ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TỔNG QUAN TÀI LIỆU VI BAO PROBIOTICS

Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 1

Chương 1:

TỔNG QUAN VỀ PROBIOTICS
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PROBIOTICS:

I.1. Lòch sử ra đời:
Probiotics có nghóa là “ cho cuộc sống” ("for life") được đưa ra lần đầu tiên vào năm 1908
bởi nhà nghiên cứu người Nga Eli Metchnikoff, khi ông nghiên cứu về vai trò của hệ vi sinh
vật có lợi trong đường ruột, sau này hệ vi sinh vật đó được gọi là hệ probiotics. Metchnikoff,
vào thời điểm đó là giáo sư ở viện Pasteur Institute, đã đưa ra khái niệm cho rằng quá trình
ủ kết quả từ những hoạt động của hệ vi sinh vật gây thối có thể sản sinh ra những chất độc
trong đường ống tiêu hóa. Sự phân hủy vi khuẩn như clostridia sinh ra các độc tố phenol,
indol, ammonia từ sự tiêu hóa của protein. Theo như Metchnikoff những hợp chất này đại
diện cho cái mà ông gọi là “ hiện tượng tự nhiễm độc trong đường ruột” , mang lại sự thay
đổi vật lý liên quan đến tuổi già. Trong các sản phẩm sữa lên men với sự có mặt của hệ vi
khuẩn lactic chuyển hoá đường lactose thành acid lactic làm cho pH giảm xuống và kết quả là
kìm hãm sự phát triển sự phát triển của nhóm vi khuẩn clostridia [1]
Cũng vào thời điểm đó, Henry Tissiser, một bác só khoa nhi người Pháp, đã quan sát trong
phân những đứa trẻ bò tiêu chảy có một số lượng ít vi khuẩn là, hình Y, là những vi khuẩn
“bifid” ngược lại chiếm số lượng lớn trong những đứa trẻ khỏe mạnh. Và ông cho rằng những
con vi khhuẩn này có khả năng chống lại bệnh tiêu chảy giúp khôi phục hệ thống vi sinh vật
đường ruột khỏe mạnh
Năm 1917 một giáo sư người Đức Alfred Nissle, khi cô lập chuỗi Escherichia coli từ phân
của các binh só trong chiến tranh thế giới thứ nhất người mà không bò nhiễm bệnh viêm ruột
kết trong cơn bộc phát dữ dội của bệnh dòch do chiến tranh gây ra. Vào thời kì đó chất kháng
sinh vẫn chưa được phát minh, và Nissle thấy rằng trong cơ thể những chiến binh này có hệ vi

khuẩn probiotics đã ngăn cản sự phát triển của bệnh do vi khuẩn đường ruột gây ra như
Salmonella và Shigella [1]
Thuật ngữ “probiotics” lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1953 bởi Kollath. Trái ngược
với antibiotics, probiotics được đònh nghóa như là nhân tố chuyển hoá từ vi sinh vật mà kích
thích sự phát triền của vi sinh vật khác. Năm 1989 Roy Fuller đề nghò nên đònh nghóa
probiotics “là hệ vi sinh vật sống cung cấp cho thực phẩm mang lai những ảnh hương có lợi
cho vật chủ bằng cách cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột”. Đònh nghóa của Fuller đã nhấn
mạnh yêu cầu về khả năng sống sót của probiotics và giới thiệu đến khía cạnh ảnh hưởng tới
cơ thể vật chủ. Và FAO đã đưa ra khái niệm tương tự [1]


Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 2

I.2 Khái niệm:
Theo FAO/WHO đònh nghóa: probiotics là hệ vi sinh vật sống mà khi bổ sung vào cơ thể
người hay động vật thông qua thực phẩm mang lại những hiệu quả có lợi cho hệ tiêu hóa của
vật chủ bằng việc cân bằng hệ vi sinh vật trong đường ruột{1,3]

Hình 1.1: Mối tương quan giữa hệ vi sinh vật trong đường ruột và sức khoẻcon ngừơi[2]




Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 3

I.3 Tác dụng của probiotics đối với cơ thể

Hình 1.2 : Các yếu tố ảnh hưởng tới chức năng của probiotics [19]
I.3.1 Kiểm soát sự phát triển sinh vật không mong muốn trong hệ tiêu hóa:
∗ Sinh các acid acetic, acid lactic, và các acid hữu cơ khác, làm giảm pH môi trường ảnh
hưởng bất lợi đối với một số vi sinh vật nhạy cảm với tính acid.
∗ Sinh các chất kháng sinh tự nhiên (Bacteriocin)
“ Bacteriocin là các peptide, polypeptide, protein hoặc là những chất ít mang cấu trúc
gen của protein và được cấu tạo từ các amino acid, cũng có thể bao gồm các amino acid hiếm
như lanthionine hay beta-methyllanthionine.
“ Bacteriocin của các vi khuẩn lactic được chia làm 4 nhóm sau:
+ Nhóm 1
chứa lanthibiotic: đây là những peptide nhỏ và có khả năng chòu nhiệt,
chứa amino acid như lanthionine.
+ Nhóm 2
chia thành 3 nhóm nhỏ trong đó nhóm 2a thường gặp nhất bao gồm các
bacteriocin như pediocin có khả năng chống Listeria.
+Nhóm 3
là những nhóm protein không bền nhiệt.
+Nhóm 4
là phức hợp của protein, lipid và glucid.
Tranh giành nơi cư trú, tranh giành chất dinh dưỡng, ngăn chặn sự bám chặt và phát
triển của các vi sinh vật gây bênh.
Tạo ra những cản trở không gian ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh
[1,3]

Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc

Trang 4

I.3.2 Tăng cường hệ thống miễn dòch:
Miễn dòch là trạng thái bảo vệ đặc biệt của cơ thể sống chống lại các yếu tố gây bệnh
(các vi sinh vật, các độc tố của vi sinh vật, các phân tử lạ…) khi chúng xâm nhập vào cơ thể.
Kháng thể là các globulin trong máu của động vật, có khả năng liên kết đặc hiệu với
kháng nguyên đã kích thích sinh ra nó, hay còn gọi là kháng thể miễn dòch hoặc kháng thể
đặc hiệu. Kháng thể chủ yếu được tìm thấy trong huyết thanh.
IgA được tổng hợp chủ yếu nhờ tế bào B trong niêm mạc ruột, đường hô hấp và thực
hiên chức năng chống vi khuẩn trên bề mặt niêm mạc ruột.
Các vi khuẩn có làm tăng hệ miễn dòch bằng cách:
¨ Tăng cường chức năng chống virus của hệ miễn dòch.
¨ Tăng hoạt động của tế bào NK ( natural killer) nhằm diệt trực tiếp tế bào bò
nhiễm khuẩn bằng cách tiết những chất độc để phân giải chúng hoặc bằng cách tiết IFN –
gamma ( một loại cytokine).
¨ Tăng S-IgA, sinh cytokine, điều khiển đáp ứng miễn dòch tế bào
¨ Sinh nitric oxide NO, có vai trò quan trọng trong việc dẫn truyền thông tin ở hệ
thần kinh và đặc biệt có tác dụng làm thư giãn.
¨ Tăng khả năng đề kháng chống lại một số quá trình tự miễn.
¨ Giảm đáp ứng trung gian IgE (IgE-mediated responses)
¨ Gián tiếp chống lại hiện tượng radiation-included depression in white blood
cells: đây là hiện tượng các tế bào bạch cầu bò ức chế và tiêu diệt khi chiếu xạ. Hiện tượng
này thường xảy ra trong khi điều trò bệnh ung thư bằng chiếu xạ [1,3]
I.3.3 Tăng khả năng tiêu hóa đường Lactose
Suốt quá trình lên men, vi khuẩn lactic sinh enzyme lactase thủy phân lactose thành
glucose và galactose.
Các vi khuẩn đường ruột giúp chuyển hoá hầu hết lượng lactose không được hấp thu ở
ruột non. [1,3]
I.3.4 Hoạt tính kháng chất gây ung thư
Hoạt tính kháng chất gây ung thư hoặc các chất thay đổi về gen di truyền đã được trình

bày trong một vài môi trường thường sử dụng trong công nghệ sản xuất các sản phẩm lên
men từ sữa (Goldin and Gorbach, 1984; Oda et al., 1983; Reddy et al., 1983; Shahani et al.,
1983). Có một vài cuộc nghiên cứu về các sản phẩm có chứa hệ probiotics, mong muốn
probiotics có thể tồn tại và phát triển tốt hơn, và một vài vi khuẩn không mong muốn tồn tại
trong đường ống tiêu hóa. Việc sử dụng yogurt có tác dụng kìm hãm khả năng phát triển của
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 5
các khối u (Reddy et al., 1983). Một số nhà nghiên cứu khác cho rằng việc dử dụng canh
trường lactobacilli giúp ngăn cản sự phát triển của ung thư ruột kết(Goldin and Gorbach,
1984). Một số chủng Lactobacilli sử dụng như là: Lb. casei. Lb. acidophilus, Lb. casei, and Lb.
delbrueckii subsp. bulgaricus . Hầu hết các chủng này đều có khả năng sinh ra các chất kháng
ung thư. Lb. delbrueckii subsp. Bulgaricus không thường được xem như là probiotics, hoạt tính
kháng ung thư liên quan đến bản chất sản phẩm sinh ra từ cơ thể sinh vật trong suốt công
nghệ sản xuất yogurt khi chống lại sự sinh ra các trong cơ thể tiêu thụ yogurt
Sự phát triển và hoạt động của Lb.acidophilus and Lb. casei trong đường tiêu hóa là rất
quan trọng, bởi vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới việc ngăn chặn sự tạo thành khối u, tuy nhiên có
lẽ ảnh hưởng gián tiếp là kìm hãm sự phát triển những vi khuẩn không mong muốn có khả
năng sinh ra các chất gây ung thư trong ruột già (Goldin and Gorbach, 1984). [1,3]
I.3.5 Chống viêm nhiễm hệ thống niệu sinh dục – chống nấm Candida:
Bình thường việc viêm nhiễm đường sinh dục là do sự mất cân bằng hệ vi sinh vật
đường ruột, do sử dụng thuốc kháng sinh, các chất khử trùng, hormones, và các yếu tố khác.
Các vi khuẩn probiotic hiệu quả trong quá trình giành chỗ cư trú và ngăn chặn sự phát
triển của các vi sinh vật gây bệnh.
Một số chủng thuộc Lactobacillus có khả năng ngăn chặn sự phát triển và bám chặt
của nấm Candida albicans và các chủng Candida khác. Việc sử dụng Lactobacillus giảm nguy
cơ nhiễm nấm trở lại, giảm nhiễm nấm âm đạo. Ngoài ra một số chủng Lactobacillus GR-1 và
RC-14 ngăn chặn sự nhiễm đường tiết niệu do Escheriachia coli gây ra.[1,3]
I.3.6 Giảm hàm lượng cholesterol

Vi khuẩn đường ruột chuyển cholesterol sang dạng khó hấp thu hơn (coprostanol) do
đó làm cản trở việc hấp thu cholesterol vào hệ thống ruột.
Theo các nhà nghiên cứu, các vi khuẩn probiotic khống chế làm cho cholesterol khó
hấp thu được vào máu thông qua các cơ chế chủ yếu sau:
« Hấp thụ một lượng cholesterol có mặt trong hệ thống ruột
« Tăng chuyển hóa cholesterol thành chất khác và giảm sự hấp thu của chất này
vào cơ thể.
« Giảm sự hấp thu cholesterol của ruột và tăng sự bài tiết của phân.
« Giới hạn sự biến đổi cholesterol thành acid mật cho gan dự trữ.
Nếu hàm lượng chất béo cao trong các bữa ăn, gây ra sự tăng cholesterol, việc sử
dụng bổ sung các vi khuẩn có lợi này là một phương pháp giúp cân bằng mức lipid và chất
béo, giữ cho hệ thống tim mạch mạnh khỏe.[1,3]


Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 6
I.3.7 Tổng hợp một số vitamin:
Các vi khuẩn đường ruột có khả năng sinh nhiều vitamin khác nhau. Việc hấp thu các
vitamin trong đường ruột khá kém, do đó việc các vi khuẩn có khả năng sinh vitamin rất quan
trọng. Các vi khuẩn này sinh tất cả các loại vitamin B (folic acid, niacin, riboflavin, B12, B6,
acid pantothenic) và vitamin K.
Theo các nghiên cứu, L.Brevis có khả năng tổng hợp vitamin D và vitamin K;
B.longum tổng hợp vitamin B; B.bifidum và L.acidophillus tổng hợp được các vitamin B như
niacin, folic acid, biotin, B6 và vitamin K.[1]
II Các chủng vi khuẩn sử dụng làm probiotics:
Hiện nay, các chủng vi khuẩn được sử dụng với vai trò là các probiotics chủ yếu thuộc
Lactobacillus và Bifidobacterium, ngoài ra còn cóEnterococus và Streptococus cũng được sử
dụng nhưng ít hơn. Chủ yếu những vi khuẩn này nằm trong đường ruột

Một số chủng tiêu biểu bao gồm Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei,
Lactobacillus gasseri, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium
bifidum. Bên cạnh đó nấm men Saccharomyces boulardii cũng được xem là probiotics[1]
Bảng1.1 : Các chủng vi khuẩn được sử dụng làm probiotics ở người[1]

