Phân lập vi khuẩn lactic có khả năng sinh chất kháng khuẩn từ kiệu muối chua cơm mẻ lạp xưởng tươi và antibio

TRƢỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PHÂN LẬP VI KHUẨN LACTIC CÓ KHẢ NĂNG SINH
CHẤT KHÁNG KHUẨN TỪ KIỆU MUỐI CHUA, CƠM
MẺ, LẠP XƢỞNG TƢƠI VÀ ANTIBIO

Sinh viên thực hiện: PHAN THỊ BÍCH DUYÊN
NGUYỄN THỊ PHƢƠNG THẢO

An Giang, tháng 01 năm 2016


TRƢỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PHÂN LẬP VI KHUẨN LACTIC CÓ KHẢ NĂNG SINH
CHẤT KHÁNG KHUẨN TỪ KIỆU MUỐI CHUA, CƠM
MẺ, LẠP XƢỞNG TƢƠI VÀ ANTIBIO
Sinh viên thực hiện: PHAN THỊ BÍCH DUYÊN
DSH113488
NGUYỄN THỊ PHƢƠNG THẢO
DSH113512

GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN

Ths. Lê Hoàng Bảo Ngọc

An Giang, tháng 01 năm 2016


Đề tài nghiên cứu khoa học” Phân lập vi khuẩn lactic có khả năng sinh chất kháng
khuẩn từ kiệu muối chua, cơm mẻ, lạp xưởng tươi và antibio”, do sinh viên Phan Thị
Bích Duyên và Nguyễn Thị Phương Thảo thực hiện dưới sự hướng dẫn của cơ Lê
Hồng Bảo Ngọc. Tác giả đã báo cáo kết quả nghiên cứu và được Hội đồng Khoa
học và Đào tạo Khoa Nông nghiệp-TNTN, Trường Đại học An Giang thông qua
ngày………………………..

Chủ tịch hội đồng

Phản biện 1

Thƣ ký

Phản biện 2

Cán bộ hƣớng dẫn


Lời cảm ơn
Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện nghiên cứu khoa học này,
ngoài sự nổ lực của bản thân, chúng em đã được sự hỗ trợ rất lớn của tập thể thầy cơ
và gia đình. Qua đây chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
Cha mẹ với công ơn sinh thành, nuôi dưỡng và là chỗ dựa tinh thần vững chắc luôn
quan tâm, lo lắng, tạo mọi điều kiện cả về vật chất và tinh thần để chúng con có thể

học tập, rèn luyện và tự hồn thiện mình trong suốt thời gian qua.
Quý thầy cô Khoa Nông nghiệp – Tài nguyên Thiên nhiên và Bộ mơn Cơng nghệ
Sinh học đã tận tình truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu cũng như tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho chúng em trong suốt q trình học tập tại trường.
Cơ Lê Hồng Bảo Ngọc, cô Bằng Hồng Lam và thầy Nguyễn Phú Thọ đã hết lịng
hướng dẫn, nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp ý kiến cho chúng em trong suốt quá trình
thực hiện đề tài nghiên cứu.
Các thầy cơ, các anh chị phịng thí nghiệm đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi để
chúng em hoàn thành đề tài nghiên cứu này.
Xin chân thành gửi lời chúc sức khỏe và thành đạt đến tất cả quý thầy cô và anh chị.
Trân trọng cảm ơn!
An Giang, ngày 02 tháng 01 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Phan Thị Bích Duyên

Nguyễn Thị Phƣơng Thảo

i


Abstract
Urgency: Food poisoning has become one of the urgent problems to be solved in
order to protect human health, the use of food preservatives are restricted chemical
use because of side effects its unprofitable. Currently, many studies demonstrate that
groups of lactic acid bacteria isolated in fermented foods have antibacterial fertility.
This form of antibacterial resistance to the development of pathogens and is used as
food preservatives.
Research Objective: Isolation of lactic acid bacteria 1-2 infertile antimicrobial in
food fermentation and lyophilized enzyme.
Research Contents: Isolation of lactic acid bacteria from fermented products

procession, fresh rice, fresh sausage, antibio survey morphological characteristics,
biochemical test isolates was finally examined antibacterial fertility of the isolates.
Method: Check the ability to produce antimicrobial substances from the isolates by
diffusion method on agar wells combined with indicator bacteria Escherichia coli.
Survey process was conducted on two experiments:
- Experiment 1: Isolation of lactic acid bacteria from the batch of rice, fresh sausage,
pickled and antibio procession and perform a few checks identify lactic bacteria.
- Experiment 2: The survey and selection of lactic acid bacteria antibacterial born.
Results: Isolation of 11 strains of lactic acid bacteria and antimicrobial test, in which
5 strains capable synthetic antibacterial agent: CM1, LX1, LX2, A1 and A2 but their
antimicrobial properties rather weak. Therefore, the lactic acid bacteria in samples
isolated antibacterial born weak.

