Nghiên cứu, lựa chọn thành phần môi trường và điều kiện nuôi cấy thích hợp cho chủng vi khuẩn hương nước mắm bacillus sp VTPF4

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
“Nghiên cứu, lựa chọn thành phần môi trƣờng và điều
kiện nuôi cấy thích hợp cho chủng vi khuẩn sinh hƣơng
nƣớc mắm Bacillus sp.VTPF4”
Giáo viên hƣớng dẫn

:

ThS. Bùi Thị Hồng Phƣơng

Sinh viên thực hiện

:

Trần Thị Xuyến

Lớp

:

1202 – K19

Hà Nội - 2016
-----

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin chân thành cảm ơn Thạc
sĩ Bùi Thị Hồng Phương đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong quá trình
hoàn thành khóa luận.
Xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Công nghệ Sinh học, Viện đại học
Mở Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành bản khóa luận này.
Chân thành cảm ơn cô chú, anh chị trong Bộ môn Công nghệ Enzyme &
Protein – Viện Công nghiệp Thực phẩm.
Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình hoàn thành khóa luận.
Hà Nội, ngày 16 tháng 5 năm 2016.
Sinh viên
Trần Thị Xuyến


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………..1
PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU………………………………………...3
1.1. Giới thiệu chung về nước mắm. ......................................................... 3
1.1.1. Giới thiệu về nước mắm. .............................................................. 3
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng của nước mắm. ............................................... 5
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành nước mắm. ......... 7
1.1.3.1. Ảnh hưởng của loại cá sử dụng để chế biến nước mắm. ............ 7
1.1.3.2. Ảnh hưởng của NaCl................................................................. 8
1.1.3.3. Tỷ lệ muối ướp cá. .................................................................... 9
1.1.3.4. Ảnh hưởng của oxy ...................................................................... 9
1.1.3.5. Enzyme ..................................................................................... 10
1.1.4. Cơ chế hình thành hương trong quá trình lên men nước mắm. ...... 12
1.1.4.1. Hương hình thành từ cá nguyên liệu .......................................... 12
1.1.4.2. Hương hình thành trong quá trình lên men cá ........................... 13

1.1.5. Vai trò của vi sinh vật trong quá trình lên men và tạo hương nước
mắm. ...................................................................................................... 15
1.2. Giới thiệu chung về chủng Bacillus sp................................................ 16
1.2.1. Đặc điểm hình thái. ...................................................................... 16
1.2.2. Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng tới sự sinh trưởng của chủng vi
khuẩn Bacillus sp. .................................................................................. 17
1.2.2.1. Ảnh hưởng của nguồn cacbon. ................................................ 17
1.2.2.2. Ảnh hưởng của nguồn Nitơ. .................................................... 18
1.2.2.3. Ảnh hưởng của muối. .............................................................. 18
1.2.2.4. Ảnh hưởng của muối khoáng................................................... 19
1.2.3. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy đến sự sinh trưởng của chủng
vi khuẩn Bacillus sp. .............................................................................. 20
1.2.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ. ......................................................... 20


1.2.3.2. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy. ......................................... 20
1.2.3.3. Ảnh hưởng của pH môi trường................................................ 20
1.2.3.4. Ảnh hưởng của chế độ sục khí và tốc độ khuấy. ...................... 21
PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………...23
2.1. Nguyên vật liệu. ................................................................................. 23
2.1.1. Nguyên vật liệu và hóa chất. ......................................................... 23
2.1.1.1. Nguyên liệu................................................................................ 23
2.1.1.2. Môi trường sử dụng. .................................................................. 23
2.1.1.3. Hóa chất. ................................................................................... 24
2.1.2. Máy móc, thiết bị. ........................................................................ 24
2.2. Phương pháp nghiên cứu. ................................................................... 25
2.2.1. Phương pháp vi sinh ..................................................................... 25
2.2.1.1. Đánh giá khả năng phát triển của chủng Bacillus sp.VTPF4 trên
môi trường nồng độ muối cao. ............................................................... 25
2.2.1.2. Khảo sát sơ bộ khả năng tạo hương của chủng vi khuẩn Bacillus

sp.VTPF4. .............................................................................................. 25
2.2.2. Phương pháp phân tích hóa lý ...................................................... 26
2.2.2.1. Xác định khả năng sinh trưởng bằng mật độ tế bào ................... 26
2.2.2.2. Xác định đơn vị khuẩn lạc …………………………………...26
2.2.2.3. Phương pháp phân tích các hợp chất bay hơi. ........................... 26
PHẦN III: KẾT QUẢ, BÀN LUẬN……………………………………….28
3.1. Nghiên cứu xác định khả năng chịu muối, khả năng sinh hương và đặc
điểm hình thái của chủng Bacillus sp.VTPF4 ............................................ 28
3.1.1. Nghiên cứu khả năng chịu muối của chủng vi khuẩn Bacillus
sp.VTPF4 ............................................................................................... 28
3.1.2. Khảo sát sơ bộ khả năng tạo hương của chủng vi khuẩn Bacillus
sp.VTPF4 ............................................................................................... 29
3.1.2.1. Phân tích thành phần các hợp chất bay hơi trong dịch chượp lên
men của chủng vi khuẩn Bacillus sp.VTPF4. .......................................... 30


3.1.2.2. Đánh giá khả năng thủy phân và tạo acid của chủng vi khuẩn
sinh hương Bacillus sp.VTPF4 ............................................................... 31
3.1.3. Nghiên cứu xác định đặc điểm hình thái chủng Bacillus sp.VTPF4.
............................................................................................................... 32
3.2. Nghiên cứu lựa chọn môi trường nuôi cấy thích hợp cho chủng Bacillus
sp.VTPF4. ................................................................................................. 34
3.3. Nghiên cứu lựa chọn thành phần môi trường nuôi cấy thích hợp của
chủng vi khuẩn sinh hương Bacillus sp.VTPF4 ......................................... 35
3.3.1. Ảnh hưởng của nguồn cacbon ...................................................... 35
3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ glucoza bổ sung ................... 36
3.3.3. Ảnh hưởng của nguồn Nitơ .......................................................... 37
3.3.4. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến quá trình lên men ................... 39
3.4. Nghiên cứu lựa chọn điều kiện nuôi cấy thích hợp cho chủng vi khuẩn
sinh hương Bacillus sp.VTPF4. ................................................................. 40