Chủng
Lactobacillus
Chủng
Bifidobacterium
Các chủng vi khuẩn
lactic khác
Các loại vi sinh vật khác
L. acidophilus
L. amylovocus
L. casei
L. crispatus
L. gallinarum
L. gasseri
L. johnsonii
L. paracaseii
L. plantarum
L. reuteri
L. rhamnosus
L. salivarius
B. adolescentis
B. alimalis
B. bifidum
B. breve
B. infantis
B. lactis

B. longum
Enterococcus faecalis
Enterococcus faecium
Lactococus lactis
Leuconostoc
mesenteroides
Pediococus acidilactici
Sporolactobacillus
inulinus
Streptococus thermophilus
Bacillus cereus
Escherichia coli
Propionibacterium
freudenreichii
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces boulardii

Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 7

Bảng 1.2 : Một số vi khuẩn probiotics và ứng dụng của chúng đối với cơ thể[1]
Chủng vi sinh vật Tên thương mại Nhà sản xuất nh hưởng trong cơ thể
Bifidobacterium
animalis DN 173 010
Activia
Danone
n đònh ống dẫn tiêu hóa

Bifidobacterium
animalis subsp. lactis
BB-12
Chr. Hansen
Kích thích hệ thống miễn
dòch, cải thiện hoạt tính của
thực bào, giảm bệnh ngoài
da, ngăn chặn bệnh tiêu
chảy ở trẻ em và khách du
lòch
Bifidobacterium breve
Yakult
Bifiene
Yakult
Bifidobacterium infantis
35624
Align
Procter &
Gamble
Hội chứng cảm ứng hệ
tiêu hóa(IBS)
Bifidobacterium lactis
HN019 (DR10)
Howaru™ Bifido

Danisco
Kích thích hệ thống miễn
dòch
Bifidobacterium longum
BB536

Morinaga Milk
Industry
nh hưởng khả năng chống
lại bệnh dò ứng
Escherichia coli Nissle
1917
Mutaflor
Ardeypharm Kích thích hệ miễn dòch
Lactobacillus
acidophilus LA-5
Chr. Hansen
Lactobacillus
acidophilus NCFM
Danisco
Tăng khả năng tiêu hóa
lactose, ngăn chặn sự phát
triển vi khuẩn trong ruột non

Lactobacillus casei
DN114-001
(Lactobacillus casei
Immunitas(s)/Defensis)
Actimel/DanActi
ve
Danone
Hạn chế bệnh tiêu chảy,
kích thích hệ miễn dòch, hạn
chế bệnh dòch vào mùa
đông, tổng hợp chất kháng

sinh kháng bệnh tiêu chảy
Lactobacillus casei
CRL431
Chr. Hansen
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 8
Lactobacillus casei F19
Cultura
Arla Foods
Cải thiện khả năng tiêu hoá,
kích thích hệ thống miễn
dòch, giảm chất kháng sinh
kết hợp với bệnh tiêu chảy,
chuyển hoá chất béo trong
cơ thể, hạn chế tăng cân
Lactobacillus casei
Shirota
Yakult
Yakult
Duy trì chức năng miễn
dòch, ngăn ngừa chứng táo
bón
Lactobacillus johnsonii
La1 (= Lactobacillus
LC1)
Nestle
Kích thích hệ miễn dòch,
hoạt động chống lại

Helicobacter pylori
Lactococcus lactis L1A Norrmejerier
Kích thích miễn dòch, cải
thiện khả năng tiêu hoá,
giảm chất kháng sinh kết
hợp bệnh tiêu chảy
Lactobacillus plantarum
299V
GoodBelly
ProViva
NextFoods
Probi
IBS, used post-operative
Lactobacillus reuteri
ATTC 55730
(Lactobacillus reuteri
SD2112)

BioGaia
Biologics
Kích thích hệ miễn dòch,
chống lại bệnh tiêu chảy
Lactobacillus
rhamnosus ATCC 53013
(discovered by Gorbach
& Goldin(=LGG))
Vifit and others
Valio
Giảm bớt bệnh ngoài da,
ngăn ngừa tiêu chảy ở trẻ

em
Lactobacillus
rhamnosus LB21
Verum
Norrmejerier
Kích thích hệ miễn dòch để
tăng cường khả năng tiêu
hoá. Giảm thiểu những
kháng sinh liên quan đến
bệnh tiêu chảy
Lactobacillus salivarius
UCC118

Ngăn ngừa ung nhọt và các
chứng viêm trong ruột
Saccharomyces
cerevisiae (boulardii)
lyo
DiarSafe and
others
Wren
Laboratories
and others
Chống lại tính kháng các
bệnh tiêu chảy và bệnh dòch
do Clostridium gây ra, chữa
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 9

trò bệnh tiêu chảy ở trẻ em
tested as mixture:
Lactobacillus
rhamnosus GR-1 &
Lactobacillus reuteri
RC-14
Bion Flore
Intime Jarrow
Fem-Dophilus
Chr. Hansen
Thức ăn vào trong cơ thể
dẫn đến ngăn ngừa bệnh
viêm đạo
tested as mixture:
mixture of 8 strains of
Streptococcus
thermophilus & four
Lactobacillus spp &
three Bifidobacterium
spp strains
VSL 3
Sigma-Tau
Pharmaceutica
ls, Inc.
Có ảnh hưởng tiêu cực đến
việc lở loét trong đường ruột

tested as mixture:
Lactobacillus
acidophilus CUL60 &

Bifidobacterium bifidum
CUL 20

Giảm hàm lượng Cl.
Difficile trong phân
tested as mixture:
Lactobacillus helveticus
R0052 & Lactobacillus
rhamnosus R0011
A'Biotica and
others
Institut Rosell
Ngăn ngừa bệnh tiêu chảy ở
trẻ em, hạn chế rối loạn tiêu
hoá hoạt tính chống
Helicobacter pylori

II.1: Chủng Lactobacillus:


Hình 1.3: Cấu tạo của Lactobacillus [1]

Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 10

Bảng 1.3 : Khoá phân loại chủng Lavtobacillus[1]

Khoá phân loại

Kingdom: Bacteria
Division: Firmicutes
Class: Bacilli
Order: Lactobacillales
Family: Lactobacillaceae
Genus:
Lactobacillus
Beijerinck 1901
Một số chủng Lactobacillus
L. acidophilus L. helveticus
L. brevis L. plantarum
L. casei L. reuteri
L. delbrueckii L. rhamnosus
L. delbrueckii subsp. bulgaricus L. sanfranciscensis
L. fermentum

