Hàm lƣợng probiotic bổ sung vào trong phô mai là bao nhiêu

Chƣơng mở đầu

CHƢƠNG MỞ ĐẦU
Trong vài thập niên gần đây, thực phẩm chức năng - thực phẩm có chứa probiotic
đang có những tiến bộ đáng kể, đặc biệt là các sản phẩm từ sữa. Sữa không những có
chứa nhiều chất dinh dƣỡng mà còn là môi trƣờng thích hợp cho sự sống và phát triển của
vi khuẩn probiotic.
Vi khuẩn probiotic, đặc biệt là Bifidobacteria và Lactobacilli, thƣờng có trong ruột
của con ngƣời. Bifidobacteria thƣờng đƣợc sử dụng trong các sản phẩm probiotic vì một
số lý do. Thứ nhất, Bifidobacteria đƣợc tìm thấy trong ruột trẻ sơ sinh bú sữa mẹ rất cao,
trung bình khoảng 3/4 tổng số tế bào vi khuẩn trong ruột, còn so với trong ruột ngƣời lớn
thì thấp hơn khoảng 3%, ngoài ra sữa mẹ kích thích sự tăng trƣởng của Bifidobacteria.
Thứ hai, Bifidobacteria có khả năng sống đƣợc ở những phần khác nhau trong ruột giúp
cho quá trình tiêu hóa và hấp thu đƣợc dễ dàng hơn. Những loài Bifidobacteria bản địa có
trong ruột phụ thuộc vào từng độ tuổi nhƣ Bifidobacterium infantis và B.breve có ở trẻ em
trong khi B.adolescentis chủ yếu ở ngƣời lớn, còn B.longum có ở mọi lứa tuổi. Những vi
khuẩn này có lợi đến sức khỏe con ngƣời bằng cách cải thiện sự cân bằng của hệ vi khuẩn
đƣờng ruột và cải thiện niêm mạc bảo vệ chống lại tác nhân gây bệnh. Hơn nữa, vi khuẩn
Bifidobacteria còn có những tác động tốt cho ngƣời tiêu dùng nhƣ tăng cƣờng hệ miễn
dịch, giảm cholesterol, tổng hợp vitamin, chống ung thƣ, và chống lại các vi khuẩn gây
bệnh.
Mặc dù trên thị trƣờng hiện nay và những nghiên cứu gần đây chỉ tập trung vào
những sản phẩm lên men từ sữa và yoghurt có chứa Bifidobacteria, nhƣng những sản
phẩm này chƣa phải là môi trƣờng tối ƣu cho dòng vi khuẩn này (đặc biệt là chủng
Bifidobacterium). Phô mai có thể duy trì khả năng sống Bifidobacteria bằng cách bổ sung
vào sản phẩm kết hợp với giống lên men. Phô mai có pH (khoảng 4,8-5,6) , hàm lƣợng
lipid, hàm lƣợng oxy, và điều kiện bảo quản thuận lợi hơn cho sự tồn tại của
Bifidobacteria trong quá trình sản xuất và tiêu hóa và là môi trƣờng ổn định cho sự sống
của Bifidobacetia. Phô mai probiotic là phô mai có chứa những vi sinh vật còn sống do đó
có hai vấn đề đƣợc đặt ra là:
1. Hàm lƣợng probiotic bổ sung vào trong phô mai là bao nhiêu?

2. Thời gian bảo quản của phô mai?
Đề tài nghiên cứu này giải quyết hai vấn đề trên.

1


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 PROBIOTIC
1.1.1 Lịch sử phát triển
Probiotic trong những năm gần đây nhận đƣợc rất nhiều sự quan tâm, nhƣng chúng
đã đƣợc phát hiện từ rất lâu.
Lợi ích của thực phẩm chứa vi khuẩn probiotic đã đƣợc biết từ nhiều thế kỷ trƣớc.
Louis Pasteur là ngƣời đầu tiên tìm thấy vi khuẩn acid lactic năm 1857. Nhà nghiên cứu
Henry Tissier chú ý tới sự có mặt của Bifidobacteria trong phân xu trẻ em vào năm 1900.
Nhƣng cha đẻ của ngành miễn dịch học hiện đại, Elie Metchnikoff (1845-1916), nhà vi
sinh vật ngƣời Nga từng đạt giải Nobel, là ngƣời đầu tiên khám phá và miêu tả chính xác
về lợi ích của probiotic.
Metchnikoff cũng là ngƣời đầu tiên đề nghị sử dụng loại vi khuẩn có lợi này sẽ
đem lại cho sức khỏe cho con ngƣời. Khi ông là giáo sƣ ở Viện Pasteur Paris, ông đƣa ra
lý thuyết về sự có mặt của acid lactic trong ruột có thể kiểm soát sự nhiễm trùng từ các vi
khuẩn sinh ra bệnh và những vi khuẩn sinh độc tố. Năm 1907, ông cho rằng những sản
phẩm lên men sữa từ vi khuẩn sinh acid nếu dùng thƣờng xuyên và đều đặn sẽ có cuộc
sống lâu hơn và khỏe hơn.
Sau thời kì của Metchnikoff, những nghiên cứu về loài vi khuẩn này dƣờng nhƣ
không còn phát triển. Đến năm 1953, thuật ngữ probiotic đƣợc biết đến, sau đó nhiều thập
kỷ những đặc tính có lợi cho sức khỏe của loài vi khuẩn sinh acid lactic đƣợc giới thiệu
nhƣ probiotic [22].
Ngày nay các nhà khoa học đang tiếp tục nghiên cứu và phát triển về probiotic.

1.1.2 Khái niệm
a) Probiotic
Probiotic là những vi sinh vật sống, chủ yếu là vi khuẩn lactic đƣợc sử
dụng để cải thiện tình trạng sức khỏe của con ngƣời và động vật. Sử dụng chế phẩm