3.4.1. Lựa chọn nhiệt độ nuôi cấy thích hợp ........................................... 40
3.4.2. Lựa chọn pH môi trường nuôi cấy thích hợp ................................ 41
3.4.3. Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ tiếp giống thích hợp ............................ 42
3.4.4. Lựa chọn chế độ lắc thích hợp ...................................................... 43
3.4.5. Lựa chọn thời gian nuôi cấy thích hợp .......................................... 44
PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………...46
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………48


DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT

MT1

Môi trường MRS lỏng, bổ sung muối với tỷ lệ 50g/l

MT2

Môi trường dịch chiết cá

MT3

Glucose 0.5%, cao nấm men 0.75%, dung dịch muối
khoáng 5%

MT4

Môi trường JMC 168

NB

Nutrient Broth

cs

Cộng sự

ĐC

Đối chứng

m/z

Tỷ số giữa khối lượng và điện tích

GC

Gas Chorimatography

DE

Diethyl ether


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Các loại nước mắm Ch u . ................................................................ 4
Bảng 1.2. Hàm lượng acid amin có trong nước mắm của một số nước ................ 5
Bảng 1.3. Thành phần các chất dinh dưỡng của một vài loài cá ........................... 8
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng chính của cá cơm ........................................ 23
Bảng 2.2. Thành phần hóa học của muối Nghệ An ............................................ 23
Bảng 2.3. Thành phần môi trường MRS (trong 1 lít môi trường) ....................... 23

Bảng 3.1. Kết quả khảo sát sơ bộ khả năng phát triển và tạo hương của chủng
vi khuẩn Bacillus sp.VTPF4 .............................................................................. 29
Bảng 3.2. Kết quả phân tích các hợp chất bay hơi trong dịch lên men của
chủng vi khuẩn Bacillus sp.VTPF4 ................................................................... 30
Bảng 3.3. Khả năng thủy phân và tạo acid của chủng vi khuẩn Bacillus
sp.VTPF4 .......................................................................................................... 32
Bảng 3.4. Đặc điểm hình thái và đặc tính sinh lý của chủng vi khuẩn Bacillus
sp.VTPF4 .......................................................................................................... 32
Bảng 3.5. Khảo sát khả năng phát triển trên các môi trường khác nhau của
chủng vi khuẩn Bacillus sp.VTPF4 ................................................................... 34
Bảng 3.6. Ảnh hưởng nguồn Nitơ đến khả năng phát triển của chủng vi khuẩn
Bacillus sp.VTPF4 ............................................................................................ 38
Bảng 3.7. Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả năng phát triển của chủng vi khuẩn
Bacillus sp.VTPF4 ............................................................................................ 40
Bảng 3.8. Ảnh hưởng pH môi trường đến khả năng phát triển của chủng vi
khuẩn sinh hương Bacillus sp.VTPF4 ............................................................... 41
Bảng 3.9. Ảnh hưởng tỷ lệ tiếp giống đến quá trình phát triển của chủng vi
khuẩn Bacillus sp.VTPF4……........................................................................42


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Quy trình tách chiết các hợp chất bay hơi ..................................... 27
Hình 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ muối đến khả năng sinh trưởng và phát
triển của chủng vi khuẩn Bacillus sp.VTPF4 ................................................ 28
Hình 3.2. Hình thái tế bào và khuẩn lạc của chủng Bacillus sp.VTPF4 ........ 33
Hình 3.3. Ảnh hưởng nguồn cacbon đến khả năng phát triển của chủng vi
khuẩn Bacillus sp.VTPF4 ............................................................................. 36
Hình 3.4. Ảnh hưởng nồng độ glucoza bổ sung đến khả năng phát triển của
chủng vi khuẩn Bacillus sp.VTPF4 .............................................................. 37
Hình 3.5. Ảnh hưởng nồng độ muối đến khả năng phát triển của chủng vi

khuẩn Bacillus sp.VTPF4 ............................................................................. 39
Hình 3.6. Ảnh hưởng chế độ lắc đến khả năng phát triển của chủng vi khuẩn
Bacillus sp.VTPF4 ....................................................................................... 43
Hình 3.7. Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến quá trình phát triển của chủng vi
khuẩn Bacillus sp.VTPF4 ............................................................................. 44


GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

Khóa luận tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
Nước mắm là một loại gia vị rất phổ biến ở Việt Nam và rất nhiều nơi
trên thế giới. Nước mắm không chỉ làm cho các món ăn ngon hơn, đậm đà
hơn mà còn mang lại giá trị dinh dưỡng cao.
Ngày nay, có rất nhiều thương hiệu nước mắm nổi tiếng trong nước như:
nước mắm Khải Hoàn Phú Quốc, nước mắm Cát Hải, nước mắm 584 Nha
Trang, mỗi loại nước mắm đều có hương vị đặc trưng riêng.
Nhiều công trình nghiên cứu sản xuất nước mắm được thực hiện nhằm rút
ngắn thời gian lên men, tăng khả năng thủy ph n protein, cũng như làm tăng
hương vị cho nước mắm. Các công trình nghiên cứu cho thấy sự có mặt của
các chủng vi khuẩn trong quá trình sản xuất nước mắm như: Bacillus sp,
Staphylococcus sp, Streptococcus sp, Micrococcus sp, Pseudomonas sp,…
không chỉ có mặt trong quá trình thủy phân protein cá mà còn có vai trò tạo
hương thơm cho nước mắm. Tuy nhiên, chưa có công trình nghiên cứu nào
chính thức tìm hiểu về thành phần môi trường nuôi cấy, cũng như điều kiện
nuôi cấy thích hợp của chủng vi khuẩn sinh hương nước mắm để ứng dụng
trong sản xuất nước mắm thực tiễn.
Vì lý do trên, trong quá trình thực tập nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp, tôi
thấy việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu, lựa chọn thành phần môi trường và

điều kiện nuôi cấy thích hợp cho chủng vi khuẩn sinh hương nước mắm
Bacillus sp.VTPF4” là cần thiết.
- Mục tiêu: Nghiên cứu, lựa chọn thành phần môi trường và điều kiện nuôi
cấy thích hợp của chủng vi khuẩn sinh hương Bacillus sp.VTPF4 nhằm mục
đích tăng thu hàm lượng sinh khối.
- Nội dung nghiên cứu:
+ Nghiên cứu đặc tính chủng vi khuẩn sinh hương Bacillus sp.VTPF4
+ Nghiên cứu, lựa chọn môi trường nuôi cấy thích hợp.
+ Nghiên cứu, lựa chọn thành phần môi trường nuôi cấy thích hợp của
chủng vi khuẩn sinh hương Bacillus sp.VTPF4
Trần Thị Xuyến - 1202

1


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

+ Nghiên cứu, lựa chọn điều kiện nuôi cấy thích hợp của chủng vi khuẩn
sinh hương Bacillus sp.VTPF4

Trần Thị Xuyến - 1202

2


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.