Hầu hết vi khuẩn lactic đều thuộc họ Lactobacillaceae và được xếp vào 4 chi :
Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus và Leuconostoc
Đặc điểm chung:
fl Về mặt hình thái, vi khuẩn lactic có dạng lưỡng cầu, tứ cầu, liên cầu, và dạng que,
đứng đơn độc hoặc thành chuỗi
fl Khả năng sinh tổng hợp của vi khuẩn lactic thuộc dạng yếu
fl Vi khuẩn lactic là những vi sinh vật có yêu cầu dinh dưỡng cao. Để sinh trưởng
bình thường, không chỉ cần có nguồn carbon, phải cần có nguồn Nito dưới dạng các acid
amin, vitamin và một số chất khoáng và chất sinh trưởng
Vai trò:
« Sinh ra acid lactic, tạo nhiều chất chống lại vi khuẩn khác như acid hữu cơ,
diacetyl, hydrogen peroxide và các bacteriocin nên ngăn chặn được sự phát triển của các vi
khuẩn gây bệnh
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 11
« Phòng ngừa và ngăn chặn tiêu hóa, giúp cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột khôi
phục lại cân bằng vi khuẩn tự nhiên trong cơ thể
« Chuyển lactose thành lactic, hạn chế dò ứng do cơ thể không có khả năng tiêu hóa
đường lactose
« Một số vi khuẩn lactic có khả năng bảo vệ chống lại sự phân hủy và đột biến
AND trong ống nghiệm và trong cơ thể [1]
II.1.1. Loài Lactobacilli
 Lactobacilli sống chủ yếu ở ruột non với khoảng 10
2
-10
5
cfu/ml ruột hồi, và ít hơn với
1% trong ruột kết
 Đến nay người ta đã tìm thấy 56 loài thuộc giống Lactobacillus . Lactobacilli được sử
dụng giống như các probiotics bao gồm L. Bulgaricus, L. Casei, L. Cellobiosus
 Cơ chế tác động:
' Sinh ra acid lactic, hydrogen peroxide, một số chất giống bacteriocin ngăn chặn
sự phát triển của một số vi khuẩn và nấm
' Sinh ra các biosurfactant có thể bảo vệ chống một số vi khuẩn bám vào biểu
mô
 Lactobacilli còn điều chỉnh các tế bào miễn dòch không đặc hiệu và các dòch miễn
dòch bằng cách kích thích hoạt động của lympho bào, các đại thực bào và giảm cytokine. [1]
II.1.2 Lactobacillus acidophillus
Thường có mặt ở ruột non và giúp giữ cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, được xem như là
một chất kháng sinh tự nhiên chống các vi sinh vật có hại
Lên men cellobiose, galactose, lactose, maltose và sucrose. Không lên men được
mannitol, melezitose, rhamnose, sorbitol, và xyloseo.

Giúp cho việc sinh ra hay hấp thu vitamin B (folic acid, niacin), giúp giảm cholesterol
trong máu và giải được một số độc tố.
Nguồn cung cấp: sữa chua, có giá trò lâu dài trong việc chữa bệnh cũng như có những giá
trò dinh dưỡng cần thiết.
Tác dụng chính của Lactobacillus acidophillus:

o Sinh ra một số chất kháng sinh mạnh trong ruột bao gồm acidophilin,
acidolin,lactocidin và bacteriocin giúp ngăn chặn khả năng sinh trưởng của một số loài vi sinh
vật gây bệnh như campylobacter, listeria và staphylococci.
o Sinh enzyme lactase giúp phân giải đường sữa
o Làm giảm sự phát triển của các u bướu, có khả năng trung hòa hiệu quả và ngăn chặn
các chất gây ung thư.
o Làm giảm cholesterol trong máu.[1]
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 12
II.1.3 Lactobacillus rhamnosus:
 Lactobacillus rhamnosus đặc biệt liên quan đến sự phòng ngừa hay giảm bớt những rối
loạn đường ruột như tính không dung nạp được đường lactose, bệnh tiêu chảy do virus hay vi
khuẩn gây ra, táo bón, viêm đường ruột, dò ứng thức ăn.
 Ngoài ra, Lactobacillus rhamnosus tăng cường hoạt động của hệ miễn dòch
 Tăng bạch huyết cầu lên 3 lần so với bình thường.
 Sụ lưu thông của các chất kháng sinh cũng tăng lên 6 – 8 lần
 Tăng mức globulin miễn dòch và hoạt hóa trực tiếp các đại thực bào.[1,3]
II.1.4 Lactobacillus casei
Vai trò:
† Tiết “peptidoglucan” kích thích sự thực bào bằng các tế bào thực bào. Thành tế bào
của Lactobacillus casei có chứa “ teichonic acid” có vai trò quan trong trong khả năng bám
chặt của vi khuẩn này vào các tế bào biểu mô.

† Có khả năng làm tăng số lượng tế bào sinh IgA đóng vai trò quan trọng trong việc tạo
đáp ứng miễn dòch của màng nhầy.
Nguồn cung cấp: các sản phẩm từ sữa
Tác dụng
“ Chúng có khả năng chống vi khuẩn listeria hiệu quả hơn các loài vi khuẩn khác.
“ L. casei làm tăng mức lưu thông IgA ở trẻ bò nhiễm rotavirus, do đó giúp giảm bệnh
tiêu chảy do rotavirus gây nên.[1,3]
II.1.5 Lactobacillus plantarum:
Tính chất đặc trưng duy nhất của Lactobacillus plantarum là khả năng dò hóa arginine, và
sinh ra nitric oxide. Lactobacillus plantarum không có khả năng phân giải amino acid nào
ngoại trừ tyrosine và arginine, và có đến 6 con đường khác nhau chuyển hóa arginine, và đều
sinh ra nitric oxide. Việc sinh ra NO giúp ngăn chặn các vi sinh vật gây bệnh như Candida
abicans, E.coli, Shigella, Helicobacter pylory, các amip và kí sinh trùng.
Vai trò
− Bằng cách ngăn chặn sự bám dính của E.coli vào màng nhầy, Lactobacillus
plantarum làm giảm bờt nội độc tố do E.coli tiết ra.
− Lactobacillus plantarum 299 và 299V làm giảm đáng kể vi sinh vật kò khí gram âm,
Enterobacteriaceae, Clostridia.
− Nghiên cứu gần đây cho thấy Lactobacillus plantarum có khả năng phân hủy acid
mật làm giảm cholesterol
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 13
Nguồn cung cấp: các sản phẩm lên men tự nhiên.
Ứng dụng:
− Nó quan trọng trong việc bảo vệ các chất chống vi sinh vật và chống lại một cách
hiệu quả các vi sinh vật gây bệnh nội bào và ngoại bào.
− Lactobacillus plantarum có khả năng giúp tiêu hóa các chất xơ có trong củ hành, tỏi,
lúa mì, trứng, lúa mạch đen, và trong men bia. Do đó chúng giúp đỡ những vấn đề tiêu hóa

như đầy hơi.
II.1.6 Lactobacillus Bulgaricus:
Vi khuẩn này khác với các probiotic khác ở chỗ chúng không có khả năng bám chặt vào
thành ruột và không cư trú lâu được trong đó.
Vai trò:
∗ Chúng làm tăng khả năng tiêu hóa của các sản phẩm sữa, các protein và sinh ra chất
kháng sinh tự nhiên nhắm tới những vi khuẩn gây bệnh.
∗ Chúng còn giúp củng cố các vi khuẩn có lợi khác, ngăn chặn các vi sinh vật không
mong muốn, và tăng tính miễn dòch cơ thể.
Ứng dụng
∗ Nó được các bác só ở Bulgari dùng để chữa trò các bệnh rối loạn về tiêu hóa trong
nhiều năm.
∗ Lactobacillus Bulgaricus được sử dụng ở các bệnh nhân sau điều trò trong thời gian
dài bằng thuốc kháng sinh giúp khôi phục hệ vi sinh vật có lợi. [1,3]

