BƯỚC đầu CHẾ tạo sản PHẨM KEFIR THANH LONG

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU CHẾ TẠO SẢN PHẨM KEFIR
THANH LONG

Người hướng dẫn: ThS. TRẦN THỊ TƯỞNG AN
Người thực hiện: HỒ THỊ ÁNH THƠ
Lớp

:

14060301

Khoá

: 2014 – 2019

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019


TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU CHẾ TẠO SẢN PHẨM KEFIR

THANH LONG

Người hướng dẫn: ThS. TRẦN THỊ TƯỞNG AN
Người thực hiện: HỒ THỊ ÁNH THƠ
Lớp

:

14060301

Khoá

: 2014 – 2019

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019


LỜI CẢM ƠN
Để tích lũy vốn kiến thức quý báu, để có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp, đó là
ơn sâu nghĩa nặng của tất cả các thầy cô, người thân và bạn bè – những người đã chỉ bảo,
ân cần giúp đỡ tôi trong suốt 4,5 năm qua.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Trần Thị Tưởng An – phòng thí nghiệm
Nhiên liệu sinh học và Biomass lab, trường Đại học Bách Khoa đã tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ, cung cấp kiến thức và nhiều thông tin bổ ích cho tôi trong quá trình nghiên cứu.
Cảm ơn Ban Giám Hiệu, quý thầy cô bộ môn Công Nghệ Sinh Học, khoa Khoa
Học Ứng Dụng, trường Đại Học Tôn Đức Thắng, các giảng viên cùng các thầy cô phụ
trách phòng thí nghiệm, thư viện đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý
báu, cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề
tài.
Con xin ghi nhớ công ơn của ba mẹ, những người đã sinh con ra, dưỡng dục, dìu

dắt con từ những bước đi đầu đời và luôn sát cánh, an ủi, động viên con cho đến ngày
hôm nay. Ba mẹ đã cho con nguồn động lực, cho con hành trang vô giá để bước vào đời.
Con xin cảm ơn.
Còn lời cảm ơn này tôi xin dành cho bạn bè tôi, những người đã gần gũi, chia sẻ,
sát cánh và giúp đỡ tôi trong suốt quãng đời Đại Học.


LỜI CAM ĐOAN
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH
TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn
khoa học của ThS. Trần Thị Tưởng An. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này
là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây. Những số liệu trong
các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập
từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.
Ngoài ra, trong khóa luận còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu
của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về
nội dung khóa luận của mình. Trường đại học Tôn Đức Thắng không liên quan đến
những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có).
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm
Tác giả


TÓM TẮT
Từ lâu, sản phẩm nước trái cây lên men đã không còn xa lạ với người tiêu dùng
trong và ngoài nước nhờ chất lượng sản phẩm cùng những lợi ích về sức khỏe mà nó
mang lại. Để làm phong phú những sản phẩm nước trái cây lên men, phục vụ cho nhu cầu
sử dụng ngày càng đa dạng cho người tiêu dùng, khóa luận này nghiên cứu sự kết hợp lên
men giữa hạt kefir và quả thanh long để tạo ra sản phẩm thức uống trái cây lên men tự

nhiên “Kefir thanh long”.
Hạt Kefir có thể lên men tạo ra sản phẩm có lợi cho sức khỏe nhờ hệ vi sinh vật
phong phú, điển hình là LAB và nấm men. Thanh long được biết đến như một loại quả
phổ biến, thơm ngon, hàm lượng dinh dưỡng dồi dào như Vitamin C, Vitamin B, chất xơ,
protein,…đem lại nhiều lợi ích sức khỏe cho con người.
Sản phẩm được lên men từ dịch thanh long nhờ hệ vi sinh vật trong hạt kefir.
Trong quá trình nghiên cứu tiến hành khảo sát các yếu tố: thời gian lên men, tỷ lệ giống
kefir bổ sung, pH, hàm lượng đường bổ sung, nhiệt độ để tìm ra các thông số tối ưu cho
quá trình lên men.
Kết thúc quá trình nghiên cứu cho thấy sản phẩm “Kefir thanh long” sẽ được lên
men trong vòng 15 giờ, với tỷ lệ giống kefir bổ sung là 3% (3g/ml), hàm lượng đường bổ
sung là 200Bix (10/100ml), pH 5 và lên men ở 30 0C, sẽ tạo ra sản phẩm có mùi thơm đặc
trưng, vị chua nhẹ cùng với hệ vi sinh vật tốt cho sức khỏe.


