Nghiên cứu bổ sung bacillus sinh carotenoid vào sữa chua

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014

Nghiên cứu Y học

NGHIÊN CỨU BỔ SUNG BACILLUS SINH CAROTENOID
VÀO SỮA CHUA
Trần Hữu Tâm*, Trần Thị Thanh Thảo**, Trần Cát Đông**

TÓM TẮT
Mở đầu: Sữa chua thường chứa vi khuẩn thuộc nhóm lactic như Lactobacillus, Streptococcus, giúp cân bằng
hệ vi sinh vật đường ruột. Trong những năm gần đây, Phòng Thí nghiệm Vi sinh Công nghệ Dược đã phân lập
được một số chủng Bacillus có khả năng sinh carotenoid từ nước, đất. Việc bổ sung các vi khuẩn này vào sữa chua
có thể tạo ra sản phẩm nhằm cung cấp carotenoid, một chất chống oxi hóa tự nhiên có khả năng ngăn ngừa một số
loại ung thư.
Mục tiêu: Trong nghiên cứu này, nhằm khảo sát việc bổ sung bột bào tử của Bacillus indicus HU36,
Bacillus marisflavi DD1.1, Bacillus firmus GB1 vào sữa chua và độ ổn định của bào tử trong điều kiện bảo
quản lạnh.
Phương pháp: Các đặc tính cảm quan của sữa chua probiotic chứa Bacillus sinh carotenoid như màu sắc,
hương vị, mùi và kết cấu được so sánh với sữa chua truyền thống. Sự ổn định của bào tử trong sữa chua lưu trữ
được kiểm tra trong 45 ngày bằng phương pháp đếm sống.
Kết quả: Sữa chua bổ sung bào tử vi khuẩn sinh carotenoid với mật độ bào tử 108 CFU/ml có màu tăng
đáng kể so với mẫu sữa chua truyền thống và mật độ 5.108 CFU/ml có màu rất đậm so với mẫu sữa chua truyền
thống. Ngoài ra, việc thêm bào tử vi khuẩn làm thay đổi mùi, hương vị và kết cấu của yogurt so với mẫu đối
chứng. Yogurt bổ sung bào tử ở mật độ bào tử lớn hơn 2,5.108 CFU/ml có mức độ ưa thích thấp (<50%), trong
khi các mẫu yogurt có mật độ bào tử thấp hơn có cảm quan tương tự mẫu đối chứng. Và mật độ bào tử trong sữa
chua ổn định trong suốt thời gian bảo quản 45 ngày ở 2 – 8oC.
Kết luận: Kết quả nghiên cứu cho thấy sữa chua bổ sung vi khuẩn sinh carotenoid ổn định về mặt cảm quan
và mật độ bào tử trong thời gian bảo quản.
Từ khóa: sữa chua, carotenoid, Bacillus, bào tử.

ABSTRACT

STUDY ON ADDITION OF CAROTENOGENENIC BACILLUS IN YOGURT
Tran Huu Tam, Tran Thi Thanh Thao, Tran Cat Dong
* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 18 - Supplement of No 2 - 2014: 267 - 271
Background: Yogurt often contains the lactic acid bacteria group such as Lactobacillus, Streptococcus, which
help to balance the intestinal microorganisms. In recent years, at Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology,
some carotenogenenic Bacillus strains were isolated from water, soils. The addition of these bacteria in yogurt can
provide carotenoid, a natural antioxidant which is thought to be able to prevent some kinds of cancer.
Objectives: This study focused on the supplementation of spore powder of Bacillus indicus HU36, Bacillus
marisflavi DD1.1, Bacillus firmus GB1 in yogurt and the evaluation of stability of the Bacillus spores in these
products during refrigerated storage.
Methods: Sensory properties of carotenogenic Bacillus probiotic yogurt such as colour, odour, taste and

* Trung tâm Kiểm chuẩn xét nghiệm TP. Hồ Chí Minh ** Khoa Dược, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh
Tác giả liên lạc: PGS. Trần Cát đông
ĐT: 0907011100
Email:

Chuyên Đề Dược Học

267


Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014

texture were compared to standard yogurt. Stability of the spores in yogurt was examined during 45 days of
storage by viable count method.
Results: The addition of carotenogenic Bacillus spores in yogurt at concentration of 108 CFU/ml is
significantly increased the intensity of yogurt colour, and at 5.108 CFU/ml, there was dark yogurt colour. The

presence of carotenogenic Bacillus spores resulted in change of odour, taste and texture in comparison to the
control product. Yogurt with more than 2.5.108 CFU/ml of spores show the lower percentage of like (< 50%) while
yogurt with lower spore density show the similar trends to the control product. And the number of spore count in
yogurt was stable during 45 days of storage time.
Conclusions: The results showed that the sensory properties and spore concentration of carotenogenic
Bacillus yogurt are stable during refrigerated storage.
Keywords: probiotic yogurt, carotenoid, Bacillus, spore.
dụng của sản phẩm là 45 ngày.
ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, thực phẩm chức năng đóng một
vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ và tăng
cường sức khỏe cho vật chủ. Các sản phẩm
probiotic được ứng dụng rộng rãi cho người, gia
súc và nuôi trồng thủy sản. Trong đó, Bacillus là
chủng vi khuẩn được sử dụng phổ biến giúp
ngăn ngừa và chữa các bệnh về dạ dày ruột .
Ngoài ra, một số chủng Bacillus đã được chứng
minh có khả năng sinh carotenoid, một chất
chống oxi hóa tự nhiên có khả năng ngăn chặn
một số bệnh ung thư thông qua việc bảo vệ tế
bào tránh các tổn thương do tia UV và các tác
nhân oxi hóa khác. Các chủng Bacillus sinh
carotenoid có thể ở dạng tế bào sinh dưỡng và
dạng bào tử như Bacillus firmus, Bacillus indicus,
Bacillus marisflavi…; các chủng vi khuẩn này
cũng đã được chứng minh an toàn để sử dụng
như probiotic(1).
Probitic có thể bổ sung vào cơ thể ở các dạng
bào chế khác nhau như bột sinh khối, cốm, dung
dịch uống chứa bào tử. Đặc biệt, sữa chua được

sử dụng hàng ngày như một nguồn cung cấp
probiotic và được sự chấp nhận rộng rãi của
người tiêu dùng. Bên cạnh đó đã có các nghiên
cứu chứng minh rằng sữa chua có thể sử dụng
kết hợp với các chủng vi sinh vật probiotic để
tăng thêm giá trị và hiệu quả sử dụng(4,7). Trong
nghiên cứu này, chúng tôi nghiên cứu việc kết
hợp các chủng Bacillus có khả năng sinh
carotenoid với yogurt và sự ổn định của bào tử
vi khuẩn trong sữa chua trong suốt thời gian sử

268

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Vật liệu
Bột bào tử đông khô của 3 chủng vi khuẩn
sinh carotenoid có mật độ bào tử 1010/g bào tử
gồm: Bacillus indicus HU36 (màu vàng đậm),
Bacillus firmus GB1 (màu hồng nhạt), Bacillus
marisflavi DD1.1 (màu vàng nhạt) được cung
cấp từ Phòng Thí nghiệm Vi sinh Công nghệ
Dược, đã được chứng minh có khả năng sinh
carotenoid và được công nhận an toàn để sử
dụng như probiotic(9,10).

Chuẩn bị yogurt bổ sung vi khuẩn sinh
carotenoid
Sữa chứa 1% chất béo và 5% đường được
thanh trùng ở 80oC trong 30 phút. Sau đó làm
nguội về 37oC. Thêm 2% chủng vi khuẩn của

sữa chua truyền thống gồm Lactobacillus
delbrueckii subsp bulgaricus và Streptococcus
thermophilus(2). Bổ sung bột bào tử của các vi
khuẩn nghiên cứu vào dung dịch sữa đã
chuẩn bị với mật độ bào tử bổ sung lần lượt là:
106, 5.106, 1.107, 2.5.107, 5.107, 7.5.107, 108,
2.5.108, 5.108CFU/ml. Sau khi bổ sung bào tử, ủ
sữa ở 45oC trong 6h, sau đó làm lạnh và bảo
quản sữa chua ở 4oC trong thời gian
nghiên cứu(1,2).

