Thử nghiệm tạo thức uống probiotic từ nước cam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHIỆM TẠO THỨC UỐNG PROBIOTIC TỪ
NƯỚC CAM

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Sinh viên thực hiện
MSSV: 107111193

: BÙI NHỰT TRƯỜNG
Lớp: 07DSH4

TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2011


Ngày nay, ngành cơng nghiệp đồ uống đang có những bước phát triển lớn với
nhiều dạng sản phẩm đa dạng hơn cho ra thị trường, nhằm đáp ứng nhu cầu của con
người. Thị hiếu hiện nay đặt ra là sản phẩm thức uống không những giúp thỏa mãn
nhu cầu giải khát đơn thuần, mà còn đáp ứng nhu cầu về dinh dưỡng, giá trị của thực
phẩm chức năng như nâng cao sức đề kháng, chống oxi hóa, hỗ trợ tiêu hóa …
Sự lên men của vi khuẩn lactic trong thực phẩm góp phần làm tăng giá trị dinh
dưỡng của thực phẩm, hầu hết các dạng sản phẩm này đều không chứa cồn, có vị
chua ngọt nhẹ giàu dinh dưỡng và năng lượng. Một trong những thành tựu lớn nhất
của công nghệ sinh học hiện nay có thể kể đến probiotic là chế phẩm chứa những “vi
sinh vật thân thiện” có lợi cho sức khỏe của con người được sử dụng như một dạng
thực phẩm từ rất lâu ví dụ như sữa chua men sống, Amazake truyền thống của người

Nhật, Kunumzaki, hoặc sử dụng dưới dạng thương phẩm cốm vi sinh, viên nén …
Những “ vi sinh vật thân thiện này” sau khi thâm nhập vào cơ thể người, chúng cư
ngụ trong hệ tiêu hóa và một số niêm mạc, chúng có vai trị làm hạn chế sự xâm nhập
của các vi khuẩn có hại vào ruột, cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột đồng thời nâng
cao khả năng chuyển hóa dinh dưỡng và đào thải bã tốt hơn, điều này giúp nâng cao
khả năng đề kháng của cơ thể trước sự tấn công của những vi sinh vật cơ hội gây các
bệnh tiêu chảy, nhiễm trùng tiết niệu, viêm ruột hay hội chứng ruột kích thích…
Ngồi ra chế phẩm probiotic an tồn và tự nhiên phần lớn khơng có hại gì cho sức
khỏe [17].
Các sản phẩm có chứa probiotic đã được sử dụng tại rất nhiều nước trên toàn thế
giới như Mỹ, Nhật, Châu Âu… Probiotic được bổ sung vào rất nhiều sản phẩm như
thực phẩm thông thường: sữa chua để ăn, sữa chua lỏng để uống, nước trái cây…đến
các thực phẩm bổ sung dành cho người bệnh và dưới dạng thuốc không cần kê toa
như viên nén, hay dạng bột…
Đã có nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học về sản phẩm thức uống Probiotic
lên men từ cà chua, nước ép bắp cải, gạo lức, malt, chanh dây … gặt hái được những
thành cơng bước đầu, góp phần làm đa dạng hóa các dạng thực phẩm lên men cho
con người [8,9,10,11,12].
Cam là loại cây ăn quả được trồng phổ biến ở nước ta, cam cho quả quanh năm
và được sử dụng làm thức uống từ rất lâu. Nghiên cứu cho thấy nước cam có nhiều
1


chất dinh dưỡng hơn các loại nước hoa quả khác như táo, dứa, nho và mận … Nước
cam chứa nhiều vitamin C, nhóm B6, kali, folate, thiamin… giúp cơ thể điều hòa thân
nhiệt, nâng cao đề kháng, tái sản xuất tế bào, chống oxi - hóa… Trên thị trường hiện
nay cũng có nhiều mặt hàng sản phẩm đồ uống được chế biến từ cam đã và đang
khẳng định vị thế trên thị trường. Tuy nhiên dạng sản phẩm nước cam bổ sung
probiotic vẫn còn khá xa lạ trên thị trường hiện nay [18].
Xuất phát từ những nhu cầu thực tế, việc tạo ra một dạng thức uống probiotic từ

nước cam hứa hẹn sẽ mang lại một dạng thức uống có lợi cho sức khỏe, đáp ứng thị
hiếu tiêu dùng và góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm probiotic thức uống.
1.1

Nội dung đề tài
Chúng tôi tiến hành khảo sát nhằm tìm ra những điều kiện lên men tốt nhất cho

Lactobacillus acidophilus trong mơi trường nước ép cam có bổ sung đường và nước,
tiến hành tối ưu hóa thực nghiệm tạo sản phẩm thức uống probiotic có giá trị dinh
dưỡng và cảm quan thích hợp. Bước đầu xây dựng được quy trình sản xuất thức uống
probiotic từ nước ép cam.
1.2

Giới hạn đề tài
Đề tài chỉ thử nghiệm trong điều kiện quy mơ nhỏ ở phịng thí nghiệm chưa thử

nghiệm ở quy mô lớn.
Do điều kiện trang thiết bị và thời gian thực hiện đề tài quá ngắn nên chưa thể
tiến hành khảo sát, lập đường cong sinh trưởng của L.acidophilus trong mơi trường
trung gian nước cam ép pha lỗng có bổ sung đường sucrose và cao nấm men.

2


2.1 Giới thiệu chung về Probiotic
Probitotic trong tiếng Hy Lạp cổ có nghĩa là “vì sức sống”. Kể từ lúc được phát
hiện ra vào đầu thế kỷ 20 bởi nhà bác học đoạt giải nobel người Nga Elie
Matchnikoff đến nay probiotic đã được coi như một loại “thần dược” tự nhiên. Khái
niệm về probiotic phát triển theo nhiều thời gian. Lily và Stillwell (1965) đã trước
tiên mô tả probiotic như một dạng hỗn hợp được tạo thành bởi một động vật nguyên

sinh có tác động thúc đẩy sự phát triển của đối tượng khác. Sau đó, Parker (1974) đã
áp dụng khái niệm này cho mảng chăn nuôi gia súc là “sự ảnh hưởng tốt đối với cơ
thể vật chủ bằng việc góp phần vào cân bằng hệ vi sinh vật trong ruột của nó”. Khái
niệm “probiotic” được ứng dụng để mơ tả “cơ quan và chất” mà góp phần vào cân
bằng hệ vi sinh vật ruột.
Định nghĩa chung này sau đó được làm chính xác hơn bởi Fuller (1989), ơng
định nghĩa probiotic như “một chất bổ trợ thức ăn chứa vi sinh vật sống có lợi đến vật
chủ bằng việc cải thiện cân bằng hệ vi sinh vật ruột của nó”. Khái niệm này sau đó
được phát triển xa hơn nhờ Havenaar va Huis Int Veld (1992) “ probiotic là một hoặc
nhiều sự kết hợp các vi sinh vật sống, ảnh hưởng có lợi đến vật chủ bằng việc hồn
thiện hệ vi sinh vật đường ruột”.
Vi khuẩn Bifidobacterium và vi khuẩn Lactobacillus có trong hệ vi sinh đường
ruột tiêu biểu cho probiotic. Hai loại vi khuẩn này từ lâu đã được Nhật bản và châu
Âu sử dụng trong kỹ nghệ sản xuất sữa chua lên men. Tại Hoa Kỳ, trên 60% Yogurt
có chứa Bifidobacterium và Lactobacillus. Trong kỹ nghệ Yogurt, các probiotic
thường được thấy sử dụng: Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve,
Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Lactobacillus acidophilus và
Lactobacillus casei.
Qua các nghiên cứu về probiotic thì Bifidobacteria và Lactobacilli là 2 chi được
sử dụng rộng rãi nhất nhờ khả năng lên men sinh acid mạnh trên nhiều loại cơ chất
khác nhau. Bên cạnh đó nấm men S.cerevisia , một vài vi khuẩn E.coli và Bacillus
spp cũng là những dạng được sử dụng.
Điều đáng quan tâm nữa là muốn đạt hiệu quả khi sử dụng các chế phẩm
probiotic thì lượng vi sinh vật có lợi này phải tồn tại được trong hệ tiêu hóa ở một số
lượng nhất định. Trở ngại thường gặp phải là acid của dịch vị tiêu hóa có thể hủy diệt
3