ii


Tóm tắt
Tính cấp thiết: Ngộ độc thực phẩm đã trở thành 1 trong những vấn đề cấp thiết cần
được giải quyết để bảo vệ sức khỏe con người, việc dùng chất bảo quản thực phẩm
hóa học đang bị hạn chế sử dụng vì những tác dụng phụ khơng có lợi của nó. Hiện
nay, đã có nhiều nghiên cứu chứng minh rằng nhóm vi khuẩn lactic được phân lập
trong các loại thực phẩm lên men có khả năng sinh chất kháng khuẩn. Dạng chất
kháng khuẩn này có khả năng chống lại sự phát triển của mầm bệnh và được ứng
dụng như chất bảo quản thực phẩm.
Mục tiêu nghiên cứu: Phân lập 1-2 chủng vi khuẩn lactic có khả năng sinh chất
kháng khuẩn trong các thực phẩm len men và men tiêu hóa đơng khơ.
Nội dung nghiên cứu: Phân lập các chủng vi khuẩn lactic từ các sản phẩm kiệu muối
chua, cơm mẻ, lạp xưởng tươi, antibio, khảo sát đặc điểm hình thái, kiểm tra sinh hóa
các chủng phân lập được, cuối cùng khảo sát khả năng sinh chất kháng khuẩn của
các chủng phân lập được.

Phương pháp: Kiểm tra khả năng sản sinh các chất kháng khuẩn từ các dòng phân lập
bằng phương pháp khuếch tán trên giếng thạch kết hợp với vi khuẩn chỉ thị
Escherichia coli.
Quá trình khảo sát được tiến hành trên 2 thí nghiệm:
- Thí nghiệm 1: Phân lập vi khuẩn lactic từ sản phẩm cơm mẻ, lạp xưởng tươi, kiệu
muối chua và antibio đồng thời thực hiện một vài kiểm tra nhận diện vi khuẩn lactic.
- Thí nghiệm 2: Khảo sát và chọn lọc các chủng vi khuẩn lactic sinh chất kháng
khuẩn.
Kết quả: Phân lập được 11 chủng vi khuẩn lactic và kiểm tra tính kháng khuẩn, trong
đó 5 chủng có khả năng tổng hợp chất kháng khuẩn: CM1, LX1, LX2, A1 và A2
nhưng tính kháng khuẩn của chúng khá yếu. Vì vậy, các chủng vi khuẩn lactic trong
các mẫu phân lập được sinh kháng khuẩn yếu.

iii


Lời cam kết
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu trong cơng
trình nghiên cứu này có xuất xứ rõ ràng. Những kết luận mới về khoa học của cơng
trình nghiên cứu này chưa được cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Long Xuyên, ngày 02 tháng 01 năm 2016
Phan Thị Bích Duyên

Nguyễn Thị Phương Thảo

iv


Mục lục
Nội dung

Trang

Lời cảm ơn ..........................................................................................................................i
Abstract ............................................................................................................................. ii
Tóm tắt ............................................................................................................................. iii
Lời cam kết .......................................................................................................................iv
Mục lục............................................................................................................................... v
Danh sách hình ............................................................................................................... viii
Danh sách bảng .................................................................................................................ix
Danh sách sơ đồ ................................................................................................................. x
Danh sách chữ viết tắt .......................................................................................................xi
Chƣơng 1 Giới thiệu......................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................... 2
1.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................... 2
Chƣơng 2 Lƣợc khảo tài liệu........................................................................................... 3
2.1. Giới thiệu về cơm mẻ, kiệu muối chua, lạp xưởng tươi và antibio ............................. 3
2.1.1. Cơm mẻ .................................................................................................................... 3
2.1.2. Kiệu muối chua ........................................................................................................ 3
2.1.3. Lạp xưởng tươi ......................................................................................................... 5
2.1.4. Antibio ..................................................................................................................... 5
2.2. Vi khuẩn lactic ............................................................................................................ 6
2.2.1. Đặc điểm chung........................................................................................................ 6
2.2.2. Sự phân bố................................................................................................................ 7
2.2.3. Phân loại vi khuẩn lactic .......................................................................................... 7
2.2.4. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic .................................................................. 9
2.2.5. Những ứng dụng của vi khuẩn lactic ..................................................................... 10
2.3. Quá trình lên men lactic ............................................................................................ 12
2.4. Sơ lược về vi khuẩn chủng chỉ thị Escherichia coli (E.coli) .................................... 13

2.4.1. Phân loại khoa học (Castellani & Chalmers, 1919) ............................................... 13
2.4.2. Đặc điểm cơ bản của Escherichia coli (Nguyễn Lân Dũng, 2008)........................ 13
v


2.5. Chất kháng khuẩn ...................................................................................................... 15
2.5.1. Tính kháng khuẩn của vi khuẩn lactic ................................................................... 15
2.5.2. Sơ lược về bacteriocin ............................................................................................ 15
2.5.2.1. Giới thiệu chung .................................................................................................. 15
2.5.2.2. Phân loại .............................................................................................................. 16
2.5.2.3. Cơ chế tác động ................................................................................................... 17
2.5.3. Lợi ích và hạn chế của bacteriocin ......................................................................... 18
2.6. Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lactic trong và ngoài nước....................................... 19
2.6.1. Trong nước ............................................................................................................. 19
2.6.2. Ngoài nước ............................................................................................................. 20
Chƣơng 3 Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................. 21
3.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................................. 21
3.2. Mẫu nghiên cứu......................................................................................................... 21
3.3. Thiết kế nghiên cứu ................................................................................................... 21
3.4. Công cụ nghiên cứu .................................................................................................. 21
3.4.1. Thiết bị và dụng cụ................................................................................................. 21
3.4.2. Mơi trường và hóa chất: ......................................................................................... 22
3.5. phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 23
3.5.1. Thí nghiệm 1: Phân lập vi khuẩn lactic từ các mẫu: cơm mẻ, kiệu muối chua, lạp
xưởng tươi, antibio và quan sát đặc điểm hình thái, kiểm tra sinh hóa để nhận diện vi
khuẩn lactic ...................................................................................................................... 23
3.5.1.1. Phân lập vi khuẩn lactic từ kiệu muối chua ........................................................ 23
3.5.1.2. Phân lập vi khuẩn lactic từ cơm mẻ, lạp xưởng tươi, antibio ............................. 24
3.5.1.3. Khảo sát đặc điểm hình thái và kiểm tra sinh hóa để nhận diện vi khuẩn lactic. 25
3.5.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng sinh chất kháng khuẩn của chủng vi khuẩn lactic

