đồ án tốt nghiệp tình hình nhiễm vi khuẩn listeria monocytogenes trên dưa muối chua

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu tôi đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ tận tình
của thầy cô và bạn bè. Nhân đây tôi xin chân thành cảm ơn:
Quý thầy cô trường Đại học Nha Trang đã xây dựng những kiến thức cần
thiết để tôi có thể thực hiện tốt nghiên cứu đồ án tốt nghiệp.
Quý thầy cô Khoa Công nghệ thực phẩm đã hỗ trợ, động viên và tạo mọi
điều kiện thuận lợi trong quá trình nghiên cứu.
Thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải người trực tiếp chỉ dẫn, truyền đạt kiến thức
cung cấp những tài liệu, đóng góp ý kiến cho tôi trong suốt quá trình hoàn thành
nghiên cứu đồ án và báo cáo đồ án.
Quý thầy cô thuộc các Phòng thí nghiệm Trung tâm thí nghiệm thực hành đã
tạo điều kiện giúp đỡ về tinh thần cũng như vật chất trong thời gian nghiên cứu đồ án.
Gia đình đã ủng hộ, khích lệ trong thời gian qua.
Cùng các bạn trong Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã hỗ trợ, giúp đỡ trong
quá trình nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn những người đã giúp đỡ tôi trong suốt
thời gian qua để quá trình nghiên cứu và bài báo cáo nghiên cứu đồ án tốt nghiệp
được hoàn thành tốt đẹp.
Tuy nhiên, do kiến thức, kinh nghiệm và thời gian có hạn nên khó tránh khỏi
những thiếu sót. Kính mong sự thông cảm và góp ý của quý thầy cô cùng các bạn để
có thể củng cố kiến thức và rút ra những kinh nghiệm cho bản thân. Tôi xin chân
thành cảm ơn.
Nha Trang, ngày… tháng… năm 2012
Sinh viên



Nguyễn Quỳnh Nhi


i

MỤC LỤC
TRANG
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC i
DANH MỤC BẢNG iv
DANH MỤC HÌNH v
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 4
1.1. TỔNG QUAN VỀ CẢI BẸ XANH: 4
1.1.1. Giới thiệu về họ rau cải: 4
1.1.2. Cải bẹ xanh: 4
1.1.1.1. Nguồn gốc: 5
1.1.1.2. Thành phần hóa học của cải bẹ xanh: 5
1.1.1.3. Công dụng của cải bẹ xanh: 5
1.2. TỔNG QUAN VỀ RAU QUẢ MUỐI CHUA: 6
1.2.1. Giới thiệu về rau quả muối chua: 6
1.2.2. Quá trình lên men lactic trong rau cải muối chua: 7
1.3. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC: 8
1.3.1. Tác nhân vi sinh sử dụng trong quá trình lên men lactic: 8
1.3.1.1. Giới thiệu tổng quan về vi khuẩn lactic: 8
1.3.1.2. Đặc điểm hình thái: 9
1.3.1.3. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa: 9
1.3.1.4. Phân loại chủng vi khuẩn lactic: 11
1.3.2. Bản chất hóa sinh, cơ chế quá trình lên men lactic: 13
1.3.2.1. Bản chất của quá trình lên men lactic: 13
1.3.2.2. Quá trình lên men: 14
1.3.3. Khả năng ức chế của quá trình lên men lactic với vi sinh vật gây bệnh: 17
1.3.4. Ứng dụng của quá trình lên men lactic: 19
1.3.4.1. Ứng dụng trong công nghệ bảo quản và chế biến thực phẩm: 19

ii
1.3.4.2. Trong chăn nuôi thú y: 20
1.3.4.3. Trong y học: 20
1.3.4.4. Trong công nghiệp: 21
1.3.4.5. Trong nông nghiệp và môi trường: 21
1.3.4.6. Một số ứng dụng khác của acid lactic: 21
1.4. TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN Listeria monocytogenes: 21
1.4.1. Lịch sử phát hiện: 21
1.4.2. Phân loại: 22
1.4.3. Đặc điểm hình thái: 23
1.4.4. Khả năng chịu đựng: 23
1.4.5. Phân bố và nguồn lây nhiễm: 23
1.4.6. Con đường xâm nhiễm: 24
1.4.7. Khả năng gây bệnh: 25
1.4.8. Điều trị và cách phòng ngừa: 26
1.5. TÌNH HÌNH NHIỄM VI KHUẨN Listeria monocytogenes TRONG
THỰC PHẨM TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM HIỆN NAY 27
1.5.1. Tình hình thế giới: 27
1.5.2. Tình hình ở Việt Nam: 27
1.6. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG Listeria
monocytogenes TRONG THỰC PHẨM: 29
1.6.1. Phương pháp truyền thống : 29
1.6.2. Một số phương pháp hiện đại khác: 30
CHƯƠNG II : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: 31
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Listeria monocytogenes NHIỄM TRÊN
NGUYÊN LIỆU CẢI BẸ XANH VÀ DƯA CẢI MUỐI CHUA: 31
2.2.1. Mẫu nghiên cứu: 31

2.2.2. Các loại hóa chất và dụng cụ thí nghiệm: 31
2.2.2.1. Hóa chất và môi trường: 31


iii
2.2.2.2. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm: 32
2.2.3. Quy trình muối chua cải bẹ xanh: 33
2.2.4. Bố trí thí nghiệm: 36
2.2.4.1. Nghiên cứu mức độ nhiễm Listeria monocytogenes trên nguyên
liệu cải bẹ xanh: 36
2.2.4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của dịch lên men chua tới sự sinh trưởng
và phát triển của Listeria monocytogenes theo thời gian lên men 37
2.2.4.3. Sơ đồ quy trình kiểm tra Listeria monocytogenes : 38
2.2.4.4. Tra Bảng Mac Crandy 44
2.2.5. Khảo sát khả năng kháng của dịch lên men chua tới sự sinh trưởng
và phát triển của vi khuẩn Listeria monocytogenes: 44
2.3. Phương pháp xử lý số liệu: 46
CHƯƠNG III : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47
3.1. Mức độ nhiễm Listeria monocytogenes trên nguyên liệu cải bẹ xanh: 47
3.2. Mức độ nhiễm Listeria monocytogenes trên nguyên liệu sau khi rửa và
làm héo: 48
3.3. Ảnh hưởng của dịch lên men chua 7 % muối tới sự sinh trưởng và phát
triển của vi khuẩn Listeria monocytogenes theo thời gian lên men 49
3.4. Ảnh hưởng của dịch lên men chua 7 % muối bổ sung 10 % nước chua cũ
tới sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn Listeria monocytogenes theo thời
gian lên men 51
3.5. Khả năng kháng của dịch lên men chua tới sự sinh trưởng và phát triển
của vi khuẩn Listeria monocytogenes qua các ngày lên men 53
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