2


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

probiotic sẽ cải thiện tính chất của hệ vi sinh vật trong dạ dày, ruột, ống hô hấp và có khả
năng chống lại các tác nhân gây bệnh [8].
b) Prebiotic
Hiện nay có hai hƣớng làm tăng số lƣợng vi sinh vật có lợi trong dạ dày
và ruột là bổ sung những sinh vật sống có lợi (probiotic) và chất bổ trợ tiêu hóa
(prebiotic) để biến đổi có chọn lọc thành phần hệ vi sinh vật đƣờng ruột. Prebiotic đƣợc
định nghĩa là những nguyên liệu thực phẩm không thể tiêu hóa, tác động có lợi đối với vật
chủ bằng cách kích thích hoạt tính của một hoặc một số lƣợng giới hạn các vi khuẩn trong
kết tràng để cải thiện sức khỏe của vật chủ.
Prebiotic kích thích sự tăng trƣởng của hệ vi sinh vật thƣờng trú trong vật
chủ. Tạo điều kiện cho chủng vi khuẩn chuyên biệt với vật chủ có thể sinh sản và phát
triển nhanh chóng. Prebiotic giúp những vi khuẩn có lợi tăng số lƣợng và tăng hoạt tính
chuyển hóa các cơ chất có thể lên men.
Các prebiotic bao gồm disaccharide, oligosaccharide, fructose, galactooligosaccharide, soybean-oligosaccharide, inulin và những oligo- saccharide không tiêu
hóa khác [8].
c) Synbiotic
Hệ vi sinh vật đƣờng ruột trong vật chủ có thể đƣợc điều chỉnh bằng cách sử
dụng đồng thời cả probiotic và prebiotic. Sự kết hợp đó gọi là “synbiotic”.
Sự kết hợp giữa probiotic và prebiotic sẽ mang lại nhiều tác động hơn so
với khi sử dụng từng chất riêng lẻ. Khi nghiên cứu ở chuột bị ung thƣ kết tràng, ngƣời ta

thấy khi cho chuột dùng bifidobacteria hoặc oligofructose thì bệnh của chuột không giảm,
nhƣng cho chuột dùng kết hợp đồng thời cả bifidobacteria và oligofructose thì làm giảm
đƣợc bệnh ung thƣ kết tràng.
1.1.3 Các loại vi khuẩn probiotic
Vi khuẩn probiotic có những đặc tính sau:
Không sinh bệnh và độc tố.
Có lợi cho vật chủ.

3


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

Có khả năng sống cao.
Có thể tồn tại trong ruột.
Dễ dàng nuôi cấy ở qui mô công nghiệp.











Các loại probiotic LACTOBACILLI, STREPTOCOCCI, BIFIDOBACTERIA
L. acidophilus
 S. salivarius subsp thermophilus

L. caseL.delbrueckii subsp bulgaricus
 S. faecium
L. brevis
 S. diacetylactis
L. cellobiosus
 S. intermedius
L. curvatus
 B. bifidum
L. fermentum
 B. adolescentis
L. lactis
 B. animalis
L. plantarum
 B. infantis
L. reuteri
 B.longum
S. cremoris
 B.thermophilum
1.1.4 Vai trò của probiotic trong sản phẩm từ sữa lên men
-

Sinh ra acid lactic và những hợp chất kháng khuẩn để bảo quản đƣợc sữa.

-

Tạo ra những hợp chất có mùi nhƣ acetyldehyde trong yoghourt và phô mai.

-

Nâng cao giá trị dinh dƣỡng nhƣ giải phóng các acid amin tự do hoặc tổng hợp các

vitamin.
-

Cung cấp cho điều trị đặc biệt hoặc phòng ngừa ung thƣ và điều hòa hàm lƣợng

cholesterol [19].
1.1.5 Ứng dụng của probiotic vào cuộc sống của con ngƣời
a) Thuỷ phân lactose, tăng sự hấp thu lactose
Suốt quá trình lên men, vi khuẩn lactic sinh enzyme lactase thủy phân lactose
thành glucose và galactose. Các vi khuẩn probiotic trong đƣờng ruột giúp chuyển hoá hầu
hết lƣợng lactose không đƣợc hấp thu ở ruột non [10].
b) Làm giảm một số bệnh đường tiêu hoá

4


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

Bệnh ung loét: Bệnh loét trong hệ thống tiêu hoá (do vi khuẩn Helicobacter pylori
gây ra) có liên quan đến chế độ ăn uống hàng ngày do ít sử dụng các sản phẩm sữa lên
men và rau quả, sử dụng quá nhiều sữa, thịt, tinh bột.
Vi khuẩn lactic có thể ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh và làm
giảm hoạt tính của enzyme urease – enzyme cần thiết cho các vi sinh vật gây bệnh lƣu trú
trong môi trƣờng acid của dạ dày. Vi khuẩn lactic có thể ngăn chặn bệnh tiêu chảy do vi
sinh vật, vi khuẩn lactic còn ngăn chặn sự bám chặt và phát triển của các vi sinh vật gây
bệnh đƣờng ruột nhƣ Samonella, E.coli, Shigella.
Ngoài ra vi khuẩn lactic kích thích hệ thống miễn dịch tăng lên đáp ứng miễn dịch
IgA đặc hiệu chống lại sự nhiễm vi sinh vật gây bệnh.
c) Tác dụng ngăn chặn các vi sinh vật gây bệnh

Vi khuẩn lactic sinh các acid acetic, acid lactic, và các acid hữu cơ khác, làm giảm
pH môi trƣờng ảnh hƣởng bất lợi đối với một số vi sinh vật nhạy cảm với tính acid.
Vi khuẩn lactic 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 đƣợc
cấu tạo từ các amino acid, cũng có thể bao gồm các amino acid hiếm nhƣ lanthionine hay
β-methyllanthionine. Bacteriocin của các vi khuẩn lactic đƣợc chia làm 4 nhóm sau:
- Nhóm 1 chứa lanthibiotic: đây là những peptide nhỏ và có khả năng chịu
nhiệt, chứa amino acid nhƣ lanthionine.
- Nhóm 2 chia thành 3 nhóm nhỏ trong đó nhóm 2a thƣờng gặp nhất bao gồm
các bacteriocin nhƣ 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.
Vi khuẩn lactic tranh giành nơi cƣ trú, tranh giành chất dinh dƣỡng, ngăn chặn sự
bám chặt và phát triển của các vi sinh vật gây bệnh. Tạo ra những cản trở không gian ảnh
hƣởng đến sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh [10].

5


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

d) Chống dị ứng thức ăn
Một phƣơng pháp phòng chống dị ứng thức ăn là điều chỉnh hệ vi sinh vật đƣờng
ruột, vì đây là nguồn vi sinh vật chính kích thích hệ thống miễn dịch.
Qua các nghiên cứu, ngƣời ta thấy rằng ở những ngƣời ít bị dị ứng số lƣợng vi
khuẩn Lactobacilli nhiều hơn và Clostridia ít hơn so với ở những ngƣời thƣờng bị dị ứng.
e) Tổng hợp một số vitamin
Các vi khuẩn đƣờng ruột có khả năng sinh nhiều vitamin khác nhau. Việc hấp thu
các vitamin trong đƣờng 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 hòa tan trong nƣớc –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 đƣợc các vitamin B
nhƣ niacin, folic acid, biotin, B6 và vitamin K [5].
f) Giảm cholesterol
Vi khuẩn đƣờng ruột chuyển cholesterol sang dạng khó hấp thu hơn (coprostanol)
do đó làm cản trở việc hấp thu cholesterol trong hệ thống ruột.
Theo các nhà nghiên cứu, các vi khuẩn probiotic khống chế làm cho cholesterol
khó hấp thu đƣợc vào máu thông qua các cơ chế chủ yếu sau:
- Hấp thụ một lƣợng 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.
- Các vi khuẩn bifidobacteria có thể đồng hóa cholesterol [9].

