Nghiên cứu phân lập và khả năng lên men của một số chủng vi sinh trong môi trường có bổ sung tảo xoắn

Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI 2

HÀ ÁNH NGỌC

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ KHẢ NĂNG
LÊN MEN CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẶT
TRONG MỒI TRƯỜNG CÓ BỔ SUNG
TẢO XOẮN (SPIRULINA sppO

Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 60 42 01 20

LUẬN VĂN THẠC sĩ SINH HỌC Người hướng dẫn
khoa học: PGS. TS. Đỉnh Thị Kim Nhung

HÀ NỘI, 2016


Trong quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành luận văn thạc sĩ, tôi đã nhận
được những lời chi bảo, hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo, các anh chị em và các
bạn. Với lòng kinh trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lỏng biết ơn tới:
PGS.TS. Đinh Thị Kim Nhung - Người đã trực tiếp hướng dẫn, dạy bảo, động
viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận vãn.
Tôi xỉn chân thành cảm ơn cán bộ phòng Vi sinh trường ĐHSP Hà Nội 2. Bên
cạnh đổ, Ban giảm hiệu, Phòng sau đại học, các Phòng, Ban trường ĐHSP Hà Nội 2 đã
tạo các điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình làm việc.
Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ của Viện Vệ sinh Dịch tễ
Trung ương đã giúp đỡ tôi trong quá trình chụp ảnh mẫu để hoàn thành nghiên cứu của
mình.
Cảm ơn cán bộ Sở khoa học công nghệ - Tỉnh Vĩnh Phúc đã giúp đỡ tôi phân tích

mẫu hoàn thành luận văn của mình.
Cùng với đó là sự biết ơn chân thành tới những người thân trong gia đình, bạn bè
đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Hà Nội, tháng 08 năm 2016

Học viên


Hà Ánh Ngọc

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dưới sự hướng
dẫn của PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung. Luận văn này không có sự trùng lặp với các đề
tài khác.
Hà Nội, tháng 08 năm 2016
Học viên

Hà Ánh Ngọc


MỤC
LỤC


1.1.2.

1.1.1.1....................................................................................

Kiểm tra tính đối kháng của nhóm vi sinh vật được tuyển chọn lên men

Bảng 3.19. Ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men củacác chủng vi sinh vật tuyển
chọn


Bảng 3.20. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên mencủa các chủng vi
sinh vật tuyển chọn.....................................................................................59
Bảng 3.21. Đánh giá chất lượng sản phẩm nước giải khátbằng phương pháp
cảm quan.....................................................................................................67
BẢNG CHỮ CÁI VIÉT TẮT TRONG LUẬN VĂN

1. TCN
2. VK

: Trước công nguyên
: Vi khuẩn

3. NM
4. TCVN

: Nấm men
: Tiêu chuẩn Việt Nam

5. MT
6. TP

: Môi trường
: Thành phố

7. Nxb

: Nhà xuất bản

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển ngày càng cao của xã hội thì nghành công nghiệp sản xuất nước giải khát cũng phát triển mạnh
mẽ. Với xu hướng của thời đại các sản phẩm nước nước giải khát lên men được làm từ các nguồn nguyên liệu giá trị dinh
dưỡng cao ngày càng được ưa chuộng. Hiện nay trên thị trường xuất hiện nhiều loại
nước giải khát với nhiều hương vị khác nhau (nho, mận, táo, ______). Tuy nhiên, trên
thực té thì hầu như không có các sản phẩm nước giải khát làm từ tảo xoắn.
Tảo xoắn là một loại vi tảo dạng sợi xoắn màu xanh lục. Tảo xoắn ( Spiruỉina spp.) đã được nghiên cứu từ nhiều năm
nay. Chúng có những đặc tính ưu việt và giá trị dinh dưỡng cao. Các nhả khoa học trên thế giới đã coi tảo ( Spỉrulina spp.) là
sinh vật có ích cho loài người. Tổ chức Y tế thế giới (WHO/OMS) công nhận tảo cSpiruỉina spp.) là thực phẩm bảo vệ sức
khỏe tốt nhất của loài người trong thế kỉ 21. Cơ quan quản lí thực phẩm và dược phẩm Hoa Kì (FDA) công nhận nó là một
trong những nguồn protein tốt nhất [17, 36, 39].
Trên thế giới, sản phẩm từ tảo xoắn đã được biết đến ở dạng là: thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Năm 1960,
Spirulina spp. mới bắt đầu được biết đến, loại tảo này do tiến sĩ Clement người Pháp tình cờ phát hiện khi đến hồ Sat ở Trung

Phi. Năm 1963 Viện dầu hoả Pháp đã bắt đầu quan tâm đến báo cáo về loại bánh tảo Dihe. Được biết đó là tảo Spiruỉina
platensỉs, họ đã tiến hành nghiên cứu loại tảo này trong phòng thí nghiệm rồi xây dựng quy trình sản xuất thử. Từ năm 1970


Công ty Soda - Texcoco vừa sản xuất soda vừa sản xuất tảo trên diện tích khoảng 12 ha với sản lượng mỗi ngày là trên 1 tấn
tảo khô. Năm 1973, Tổ chức Lương nông quốc tế và Tổ chức Y tế thế giới đã chính thức công nhận Spỉrulỉna spp. là nguồn
dinh dưỡng và dược liệu quý, đặc biệt ữong chống suy dinh dưỡng và chống lão hóa. Tại Ấn Độ, một nghiên cứu năm 1995 đã
chứng tỏ với liều lg Spiruỉina/ngày, có tác dụng trị ung thư ở những bệnh nhân ung thư do thói quen nhai trầu thuốc. Ở Nhật
Hiroshi Nakamura cùng Christopher Hill thuộc Liên đoàn vi tảo quốc tế cùng một số nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu
Spirulina spp. từ năm 1968. Hiện nay ữong các

Ở Việt Nam, sản phẩm từ tảo xoắn chủ yếu đuợc biết đến duới dạng duợc phẩm. Trong những năm 1985 -1995 đã có
nghiên cứu thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học cấp nhả nuớc nhu nghiên cứu của GS.TS. Nguyễn Hữu Thuớc và cộng sự với đề

tài “Công nghiệp nuôi trồng và và xử lý tảo Spirulina”. Tuy nhiên, sản phẩm này chỉ mới phát triển ở những năm gần đây và
chua có đề tài nghiên cứu quá trình lên men trong môi truờng có bổ sung tảo xoắn. Vì vậy, việc nghiên cứu quá trình lên men
dịch tảo xoắn từ đó ứng dụng vào ché biến nuớc giải khát tảo xoắn, sẽ góp phần làm phong phú các sản phẩm nuớc uống trên
thị truờng và tận dụng các ích lợi từ nguồn duợc liệu này đến nguời tiêu dùng, chính vì vậy tôi tiến hành: “Nghiên cứu phân
lập và khả năng lên men của một số chủng vi sinh vật trong môi trường có bổ sung tảo xoắn (Spirulina spp.)”
2. Mục đích nghiên cứu
Phân lập và tuyển chọn đuợc chủng vi sinh vật có khả năng lên men tạo đồ uống trong môi truờng có bổ sung tảo xoắn
(Spirulina spp.).

