Cac san pham len men tu nguyen lieu trai cay

Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

I. Tổng quan về lên men
1. Quá trình lên men rượu
1.1 Cơ chất của quá trình lên men
Hiện nay, người ta biết rất nhiều loại nguyên liệu có khả năng lên men rượu. Một số dạng
nguyên liệu chính như sau:
a. Nguyên liệu chứa tinh bột
Bao gồm nhiều loại chứa tinh bột khác nhau. Lúc đầu thường sử dụng các hạt ngũ cốc,
sau này lương thực ngày một khan hiếm, người ta dùng các loại củ và hạt khác. Muốn lên men
được các nguyên liệu chứa tinh bột thì vi sinh vật phải chuyển chúng thành đường (thường do vi
khuẩn và nấm mốc thực hiện). Khi đó, nấm men sẽ tiếp tục chuyển hóa đường thành cồn. Như
vậy, nếu là các nguyên liệu có tinh bột thì phải qua hai giai đoạn: giai đoạn đầu nhờ hệ enzym
amylase; giai đoạn sau nhờ một loạt enzym khác nhau của nấm men.
b. Nguyên liệu chứa đường
Khi xuất hiện công nghiệp sản xuất đường từ củ cải và mía thì mật rỉ trở thành phụ phẩm
của quá trình này. Khi sử dụng mật rỉ để lên men rượu, không cần giai đoạn đường hóa nữa mà
chỉ còn giai đoạn sử dụng nấm men để chuyển đường thành cồn.
c. Nguyên liệu chứa cellulose
Các nguyên liệu chứa cellulose đều có khả năng lên men rượu. muốn lên men rượu từ
cellulose, trước tiên phải chuyển chúng thành đường. Ta có thể sử dụng acid, kiềm hoặc enzym
cellulase để chuyển cellulose thành đường, sau đó dùng nấm men chuyển đường thành rượu. Đây
là dang nguyên liệu khá dồi dào nhưng hiện nay vấn đề sử dụng nó chưa đặt ra mạnh mẽ.
1.2 Những chủng vi sinh vật dùng trong sản xuất rượu
Trong sản xuất rượu, người ta sử dụng hầu hết đại diện của ba nhóm vi sinh vật: nấm
mốc, nấm men và vi khuẩn.
a. Nấm mốc
Nếu sản xuất rượu từ nguyên liệu chứa tinh bột, người ta phải qua giai đoạn đường hóa, tức là
giai đoạn chuyển tinh bột thành đường. Ngày nay, giai đoạn này sử dụng nấm mốc là nguồn giàu

amylase. Nấm mốc sử dụng trong giai đoạn này có thể có nhiều loài khác nhau. Đáng kể nhất là
những loài sau:
Aspergillus oryzae là mốc có màu vàng, bào tử hở, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất
tương và nước chấm. Đặc điểm của nó là có hệ enzym amylase và protease.

1


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Aspergillus usamii là mốc có màu xám trắng, rất giàu enzym amylase, được sử dụng rất
rộng rãi trong công nghiệp sản xuất rượu.
Aspergillus awamori là mốc màu xám đen, giàu hệ enzym amylase và được ứng dụng
rộng rãi trong công nghiệp sản xuất rượu.
Mucor.rouxii thường có màu xám trắng, được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy rượu
sản xuất theo phương pháp amylo. Đặc điểm là chúng phát triển tốt trong môi trường lỏng và tạo
nhiều enzym amylase.
b. Vi khuẩn
Trong sản xuất rượu, một số nhà máy có sử dụng vi khuẩn lactic để tạo pH thích hợp cho
quá trình lên men. Sau khi đường hóa xong, người ta cho vi khuẩn lactic phát triển. Vi khuẩn này
tạo độ acid nhất định. Thường người ta sử dụng vi khuẩn Thermobacterium cereale và vi khuẩn
Denbruc.
c. Nấm men
Nấm men là tác nhân cơ bản gây ra quá trình lên men rượu. Thường sử dụng nấm men
thuộc họ Saccharomycetaceae, loài Sacch.cerevisiae. Theo đặc tính lên men, người ta chia
Saccharomyces ra làm hai nhóm:
Nấm men lên men nổi: là những nấm men lên men rất mạnh và rất nhanh. Nhiệt độ lên
men thường ở 20280C. Trong khi lên men thường tạo thành nhiều bọt và tế bào nấm men

thường nổi lên trên bề mặt dịch lên men. Các chủng nấm men nổi sử dụng trong sản xuất rượu và
sản xuất nấm men bánh mì.
Nấm men chìm (thường lên men ở nhiệt độ thấp): trong quá trình lên men, tế bào không
chuyển lên bề mặt mà nó thường ở dưới đáy dịch men. Lên men ở nhiệt độ 5100C, rất chậm và
xảy ra yếu. Sau khi lên men, chúng kết khối xuống đáy thùng tạo thành váng cặn. Nấm men chìm
thường hay dùng trong sản xuất bia.
Để sản xuất rượu từ các nguyên liệu chứa tinh bột, ngày nay người ta sử dụng các loại
sau:
Chủng 12 (tách từ nhà máy men bánh mì 1902). Tế bào tròn, hình trứng với kích thước
50,2 x 58 . Sinh sản bằng cách nảy chồi. Ở điều kiện khắc nghiệt, ở nhiệt độ 25 0C chỉ trong
vòng một ngày cụ thể tạo thành bào tử (14 bào tử). Trong tế bào già thường chứa nhiều
glycogen và metaxromatin.

2


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Nấm men chủng 12 sinh sản mạnh 12 giờ đầu nuôi cấy, sau đó chậm dần và lên men rất
mạnh. Chúng có khả năng lên men glucose, maltose, fructose, galactose, saccharose và 1/3
rafinose. Khi lên men có khả năng tích lũy trong môi trường 13% rượu.
Chủng số 2 (do Linder tách ra từ 1889 trong nhà máy rượu). Đây là chủng đầu tiên được
ứng dụng trong sản xuất rượu và các ngành sản xuất khác. Tế bào hình dài, hình đứng, lớn và
sinh sản bằng cách nảy chồi. Ở 25 0C trong 30 giờ nuôi cấy có thể tạo thành bào tử (thường trong
tế bào có ba bào tử); lên men được các loại đường như chủng 12 nhưng khả năng sinh sản kém
hơn.
Chủng M.10 (được tách từ năm 1916) dùng để sản xuất rượu từ các nguyên liệu chứa
đường (ví dụ mật rỉ). Tế bào chủng này có hình tròn hay hình oval với kích thước 5 6 x 67 ;