6


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

Nếu hàm lƣợng chất béo cao trong các bữa ăn, gây ra sự tăng cholesterol, việc bổ
sung các vi khuẩn có lợi này là một phƣơng pháp giúp cân bằng mức lipid và chất béo,
giữ hệ thống tim mạch mạnh khỏe.
g) Tăng cường hệ miễn dịch
Miễn dịch 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 đặt
hiệu với kháng nguyên đã kích thích sinh ra nó, hay còn gọi là kháng thể miễn dịch hoặc

kháng thể đặc hiệu. Kháng thể chủ yếu đƣợc tìm thấy trong huyết thanh.
- IgA đƣợc tổng hợp chủ yếu nhờ tế bào B trong niêm mạc ruột, đƣờng hô
hấp và thực hiện chức năng chống vi khuẩn trên bề mặt niêm mạc ruột.
Các vi khuẩn probiotic làm tăng hệ miễn dịch bằng cách:
- Tăng cƣờng chức năng chống virus của hệ miễn dịch.
- Tăng hoạt động của tế bào NK (natural killer) nhằm tiêu diệt trực tiếp tế bào
bị nhiễm khuẩn bằng cách tiết những chất độc để phân giải chúng.
- Tăng S-IgA, sinh cytokine, điều khiển đáp ứng miễn dịch 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 thƣ 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 tƣợng radiation-included depression in white blood
cells: đây là hiện tƣợng các tế bào bạch cầu bị ức chế và tiêu diệt khi chiếu xạ. Hiện tƣợng
này thƣờng xảy ra trong khi điều trị bệnh ung thƣ bằng chiếu xạ [20].

7


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

h) Ngăn chặn ung thư
Vi khuẩn probiotic kết hợp, ngăn chặn hoặc làm mất hoạt tính của các yếu tố gây
ung thƣ. Giảm hoạt tính của các enzyme ở phân, là nơi khơi nguồn của các mầm móng
gây ung thƣ, kích thích hệ thống miễn dịch, ngăn chặn sự tạo thành khối u.
Đa số ung thƣ ở ngƣời liên quan đến thói quen ăn uống. Một số chủng của vi
khuẩn lactic (L.bulgaricus, S.thermophilus, L.acidophilus và Bifidobacteria) sử dụng
trong các sản phẩm sữa lên men có thể xem nhƣ là một chất chống ung thƣ và chống gây
đột biến. Các vi khuẩn có lợi có thể giảm các enzyme liên quan đến các tác nhân gây ung
thƣ (ß-gulucoronidase, azoreductase, nitroreductase và ß-glucosidase) và do đó làm giảm

nguy cơ gây ung thƣ ruột kết. Bifidobacteria ngăn chặn các yếu tố tiền ung thƣ nhƣ nitrate
và nitrosamines thông qua cơ chế nội bào. Chúng cũng có thể kết hợp với các heterocyclic
amines (các chất gây ung thƣ trong quá trình nấu thịt) sau đó đƣợc bài tiết theo phân [8].

1.1.6 Một số sản phẩm probiotic phổ biến hiện nay trên thế giới

Hình 1.1 Một số sản phẩm probiotic
Các loại phô mai bổ sung probiotic
Các sản phẩm từ sữa lên men nhƣ kefir, Yakult, các loại sữa chua khác
Dƣa chua probiotic
Kem probiotic
Các loại nƣớc ép trái cây bổ sung probiotic

8


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

1.2 BIFIDOBACTERIA
Bifidobacteria là vi khuẩn Gram dƣơng, không di động, kỵ khí và đƣợc phân loại
nhƣ sau:
Lớp: Actinobacteria
Lớp phụ: Actinobacteriadae
Bộ: Bifidobacteriales
Họ: Bifidobacteriaceae
Giống: Firmicutes [18]
1.2.1 Đặc điểm hình thái
Vi khuẩn Bifidobacterium không di động, không sinh bào tử, hình que với
nhiều hình dạng nhƣ dạng cong, dạng móc câu, dạng hình cây gậy đánh gôn, dạng phân
nhánh,… và cũng thƣờng xuất hiện ở dạng chữ “Y”.

Các tế bào vi khuẩn Bifidobacteria thƣờng đứng riêng lẻ, xếp thành cặp
hoặc xếp thành hình chữ “V”. Kích thƣớc tế bào vi khuẩn khoảng 0,5-1,3nm.
Bifidobacterium có dạng hình que chẻ đôi hoặc que phân nhiều nhánh và
dƣới điều kiện tăng trƣởng khác nhau thì các tế bào ở nhiều hình dạng khác nhau (Tisser,
1990). Khi sử dụng N – Acetyl D – glucosaminde, alamine, acid aspartic, acid glutamic,
Serine và Ca2+ trong môi trƣờng nuôi cấy sẽ ảnh hƣởng đến hình dạng của tế bào vi khuẩn
Bifidobacteria.
Tế bào bifidobacteria không có vỏ bao và không có hệ thống tiêm mao bao
quanh. Vách tế bào đƣợc cấu tạo bởi 3 thành phần chính: peptidoglycan, polysachharide,
acid lipoteichoic.
Peptidoglycan của vi khuẩn Bifidobacteria đƣợc cấu tạo từ acid Nacetylmuramic và N- acetylglucosamine. Các phân tử này kết hợp với nhau tạo thành
chuỗi oligopeptide. Ngoài ra, vách tế bào vi khuẩn Bifidobacteria còn chứa nhiều
polysacchide gồm các phân tử đƣờng glucose, galactose, rhamnose,…liên kết với nhau
[18].

9


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

Hình 1.2 Một số hình thái của Bifidobacteria [16].
1.2.2 Đặc điểm sinh lý
Bifidobacterium cƣ trú trong ruột của cơ thể ngƣời và động vật. Chúng đóng
vai trò quan trọng trong việc kiểm soát pH ở đƣờng ruột, và kết tràng. Chúng đƣợc phát
hiện từ phân của trẻ sơ sinh còn bú sữa mẹ. Lƣợng vi khuẩn này khá phổ biến trong
đƣờng ruột, tính ổn định của chúng liên quan đến tuổi tác, tuổi càng lớn thì lƣợng vi
khuẩn càng giảm. Lƣợng vi khuẩn bifidobacteria trong cơ thể bị tác động bởi nhiều yếu tố
nhƣ thức ăn, thức uống, sử dụng kháng sinh và tình trạng cơ thể [17].