phân lập được ................................................................................................................... 28
3.5.2.1. Chuẩn bị dịch ly tâm vi khuẩn lactic................................................................... 28
3.5.2.2. Chuẩn bị dịch huyền phù của dòng chỉ thị vi khuẩn E.Coli................................ 28
3.5.2.3. Thử khả năng sinh chất kháng khuẩn .................................................................. 28
Chƣơng 4 Kết quả và thảo luận .................................................................................... 31
4.1. Kết quả phân lập chủng vi khuẩn lactic trong 4 mẫu sản phẩm, quan sát hình thái
khuẩn lạc, nhuộm gram và kiểm tra sinh hóa các chủng vi khuẩn phân lập được ........... 31
vi


4.1.1. Kết quả phân lập chủng vi khuẩn lactic trong 4 mẫu sản phẩm và quan sát hình
thái khuẩn lạc của chúng .................................................................................................. 31
4.1.2. Kết quả nhuộm gram và kiểm tra sinh hóa các chủng vi khuẩn phân lập được ..... 34
4.2. Kết quả xác định và chọn lọc những chủng vi khuẩn lactic có tính kháng khuẩn cao
.......................................................................................................................................... 40
Chƣơng 5 Kết luận và kiến nghị ................................................................................... 44
5.1. Kết luận ..................................................................................................................... 44
5.2. Kiến nghị ................................................................................................................... 44
Tài liệu tham khảo ............................................................................................................ 45

vii


Danh sách hình
Nội dung

Trang

Hình 1: Cơm mẻ ........................................................................................................... 3
Hình 2: Kiệu muối chua ............................................................................................... 4

Hình 3: Lạp xưởng tươi ................................................................................................ 5
Hình 4: Antibio ............................................................................................................ 6
Hình 6: Vi khuẩn lactic hình que ................................................................................. 6
Hình 5: Vi khuẩn lactic hình cầu ................................................................................. 6
Hình 7: Vi khuẩn E.coli ............................................................................................. 14
Hình 8: Khuẩn lạc vi khuẩn E.coli ............................................................................. 14
Hình 9: Vi khuẩn E.coli chụp dưới kính hiển vi 100X ............................................. 14
Hình 10: Mơ tả vịng kháng khuẩn trên đĩa petri ....................................................... 29
Hình 11: Hình thái khuẩn lạc trên mẫu Antibio: A1 .................................................. 33
Hình 12: Hình thái khuẩn lạc trên mẫu cơm mẻ: CM2 .............................................. 33
Hình 13: Hình thái khuẩn lạc trên mẫu Kiệu: K1 ...................................................... 34
Hình 14: Hình thái khuẩn lạc trên mẫu Lạp xưởng tươi: LX1 ................................... 34
Hình 15: Hình thái tế bào vi khuẩn của chủng A1 ..................................................... 36
Hình 16: Hình thái tế bào vi khuẩn của chủng CM2.................................................. 36
Hình 17: Hình thái tế bào vi khuẩn của dịng K1 ....................................................... 37
Hình 18: Hình thái tế bào vi khuẩn của dịng LX1 .................................................... 37
Hình 19: Kết quả kiểm tra sinh hóa của chủng A1 .................................................... 38
Hình 20: Kết quả kiểm tra sinh hóa của chủng CM2 ................................................. 38
Hình 21: Kết quả kiểm tra sinh hóa của chủng K1 .................................................... 39
Hình 22: Kết quả kiểm tra sinh hóa của chủng LX1 .................................................. 39
Hình 23: Vịng kháng khuẩn của chủng A1 ............................................................... 41
Hình 24: Vịng kháng khuẩn của chủng A2 ............................................................... 41
Hình 25: Vịng kháng khuẩn của chủng CM1 ............................................................ 42
Hình 26: Vịng kháng khuẩn của chủng LX1............................................................. 42
Hình 27: Vịng kháng khuẩn của chủng LX2............................................................. 43

viii


Danh sách bảng

Nội dung

Trang

Bảng 1: Các chi vi khuẩn lactic, kiểu lên men và sản phẩm chính .............................. 8
Bảng 2: Thành phần môi trường MRS Broth ............................................................. 22
Bảng 3: Thành phần môi trường Nutrient .................................................................. 22
Bảng 4: Kết quả phân lập các chủng vi khuẩn và quan sát đặc điểm hình thái khuẩn
lạc ............................................................................................................................... 32
Bảng 5: Kết quả kiểm tra sinh hóa các chủng vi khuẩn lactic phân lập được............ 35
Bảng 6: Kích thước vịng kháng khuẩn của 5 chủng vi khuẩn .................................. 40