tới 90% probiotic đã được ăn vào do đó cần tiêu thụ một số lượng thật lớn probiotic
để bù đắp số probiotic mất mát. Tiêu chí để đánh giá một chế phẩm probiotic được sử

dụng hiệu quả cho cơ thể gồm:
 Có khả năng sống sót qua đường tiêu hóa nghĩa là chịu được acid và
dịch tiêu hóa dạ dày.
 Có khả năng kết dính trên bề mặt biểu mơ ruột và tồn tại lâu dài trong
đường tiêu hóa người.
 Có hoạt tính đối kháng chống lại các vi sinh vật gây bệnh như
Escherichia coli, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Helicobacter
pylori
 Kích thích miễn dịch nhưng khơng gây viêm.
 Kháng đột biến và kháng ung thư (Mattila et al, 2002).
2.2 Cơ chế hoạt động của probiotic
2.2.1 Bám kết trên biểu mô ruột
Trước hết muốn đến được biểu mô ruột chúng phải vượt qua được dạ dày, tức là
phải có khả năng chịu được pH thấp và các men tiêu hóa, sau đó là gắn vào các vị trí
của biểu mơ, vi khuẩn probiotic sẽ tạo thành một lớp “đệm” vi khuẩn nằm trên các
biểu mô ruột, cạnh tranh thức ăn và vị trí dính bám đối với những vi sinh vật.
2.2.2

Sinh các chất kháng vi sinh vật

Khả năng tổng hợp các chất kháng vi sinh vật như bacterioxin, acid lactic,
H2O2… Quan trọng hơn cả là khả năng sinh bacteriocin của probiotic, bacteriocin là
nhóm peptide hoặc protein được tổng hợp nhờ Ribosome và có hoạt tính
kháng vi sinh vật rất cao (Cotter et al., 2005).
Các lồi vi sinh vật có hoạt tính Probiotic được trình bày ở bảng 2.1

4


Bảng 2.1 Các lồi vi sinh vật có hoạt tính Probiotic

Lactobacillus

Bifidobacteri
um
L. acidophilus B.adolescenti
L. amylovorus s
L. casei
B. animalis
L. cripatus
B. bifidum
L. delbrueckii B. breve
subsp.Bulgaric B. infantis
us
B. lactis
L. gallinarum B. Longum
L. gasseri
L. johnsonii
L. paracasei
L. plantarum
L. reuteri
L. rhamnosus

vi khuẩn lactic
khác
Enterococcus
faecalis
Enterococcus
faecium
Lactococcus
lactis

Leuconostoc
mesenteroides
Pediococcus
acidolactici
Streptococcus
thermophilus
Sporolactobacil
lus inulinus

Không phải vi khuẩn lactic
Bacillus cereus var. Toyoi
Escherichia coli Nissle 1917
Propionibacterium
freudenreichii
Saccharomyces cerevisiae
Saccheromyces boulardii

[20].
2.2.3 Hoạt tính kích thích điều hịamiễn dịch và các hoạt tính khác
Vi khuẩn probiotic có khả năng huy động tế bào miễn dịch, hoạt hóa các đáp
ứng miễn dịch thích hợp nhờ một cơ chế phức tạp bắt đầu bằng sự tương tác giữa các
tề bào probiotic và tế bào của hệ miễn dịch. Nhiều nghiên cứu gần đây còn cho rằng
probiotic có tác dụng kháng đột biến và kháng ung thư nhờ sự tương tác của các tế
bào này với các tác nhân gây đột biến và ung thư [20].
2.3 Những ứng dụng và lợi ích của probiotic
2.3.1 Có khả năng kháng ung thư và chống các yếu tố đột biến
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy vi khuẩn probiotic có thể làm giảm nguy cơ ung
thư ruột kết và ung thư bàng quang. Ngồi ra có tác dụng khử chất độc gây ung thư
có trong cơ thể và làm chậm sự phát triển của các khối u bướu. Cơ chế này đã được
nghiên cứu và kết luận rằng nhờ khả năng gắn kết và phân hủy được các chất gây ung

thư.
Sản xuất các hợp chất kháng ung thư : sinh ra những acid yếu có lợi cho đường
ruột như acid butyric có vai trị giảm tạo ra những chất gây ung thư trong đường ruột
và kích thích các tế bào niêm mạc ruột bị tổn thương mau lành và hồi phục chức
năng.
Điều hòa những enzyme gây tiền chất ung thư ruột như các enzyme phân
5


(nitroreductase, β-glucuronidase) có khả năng chuyển các chất tiền sinh ung thư
thành chất gây ung thư trong trực tràng.
Ức chế khối u bằng một cơ chế đáp ứng miễn dịch.
Tuy nhiên, những vấn đề vẫn cịn giới hạn trong mơ hình in vitro, việc mở rộng
ra trên người để dự phịng ung thư cịn là vấn đề đang tranh cãi.

Hình 2.1 Những tác động của probiotic [16 ].
2.3.2 Kiềm hãm vi sinh vật gây bệnh đường tiêu hóa
Probiotic kìm hãm sự phát triển của mầm bệnh và cải thiện hệ thống miễn dịch
của dạ dày và giảm nguy cơ nhiễm một số mầm bệnh phổ biến như Salmonella và
Shigella.
Để có thể tác động lên hệ sinh thái vi khuẩn đường ruột thì điều khá quan trọng
đó là probiotic phải có khả năng chống lại các vi khuẩn gây bệnh bằng cách tiết ra
các kháng khuẩn hay là những chất cạnh tranh.
Tác động của probiotic đến hệ vi sinh vật đường ruột được mô tả như sau :
 Cạnh tranh dinh dưỡng cần thiết cho sự sống sót của mầm bệnh.
 Cạnh tranh với các nguồn bệnh để ngăn chặn sự bám dính của chúng vào
đường ruột. Vị trí nào được các vi khuẩn probiotics gắn kết thì các độc tố
đường ruột bị ngăn chặn.
 Vi khuẩn probiotic tạo ra các chất đa dạng ức chế cả vi khuẩn Gram âm
và Gram dương. Những hợp chất này có thể làm giảm không chỉ những vi

6


sinh vật mang mầm bệnh có thể sống được mà còn ảnh hưởng đến sự trao
đổi chất của vi khuẩn và sự tạo ra các độc tố.


