Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn lactic ứng dụng trong lên men hành tím

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Tóm tắt đồ án tốt nghiệp
Ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục bảng
Danh mục hình
Mục lục
Lời mở đầu


LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam là một nước nông nghiệp, trong những năm gần đây chúng ta đã đặt được
những thành tựu đáng kể không chỉ trong lĩnh vực sản xuất lương thực mà còn trong phát
triển nhiều loại rau màu và gia vị, nhiều vùng chuyên canh đã hình thành trên khắp cả
nước, sản xuất ra những sản phẩm đặc trưng của vùng miền góp phần rất lớn vào sự phát
triển của nền nông nghiệp nước nhà.
Hành tím là đặc sản của Vĩnh Châu. Hành tím có vị cay đầm, không quá hắc, có màu tím
của vỏ lụa đậm và mượt. Hành tím có chứa 415-1.917mg chất chống oxy hóa, trong khi
đó hành hoa chỉ chứa 270-1.187mg chất chống oxy hóa. Một trong những thành phần
chính của hành tím là quercetin, có tác dụng ngăn ngừa lão hóa. Nhờ chứa nhiều chất
chống oxy hóa nên hành tím có tác dụng ngăn ngừa bệnh ung thư mạnh mẽ. Các quercetin
và allicin trong hành đã được chứng minh giúp giảm viêm, có lợi cho cả phòng và điều trị
ung thư. Hành tím còn bổ máu vì chứa nhiều chất sắt mà sắt lại tham gia vào quá trình tạo
máu, vận chuyển oxy từ phổi đến các tế bào. Trong hành tím có hàm lượng phenoplast
cao, có tác dụng tích cực vào quá trình thanh lọc, thải độc cho gan nên hạn chế nguy cơ
mắc ung thư gan, chứa nhiều chất xơ nên giúp phòng chống chứng táo bón.
Sản lượng hành tím nhiều, công dụng tốt nhưng có tính mùa vụ, khó bảo quản tươi nên
hành tím Vĩnh Châu vẫn chưa thể phát huy tiềm năng vốn có của nó. Do đó cần có biện
pháp bảo quản, chế biến hợp lý để đảm bảo chất lượng, nâng cao giá trị kinh tế của loại
nông sản đặc biệt này. Sử dụng vi khuẩn lactic để lên men hành tím là một trong những
biện pháp chế biến hợp lý để kéo dài thời gian bảo quản, nâng cao giá trị kinh tế của loại

nguyên liệu này. Vì vậy, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Phân lập và tuyển chọn vi
khuẩn lactic ứng dụng trong lên men hành tím”. Đề tài được triển khai với nội dung
chính bao gồm:
-

Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn lactic.
Nghiên cứu đặc tính của chủng lựa chọn thích hợp cho lên men hành tím.
Khảo sát quá trình lên men hành tím.
Xây dựng quy trình lên men hành tím.

2


CHƯƠNG I. Tổng quan tài liệu
1.1.
Thực phẩm lên men
1.1.1. Định nghĩa thực phẩm lên men
Thực phẩm lên men được xem như là những thực phẩm chịu ảnh hưởng bởi các hoạt động
của hệ vi sinh vật hay enzym làm thay đổi tính chất hóa sinh, gây ra sự biến đổi đáng kể
cho thực phẩm. Mặc dù vậy, đối với các nhà sinh học khái niệm lên men mô tả sự chuyển
hóa, biến đổi năng lượng vi khuẩn, trong một cơ chất hữu cơ thường xảy ra với
carbonhydrat được oxy hóa một phần và những hợp chất hữu cơ hoạt động như một chất
nhận điện tử. Với định nghĩa này, tất cả những quá trình tạo ra ethanol hay axit hữu cơ từ
vi khuẩn lactic đều được gọi là lên men.
Ta quan tâm đến lên men rau củ quả nhờ vi khuẩn lactic tiến hành quá trình lên men
lactic.
1.1.2.

Lợi ích thực phẩm lên men

Các thực phẩm lên men tạo nên đóng góp quan trọng trong chế độ ăn uống của con người
trên nhiều quốc gia và góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế.
Bảo quản thực phẩm: Zhang và cộng sự (2010) đã nghiên cứu ứng dụng pectocin 31-1
(Lactobacillus pentosus 31-1 phân lập từ Xuan Wei Ham lên men truyền thống ở Trung
Quốc) nhằm bảo quản thịt heo ở 40 0C. Kết quả trong 15 ngày bảo quản, thịt heo có màu
sắc, cấu trúc, mùi tốt hơn là chỉ bảo quản lạnh [14].
Tăng khả năng tiêu hóa nhờ sử dụng các chủng vi khuẩn lactic bổ sung sản phẩm
probiotic: thực phẩm bổ dưỡng như sữa chua yakul…[16]. Lactobacillus là nhóm vi
khuẩn lactic được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực probiotic [17].
Điều chỉnh miễn dịch, giảm cholesterol, ngăn ngừa ung thư: như Lactobacillus
acidophillus sinh enzyme lactase giúp phân giải đường sữa. Làm giảm sự phát triển của
các u bướu, có khả năng trung hòa hiệu quả và ngăn chặn các chất gây ung thư. Làm giảm
cholesterol trong máu [18].
Phá hủy các độc tính và các thành phần không mong muốn trong nguyên liệu: Sharma và
Kapoor (1996) đã chứng minh quá trình lên men đã được tìm thấy để không gây ra những
thay đổi hàm protein, lipid và tro, nhưng nó làm giảm đáng kể hàm lượng carbohydrate.
3


Sự thay đổi trong các axit amin như glycine, lysine và arginine đã giảm đáng kể trong quá
trình lên men. Quá trình lên men làm giảm đáng kể các chất ức chế enzym và acid phytic
[19]. Hàm lượng tannin đã được báo cáo để làm giảm quá trình lên men axit lactic tự
nhiên trong kê theo EL Hag và cộng sự (2002) [20], trong lúa miến theo Abdel-Haleem
và cộng sự (2008) [21].
Nâng cao giá trị dinh dưỡng và tăng cường các đặc tính cảm quan [21].
Làm phong phú thêm các sản phẩm với chất chuyển hóa của vi sinh vật mong muốn như
L-acid lactic hay các amino acid [22, 23].
Tạo các sản phẩm mới cho các thị trường tiêu thụ.
1.1.3.