ix


Danh sách sơ đồ
Nội dung

Trang

Sơ đồ 1: các bước phân lập vi khuẩn lactic từ kiệu muối chua .................................. 23
Sơ đồ 2: phân lập vi khuẩn lactic từ cơm mẻ, lạp xưởng tươi, antibio ...................... 25
Sơ đồ 3: quy trình nhuộm gram ................................................................................. 26
Sơ đồ 4: kiểm tra khả năng sinh chất kháng khuẩn .................................................... 30

x


Danh sách chữ viết tắt
A: Antibio

CM: Cơm mẻ
K: Kiệu
LAB: Vi khuẩn Lactic
LX: Lạp xưởng

xi


Chƣơng 1
Giới thiệu
1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay, ngộ độc thực phẩm đã trở thành một trong những vấn đề cấp thiết cần
được giải quyết để bảo vệ sức khỏe con người. Bên cạnh đó, việc dùng chất bảo quản
thực phẩm hóa học đang bị hạn chế sử dụng vì những tác dụng phụ khơng có lợi của
nó. Theo thống kê của Bộ Y tế, hàng năm có khoảng 200 – 600 trường hợp ngộ độc
thực phẩm, trong đó chiếm 50% là ngộ độc do vi sinh vật (Lương Đức Phẩm, 2005).
Ở nước ta, các sản phẩm lên men truyền thống đã có từ rất lâu đời và được ứng dụng
rộng rãi trong đời sống và trong các ngành công nghiệp thực phẩm. Thực phẩm tạo
thành do quá trình lên men lactic từ các chủng vi khuẩn rất phong phú và cơng nhận
an tồn đối với người sử dụng. Tuy nhiên, từ trước đến nay vi khuẩn vẫn luôn bị hiểu
lầm là lồi vi sinh vật gây hại vì con người thường gắn liền chúng với bệnh tật.
Nhưng trên thực tế, có rất nhiều loại vi khuẩn có lợi cho chúng ta. Trong hệ tiêu hóa
của chúng ta có một hệ vi sinh vật với số lượng rất lớn, trong đó có hơn 400 lồi vi
khuẩn khác nhau (Melissa Peterson et al., 2002), đặc biệt là chủng vi khuẩn lactic.
Người ta đã chứng minh chắc chắn rằng nhiều loại vi khuẩn lactic sản sinh ra chất
kháng khuẩn (Pongtep Wilaipun et al., 2002). Hoạt động kháng vi sinh vật của nhóm
vi khuẩn này đã được ứng dụng hơn 10.000 năm qua và con người đã có thể kéo dài
thời gian sử dụng của nhiều loại thực phẩm thơng qua q trình lên men do vi khuẩn
này lên men. Phần lớn hiệu quả bảo quản của vi khuẩn lactic là do khả năng sinh
tổng hợp nhiều thành phần có tác dụng ức chế như: các acid hữu cơ, H2O2, và

bacteriocin (Lindgren & Dobrogosz, 1990; Piard & Desmazeaud, 1992). Do đó, việc
sử dụng các dịng vi khuẩn có lợi để ức chế hay tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh hiện
đang được chú trọng, đặc biệt là nhóm vi khuẩn lactic. Trong tương lai có thể sử
dụng trong bảo quản thực thực phẩm như một biện pháp sinh học (Hugas et al.,
2003). Nhóm vi khuẩn này có ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn với acid lactic là
nguyên liệu cần thiết của nhiều ngành công nghiệp. Đặc biệt, trong công nghiệp chế
biến và bảo quản thực phẩm như sữa chua, các loại dưa từ rau củ, các loại sản phẩm
thủy sản lên men (Lương Đức Phẩm, 2004) do đó ta có thể ứng dụng nó trong việc
sản xuất các chế phẩm probiotic có lợi cho sức khỏe. Hơn nữa, hệ vi sinh khuẩn
lactic là một trong những nguồn vi sinh vật sinh ra bacteriocin, dạng chất kháng
khuẩn có khả năng chống lại sự phát triển của các mầm bệnh và được ứng dụng như
chất bảo quản thực phẩm, điển hình là nisin.
Ở Việt Nam, hệ vi khuẩn lactic xuất hiện cũng khá phổ biến chủ yếu trong sản phẩm
lên men truyền thống như dưa cải muối chua, sữa chua, cơm mẻ, nem chua và một số
sản phẩm men tiêu hố đơng khơ. Nên vấn đề sản xuất và bảo quản thực phẩm lên
men an toàn cũng rất cấp thiết.

1


Đề tài “Phân lập vi khuẩn lactic trên rau quả muối chua, cơm mẻ, lạp xưởng tươi và
antibio có khả năng sinh chất kháng khuẩn” được thực hiện. Nhằm làm tiền đề cho
việc nghiên cứu dịng vi khuẩn lactic có khả năng kháng khuẩn cao để ứng dụng
trong sản xuất và bảo quản thực phẩm lên men.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Phân lập được 1 - 2 chủng vi khuẩn có khả năng sinh chất kháng khuẩn trong các sản
phẩm kiệu muối chua, cơm mẻ, lạp xưởng tươi, antibio và khảo sát khả năng kháng
khuẩn của chúng.
1.3. Nội dung nghiên cứu
Phân lập các chủng vi khuẩn lactic từ các sản phẩm kiệu muối chua, cơm mẻ, lạp

xưởng tươi, antibio và khảo sát đặc điểm hình thái, kiểm tra sinh hóa các chủng
phân lập được.
Khảo sát khả năng sinh chất kháng khuẩn của các chủng vi khuẩn lactic phân lập
được.

