BƯỚC ĐẦU PHÂN LẬP CÁC DÒNG VI KHUẨN CÓ TÍNH PROBIOTIC TỪ NEM CHUA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU PHÂN LẬP CÁC DÒNG VI KHUẨN
CÓ TÍNH PROBIOTIC TỪ NEM CHUA

Họ và tên sinh viên: VÕ HÀN CHƯƠNG
Ngành: BẢO QUẢN CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM VÀ
DINH DƯỠNG NGƯỜI
Niên khóa: 2005 – 2009

Tháng 8/2009

i


BƯỚC ĐẦU PHÂN LẬP CÁC DÒNG VI KHUẨN CÓ
TÍNH PROBIOTIC TỪ NEM CHUA

Tác giả

VÕ HÀN CHƯƠNG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành
Bảo Quản Chế Biến Nông Sản Thực Phẩm và Dinh Dưỡng Người

Giáo viên hướng dẫn:
Ts. Trương Thanh Long

Tháng 8/2009

i


LỜI CẢM ƠN

Chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, quý Thầy Cô Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh đã dạy dỗ, tạo điều kiện trong suốt
quá trình học tập.
Con xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến bố mẹ, những người đã có công sinh thành
và yêu thương con. Cảm ơn gia đình đã luôn bên cạnh và động viên con trong suốt quá
trình học tập và thực hiện đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy Trương Thanh Long, người đã tận tình chỉ
bảo, hướng dẫn em thực hiện đề tài này.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn các bạn lớp DH05DD đã luôn động viên và giúp đỡ
tôi trong suốt quá trình học tập.
Tp. Hồ Chí Minh tháng 8 năm 2009

ii


TÓM TẮT
VÕ HÀN CHƯƠNG, Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh.
Đề tài: BƯỚC ĐẦU PHÂN LẬP CÁC DÒNG VI KHUẨN LACTIC CÓ TÍNH
PROBIOTICS TỪ SẢN PHẨM NEM CHUA.
Giáo viên hướng dẫn: Ts Trương Thanh Long.
Nem chua là sản phẩm lên men thịt truyền thống của người Việt Nam. Vi khuẩn
lactic tham gia vào quá trình lên men và tác dụng có lợi cho hệ vi sinh vật đường ruột.
Chúng tôi tiến hành nuôi cấy và phân lập các chủng vi khuẩn lactic từ sản phẩm nem

chua.
Ở thí nghiệm khảo sát sự sống sót của các vi khuẩn lactic qua môi trường pH
thấp, thí nghiệm pH 2,5 và pH đối chứng là 6,0, với giá trị pH 2,5, từ 30 ống nghiệm
ban đầu chỉ còn lại 8 ống nghiệm có vi khuẩn lactic sống sót (chiếm 26,7%). Số lượng
vi khuẩn dao động từ 104- 107 cfu/ml. Với giá trị pH đối chứng 6,0 thì số lượng vi
khuẩn khoảng 106- 108 cfu/ml. Vi khuẩn lactic sống sót trong 8 ống nghiệm tiếp tục thí
nghiệm khả năng sống sót của chúng khi qua môi trường muối mật.
Với môi trường muối mật, 8 ống nghiệm chứa vi khuẩn lactic lần lượt thí
nghiệm qua môi trường nuôi cấy có 3 nồng độ muối mật là 0%, 0,3% và 0,6% (w/v)
muối mật. Với 0,3 % muối mật thì chỉ còn 75% ống nghiệm có vi khuẩn lactic sống
sót. Số lượng vi khuẩn biến đổi từ 105- 107 cfu/ml. Với 0,6% muối mật thì chỉ còn
62,5% ống nghiệm có vi khuẩn lactic có khả năng sống sót. Số lượng vi khuẩn dao
động từ 105- 106 cfu/ml. Như vậy môi trường có muối mật làm giảm số lượng vi
khuẩn lactic sống sót và nồng độ muối mật càng cao thì số lượng vi khuẩn lactic có
khả năng sống sót càng thấp. 6 ống nghiệm chứa vi khuẩn lactic sống sót được đưa qua
khảo sát tác động đồng thời cả pH thấp 2,5 và muối mật 0,3% (w/v).
Vi khuẩn lactic giảm đáng kể khi chịu tác động đồng thời hai yếu tố pH thấp
2,5 và muối mật 0,3% (w/v). Cụ thể từ 6 ống nghiệm ban đầu thì chỉ còn 2 ống nghiệm
có vi khuẩn lactic có khả năng sống sót. Số lượng vi khuẩn trong mỗi ống nghiệm
cũng khá thấp, nằm trong khoảng 105 cfu/ml. Chủng vi khuẩn lactic sống sót trong hai
ống nghiệm này được mang đi định danh.
iii


Kết quả định danh: vi khuẩn Lactococcus raffinolactis. Như vậy vi khuẩn
Lactococcus raffinolactis bước đầu có tính chất của một probiotics.

