes
 Họ: Rachycentridae
 Chi: Rachycentron (Kaup, 1826)
 Loài:Rachycentron canadum (Linnaeus, 1766)

Hình 1. Cá giò
 Hình thái: Cá giò có thân hình thon dài, chiều dài thân bằng 5,5 - 7,5 lần
chiều cao. Mõm nhọn hơi chếch, hàm dưới dài hơn hàm trên. Lưng có màu nâu
sẫm, có hai dải hẹp màu trắng bạc.
4

 Phân bố: Cá giò phân bố rộng ở vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới Ấn Độ -
Tây Thái Bình Dương, Đông Phi đến Nhật Bản và Úc. Ở Việt Nam cá giò phân bố
ở vùng biển ven bờ từ Bắc đến Nam.
 Môi trường sống: Cá giò sống ở nhiều môi trường khác nhau như nền đáy
bùn, cát, sỏi, rạn san hô, rạn đá xa bờ, và cả vùng rừng ngập mặn.
 Đặc điểm sinh học: Thức ăn của cá giò là các loài cá tạp và các loài giáp xác.
Cá sinh trưởng nhanh.
1.1.2. Thành phần dinh dưỡng của cá giò
Cá giò là loài cá có giá trị dinh dưỡng cao, giàu protein và các vitamin A, B,
D, chất khoáng như phosphor và iod. Cá có chứa ít chất béo nên dễ dàng tiêu hóa.
Thành phần dinh dưỡng chính của cá bao gồm:
 Nước: Thành phần dinh dưỡng chính của cá là nước, chiếm khoảng 80%
trọng lượng cá tươi.
 Protein: Protein cá là một trong những nguồn protein chất lượng cao, rất có
giá trị, chứa tất cả các acid amin cần thiết. Phần lớn cá chứa 18 - 20% protein.
Protein cá rất cần thiết cho sự phát triển và phục hồi các mô của cơ thể, đồng thời
nó cũng rất lý tưởng cho những ai muốn giảm cân. Glucid của cá cũng thấp như ở
thịt. Protein cá chủ yếu là albumin, globulin và nucleoprotein. Tổ chức liên kết thấp
và phân phối đều, gần như không có elastin. Do đó protein cá dễ đồng hóa hấp thu
hơn thịt.
 Về chất béo cá tốt hơn hẳn thịt. Các acid béo chưa no có hoạt tính cao chiếm

90% trong tổng số lipid, bao gồm oleic, linoleic, linolenic, arachidonic,
klupanodoni
 Mỡ cá: Được dùng để cấu tạo nên cơ thể và năng lượng. Thành phần của mỡ
cá phụ thuộc vào loại cá và mùa. Phần lớn các loại cá đều có lượng mỡ thấp, ít hơn
1%, vì vậy cũng chứa ít calo, mỡ thường không phân bố đều khắp cơ thể. Mỡ cá
5

nước mặn có nhiều arachidonic và klupanodonic. Nhược điểm của mỡ cá là có mùi
khó chịu nhất là cá nước mặn. Ðồng thời vì mỡ cá có nhiều acid béo chưa no có
nhiều mạch kép nên mỡ cá không bền, dễ bị oxy hóa và dễ biến đổi các tính chất
cảm quan.
 Vitamin: Cá rất giàu các loại vitamin mà con người cần phát triển, duy trì các
tế bào thần kinh và tham gia vào quá trình sinh năng lượng của cơ thể. Vitamin A
được tìm thấy nhiều trong gan và ruột cá. Vitamin A giúp mắt điều tiết. người ta sử
dụng dầu gan cá để giúp sáng mắt. Vitamin A ít bị mất đi khi chế biến món ăn vì nó
tan trong mỡ nên sẽ không bị hòa tan vào nước dùng để nấu cá. Các loại vitamin tan
trong nước được phân bố rộng đều hơn. Thịt cá chứa hơn nửa lượng vitamin có
trong cá. Trứng cá cũng chứa rất nhiều vitamin.
 Khoáng chất: Các sản phẩm cá có xương mềm và các sản phẩm cá đóng hộp
rất giàu canxi và fluorin ngăn chặn sâu răng. Nguồn cung cấp nhiều iod duy nhất
trong bữa ăn của con người là từ các động vật biển. Ăn cá hằng ngày sẽ được cung
cấp iod dồi dào. Tổng lượng khoáng trong cá khoảng 1 - 1,7%. Nói chung cá biển
có nhiều chất khoáng hơn cá nước ngọt. Tỉ lệ canxi/phosphor ở cá tốt hơn so với
thịt. Tuy nhiên lượng canxi trong cá vẫn còn thấp.
Bảng 1.1.Thành phần dinh dưỡng trong 100 gram cá giò nguyên liệu
Năng lượng
(kcal)
Nước
(g)
Đạm

