VI KHUẨN LACTIC

Đồ án công nghệ 1 GVHD: Trần Thị Xô
Chương1 VI KHUẨN LACTIC
1.1 Vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacillaceae. Các chủng vi khuẩn thuộc
nhóm này có đặc điểm sinh thái khác nhau nhưng đặc tính sinh lý tương đối
giống nhau. Tất cả đều có đặc điểm có đặc điểm chung là vi khuẩn Gram dương,
không tạo bào tử, không di động, hô hấp tùy tiện ( kị khí và hiếu khí ) và không
chứa các men hô hấp như xitoccrom và catalaza. Chúng tghu nhận năng lượng
nhờ quá trình phân giải hydrat cacbon và sinh ra axit lactic, sinh sản bằng hình
thức phân đôi tế bào.( 3, trang 218 ).
Nhóm vi khuẩn lactic bao gồm nhiều giống khác nhau: Streptococcus,
Pediococcus, Lactobacillus, Leuconostoc. Ngày nay người ta bổ sung vào nhóm
vi khuẩn lactic những chủng vi khuẩn thuộc giống Bifidobacterium.( 4, trang
26 )
1.1.1 Đặc điểm hình thái
Tùy thuộc vào hình dạng tế bào mà người ta chia vi khuẩn lactic thành
dạng hình cầu và hình que. Kích thước của chúng thay đổi tùy từng loài.
- Giống Streptococcus có dạng hình tròn hoặc hình ovan, đường kính tế
bào 0.5-1µm. Sau khi phân chia theo một phương chúng thường xếp riêng biệt,
cặp đôi hoặc chuỗi ngắn. ( 4, trang 33 )
- Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình ovan, đường kính từ
0.5-0.8µm và chiều dài khoảng 1.6µm. trong một số điều kiện chúng cũng có
dạng hơi tròn, chiều dài khoảng 1-3 µm. Sau khi phân chia chúng thường sắp
xếp thành chuỗi, không tạo thành đám tập trung. ( 4, trang 33 )
- Giống Lactobacillus có dạng hình que. Tùy vào điều kiện của môi trường
sống mà hình dạng của chúng thay đổi từ hình que ngắn đến dài. Sắp xếp thành
chuỗi hay đứng riêng lẽ. ( 3, trang 306 )
- Giống Pedicoccus là những tứ cầu khuẩn hoặc song cầu khuẩn. Có hoạt
tính thủy phân protein rất yếu. ( 4, trang 34 )
- giống Bifidobacterium là những trực khuẩn, khi mới phân lập có thể
phân nhánh dạng chữ Y, V và tập hợp thành khối. Sau nhiều lần cấy truyền

chúng trở thành dạng trực khuẩn dạng thẳng hoặc hơi uốn cong. ( 4, trang 35 )
1.1.2 Đặc điểm sinh lý- sinh hóa
1.1.2.1 Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic
Các loại vi khuẩn lactic khác nhau thì có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau.
Chúng không chỉ có nhu cầu về các nguồn cơ chất chứa các nguyên tố cở bản
như cacbon, nitơ, photphat và lưu huỳnh mà còn có nhu cầu về một số chất cần
thiết khác như vitamin, muối vô cơ…
1. nhu cầu dinh dưỡng cacbon:
Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại hydrat cacbon từ các
monosaccarit ( glucoza, fructoza, manoza ), các disaccarit ( saccaroza, lactoza,
maltoza ) cho đến các polysaccarit ( tinh bột, dextrin )
Chúng sử dụng nguồn cacbon 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.
2. Nhu cầu dinh dưỡng nitơ:
SVTH: Võ Trường Thạch
1
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Trần Thị Xô
Phần lớn vi khuẩn lactic không thể sinh tổng hợp được các hợp chất chứa
nitơ. Vì vậy để đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển chúng phải sử dụng các
nguồn nitơ có sẵn trong môi trường.
Các nguồn ni tơ vi khuẩn lactic có thể sử dụng như: cao thịt, cao nấm men,
trypton, dịch thủy phân casein từ sữa, pepton,…Hiện nay cao nấm menlaf nguồn
ni tơ được sử dụng nhiều nhất và có hiệu quả nhất. tuy nhiên ở quy mô công
nghiệp không thể sử dụng nguồn nitơ này vì rất tốn kém.
3. Nhu cầu về Vitamin:
Vitamin đóng vai trò là các coenzyme trong quá trình trao đổi chất của tế
bào, nên rất cần thiết cho hoạt động sống. Tuy nhiên, đa số các loài vi khuẩn
lactic không có khả năng sinh tổng hợp vitamin. Vì vậy cần bổ sung vào môi
trường các loại vitamin. Các chất chứa vitamin thường sử dụng như nước chiết
từ khoai tây, ngô, cà rốt hay dịch tự phân nấm men…