Hệ vi sinh vật trong thực phẩm lên men

Vi khuẩn lactic được sử dụng phổ biến như những loại vi sinh vật dùng để bảo quản thực
phẩm. Nhiều kết quả nghiên cứu vi sinh vật học định danh các vi sinh vật được phân lập
từ các nguồn khác nhau.
Pho mát lên men và sữa lên men nhờ vi khuẩn lactic như Leuconostoc mesenteroides,
Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum, Pediocccus cerevisiae, Streptococcus
thermophilus, Streptococcus lactis, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus,
Lactobacillus citrovorum, Bifidobacterium bifidus [24].
Vi khuẩn lactic được phân lập từ cà chua lên men tự nhiên trong điều kiện yếm khí có tên
gọi là Leuconostoc mensenteroides, L. brevis [25].
Vi khuẩn Lactobacillus delbrueckii và Lactobacillus paracasei được tìm thấy trong quá
trình lên men kim chi chịu trách nhiệm về hương vị, quá trình chín và quá trình axit hóa
của sản phẩm [26].
Một nghiên cứu mới đây đã đánh giá kháng thuốc kháng sinh và sản xuất amin hữu cơ
của Lactobacillus chủng phân lập từ kim chi [27].
Còn rất nhiều các nghiên cứu ứng dụng của vi khuẩn lactic vào các sản phẩm thực phẩm
làm cho thực phẩm có tính ổn định, an toàn sinh học và về mặt cảm quan có nhiều ưu việt
4


hơn là sản phẩm thực phẩm lên men lactic tự nhiên. Tuy nhiên những nghiên cứu trực tiếp
về vi khuẩn lactic ứng dụng trong chế biến, bảo quản rau củ quả còn hạn chế.
Lên men rau quả

1.2.

Lên men rau củ quả (muối chua rau củ quả) là quá trình đã có từ rất lâu đời giúp bảo quản
nguyên liệu thực vật mà vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng của nó. Vi khuẩn lactic và nấm
men là hai tác nhân lên men chính ở Tây bán cầu (châu Âu và Mỹ); trong khí đó ở

phương Đông lại sử dụng một lượng lớn là nấm mốc. Những nghiên cứu gần đây đã
chứng minh lên men lactic mang tính an toàn sinh học và ngày càng được ứng dụng rộng
rãi trong lên men thực phẩm nói chung và lên men rau quả nói riêng.
1.2.1.

Qúa trình lên men rau củ quả

Muối chua rau củ quả nhằm mục đích cơ bản sau: bảo quản nguyên liệu, làm tăng giá trị
dinh dưỡng, giá trị cảm quan của rau quả và hỗ trợ tiêu hóa. Trong quá trình muối chua
rau củ quả phải tạo điều kiện tối ưu để phát triển vi khuẩn lactic đồng thời hạn chế tối đa
tác dụng của vi khuẩn gây hư hỏng, thối rữa. Hiện nay có rất nhiều các sản phẩm rau quả
muối chua được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam cũng như trên thế giới.
Muối chua rau quả được tiến hành theo quy trình như sau:
Lựa chọn rau củ quả.
Xử lý sơ bộ
Phơi nắng.
Cho thêm đường, muối, nước.
Lên men.
Sản phẩm
Hình 2.1.1. Quy trình muối chua rau quả.
1.2.2. Các giai đoạn hoạt động của vi sinh vật lên men
Quá trình lên men lactic trong rau muối chua có thể được phân làm 3 giai đoạn:
Giai đoạn thứ nhất

5


Do muối gây áp suất thẩm thấu lớn nên đường và các chất dinh dưỡng khác có trong
nguyên liệu khuếch tán vào dung dịch nước muối và bắt đầu có sự hoạt động của vi
khuẩn lactic và một số vi sinh vật khác: nấm men Saccharomyces ceriviceae chuyển một

phần đường thành rượu ethylic và khí CO 2, CO2 bay lên do đó trên bề mặt nước muối
thấy xuất hiện những bọt khí. Những bọt khí này cũng được tạo ra bởi một số vi sinh vật
có khả năng sinh khí và vi khuẩn lactic. Trong giai đoạn này vi khuẩn Leuconostoc
mesenteroides hoạt động rất mạnh, chủng này còn chuyển đường thành acid lactic, acid
acetic…giá trị pH giảm dần và sẽ kìm hãm sự phát triển của các loài vi khuẩn không cần
thiết như vi khuẩn gram âm. Lượng axit lactic ở giai đoạn này rất nhỏ (<1%). Chất lượng
sản phẩm phụ thuộc nhiều vào mức độ hoạt động của vi khuẩn lactic và tốc độ hình thành
acid lactic là nhanh hay chậm [2, 3, 5].
Giai đoạn thứ hai
Trong giai đoạn này số lượng vi khuẩn lactic đạt cao nhất nên acid lactic được tích tụ rất
nhiều, pH dịch lên men giảm nhanh. Chúng phát triển trong nước muối đến khi các
carbohyrate có thể lên men được không còn nữa hoặc cho đến khi vi khuẩn lactic bị kìm
hãm do pH của môi trường giảm. Do tác dụng của axit lactic nên phần lớn vi khuẩn gây
thối bị ức chế. Trong giai đoạn này hương vị của sản phẩm lên men bắt đầu hình thành,
chất lượng sản phẩm cuối cùng phụ thuộc vào giai đoạn này. Cuối giai đoạn này lượng
axit lactic đạt cực đại và tác động ngược trở lại vi khuẩn lactic, quá trình lên men chuyển
sang giai đoạn thứ ba [2, 3, 5]
Giai đoạn thứ ba
Khi acid lactic đã tích tụ với một lượng khá cao thì các vi khuẩn lactic cũng bị ức chế.
Khi ấy, do bề mặt dung dịch nước muối tiếp xúc với không khí nên nấm men bị oxy hóa,
nấm mốc có khả năng phát triển mạnh làm giảm chất lượng sản phẩm vì nấm mốc có khả
năng phân hủy acid lactic mạnh. Nấm mốc phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là Cidium
lactis, khi chúng phát triển sẽ tạo thành các váng trắng trên bề mặt lớp dưa ngày càng dày.
Cidium lactis có khả năng phân giải acid lactic thành CO 2 và H2O, làm pH trở về trung
tính, tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn gây thối phát triển. Ở giai đoạn này độ chua của
dưa giảm dần. Ngoài nấm mốc hoạt động còn có các vi khuẩn kỵ khí khác hoạt động như
6


Clostridium butyricum, Proteus vulgaris. Clostridium butyricum phân giải đường và acid

lactic thành acid butyric làm cho sản phẩm có vị ôi, khó chịu. Proteus vulgaris phân giải
các sản phẩm của protein thành các chất H2S, NH3, indol,…làm cho sản phẩm bị thối.
Tóm lại, các vi khuẩn lactic đóng vai trò quan trọng trong sự lên men, nếu chúng hoạt
động càng mạnh thì sự lên men càng tốt. Để sự lên men lactic được tốt cần diệt vi sinh vật
có hại có nhiều trên bề mặt nguyên liệu bằng cách rửa sạch nguyên liệu [2, 3, 5].
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic trong lên men rau quả.
1.2.3.1.
Nồng độ muối ăn

Nồng độ muối ăn 2% ít ảnh hưởng đến sự hoạt động của vi khuẩn lactic nhưng lại làm
giảm hoạt động của nhiều loại vi sinh vật, trong đó có nhóm vi khuẩn butyric và nhóm
coli. Muối ăn nồng độ 5-6% hoàn toàn ức chế hoạt động của vi khuẩn butyric và nhóm
E.coli, đồng thời giảm hoạt độ của vi khuẩn lactic khoảng 30%. Ở nồng độ muối quá cao,
hoạt động của vi khuẩn lactic bị ức chế. Vì vậy trong quá trình muối chua rau cần chọn
nồng độ muối thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn lactic và ức chế sự hoạt động của
vi sinh vật lạ, tỷ lệ muối thích hợp cũng thay đổi tùy loại nguyên liệu rau và nhiệt độ môi
trường. Có loại cần sử dụng nồng độ muối cao, có loại chỉ cần ít thôi [2, 3, 5].
1.2.3.2.

