Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Sữa chua và công nghệ sản xuất sữa chua

1 Sữa chua và công nghệ sản xuất sữa chua

Tải bản đầy đủ - 0trang

Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



1.1.2 Giá trị dinh dưỡng và vai trò của sữa chua dối với sức khỏe

Có thể nhận thấy sữa chua là sản phẩm của sữa nên có giá trị dinh dưỡng khá

cao và cân đối: trong 100g sữa chua chứa khoảng 100 Kcal, chất đạm trung bình từ 3,1

- 5,3g, chất béo khoảng 2,3 - 2,6g, chất bột khoảng 14-15g. Cơ cấu năng lượng trung

bình của sữa chua khá cân đối, với tỷ lệ năng lượng của 3 chất Protein: Lipit: Glucose

là khoảng 17: 23: 60. So với nhu cầu khuyến nghị của Viện Dinh dưỡng quốc gia cho

trẻ em đến 9 tuổi là Protein: Lipit: Glucose =15: 30: 55 thì rõ ràng sữa chua là một sản

phẩm cân đối về năng lượng đáp ứng tốt cho sự phát triển nhanh của trẻ [ 86]. Ngoài

các giá trị dinh dưỡng trên thì sữa chua probiotic được coi như là một thực phẩm chức

năng với một số đặc tính nổi trội như là:

(i) Tăng hiệu quả sử dụng đường lactose tránh bệnh tiêu chảy do dùng các sản

phẩm sữa:

Trong thành phần của sữa có đường lactose là một disaccharide. Những thiếu hụt

về khả năng sinh enzyme β-galactosidse thường dẫn đến bệnh tiêu chảy. Phần lớn các

vi khuẩn probiotic đặc biệt là vi khuẩn lactic (Lactobacillus, Streptococcus và

Bifidobacterium) có khả năng sinh enzyme β-galactosidse có khả năng thủy phân

đường lactose thành đường đơn là galactose và glucose [70].

(ii) Ức chế vi sinh vật gây bệnh cho vật chủ như E.coli. Salmonella,

Staphylococcus… và các vi sinh vật gây bệnh theo một số cơ chế sau:

 Cơ chế sinh ra các chất bacteriocin (bao gồm cả lantibiotic) như nisin,

enteriocin, subtilisin [45].

 Với số lượng lớn vi khuẩn lactic trong sữa chua (hàng trăm triệu đến hàng

tỷ CFU/g sẽ tăng khả năng cạnh tranh các thành phần dinh dưỡng và vị trí bám trên

nhu mô ruột của vật chủ.

 Vi khuẩn lactic trong sữa chua có thể sinh ra các thành phần hữu cơ có tác

dụng ức chế vi sinh vật gây bệnh. Các vi khuẩn lactic sinh ra các thành phần axít hữu

cơ như lactic, acetic, ethanol có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh

[68].

(iii) Kích thích và tăng khả năng đáp ứng miễn dịch của vật chủ.



4



Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



Các nghiên cứu cho thấy là sự có mặt của vi khuẩn sữa chua tạo thành mơi

trường có pH thấp với các thành phần bacteriocin, các peptid và sinh các loại axit béo

liên kết thành các mạch ngắn hay việc bám của vi khuẩn vào nhu mô ruột sẽ kích thích

hệ thống miễn dịch tập nhiễm (innate immune response). Kết quả là kích thích sự hoạt

động của đại thực bào tiết ra protein miễn dịch IgA, thông qua tế bào T để sinh ra các

loại cytokine khác nhau như Interferon (IFN-γ), IL-10, IL-4 [39].

(iv)



Giảm pH của hệ tiêu hóa và tác dụng tích cực đến hệ vi sinh vật đường



ruột theo hướng có lợi cho vật chủ.