10

Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

1.2.3 Nhiệt độ
Nhiệt độ tối ƣu cho sự tăng trƣởng của vi khuẩn Bifidobacterium là 36-380C
[11]. Tế bào không tăng trƣởng ở nhiệt độ dƣới 220C và trên 480C. Tuy nhiên
Bifidobacterium thermacddophilum có khả năng phát triển ở nhiệt độ 49,50C. Phần lớn
các chủng có nguồn gốc từ động vật đều có khả năng phát triển ở nhiệt độ 450C. Riêng
các chủng có nguồn gốc từ ngƣời thì không có khả năng phát triển ở nhiệt độ này [18].
1.2.4 pH
pH tối ƣu cho sự tăng trƣởng của vi khuẩn này là 6,5-7,0. Tế bào vi khuẩn
bifidobacteria bị ức chế ở pH thấp hơn 4,0 và pH trên 8,0 [11]. Ngoại trừ Bifidobacterium
thermacddophilum có khả năng tăng trƣởng ở pH 4,0. Bifidobacterium là loài chịu đƣợc
acid nhƣng không là vi sinh vật ƣa acid [18].
1.2.5 Đặc điểm di truyền
Các nhà nghiên cứu sử dụng kỹ thuật sinh phân tử dựa vào 16S rRNA và 23
rRNA trong việc phát hiện vi khuẩn Bifidobacterium. Dựa vào trình tự 16S rRNA của 31
loài Bifidobacterium và 13 loài vi khuẩn khác, Miyake và cộng sự đã thiết lập cây phát
sinh loài [18].
1.2.6 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. Tuy nhiên, loài Bifidobacterium
indicum và Bifidobacterium asteroides cho phản ứng dƣơng tính với catalase khi chúng
tăng trƣởng đƣợc trong không khí [18].
Hoạt tính phân giải urê hầu nhƣ chỉ đƣợc tìm thấy ở các chủng của loài
B.breve, B.magnum và Bifidobacterium subtile.
1.2.7 Nhu cầu dinh dƣỡng
Bifidobacteria là vi sinh vật hoá dị dƣỡng, có khả năng lên men nhiều
nguồn cacbon. Sản phẩm chính của quá trình này chủ yếu là acid lactic và acid acetic với

11


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

tỉ lệ 2:3 và một số sản phẩm phụ là acid formic, ethanol, acid succinic, acid butyric, acid
propionic,… không tạo CO2. Hầu hết các loài Bifidobacterium đều có thể chuyển hoá
đƣợc các nguồn đƣờng lactose, sucrose, galactose và giới hạn một số loài không lên men
đƣợc manitol và sorbitol. Vi khuẩn Bifidobacteria có nhu cầu dinh dƣỡng phức tạp và
luôn cần nhiều vitamin khác nhau. Quá trình sinh trƣởng và phát triển của vi khuẩn
bifidobacteria không cần CO 2, nhƣng nếu môi trƣờng có thêm CO2 thì sự tăng trƣởng có
thể tăng lên.
Hai nhân tố ảnh hƣởng trực tiếp đến sự tăng trƣởng của bifidobacteria
Nhân tố tăng trưởng: threonin, dịch chiết nấm men, cystein, peptone,
dextrin, maltose và alphal glycerolphosphate.
Nhân tố bifidogenic (những cơ chất thích hợp cho sự phát triển của
bifidobacteria): N – acetyl glycosamine, fructo – oligosaccharide, lactoferrin,
oligoholoside, polyholoside (raffinose, stachyose và inulin), xylo – oligosaccharide,
transgalactosylate – oligosaccharide [18].
a) Chuyển hóa sắt
Sắt và một số ion kim loại hóa trị hai rất cần thiết cho sự tăng trƣởng của
nhóm vi khuẩn Bifidobacterium. Sự hiện diện của Fe có thể làm hạn chế sinh trƣởng của
các loài sinh vật khác. Vi khuẩn Bifidobacterium có khả năng chuyển hóa Fe từ Fe

3+

thành dạng Fe liên kết ở bề mặt của tế bào và liên quan đến quá trình sản sinh acid acetic
của B.bifidum qua trung gian các ferroenzyme.
b) Chuyển hóa vitamin

Vi khuẩn Bifidobacterium có khả năng sản xuất nhiều loại vitamin khác
nhau, bao gồm vitamin B1, vitamin B6, acid folic và acid nicotinic. Loài B.breve và B.
infantis sản xuất lƣợng cao acid nicotinic và vitamin H. Loài B. bifidum và B. infantis có
thể tạo ra lƣợng lớn các vitamin B1, vitamin B9, acid nicotinic. Hầu hết vi khuẩn
bifidobacteria có nguồn gốc từ ngƣời luôn cần nguồn vitamin B2 và acid panthotenic cho
sự tăng trƣởng.
c) Sản xuất acid amin

12


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

Bifidobacterium thermophilum, B. adolescentis, B. dentium, B. animalis và
B. infantis có khả năng tạo ra một số lƣợng lớn amino acid nhƣ alamine, valine, Acid
aspartic. Đặc biệt, B. bifidum có thể tạo ra 150 mg/l threonine. Vào 1977, Crociani phát
hiện khi có sự hiện diện của acid aminoisobutyric (tiền chất của isoleucine) thì các chủng
B. thermophilum đều có khả năng tạo ra rất nhiều sản phẩm isoleucine và valine [18].
d) Sản xuất chất kháng sinh và kháng khuẩn
Mƣời sáu chủng Bifidobacteria đều có khả năng sản xuất ra chất kháng sinh.
Phần lớn chúng đều kháng với kanamycin, aztreonam, cefoxitin, amikacin, gentamycin,
acid fusidic. Nhƣng chúng dễ bị tổn thƣơng với penicillin, choloramphenicol,
erythromycin, bacitracin, rifampicin và nitrofurantoin.
1.2.8 Ứng dụng của vi khuẩn bifidobacteria
Hệ vi sinh vật đƣờng ruột đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển,
hấp thu các chất dinh dƣỡng. Thành phần vi sinh vật trong đƣờng ruột là hàng rào bảo vệ
chống lại các nhân tố gây hại. Chính vì thế, probiotic tác động một cách trực tiếp hoặc
gián tiếp đến hệ thống miễn dịch của vật chủ. Hiện nay, ngoài nhóm vi khuẩn lactic đƣợc
ứng dụng sản xuất làm chế phẩm probiotic, mà các thành viên của giống Bifidobacterium
thƣờng đƣợc kết hợp trong việc sản xuất các sản phẩm liên quan đến sữa lên men hoặc

sữa bột dinh dƣỡng cho trẻ em.
Bifidobacterium chiếm khoảng 90% tổng số vi sinh có ở trẻ sơ sinh bú sữa
mẹ. Số lƣợng Bifidobacterium giảm ở ngƣời trƣởng thành, nhƣng luôn chiếm số lƣợng
khoảng 3–6 % tổng vi sinh vật trong phân. Sự hiện diện của bifidobacteria trong hệ thống
đƣờng ruột gắn liền với lợi ích sức khỏe của vật chủ.
a)

