nghiên cứu phát triển sản phẩm nước táo pha sữa giàu probiotic tại công ty kirin acecook viet nam

ii

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Sinh
Học trường Đại học Bách Khoa, Tp Hồ Chí Minh, đã nhiệt tình dạy dỗ trong những
năm qua, và cám ơn bộ môn đã tạo điều kiện thuận lợi nhất giúp tôi hoàn thành tốt
luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS. TS. Nguyễn Thúy Hương, cô đã tận
tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Cám ơn chị KS. Nguyễn Thị Mỹ Hòa, người đã giúp đỡ tôi trong việc tìm kiếm
và sử dụng nguyên liệu. Chị đã giúp đỡ tôi rất nhiều về vật chất lẫn tinh thần trong quá
trình thực hiện luận văn.
Cám ơn, các cán bộ giáo viên phòng thí nghiệm 102, 108, 117, của bộ môn Công
Nghệ Sinh Học đã hướng dẫn và tạo điều kiện cho tôi có thể sử dụng những thiết bị và
dụng cụ thí nghiệm, hoàn thành tốt luận văn.
Cám ơn các bạn lớp HC06BSH, những người bạn đồng hành và giúp đỡ tôi trong
quá trình làm luận văn.
Cuối cùng, tôi đặc biệt cảm ơn ba mẹ đã sinh thành, dạy dỗ cho tôi có được ngày
hôm nay. Ba mẹ đã động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều về tinh thần lẫn vật chất.
Xin gởi lời cảm ơn chân thành đến tất cả mọi người!
iii

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Probiotic là: “các vi sinh vật sống mà khi sử dụng với số lượng đủ sẽ mang lại
những lợi ích về sức khỏe cho vật chủ”. Vi khuẩn lactic bổ sung vào sản phẩm
probiotic là chủng Bifidobacterium. Sản phẩm probiotic, có khả năng cải thiện hệ tiêu
hóa và tăng cường hệ miễn dịch cho người sử dụng. Với mục tiêu đa dạng hóa các sản
phẩm probiotic, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu phát triển sản phẩm nước táo
pha sữa giàu probiotic tại công ty Kirin Acecook Viet Nam”.
Nội dung đề tài:
1. Khảo sát giống vi khuẩn B. bifium trên môi trường MRS và môi trường sữa.

Xác định thời điểm thu sinh khối tối ưu.
2. Khảo sát thành phần môi trường lên men tạo sản phẩm. Xác định hàm lượng sữa
gầy, nước táo, đường fructose, saccharose bổ sung.
3. Khảo sát điều kiện lên men như nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ giống.
4. Tiến hành khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm, và đánh giá cảm quan về chất
lượng của sản phẩm.
Kết quả đề tài:
1. Khảo sát giống vi khuẩn B. bifidum trên môi trường MRS lỏng thời gian tối ưu
thu sinh khối là 24h - 30h. Trên môi trường sữa gầy có bổ sung đường glucose là 48h.
2. Kết quả thành phần môi trường lên men là: sữa gầy 3,38% (w/v), nước táo 1,5%
(w/v), đường fructose 7% (w/v), đường saccharose 9% (w/v). Môi trường có pH = 6,0
độ Brix = 18.
3. Kết quả khảo sát điều kiện lên men: nhiệt độ tối ưu là 37
o
C, thời gian lên men
48h, tỷ lệ giống cấy vào là 2,5% (v/v) với mật độ 2,57.10
8
tế bào/ml.
4. Bảo quản sản phẩm probiotic ở nhiệt độ 10 – 12
o
C, trong 4 tuần mật độ tế bào
còn sống trên 10
7
tế bào/ml. Kết quả đánh giá cảm quan thị hiếu được người tiêu dùng
chấp nhận ở mức độ cao.
iv

MỤC LỤC
MỤC LỤC IV
DANH MỤC BẢNG VII

DANH MỤC HÌNH IX
DANH MỤC SƠ ĐỒ IX
DANH MỤC ĐỒ THỊ X
LỜI MỞ ĐẦU XI
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1
1.1. PROBIOTIC 1
1.1.1. Khái niệm 1
1.1.2. Lịch sử phát triển 1
1.1.3. Tác dụng của sản phẩm 2
1.1.4.Một số giống vi khuẩn probiotic 5
1.2. Đặc điểm giống Bifidobacterium bifidum ………………………… ……… 6
1.2.1. Phân loại 6
1.2.2. Phân lập 6
1.2.3. Đặc điểm hình thái, tế bào 7
1.2.4. Đặc điểm sinh lý 8
1.2.5. Đặc điểm sinh hóa 9
1.2.6. Nhu cầu dinh dưỡng 9
1.2.7. Bản chất quá trình lên men 9
1.3. Đặc điểm của nguyên liệu…………………………………………………… 13
1.3.1. Thành phần và tính chất nước táo 13
1.3.2. Thành phần và tính chất sữa 15
v