Trong hệ tiêu hóa của vật chủ có 1013-1014 tế bào vi sinh vật khác nhau. Chúng

được chia thành 3 nhóm chủ yếu: nhóm có lợi cho vật chủ như lactobacilii,

bifidobacterium và một số nấm men. Nhóm có hại cho vật chủ: như Staphylococcus,

Clostridium, E.coli và nhóm vừa có lợi vừa có hại như Enterococii. Sự có mặt của vi

khuẩn lactic (Lactobacillus và Bifidobacterium) làm giảm pH theo hướng bất lợi cho

nhóm vi sinh vật có hại do đó làm thay đổi cân bằng quần xã vi sinh vật đường ruột có

lợi cho vật chủ [54].

(v)



Giảm cholesterol trong máu và hạn chế các bệnh liên quan đến tim mạch.



Vi khuẩn probiotic được biết có vai trò sinh ra axít hữu cơ, làm giảm axít béo,

thành phần cholesterol trong máu và ức chế quá trình phát triển của các khối u, ung

thư. Các nghiên cứu chỉ ra rằng các vi khuẩn Lactobacilii và Bifidobacterium khơng

chỉ sinh ra các axít hữu cơ mà còn trực tiếp sử dụng lipit và các thành phần cholesterol

trong máu [10].

(vi)



Phục hồi cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột sau khi sử dụng chất kháng



sinh.

Sau khi sử dụng chất kháng sinh, thông thường cơ thể dễ bị tiêu chảy do các chất

độc sinh ra từ sự phát triển của Clostridium. Việc xử lý với probiotic có chứa

lactobacilii và Sacchromycess cerevisiae có tác dụng giải độc tố ammonia và phenol

cũng như ức chế sự phát triển của nhóm Clostridium [60]. Người lớn ăn sữa chua có



5



Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



chứa S. thermophilus trong khi được điều trị bằng thuốc kháng sinh có tỷ lệ thấp hơn

của tiêu chảy hơn so với nhóm chứng (12,4% so với 23,7%) [58].

(vii) Bổ sung thêm các thành phần vitamin nhóm B và axit folic cũng như các

hoạt chất khác như GABA… có lợi cho vật chủ

Tuyển chọn chủng probiotic có thể bắt đầu với khả năng chịu muối mật và dich

axit dạ dày. Độ pH của axit hydrochloric bài tiết trong dạ dày là 0,9. Tuy nhiên, sự có

mặt của thực phẩm làm tăng giá trị pH khoảng pH 3. Khả năng tồn tại và sinh trưởng

trong một môi trường pH thấp là đặc trưng của LAB, mặc dù cơ chế chống chịu của

chúng chưa được làm rõ. Mặt khác, muối mật được tiết vào ruột non sau khi ăn thức ăn

nhiều chất béo. Chúng có chất tẩy rửa có chức năng có thể phá vỡ các chất béo và axit

béo của màng tế bào vi khuẩn. Một số vi sinh vật, trong đó có nhiều lồi Lactobacillus,

có thể làm giảm tác dụng chất tẩy rửa này bằng cách thủy phân muối mật với enzyme

hydrolase muối mật.

Các lợi ích khác

Nhiều lợi ích khác cho sức khỏe của các chế phẩm probiotic đã được thơng báo,

như việc phòng vệ chống lại bệnh nhiễm trùng đường niệu sinh dục, sự tăng hấp thụ

canxi từ ruột, sự kích thích các hệ nội tiết, tăng sinh trưởng, kéo dài tuổi trẻ và tuổi thọ.

Một số lợi ích mới chỉ được thơng báo và chưa được chứng minh bởi những nghiên

cứu khoa học thực sự.

1.1.3 Thị trường sữa chua trên thế giới và Việt Nam

Trên thế giới:

Theo những phân tích thị trường quốc tế, doanh số các sản phẩm sữa năm 2015

là 500 tỷ USD nhưng riêng sữa chua chiếm tới 67 tỷ USD. Nhu cầu về các sản phẩm

sữa nói chung và sữa chua nói riêng có nhiều khác biệt giữa các quốc gia, nhưng nhìn

chung nhu cầu của người dân các nước phát triển cao hơn nhiều lần so với nhu cầu của

các nước đang phát triển.