II.2 Chủng Bifidobacterium


Hình 1.4: Cấu tạo Bifidobacterium[1]

Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 14

Bảng 1.4: Khoá phân loại chủng Bifidobacterium[1]
Khóa phân loại
Kingdom: Bacteria
Phylum: Actinobacteria
Class: Actinobacteria

Subclass: Actinobacteridae
Order: Bifidobacteriales
Family: Bifidobacteriaceae
Genus:
Bifidobacterium
Orla-Jensen 1924
Một số chủng Bifidobacterium
B. angulatum
B. animalis
B. asteroides
B. bifidum
B. boum
B. breve
B. catenulatum
B. choerinum
B. coryneforme
B. cuniculi
B. denticolens
B. dentium
B. gallicum
B. gallinarum
B. indicum
B. infantis
B. inopinatum
B. lactis
B. longum
B. magnum
B. merycicum
B. minimum
B. pseudocatenulatum

B. pseudolongum
B. pullorum
B. ruminantium
B. saeculare
B. subtile
B. suis
B. thermacidophilum
B. thermophilum
Bifidobacteria có chủ yếu ở trong ruột kết của người và động vật, nhất là ở trẻ mới sinh
được nuôi bằng sữa mẹ. Số lượng của chúng trong ruột kết khá ổn dònh cho đến khi về già thì
số lượng giảm đi.
Một số tính chất chung của các loài thuộc Bifidobacteria:
“ Gram dương, kò khí, không chuyển động, không sinh bào tử, catalase âm
“ Có nhiều hình dạng: que cong ngắn, hình gậy, hình chữ Y.
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 15
“ Sinh acid lactic, không tạo CO
2
trừ quá trình phân giải gluconate.
Cho đến nay đã có 30 loài thuộc Bifidobacteria được phân lập. Bifidobacteria được sử
dụng như các probiotic gồm Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum,
Bifidobacterium thermophilus, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium longum…
II.2.1 Bifidobacterium bifidium
 B. bifidum là vi khuẩn chiếm đa số ở ruột già người.
 Bảo vệ cơ thể chống sự phá hoại của rotavirus gây tiêu chảy, và điều chỉnh lại hệ vi
sinh vật đường ruột
 Tăng miễn dòch cơ thể, đặc biệt liên quan đến sức khoẻ đường ruột, ngăn chặn ung
thư, không gây hiệu ứng phụ.

 Chống các viêm loét, bảo vệ cơ thể chống lại các vi sinh vật gây bệnh như Samonella,
hạn chế hoạt động của E.coli
 Giảm đáng kể lượng nội độc tố trong ruột tạo thành từ các thành tế bào của các xác vi
khuẩn.[1]
II.2.2 Bifidobacterium longum:
v Giảm lượng nitrate sinh ra trong quá trình tiêu hóa thức ăn.
v Ngăn chăn hoạt động của các vero cytotoxin sinh ra bởi một số chủng thuộc E.coli,
gây bệnh viêm, xuất huyết đường ruột do có khả năng sinh ra các hợp chất kết hợp với các
vero cytotoxin.
v Ngoài ra, Bifidobacterium longum còn hiệu quả trong việc bảo vệ cơ thể chống lại sự
nhiễm Samonella typhimurium.
II.2.3 Bifidobacterium infantis:
 Bifidobacterium infantis là vi khuẩn chiếm ưu thế nổi bật ở ruột già trẻ em
 Khả năng chống lại các vi khuẩn gây bệnh như một số chủng của E.coli, Singella với
nhiều cơ chế khác nhau, bảo vệ ruột tránh các triệu chứng viêm đường ruột và dạ dày.
 Giảm đáng kể sự phát triển của Bacteroide và ngăn chặn bệnh viêm đường ruột do các
bacteroide gây ra.
 Ngoài ra Bifidobacterium infantis cũng được sử dụng để điều trò các hội chứng kích
thích đường ruột IBS (Irritable Bowel Syndrome) và tiêu chảy.
II.3 .Các chủng vi khuẩn lactic khác
II.3.1 Lactococcus lactic
Lactococcus lactis sống ở nhiệt độ 37
o
C, có khả năng lên men đường glucose, lactose,
galactose, maltose, dextrin.
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 16
Nguồn cung cấp: sữa và một số sản phẩm từ sữa, các sản phẩm lên men, trong ruột

của cá và một số côn trùng.
Lactococcus lactis được sử dụng nhiều để làm sữa chua, cho độ acid 1-1.25%.
Chúng sinh ra một số chất kháng sinh như nisin gây ra sự ức chế đối với một số vi
khuẩn gram dương.[1]
II.3.2 Streptococcus thermophilus:
Streptococcus thermophilus được tìm thấy trong sữa và các sản phẩm từ sữa. Nó là một
probiotic dùng trong sản xuất sữa chua.
Có khả năng giúp đỡ việc hồi phục lại việc hấp thu kém bằng cách sinh ra enzyme
lactase dễ dàng cho việc tiêu hóa các lactose trong sữa
Streptococcus thermophilus có hoạt tính oxy mạnh, bảo vệ cơ thể thoát khỏi các gốc tự
do nguy hiểm.
S. thermophilus còn có thể hoạt động như một số chất chống ung thư, đặc biệt chống
lại các tế bào gây ung thư đường ruột, điều trò tiêu chảy, cũng như sự viêm nhiễm đường ruột
hay viêm nhiễm âm đạo.
II.3.3 Leuconostoc
Được sử dụng rộng rãi trong việc lên men các sản phẩm, tăng chất lượng dinh dưỡng.
Một số chủng sinh ra hương vi đặc trưng trong các sản phẩm sữa và rau quả lên men.
L. mensenteroides là vi sinh vật thường sử dụng để lên men rau quả, đặc biệt làm dưa
chua. Nó cũng được sử dụng trong các sản phẩm sữa lên men.


II.4 Các loài vi sinh vật khác
II.4.1 Enterococcus faecium:
Enterococcus faecium là loại cầu khuẩn, kò khí tùy tiện, gram dương thuộc họ
streptococcaceae.
Lên men các carbohydrate sinh ra acid lactic làm giảm pH đường ruột và ngăn chặn sự
phát triển của vi sinh vật gây bệnh.
Sinh ra hydroperoxide, bacteriocin, các chất kháng độc tố chống lại vi sinh vật gây
bệnh, vô hoạt các vi khuẩn gây thoái hóa đường ruột
Giảm tính nhạy cảm với hầu hết thuốc kháng sinh nói chung.