1.3.3. Phản ứng tạo màu Maillard 17
1.4. Công nghệ sản xuất sản phẩm probiotic…………………………………… 19
1.4.1. Nguyên liệu 21
1.4.2. Thuyết minh qui trình 21
1.5. Tình hình sản xuất sản phẩm sữa probiotic trong và ngoài nước…………… 24
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU – PHƢƠNG PHÁP 30
2.1. Nguyên liệu và đối tượng nghiên cứu…………………………………………30

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 30
2.1.2. Nguyên liệu 30
2.1.3. Môi trường 30
2.1.4. Hóa chất 31
2.1.5. Dụng cụ 31
2.1.6. Thiết bị 31
2.2. Sơ đồ nội dung thí nghiệm.……………………………………………………32
2.3. Nội dung bố trí thí nghiệm…………………………………………………….33
2.3.1. Khảo sát giống 33
2.3.2. Khảo sát điều kiện lên men 34
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN 40
3.1. Kết quả khảo sát hình thái tế bào…………………………………………… 40
3.2. Kết quả khảo sát quá trình sinh trưởng của vi khuẩn B. bifidum…………….41
3.3. Kết quả khảo sát điều kiện lên men………………………………………… 48
3.4. Kết quả khảo sát chất lượng sản phẩm……………………………………… 64
3.4.1. Kết quả khảo sát thời gian bảo quản 65
3.4.2. Kết quả đánh giá cảm quan 66
vi

3.4.3. Đánh giá giá thành sản phẩm 67
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69
4.1. Kết luận…………………………………………………….………………….69
4.2. Kiến nghị………………………………………………………………………69
TÀI LIỆU THAM KHẢO 72
PHỤ LỤC 76

vii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tác dụng probiotic………………………………………………………… 4

Bảng 1.2: Một số giống probitoic………………………………………………… 5
Bảng 1.3: Thành phần dinh dưỡng trong 100g nước ép táo………………………… 13
Bảng 1.4: Giá trị năng lượng có trong 100g nước táo……………………………… 14
Bảng 1.5: Hàm lượng vitamin có trong 100g nước ép táo……………………… 14
Bảng 1.6: Hàm lượng khoáng có trong 100g nước ép táo……………………………14
Bảng 1.7: Một số chỉ tiêu vật lý của sữa bò………………………………………… 15
Bảng 1.8: Thành phần sữa bò…………………………………………………………16
Bảng 1.9 : Một vài sản phẩm prbiotic được ưa chuộng trên thế giới hiện nay……….26
Bảng 2.1: Khảo sát điều kiện lên men……………………………………………… 37
Bảng 3.1 : Số liệu đường cong sinh trưởng trên môi trường MRS……………… 42
Bảng 3.2: Số liệu đường cong sinh trưởng trên môi trường sữa gầy (MSG1) ………44
Bảng 3.3: Số liệu kết quả khảo sát hàm lượng sữa gầy (MSG2)…………………… 49
Bảng 3.4: Số liệu kết quả khảo sát hàm lượng đường fructose……………………….51
Bảng 3.5: Số liệu kết quả khảo sát hàm lượng đường saccharose……………………52
Bảng 3.6: Số liệu kết quả khảo sát hàm lượng nước táo……………………….… 54
Bảng 3.7: Số liệu kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ………………………….56
Bảng 3.8: Số liệu kết quả khảo sát theo tỷ lệ giống………………………………… 58
Bảng 3.9: Bảng kết quả khảo sát tỉ lệ giống khô bổ sung…………………………….60
Bảng 3.10: Số liệu kết quả khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men………………… 62
Bảng 3.11: Bảng công thức pha chế ban đầu sản phẩm nước ép táo pha sữa giàu
probiotic ………………………………………………………………………………64
Bảng 3.12: Số liệu kết quả mật độ probiotic theo thời gian bảo quản…………… ….65
viii

Bảng 3.13: Điểm đánh giá chất lượng cảm quan…………………………………… 66
Bảng 3.14: Kết quả đánh giá cảm quan……………………………………………….66
Bảng 3.14: Bảng giá thành nguyên liệu sử dụng…………………….……………… 68

ix

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Tế bào B. bifidum……………………………………………………………………7
Hình 1.2. Cấu trúc furfural và hydroxymethylfurfural……………………………… 19
Hình 1.3. Vi khuẩn Lactobacillus casei shirota và sản phẩm Yakult ……………….25
Hình 2.1. Dịch lên men sau khi thanh trùng 90
0
C trong 5 phút …………………… 35
Hình 2.2. Sản phẩm sau 48h lên men…………………………………………………36
Hình 2.3. Sản phẩm sau khi đồng hóa và phối chế……………………………………36
Hình 3.1. Hình tế bào B. bifidum quan sát dưới kình hiển vi……………………… 40
Hình 3.2. Hình khuẩn lạc của vi khuẩn B. bifidum………………………………… 41
Hình 3.3. Sản phẩm với tỷ lệ nước táo 3% và tỳ lệ nước táo 2,0% 55
Hình 3.4. Sản phẩm thức uống táo pha sữa giàu probiotic……………………………64
DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Cấu trúc peptidoglycan của Bifidobacteria bifidum……………………… 7
Sơ đồ 1.2. Sơ đồ đồng hóa O
2
đối với Bifidobacterium……………………………… 8
Sơ đồ 1.3. Sơ đồ chuyển hóa đường hexoes của B. bifidum tạo ra lactate, acetate,
formate, ethanol……………………………………………………………………….10
Sơ đồ 1.4. Con đường chuyển hóa đường hexoes của Bifidobacterium tạo ra
lactate………………………………………………………………………………….11
Sơ đồ 1.5. Phản ứng giữa glucose và acid amin………………………………………18
Sơ đồ 1.6. Sự sắp xếp amadori và phản ứng của HMF……………………………….18
Sơ đồ 1.7. Công nghệ sản xuất sữa……………………………………………………20
x