3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Phân lập chủng vi khuẩn, nấm men có khả năng lên men tạo đồ uống trong môi truờng có bổ sung tảo xoắn
(Spiruỉina spp.)

3.2. Tuyển chọn đuợc chủng vi khuẩn, nấm men có khả năng lên men tạo đồ uống trong môi truờng có bổ sung tảo
xoắn (Spirulina spp.)
3.3. Ảnh huởng của môi truờng dinh duỡng tới quá trình lên men tạo đồ uống trong môi truờng có bổ sung tảo xoắn
(Spiruỉina spp.)

3.4. Ảnh huởng của điều kiện lên men tạo đồ uống trong môi truờng có bổ sung tảo xoắn (Spirulỉna spp.)
ứng dụng để lên men tạo đồ uống trong môi truờng có bổ sung tảo xoắn {Spirulina spp.)


9

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu: chủng vi khuẩn lactic, vi khuẩn acetic, nấm men
tuyển chọn từ môi trường lên men có bổ sung tảo xoắn (Spỉrulỉna spp.)
4.2. Phạm vi nghiên cứu: chủng vi khuẩn và nấm men có khả năng lên men tạo
nước giải khát trong môi trường bổ sung tảo xoắn (iSpiruỉina spp.)
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

5.1. Ý nghĩa khoa học
ứng dụng cơ sở khoa học của quá trình lên men lactic, lên men acetic, lên men
rượu để lên men tạo đồ uống trong môi trường có bổ sung tảo xoắn (Spiruỉina spp.)
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Tạo đồ uống giải khát trong môi trường có bổ sung tảo xoắn (Spirulina spp.)
6. Đóng góp mới của đề tài
Phân lập được 15 chủng vi khuẩn lactic, 10 chủng vi khuẩn acetic và 9 chủng
nấm men. Tuyển chọn sơ bộ được 9 chủng vi khuẩn thuộc giống Lactobacillus: L2, L5,
L]], L4, LỌ, LỊ, L7, L]2, LJ4, 6 chủng vi khuẩn thuộc giống Acetobacter: G], G2, G3, G6,
G7, Gịị và 3 chủng nấm men Saccharomyces cerevỉsỉae:NỊ, N4, N7. Lựa chọn được 3

chủng gồm: vi khuẩn Lactobacillus L2, vi khuẩn Acetobacter G] nấm men
Saccharomyces cerevỉsỉae Nj lên men tạo đồ uống trong môi trường bổ sung tảo xoắn
{Spirulina spp.). Tìm được môi trường dinh dưỡng và điều kiện lên men thích hợp cho

quá trình lên men tạo đồ uống trong môi trường bổ sung tảo xoắn {Spirulina spp.) đạt
tiêu chuẩn về an toàn thực phẩm: hàm lượng đường Sacarose 100 (g/1), tảo xoắn
(Spirulina spp.) 9 (g/1), KH2PO4 l(g/l), MgS04.7H20 0,6(g/l), pH =

4,5, nhiệt độ 30°c. Xây dựng quy trình lên men tạo sản phẩm nước giải khát quy mô
phòng thí nghiệm.
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.

Giới thiệu về tảo xoắn (Spiruỉina spp.)

1.1.1.

Sơ lược về tảo xoắn (Spirulina spp.)

Tảo lam hay còn gọi là vi khuẩn lam theo tiếng Hi Lạp thì cyanos-blue là một
ngành vi khuẩn mà có khả năng hấp thu năng lượng qua quá trình quang hợp. Tảo xoắn


1
0

(Spiruỉina spp.) là vi khuẩn lam dạng sợi thuộc ngành vi khuẩn lam hay tảo lam. Tảo

xoắn (Spiruỉina spp.) là một loài vi tảo có dạng xoắn hình lò so, màu xanh lam với kích
thước chỉ khoảng 0,25 mm. Chúng sống trong môi trường giàu bicarbonate (HCO 3") và
độ kiềm cao (pH 8,5-9,5). Chúng có những đặc tính ưu việt và giá trị dinh dưỡng cao.
Do hình thái “lò so xoắn” dễ nhận biết qua kính hiển vi, người ta cũng thường gọi tảo
này là “tảo xoắn”. Tảo (Spỉrulỉna spp.) vẫn tiếp tục được nghiên cứu sử dụng như thức
ăn -vị thuốc trong tương lai do khả năng phát triển cực kỳ nhanh của một vi sinh vật
đơn bào. Tảo (Spiruỉinaspp.) xuất hiện cách đây hơn 3 tỷ năm. Nó là vi khuẩn lam cố
định có lịch sử lâu đời hơn tảo nhân thật hoặc thực vật bậc cao tới 1 tỷ năm. Hơn 1
ngàn năm trước tổ tiên của những người Aztect ở Mexico đã biết thu hái (Spỉrulina
spp.) từ các hồ kiềm tính, phơi dưới ánh nắng mặt ữời và dùng làm thực phẩm. Tên gọi
(Spỉrulỉna spp.) do nhà tảo học Deurben (người Đức) đặt năm 1927, dựa trên hình thái

của tảo là dạng sợi xoắn ốc (spiralis) [23],
1.1.2.

Đặc điểm sinh học của tảo xoắn (Spirulina spp.)

1.1.2.1.

Phân loại

Tảo (Spirulina spp.) phân bố rất rộng rãi trong các môi trường khác nhau và và
có thể phát triển trong các môi trường các loại tảo khác không thể sinh sống. Một vài
loài thuộc chi Spirulina tiêu biến như Spỉrulỉna platensỉs, Spirulỉna maxima, Spirulina
geilleri F.geiỉỉer. Ngành tảo lam sắp liền sau ngành vi khuẩn và tách riêng với các nhóm

tảo khác là vì: Chưa có nhân rõ rệt,không có sự sinh sản hữu tính, có chứa sắc tố, tản
đơn sơ, đơn bào hoặc hình sợi.
1.1.2.2.