Hàm lượng đường trong sản phẩm

Đường có khả năng thúc đẩy quá trình lên men, giúp cho sản phẩm rau quả muối chua có
vị dịu ngọt. Đường trong sản phẩm muối chua là nguồn để tích tụ acid lactic. Trong
trường hợp hàm lượng đường trong nguyên liệu không đủ lên men thì lượng acid lactic
tích tụ trong sản phẩm không đạt mức yêu cầu về độ acid cần thiết của rau muối chua. Khi
đó sản phẩm có hương vị kém, phẩm chất sản phẩm không tốt và dể bị hư hỏng trong quá
trình bảo quản. Vì vậy khi muối chua cần chọn loại nguyên liệu rau có độ đường đạt mức
yêu cầu, Thường muốn cho quá trình lên men tốt, nồng độ đường thích hợp là 10-15% có
thể xê dịch từ 8-20% [2, 3, 5].
1.2.3.3.

Độ acid trong sản phẩm

Nếu ở môi trường acid cao thì các vi khuẩn gây chua sẽ kém hoạt động, quá trình chuyển
quá đường thành acid sẽ chậm lại, vì những vi sinh vật có khả năng hoạt động ở môi
trường acid cao sẽ bắt đầu hoạt động song song với vi khuẩn lactic, ngăn cản tác dụng của
7


vi khuẩn gây chua làm hàm lượng đường trong nguyên liệu rau không thể chuyển hết
thành acid lactic được. Trong quá trình lên men của rau muối chua, aicd lactic tích tụ với
hàm lượng 0.5% cũng đã ức chế hoạt động của nhiều vi sinh vật lạ, những vi sinh vật gây
ảnh hưởng xấu cho quá trình lên men. Khi tích tụ với hàm lượng cao hơn 1-2%, acid
lactic sẽ ức chế hoạt động của vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic do vậy cũng bị
kìm hãm. Còn ở môi trường acid thấp, các vi khuẩn có hại phát triển, gây ảnh hưởng xấu
đến quá trình muối chua. Do đó cần thiết phải tạo cho môi trường có độ pH thích hợp
nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho vi khuẩn lactic hoạt động [2, 3, 5].
1.2.3.4.

Nhiệt độ lên men

Nhiệt độ lên men sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian lên men, đến lượng acid
được tạo thành và chất lượng sản phẩm. Vi khuẩn gây chua hoạt động tốt nhất 28-37 oC.
Với nhiệt độ thấp hơn 20oC, tốc độ lên men lactic rất chậm nhưng sản phẩm tạo thành có
chất lượng cao. Với nhiệt độ cao hơn 42 oC, vi khuẩn gây chua bị ức chế. Với nhiệt độ 3037oC là nhiệt độ tối ưu cho sự hoạt động của nhiều vi khuẩn lactic. Tuy tốc độ lên men
nhanh nhưng ở nhiệt độ này sẽ kích thích nhiều vi sinh vật lạ phát triển song song với vi
khuẩn lactic làm rau quả mau hỏng. Do đó, tùy thuộc vào dạng nguyên liệu rau được
muối chua mà chọn nhiệt độ lên men tối ưu. Thường nhiệt độ lên muối rau quả thích hợp
là 20-30oC [2, 3, 5].
1.2.3.5.

Ảnh hưởng của nồng độ Oxy

Oxy là một trong các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của vi sinh
vật. Vi sinh vật sử dụng O2 trong môi trường lỏng. Tính chất này có liên quan đến sự
phân bố hệ enzym hô hấp trong tế bào chất (nước chiếm trên 80%). Đặc biệt vi khuẩn
lactic là vi khuẩn yếm khí tùy tiện. Nhưng trong quá trình nuôi cấy với mục đích thu hồi
sinh khối, vi khuẩn lactic vẫn cần hô hấp để sinh trưởng và phát triển. Vì thế, trong nuôi
cấy ta cần kiểm tra khả năng sử dụng oxy để từ đó cung cấp oxy cho phù hợp sao cho tốc
độ hòa tan nó bằng tốc độ tiêu thụ của vi sinh vật [2, 3, 5].
1.2.4. Các hiện tượng hư hỏng trong rau quả lên men.
1.2.4.1.
Hiện tượng sản phẩm bị sẫm màu

8


Do dưa không ngập nước, phần dưa tiếp xúc với không khí sẽ bị thâm do bị oxy hóa. Do
vi sinh vật gây ra hiện tượng nước dưa bị thâm đen do Bacillus nigrificans sinh ra các sắc
tố hòa tan trong nước dưa. Do lớp dưa trên cùng bị thối khi nước dưa không đủ ngập, khi
đó vi sinh vật lactic bị ức chế, các vi sinh khác phát triển gây thối dưa, trong trường hợp
muối phân bố không đều thì có những chổ có nồng độ muối cao vi khuẩn lactic bị ức chế
và các vi sinh vật khác cũng phát triển gây thối dưa. Ngoài hiện tượng thâm đen ra dưa
còn có thể bị biến đổi thành màu khác. Khi có sự hoạt động của nấm men Torula dưa sẽ
có màu hồng. Các vi sinh vật gây ra hiện tượng đổi màu dưa chủ yếu là các vi sinh vật
hiếu khí.
1.2.4.2.

Hiện tượng đóng váng trên bề mặt nước dưa

Các lớp váng này do nấm mốc và nấm men tạo màng gây ra: Mycoderma, Aspergillus,
Torula, Odium lactic, Penicillium, Debaromyces, Pychya…trong số này có các nấm men
chịu được nồng độ muối cao, chịu được môi trường acid. Chúng phân hủy acid lactic làm
độ acid giảm tạo điều kiện thích hợp cho vi sinh vật gây thối, gây hư hỏng sản phẩm phát
triển.
1.2.4.3.

Hiện tượng sản phẩm bị nhớt

Do một số chủng vi khuẩn lactic phát triển quá mạnh, trong điều kiện nhiệt độ quá cao.
Theo Poderson, ở nhiệt độ quá cao thì Lactobacillus cucumeris có thể gây nhớt trong sản
phẩm, tuy nhiên không gây độc cho người sử dụng. Fabian cũng nghiên cứu hiện tượng
dưa bị nhớt, thấy rằng hiện tượng bị nhớt là do các vi khuẩn có vỏ nang phát triển, trong
điều kiện nước dưa có hàm lượng muối và hàm lượng acid quá thấp.
Để tránh hiện tượng dưa bị nhớt có thể dùng biện pháp loại bỏ nước dưa cũ và thay
bằng nước muối mới, hoặc dùng biện pháp đun sôi lại nước dưa cũ rồi để nguội và dùng
lại.
1.2.4.4.

