Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng tới quá trình lên men kombucha từ trà ngọc thanh, vĩnh phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH – KTNN ---------- NGUYỄN THỊ MINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG TỚI QUÁ TRÌNH LÊN MEN KOMBUCHA TỪ TRÀ NGỌC THANH, VĨNH PHÚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Vi sinh vật Người hướng dẫn khoa học TS. PHƯƠNG PHÚ CÔNG HÀ NỘI, 2016 LỜI CẢM ƠN Qua 4 năm học tập và rèn luyện tại Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Hà Nội 2, đƣợc sự chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình của quý thầy cô, đặc biệt là quý thầy cô khoa Sinh- KTNN đã truyền đạt cho em những kiến thức về lý thuyết và thực hành trong suốt thời gian học ở trƣờng. Cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình. Từ những kết quả đạt đƣợc này, em xin chân thành cám ơn: PGS.TS. Đinh Thị Kim Nhung Giảng viên chính, tổ Thực vật – Vi sinh, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 và TS. Phƣơng Phú Công công tác tại Bộ Giáo dục và Đào tạo đã trực tiếp hƣớng dẫn, dạy bảo, động viên và cho em nhiều ý kiến quý báu, đồng thời tạo mọi điều kiện thuận lợi để em thực hiện đề tài tốt nghiệp này. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong tổ bộ môn Thực vật – Vi sinh, Khoa Sinh – KTNN, trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội 2 đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt kinh nghiệm trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và ngƣời thân, những ngƣời luôn quan tâm, động viên, khích lệ, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, lựa chọn, tiến hành và hoàn thiện đề tài. Hà Nội, tháng 5 năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Minh LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của riêng cá nhân em, tất cả những số liệu đều đƣợc thu thập từ thực nghiệm và qua xử lý thống kê, hoàn toàn không có số liệu sao chép, bịa đặt. Đề tài nghiên cứu này không trùng với công trình nghiên cứu của các tác giả khác. Trong đề tài, em có sử dụng một số dữ liệu của một số tác giả khác, em xin phép các tác giả đƣợc trích dẫn để bổ sung cho khóa luận của mình. Nếu sai em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Hà Nội, tháng 5 năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Minh MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 1 2. Mục tiêu của đề tài .............................................................................................. 2 3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 2 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 2 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài .............................................. 2 6. Điểm mới của đề tài ............................................................................................ 3 NỘI DUNG ............................................................................................................. 4 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 4 1.1. Tổng quan về kombucha .................................................................................. 4 1.1.1. Sơ lƣợc về kombucha .................................................................................... 4 1.1.2. Đặc điểm cấu tạo ........................................................................................... 5 1.2.1. Chè Ngọc Thanh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc ...................................................... 6 1.2.1.1. Đặc điểm sinh thái, sinh sản của cây chè ................................................... 7 1.2.1.2. Thành phần hóa học ................................................................................... 8 1.2.2. Hệ vi sinh vật trong kombucha ..................................................................... 9 1.2.2.1. Vi khuẩn acetic ........................................................................................... 9 1.2.2.1.1. Đặc điểm hình thái .................................................................................. 9 1.2.2.1.2. Đặc điểm sinh thái ................................................................................... 9 1.2.2.1.3. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa .................................................................... 10 1.2.2.2. Nấm men .................................................................................................. 10 1.2.2.3. Vi khuẩn lactic ......................................................................................... 