6



Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



Bảng 1.1. Nhu cầu sử dụng sữa của các quốc gia trên thế giới

Lượng sữa lên men

Quốc gia



Lượng sữa lên men



tiêu thụ



Quốc gia



(kg/người.năm)

21,3



Pháp



tiêu thụ

(kg/người.năm)

7



Brazil



Ireland



13,2



Hoa Ky



6,7



Canada



12,4



Nga



4,4



Anh



10,2



Trung Quốc



3,4



Úc



9,9



Ấn Độ



0,4

(https://www.statista.com)



Ở Việt Nam:

Thị trường sữa chua trong nước với doanh số ước tính 12-13.000 tỷ đồng

(tương đương 600-650 triệu USD) do một số công ty sản xuất và phân phối như

VinaMilk, Dutch Lady, Hà Nội Milk, Công ty sữa Quốc tế, Cơng ty sữa Ba Vì, Mộc

Châu. Công ty sữa chua hàng đầu thế giới là Yakult, Tokyo, Japan đã sản xuất và đưa ra

thị trường Việt Nam từ năm 2006. Mặc dù vậy thị phần cao nhất (55%) thuộc về sữa

chua VinaMilk, sau đó là YoMost của Dutch Lady (www.brandsvietnam.com).

Bảng 1.2. Doanh số thị trường sữa chua trong những năm gần đây

Năm

Doanh số

(tỷ đồng)



2010



2011



2012



2013



2014



2015



3 300



4 503



5 737



7 706



9 937



12 465



(http://viracresearch.com)

Như vậy thị trường sữa chua trong nước vẫn đang trong thời ky tăng trưởng với

tốc độ cao khoảng 20%/ năm. Nếu tính chi phí khoảng 4% lượng giống vi khuẩn khởi

động (chủ yếu là sinh khối hai chủng vi khuẩn nhập ngoại là S. thermophilus và L.

bulgaricus thì chúng ta đã phải sử dụng khoảng trên dưới 30 triệu USD. Các ước lượng

này chưa tính đến thị trường thực phẩm chức năng (khoảng 1 tỷ USD) mà với tỷ lệ

khơng nhỏ có chứa vi khuẩn lactic [87].



7



Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



1.2 Lên men sữa chua và vi khuẩn lactic trong lên men sữa chua

1.2.1 Lêm men sữa chua

1.2.1.1Cơ chế lên men sữa chua

Quá trình lên men sữa là quá trình lên men lactic đồng hình, trong đó lactic acid

tạo ra chiếm 90% tổng số các sản phẩm lên men cùng với một lượng nhỏ acetic acid,

aceton và diacetyl. Trong điều kiện dư thừa glucose và hàm lượng oxy thấp, các lồi

LAB đồng hình chuyển hóa 1 mol glucose theo con đường Embden-Mayerhof-Parnas

thành 2 mol pyruvate và tích lũy 2 mol ATP [67]. Phương trình chung biểu diễn quá

trình lên men:

C6H12O6  2CH3CHOHCOOH.

Thành phần chính của sữa là đường lactose và protein là casein. Trong quá trình

lên men, dưới tác dụng của lactase (một dạng của β-galactosidase) đường kép lactose

bị thủy phân thành 2 đường đơn glucose và galactose. Vi khuẩn lactic tiếp tục sử dụng

các đường đơn chuyển hóa theo con đường Embden-Meyerhof thành axit lactic và các

thành phần hữu cơ tạo mùi vị đặc trưng của sữa chua như hợp chất carbonyl: diacetyl,

este, acetaldehit, peptit v.v [67]

Casein trong sữa chiếm một tỷ lệ cao tới 80% tổng protein trong sữa, còn

lại là lactoalbumin và lactoglobulin. Casein là một loại photphoprotein nhưng khơng

đồng nhất mà có các dạng α, β và k. Một đặc trưng là các axit amin của các dạng α, và

β là este hóa thành axit photphoric… Kết quả axit photphoric này liên kết với thành

phần canxi có trong sữa tạo ra liên kết nội và ngoại phân tử. Những phân tử này được

cấu tạo từ hàng trăm và hàng nghìn những phân tử đơn lẻ và hình thành nên dung dịch

keo, tạo nên màu trắng của sữa. Những phức chất này được gọi là các micelle casein.