iv

MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn

i

Tóm tắt

ii

Mục lục

iv

Danh sách các bảng

viii

Danh sách các hình

ix

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

2.1 Giới thiệu về sản phẩm nem chua

3

2.1.1 Tổng quan về nem chua

3

2.1.2 Qui trình sản xuất nem chua

4

2.2 Quá trinh lên men lactic

6

2.3 Vi khuẩn lactic

8

2.3.1 Lactobacillus

8

2.3.2 Lactococcus

9

2.3.3 Leuconostoc

9

2.3.4 Streptococcus

10

2.3.5 Enterococcus

10

2.3.6 Pediococcus

11

2.4 Vi khuẩn lactic trong sản phẩm nem chua

11

2.5 Đại cương về hệ tiêu hóa người

12

2.5.1 Khái quát chung về hệ tiêu hóa người

12

2.5.2 Miệng

13

2.5.2.1 Cấu tạo của miệng

13

2.5.2.2 Sự tiêu hóa ở miệng

13

2.5.3 Dạ dày

14

2.5.3.1 Đại cương về dạ dày

14

2.5.3.2 Sự tiêu hóa hóa học ở dạ dày

14

2.5.4 Ruột non

15
v


2.5.4.1 Đại cương về ruột non

15

2.5.4.2 Sự tiêu hóa ở ruột non

15

2.5.5 Dịch tụy và dịch mật

15

2.5.5.1 Dịch tụy

15

2.5.5.2 Dịch mật

15

2.6 Thực phẩm chức năng

17

2.6.1 Định nghĩa về thực phẩm chức năng

17

2.6.2 Phân loại thực phẩm chức năng

17

2.7 Probiotics

18

2.7.1 Khái quát chung về probiotics

18

2.7.2 Khả năng sống sót của probiotics khi qua hệ tiêu hóa người

18

2.7 Một vài kết quả về khả năng sống sót của probiotics khi qua hệ tiêu hóa người

20

CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

21

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

21

3.2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

21

3.2.1 Dụng cụ và thiết bị

21

3.2.2 Nguyên vật liệu

21

3.4 Phương pháp tiến hành

22

3.4.1 Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu

22

3.4.2 Kĩ thuất nuôi cấy và phân lập

23

3.4.3 Kĩ thuật đếm số lượng vi khuẩn

24

3.4.4 Nghiên cứu định danh sơ bộ

24

3.4.5 Khảo sát khả năng sống sót của vi khuẩn lactic trong môi trường pH thấp

26

3.4.5.1 Mục đích

26

3.4.5.2 Tiến hành

26

3.4.6 Khảo sát khả năng sống sót của vi khuẩn lactic trong môi trường muối mật

26

3.4.6.1 Mục đích

26

3.4.6.2 Tiến hành

26

3.4.7 Khảo sát khả năng sống sót của vi khuẩn lactic ở điều kiện môi trường in vitro
có pH = 2,5 trong 3 giờ và muối mật 0,3% (w/v)

27

3.4.7.1 Mục đích

27
vi


3.4.7.2 Tiến hành

27

3.4.8 Định danh vi khuẩn lactic sống sót qua thí nghiệm với môi trường pH thấp và
muối mật 0,3% (w/v)

29

CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

31

4.1 Khảo sát khả năng sống sót của vi khuẩn lactic trong môi trường pH thấp

31

4.2 Khảo sát khả năng sống sót của vi khuẩn lactic trong môi trường muối mật

34

4.3 Khảo sát khả năng sống sót của vi khuẩn lactic ở điều kiện môi trường in vitro
có pH = 2,5 trong 3 giờ và muối mật 0,3% (w/v)

37

4.4 Định danh vi khuẩn lactic sống sót qua thí nghiệm với môi trường pH thấp và muối
mật 0,3% (w/v)

38

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

41

5.1 Kết luận

41

5.2 Đề nghị

42

Tài liệu tham khảo

43

Phụ lục1

45

Phụ lục 2

46

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Một số tính chất của vi khuẩn lên men lactic đồng hình

Trang
7

Bảng 2.2 Thành phần mật

16

Bảng 3.1 Một số đặc điểm của vi khuẩn Lactobacillus và Streptococcus

24

Bảng 4.1 Số lượng chủng vi khuẩn lactic khi qua môi trường có pH thấp 2,5 và pH đối
chứng 6,0

31

Bảng 4.2 Số lượng chủng vi khuẩn lactic sống sót qua môi trường muối mật có nồng
độ 0%, 0,3%, 0,6% (w/v)

35

Bảng 4.3 Số lượng chủng vi khuẩn lactic sống sót khi qua môi trường pH thấp 2,5 và
muối mật 0,3%

37

Bảng 4.4 Khả năng sử dụng đường của vi khuẩn lactic

38

viii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Những công đoạn chính trong sản xuất nem chua truyền thống

Trang
5

Hình 2.2 Cấu tạo hệ tiêu hóa người

13

Hình 3.1 Mẫu nem chua của cơ sở sản xuất nem chua “ Bà Chín”

22

Hình 3.2 Mẫu tồn tại dưới dạng huyền phù

23

Hình 3.3 Những công đoạn nghiên cứu chính trong phòng thí nghiệm

25

Hình 3.4 Khảo sát khả năng sống sót của vi khuẩn lactic qua môi trường pH thấp

28

Hình 3.5 Khảo sát khả năng sống sót của vi khuẩn lactic qua môi trường muối mật 29