Hiện tượng sản phẩm bị mềm nhũn

Do các enzim phân giải pectin chuyển hóa proropectin thành pectin hòa tan. Các enzim
phân giải pectin là pectinoesterase hoặc pectipolygalacturonase do các vi sinh vật sinh ra
trong điều kiện nồng độ muối quá thấp. Nồng độ muối để ức chế các vi sinh vật này là
9


8%. Dưa còn bị mềm do độ acid trong sản phẩm quá cao, hoặc do muối dưa trong thùng
quá lớn, lớp dưa ở phía dưới thùng chịu một áp suất lớn nên bị mềm và bị biến dạng.
Ngoài ra, điều kiện nhiệt độ quá cao và mức độ yếm khí kém (nén dưa không chặt) cũng

cản trở sự phát triển bình thường của vi khuẩn lactic, tạo điều kiện cho các vi sinh vật lạ
phát triển và làm mềm dưa.
1.2.4.5.

Hiện tượng sản phẩm có hương vị lạ khó chịu

Do hoạt động của các vi sinh vật gây hại chủ yếu là nấm mốc, nấm men như:
Mycoderma, Debaromyces, Hansenula, Pychya và một số vi sinh vật khác làm giảm độ
acid của sản phẩm, gây ảnh hưởng xấu đến mùi vị sản phẩm làm sản phẩm có hương vị
lạ. Dưa bị thối do các vi sinh vật lạ phát triển. Hiện tượng này xảy ra khi chế độ lên men
thực hiện không tốt, chế độ vệ sinh trong quá trình chế biến bị vi phạm nghiêm trọng. Để
ngăn chặn các hiện tượng hư hỏng trên cần phải có chế độ lên men hợp lý: đảm bảo nồng
độ muối sử dụng, nhiệt độ lên men, điều kiện yếm khí…
1.3.
Một số sản phẩm lên men rau củ quả lên men truyền thống
1.3.1. Trên thế giới [2, 3].
1.3.1.1.
Atchara

Tên chung: đu đủ xát lát lên men.
Tên địa phương (Philippin): Atchara.
Nguyên liệu: đu đủ xanh là nguyên liệu chính, gia vị (tỏi, ớt, hành, gừng, muối).
Lên men 28oC, 8 ngày.
Đặc tính vật lý: dạng rắn, màu sáng hay màu đu đủ, vị chua dễ chịu.
Đặc tính hóa học: pH = 3,5. Độ axit (theo axit lactic) 1,32%. Chất xơ: 2,2%.
Vi sinh vật: Leuconostoc mensenteroides, L. brevis, L. plantarum, Str. Faecalis.
Sản xuất thủ công trong gia đình.
1.3.1.2.

Baechoo kim chi

Tên chung: dưa chua.
Tên đị phương (Triều Tiên): Baechoo kim chi.
10


Nguyên liệu: bắp cải 90%, hành xanh 2%, ớt 2%, gừng 0,5%, muối 2,5 – 3%.
Lên men 10 oC, 7 ngày.
Đặc tính vật lý: dạng đặc, màu vàng hay màu xanh, vị chua ngọt, cay và nóng.
Đặc tính hóa học: pH = 4,2 – 5,8. Độ axit (theo axit lactic) 0,6 – 0,18%. Nước: 88%.
Vi sinh vật: Leuconostoc mensenteroides, Lactobacili.
Thời gian bảo quản và sử dụng: 6 tháng ở 5oC, 7 ngày ở 10oC, 3 ngày ở 20oC, 1 ngày ở
30oC.
Sản xuất công nghiệp 80.000 tấn/năm, sản xuất thủ công 80.000 tấn/năm.
1.3.1.3.

Dongchimi

Tên chung: củ cải lên men.
Tên địa phương (Triều Tiên): Dongchimi, Kim chi.
Nguyên liệu: củ cải, hành xanh 2%, ớt 2%, gừng 0,5%, nước muối 3%.
Lên men 5 – 30oC.
Đặc tính vật lý: dạng rắn, màu vàng hay màu xanh, vị chua ngọt, cay và nóng.
Đặc tính hóa học: pH = 4,5 . Nước: 93,6%.
Vi sinh vật: Leuconostoc mensenteroides, Lactobacili.
Thời gian bảo quản và sử dụng: 6 tháng ở 5oC, 7 ngày ở 10oC, 3 ngày ở 20oC, 1 ngày ở
30oC.
Sản xuất thủ công.
1.3.1.4.

Gundruk

Tên chung: dưa muối.
Tên địa phương (Nepal): Gundruk
Nguyên liệu: rau xanh (bắp cải, rau cải xanh, cải bông).
Lên men 10 – 15oC, 7 ngày, tách dịch khỏi khối lên men, thanh trùng và đóng chai, phần
lá lên men phơi khô và bảo quản.
Đặc tính vật lý: dạng rắn và dạng lỏng, vị chua và ngọt.
11


Đặc tính hóa học: pH = 3,6 – 4,0. Độ axit (theo axit lactic) 0,1 – 0,5%. Hàm ẩm: 3,5 –6%.
Vi sinh vật: L. brevis, L. plantarum.
Thời gian bảo quản sử dụng 6 – 12 tháng.
Sản xuất quy mô công nghiệp 2%.
1.3.1.5.

Burong manggo

Tên chung: xoài xanh ủ chua.
Tên địa phương (Philippin): Burong manggo.
Nguyên liệu: xoài xanh chưa chín 100%, muối 10% so với xoài xanh, dung dịch CaCl 2
1%.
Lên men nhiệt độ phòng 12 ngày.
Đặc tính vật lý: dạng rắn, màu xanh vàng sáng, vị chua ngọt.
Đặc tính hóa học: Độ axit (theo axit lactic) 1,52%, pH = 2,8.
1.3.2. Tại Việt Nam [2, 3].
1.3.2.1.
Muối chua bắp cải

Để muối chua nên chọn loại bắp cải có hàm lượng đường cao, mô lá không quá giòn, có
chứa 4 – 5% đường là tốt nhất, không nên dùng lá quá giòn, quá non, bị sâu bệnh. Trong
quá trình lên men chú ý mấy điểm sau: dung dịch muối cho vào phải ngập khối rau. Thời
gain lên men là 10 ngày ở 200C. Qúa trình lên men lactic sẽ dừng lại khi lượng axit lactic
đạt 1,5 – 2,4% và hương vị tốt nhất. sản phẩm thu được đem tiêu thụ hoặc bảo quản lạnh
dùng dần.
1.3.2.2.

Muối chua cải bẹ

Cải bẹ là loại rau trồng nhiều ở miền Bắc Việt Nam. Cải bẹ dùng để lên men có hàm
lượng đường trung bình 3 – 3,5%. Công nghệ lên men không khác nhiều bắp cải lên men.
Một số điểm cần lưu ý như sau: hàm lượng muối là 6 – 9% so với khối lượng rau. Nhiệt
độ lên men là 20 – 250C, nếu lên men ở nhiệt độ cao sản phẩm có màu xỉn, mùi lạ. Thời
gian kết thúc lên men là 15 – 16 ngày.
1.3.2.3.