PHỤ LỤC 1
PHỤ LỤC 2



iv
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Vitamin và các chất sinh trưởng cần thiết cho sinh trưởng của các vi
khuẩn lactic (theo K. Buchta, 1983) 11
Bảng 1.2: Số vụ ngộ độc thực phẩm tháng 1/2012 - tháng 5/2012 28
Bảng 2.1: Tính chất sinh hóa của Listeria monocytogenes. 44
Bảng 3.1: Mức độ nhiễm Listeria monocytogenes (MPN/g) trên nguyên liệu. 47
Bảng 3.2: Mức độ nhiễm Listeria monocytogenes (MPN/g) trên nguyên liệu
sau khi rửa và làm héo 48
Bảng 3.3: Mức độ nhiễm Listeria monocytogenes (MPN/g) trên dưa muối
chua với dịch lên men chua 7 % muối 50
Bảng 3.4: Mức độ nhiễm Listeria monocytogenes (MPN/g) trên dưa muối
chua với dịch lên men chua 7 % muối bổ sung 10 % nước chua cũ 52
Bảng 3.5: Khả năng kháng của dịch lên men chua 7 % muối qua các ngày lên
men tới sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn Listeria monocytogenes. 54
Bảng 3.6: Khả năng kháng của dịch lên men chua 7 % muối bổ sung 10 %
nước chua cũ qua các ngày lên men tới sự sinh trưởng và phát triển của vi
khuẩn Listeria monocytogenes 56



v

DANH MỤC HÌNH

Trang
Hình 1.1: Cây cải bẹ xanh và lá cây cải bẹ được cắt ra 4
Hình 1.2: Vi khuẩn Streptococcus cremoris 12
Hình 1.3: Sơ đồ tổng quát tạo acid lactic 14
Hình 1.4: Sơ đồ quá trình lên men lactic đồng hình. 15
Hình 1.5: Sơ đồ quá trình lên men lactic dị hình 16
Hình 1.6: Cơ chế kháng vi sinh vật của bacteriocin (Cotter et al., 2005). 19
Hình 1.7: Vi khuẩn Listeria monocytogenes 23
Hình 1.8: Quá trình xâm nhiễm và tác hại của Listeria monocytogenes 24
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình muối chua cải bẹ 33
Hình 2.2: Sản phẩm dưa cải muối chua 35
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu mức độ nhiễm Listeria
monocytogenes trên nguyên liệu cải bẹ xanh 36
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu mức độ nhiễm Listeria
monocytogenes trên dưa muối chua. 37
Hình 2.5: Sơ đồ quy trình kiểm tra Listeria monocytogenes 38
Hình 2.6: Ống canh thang chứa môi trường BLEB. 39
Hình 2.7: Phương pháp pha loãng 39
Hình 2.8: Các ống canh thang đã tăng sinh đem ủ 40
Hình 2.9: Esculin dương tính 40
Hình 2.10: Esculin âm tính 40
Hình 2.11: Các ống nghiệm kiểm tra khả năng lên men đường Rhamnose 41
Hình 2.12: Catalase âm tính 42
Hình 2.13: Catalase dương tính 42
Hình 2.14: Vi khuẩn Listeria monocytogenes trên thạch máu cừu 43
Hình 2.15: Mô tả cách tra bảng Mac Crandy 44
Hình 2.16: Vòng kháng khuẩn (+) của dịch lên men chua tới vi khuẩn Listeria
monocytogenes. 45

1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề:
Thực phẩm không chỉ là nguồn cung cấp năng lượng và chất dinh dưỡng cho
con người duy trì sự sống, phát triển và lao động. Bên cạnh đó, thực phẩm còn là
nguồn gây ra ngộ độc thực phẩm cho con người nếu chúng ta không tuân thủ các
biện pháp vệ sinh an toàn thực phẩm. Hiện tượng ngộ độc thực phẩm đã xảy ra ở
nhiều địa phương trong cả nước, không chỉ xảy ra ở các bếp ăn tập thể (như nhà
máy, xí nghiệp, trường học…) mà còn xảy ra ở rất nhiều gia đình từ thành thị đến
nông thôn.
Theo thống kê của Cục An toàn vệ sinh thực phẩm, tính đến 15/12/2011,
toàn quốc ghi nhận 142 vụ ngộ độc thực phẩm với 4533 người mắc, 3562 người đi
viện và 25 trường hợp tử vong. Nguyên nhân gây ngộ độc thực phẩm chính là vi
sinh vật gồm 40 vụ (28.1%), độc tố tự nhiên gồm 38 vụ (26.8%). Ngộ độc thực
phẩm ghi nhận xảy ra tại 45/63 tỉnh/thành phố.[31]
So với cùng kỳ năm 2010, tình trạng ngộ độc thực phẩm có chiều hướng
giảm, cụ thể số vụ ngộ độc giảm 31 vụ (17.9%), số mắc giảm 864 người (16%), số
trường hợp phải nhập viện giảm 194 người (4%) và số tử vong giảm 24 người
(48.9%). Trong đó, số vụ trên 30 người mắc giảm 17 vụ (36.1%).[31]
Khoa học công nghệ luôn phát triển nhằm để đáp ứng lại nhu cầu ngày càng
cao của con người. Trên quá trình thăng tiến này, con người đòi hỏi khắt khe hơn về
chất lượng của mọi sản phẩm. Đặc biệt là sự an toàn về sức khỏe của chính bản thân
họ nên vấn đề an toàn thực phẩm là mối quan tâm hàng đầu trong xã hội hiện nay.
Nguyên nhân chính của những vụ ngộ độc thực phẩm là do vi sinh vật gây ra.
Nhưng lâu nay trong vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm, chúng ta chỉ lưu ý đến một
số loại vi khuẩn chủ yếu như E.coli, Staphylococcus aureus, Clostridium
perfringgens, mà chưa lưu ý đến một loại cũng không kém phần quan trọng khác
là loài Listeria monocytogenes. Theo công bố của Trung tâm Kiểm soát và phòng