Hình 3.6 API 50 CHL của Biomerieux

30

Hình 4.1 Hình ảnh minh họa cho việc định danh bằng bộ kíp API 50 CH

39

ix


Chương 1
MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề
Ngày nay, việc sử dụng thực phẩm để bảo vệ sức khỏe, phòng và trị bệnh ngày
càng phổ biến. Từ lâu, các đại danh y như Hypocrates, Tuệ Tĩnh đã quan niệm: “thức
ăn là thuốc, thuốc là thức ăn”. Người ta thấy rằng chế độ ăn có vai trò quan trọng trong
việc phòng ngừa và điều trị với nhiều triệu chứng bệnh mãn tính. Do đó, quan niệm
này đã được nâng lên thành một ngành khoa học mới, phát triển mạnh mẽ trong những
năm gần đây. Đó là ngành khoa học thực phẩm chức năng.
Probiotics được xem là thực phẩm chức năng trên thị trường. Probiotics là một
loài hay là một hỗn hợp vi sinh vật sống trong cơ thể con người và động vật, ảnh
hưởng có lợi cho vật chủ nhờ cải thiện hệ vi khuẩn nội sinh (theo Lee, 2009 trích dẫn
từ Havenaar và Veld, 1992). Các vi khuẩn này kích thích chức phận miễn dịch bảo vệ
cơ thể. Các thực phẩm chức năng loại này thường được chế biến từ các sản phẩm của
sữa, tạo sự cân bằng đường ruột nhờ quá trình lên men của nhóm vi khuẩn lactic. Một
sự giải thích có tính khoa học cho ảnh hưởng có lợi của vi khuẩn lactic trong sữa lên
men được đề cập lần đầu tiên vào năm 1907 bởi Metchnikoff. Ông cho rằng vi khuẩn
lactic trong sản phẩm sữa chua có khả năng làm tăng số lượng các vi khuẩn có lợi cho

đường ruột, đồng thời ức chế các vi khuẩn gây hại (Saarela và ctv, 2002). Đã có khá
nhiều nghiên cứu khẳng định tính probiotics trong các sản phẩm được chế biến từ sữa.
Thế nhưng việc sử dụng vi khuẩn lactic trong các sản phẩm từ thịt ít được phổ biến.
Trong đó sản phẩm nem chua là sản phẩm thịt lên men khá đặc trưng của Việt Nam.
Nhóm vi khuẩn lactic được ứng dụng trong khá nhiều sản phẩm truyền thống
của Việt Nam như nem chua, muối dưa chua, muối cà chua…(Nguyễn Thị Hiền,
2004). Nem chua là sản phẩm thịt lên men truyền thống của người Việt Nam được làm
1


Sản phẩm nem chua lên men tự nhiên đồng nghĩa với việc nhiều có nhiều loại
vi sinh vật cùng phát triển, trong đó có những vi sinh vật có tính chất probiotics. Nói
cách khác, khả năng phát hiện vi khuẩn có đặc tính probiotics có thể từ nhiều nguồn
thực phẩm lên men khác nhau, trong đó có nem chua. Được sự đồng ý của khoa Công
Nghệ Thực Phẩm và sự hướng dẫn của thầy Trương Thanh Long, chúng tôi thực hiện
đề tài:
“ Bước đầu phân lập các dòng vi khuẩn lactic có tính probiotic từ sản phẩm nem
chua”
1.2 Mục đích
Phân lập và định danh vi khuẩn có tính probiotics từ sản phẩm nem chua.
1.3 Nội dung tiến hành
- Khảo sát khả năng sống sót của các dòng vi khuẩn khi đi qua pH thấp và muối mật.
- Định danh vi khuẩn lactic có tính probiotics.

2


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về sản phẩm nem chua
2.1.1 Tổng quan về nem chua
Nem chua là một sản phẩm lên men từ thịt heo được sản xuất và tiêu thụ rộng
rãi ở nước ta. Sản phẩm thường được sản xuất bằng thủ công. Công nghệ được truyền
từ đời này sang đời khác. Một số loại nem chua nổi tiếng có mặt trên thị trường như
nem Lai Vung, nem Thanh, nem Chợ Huyện, nem Thủ Đức….Công nghệ sản xuất
nem truyền thống sử dụng biện pháp lên men tự nhiên và được gói bằng lá vông, lá
chùm ruột, hay lá ổi, được bao bên ngoài bằng nhiều lớp lá chuối dày. Trước đây, nem
chua chỉ được sản xuất ở một số cơ sở nhỏ lẻ trong cả nước. Quá trình lên men chủ
yếu dựa vào kinh nghiệm nên chất lượng sản phẩm ít ổn định. Nguồn nguyên liệu
không được kiểm soát kĩ cũng như quá trình lên men không được kiểm soát dẫn đến
chất lượng sản phẩm kém. Điều đó làm cho thị trường tiêu thụ sản phẩm này bị hạn
chế, chỉ được biết đến ở một số địa phương với những thương hiệu nổi tiếng.
Ngày nay sản phẩm nem chua đã có mặt trong một số siêu thị cũng như thị
trường nước ngoài nhưng số lượng vẫn còn rất hạn chế. Việc chọn lọc nguồn nguyên
liệu tốt cũng như có nguồn giống khởi động thuần (starter culture) đã góp phần nâng
cao chất lượng sản phẩm nem chua. Qui mô sản xuất nem chua theo kiểu công nghiệp
dần thay thế cho phương pháp thủ công nhỏ lẻ. Phần lớn các cơ sở sản xuất đều đã
được cơ giới hóa bởi sử dụng máy móc như máy xay thịt, máy cắt da thành
sợi…Những máy này chủ yếu được sản xuất tại thành phố Hồ Chí Minh. Chúng thực
sự được người sử dụng đánh giá cao vì hiệu quả về chất lượng cũng như số lượng.
Nem chua được người tiêu dùng biết đến bởi hình ảnh một sản phẩm thịt lên
men có màu đỏ, bề mặt hơi khô, cấu trúc chắc và vị hỗn hợp rất đặc trưng (cùng lúc có
vị chua, ngọt và vị cay của tiêu). Sau khi nguyên liệu được trộn, định hình và bao gói,
3


quá trình lên men được thực hiện ở nhiệt độ phòng trong khoảng 3 – 5 ngày. Bản chất
của quá trình lên men nem chua là quá trình chuyển hóa đường (thêm vào trong quá
trình chế biến) thành axit lactic nhờ hoạt động của vi khuẩn Lactobacillus,