Muối cà

Cà bát là loại quả được trồng nhiều ở miền Bắc Việt Nam và cà pháo là loại quả được
trồng nhiều khắp nơi trên cả nước. Các loại cà thích hợp muối chua là loại cà có hàm
lượng đường 3,5 – 4%. Cà quá non hay quá già không thích hợp cho việc lên men vì hàm
lượng đường quá thấp. Công nghệ lên men tương tự như trên. Một số điểm khác cần lưu
12


ý, hàm lượng muối thích hợp là 10 – 12%. Nếu cho hàm lượng muối thấp hơn khoảng 5 –
7% thì lên men nhanh, sản phẩm chất lượng tốt hơn, thời gian bảo quản ngắn. nếu cho
hàm lượng muối quá cao thì trái cà sẽ bị nhăn nheo, sản phẩm bị mặn. Để trái cà có màu
trắng đẹp khi kết thúc lên men thì có thể cho thêm 3 – 5% giềng vào lúc bắt đầu lên men.

Khi lên men cần cho trái cà ngập sâu trong nước muối, muốn vậy phải đè với lực 10 – 15
kg cho 100 kg trái cà. Nhiệt độ lên men 25 – 26 0C, thời gian lên men 25 – 30 ngày. Khi
đó hàm lượng axit lactic có thể đạt 3,0 – 3,2 g/l. Sản xuất quy mô công nghiệp 20%.
1.3.2.4.

Muối dưa chuột

Dưa chuột dùng để muối chua là loại quả non, hạt nhỏ, ít ruột, thịt quả chắc, vỏ mỏng,
tươi. Dung dịch muối có nồng độ 6 – 10% dùng để lên men cho sản phẩm có nồng độ
muối là 3 – 5%. Có thể bổ sung thêm thì là, cần tây, tỏi, ớt, lá quế với tổng lượng 3 – 8%
để tăng hương vị cho sản phẩm.
Để đa dạng thêm các sản phẩm lên men trong nước nên em tiến hành bổ sung chủng vi
khuẩn lactic vào việc lên men hành tím đạt hiệu quả về chất lượng, kinh tế, rút ngắn thời
gian lên men.
1.4.
1.4.1.

Giới thiệu về nguyên liệu hành tím.
Thành phần củ hành tím.

Hình 1.4.1. Củ hành tím.
Hành là một loại cây rau gia vị được sử dụng phổ biến hằng ngày. Có 2 loại hành: hành lá
và hành củ. Hành lá được sử dụng tươi còn hành củ thì được dùng tươi hoặc chế biến.
Hành củ cũng có 2 loại là hành ta và hành tây. Hành là loại sống lâu năm, có nguồn gốc
Tây Á. Thời vụ thu hoạch vào khoảng tháng 11 – 12 [3].
Hành tím có tên khoa học là Allium ascalonicum, bắt nguồn từ chữ Ascalon - tên của một
thị trấn ở miền Nam Palestin, nơi mà các nhà khoa học cho là nguồn gốc xuất xứ của
13

giống hành này, là loại củ hành nhỏ, màu tím, có mùi thơm, được trồng nhiều ở đồng
bằng sông Cửu Long, nhiều nhất ở huyện Vĩnh Châu, Sóc Trăng [9].
Thành phần
Hàm lượng (%)
Nước
86-88
Protein
1,2
Glucid
11
Tro
0,4
Cellulose
0,6
Vitamin B
20,01mg
Vitamin C
11mg
Bảng 1.4.1a: Thành phần hóa học của củ hành tím [7]:
Củ hành có độ ẩm rất cao, dễ bị hư hỏng nếu không có biên pháp bảo quản và chế biến
hợp lý.
Thành phần
Số gam trong 100g
Protein
1
Carbohydrate
6,3
Canxi
0,012
Lipit

0,3
Photpho
0,046
Sắt
0,0006
Caroten
0,0012
Vitamin B1
0,00008
Vitamin B2
0,00005
Niaxin
0,0005
Vitamin C
0,014
Bảng 1.4.1b: Thành phần dinh dưỡng của củ hành tím [8]
Hành tím chứa khoảng 11% đường , chủ yếu là saccharose. Trong củ hành có khoảng 35
– 55mg% tinh dầu, tinh dầu củ hành chủ yếu là allinin, ngoài ra còn có plutin, đặc biệt
quan trọng là allinin disulphit và allinin propyldisulphit, có tính sát trùng mạnh. Anilin
dưới tác dụng cảu enzym alininase alinin sẽ biến thành alicin, pyruvate, NH 4. Alicin dễ bị
biến chất sau thu nhận, để càng lâu càng mất hoạt tính, dễ bị phân hủy trong nước, nhất là
ở nhiệt độ cao cà môi trường kiềm, bền vững trong môi trường axit. Alicin vừa kích thích
tiêu hóa lại là chất kháng sinh tự nhiên rất mạnh, mạnh hơn cả penicilin, có tác dụng
14


mạnh với Staphylococcus, Samonela ức chế sự phát triển của nhiều loại siêu vi trùng như
siêu vi trùng bại liệt, cúm. Trong hành có chất tiopropion aldehyte (CH 3-CH2-CHS) là
chất gây cay và chảy nước mắt [3].
Màu trong củ hành là sắc tố anthocyanin: anthocyanin là sắc tố tan trong nước có màu từ

đỏ đến tím, màu của anthocyanin được xác địng bởi cấu trúc hoá học và môi trường bên
ngoài. pH thấp nó có màu đỏ trở thành không màu ở pH cao hơn và trở thành xanh blue
pH cao hơn nữa. Màu xanh của anthocyan thường do sự kết hợp với kim loại hơn là do
pH. Các nhân tố làm thoái hoá anthocyan: các enzyme thuỷ phân hay oxi hoá làm phai
màu anthocyanin, anthocyanin bị phân huỷ chậm ở nhiệt độ thường và nhanh ở nhiệt
độ cao, H2O2 làm thoái hoá, SO2 làm nhạt màu anthocyan. Anthocyanin ngưng tụ với
chính nó và các chất hữu cơ khác tạo thành phức chất với protein, tannin, flavonoide,
polysaccharide. Phản ứng này làm gia tăng màu của anthocyan, bền hơn trong chế biến và
tồn trữ [5, 11].
Trong củ hành có hàm lượng đường khá cao nên rất thích hợp cho quá trình lên men
lactic.
1.4.2.

Công dụng củ hành tím.