Tăng cƣờng hệ miễn dịch

Hoạt động của hệ vi sinh vật có lợi đóng vai trò quan trọng trong sự phát
triển và kích thích hệ thống miễn dịch đƣờng ruột. Bifidobacteria đƣợc xem là phƣơng
thức chữa bệnh bằng probiotic, giúp xây dựng và kích thích hệ thống miễn dịch để chống
lại các tác nhân gây hại. Các nghiên cứu cho thấy B. infantis kích thích sự sản sinh

13


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

cytokine để tăng cƣờng đáp ứng miễn dịch. Cytokine là protein trung gian liên quan đến
tất cả các mặt của hệ đều hòa miễn dịch. Khả năng tăng cƣờng tạo cytokine phụ thuộc vào
các chủng khác nhau.
B. bifidum kích thích miễn dịch cùng với sự kết hợp với một số vi khuẩn lên
men lactic.
B. lactis có thể làm tăng chức năng miễn dịch tự nhiên thông qua việc bổ
sung vào chế độ ăn.
Bifidobacteria có khả năng hoạt hóa tế bào lympho và các đại thực bào,
kích thích sự tạo kháng thể [8].
b)

Giảm bớt triệu chứng dị ứng lactose

Triệu chứng khó tiêu lactose thƣờng xuất hiện ở những ngƣời bị viêm ruột
mãn tính hay cấp tính và những ngƣời phẫu thuật ruột. Các triệu chứng bao gồm phân
lỏng, bụng sung phù, đau bụng, buồn nôn và đầy hơi. Lactose có trong sữa tƣơi khó đƣợc
tiêu hóa hơn lactose trong các sản phẩm sữa lên men, nhờ enzyme lactase có khả năng
chuyển hóa lactose. Bifidobacterium longum đƣợc chứng minh là có khả năng probiotic
và có tác dụng làm giảm triệu chứng dị ứng lactose.
Bifidobacteria làm giảm triệu chứng dị ứng lactose bằng cách trực tiếp cung
cấp β-galactosidase và gián tiếp làm giảm pH của môi trƣờng để kích thích sự tăng trƣởng
của hệ vi sinh vật đƣờng ruột nhằm tạo ra β-galactosidase [8].
c)

Ngăn ngừa bệnh tiêu chảy

Trong ruột già của con ngƣời, các vi sinh vật cùng tồn tại trong một hệ cân
bằng không thay đổi. Khi hệ nội cân bằng này bị rối loạn sẽ gây ra bệnh tiêu chảy, triệu
chứng thƣờng gặp là sự viêm cấp tính. Hệ vi sinh vật có ích trong đƣờng ruột sẽ bảo vệ
vật chủ tránh khỏi những tác nhân gây bệnh nhờ vào sự hình thành ranh giới màng nhầy.
Những vi sinh vật bản địa giúp ngăn ngừa sự hình thành tập đoàn những vi khuẩn gây
bệnh bằng cách trực tiếp cạnh tranh những chất dinh dƣỡng thiết yếu hoặc những vị trí
trên biểu mô với những vi khuẩn gây bệnh. Nhờ khả năng tạo ra những hợp chất kháng
khuẩn và những acid béo bay hơi mà bifidobacteria có thể tạo ra môi trƣờng không thuận
lợi đối với sự tăng trƣởng của những vi sinh vật gây bệnh đƣờng ruột. Bifidobacteria có

14


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

thể tiết ra vài nhân tố ức chế, có hoạt tính kìm hãm vi khuẩn gây bệnh tiềm tàng gram âm
và gram dƣơng. Các chế phẩm Lactobacilli và Bifidobacteria có khả năng giúp phòng
ngừa bệnh tiêu chảy. B.longum làm giảm lƣợng Clostridium trong phân và làm giảm bệnh
tiêu chảy do Erythriomycin gây ra. Khi dùng hỗn hợp B.longum và Lactobacillus
acidophilus thì sẽ làm giảm những thay đổi về sinh thái của hệ vi sinh đƣờng ruột do sử
dụng clindamycin. Một số chủng Bifidobacterium spp có thể ức chế sự tăng lên của loài
Clostridium difficile. Khi bổ sung B.bifidum và Streptococcus themophilus vào thực phẩm
có thể làm giảm tỉ lệ mắc phải bệnh tiêu chảy ở trẻ sơ sinh [18].
d)

Ngăn ngừa ung thƣ

Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy ở bifidobacteria có tính kháng đột biến và
kháng ung thƣ. Những động vật bị ung thƣ kết tràng khi đƣợc cho sử dụng B.longum nhƣ
một chế phẩm dễ hoà tan thì có thể giảm đƣợc bệnh ung thƣ do sự tăng chất
azoxymethane gây ra. Ngày nay, ung thƣ sắc tố (colorectal cancer – CRC) là bệnh phổ
biến nhất ở các nƣớc phƣơng tây. Việc thay đổi khẩu phần ăn hằng ngày cũng có tác dụng
làm giảm nguy cơ bị ung thƣ. Nhân tố quan trọng góp phần vào việc làm giảm tác nhân
ung thƣ bằng cách sử dụng chế phẩm probiotic. Sự thay đổi hệ vi khuẩn đƣờng ruột dẫn
đến việc gia tăng hoạt động của các enzyme beta – glucuronidase, azoreductase, urease và
nitroreductase, các enzyme này biến đổi các tác nhân tiền gây ung thƣ và vì thế có thể làm
gia tăng nguy cơ CRC.
Cơ chế ngăn chặn đột biến có thể bao gồm một hoặc nhiều hoạt động sau:
Tăng cƣờng đáp ứng miễn dịch của vật chủ.
Kết nối và phân huỷ trực tiếp các tác nhân gây ung thƣ tiềm tàng.
Thay đổi hệ vi sinh gây ra các tác nhân ung thƣ.
Thay đổi môi trƣờng hoá lý trong kết tràng.
Tạo ra các chất kháng ung thƣ [18].
e)

Kháng lại vi khuẩn gây bệnh

Bifidobacteria có khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh đƣờng ruột nhƣ vi
khuẩn gây bệnh tiêu chảy và có tính kháng với các vi sinh vật gây bệnh khác. Các nghiên

15


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

cứu đã chứng minh sự hiện diện của vi khuẩn bifidobacteria sẽ làm giảm đáng kể số
lƣợng Clostridium.
B. longum có khả năng kháng Samonella typhimurium; Listeria
monocytogenes; Campylobacter jejuni và Bacteroides vulgatus.
B. breve và B. pseudocatenulatum có khả năng bảo vệ chuột không chết khi
tiêm độc tố shiga đƣợc sản xuất bởi E.coli O 157:H7 vào cơ thể chuột [18].