Đặc điểm sinh lỷ

Tảo xoắn (Spirulina spp.) là một loại vi tảo dạng sợi xoắn màu xanh lục, chỉ có
thể quan sát thấy hình xoắn sợi do nhiều tế bào đơn cấu tạo thành dưới kính hiển vi.


1
1

Hình 1.1. Hình dạng tảo (Spirulina spp.) dưới kính hiển vỉ [8]
Giống như các thực vật khác, Spirulỉna spp. cần có chất dinh dưỡng để phát triển
như nước, cacbon, nitơ, photpho, kali, lưu huỳnh, sắt và các chất khoáng khác. Khi có
ánh sáng mặt trời quá trình quang hợp xảy ra và loài vi tảo này chuyển hóa các chất
dinh dưỡng kể trên thành chất nuôi tế bào, đồng thời thải ra khí oxy. Các tế bào sản sinh
một cách đơn giản là tự phân và một số loài có khả năng tăng gấp đôi số tế bào trong
vòng vài giờ đồng hồ trong điều kiện phòng thí nghiệm [ 8], [30]. Trong hồ tự nhiên và
dưới nước biển, tảo phát triển nhanh chóng và sau đó chết theo từng mùa. Việc chất
dinh dưỡng sẵn có trong hồ tự nhiên hoặc tại các hệ thống thủy sinh thái thường là nhân
tố chủ yếu hạn chế sự tăng trưởng. Mưa làm trôi chất dinh dưỡng của đất xuống hồ ao,
sông ngòi tạo điều kiện cho tảo mùa phát triển. Ở đại dương, chỉ có những đụn giàu

chất dinh dưỡng do các luồng nước chính tạo ra gặp vùng đất rộng có thể làm hình
thành các vùng tăng trưởng thường xuyên cho quần lạc thực vật phù du này là cơ sở của
mạng lưới thực phẩm và hỗ trợ cho mọi sự sống dưới nước thuộc hình thái cao hơn. Tại
các hồ cấy vi tảo người ta không cần đất màu. Tuy nhiên do vi tảo phát triển với tốc độ
lớn như vậy, nên phải cung cấp chất dinh dưỡng nhanh hơn so với cây trồng trên cạn.
Phải bơm xuống nước đủ lượng C0 2 và phải luôn luôn cung cấp chất dinh dưỡng có khả
năng hòa tan khác để các hồ luôn luôn có vi tảo được thu hoạch [8], [23].
1.1.3.

Giá trị dinh dưỡng và công dụng của tảo xoắn (Spiruỉina spp.)

1.1.3.1.

Giá trị dinh dưỡng của tảo xoan (Spirulina spp.)

Spirulina còn có tên thương mại là Arthrospỉra platensỉs mà được nuôi trồng

trên thế giới như một nguồn thực phẩm, chúng rất giàu chất dinh dưỡng. Hiện nay được
phổ biến như là thực phẩm bổ dưỡng tại us và Europe.
Protein: 55%-70%
Giàu các vitamin: vitamin A, Bi, B2, B3, B6, B12, vitamin c, vitamin D, vitamin
E, folate, vitamin K, biotin, axit pantothenic, beta carotene - tiền chat của vitamin A,
inositol.
Giàu các chất khoáng: Canxi, mangan, sắt, chromium, photpho, magie, selen.
Giàu các sắc tố: phycoxyanin, chlorophyll,carotenoid và xanthophyll và các sắc
tố khác.
Các hợp chất hữu cơ: Axit gama linoleic, glycolipid, các pholysaccharide.


1

2

Các axit amin: Isoleucine, phenylalanine, leucine, threonine, lysine, trytophan,
methionine, valine, alanine, glycine, arginine, histidine, axit aspartic, pro line, cystine,
serine, axit glutamic, tyrosine.
Đặc biệt chúng chứa nhiều axit amin không thay thế mà động vật không thể tự
tổng họp được. Yì vậy Spỉrulina spp. được nuôi trồng rất phổ biến trên thế giới, được sử
dụng vào nhiều vào mục đích khác nhau: Y - Dược, mỹ phẩm, thực phẩm, nông nghiệp
thủy sản và được coi là thức ăn của con người trong tương lai [20, 26].
Nguồn tảo mà tôi sử dụng là bột tảo do công ty Dược Hậu Giang cung cấp và
đã được phân tích thành phần dinh dưỡng như sau:
Bảng 1.1. Thành phần của tảo xoắn (Spirulina spp.)
Thành phần
Số lượng (% chất khô)
Thành phần
Tro
9,95 %
Mn

Số lượng (% chất khô)
14,8 mg/kg

Ca
Cr

0,085 %
16,6 mg/kg

Na
p

2,16 %
0,99 %

Cu
Fe
K

6,1 mg/kg
0,074 %

Zn
Chất béo
Protein

30,4 mg/kg
5,43 %
62,1 %

Mg

0,36 %

1.1.3.2.

1,87 %

Câng dụng của tảo xoắn (Spiruỉina spp.)

> Proteỉn chất lượng cao

Tảo xoắn (Spiruỉina spp.) là một loại tảo đơn bào nhỏ dạng xoắn ốc, chứa
protein cân bằng hoàn chỉnh và nhiều chất dinh dưỡng có giá trị Spirulina spp. chứa
khoảng 70% protein dễ tiêu, lượng protein cao hơn bất kỳ lượng thực phẩm nào khác.
Ngoài ra thành phần của tảo (Spỉrulina spp.) còn chứa 18/22 axit amin, tất cả những axit
amin cần thiết này tạo thành một nguồn thực vật hoàn chỉnh về protein. Hơn nữa,
protein trong Spiruỉina spp. dễ tiêu hóa hơn so với các nguồn thịt. Thực vậy, protein thịt
bò được ước lượng chỉ dễ tiêu 20%, toong khi protein Spiruỉina spp. là 95%. Tảo
(Spirulina spp.) không những là thực phẩm tuyệt vời giúp cơ thể dễ dàng hấp thụ

protein chất lượng cao mà còn chứa các men hỗ trợ quá trình tiêu hóa [14], [26], [27],
> Chat giàu dinh dưỡng tự nhiên
Nguồn dinh dưỡng thực phẩm tự nhiên hoàn chỉnh được tìm thấp toong thực
phẩm này cho ta những điều lợi ích vô tận về sức khỏe, Spirulỉna spp. có lượng beta-