Quá trình lên men sữa dẫn đến pH giảm xuống 4,3-4,5. Tại đây photphat canxi có trong

micelle casein sẽ hòa tan và tạo ra các ion Ca 2+, các ion này sẽ thâm nhập cấu trúc

micelle và tạo nên những liên kết nội bền vững. Sau đó độ pH của sữa sẽ tiến đến điểm

đẳng điện của từng loại casein. Điểm đẳng điện là điểm mà tại đó khả năng hòa tan của

casein là thấp nhất và thường nằm trong khoảng 4,2 -4,7. Hai quá trình này khởi đầu sự

8



Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



thay đổi trong chính những micelle, bắt đầu là sự tăng về kích thước của micelle thơng

qua qúa trình kết tụ và cuối cùng tạo thành một khối kết tụ đặc.

Cơ chế tạo cấu trúc của sữa chua

Cấu trúc cơ bản của sữa chua là cấu trúc gel tạo nên nhờ casein đông tụ ở pH =

pI =4.4 – 4.5. Sự tạo thành cấu trúc gel này đơn thuần do acid lactic tạo nên làm giảm

pH của sữa. Acid lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quện sữa. Các

calcium phosphate keo sẽ làm hoà tan và tạo ra Ca 2+. Các ion này làm cho khối đông tụ

bền chặt hơn. Cấu trúc tự nhiên của sữa chua do vi sinh vật khởi động tạo ra đóng vai

trò ngày càng quan trọng, nhằm loại trừ việc sử dụng chất ổn định cấu trúc như gelatin,

alginate, pectin.... Hiện có nhiều nghiên cứu về vai trò của polysaccharide ngoại bào

(EPS) trong việc tạo cấu trúc mịn, đặc sệt và dẻo cho sữa chua (Welman và Maddox,

2003). Số lượng các monomer có trong những EPS từ khoảng 50 đến hơn 5.000. Các



monosaccharides thường xuyên được tìm thấy là glucose và galactose, nhưng

rhamnose, mannose, fructose, arabinose và xylose, và các dẫn xuất đường, Nacetylgalactosamine và N-acetylglucosamine cũng thường gặp.

Quá trình tạo hương vị của sữa chua

Hương vị là một trong những đặc tính quan trọng nhất của các sản phẩm thực

phẩm và là yếu tố quang trọng trong việc xác định khả năng chấp nhận của người tiêu

dùng. Hơn 90 hỗn hợp hương vị khác nhau được tìm thấy trong sữa chua bao gồm rượu

cồn, aldehyde, keton, acid, este, lactones, các hợp chất chứa lưu huynh và hợp chất dị

vòng ... [17]. Các hợp chất hương vị này bao gồm các chất bay hơi đã có trong sữa và

các hợp chất hương vị đặc biệt được tạo ra từ quá trình lên men sữa. Axit lactic,

acetaldehyde, diacetyl, acetoin, acetone và 2-butanone là những hợp chất quan trọng

đối với hương vị của sữa chua [15].

Hương vị của các sản phẩm sữa có nguồn gốc từ protein, chất béo và

carbohydrate trong sữa. Casein là tiền thân của các hợp chất hương vị khi LAB phát

triển trong sữa. Casein bị phân hủy thành các axit amin cấu thành nhờ hệ thống

proteolytic của LAB. Sau đó, các axit amin tự do được chuyển thành các hợp chất



9



Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



hương vị khác nhau, như aldehyde, rượu và este. Các hợp chất hương vị chủ yếu từ các

axit amin chuỗi nhánh, axit amin thơm, và axit amin chứa lưu huynh [81].

Aldehyde được xác định có mặt trong sữa chua khoảng 25 ppm chính là tác nhân

tạo hương chính cho sữa chua. Aldehyde tạo nên nhờ hai con đường chính:

Con đường 1: Chuyển hóa trực tiếp từ pyruvate nhờ pyruvate decarboxylase

hoặc qua trung gian acetyl-CoA nhờ aldehyde decarboxylase. Con đường này chỉ xảy

ra đối với vi khuẩn lên men dị hình.