Chống nhiễm khuẩn: Củ hành có tính kháng khuẩn rất tốt nhờ có các quercetin và
allicin. Tác dụng thanh trùng đường hô hấp của hành tím rõ nét nhất khi dùng dưới dạng
ăn sống hay trộn dầu giấm. Nhai củ hành sống tuy khó chịu nhưng là biện pháp hữu hiệu
để thanh trùng vùng họng bằng cách mượn cơ chế chảy nước mũi, trào nước mắt để tống
các tạp chất bám trên niêm mạc đường hô hấp ra ngoài.
Tăng cường hệ miễn dịch: Chất flavonoids tìm thấy trong hành tím hoạt động như một
chất chống ô xy hóa có tác dụng ngăn chặn các khối u hình thành và phát triển, đồng thời
thúc đẩy khả năng miễn dịch của cơ thể.
Tốt cho gan, tim: Củ hành có chứa một lượng lớn lưu huỳnh nên là thực phẩm đặc biệt
tốt cho gan. Ăn khoảng nửa củ hành mỗi ngày có tác dụng hạ mức độ cholesterol xấu
LDL, ngăn ngừa các cơn đau tim và đột quỵ.
15


Ngừa thiếu máu, giảm viêm: Do chứa lượng sắt dồi dào nên tiêu thụ hành tím có thể

giúp đối phó với chứng thiếu máu. Một số nghiên cứu cũng cho thấy gia vị này có tác
dụng giảm các triệu chứng viêm khớp và gút rất hữu hiệu.
Ngừa ung thư: Hợp chất quercetin tìm thấy dồi dào trong hành tím đóng vai trò quan
trọng trong việc ngăn ngừa bệnh ung thư, đặc biệt là ung thư ruột kết. Fructooligosaccharides trong hành kích thích sự tăng trưởng của vi khuẩn có lợi trong ruột kết
và giúp giảm nguy cơ phát triển khối u ở ruột kết.
Ổn định huyết áp, giảm sốt: Củ hành có tác dụng giúp hạ huyết áp một cách tự nhiên.
Ngoài ra, nó cũng làm loãng máu, đánh tan các cục máu đông và lọc máu ra khỏi các chất
béo không lành mạnh. Mỗi khi bị sốt hoặc cảm cúm, ăn hành tím có thể giúp hạ sốt và
giảm các triệu chứng cảm, do vị hăng của hành thúc đẩy lưu thông máu và tăng tiết mồ
hôi.
Giúp xương khỏe: Trong hành chứa các hợp chất có thể ngăn ngừa các hoạt động phá vỡ
xương, nên nó đặc biệt có lợi cho những phụ nữ có nguy cơ bị loãng xương sau thời kỳ
mãn kinh.
Táo bón và đầy hơi: Ăn nhiều hành tím sẽ giúp giảm táo bón mãn tính và đầy hơi do
trong hành tím chứa nhiều chất xơ.
Tiểu đường: Chromium trong hành tím giúp các tế bào trong cơ thể của bệnh nhân tiểu
đường có phản ứng thích hợp để làm giảm mức độ insulin và cải thiện lượng đường
glucose hấp thụ vào cơ thể.
Lợi tiểu và làm sạch máu: Hành tím có hàm lượng phenoplast cao có tác dụng giữ nước
để tránh sỏi tiết niệu, viêm khớp và bệnh gút.
1.4.3.
-

Tình hình trồng hành, tiêu thụ hành và một số sản phẩm hành tím.
Tình hình trồng và tiêu thụ hành tím [15].

Ở Việt Nam, hành tím được trồng ở thị xã Vĩnh Châu – tỉnh Sóc Trăng và các nơi khác
như huyện đảo Lý Sơn - tỉnh Quảng Ngãi, huyện Ninh Hải- tỉnh Ninh Thuận, huyện Gò

16

Công - tỉnh Tiền Giang, huyện Ba Tri - tỉnh Bến Tre, huyện Duyên Hải - tỉnh Trà Vinh và
thành phố Bạc Liêu - tỉnh Bạc Liêu.
Khoảng năm 1966, Hành Tím đã được Nông vụ tỉnh Ba Xuyên trước đây khuyến khích
trồng thử với tên gọi là “củ hành đỏ”.
Diện tích trồng Hành Tím tập trung nhiều nhất ở thị xã Vĩnh Châu, là một trong những
mặt hàng đặc sản của tỉnh Sóc Trăng, có chất lượng cao và có khả năng xuất khẩu.
Diện tích trồng hành tím thương phẩm ở Vĩnh Châu từ 4.000 - 7.000 ha/năm, sản lượng
có thể lên đến 150.000 tấn chỉ sau 2 tháng gieo trồng.
Hiện nay, năng suất bình quân của củ Hành Tím là 14-15 tấn/ha, nhưng trong tương lai dự
kiến mức năng suất này sẽ đạt 20 tấn/ha. Bên cạnh đó diện tích trồng màu cũng được qui
hoạch giai đoạn 2016 – 2020 là 10.950 ha, trong đó hành tím 7.500 ha.
Đặc sản Hành Tím Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng đã được cấp chứng nhận đạt tiêu chuẩn
GlobalGAP, với sự tham gia của 9 nông dân và Doanh nghiệp tư nhân Đức Vinh trên diện
tích 4,5ha.
Củ hành tím là một trong những mặt hàng có thế mạnh của Vĩnh Châu nhờ chất lượng
cao, là nguồn cung cấp sản phẩm hành tươi cho thành phố Hồ Chí Minh, các tỉnh khác
trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long và được xuất khẩu đi nhiều nước như
Indonesia, Malaysia, Thái Lan, Philippines, Ấn Độ... Củ hành tím không chỉ mang lại
nguồn lợi lớn cho nông dân địa phương mà còn là đại diện cho nông sản của Việt Nam
trên thị trường thế giới. Theo số liệu thống kê Sản phẩm củ Hành Tím được tiêu thụ ở
Đồng bằng sông Cửu Long, một số tỉnh thành trong cả nước với sản lượng hàng năm từ
20.749 tấn năm 1994; đạt 83.603 tấn ở năm 2004 và khoảng 130.000 tấn vào năm 2012.
1.4.4.

Một số sản phẩm hành tím trên thị trường là hành tím sấy khô, hành tím phi và
hành tím muối chua [15].
Sử dụng chủng khởi động cho quá trình lên men.

Hầu hết hành nói chung và củ hành tím nói riêng thường được dùng như một món gia vị
trong các gia đình, cửa hàng.
17


Những ngày lễ tết củ hành củ kiệu thường được dân ta muối chua để tăng giá trị dinh
dưỡng, tăng khẩu vị để bữa ăn thêm ngon miệng.
Để cho chất lượng hành muối luôn đảm bảo tính an toàn, kéo dài thời gian bảo quản, rút
ngắn thời gian lên men thì nên dùng chủng khởi động bổ sung trước khi lên men.
Môi trường lên men dùng giống khởi động được hiểu là một cách chuẩn bị số lượng lớn tế
bào của ít nhất một chủng giống vi sinh vật trộn vào cùng nguyên liệu để sản xuất lên
men theo quá trình lên men có tốc độ nhanh, theo hướng như mong muốn [17].
Vi khuẩn lactic đã được sử dụng để bảo quản và chế biến thực phẩm ở rất nhiều các quốc
gia trên thế giới từ rất lâu đời. hiện nay các nhà khoa học đã tìm ra hầu hết chủng vi
khuẩn lactic được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm lên men truyền thống để tạo ra
các chế phẩm phục vụ đời sống. Những năm gần đây việc nghiên cứu vi khuẩn lactic làm
probiotics đang rất được quan tâm vì mức độ an toàn sinh học cao.
Một số thành tựu ứng dụng vi khuẩn lactic là:
Nhóm tác giả Dorrit Wouters., Silvia Grosu – Tudor., Medana Zamfir and Luc De Vuyst
đã nghiên cứu quá trình lên men rau quả sử dụng chủng Lactobacillus plantarum IMDO
788 làm chủng khởi động, tối ưu hóa quá trình lên men để tránh sự phát triển của nấm
men [33].
Trong việc nghiên cứu quy trình muối chua cây nha đam, các thí nghiệm tiến hành dựa
trên 2 phương pháp: lên men có bổ sung giống Lactobacillus plantarum và lên men không
bổ sung giống. Kết quả cho thấy muối chua có bổ sung giống cho thành phẩm có chất
lượng tốt hơn và đồng đều hơn [12].
Bảo quản thực phẩm: Zhang và cộng sự (2010) đã nghiên cứu ứng dụng pectocin 31-1
(Lactobacillus pentosus 31-1 phân lập từ Xuan Wei Ham lên men truyền thống ở Trung
Quốc) nhằm bảo quản thịt heo ở 40 0C. Kết quả trong 15 ngày bảo quản, thịt heo có màu
sắc, cấu trúc, mùi tốt hơn là chỉ bảo quản lạnh [14].