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.................................................................................................................i
TÓM TẮT...........................................................................................................................ii
MỤC LỤC......................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT.........................................................vi
DANH MỤC BẢNG..........................................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH.........................................................................................................viii
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU......................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề.................................................................................................................1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................1
1.3 Đối tượng, phạm vi và giới hạn của đề tài................................................................2
1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài...................................................................2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN...............................................................................................3
2.1 Giới thiệu về hạt Kefir..............................................................................................3
2.1.1 Nguồn gốc hạt kefir............................................................................................3

2.1.2 Đặc điểm của hạt Kefir......................................................................................4
2.1.3 Công dụng của sữa chua kefir............................................................................4
2.1.4 Hệ vi sinh vật quan trọng có trong nấm sữa Kefir..............................................6
2.2 Giới thiệu về LAB...................................................................................................10
2.3 Các sản phẩm lên men Kefir...................................................................................10
2.4 Cơ sở của quá trình lên men....................................................................................11
2.4.1 Lên men lactic..................................................................................................11
2.4.2 Lên men ethanol...............................................................................................11
2.4.3 Lên men malosse lactic....................................................................................12


2.5 Giới thiệu về nguyên liệu thanh long......................................................................12
2.5.1 Phân loại..........................................................................................................13
2.5.2 Thành phần hóa học.........................................................................................13
2.5.3 Công dụng của quả thanh long.........................................................................14
2.5.4 Sản lượng thanh long Việt Nam hiện nay.........................................................15
2.6 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước:............................................................15
2.7 Lý do thực hiện đề tài.............................................................................................18
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP................................................................20
3.1 Thời gian và địa điểm tiến hành thí nghiệm............................................................20
3.2 Giống vi sinh vật, nguyên liệu, môi trường, hóa chất, dụng cụ...............................20
3.2.1 Giống vi sinh vật và nguyên liệu......................................................................20
3.2.2 Môi trường và hóa chất....................................................................................20
3.2.3 Dụng cụ và thiết bị...........................................................................................20
3.3 Nội dung thí nghiệm...............................................................................................21
3.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm................................................................................22
3.4.1 Xác định thành phần của thanh long................................................................22
3.4.2 Xác định mật độ nấm men và LAB trong kefir................................................22
3.4.3 Khảo sát thời gian lên men..............................................................................22
3.4.4 Khảo sát tỷ lệ giống kefir bổ sung....................................................................23

3.4.5 Khảo sát pH ban đầu........................................................................................23
3.4.6 Khảo sát hàm lượng đường ban đầu.................................................................24
3.4.7 Khảo sát nhiệt độ lên men................................................................................24
3.5 Các phương pháp phân tích.....................................................................................26
3.5.1 Phương pháp lý hóa.........................................................................................26
3.5.2 Phương pháp vi sinh.........................................................................................29
3.5.3 Phương pháp đánh giá cảm quan......................................................................30


CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN.........................................................................32
4.1 . Kết quả khảo sát nguyên liệu................................................................................32
4.1.1 Khảo sát nguyên liệu thanh long......................................................................32
4.2 Khảo sát một số đặc điểm của vi sinh vật có trong hạt kefir...................................33
4.2.1 Mật độ vi sinh vật trong hạt Kefir....................................................................33
4.2.2 Khảo sát đường cong sinh trưởng của LAB trên môi trường dịch thanh long..33
4.3 Khảo sát các điều kiện lên men...............................................................................34
4.3.1 Khảo sát thời gian lên men...............................................................................34
4.3.2 Khảo sát tỷ lệ giống kefir.................................................................................36
4.3.3 Khảo sát pH.....................................................................................................38
4.3.4 Khảo sát hàm lượng đường ban đầu bổ sung...................................................40
4.3.1 Khảo sát nhiệt độ..............................................................................................42
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................45
5.1 Kết luận...................................................................................................................45
5.2 Kiến nghị................................................................................................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................48
PHỤ LỤC......................................................................................................................... 50


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
-

MRS
SDA
NA
PGA
DNS
OD
LAB
Δ(t,g)

De man, Rogosa, Sharpe – môi trường cấy LAB.
Sabouraud Dextrose Agar – môi trường cấy nấm men.
Nutrient Broth Agar – môi trường cấy vi sinh vật hiếu khí.
Potato Glucose Agar – môi trường cấy nấm men.
Dintrosalycilic acid – phương pháp đo hàm lượng đường khử.
Mật độ quang.
Lactic Acid Bacteria ( vi khuẩn lactic)
Độ chênh lệch (tăng, giảm)


DANH MỤC BẢ
Bảng 2. 1. Các vi sinh vật có trong hạt kefir (Oberman H và cộng sự, 1998).....................8
Bảng 2. 2. Thành phần hóa học có trong quả thanh long.................................................14
Y
Bảng 3. 1. Bảng điểm cảm quan của sản phẩm kefir thanh long......................................31
Bảng 4. 1. Tỷ lệ các thành phần của thanh long...............................................................32


DANH MỤC HÌNH
Hình 2. 1. Nấm sữa kefir (Jo Lewin, 2017).........................................................................3