4. Nhu cầu các hợp chất hữu cơ khác:
Ngoài các axit amin và vitamin, vi khuẩn lactic còn cần các hợp chất hữu
cơ khác cho sự phát triển như các bazơ nitơ hay các axit hữu cơ
Một số axit hữu cơ có ảnh hưởng thuận lợi đến tốc độ sinh trưởng của vi
khuẩn lactic như axit xitric, axit oleic. Nên hiện nay người ta sử dụng các muối
xitrat, dẫn xuất của axit oleic làm thành phần môi trường nuôi cấy, phân lập và
bảo quả các chủng vi khuẩn lactic.
Tương tự như hai axit hữu cơ trên, axit axetic cũng có những tác động
quan trọng đến sự sinh trưởng của tế bào. Nên người ta thường sử dụng axit
axetic dưới dạng các muối axetat để làm chất đệm cho môi trường khi nuôi cấy
vi khuẩn lactic.
5. Nhu cầu các muối vô cơ khác
Để đảm bảo cho sinh trưởng và phát triển đày đủ, vi khuẩn lactic rất cần
các muối vô cơ. Nhằm cung cấp các nguyên tố khoáng như đồng, sắt, natri, kali,
photpho, lưu huỳnh, magie đặc biệt là mangan, vì mangan giúp ngăn ngừa quá
trình tự phân và ổn định cấu trúc tế bào.
1.1.2.2 Quá trình tgrao đổi chất
Quá trình trao đổi chất và năng lượng của vi khuẩn lactic thực hiện thông
qua việc lên men lactic.
Dựa vào khả năng lên men lactic người ta chia vi khuẩn lactic làm hai
nhóm:
- Vi khuẩn lên men lactic đồng hình: thực hiện quá trình lên men tạo ra
sabr phẩm chủ yếu là axit lactic. Do trong hệ enzyme của chúng có chứa
aldolaza và triozophotphatizomeraza nên quá trình lên men này xảy ra theo con
đường EMP
- Vi khuẩn lên men lactic dị hình: thực hiện quá trình lên men, ngoài axit
lactic chúng còn tạo ra các sản phẩm phụ khác như axit axetic, rượu etylic, CO
2
,
một số chất thơm,..Đây là quá trình lên men rất phức tạp, không theo con đường

EMP vì chúng không có hai enzyme cơ bản là aldolaza và
triozophotphatizomeraza.
1.2 Vi khuẩn lactic sử dụng trong quá trình chế biến các sản phẩm từ thịt
Hiện nay với mục đích tạo ra các loại sản phẩm có chất lượng cao, ổn định
và có khả năng bảo quản tốt. Người ta đã sử dụng các chủng vi khuẩn lactic
SVTH: Võ Trường Thạch
2
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Trần Thị Xô
thuần khiết làm tác nhân chính cho quá trình sản xuất. Vì chúng là những vi sinh
vật có nhiều đặc tính tốt như sử dụng được nhiều nguồn cacbon khác nhau, có
khả năng sinh axit, phát triển được ở nhiệt độ khá rộng và chịu mặn…Chủng này
được ứng dụng trong công nghệ thịt, tạo ra các sản phẩm như xúc xích khô, xúc
xích bán khô, thịt lên men…Có những sản phẩm được tạo ra từ một loại vi
khuẩn, nhưng cũng có những sản phẩm được tạo ra từ hai hay nhiều loại vi
khuẩn phối trộn lại với nhau.
Một số chủng vi khuẩn lactic đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng
như:
- Giống Pediococcus là những cầu khuẩn Gram dương, thường dính lại
với nhau thành cặp đôi hoặc bốn. Quá trình trao đổi chất của nó là quá trình lên
men đồng hình.Chúng là những vi khuẩn yếm khí tùy tiện, có thể phát triển trên
môi trường rắn với sự có mặt của không khí. Chủng này yêu cầu rất cao về thành
phần dinh dưỡng từ môi trường. Vì chúng không có khả năng sinh tổng hợp các
chất cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Các loài Pediococcus khác nhau về
tính chịu nhiệt, chịu axit và chịu NaCl.
- Giống Lactobacillus bao gồm các vi khuẩn chiếm ưu thế trong hệ vi sinh
vật tự nhiên của thịt lên men. Đây là những trực khuẩn Gram dương, không sinh
bào tử, có thể lên men đồng hình hoặc dị hình. Chúng có khả năng thủy phân
đường saccaroza mạnh, nhiệt độ phát triển tối thích là 30-35
0
C. các vi khuẩn