DANH MỤC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1. Đường cong sinh trưởng của B. bifidum trên môi trường MRS…… 42
Đồ thị 3.2.a. Đường cong sinh trưởng của B. bifidum trên MSG1……………………46

Đồ thị 3.2.b. Đường cong sinh trưởng của B. bifidum trên MSG2………………… 46
Đồ thị 3.3. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH trong môi trường MSG1 theo thời gian 47
Đồ thị 3.4. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid trong môi trường MSG1 theo
thời gian, thể hiện qua thể tích NaOH 0,1N/1ml mẫu……………………………… 48
Đồ thị 3.5. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, lượng acid lactic (g/l) sinh ra đối
với tỷ lệ sữa khác nhau……………………………………………………………… 50
Đồ thị 3.6. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, lượng acid lactic sinh ra (g/l) đối
với tỷ lệ đường fructose khác nhau………………………………………………… 51
Đồ thị 3.7. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, lượng acid lactic sinh ra (g/l) đối
với tỷ lệ đường saccharose khác nhau……………………………………………… 53
Đồ thị 3.8. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, lượng acid lactic sinh ra (g/l) đối
với tỷ lệ nước táo khác nhau………………………………………………………… 55
Đồ thị 3.9. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, lượng acid lactic sinh ra trong
những điều kiện nhiệt độ khác nhau………………………………………………… 57
Đồ thị 3.10. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, thể tích NaOH 0,1N đối với tỷ lệ
giống khác nhau……………………………………………………………………….59
Đồ thị 3.11. Đồ thị mật độ tế bào theo tỉ lệ giống khô bổ sung ………………………60
Đồ thị 3.12. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, thể tích NaOH 0,1N theo thời
gian, trong môi trường lên men……………………………………………………….63
Đồ thị 3.13. Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn B. bifidum trong môi trường lên
men……………………………………………………………………………………63
Đồ thị 4.1. Đường chuẩn OD…………………………………………………………77
xi

LỜI MỞ ĐẦU
Xã hội hiện đại, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp thực phẩm, việc ăn
uống của con người cũng theo chế độ công nghiệp. Thực phẩm công nghiệp thường
nhiều dầu mỡ, chất bảo quản, phụ gia, phẩm màu, và không đảm bảo đầy đủ dinh
dưỡng cho người sử dụng. Hậu quả là ngày càng có nhiều bệnh có liên quan đến chế
độ ăn uống như béo phì, cao huyết áp, sự suy giảm miễn dịch, bệnh về đường tiêu hóa,

…Vì thế, con người ngày nay có xu hướng tìm đến những sản phẩm có nguồn gốc tự
nhiên, hay những loại thực phẩm chức năng, nhằm bổ sung nhiều chất dinh dưỡng có
lợi vào cơ thể, đồng thời để cải thiện và bảo vệ sức khỏe.
Trên cơ sở, tạo ra một dòng sản phẩm giúp bảo vệ và cải thiện sức khỏe cho con
người, sản phẩm probiotic ra đời đáp ứng nhu cầu đó. Sản phẩm probiotic chứa nhiều
vi sinh vật sống có lợi cho hệ tiêu hóa, giúp tăng cường hệ miễn dịch, giảm các nguy
cơ mắc bệnh đường tiêu hóa, đặc biệt là ở trẻ nhỏ. Với những lợi ích đó, sản phẩm
probiotic đã và đang được người tiêu dùng đón nhận, như một sản phẩm có lợi cho sức
khỏe.
Sản phẩm probiotic có nhiều dạng, như thuốc viên, thuốc nang, thực phẩm chức
năng, thức uống từ sữa, thức uống trái cây, bột ngũ cốc, kem, … Sản phẩm probiotic
đầu tiên có nguyên liệu từ sữa, do nhà khoa học người Nga phát hiện ra, vi khuẩn
Lactobacillus bulgaricus, có mặt trong sản phẩm yogurt, sữa chua. Vi sinh vật thường
sử dụng trong các sản phẩm probiotic là chủng vi khuẩn lactic, ngoài ra còn có nấm
men.
Những sản phẩm probiotic từ sữa rất đa dạng như yogurt, sữa chua uống, sữa lên
men, phô mai, sữa kefir. Hiện nay, những sản phẩm probiotic từ nguyên liệu sữa đã rất
phổ biến và được yêu thích rộng rãi, đặc biệt là trẻ em. Không dừng lại ở đây các nhà
sản xuất đa dạng hóa sản phẩm probiotic bằng nhiều nguyên liệu khác nhau như các
loại nước ép trái cây, sữa đậu nành, …
Sản phẩm probiotic hiện đã có mặt tại Việt Nam với nhiều loại mặt hàng như:
yogurt, phô mai, sữa kefir, sữa chua của Vinamilk, sữa chua Long Thành, sữa chua
xii