(g)
Béo
(g)
Bột
(g)
Xơ
(g)
136,0 72,5 22,0 5,3 0,0 0,0

1.1.3. Các biến đổi của cá sau khi chết
a) Biến đổi cảm quan
 Những biến đổi ở cá tươi nguyên liệu
Trong quá trình bảo quản, những biến đổi cảm quan đầu tiên của cá liên quan
đến biểu hiện bên ngoài và kết cấu. Vị đặc trưng của các loài cá thường thể hiện rõ
trong vài ngày đầu của quá trình bảo quản bằng nước đá.
6

Biến đổi nghiêm trọng nhất là sự bắt đầu mạnh mẽ của quá trình cứng cơ.
Ngay sau khi chết, cơ thịt cá duỗi hoàn toàn và kết cấu mềm mại, đàn hồi, thường
kéo dài vài giờ, sau đó cơ sẽ co lại. Khi cơ trở nên cứng đờ và toàn bộ cơ thể cá khó
uốn cong là lúc cá đang ở trạng thái cứng cơ. Trạng thái này thường kéo dài trong
một ngày hoặc hơn, sau đó sẽ kết thúc. Khi hết cứng cơ sẽ duỗi ra và trở nên mềm
mại nhưng không còn đàn hồi như trước khi cứng cơ. Tốc độ của quá trình bắt đầu
chuyển sang cứng cơ và quá trình mềm hóa sau cứng cơ thường khác nhau tùy loài
cá và chịu ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ, quá trình xử lý cá, kích cỡ và
điều kiện cơ thể của cá.
 Các biến đổi chất lượng: Có thể phát hiện và chia các kiểu ươn hỏng đặc
trưng của cá bảo quản bằng nước đá theo 4 giai đoạn.
 Giai đoạn 1: Cá rất tươi và có vị ngon, ngọt, như rong biển. Vị tanh rất nhẹ
của kim loại.

 Giai đoạn 2: Mất mùi và vị đặc trưng. pH của thịt cá trở nên trung tính nhưng
không có mùi lạ. Kết cấu cơ thịt vẫn còn tốt.
 Giai đoạn 3: Có dấu hiệu ươn hỏng, có mùi khó chịu. Ngay khi bắt đầu giai
đoạn này, mùi lạ có thể là mùi hơi chua, mùi như trái cây và mùi hơi đắng.
Trong những thời kỳ tiếp theo của giai đoạn này, các mùi tanh ngọt, mùi như
bắp cải, mùi khai, mùi lưu huỳnh và mùi ôi khét tăng lên. Kết cấu hoặc trở
nên mềm và sũng nước hoặc trở nên dai và khô.
 Giai đoạn 4: Đặc trưng của cá có thể là sự ươn hỏng và phân hủy (thối rữa).
b) Biến đổi do tự phân giải
Cá sau khi tê cứng dần trở lại mềm, ta gọi đó là sự tự phân giải (autolysis)
hoặc là quá trình tự chín hay tác dụng tự tiêu hóa (autodigestion). Quá trình này do
các loại men nội tại trong cá hoạt động phân giải. Khi động vật còn sống do sự tồn
tại của kháng thể, cho nên các loại men thủy phân không hoạt động tự phân giải tổ
chức của mình, nhưng khi động vật đã chết sức chống đỡ mất đi nên hoạt động của
men sẽ dễ dàng. Quá trình tự phân giải này bắt đầu từ khi cá còn tê cứng. Sau khi bị
đình chỉ trao đổi chất thì xảy ra sự phân hủy các liên kết của những chất liên hợp
7

thành các hệ tạo thành mô cơ và phân giải những chất chính thành những chất đơn
giản. Trong quá trình này có nhiều loại men tham gia nhưng chủ yếu là men
cathepsin phân giải protein thành pepton, men trypsin và enterokinase tiếp tục phân
giải các sản phẩm trung gian thành acid amin.
Trong quá trình tự phân giải, tổ chức cơ thịt sản sinh ra nhiều biến đổi về lý
hóa, cơ thịt mềm mại, hương vị thơm tươi, có độ ẩm lớn và dễ bị tác dụng của men
tiêu hóa hơn. Giai đoạn đầu của quá trình tự phân giải liên quan với quá trình ngược
lại của quá trình tê cứng vì lúc đó xuất hiện sự phân ly của actomyosin phần nào
thành actin và myosin. Sự phân ly này dẫn tới là tăng khả năng liên kết nước của
mô cơ. Tiếp theo là quá trình phân giải protit của các enzym làm cho các mô cơ
mềm dần ra. Để nghiên cứu quá trình tự phân giải thì phải dùng xylen hoặc các hóa
chất khác để kìm hãm hoạt động của vi sinh vật gây thối rữa. Trong thực tế hai quá