11 1.3. Cơ sở khoa học của quá trình lên men kombucha ......................................... 11 1.4. Thành phần và công dụng của kombucha ...................................................... 14 1.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ................................... 15 1.5.1. Trên thế giới ................................................................................................ 15 1.5.2. Ở Việt Nam ................................................................................................. 17 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 19 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu và thiết bị hóa chất .................................................... 19 2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu.................................................................................. 19 2.1.1.1 Mẫu thực vật.............................................................................................. 19 2.1.1.2 Mẫu vi sinh vật .......................................................................................... 19 2.1.3. Các loại môi trƣờng ..................................................................................... 20 2.1.4. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 21 2.1.5. Thời gian, địa điểm nghiên cứu .................................................................. 21 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................ 21 2.2.1 Phƣơng pháp lên men ................................................................................... 21 2.2.2 Phƣơng pháp vi sinh ..................................................................................... 21 2.2.2.1 Phƣơng pháp phân lập các chủng VSV và quan sát hình thái tế bào trên tiêu bản nhuộm Gram............................................................................ 21 2.2.2.2. Bảo quản chủng giống .............................................................................. 23 2.2.2.3. Phƣơng pháp hoạt lực lên men ................................................................. 23 2.2.2.4. Phƣơng pháp hoạt hóa giống .................................................................... 23 2.2.3. Phƣơng pháp hóa sinh ................................................................................. 24 2.2.3.1 Xác định đƣờng khử .................................................................................. 24 2.2.3.2 Xác định độ cồn......................................................................................... 24 2.2.3.3. Phƣơng pháp xác định khả năng tổng hợp acid bằng chuẩn độ với NaOH 0,1N có phenolphthalein 0,1% làm chỉ thị. ............................... 25 2.2.3.4. Phát hiện hoạt tính catalaza ...................................................................... 25 2.2.3.5. Phát hiện khả năng oxy hóa acid acetic ................................................... 25 2.2.4. Phƣơng pháp cảm quan ............................................................................... 26 2.2.5. Xử lí số liệu bằng thống kê toán học .......................................................... 28 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................. 29 3.1. Phân lập, tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả năng lên men kombucha từ chè Ngọc Thanh .................................................................................... 29 3.1.1. Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng sinh acid ...................... 29 3.1.1.1. Phân lập vi khuẩn Acetobacter................................................................ 29 3.1.1.2. Tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng lên men kombucha tốt ............ 33 3.1.2. Phân lập, tuyển chọn chủng nấm men......................................................... 35 3.1.2.1. Phân lập các chủng nấm men ................................................................... 35 3.1.2.2. Tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men kombucha tốt ........... 36 3.2.2.2. Chất lƣợng cảm quan của kombucha đƣợc lên men từ 4 chủng nấm men ........................................................................................................ 37 3.2. Động thái phát triển của chủng vi khuẩn Acetobacter V1 và chủng nấm men Saccharomyces N2 ......................................................................... 38 3.2.1. Động thái phát triển của chủng vi khuẩn Acetobacter V1 ........................... 