chống dịch bệnh Mỹ (CDC), đến ngày 29/9/2011 đã phát hiện 72 trường hợp bệnh


2

nhân nhiễm Listeria tại 18 bang của nước Mỹ trong đó có 13 người bị chết
(18.05%).[29, 30]
Tại Việt Nam, những vụ ngộ độc thực phẩm bởi thực phẩm bị nhiễm Listeria
monocytogenes, một tác nhân gây bệnh nguy hiểm, không phải là chưa từng xảy ra
nhưng vấn đề là công tác điều tra dịch tễ, sàng lọc và thống kê tác nhân gây bệnh
chưa đạt yêu cầu mà bỏ sót loại vi khuẩn này; cũng như nhận thức của cộng đồng về
an toàn vệ sinh thực phẩm chưa đầy đủ và không cập nhật đầy đủ kênh thông tin về
những vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm. Nguyên nhân không phải là vì chúng ta
không biết về những nguy hiểm do Listeria monocytogenes gây ra mà vì với các
phương pháp xét nghiệm lâu nay chúng ta áp dụng dễ dàng phát hiện các nhóm vi
khuẩn thông thường, đối với việc tìm cụ thể một vi khuẩn như Listeria
monocytogenes thì phải cần nhiều đến kỹ thuật chuyên môn vi sinh.
Ngoài ra, để bảo vệ chính mình tránh được tác nhân gây bệnh nguy hiểm như
vi khuẩn Listeria monocytogenes thì người tiêu dùng cần có sự lựa chọn loại thực
phẩm thông minh. Bên cạnh đó Bộ Y tế cần phải có những nghiên cứu nhằm làm
giảm và hạn chế khả năng phát triển của vi khuẩn Listeria monocytogenes trong
thực phẩm, nhằm đảm bảo chất lượng an toàn vệ sinh thực phẩm cho người tiêu
dùng, cũng như góp phần thực hiện chiến lược mục tiêu của quốc gia về an toàn vệ
sinh thực phẩm giai đoạn 2012-2015 và tầm nhìn 2030.
Xuất phát từ tình hình thực tế trên, cùng sự định hướng và giúp đỡ nhiệt tình
của quý thầy cô, sau gần 3 tháng nghiên cứu đến nay em đã cơ bản hoàn thành đề
tài: “Tình hình nhiễm vi khuẩn Listeria monocytogenes trên dưa muối chua.”
2. Mục đích đề tài:
 Xác định mức độ lây nhiễm vi khuẩn Listeria monocytogenes trên nguyên
liệu cải bẹ xanh và trong quá trình lên men dưa chua.

 Khảo sát ảnh hưởng của quá trình lên men lactic tới sự sinh trưởng và
phát triển của vi khuẩn.


3

3. Nội dung đề tài:
 Tìm hiểu về Listeria monocytogenes và ảnh hưởng của quá trình lên men
lactic đến sự sinh trưởng và phát triển của các vi khuẩn gây bệnh.
 Xác định lượng số lượng vi khuẩn Listeria monocytogenes trên nguyên
liệu rau muối chua.
 Xác định sự phát triển của vi khuẩn Listeria monocytogenes trong quá
trình lên men dưa chua.
 Đánh giá mức độ nhiễm Listeria monocytogenes trên dưa muối chua.
4. Ý nghĩa của đề tài:
 Sử dụng kết quả nghiên cứu để đánh giá tình hình nhiễm vi khuẩn Listeria
monocytogenes trên nguyên liệu cải bẹ xanh hiện nay.
 Xác định khả năng ức chế của dịch lên men chua đến sự sinh trưởng và
phát triển của vi khuẩn Listeria monocytogenes.
 Tạo hướng nghiên cứu về vi khuẩn Listeria monocytogenes trong lĩnh vực
an toàn thực phẩm.
5. Thời gian thực hiện đề tài:
Từ ngày 15/2/2012 đến ngày 12/6/2012.


4

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ CẢI BẸ XANH:
1.1.1. Giới thiệu về họ rau cải:

Họ Cải (danh pháp khoa học: Brassicaceae), còn gọi là họ Thập tự
(Cruciferae), là một họ thực vật có hoa. Các loại cây trồng trong họ này gần như
đều có chứa chữ “cải” trong tên gọi. Họ này chứa một số loài có tầm quan trọng
kinh tế lớn, cung cấp nhiều loại rau về mùa đông trên khắp thế giới. Các loại rau họ
cải bao gồm: cải bẹ xanh, rau diếp, xà lách, cải bắp, súp lơ và cải xoăn.[14]
1.1.2. Cải bẹ xanh:
Hình 1.1: Cây cải bẹ xanh và lá cây cải bẹ được cắt ra.
Cải bẹ xanh là một trong những cây rau dễ trồng, nhanh cho thu hoạch thời
gian sinh trưởng từ 50÷60 ngày, thích hợp với nhiều mùa vụ trong năm nên sản
lượng thu hoạch trên một diện tích rất lớn; với chi phí đầu tư thấp mà lợi nhuận lại
rất cao, việc tiêu thụ dễ dàng nên đây là loại rau được trồng khá nhiều.[32]
Cải bẹ xanh loại cây thân thảo, ngắn ngày, có bẹ lá to, lá rất lớn, một cây cân
nặng 1.5÷2 kg.[15]


5

1.1.1.1. Nguồn gốc:
Cải bẹ xanh có nguồn gốc từ Trung Quốc. Đến nay, cải bẹ xanh được trồng ở
khắp nơi trên thế giới. Với người Việt Nam, cải bẹ xanh là loại rau rất quen thuộc từ
xa xưa vì nó được sử dụng để chế biến dưa chua – một loại thực phẩm được sản
xuất thủ công mang sắc thái kinh nghiệm và bản sắc riêng của dân tộc Việt Nam.
Nó được truyền từ đời này sang đời khác.[14]
1.1.1.2. Thành phần hóa học của cải bẹ xanh:
 Nước: Hàm lượng nước trong cải bẹ xanh chiếm 82 %. Nước là dung môi
hoà tan của nhiều chất hữu cơ, chất khoáng và đồng thời cũng là chất tham gia vào
các quá trình xảy ra ở rau. Trong quá trình sống nếu hàm lượng nước trong rau bị
mất đi từ 5÷7 % thì rau sẽ bị héo, ảnh hưởng đến quá trình trương, co nguyên sinh
phá vỡ sự trao đổi chất bình thường trong tế bào, mặt khác nước còn làm kích thích
sự hoạt động của các men ở trong rau quả.