2


Chƣơng 2
Lƣợc khảo tài liệu
2.1. Giới thiệu về cơm mẻ, kiệu muối chua, lạp xƣởng tƣơi và antibio
2.1.1. Cơm mẻ
Lên men cơm mẻ chủ yếu là lên men vi khuẩn lactic có nhiều chủng loại vi khuẩn
lactic tham gia theo kiểu đồng hình hay dị hình. Hệ vi sinh vật trong cơm mẻ truyền
thống gồm: tuyến trùng, nẩm men và vi khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic lên men chua
(sản sinh acid lactic) từ tinh bột chín (Nguyễn Văn Bá, 2008).
C6H12O6

CH3CHOCOH +

Kcal (lên men đồng hình)

(Acid lactic)
Bản thân vi khuẩn lactic tạo nên chất kháng sinh cần thiết để diệt các vi sinh vật có
hại khác nên rất có lợi cho người ăn. Cũng nhờ những đặc tính này mà ăn cơm mẻ
sống có lợi hơn nhiều khi ăn cơm mẻ chín.

Hình 1: Cơm mẻ (Nguyễn Anh Tuấn, 2011)
2.1.2. Kiệu muối chua
Quá trình lên men lactic trong muối chua kiệu chia thành ba giai đoạn: (Internet8)

Giai đoạn 1: Muối ăn (NaCl) có nồng độ 2,5 – 3% khi muối kiệu sẽ làm cho môi
trường ưu trương đường và các chất từ tế bào kiệu một phần sẽ khuếch tán ra môi
trường, do đó vi khuẩn lactic cùng các vi sinh vật khác cùng phát triển.
Giai đoạn 2: Do vi khuẩn lactic phát triển mạnh, nên pH môi trường giảm xuống 3 –
3,5 làm ức chế các vi khuẩn khác, chỉ còn vi khuẩn lactic phát triển, chúng chiếm ưu
thế tuyệt đối, kiệu trở nên chua, ngon. Đây là giai đoạn quyết định, nếu không tạo
được ưu thế của vi khuẩn lactic, thì các vi khuẩn khác sẽ phát triển làm kiệu khú bởi
các nguyên nhân sau:
3


- Kiệu rửa khơng kỹ, làm dập nát, có nhiều tạp khuẩn.
- Cho muối không đúng 2,5 – 3% (nếu quá 5 – 6% sẽ ức chế cả vi khuẩn lactic, nếu
dưới 3% thì nhiều tạp khuẩn sẽ phát triển lấn át).
- Không đậy, nén kỹ, không tạo được điều kiện kỵ khí cho vi khuẩn lactic phát triển.
pH là yếu tố rất quan trọng, nếu vi khuẩn lactic phát triển ưu thế thì pH sẽ là 3 – 3,5,
cịn nếu khơng thì vi sinh vật khác sẽ phát triển (pH 4,5 – 5: vi khuẩn gây thối hoạt
động, pH 5 – 5,5: vi khuẩn đường ruột phát triển, pH 2,5 – 3: nấm men dại hoạt
động, pH 1,2 – 3: nấm mốc phát triển).
Giai đoạn 3: Khi kiệu đã chua, pH giảm xuống đến 3, thì ngay cả vi khuẩn lactic
cũng bị ức chế, nếu cứ để tự nhiên như vậy thì các nấm men dại, nấm mốc sẽ bắt đầu
phát triển phân giải axit lactic thành CO2 và H2O, pH tăng lên, sản phẩm bắt đầu có
váng (váng dưa, váng cá) và mơi trường giảm chua, có mùi mốc, có nhiều bọt khí
(nấm men dại thường có là Geotrichumcandidum).
Khi muối kiệu lên men lactic ra sẽ có thành phẩm đạt yêu cầu:
- Tạo được sinh khối vi khuẩn có ích, át các sinh vật gây thối.
- Gây chua, tạo hương vị thơm ngon cho sản phẩm.
- Chuyển kiệu về dạng “chín sinh học” do đó mà hiệu suất tiêu hóa tăng. Nếu muốn
giữ sản phẩm khơng cho “q lactic” thì có thể giữ ở nhiệt độ thấp (20C-40C) đồng
thời bổ sung chất diệt nấm như bensozt natri 1%, dịch chiết tỏi, gừng, giềng... Cần

nói thêm rằng vi khuẩn lactic không phá vỡ tế bào thực vật, nên kiệu muối chua vẫn
có hình dạng gần như khơng thay đổi.

Hình 2: Kiệu muối chua (Trịnh Huyền Na, 2014)

4


2.1.3. Lạp xƣởng tƣơi
Lạp xưởng tươi là sản phẩm thịt lên men phổ biến của một số tỉnh miền Tây: Tiền
Giang, Sóc Trăng… với sự phối trộn hài hịa giữa thịt, mỡ, một số phụ gia và sự lên
men lactic của hệ vi sinh vật làm cho lạp xưởng chua có kết cấu, hương vị và màu
sắc đặc trưng. Vì hàm lượng nước trong sản phẩm còn cao (khoảng 45%) nên sản
phẩm có cấu trúc mềm hơn lạp xưởng khơ và để tránh hư hỏng phải bảo quản sản
phẩm ở nhiệt độ lạnh.