18


19


CHƯƠNG II. Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu.
2.1.
Nguyên vật liệu và thiết bị.
2.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu.
- Mẫu vật đem phân lập: dưa muối chua, nem chua và tôm chua.
- Củ hành tím được thu mua ở chợ đầu mối phía Nam.
2.1.2. Hóa chất và môi trường.
Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu do các hãng : Oxoid, Merk, Shobigel, Sigma... cung
cấp.
Môi trường MRS aga [6].

Bảng 2.1.2a.
MRS aga
Với

môi

lỏng

thì

bổ sung agar
Môi

trường

trùng ở 110oC
phút.

Pepton
Meat extract
Yeast extract
CH3COONa
D(+)glucose
Amonium citrat
MnSO4.4H2O
MnSO4.7H2O
K2HPO4
Tween 80
Aga
Nước
pH

15g
10g
5g
5g
20g
2g
0.04g
0.2g
0.05g
1ml

20g
1000ml
6.8-7.2

20

Môi trường

trường MRS
không

cần

được thanh
trong

30


Môi trường kiểm định thạch thường (LB) [6]
Pepton

0,5g

Meat extract

0,3g

NaCl

0,5g

Agar

1,8g

pH

6,8 – 7,0

Nước vừa đủ

100 ml

Bảng 2.1.2b. Môi trường Môi trường kiểm định thạch thường (LB)
Chất chuẩn độ NaOH 0,1N gồm:
NaOH :40g
Nước cất :1000 ml
2.1.3. Dụng cụ và thiết bị
-

STT Tên thiết bị

Hãng sản xuất

Nước sản xuất

1

Tủ sấy dụng cụ

JSR

Hàn Quốc

2

Tủ cấy vô trùng

JSR

Hàn Quốc

3

Tủ ấm

JSR

Hàn Quốc

4

Tủ ấm nuôi cấy vi sinh vật

Memmert

Đức

5

Lò vi sóng

SANYO

Việt Nam

6

Tủ lạnh sâu

Operon

Hàn Quốc

7

Tủ lạnh thường

LG

Việt Nam

8

Máy đo pH

9

Máy ly tâm lạnh 13.000 vòng/phút

Hettich

Đức

10

Máy vortex

VELP

Đức

11

Máy đo quang phổ

Ultrospec 2000

Pharmacia
Biotech

12

Cân kỹ thuật chính xác 0,01g

Ohaus

Thụy Sỹ

13

Cân phân tích độ chính xác 0,1mg

Mettler Toledo

Thụy Sỹ

14

Micropipet 100 – 1000μL

Genex Beta

Anh

15

Micropipet 10 – 200μL

Genex Beta

Anh

METTLER
TOLEDO

21

Thụy Sỹ

16

Micropipet 0,1 – 10μL

17

Kính hiển vi

Genex Beta

Anh

Bảng 2.1.3. Dụng cụ và thiết bị
2.2.
2.2.1.

Các phương pháp nghiên cứu.
Phân lập vi khuẩn lactic.

- Vi khuẩn acid lactic được phân lập từ các loại rau lên men (theo phương pháp được mô
tả bởi Wang et al 2010) [30].
- Các mẫu vật rắn được pha loãng như sau: mỗi mẫu 10 g được nghiền nhỏ rồi pha loãng
trong 50ml 0.85% NaCl [31]. Mẫu được đánh nhuyễn trên máy Vortex và pha loãng bằng
dung dịch pha loãng với các nồng độ từ đến . Với mỗi nồng độ này mỗi nồng độ lấy
0,05ml dịch trang đều lên đĩa thạch môi trường MRS, mỗi nồng độ làm 3 đĩa. Các đĩa
thạch được nuôi kỵ khí trong tủ ổn nhiệt 37 trong vòng 48 giờ. Sau 2 ngày ủ, các khuẩn
lạc hình thành với hình thái và màu sắc khác nhau. Lấy que cấy móc từng khuẩn lạc vào
ống thạch nghiêng để giữ giống [32].

2.2.2.

Tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic.

Vi khuẩn lactic là trực khuẩn gram dương, không có khả năng sinh catalaza, sản sinh axit
lactic, có khả năng phân giải CaCO 3. Việc lựa chọn vi khuẩn lactic được tiến hành theo
các đặc điểm chính đó và chọn chủng có khả năng sinh axit lactic cao nhất.
2.2.2.1.

Đặc điểm hình thái tế bào [10]

Các chủng vi khuẩn tách được từ môi trường phân lập sẽ được làm thuần bằng phương
pháp cấy ria trên bề mặt thạch để các khuẩn lạc hoàn toàn được mọc riêng rẽ. Các khuẩn
lạc này sẽ được cấy truyền sang môi trường MRS trong 24h rồi sau đó dùng các khuẩn lạc
đó làm tiêu bản các tế bào sinh trưởng và nhuộm tế bào theo phương pháp nhuộm Gram
và quan sát dưới kính hiển vi quang học với độ phóng đại 1000 lần.
2.2.2.2.
Xác định khả năng sinh axit lactic [14]
a. Định tính khả năng sinh axit lactic

Cho vào ống nghiệm 0.5ml phenol 1%, thêm từ từ từng giọt FeCl 3 1% vào cho đến khi
dung dịch có màu tím của phức phenol-sắt. Tiếp theo thêm vào 1ml dịch nghiên cứu. nếu
trong dịch chuyển màu vàng thì trong dịch nghiên cứu có mặt axit lactic và ngược lại.
22


b. Định lượng axit tổng số (trong sản phẩm lên men coi axit lactic là axit tổng số)

sinh ra
Lấy 0,5 ml mẫu, đem pha loãng 20 lần rồi chuẩn độ. Chuẩn độ mẫu bằng dung dịch

NaOH 0,1N với chất chỉ thị là phenolphtalein 1%.
Tính kết quả theo công thức: Axit lactic =
Trong đó:
n: thể tích NaOH đã chuẩn độ.
V: thể tích mẫu đem đi chuẩn độ.
K: hệ số chuyển đổi từ thể tích NaOH sang hàm lượng axit lactic (K=0,009).
1000: hệ số chuyển đổi từ ml sang l.
2.2.2.3.