Hình 2. 2. Hạt kefir (Tarikgore, 2007)................................................................................4
Hình 2. 3. Vi khuẩn và nấm men trong hạt Kefir (Palmer, 2018).......................................7
Hình 2. 4. Một số vi sinh vật trong hạt kefir........................................................................9
Hình 2. 5. Các sản phẩm từ kefir (Vũ Văn Tiến, 2012).....................................................10
Hình 2. 6. Cây và quả thanh long (Phạm Hồng Gấm, 2017)..............................................1
Hình 3. 1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm.....................................................................................21
Hình 3. 2. Sơ đồ quy trình sản xuất nước thanh long lên men..........................................25
Y
Hình 4. 1. Thanh long nguyên liệu....................................................................................32
Hình 4. 2. Hạt kefir...........................................................................................................33
Hình 4. 3. Đường cong sinh trưởng của LAB trong môi trường dịch thanh long..............34
Hình 4. 4. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng cảm quan và các chỉ tiêu
chất lượng của sản phẩm..................................................................................................35
Hình 4. 5. Ảnh hưởng của tỷ lệ Kefir đến chất lượng và các chỉ tiêu của sản phẩm.........37
Hình 4. 6. Ảnh hưởng của pH đến chất lượng và các chỉ tiêu của sản phẩm....................39
Hình 4. 7. Ảnh hưởng của hàm lượng đường ban đầu đến chất lượng và các chỉ tiêu của
sản phẩm........................................................................................................................... 41
Hình 4. 8. Ảnh hưởng của tỷ lệ kefir đến chất lượng và các chỉ tiêu của sản phẩm..........43
Hình 5. 1. Sơ đồ quy trình sản xuất nước quả lên men kefir thanh long...........................45
Hình 5. 2. Sản phẩm nước uống lên men kefir thanh long................................................46


1

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay trên thế giới, các sản phẩm từ hạt kefir khá đa đạng và rất được ưa
chuộng bởi giá trị dinh dưỡng mà nó đem lại cho con người. Hệ vi sinh vật trên hạt kefir
có khả năng ứng dụng tạo ra các sản phẩm tốt cho sức khỏe như chống lão hóa, tăng
cường hệ tiêu hóa, giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạnh,…vì thế kefir được nghiên

cứu và phát triển tạo ra một số sản phẩm có giá trị khác nhau. Sản phẩm thông dụng nhất
và hiện đã có mặt ở Việt Nam là sữa chua lên men từ hạt kefir (Vinamilk), tuy nhiên
những sản phẩm nước trái cây lên men kefir thì chưa được phổ biến trên thị trường trong
nước.
Thanh long là loại quả khá phổ biến ở nước ta với sản lượng lớn khoảng 600,000
tấn chỉ riêng tại Bình Thuận (2017), đây là nguồn nguyên liệu dễ tìm, giá thành rẻ, ngoài
ra thanh long còn chứa hàm lượng dinh dưỡng dồi dào như Vitamin C, Vitamin B, chất
xơ, protein và khoáng chất thiết yếu có lợi cho sức khỏe, nhưng các sản phẩm từ thanh
long lại còn rất hạn chế nên cần tìm ra các phương pháp để tận dụng tối đa nguồn lợi từ
loại quả này.
Nước quả lên men có độ cồn thấp được xem là loại nước uống tự nhiên có lợi cho
sức khỏe vì chứa nhiều chất dinh dưỡng từ trái cây. Nước uống lên men từ hạt kefir chứa
một lượng cồn thấp, nhiều người có thể sử dụng được kể cả phụ nữ, trẻ em và người già.
Do đó, để góp phần giúp cho sản phẩm lên men từ hạt kefir ngày càng phổ biến và
quen thuộc với người tiêu dùng Việt Nam, phù hợp với xu hướng phát triển chung của thế
giới và khu vực, việc nghiên cứu để sản xuất nước uống lên men từ trái cây sẽ được trình
bày trong khóa luận này.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Khóa luận này sẽ nghiên cứu “Bước đầu chế tạo sản phẩm kefir thanh long” với
các yếu tố thành phần nguyên liệu, các thông số kỹ thuật trong quá trình lên men nhằm
nâng cao chất lượng sản phẩm.


2
1.3 Đối tượng, phạm vi và giới hạn của đề tài
Đối tượng: nghiên cứu các thanh phần của nguyên liệu thanh long, hệ vi sinh vật
có trong hạt kefir, quy trình chế biến nước thanh long lên men kefir với các thông số kỹ
thuật.
Phạm vi và giới hạn của đề tài:
-

Khảo sát nguyên liệu thanh long
Kiểm tra hệ vi sinh vật có trong hạt kefir
Khảo sát các điều kiện lên men: thời gian, tỷ lệ giống kefir, pH, Brix, nhiệt độ.
Lên men và đánh giá chất lượng sản phẩm