trình tự phân giải và thối rữa thường lẫn lộn với nhau.
Quá trình tự phân giải sẽ làm tăng thêm hương vị của cơ thịt. Trong quá trình
tự phân giải các chất ngấm ra chịu sự biến đổi tạo thành những mùi vị đặc trưng,
đặc biệt trong quá trình này hàm lượng của hypoxanthin, acid glutamic và muối của
nó, acid inozinic, inozin, các andehyt và ceton,… đều tăng lên, đó là những thành
phần quan trọng của hương vị. Hypoxanthin, inozin tự do trong quá trình chín là do
ATP trong cơ thịt bị phân giải mà có.
Trong quá trình tự phân giải chủ yếu là tự phân giải protein nhưng chất béo
cũng có sự biến đổi. Có người cho rằng phân giải chất béo chủ yếu là loại men
lipase và tiến hành song song với sự phân giải protit. Trong quá trình tự phân giải,
chỉ số acid của chất béo trong cơ thể cá có tăng lên. Quá trình tự phân giải tuy làm
cho cá biến từ cứng sang mềm nhưng cá vẫn còn tươi tốt.
c) Biến đổi do vi sinh vật
 Hệ vi sinh vật trong cá sống:
Vi sinh vật được tìm thấy trên toàn bộ mặt ngoài (da, mang cá) và cả trong
ruột của cá sống và cá vừa đánh bắt. Lượng vi sinh vật tổng số dao động rất lớn,
trung bình từ 10
2
- 10
7
cfu/cm
2
(cfu là đơn vị tạo khuẩn lạc, viết tắt từ “Colony
8

Forming Units”) bề mặt da cá (Liston,1980). Mang và ruột cá chứa khoảng 10
3
- 10
9

cfu/g (Shewan,1962).
Hệ vi khuẩn của cá vừa đánh bắt phụ thuộc vào môi trường nơi đánh bắt hơn
là vào loài cá (Shewan,1977). Cá đánh bắt ở vùng nước sạch và rất lạnh, chứa ít vi
sinh vật hơn so với cá đánh bắt ở vùng nước ấm. Lượng vi khuẩn rất cao, ví dụ 10
7

cfu/cm
2
, thường gặp ở cá khai thác từ vùng nước ấm đã bị ô nhiễm. Trên bề mặt cá
thường tìm thấy nhiều loài vi khuẩn khác nhau. Dựa vào khoảng nhiệt độ phát triển
của các vi khuẩn, mọi vi khuẩn trên cá sống ở vùng ôn đới đều được phân loại là
các vi khuẩn chịu lạnh (psychrotrophs) hoặc vi khuẩn ưa lạnh (psychrophiles). Vi
khuẩn chịu lạnh có khả năng phát triển ở 0
o
C nhưng nhiệt độ phát triển tối ưu nằm
trong khoảng xung quanh 25
o
C. Vi khuẩn ưa lạnh phát triển mạnh nhất ở khoảng
nhiệt độ xung quanh 20
o
C và nhiệt độ phát triển tối ưu là 15
o
C (Morita,1975).
Trong nước ấm, có thể phân lập được một lượng lớn các vi khuẩn ưa nhiệt trung
bình (mesophiles). Hệ vi sinh vật ở cá ôn đới chủ yếu là các vi khuẩn chịu lạnh hình
que ( trực khuẩn), Gram âm, thuộc giống Pseudomonas, Moraxella, Acinetobacter,
Shewanella và Flavobacterium. Thành viên của họ Vibrionaceae (Vibrio và
Photobacterium) và họ Aeromonadaceae ( các loài Aeromonas) cũng là những vi
khuẩn phổ biến có trong nước và đặc trưng cho hệ vi sinh ở cá. Vi khuẩn Gram
dương như Bacillus, Micrococcus, Clostridium, Lactobacillus và vi khuẩn có dạng

hình chùy cũng được tìm thấy với tỷ lệ khác nhau, nhưng nhìn chung vi khuẩn
Gram âm chiếm ưu thế trong hệ vi sinh vật của cá.
Shewan (1977) cho rằng vi khuẩn Gram dương Bacillus và Micrococcus
chiếm ưu thế ở cá nhiệt đới. Tuy nhiên kết luận đó bị những nghiên cứu sau này
phản bác khi người ta thấy hệ vi sinh vật ở các loài cá nhiệt đới rất giống với hệ vi
sinh vật ở các loài cá ôn đới (Acuff etal., 1984; Gram etal., 1990; Lima dos Santos,
1978; Surendran etal., 1989). Một số nghiên cứu ở Ấn Độ (Surendran etal., 1989)
đã tìm ra một hệ vi sinh vật gồm Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella và Vibrio
trên cá vừa đánh bắt. Một số tác giả, như Liston (1980), cho rằng trong hệ vi sinh
9

vật ở cá nhiệt đới thường có nhiều hơn một chút các vi khuẩn Gram dương và vi
khuẩn đường ruột nhưng vẫn tương tự như hệ vi sinh vật ở cá ôn đới.
 Sự xâm nhập của vi sinh vật:
Thịt của cá sống khỏe mạnh hoặc cá vừa đánh bắt là vô trùng vì hệ thống
miễn dịch của cá ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn trong thịt cá. Khi cá chết, hệ
thống miễn dịch bị suy giảm và vi khuẩn được tự do sinh sôi phát triển. Trên bề mặt
da, vi khuẩn định cư phần lớn ở các túi vảy. Trong quá trình bảo quản, chúng sẽ
xâm nhập vào cơ thịt bằng cách đi qua giữa các sợi cơ. Những nghiên cứu của
Murray và Shewan (1979) cho thấy trong quá trình bảo quản bằng đá chỉ có một
lượng rất hạn chế vi khuẩn xâm nhập cơ thịt. Có thể dùng kính hiển vi để phát hiện
vi khuẩn trong cơ thịt khi lượng vi sinh vật trên bề mặt da tăng lên hơn 10
6
cfu/cm
2