Qua nghiên cứu cho thấy các kháng sinh và chất cạnh tranh thường thấy

ở các chủng probiotic là: bacteriocin, hydrogen peroxide, acid hữu cơ (acid
lactic, acid acetic), diacetyl.
Điều này được thực hiện bằng cách giảm pH khoang ruột thông qua sự tạo ra các
acid béo chuỗi ngắn dễ bay hơi, chủ yếu là acetate, propionate, và butyrate, nhất là
acid lactic.
2.3.3 Cải thiện việc sử dụng lactose ở những người không dung nạp được
lactose:
Sự không dung nạp đường lactose (có nhiều trong sữa) xảy ra khá phổ biến ở
nhiều người, gây ra sự đầy hơi, khó tiêu khi hấp thu thực phẩm có chứa đường
lactose. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy một số chủng vi khuẩn lên men acid lactic
trong sản phẩm sữa lên men có thể cải thiện các triệu chứng kháng đường lactose của
cơ thể bằng cách cung cấp men lactase cho đường ruột và dạ dày. Sử dụng các thực
phẩm có chứa các chủng vi khuẩn này giúp cải thiện rõ rệt khả năng tiêu hóa đường
lactose.
2.3.4

Làm giảm cholesterol trong huyết thanh :

Probiotic có tác dụng làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh, làm giảm
huyết áp cao. Ngoài ra, giúp nhanh chóng bình phục sau khi mắc các bệnh tiêu chảy

và sử dụng nhiều kháng sinh.
2.3.5 Kích thích hệ thống miễn dịch :
Thực phẩm chức năng probiotic có thể góp phần cải thiện hệ thống miễn dịch
của cơ thể, làm tăng hàm lượng globulin. Sự hấp thụ thực phẩm probiotic đối với
người ốm và trẻ nhỏ cải thiện rõ rệt sức đề kháng của cơ thể. Tăng cường hiệu quả
của một số vaccin như vaccin thương hàn.
Những cải thiện hệ miễn dịch bởi probiotic gồm tăng cường hoạt động của đại
thực bào, nâng cao khả năng thực bào của sinh vật hay nguồn carbon. Tăng khả năng
sản xuất kháng thể thường là loại IgG và IgM và interferon (nhân tố kháng virus
không đặc hiệu). Tăng cường khả năng định vị kháng thể trên bề mặt ruột thường là
IgA.
7


2.3.6 Các tác dụng khác :
Probiotic cịn có một số tác dụng khác như giảm tác dụng phụ của kháng sinh,
giảm nhiễm trùng đường niệu ở người. Đối với việc sử dụng probiotic trong chăn
ni cịn mang lại hiệu quả cao nhờ có khả năng tăng trọng ở gia cầm, giảm tỉ lệ mắc
các bệnh do nhiễm trùng và tiêu chảy ở động vật non.
Bảng 2.2 : Tác dụng lâm sàng của một số chủng probiotic
Chủng

Tác dụng lâm sàn trên người

Lactobacillus rhamrosus GG

Giảm hoạt tính enzyme phân, giảm tiêu chảy do
kháng sinh ở trẻ em, điều trị và dự phòng
rotavirus và tiêu chảy cấp ở trẻ em, điều trị tiêu
chảy tái phát do Clostridium difficile, kích thích

miễn dịch, giảm nhẹ triệu chứng viêm da khơng
điển hình ở trẻ em.

(ATCC 53103)

Lactobacillus johnsonii
(acidophilus) LJ-1 (La1)

Cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, tăng cường
miễn dịch, hỗ trợ điều trị Helicobacter pylori.

Bifidobacterium lactis Bb-12

Dự phòng tiêu chảy , điều trị tiêu chảy do virus,
kể cả rotavirus, cân bằng hệ vi sinh vật đường
ruột, cải thiện tình trạng táo bón, kích thích hệ
miễn dịch, giảm nhẹ triệu chứng viêm da khơng
điển hình ở trẻ em.

Lactobacillus reuteri

Rút ngắn thời gian bị tiêu chảy do rotavirus ở trẻ
em, điều trị tiêu chảy cấp ở trẻ em, an toàn và
dung nạp tốt ở bệnh nhân trưởng thành HIV
dương tính.

(BioGaia Biologics)

Lactobacillus casei Shirota

Cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, giảm hoạt
tính enzyme phân, có tác động tích cực đối với
ung thư mặt bàng quang và ung thư cổ tử cung,
không ảnh hưởng tới hệ miễn dịch của người
khỏe mạnh.

Lactobacillus plantarum

Cân bằng hệ vi sinh đường ruột, tăng hàm lượng
acid béo mạch ngắn trong phân.

DSM9843 (299v)
Saccharomyces bourlardii

Dự phòng tiêu chảy do kháng sinh, điều trị viêm
ruột kết do Clostridium difficile, dự phòng tiêu
chảy cho bệnh nhân sử dụng dinh dưỡng qua
ống.

8


Chủng trong sữa chua
(Streptococcus thermophilus hay
L. Delbrueckii subsp bulgaricus)

Khơng có tác dụng trên tiêu chảy do rotavirus,
khơng có hiệu ứng tăng cường miễn dịch khi bị
tiêu chảy do rotavirus, không có tác dụng lên
hoạt tính enzyme phân.

[19].

2.4 Tổng quan về quá trình lên men lactic
2.4.1 Tổng quan về các vi khuẩn lên men lactic phổ biến
Vi khuẩn lactic là những vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium, là vi
khuẩn Gram (+). Đây là những trực khuẩn hoặc cầu khuẩn, đa số không sinh bào tử,
thường không chuyển động và kị khí tùy tiện, vi hiếu khí, chúng khơng chứa
cytochrom và enzyme catalase, chúng có khả năng sinh tổng hợp enzyme peroxydase
rất mạnh, phân giải H2O2 để phát triển. Đa số chúng lên men được mono và
disaccharide, một số không lên men được saccharose, đường maltose. Các vi khuẩn
lactic không có khả năng lên men tinh bột và các polysaccharide khác (chỉ có lồi L.
delbruckii là đồng hóa được tinh bột).
Vi khuẩn lactic thường có dạng hình cầu, hình oval và hình que, đường kính của
dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5-1,5 μm, các tế bào hình cầu xếp thành từng cặp hoặc
chuỗi có chiều dài khác nhau. Kích thước tế bào trực khuẩn lactic từ 1-8 μm, trực
khuẩn thường đứng riêng lẻ hoặc kết thành chuỗi.
Các loài vi khuẩn lactic có khả năng rất khác nhau tạo thành acid trong môi
trường và sức chịu đựng acid cũng khác nhau. Đa số các trực khuẩn lactic đồng hình
tạo thành acid cao hơn (khoảng 2- 3,5 %), liên cầu khuẩn (khoảng 1%). Các trực
khuẩn này có thể phát triển được ở pH = 3- 4, cịn cầu khuẩn khơng thể phát triển
được ở môi trường này. Hoạt lực lên men tốt nhất của trực khuẩn lactic ở vùng pH =
5,5 - 6.
Đa số vi khuẩn lactic (đặc biệt là trực khuẩn đồng hình) rất kén chọn thành
phần dinh dưỡng, chúng chỉ phát triển khi trên mơi trường có tương đối đầy đủ các
yếu tố dinh dưỡng cần thiết như acid amin, peptide, protein, vitamin (B1, B2, B6, PP)
các acid pantotenic và acid folic
Phân loại vi khuẩn lactic hiện nay chưa hoàn thiện và còn nhiều tranh cãi, chủ
yếu phân loại dựa theo hình dáng tế bào. Thí dụ: cầu khuẩn xếp các giống