38 3.2.2. Động thái sinh trƣởng của chủng nấm men Saccharomyces N2 ................. 39 3.3. Ảnh hƣởng của môi trƣờng dinh dƣỡng tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc .................................................................. 41 3.3.1. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng glucose tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc ............................................ 41 3.3.2. Ảnh hƣởng của (NH4)2SO4 tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc ................................................................................. 43 3.3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của MgSO4.7H2O tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc .............................................................. 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................... 49 1. Kết luận ............................................................................................................. 49 2. Kiến nghị ........................................................................................................... 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 50 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Lớp màng kombucha............................................................................... 6 Hình 1.2: Lá chè tƣơi .............................................................................................. 8 Hình 1.3 Cơ chế phân giải đƣờng trong tế bào nấm men ..................................... 12 Hình 3.1: Lá chè Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc ............................................................ 30 Hình 3.2: Dịch kombucha lên men tự nhiên từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc ....... 30 Hình 3.3: Mẫu phân lập vi khuẩn .......................................................................... 30 Hình 3.4: Chủng vi khuẩn Acetobacter V1, Acetobacter V2 và Acetobacter V3 trên môi trƣờng thạch nghiêng .............................................................. 30 Hình 3.5: Hình thái tế bào của chủng vi khuẩn Acetobacter V1 ở độ phóng đại 1000 trên kính hiển vi quang học.......................................................... 31 Hình 3.6. Khả năng oxy hoá acetate ..................................................................... 32 Hình 3.7. Hoạt tính catalase của vi khuẩn Acetobacter ........................................ 33 Hình 3.8: Mẫu phân lập nấm men ......................................................................... 35 Hình 3.9: Chủng nấm men Saccharomyces N1 và N3 trên môi trƣờng thạch nghiêng .................................................................................................. 35 Hình 3.11. Hình thái tế bào học của chủng nấm men Saccharomyces N2 ở độ phóng đại 1000 trên kính hiển vi quang học ......................................... 36 Hình 3.10: Hình thái tế bào học của chủng nấm men Saccharomyces N3 ở độ phóng đại 1000 trên kính hiển vi quang học......................................... 36 Hình 3.12: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi hàm lƣợng acid tổng số ....................... 42 ở các hàm lƣợng đƣờng glucose khác nhau .......................................... 42 Hình 3.13. Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi hàm lƣợng đƣờng sót ......................... 42 Hình 3.14. Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan sản phẩm kombucha ở các hàm lƣợng đƣờng khác nhau......................................................................... 43 Hình 3.15: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi hàm lƣợng acid tổng số ....................... 44 ở các hàm lƣợng (NH4)2SO4 khác nhau ............................................. 44 Hình 3.16: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi hàm lƣợng đƣờng sót .......................... 45 ở các hàm lƣợng (NH4)2SO4 khác nhau ............................................. 45 Hình 3.17: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi điểm cảm quan .................................... 45 ở các hàm lƣợng (NH4)2SO4 khác nhau ............................................. 45 Hình 3.18: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi hàm lƣợng acid tổng số ....................... 47 ở các hàm lƣợng MgSO4.7H2O khác nhau ......................................... 47 Hình 3.19: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi hàm lƣợng đƣờng sót .......................... 