(Ruskol và Bendsen, 1992). Điều này quan sát thấy được ở cả hai trường hợp khi
bảo quản cá bằng đá và ở nhiệt độ thường. Không có sự khác nhau về mô hình xâm
nhập của vi khuẩn gây ươn hỏng đặc trưng và vi khuẩn không gây ươn hỏng cá.
Vì thực tế chỉ có một lượng giới hạn vi sinh vật xâm nhập vào cơ thịt và sự

phát triển của vi sinh vật chủ yếu diễn ra trên bề mặt cá, nên cá bị ươn hỏng có lẽ
chủ yếu do các enzym của vi khuẩn khuếch tán vào cơ thịt và các chất dinh dưỡng
khuếch tán ra phía ngoài.
 Quá trình thối rữa do vi sinh vật:
Nguyên liệu sau khi đình chỉ sự sống thì quá trình tổng hợp trong cơ thể sẽ
dừng lại, men trong tổ chức cơ thịt sẽ tiến hành quá trình tự phân giải, đồng thời lúc
đó vi sinh vật sẽ phân hủy những sản phẩm của quá trình tự phân giải thành những
sản phẩm cấp thấp làm cho nguyên liệu biến chất hư hỏng, đó là quá trình thối rữa.
Cá sau khi chết, gặp điều kiện thuận lợi thì các loại vi sinh vật phát triển rất
nhanh. Đối với quá trình gây thối rữa của nguyên liệu không phải các loài vi sinh
vật đều có tác dụng như nhau mà trong đó Pseudomonas là tích cực nhất còn các
loài khác thì phát triển ít và một số thì giảm đi.
Sự thối rữa của cá bắt đầu là do vi khuẩn yếm khí ký sinh trong cơ thể động
vật còn sống, khi chết do điều kiện thích hợp như chất dinh dưỡng cao, nước nhiều,
10

ánh sáng mặt trời và không khí ít thì bắt đầu phát triển nhanh chóng. Bộ phận thứ
hai phát triển cũng mạnh là ở mang. Đồng thời vi khuẩn hiếu khí dính trên da cá
cũng bắt đầu phát triển ăn dần vào tổ chức cơ thịt cá khoảng 24 đến 60 giờ. Còn vi
khuẩn yếm khí phát triển từ trong nội tạng ăn dần ra cơ thịt, hiện tượng thối rữa xảy
ra đầu tiên là mang mất màu và xám lại, chất nhớt trên da đục ngầu, vảy dễ bong
tróc, mùi hôi thối.
Trong quá trình thối rữa chủ yếu là phân hủy các acid amin thành các sản
phẩm như indol, skatol, phenol, cadaverin, putrescin, các loại acid có đạm, acid béo,
H
2
S, thioalcol, CH
4
, NH
3

, CO
2
…nhưng cũng còn phân giải phân hủy các chất khác
như lipid…Quá trình thối rữa làm cho thịt cá hôi thối, mất giá trị thực phẩm.
1.1.4. Một số phương pháp bảo quản cá sau khi đánh bắt
a) Bảo quản cá bằng nước đá
Những dẫn chứng lịch sử cho thấy người Trung Quốc cổ đại đã dùng nước
đá tự nhiên để bảo quản cá từ hơn 3000 năm trước. Người La Mã cổ đại cũng sử
dụng nước đá tự nhiên trộn với rong biển để bảo quản cá tươi.
Sử dụng nước đá để bảo quản cá vì một hoặc một số trong các nguyên nhân
sau:
 Sự giảm nhiệt độ: Bằng cách giảm nhiệt độ xuống gần 0
o
C, sự sinh trưởng
của các vi sinh vật gây ươn hỏng và gây bệnh giảm, do vậy sẽ giảm tốc độ ươn
hỏng và làm giảm hoặc loại bỏ được một số nguy cơ về an toàn thực phẩm. Sự giảm
nhiệt độ cũng đồng thời làm giảm tốc độ của các phản ứng enzym, đặc biệt là những
phản ứng liên quan đến các biến đổi ban đầu sau khi cá chết. Sử dụng nước đá đúng
cách còn kéo dài được giai đoạn cứng cơ.
 Nước đá đang tan có tác dụng giữ ẩm cho cá: Tác dụng này chủ yếu ngăn sự
mất nước bề mặt và hao hụt khối lượng. Nước đá tan cũng làm tăng quá trình trao
đổi nhiệt giữa cá và bề mặt nước đá. Trong thực tế, tốc độ làm lạnh nhanh nhất đạt
được khi dùng hỗn hợp nước và nước đá. Nên sử dụng nước đá kết hợp với phòng
làm lạnh để giữ ẩm cho cá và giữ nhiệt độ của phòng làm lạnh lớn hơn 0
o
C một ít
(khoảng 3 - 4
o
C).
11