Đánh giá cảm quan sữa chua bổ sung vi
khuẩn sinh carotenoid
Phân tích mô tả được thực hiện trên 30 người

Chuyên Đề Dược Học


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014
trên mỗi mẫu sữa chua gồm cả mẫu có bổ sung
bào tử của Bacillus và mẫu sữa chua đối chúng.
Trong đó, 45 ml mẫu được cho vào ly nhựa
trong, giữ ở 4 ± 2oC và dán nhãn các mã số một
cách ngẫu nhiên. Các mẫu được thử nghiệm
trong phòng dành riêng để phân tích cảm giác.
Người thử mẫu được phát một phiếu khảo sát
để đánh giá các chỉ tiêu về cảm quan trên các
mẫu sữa chua. Sau khi thử mỗi mẫu, người thử
sẽ dùng nước cất để thanh vị. Trong nghiên cứu
này chúng tôi đánh giá các tiêu chí về cảm quan

của mẫu sữa chua bổ sung Bacillus như mùi,
hương vị và kết cấu, đồng thời tiến hành đánh
giá các chỉ tiêu cảm quan này trên mẫu sữa chua
đối chứng. Các tiêu chí cảm quan được đánh giá
trên thang gồm 9 mức độ ưa thích như sau: 9 =
rất thích, 8 = thích nhiều, 7 = thích, 6 = hơi thích, 5
= không thích cũng không ghét, 4 = không thích
một chút, 3 = không thích, 2 = không thích nhiều,
1 = rất không thích). Tỷ lệ phần trăm (%) ưa thích
được tính toán bằng tổng số điểm của mỗi tiêu
chí /điểm tối đa của tiêu chí đó (270 điểm).

Nghiên cứu Y học

Cường độ màu của mẫu được so sánh với thang
màu cho mỗi chủng khác nhau. Các đánh giá về
cảm quan được thực hiện trên mẫu sữa chua có
chứa probiotic sau thời gian bảo quản 45 ngày(3).

Khảo sát độ ổn định của bào tử Bacillus
trong sữa chua
Số lượng bào tử vi khuẩn trong mẫu sữa
chua bổ sung với mật độ bào tử 108 CFU/ml
được kiểm tra trên môi trường TSA (Tryptic soy
agar) vào các ngày 1, 7, 14, 21, 30 và 45. Do các
mẫu sữa chua thường có thời gian bảo quản 45
ngày. Tổng số tế bào và bào tử vi khuẩn được
xác định bằng phương pháp đếm sống trước và
sau khi đun ở 60oC trong 30 phút(6).

KẾT QUẢ
Đánh giá cảm quan của sữa chua bổ sung
bào tử vi khuẩn sinh carotenoid
Tiến hành khảo sát cảm quan sữa chua được
bổ sung bào tử với mật độ từ 1.106, 5.106, 1.107,
2.5.107, 5.107, 7.5.107, 108, 2.5.108, 5.108 CFU/ml.

Bảng 3: Đánh giá cảm quan của sữa chua bổ sung bào tử Bacillus indicus HU36
CFU/ml

Đối chứng

1.10

6

5.10

6

1.10

7

2.5.10

7

5.10

7

7.5.10

7

1.10

8

2.5.10

8

5.10

8

81,67
80,56
70,45

81,67
80,00
70,21

82,78
79,44
70,18

82,22
81,67
70,15

80,56
79,44
70,12

76,67
76,67
68,51

55,00
58,33
66,52

50,56
52,78
60,72

40,56
34,44
50,84

31,67
23,89
45,27

Thang màu

Màu mẫu thử
Vị (%)
Mùi (%)
Kết cấu (%)

Bảng 4:. Đánh giá cảm quan của sữa chua bổ sung bào tử Bacillus marisflavi DD1.1
CFU/ml

Đối chứng

6

1.10

5.10

6

1.10

7

2.5.10

7

5.10

7

7.5.10

7

1.10

8

2.5.10

8

5.10

8

Thang màu
Màu mẫu thử
Vị (%)
Mùi (%)
Kết cấu
(%)

81,67
80,56

81,11
80,00

82,22

81,11

82,22
80,56

78,33
80,56

78,89
80,00

78,33
81,67

81,11
82,78

50,56
50,56

45,04
48,89

70,45

70,4

70,35

70,21

70,16

70,01

65,14

60,52

50,78

48,76

Chuyên Đề Dược Học

269


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014

Nghiên cứu Y học

Bảng 5: Đánh giá cảm quan của sữa chua bổ sung bào tử Bacillus firmus GB1
CFU/ml

Đối
chứng

1.10

5.10

1.10

7

2.5.10

5.10

7

7.5.10

1.10

8

2.5.10

5.10

81,67
80,56

80,00
80,00

81,11
80,00

80,56
79,44

76,11
65,56

60,56
56,67

59,44
56,11

50,00
39,44

43,89
36,67

27,22
25,56

70,45

70,35

70,22

70,15

70,09

65,71

60,50

55,67

40,28

20,61

6

6

7

7

8

8

Thang màu

Màu mẫu thử
Vị (%)
Mùi (%)
Kết cấu

(%)