Pediococcus, Micrococcus. Trong đó vai trò quan trọng nhất là Lactobacillus (Nguyễn
Đức Lượng, 2000).
Hiện nay trên thị trường có một số công ty cung cấp giống khởi động cho sản
phẩm lên men như công ty Định Hướng Mới, Behn Meyer …Thành phần các giống vi
sinh vật cho các sản phẩm lên men thuộc hai nhóm : vi khuẩn lactic (như Lactobacillus
curvatus, L. plantarum) và nhóm Micrococcus (như Staphylococcus carnosus, Staph.
xylosus).
2.1.2 Qui trình sản xuất nem chua
Qui trình sản xuất nem chua truyền thống được trình bày qua Hình 2.1

4


Th

t heo t

i

Da heo

Xay nh

Giã và

N

u chín

Làm ráo

p gia

C

Tr

nđ

ts

i

u

nh hình

Bao gói

Lên men

Thành ph

m

Hình 2.1 Những công đoạn chính trong sản xuất nem chua truyền thống.
Nguyên liệu thịt heo là một trong những yếu tố quan trọng quyết định chất
lượng của sản phẩm. Theo công nghệ sản chế biến nem truyền thống, thịt heo thường
được dùng là thịt mới mổ, thịt “nóng”, không dùng thịt đã ôi, có màu sẫm. Tuy nhiên
trong sản xuất công nghiệp thịt lạnh hay thịt đông lạnh vẫn có thể được sử dụng. Thịt

heo được xay nhỏ bằng máy xay thịt, sau đó được đưa ngay vào máy quết thịt để giã.
Đồng thời người ta sẽ tẩm ướp gia vị để gia vị được ngấm đều vào thịt.
5


Song song với quá trình đó da heo được rửa sạch, luộc chín, thái nhỏ và đem đi
làm ráo. Thịt nạc và da heo được trộn chung bằng tay hay máy trộn, sau đó đem định
hình sản phẩm, khối lượng mỗi đơn vị sản phẩm từ 15 – 50 g. Việc bao gói được tiến
hành tạo điều kiện yếm khí cho vi khuẩn lactic phát triển biến đổi đường thành axit
lactic. Axit lactic sinh ra sẽ làm giảm pH của thịt, tạo cấu trúc cho thịt và ức chế sự
phát triển của các vi sinh vật gây thối (Nguyễn Thị Hiền, 2004).
Quá trình lên men nem chua kéo dài 3 - 5 ngày ở nhiệt độ phòng. Bảo quản sản
phẩm ở 40C sẽ giữ được trong khoảng 1 tháng.
2.2 Quá trình lên men lactic
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành axit lactic nhờ vi sinh vật.
Những vi khuẩn lên men lactic được gọi là vi khuẩn lactic. Chúng có thể lên men được
các đường mono – hoặc disacarit, nhưng không lên men được tinh bột (Nguyễn Thị
Hiền, 2004). Lên men lactic có hai dạng: lên men đồng hình và dị hình.
¾ Nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình:
Lên men lactic đồng hình sản phẩm chính là axit lactic.
Quá trình này xảy ra nhiều giai đoạn và tạo ra nhiều sản phẩm trung gian. Giai
đoạn đầu là quá trình đường phân tạo axit pyruvic, sau đó biến axit pyruvic thành axit
lactic do vi khuẩn lactic. Ngoài ra còn có một phần nhỏ pyruvat bị khử cacboxyl để tạo
thành axit acetic, rượu, CO2. Tuy nhiên axit lactic chiếm tỉ lệ khá cao (trên 90%).
Một số vi khuẩn tham gia kiểu lên men này: Lactococcus lactis var. lactis,
Lactococcus lactis var. cremoris, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus
bulgaricus, Lb. casei, Lb. delbrueckii, Lb. plantarum (Tô Minh Châu, 2000).

6

Một số đặc điểm của vi khuẩn lactic lên men đồng hình được trình bày ở Bảng 2.1
Bảng 2.1 Một số tính chất của vi khuẩn lên men lactic đồng hình.
Vi khuẩn

Hình dạng

Nhiệt độ

Tính bacteriocin

Sản phẩm

Dạng nizin

Sữa – kem

tối ưu
Lactococcus
lactis

Liên cầu

30 – 350C

var. khuẩn

Bơ chua
Pho mai

lactis
Lactococcus
lactis

Hình cầu và 250C

Dạng diplocoxi

var. chuỗi dài

cremoris
Cầu khuẩn

40 – 45 0C

Không

Sữa

Trực khuẩn

40 – 450C

Không

Sữa chua

Lb. casei

Trực khuẩn

30 – 350C

Không

Pho mai

Lb. axitophilus

Trực khuẩn

37 – 400C

Có tính bacteriocin

Sữa

Lb. delbrueckii

Trực khuẩn

54 – 500C

Không

Tinh bột

Streptococcus
thermophilus
Latobacillus

bulgaricus

Bánh mì
Lb. plantarum

Trực khuẩn

300C

Không

Muối dưa chua,
sữa

(Nguồn: Lương Đức Phẩm, 2000)
¾ Nhóm lên men lactic dị hình:
Các vi khuẩn lactic lên men dị hình thiếu các enzyme chủ yếu của con đường EMP,
đó là aldolase, triose phosphate isomerase. Do đó chúng không thể phân hủy hết được
axit pyruvic mà chuyển thành axit lactic và axit succinic. Các sản phẩm phụ của quá
trình lên men dị hình không gây ảnh xấu đến chất lượng sản phẩm mà nó còn góp phần
tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
7