 Một số tính chất vật lý có lợi của nước đá: Nước đá có một số ưu điểm khi so
sánh với các pháp làm lạnh khác, kể cả làm lạnh bằng không khí. Có thể liệt kê tính
chất như sau:
 Nước đá có khả năng làm lạnh lớn. Ẩn nhiệt nóng chảy của nước đá vào
khoảng 80 kcal/kg, nghĩa là chỉ cần một lượng nước đá khá nhỏ đã đủ để làm
lạnh 1 kg cá.
 Nước đá tan là một hệ tự điều chỉnh nhiệt độ. Nước đá tan là sự thay đổi
trạng thái vật lý của nước đá (từ rắn sang lỏng) và xảy ra ở nhiệt độ không
đổi (0
o
C) trong điều kiện bình thường.
 Sự tiện lợi: Nước đá có một số ưu điểm dựa vào những tính chất thực tế sau:
 Ướp đá là phương pháp làm lạnh lưu động. Nước đá có thể dễ dàng bảo
quản, vận chuyển và sử dụng. Có thể phân bố chúng xung quanh cá một cách
đồng đều tùy loại nước đá.
 Luôn sẵn có nguyên liệu để sản xuất nước đá. Mặc dù nước sạch và tinh
khiết ngày càng khó tìm kiếm, nhưng vẫn có thể coi nước là nguyên liệu luôn
sẵn có. Nếu chưa đảm bảo nước ngọt đạt tiêu chuẩn nước uống dùng để sản
xuất nước đá, cần sử lý nguồn nước đó, ví dụ bằng chlorine.
 Nước đá có thể là một phương pháp bảo quản cá tương đối rẻ tiền. Điều này
đặc biệt đúng nếu nước đá được sản xuất đúng cách (tránh hao phí năng
lượng tại các nhà máy sản xuất nước đá), bảo quản đúng cách (tránh hao hụt
nước đá) và sử dụng hợp lý (tránh lãng phí nước đá).
 Nước đá là một chất an toàn về mặt thực phẩm. Nếu được sản xuất đúng
cách và sử dụng nước uống để sản xuất, nước đá là chất an toàn về mặt thực
phẩm và không gây ra bất cứ mối nguy hại nào cho người tiêu dùng cũng
như người tiếp xúc với nó. Khi xử lý nước đá, phải xem như đang xử lý một
loại thực phẩm.
 Thời hạn bảo quản kéo dài: Lý do chính của việc ướp cá là kéo dài thời hạn

bảo quản cá tươi bằng một phương pháp khá đơn giản so với bảo quản không có
nước đá ở điều kiện nhiệt độ môi trường lớn hơn 0
o
C. Tuy nhiên, việc kéo dài thời
12

hạn bảo quản không phải là mục đích cuối cùng mà còn là một phương tiện để sản
xuất cá tươi an toàn với mức chất lượng chấp nhận được.
 Một số nhược điểm khi sử dụng nước đá để bảo quản cá tươi:
 Nước có tác dụng rửa trôi và có thể cuốn đi các chất màu của da và mang cá.
Nước đá đang tan có thể rửa trôi các chất vi lượng của các miếng philê hoặc
lấy đi một lượng khá lớn các chất hòa tan của một số loài.
 Việc dùng nước đá sẽ làm tăng thể tích cần bảo quản và phân phối, giảm thể
tích hiệu quả của các hầm chứa trên tàu cũng như tăng khối lượng cần vận
chuyển. Điều này sẽ có một số ảnh hưởng như: tăng khối lượng công việc
của ngư dân, tăng chi phí đầu tư của nhà chế biến, các nhà buôn cá.
 Nước ngọt hoặc nước biển dùng để sản xuất nước đá phải tuân theo những
tiêu chuẩn (về vi sinh và hóa học) của nước uống và phải sẵn có đủ khối
lượng theo yêu cầu. Điều này không phải luôn luôn có thể đáp ứng được, đặc
biệt ở các nước có vấn đề về năng lượng (mất điện) và hệ thống phân phối
nước công cộng không có (hoặc thất thường). Nếu phải xử lý nước, có nghĩa
là phải tăng thêm chi phí, các thiết bị vận hành và bảo trì.
b) Bảo quản bằng hóa chất, chất kháng sinh
 Hiện nay trên thị trường có bán rất nhiều các loại hóa chất, chất kháng sinh
để bảo quản nguyên liệu cá tươi. Các hóa chất sử dụng phải đảm bảo được các yêu
cầu sau:
 Không độc với người sử dụng
 Không có mùi lạ
 Không làm biến màu, mùi nguyên liệu
 Tính chất hóa học: phải ổn định, dễ hòa tan trong nước