Hình 3: Lạp xƣởng tƣơi (Nguyễn Hịa, 2008)
2.1.4. Antibio
Cơ chế tác động có ích của Lactobacillus acidophilus chứa trong antibio bao gồm:
- Lactobacillus acidophilus có khả năng tạo ra các chất có tác dụng kiềm khuẩn trực
tiếp như: acid lactic, lactocidin, acidophilin.
- Lactobacillus acidophilus kích thích miễn dịch không chuyên biệt của niêm mạc:
tăng sự tổng hợp IgA.
- Lactobacillus acidophilus ức chế tương tranh sự xâm nhập của các vi khuẩn gây
bệnh.
Do đó, Antibio tăng cường chức năng bảo vệ niêm mạc ruột, giúp ngăn ngừa sự tấn
công của các vi sinh vật gây bệnh, làm giảm độc tính của các độc tố, kích thích miễn
dịch cục bộ và miễn dịch ngoại biên, kích thích hoạt động của các enzym tiêu hóa
thức ăn (Internet6).

5


Hình 4: Antibio (Thanh Hồi, 2013)

2.2. Vi khuẩn lactic
2.2.1. Đặc điểm chung
Vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriaceae (Bergey, 1979) và được
xếp vào 4 chi: Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus và Leuconostoc, ngày nay
người ta bổ sung vào nhóm vi khuẩn lactic những chủng vi khuẩn thuộc giống
Bifidobacterium.
Các chủng vi khuẩn thuộc nhóm này có đặc điểm sinh thái khác nhau nhưng đặc tính
sinh lý tương đối giống nhau. Tất cả đều có đặc điểm chung là vi khuẩn
Gram dương, thử nghiệm oxydase và catalase âm tính, hình que hay hình cầu, lên
men carbohydrate tạo sản phẩm chính cuối cùng là acid lactic (Abee et al., 1999).
Vi khuẩn lactic có khả năng phân giải H2O2 để tạo ra nước và O2 để phát triển.

Hình 5: Vi khuẩn lactic hình cầu
(Hồng Văn Vinh, 2006)

Hình 6: Vi khuẩn lactic hình que
(Hồng Văn Vinh, 2006)

6


2.2.2. Sự phân bố
Ít gặp trong đất và nước, thường phát triển trong những mơi trường có chứa nhiều
chất hữu cơ phức tạp như:
- Trong sữa và các sản phẩm từ sữa thường gặp Lactobacillus lactic, Lactobacillus

bulgarius, Lactobacillus helviticus, Lactobacillus casei, Lactobacillus ferment,
Lactobacillus brevis, Streptococcus diacetyllactis. Để tồn tại trong môi trường sữa vi
khuẩn lactic tổng hợp ATP từ cơ chất lactose.
- Trên bề mặt thực vật và xác thực vật đang bị phân giải hay có Lactobcillus
plantanium, Lactobcillus delnikii, Lactobcillus ferment, Lactobacillus brevis,
Streptococcus lactis... Chúng cịn được tìm thấy trên các loại rau quả, trái cây.
- Trong ruột và các niêm dịch ở người và động vật có Lactobacillus acidophilus,
Streptococcus faecalis, Streptococcus bovis, Streptococcus salivanius, Streptococcus
pyogenes, Bifidobacterrium, Pneumococcus.
2.2.3. Phân loại vi khuẩn lactic
Dựa vào quá trình lên men đường: có 2 loại
- Vi khuẩn lactic đồng hình: Streptococus lactic, Streptococcus cremoris,… Vi
khuẩn lên men lactic đồng hình sản sinh 85%- 95% acid lactic. Do thiếu porphyrin
và cytochrom, khơng có chuỗi vận chuyển electron nên chúng thu năng lượng bằng
con đường lên men bắt buộc. Trong tế bào vi khuẩn có chứa enzymealdolase và
triosophotphatizomerase.
- Vi khuẩn lactic dị hình: Vi khuẩn lên men lactic dị hình sản sinh 50% acid
lactic, 25% cồn và 25% acid acetic. Nhóm vi khuẩn này gồm có các vi khuẩn sinh
hương Streptococcus votrovorus, Streptococcus paracotrovorus, Streptococcus
diactylactis,... và Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermenti,...