Con đường 2: Aldehyde được tạo thành từ threonine nhờ serine hydroxymethyl

transferase. Threonine chỉ có được khi vi khuẩn khởi động có hoạt tính protease đáng

kể. Cũng cần nói thêm rằng amino acid tự do chính là yếu tố tăng trưởng của vi khuẩn

[70].

Sự thay đổi protein trong sữa: trong q trình lên men, lượng acid hữu cơ càng

tích lũy càng làm tăng quá trình phân tách canxi ra khỏi casein, sau đó canxi sẽ tác

dụng với acid lactic tạo lactate canxi, giúp cơ thể dễ dàng hấp thụ canxi hơn và tạo pH

đẳng điện. Do đó, casein bị vón lại làm tăng q trình lên men tạo peptone và các sản

phẩm khác.

Sự thay đổi đường sữa: Trước khi lên men, hàm lượng lactose của hỗn hợp sữa

chua nói chung là ≈6%. Một ví dụ về sự thay đổi gây ra bởi vi khuẩn xảy ra trong quá

trình lên men là quá trình thủy phân 20-30% lactose disaccharide đến các thành phần

monosaccharide có thể hấp thụ được: glucose và galactose (Bourlioux, P. và Pochart, P.

1988). Ngoài ra, một phần của glucose được chuyển thành axit lactic. Tùy thuộc vào



các thành phần khác được thêm vào, quá trình thủy phân này làm nồng độ lactose trong

sữa chua thấp hơn trong sữa, điều này giải thích tại sao sữa chua được dung nạp tốt hơn

so với sữa bởi những người bị rối loạn hấp thu lactose [59].

Vi khuẩn lactic sử dụng đường lactose nhờ hệ thống enzyme lactase để chuyển

hóa lactose thành glucose và galactose. Lactase là một endoenzyme nên khi lactose

muốn được chuyển hóa thì phải qua màng vi khuẩn. Lactose sẽ được chuyển hóa theo 2

con đường:



10



Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



 Vi khuẩn sử dụng enzyme lactase để bẻ gãy liên kết hydro chuyển lactose

thành glucose và galactose.

 Lactose được oxi hóa thơng qua enzyme lactosehydrogenase thành

lactosebionate sau đó phân giải tiếp thành gluconate và galactose qua một giai đoạn

diễn biến phúc tạp, mỗi giai đoạn do một enzyme chuyên biệt phụ trách [46].

1.2.1.2 Quy trình lên men sữa

Bước 1. Chuẩn bị nguyên liệu

Hoàn nguyên: Sữa tươi (Bột sữa) đường, dầu bơ được phối trộn vào nước ở

nhiệt độ 45-50oC. Quá trình này được thực hiện ở hệ thống thiết bị trộn Mixer tuần

hoàn với các bồn trộn.

Làm lạnh: Dịch sữa sau khi hoàn nguyên được làm lạnh nhanh xuống nhiệt độ

4-8oC bởi thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm.

Phối trộn, tiêu chuẩn hóa: Dịch sữa hồn ngun sau khi làm lạnh được đưa vào

bồn chứa đệm và được phối trộn với sữa tươi nếu có, sau đó được tiêu chuẩn hóa đến

độ khơ, độ béo của thành phẩm.

Bước 2. Đồng hóa, thanh trùng Pasteur

Gia nhiệt 1: Nâng nhiệt độ dịch sữa lên 60-65oC để thích hợp q trình đồng hố.

Đồng hố: Dịch sữa được nén lên áp suất cao khoảng 200 bar bằng hệ thống

bơm piston sau đó đi qua khe hở hẹp và chênh lệch áp suất để phá vỡ các hạt cầu béo,

làm nhỏ chúng tạo điều kiện cho các hạt cầu béo hòa tan và phân tán đều vào trong

dịch sữa tạo thành hỗn hợp đồng nhất.

Gia nhiệt 2: Dịch sữa sau khi đồng hóa tiếp tục được gia nhiệt lên đến 95 oC, sau

đó được lưu ở nhiệt độ này trong thời gian 300 giây, nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh

vật và thay đổi cấu trúc phân tử casein tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men

đơng tụ casein.