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Khác với các sản phẩm lên men thông thường, lên men từ hạt Kefir bao gồm vừa
lên men lactic nhờ nhóm LAB, vừa lên men rượu nhờ nấm men. Trong dịch lên men có
chứa các sản phẩm phụ từ hai quá trình lên men chính là lên men lactic và ethanol. Chúng
đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành nên hương vị của sản phẩm, đáng chú ý
nhất là các acid hữu cơ như: acid propionic, acid formic, các hợp chất bay hơi thuộc nhóm
aldehyde (aldehyde acetic, diacetyl) và rượu cao phân tử.
Sản phẩm nước quả lên men từ kefir sẽ có vị chua nhẹ (nhờ lên men lactic) và vị
hơi nồng (nhờ lên men ethanol). Về dinh dưỡng, các sản phẩm lên men từ hạt kefir không
những cung cấp nguồn dinh dưỡng thiết yếu mà còn đóng vai trò sinh học rất cao đối với
cơ thể trong việc chống lão hóa, phòng ngừa một số bệnh và những lợi ích sức khỏe khác
mà cho đến nay vẫn còn được nghiên cứu.
Ngoài những lợi ích về sức khỏe do kefir mang lại, thì việc nghiên cứu sản xuất
sản phẩm “Kefir thanh long” cũng là một giải pháp để giải quyết đầu ra cho quả thanh
long trước tình hình thanh long rớt giá thảm trong những năm gần đây. Đã có thời điểm
thanh long rớt giá chỉ còn vài nghìn đồng/1kg, hoặc phải đổ đống cho gia súc ăn. Vì vậy,
việc sản xuất ra sản phẩm thanh long kefir vừa mang lại cho người dùng một sản phẩm
thơm ngon, bổ dưỡng từ những lợi ích của kefir mang lại vừa có thể giải quyết vấn đề đầu
ra cho thanh long trong thời điểm khó khăn như trên.


3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu về hạt Kefir
2.1.1 Nguồn gốc hạt kefir
Cách đây hàng nghìn năm, kefir được biết đến như một loại nấm dùng để chữa
bệnh xuất xứ từ các tu sĩ Ấn Tạng. Đây là loại nấm có thể làm biến đổi sữa nhờ hệ vi sinh
vật phức tạp gồm nhiều loại vi khuẩn và nấm men được,chứng minh là rất có lợi cho sức
khỏe.

Hình 2. 1. Nấm sữa kefir (Jo Lewin, 2017)

Dân ở miền núi Caucasus thuộc nước Xô Viết cũ (nguyên quán của kefir) đã nhân
giống nấm kefir từ sữa của những vi sinh vật khác nhau và được lên men tự nhên trong
những túi da thú. Họ xem kefir như quà tặng của đấng Allah, như nguồn tài sản của gia
đình và bộ tộc nên họ đã sử dụng kefir từ thế hệ này qua thế hệ khác, họ không biết đến
các bệnh như ung thư, bệnh lao, bệnh dạ dày,… và tuổi thọ trung bình của họ lên đến 110
tuổi. Từ rất sớm các bác sĩ Nga tin rằng kefir có lợi cho sức khỏe,và có khả năng chữa
bệnh [3],[21].
Mãi đến đầu thế kỷ 20, hạt kefir mới được sản xuất với lượng nhỏ tại Moscow. Sữa
dê, sữa cừu hay sữa bò là những nguyên liệu có thể dùng để sản xuất kefir. Theo Oberman
H và Libudiziz Z (1998) ban đầu người ta lên men sữa thành kefir trong các túi da thú
hoặc thùng gỗ sồi. Đến cuối thế kỷ 19, kefir dần trở thành sản phẩm quen thuộc của người
dân các nước vùng Đông Âu (Nga, Balan, Hungari,…).
Ban đầu, từ loại kefir chỉ sống trong môi trường sữa, người ta đã thử nghiệm nuôi
giống kefir này trong môi trường nước trái cây và đường. Sau một thời gian phát hiện


4
chúng vẫn phát triển và sinh sản bình thường. Hệ vi sinh vật trong sản phẩm từ kefir gồm
LAB và nấm men. Chúng phát triển cộng sinh trên môi trường có đầy đủ chất dinh dưỡng.
Do đó các sản phẩm kefir có vị chua nhẹ đặc trưng và mùi thơm nhẹ do nấm men.
Nấm sữa Kefir là một loại thực phẩm vừa lên men lactic nhờ LAB, vừa lên men

rượu nhờ nấm men, chứa nhiều loại vi khuẩn có lợi giúp cân bằng hệ tiêu hóa, có nhiều
dinh dưỡng hơn sữa chua [13]. 
Nó còn có nhiều tên gọi khác nhau như:   nấm kefir, hạt kefir, nấm sữa, men sữa,
men kefir, sữa chua kefir [3].
2.1.2 Đặc điểm của hạt Kefir
Hạt kefir thường có màu trắng đến trắng ngà, hình dạng không ổn định, chúng
thường kết cụm lại với nhau trông giống bông cải trắng (chou-fluer) với đường kính trung
bình từ 0.3 – 3cm [13]. Bề mặt của hạt biến đổi từ dạng phẳng đồng đều gồm nhiều thứ
phức tạp đến có chỗ lồi lõm rãi rác khắp bề mặt. Một vài hạt có thê có bề mặt phẳng,
nhẵng bóng nhưng cũng trong mẻ tương tự một vài hạt lại có bề mặt không đồng đều.
Nếu gặp điều kiện thuận lợi, sau một thời gian, các hạt này thường sẽ trở lại dạng nguyên
thể, hình thành cái hạt bao quanh mình, nơi mà có thể nhân giống lên.
Hạt kefir không tan trong nước và hầu hết các dung môi.