yomost của Dutch Lady, thức uống bổ sung probiotic của Vinamilk, sữa Yakult của
công ty Yakult Việt Nam.
Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của sản phẩm probiotic, nhiệm vụ của luận
văn được giao “Nghiên cứu phát triển sản phẩm nước táo pha sữa giàu probiotic tại
công ty Kirin Acecook Viet Nam”, với mục đích đa dạng hóa các dòng sản phẩm
probiotic trên thị trường, trên nền tảng của dòng sản phẩm nước táo pha sữa của công

ty.
Nhiệm vụ của luận văn:
 Khảo sát giống vi khuẩn B. bifium trên môi trường MRS và môi trường
sữa. Xác định thời điểm thu sinh khối tối ưu.
 Khảo sát thành phần môi trường lên men tạo sản phẩm. Xác định hàm
lượng sữa gầy, nước táo, đường fructose, saccharose bổ sung.
 Khảo sát điều kiện lên men như nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ giống.
 Tiến hành khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm, và đánh giá cảm quan về
chất lượng của sản phẩm.
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. PROBIOTIC:
1.1.1. Khái niệm:
Probiotic là những vi sinh vật sống có lợi cho sức khỏe vật chủ (con người, vật
nuôi). Theo định nghĩa của FAO/WHO, chế phẩm sinh học là: “các vi sinh vật sống
mà khi sử dụng với số lượng đủ sẽ mang lại những lợi ích về sức khỏe cho vật chủ”.
Vi khuẩn lactic và Bifidobacteria là những chủng probiotic phổ biến hiện nay,
được sử dụng như chế phẩm sinh học. Một số loài nấm men và trực khuẩn cũng có thể
mang lại lợi ích cho sức khỏe. Probiotic thường có mặt trong các sản phẩm lên men
như sữa chua, sữa chua đậu nành hoặc bổ sung vào chế độ ăn uống, thuốc … [39]
1.1.2. Lịch sử phát triển:
Tên probiotic là sự kết hợp giữa giới từ “pro” của Latin và tiếng Hy Lạp
“βιωτικός”, sau này đổi thành “βίος” ( bios: cuộc sống). Vào đầu thế kỷ 20, người ta
cho rằng chế phẩm sinh học probiotics tác động một cách tích cực đến sức khỏe người
tiêu dùng, bằng cách cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, cải thiện hệ tiêu hóa, ức chế
tác nhân gây bệnh và sản xuất chất kháng khuẩn. Ngày nay, với nhiều nghiên cứu sâu
hơn người ta đã phát hiện những cơ chế và tác dụng cụ thể của probiotic, như là giảm
viêm ruột mãn tính, phòng chống các nguyên nhân gây tiêu chảy, nhiễm trùng sinh dục

và các bệnh dị ứng. [39]
Sự phát hiện đầu tiên, vào đầu thế kỷ 20 là của nhà khoa học người Nga, ông nhận
thấy những biểu hiện tích cực của một số vi khuẩn, nó có khả năng cải thiện hệ vi sinh
vật đường ruột và có thể ức chế những vi sinh vật gây hại. Cùng thời điểm đó, một
giáo sư tại Viện Pasteur ở Paris, Metchnikoff, đề xuất quan điểm cho rằng vi khuẩn
phân giải protein Clostridia sản xuất những hợp chất gây hại như phenol, indols,
ammoniac, gây ra căn bệnh gọi là “ruột tự nhiễm độc”, và những vi khuẩn probiotic có
trong sữa có khả năng ức chế vi khuẩn phân giải protein nhờ pH thấp. Ông còn nhận
thấy, những người dân nông thôn Bungari, thường xuyên uống sữa lên men bằng vi
khuẩn lactic có tuổi thọ dài hơn những người không uống. Từ đó, ông gọi những vi
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
2