có khả năng lên men các loại đường như hai chủng trên. Chúng có khả năng sinh sản rất nhanh
và lên men được nồng độ đường cao. Bền vững với acid sunfuric và tồn tại được ở pH = 2.
Chủng B, cũng như M.10, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất rượu từ mật rỉ. Tế bào có
hình trụ, hình oval với kích thước tế bào 3,99,7 x 3,98,9 ; có khả năng lên men rượu rất tốt,
đồng thời có đặc tính lên men bánh mì cao.
Hiện nay, nhờ phương pháp di truyền học mà người ta đã chọn được nhiều thế hệ mới và
ứng dụng rộng rãi trong sản xuất rượu.
1.3 Cơ chế của quá trình lên men
a. Những giai đoạn trung gian phân hủy đường trong tế bào nấm men
Quá trình phân hủy xảy ra theo một số giai đoạn cơ bản sau:
1- Quá trình phân giải yếm khí bắt đầu từ phosphorin hóa đường… Dưới tác dụng của
enzym hexokinase hay glucokinase (heterophosphatase), glucose kết hợp với nhóm phosphat của
ATP để tạo thành glucose-6-phosphat và ADP.

3


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

2- Dưới tác dụng của phosphatglucose isomerase sẽ chuyển glucose-6-phosphat thành
fructose-6-phosphat.

3- Dưới tác dụng của enzym phosphofructokinase, phân tử ATP thứ hai sẽ đính thêm một
gốc phosphat nữa vào fructose-6-phosphat. Kết quả tạo thành fructose-1,6-diphosphat và phân tử
ADP thứ hai:

Như vậy, năng lượng trong mối liên kết phosphat ATP cao hơn trong fructose-1,6diphosphat, vì thế phản ứng không thuận nghịch.
4- Giai đoạn phân hủy fructose-1,6-diphosphat thành hai phân tử phosphatrinose là:

dihydroxyacetone phosphat và glyceraldehyt 3-phosphat (xúc tác aldolase)

Phản ứng này thuận nghịch và có thể tạo thành cân bằng giữa sản phẩm đầu và các triose
tạo thành.

4


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

5- Giai đoạn đồng phân hóa: dưới tác dụng của triophosphat isomerase, xảy ra sự đồng
phân hóa giữa các triose.

Sư cân bằng này đạt được khi lượng glyceraldehyt 3-phosphat đạt 95% và
dihydroxyacetone phosphat đạt 5%.
6- Giai đoạn oxy hóa khử. Sự đường phân glyceraldehyt 3-phosphat đóng vai trò quan
trọng. Sản phẩm thường được dùng cho những phản ứng sau nên quá trình này chỉ theo một
hướng nhất định.
Dưới tác dụng của enzym glyceraldehyt 3-phosphat dehydrogenase, glyceraldehyt 3phosphat bị oxy hóa và phosphorin hóa để tạo thành acid 1,3-diphosphoglyceric.

7- Giai đoạn tạo thành ATP và acid 3-phosphoglyceric. Giai đoạn này được sự tác dụng
của enzym phosphoglyceratkinase. Gốc phosphat chứa liên kết cao năng được chuyển từ acid
1,3-diphosphoglyceric đến ADP và tạo thành ADP.
Năng lượng được phản ứng này giải phóng ra lập tức được tàng trữ trong ATP.

5

Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

8- Giai đoạn tiếp theo: biến acid 3-phosphoglyceric thành acid 2-phosphoglyceric.

9- Tạo thành acid phosphoenolpiruvic nhờ enzym enolase. Do mất một phân tử nước mà
bắt buộc phân bố lại năng lượng nội phân và acid phosphoenolpiruvic này chứa liên kết cao
năng.

10- Tạo thành ATP và acid enolpiruvic. Dưới tác dụng của phosphotranspherase (hay
piruvatphosphokinase), gốc acid phosphoric có liên kết cao năng, được chuyển từ
phosphoenolpiruvic đến ADP và tạo thành ATP.
11- Sự tạo thành acid enolpiruvic là hợp chất không bền vững và sẽ chuyển thành acid
piruvic bền vững hơn.

6


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

b. Cơ chế quá trình lên men
Giai đoạn đầu dưới tác dụng của piruvat-decaboxilase, phân tử acid piruvic sẽ mất CO 2
và tạo thành acetaldehyt.
CH3CO.COOH � CH3CH=O + CO2
Sau đó acetaldehyt được khử thành ethanol do enzym alcodehydrogenase xúc tác.
CH3CH=O + NADH2  C2H5OH + NAD
Tạo điều kiện của môi trường mà sự lên men có thể theo các kiểu sau:

Kiểu lên men bình thường: thường xảy ra khi pH = 45. Nó chia ra thành từng thời kỳ
khác nhau:
Thời kỳ cảm tính
Lượng CH3CH=O tạo thành còn ít. Hydro từ NADH 2 được chuyển đến glyceraldehyt 3phosphat để tạo thành glyceryl 3-phosphat. Sau đó glycerol 3-phosphat bị mất gốc phosphat và
tạo thành glycerin.
NADH2 NAD+
Glyceraldehyt 3-phosphat

Phosphatase
Glycerol 3-phosphat �����
Glycerin

Thời kỳ tĩnh
Khi acetaldehyt đã đạt được một lượng nhất định, nó bị khử tạo thành rượu etylic.
Glycerin chỉ được tạo thành trong thời kỳ cảm ứng, vì thế nó là sản phẩm phụ trong khi lên men
trong môi trường acid.
Phương trình tống quát trong giai đoạn này như sau:
C6H12O6 + 2(P) + 2ATP � C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O
Kiểu lên men rượu trong điều kiện môi trường kiềm
Nếu tiến hành kiềm hóa môi trường bằng Na2CO3, K2CO3 hoặc (NH4)2CO3 thì acetaldehyt
khi đó sẽ không bị khử như trước. Vì thế, chất nhận H 2 từ NADH2 là dihydroxyacetonphosphat
và kết quả là tạo thành glycerin theo phản ứng sau:

7


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

phosphatase

Mặt khác xảy ra việc tách acetaldehyt do enzym aldehytdehydrogenase có coenzym
NAD+ xúc tác.
CH3CH=O + NAD+ + OH- � CH3COOH + NADH
Như vậy trong môi trường kiềm ta thu được glycerin, acid acetic và rượu etylic. Phương
trình tổng quát

Kiểu lên men trong điều kiện có bisunfit natri hoặc hydrazin: chúng sẽ kết hợp với
acetaldehyt thành một hợp chất khó tan. Khi đó, enzym alcodehydrogenase không có axetaldehyt
làm chất nhận hydro và khi đó chất nhận hydro là dihydroxyacetonphosphat.