Giới thiệu chung về nƣớc mắm.

1.1.1. Giới thiệu về nước mắm.
Nước mắm được đặc trưng bởi hương và vị, thường sử dụng làm gia vị
khi nấu ăn và nước chấm. Nếu định nghĩa theo hóa sinh thì nước mắm là dung
dịch muối và protein hòa tan ở dạng acid amin và các peptid. Nước nắm tạo
thành nhờ quá trình lên men của vi sinh vật ưa muối, chúng tạo nên hương và
vị cho nước nắm.
Nói chung, phương pháp thường được sử dụng để sản xuất nước mắm ở
Thái Lan, Hàn Quốc, Indonesia và một số nước ở châu Á là tàng trữ cá nhỏ
(ví dụ: cá cơm) cùng với muối bằng hầm bê tông hoặc chum đất từ 9-12 tháng,
đ y là khoảng thời gian cần thiết để có thể thủy phân hoàn toàn cá (Itoh và cs,
1993; Wilaipan, 1990). Sản phẩm cá lên men có từ thời cổ đại. Người La Mã
làm nước mắm (có tên là garum) từ lên men nội tạng và máu cá ngừ
(Axelsson, 2004). Máu cá đông lại nhanh trong điều kiện hàm lượng muối cao
và nó bị phá vỡ từ từ bởi tác động của hệ enzyme trong ruột cá (Barker, 1956
và Beddows, 1985). Sau 9 tháng lên men, nước mắm thu được là dịch trong
có màu nâu chiết rút ra từ các thùng lên men, phần mô cá chưa thủy phân hết
sử dụng làm sản phẩm mắm cá (hay còn gọi là chượp) – đặc quánh và mùi
mạnh (Barker và cs, 1956). Người Hy Lạp sản xuất nước mắm (có tên gọi là
Garos) từ gan cá thu colias (một loài cá thu Nhật Bản) (Kauri và cs, 1990).
Thời gian sản xuất ra garos khá nhanh do trong gan cá chứa hàm lượng
enzyme proteolytic cao. Aimeteon là một loại nước mắm của người Hy Lạp cổ
đại, được làm từ máu và nội tạng của cá ngừ. Botargue và ootarides là 2 loại
nước mắm của người Ý và phía nam Hy Lạp thế kỷ 19 (Axelsson, 2004).
Nước mắm rất phổ biến ở Đông Nam

và người châu Á sống ở các nước

phương T y, được biết đến với nhiều tên khác nhau tùy thuộc vào mỗi quốc
gia. Ở Malaysia, nước mắm có tên là “budu”; Philippines gọi là “patis”;
Indonesia có tên là “ketjap-ikan”; Myama có tên là “ngapi”; Cambodia có tên
Trần Thị Xuyến - 1202

3


GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

Khóa luận tốt nghiệp

là “nouc-mam”; Thái Lan có tên là “nampla”; Nhật có tên là “ishiru” hoặc
“shottsuru” (Ijong và Ohta, 1996); Ấn độ và Pakistan có tên là “colombocure”; Trung Quốc có tên là “yeesu” và Hàn Quốc có tên là “aekjeot”
(Barker, 1956; Robert và cs, 2000).
Nước mắm là kết quả của quá trình biến đổi vật lý, hóa học và vi sinh
vật diễn ra trong điều kiện nồng độ muối cao và hàm lượng oxy thấp. Cá và
muối là 2 thành phần chính cho quá trình sản xuất nước mắm. Bước đầu tiên
trong quá trình sản xuất nước mắm là trộn cá với muối theo tỷ lệ 2:1 tới 6:1
phụ thuộc vào mỗi quốc gia (Barker, 1956). Mặt khác, hương vị của nước
mắm của mỗi quốc gia khác nhau, do phụ thuộc vào thói quen và thị hiếu
người tiêu dùng trên vùng lãnh thổ đó. Phương pháp sản xuất nước mắm của
một số nước được thể hiện ở bảng 1.1.
Bảng 1.1. Cá o i nƣớ mắm Ch u Á
uất ứ

Tên gọi

Ngu ên iệu

T

ệ Cá:muối và thời gi n
lên men

Ishiru
Nhật Bản

Ikanagoshoyu
Shottsuru

Mực ống Cá
mòi

gạo lên

Cá mòi và cá

men và Koji (3:1). Thời gian

thu

lên men là 6 tháng

Cá răng ch o
Cá cơm, cá

Thái Lan

Nampla

ch p

Philippine

Patis

Cá cơm

Lào

Padek

Malaysia

Budu

Trần Thị Xuyến - 1202

Tỷ lệ 5:1 Cá:muối

Cá cơm
Cá nước ngọt

Tỷ lệ 5:1

Cá:muối (5-12

tháng)

Tỷ lệ 3:1 – 4:1 = Cá:muối (312 tháng)
Tỷ lệ Cá:muối:cám gạo
3:1: .5 (6 tháng đến 1 năm)
Tỷ lệ 5:1 – 3:1

Cá cơm

Cá:muối

đường:me (3-12 tháng)

4


GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

Khóa luận tốt nghiệp

Myanmar

Ngapi

Hàn Quốc

Aekjeot

Việt Nam

Nước mắm

Cá nước ngọt,

Tỷ lệ 5:1

Cá:muối (3-6

mực

tuần)

Cá cơm, mực,

Tỷ lệ 4:1

Cá:muối (6 tháng)

cá hồi
Tỷ lệ 3:1 – 3:2 = Cá:muối (4-

Cá cơm

12 tháng)