Kết quả khảo sát cho thấy ở các mẫu có mật
độ bào tử bổ sung từ 5.107 trở lên có màu sắc
khác biệt rõ so với mẫu sữa chua đối chứng. Ở
mẫu có mật độ bào tử 108 CFU/ml có màu sắc
trung bình, và mẫu có mật độ bào tử 5.108
CFU/ml có màu đậm, với mẫu HU36 có màu
cam, mẫu DD1.1 có màu vàng và mẫu GB1 có
màu hồng. Như vậy khi bổ sung bào tử vào các
mẫu sữa chua sẽ làm tăng giá trị cảm quan về
màu sắc của sản phẩm sữa chua truyền thống.
Đối với mẫu sữa chua chứa HU36, bổ sung
bào tử với mật độ 2,5.107 CFU/ml không có sự
khác biệt về cảm quan (mùi, vị, kết cấu) so với
mẫu đối chứng. Khi tăng mật độ bào tử bổ sung
tăng từ 5.107 đến 108 CFU/ml giá trị cảm quan
của mẫu thử giảm so với mẫu sữa chua chứng
tuy nhiên mức độ ưa thích vẫn lớn hơn 50%, và
ở mật độ cao hơn mức độ ưa thích của mẫu giảm
xuống nhỏ hơn 50% (Bảng 1).
Đối với mẫu sữa chua chứa DD1.1, giá trị
cảm quan về mùi, vị và kết cấu không khác biệt
so với mẫu chứng ở mật độ bào tử bổ sung là 108
CFU/ml, ở mật độ bào tử cao hơn giá trị cảm
quan của mẫu thử giàm đáng kể (Bảng 2).
Đối với mẫu sữa chua chứa GB1, các đánh
giá cảm quan về mùi, vị và kết cấu cho thấy bổ
sung bào tử ở mật độ 5.107 CFU/ml không ảnh
hưởng đến cảm quan của mẫu sữa chua; ở mật

độ bào tử bổ sung là 108 và 2,5.108 CFU/ml, giá trị
cảm quan của mẫu thử giảm so với mẫu đối
chứng (Bảng 3).
Vậy mật độ bào tử bổ sung vào sữa chua từ
5.107 đến 108 CFU/ml đối với tất cả các chủng vi

270

khuẩn sinh carotenoid khảo sát đều có mức độ
ưa thích lớn hơn 50% và có màu sắc khác biệt
đáng kể so với mẫu sữa chua đối chứng. Trong
nghiên cứu của Tamime (2005) về mật độ vi
khuẩn bổ sung có vai trò như probiotic, mật độ
vi khuẩn bổ sung nằm trong khoảng từ 108 đến
1010 CFU mỗi ngày(8). Như vậy, kết quả nghiên
cứu này phù hợp với nghiên cứu của Tamime,
khi bổ sung mật độ bào tử 5.107 đến 108 CFU/ml
sữa chua tương ứng với 5.109 đến 1010 bào tử trên
1 hũ sữa chua 100 ml.

Độ ổn định của bào tử vi khuẩn sinh
carotenoid trong sữa chua
Bảng 6: Độ ổn định của bào tử vi khuẩn sinh
carotenoid trong sữa chua
7

Số mật độ tế bào (x 10 CFU/ml)
Ngày

HU36

Tổng số
tế bào

DD1.1

GB1

Bào Tổng số Bào Tổng số Bào
tử
tử
tử
tế bào
tế bào

0

10

10

10

10

10

10

1

5,91

3,29

4,78

2,21

6,72

3,29

7

6,90

3,76

5,30

2,43

7,72

3,44

14

6,66

3,60

5,08

2,37

8,34

3,87

21

6,34

3,55

5,29

2,49

8,86

4,24

30

6,67

3,86

5,31

2,41

8,64

4,12

45

6,65

4,12

5,19

2,69

8,71

4,25

Dựa vào kết quả trong Bảng 4, chúng tôi
nhận thấy sau khi bổ sung bào tử vi khuẩn vào
mẫu sữa chua và tiến hành lên men cùng với hệ
vi sinh vật truyền thống để tạo thành sữa chua,
bào tử nảy mầm và tổng số tế bào giảm khoảng 2