II.4.2 Bacillus subtilis
Một số chủng được làm thuốc kháng sinh, một số làm thuốc trừ sâu.
B.subtilis là một trong số vi sinh vật quan trọng nhất trong việc kích thích hệ thống
miễn dòch, là vi sinh vật chỉ có tính cư trú tạm thời trong hệ thống ruột
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 17
Ứng dụng: sản xuất các men tiêu hóa sinh học
II.4.3 Escherichia coli ( E.coli):
E.coli được tìm thấy ở mọi nơi, trong cả cơ thể con người. Các chủng thuộc E.coli
thường không có hại, tuy nhiên một số chủng gây bệnh tiêu chảy và có thể gây chết người.
Sự có mặt của chúng trong ruột người là cần thiết cho việc duy trì sức khỏe cân đối.
Một số chủng giúp tổng hợp vitamin B, vitamin K
II.4.4 Nấm men
Loại nấm men có lợi cho đường ruột là Saccharomyces boulardii
Chúng được sử dụng để chữa trò tiêu chảy lên quan đến việc sử dụng thuốc kháng sinh.
Giữ cân bằng hệ vi sinh vật trong đường ruột, chúng được dùng điều trò các bệnh rối
loạn tiêu hóa
Ngoài ra, Saccharomyces boulardii rất hữu ích trong việc điều trò bệnh do nấm
Candida gây ra bằng cách như sau:
+ S. Boulardii hiệu quả hơn Candida và các vi sinh vật khác trong việc đấu tranh
giành chỗ cư trú trong ruột, ngăn cản Candida và các sinh vật lây nhiễm khác kết hợp với tế
bào ruột
+ Tăng số protein miễn dòch chống lại các vi sinh vật có hại xâm chiếm đường ruột
[1]
III. CÁC CHỈ TIÊU ĐỂ CHỌN MỘT VI SINH VẬT LÀM
PROBIOTICS

III.1 Về mặt sản xuất
fl Có thể phát triển nhanh chóng với số lượng lớn trong điều kiện lên men đơn giản và
rẻ.
fl Có thể tồn tại và phát triển trong điều kiện kò khí hoặc vi hiếu khí
fl Có thể sống sót qua quá trình ly tâm, lọc, đông lạnh hoặc sấy lạnh mà không mất số
lượng đáng kể.
fl Có khả năng hoạt hóa nhanh sau khi được sử dụng.
fl Có thể sống sót dưới những điều kiện biến đổi khác nhau trong chế biến thực phẩm
bao gồm cả các quá trình nhiệt độ cao trên 45
0
C cũng như chòu đựng được nồng độ ethanol và
sodium cloride cao.[3]
III.2 Khả năng sống sót trong ruột
Khả năng chòu được các dòch tiêu hoá
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 18
+ Acid dạ dày và muối mật ảnh hưởng mạnh đến sự sống sót của vi sinh vật.
+ Các chủng có khả năng phát triển và thực hiện quá trình trao đổi chất dưới sự có mặt
của lượng mật sinh lý (lượng mật bình thường trong cơ thể người) thì có khả năng sống sót tốt
hơn trong suốt quá trình ở trong đường ruột.
Khả năng cư trú trong ruột
+ Khi các vi khuẩn có lợi có khả năng bám chặt vào các tế bào bên trong đường ruột,
chúng mới có khả năng cư trú tạm thời khoảng một thời gian trong hệ thống ruột.
+ Những chỗ cư trú gần các mô bào và màng nhầy khá giàu chất dinh dưỡng, đối với
một số vi sinh vật gây bệnh đường ruột thì khả năng bám chặt được xem là điều kiện trước
hết đối với việc xâm chiếm và lây nhiễm.[3]
III.3 Đặc tính riêng
¨ Có khả năng sử dụng prebiotic (oligosaccharides, inulin, tinh bột) để phát triển.

¨ Khả năng tổng hợp hay sử dụng vitamine (Nhóm B, folate, vitamin K)
¨ Có khả năng ngăn chặn các mầm bệnh gây ra từ các vi khuẩn như: Samonella
typhimurium,Clostridium perfringens, Clostridium dificile, Escherichia coli, Candida albicans…
¨ Có hoạt tính beta – galactosidase
¨ Có khả năng tổng hợp acid, hydrogen peroxide, các bacteriocin
¨ Khả năng sinh D-lactic acid
¨ Có thể sử dụng kết hợp với các vi sinh vật khác [3]
III.4 Tính an toàn
∗ Không gây độc, không ảnh hưởng xấu đến sức khỏe
∗ Kiểm tra bằng liều gây chết trên động vật [3]








Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 19
Chương 2: VI BAO PROBIOTICS
I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ KĨ THUẬT VI BAO

I.1 Giới thiệu lòch sử về vi bao:

Hình 2.1 Hình dạng của các hạt vi bao[5]
Kó thuật vi bao đã được ứng dụng lần đầu tiên trong ngành dược phẩm vào cuối thập
niên 30 (khoảng năm 1927) trên chất bao là gum arabic bằng phương pháp sấy phun. Sau đó

những patent ứng dụng kó thuật vi bao trong các lónh vực khác như thực phẩm, mỹ phẩm, nông
nghiệp… bắt đầu xuất hiện. Khoảng 30 năm về trước kó thuật vi bao phát triển theo diện rộng
hơn.[6]
Từ năm 1931 đến 1940 Green và cộng sự đã nghiên cứu vi bao bằng sự sinh giọt tụ trên
chất bao là gelatin
Theo Vin Kee Wong thì vào những năm 1950, kó thuật vi bao lần đầu tiên được ứng
dụng trong ngành công nghiệp sản xuất giấy in (giấy dùng để nhân đôi bản sao). Trước đó
người ta sử dụng giấy than, nhưng sau họ thay thế than bằng chất phủ nhạy cảm với áp suất.
Trong công nghiệp thực phẩm, kó thuật vi bao bắt đầu ứng dụng vào năm 1951 khi Griffin tạo
ra những hạt dầu rắn bằng cách đồng tạo tinh thể và ép đùn. Ngày nay kó thuật vi bao đã ứng
dụng rộng rãi trong nhiều lónh vực như ngành hóa học, thực phẩm, y học….[7]
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 20
I.2 Các khái niệm về vi bao:
I.2.1. Vi bao là gì? (microencapsulation)
Vi bao được đònh nghóa là công nghệ gói các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí vào
những bao kín cực kỳ nhỏ. Những bao này có khả năng giải phóng các chất bên trong nó với
mức độ được kiểm soát dưới những điều kiện cụ thể. Chúng được gọi là
microcapsule(microsphere), có kích thước từ dưới micron tới vài milimet và có vô số hình
dạng khác nhau phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo và phương pháp chuẩn bò ra chúng. Nói tóm
lại, vi bao có khả năng bổ trợ và cải thiện hình dạng bên ngoài và tính chất của các chất mà
nó chứa đựng. Cụ thể hơn, nó có khả năng bảo vệ một chất trong một môi trường cách ly tốt
và giải phóng nó khi cần thiết.[5]