1.1.2. Giá trị dinh dưỡng của nước mắm.
Nước mắm có hương vị đậm đà và giá trị dinh dưỡng cao (chứa 13 loại
acid amin, vitamin B). Hàm lượng acid amin có trong nước mắm của mỗi
quốc gia rất khác biệt thể hiện ở bảng 1.2.
Bảng 1.2. Hàm ƣợng

id min ó trong nƣớc mắm của một số nƣớc

Trung

Hàn

Quốc

Quốc

Taurine

124.5

207.2

211.6

102.1

169.0

Aspartic acid

362.9

28.0

415.7

609.7

430.3

Threonine

222.2

90.7

298.7

379.4

534.6

Serine

138.9

-

274.3

260.4

393.3

Glutamic acid

823.1

1803.0

944.1

1205.1

3031.9

Proline

86.4

321.7

143.8

178.7

193.0

Glycine

186.5

591.9

323.0

268.3

232.6

Alanine

437.8

1234.0

506.9

670.8

328.9

Cysteine

115.2

287.0

-

-

38.1

Valine

338.0

681.1

358.7

476.1

350.1

Methionine

159.5

133.7

217.3

167.0

294.6

Isoleucine

282.5

720.2

355.7

298.4

511.4

Leucine

375.4

1217.7

466.1

343.6

895.1

Tyrosine

38.4

25.0

58.4

37.2

44.9

Acid amin

Trần Thị Xuyến - 1202

Phillipine Thái Lan Việt Nam

5


GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

Khóa luận tốt nghiệp

Phenylalanine

176.2

65.5

201.5

226.7

129.5

Histidine

99.8

341.3

222.8

269.7

307.3

Lysine

667.7

1058.8

696.4

956.5

634.0

Arginine

19.0

57.8

29.9

6.8

14.9

4654.0

8864.6

5724.9

6456.5

8533.5

Tổng

(Ghi chú: - Hàm lượng tính theo đơn vị mg/100ml dịch nước mắm Nước mắm Trung Quốc làm từ cá + muối; nước mắm Hàn Quốc làm từ cá
cơm + muối; nước mắm Phillipine làm từ nước chiết cá + muối; nước mắm
Thái Lan làm từ nước chiết cá cơm + muối; nước mắm Việt Nam làm từ nước
chiết cá cơm + muối)
Các chất đạm: Chiếm chủ yếu và quyết định giá trị dinh dưỡng của
nước mắm
- Đạm tổng số: là tổng lượng nitơ có trong nước mắm (g l) bao gồm
đạm acid amin và đạm ammoniac (đạm thối), quyết định chất lượng của nước
mắm.
Đạm amin: là tổng lượng đạm hữu ích nằm dưới dạng acid amin (g l),
quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm.
Đạm ammoniac: càng nhiều nước mắm càng k m chất lượng. Ngoài
ra, trong nước mắm còn chứa đầy đủ các acid amin, đặc biệt là các acid amin
không thay thế: valin, leucin, methionine, isoleucine, phenylalanine,
alanine,… tuy nhiên thành phần, hàm lượng, tỷ lệ các chất dinh dưỡng của
nước mắm còn phụ thuộc vào nguyên liệu cũng như quá trình chế biến.
Các chất bay hơi cũng đóng góp chính vào việc hình thành nên hương
vị đặc trưng của nước mắm, hàm lượng các chất bay hơi trong nước mắm

mg 1

g nước mắm như sau:
o Các chất carbonyl bay hơi: 4 7 - 512 (formaldehyde)
o Các acid bay hơi: 4 4 - 533 (propionic)
o Các amin bay hơi: 9.5 - 11.3 (isopropylamin)
o Các chất trung tính bay hơi: 5.1 – 13.2 ( acetaldehyde)

Trần Thị Xuyến - 1202

6


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

Các chất khác:
o Các chất vô cơ: NaCl chiếm 25 – 28 g l và một số chất khoáng
như : S, Ca, Mg, P, I, Br
o Vitamin: B1, B12, B2
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành nước mắm.
Có 5 yếu tố chính ảnh hưởng tới chất lượng nước mắm: loài cá, loại
muối sử dụng, tỷ lệ muối:cá, hàm lượng khoáng và các điều kiện lên men.
1.1.3.1. Ảnh hưởng của loại cá sử dụng để chế biến nước mắm.
Loại cá sử dụng trong quá trình chế biến nước mắm ở mỗi nước cũng
khác nhau, có ảnh hưởng lớn tới giá trị dinh dưỡng và đặc biệt là hàm lượng
đạm trong sản phẩm. Hàm lượng đạm tổng trong nước mắm sản xuất từ cá
cơm hoàn toàn khác biệt với nước mắm làm từ lươn cát (sand lance) (Chihara,
Yamada và cs, 2002). Ở Việt Nam, nước mắm được chế biến chủ yếu từ các

loại cá biển nhỏ như: cá liệt, cá nục, cá tráp, cá tạp là loại cá có giá trị kinh tế
thấp. Tuy nhiên, có rất nhiều cơ sở sản xuất nước mắm đặc sản từ cá cơm. Cá
cơm là loài cá ít mỡ, hoạt tính enzyme protease trong ruột cá cao hơn các loại
cá khác, kích thước nhỏ dễ bị thủy phân khi lên men, do vậy nước mắm sản
xuất từ cá cơm có hương vị thơm ngon hơn so với nước mắm sản xuất từ các
loài cá khác. Trong chế biến nước mắm, không nên sử dụng một số loài cá có
tỷ lệ cơ thịt đỏ cao (cá sòng) chứa nhiều histidine, đ y là tiền chất dễ chuyển
sang histamin một chất gây dị ứng. Hàm lượng chất dinh dưỡng của một số
loài cá cho sản xuất nước mắm thể hiện ở bảng 1.3.

Trần Thị Xuyến - 1202

7


GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

Khóa luận tốt nghiệp

Bảng 1.3. Thành phần các chất dinh dƣỡng của một vài loài cá
Thành

Đơn vị

Stolephorus

Ristrelliger spp.

Clupea spp.

phần dinh

spp.