Phản ứng này do enzym glycero-3-phosphatdehydrogenase xúc tác. Sau đó dưới tác dụng
của phosphat glycero-3-phosphat chuyển thành glycerin.

Phương trình tổng quát của quá trình này là:

8


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Thực tế ta có thể thu được 40% glycerin so với nguyên liệu đường cho vào.
c. Hiệu suất quá trình lên men: Theo kết quả thí nghiệm:

Bảng 1: Kết quả quá trình thí nghiệm lên men rượu
Kết quả thu được (%)
Thí

Đường

nghiệm

(%)

Lavoisier
Pasteur

95,9
100

Cồn
57,7
51,1

CO2
33,3
49,4

Acid
acetic

Sản
Glycerin

2,5
-

3,2

Acid sucinic

phẩm

0,7

khác
1

d. Ứng dụng của quá trình lên men rượu
Lên men rượu được ứng dụng rộng rãi nhất trong các kiểu lên men. Dựa vào cơ chế lên
men này người ta đã ứng dụng thành công trong sản xuất bia, rượu vang, cồn và glycerin.
2. Oxy hóa rượu thành acid acetic
2.1 Cơ chế quá trình oxy hóa
Đây là quá trình oxy hóa rượu ethanol thành acid acetic trong điều kiện hiếu khí dưới tác
dụng của enzym oxy hóa của vi khuẩn. Phương trình tổng quát:
C2H5OH + O2 � CH3COOH + H2O + 117 kcal
Để chuyển thành acid acetic, rượu phải được thẩm thấu qua thành tế bào vào trong tế bào.
Ở đây xảy ra quá trình chuyển hóa rượu thành acid acetic. Acid acetic được tạo thành sẽ được
khuếch tán ra môi trường bên ngoài
Quá trình này sẽ được chuyển hóa như sau:
2H
CH3CH2OH ���
� CH3CHO

CH3CHO + H2O � CH3CH(OH)2
2H
CH3CH(OH)2 ���

� CH3COOH

Tổng quát:

9

C2H5OH + O2 � CH3COOH + H2O


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Ngoài khả năng oxy hóa rượu ethylic, vi khuẩn acetic còn có khả năng oxy hóa một số
rượu khác thành những acid tương ứng. Ví dụ như oxy hóa một số loại rượu sau: propionic 
acid propionic; butyric  acid butyric; glycerine  dioxyacetone; arabino  acid arabanic;
glucose  acid gluconic; acid lactic  acid piruvic…
2.2 Vi sinh vật trong quá trình oxy hóa
Hiện nay người ta biết được hàng chục loài vi khuẩn acetic trong họ Acetobacter. Toàn bộ
chúng thuộc loài vi khuẩn không tạo bào tử, là trực khuẩn khá lớn, thuộc loài hiếu khí bắt buộc,
nhiệt độ thích hợp 30330C. Ta có thể gặp chúng dạng chuyển động và không chuyển động.
Trong tự nhiên chúng phân bố rất rộng rãi trong không khí, rau quả. Thường gặp nhất là những
loài sau:
Acetobacter aceti
Trực khuẩn ngắn, không chuyển động và có thể liên kết với nhau thành chuỗi dài. Chúng bắt
màu vàng với iod, có thể sống ở điều kiện nồng độ cồn khá cao 11% và có khả năng oxy hóa cồn
để tạo thành 6% acid acetic. Nhiệt độ phát triển tối ưu của chúng là 34 0C. Nếu nhiệt độ cao quá
400C sẽ gây ra hiện tượng co tế bào và tào thành hình quả lê. Thường thấy chúng phát triển trong
bia.

Hình1: Acetobacter aceti
Acetobacter pasteurianum
Trực khuẩn ngắn, hình thái gần giống loài trên. Nhưng khác với loài trên là khi cho iod
chúng tạo màu xanh thẫm, tạo khuẩn, tạo màng khô nhăn nheo khi chúng phát triển trên môi
trường đặc. Có khả năng oxy hóa và tạo 6,2% acid acetic.

10


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Acetobacter orleanense
Trực khuẩn không chuyển động, kích thước trung bình. Khi tăng nhiệt chúng tạo thành tế
bào hình dài, hình sợi hoặc không tạo hình. Có khả năng tồn tại ở độ cồn 1112% và có khả năng
tích lũy acid acetic 9,5%. Thường thấy chúng phát triển trong dịch nho loãng, lên men dấm từ
rượu vang rất tốt do vậy ứng dụng trong sản xuất dấm bằng phương pháp chậm.
Acetobacter xylinum
Trực khuẩn không chuyển động. Có thể tạo thành màng xốp có khi rất dày. Khi nhuộm
với iod, chúng tạo màu xanh (vì chứa hemicellulose nên phản ứng với iod). Khi oxy hóa rượu tạo
thành 4,5% acid acetic. Ngoài ra, chúng còn có khả năng oxy hóa tiếp acid acetic thành H 2O và
CO2. Vì thế, người ta sử dụng loài này với nấm men để sản xuất nước giải khát.

Hình2: Acetobacter xylinum
Acetobacter suboxydans
Phát triển trên bề mặt cơ chất tạo thành màng nhẹ, mòng. Khi phát triển, chúng cần
vitamin như acid para-aminobenzoic, acid pantotenic, acid nicotinic.

Hình 3: Acetobacter suboxydans

11


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Acetobacter Schiitzenbachii
Trực khuẩn dài cho màng không bền vững. Có khả năng tạo 11,5% acid acetic. Chủng
này được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, được áp dụng nhiều trong sản xuất dấm bằng
phương pháp nhanh.
2.3 Ứng dụng quá trình oxy hóa rượu để sản xuất dấm
a- Những yêu cầu kỹ thuật
Nồng độ acid acetic
Cũng như nhiều sản phẩm trao đổi chất khác, acid acetic được sinh ra sẽ gây ảnh hưởng
ức chế tới sinh lý của vi khuẩn acetic. Nếu nồng độ của acid acetic đạt 8% sẽ ức chế hoạt động
của vi khuẩn, vi khuẩn bắt đầu hoạt động yếm khí và nếu nồng độ acid acetic 1214% sẽ ức chế
toàn bộ hoạt động của vi khuẩn.
Nồng độ rượu
Tùy từng loại mà chúng có khả năng tồn tại ở những nồng độ rượu khác nhau. Thông
thường người ta sử dụng nồng độ độ rượu từ 1113%. Nếu trong môi trường không có rượu thì
vi khuẩn tiếp tục oxy hóa acid acetic để thu nhận năng lượng dùng cho sự sống. Vì thế đây là
một quá trình có hại. Trong sản xuất, người ta thường giữ lại độ rượu trong môi trường là
0,30,5%.
Nhiệt độ
Nhiệt độ tối ưu cho quá trình oxy hóa tuy theo từng loài. Nhưng trong sản xuất, người ta
dùng những loài vi sinh vật thích ứng cho quá trình oxy hóa là 30400C.
Độ thoáng khí
Oxy là một yếu tố quan trọng cho quá trình lên men dấm. Quá trình oxy hóa chỉ xảy ra