khuẩn này là Bungari bacilluss, những bạn bè là bác sĩ của ông, đã đưa sữa chua vào
chế độ ăn của bệnh nhân.
Bifidobacteria lần đầu tiên được phân lập từ một trẻ sơ sinh còn bú sữa. Do Henry
Tissier phân lập, những vi khuẩn này ban đầu có tên Bacillus bifidus, sau đó đổi thành
Bifidobacterium. Ông thấy rằng, Bifidobacteria chiếm đa số trong hệ vi sinh đường
ruột của trẻ sơ sinh, nó có khả năng ức chế các vi khuẩn phân giải protein gây bệnh.
Vào năm 1920, nhà khoa học Rettger đã tuyên bố rằng Bungari bacillus (sau này
tên là Lactobacillus bulgaricus) không có trong ruột người, đã có sự tranh cãi về lý
thuyết của Metchnikoff về tuổi thọ. Sau này vào năm 1935, người ta phát hiện ra
Lactobacillus acidophilus rất có lợi cho hệ tiêu hóa, đặc biệt trong điều trị bệnh táo
bón.
Năm 1953, chế phẩm sinh học đầu tiên được sản xuất do Kollath, được xem như là
một chế phẩm kích thích sự tăng trưởng. Trong những thập kỷ sau, chế phẩm sinh học
của vi khuẩn lactic được sử dụng rộng rãi. [39]
1.1.3. Tác dụng của sản phẩm:
Nghiên cứu gần đây của công nghệ gen và sinh học phân tử về Lactobacillus tập
trung chủ yếu vào sự tương tác với hệ miễn dịch, chống ung thư, chống tiêu chảy,

viêm ruột, … Tất cả đã được kiểm tra lâm sàng, tuy nhiên những kiểm tra này không
bao gồm cho toàn bộ nhóm lactic.
Vi khuẩn lactic giúp tăng khả năng hấp thu lactose, vì nó có khả năng sử dụng
lactose và tạo ra axit lactic. Nhờ đặc điểm này mà nhóm vi khuẩn lactic, thường có
mặt trong các chế phẩm sữa, giúp những người thiếu lactase bẩm sinh có thể uống
được sữa, và hổ trợ tiêu hóa sữa tốt hơn.
Theo những thử nghiệm gần đây thì Lactobacillus bulgaricus có khả năng chống
ung thư là vì nó liên kết với các amin dị vòng, đây là chất hình thành khi thịt bị nấu
chín. Thử nghiệm Lactobacillus bulgaricus có khả năng chống ung thư ruột kết, đã
kiểm tra trên động vật gặm nhấm, trên người thì có tác động giới hạn. Chống ung thư
ruột kết bằng cách giảm hoạt động của enzyme β-glucuronidase. Theo quan sát, thì tỷ
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
3

lệ ung thư giảm nhiều đối với người sử dụng chế phẩm probiotic so với người không
dùng.
Nghiên cứu trên động vật cho thấy hiệu quả các vi khuẩn lactic làm giảm
cholesterol, bằng cách ức chế việc tái hấp thu cholesterol vào máu.
Vi khuẩn lactic có khả năng cải thiện hệ miễn dịch, ngăn ngừa nhiễm trùng. Chúng
chống lại tác nhân gây bệnh bằng ức chế cạnh tranh. Có nhiều bằng chứng cho thấy
rằng Lactobacillus bulgaricus giúp tăng số lượng IgA trong huyết tương, tăng khả
năng cải thiện hệ thực bào, tăng lymphoT và chúng sẽ giết chết tế bào gây bệnh. Thử
nghiệm lâm sàng đã chứng minh, probiotic Lactobacillus bulgaricus giảm tỷ lệ nhiễm
trùng hô hấp, phòng ngừa tiêu chảy cấp ở người lớn và trẻ em.
Những nghiên cứu mới trong năm 2010, cho thấy sản phẩm probiotic giúp chống
lại sự nhiễm trùng thứ cấp, biến chứng của việc sử dụng kháng sinh vì khi sử dụng
nhiều kháng sinh sẽ làm hệ miễn dịch trở nên bị tắt, với tác dụng của probiotic sẽ giúp
nó hoạt động hiệu quả hơn.
Ngoài những tác dụng trên, chế phẩm probiotic sử dụng vi khuẩn lactic còn những
tác dụng khác như: chống viêm loét dạ dày, tá tràng, điều trị tiêu chảy do kháng sinh,

giúp cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, giảm nhiễm khuẩn đường tiểu và nhiễm trùng
âm đạo, cải thiện dị ứng, tăng khả năng hấp thu khoáng.
Bên cạnh những tác dụng hữu ích, vẫn còn một vài nhược điểm gây tranh cãi hiện
nay, như tăng tỷ lệ tử vong của bệnh viêm tụy cấp, đối với người suy giảm miễn dịch
hay người đang bị bệnh sử dụng probiotic có thể gây nhiễm khuẩn huyết. Hiện nay
người ta đang tranh cãi về quan điểm probiotic là nguyên nhân bệnh béo phì. [39]
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
4

Bảng 1.1. Tác dụng probiotic
Giống probiotic
Chủng
Nơi sản xuất
Khả năng tác dụng lên người
Bacillus GBI-
30, 6086
Ganeden Biotech
Cải thiện đau bụng, đầy hơi, tăng cường
miễn dịch với virus.
Bifidobacterium
sp LAFTI B94
Institut Rosell -
Lallemand
Bảo vệ chống lại vi khuẩn Samonella
typhimurium , giảm viêm nhiễm, tiêu chảy,
tăng cường miễn dịch chống lại vi khuẩn
gây bệnh.
Lactobacillus
acidophilus
Institut Rosell -