(cá thu)

(cá trích)

dƣỡng

( á ơm)

Protein

g

18

20

20.2

Chất béo

g

0.3

6.7

4.3

Hàm ẩm

g

80.5

72

74.4

Ca

mg

218

170

4.0

P

mg

211

60

175

Fe

mg

1.7

11.9

2.0

Vitamin A

IU

139

138

195

Vitamin B1

mg

0.02

0.03

0.12

Vitamin B2

mg

0.04

0.62

0.05

(Ghi chú: Thành phần tính theo 100g mẫu cá)
Loài cá ảnh hưởng tới hàm lượng protein có trong cá, đ y cũng là
nguồn dinh dưỡng cung cấp cho các hoạt động của vi sinh vật và cơ chất cho
các enzyme, cả 2 nguồn trên tham gia vào quá trình thủy phân protein thành
các peptid và acid amin. Protein trong cá là hỗn hợp của khoảng trên 20 các
acid amin khác nhau (Curioni và cs, 2002). Phần lớn protein trong cá được
thủy phân thành các peptid phân tử lượng thấp và acid amin. Mỗi loài cá có
hàm lượng các acid béo khác nhau. Các acid béo không no chiếm khoảng
40% tổng lượng acid béo và giảm đi trong quá trình lên men (Kelaiditis,
1949).
1.1.3.2. Ảnh hưởng của NaCl
Muối là thành phần chính thứ 2 trong sản phẩm nước mắm. Muối có
thể điều khiển hệ vi sinh vật, nó có thể làm chậm quá trình phát triển hoặc tiêu
diệt vi sinh vật có hại trong quá trình lên men. Thông thường, muối biển được
sử dụng trong quá trình chế biến nước mắm. Ở Việt Nam, muối biển có hàm
lượng NaCl chiếm khoảng 85-90%, phần còn lại là CaSO4, MgSO4, MgCl2,
Trần Thị Xuyến - 1202

8


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

CaCl2 và các tạp chất khác. Các muối không tan trong nước và các tạp chất
khác làm chậm quá trình muối ngấm vào thịt cá. Thêm vào đó, các ion kim
loại nặng có trong muối làm tăng tốc độ oxy hóa các acid béo có trong dầu cá,
làm giảm chất lượng nước mắm. Muối có tính hút nước, nếu hàm ẩm trong
không khí lớn hơn 75% muối sẽ hút nước và trở nên ẩm ướt, nếu hàm ẩm nhỏ
hơn 75% muối sẽ mất nước và khô ráo. Trong quá trình bay hơi sẽ mang theo
một số chất như một số muối của Mg2+ (làm chát muối), Ca2+ (làm đắng
muối) và K+ (làm nóng cổ), do vậy mà muối nên tàng trữ trong kho l u ngày
để hạn chế vị chát, đắng và nóng cổ do các ion trên g y nên. Thông thường
theo kinh nghiệm dân gian, muối trước khi sử dụng nên tàng trữ ít nhất 6
tháng.
1.1.3.3. Tỷ lệ muối ướp cá.
Tỷ lệ muối ướp cá ảnh hưởng tới chất lượng nước mắm. Nồng độ muối
ảnh hưởng tới chức năng của các enzyme nội bào, chúng đóng vai trò thủy
phân protein trong suốt quá trình lên men (Opstvedt, 1984).
Mỗi quốc gia hay vùng miền có tỷ lệ muối cá khác nhau, tùy thuộc vào
loại nước mắm. Nói chung, tỷ lệ này phụ thuộc vào kích thước cá và hương vị
mong muốn đối với sản phẩm. Nồng độ muối có thể làm thay đổi số lượng,
chủng loại vi khuẩn và hoạt lực enzyme, kết quả sẽ thu được nước mắm có
hương vị khác nhau.
1.1.3.4. Ảnh hưởng của oxy
Nồng độ oxy hòa tan trong thùng hoặc bể lên men thấp, ảnh hưởng tới
vi sinh vật trong quá trình lên men. Trên bề mặt thùng lên men, hàm lượng

oxy hòa tan khá cao, tuy nhiên càng phía đáy của thùng hàm lượng oxy càng
giảm. Lên men kị khí có thể thu được sản phẩm nước mắm có chất lượng
hương thơm đặc trưng. Quá trình lên men cá có sự tham gia của cả lên men
hiếu khí và kị khí. Bào tử vi sinh vật hiếu khí ưa muối tìm thấy trong quá
trình lên men nước mắm là khá cao. Do vậy, để có thể cung cấp oxy cho quá

Trần Thị Xuyến - 1202

9


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

trình lên men hiếu khí thông thường sử dụng phương pháp khuấy đảo thùng
hoặc bể lên men hàng ngày.
1.1.3.5. Enzyme
Trong ruột và nội tạng cá chứa rất nhiều enzyme tham gia vào quá trình
lên men nước mắm, nhưng quan trọng nhất là hệ enzyme proteinase tham gia
vào quá trình thủy ph n protein bao gồm: trypsin, chymotripsin, collagenase,
elatase, carboxypeptidase và esterase (Simpson, 2000). Hệ enzyme proteasse
được chia làm 3 nhóm chính: acid proteinase, serine protease và
metaloprotease
Hệ enzyme acid proteinase
Hệ enzyme acid proteinase hay còn có các tên gọi khác là aspartyl
proteinase hoặc carboxyl proteinase là nhóm endopeptidase có hoạt lực cao và
bền trong môi trường acid. Acid proteinase bao gồm pepsin, chymosin và
gastricsin. Pepsin là enzyme mang tính đặc hiệu khi thủy phân protein tạo
thành các acid amin có mùi thơm đặc trưng: phenylalaline, tyrosine và

tryptophan (Sim và Anton, 1997).
Hệ enzyme serine proteinase
Serine proteinase thuộc nhóm endoproteinase bao gồm: trypsin,
chymotripsin và elastase. Tồn tại nhiều trong nội tạng của cá, điển hình là
enzyme trypsin. Ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất nước mắm, hoạt động
của nó yếu, sau đó hoạt lực tăng dần và đạt cực đại ở tháng thứ 3, sau đó giảm
dần đến khi chượp chín (protein ph n giải gần như hoàn toàn).
Trypsin mang tính đặc hiệu đối với peptid ở vị trí nhóm carboxyl của
arginine và lysine. Chymotripsin có tính đặc hiệu với phổ rộng hơn trypsin,
nó phân cắt mạch peptid và các acid amine không phân cực như tyrosine,
phenylalanine, tryptophan, và leucine. Trypsin và chymotripsin đóng vai trò
rất quan trọng trong quá trình thủy phân protein cá và bền trong môi trường
kiềm.