Làm mát: Dịch sữa được làm xuống nhiệt độ thích hợp q trình lên men của vi

khuẩn lactic (thơng thường 42 - 43C).

Tất cả q trình gia nhiệt, làm mát dịch sữa được thực hiện bởi thiết bị thanh trùng.

11



Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



Bước 3. Bổ sung men giống

Men được sử dụng là vi khuẩn lactic (Lactobacillus, S. thermophilus,

Bifidobacterium). Men khô, hoặc sinh khối được bổ sung trực tiếp vào dịch sữa đã

được hạ nhiệt xuống nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn lactic phát triển, tùy thuộc vi

khuẩn lactic ưa ấm (37C) hay ưa nhiệt (43C).

Giai đoạn ủ ở 37-43oC. Nhiệt độ ủ cần duy trì ổn định trong suốt thời gian lên

men. Kiểm sốt q trình lên men thơng qua kiểm tra pH và độ axít. Khoảng 8-10 giờ,

khi pH của dịch sữa đạt khoảng 4,4 - 4,5, thì kết thúc lên men. Ủ nhằm mục đích tạo đủ

thời gian, tạo điều kiện thích hợp cho quá trình lên men chuyển hố đường lactose

thành axit lactic.

Bước 4. Làm lạnh và đóng gói

1.2.2 Các chủng vi khuẩn lactic dùng trong lên men sữa chua

Đến đầu thế kỷ 20 thì những nghiên cứu về vai trò của vi khuẩn lactic trong lên

men sữa mới được thực hiện. Nhật Bản là nước đi tiên phong về công nghệ lên men nói

chung và lên men sữa quy mơ cơng nghiệp nói riêng. Việc phân lập và tuyển chọn vi

khuẩn lactic cho lên men sữa được đánh dấu bằng nghiên cứu của bác sĩ Minoru

Shirota tìm ra vi khuẩn Lactobacillus casei cho lên men sữa vào năm 1930. Sau đó 5

năm, Cơng ty Yakult Honsha được thành lập (năm 1935) đã sản xuất các lọ sữa chua

thương mại đầu tiên trên thế giới ở Nhật và cho đến nay Yakult Honsha trở thành công

ty sản xuất và tiêu thụ sữa lên men hàng đầu thế giới, có phạm vi hoạt động trên 32

nước. Ở châu Âu, mãi đến năm 1963 vấn đề chuẩn bị giống vi khuẩn lactic khởi động

(starter) mới được bắt đầu tại Bulgaria. Công việc được tiến hành tại phòng thí nghiệm

sản xuất vi khuẩn thuần khiết quốc gia tại Sofia (Central experimental and production

laboratory for pure culture) do kỹ sư Maria Stefanova phụ trách với chức năng là sản

xuất và cung cấp vi khuẩn khởi động cho lên men sữa chua tại các nhà máy trong nước.

Kết quả nghiên cứu ban đầu (1968-1970) tại phòng thí nghiệm trên là phân lập và

tuyển chọn được 7 tổ hợp vi khuẩn lactic cho lên men sữa chua có chất lượng theo

chuẩn quốc gia của Bulgaria. Sau này GS. Gigrinova thuộc Viện nghiên cứu sữa Sofia

12



Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



đã tiến hành nghiên cứu phân lập được 1903 chủng Lactobacillus bulgaricus và 387

chủng Streptococus thermophilus. Kết quả tuyển chọn từ 200 tổ hợp các tác giả đã thu

được 12 chủng làm giống khởi động cho lên men sữa.