Lallemand
Bảo vệ chống lại vi khuẩn Listeria
monocytogenes. Giảm tỷ lệ hình thành khối
u, giảm kích thước khối u. Ức chế vi khuẩn
E. coli, Samonella.
Bifidobacterium
animalis
Chr. Hansen
Hạn chế bệnh chàm dị ứng, điều chỉnh miễn
dịch.
Lactobacillus
casei
Institut Rosell -
Lallemand
Chống Samonella, giảm viêm nhiễm, nhiễm
trùng ruột.
Bifidobaxterium
infantis
Procter &
Gramble
Cải thiện đau bụng, đầy hơi, chướng bụng,
táo bón.
[39]
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
5

1.1.4. Một số giống vi khuẩn probiotic:
Bảng 1.2: Một số giống probitoic
Lactobacillus
Bifidobacterium

Một số chủng vi
khuẩn lactic khác
Không phải chủng
lactic
L. acidophilus
B. adolescentis
Enterococcus
faecalis
Bacillus cereus var
toyoi
L. amylovorus
B. animalis
Enterococcus
faecium
Probionibacterium
freudenreichii
L. casei
B. bifidum
Lactococcus lactis
Sacchromyces
cerevisae
L. crispatus
B. breve
Leuconostoc
mesenteroides
Saccharomyces
bouladii
L. delbrucki
supsp.
bugaricus

B. infantis
Pediococcus
acidolactici

L. gallinarum
B. lactic
Streptococcus
thermophilus

L. gasseri
B. longum
Sporolactobacillus
inulinus

L.jonhsonii



L. paracasei



L. plantarum



L. reuteri

[39]
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
6

1.2. Đặc điểm giống Bifidobacterium bifidum:
1.2.1. Phân loại:
Bifidobacteria là vi khuẩn Gram dương, kỵ khí bắt buộc, không di động, không
sinh bào tử, thuộc lớp Actinobacteria, bộ Bifidobacteriales, họ Bifidobacteriaceae,
giống Firmicutes. [31]
Các nhà sinh học phân tử đã dựa vào đặc điểm của 16s RNA và 23s RNA của 31
loài Bifidobacterium và 13 loài vi khuẩn khác để thiết lập cây phát sinh loài. Kết quả
có năm nhóm được thiết lập, chiếm trên 97% tổng số loài Bifidobacterium, có trình tự
16s RNA giống nhau đến 98,9%. Bộ gen của B. bifidum (Bifidobacterium bifidum)
chứa GC chiếm 55 – 67%, có kích thước 1,9 – 2,9 Mb. [33, 29]
1.2.2. Phân lập:
Bifidobacterium có thể được phân lập từ hệ tiêu hoá của người và động vật. Tùy
theo đối tượng của sản phẩm mà xác định vị trí phân lập.
Ở người, Bifidobacterium thường trú trong ruột của trẻ em còn bú sữa, ở khoang
miệng của trẻ em và bám trên răng của người trưởng thành, ngoài ra còn xuất hiện trên
nước bọt. Bifidobacterium thường được tìm thấy trong phân của trẻ sơ sinh . Trẻ em
trước khi sinh sẽ sống trong điều kiện vô trùng tuyệt đối, từ ngày thứ hai đến ngày thứ
năm trong phân trẻ chứa 10
10
– 10
11
tế bào Bifidobacterium / gram phân và chiếm ưu
thế hoàn toàn trong một tuần sau đó (chiếm 99% vi khuẩn đường ruột). Ngoài ra,
Bifidobacterium còn xuất hiện trong âm đạo của phụ nữ chiếm 22 - 26%, nhưng B.
bifidum xuất hiện ít hơn. Do đó, Bifidobacterium còn là một probiotic có tác dụng hiệu
chỉnh vi sinh vật trong ống niệu sinh dục của phụ nữ. [33]

Trên động vật, Bifidobacterium xuất hiện ở gà, chó, heo, chuột nhưng số lượng ít
hơn Lactobaciili. Riêng ở chuột thì lượng Bifidobacterium nhiều hơn Lactobaccili.
Tùy theo tuổi thọ và chế độ ăn uống mà lượng vi sinh vật thay đổi khác nhau. Vi
khuẩns B. bifidum được tìm thấy ở hệ tiêu hóa của bò non (tăng cường khả năng hấp
thu sữa bò cho bê con). [26, 29]
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
7

1.2.3. Đặc điểm hình thái, tế bào:
Vi khuẩn Bifidobacterium, Gram (+), không di động, không sinh bào tử, có dạng
hình que, hình gậy, hình móc câu, dạng phân nhánh, … hoặc xếp hình chữ Y, chữ V,
xếp cặp, xếp chuỗi, phân nhánh hoặc đứng riêng lẻ. Chiều dài 0,5 - 1,5 µm. [33]
Tế bào Bifidobacteria không có vỏ bao,
không có hệ thống tiêm mao bao quanh. Gồm
những thành phần chính như: peptidoglycan,
polysaccharide, acid lipoteichoic. Peptidoglycan
của vi khuẩn được cấu tạo từ N-acetylmuramic,
và N-acetylglucosamine. Các chất này liên kết
với nhau tạo thành các oligosaccharide. Ngoài
ra, vách tế bào vi khuẩn Bifidobacterium còn
chứa những polysaccharide khác như glucose,
galactose, rhamnose, … liên kết với nhau. [26,
29]