9

Streptococcus và Leuconostoc, còn trực khuẩn xếp thành một giống Lactobacillus
2.4.1.1 Lactobacillus
Lactobacillus là vi khuẩn có tự nhiên trong miệng , đường ruột, và cả trong âm
đạo của con người, đây là loại vi khuẩn có khả năng lên men tạo axit lactic rất mạnh
và khả năng phát triển trong mơi trường axit rất tốt. Vi khuẩn này có khả năng sản
xuất các enzyme phá vỡ các thành phần trong các sản phẩm sữa rất tốt do sinh
enzyme có hoạt lực protease cao. Lactobacillus là tên một giống vi khuẩn, giống này
có nhiều lồi như Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus sporogenes, Lactobacillus
kefir...
Các vi khuẩn này có nhiệm vụ biến đổi chất xơ thực phẩm, thức ăn chưa tiêu hóa
hết ở ruột non thành acid lactic, acetic, butyric, hàng loạt vitamin, acid amin, men,
hormon và các chất dinh dưỡng quan trọng khác. Nó cũng sinh ra các khí như NH 3,
CO2, H2S… Quá trình biến đổi đó gọi chung là q trình lên men, mà nhờ nó thức ăn
được tiêu hóa hồn tồn.
Lactobacillus bulgaricus: lên men đồng hình, là trực khuẩn trịn đơi khi ở dạng
hạt, thường kết thành chuỗi dài, Gram (+), khơng có khả năng di động. Chúng có khả
năng lên men được các loại đường glucose, lactose, galactose, không lên men được
sacaroza, xylose, arabinose, sorbose, dulcitol, mannitol, dextrin, inulin. Chúng khơng
có khả năng tạo ra nitrit từ nitrate. Đây là giống ưa nhiệt, nhiệt độ tối thích cho phát
triển là 40 – 450C, tối thiểu là 15 – 200C, tạo thành acid mạnh.

Hình 2.1 Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus [22].
Lactobacillus casei: lên men lactic đồng hình, trực khuẩn nhỏ, Gram (+), thường
gặp ở dạng chuỗi dài hoặc ngắn, tích tụ tới 1,5% acid. Chúng khơng có khả năng
10


chuyển động. Có khả năng lên men được các loại đường glucose, fructose, galactose,

maltose, lactose, salicin. Trong quá trình lên men chúng tạo ra D – acid lactic. Nhiệt
độ tối thích cho phát triển là 38 – 400C, nhờ có hoạt tính protease nên có thể phân huỷ
protein trong sữa thành acid amin.
Lactobacillus lycopersici: lên men lactic dị hình, là trực khuẩn Gram (+), sinh
hơi, trong thiên nhiên chúng tồn tại thành từng đơi một, có khả năng tạo bào tử.
Trong quá trình lên men đường, chúng tạo ra cồn, acid lactic, acid acetic và CO2.
Ngày nay chúng được coi như các biến chủng của Lactobacillus brevis [3].

Hình 2.2 Vi khuẩn Lactobacillus casei [22].
Lactobacillus pasteurianus: là trực khuẩn Gram (+), có kích thước rộng: 0.5 –
1,0µm, dài: 7,0 – 35µm. Trong thiên nhiên chúng tồn tại riêng lẻ, không di động.
Chúng có khả năng lên men được arabinose, glucose, fructose, galactose, maltose,
saccharose, rafinose, trehalose, manitol, dextrin. Trong quá trình lên men chúng tạo
ra một loạt sản phẩm như: CO2, alcohol, acid lactic, acid acetic, acid formic. Nhiệt độ
thích hợp từ 29 – 330C.
Lactobacillus bifidus: trực khuẩn rất nhỏ, thuộc loại Gram (+). Chúng khơng có
khả năng di dộng, có khả năng lên men được các loại đường glucose, fructose,
galactose, saccharose, inulin, dextrin. Nhiệt độ phát triển tốt nhất của vi khuẩn này là
370C.
Lactobacillus causaciccus: trực khuẩn Gram (+) ngắn, không có khả năng
chuyển động, có khả năng lên men các loại đường glucose, fructose, mannose,
galactose, maltose, lactose, mannitol. Nhiệt độ phát triển tối ưu là 48 – 500C.
11


Lactobacillus delbruckii: trực khuẩn dài Gram (+), có kích thước rộng: 0,5µm –
0,8µm, dài: 2,0 – 9,0µm, khơng di động. Chúng có khả năng lên men các loại đường
glucose, maltose, fructose, galactose và dextrin, chúng khơng có khả năng lên men
xylose, arabinose, rhamnose, lactose, raffinose, trehalose, inulin.
Lactobacillus brevis: lên men lactic dị hình, là loại trực khuẩn Gram (+), khơng

có khả năng di động, có kích thước rộng: 0,7 – 1,0µm, dài: 2,0 – 4,0µm, tìm thấy chủ
yếu trong muối chua bắp cải, rau cải, dưa chuột, vì vậy nó còn được gọi là trực khuẩn
bắp cải. Trong thiên nhiên chúng thường liên kết với nhau thành chuỗi. Trong quá
trình phát triển chúng có thể sử dụng lactate canxi như nguồn cung cấp carbon.
Chúng có khả năng lên men các loại đường arbinose, xylose, gluxose, fructose,
galactose, maltose. Trong lên men ngồi acid lactic (1,2%), nó cịn tạo thành acid
acetic, rượu etylic (2,4%), CO2, nó cịn tạo hương làm cho sản phẩm có hương vị dễ
chịu. Nhiệt độ phát triển tối đa là 300C, vi khuẩn này có nhiều trong sữa, kefir, dưa
chua…

Hình 2.3 Vi khuẩn Lactobacillus brevis [23].
Lactobacillus leichmannii: trực khuẩn Gram (+). Trong tự nhiên chúng có khả
năng tạo thành chuỗi ngắn, kích thước tế bào từ 0,6 – 2,0µm. Chúng có khả năng lên
men glucose, fructose, maltose, saccharose, trehalose và khơng có khả năng lên men
lactose, galactose, raffinose, arabinose, rhamnose, dextrin, inulin. Trong quá trình lên
men, chúng tạo ra L – acid lactic, khơng có khả năng tạo nitrit từ nitrat. Nhiệt độ phát
triển tối ưu là 360C.
Lactobacillus helveticcus: trực khuẩn, có kích thước rộng: 0,7 – 0,9µm, dài: 2,0
– 6,0µm. Trong thiên nhiên chúng có thể tồn tại riêng lẻ từng tế bào, cũng có thể tạo
12


thành chuỗi tế bào. Chúng có khả năng lên men các loại đường glucose, fructose,
galactose, mannose, maltose, lactose. Nhiệt độ phát triển từ 40 – 420C. Vi khuẩn này
được sử dụng nhiều trong sản xuất sữa chua và pho mai cứng.
Lactobacillus thermophilus: là trực khuẩn gram (+), kích thước tế bào 0,5 –
3,0µm, khơng có khả năng di động. Nhiệt độ phát triển tối ưu là 300C, có thể chịu
được nhiệt độ 65 – 750C. Vi khuẩn này được sử dụng nhiều trong sản xuất sữa chua
và pho mai.
Lactobacillus plantarum: trực khuẩn gram (+), kích thước tế bào rộng: 0,7 –