lactic thuộc nhóm này thường sử dụng như: Lactobacillus pasterian,
Lactobacillus brevis, Lactobacillus axitophilus, Lactobacillus casei,
Lactobacillus sake, plantarum.
Ngoài các chủng vi khuẩn vi khuẩn lactic, đôi khi người ta còn bổ sung
các chủng vi khuẩn thuộc loài Mycrococcus. Đây là các cầu khuẩn Gram dương,
có hoạt tính catalaza, hiếu khí bắt buộc và có thể phát triển trong môi trương
5%NaCl. Chủng này có khả năng khử Nitrat thành Nitric, đóng vai trò quan
trọng trong việc cải thiện màu sắc cho sản phẩm. Nên chúng được bổ sung cùng
với các chủng vi khuẩn sinh axit vào thịt lên men. Nhằm thay thế các loại hóa
chất tạo màu gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người
1.3 Những ứng dụng của vi khuẩn lactic.
Nhờ khả năng tạo ra axit lactic từ các nguồn cacbon hdrat khác nhau mà
các chủng vi khuẩn lactic đã được ứng dụng trong nhiều ngành sản xuất và chế
biến.
1.3.1 Những ứng dụng trong công nghệ thực phẩm.
Trong công nghệ thực phẩm, việc sử dụng quá trình lên men lactic không
chỉ nhằm mục đích bảo quản mà còn nhằm đưa ra thị trường các loại thực phẩm
có tính chất và hương vị mong muốn. Các ứng dụng chủ yếu gồm:
1.3.1.1 Chế biến các sản phẩm sữa
Ngoài khả năng lên men làm cho sữa không bị hư hỏng, các chủng vi
khuẩn lactic còn có nhiều khả năng đặc biệt khác. Nhờ đó mà người ta đã sản
xuất hàng loạt các snr phẩm từ nguồn nguyên liệu sữa ban đầu. Như lợi dụng
khả năng làm đông tụ sữa của vi khuẩn Streptococcus lactic để sản xuất sữa
chua hay khả năng tạo ra các mùi vị, tạo các chất thơm của chủng Leuconostoc
để sản xuất bơ, phomat…
1.3.1.2 Sản xuất bánh mỳ đen
SVTH: Võ Trường Thạch
3
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Trần Thị Xô
Đây là loại bánh mỳ có chất lượng cao bên cạnh quá trình lên men bởi

nấm men tạo rượu etylic và CO
2
. Người ta còn sử dụng quá trình lên men của vi
khuẩn lactic để tạo vị chua và hương thơm đặc trưng cho sản phẩm.
1.3.1.3 Ủ thức ăn gia súc
Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến trong các trang trại chăn nuôi.
Thức ăn khi ủ không những giảm được sự tổn thất giá trị dinh dưỡng mà còn bổ
sung nhiều loại vitamin do vi sinmh vật tổng hợp. Phương pháp này dựa vào sự
chuyển hóa đường có sẵn trong nguyên liệu của vi khuẩn lactic.
Để khối ủ chua thức ăn gia súc có chất lượng tốt, người ta thường sử dụng
vi khuẩn lactic thuần khiết như:Lactobacillus plantarm, Thermobacterium
cerealle.
1.3.1.4 Muối chua rau quả
Cũng như ủ chua thức ăn gia súc, vấn đề muối chua rau quả cũng nhằm
thực hiện hai mục đích:
- Bảo quản nguyên liệu
- Làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan
Đây là phương pháp vừa chế biến vừa bảo quản rau quả rất phổ biến, được
sử dụng nhiều trong gia đình cũng như trong kĩ nghệ đồ hộp. Hiện nay có nhiều
sản phẩm muối chua được sản xuất và sử dụng rộng rãi như dưa cải muối chua,
dưa chuột muối chua...
1.3.1.5 Sản xuất axit lactic và muối lactat
Ngoài việc ứng dụng trong các sản phẩm lên men, người ta còn sử dụng
các chủng lactic như Lactobacterium coaglulans và Lactobacillus delbrueckii để
sản xuất ra một lượng lớn axit lactic và muối lactat dùng làm chất phụ gia thực
phẩm.
1.3.2 Một số ứng dụng khác của vi khuẩn lactic
- Ứng dụng trong y học
- Ứng dụng trong ngành công nghệ vật liệu
- Ứng dụng trong ngành mỹ phẩm