Hình 2. 2. Hạt kefir (Tarikgore, 2007)

2.1.3 Công dụng của sữa chua kefir
-

Là nguồn dinh dưỡng tự nhiên tuyệt vời


5
Nuôi hạt kefir dễ dàng bằng cách cho hạt nấm kefir vào sữa, sau 24 h, các vi sinh
vật trong hạt kefir sẽ nhân lên đồng thời lên men sữa thành dịch sữa kefir. Sau đó ta lọc
lấy dịch sữa sử dụng và tiếp tục nuôi hạt nấm kefir bằng sữa mới. LAB trong kefir biến
lactose trong sữa thành acid lactic nên vị chua kefir như sữa chua nhưng lỏng hơn.
Sữa chua kefir là sản phẩm tự nhiên giàu chất dinh dưỡng, vô cùng có lợi cho hệ
tiêu hóa và đường ruột. Nó được xem là sản phẩm tốt hơn sữa chua.
Với 1 cốc nhỏ kefir có thể cung cấp khoảng 20% Calcium và phospho, 14%

Vitamin B12, 19% Vitamin B2, 5% Magie, 6g ptotein cần thiết cho 1 ngày. Sữa kefir chứa
một lượng cao tiền chất của Vitamin D và rất nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học cao bao
gồm các acid hữu cơ và peptide có lợi cho sứa khỏe.
-

Kefir là men tiêu hóa (Probiotic) hiệu quả hơn sữa chua.
Một số chế phẩm sinh học có lợi cho sức khỏe về tiêu hóa, kiểm soát cân nặng,

đẹp da và sức khỏe tinh thần, v.v…vì các chế phẩm ày có chứa vi sinh vật có lợi cho sức
khẻ khi ăn [21]. Sữa chua và kefir là hai loại thực phẩm prebiotic nổi tiếng nhất trong chế
độ ăn uống phương Tây, nhưng kefir đã được chứng minh có tác dụng tốt hơn. Kefir là
một nguồn probiotoic rất phong phú, đa dạng với khoảng 30 chủng vi khuẩn và nấm men
có trong nó. Vì vậy, các chế phẩm sinh học và các sản phẩm lên men từ kefir mang lại
hiệu quả và lợi ích cao hơn so với các sản phẩm sữa lên men khác .
-

Tính kháng khuẩn của kefir
Các Probiotic đặc hiệu trong kefir được cho là có khả năng bảo vệ cơ thể chống lại

nhiễm trùng. Lactobacillus kefir là probiotic chỉ có trong kefir có thể ức chế sự tăng
trưởng của vi khuẩn có hại khác nhau kể cả Samonella, Helicobacterpylori và E. coli
[18], [20].
-

Giảm nguy cơ loãng xương
Ở Đông Nam Á, loãng xương là một vấn đề lớn. Bệnh phổ biến ở phụ nữ trung và

cao tuổi. Để cải thiện sức khỏe của xương và làm chậm sự phát triển của bệnh loãng
xương cần đảm bảo một lượng calcium đầy đủ là một trong những cách hiệu quả nhất.
Kefir không chỉ là cung cấp tuyệt vời calcium mà còn cung cấp Vitamin K2, Vitamin

6
đóng vai trò trung tâm trong quá trình chuyển hóa calcium. Việc bổ sung vitamin K2 đã
được chứng minh là làm giảm nguy cơ gãy xương đến 81%.
Nghiên cứu trên động vật gần đây chỉ ra rằng kefir có thể làm tăng sự hấp thụ
calcium của các tế bào xương. Điều này dẫn đến cải thiện mật độ xương, ngăn ngừa gãy
xương.
-

Giảm lượng tế bào ung thư [22].
Một nghiên cứu chỉ ra rằng chiết xuất từ kefir giảm số lượng tế bào ung thư vú ở

người bằng 56% so với chỉ 14% ở chiết xuất từ sữa chua. Tuy nhiên, vẫn chưa có số liệu
nghiên cứu vè tác dụng chống ung thư trực tiếp của kefir trên cơ thể người.
Kefir gây ức chế sự tăng sinh tế bào trong bệnh hồng cầu cấp tính ở người [14].
Probiotics trong kefir hỗ trợ điều trị các vấn đề về tiêu hóa khac nhau [21].
Nói kefir có hiệu quả cao trong hỗ trợ điều trị đối với nhiều hình thức tiêu chảy vì
probotics trong kefir có thể giúp khôi phục lại sự cân bằng vi khuẩn có ích trong đường
ruột. Ngoài ra có nhiều nghiên cứu cho thấy chế phẩm sinh học và thực phẩm prebiotic có
thể hỗ trợ điều trị các vấn đề về tiêu hóa, bao gồm hội chứng ruột kích thích (IBS), loét do
nhiễm H. pylori và bệnh tiêu hóa khác.
-