Hình 2.2 Mô tả hạt vi bao [8]
I.2.2. Lõi bao (core) [9,10]
Lõi bao là nguyên liệu cần vi bao, có thể là chất lỏng, chất rắn, hoặc chất khí. Những lõi

bao điển hình được sử dụng trong kó thuật vi bao:
' Các vitamin (vitamin A, C, D, E, K…)
' Các acid béo không no (acid arachidonic…)
' Chất tạo mùi (ví dụ như tinh dầu cam)
' Màu tự nhiên (
β
-carotene, màu chiết xuất từ củ nghệ…)
' Gia vò
' Các acid (acid malic, acid citric, acid lactic, acid adipic, acid ascorbic…)
' Enzyme (ví dụ bao chế phẩm enzyme Flavourzyme để tạo hương trong công nghiệp
sản xuất phô mai)
' Vi sinh vật là hệ probiotics (ví dụ như cố đònh vi khuẩn sinh acid lactic Lactobacillus
lastis với chất bao là alginate trong quy trình sản xuất yaourt liên tục), có thể hệ
antibiotics
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 21
' Chất chống oxy hóa, chất bảo quản
' Dầu và mỡ (dầu cá, chất béo khan từ sữa…)
' Chất khoáng (Ca…)
' Phụ gia (muối, chất tạo ngọt không có giá trò dinh dưỡng, bột nở…)
Trong công nghệ thực phẩm nguyên liệu cần bao thường là mỡ, dầu hay hợp chất mùi.
I.2.3. Vật liệu bao (material coated) [9]
Chất bao là chất để bao bên ngoài lõi bao,tùy bản chất hóa học của lõi bao là gì? Và lựa
chọn phương pháp vi bao mà ta có thể lựa chọn chất bao(vật liệu bao) cho thích hợp
I.2.4. Hạt vi bao (particle, beads)
Dựa vào kích thước của hạt bao mà người ta phân ra thành 3 kó thuật bao như sau:

Bảng 2.1: Kích thước trung bình hạt vi bao [8]

Phương pháp vi bao Kích thước
hạt (µm)
Trọng lượng tối
đa(%)
Simple coacervation 20–200 <60
Complex coacervation 5–200 70–90
Quá trình cơ
học


Molecular inclusion 5–50 5–10
Spray-drying 1–50 <40
Spray chilling 20–200 10–20
Extrusion 200–2000 6–20

Quá trình hoá
học

Fluidised bed >100 60–90
Kích thước hạt vi bao tùy thuộc vào từng phương pháp vi bao. Với phương pháp sấy
phun đường kính hạt vi bao thường rất nhỏ từ 1-50µm nhưng với phương pháp ép đùn đường
kính hạt vi bao lại lớn hơn rất nhiều 200-2000µm. Đường kính hạt vi bao dao động trong một
khoảng rất lớn, thường có đường kính từ 1
µ
m đến 2mm. Các hạt vi bao thương mại thường
có đường kính nằm trong khoảng 3 – 800
µ
m, trong đó hàm lượng của lõi bao thường chiếm
khoảng 10 – 90% khối lượng của hạt.[8]
Hạt sau khi vi bao có nhiều hình dạng khác nhau, chúng có thể có hình cầu hay có hình

bất đối xứng. Hạt có cấu trúc đơn giản nhất là hình cầu có một lớp màng bao với độ dày đồng
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 22
đều. Tuy nhiên khi thực hiện vi bao thì đa số các hạt có hình dạng không đối xứng. Chẳng
hạn như có thể có nhiều lõi bao trong một màng bao, nhiều hạt nằm riêng rẽ trong mạng bao,
màng bao có cấu trúc nhiều lớp và các lớp này giống hay khác nhau .[8]


Hình 2.3 Cấu trúc các hạt vi bao khác nhau [9]
I.2.5. Các thông số đánh giá hiệu quả vi bao:
I.2.5.1 Hiệu suất vi bao (MicroEncapsulation Yield – MEY) [11]
Hiệu suất vi bao là tỉ lệ giữa lượng lõi bao có trong sản phẩm so với lượng lõi bao có trong
hệ nhũ trước khi sấy. Hiệu suất vi bao được tính theo công thức sau:
( )
% 100%
= ×
Khối lượng chất cần bao trong bột s
ản phẩm (g)
MEY
Khối lượng chất cần bao trong he änhu õtrước khi sấy (g)

I.2.5.2 Hiệu quả vi bao (MicroEncapsulation Efficiency – MEE)
Hiệu quả vi bao phản ánh mức độ các lõi bao có được bảo vệ bởi màng bao bên ngoài
hay không, là tỉ lệ giữa lượng lõi bao không bò khuếch tán ra bên ngoài khi ta dùng một dung
môi thích hợp để trích ly so với hàm lượng chất cần bao có trong bột sản phẩm. Hiệu quả vi
bao được tính theo công thức sau [11]:
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 23
( )
% 100%
100
= ×
= −
Khối lượng chất cần bao không bò tr
ích ly trong bột sản phẩm (g)
MEE
Khối lượng chất cần bao trong bột sản phẩm (g)
Hàm lượng chất cần bao ở dạng tự do so với tổng
hàm lượng chất cần
bao co ùtrong sản phẩm (%)
Chất cần bao tự do ở đây được hiểu theo 2 dạng: các chất này nằm trên bề mặt hạt vi
bao (không được bao) hay nằm trong các khe hở, nơi mà dung môi có thể vào được
Như vậy, để xác đònh giá trò MEE người ta trộn bột sản phẩm với dung môi thích hợp
để chất của lõi bao khuếch tán ra dung môi (được xem là chất cần bao ở dạng tự do). Tùy vào
bản chất của lõi bao bên trong mà chọn dung môi thích hợp. Chẳng hạn như khi tính hiệu quả
vi bao chất béo, ta dùng dung môi trích ly là petroleum ether, còn đối với paraffin thì dùng
dung môi là toluene.[11]
I.2.5.3 Hiệu suất thu hồi chất khô (Drying Yield – YD)
Hiệu suất thu hồi chất khô là tỉ lệ giữa khối lượng của chất khô có trong bột thành phẩm
với khối lượng chất khô có trong hệ nhũ trước khi sấy, được tính theo công thức sau:
( )
100%
= ×
Hiệu suất thu hồi chất khô %
Khối lượng chất kho âtrong bột sản
phẩm (g)