Ngoài những mặt có lợi được ứng dụng và phát huy, vi khuẩn lactic còn
gây ra những tác dụng có hại. Gây ra hiện tượng vẫn đục và bị chua trong công
nghệ sản xuất bia, nước ngọt, rượu vang, làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của
sản phẩm. Do đó chúng ta cần phải có biện pháp phòng và chống lại những ảnh
hưởng xấu đó.
SVTH: Võ Trường Thạch
4
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Trần Thị Xô
Chương 2: SẢN XUẤT NEM CHUA
2.1 Khái quát chung
Nem chua là loại thực phẩm lên men lactic từ thịt, được nhân dân ta rất ưa
thích. Hiện nay nem chua được sản xuất rộng rãi trong cacr nước. Nem chua của
mỗi vùng có một hương vị đặc trưng riêng, tùy vào từng kinh nghiệm chế biến.
Các vùng sản xuất nem chua nổi tiếng như:
- Miền Bắc: Nem Vẽ ( Từ Liêm, Hà Nội ), Nem Phủ Từ ( Bắc Ninh )..
- Miền Trung: Nem chua Đông Ba ( Huế ), Nem chua Chợ Huyện ( Bình
Định ), Nem chua Ninh Hòa ( Khánh Hòa )…
- Miền Nam: Nem Thủ Đức ( Hồ Chí Minh ), Lai Vung ( Đòng Tháp ),
Tân Hưng ( Tiền Giang ),…
2.2 Ý nghĩa của nem chua trong đời sống
Nem chua được xem là món ăn đặc sản đậm đà hương vị quê hương. Quá
trình chín của nem chua không qua phương pháp xử lý nhiệt, nên phần lớn các
chất dinh dưỡng quý trong thịt như vitamin, các axit amin hòa tan không bị mất
đi.
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của nem chua
Thành phần dinh dưỡng Đơn vị 100g ăn được
Năng lượng Kcalo 1410
H
2
O g 68.0

Protein g 21.7
Glucid tổng số g 4.3
Lipid g 3.7
Canxi mg 24.0
Photpho mg 78.0
2.3 Nguyên liệu
2.3.1 Thịt nạc:
Đây là nguyên liệu chính để tạo nên sản phẩm. Chính vì tính chất quan
trọng như vậy nên thịt heo dùng để sản xuất nem chua cần phải được lựa chọn
kỹ, đạt yêu cầu khắc khe:
- Thịt mới mổ (thịt nóng), không dùng thịt ôi, sẫm màu.
- Thịt nạc đùi sau hoặc thịt mông
- Không rửa qua nước
Thành phần hóa học của thịt thay đổi tùy theo vị trí miếng thịt trên cơ thể
súc vật, trọng lượng cơ thể con vật và giống súc vật.
Bảng 2.2: Thành phần hóa học trung bình của thịt lợn nạc
SVTH: Võ Trường Thạch
5
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Trần Thị Xô
Thành phần hóa học Tỉ lệ
Nước, % 62
Gluxit, % -
Protit, % 20.8
Lipit, % 3.2
Vitamin A, mg% -
Vitamin B
1
,mg% 0.99
Vitamin B
2