1µm, dài: 3 – 8µm. Nhiệt độ phát triển tối ưu là 300C, có khả năng chịu được nồng độ
NaCl 5,5%. Vi khuẩn này được dùng nhiều trong chế biến sữa.
2.4.1.2 Leuconostoc
Leuconostoc gồm những liên cầu khuẩn lên men lactic đồng dạng, lên men
đường sinh acid lactic và 1 lượng lớn acid acetic, cồn etylic và khí CO2. Khả năng
của 2 loài Leuconostoc dextranicium và Leuconostoc citrovorum lên men acid citric
của sữa với sự sản sinh chất có mùi thơm diacetyl và khả năng kích thích liên cầu
khuẩn lactic làm cho chúng được đem dùng vào giai đoạn đầu của chế biến bơ và
phomai.
Một số đặc trưng của giống Leuconostoc cho nó vị trí quan trọng trong thực
phẩm như: Sản sinh diacetyl, sự chịu đựng của những nồng độ muối cao làm cho
Leuconostoc mesenteriodes được đem dùng ở giai đoạn đầu của sự lên men lactic. Sự
chịu đựng được ở những nồng độ đường cao đến 55 – 60% (đối với Leuconostoc
mesenteriodes) làm cho vi khuẩn có thể phát triển trong xiro bán lỏng và kem đá…
sản sinh ra nhiều thán khí từ đường làm hư hỏng 1 số loại phomai, xiro.

13


Hình 2.4: Vi sinh vật thuộc nhóm Leuconostoc [24].
2.4.1.3 Streptococcus
Streptococcus cremoris: là tế bào hình cầu và kết thành chuỗi dài, ưa ấm và tạo
ít acid trong mơi trường. Nhiệt độ thích hợp cho phát triển là 250C, tối thiểu là 100C,
tối đa là 36 – 380C.
Streptococcus thermophilus: có dạng hình cầu, kết thành chuỗi dài, phát triển tốt
ở nhiệt độ 40 – 450C, tích tụ khoảng 1% acid.
Streptococcus falcalis: là tế bào Gram (+), chúng thường tạo thành chuỗi tế bào
hình cầu, có khả năng chịu được nồng độ NaCl 5%, có khả năng lên men đường
glucose, maltose, lactose, trehalose, silicin, sorbitol [4].
Streptococcus diacetylactis còn được gọi là Pneumococci, là cầu khuẩn Gram

(+), xếp từng đôi hay thành chuỗi, có vỏ bằng polysaccharide. Pneumococci dễ bị ly
giải bởi những chất hoạt động bề mặt như muối mật.
2.4.1.4 Bifidobacterium
Bifidobacteria là vi khuẩn gram dương, khơng di động, kị khí bắt buộc .
Bifidobacterium khơng di động, khơng sinh bào tử, hình que với nhiều dạng khác
nhau như dạng cong, dạng móc câu, hình gậy đánh gơn, dạng phân nhánh và cũng
thường có dạng chữ Y.
Các tế bào vi khuẩn Bifidobacteria thường đứng riêng lẻ, xếp thành cặp hoặc
xếp thành chữ V. Kích thước tế bào khoảng 0,5 – 1,3mm.
Bifidobacterium có dạng hình que chẻ đơi hoặc que phân nhiều nhánh và dưới
điều kiện tăng trưởng khác nhau thì các tế bào sẽ có hình dạng khác nhau ( Tisser,
1990). Khi sử dụng N- Acetyl D – Glucosaminde, alamine, acid aspartic, acid
14


glutamic, serin, ca2+ trong môi trường nuôi cấy sẽ ảnh hưởng đến hình dạng của tế
bào vi khuẩn Bifidobacteria.
Tế bào Bifidobacteria khơng có vỏ bao và khơng có hệ thống tiêm mao bao
quanh . Vách tế bào cấu tạo bởi 3 phần chính
 Peptidoglycan
 Polysaccharide
 Acid lipotechoic
Peptidoglycan của vi khuẩn Bifidobacteria được cấu tạo từ acid Nacetylmuramic và N- acetylglucosamine. Các phân tử này kết hợp với nhau tạo thành
chuỗi oligopeptide. Ngoài ra , vách tế bào vi khuẩn Bifidobacteria còn chứa nhiều
polysaccharide gồm các phân tử đường glucose, galactose, rhamnose… liên kết với
nhau (Lauer và Kandler,1983).
Bifidobacterium cư trú trong ruột của cơ thể người và động vật. chúng đóng vai
trò quan trọng trong việc điều chỉnh pH ở ruột và kết tràng . Chúng được phát hiện
trong phân của trẻ sơ sinh cịn bú sữa mẹ. Tính ổn định của loài vi khuẩn này tỷ lệ
nghịch với độ tuổi, tuổi càng lớn thì lượng vi khuẩn càng giảm. Lượng vi khuẩn

Bifidobacteria trong cơ thể bị tác động bởi nhiều yếu tố như thức ăn, nước uống, tình
trạng sức khỏe và việc sử dụng kháng sinh.
Nhiệt độ tối ưu cho Bifidobacterium phát triển là 37 – 41oC. Tế bào không tăng
trưởng ở nhiệt độ dưới 20oC và trên 46oC. Tuy nhiên Bifidobacterium
Themacidophilum có khả năng phát triển ở nhiệt độ 49,5oC. Phần lớn các chủng có
nguồn gốc từ động vật đều có khả năng phát triển ở 45 oC. Riêng các chủng có nguồn
gốc từ người thì khơng có khả năng phát triển ở nhiệt độ này.
pH tối ưu cho sự phát triển nằm khoảng 6,5 – 7. Tế bào vi khuẩn Bifidobacteria
không tăng trưởng ở pH thấp hơn 4,5 và pH trên 8,5. Ngoại trừ Bifidobacterium
thermacidophilum có thể tăng trưởng ở pH 4. Bifidobacterium là loài chịu được acid
nhưng khơng phải là lồi ưa acid.
2.4.1.5 Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus acidophilus là trực khuẩn dài hình que, Gr+, khơng sinh bào tử,
lên men lactic đồng hình. Trực khuẩn này được phân lập từ ruột trẻ em và bê mới đẻ.
Một số chủng có khả năng tạo thành màng nhầy. Trong thiên nhiên chúng tồn tại
15


riêng lẻ, đôi khi chúng tạo thành những chuỗi ngắn, có khả năng chuyển động, có khả
năng lên men 1 số loại đường glucose, fructose, galactose, mannose, maltose, lactose,
saccharose để tạo ra acid lactic và hồn tồn khơng có khả năng lên men xylose,
arabinose, rahamnose, glycerol, sorbitol, dulcitol, inositol. Trong quá trình lên men
chúng tạo ra cả 2 dạng đồng phân quang học của acid lactic. Trong sữa nó có thể
tích tụ tới 2,2% acid [4].
Lactobacillus acidophilus thuộc:
 Giới: Bacteria
 Ngành: Fermicutes
 Lớp: Bacilli
 Bộ: Lactobacillilales
 Họ: Lactobacillaceae