khi trong môi trường vi khuẩn được tiếp xúc với không khí. Càng được thoàng khí, khả năng oxy
hóa càng tốt.
Trong môi trường dinh dưỡng, ngoài rượu ra cần có các chất vô cơ, glucid và các hợp
chất hữu cơ chứa nito dễ hấp thụ. Khi sử dụng 1 hectolit rượu cần 25g supephosphat, 25g
(NH4)2SO4, 0,9g K2CO3 và 500g glucose hoặc tinh bột được thủy phân.
b- Kỹ thuật sản xuất dấm
Sản xuất dấm hiện nay theo hai phương pháp cơ bản: phương pháp chậm và phương pháp
nhanh.
Phương pháp chậm (là phương pháp Orland hay phương pháp của Pháp)

12


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Đây là phương pháp thủ công đã có từ lâu, chủ yếu sản xuất dấm từ rượu vang. Rượu
vang được acid hóa bằng acid acetic. Dịch lên men phải đảm bảo: 2% acid acetic, 4% rượu hay
3% acid acetic, 3% rượu.
Sở dĩ người ta cho acid acetic trước là để tạo pH acid thích hợp cho vi khuẩn acetic phát
triển và ngăn ngừa các vi sinh vật có hại.
Dịch lên men cho vào các thùng gỗ và để lên men ngoài không khí. Sau một thời gian,
trên bề mặt sẽ tạo thành váng chứa nhiều acid acetic. Quá trình lên men xảy ra chậm, chỉ kết thúc
sau vài tuần. Khi kiểm tra nồng độ rượu còn lại 0,30,5% thì lấy dấm ra, cho dịch lên men mới
vào. Dấm thu được thường có độ acid 56%. Nếu để lâu, chất lượng dấm bị giảm nhanh do quá
trình oxy hóa dấm xảy ra tiếp tục. Muốn để lâu phải mang thanh trùng Pasteur.
Sản xuất theo phương pháp này, dấm thơn ngon nhưng tốc độ lên men chậm.
Phương pháp nhanh (phương pháp Đức hay phương pháp công nghiệp)
Thiết bị lên men là một thùng gỗ cao 2,56 m, có đường kính   1, 2 �3m . Nguyên tắc

cơ bản là làm tăng tiết diện tiếp xúc với không khí làm cho quá trình lên men tăng nhanh.
Dịch lên men
Không khí ra
Bộ phận phân phối
môi trường

Vật liệu xốp

Không
khí vào
Sản phẩm lên men

Sản phẩm lấy ra

Hình 4: Thùng lên men
Thùng thường là hình trụ, phía trên có một lỗ cho môi trường vào và để cho không khí ra.
Dưới là một miếng gỗ có nhiều lỗ để phân phối dịch cho đều. Dưới tấm gỗ là những vật liệu xốp
được xếp đầy (vỏ bào, than gỗ, lõi ngô, than cốc) đã được thanh trùng kỹ (có thể dùng dấm 9%
để thanh trùng). Dưới là một tấm sàng có một lỗ thoát cho dịch dấm ra.

13


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Dịch được pha chế như sau: cứ 1 hectolit: 25g supephosphat, 25g (NH4)2SO4, 0,9g K2CO3 và
500g glucose, acid acetic 3%, cồn 3%.
Dịch được đổ từ trên xuống. Dịch chảy đều trên các màng xốp, ở đây đã cấy sẵn vi sinh

vật và vi sinh vật sẽ tham gia oxy hóa rượu thành acid acetic. Tùy theo chiều cao của thùng và
tốc độ cho dịch vào mà ta có dấm với tỷ lệ khác nhau. Có thể tiến hành oxy hóa lại, sao cho dịch
cuối cùng chỉ có 0,30,5% rượu là được. Dấm thu được thường có nồng độ 9% acid acetic. Đem
lọc và thanh trùng Pasteur.
Nguyên nhân gây hư hỏng
Dấm hư hỏng do nhiều nguyên nhân khác nhau. Trong đó đáng chú ý những nguyên nhân
sau:
Candida (mycoderma): chúng phát triển trong dấm, gây phân hủy rượu và acid acetic
thành khí CO2 và H2O.
Acetobacter xylinum: có khả năng phân hủy acid acetic thành khí CO 2 và H2O hoặc tạo
thành những váng ngầy làm đục dấm.
Để loại trừ khà năng làm đục dấm, hiện nay có hai cách:
-

Thanh trùng Pasteur để tiêu diệt những vi sinh vật có thể gây hỏng dấm.

-

Dùng kali thiosunfat (K2S2O3) với hàm lượng 1015g/100l dấm.
Lươn dấm (anngillula aceti): loài đực dài 1 mm, loài cái dài 12 mm. Chúng phát triển

rất nhanh trong dấm, tạo thành những sợi màu trắng. Thường lươn dấm phát triển mạnh trong
dấm có nồng độ 6%, không sinh sản ở nồng độ dấm 9% và bị tiêu diệt ở nồng độ 12%. Ta có thể
nhận biết chúng bằng mắt thường. Lươn dấm không gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người
mà chỉ gây đục và gây mùi khó chịu trong dấm. Để chống lại hiện tượng lươn dấm, ta có thể làm
như sau: cho 12% muối ăn vào dấm chưa pha loãng, trong một hai ngày chúng sẽ bị tiêu diệt.
Sau đó, lại phải lọc để loại bỏ các lươn dấm. Hoặc có thể đem thanh trùng Pasteur sau đó đem
lọc.
Mọt dấm
Trong sản xuất dấm còn bị một số mọt dấm làm thay đổi chất lượng của dấm. Mọt dấm

có 2 loại:
-

Loại lớn có màu trắng đục, có hình quả lê tròn. Kích thước 1,51,8 mm.