1
3

calotene cao -tiềm chất của vitamin A gấp 25 lần cà rốt, đây là chất chống oxy hóa
mạnh, bảo vệ cơ thể khỏi những tổn hại cơ bản không giống vitamin A tổng hợp và
giàu gan cá, beta-calotene hoàn toàn không độc hại, thậm chí khi sử dụng với số lượng
lớn. Tảo (Spirulina spp.) giàu vitamin A được chuyển hóa cần thiết cho mắt, làn da,
răng, móng, xương và một hệ thống miễn dịch tốt bảo vệ cơ thể. Spirulina spp. là một
nguồn cung cấp vitamin B tuyệt vời cụ thể là vitamin BI2, quan trọng với người ăn
chay gấp 2-6 lần gan bò sống thực phẩm dinh dưỡng này cũng chứa vitamin E là nguồn
sắt cao và chứa 14 chất khoáng tự nhiên và nhiều vi lượng [17],
> Siêu thực phẩm cho người ăn kiêng
Tảo (Spiruỉina spp.) là một toong những thực phẩm giàu chất dinh dưỡng nhất
và chứ ít chất béo. Nhiều người nhận thấy rằng sử dụng Spiruỉina spp. trước bữa ăn sẽ
làm giảm lượng thức ăn của họ sẽ làm giảm nhu cầu thèm ăn của họ, cách này thích hợp

cho người ăn kiêng. Đối với những người suy dinh dưỡng, cần tăng trọng cách tốt nhất
là bổ sung Spirulỉna spp. sau mỗi bữa ăn. Chất dinh dưỡng sẽ được tích lũy lại, giúp
người suy dinh dưỡng mau chóng hồi phục. Loại siêu thực phẩm này có thể là một
thành phần giá trị của bất kỳ của chương trình tăng cân hoặc giảm cân sức khỏe nào
Spiruỉina spp. cũng là nguồn cung cấp cacbonhydrate phức hợp tuyệt vời, nó chứa

glycogen dễ được cơ thể hấp thụ và biến đổi nhanh chóng thành năng lượng chúng ta
cần mỗi ngày [8], [17], [40].
y Hỗ trợ miễn nhiễm tự nhiên

Tảo (Spỉrulina spp.) chứa đựng nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho sự miễn
nhiễm tối ưu như GLA, beta-carotene và các carotenoid khác. Lượng giàu chứa GLA
gấp 3 lần so với dầu cây anh thảo. Nghiên cứu đã tìm ra GLA giúp làm giảm bệnh
huyết áp cao và giảm lượng cholesterol trong máu, làm dễ chịu các trường hợp viêm
khớp, các cơn đau tiền kinh nguyệt và các bệnh khác về da [ 8], [17]. Tảo (Spirulina
spp.) được nghiên cứu rộng rãi nhằm công bố đặc tính tăng cường miễn nhiễm, các
nghiên cứu cho thấy (Spiruỉina spp.) có thể làm tăng mức độ kháng thể và hoạt động đại
thực bào, cả hai đều quan trọng đối với một hệ thống miễn nhiễm mạnh mẽ, nó cũng
giúp cân bằng hoạt động hệ thống miễn nhiễm của bạn [8], [17], [41].
> Lọc và giải độc


1
4

Còn một lý do khiếp cho Spiruỉina spp. quan trọng chúng chứ diệp lục gấp nhiều
lần so với cỏ linh lăng hoặc lúa mì. Chất diệp lục là sắc tố giúp thực vật có màu xanh và
rất trong sạch, với nhiệm vụ là làm sạch hệ thống kim loại nặng và các độc tố khác
trong cơ thể có hại cho sức khỏe [40, 41, 42],
1.1.4.

Tình hình nghiên cứu của tảo xoắn ịSpirulina spp.) hiện nay

1.1.4.1.

Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Trước những năm 1960, việc cấy toong Spirulina spp. làm thực phẩm chưa có
một khát niệm thực sự. Năm 1960, Spirulina spp. mới biết đến, loại tảo này do tiến sĩ
Clement người Pháp tình cờ phát hiện khi đến hồ Sat ở Trung Phi. Năm 1963, Viện dầu
hỏa Pháp đã bắt đầu quan tâm đen báo cáo về loại bánh tảo Dihe [14], Được biết đó là
tảo (Spiruỉina spp.), họ đã tiến hành nghiên cứu loại tảo này trong phòng thí nghiệm rồi
xây dựng quy trình sản xuất thử. Tuy nhiên điều kiện tự nhiên của nước
Pháp không thuận lợi cho việc nuôi trồng loại tảo này. Durand, Giám đốc công ty sản
xuất soda ở hồ Texcoco - Mêhicô đã ứng dụng quy trình của viện dầu hoả Pháp tiến
hành nuôi tảo (Spirulina spp.) trên một phần diện tích của hệ thống bay hơi nhờ năng
lượng mặt ười của hồ Texcoco. Từ năm 1970, Công ty Soda - Texcoco vừa sản xuất
soda vừa sản xuất tảo trên diện tích khoảng 12 ha với sản lượng mỗi ngày là trên 1 tấn
tảo khô [8], [31]. Năm 1973, Tổ chức Lương nông quốc tế và Tổ chức Y tế thế giới đã
chính thức công nhận Spiruỉina spp. là nguồn dinh dưỡng và dược liệu quý, đặc biệt
trong chống suy dinh dưỡng và chống lão hóa. Đáng lưu ý trước hét là công trình
nghiên cứu phòng chống ung thư gây ra bởi tia phóng xạ hạt nhân cho các nạn nhân của
sự cố Nhà máy Điện hạt nhân Chemobul đã thu được kết quả rất tốt khi điều trị bằng
Spiruỉina spp. nguyên chất. Khi uống Spiruỉina spp., lượng chất phóng xạ đã được đào

thải khỏi đường tiểu của người bị nhiễm xạ rất cao. Kết quả này đã được biểu dương tại
hội nghị quốc té về tảo năm 1998 ở cộng hòa Czech. Tại Ấn Độ, một nghiên cứu năm
1995 đã chứng tỏ với liều lg Spirulina/ngày, có tác dụng trị ung thư ở những bệnh nhân
ung thư do thói quen nhai trầu thuốc [8, 17].
Ở Nhật Hiroshi Nakamura cùng Christopher Hill thuộc Liên đoàn vi tảo quốc tế

cùng một số nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu Spỉrulina spp. từ năm 1968. Hiện nay
trong các đề tài nghiên cứu chống HIV/AIDS của Nhật, có đề tài sử dụng Spirulina spp.


1
5

Sản lượng Spirulina spp. trên thế giới khoảng 1000 tấn khô/năm. Những nước đi đầu
sản xuất đại trà loại tảo này là Mehico, Mỹ, Đài Loan, Ấn Độ. Trại tảo lớn nhất là ở
Hawaii có khoảng 25 ha và mới đây là Trung Quốc có khoảng 16 ha. Nhu cầu Spỉrulỉna
spp. trên the giới là rất lớn, tuy nhiên sản xuất chưa nhiều, nên giá bán những chế phẩm
Spirulina spp. rất đắt. Gần đây việc phát hiện và đưa vào sử dụng một số chất có hoạt

tính sinh học ở Spirulina spp. đã góp phần không nhỏ thúc đẩy quá trình nghiên cứu,
sản xuất cũng như ứng dụng có hiệu quả sinh khối tảo này [8], [17].
1.1.4.2.