Cải thiện triệu chứng của dị ứng và hen suyễn [21].
Trong các nghiên cứu trên động vật kefir đã được chứng minh có tác dụng ngăn

phản ứng miễn dịch liên quan đến dị ứng và hen suyễn.
2.1.4 Hệ vi sinh vật quan trọng có trong nấm sữa Kefir
Phần ngoài hạt kefir gồm các tế bào LAB dạng que, phía trong nấm là thành phần

chủ chốt. Ở vùng đệm, tỷ lệ vi khuẩn và nấm men thay đổi phụ thuộc vào khoảng cách tới
bề mặt hạt kefir.
Nhóm LAB lactobacilli chiếm khoảng 60 – 80% tổng số vi sinh vật có trong hạt
kefir. Nhóm Lactococcus chiếm 20% tổng số tế bào, Bacilli chiếm 69%, Streptococci
chiếm 11 – 12%. Nấm men chỉ chiếm 5 – 10% tổng số vi sinh vật trong hạt bao gồm
những loài lên men hoặc không lên men được đường lactose. Các loài lên men được


7
đường lactose thường được tìm thấy ở các vị trí gần bề mặt hạt kefir. Ngược lại, các loài
không lên men được lactose được tìm thấy tại các vị trí sâu bên trong tâm hạt.

c) Lactococcus lactis

c) Lactobacillus casei

b) Kluyveromyce slactis

d) S. cerevisiae

Hình 2. 3. Vi khuẩn và nấm men trong hạt Kefir (Palmer, 2018)

Ngoài ra, một số nghiên cứu còn phát hiện được sự hiện diện của nhóm vi khuẩn
Acetobacter với mật độ là 105 – 106 (cfu/g). Tỷ lệ giữa LAB và nấm men thường là 250:1.
Hệ vi sinh vật trong hạt kefir có nguồn gốc khác nhau thì khác nhau, thậm chí cùng
một vùng nhưng nếu hạt kefir được thu nhận từ nguồn khác nhau thì hệ vi sinh vật và mật
độ của chúng cũng khác nhau.


8

Bảng 2. 1. Các vi sinh vật có trong hạt kefir (Oberman H và cộng sự, 1998)
Giống vi sinh vật

Loại

Vi khuẩn
Lactobacillus

L. delbrueckii
L. delbrueckii ssp lactis
L. delbrueckii ssp bulgaricus
L. helveticus,
L. acidophilus
L. casei

Lactococcus

L. kefir
L. lactis ssp lactis
L. lactis ssp lactis var diacetylatis

Leuconostoc

L. lactis ssp cremoris
L. mesenteroides

Stretococcus

L. mensenteroides ssp dextranicum

Pediococcus

L. mensenteroides ssp cremoris

Acetobacter

S. thermophiles
P. pentosaceus
P. acidilactis
A. aceti

Nấm men
Kluyveromyces

K. marxianus ssp marxianus

Candida

K. marxianus ssp bulgaricus

Saccharomyces

K.lactis

Torulaspore

C. kefir
S. cerevisiae
S.lactis

T. delbrueckii

Nấm sợi
Geotrichum

G.candidum


9
Một số loài vi khuẩn và nấm men khác trong lên men của kefir:

a) S. thermophillus (Kim, 2011)

b) Candida tropicalis (Anna, 2015)

c) L. mesenteroides (Fred Breid, 2002 )

d) T. delbrueckii (Stiven, 2016)

e) A. aceti (Scimat, 2016)
Hình 2. 4. Một số vi sinh vật trong hạt kefir.


10
2.2 Giới thiệu về LAB
LAB lên men sinh acid lactic. LAB được đặc trưng bởi khả năng sinh acid lactic
rất mạnh qua các quá trình chuyển hóa các loại đường đơn hay đường đôi khác nhau đặc
biệt là đường lactose [5].
Hầu hết các LAB đều thuộc họ Lactobacillaccac và được xếp bốn chi:
Streptococcus, pediococcus, Lactobacillus và Leuconostoc.

LAB thường là trực khuẩn Gram dương, không tạo bào tử và hầu hết không di
động.
Hô hấp hiếu khí, kỵ khí hoặc tùy ý, một vài loài kỵ khí sống trong hệ tiêu hóa của
con người chúng chủ yếu phân giải các dạng cabonhydrat đơn giản để lấy năng lường
đồng thời sinh acid lactic, ethanol, acid acetic, CO2,…
LAB lên men tốt ở điều kiện 15 – 50oC, pH 5 – 6, phụ thuộc vào mỗi loài thì có
một ngưỡng tối ưu khác nhau, ở 80oC LAB bị bất hoạt.
Chúng không chứa cytochrome và catalase nhưng nhờ có khả năng tự tổng hợp
được peroxidase nên LAB có khả năng phân giải H 2O2 thành H2O và O2 để phục vụ quá
trình sống nên đa số LAB thuộc nhóm hiếu khí tùy tiện [5].
2.3 Các sản phẩm lên men Kefir