Trần Thị Xuyến - 1202

10


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

* Hệ enzyme Metalloproteinase (Aminodipeptidase)
Hệ enzyme này tồn tại trong nội tạng của cá và chịu được nồng độ
muối cao nên ngay từ đầu nó đ hoạt động mạnh, giảm dần từ tháng thứ 3 trở
về sau. Loại enzyme này có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy ph n rộng
r i đối với các loại peptid. Đ y là nhóm thủy ph n enzyme trung tính, pH tối
thích từ 5-7, ổn định với ion Mg2+, Ca2+ và mất hoạt tính với n2+, Ni2+, Pb2+,
Hg2+,…

Enzyme có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành nước mắm.
Nhờ hệ enzyme có s n do hệ vi sinh vật sống trong ruột cá, các protein của cá
được ph n hủy thành acid amin, peptid. Hiện nay, rút ngắn thời gian lên men
hoặc n ng cao hàm lượng đạm trong nước mắm thông thường bổ sung
enzyme từ ngoài vào giúp đẩy nhanh quá trình thủy ph n protein cá. Enzyme
sử dụng trong sản xuất nước mắm đều có tác dụng thủy ph n protein. Tuy
nhiên, mỗi loại enzyme tách chiết từ các nguồn khác nhau có hoạt tính thủy
ph n (ph n cắt) protein khác nhau, điều kiện phản ứng khác nhau (pH tối ưu,
nhiệt độ tối ưu,..), tính chịu mặn khác nhau, hoạt động khác nhau (ph n cắt
đến polypeptide hay ph n cắt đến tận acid amin),… Mặt khác, mỗi loại cá có
hàm lượng protein, lipid, nước,… khác nhau, do vậy tác dụng của từng loại
enzyme lên quá trình thủy ph n protein từng loại cá là khác nhau, thời gian
thủy ph n khác nhau, lượng acid amin thu được cũng khác nhau, điều này ảnh
hưởng đến thời gian sản xuất và chất lượng nước mắm thành phẩn thu được.
Nhược điểm chung của việc bổ sung enzyme từ bên ngoài vào là nước mắm
thiếu đi hương vị đặc trưng và màu sắc kém.
Một số enzyme thương mại từ vi sinh vật đ được sử dụng trong sản
xuất nước mắm như:
- Flavourzyme (từ Aspergillus oryae) có hoạt tính ph n cắt nội và ngoại
ph n tử protein (endopeptidase và exopeptidase) để chuyển hóa protein đến
tận đơn vị cuối cùng là acid amin. Nhiệt độ tối ưu cho Flavourzyme hoạt động
là khoảng xung quanh 5 oC, pH tối ưu từ 5.0-7. và có khả năng chịu mặn tốt.
Trần Thị Xuyến - 1202

11


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

- Alcalase (từ Bacillus licheniformis) có khả năng ph n cắt peptid nội
ph n tử (endopeptidase) để chuyển ph n tử protein thành các đoạn peptid.
Nhiệt độ tối ưu cho

lcalase từ 55-70oC, pH tối ưu là 6.5-8.5, tính chịu muối

k m.
1.1.4. Cơ chế hình thành hương trong quá trình lên men nước mắm.
1.1.4.1. Hương hình thành từ cá nguyên liệu
Ólafsdóttir và Fleurence đ đề cập tới nhóm hương chính của cá tươi
bao gồm: mùi cá tươi, mùi g y ra bởi các vi khuẩn gây hỏng, mùi gây ra do
môi trường sống của cá, mùi do quá trình cá bị oxy hóa (Ólafsdóttir và
Fleurence, 1998). Cá được đánh bắt lên có mùi cá tươi thể hiện rất rõ sau
ngày đầu tiên và một vài ngày tiếp theo. Tuy nhiên, sau đó sẽ có mùi cá bị
oxy hóa và mùi do vi khuẩn gây thối tạo ra. Hợp chất hương đặc trưng cho
hương cá tươi là aldehyde, ketone, alcohol có số cacbon là 6, 8, và 9 tạo thành
từ acid béo không no nhờ hoạt động của lipoxygenase. Các hợp chất có số
cacbon là 6 bao gồm: hexanal, trans-2-hexenal, cis-3-hexenal có mùi cỏ,
thông thường tìm thấy mùi này ở cá nước ngọt (Ólafsdóttir và Fleurence,
1998). Các hợp chất chứa 8 nguyên tử cacbon là 1-octen-3-ol, 1-octen-3-one,
1-cis-5-octadien-3-ol, 1-cis-5-octadien-3-one được tìm thấy ở cá nước ngọt và
nước mặn, có mùi cỏ cây và mùi kim loại nặng. Các hợp chất chứa 9 nguyên
tử cacbon là 3,6-nonadienal, 2,6-nonadienal đặc trưng bởi mùi lá, mùi dưa
chuột xuất hiện ở một vài loài cá đặc biệt là cá nước ngọt. Ngoài ra, còn các
mùi khác được tạo ra từ các hợp chất như: 2,6-dibromophenol, 2,4,6tribromophenol,… (Beddows và cs, 1976). Các hương đánh giá độ tươi của cá
sẽ giảm dần thay vào đó là mùi do cá bị vi khuẩn phân hủy và bị oxy hóa.
Loại cá sử dụng để sản xuất nước mắm ảnh hưởng rất nhiều tới hương
vị của sản phẩm. Hàm lượng protein trong cá quyết định hàm lượng acid amin
có trong nước mắm cũng như hương vị đặc trưng tạo bởi các acid amin này.