-

Lọa nhỏ có màu nâu hình quả lê dài, có kích thước 0,30,4 mm.

14


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Nhiều khi mọt dấm xuất hiện với một lượng rất lớn và ăn lươn dấm. Để ngăn ngừa ta
phải thổi hơi nóng.
Ruồi dấm
Ruồi dấm là vật mang vi khuẩn và lươn dấm làm hỏng dấm. Khi phát triển ở dấm chúng
sinh ra dòi. Chúng phát triển mạnh khi có sự oxy hóa mạnh. Chúng đồng hóa rượu, acid acetic và
các loại vi khuẩn, vì thế phải giữ gìn cẩn thận, không để ruồi dấm đẻ trứng vào thùng lên men.
2.4 Một số ứng dụng khác của vi khuẩn lactic
Ngoài khả năng chuyển hóa cồn thành acid acetic, một số vi khuẩn acetic có khả năng
chuyển hóa một số chất khác, tạo nên một số chất rất quan trọng. Trong số các vi khuẩn acetic,
đáng chú ý nhất là loài Acetobacter Soboxydans. Loài này có thể tham gia chuyển hóa mốt số
chất như sau:
Bảng 2: Một số cơ chất và sản phẩm của quá trình oxy hóa cồn
Cơ chất
D-Glucose

Sản phẩm
Cơ chất
Sản phẩm
Acid D-Tactric
D-Manit
D-Fructose
Acid gluconic
Ethylen Glycol
Acid glycolic
D-Sorbit
D-Sobose
Glycerin
Dioxy acetone
Trong đó đáng chú ý nhất là lên men để tạo thành sorbose vì sorbose là nguyên liệu dùng
trong sản xuất vitamin C.
Năm 1896, Bertran công bố công trình nghiên cứu của mình cho thấy rằng, vi khuẩn có
khả năng chuyển hóa sorbit thành sorbose. Trong đó nhiều loài khác nữa, ví dụ như Acetobacter
suboxydans, Acetobacter rancens, Acetobacter acetic, Acetobacter melanoginum, Bacterium
gluconicum, Bacterium xylinoide.
Để sản xuất sorbose từ sorbit có thể nuôi theo phương pháp bề mặt hoặc phương pháp bề
chìm. Hiệu suất cỏ thể đạt 8090%.
-

Phương pháp bề mặt: Dung dịch môi trường có thể cho nồng độ sorbit 35%, cao nấm men
0,5g/100ml. Tiến hành lên men ở 25300C. Sau 4 - 5 ngày, hiệu suất sorbose 8090%. Nếu
trong môi trường thêm 0,55% hỗn hợp vitamin B sẽ kích thích mạnh quá trình oxy hóa.

-

Phương pháp bề chìm: Dịch lên men chứa 20% sorbit, cao nấm men 5g/l thổi không khí
1800ml/phút, lên men 300C. Hiệu suất thu được trên dưới 90%.
Để nuôi cấy nên dùng môi trường lỏng có thành phần như sau: nước 1 lít; sorbit 100g;

cao nấm men 5g; glucose 10g; CaCO3 3,1g. Thêm CaCO3 vào mục đích trung hòa acid gluconic
tạo thành. Nếu không trung hòa sẽ ức chế tạo thành glucose.

15


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Quá trình nhân giống được tiến hành như sau:
Canh trường ống nghiệm

Môi trường lỏng (800ml) nuôi 48 giờ, thoáng khí

Môi trường lỏng (2400ml) nuôi 24 - 48 giờ, thoáng khí
Cấy 100ml
Môi trường lỏng (3200ml) nuôi 24 - 48 giờ

Thùng lên men

Để giữ giống, có thể cấy truyền trên môi trường thạch nghiêng chứa 5% sorbit hoặc thạch
mạch nha.
3. Lên men lactic
3.1 Cơ chế quá trình lên men và yếu tố kỹ thuật
Nguyên liệu dùng để sản xuất acid lactic là mật rỉ, đường, tinh bột đã được đường hóa.

Nồng độ đường đuoạc sử dụng trong quá trình lên men là 5-20%. Nếu sử dụng các hợp chất là
mật rỉ thì phải làm trong vì trong đó có chứa các hợp chất nitơ làm ảnh hưởng cho quá trình lên
men. Ví dụ như phản ứng melanoidin, sản phẩm phản ứng này tác dụng với acid lactic tạo ra hợp
chất giống acid humic. Các sản phẩm này sẽ tạo cho sản phẩm cuối có màu sẫm, khó loại trừ
bằng than hoạt tính.
Quá trình này sẽ xãy ra rất tốt trong môi trường acid. Tuy nhiên vi khuẩn lactic không có
khả năng chịu được khi quá acid. Trong sản xuất nếu dịch bị acid quá mà chưa trung hòa được sẽ
gây khó khăn cho vi sinh vật lactic phát triển. Nên trong sản xuất phải trung hòa lượng acid thừa
đến pH = 6,3-6,5. Người ta thường dùng vôi tôi hoặc cacbonat canxi để trung hòa, hoặc là cho
vào trước hoặc là cho vào sau và phải cho từ từ.
Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là 50 0C. Nếu giảm thấp hơn hoặc tăng hơn nhiệt
độ đó đều làm yếu quá trình lên men. Trong lên men lactic có nhiều vi khuẩn tham gia, vì thế mà

16


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

người ta thấy tùy hệ enzyme của từng loài vi sinh vật mà trong lên men hoặc tạo thành chỉ có
acid lactic hoặc là ngoài acid lactic ra còn có một số sản phẩm phụ khác và CO2.
Trường hợp thứ nhất: Cơ chế tạo thành acid lactic như sau:

Hình 5: Cơ chế tạo thành acid lactic
Trong trường hợp này, acid lactic được tạo thành theo sơ đồ Embden-Meyerhorf, hydro
được tách ra và chuyển tới piruvat.
Lượng acid lactic tạo thành chiếm trên 90%. Chỉ một lượng nhỏ piruvat bị khử cacbon để
chuyển thành acid acetic, etanol, CO 2 và acetoin. Lượng sản phẩm phụ tạo ra phụ thuộc vào sự
có mặt của Oxy.

C6H12O6 = 2CH3CHOHCOOH
Trường hợp thứ hai, xãy ra khi vi khuẩn lactic không có các enzyme cơ bản của sơ đồ
Embden-Meyerhorf là andolase và triozaphosphattizomerase. Nghĩa là qua gluco-6 phosphat, 6phosphoglucose và ribulose-5-phosphat. Ribulo-5-phosphat dưới tác dụng của epimerase chuyển
thành

xilulose-5-phosphat.