 Glucid: Là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng
của sản phẩm rau. Glucid bao gồm: đường, tinh bột, chất xơ như: inulin, cellulose,
hemicellulose, và các chất khác Trong cải bẹ xanh hàm lượng của glucid chiếm
4.5 %.
 Đường: Trong rau cải thường gặp nhất là glucose, fructose và cả
saccharose. Hàm lượng đường quyết định chất lượng của rau, đường càng nhiều thì
chất lượng rau càng tăng, rất tốt cho quá trình lên men sau này. Hàm lượng đường
trong cải bẹ xanh thường chiếm khoảng 4÷4.5 %.
 Tinh bột: Hầu hết các loại rau có hàm lượng tinh bột rất ít chỉ khoảng gần
1 % hoặc chỉ có vết.
 Cellulose: Hàm lượng cellulose trong cải bẹ xanh khoảng 1.4 %, cellulose
có ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái và độ tiêu hoá của rau cải. Ở rau càng non hàm
lượng cellulose thấp và dễ tiêu hoá có mùi vị thơm ngon.[5,14]
1.1.1.3. Công dụng của cải bẹ xanh:
Cải bẹ xanh là loại rau dùng để chế biến dưa muối chua, một loại sản phẩm
truyền thống mang đậm bản sắc dân tộc Việt Nam. Ngoài ra, cải bẹ xanh còn được


6

sử dụng để chữa trị một số bệnh trong dân gian nhờ vào vị cay, tính nhiệt, không
độc, trị được các chứng phong hàn, ho đờm, hen, đau họng, tê dại, mụn nhọt,….hay
dùng để chữa bỏng nhẹ nếu không sơ cứu kịp thời dễ bị tróc da, nhiễm trùng.
Theo kinh nghiệm dân gian, có thể dùng hạt cải để chữa một số bệnh:
+ Chữa đau đầu: bị đau đầu như búa bổ dù không bị cao huyết áp hay các
bệnh về não, cảm thấy đau buốt khi đụng tới một khoảng da đầu (do cảm mạo). Lấy
một nắm hạt cải bẹ xanh, tán bột hòa với giấm, bôi vào thái dương, đỉnh đầu, gáy và
vùng da đầu bị đau buốt thì cơn đau sẽ dứt.
+ Chữa tiêu chảy: Lấy ít hạt cải tán mịn, thêm nước cho sền sệt rồi đắp lên
rốn; bệnh nhân sẽ ngừng nôn và đi ngoài.[14,32]

1.2. TỔNG QUAN VỀ RAU QUẢ MUỐI CHUA:
1.2.1. Giới thiệu về rau quả muối chua:
Từ cổ xưa, dù chưa nhận thức được sự tồn tại của vi sinh vật, nhưng loài
người đã biết khá nhiều về tác dụng của chúng. Trong sản xuất và đời sống, họ đã
tích lũy được nhiều kinh nghiệm và các biện pháp lợi dụng các vi sinh vật có ích và
phòng tránh các vi sinh vật có hại. Việc lên men lactic (muối chua) để bảo quản
thực phẩm trong đó có rau quả muối chua được thực hiện vào khoảng 3500 năm
trước Công Nguyên.[5,12]
Rau quả muối chua là các sản phẩm chế biến từ rau thuộc nhóm sản phẩm
lên men lactic, bằng cách làm cho chất đường có sẵn trong nguyên liệu chuyển hóa
thành acid lactic bởi các vi sinh vật lactic. Acid lactic và các sản phẩm khác, do quá
trình lên men tạo thành, làm cho sản phẩm có hương vị đặc trưng, có thể sử dụng ăn
ngay mà không cần phải qua chế biến. Ngoài ra, acid lactic còn có tác dụng làm
giảm pH của sản phẩm, ức chế hoạt động của nhiều loại vi sinh vật gây hư hỏng sản
phẩm và có tính chất sát trùng vừa nhằm mục đích bảo quản rau quả, vừa làm tăng
giá trị cảm quan của sản phẩm.[8]
Ở nước ngoài, rau muối chua được sản xuất nhiều từ dưa chuột, bắp cải, cà
chua và một số rau quả khác. Ở nước ta, các loại rau được muối chua nhiều là cải
bẹ, bắp cải, cà pháo, hành củ,…


7

1.2.2. Quá trình lên men lactic trong rau cải muối chua:
Quá trình lên men lactic làm chua rau quả chủ yếu là do loài Bacterium
cucumeris fermentati. Trong sản phẩm rau quả muối chua quá trình lên men lactic
xảy ra hàng loạt các quá trình:
+ Quá trình trích ly hay thẩm thấu các chất từ mô tế bào thực vật.
+ Quá trình tăng sinh khối của vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn lactic).
+ Quá trình tạo acid lactic.

+ Quá trình ức chế sự phát triển vi khuẩn gây thối bởi acid lactic và muối.
+ Quá trình tạo hương của sản phẩm.
Các quá trình lên men này hoàn toàn là quá trình lên men tự nhiên, gây ra bởi
nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là những vi sinh vật có trên bề mặt
nguyên liệu. Bởi vậy quá trình này xảy ra qua ba giai đoạn cơ bản:
 Giai đoạn đầu: thành phần muối trong dung dịch lên men gây áp suất
thẩm thấu lớn nhất nên đường và các chất bổ dưỡng khác có trong nguyên liệu
khuếch tán vào nước và bắt đầu có sự hoạt động của vi sinh vật lactic và một số vi
sinh vật khác.
+ Trên bề mặt nước muối có thể xuất hiện một số bọt khí, đó là hoạt động
của các vi khuẩn và một số vi sinh vật có khả năng sinh khí khác.
+ Chủng vi khuẩn lactic phát triển chủ yếu trong thời kì này là Leuconostoc
mesenteroides. Đây là loại cầu khuẩn có khả năng sinh acid lactic và sinh khí, khả
năng tích tụ acid lactic của chủng này rất yếu (nhỏ hơn 1%).
+ Giai đoạn thứ hai: các vi khuẩn lactic phát triển mạnh nên lượng sinh khối
vi khuẩn lactic đạt mức cao nhất và acid lactic được tích tụ nhiều làm pH dịch lên
men giảm nhanh. Phần lớn các vi khuẩn gây thối bị ức chế, vì độ pH của môi trường
giảm xuống tới 3÷3,5. Chủng vi khuẩn Lactic phát triển chủ yếu trong thời kỳ này
là Leuconostoc mesenteroides và muối.
 Bacteria bassicae fermentati, Lactobacterium cucumeris và
Lactobacterium plantorum. Cuối thời kì này là chủng Lactobacterium pentoaceticus
và Lactobacterium breris phát triển rất mạnh. Thời kì này là thời kì vô cùng quan