Thử hoạt tính catalaza [13]

Cấy chấm điểm vi khuẩn lactic trên môi trường MRS aga, nuôi trong tủ ấm 37 oC, sau 48h
nhỏ dung dịch H2O2 3% lên khuẩn lạc đựng trong hộp peptri. Nếu thấy có bọt khí suốt
hiện chứng tỏ có enzym catalaza trong tế bào và ngược lại.
Catalase phân huỷ H2O2 tạo thành O2 theo phản ứng:
H2O2 + H-O–O-H --- catalase → O2 + 2H2O
Nên dùng khuẩn lạc nuôi cấy đã ủ 18–24 giờ, nếu không rất dễ mất hoạt tính catalase và
gây phản ứng âm tính giả.
2.3.
2.3.1.

Nghiên cứu một số đặc tính của chủng.
Đặc điểm hình thái vi khuẩn D5

Hình thái khuẩn lạc: màu sắc, đường kính, độ nhẵn, mép khuẩn lạc.
Hình thái tế bào: quan sát bằng phương pháp nhuộm Gram.
2.3.2. Một số đặc điểm sinh lý, sinh hóa của chủng vi khuẩn D5
2.3.2.1.
Khả năng chịu nhiệt độ

23


Tiến hành nuôi cấy chủng D5 trong môi trường dịch thể: bổ sung 10% giống vào môi
trường MRS lỏng đã thanh trùng. Chủng D 5được nuôi cấy trong các môi trường có nhiệt
độ khác nhau là 23; 30; 37; 45; 55. Sau mỗi 12 giờ, sinh khối tế bào được đánh giá thông
qua mật độ quang.
2.3.2.2.

Khả năng chịu pH

Chủng nghiên cứu được cấy vào các ống nghiệm có chứa 5ml môi trường MRS dịch thể
chứa 0,1% thạch với các nồng độ pH ban đầu khác nhau: 4; 5; 6; 7; 8. Chọn điều kiện lên
men ở nhiệt độ là 37. Tiến hành xác định hàm lượng sinh khối của chủng vi sinh vật bằng
phương pháp đo quang ở bước sóng 600 nm.
2.3.2.3.

Phương pháp xác định hoạt tính đối kháng của vi khuẩn lactic

Chủng vi khuẩn lactic nghiên cứu được nuôi cấy trong môi trường MRS dịch thể. Sau 24
giờ nuôi cấy, 0.002ml dịch tế bào vi khuẩn được chấm lên bề mặt môi trường MRS thạch
trong đĩa peptri. Chủng vi khuẩn được nuôi cấy trong 24 giờ ở 37. Sau đó, một lớp môi
trường thạch LB chứa chủng vi khuẩn kiểm định được đổ lên trên bề mặt thạch MRS. Đĩa
peptri này tiếp tục được nuôi cấy ở 37ºC trong 24 giờ rồi kiểm tra sự hình thành vòng ức
chế vi khuẩn kiểm định.

2.4.

Khảo sát quá trình lên men hành.
Quy trình muối chua hành tím thông thường

Củ hành tím
Làm sạch đất cát
Bóc vỏ, bỏ rễ
Rửa sạch

Dung dịch muối (3%), đường (%)

Cho vào dụng cụ lên men

Lên men ([O] = 0)
Sản phẩm
Bảo quản
Hình 2.4. Quy trình muối chua hành tím thông thường.
Thuyết minh quy trình
Thuyết minh quy trình:
24


Củ hành tím: lựa chọn các củ hành không bị sâu bệnh, dập lát. Củ hành phải tươi
mới, còn nguyên vỏ, không có các hiện tượng héo, hay bị khô mốc, thối rữa. Các
chỉ tiêu bề ngoài như kích thước, độ sáng của màu sắc giữa các củ hành phải tương
đương.
- Làm sạch đất cát: sử dụng nước sạch để rửa củ hành, nhằm làm sạch các bụi bẩn,
đất cát, các vi sinh vật bám bề mặt ngoài của củ hành.
- Bóc vỏ: loại lớp vỏ bên ngoài, cắt bỏ rễ, quá trình bóc vỏ tránh hiện tượng làm củ
hành bị dập lát, vỏ bóc quá sâu ảnh hưởng đến chất lượng củ hành.
- Rửa sạch:dùng nước sạch rửa nhiều lần, loại bỏ các chất bẩn, các vi sinh vật còn
sót lại trên củ hành để không ảnh hưởng đến quá trình lên men củ hành.
- Chuẩn bị dung dịch muối, đường: chuẩn bị dung dịch muối 3% với các nồng độ
đường khác nhau tùy khẩu vị từng người.

- Cho vào dụng cụ lên men: củ hành sau quá trình rửa sạch được xếp vào các dụng
cụ lên men, đổ dung dịch muối đường, sao cho lượng dung dịch ngập các củ hành.
- Lên men : củ hành được lên men ở điều kiện yếm khí với nhiệt độ là 30°C trong
thời gian 3 – 6 ngày.
- Bảo quản : bảo quản.
2.4.1. Khảo sát tỷ lệ giống
-

Tiến hành lên men hành tím trong điều kiện kỵ khí với các thông số sau: Cố định nhiệt độ
(300C), hàm lượng muối (3%), hàm lượng đường (6%), tỷ lệ nước (2%) với các tỷ lệ
giống vi khuẩn D5 khác nhau nhau: 1; 2; 3; 4%. Đo sinh khối tế bào được xác định bằng
phương pháp đo mật độ quang (OD) sau mỗi 12 giờ.
Từ kết quả thí nghiệm đưa ra tỷ lệ giống thích hợp lên men.
2.4.2.

Khảo sát nồng độ muối

Tiến hành lên men hành tím trong điều kiện kỵ khí với các thông số sau: Cố định nhiệt độ
(300C), hàm lượng đường (6%), giống vi khuẩn D5 (3%), tỷ lệ nước gấp 2 Tiến hành lên
men hành tím trong điều kiện kỵ khí với các thông số sau: Cố định nhiệt độ (30 0C), hàm
lượng đường (6 %), giống D5 (3%), tỷ lệ nước gấp 2 lần hành. Để đánh giá ảnh hưởng
của nồng độ muối tới khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng, tiến hành lên men
được điều chỉnh nồng độ muối 4 giá trị là 2; 3; 4; 5%. Đo sinh khối tế bào được xác định
bằng phương pháp đo mật độ quang (OD) sau mỗi 12 giờ.
2.4.3.

Khảo sát nồng độ đường

Tiến hành lên men hành tím trong điều kiện kỵ khí với các thông số sau: Cố định nhiệt độ
(300C), hàm lượng muối (3%), giống vi khuẩn D5 (3%), tỷ lệ nước gấp 2 lần hành với các

hàm lượng đường 2; 4; 6; 8; 10%. Đo sinh khối tế bào được xác định bằng phương pháp
đo mật độ quang (OD) sau mỗi 12 giờ.
25