Sơ đồ 1.1. Cấu trúc peptidoglycan của Bifidobacteria bifidum [29]
Hình 1.1. Tế bào B. bifidum
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
8

1.2.4. Đặc điểm sinh lý :

Bifidobacterium cư trú trong ruột người và động vật, chúng đóng vai trò quan
trọng trong việc điều chỉnh pH ở đường ruột và kết tràng. Lượng vi khuẩn này khá ổn
định trong đường ruột, và giảm khi tuổi tác tăng, đồng thời lượng Bifidobacterium chịu
ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: dinh dưỡng, kháng sinh, tình trạng sức khỏe, …
Dạng hô hấp của Bifidobacterium là kỵ khí bắt buộc, tuy nhiên trong môi trường
có một ít oxi vẫn sống được và tính nhạy cảm với oxi thay đổi tùy theo từng loài khác
nhau. Một số loài có khả năng tăng trưởng hiếu khí và tích lũy H
2
O
2
như B. bifidum,
khi có mặt oxi vẫn có thể sống được và tạo ra một lượng nhỏ H
2
O
2
nhờ oxi hóa
NADH. Mặc khác, nếu lượng H
2
O
2
tạo ra quá nhiều sẽ ức chế sự sinh trưởng của
Bifidobacterium. Một số loài có khả năng tích lũy H
2
O
2
và tăng trưởng giới hạn, vì
H
2
O
2

là độc tố ngăn cản sự hoạt động của enzym fructose-6-phosphate
phosphoketolase trong quá trình chuyển hóa đường. Một số khác, vì có mức oxi hóa
khử thấp trong quá trình chuyển hóa nên không tạo được H
2
O
2
. Đồng thời, khi có mặt
CO
2
, tính nhạy cảm với O
2
thay đổi tùy loài.

Sơ đồ 1.2. Sơ đồ đồng hóa O
2
đối với Bifidobacterium ( con đƣờng màu xanh là sơ
đồ sử dụng O
2
đối với B. bifidum). [26]
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
9

Nhiệt độ tối ưu của Bifidobacterium là 37

- 41
o
C, không phát triển dưới 20
o
C và
trên 45

o
C. Đối với các chủng có nguồn gốc từ động vật thì có khả năng chịu trên
45
o
C, còn chủng có nguồn gốc từ người thì không thể.
Bifidobacterium là loài chịu được acid, pH tối ưu là 6,0 – 7,0, không phát triển ở
pH quá cao trên 8,5 và không phát triển ở pH quá thấp. [28]
1.2.5. Đặc điểm sinh hóa:
Tế bào cho phản ứng âm tính với indol, không tham gia phản ứng phân giải
gelatin, catalase, oxidase và phản ứng khử nitrate.
Bifidobacterium có khả năng sản xuất những enzyme ngoại bào phân giải những
polysaccharide phức tạp như amylose, amylopectin, xylan, … Ngoài ra, B. bifidum
còn có khả năng phân giải mucin từ dạ dày heo (Hoskin cùng cộng sự, 1985). B.
bifidum còn có khả năng sản xuất ra enzyme glutamate dehydrogenase, enzyme
glutamine synthase sẽ tham gia đồng hóa ammoniac (Hatanaka cùng cộng sự, 1987).
[28]
1.2.6. Nhu cầu dinh dƣỡng:
Bifidobacterium là loài vi sinh vật hóa dị dưỡng, có khả năng lên men nhiều nguồn
cacbon. Sản phẩm chính của quá trình là acid lactic và acid acetic với tỷ lệ 2:3, ngoài
ra còn có những sản phẩm khác như acid formic, ethanol, acid succinic, acid butyric,
acid propionic, … không tạo CO
2
. Hầu hết Bifidobacterium đều có khả năng chuyển
hóa nhiều loại đường glucose, fructose, lactose, sucrose, galactose, … Một số loài
không sử dụng được manitol và sorbitol. Đối với B. bifidum có khả năng lên men tốt
các loại đường lactose, fructose, galactose, succrose. Quá trình lên men không cần
CO
2
nhưng nếu có CO
2

thì tốc độ lên men nhanh hơn. [27, 28]
1.2.7. Bản chất quá trình lên men:
Bifidobacteria sử dụng nguồn cacbon thông qua một con đường duy nhất chuyển
hóa hexoes, nhờ vào enzyme chính là enzyme fructose-6-phosphate phosphoketolase
(F-6-ppk). Enzym này cắt hexose phosphate thành erythrose-4-phosphate và acetyl
phosphate. Pentose phosphate được hình thành từ tetrose phosphate và hexose
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
10

phosphate thông qua enzyme transaldolase và transketolase. Sau đó, pentose phosphate
được phân ly thành acid acetic và acid lactic theo tỷ lệ 3:2. Cân bằng của phản ứng
thay đổi khi acid pyruvate chuyển thành acid formic và acid lactic hoặc sự khử acetyl
thành acid acetic và ethanol. Trong suốt quá trình chuyển hóa hexose không sinh CO
2
.
[29]
Trong những điều kiện tăng trưởng khác nhau về số lượng và chất lượng của
những nguồn cacbon, thì số lượng sản phẩm của quá trình chuyển hóa cũng khác nhau.