8

trọng của quá trình lên men latic, vì sản phẩm tích tụ được lượng acid cao có thể đạt
tới 0.8÷1.2 % và có hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
Giai đoạn thứ ba: khi acid lactic đã tích tụ với lượng khá lớn vào cuối giai
đoạn hai thì tác động ngược lại làm các vi khuẩn lactic cũng bị ức chế. Khi ấy các

loại nấm men, nấm mốc có khả năng phát triển mạnh, làm giảm chất lượng sản
phẩm, vì chúng có khả năng phân hủy mạnh acid lactic. Kết quả là khối rau lên men
bắt đầu bị phá hủy bởi các vi khuẩn gây thối. Do vậy, trong thời kì này cần ngăn
ngừa các hiện tượng trên bằng cách bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thấp (2÷4
0
C),
hoặc bảo quản trong điều kiện yếm khí, bảo quản bằng chất sát trùng (acid sobic,
natri benzoate, sorbat kali). [5,6,7,8,12,13]
1.3. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC:
1.3.1. Tác nhân vi sinh sử dụng trong quá trình lên men lactic:
1.3.1.1. Giới thiệu tổng quan về vi khuẩn lactic:
Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacteriaccae. Mặc dù nhóm vi khuẩn này
không đồng nhất về hình thái (vi khuẩn dạng que ngắn, que dài lẫn vi khuẩn hình
cầu) song về mặt sinh lý chúng tương đối đồng nhất, đều là vi khuẩn Gram (+).
Chúng không tạo bào tử (Tuy nhiên, mới đây, một nhóm các nhà khoa học Nhật
Bản đã phát hiện vi khuẩn lactic có tên Sporo Lactobacillus inxulinus trong họ vi
khuẩn lactic có khả năng tạo bào tử [2,11]) và hầu hết không di động.[1,3,6,7]
Vi khuẩn lactic thu nhận năng lượng nhờ phân giải carbonhydrat và sinh ra
acid lactic có thể ở dạng D(-), L(+) hay DL. Khác với một số vi khuẩn đường ruột
thì các vi khuẩn lactic đều là vi khuẩn lên men bắt buộc, vì chúng sống từ kỵ khí
đến vi hiếu khí.[11]



Vi khuẩn lactic không chứa cytochrome; không có enzyme catalase, enzyme
oxydase và enzyme chuyển hóa nitrat thành nitrit (nitratreductase âm tính)[11]
nhưng sống được trong điều kiện có oxy không khí vì chúng có khả năng sinh tổng
C
6
H

12
O
6

Glucose
2CH
3
CHOHCOOH + 22.5kcal
Acid lactic


9

hợp enzyme peroxydase rất nhanh, chúng phân giải H
2
O
2
để tạo ra H
2
O và oxy để
phát triển nên được gọi là vi khuẩn hô hấp tùy tiện. Phần lớn chúng phát triển bình
thường nếu thiếu O
2
.[6,7,11]
Các loài vi khuẩn lactic bao gồm bốn giống sau đây: Streptococcus,
Leuconostoc, Pediococcus và Lactobacillus. Trong số các giống trên thì
Lactobacillus là trực khuẩn, các vi khuẩn lactic khác thuộc các giống còn lại là cầu
khuẩn.[11]
Vi khuẩn lactic có nhiều trong tự nhiên. Chúng tồn tại nhiều ở cỏ, nhất là cỏ
khô. Chúng tồn tại cả trong cơ thể người và động vật. Ở người và động vật chúng có

trong đường ruột, trong miệng. Ở đường ruột có nhiều vi khuẩn lactic thuộc
Bifidobacteria, Enterococcus và Lactobacillus, trong đó vi khuẩn Lactobacillus
chiếm số lượng nhiều nhất. Có một số loài trong họ vi khuẩn lactic như
Streptococcus có khả năng gây bệnh.[1,6,7]
1.3.1.2. Đặc điểm hình thái:
Các vi khuẩn khác nhau có hình dạng và kích thước khác nhau. Ngoài ra
hình dạng và kích thước của tế bào vi khuẩn lactic còn phụ thuộc vào môi trường,
điều kiện nuôi cấy, sự có mặt của oxi và tuổi tế bào.[1,3]
 Giống Streptococcus có tế bào hình tròn hoặc hình ovan đường kính
khoảng 0,5 – 1,0µm, sắp xếp riêng biệt, cặp đôi hoặc chuỗi dài.
 Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình ovan, đường kính từ 0
,5 – 0,8µm, sắp xếp thành chuỗi và không tạo thành đám tập trung.
 Giống Lactobacillus có hình que, đây là loại vi khuẩn phổ biến nhất. Hình
dạng của chúng thay đổi từ hình que ngắn cho đến hình que dài.
1.3.1.3. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa:
Vi khuẩn lactic là những vi sinh vật có yêu cầu dinh dưỡng cao, trong quá
trình lên men để sự sinh trưởng và phát triển của chúng được diễn ra bình thường,
ngoài một nguồn carbon thì cần sự có mặt của vitamin, chất sinh trưởng, chất
khoáng hay hợp chất hữu cơ chứa nitơ,…. Vì acid lactic tự do ở nồng độ tương đối


10

nhỏ đã kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn lactic cho nên sự có mặt
của một chất đệm là cần thiết để duy trì quá trình lên men.[1,6]
 Nhu cầu dinh dưỡng carbon:
Vi khuẩn lactic có khả năng lên men nhiều loại carbonhydrat từ các
monosacharid, disaccharid cho đến các polysaccarid.[3]
Chúng 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.[6]