, mg% 0.0015
Lượng calo 109.1
Từ bảng 1 ta thấy thịt là nguồn dinh dưỡng vô cùng quý giá. Không những
chứa đầy đủ các chất cần thiết cho sự phát triển của con người, mà còn là môi
trường cực kỳ thuận lợi cho sự phát triển của nhiều loại vi sinh vật.Nên trong
quá trình chế biến cần phải chú ý, hạn chế đến mức thấp nhất những biến đổi bất
lợi cho thịt do vi sinh vật gây ra.
Nước là môi trường cho nhiều phản ứng hóa sinh xảy ra trong thịt, chiếm
một lượng khá lớn do vậy nó đóng vai trò rất quan trọng trong thịt sau khi giết
mổ cũng như trong quá trình bảo quản.
Protein là thành phần nhiều thứ hai trong thịt, thành phần protein của cơ thịt
được chia thành:
- protein ngoại bào (protein liên kết): colagen, elastin, keratin và
connectin.
- Protein nội bào: myoglobin, albumin, globumin, actinin, troponin.
Lipit cũng là một thành phần không kém phần quan trọng trong thịt,
thường gặp dưới dạng tự do giữa các cụm cơ nhỏ trong các lớp nối tiếp nhau
hoặc trong các sợi cơ.
Ngoài các thành phần trên, trong thịt còn chứa các loại vitamin phong phú
với một lượng đáng kể.
2.3.1.2 Nguyên liệu thịt trong sản xuất nem chua:
Một trong những yếu tốn quan trọng quyết định chất lượng của nem chua
là nguyên liệu thịt ban đầu. Trong sản xuất nem chua thì ta sử dụng thịt heo nạc
phải mới nhận từ lò giết mổ ( thịt nóng), không sử dụng loại thịt đã ôi hoặc có
màu sẫm. Khi động vật còn sống có quá trình hô hấp,cung cấp oxy. Động vật sau
khi giết mổ, hô hấp sẽ ngừng lại, quá trình cung cấp oxy cũng ngừng lại làm cho
điện thế oxy hóa khử giảm gây hoạt hóa enzyme xúc tác cho quá trình thủy phân
ATP tạo năng lượng cần thiết cho quá trình co cơ:
Actin + myosin  Actiomyosin
Đồng thời acid lactic bị tích lại, acid phosphoric cũng bị tích lũy lại làm

cho pH của cở thịt giảm xuống bằng pI của myosin và actin làm cho quá trình
kết hợp thành actomyosin là quá trình không thuận nghịch do đó khả năng liên
kết với nước giảm, làm mất một lượng nước. Heo vừa mới giết mổ còn ở giai
đoạn nóng, khả năng giữ nước của protein còn tốt và protein chưa bị biến tính
giúp cho quá trình tạo gel sau này diễn ra tốt hơn.
SVTH: Võ Trường Thạch
6
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Trần Thị Xô
Yêu cầu về thịt nạc để sản xuất nem chua rất khắc khe. Không phải bất cứ
phần nạc nào của cơ thể heo đều có thể dùng làm nem. Phần được sử dụng phải
là thịt nạc đùi sau hoặc là nạc mông, vì thịt nạc ở những bộ phận này vừa mềm,
ít gân, mỡ ảnh hưởng đến những biến đổi hóa sinh của nem trong quá trình chín
tạo nên chất lượng nem. Nếu thịt lẫn mỡ sẽ ảnh hưởng đến khả năng tạo gel sau
này. Đồng thời cũng giảm được thời gian xử lý nguyên liệu như lọc, quết ngắn
hơn.
Một khâu quan trọng trong quá trình xử lý thịt ban đầu là tuyệt đối không
được rửa qua nước. Khi thịt được rửa nước sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm
nhập từ nguồn nước hoặc nếu nguồn vô khuẩn thì sau khi rửa ta cũng đã làm
tăng hàm lượng nước trong thịt. Mục đích là để hạn chế tối đa độ ẩm.
Hình 2.1:Cơ chế kết hợp của actin và myosin khi có năng lượng ATP tạo
actomyosin
2.3.2 Da heo
Da heo có giá trị ndinh dưỡng thấp hơn thịt nạc. Da heo được cấu tạo từ
protein khung mạng. Đó là 2 protein: Colagen và elastin
2.3.2.1 Khái quat về Colagen
Colagen là protein có cấu trúc dạng sợi, không tan trong nước, dung dịch
muối loãng, dung dịch kiềm loãng, không đàn hồi được do đó bảo vệ cho cơ thể
chống lại sự kéo căng
Đơn vị cơ sở của colagen là tropocolagen, có hình trụ ( dài khoảng 300nm,
đường kính 1.5nm) do ba chuỗi lpolypeptide cuốn lại thành hình xoắn ốc kép

SVTH: Võ Trường Thạch
7