Hình 2. 5. Các sản phẩm từ kefir (Vũ Văn Tiến, 2012)
2.4 Cơ sở của quá trình lên men
2.4.1 Lên men lactic


11
Dựa trên cơ chế chuyển hóa đường thành acid lactic người ta chia các phản ứng
lên men lactic thành 2 kiểu đó là lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình [5].
Lên men lactic đồng hình: Glucose sẽ chuyển hóa thành acid pyruvic theo chu trình
EMP (Embden-Mayerhorf-Parnas). Sau đó, acid pyruvic sẽ tạo thành acid lactic nhờ tác
dụng của lactatdehydrogenase.
Hơn 90% lượng acid lactic được tạo thành. Chỉ một lượng nhỏ pyruvat bị khử
cacbon thành acid acetic, ethanol, CO2 và acetone [5].
Lên men lactic dị hình: Xảy ra khi LAB không có các enzyme cơ bản trong chu
trình EMP nên xylulose 5-phosphate sẽ được tạo thành theo con đường pentossephosphate.
Trong trường hợp này chỉ 50% lượng đường tạo thành acid lactic ngoài ra có các
sản phẩm phụ khác như acid acetic, ethanol, CO2 tương tác với nhau tạo thành ester có
mùi thơm [5].

Lượng sản phẩm phụ tạo thành phụ thuộc vào giống vi sinh vật, môi trường dinh
dưỡng, điều kiện ngoại cảnh, nói chung acid lactic chiếm khoảng 40% lượng đường đã
được phân hủy, acid succinic 20%, rượu ethylic 10%, acid acetic 10% và các loại kỵ khí
20%.
2.4.2 Lên men ethanol
Quá trình lên men ethanol xảy ra chủ yếu bởi các loại nấm men thuộc giống
Sacharomyces và Kluyveromyces. Đường và các chất dinh dưỡng sau khi được vận
chuyển vào trong tế bào chất sẽ được chuyển hóa thành acid pyruvic theo chu trình đường
phân. Tiếp theo acid pyruvic sẽ được chuyển hóa thành acetaldehyde rồi thành ethanol sau
khi qua nhiều giai đoạn trung gian dưới tác dụng của các enzyme.
Dihydroxyacetone phosphate là một sản phẩm trung gian trong chu trình đường
phân, hợp chất này có thể chuyển hoá thành glycerol. Trong môi trường pH acid, glycerol
được tạo ra chỉ với hàm lượng nhỏ. Ngược lại, trong môi trường pH kiềm lượng glycerol
sinh ra sẽ tăng lên rất nhiều và sẽ trở thành một trong những sản phẩm chủ yếu của quá
trình lên men. Sự chuyển hóa đường hexose thành ethanol và khí CO2 diễn ra trong tế
bào chất của nấm men. Đây là quá trình trao đổi năng lượng của nấm men trong điều


12
kiện kỵ khí. Ethanol và CO2 trong tế bào chất sẽ được nấm men thải vào môi trường
lên men. Rượu do tính chất linh động hòa tan nhanh vào trong dịch lên men còn khí CO2
hòa tan kém nên khuếch tán chậm.
Ngoài ra, tế bào nấm men còn tổng hợp và thải vào dịch lên men hàng trăm
sản phẩm phụ và sản phẩm lên men khác, những hợp chất này được tìm thấy với
hàm lượng rất nhỏ và được chia thành 4 nhóm: glyxerol cùng rượu bậc cao,
aldehyde, acid hữu cơ và este.
Trong quá trình lên men ethanol, nhiều acid hữu cơ được tạo thành (The Moll,
1990). Một số acid hữu cơ sẽ được sinh tổng hợp từ chu trình Krebs nếu như quá trình lên
men không diễn ra trong điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt, các acid hữu cơ chiếm hàm lượng
cao nhất trong dịch lên men là: acid citric, malic, acetic, lactic.

Trong giai đoạn ủ chín LAB không hoạt động, nhưng nấm men kefir hoạt động
mạnh, tạo ra rượu, cacbon dioxit và các chất thơm khác.
2.4.3 Lên men malosse lactic
Lên men malose lactic là quá trình chuyển hóa acid malic trong dịch quả thành
acid lactic nhờ vi khuẩn có khả năng lên men malose lactic. Thực chất đây là quá trình dị
hóa acid malic nhờ malate carboxylase [6].
Lên men malose lactic là nguyên nhân chính làm giảm độ chua (tính acid) trong
rượu vì nó đã chuyển hai nhóm carboxyl (của acid malic) thành một nhóm carboxyl (của
acid lactic) và làm cải thiện mùi vị của sản phẩm (Henick-Kling, 1993).
2.5 Giới thiệu về nguyên liệu thanh long
Ở Việt Nam, theo GS. Vũ Công Hậu, cây thanh long mới nhập vào trồng từ giữa
thế kỷ trước, chủ yếu là ở phía Nam. Diện tích thanh long hiện có khoảng 4.000 ha, nhiều
nhất ở Bình Thuận (gần 3.000 ha) sau đó là Long An, Tiền Giang và một số ít ở TP. Hồ
Chí Minh, Khánh Hòa. Gần đây ở một số nơi phía Bắc đã trồng thanh long. Từ 1990,
thanh long đã trở thành loại quả xuất khẩu có giá nên ngày càng phát triển. Tuy vậy,
người trồng thanh long cũng còn e ngại do khả năng tiêu thụ không lớn kể cả trong nước
và nước ngoài, giá cả không ổn định, khó bảo quản và chế biến.