Tuy nhiên, khả năng sử dụng các nguồn carbon khác nhau còn tùy thuộc vào
từng loài, chẳng hạn chỉ có Lactobacterium delbrueckii là có thể đồng hóa được tinh
bột.[11]
 Nhu cầu dinh dưỡng nitơ:
Hầu hết các vi khuẩn lactic đều không tự tổng hợp được các hợp chất nitơ
hữu cơ phức tạp như: pepton, polysaccharid, protein tan hay muối amon,…nhưng
nó lại là nguồn dinh dưỡng rất quan trọng để đảm bảo cho sự phát triển bình thường
của các vi khuẩn lactic.[1,7,11]
 Nhu cầu vitamin:
Khả năng sinh tổng hợp của các vi khuẩn lactic thuộc loại yếu. Do vậy hàm
lượng vitamin của môi trường giữ một vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi
chất. Vitamin B
6
– một vitamin rất quan trọng trong sự sinh tổng hợp các acid amin
ở vi khuẩn lactic – cũng có thể được thay thế bởi một số acid amin. Tuy nhiên, tùy
thuộc vào từng loài vi khuẩn lactic mà nhiều loại acid amin được coi là không thể
thay thế, bắt buộc phải có mặt trong môi trường (acid glutamic, arginin,
tirozin).[1,2,11]
 Nhu cầu muối vô cơ:
Quá trình thủy phân protein đặc biệt được thúc đẩy trong môi trường có mặt
của một số ion kim loại như: Mg
2+
, Mn
2+
và Co
2+
khi có pH từ 5.5-6. Kết quả quá
trình thủy phân protein đã tạo ra các acid amin và các sản phẩm được tạo thành từ
acid amin góp phần tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm lên men. Phosphat là
một loại muối quan trọng mà vi khuẩn lactic yêu cầu. [11]

11

 Nhiệt độ:
Là một trong những nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới sinh trưởng và
phát triển của vi khuẩn. Khoảng nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men từ
15÷50
0
C. Tuy nhiên, với mỗi loài trong họ có khoảng nhiệt độ thích hợp khác nhau,
nếu nhiệt độ lớn hơn 80
0
C vi khuẩn lactic hoàn toàn bị tiêu diệt. [1,6,11]
Bảng 1.1: Vitamin và các chất sinh trưởng cần thiết cho sinh trưởng của các vi
khuẩn lactic (theo K. Buchta, 1983).
Chất Vi sinh vật điển hình Chất Vi sinh vật điển hình
Acid p – aminobenzoic
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus arabinosus
Acid folic
Lactobacillus casei
Streptococcus faecalis
Acid 5 – focmyl - 5,6,7,8 –
tetrahydrofolic
Leuconostoc citrovorum
Streptococcus faecalis
Lơcovorin Lactobacillus casei
Acid nicotinic
Lactobacillus arabinosus
Leuconostoc mesenteroides

Streptococcus faecalis
Riboflavin
Lactobacillus casei
Streptococcus lactic
Acid pantothenic
Lactobacillus casei
Leuconostoc mesenteroides

Streptococcus faecalis
Pantetein
pantetin
Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus bulgaricus
Acid lipoic
Lactobacillus casei
Streptococcus lactic
Streptococcus faecalis
Tiamin
Lactobacillus fermenti
Streptococcus lactic
Biotin
Lactobacillus plantarum
Leuconostoc mesenteroides

Streptococcus faecalis
Bioxitin
Lactobacillus arabinosus
Lactobacillus casei

1.3.1.4. Phân loại chủng vi khuẩn lactic:
Dựa vào khả năng lên men lactic từ các nguyên liệu chứa đường, có hai
nhóm vi khuẩn lactic chuyển hóa đường hoàn toàn khác nhau nên vi khuẩn lactic
được chia thành hai nhóm: vi khuẩn lactic lên men đồng hình và dị hình.
 Vi khuẩn lên men lactic đồng hình: sản sinh 85÷95 % acid lactic. Bao
gồm các cầu khuẩn và trực khuẩn:


12

+ Streptococcus lactic: đây là trực khuẩn rất ngắn, gây ra sữa chua tự nhiên.
Yếm khí tùy tiện, lên men tốt glucose, maltose, lactose tạo ra môi trường có 0.8÷1
% acid lactic. Ở điều kiện bình thường gây chua sữa trong vòng 10÷12 giờ. Nguồn
nitơ cho vi khuẩn này là peptone. Nhiệt độ tối thiểu cho chúng phát triển là 10
0
C,
tối ưu là 35
0
C và tối đa là 45
0
C. Chúng thủy phân caseine và gelatin rất yếu.
+ Streptococcus cremoris: thường tạo thành chuỗi dài. Tế bào có kích thước
0.6÷0.7 µm. Phát triển ở nhiệt độ thấp hơn Streptococcus lactic tối ưu từ 25÷30
0
C,
tối đa là 35÷38
0
C. Có khả năng lên men glucose, galactose.

Hình 1.2: Vi khuẩn Streptococcus cremoris.
+ Lactobacterium vulgaricum: loại trực khuẩn rất dài. Nhiệt độ phát triển
tối ưu là 20
0
C, tối đa 40÷45
0
C. Có khả năng lên men glucose, lactose. Có khả năng
tạo độ acid cao (3.7 % acid lactic).
+ Lactobacterium delbrueckii: thường gặp trên hạt đại mạch, đây là loại
trực khuẩn lớn. Trong quá trình phát triển của mình chúng có khả năng tạo thành sợi
100÷1000 µm. Nhiệt độ tối ưu cho chúng phát triển từ 45÷50
0
C, tối thiểu là 18
0
C và
tối đa là 55
0
C. Khác với các loài khác chúng không có khả năng lên men đường
lactose nên không sử dụng trong chế biến sữa. trong môi trường dịch thể chúng có
khả năng tạo 70 % acid lactic so với đường.
+ Lactobacterium cucumeris fermentati: thường tìm thấy trong sữa ủ chua.
Là trực khuẩn không chuyển động, thường tạo thành tế bào đơn, có khi tạo thành
chuỗi trong quá trình lên men. Khả năng tạo acid tối đa trong môi trường từ 0.9÷1.2 %.

13

 Vi khuẩn lên men lactic dị hình: sản sinh 50 % acid lactic, 25 % cồn và
25 % acid acetic. Nhóm vi khuẩn này gồm các vi khuẩn sinh hương:
+ Streptobacterium hassices fermentati: thường thấy trong dịch lên men
chua rau cải. Chúng tồn tại từng tế bào riêng biệt và ghép thành từng đôi, hoặc
chuỗi ngắn, có khi ghép thành chuỗi dài hình sợi. Khi lên men rau cải tạo thành acid
lactic, acid acetic, rượu etylic (đến 2.4 %) và CO
2
. Lên men đường saccharose tốt
hơn lên men đường lactose.
+ Lactobacterium lycopersici: là trực khuẩn gram dương, sinh hơi, tế bào
tạo thành chuỗi hay đơn, có khi ghép thành đôi một. Khi lên men chúng tạo thành
acid lactic, rượu etylic, acid acetic và CO
2
. Chúng có khả năng tạo bào tử, tế bào
sinh dưỡng thường chết ở nhiệt độ 77÷80
0
C.
+ Eubacteriales schericia coli aerogenes: chúng có khả năng lên men
lactose để tạo thành rượu, acid lactic, CO
2
và H
2
. Ngoài ra, chúng còn có khả năng
tạo khí metan, acid succinic, acid muraric.[1,2,6]
1.3.2. Bản chất hóa sinh, cơ chế quá trình lên men lactic:
1.3.2.1. Bản chất của quá trình lên men lactic:
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic trong điều