1.3 PHÔ MAI
1.3.1 Định nghĩa:
Phô mai là một sản phẩm giàu dinh dƣỡng đƣợc chế biến từ sữa. Theo
phƣơng pháp sản xuất truyền thống, ngƣời ta tiến hành động tụ casein trong sữa, sau đó
có sự tách nƣớc từ khối đông và chế biến thành phô mai [2].
1.3.2 Nguồn gốc và lịch sử phô mai
Việc chế biến phô mai lần đầu tiên cách đây 8000 năm tại vùng thung lũng
Tirgis – Euphrates (nay thuộc quốc gia Iraq) do sự tình cờ dùng các túi đựng nƣớc làm
bằng bao tử cừu heo bò để đựng sữa của những ngƣời dân du mục. Chính sự kết hợp ngẫu
nhiên của hệ vi sinh vật có trong sữa, tuyến enzyme bên trong bao tử cùng với nhiệt độ
ấm đã tạo ra phô mai nguyên thủy, về sau do sự khám phá ra nhiều châu lục mới cùng với
các cuộc di dân, phô mai đã trở thành sản phẩm phổ biến trên thế giới.
Tuy nhiên việc sản xuất phô mai chỉ đƣợc phát triển mạnh mẽ vào cuối thế

kỉ 19, khi những nhà máy lớn sản xuất phô mai đồng loạt đƣợc xây dựng ở Thụy sĩ, Pháp,
Đức, Ý, Hà Lan , Bán đảo Hà Lan cũng nhƣ Anh, Mỹ, Canada và Úc.
Hiện nay, phô mai đƣợc tiêu thụ nhiều nhất ở Châu Âu. Ở Pháp, trung bình
hàng năm mỗi ngƣời sử dụng 26-28 kg phô mai các loại. Sản phẩm phô mai đƣợc nhập
khẩu vào Việt Nam từ vài chục năm trƣớc đây. Đến nay, một số công ty chế biến sữa
trong nƣớc đã bắt đầu sản xuất vài loại phô mai.

16


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của phô mai
Độ ẩm

30 – 57 %

Protein

17,2 – 24 %

Lipit

13,8 _ 27,5 %

Glucid

2,45 – 3,92 %

Muối

1 -5 %

Chất khoáng

0,14 – 2,1%

Acid Lactic

0,3 – 1,9 %

Vitamin

Rất nhỏ
[2]

1.3.3 Phân loại phô mai
Có nhiều phƣơng pháp phân loại phô mai
 Dựa theo hàm ẩm của phô mai
Hàm lƣợng nƣớc trong phô mai thƣờng đƣợc biểu diễn thông qua tỷ lệ phần trăm
giữa lƣợng nƣớc và tổng khối lƣợng phô mai trừ béo, ký hiệu MFFB
Bảng 1.2 Phân loại phô mai theo hàm lƣợng ẩm
Loại sản phẩm

MFFB (%)

Phô mai rất cứng

< 41%

Phô mai cứng

49-56 %

Phô mai bán cứng

61-63 %

Phô mai bán mềm

61-69%

Phô mai mềm

>67%
[2]

17


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

 Dựa theo hàm lượng béo trong phô mai
Lƣợng chất béo trong phô mai thƣờng đƣợc biểu diễn thông qua tỉ lệ phần trăm
giữa lƣợng chất béo và tổng khối lƣợng phô mai đã trừ béo.
Bảng 1.3 Phân loại phô mai theo hàm lƣợng béo
Loại sản phẩm

Hàm lƣợng béo %

Phô mai có hàm lƣợng béo rất cao

>60%

Phô mai có hàm lƣợng béo cao

45- 60 %

Phô mai có hàm lƣợng béo trung bình

25 – 45 %

Phô mai có hàm lƣợng béo thấp

10- 25%

Phô mai gầy

< 10%
[2]

 Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất phô mai
Có quá trình ủ chín hay không và dựa vào hệ vi sinh vật gây nên các biến đổi
trong giai đoạn ủ chín sản phẩm, ngƣời ta chia phô mai thành 2 nhóm chính: phô
mai tƣơi, phô mai có qua giai đoạn ủ chín
Bảng 1.4 Phân loại phô mai theo qui trình sản xuất
Loại sản phẩm

Đặc điểm

Phô mai tƣơi
Phô mai có qua giai đoạn ủ chín

Không qua giai đoạn ủ chín
Hệ VSV tham gia trong quá trình ủ chín
- Vi khuẩn
- Vi khuẩn và nấm mốc
Các biến đổi trong giai đoạn ủ chín diễn
ra chủ yếu :
- Trên bề mặt khối phô mai
- Trong bề sâu khối phô mai
[2]

18


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

1.3.4 Nguyên liệu sản xuất phô mai
a) Sữa:
Bảng 1.5 Thành phần của một số loại sữa
Loại sữa

Protein %

Casein % Whey

Chất béo Cacbohydrat Tro, %

protein, %

%

%

Sữa mẹ

1,2

0,5

0,7

3,8

7,0

0,2

Sữa bò

3,5

2,8

0,7

3,7

4,8

0,7

Sữa dê

3,6

2,7

0,9

4,1

4,7

0,8

Sữa cừu

5,8

4,9

0,9

7,9

4,5

0,8

Sữa trâu

4,0

3,5

0,5

7,5

4,8

0,7
[1]

Phổ biến nhất ở Việt Nam hiện nay là sữa bò. Mặc dù chăn nuôi trâu sữa, dê sữa ở
nƣớc ta khá lâu nhƣng do sản lƣợng thấp nên nguyên liệu chính hiện nay ngành sữa Việt
Nam là sữa bò.
b) Chất béo:
Để sản xuất phô mai có hàm lƣợng béo cao, ngƣời ta sử dụng thêm cream hoặc bơ.
Các chất béo này cần phải đạt các yêu cầu nghiêm ngặt về vi sinh.
c) Tác nhân đông tụ sữa:
Tác nhân đông tụ sữa phổ biến nhất hiện nay là rennet đƣợc thu nhận từ ngăn thứ
tƣ dạ dày bê, chế phẩm thƣơng mại ở dạng lỏng hoặc dạng bột. Thành phần enzyme quan
trọng nhất trong chế phẩm rennet là chymosin hay còn gọi là rennin. Để giảm giá thành
sản phẩm, ngƣời ta sử dụng các tác nhân đông tụ có nguồn gốc thực vật hoặc vi sinh vật.
Phổ biến nhất hiện nay là chế phẩm chymosin đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp lên men.
Chế phẩm này đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp nuôi cấy vi sinh vật đã đƣợc chuyển gen
mã hóa chymosin của bê.