Một số loài vi khuẩn chủ yếu lên men loại này là: Lactobacillus brevis, Lb.
buchneri, Lb. fermentum, Lb. kefir, Lb. fructosus, Lb. pentoacetum, Leuconostoc
mesenteroides…(Nguyễn Thị Minh Uyên, 2008; Mai Ngọc Đoàn, 2005).
2.3 Vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic thường có dạng hình cầu (hoặc hình ovan) và hình que. Đường
kính của các dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5 – 1,5 µm. Trực khuẩn đứng riêng lẻ hoặc

thành chuỗi.
Tất cả vi khuẩn lactic đều không chuyển động, không sinh bào tử, Gram dương,
kị khí tùy tiện hoặc vi hiếu khí. Trực khuẩn thường nhạy cảm hơn liên cầu khuẩn với
độ hiếu khí của môi trường. Các loài vi khuẩn lactic có khả năng tạo thành axit rất
khác nhau trong môi trường và như vậy sức chịu axit (hay độ bền với axit) cũng khác
nhau. Đa số các trực khuẩn lactic đồng hình tạo thành axit cao hơn (khoảng 2 -3,5%),
liên cầu khuẩn (khoảng 1%). Các trực khuẩn này có thể phát triển ở pH = 4 – 3,8. Cầu
khuẩn không thể phát triển được ở môi trường này. Hoạt lực lên men tốt nhất ở trực
khuẩn ở vùng pH = 5,5 – 6 (Lương Đức Phẩm, 2002).
Các vi khuẩn lactic ưa ấm có nhiệt độ sinh trưởng tối thích là 25 – 350C, các
loài ưa nhiệt có nhiệt độ tối thích là 40 – 450C, ưa lạnh phát triển ở nhiệt độ tương đối
thấp (50C hoặc thấp hơn). Khi nhiệt độ tới 60 – 800C hầu hết chúng bị chết sau 10 – 30
phút (Lương Đức Phẩm, 2000).
Một số loại có khả năng tạo màng nhầy. Một số khác lại có khả năng đối kháng
lại với thể hoại sinh và các vi sinh vật gây bệnh hoặc làm thối rữa thực phẩm. Như
vậy, ngoài khả năng tạo thành axit lactic các loài này còn sinh ra các hợp chất có hoạt
tính kháng sinh (người ta gọi hợp chất này là bacteriocin).
Các vi khuẩn lactic điển hình được phân lập từ thực phẩm bao gồm:
¾ Các trực khuẩn: Lactobacillus, Carnobacterium
¾ Các cầu khuẩn: Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus (Lê Kim Tuyền, 2008).
2.3.1 Lactobacillus
Lactobacillus là những vi khuẩn Gram dương, có dạng que dài, chuỗi dài, hoặc
tế bào riêng lẻ. Chúng bao gồm rất nhiều giống là nhân tố lên men, thủy phân các sản
phẩm chứa hàm lượng protein cao như sữa, thịt, rau quả, ngũ cốc. Các vi khuẩn thuộc
giống này còn có thể tìm thấy trên các thực phẩm bị hư hỏng như bia, nước trái cây, cá
8


tẩm gia vị, các sản phẩm thịt lên men và các sản phẩm sữa (Nguyễn Thị Minh Uyên,
2008).

Lactobacillus đòi hỏi môi trường thật sự phù hợp cho sự phát triển của chúng,
giàu axit amin, vitamin và axit béo: đó là những chủng vi khuẩn ưa axit, chúng thường
ít phân giải đạm và béo.
Lactobacillus được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sữa, pho mai, trong sản
xuất choucroute (bắp cải lên men) và tham gia vào các sản phẩm muối, thịt nguội (theo
Nguyễn Thanh Khương, 2004 trích dẫn từ J. P. Guiraud, 1998).
Ngày nay có rất nhiều nghiên cứu về khả năng sống sót của Lactobacillus khi
đi qua hệ dạ dày – ruột người. Vì đây là một trong những yếu tố quan trọng quyết định
tính probiotics của vi khuẩn. Một số chủng đã được định danh: Lb. brevis, Lb.
plantarum, Lb. pacasei, Lb. pentosus, Lb. fermentum…(Pennacchia và ctv, 2003). Điều
này mở ra một hướng mới trong lĩnh vực ứng dụng vi khuẩn lactic vào sản xuất thực
phẩm có tính chất probiotics.
2.3.2 Lactococcus
Lactococcus có dạng hình cầu hay hình trứng, kết đôi hay chuỗi. Hiện nay đã có
5 loài Lactococcus được nhận biết, đó là Lc. lactis, Lc. garvieae, Lc. plantarum, Lc.
piscium và Lc. raffinolactis. Các loài này chủ yếu được tìm thấy trong các sản phẩm
sữa: sữa chua, pho mai. Lactococcus lactis thường được sử dụng trong các sản phẩm
sữa lên men để biến đổi đường thành axit lactic. Lc. raffinolactis, trước đây được biết
với tên Streptococcus raffinolactis, có dạng hình cầu, chúng không thể phát triển được
ở trên 400C, pH 9,2, hoặc nồng độ NaCl trên 4%, được tìm thấy trong sản phẩm sữa
lên men truyền thống ”Dahi” của Bangladesh (Boucher và ctv, 2003).
2.3.3 Leuconostoc
Leuconostoc là vi khuẩn kị khí tùy ý, tế tào dạng hình cầu hay hình thoi dài, sắp
xếp thành chuỗi và tập trung. Trong môi trường axit, chúng trở nên dài và nhọn. Khi
vào môi trường nấm men và cao thực vật chúng phát triển mạnh. Lên men đường có
giới hạn lượng axit lactic, vì thế chúng ít khi làm đông tụ sữa (Lê Kim Tuyền, 2008).
Leuconostoc được tìm thấy trên lá, ngũ cốc, nho, và các cụm hoa. Nhiệt độ
phát triển từ 200C đến 300C và không phát triển ở 450C. Leuconostoc được ứng dụng
trong lên men malto – lactic trong rượu vang (Nguyễn Thanh Khương, 2004).
9