Tình hình nghiên cứu trong nước

Tảo (Spirulỉna spp.) được giáo sư Ripley D.Fox- nhà nghiên cứu về tảo và các
chế phẩm của tảo tại “Hiệp hội chống suy dinh dưỡng bằng các sản phẩm từ tảo” tại
Pháp đưa vào Việt Nam năm 1985. Trong những năm 1985 -1995 đã có những nghiên
cứu thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học cấp nhà nước như nghiên cứu của GS.TS.
Nguyễn Hữu Thước và cộng sự -Viện Công nghệ Sinh học thuộc Viện Khoa học và
Công nghệ Việt Nam với đề tài “Công nghiệp nuôi trồng và và sử lý tảo Spirulina Đồ
tài cấp thành phố của Bác sĩ Nguyễn Thị Kim Hưng -TP Hồ Chí Minh và cộng sự với
đề tài “Nghiên cứu sản xuất và sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong dinh dưỡng điều
trị” [17], [32],
Cho đén nay, nhiều cơ sở nuôi trồng, sản xuất và ché biến các sản phẩm từ tảo
Spirulỉna đã được thành lập. Đó là các cơ sở như Vĩnh Hảo - Bình Thuận, Châu Cát,

Lòng Sông - Thuận Hải, Suối Nghệ - Đồng Nai, Đắc Min - Đắc Lắc. Nguồn C0 2 từ lò
nung vôi sau khi đã lọc bụi và các hầm khí bioga cũng đã được nghiên cứu tận dụng để
phát triển nuôi trồng tảo và cũng đã thu được một số két quả khả quan. Ngoài các sản
phẩm Spỉrulỉna nhập từ Thái Lan, Trung Quốc với nhiều tên gọi khác nhau, bán hàng
theo phương thức phân phối đa cấp với tỉ lệ chiết khấu cao gây thiệt thòi cho người tiêu
dùng. Các sản phẩm được chế biến từ tảo Spiruỉina tại Việt Nam cũng đã xuất hiện ngày
càng nhiều và đa dạng. Trước đây đã từng có bột dinh dưỡng Enalac, Sonalac có 5% tảo
[7]. Nay đã có 5 sản phẩm Spir@ của Công ty DETECH - Viện Khoa học và Công
nghệ Việt Nam được Cục An toàn thực phẩm - Bộ Y tế cấp phép lưu hành trên thị
trường. Đó là các sản phẩm:
l.Spir@ B - Tảo bồi bổ: Tảo xoắn Spiruỉina dùng cho người suy dinh dưỡng,


1
6

người mới ốm dậy cần bồi bổ phục hồi sức khoẻ.
2.Spir@ HA - Tảo điều hoà huyết áp: Tảo xoắn Spỉrulỉna két hợp tinh chất hoa
hòe, hoa cúc dùng cho người bị tăng huyết áp, giảm stress và tăng cường trí nhớ cho
người già.
3.Spir@ CĐ - Tảo phòng chống độc: Tảo xoắn Spirulỉna kết hợp tinh chất cao
hạt nho dùng để tăng sức đề kháng, chống độc, khử gốc tự do.
4.Dia-Spir@ - Tảo phòng chống tiểu đường: Tảo xoắn Spiruỉina két hợp
vitamin, khoáng chất dùng cho người bị bệnh đái tháo đường týp 1 và týp 2.
5.Spir@ Cid - Tảo phòng chống ung thư: Tinh nghệ nguyên chất kết hợp với tảo
xoắn Spỉrulina, cao hạt nho dùng hỗ trợ cho việc phòng và chữa các bệnh ung thư [17],
[32],
Tất cả các sản phẩm trên có thể không phải là “thần dược”. Nhưng với xu thế
hòa nhập cùng thế giới, nhất là sau khi đã tham gia vào WTO chúng ta cũng không thể

phủ nhận những tác dụng của thực phẩm chức năng mà thế giới đã thừa nhận. Do vậy
người tiêu dùng, nhất là người bệnh và những người có điều kiện về kinh tế nên tìm
hiểu và nên sử dụng ngày càng nhiều hơn các loại thực phẩm chức năng như là tảo
(Spiruỉina spp.) vì sức khoẻ của chính mình.
1.2.

Vi sinh vật và quá trình lên men tạo đồ uống có bồ sung tảo xoắn
(Spirulina spp.)

Hệ vi sinh vật lên men dịch tảo xoắn (Spirulina spp.) là một tập đoàn vi sinh vật
bao gồm các vi khuẩn và nấm men.
1.2.1.

Vi khuẩn lactic

Phân loại khoa học
Giới

Vi khuẩn

Ngành

Firmicutes

Lớp

Bacilli

Loài

Lactobacillales

Họ

Lactobacillaceae

Giống

Lactobacillus


1
7

Những vi khuẩn gây lên men sinh axit lactic được gọi là vi khuẩn lactic. Vi
khuẩn lactic được đặc trưng bởi khả năng sinh axit lactic rất mạnh từ các loại đường
khác nhau, đặc biệt là đường lactozo và đường saccarozo. Hầu hết các vi sinh vật sinh
axít lactic đều thuộc về họ Lactobacillaceae và được xếp bốn chi: Streptococcus,
Pediococcus, Lactobacỉllus và Leuconostoc. Chúng có dạng hình cầu hoặc hình que,

Gram dương, không bào tử, không di động. Tuy nhiên, hiện nay người ta tìm thấy một
số giống toong họ vi khuẩn lactic có khả năng tạo bào tử. Vi khuẩn lactic không khử
nitrate, phản ứng catalase âm tính, kị khí tuỳ ý, một vài loài kị khí sống trong hệ tiêu
hoá của con người [10], [34], [38].
Vi khuẩn lactic là những vi sinh vật có nhu cầu dinh dưỡng cao. Để sinh trưởng
bình thường, ngoài nguồn cacbon, chúng cần nitơ, một phần dưới dạng các axit amin,
một số vitamin, các chất sinh trưởng và các chất khoáng... Chúng không thể phát triển
được trong môi trường có thành phần đơn giản như glucozo và NH 4+ như một số loài
khác. Vì thế người ta phải cho vào môi trường một số chất giàu dinh dưỡng: cao nấm
men, cao thịt, các loại đường để chúng có thể lên men.