kiện yếm khí với sự tích lũy acid lactic trong môi trường lên men, điển hình là vi
khuẩn lactic. Đây là quá trình oxy hóa khử không hoàn toàn. Nguyên liệu lên men
lactic có thể sử dụng như đường, tinh bột, rỉ đường,…. Tùy thuộc vào sản phẩm lên
men và vào nòi vi khuẩn mà sản phẩm của quá trình lên men lactic có acid lactic và
các sản phẩm phụ khác nên được chia thành hai kiểu là quá trình lên men đồng hình
và quá trình lên men dị hình.[1,6,11]


14

Sơ đồ tổng quát tạo acid lactic :







Hình 1.3: Sơ đồ tổng quát tạo acid lactic.
1.3.2.2. Quá trình lên men:
 Lên men lactic đồng hình: là quá trình lên men mà lượng lactic hình thành
chiếm 90÷98 % trong sản phẩm. Các vi khuẩn lactic đồng hình phân giải glucose
theo quá trình EMP (Embden – Meyerhof – Parnat) thành pyruvat. Chủ yếu pyruvat
chuyển hóa thành lactate và chỉ một phần rất nhỏ chuyển hóa thành ethanol, CO
2
,…
Quá trình lên men lactic đồng hình gồm 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: thời kì sinh trưởng mạnh của vi khuẩn, từ hexose tạo ra acid
phosphoglycerinic nhờ sự oxy hóa phosphoglyceraldehyd kèm theo việc khử NAD.
+ Giai đoạn 2: do NADH + H

+
tăng, nên thế oxy hóa của môi trường giảm
xuống dẫn tới sự nhường hydro từ NADH + H
+
cho acid phosphoglycerinic để khử
thành acid lactic. Chỉ có một phần acid pyruvic tiếp tục khử carboxyl thành acid
acetic, ethanol, CO
2
và aceton. Số lượng sản phẩm tạo thành phụ thuộc vào lượng
oxy có mặt trong môi trường. Vi khuẩn lên men lactic thường sử dụng những đường
đơn khác như: glucose, galactose, levulose và đường kép khác như: lactose,
saccharose, maltose.[1,7,12,13]
C
6
H
12
O
6
Glucose
CH
3
-
CHOH
-
COOH

Acid lactic

CH
3

-
CO
-
COOH

Aicd pyruvic

2NAD
2NADH


15

Quá trình lên men lactic đồng hình theo cơ chế:[7]

Hình 1.4: Sơ đồ quá trình lên men lactic đồng hình.
 Lên men lactic dị hình: là quá trình lên men mà ngoài acid lactic tạo thành
còn có các sản phẩm khác như: acid acetic, glycerin, ethanol, CO
2
,…Quá trình lên
men lactic dị hình tạo thành nhiều sản phẩm vì vi khuẩn lactic dị hình không có
enzyme cơ bản của sơ đồ EMP là enzym aldolase và enzyme triosophosphat
isomerase mà chủ yếu theo con đường Pentose - Phosphat . Dưới tác dụng của
Glucose
Glucose – 6 – P
Fructose – 6 –
Fructose – 1,6 – P
Triose – 3 – P
3 – Phosphoglicerinic acid
2 – Phosphoglicerinic acid
Phosphonol pyruvic acid
Pyruvat
Acid lactic
ATP

ADP

ATP

ADP

Aldolase

ADP

ATP

ATP

ADP

NAD
–
H
2

NAD
+



16

enzym epimerase, riboluse-5-phosphate chuyển hóa thành xylulose-5-phosphate.
Dưới tác dụng của enzym pentophosphatcetolase, xylulose-5-phosphat biến thành
phosphoglyceraldehyd và acetyphosphate. Acetylphosphate được khử thành ethanol
thông qua acetaldehyde hoặc chuyển một phần hay toàn phần acetylphosphat thành
acid acetic, giải phóng ATP. Phosphoglyceraldehyd thông qua acid pyruvic biến
thành acid lactic.[1,7,12,13]

Quá trình lên men lactic dị hình chuyển hóa như sau:[7]



















Hình 1.5: Sơ đồ quá trình lên men lactic dị hình.
Glucose

Glucose
–
6
–
P

6

–
Phosphogluconic acid

Ribose
–
5
–
phosphate

Aldehyt phosphoglycerinic

Pyruvat

Acid lactic

Acetyl phosphate

Acetaldehyt

Ethanol

Xylulose
–
5
–
phosphate

Pentose phosphocetelase

ATP

NAD
+

NAD – H
2

NAD
+
NAD
–
H
2

ADP



17

1.3.3. Khả năng ức chế của quá trình lên men lactic với vi sinh vật gây bệnh:
Trong bài thảo luận của Metchnikoff, Pastuer và Joubert, khi quan sát sự đối
kháng giữa các chủng vi khuẩn, đã kết luận sự tiêu thụ vi khuẩn không gây bệnh để
kiểm soát các vi khuẩn gây bệnh.[20]
Đã có nhiều công trình nghiên cứu khoa học chứng minh rằng vi khuẩn lactic
là nguồn vi sinh vật dồi dào, dễ nuôi cấy và được xếp vào vi khuẩn an toàn không
độc với người, gia súc và gia cầm thì việc cho thêm một lượng vi khuẩn lactic vào
thực phẩm, có thể gây ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh và gây thối
do quan hệ đối kháng giữa chúng. Do đó làm giảm hoặc loại trừ nguy cơ gây hư
hỏng của các sản phẩm.[19]