Leuconostoc có vai trò quan trọng trong nền công nghiệp chế biến sữa do chúng
có khả năng lên men sinh CO2 và diacetyl từ citrate của sữa, trong đó hợp chất diacetyl
là hợp chất chính tạo hương cho bơ, phomai tươi, kem chua (Nguyễn Thị Minh Uyên,
2008).
2.3.4 Streptococcus
Các tế bào Streptococcus có dạng hình cầu, Gram dương. Chúng phát triển tốt ở
370C. Quá trình lên men của chúng là đồng hình sinh axit lactic. Trong các loài của
Streptococcus chỉ có St. thermophilus được sử dụng làm giống khởi động. Chúng
thường kết hợp với Lactobacillus ưa nhiệt để trở thành một phần quan trọng trong lên
men sữa chua, phomai.
Trong sản xuất sữa chua, việc nuôi cấy hai loài vi khuẩn St. thermophilus và Lb.
bulgaricus cho kết quả sinh ra axit lactic tốt hơn là chỉ sử dụng một loài riêng biệt Lb.
bulgaricus. Hỗn hợp vi khuẩn này có chứa enzyme phân giải protein nên có khả năng
phân tách một số axit amin từ casein. Các axit amin này có vai trò như một chất kích
thích hoạt động cho loài St. thermophilus (theo Lê Kim Tuyền, 2008 trích dẫn từ Lê
Thị Thiên Thanh và Lê Văn Hoàng, 2002). Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men
sữa chua, pH của sữa khoảng 6,8 thích hợp cho sự phát triển của St. thermophilus và
lượng axit sinh ra trong giai đoạn này là do hoạt động của loài này tạo ra. Sau giai
đoạn đầu lên men, hàm lượng axit lactic sinh ra sẽ làm pH của sữa giảm xuống tạo
điều kiện thuận lợi cho Lb. bulgaricus phát triển. Trước đây người ta cho rằng sự hình
thành chất thơm trong sữa chua chỉ có vai trò của St. thermophilus. Nhưng kết quả
nghiên cứu gần đây cũng nhấn mạnh đến vai trò của Lb. bulgaricus trong việc tạo nên
hương thơm cho sản phẩm, trong đó thành phần acetaldehyde được coi là thành phần
quan trọng góp phần tạo nên hương thơm đặc trưng cho sữa chua (Lê Kim Tuyền,
2008).
2.3.5 Enterococcus
Enterococcus có tế bào hình cầu hay hình trứng (0,6 -2 x 0,6 – 2,5 µm). Chúng
được nhận biết trong khi phân lập Streptococcus “miệng” hay “phân”. Một số loài

Streptococcus “phân” được chuyển thành Enterococcus. Đến nay đã có ít nhất 19 loài
thuộc giống Enterococcus được nhận biết, chúng được tìm thấy trong những môi
trường khác nhau như ruột người hay động vật, lá, sữa, đất, côn trùng, chim hay những
10


động vật hoang dã khác. Enterococci có mặt trong các loại thực phẩm tự nhiên. Chúng
có vai trò quan trọng trong việc làm chín và tạo hương vị cho pho mai và xúc xích
chua. Chúng được sử dụng như là tác nhân để củng cố sự cân bằng của hệ vi sinh vật
đường ruột (Gustavo, 2008). Một số loài Enterococcus được đề nghị làm probiotics,
Enterococcus hoạt động để khởi động quá trình lên men, chống lại các vi khuẩn Gram
âm, tạo môi trường thuận lợi cho Lactobacillus tiếp tục lên men (Nguyễn Thị Minh
Uyên, 2008).
2.3.6 Pediococcus
Pediococcus là những cầu khuẩn Gram dương, thường dính lại thành cặp hai
hay bốn. Quá trình trao đổi chất của nó là quá trình lên men đồng hình. Chúng là
những vi khuẩn yếm khí tùy tiện có thể phát triển trên môi trường rắn với sự có mặt
của không khí. Một số chủng Pediococcus khác nhau về tính chịu nhiệt, chịu axit và
chịu NaCl. Pediococcus có khả năng kháng khuẩn do chúng sinh ra một vài loại
pediocin (bacteriocin), đã được thương mại hóa nhờ khả năng nâng cao tính an toàn
của thực phẩm, đặc biệt là thông qua khả năng ngăn chặn Listeria (Nguyễn Thị Minh
Uyên, 2008).
2.4 Vi khuẩn lactic trong sản phẩm nem chua
Trong những năm gần đây, vi khuẩn lactic được áp dụng khá rộng rãi trên thế
giới trong sản xuất lên men từ thịt như xúc xích lên men, lạp xưởng lên men nhằm làm
tăng chất lượng cảm quan của sản phẩm và kéo dài thời gian sử dụng.
Trong sản phẩm nem chua của Việt Nam, vi khuẩn lactic trở thành giống khởi
động lên men đường thành axit lactic. Nguyễn Đức Lượng (2000) đã chỉ ra hệ vi
khuẩn len men lactic ở thịt chủ yếu nhờ vào Lactobacillus, Micrococcus, Pediococcus.
Theo nghiên cứu của Trịnh Phương Nam (2003), sau khi bao gói sản phẩm, số lượng