 Có hiệu lực sát trùng mạnh
 Không làm mục dụng cụ bảo quản
 Một số hóa chất có thể được sử dụng trong bảo quản nguyên liệu thủy sản:
 Các loại muối vô cơ: NaCl, hypochlorid, NaNO
2
, NaNO
3
.
 Các loại acid: acid acetic, acid lactic, acid sorbic.
13

 Các hóa chất khác: formaldehyde, natri benzoat, acid salisilic…
 Một số ưu và nhược điểm của phương pháp:
 Các loại hóa chất bảo quản hiện nay được bán rộng rãi trên thị trường với giá
thành rẻ.
 Có hiệu lực sát trùng mạnh
 Không cần trang thiết bị đặc biệt, đơn giản, dễ dàng cho người sử dụng.
 Tuy nhiên, sử dụng các sản phẩm bảo quản bằng chất hóa học sẽ gây ảnh
hưởng nghêm trọng đến sức khỏe của người tiêu dùng.
c) Bảo quản trong bao gói có điều chỉnh khí quyển (phương pháp MAP -
Modified Atmosphere Packaging)
Khí thường được sử dụng trong phương pháp này là: N
2
, O
2
và CO
2
. Quan
trọng nhất là khí CO
2

.
 Khí nitrogen (N
2
): Khí N
2
có ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật.
Thay thế không khí bên trong bao bì bằng khí N
2
nhằm ức chế sự phát triển của vi
sinh vật gây hư hỏng sản phẩm. Bất lợi chính của việc sử dụng nitơ riêng lẻ là tạo ra
mùi vị xấu cho sản phẩm.
 Khí oxy (O
2
): O
2
được sử dụng trong hỗn hợp khí trước hết là để ngăn chặn
sự mất màu đỏ của mô cơ. Ở nồng độ lớn hơn 5%, oxymyoglobin được hình thành
từ myoglobin, tạo cho mô cơ có màu đỏ sáng và ức chế sự biến đổi không thuận
nghịch của myoglobin thành metmyoglobin. Sử dụng nồng độ O
2
lớn hơn 50%, cải
thiện được mùi vị tươi của sản phẩm bao gói.
 Khí carbonic (CO
2
): Vi sinh vật cần CO
2
cho quá trình tự trao đổi chất của
chúng. Ở nồng độ CO
2
cao (>10%) vi sinh vật bị ức chế. Khả năng ức chế vi sinh

vật phụ thuộc vào loài vi sinh vật, nồng độ CO
2
, nhiệt độ bảo quản, độ hoạt động
của nước trong sản phẩm. Thay thế O
2
bằng CO
2
trong bao gói bảo quản sẽ ức chế
được sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí. Một số nghiên cứu cho thấy rằng khả
năng kháng vi sinh vật của CO
2
chủ yếu phụ thuộc vào sự tác động qua màng tế
bào. Các ý kiến khác cho rằng tiến trình tác động lên màng tế bào chỉ bị ức chế và
14

cấu trúc màng tế bào không bị phá hủy nghiêm trọng. CO
2
có ảnh hưởng trực tiếp
đến hệ enzym vì vậy có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật.
Một số ưu và nhược điểm khi sử dụng phương pháp bảo quản trong bao gói
có điều chỉnh khí quyển:
 Ưu điểm:
 Tuổi thọ của nguyên liệu có thể tăng đến 400%
 Tổn thất về mặt kinh tế giảm (lâu bị hư hỏng)
 Sản phẩm có thể được phân phối đến các nơi xa hơn và với ít dịch vụ hơn,
giảm chi phí trong phân phối
 Tăng tính thẩm mỹ trong trưng bày
 Sản phẩm được nhìn thấy rõ ràng và quan sát được toàn bộ
 Nhược điểm:
 Giá thành tương đối cao

 Nhiệt độ cần phải điều chỉnh
 Đòi hỏi thiết bị đặc biệt và công tác huấn luyện
 Gia tăng thể tích bao gói, ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí vận chuyển và
không gian trong buôn bán lẻ
d) Bảo quản bằng hợp chất sinh học
Các hợp chất sinh học dùng để bảo quản là các hợp chất được sinh ra từ vi
khuẩn có khả năng ức chế một số loại vi khuẩn khác. Hiện nay, các nhà nghiên cứu
đã tìm ra được một số chất có khả năng này như bacteriocin. Trong đó nisin là một
bacteriocin được sinh ra bởi Lactococcus lactic và Streptococcus lactic đã được
thương mại hóa và được bán rộng rãi trên thị trường.
Nisin liên kết với anion phospholipid, di chuyển vào tế bào gây rối loạn quá
trình trao đổi ion và làm chết vi sinh vật. Nisin có tác dụng đối với một số vi khuẩn
(Enterococcus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus,
Clostridium botulinum,…), nhưng không có tác dụng đối với nấm men, nấm mốc.
Nisin bị phá hủy ở pH bằng 8,0, nhiệt độ 37
o
C từ 15 đến 30 phút. Liều dùng trong
thực phẩm là 20 U.I/g thực phẩm.
15