19


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

d) Giống vi sinh vật trong sản xuất phô mai:
Trong sản xuất phô mai tùy thuộc loại sản xuất mà nhà sản xuất có thể sử dụng
một loài hay tổ hợp nhiều loài vi sinh vật khác nhau.
Phổ biến nhất hiện nay trong sản xuất phô mai là nhóm vi khuẩn lactic nhƣ :
Lactobaccilus, Streptococcus, Leuconostoc là nhóm vi khuẩn lactic ƣa ấm (Topt = 25350C) và ƣa nhiệt (Topt = 37-45 0C) với cơ chế lên men lactic đồng hình và dị hình. Chúng
tạo ra acid lactic trong quá trình lên men góp phần đông tụ casein trong sữa tạo độ chua
trong khối đông. Ngoài ra còn sinh ra các sản phẩm phụ nhƣ CO2 acetyldehyde,
diacetyl…
Nhóm vi khuẩn propionic (giống Propionibactreium) đƣợc sử dụng trong giai đoạn
ủ chín . Chúng lên men đƣờng hoặc chuyển hóa acid lactic thành acid propionic, CO2 và
một số sản phẩm khác. Mục đích sử dụng vi khuẩn propionic là tạo lỗ hổng trong cấu trúc
một số phô mai và góp phần tạo hƣơng vị đặc trƣng cho sản phẩm.
Các loại nấm mốc thuộc giống Pecnicillium nhƣ P.camemberti, P. roqueforti…
đƣợc sử dụng trong giai đoạn ủ chín một số loại phô mai bán mềm. Nhóm vi sinh vật này
có khả năng sinh tổng hợp enzyme protease và lipase ngoại bào, xúc tác chuyển hóa
protein và acid trong khối đông tạo mùi vị đặc trƣng cho sản phẩm [2].
e) Phụ gia và các nguyên liệu phụ:
Muối ăn (NaCl) trong sản xuất phô mai đƣợc sử dụng nhằm mục đích tạo vị cho
sản phẩm. Ngoài ra, muối ăn còn đƣợc xem là chất bảo quản và là tác nhân tham gia tạo
nên cấu trúc của phô mai.
CaCl2: ion Ca2+ có vai trò quan trọng trong quá trình đông tụ casein. Ngƣời ta bổ
sung Ca2+ vào sữa dƣới dạng muối CaCl2 để hiệu chỉnh thời gian đông tụ và cấu trúc, độ
cứng của khối đông.
CO2: khí CO2 hòa tan vào sữa làm giảm nhẹ pH sữa. Theo Bylund Gosta (1995) thì

việc sục khí CO2 vào sữa cho phép rút ngắn thời gian đông tụ casein hoặc tiết kiệm lƣợng
chymosin cần sử dụng.

20


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

NaNO3 hoặc KNO3: quá trình thanh trùng sữa trong sản xuất phô mai không thể
tiêu diệt đƣợc toàn bộ hệ vi sinh vật có trong sữa nguyên liệu. Hơn nữa, trong sản xuất
một số loại phô mai cứng nhƣ Parmesan, Garana… ngƣời ta bỏ qua giai đoạn thanh trùng
để sản phẩm đạt đƣợc cấu trúc mùi vị nhƣ mong muốn. Khi đó, NaNO3 hoặc KNO3 đƣợc
sử dụng nhƣ tác nhân ức chế hệ vi sinh vật nhiễm trong sữa, hàm lƣợng tối đa cho phép
dùng 30g/100kg sữa. Nếu sử dụng muối nitrite quá nhiều sẽ gây ra vị không tốt cho sản
phẩm cho nên hiện nay, NaNO3 hoặc KNO3 bị cấm sử dụng tại một số nƣớc trên thế giới.
Chất màu: màu sắc của phô mai do các hợp chất carotenoids hòa tan trong chất béo
của sữa tạo nên, cƣờng độ màu của sản phẩm có thể bị thay đổi theo thời tiết trong năm.
Để ổn định màu các nhà sản xuất sử dụng màu tự nhiên nhƣ cartenoids (E160) hoặc
chylorophylle (E140), chylorophylle đƣợc sử dụng trong phô mai ủ chín với nấm sợi
Penicillium. Màu xanh chylorophylle sẽ làm giảm nhẹ màu vàng tự nhiên của phô mai từ
đó làm nổi vân xanh của nấm mốc trong khối sản phẩm, làm cho màu sắc của phô mai trở
nên hấp dẫn [2].
1.3.5 Quá trình đông tụ casein
Để tiến hành đông tụ casein trong sữa, ngƣời ta sử dụng một trong hai phƣơng pháp sau:
- Chỉnh giá trị pH sữa về điểm đẳng điện của casein: Phƣơng pháp này đƣợc
sử dụng trong công nghiệp sản xuất một số phô mai tƣơi Cottage, Quarg… Các nhà sản
xuất sẽ sử dụng vi khuẩn lacctic để tạo ra acid lactic và làm giảm giá trị pH của sữa, gây
đông tụ casein. Ngoài ra, còn tổng hợp một số sản phẩm trao đổi chất để góp phần tạo nên
mùi vị đặc trƣng cho phô mai thành phẩm.
- Sử dụng enzyme đông tụ sữa: chúng đƣợc thu nhận và tinh sạch từ nhiều

nguồn gốc, đƣợc thƣơng mại hóa với nhiều tên gọi khác nhau, nhƣng phổ biến nhất là
chymosin và pepsin.
1.3.6 Quá trình lên men lactic
Trong công nghiệp sản xuất một số thực phẩm lên men truyền thống nhƣ phô mai
các vi khuẩn lactic dị hình đôi khi vẫn đƣợc sử dụng nhằm mục đích đa dạng hóa các chỉ
tiêu về mùi, vị và cấu trúc cho sản phẩm.
Phƣơng trình tổng quát quá trình lên men lactic dị hình nhƣ sau:

21


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

C6H12O6 + ADP + Pi  CH3−CH−COOH + C2H5−OH + CO2 + ATP
OH
Quá trình lên men lactic diễn ra trong tế bào chất của vi khuẩn. Đầu tiên, đƣờng
lactose trong sữa sẽ đƣợc vi khuẩn lactic đƣa vào trong tế bào nhờ những cơ chế vận
chuyển đặc trƣng của màng tế bào chất. Tiếp theo, lactose sẽ đƣợc thủy phân thành hai
monosaccharide đi vào chu trình đƣờng phân là con đƣờng chuyển hóa glucose thành acid
lactic [2].
Quy trình công nghệ sản xuất phô mai nấu chảy [2]
Phô mai
nguyên liệu