Vi khuẩn lactic có thể tồn tại trong môi trường khô, có thể chịu được hàm lượng
cồn từ 10 - 15% và có thể chịu được nồng độ C0 2 cao. Chúng được tìm thấy khắp nơi
trong tự nhiên, dưới da, trong hệ tiêu hoá... Lactobacillus có vai trò quan trọng nhất
trong lên men lactic, là vi khuẩn kị khí Gram dương, có dạng hình que dài, không sinh
bào tử, tế bào thường xếp đôi hoặc thành chuỗi, không di động. Chúng là nhóm chính
của vi khuẩn axit lactic, hầu hết các chủng của chúng biến đổi đường lactozo và những
đường khác thành axit lactic. Chúng là vi khuẩn rất phổ biến và thường là lành tính. Ở
người, chúng có mặt ở âm đạo và ở ruột. Nhiều loài có ở thực vật đang phân rã. Sự sản
xuất axit lactic làm ngăn cản sự phát triển của một vài loài vi khuẩn có hại khác [2],
[10], [38].
Cơ chế của quá trình lên men lactic
Lên men lactic là một quá trình trao chuyển hóa sinh học kị khí làm biến đổi các
hợp chất đường thành acid lactic (chủ yếu) và một số sản phẩm khác. Các sản phẩm
như acid lactic, ethanol, C02 được vi khuẩn thải vào môi trường lên men còn các phân
tử ATP được giữ lại trong tế bào để phục vụ cho quá trình trao đổi chất và sinh trưởng


1
8

của vi sinh vật. Kết quả là hàm lượng acid lactic tích lũy trong môi trường lên men
ngày càng tăng, làm giảm pH môi trường và kéo theo những biến đổi hóa lý khác [1].
Có hai kiểu lên men lactic:
Lên men lactic đồng hình hầu như chỉ cho ra sản phẩm là acid lactic.
Lên men lactic dị hình là quá trình lên men lactic ngoài sản phẩm acid lactic còn
có các sản phẩm khác như acid acetic, ethanol, C02...
Ngoài ra, trong dịch lên men còn xuất hiện nhiều hợp chất hóa học mới là sản
phẩm trung gian hoặc sản phẩm phụ của quá trình lên men. Một số hợp chất dễ bay hơi
có vai trò quan trọng góp phần hình thành nên mùi vị đặc trưng cho các sản phẩm lên
men lactic. Lượng sản phẩm phụ thu được hoàn toàn phụ thuộc vào giống vi sinh vật,

môi trường dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh [4].
Vi khuẩn acetic

1.2.2.

Vi khuẩn aceticlà tác nhân chính của quá trình lên men acetic. Giống vi khuẩn
acetic, phân bố rộng rãi trong tự nhiên và có thể dễ dàng tìm thấy các vi khuẩn này từ
không khí, đất, nước, lương thực thực phẩm, giấm, rượu, bia, hoa quả... Ngày nay
người ta đã biết tới hơn 20 loài vi k h u ẩ n có khả năng lên men acetic thuộc các nhóm
khác nhau [22], về hình dạng té bào vi khuẩn acetic là những trực khuẩn hình que hay
hình elip, hình chỉ, hình cầu hoặc có hình bán nguyệt, kích thước té bào thay đổi tùy
loài (0.3-0.6

X

1.0-8.0|xm). Các té bào đứng riêng rẽ hoặc xép thành chuỗi, có hoặc

không có tiêm mao, sống và phát triển trong điều kiện hiếu khí bắt buộc hóa dị dưỡng
hữu cơ, không sinh bào tử. Ở môi trường dịch thể vi khuẩn acetic có sự hình thành
màng trên mặt thoáng, màng tạo thành có độ dày mỏng khác nhau và đặc điểm của các
loại màng cũng khác nhau tùy loại [11].
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn
acetic rất phong phú. Nguồn cacbon có thể được cung cấp từ các hợp chất đường, rượu
etylic và các acid hữu cơ. Vi khuẩn acetic có thể sử dụng các muối amon làm nguồn
cung cấp nitơ và phân giải pepton. Một số acid amin như acid pantothenic và các chất
khoáng K, Mg, Ca, Fe, p, s... cũng có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và
phát triển. Do đó bia, dịch tự phân nấm men, nước mạch nha, nước trái cây... là nguồn
dinh dưỡng rất tốt cho sự phát triển của vi khuẩn. Một số loài vi khuẩn còn tổng hợp

1
9

được vitamin Bi, vitamin B2, oxy hoá sorbit thành đường sorbose (dùng trong công
nghiệp sản xuất vitamin C), hay như Acetobacter xylinum có thể tổng họp được sợi
cellulose giống như những sợi bông [29].
1.2.3.

Nấm men

Tế bào nấm men thường có dạng hình cầu, ovan, elip, hình trụ, hình quả
chanh... kích thước tương đối lớn: đường kính khoảng 7ịim, chiều dài: 8-12|im. Hình
dạng và kích thước tế bào thay đổi, không đồng đều ở các loài khác nhau, ở các lứa tuổi
khác nhau và điều kiện nuôi cấy khác nhau. Nấm men thuộc nhóm sinh vật nhân chuẩn
đơn bào, tế bào nấm men có thành phần và cấu tạo khá phức tạp gồm thành tế bào,
màng nguyên sinh chất, tế bào chất, ty thể, riboxom, nhân, không bào và các hạt dự trữ
Có rất nhiều cách phân loại, nấm men chủ yếu gồm hai lớp là nấm men thật
(Ascomyces) và nấm men giả (Fungiim porfecti).
+ Lớp nấm men thật ( Ascomyces): phần lớn nấm men dùng trong công nghiệp
thuộc lớp Ascomyces, đa số thuộc giống Saccharomyces; giống Schizosaccharomyces
giống Endomyces.
+ Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti) gồm: Crytococus (toscula, tornlopsis);
Mycoderma; Candida', Rhodotorula.