Ngày nay, vi khuẩn lactic ngày càng được ứng dụng trên quy mô lớn, đặc biệt

những chủng có hoạt tính sinh học cao thuộc chi Lactobacillus, Streptococcus,…

1.2.2.1Đặc điểm chung của vi khuẩn lac tic

Thuật ngữ Lactic Acid Bacteria (LAB) đã dần dần được chấp nhận vào đầu thế

kỷ 20 với một số thuật ngữ khác như “milk souring” và “lactic acid producing”. Điều

này kết thúc bằng việc xuất bản một chuyên khảo về vi khuẩn axit lactic của OrlaJensen, 1919, tác phẩm có ảnh hưởng lớn đến hệ thống của LAB. Việc phân loại các

giống LAB dựa trên hình thái học, chế độ lên men glucose, tăng trưởng ở nhiệt độ nhất

định và phạm vi sử dụng đường. Mặc dù các phân loại đã được sửa đổi tuy nhiên phân

loại được sử dụng theo Orla-Jensen vẫn rất quan trọng trong hiện tại [36].

Vi khuẩn lactic là một nhóm các vi sinh vật có chung sản phẩm trao đổi chất

cuối cùng là acid lactic, đây là sản phẩm từ quá trình lên men của các carbohydrate.

LAB là các vi khuẩn Gram dương (+), có dạng trực khuẩn hay cầu khuẩn, ít di động,

khơng sinh bào tử và đặc tính catalase âm tính (Vũ Thị Minh Đức, 2001; Herich,

2002). Chúng có thể hơ hấp kị khí hoặc kị khí tùy tiện. Một số lồi có thể sinh trưởng

được khi có oxi. LAB thu nhận năng lượng nhờ phân giải carbohydrate và sinh acid

lactic. Khoảng nhiệt độ cho LAB hoạt động khá rộng. Nhiệt độ sinh trưởng tối thích

cho LAB ưa ấm là 25oC - 30oC, ưa nhiệt là 40oC – 45oC và ưa lạnh là thấp hơn 5oC

(Khalid K. 2011). Các lồi 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 = 4-3,8 còn cầu khuẩn khơng thể phát triển

được ở môi trường này. Hoạt lực lên men tốt nhất của trực khuẩn lactic ở vùng pH =

5,5-6,0. Vi khuẩn lactic có hoạt tính protease, chúng phân hủy được protein của sữa tới



13



Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017)



peptide và acid amin. Hoạt tính này có ở các lồi khác nhau, thường trực khuẩn là cao

hơn. Chúng chịu được trạng thái khô hạn, bền vững với CO 2 và cồn ethylic, nhiều lồi

vẫn sống được trong mơi trường có 10-15% cồn hoặc cao hơn, một số trực khuẩn bền

với NaCl tới 7-10% .

Theo khuyến cáo của WHO, các nước phát triển đều ra quy định cụ thể về đăng

kí sản xuất sữa lên men, thậm chí quy định cả các chủng vi sinh vật được dùng cho sữa

lên men. Ở Mỹ, cơ quan FDA chỉ ra cụ thể các loài vi sinh vật được dùng cho lên men

sữa và khuyến cáo nên dùng các chủng GRAS. Trong danh sách này có tới 50 lồi vi

sinh vật nhưng có tới hơn một nửa chủng vi sinh vật thuộc 2 chi Lactobacillus và

Bifidobacterium.

Quá trình lên men sữa dựa vào hoạt động của LAB, đóng vai trò quan trọng

trong việc chuyển đổi sữa thành nguyên liệu thô cho các sản phẩm sữa lên men. Trong

ngành công nghiệp lên men sữa, các giống công nghiệp khác nhau của LAB được sử

dụng làm chủng khởi động.

Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic

LAB có nhu cầu dinh dưỡng phức tạp. Chúng khơng chỉ có nhu cầu về các

nguồn cơ chất chứa các nguyên tố cơ bản mà còn có các nhu cầu về vitamin, muối vơ

cơ và các chất cần thiết khác [42]. .

-



Nhu cầu carbon



Nguồn năng lượng quan trọng cho LAB là carbonhydrate. LAB có thể sử dụng

nhiều loại carbonhydrate từ các monosaccharide (glucose, fructose, manose, galactose),

disaccharide (saccarose, lactose, maltose), cho đến các polysacharide (tinh bột,

dextrin). Các nguồn carbon này được sử dụng để cung cấp năng lượng xây dựng cấu

trúc tế bào và sinh ra các acid hữu cơ.

-



Nhu cầu nitrogen



14



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Sữa chua và công nghệ sản xuất sữa chua

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×