47 ở các hàm lƣợng MgSO4.7H2O khác nhau ......................................... 47 Hình 3.20: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi điểm cảm quan .................................... 48 ở các hàm lƣợng MgSO4.7H2O khác nhau ......................................... 48 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học của lá trà ........................................................... 8 Bảng 2.1. Bảng quy định đánh giá mức chất lƣợng sản phẩm ......................... 26 Bảng 2.2. Các chỉ tiêu đánh giá mức độ cảm quan của kombucha .................. 27 Bảng 2.3. Hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu ................................................... 28 Bảng 3.1. Hàm lƣợng acid tổng số sinh ra trong quá trình lên men kombucha từ 4 chủng vi khuẩn Acetocbacter .................................................... 34 Bảng 3.2. Chất lƣợng cảm quan trà kombucha lên men từ 4 chủng vi khuẩn Acetobacter ....................................................................................... 34 Bảng 3.3. Hàm lƣợng khí CO2 giải phóng sau 7 ngày lên men của 4 chủng nấm men ............................................................................................ 37 Bảng 3.4. Chất lƣợng cảm quan của các chủng nấm men ................................ 37 Bảng 3.5. Động thái sinh trƣởng của chủng vi khuẩn Acetobacter V1 ............. 39 (x106 tế bào) ...................................................................................... 39 Bảng 3.6. Động thái sinh trƣởng của chủng nấm men N2 ................................ 40 (x106 tế bào) ...................................................................................... 40 Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng glucose tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc ........................................ 41 Bảng 3.8. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng(NH4)2SO4 tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc ........................................ 44 Bảng 3.9. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng MgSO4.7H2O tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc ........................................ 46 BẢNG CHỮ CÁI VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN 1. ATP Adenozin triphotphat 2. STT Số thứ tự 3. SCOBY Symbiotic colony of Bacteria and Yeast 4. NADP Nicotiamide adenine 5. Nxb Nhà xuất bản 6. TCVN Tiêu chuẩn Việt nam MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Chẳng biết từ bao giờ ngƣời Việt Nam ta đã coi việc uống trà là một tập tục tao nhã. Uống trà là cách vận động thần khí một cách khôn ngoan nhất và có lợi cho sức khỏe nhất, giảm bớt đƣợc những căng thẳng mệt mỏi sau một ngày làm việc. Trên thị trƣờng có rất nhiều loại thức uống đƣợc chế biến từ trà nhƣng dòng sản phẩm lên men còn rất mới mẻ đối với thị trƣờng tiêu dùng Việt Nam. Trà thủy sâm , ngƣời Pháp gọi là Champignon De Longuc Vie (nấm trƣờng sinh), ngƣời Nhật gọi nó là kombucha, ngƣời Trung Quốc gọi là thủy hoài sâm, Nga gọi là nấm trà. Đây là một loại men (giống nhƣ men giấm), đƣợc nuôi trong dung dịch nƣớc trà đƣờng. Lọc nƣớc (trà giấm) để uống. Do dễ uống nên đƣợc dùng nhƣ một loại nƣớc giải khát. Đây là một cấu trúc có dạng nhƣ thạch màu xám do sự cộng sinh giữa nấm men và vi khuẩn. Thành phần trà kombucha có chứa men tiêu hóa, sinh tố và nhiều hợp chất hữu cơ. Trà kombucha còn chứa một lƣợng nhỏ cafein vì đƣợc lên men từ các loại trà nhƣ trà xanh, trà đen, trà ô long...Là sản phẩm lên men nên chứa khoảng 0,5-1% cồn, acid axetic, acid gluconic, acid glycuronic, acid Llactic, acid cacbonic, acid caprilic, acid xitric, acid oxalic, acid usnic, nhiều vitamin nhóm B nhƣ B1, B2, B3, B5, B6, B12, vitamin C, acid folic, amino acid và một số hợp chất có tác dụng kháng sinh, sát trùng và giải độc. Hiện nay trà kombucha đƣợc phổ biến ở các nƣớc trên thế giới nhƣ Pháp, Nhật, Trung Quốc, Nga…Ở Việt Nam cũng có sử dụng trà dƣới dạng đóng chai, đồ hộp nhập khẩu, tuy nhiên chƣa phổ biến, do đó công trình nghiên cứu kombucha ở nƣớc ta chƣa hoàn chỉnh, đầy đủ. Đối tƣợng chè Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc để sản xuất trà kombucha chƣa nhiều. Đặc biệt là 1 những nghiên cứu ảnh hƣởng của môi trƣờng dinh dƣỡng tới quá trình lên men kombucha. Vì vậy tôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc” 2. Mục tiêu của đề tài Xác định ảnh hƣởng của môi trƣờng dinh dƣỡng tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc. 3. Nội dung nghiên cứu 3.1. Phân lập một số chủng vi sinh vật có khả năng lên men kom bucha 3.2. Tuyển chọn một số chủng vi sinh vật có khả năng lên men kombucha 3.3. Nghiên cứu động thái sinh trƣởng của các chủng vi khuẩn, nấm men đã tuyển chọn 3.4. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng glucose tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc. 3.5. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng (NH4)2SO4 tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc. 3.6. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng MgSO4.7H2O tới quá trình lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Chủng vi khuẩn, nấm men có khả năng lên men kombucha từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc. 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học Tuyển chọn một số chủng vi khuẩn, nấm men có khả năng lên men kombucha cho sản phẩm thơm ngon, bổ dƣỡng trên môi trƣờng nƣớc trà đƣờng Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc. 2 5.2. Ý nghĩa thực tiễn Sử dụng trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc lên men kombucha tạo ra sản phẩm mới, góp phần làm đa dạng các sản phẩm lên men đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngƣời tiêu dùng. Tận dụng đƣợc nguồn nguyên liệu rẻ tiền, phổ biến lên men tạo sản phẩm thơm ngon, bổ dƣỡng, có lợi cho sức khỏe con ngƣời. 6. Điểm mới của đề tài Xác định đƣợc một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men từ trà Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc. Tìm ra đƣợc hàm lƣợng đƣờng glucose là 100(g/l), (NH4)2SO4 là 2(g/l) và MgSO4.7H2O là 1,5(g/l) thích hợp cho quá trình lên men kombucha từ chè Ngọc Thanh, Vĩnh Phúc. 3 NỘI DUNG CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về kombucha 1.1.1. Sơ lược về kombucha Kombucha đã đƣợc sử dụng phổ biến qua hơn 200 năm ở vùng Viễn Đông và khoảng hơn 100 năm ở Đông Âu. Một số tài liệu ghi chép cho thấy có một số cƣ dân sống tại vùng Caucase đã thọ trên trăm tuổi. Những ngƣời sống trƣờng thọ nhƣ vậy còn tìm thấy tại một số làng mạc ở Poltaya, Ukraine, Tây Tạng và Tây Ban Nha. Những ngƣời trƣờng thọ ở Nga cho biết họ sống lâu nhƣ vậy nhờ từ hàng trăm năm nay họ có thói quen dùng loại trà lên men kombucha. Trà “thủy sâm” kombucha là một loại nƣớc uống có lợi cho sức khỏe. Đây là một cấu trúc có dạng nhƣ thạch màu xám do sự cộng sinh giữa nấm men và vi khuẩn. [20] Nấm kombucha là một khối vi sinh vật đƣợc phân loại theo tên khoa học là “Zoogleal mat” liên kết với nhau thành màng phủ kín trên bề mặt nƣớc trà đƣờng. Trong quá trình lên men, màng nấm kombucha lớn dần tạo thành khối dày giống nhƣ một cái bánh, thƣờng đƣợc gọi là “nấm”, “cái dấm” hoặc bằng các từ viết tắt SCOBY (Symbiotic colony of Bacteria and Yeast: khối cộng sinh của vi khuẩn và nấm men). Các vi khuẩn và nấm men trong nấm kombucha làm chuyển hóa đƣờng trong dung dịch nƣớc trà đƣờng thành rƣợu và axit hữu cơ và có thể một số chất tan từ trà cũng đƣợc chuyển hóa trong quá trình lên men, tạo thành một loại nƣớc giải khát có độ cồn thấp, vị chua ngọt, chát nhẹ. Các vi sinh vật biến đổi đƣờng thành gluconic acid, đồng thời sản xuất ra một lƣợng nhỏ alcohol, alcohol này sau đó biến đổi thành acetic acid. Thành phần trà sau cùng chứa: acid folic, gluco. Thành phần trà 4 Kombucha có chứa men tiêu hóa, sinh tố và nhiều hợp chất hữu cơ. Vì đây là sản phẩm lên men nên chứa khoảng 0,5-1% cồn, acid axetic, acid gluconic, acid glycuronic, acid L-lactic, acid cacbonic, acid caprilic, acid xitric, acid oxalic, acid usnic, nhiều vitamin nhóm B nhƣ B1, B2, B3, B6, B12, vitamin C, acid folic, amino acid, và một số hợp chất có tác dụng kháng sinh, sát trùng và giải độc. Trà Kombucha còn chứa một lƣợng nhỏ cafein vì nó đƣợc lên men từ các loại trà nhƣ trà xanh, trà đen, trà ô long hoặc trà kukicha. Nồng độ acid và rƣợu trong kombucha giúp chống nhiễm các nấm mốc trong không khí và các bào tử vi khuẩn. Kết quả là kombucha có thể tƣơng đối dễ dàng lên men trong điều kiện thƣờng. Các vi khuẩn và nấm men trong kombucha cũng sản xuất ra các kháng sinh . Trong quá trình làm cẩn thận để tránh cho trà không bị nhiễm các loại nấm mốc gây độc cho cơ thể. Các yếu tố để đảm bảo an toàn cho việc lên men: môi trƣờng sạch sẽ, nhiệt độ thích hợp, pH thấp. Nếu quá trình lên men bị nhiễm, có thể nhận thấy bằng mắt thƣờng nhƣ trên bề mặt con nấm có xuất hiện màu xanh lá cây, xanh dƣơng hoặc màu đen, mốc