Khi cấy nấm men vào môi trường dinh dưỡng đầy đủ, té bào nấm men tăng
nhanh về kích thước và đồng thời sinh khối được tích lũy nhiều cho đến khi cơ chất của
môi trường giảm đến mức thấp nhất thì quá trình sinh trưởng phát triển của chúng chậm
và ngừng hẳn. Các nấm men sinh sản bằng phương pháp nhân đôi thường cho lượng
sinh khối rất lớn sau một thời gian ngắn. Tế bào sẽ già đi khi môi trường thiếu chất dinh
dưỡng và tế bào không còn khả năng sinh sản nữa. Tuy nhiên đa số nấm men sinh sản

bằng phương pháp nảy chồi nên hiện tượng phát hiện tế bào già rất rõ [9], [35].
Quá trình lên men rượu được thực hiện nhờ quá trình lên men kị khí của nấm
men, chúng sẽ chuyển hóa đường lên men thành ethanol. Quá trình lên men rượu được
bắt đầu từ hoạt động của nấm men trong dịch lên men tiết ra một loại enzyme Invetase
chuyển hóa đường sucrozo thành glucozo và fructose. Từ đây trong dung dịch dinh
dưỡng mới có glucose [4], Nguồn glucose lúc này bị cạnh tranh bởi cả vi khuẩn và nấm
men (trong dung dịch chưa có ethanol), hoạt động lên men rượu được chia làm hai thời


2
0

kì chính:
Thời kỳ phát triển sinh khối: giai đoạn này với sự có mặt của oxy, té bào nấm
men phát triển sinh khối.
Thời kỳ lên men chuyển đường thảnh rượu: giai đoạn này nấm men chuyển sang
hô hấp kỵ khí. Giai đoạn đường phân được tăng cường và trở thành nguồn cung cấp
năng lượng cho tế bào, sự chuyển hướng trao đổi chất của nấm men sẽ cho sản phẩm là
ethanol. Trong quá trình lên men rượu, nấm men sử dụng các enzyme sẵn có thực hiện
xúc tác sinh học trong quá trình trao đổi chất để duy trì sự sống, tạo thành rượu. Nấm
men không có khả năng chịu được môi trường có độ acid cao cho nên acid pyruvic sẽ
được chuyển hoá thành CƠ2 và acetaldehyde rồi thành ethanol. Trong lên men rượu,
các đường đơn như glucose và fructose được phân giải theo con đường EMP và chu
trình ATC ở giai đoạn đầu, sau đó giải phóng ATP. Khi nấm men chuyển sang hô hấp
kị khí, quá trình lên men cho các sản phẩm chính là C0 2, ethanol và các sản phẩm phụ
trong đó có glyxerol [4].
Phương trình tổng quát của quá trình lên men rượu có thể viết như sau:
C6Hl206+2ADP+2Pi->2C2H50H+2C02+2ATP Quá trình chuyển hóa đường thành
Ethanol và khí C02 diễn ra trong tế bào chất của nấm men. Ngoài việc tạo ra Ethanol và
C02, tế bào nấm men còn tổng hợp và thải vào dịch lên men nhiều sản phẩm phụ và sản

phẩm lên men khác với hàm lượng rất nhỏ, chúng được chia thành 4 nhóm: glyxerol
cùng rượu bậc cao, aldehyde, acid hữu cơ và este. Trong quá trình này nhiều acid hữu
cơ được tạo thành, một số acid hữu cơ được sinh tổng hợp từ chu trình Krebs. Nếu quá
trình lên men trong điều kiện kị khí không nghiêm ngặt, các acid hữu cơ chiếm hàm
lượng cao nhất trong dịch lên men là: acid citric, malic, acetic, lactic [4], [16].
1.2.4.

Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của nhóm vi sinh vật lên men tạo đồ uống có bỗ

sung tão xoắn (Spirulina spp.)
1.2.4.1.

Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic [23]

Các loại vi khuẩn lactic khác nhau thì có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau. Chúng
không chỉ có nhu cầu về các nguồn cơ chất chứa các nguyên tố cơ bản như cacbon,
nitơ, photphat và lưu huỳnh mà còn có nhu cầu về một số chất cần thiết khác như
vitamin, muối vô cơ...


2
1

> Nhu cầu dinh dưỡng cacbon
Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại hydrat cacbon từ các monosaccarit
(glucoza, fructoza, manoza), các disaccarit (saccaroza, lactoza, maltoza) cho đến các
polysaccarit (tinh bột, dextrin). Chúng sử dụng nguồn cacbon này để cung cấp năng
lượng, xây dựng cấu trúc té bào và làm cơ chất cho quá trình lên men tổng hợp các acid
hữu cơ.
> Nhu cầu dinh dưỡng nỉtơ

Phần lớn vi khuẩn lactic không tự tổng hợp được các hợp chất chứa nitơ. Vì vậy
để đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển chúng phải sử dụng các nguồn nitơ có sẵn
trong môi trường. Các nguồn nitơ vi khuẩn lactic có thể sử dụng như: cao thịt, cao nấm
men, trypton, dịch thủy phân casein từ sữa, pepton... Hiện nay cao nấm men là nguồn
nitơ được sử dụng nhiều nhất và có hiệu quả nhất. Tuy nhiên ở quy mô công nghiệp
không thể sử dụng nguồn nitơ này vì rất tốn kém.
> Nhu cầu về Vitamin
Vitamin đóng vai trò là các Coenzyme ữong quá trình trao đổi chất của tế bào,
nên rất cần thiết cho hoạt động sống. Tuy nhiên, đa số các loài vi khuẩn lactic không có
khả năng sinh tổng hợp Vitamin. Vì vậy cần bổ sung vào môi trường các loại vitamin.
Các chất chứa Vitamin thường sử dụng như nước chiết từ khoai tây, ngô, cà rốt hay
dịch tự phân nấm men...
> Nhu cầu các hợp chất hữu cơ khác
Ngoài các acid amin và Vitamin, vi khuẩn lactic còn cần các hợp chất hữu cơ
khác cho sự phát triển như các bazơ nitơ hay các acid hữu cơ.
Một số acid hữu cơ có ảnh hưởng thuận lợi đến tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn
lactic như acid xitric, acid oleic. Nên hiện nay người ta sử dụng các muối citrat, dẫn
xuất của acid oleic làm thành phần môi trường nuôi cấy, phân lập và bảo quản các
chủng vi khuẩn lactic.
Tương tự như hai acid hữu cơ trên, acid acetic cũng có những tác động quan
trọng đến sự sinh trưởng của tế bào. Nên người ta thường sử dụng acid acetic dưới dạng
các muối axetat để làm chất đệm cho môi trường khi nuôi cấy vi khuẩn lactic.
> Nhu cầu các muối vô cơ khác
Để đảm bảo cho sinh trưởng và phát triển đầy đủ, vi khuẩn lactic rất cần các


2
2

muối vô cơ.