Quá trình lên men của vi khuẩn lactic có hoạt tính đối kháng chống lại các vi
sinh vật gây bệnh như: Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella spp.,
Helicobacter pylori…. Nó làm giảm số lượng vi khuẩn để ngăn chặn các mầm bệnh
bằng cách cạnh tranh với các nguồn bệnh để ngăn chặn sự bám dính vào đường ruột
và cạnh tranh dinh dưỡng cần thiết cho sự sống sót của mầm bệnh, đồng thời tiết ra
các chất kháng khuẩn để ức chế và tiêu diệt những vi khuẩn cạnh tranh.[19,20]
Cụ thể như Lacticin 3147 do Lactococcus lactic sinh ra có tác dụng diệt
khuẩn trên những tế bào nhạy cảm bởi sự tương tác đầu tiên với thành tế bào. Đó là
nguyên nhân mà trên màng tế bào tạo ra những kênh cho K
+
và phosphat vô cơ đi ra
khỏi tế bào. Trong sự nỗ lực để tái tích lũy lại những ion này, những hệ thống hấp
thu phụ thuộc ATP dẫn tới thủy phân ATP bên trong. Khi ATP được yêu cầu cho sự
duy trì của những chức năng quan trọng của tế bào, như gradient pH tại màng tế
bào, những chức năng tế bào bị phá vỡ và tế bào dần dần mất năng lượng và
chết.[20]
Một số chủng vi khuẩn lactic có thể sinh ra nhiều chất có khả năng kháng
khuẩn như: acid lactic, H
2
O
2
, diacetyl, reuterin, các enzym và đặc biệt nhiều loại
bacteriocin (lactacin, brevicin, nisin, pediocin, sakasin…). Những hợp chất này
không chỉ làm giảm số lượng sinh vật mang mầm bệnh mà còn ảnh hưởng đến sự
trao đổi chất và sự tạo ra các độc tố của vi khuẩn gây bệnh . Điều này được thực


18

hiện bằng cách giảm pH trong quá trình lên men thông qua sự tạo ra các acid chuỗi

ngắn dễ bay hơi, chủ yếu là acetate, propionate, và butyrate, nhất là acid
lactic.[2,20,21] Nồng độ acid thấp trong thực phẩm thì khả năng làm giảm hay tiêu
diệt vi khuẩn Listeria monocytogenes càng cao.[25]
Trong đó, bacteriocin có bản chất protein hoặc phức protein kháng khuẩn
sinh ra bởi vi khuẩn để chống lại vi khuẩn khác, có hoạt tính diệt khuẩn đối với
nhiều loại vi khuẩn Gram (+), Gram (-), ức chế sự hình thành bào tử ở các vi khuẩn
trưởng thành. Người ta chứng minh được rằng, sự acid hóa môi trường nhanh chóng
bởi Lactobacillus plantarum cho phép tiêu diệt hoàn toàn Samonella typhimurium,
đồng thời rút ngắn được thời gian sản xuất.[1,2,20,21]
Như vậy, loại vi khuẩn tạo ra loại bacteriocin nào thì có khả năng kháng lại
chính bacteriocin đó. Ngoài ra không gây ra phản ứng dị ứng trong con người và
các vấn đề về sức khỏe, bị phân hủy nhanh bởi enzym protease, lipase. Chúng có
khả năng tiêu diệt các vi khuẩn khác do sự tạo thành các kênh làm thay đổi tính
thấm của màng tế bào, nhiều loại bacteriocin còn có khả năng phân giải ADN, ARN
và tấn công vào peptidoglycan để làm suy yếu thành tế bào.[21]
Có những nghiên cứu mới về hiệu quả của chế phẩm bacteriocin của vi
khuẩn lactic làm giảm có hiệu quả các vi khuẩn gây hư hỏng và vi khuẩn gây bệnh,
nên tác dụng như chất bảo quản hay sử dụng cho điều trị cục bộ. Nhưng trước khi
sử dụng cần có những nghiên cứu để chỉ ra hiệu quả và tính an toàn của
chúng.[2,12,15]
Bacteriocin của vi khuẩn lactic có thể phân loại dựa trên cấu trúc cơ bản
nhưng nó còn dựa trên kiểu hoạt động của chúng. Bacteriocin class I (đại diện: nisin
của Lactococcus lactic) gắn vào lớp lipid II, ngăn sự vận chuyển các tiểu đơn vị
peptidoglycan từ tế bào chất đến vách tế bào, do đó ngăn tổng hợp vách tế bào hoặc
do bám đựơc vào lớp lipid II, các phân tử nisin tạo lỗ xuyên màng tế bào dẫn đến
tiêu bào; bacteriocin class II (đại diện sakacin của Lactobacillus sake) là các peptide
lưỡng tính có khả năng xuyên màng tế bào tạo kênh/lỗ trên màng. Lớp III (còn gọi


19

là bacteriolysin như lysostaphin) – protein không bền nhiệt, tác động trực tíêp lên
vách tế bào đích (Hình 1.6) (Riley và Chavan, 2007 ), (Cotter et al., 2005).[19,21]

Hình 1.6: Cơ chế kháng vi sinh vật của bacteriocin (Cotter et al., 2005).
1.3.4. Ứng dụng của quá trình lên men lactic:
Vi khuẩn lactic ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như:
công nghiệp, nông nghiệp, môi trường, y học và đặc biệt trong công nghệ bảo quản
và chế biến thực phẩm. Những hướng ứng dụng cơ bản: [1,2,7,11,12,13]
1.3.4.1. Ứng dụng trong công nghệ bảo quản và chế biến thực phẩm:
Vi khuẩn lactic là nhóm vi khuẩn có nhiều trong thiên nhiên, vì thế trong bảo
quản và chế biến thực phẩm, chúng được sử dụng để làm dưa chua hay các loại rau
muối chua cũng như các mặt hàng sản phẩm truyền thống khác (tôm chua, cá chua,
nem chua), làm chua quả mà ít làm thay đổi màu tự nhiên của quả và vẫn đảm bảo
được chất lượng của quả ngâm chua. Dùng sản xuất tương, đậu phụ hay các sản
phẩm lên men từ sữa (sữa chua, phomat, bơ,…).
Ngoài ra, nhiều loại đồ uống cũng sử dụng quá trình lên men lactic. Có thể
sản xuất các loại đồ uống lên men từ một số loại quả giàu đường (chuối, dứa, vải,
xoài,…) hay từ các loại quả ít đường ( nho, táo, ổi,…) hoặc từ nguyên liệu chứa tinh
bột như lúa mỳ, đại mạch, cao lương, gạo,…. Như sản phẩm Keffia được sản xuất
từ hạt cao lương nảy mầm; sản phẩm Buza lên men từ lúa mỳ; Kvass làm từ malt
đại mạch. Đây là loại nước lên men giàu bổ dưỡng, có hương vị độc đáo, hấp dẫn và
nâng cao sức khỏe cho người tiêu dùng.