Lactobacillus và Streptococcus tăng mạnh trong 3 ngày đầu tiên và giảm trong những
ngày tiếp theo đó. Còn theo nghiên cứu của Nguyễn Thanh Khương (2004) thì tiến
triển số lượng của Streptococcus giống với Lactobacillus nhưng chậm hơn, đồng thời
ở những ngày cuối của quá trình lên men, số lượng Streptococcus giảm nhẹ. Nguyên
nhân là do tác động của sự giảm pH đã tiêu diệt bớt số lượng Streptococcus.
Qua một số nghiên cứu về hệ vi sinh vật trên sản phẩm nem chua cho thấy giá
trị pH trong 5 ngày đầu tiên giảm trung bình từ 5,8 xuống còn 4,1. Nhóm vi khuẩn
11


lactic đã được định danh là Lactobacillus plantarum, Lb. coprophilus, Lb. delbrueckii,
Lb. brevis, Lb. cellobiosus, Lb. leichmanii, Lb. axitophilus và Leuconostoc
mensenteroides (Nguyễn Thanh Khương, 2004). Còn theo tác giả Hồ Thị Nguyệt Thu
và ctv (2007) thì giá trị pH lúc ban đầu của thịt tươi làm nguyên liệu chế biến là 5,61 ±
0,02, sau đó pH giảm xuống còn 4,00 ± 0,2 sau 5 ngày lên men. Vi khuẩn lactic sẽ
tăng nhanh trong 4 ngày đầu lên men. Với 131 chủng vi khuẩn lactic được định danh
từ các sản phẩm nem chua thì tần số xuất hiện của các chủng là 25,19% Lb. brevis,
21,37% Lb. plantarum, 14,5% Leuconostoc mensenteroides,12,21% Pediococcus
pentosaceus và 11,45 % Lactococcus lactis. Một số loài vi khuẩn lactic khác xuất hiện
với tần xuất thấp (từ 1,53% đến 3,82%) là Lb. paracasei ssp. paracasei, Lb.
fermentum, Lb. cellobiosus, Lb. collinoides, Leuconostoc lactis.
2.5 Đại cương về hệ tiêu hóa người
2.5.1 Khái quát chung về hệ tiêu hóa người
Cấu tạo hệ tiêu hóa ở người là hoàn chỉnh nhất, điển hình cho các loại ăn tạp, dạ
dày một túi. Hệ tiêu hóa bao gồm các phần chính:
-

Khoang miệng, trong đó có răng, lưỡi hầu, các tuyến nước bọt.

-

Thực quản.

-

Dạ dày

-

Ruột: bao gồm tá tràng, ruột non, ruột già.

-

Trực tràng và hậu môn.

Các tuyến như tuyến tụy, tuyến mật (của gan).
Trong hệ tiêu hóa, hai thành phần tác động chính lên hệ sinh vật có lợi từ nguồn
thực phẩm ăn vào là dạ dày, ruột.

12


Hệ tiêu hóa ở người được trình bày qua Hình 2.2

(Nguồn: Trịnh Hữu Hằng, 2007)
Hình 2.2 Cấu tạo hệ tiêu hóa ở người.
2.5.2 Miệng
2.5.2.1 Cấu tạo của miệng
Khoang miệng (Cavum oris) là đoạn mở đầu của ống tiêu hóa, nơi tiếp nhận các
dạng vật chất từ bên ngoài. Giới hạn của khoang miệng, phía trước là hai môi, phía sau

là hầu (họng), phía trên là vòm khẩu cái, phía dưới là nền miệng cùng với lưỡi và hai
bên là má.
2.5.2.2 Sự tiêu hóa ở miệng
Sự tiêu hóa ở miệng xảy ra hai quá trình chính: tiêu hóa cơ học và tiêu hóa hóa
học. Trong đó tiêu hóa cơ học là chính, hóa học là phụ.