Sơ đồ 1.3. Sơ đồ chuyển hóa đƣờng hexoes của B. bifidum tạo ra lactate, acetate,
formate, ethanol. [26]
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
11


Sơ đồ 1.4. Con đƣờng chuyển hóa đƣờng hexoes của Bifidobacterium tạo ra
lactate.
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
12

Hai nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến Bifidobacterium, nhân tố tăng trưởng gồm:
cao nấm men, threonin, cystein, pepton, dextrin, maltose, và alpha glycerolphosphate.
Nhân tố bifidogenic (những cơ chất thích hợp cho sự phát triển của Bifidobacterium):
N - acetyl glucosamine, fructo - oligosaccharide, lactoferrin, lactulose, oligoholoside,
polyholoside (raffinose, stachylose, inulin), xylo – oligosaccharide, transgalactosylate
– oligosaccharide. [26, 29]
Tế bào Bifidobacterium có khả năng chuyển hóa sắt và một số ion kim loại hóa trị
hai, những ion này rất cần thiết cho sự phát triển của vi khuẩn, đồng thời sắt ức chế sự
phát triển của những vi sinh vật khác. B. bifidum có khả năng chuyển Fe
3+
thành Fe
liên kết ở bề mặt của tế bào và liên quan đến quá trình sinh acid lactic qua trung gian
ferroenzyme.
Vi khuẩn Bifidobacteria có khả năng sản xuất nhiều loại vitamin khác nhau. B.
bifidum có khả năng sản xuất lượng lớn vitamin B
1
, B
9
, acid nicotinic. Hầu hết các vi
khuẩn Bifidobacteria có nguồn gốc từ người đều cần vitamin B
2
và acid panthotenic
cho sự phát triển.
Ngoài ra, nó còn khả năng tạo ra một lượng lớn acid amin như alamine, valine,
acid aspartic. Đặc biệt, B. bifidum có khả năng tạo ra 150mg/l threonine (Matteuzzi và
cộng sự, 1978).
Hầu hết các chủng Bifidobacterium đều kháng với kanamycin, aztreonam,
cefoxitin, amikacin, gentamycin, acid fusidic. B. bifidum có thể tạo ra bacteriocin
kháng lại Listeria, Baccillus, Enterococcus, Pediococcus, Leuconostoc (Yildirim,
Johson 1998). Chúng dễ bị tổn thương với penicillin, choloramphenicol, erythromycin,

bacitracin, rifampicin, nitrofurantoin. [26, 29]
Trong môi trường có O
2
, B. bifidum có khả năng tạo H
2
O
2
là chất có khả năng
kháng khuẩn mạnh, có khả năng chống oxi hóa, là một chất bảo quản thực phẩm rất
hiệu quả.

Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
13

1.3. Đặc điểm của nguyên liệu:
1.3.1. Thành phần và tính chất nƣớc táo:
Bảng 1.3: Thành phần dinh dƣỡng trong 100g nƣớc ép táo
Thành phần
Hàm lƣợng
Protein
0,1g
Cacbohydrat
11,3g
Chất xơ
0,2g
Đường
Sucrose
Glucose
Fructose
9,6g

1260mg
2630mg
5730mg
Acid béo
0,1g
Chất béo bão hòa
0,0g
Chất béo không bão
hòa
0,0g
Omega _ 3
7,0mg
Omega _ 6
33,0mg
Alcohol
0,0g
Nước
88,2g
Tro
0,2g
[44]
Chƣơng 1. Tổng Quan Tài Liệu
14

Bảng 1.4: Giá trị năng lƣợng có trong 100g nƣớc táo:
Năng lượng (calo)
46,0 (193 kJ)
Từ carbohydrate
44,6 (187 kJ)
Từ chất béo

1,1 (4,6 kJ)
Từ protein
0,3 (1,3kJ)
Từ Alcohol
0,0 (0,0kJ)
[44]
Bảng 1.5: Hàm lƣợng vitamin có trong 100g nƣớc ép táo
Vitamin A
1,0 IU
Vitamin C
0,9mg
Niacin
0,1mg
Choline
1,8mg
Betaine
0,1mg
[44]
Bảng 1.6: Hàm lƣợng khoáng có trong 100g nƣớc ép táo
Ca
8,0mg
Fe
0,1mg
Mg
5,0mg
P
7,0mg
K
101mg
S

4,0mg
Mn
0,1mg
Selenium
0,1mg