 Giống: Lactobacillus [4].
Lactobacillus acidophilus có thể phát triển ở nhiệt độ cao như 450C nhưng tối
ưu là 35-400C. với pH tối ưu từ 5,5-6. Chúng có những yêu cầu phát triển phức
tạp như yêu cầu áp lực oxygen thấp, có thể lên men carbohydrate, protein và các
phần tử bị phá vỡ từ các chất này, một số vitamin và khoáng như B-complex,
acid nucleic, Mg, Mn, Fe cần cho sự phát triển.
Lactobacillus acidophilus phát triển ở pH < 3,5 và lên men trong điều kiện yếm
khí. Lactobacillus acidophilus thiếu cytochrome, prophyrin, những enzyme hơ hấp nó
sẽ khơng thể thực hiện q trình phosphoryl hóa hoặc hơ hấp. Vì vậy, nó sử dụng
đường như một cơ chất cho sự lên men và sống được ở môi trường phong phú
đường. Mỗi phân tử glucose trải qua sự lên men của Lactobacillus acidophilus
tạo ra năng lượng là 2ATP. Ngồi glucose, Lactobacillus acidophilus cịn sử dụng
aesculin, cellobiose, galactose, lactose, maltose, salicin, sucrose và trehalose cho
sự lên men [4].

16


Hình 2.5 Hình thái Lactobacillus acidophilus [24].
2.4.2. Cơ sở sinh hóa của q trình lên men lactic.
Đầu tiên, đường sẽ được vi khuẩn lactic đưa vào bên trong tế bào nhờ cơ chế
vận chuyển đặc trưng của màng tế bào. Nếu phân tử đường là đường đơn
như glucose thì sẽ vào thẳng chu trình chuyển hóa, cịn nếu phân tử đường là đường
đơi hay các dạng đường khác thì sẽ bị thủy phân thành các monosaccharide sau đó
mới vào chu trình chuyển hóa. Sau đó, phân tử đường này sẽ đi vào chu trình chuyển
hóa khác nhau và cuối cùng cho sản phẩm là acid lactic, acid acetic, CO2,…
Dựa vào sản phẩm tạo thành của quá trình lên men, mà người ta chia chúng ra
hai nhóm là vi khuẩn lactic lên men đồng hình hay vi khuẩn lactic lên men dị hình.
Trường hợp lên men lactic đồng hình: quá trình lên men tạo acid lactic theo chu
trình Embden-Meyerhorf (con đường EMP). Trong tế bào vi khuẩn lên men

lactic đồng hình có đủ enzyme carboxylase, do vậy pyruvate khơng bị phân giải sâu
hơn, mà thay vào đó nó nhận hydro được tách ra và chuyển tới pyruvate để tạo thành
acid lactic. Lượng acid lactic tạo thành chiếm hơn 90% sản phẩm, chỉ một phần nhỏ
pyruvate còn lại bị khử cacbon chuyển thành acid acetic, ethanol, CO2 và acetone,…
Các chủng vi sinh vật được sử dụng trong lên men đồng hình như: Lactobaterium
casei, Lactobacterium cremoris, Lactobacterium bulgaricus, Lactobacterium
delbruckii…
C6H12O6 → CH3-CO-COOH → CH3-CHOH-COOH + Năng lượng 2ATP
(glucose)

(acid lactic)

Trường hợp lên men lactic dị hình: xảy ra khi vi khuẩn lactic khơng có đủ các
enzyme cơ bản của chu trình EMP là andolase và trizaphosphattizomerase. Do
khơng theo con đường EMP nên chúng chuyển hóa theo con đường Pentose17


Phosphate ở giai đoạn đầu, từ glucose-6-phosphate, 6-phosphoglucose và ribuloae-5phosphate dưới tác dụng của enzyme epimerase chuyển thành xilulose-5-phosphate.
Xilulose-5-phosphate sẽ đi theo hai con đường chuyển hóa khác nhau, Chỉ có khoảng
50% lượng đường tạo thành acid lactic, ngồi ra cịn có các sản phẩm phụ khác nhau
như acid acetic, ethanol, CO2, các sản phẩm phụ tương tác với nhau tạo thành ester có
mùi thơm


Xilulose-5-phosphate sẽ được chuyển hóa tiếp thành glyceraldehydes
- 3-phosphate. Sau đó bị thủy phân tiếp theo con đường EMP để tạo
thành acid lactic.



Xilulose-5-phosphate bị thủy phân tiếp theo một con đường khác để
tạo acetyl phosphate. Sau đó, dưới tác dụng của acetatkinase sẽ tạo
thành acetate hoặc bị khử tiếp thành acetaldehyde rồi thành ethanol,
acid acetic, CO2,…

C6H12O6 → CH3-CHOH-COOH + HOOC-CH2-CH2-COOH + CH3-COOH
(glucose)

(acid lactic)

(acid sucxinic)

(acid acetic)

+ CH3-CH2OH + CO2 +H2
(ethanol)


Lượng sản phẩm phụ của quá trình lên men dị lactic như sau: acid
lactic chiếm 40% (thấp hơn nhiều so với lên men lactic đồng hình),
acid sucxinic chiếm 20%, ethanol chiếm 10%, acid acetic chiếm 10%
và khoảng 20% cịn lại là các loại khí [3].

2. 5 Sơ lược về tình hình nghiên cứu thực phẩm probiotic trong và ngồi
nước
2.5.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
Có nhiều cơng trình nghiên cứu về probiotic, tuy nhiên chưa có định hướng dưới
dạng phát triển sản phẩm thực phẩm .Vì vậy các nghiên cứu về các chủng vi khuẩn
probiotic trong thực phẩm cịn nhiều hạn chế, các nghiên cứu gần đây có thể kể gồm:
Nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Hà và cộng sự (2002) đã dử dụng 2 chủng vi

khuẩn lactic là Bifidobacterium bifidum và Lactobacillus acidophilus để sản xuất chế
phẩm probiotic.
Nhóm nghiên cứu của tác giả Trần Thanh Thủy (2003) xây dựng thành công quy
18