13


Tiêu hóa cơ học chủ yếu là cử động nhai của răng làm cắt nhỏ thức ăn, xé nhỏ
và nghiền nát thức ăn, đồng thời thức ăn được trộn đều với nước bọt. Nước bọt chỉ
chứa một enzyme duy nhất là amylase, nên chỉ phân giải được gluxit, còn protein và
lipit vẫn chưa được phân giải.
Lượng nước bọt được tiết ra phụ thuộc vào độ khô của thức ăn, các loại thức ăn
có thể tiêu hóa được hay không. Thức ăn càng khô thì nước bọt tiết ra càng nhiều.
Thức ăn có pH kiềm hay axit, nước bọt cũng tiết ra để trung hòa. Thức ăn không ăn
được nước bọt có ít enzyme, ngược lại, nước bọt có chứa nhiều enzyme và chất nhầy
(Trịnh Hữu Hằng, 2007).
2.5.3 Dạ dày
2.5.3.1 Đại cương về dạ dày
Dạ dày (Ventricular) là phần phình lớn nhất của ống tiêu hóa nằm trong khoang
bụng. Ở người trưởng thành thể tích dạ dày đạt 3 lít. Khi đói, dạ dày hẹp, kích thước
bé, nằm sát cơ hoành. Khi có đầy thức ăn, dạ dày phình lớn, phần đáy ngang với rốn.
Thành dạ dày được cấu tạo bởi 3 lớp cơ trơn: lớp cơ dọc ở ngoài, lớp cơ vòng ở
giữa, lớp cơ chéo ở trong. Bao phủ toàn bộ mặt trong là lớp niêm mạc có rất nhiều nếp
nhăn. Giữa lớp cơ trơn và niêm mạc có tổ chức thần kinh là đám rối Meissner và
Auerbach.
2.5.3.2 Sự tiêu hóa hóa học ở dạ dày
Trong niêm mạc dạ dày có rất nhiều tuyến vị tiết ra dịch vị. Mỗi tuyến vị được cấu
tạo bởi các loại tế bào khác nhau, trong đó:

-

Tế bào chính tiết ra enzyme pepsinogen và các enzyme tiêu hóa khác.

-

Tế bào thành (hay tế bào bờ) tiết HCl.

-

Tế bào cổ tuyến tiết ra chất nhầy mucin

-

Tế bào nội tiết tiết hocmon gastrin.

Cấu tạo các tuyến vị cũng tạo ra các túi chứa dịch vị. Trên bề mặt phủ lớp chất
nhầy để bảo vệ tác dụng chính của dịch vị. Vùng thân dạ dày, tuyến vị có nhiều tế bào
chính và viền nên dịch vị có nhiều enzyme pepsinogen và axit HCl.
Dịch vị là một dịch lỏng trong suốt, không màu và quánh có tỉ trọng 1,0008 –
1,0086. Độ pH của dịch vị nguyên chất là 0,9 – 1,5. Khi có lẫn thức ăn thì pH = 1,5 –
2,5. Ở người, trong 24 giờ dạ dày tiết ra khoảng 1,5 – 2 lít (Trịnh Hữu Hằng, 2007).
14


2.5.4 Ruột non
2.5.4.1 Đại cương về ruột non
Ruột non (intestinum tenue) là đoạn giữa và dài nhất của ống tiêu hóa, ở người
là một ống dài từ 3 – 6 m, rộng 3 cm ở trên và 2 cm ở dưới, gấp 2 – 4 lần chiều cao của
cơ thể (Đinh Quế Châu, 2005).

Ruột non chia làm 3 đoạn chính: đoạn đầu khoảng 20 cm gọi là tá tràng. Ống
tụy và ống mật đổ vào đoạn đầu của tá tràng. Hai đoạn tiếp theo là không tràng chiếm
khoảng 2/5 chiều dài, hồi tràng chiếm 3/5 chiều dài ruột.
2.5.4.2 Sự tiêu hóa hóa học ở ruột non
Sự tiêu hóa ở ruột non quan trọng nhất là nhờ vào dịch tụy và dịch mật. Dịch
này làm cho hầu hết các loại thức ăn biến đổi thành những chất đơn giản (như axit
amin, glucose, axit béo, và glycerol) để có thể hấp thu được vào máu. Dịch ruột tiết ra
do cơ chế cơ học (thức ăn kích thích vào niêm mạc ruột) và cơ chế hóa học (dịch vị)
(Trịnh Hữu Hằng, 2007).
2.5.5 Dịch tụy và dịch mật
Thức ăn từ dạ dày xuống ruột non chịu tác dụng của dịch tụy và dịch mật.
2.5.5.1 Dịch tụy
Dịch tụy do phần tuyến tụy ngoại tiết tiết ra. Dịch tụy tinh khiết là một dịch
lỏng, hơi quánh, trong suốt, không màu, pH là 7,8 – 8,4. Ở người trong một ngày đêm,
dịch tụy tiết ra khoảng 1500 ml dịch tụy.
Thành phần của dịch tụy bao gồm nước chiếm 98,8%, chất vô cơ 0,7 – 0,8%,
chất hữu cơ 0,7 – 0,8%. Các chất vô cơ có Na+, K+, Ca++, Mg++, Cl-, HCO3-. Trong đó
quan trọng nhất là NaHCO3. NaHCO3 có vai trò rất quan trọng tương tự như HCl của
dịch vị, nó tạo ra môi trường có pH thích hợp cho các enzyme hoạt động (Trịnh Hữu
Hằng, 2007). Các chất hữu cơ bao gồm các enzyme phân giải protein, lipit, glucit,
ngoài ra còn có một ít bạch cầu, globulin.
2.5.5.2 Dịch mật
- Sự dự trữ và nồng độ mật trong túi mật
Mật liên tục được sản xuất ra bởi tế bào gan, thể tích tối đa của túi mật chỉ có
thể dự trữ là 30 – 60 ml. Tuy nhiên số lượng mật bài tiết sau 12 giờ là 450 ml mà túi
mật không bị ảnh hưởng là do quá trình tái hấp thụ liên tục nước, sodium, chloride và
15