Nước mắm sản xuất từ cá bơn – một loài cá hàm lượng mỡ thấp có hương vị
hoàn toàn khác biệt với nước mắm làm từ cá hồi – cá có hàm lượng mỡ cao.
Trần Thị Xuyến - 1202

12


GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

Khóa luận tốt nghiệp

Tuy nhiên, các acid bay hơi trong nước mắm lại không phụ thuộc vào hàm
lượng mỡ có trong cá mà hoàn toàn phụ thuộc vào loại nước mắm (nước mắm
thuộc quốc gia hoặc vùng miền) và chất lượng nước mắm của mỗi nước.
1.1.4.2. Hương hình thành trong quá trình lên men cá
Nước mắm là sản phẩm của quá trình lên men cá được trộn với muối.
Protein từ cá được thủy phân thành protein hòa tan, peptid và các amino acid.
Các enzyme có trong cá và các enzyme từ vi khuẩn hoặc enzyme nội bào
đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình lên men.
Protein

Polypeptid

Peptid

Acid amin

Quá trình lên men được chia làm 3 giai đoạn chính:
Giai đoạn 1 (0-3 tuần): Hàm lượng Nitơ hòa tan và acid amin tự do
tăng nhanh nhờ exopeptidase.

Giai đoạn 2 (3-20 tuần): Endopeptidase đóng vai trò chính trong quá
trình thủy ph n và làm tăng hàm lượng acid amin tự do.
Giai đoạn 3 (20-50 tuần): Giai đoạn này vi khuẩn ưa muối vẫn tồn tại
nhưng hàm lượng acid amin tự do gần như không thay đổi.
Hương nước mắm được tạo bởi acid bay hơi, acid không bay hơi và các
chất tạo ra từ các phản ứng sinh hóa khác. Cả enzyme và vi khuẩn đều tham
gia quá trình phân giải protein và đóng vai trò quan trọng cho quá trình tạo
hương nước mắm (Chandrashekar và cs, 1993). Hương thường dùng làm chỉ
số đánh giá chất lượng của nước mắm, nhưng đôi khi được đánh giá không
khách quan bằng mức độ yêu thích của người tiêu dùng. Vị mặn của nước
mắm rất cao do vậy chi phối các hương vị khác (Beddows và cs, 1979). Các
thành phần hóa học khác cũng ảnh hưởng tới cảm nhận hương vị cho nước
mắm, đặc biệt là acid glutamic đặc trưng cho vị umani cho nước mắm. Ba
nhóm hương chính trong nước mắm là mùi ammonical, mùi thịt, mùi pho mát

Trần Thị Xuyến - 1202

13


GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

Khóa luận tốt nghiệp

hình thành từ quá trình thủy phân protein, oxy hóa chất béo nhờ quá trình tự
phân và vi sinh vật.
- Mùi ammonical: Bao gồm ammonia, trimethylamine và một số hợp
chất đạm khác (Robert và cs, 2000). Với sự có mặt của chất kháng khuẩn và
rifampicin, thì mùi ammonia và trimethylamine (TMA) dễ dàng hình thành.
Trimethylamine liên kết với mùi phomat trong nước mắm tạo hợp chất bay

hơi có ngưỡng cảm nhận rất thấp 2.4ppb. Một số hợp chất bay hơi như
trimethylamine, ammonia, và dimethylamine (DM ) được coi như các yếu tố
gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng nước mắm (Norberg và cs, 1969).
- Mùi thịt: Histidine đóng vai trò rất quan trọng tạo hương thịt cho
“nampla”. Sự có mặt của một số lactone đóng góp thêm hương vị phong phú
cho nước mắm. γ-Butyrolactone và γ-caprolactone có vị ngọt nhẹ và hương
bơ đặc trưng, trong khi đó acid 4-hydroxyvaleric có mùi hăng. “Budu” có mùi
thịt nhẹ hơn nhiều so với “nampla” (Beddows và cs, 1979). Hợp chất chứa
Nitơ bao gồm các: pyrazine, pyridine, pyrimidine, amine và nitrile có mùi
cháy khét hoặc mùi giống amine. Các hợp chất trên cùng với hợp chất
aldehyde tạo nên mùi thịt của nước mắm.
- Mùi phomat: Các acid b o bay hơi ph n tử lượng thấp (VFA), acid
acetic, ethanolic, propionic, n-butanoic và isovaleric góp phần tạo nên mùi
pho mát cho nước mắm (Do-Won Jeong và cs, 2014; Robert và cs, 2000).
cid b o bay hơi ph n tử lượng thấp hình thành từ quá trình oxy hóa acid béo
không no bởi các vi khuẩn sử dụng các acid amin như nguồn cacbon (DoWon Jeong và cs, 2014).
Các

acid:

acid

butanoic,

3-methylbutanoic,

pentanoic,

4-

methylpentanoic tạo nên mùi pho mát cho nước mắm và ngưỡng cảm nhận
mùi của chúng rất thấp tương ứng với 3.89; 2.45; 4.79; 7.10 ppb. n-Butanoic
và n-pentanoic được tạo thành nhờ quá trình lên men nước mắm của vi khuẩn.
Acid ethanoic và n-butanoic tạo thành bởi quá trình oxy hóa glutamate. Thêm
vào đó, tryptophan bị phá vỡ và tạo thành acid ethanoic. Clostridium kluyveri
Trần Thị Xuyến - 1202

14


GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

Khóa luận tốt nghiệp

có khả năng chuyển hóa rượu hoặc acid ethanoic tạo acid n-butanoic
(Bannerman và cs, 1991).
1.1.5. Vai trò của vi sinh vật trong quá trình lên men và tạo hương nước
mắm.
Nước mắm có nồng độ muối rất cao 25-30%, do vậy hệ vi sinh vật
phân lập từ nước mắm đều ưa muối hoặc chịu muối (Thongthai và cs, 1992).
Vi khuẩn đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình thủy phân và tạo hương
nước mắm. Do vậy, nếu lên men nước mắm trong điều kiện vô trùng sẽ không
tạo được hương.
Vi khuẩn ưa muối được chia làm 5 nhóm chính: Vi khuẩn phát triển ở
nồng độ: nhỏ hơn .2M hoặc ~1% muối là vi khuẩn không ưa muối; 0.2-0.5M
hoặc ~1-3% là vi khuẩn ưa muối nhẹ; 0.5-2.5M hoặc ∼3-15% là vi khuẩn ưa
muối trung bình; 1.5-4.0M hoặc ∼9-23% là vi khuẩn khá ưa muối; 2.5-5.2M
hoặc ∼15-32% là vi khuẩn rất ưa muối. Vi khuẩn ưa muối có thể phát triển ở
cả môi trường có nồng độ muối cao và môi trường không có muối. Vi khuẩn
ưa muối xuất hiện ở nhiều sản phẩm chế biến từ cá như nước mắm, mắm tôm

và cá lên men (cá muối).
Vi khuẩn trong lên men nước mắm có thể chia làm 2 nhóm chính:
- Vi khuẩn tạo enzyme thủy phân protein: Bacillus sp, Pseudomonas sp,
Micrococcus sp, Staphylococcus sp, Pediococcus sp, Tetragenococcus
halophililus, Streptococcus sp, Halococcus sp, Halobacterium salinarium,
Halobacterium cutirubrum.
- Vi khuẩn tạo hương cho nước mắm: Micrococcus, Achromobacter,
Flavorbacterium,
Pediococcus,