Xilulose-5-phosphat

dưới

tác

dụng

của

enzyme

phentozaphosphoxetolase bị phẩn hủy để tạo thành andehit phosphoglyxerinic và acetil
phosphate.
Dưới tác dụng của axetatkinase ( có phosphoril hóa ADP) sẽ tạo thành acetate ( hoặc bị
khử thành acetaldehit rồi thành rượu etanol) còn andehit phosphoglyxerinic theo con đường
thông thường của sơ đồ Embden-Meyerhorf.

17


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Hình 6: Lên men lactic dị hình
C6H12O6 = CH3CHOHCOOH + COOHCH2CH2COOH
+ CH3COOH
+ CH3CH2OH
+ CO2 + H2
3.2 Vi khuẩn lên men lactic
a- Đặc tính chung:
Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacterium. Đây thường là những trực khuẩn hoặc cầu
khuẩn không tạo bào tử, thường không chuyển động và yếm khí tùy tiện. Phần lớn chúng phát
triển bình thường nếu thiếu O 2. Hầu hết không có khả năng lên men tinh bột và các policaxant

18


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

khác. Sự phát triển của nó cần một số acid amin hay các hợp chất hữu cơ chứa nitơ khác
(peptone, polysaccharide và protein tan).
b- Phân loại: Vi khuẩn lên men lactic được chia làm 2 loại:
- Lên men lactic điển hình.
- Lên men lactic không điển hình.

Bảng 3: Những vi sinh vật lên men lactic
Lên men lactic điển hình
Trực khuẩn rất ngắn (1-1,5x0,5-1,0) Nhiệt độ tối thiểu cho
gây lên men chua sữa tự nhiên, yếm khí chúng phát triển là

tùy tiện. Lên men tốt glucose, maltose 100C, tối ưu là 350C,
Streptococcus lactic

và lactose, tạo trong môi trường 0,8-1%

và cao nhất là 450C.

acid lactic. Ở điều kiện bình thường, Chúng

thủy

phân

gây chua sữa trong 10-12 giờ. Nguồn Casein và Zelatin rất
nitơ cho vi khuẩn này là pepton.

yếu.
Phát triển ở nhiệt độ

Thường tạo thành một chuỗi dài. Tế thấp
Streptococcus cremoris

bào có kích thước 0,6-0,7Lên men Streptococcus
glucose và glactose.

Đây là trực khuẩn rất dài được
Lactobacterium Vulgaricum

Mesnhicov tìm ra trong sữa chua
bulgari, có khả năng lên men

glucose và lactose.

19

hơn

lactic: tối ưu là 25300C, tối đa 35-380C.
Nhiệt độ phát triển tối
đa 40-450C, tối ưu
200C, có khả năng tạo
acid cao (3,7% acid
lactic).


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt
Thường gặp trên hạt đại mạch, đây là

trực khuẩn lớn (2-7x0,4-0,8. Trong
quá trình phát triển của mình, chúng có
khả năng tạo thành hình sợi dài 1001000
Lactobacterium delbrukii

Khác với những vi sinh vật khác,
chúng không lên men lactose, vì thế

Nhiệt độ phát triển
tối ưu là 45-500C,
tối thiểu là 180C,

tối đa là 550C.

không được sủa dụng trong chế biến
sữa. Trong môi trường dịch thể,
chúng có khả năng tạo 70% acid lactic
so với đường.
Thường thấy có trong sữa ủ chua.
Trực khuẩn không chuyển động,
Lactobacterium cucumeris
fermentati

thường tồi tại tế bào đơn và có khi tạo
thành chuỗi. Thông thường chuỗi được
tạo thành trong thời gian lên men. Kích
thước tế bào 3-8x0,3x1. Khả năng tạo

acid tối đa trong môi trường 0,9 - 1,2%.
Lên men lactic không điển hình
Thường thấy chúng có trong dịch lên men chua rau cải.
Chúng tồn tại tế bào đơn hoặc ghép thành từng đôi hoặc chuỗi
Lactobacterium hassices
fermentati

ngắn và thường tạo thành chuỗi dài hình sợi. Cuối tế bào thường
cuốn cong lại.
Khi lên men rau cải chua tạo thành acid lactic, acid acetic và
rượu (đến 2,4%) và CO2 lên men cacarose hơn lactose.
Trực khuẩn gram dương, sinh hơi. Tế bào tạo thành chuỗi hay
đơn, có khi tạo thành từng đôi một. Khi lên men tạo thành rượu,
acid lactic, acid aceticval CO2. Chúng có khả năng tạo bào tử.

Lactobacterium lycopersici

Tế

bào

77-800C.

20

sinh

dưỡng

thường

chết

ở


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt
Chúng có khả năng lên men lactose để tạo thành rượu, acid

E.schericia coli aerogenes

acetic, acid lactic, CO2, H2. Ngoài ra chúng còn có khả năng tạo

khí metan, acid xuxinic, acid muraric.
3.3 Ứng dụng quá trình lên men lactic
Quá trình lên men lactic để ứng dụng chế biến các sản phẩm sữa và chế biến rau quả.
a- Chế biến các sản phẩm sữa
Trong sữa chứa đường, casein và các loại muối khoáng khác nên là môi trường dinh