Chuyên Đề Dược Học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014
lần so với lượng bào tử được bổ sung khi đếm số
tế bào và bào tử sau 1 ngày. Tuy nhiên khi xét
trên tổng số tế bào và bào tử sau 45 ngày thì sự
thay đổi không đáng kể so với ngày 1, thậm chí
có xu hướng tăng nhẹ. Vậy, bào tử vi khuẩn bổ
sung ổn định trong suốt thời gian bảo quản sữa
chua từ ngày 1 đến ngày thứ 45. Bên cạnh đó,
carotenoid được bổ sung vào sữa chua ở dạng
bào tử của Bacillus, do đó số lượng bào tử vi
khuẩn bổ sung ổn định trong quá trình bảo quản
của sữa chua sẽ đảm bảo lượng carotenoid cung
cấp của sản phẩm.

2.

3.

4.

5.

6.

Nghiên cứu Y học

acute gastroenteritis. Saudi Med J, 31(9):1071-1075.
Anukam KC, Osazuwa EO et al. (2008). Yogurt containing
probiotic Lactobacillus rhamnosus GR-1 and L. reuteri RC-14

helps resolve moderate diarrhea and increases CD4 count in
HIV/AIDS patients. J Clin Gastroenterol, 42(3):239-243.
Hekmat S, Reid G (2006). Sensory properties of probiotic
yogurt is comparable to standard yogurt. Nutrition research
(New York, N.Y.), 26(4):163-166.
Hekmat S, Soltani H et al. (2009). Growth and survival of
Lactobacillus reuteri RC-14 and Lactobacillus rhamnosus GR1 in yogurt for use as a functional food. Innovative Food
Science & Emerging Technologies, 10(2):293-296.
Hong HA, Huang JM et al. (2008). The safety of Bacillus subtilis
and Bacillus indicus as food probiotics. J Appl Microbiol,
105(2): 510-520.
Khaneja R, Perez-Fons L et al. (2010). Carotenoids found in
Bacillus. Journal of Applied Microbiology, 108(6):1889-1902.
Lourens-Hattingh A, Viljoen BC (2001). Yogurt as probiotic
carrier food. International Dairy Journal, 11(1–2):1-17.
Tamime AY, Saarela M., et al. (2005). Production and
maintenance of viability of probiotic microorganisms in dairy
products. In A Y. Tamime (eds). Probiotic Dairy Products, pp
39-72. Blackwell Publishing Ltd, Oxford, UK.
Trần Thị Thanh Thảo, Lê Minh Trí, và cs. (2011). Thử nghiệm
độc tính cấp và bán cấp của một số chủng Bacillus sinh
carotenoid trên chuột nhắt trắng. Tạp Chí Dược Học, 427:4851.
Vũ Thanh Thảo, Trần Hữu Tâm, và cs. (2011). Khảo sát sự tạo
carotenoid theo thời gian ở pha sinh dưỡng của một số chủng
Bacillus Tạp Chí Y Học TP.HCM, 15: 190-195.

KẾT LUẬN

7.

Sữa chua bổ sung bào tử của Bacillus sinh
carotenoid với mật độ 5.107 đến 108 CFU/ml vẫn
giữ được giá trị cảm quan tương đối tốt so với
mẫu sữa chua truyền thống và bào tử vi khuẩn
ổn định trong thời gian bảo quản 45 ngày. Kết
quả này cho thấy có thể tạo ra chế phẩm sữa
chua thương mại chứa bào tử của các chủng
Bacillus sinh carotenoid để sử dụng như thực
phẩm chức năng có khả năng làm giảm nguy cơ
mắc phải một số bệnh ung thư.

8.

Ngày nhận bài báo:

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Ngày phản biện nhận xét bài báo: 24.12.2013

1.

Ngày bài báo được đăng:

Al-Mendalawi MD, Heydarian F (2010). Comparison between
traditional yogurt and probiotic yogurt in non-inflammatory

Chuyên Đề Dược Học

9.

10.

11.12.2012
10.03.2014

271