Proteus,

Halococcus,

Pseudomonas,
Creyneform,

Bacillus,
Sarcina,

Steptococcus,
Halobacterium,

Lactobacillus (Suzuki và cs, 1992).
Hệ vi sinh vật khi lên men nước mắm còn tùy thuộc vào vị trí địa lý,
nguyên liệu, phương thức lên men,… Quan sát sự biến đổi vi sinh vật của
nước mắm Indonesia cho thấy: trong 1 ngày đầu lên men vi khuẩn phát triển
Trần Thị Xuyến - 1202

15

Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

khá mạnh, tuy nhiên sau 20 ngày xuất hiện thêm Streptococcus, Pediococcus,
Micrococcus, sau 40 ngày lên men có mặt Enterobacter, Moraxella,
Pseudomonas, Lactobacillus, Staphylococcus, Micrococcus, Streptococcus,
và Pediococcus. Mật độ vi sinh vật đạt cao nhất sau 10 ngày lên men và giảm
xuống sau 20 ngày lên men. Các vi sinh vật phân lập được từ nước mắm Thái
Lan thuộc 9 chi sau: Bacillus, Lactobacillus, Staphylococcus, Klebsiella,
Debaryomyces, Hansenula và Aspergillus, trong đó Bacillus chiếm khoảng
37,7%. Trong 17 chủng Bacillus phân lập từ chượp có 10 chủng có khả năng
tạo acid bay hơi (Robert và cs, 2000). Theo kết quả nghiên cứu của
Tanasupawat và cộng sự, các mẫu phân lập được từ nước mắm là vi khuẩn
gram dương, cầu khuẩn không di động và là vi khuẩn yếm khí, có khả năng
chuyển hóa glucose (Tanasupawat và cs, 1992). Đối với nước mắm Hàn Quốc,
các vi sinh vật phân lập được chủ yếu thuộc các chi: Bacillus, Staphylococcus,
Micrococcus,

Corynebacterium,

Pseudomonas,

Achromobacter

và

Alcaligenes. Tran và Nagano đ ph n lập được chủng Bacillus subtilis (Tran

và Nagano, 2002), Noguchi phân lập được chủng B. vietnamensis sp. nov từ
nước mắm Việt Nam (Noguchi và cs, 2004).
1.2. Giới thiệu chung về chủng Bacillus sp.
1.2.1. Đặc điểm hình thái.
Bacillus là vi khuẩn gram dương, hình que xếp thành đôi hoặc dạng
chuỗi có một đầu tròn hoặc vuông và thường có một nội bào tử. Nội bào tử có
hình bầu dục hoặc tròn, hình trụ. Chi Bacillus hiện có 312 loài và 7 phân loài
(subspecies). Bacillus là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc hoặc kỵ khí tùy tiện tùy
thuộc vào loài Bacillus.
* Bacillus methylotrophicus
Bacillus methylotrophicus được phân lập được từ nhiều nguồn khác
nhau: đất, thực vật, chượp nước mắm, đậu tương lên men và được ứng dụng
tạo chế phẩm enzyme, cồn sinh học và tạo hương cho nước mắm, đậu tương
lên men.
Trần Thị Xuyến - 1202

16


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Bùi Thị Hồng Phương

Bacillus methylotrophicus là vi khuẩn gram dương, dị hóa Nitơ và hiếu
khí, có thể phát triển được trong dải nhiệt độ khá rộng từ 20-50oC. Điều kiện
thích hợp cho Bacillus methylotrophicus phát triển ở pH=7; nhiệt độ 37oC,
nguồn cacbon là succinate natri, nồng độ muối NaCl 8g/l.
1.2.2. Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng tới sự sinh trưởng của chủng vi
khuẩn Bacillus sp.
Trong quá trình lên men, một môi trường nuôi cấy tốt nhất phải là môi

trường đảm bảo cho sản xuất tốt nhất với hiệu suất cao trong thời gian ngắn
nhất và giá thành thấp nhất đối với chủng vi sinh vật cho trước. Vi khuẩn
muốn sinh trưởng phát triển tốt thì trong môi trường phải có đầy đủ các thành
phần chủ yếu như C, H, N, O. Mặt khác trong thành phần cũng phải có các
nguyên tố vi lượng và một số tiền chất khác để kích thích sự phát triển của tế
bào vi khuẩn.
1.2.2.1. Ảnh hưởng của nguồn cacbon.
Tất cả các hợp chất hữu cơ x y dựng nên cơ thể tế bào vi sinh vật đều là các
hợp chất chứa cacbon, vì vậy để chuyển hóa nguồn thức ăn chứa cacbon
thành các thành phần hữu cơ của tế bào vi sinh vật chiếm vị trí hàng đầu trong
quá trình dinh dưỡng của tế bào vi sinh vật.
Vi khuẩn Bacillus sp có thể sử dụng được rất nhiều loại hydratcacbon,
từ các hexoza (glucose, fructose, manose, galactose), các đường đôi
(saccarose, lactose, maltose) cho đến các polysaccarit (tinh bột, dextrin).
-

Glucose ở dạng D-glucose, là loại monosaccarit hấp thụ dễ dàng, được

vi sinh vật sử dụng làm nguồn năng lượng.
-

Saccarose là disaccarit, dưới tác dụng của enzyme invertase bị thủy

ph n thành đường đơn glucoza và fructoza cho vi khuẩn dễ dàng sử dụng.
-

Lactose là disaccarit, hay còn gọi là đường sữa. Lactose cấu tạo từ một

phân tử β-D-galactose và α-D-glucose. Lactose được thủy phân bởi enzyme
β-galactosidase.

Trần Thị Xuyến - 1202

17