13

Hình 2. 6. Cây và quả thanh long (Phạm Hồng Gấm, 2017)

2.5.1 Phân loại
Quả của thanh long có ba loại điển hình, tất cả đều có vỏ giống như da và có một
chút lá. Chúng có tên gọi khoa học như sau:
 Hylocereus undatus thuộc chi Hylocereus, ruột trắng với vỏ hồng hay đỏ.
 Hylocereus costaricensis (đồng nghĩa: Hylocereus polyrhizus) thuộc chi
Hylocereus, ruột đỏ với vỏ hồng hay đỏ
 Hylocereus megalanthus, trước đây được coi là thuộc chi Selenicereus, ruột

trắng với vỏ vàng.
Các hạt giống như hạt vừng đen (mè đen) hay hạt chia, nằm lẫn lộn trong ruột. Lớp
cùi thịt trong ruột thường được ăn ở dạng quả tươi, có mùi vị thơm dịu, ngọt vừa phải và
ít cung cấp calo. Hương vị của nó đôi khi giống như hương vị của quả kiwi (Actinidia
deliciosa). Quả có thể chế biến thành nước quả hay rượu vang; hoa có thể ăn được hay
ngâm vào nước giống như chè. Mặc dù các hạt bé tí của chúng được ăn cùng với thịt của
ruột quả nhưng chúng không bị tiêu hóa
2.5.2 Thành phần hóa học
Quả thanh long có vị ngọt mát và hơi chua. Trong quả chín chứa trên 80% nước, độ
Brix từ 13-15, hàm lượng đường tổng số 11-14%, hàm lượng chất đạm, chất béo và axit
hữu cơ thấp, tương đối nhiều chất khoáng (Kali, Calcium, Magie, Phospho) và Vitamin,
đặc biệt là Vitamin C (21mg/lOOg thịt quả).


14
Trong cây thanh long có chứa chất hentriacontane và sitosterol, 100g quả thanh long
(trong đó có 55 g ăn được) có chứa các thành phần dinh dưỡng như sau:
Bảng 2. 2. Thành phần hóa học có trong quả thanh long
Thành phần
Nước
Cacbohydrats
Chất béo
Chất xơ
Tro
Protein

Hàm lượng
80-90 g
9-14 g
0.1-0.6 g

0.3-0.9 g
0.4-0.7 g
0.15-0.5 g

Thành phần
Canxi
Sắt
Phospho
Vitamin C
Năng lượng

Hàm lượng
6–10 mg
0.3-0.7 mg
16 – 36 mg
25 mg
35-50 Cal
(Tri thức trẻ, 2017)

2.5.3 Công dụng của quả thanh long
Thanh long là loại quả được trồng phổ biến ở Việt Nam và rất được ưa chuộng trên
thị trường quốc tế. Quả thang long không những hấp dẫn bởi hương vị mà còn đem lại lợi
ích vô cùng to lớn cho sức khỏe [9].
Một số lợi ích của quả thanh long:
-

Tốt hơn cả ngũ cốc: do chưa một lượng cholesterol rất thấp nên cơ thể dễ dang

-

phân
giải nhanh chống nên đây là một loại quả ngọt ngào để duy trì cân nặng.
Chống lại bệnh tiểu đường: trong số 401 nghiên cứu đã được xác định từ tài liệu,
nghiên cứu ngẫu nhiên của Poolsup N và cộng sự trên 36 người tiền tiểu đường và
109 bệnh nhân tiểu đường loại 2 đã đưa ra kết quả cho thấy thanh long có tác dụng
kiểm soát lượng đường huyết trên người tiền tiểu đường và hiệu quả không đáng
kể với người tiểu đường loại 2. Tuy nhiên, xu hướng giảm lượng đường huyết lớn

-

hơn với liều lượng cao hơn đã được quan sát [19].
Giúp tim khỏe mạnh
Giảm dấu hiệu lão hóa.
Dưỡng chất cho tóc nhuộm.
Ngăn ngừa viêm khớp.
2.5.4 Sản lượng thanh long Việt Nam hiện nay
Thanh long là một trong những loại trái cây cho giá trị kinh tế cao. Hiện, cả nước

có khoảng hơn 50 nghìn ha thanh long, mỗi năm Việt Nam xuất khẩu tới 1,5 triệu tấn quả,
thu về 1 tỷ USD. Trung Quốc vẫn là thị trường chính, chiếm 80% sản lượng xuất khẩu