trình cơng nghiệp chế biến sắn thành đồ uống lên men lactic và có giá trị dinh dưỡng,
cảm quan thích hợp. Sau khi xử lý sắn thành dịch đường tác giả bổ sung nấm men, sự
tương tác giữa lượng đạm sinh khối nấm men với lượng đường trong dịch lên men ở
áp suất cao tạo điều kiện cho phản ứng melanoid xảy ra nhờ đó màu sắc và hương vị
của sản phẩm được cải thiện. Chủng vi sinh vật được sử dụng là pediococcus
pentsaceus B và pediococcus pentosaceus KC4. Tuy nhiên sản phẩm này không bảo
quản được lâu, chỉ trong 2 ngày ở nhiệt độ lạnh 4 - 6oC.
Tác giả Lê Hà Vân Thư (2008), trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã thực
hiện đề tài “ Nghiên cứu quy trình tạo thức uống lên men lactic từ gạo lức” kết quả
đạt được là tạo được sản phẩm lên men từ gạo lức với chủng vi khuẩn Lactobacillus
acidophilus, lượng tế bào vi khuẩn khoảng 107 - 108 cfu/ml, bảo quản tốt trong điều
kiện 4- 6oC trong 4 tuần [10].
Tác giả Nguyễn Hoài Phương (2010) thực hiện đề tài “ Thử nghiệm tạo thức
uống probiotic từ dịch malt” kết quả đạt được là tạo ra được dạng thức uống chua
ngọt nhẹ, hàm lượng tế bào vi khuẩn Bifidobacterium bifidum khoảng 108 – 109
cfu/ml, sản phẩm bảo quản tốt trong 4 tuần ở nhiệt độ 4-6oC [8].
2.5.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Năm 2004 ,Yong D Hang và cộng sự đã thành công trong việc tạo ra thức uống
Probiotic từ nước ép cà chua nhờ vi khuẩn lactic, nguyên liệu nước ép cà chua được
lên men bởi bốn vi khuẩn lactic là Lactobacillus aciddophilus, Lactobacillus
plantarum C3, Lactobacillus casei A4 và Lactobacillus D7 delbrueckii quá trình lên
men ở nhiệt độ 30oC trong 24 giờ, những biến đổi về pH , lượng acid lactic sinh ra,
hao hụt lượng đường ln được kiểm sốt liên tục bằng các thiết bị đo. Kết quả số tế
bào đạt gần 1-9.109 cfu/ml trong thời gian lên men 72 giờ [13].

Đến 2005, Yong D. Hang và cộng sự tiếp tục thành công tạo ra sản phẩm lên
men lactic từ nước ép bắp cải chủng Vi sinh vật sử dụng là Lactobacillus plantarum
C3, Lactobacillus casei A4 , Lactobacillus delbrueckii D7 kết quả lên men sau 48 giờ
ở 30oC đạt đến 10 x 108 cfu/ml. Sản phẩm bảo quản tốt ở 4oC trong 4 tuần [21].
Seung Hee Baek (2005) đã chọn L.acidophilus là chủng vi khuẩn thích hợp để
lên men gạo lức ở 37oC trong vòng 60,4 giờ , cùng với 30,56% nước và 6,94% mật
ong, chế phẩm này có tên gọi là “Fermented Brown Rice” được chứng minh là có khả
19


năng làm giảm cholesterol ở chuột. Sản phẩm này rất thích hợp cho người ăn
kiêng[14].
Sumanagala Gokavi và cộng sự (2005) đã thành công trong việc tạo thức uống
lên men từ yến mạch bởi chủng Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei
ssp. và Lactobacillus acidophilus. Đầu tiên họ phân lập chủng probiotic gồm
L.plantarum và L.paracasei, L.aciddophilus từ đồ uống truyền thống của người
Bungari. Tiếp theo họ chứng minh được khả năng loại bỏ cholesterol khỏi mơi trường
sinh. Sau đó họ dùng chủng probiotic này lên men yến mạch và cho ra đời loại đồ
uống có chất lượng về dinh dưỡng và cảm quan khá [15].
2.6 Giá trị của các sản phẩm lên men lactic với sức khỏe con người
Các sản phẩm lên men từ vi sinh vật có vai trị quan trọng trong nhiều lĩnh vực
như: thực phẩm, y học, mỹ phẩm... Các sản phẩm lên men lactic chiếm một vị trí đặc
biệt. Các thực phẩm tạo thành do quá trình lên men lactic rất phong phú như: thức
uống lên men từ ngũ cốc, phomai, sữa chua, rau củ, xúc xích khơ, chao tương…
Thức uống lên men từ ngũ cốc Boza được chứng minh là nguồn nguyên liệu
dồi dào cung cấp cho việc sản xuất bacteriocin từ vi khuẩn lactic với hoạt tính chống
vi trùng gây hư hỏng thực phẩm và vi khuẩn gây bệnh. Đồng thời với sự hiện diện
của acid lactic sẽ giúp ích cho việc tiêu hóa của cơ thể được dễ dàng, làm đẹp da và
làm chậm quá trình lão hóa [11].
Oat là thức uống được lên men từ yến mạch, sử dụng các giống vi sinh vật

như Lactobacillus plantarum, L. paracasei, L. acidophilus, được coi như là thực
phẩm chức năng cung cấp cùng lúc cả probiotic và prebiotic. Loại đồ uống yến mạch
này khơng chứa sữa như vẫn có thể thay thế sữa và sữa đậu nành, nhất là rất phù hợp
với sức khỏe của người theo chế độ ăn chay [15].
Những đồ uống lên men từ ngũ cốc có khả năng thế chỗ những vi khuẩn
đường ruột có lợi bị kháng sinh phá huỷ. Hỗ trợ khả năng tiêu hoá và ngăn chặn các
vi khuẩn gây bệnh, điều trị sự tăng trưởng quá nhanh của các sinh vật có hại trong
ống tiêu hố, làm giảm các triệu chứng rối loạn đường ruột kích ứng và có thể cả
bệnh viêm đường ruột [19].
Sữa chua là sản phẩm thu được khi lên men lactic sữa động vật, có nhiều ích
lợi đối với sức khoẻ mỗi người, là loại sản phẩm phổ biến được nhiều người ưa thích
20


vì có chứa các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể con người. Sữa
chua trở thành món ăn có dinh dưỡng cao, độ hấp thụ lớn, ngồi ra nhờ vi khuẩn
lactic, nên sữa chua có tác dụng chữa bệnh đường ruột, bệnh dạ dày và các bệnh về
tiêu hóa nói chung. Sữa chua đặc biệt thích hợp với người già, trẻ em, người mới ốm
dậy, nhất là những người mắc bệnh về tiêu hóa.
Nhờ quá trình lên men lactic, một phần protein trong sữa phân giải thành các
acid amin, các chất đường bột chuyển hóa thành đường lactose dễ tiêu hóa và các
chất thơm như acetoin, diacetin cùng nhiều vi lượng quý hiếm được tạo thành, kích
thích sự đáp ứng miễn dịch và làm giảm cholesterol huyết thanh. Sữa chua cịn có
nhiều chất bổ dưỡng và dễ hấp thụ vào máu. Vì vậy mà cơ thể người có thể hấp thụ
sữa chua nhiều hơn gấp 3 lần sữa tươi, tốt cho đối tượng người bệnh trong giai đoạn
phục hồi sức khỏe, suy nhược, biếng ăn...
Sữa chua vẫn giữ được và làm giàu thêm lượng chất protein trong sữa, đặc biệt
là casein, vitamin và các loại khoáng chất cần thiết, giúp cân bằng hệ vi khuẩn, tăng
cường khả năng đề kháng của cơ thể. Protein trong sữa ngăn ngừa ung thư dạ dày,
đường lactose làm tăng vi khuẩn Bifidobacteria trong ruột. Sữa lên men sẽ kích thích

sự tiêu hóa, làm cân bằng mơi trường đường ruột. Việc sử dụng sữa chua đều đặn sẽ
phục hồi tính acid ở ruột non, đồng thời cũng làm giảm nguy cơ ung thư đường ruột.
Calcium và sắt trong sữa chua giúp ngăn chặn bệnh thiếu máu hồng cầu, vitamin A
giúp tăng cường thị giác, pepton và peptid có tác dụng kích thích chức năng gan. Bên
cạnh đó, trong sữa chua có chất kháng sinh gọi là lactocidine, có khả năng chống lại
các virus gây bệnh. Sữa chua còn được xem như một loại mỹ phẩm chăm sóc da hiệu
quả. Acid lactic trong sữa chua với tác dụng ngăn ngừa sự xâm nhập và kiềm chế
hoạt động của các loại vi khuẩn có hại tạo nên một màng chắn an tồn bảo vệ cho da.
Sản phẩm Kefir chứa nhiều chất chống oxy hóa, kháng thể, các chất chuyển
hóa và là nguồn thực phẩm giàu vitamin, chất khống có giá trị. Nhiều nghiên cứu
cho thấy quá trình lên men sữa từ những hạt kefir sống sẽ làm tăng giá trị dinh dưỡng
đáng kể như vitamin B, acid folic, vitamin tan trong chất béo như A, D, E, K. Kefir
kích thích q trình tiêu hóa và sự thèm ăn, làm giảm hàm lượng cholesterol trong
máu, tăng sức đề kháng của cơ thể đối với các yếu tố bất lợi của môi trường như
chống cảm lạnh và các bệnh hay lây khác.
21