Khối lượng chất kho âtrong he änhu õtrước khi sấy (g)

I.2.5.4 Hiệu suất lưu lõi bao (retention percentage – RP)
Hiệu suất lưu lõi bao tại thời điểm t là tỉ lệ khối lượng của lõi bao có trong bột thành
phẩm sau thời gian bảo quản t so với tổng khối lượng lõi bao có trong bột thành phẩm vừa sấy
xong (thời điểm ban đầu t = 0), được tính theo công thức sau:
( )
% 100%
RP = ×
Khối lượng lõi bao co ùtrong bột ở
thời điểm t (g)
Khối lượng lõi bao co ùtrong bột ở thời điểm ban đầu (g)

I.2.5.5 Chu kì bán rã của lõi bao
Chu kì bán rã của lõi bao là thời gian cần thiết để một nửa lượng lõi bao ban đầu bò
phân hủy do các phản ứng hóa học, được tính theo hằng số góc k theo công thức sau:
1/ 2
0,693
t
k
=
Trong đó, k là hằng số góc của đường thẳng qua các điểm trên hệ trục có trục tung là ln
của hiệu suất lưu lõi bao và trục hoành là thời gian bảo quản (giờ, ngày). Các điểm này có
tung độ được xác đònh bằng cách tính hiệu suất lưu lõi bao tại các thời điểm bảo quản xác
đònh rồi lấy ln.[11]



Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 24
I.3 Tác dụng của vi bao:
Vi bao có thể được áp dụng cho các thành phần chức năng và phụ gia như các chất hỗ trợ
chế biến (xúc tác và enzyme), chất bảo quản (acid và muối), các chất tăng cường (vitamin và
khoáng), các chất hương (tự nhiên và tổng hợp), và các loại gia vò …với các lợi ích chính sau:

Giảm tính nhạy cảm của các chất bao dưới tác dụng môi trường ngoài (như ánh sáng,
oxy, và nước…).

Giảm sự bay hơi và tốc độ trao đổi của các chất ra môi trường ngoài.

Tăng hiệu quả sử dụng đối với các chất được bao.

Kiểm soát sự giải phóng các chất để đạt được 1 khoảng thời gian chờ chính xác cho tới
khi đúng kích thích xảy ra.

Che vò của các chất và pha loãng chúng ra khi được sử dụng với lượng rất nhỏ nhưng
vẫn đạt được sự phân tán đồng đều trong vật liệu chứa.
Do đó vi bao cung cấp cho các nhà chế biến thực phẩm 1 phương pháp để bảo vệ các
hợp chất nhạy cảm, bảo đảm không bò mất chất dinh dưỡng, sử dụng được các thành phần
nhạy cảm, kết hợp các cơ chế giải phóng đúng lúc và bất thường vào công thức cấu tạo, che
giấu hay bảo vệ các chất mùi và hương và chuyển thể lỏng thành thể rắn giúp cho việc sử
dụng các chất dễ dàng. Các tính chất khác thường vốn có của các thành phần được vi bao đã
khiến cho các nhà công nghệ thực phẩm phải linh hoạt và kiểm soát hơn trong việc phát triển
các sản phẩm sao cho thơm ngon và bổ dưỡng để đáp ứng mong đợi của người tiêu dùng ngày
nay[8,9]
I.4 Vật liệu vi bao:
Việc lựa chọn vật liệu bao cho quá trình vi bao rất quan trọng, nó ảnh hưởng tới hiệu quả
cũng như tính ổn đònh của các hạt vi bao. Tiêu chuẩn để lựa chọn một chất hóa học là vật

liệu vi bao: tính chất lý hóa , khả năng hòa tan, trọng lượng phân tử, khả năng khuếch tán,
kết tinh và sự hình thành lớp màng bao mỏng
Tùy vào tính chất nguyên liệu cần vi bao cũng như nhu cầu sản phẩm cuối cùng, điều
kiện bảo quản, phạm vi ứng dụng mà lựa chọn vật liệu vi bao cho phù hợp. Vật liệu vi bao
tạo lớp màng bao xung quanh lõi bao phải có tác dụng bảo vệ lõi bao, tránh phản ứng với lõi
bao và nguyên liệu khác, hạn chế tổn thất tế bào. Vì vậy vật liệu bao phải đạt một số tính
chất sau:
‹
Tính chất lưu biến tốt ở nồng độ cao và dễ thực hiện trong suốt quá trình vi bao.
‹
Khả năng phân tán hay nhũ hoá các chất hoạt động và ổn đònh nhũ tương tạo ra.
‹
Không phản ứng với chất được vi bao trong quá trình vi bao và bảo quản.
‹
Khả năng giữ kín và chứa đựng chất hoạt động trong cấu trúc của nó trong quá trình vi
bao và bảo quản.
Tổng quan tài liệu vi bao probiotics GVHD: Th.s Huỳnh Thế Viên

SVTH: Trần Tuyết Ngọc
Trang 25
‹
Giải phóng hoàn toàn dung môi và các chất khác được sử dụng trong quá trình vi bao,
dưới tác dụng sấy hoặc các điều kiện loại dung môi khác.
‹
Khả năng cung cấp sự bảo vệ tối đa các chất hoạt động dưới ảnh hưởng của điều kiện
môi trường (như nhiệt, ánh sáng, độ ẩm…)
‹
Khả năng tan trong các dung môi được phép sử dụng trong công nghệ thực phẩm như
nước, rượu…
‹

Không phản ứng hoá học với các chất hoạt động.
‹
Khả năng đáp ứng tính tan lớp vỏ bọc và giải phóng các chất hoạt động đúng lúc và
như mong đợi.
‹
Tiết kiệm các chất được xếp là thực phẩm.
Vật liệu bao có thể được lấy từ rất nhiều nguồn khác nhau, có thể là hợp chất tự nhiên
hoặc là các chất tổng hợp, thường là gums tự nhiên ( gums Arabic,alginate, carragenans…),
protein ( whey protein, soy protein.), carbaohydrate có phân tử lượng thấp như maltodextrin,
các hợp chất keo : gums aracia….[5,16,22]
Bảng 2.2: Vật liệu bao sử dụng trong các phương pháp vi bao probiotics [22]
Vật liệu bao Phương pháp vi bao Chủng
κ-carrageenan

κ-carrageenan
κ-carrageenan/locust bean
gum
Alginate

Alginate

Alginate






Gel beads/ nhũ hóa
(5-100µm)

Sấy lạnh
Gel beads/ nhũ hóa
(1-2mm)
Gel beads/ ép đùn
(1-2.6mm)
Gel beads/ ép đùn
(2-2.5mm)
Gel beads/ ép đùn
(20-70µm)




B. longum

B.bifidum
B.longum

B. longum

B.lactis

B.longum
B.bifidum
B.infantis
B.breve
B.adolescentis