7


Bảng 1: Các chi vi khuẩn lactic, kiểu lên men và sản phẩm chính (Lê Văn Việt Mẫn,
2014)
Chi và dƣới chi

Sản phẩm chính
Kiểu lên men

(Tỷ lệ phân tử)

Cấu hình của acid
lactic

Streptococcus

Đồng hình

Lactat

L(+)

Pediococcus

Đồng hình

Lactat

DL và L(+)

Lactobacillus

Đồng hình

Lactat

Thermobacterium

Đồng hình

Lactat

D(-), L(+), DL

Streptobacterium

Dị hình

Lactat : axetat

D(-), L(+), DL

(tùy tiện)

1:1

Dị hình

Lactat : axetat : CO2

Betabacterium

DL

1:1:1
Leuconostoc

Dị hình

Lactat : axetat : CO2

D(-)

1:1:1
Bifidobacterium

Dị hình

Lactat : axetat

L(+)

2:3
Dựa vào hình thái: người ta chia vi khuẩn lactic thành dạng hình cầu và hình que,
kích thước thay đổi tùy lồi.
- Giống Streptococcus có dạng hình trịn hoặc hình ovan, đường kính tế bào 0,5 m 1 m. Sau khi phân chia theo một phương chúng thường xếp riêng biệt, cặp đôi hoặc
chuỗi ngắn.
- Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình ovan, đường kính từ 0,5 m 0,8 m và chiều dài khoảng 1,6 m. Trong một số điều kiện chúng cũng có dạng hơi
trịn, chiều dài khoảng 1-3 m. Sau khi phân chia chúng thường sắp xếp thành chuỗi,
không tạo thành đám tập trung.
- Giống Lactobacillus có dạng hình que. Tùy vào điều kiện của mơi trường sống mà
hình dạng của chúng thay đổi từ hình que ngắn đến dài. Sắp xếp thành chuỗi hay
đứng riêng lẻ.
- Giống Pediococcus là những tứ cầu khuẩn hoặc song cầu khuẩn. Có hoạt tính thủy
phân protein rất yếu.
- Giống Bifidobacterium là những trực khuẩn, khi mới phân lập có thể phân nhánh
dạng chữ Y, V và tập hợp thành khối. Sau nhiều lần cấy truyền chúng trở thành dạng
trực khuẩn thẳng hoặc hơi cong.
Dựa vào tính mẫn cảm với oxi: có 3 nhóm

8


-Vi khuẩn lactic kỵ khí nghiêm ngặt
- Vi khuẩn lactic yếm khí tùy tiện: Pediococcus cerevisiae
- Vi khuẩn lactic vi hiếu khí (hiếu khí tùy tiện)
Dựa vào nhiệt độ phát triển tối ưu: Các vi khuẩn ưa ấm có nhiệt độ tối thích từ 250C
– 370C, các lồi ưa nhiệt có nhiệt độ tối thích từ 500C – 650C, nhóm ưa lạnh phát
triển ở nhiệt độ 50C hoặc thấp hơn (Nguyễn Thị Minh Uyên, 2008)
- Vi khuẩn lactic ưa ấm: Streptococus lactic, Lactobacillus casei, L. plantarum,…
- Vi khuẩn lactic ưa nhiệt: Streptococus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, L.
helvetcus,…
2.2.4. Nhu cầu dinh dƣỡng của vi khuẩn lactic
Các loại vi khuẩn lactic khác nhau thì có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau. Chúng
khơng chỉ có nhu cầu về các nguồn cơ chất chứa các nguyên tố cơ bản như cacbon,
nitơ, photphat và lưu huỳnh mà cịn có nhu cầu về một số chất cần thiết khác như
vitamin, muối vô cơ… (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Nhu cầu dinh dưỡng cacbon:
- Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại hydrat cacbon từ các monosaccarit
(glucoza, fructoza, manoza), các disaccarit (saccaroza, lactoza, maltoza) cho đến các
polysaccarit (tinh bột, dextrin)
- Chúng sử dụng nguồn cacbon này để cung cấp năng lượng, xây dựng cấu trúc tế
bào và làm cơ chất cho quá trình lên men tổng hợp các acid hữu cơ.
Nhu cầu dinh dưỡng nitơ:
- Phần lớn vi khuẩn lactic không thể sinh tổng hợp được các hợp chất chứa nitơ. Vì
vậy để đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển chúng phải sử dụng các nguồn nitơ
có sẵn trong mơi trường.
- Các nguồn nitơ vi khuẩn lactic có thể sử dụng như: cao thịt, cao nấm men, trypton,
dịch thủy phân casein từ sữa, pepton,… Hiện nay cao nấm men là nguồn nitơ được
sử dụng nhiều nhất và hiệu quả nhất. Tuy nhiên, ở quy mô công nghiệp khơng thể sử

dụng nguồn nitơ này vì rất tốn kém.
Nhu cầu về vitamin:
- Vitamin đóng vai trị là các coenzyme trong quá trình trao đổi chất của tế bào, nên
rất cần thiết cho hoạt động sống. Tuy nhiên, đa số các loại vi khuẩn lactic khơng có
khả năng sinh tổng hợp vitamin. Vì vậy cần bổ sung vào mơi trường các loại vitamin.
Các chất chứa vitamin thường sử dụng như nước chiết từ khoai tây, ngô, cà rốt hay
dịch tự phân nấm men…
Nhu cầu các hợp chất hữu cơ khác:

9


- Ngoài các acid amin và vitamin, vi khuẩn lactic còn cần các hợp chất hữu cơ khác
cho sự phát triển như các bazơ nitơ hay các axit hữu cơ.
- Một số axit hữu cơ có ảnh hưởng thuận lợi đến tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn
lactic như acid citric, acid oleic. Nên hiện nay người ta sử dụng các muối citrat, dẫn
xuất của các acid oleic làm thành phần môi trường nuôi cấy, phân lập và bảo quản
các chủng vi khuẩn lactic.
- Tương tự như hai acid hữu cơ trên, acid acetic cũng có những tác động quan trọng
đến sự sinh trưởng của tế bào. Nên người ta thường sử dụng acid acetic dưới dạng
các muối acetat để làm chất đệm cho môi trường khi nuôi cấy vi khuẩn lactic.
Nhu cầu muối vô cơ khác:
Để đảm bảo cho sinh trưởng và phát triển đầy đủ, vi khuẩn lactic rất cần các muối vô
cơ. Nhằm cung cấp các nguyên tố khoáng như đồng, sắt, natri, kali, phospho, lưu
huỳnh, magie đặc biệt là mangan, vì mangan giúp ngăn ngừa quá trình tự phân và ổn
định cấu trúc tế bào.
2.2.5. Những ứng dụng của vi khuẩn lactic
Nhờ khả năng tạo ra acid lactic từ các nguồn cacbon hydrat khác nhau mà các chủng
vi khuẩn lactic đã được ứng dụng trong nhiều ngành sản xuất và chế biến (Lê Văn
Việt Mẫn, 2004).

 Những ứng dụng trong công nghệ thực phẩm:
Trong công nghệ thực phẩm, việc sử dụng quá trình lên men lactic khơng chỉ nhằm
mục đích bảo quản mà cịn nhằm đưa ra thị trường các loại thực phẩm có tính chất và
hương vị mong muốn. Các ứng dụng chủ yếu gồm:
- Chế biến các sản phẩm sữa:
+ Ngoài khả năng lên men làm cho sữa không bị hỏng, các chủng vi khuẩn lactic cịn
có nhiều khả năng đặc biệt khác. Nhờ đó mà người ta đã sản xuất hàng loạt các sản
phẩm từ nguồn nguyên liệu sữa ban đầu.
+ Như lợi dụng khả năng làm đông tụ sữa của vi khuẩn Streptococcus lactic để sản
xuất sữa chua hay khả năng tạo ra các mùi vị, tạo các chất thơm của chủng
Leuconostoc để sản xuất bơ, phomat…
- Sản xuất bánh mì đen:
+ Đây là loại bánh mì có chất lượng cao bên cạnh quá trình lên men bởi nấm men tạo
rượu etylic và CO2.
+ Người ta cịn sử dụng q trình lên men của vi khuẩn lactic để tạo vị chua và
hương thơm đặc trưng cho sản phẩm.
- Ủ thức ăn gia súc:

10


+ Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến trong các trang trại chăn nuôi. Thức ăn
khi ủ không những giảm được sự tổn thất giá trị dinh dưỡng mà còn bổ sung nhiều
loại vitamin do vi sinh vật tổng hợp. Phương pháp này dựa vào sự chuyển hóa đường
có sẵn trong nguyên liệu của vi khuẩn lactic.
+ Để khối ủ chua thức ăn gia súc có chất lượng tốt, người ta thường sử dụng vi khuẩn
lactic thuần khiết như: Lactobacillus plantarum, Thermobacterium cerealle.
- Muối chua rau quả
+ Cũng như ủ chua thức ăn gia súc, vấn đề muối chua rau quả cũng nhằm thực hiện
hai mục đích:

Bảo quản nguyên liệu
Làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan
+ Đây là phương phương pháp vừa chế biến vừa bảo quản rau quả rất phổ biến, được
sử dụng nhiều trong gia đình cũng như trong kĩ nghệ đồ hợp. Hiện nay có nhiều sản
phẩm muối chua được sản xuất và sử dụng và sử dụng rộng rãi như dưa cải muối
chua, dưa chuột muối chua…
- Sản xuất acid lactic và muối lactat
Ngoài việc ứng dụng trong các sản phẩm lên men, người ta còn sử dụng các chủng
lactic như Lctobacterium coaglulans và Lactobacillus delbrueckii để sản xuất ra một
lượng lớn acid lactic và muối lactat dùng làm chất phụ gia thực phẩm.
 Ứng dụng trong y học:
- Sinh ra acid lactic, tạo ra nhiều chất chống vi khuẩn khác nhau như acid hữu cơ,
diacetyl, hydrogen peroxide và các bacteriocin nên ngăn cản được sự hiện diện và
phát triển của các vi khuẩn gây bệnh như Ecoli, Salmonella (gây tiêu chảy), vi khuẩn
Pylori (gây viêm loét dạ dày) và nấm Candida.
- Phòng ngừa và ngăn chặn rối loạn tiêu hóa, giúp cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột,
khơi phục lại cân bằng vi khuẩn tự nhiên trong cơ thể, chuyển lactose thành acid
lactic, hạn chế dị ứng do cơ thể không dung nạp được lactose.
- Hơn thế nữa, vi khuẩn lactic cịn có tác dụng giảm cholesterol, kháng các tác nhân
gây ung thư. Vài chủng vi khuẩn sinh ra những enzyme có khả năng chuyển những
chất tiền sinh ung thư, những tác nhân sinh ung thư như glucosidase, azoreductase
thành bệnh ung thư.Vi khuẩn lactic có khả năng ức chế sự phát triển các tế bào ung
thư, ức chế hoạt động của các vi khuẩn sinh ra enzyme và phân huỷ nitrosamine.
- Một số vi khuẩn lactic có khả năng bảo vệ chống lại sự phân hủy và đột biến DNA
in vitro và in vivo.
 Một số ứng dụng khác:
- Ứng dụng trong ngành công nghệ vật liệu

11