Sữa và các sản
phẩm từ sữa

Xử lý

Gia nhiệt và

khuấy trộn

Hơi nƣớc

Đổ khuôn

Phụ gia

Làm nguội

Bao bì

Cắt và bao gói

Phô mai
nấu chảy

22


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

1.4 PHÔ MAI PROBIOTIC VÀ CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC
1.4.1 Cách thức bổ sung probiotic
Có 2 cách để bổ sung vi khuẩn probiotic vào trong quá trình sản xuất phô
mai mà có ảnh hƣởng trực tiếp đến khả năng sống sót của vi khuẩn là: bổ sung vi khuẩn
probiotic trƣớc khi lên men (cùng lúc với giống sản xuất phô mai) hoặc là bổ sung sau
quá trính lên men. Bổ sung vi khuẩn probiotic trƣớc khi lên men thì số lƣợng tế bào vi
khuẩn probiotic giảm xuống trong quá trình tách huyết thanh sữa. Do đó tỉ lệ cấy
probiotic thêm vào phải đƣợc kiểm tra trong suốt quá trình sản xuất. Nếu bổ sung sau khi

lên men thì quá trình làm lạnh tức thời (< 80C) làm cho giống và vi khuẩn probiotic cũng
giảm ở nhiệt độ đó. Với phô mai Cottage, bổ sung probiotic cùng với cream và muối luân
phiên, khi probiotic đƣợc thêm vào có kiểm soát và ảnh hƣởng nhiệt độ cao có thể tránh
đƣợc sự sụt giảm. Điều quan trọng là trạng thái sinh lý của chúng để tồn tại trong quá
trình ủ chín và bảo quản. Do đó, ta nên thu lƣợng tế bào vi khuẩn probiotic ở giữa pha log
và pha cân bằng trong quá trình phát triển để đƣa vào phô mai là có lợi nhất.
Daigle, Roy, Be 'Langer, và Vuillemard (1999) đã sử dụng B.infantis đƣa
vào sữa nguyên kem đƣợc lên men để sản xuất phô mai probiotic (nhƣ phô mai Cheddar).
Lƣợng vi khuẩn sống đƣợc sau 84 ngày lớn hơn 3,0x106 CFU/ g sản phẩm đƣợc bảo quản
ở 40C và không có hoạt động trao đổi chất nào tác động đến đặc tính cảm quan. Còn
Bergamini và cộng sự (2005) thì tiến hành thử nghiệm tác dụng của hai dạng bổ sung các
vi khuẩn probiotic và sự sống sót của chúng trong phô mai bán cứng: dạng bột đông khô
và dạng sinh khối bổ sung vào sữa. Cách bổ sung dạng sinh khối tuy không cải thiện gì về
khả năng sống sót của vi khuẩn probiotic trong quá trình ủ chín, nhƣng đây là lựa chọn
kinh tế hơn so với bổ sung dạng đông khô [4].
1.4.2 Hàm lƣợng probiotic bổ sung vào phô mai
Trong quá trình sản xuất phô mai probiotic thì phô mai tƣơi (phô mai không
qua giai đoạn ủ chín) là thích hợp nhất để bổ sung probiotic. Theo nhiều bài báo khoa

23


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

học, nếu chúng ta thƣờng xuyên ăn 100g phô mai hằng ngày với số lƣợng 106 CFU/g sản
phẩm thì có thể tiêu hóa 108 CFU/ngày.
Blanchette, Roy, Bélanger, và Gauthier (1996) đã nghiên cứu phô mai
Cottage có chứa Bifidobacterium infantis và thấy rằng mật độ tế bào probiotic sau 10 ngày
bảo quản lạnh là 1x106 CFU/g. Còn Suárez-Solís, Cardoso, Núnẽz de Villavicencio,
Fernández, và Fragoso (2002) sản xuất phô mai tƣơi bổ sung B.bifidum và L.casei với

chất lƣợng cảm quan rất tốt sau 15 ngày bảo quản mật độ tế bào là 1x107 CFU/g [4].
Bảng 1.6 Đặc điểm của các loại phô mai
Loại
mai

phô Thời gian Vi sinh vật
bảo quản

pH

Fresco

60 ngày

Crescenza

14 ngày

Bifidobacteria,
5.29
L.acidophilus và L. casei
B.bifidum, B.longum, S. 5.27

24 tuần
84 ngày

thermophilus
B.bifidum
B.infantis và Lc.lactis ssp. 5.2

Cheddar
Cheddar

lactis và Lc.Lactis
Canestrato
Pugliese

56 ngày

Gouda

9 tuần

Iranian

60 ngày

Độ ẩm Chất béo Muối
%
%
%
58

12

0.9

62

27

0.7

37
33

33
30

1.1
1.9

39

31

3.0

42

29

1.7

59.5

20.5

7.15

ssp.

cremoris
B.bifidum, B.longum và S.
5.55
Thermophilus
và
L.
delbrueckii ssp.bulgaricus
Bifidobacteria ssp. và L. 5.1
acidophilus
B.bifidum, S.thermophilus, 4.85
và L.delbrueckii , Lc.Lactis

[17]
Bổ sung probiotic ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất phô mai
1.4.2.1 Giai đoạn cấy giống

24


Chƣơng 1 Tổng quan tài liệu

Giống và probiotic sẽ tác động lẫn nhau gây ảnh hƣởng xấu chất lƣợng phô
mai. Tế bào probiotic sẽ mất khả năng sống sót trong quá trình tách whey, do đó chúng ta
nên kiểm tra ban đầu để chọn ra những giống và probiotic thích hợp nhất. Kiểm tra những
thời điểm khác nhau trong quá trình lên men để cấy probiotic vào sao cho không ảnh
hƣởng đến khả năng sống sót của probiotic.
1.4.2.2 Giai đoạn ƣớp muối
Vi khuẩn probiotic nhạy cảm với nồng độ muối cao. Để tránh tình trạng này

ta có thể vi gói chúng hoặc chọn những chủng chịu đƣợc nồng độ muối cao.
1.4.2.3 Đóng gói
Vi khuẩn probiotic thƣờng là kỵ khí và rất nhạy cảm với oxy, do đó chọn hệ
thống đóng gói thích hợp nhƣ màng plastic thấm oxy thấp, đóng gói chân không.
1.4.2.4 Ủ chín
Giai đoạn ủ chín làm giảm khả năng sống sót của probiotic. Biện pháp giải
quyết là vi gói hoặc tạo điều kiện ủ chín tối ƣu.
1.4.2.5 Bảo quản
Bảo quản trong điều kiện không tốt sẽ làm giảm mật độ tế bào. Vì vậy cần
phải kiểm soát nhiệt độ bảo quản nghiệm ngặt. Nhiệt độ quá cao sẽ bảo quản đƣợc lâu
nhƣng sẽ ảnh hƣơng đến màu sắc, mùi vị và cấu trúc phô mai.
1.4.3

Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
1.4.3.1 Nghiên cứu trong nƣớc

Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Sinh học Nhiệt đới TP.HCM vừa sản xuất
thành công phô mai. Các sản phẩm này đã đƣợc đem sản xuất thử ở quy mô pilot từ tháng
8/2006 - 8/2007.
Theo TS. Lê Chiến Phƣơng - Viện Sinh học Nhiệt đới TP.HCM, trong số
các sản phẩm truyền thống từ đậu nành có chao là sản phẩm duy nhất đƣợc coi là xuất

25