 Ưu điểm của phương pháp: Nisin là chế phẩm có nguồn gốc sinh học có khả
năng diệt khuẩn bằng cách tấn công vào thành tế bào của một số vi khuẩn đích có
hại và không gây độc đối với người sử dụng. Nisin không có mùi khó chịu, bền
nhiệt.
 Nhược điểm của phương pháp: Phổ kháng khuẩn của nisin hẹp.
1.2. Khái quát về vi khuẩn lactic
1.2.1. Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacillaceae. Các chủng vi khuẩn thuộc nhóm
này có đặc điểm sinh thái khác nhau nhưng đặc tính sinh lý tương đối giống nhau.
Tất cả đều có đặc điểm chung là vi khuẩn Gram dương, không sinh bào tử, không di

động, hô hấp kỵ khí hoặc hiếu khí tùy ý, không chứa citocrom và men catalase.
Chúng thu nhận năng lượng từ quá trình phân giải carbon hydrat và sinh ra acid
lactic, sinh sản bằng hình thức phân đôi tế bào. Vi khuẩn lactic có nhu cầu về chất
sinh trưởng khá phức tạp, không một đại diện nào của nhóm này có thể phát triển
trên môi trường muối khoáng thuần khiết chứa glucose. Đa số chúng cần hàng loạt
các vitamin (lactoflavin, tiamin, acid pantotenic, acid nicotinic, acid folic, biotin) và
các acid amin. Vi khuẩn lactic lên men được monosaccharide và disaccharide.
Không lên men được tinh bột và các polysaccharide khác (chỉ có loài L.delbrueckii
là đồng hóa được tinh bột). Một số khác, chủ yếu là các vi khuẩn lên men lactic dị
hình sử dụng được pentose và acid citric vì có hoạt tính protease thủy phân được
protein của sữa thành peptide và acid amin. Hoạt tính này ở các loài là khác nhau,
thường ở trực khuẩn là cao nhất. Vi khuẩn lactic có khả năng sinh ra chất kháng
sinh để ức chế các vi khuẩn gây bệnh.
Vi khuẩn lactic gồm bốn chi: Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus,
Leuconostoc. Ngày nay người ta bổ sung thêm một chi nữa là Bifidobacterium.
1.2.2. Đặc điểm hình thái
16

Tùy thuộc vào hình dạng tế bào mà người ta chia vi khuẩn lactic thành dạng
hình cầu và hình que. Kích thước của chúng thay đổi tùy từng loài.
 Streptococcus có dạng hình tròn hoặc hình ovan, đường kính tế bào 0,5 – 1
µm. Sau khi phân chia theo một phương chúng thường xếp riêng biệt, cặp đôi hoặc
chuỗi ngắn.
 Pedicoccus là những tứ cầu khuẩn hoặc song cầu khuẩn. Có hoạt tính thủy
phân protein rất yếu.
 Lactobacillus có dạng hình que. Tùy vào điều kiện của môi trường sống mà
hình dạng của chúng thay đổi từ hình que ngắn đến dài. Sắp xếp thành chuỗi hay
đứng riêng lẽ.
 Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình ovan, đường kính từ 0,5 - 0,8
µm và chiều dài khoảng 1,6 µm. trong một số điều kiện chúng cũng có dạng hơi

tròn, chiều dài khoảng 1 - 3 µm. Sau khi phân chia chúng thường sắp xếp thành
chuỗi, không tạo thành đám tập trung.
 Bifidobacterium là những trực khuẩn, khi mới phân lập có thể phân nhánh
dạng chữ Y, V và tập hợp thành khối. Sau nhiều lần cấy truyền chúng trở thành
dạng trực khuẩn dạng thẳng hoặc hơi uốn cong.
1.2.3. Đặc điểm sinh lý-sinh hóa
a) Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic
Các loại vi khuẩn lactic khác nhau thì có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau.
Chúng không chỉ có nhu cầu về các nguồn cơ chất chứa các nguyên tố cơ bản như
carbon, nitơ, phosphat và lưu huỳnh mà còn có nhu cầu về một số chất cần thiết
khác như vitamin, muối vô cơ…
Nhu cầu dinh dưỡng carbon: Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại
hydratcarbon từ các monosaccharide (glucose, fructose, manose), các disaccharide
(saccarose, lactose, maltose) cho đến các polysaccharide (tinh bột, dextrin). Chúng
17