trắng hình cầu thì đó có thể là các loài nấm mốc Aspergillus parasiticus, Aspergillus flavus, Penicillium citricum… Các loại nấm mốc trên sẽ sản sinh ra mycotocin, citrinin, aflatoxin… đều là các độc tố có khả năng gây ung thƣ, khi xuất hiện sẽ làm sản phẩm mất giá trị dinh dƣỡng và gây mùi khó chịu. 1.1.2. Đặc điểm cấu tạo Kombucha là môi trƣờng cộng sinh của vi khuẩn và nấm men. Hệ vi sinh vật trong kombucha rất phong phú, chủ yếu là các chủng Acetobacter nhƣ: Acetobacter xylinum, Acetobacter xylinoides, Acetobacter Ketogenum… và nấm men: Saccharomycodes ludwigii, Saccharomycodes apiculatus, Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe… Ngoài ra còn có 5 thể có các chủng Lactobacillus, Brettanomyces, Pediococcus, Bacterium gluconicum… Chính sự có mặt của các chủng Acetobacter (đặc biệt là Acetobacter xylinum) đã hình thành nên cấu trúc của kombucha. Kombucha còn đƣợc gọi là nấm trà. Chúng sinh trƣởng tốt trong môi trƣờng nƣớc trà đƣờng. Bởi vậy, thƣờng đƣợc sử dụng để lên men dung dịch trà đƣờng, nên gọi là nấm trà. Trong quá trình lên men kombucha sẽ tạo ra một lớp màng mỏng trên bề mặt dịch trà và dần dần tăng bề dày, hình thành nên một kombucha thứ hai (thƣờng gọi là kombucha con) tách biệt với kombucha ban đầu. Hình dạng và kích thƣớc của kombucha phụ thuộc vào hình dạng tiết diện của bình chứa. Hình 1.1: Lớp màng kombucha 1.2. Tổng quan về nguyên liệu 1.2.1. Chè Ngọc Thanh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc Ngọc Thanh là xã miền núi duy nhất của thị xã Phúc Yên tỉnh Vĩnh Phúc. Với địa hình trung du miền núi Bắc bộ, Ngọc Thanh tập chung vào gieo trồng các loại cây có hiệu quả kinh tế cao. Trong đó cây chè là một trong những cây đƣợc chú trọng. Toàn xã có 470 mẫu chè, cho 500 tấn chè mỗi năm. 6 Cây chè đã có mặt trên đất Ngọc Thanh từ hàng trăm năm nay. Với điều kiện khí hậu thoáng mát, thổ nhƣỡng phù hợp nên cây chè ở đây sinh trƣởng phát triển tốt, chất lƣợng thơm ngon mang đặc trƣng hƣơng vị riêng của chè Ngọc Thanh. Ngay cả những cụ già lớn tuổi cũng chỉ biết rằng khi mình sinh ra thì ở đây đã có cây chè rồi. Nhiều ngƣời đã làm quen với việc hái chè, xao chè từ nhỏ và đến bây giờ họ vẫn làm công việc đó. Làm chè đã trở thành một nghề truyền thống góp phần tạo công ăn việc làm, thu nhập cho nhiều gia đình, nhiều thế hệ ngƣời dân địa phƣơng. 1.2.1.1. Đặc điểm sinh thái, sinh sản của cây chè Thời vụ Vụ Xuân (tháng 3-4): Hái chừa 2 lá và lá cá, tạo tán bằng những búp cao hơn mặt tán thì hái sát lá cá. Vụ Hè Thu (tháng 5 - 10): Hái chừa 1 lá và lá cá, tạo tán bằng những búp cao hơn mặt tán thì hái sát lá cá. Vụ Thu Đông (Tháng 11): hái chừa lá cá , tháng 12 hái cả lá cá. Với các giống chè có dạng thân bụi, sinh trƣởng đỉnh đều có thể hái kéo hay hái bằng máy để nâng cao năng suất lao động. Chu kỳ phát triển Chu kỳ của một cây chè bao gồm ba giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên là giai đoạn cây non hay giai đoạn thiết kế cơ bản. Các bụi chè phải trồng 3-4 năm kể từ khi gieo trồng mới phát triển thành cây trƣởng thành. Sau đó là giai đoạn cây lớn và giai đoạn cuối là giai đoạn chè già cỗi. Giai đoạn chè lớn kéo dài 20 – 30 năm, tuỳ giống, điều kiện đất đai, dinh dƣỡng và khai thác. Chăm sóc kém và khai thác nhiều sẽ làm cho cây chè bị suy thoái, già trƣớc tuổi. Đây là giai đoạn chè cho năng suất cao nhất. Sau đó là giai đoạn chè già cỗi, cây chè suy yếu dần, lá nhỏ, búp ít, chóng mù xoè, hoa quả nhiều, cành tăm hƣơng nhiều, chồi gốc mọc nhiều vì lý do này. 7 Hình 1.2: Lá chè tươi 1.2.1.2. Thành phần hóa học Trong lá chè tƣơi có chứa nhiều thành phần hóa học nhƣ: tinh dầu, các dẫn xuất polyphenolic (flavonoid, catechol, tannin), alkaloid là cafein, theophyllin, theobromin, xanthin, và các vitamin C, B1, B2, B3. Các thành phần trong nƣớc chè xanh có tác dụng lớn đối với sức khỏe. Chất catechin có tác dụng giảm nguy cơ gây ung thƣ, giảm kích thƣớc khối u, chống phóng xạ, giảm lƣợng đƣờng máu, giảm cholesterol, diệt khuẩn, diệt virut cúm.... Chè xanh chứa chất cafein có tác dụng chống buồn ngủ, giảm mệt mỏi và lợi tiểu. Vitamin C làm tăng sức đề kháng, vitamin nhóm B giúp cho quá trình trao đổi cacbon hydrat. Flavonoid có tác dụng giảm huyết áp, tăng độ bền vững thành mạch... Bảng 1.1. Thành phần hóa học của lá trà [10] Thành phần Hàm lƣợng (% chất khô) Nƣớc 75 – 80 Tổng polyphenol 25 – 30 Flavanols (-) Epigallocatechin gallate (EGCG) 8 – 12 (-) Epicatechin gallate (ECG) 3–6 (-) Epigallo catechhin (EGC) 3–6 (-) Epicatechin 1–3 8