Lợi ích của rau cải muối chua: Nghiên cứu mới đây nhất chỉ ra rằng ăn các
loại rau họ cải như cải bắp và dưa bắp cải có thể giúp giảm nguy cơ một số loại ung
thư, trong đó có ung thư vú. Ăn bắp cải và món dưa bắp cải Đức khi còn trẻ sẽ giúp
ngăn ngừa hữu hiệu bệnh ung thư vú. Ăn nhiều các thực phẩm chống ung thư như
bắp cải và dưa bắp cải Sauerkraut cũng có tác dụng hỗ trợ ngừa ung thư ở những phụ
nữ lớn tuổi [21].
Dưa chua có tác dụng kích thích tiêu hố nhờ có men lactic, ăn ngon miệng
hơn, tốt hơn cho cơ thể. Ngồi ra cịn có phương pháp bảo quản cỏ tươi có bổ sung vi
khuẩn lactic đã làm thay đổi khu hệ vi sinh vật theo chiều hướng có lợi, trong đó vi
khuẩn lactic chiếm ưu thế, làm giảm đáng kể các loại vi sinh vật có hại cho q trình
bảo quản, do đó đã làm tăng giá trị dinh dưỡng của thức ăn lên.
2.7 Nguyên liệu cam

2.7.1. Tổng quan về cây cam


Giới : plantae



chi : citrus



Họ : rutacae



Bộ : sapindales

Các loài phổ biến gồm


Citrus aurantifolia - chanh ta

 Citrus maxima

- bưởi

 Citrus reticulate

- quýt

 Citrus sinensis

- cam ngọt

 Citrus nobilis

- cam sành [24].

Chi Cam chanh (danh pháp khoa học : Citrus) là một chi thuộc loại thực vật có
hoa trong họ cửu lý hương (Rutaceae), có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới và cận
nhiệt đới ở Đông Nam Á. Các loại cây trong chi này là các cây bụi lớn hay cây thân
gỗ, cao từ 5-15 m (tùy loại), thân cây có gai và các lá thường xanh mọc so le có mép
nhẵn. Hoa mọc đơn hay thành từng đóa nhỏ, mỗi hoa có đường kính 2-4 cm với 5 (ít
khi 4) cánh hoa màu trắng và rất nhiều nhị hoa. Hoa thơng thường có mùi thơm rất
mạnh. Quả là loại quả có múi, một dạng quả mọng đặc biệt, hình cầu hay cầu thn
dài, chiều dài 4-30 cm và đường kính 4-20 cm, bên trong quả khi bóc lớp vỏ và cùi sẽ
22


thấy lớp vỏ mỏng, dai, màu trắng bao quanh các múi bên trong chứa nhiều tép mọng
nước. Chi này có giá trị lớn về mặt thương mại do nhiều loài (hoặc cây lai ghép) được
trồng để lấy quả. Quả được ăn tươi hay vắt, ép lấy nước [24].
Quả của chi Citrus đáng chú ý vì mùi thơm, một phần là do các terpen chứa
trong lớp vỏ, và trong quả chứa nhiều nước. Nước quả có hàm lượng acid citric cao,
tạo ra hương vị đặc trưng. Chúng cũng là nguồn cung cấp vitamin C và các flavonoid
đáng kể.
Sự phân loại nội bộ trong chi này rất phức tạp và hiện nay người ta vẫn khơng
biết chính xác số lượng lồi có nguồn gốc tự nhiên, do nhiều loài được coi là có
nguồn gốc lai ghép. Các loại cây trong chi Citrus được trồng có thể là con cháu của
chỉ 4 lồi tổ tiên. Hiện nay có hàng loạt các loại cây lai ghép tự nhiên hay do con

người nuôi trồng, bao gồm nhiều loại quả có giá trị thương mại như cam ngọt, chanh
tây, bưởi chùm ,quýt, bưởi ... Các nghiên cứu gần đây cho rằng các chi có quan hệ họ
hàng gần như Fortunella , và có lẽ cả Poncitrus, Microcitrus, Eremocitrus, cần được
gộp lại trong chi Citrus.

Hình 2.7 Quả cam sành [24].
Cam sành là một giống cây ăn quả thuộc chi cam chanh được sử dụng nhiều
trong sản xuất thức uống, có nguồn gốc từ Việt Nam. Quả cam sành rất dễ nhận ra
nhờ lớp vỏ dầy, sần sùi giống bề mặt mảnh sành, và thường có màu lục nhạt (khi chín
có sắc cam), các múi thịt có màu cam.
Cam sành được gắn nhiều tên khoa học khác nhau như Citrus nobilis, Citrus
reticulata, hay Citrus sinensis, trên thực tế nó là giống lai tự nhiên: C. reticulata x C.
sinensis (tên tiếng Anh: king mandarin).
Tên khoa học citrus nobilis, citrus reticulate hay citrus sinensis
23




Giới plantae



Chi citrus



Họ rutaceae



Bộ



Lớp eudicots



Ngành angiospermae [24].

sapindales

2.7.2 Sơ lược về quy trình sản xuất và thiết bị sản xuất nước ép từ cam
Nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất nước ép hiện nay trên thế giới là giống cam
ngọt - citrus sinensis hoặc cam sành – citrus nobilis .
Các dạng sản phẩm nước ép trên thị trường thường ở dạng nước cốt ngun
chất, nước ép đóng hộp …
Cam chín sau khi thu hoạch sẽ được tập trung về một nơi, và tiến hành phân
loại, cam bị dập nát, không đủ chất lượng sẽ bị loại bỏ.
Quả dùng để chế biến nước quả phải tươi tốt, không bầm dập, sâu thối, ở độ chín
đúng mức. Nếu quả chưa đủ chín thì màng tế bào cứng, dịch bào ít, nên nhiều phế
liệu, và do hàm lượng đường thấp, hàm lượng acid cao nên chua nhiều. Nhưng quả
chín thì mơ quả mềm và bở, khi ép thịt quả kết lại không cho dịch quả thốt ra, dịch
quả có nhiều bọt và khó lắng, lọc.
Những quả có vết rám ở ngồi vỏ khơng ảnh hưởng đến hương vị của dịch quả,
vẫn dùng được. Kích thước và hình dáng của quả cũng khơng ảnh hưởng nhiều đến
phẩm chất nước quả nên không hạn chế.

24