dưỡng rất tốt cho các vi sinh vật phát triển. trong sữa bình thường chứa rất nhiều vi sinh vật khác
nhau (300-400tb/1ml). Vi sinh vật xâm nhập vào sữa theo nhiều đường khác nhau. Để sản xuất
các sản phẩm sữa khác nhau người ta sử dụng các vi khuẩn ưu ấm và ưu nóng. Ứng dụng vi sinh
vật trong chế biến sữa được biết từ 1888.
Ngoài vi khuẩn lactobacterium, streptococcus ra còn thấy có các vi khuẩn hoại sinh khi
phát triển trong sữa hoặc trên một số thực phẩm khác cũng có thể lên men và làm tích lũy một
lượng nhoe acid lactic như E.coli, Bacsubtilis,..và một số loài Sarcina và Micrococcus.
Một số nấm mốc (Rhizopus) cũng có khả năng lên men và tích lũy khá nhiều acid lactic.
Ở một số nước, người ta sử dụng Rhizopus oryzae để sản xuất acid lactic, sản lượng acid lactic
có thể đạt được tới 62-67% so với lượng tiêu hao.
Trong sản xuất lactic thường hay sử dụng L.delbrukii và L.coagulans. Quá trình lên men
thực hiện ở 480C trong 5-7 ngày, nồng độ đường 10-15%, CaCO 3 10%. Mầm đại mạch 0,375%
phosphate amon. Sản phẩm phụ của quá trình xử lý này là sunfat canxi lắng xuống. Trong chế
biến sữa, người ta sử dụng quá trình lên men lactic để sản xuất sữa chua, phomai. Ngoài ra, vi
khuẩn lactic còn được dùng trong sản xuất chao ở Việt Nam.
b- Sử dụng quá trình lên men lactic để ủ chua thức ăn gia súc
Có 2 phương pháp ủ thức ăn gia súc: phương pháp ủ lạnh và phương pháp ủ nóng.
Phương pháp ủ lạnh:
Nhân loại đã biết sủ dụng sự lên men lactic để ủ chua thức ăn gia súc cách đây hàng ngàn
năm. Phương pháp ủ thức ăn gia súc đặc biệt cần thiết với các trại chăn nuôi, nhất là ở các nước
ôn đới, khi mà vào mùa đông, lượng thức ăn rất khan hiếm. nếu như nguyên liệu làm thức ăn gia
súc đem sấy khô thì giá trị dinh dưỡng còn 50%. Nhưng nếu ta đem ủ chua thì tồng giá trị năng
lượng của nó mất đi 5-10%, ngoài ra, nó còn làm tăng nhiều chỉ số quan trọng khác.

21


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Phương phăp phổ biến, người ta hay sử dụng là ủ thủ công, các loại nguyên liệu thực vật
được băm nhỏ rồi cho vào vật chứa, cho thêm một ít nước gạo rồi để kín trong một hai ngày và
sau đó cho gia súc ăn. Trong quá trình ủ, phần lớn lượng dduongf được chuyển thành acid lactic,
còn lại chuyển thành aicd acetic và các acid hưu cơ khác. Quá trình ủ chua thức ăn gia súc
thường phải trãi qua mấy giai đoạn sau:
Giai đoạn thứ nhất: là giai đoạn phát triển hỗn hợp, nhiều laoif vi sinh vật khác nhau có
trong thành phần nguyên liệu ủ hoặc từ nước dùng đẻ ủ chua, hoặc không khí rơi vào. Ở gian
đoạn này các loài vi sinh vật phát triển mạnh vì nguyên liệu chứa sẵn nhiều chất dinh dưỡng.
Giai đoạn thứ hai: nhiều laoif vi sinh vật khác nhau sẽ không phát triển mạnh và vi khẩn
lactic điển hình sẽ chiếm ưu thế. Các vi khuẩn không tạo bào tử gây hôi thối trong giai đoạn này
sẽ giảm. Acid lactic được tạo ra nhiều do hoạt động rất mạnh của vi khuẩn lactic. Các vi khuẩn
lactic chỉ phát triển mạnh trong điều kiện yếm khí. Nếu như Oxy có mặt sẽ phát triển mạnh vi
khuẩn gây thối, tạo thành mùi khó chịu làm giảm chất lượng của thức ăn ủ chua. Chất lượng khối
ủ phụ thuộc rất nhiều vào sự phát triển của vi khuẩn lactic.
Giai đoạn thứ 3: khi ủ tới thời kì chín thì các tế bào vi khuẩn lactic bị tiêu diệt do tác
dụng của acid lactic tăng nhiều trong môi trường. trong giai đoạn này, nếu khối ủ chua không
sạch bị lẫn đát cát sẽ gây ra phát triển mạnh những vi khuẩn lên men bultyric và gây cho khối ủ
chua này vị đắng và mùi khó chịu. Để khối ủ chua đạt chất lượng tốt, người ta phải sử dụng vi
khuẩn lactic thuần khiết. Thường sủ dụng loài L.plantarum và Thermobacterium cereale.
Nhiệt độ thích hợp cho quá trình này là 25-300C. Hiện nay, người ta có cho thêm muối ăn
với nồng độ 0,1-0,5% so với lượng nguyên liệu ủ chua nhằm tăng các chất có thể trích ly được từ
nguyên liệu đem ủ chua, đồng thời làm tăng khả năng trao đổi chất của vi sinh vật.

Phương pháp ủ nóng
Được tiến hành như sau: cho nguyên liệu vào có chiều dày 1-1,5m, không nén chặt. sau
2-3 ngày, vi sinh vật phát triển và làm tăng nhiệt độ khối ủ lên đến 45-50 0C. Sau đó cho thêm
nguyên liệu ủ chua vào để làm tăng áp suất, tạo điều kiện yếm khí cho vi sinh vật phát triển.
Theo phương pháp này, chủ yếu là vi khuẩn Thermobacterium cereal phát triển. khi nhiệt độ đã
cao thì vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt và lúc đó, nhiệt độ sẽ thích ứng nhất cho các enzyme hoạt động.
c- Sử dụng lên men lactic để muối chua rau quả
Mục đích:
- Bảo quản nguyên liệu.

22


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

- Làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan của sản phẩm nguyên liệu.
Hiện nay, nhiều sản phẩm muối chua được sử dụng rộng rãi ở thị trường trong nước và
trên thế giới như dưa cải chua, dưa chuột chua, hành, tỏi, cà chua…
Quá trình làm chua rau quả chủ yếu là do loài Bacterium cacumeris fermentati. Quá trình
gây ra chủ yếu là những vi sinh vật có trên bề mặt nguyên liệu. Ví dụ, người ta tính trên bề mặt
của dưa leo có khoảng 100.000 – 500.000 vi sinh vật/1cm2. Theo Keipper thì có đến 2.000.000 vi
sinh vật/1cm2 lá bắp cải bên ngoài, và 4000 vi sinh vật/1cm2 lá bắp cải bên trong.
Quá trình muối rau quả được xem như sau:
Rau ( hoặc quả)  lựa chọn  xử lý sơ bộ phơi nắng cho đường, muối, nước  lên
men  ủ chua.
Thông thường, trong muối rau quả, người ta sử dụng 3% lượng muối so với trọng lượng
nguyên liệu. Nếu lượng muối càng tăng thì quá trình lên men càng chậm và sự tạo thành acid
lactic càng giảm. Ta sẽ xem tác dụng của một số quá trình cơ bản sau:

Phơi nắng: Mục đích phơi nắng là giảm lượng nước trong nguyên liệu để giúp cho quá
trình trích ly sau này tốt hơn.
Cho muối: để tạo áp suất thẩm thấu, làm cho các chất khô được thoát nhanh ra bên ngoài,
làm các tổ chức mô bào của thực vật nén chặt lại, nguyên liệu không bị nát và trở nên giòn. Nhiệt
độ thích hợp cho quá trình lên men này là 26-30-350C. ở nhiệt độ này, vi khuẩn butyric có thể sẽ
phát triển mạnh mẽ nen trong sản xuất thường khống chế ở nhiệt độ 20-25 0C. Thông thường vi
khuẩn lactic chịu pH thấp hơn so với các vi khuẩn khác (pH = 3).Vì thế, trong muối chua cần
tăng nhanh độ acid để loại trừ khả năng nhiểm các loài khác.
Quá trình ủ chua thường qua những giai đoạn sau:
Giai đoạn thứ nhất: ở gian đoạn này, các thành phần dinh dưỡng do áp suất thẩm thấu mà
khuếch tán ra ngoài, vì thế mà tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật phát triển mạnh. Trên
bề mặt xuất hiện nhiều bọt khí. Người ta quan sát dưới kính hiển vi thấy E.coli, các vi khuẩn hơi
khác, và các vi khuẩn lactic bắt đầu hoạt động.
Giai đoạn thứ hai: ở gian đoạn này các vi khuẩn lactic phát triển mạnh mẽ và tích lũy
được nhiều acid lactic, làm pH môi trường giảm xuống pH=3-3.5, làm ức chế các vi sinh vật
khác. Phát triển chủ yếu trong giai đoạn này là Bacterium brassiccae fermentati, Lactobacterium
cucumessis và L.plantorum. Cuối thời kỳ này là chủng L.pentoaceticus và L.breris phát triển rất
mạnh. Lượng acid lactic có thể đạt đến 0,8-1,2%.

23


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

Giai đoạn thứ ba: lượng acid lactic đạt được khá cao, vì thế vi khuẩn lactic bị ức chế.
Trong trường hợp này các vi khuẩn hầu như không thể phát triển được, nhưng nấm men, nấm
mốc phát triển mạnh. Trong giai đoạn này, oidium lactic thường tạo nên màng trắng trên bề mặt,
loài nấm này phan hủy acid lactic rất mạnh. Để tránh hư hỏng, sau khi lên men xong, người ta

bảo quản lạnh hoặc giữ trong điều kiện yếm khí hoặc dùng acid sorbic 0,007-0,1%.
d- Một số ứng dụng khác
Ngoài mặt có lợi ra, trong một số ngành công nghiệp, quá trình lên men lactic lại rất có
hại. Nếu bị nhiễm vi khuẩn lactic thì quá trình sản xuất rượu vang, rượu, nước giải khát, đồ hộp,
sản xuất đường, mật tinh bột bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Do đó, phải dùng nhiều phương pháp
khác nhau để chống sự hư hỏng này.
II. Sản phẩm trái cây lên men
1. Thạch dừa
1.1 Giới thiệu thạch dừa
Thạch dừa (nata de coco) là món ăn thú vị dùng để tráng miệng và được dùng chung với
siro có thêm hương. Thạch dừa được tạo thành trong quá trình nuôi cấy vi khuẩn Acetobacter
xylinum trên môi trường nước dừa có bổ sung đường và acid acetic (1,41,5%). Vi khuẩn này có
khả năng tổng hợp cellulose, tạo thành tảng thạch nổi lên trên bề mặt môi trường. Độ cứng của
thạch phụ thuộc và hiệu điện áp oxy hóa-khử của môi trường. Độ trong, độ màu của thạch tùy
thuộc vào mức độ làm trong, độ màu của thạch tùy thuộc vào mức độ làm trong nước dừa và phụ
liệu trước khi lên men. Thạch dừa tinh khiết trong suốt, không màu, không vị, không hương,
giòn. Do giàu cellulose, nhiều nước, độ sinh năng lượng thấp và cấu trúc đặc biệt, thạch dừa là
thức ăn phù hợp với con người hiện đại.
1.2 Cấu trúc thạch dừa
Bản chất của thạch lên men từ nước dừa là một màng nhày có cấu trúc hemicellulose. Do
thạch có bản chất là polysacchride ngoại bào, là một mạng polysacchride sinh học, có khả năng
giữ nước rất lớn nên có khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Hiện nay việc ứng
dụng thạch dừa chỉ dừng ở việc nghiên cứu chế biến thành những sản phẩm kẹo, nước giải
khát…
Cấu trúc mạng polysaccharide của thạch dừa:

thạch dừa có cấu trúc mạng là các

polysacchride, chúng sắp xếp không theo trật tự, không theo quy luật, chúng đan xen vào nhau

24


Các sản phẩm lên men từ trái cây

GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt

rất chằng chịt theo mọi phía. Do có quá trình lên men, các vi khuẩn Acetobacter xylinum đã
chuyển động hỗn loạn không theo quy luật. Đó là nguyên nhân tạo nên tính dai và chắc về mọi
phía của miếng thạch. Bên cạnh đó, mạng luôn luôn ngậm một lượng nước đáng kể (99%).
Thành phần monosaccharide chính của thạch dừa là sorbose nằm ở dạng L-sorbose,
thường chứa trong vi khuẩn lên men dịch trái cây.
Công thức cấu tạo của L-sorbose là:

1.3 Vi sinh vật trong sản xuất thạch dừa
Trong sản xuất thạch dừa, người ta dùng vi khuẩn Acetobacter xylinum.
Đặc điểm vi khuẩn Acetobacter xylinum
Acetobacter xylinum thuộc nhóm vi khuẩn acetic.
Acetobacter xylinum là vi khuẩn gram âm, hiếu khí bắt buộc, có dạng hình que dài khoảng 2
m, không tạo bào tử, không chuyển động.
Có khả năng tạo váng hemicelluulose khà dày, bắt màu với Iod và H2SO4
Chúng sinh trưởng ở điều kiện pH < 5, nhiệt độ khoảng 28÷32 0C, có thể tích lũy 4,5% acid
acetic.
Acid acetic là sản phẩm sinh ra trong quá trình hoạt động của vi khuẩn, nhưng khi chứng
vượt quá mức cho phép sẽ quay lại ức chế hoạt động của vi khuẩn.
Tính chất sinh lý
Acetobacter xylinum sử dụng nguồn dinh dưỡng là đường glucose. Trong tế bào vi khuẩn,
glucose sẽ kết hợp với acid béo tạo thành một tiền chất nằm trên màng tế bào. Kế đó nó được
thoát ra ngoài tế bào cùng với một enzym. Enzym này có thể polyme hóa glucose thành
cellulose.

25