sử dụng nguồn carbon này để cung cấp năng lượng, xây dựng cấu trúc tế bào và làm
cơ chất cho quá trình lên men tổng hợp các acid hữu cơ.
Nhu cầu dinh dưỡng nitơ: Phần lớn vi khuẩn lactic không thể sinh tổng hợp
được các hợp chất chứa nitơ. Vì vậy để đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển
chúng phải sử dụng các nguồn nitơ có sẵn trong môi trường. Các nguồn nitơ vi
khuẩn lactic có thể sử dụng như: cao thịt, cao nấm men, trypton, dịch thủy phân
casein từ sữa, pepton,…Hiện nay cao nấm men là nguồn nitơ được sử dụng nhiều
nhất và có hiệu quả nhất. Tuy nhiên ở quy mô công nghiệp không thể sử dụng
nguồn nitơ này vì rất tốn kém.
Nhu cầu về vitamin: Vitamin đóng vai trò là các coenzym trong quá trình
trao đổi chất của tế bào, nên rất cần thiết cho hoạt động sống. Tuy nhiên, đa số các
loài vi khuẩn lactic không có khả năng sinh tổng hợp vitamin. Vì vậy cần bổ sung
vào môi trường các loại vitamin. Các chất chứa vitamin thường sử dụng như nước
chiết từ khoai tây, ngô, cà rốt hay dịch tự phân nấm men…

Nhu cầu các hợp chất hữu cơ khác: Ngoài các acid amin và vitamin, vi khuẩn
lactic còn cần các hợp chất hữu cơ khác cho sự phát triển như các bazơ nitơ hay các
acid hữu cơ Một số acid hữu cơ có ảnh hưởng thuận lợi đến tốc độ sinh trưởng của
vi khuẩn lactic như acid citric, acid oleic. Nên hiện nay người ta sử dụng các muối
citrat, dẫn xuất của acid oleic làm thành phần môi trường nuôi cấy, phân lập và bảo
quản các chủng vi khuẩn lactic. Tương tự như hai acid hữu cơ trên, acid acetic cũng
có những tác động quan trọng đến sự sinh trưởng của tế bào. Nên người ta thường
sử dụng acid acetic dưới dạng các muối acetat để làm chất đệm cho môi trường khi
nuôi cấy vi khuẩn lactic.
Nhu cầu về các muối vô cơ khác: Để đảm bảo cho sinh trưởng và phát triển
đầy đủ, vi khuẩn lactic rất cần các muối vô cơ. Nhằm cung cấp các nguyên tố
khoáng như đồng, sắt, natri, kali, phosphor, lưu huỳnh, magie đặc biệt là mangan, vì
mangan giúp ngăn ngừa quá trình tự phân và ổn định cấu trúc tế bào.
b) Quá trình trao đổi chất
18

Quá trình trao đổi chất và năng lượng của vi khuẩn lactic được thực hiện
thông qua việc lên men lactic. Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành
acid lactic nhờ vi sinh vật, điển hình là vi khuẩn lactic. Vi khuẩn lên men lactic
thuộc họ Lactobacterium. Đây là những trực khuẩn, cầu khuẩn không tạo bào tử và
hầu hết không di động, hô hấp tuỳ tiện. Chúng có khả năng lên men nhiều loại
đường đơn và đường đôi nhưng không có khả năng lên men các loại glucid phức tạp
và tinh bột. Sự phát triển của nó cần có sự có mặt của pepton, acid amin hay muối
amon. Chúng có yêu cầu đặc biệt về chất dinh dưỡng là giàu vitamin, acid amin và
khoáng chất. Quá trình lên men xảy ra tốt nhất trong môi trường acid pH từ 5,5 ÷ 6,
khi pH nhỏ hơn 5,5 quá trình lên men sẽ bị dừng lại. Nhiệt độ thích hợp cho quá
trình lên men từ 15 ÷ 50
o
C. Tuy nhiên, mỗi loài có khoảng nhiệt độ thích hợp khác
nhau, nếu nhiệt độ lớn hơn 80

o
C vi khuẩn lactic sẽ bị tiêu diệt hoàn toàn.
Dựa vào khả năng lên men lactic người ta chia vi khuẩn lactic làm hai nhóm:
 Vi khuẩn lên men lactic đồng hình: thực hiện quá trình lên men tạo ra sản
phẩm chủ yếu là acid lactic. Do trong hệ enzym của chúng có chứa aldolase và
triozophosphatizomerase nên quá trình lên men này xảy ra theo con đường Embden-
Mayerhorf-Parnas (EMP).
 Vi khuẩn lên men lactic dị hình: thực hiện quá trình lên men, ngoài acid
lactic chúng còn tạo ra các sản phẩm phụ khác như acid acetic, etylic, CO
2
, một số
chất thơm,…Đây là quá trình lên men rất phức tạp, không theo con đường EMP vì
chúng không có hai enzyme cơ bản là aldolase và triozophosphatizomerase.
1.3. Khái quát về bacteriocin
1.3.1. Khái niệm
Bacteriocin là chất kháng khuẩn có bản chất là protein hay peptide được tổng
hợp trên ribosome ở cả vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Bacteriocin có tác dụng
ức chế đối với nhiều loài vi khuẩn, đặc biệt là các loài vi khuẩn gây thối rữa và các
mầm bệnh trong thực phẩm phổ biến như Listeria monocytogenes và
Staphylococcus aureus.
1.3.2. Phân loại