> Nhu cầu dinh dưỡng oxỉ
Vi khuẩn lactic vừa có khả năng sống được trong môi trường có oxy và vừa
sống được trong môi trường không có oxy. Trong điều kiện kị khí sinh khối vi khuẩn sẽ
phát triển nhanh hơn so với điều kiện hiếu khí, trong điều kiện này từ một phân tử
glucozo sẽ bị oxy hóa hoàn toàn thành C02 và H20 và tổng hợp các enzyme, từ một phân
tử glucozo tạo ra 36 hoặc 38 ATP.
y Các quá trình sinh lí

Te bào vi khuẩn có thể sống độc lập. Quá trình sống của chúng gồm các quá
trình dinh dưỡng, quá trình sinh trưởng và đặc điểm di truyền.
> Dinh dưỡng
Dinh dưỡng cacbon: các hợp chất hữu cơ khác nhau như các loại đường và dẫn
xuất, rượu, acid hữu cơ, acid amin... có thể là nguồn dinh dưỡng cacbon của vi khuẩn
lactic, trong đó nguồn đường là chủ yếu. Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều nguồn
đường khác nhau như sucrozo, maltozo, lactozo, glucozo...
Dinh dưỡng nitơ: đa số nấm men không đồng hóa được nitrat mà chỉ có khả
năng sử dụng các muối amon ở dạng hòa tan, có thể là đạm hữu cơ hoặc vô cơ. Nguồn
nitơ hữu cơ thường dùng là acid amin, pepton, amid, urê, nucleotit... Đạm vô cơ là các
muối amon khử nitrat, Sulfat, acetat...
Dinh dưỡng các chất sinh trưởng: các vitamin, các purin và prymidin là nhân tố
sinh trưởng cơ bản của nấm men.
1.2.4.2.

Quá trình trao đổi chất

Quá trình trao đổi chất và năng lượng của vi khuẩn lactic thực hiện thông qua
việc lên men lactic. Dựa vào khả năng lên men lactic người ta chia vi khuẩn lactic làm
hai nhóm: Lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình.
> Lên men lactic đồng hình [1], [4], [5]
Lên men lactic đồng hình là quá trình lên men trong đó các sản phẩm acid lactic

tạo ra chiếm 90% tổng số các sản phẩm lên men và một lượng nhỏ acid acetic, aceton,
di-acetyl....
Phương trình chung biểu diễn quá trình lên men:


2
3

C6H1206 -------►2CH3CHOHCOOH+21,8.104 J
Trong quá trình lên men lactic đồng hình, glucoza được chuyển hoá theo chu
trình Embden-Mayerhoff, vi khuẩn sử dụng cho qui trình này tất cả các loai
enzym aldolase, còn hydro tách ra khi dehydro hoá triozophophat dược chuyển
đến pyruvat. Vì trong vi khuẩn lên men lactic đồng hình không có enzyme
cacboxylase cho nên acid pyruvic không phân huỷ nữa mà tiếp tục khử thành
acid lactic theo sơ đồ chuyển hoá dưới đây [1], [4],


Stf đồ chuyển hóa glucozo thành acid lactic
Cũng có một số tác giả cho rằng lên men lactic đồng hình tiến hành theo hai
giai đoạn:
Giai đoạn 1: thời kỳ sinh trưởng cấp số mũ của vi khuẩn, từ hexoza nhờ sự oxi
hoá photphoglyceraldehyde kèm theo việc khử pividinnucleotide (PN) để tạo acid
photphoglycerinic.
PCH2-CHOH+H2O+PN ------► p. CH2CHOG-COOH+PNH2
Giai đoạn 2: do chất nhận hydro là PN-H2 tăng mà thế oxy hoá khử của môi
trường giảm xuống dẫn đến sự nhường hydro từ PN-H2 cho acid photphoglycerinic để
khử nó thành acid lactic.
CH2OP-CHOH-COOH+H2O (PN-H2) —►

CH3CHOHCOOH

+

H3PO4+PN+

H2O

Tuỳ thuộc vào tính đặc hiệu quang học của enzym lactate- dehydrogenase và sự
có mặt của lactaxenase mà loại acid lactic dạng nào được tạo ra D(-), L(+) hoặc DL.


y Lên men lactỉc dị hình [1 ], [4], [5]

Lên men lactic dị hình là quá trình lên men trong đó ngoài sản phẩm acid
lactic còn tạo ra một lượng đáng kể các sản phẩm phụ như acid acetic, etanol, acid
succinic, C02,...
Phương trình chung biển diễn quá trình lên men:
C6H 0 ^CH CH0HC00H + HOOC(CH2)COOH + CH3COOH + C HSOH +CO2. ..
12

6

3

2

Trong đó, acid lactic chiếm khoảng 40%, acid succinic khoảng 20%, rượu
etylic và acid acetic 10% các lọai khí 20%.... đôi khi không có các khí mà thay vào đó
là sự tích luỹ một lượng ít acid íbocmic. Như vậy, các sản phẩm phụ khác nhau đáng
kể tạo thành trong quá trình lên men lactic dị hình chứng tỏ rằng quá trình này phức

tạp hơn so với lên men lactic đồng hình.
Theo quan điểm tiến hoá sinh lý trong vi sinh vật học người ta cho rằng lên
men lactic đồng hình là hướng tiến hoá độc lập của lên men dị hình.
1.3.

ứng dụng (Spirulina spp.) trong thực phẩm, xử lý môi trường, y
học và mỹ phẩm

1.3.1.

ửng dụng trong thực phẩm

Từ những năm 1970, ở Nhật Bản và ở Mỹ, tảo (Spiruỉina spp.) đã đựơc xem là
một loại siêu thực phẩm. Đen những năm 1990 vấn đề tiêu thụ Spiruỉina spp. đã phát
triển vượt bậc tại Trung Quốc, Ấn Độ, Châu Á, Bắc Mỹ làm cho Spirulinaspp. ngày
càng trở nên phổ biến. Gần đây, trên thị trường Việt Nam xuất hiện nhiều chế phẩm
bán ở cửa hàng thực phẩm, siêu thị hoặc cả trong nhà thuốc với thành phần và công
dụng rất gần với thực phẩm dinh dưỡng và thuốc chữa bệnh. Những ché phẩm đó là
sản phẩm giao thoa giữa thực phẩm và thuốc - còn gọi là thực dược hay thực phẩm
chức năng [22]. Đặc biệt trong những tháng giữa năm 2005 tới nay, các chế phẩm
chứa tảo (Spirulỉna spp.) đang bán ữong nhóm sản phẩm nêu trên được khá nhiều
người chú ý. Thực phẩm dinh dưỡng được dùng ở dạng nước uống, siro, yaourt, bột
dinh dưỡng. Có thể dùng tảo nguyên chất để uống hoặc trộn vào thức ăn như nấu
canh, làm bánh, một số nước còn có trà Spiruỉina. Ở Đức, người ta đã bắt đầu đưa tảo
vào bia, gọi là bia xanh. Cơ thể có thể hấp thụ mỗi ngày 30 - 45g, dùng thừa cũng vô