Tài liệu Nghiên cứu một số chủng vi khuẩn lên men kombucha từ trà thái nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 LÊ THỊ HUỆ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN LÊN MEN KOMBUCHA TỪ TRÀ THÁI NGUYÊN CHUYÊN NGÀNH: SINH THÁI HỌC MÃ SỐ: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐINH THỊ KIM NHUNG HÀ NỘI, 2013 Lời cảm ơn! ===***=== Lời đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS. TS. Đinh Thị Kim Nhung - ngƣời đã hƣớng dẫn tận tình chỉ bảo, ngƣời đã cung cấp cho tôi nhiều kiến thức quý báu, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tiến hành nghiên cứu. Xin gửi lời cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo trong tổ bộ môn Vi sinh khoa Sinh Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo mọi điều kiện về cơ sở vật chất, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài. Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Ban Giám hiệu Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh, các anh chị trong phòng Vi sinh khoa Sinh, các em sinh viên K35, K36 đang làm đề tài tại phòng Vi sinh khoa Sinh và Thƣ viện Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành đề tài này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới những ngƣời thân trong gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, 12 tháng 7 năm 2013 Tác giả luận văn Lê Thị Huệ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan những gì viết trong luận văn này đều là sự thật. Đây là kết quả của riêng tôi. Tất cả các số liệu đều đƣợc thu thập từ thực nghiệm, qua xử lý thống kê, không có số liệu sao chép hay bịa đặt, không trùng với kết quả bất kỳ của tác giả nào đã công bố. Trong đề tài tôi có sử dụng một số dẫn liệu của một số tác giả khác, tôi xin phép tác giả đƣợc trích dẫn để bổ sung cho luận văn của mình. Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Tác giả luận văn Lê Thị Huệ NHỮNG TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 1. ADP 2. ATP : Adenozin diphotphat : Adenozin triphotphat 3. cs 4. CFU : cộng sự : Colony Forming Unit (Đơn vị hình thành khuẩn lạc) 5. FAD : Flavin adenine dinucleotide 6. GlcUA : Glucuronic acid 7. MT : Môi trƣờng 8. NADP : Nicotiamide adenine 9. PABA : para – amino benzoic acid 10. PQQ : Pyrroloquinoline Quinone 11. PQQH2 : Hydroquinone 12. SCOBY : Symbiotic Colony of Bacteria and Yeast 13. STT : Số thứ tự 14. TCVN : Tiêu chuẩn Việt nam 15. VSV : vi sinh vật MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ......................................................................................... 1 2. Mục đích của đề tài ..................................................................................... 2 3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 2 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 2 5. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................................... 2 5.1. Phƣơng pháp vi sinh .................................................................................................... 2 5.2. Phƣơng pháp hóa sinh .................................................................................................. 2 5.3. Phƣơng pháp cảm quan ................................................................................................ 3 5.4. Phƣơng pháp toán học.................................................................................................. 3 6. Đóng góp 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 ................................................................................ 8 1.1.3. Hệ sinh vật trong kombucha ..................................................................................... 9 1.1.3.1. Vi khuẩn acetic ................................................................................................... 9 1.1.3.2. Nấm men ........................................................................................................... 11 1.1.3.3. Vi khuẩn lactic ................................................................................................. 12 1.1.4. Cơ sở khoa học của quá trình lên men .................................................................... 12 1.1.5. Thành phần hóa học và công dụng của kombucha ................................................. 16 1.1.5.1 Thành phần hóa học của kombucha ................................................................... 16 1.1.5.2 Công dụng của kombucha.................................................................................. 17 1.1.5.3 Một số lƣu ý khi sử dụng ................................................................................... 19 1.2. Một số đặc điểm về trà Thái Nguyên ............................................................................ 19 1.2.1. Phƣơng pháp sản xuất trà xanh...................................................... 20 1.2.3. Đặc điểm của trà xanh Thái Nguyên ...................................................................... 20 1.3. Tình hình nghiên cứu về kombucha ở Việt Nam và trên thế giới ..... 20 1.3.1. Trên thế giới...................................................................................... 20 1.3.2. Ở Việt Nam ....................................................................................... 22 CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 25 2.1. Vật liệu và thiết bị nghiên cứu ...................................................................................... 25 2.1.1. Đối tƣợng ................................................................................................................ 25 2.1.2. Hóa chất và thiết bị .......................................................................... 25 2.1.3.1. Hóa chất ...................................................................................... 25 2.1.3.2. Thiết bị ........................................................................................ 25 2.1.3. Môi trƣờng ........................................................................................ 26 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................... 26 2.2.1. Phƣơng pháp vi sinh ........................................................................ 26 2.2.1.1. Phƣơng pháp phân lập vi khuẩn và quan sát hình thái tế bào trên tiêu bản nhuộm Gram ........................................................................ 26 2.2.1.2. Phƣơng pháp xác định số lƣợng tế bào vi sinh vật bằng phƣơng pháp đếm .... 28 2.2.1.3. Bảo quản chủng giống ...................................................................................... 29 ............................................................................ 29 2.2.2. Phƣơng pháp hoá sinh ..................................................................... 29 2.2.2.1. Phát hiện hoạt tính catalase ...................................................... 29 2.2.2.2. Phát hiện khả năng oxy hoá rƣợu êtylic thành acid acetic .... 29 2.2.2.3. Phát hiện khả năng oxy hoá acid acetic ................................... 30 2.2.2.4. Phát hiện khả năng chuyển hóa glycerol thành dihydroxyacetone ........................................................................................ 30 2.2.2.5. Sinh trƣởng trên môi trƣờng Hoyer ......................................... 31 2.2.2.6. Phát hiện khả năng tổng hợp cellulose ..................................... 31 ........................ 31 2.2.3. Phƣơng pháp cảm quan ............................................................................................... 32 2.2.4 ................................................................................................. 33 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 34 34 ăng lên men kombucha ................................ 39 3.2.1. Xác định hàm lƣợng của acid tổng số đƣợc tạo ra của mỗi chủng vi khuẩn Acetobacter .............................................................................................................. 39 3.2.2. Đánh giá cảm quan sản phẩm kombucha .................................................................. 40 3.2.3. Phân loại các chủng vi khuẩn đã tuyển chọn để lên men kombucha ................................. 42 3.2.3.1. Hình thái và tế bào học ........................................................................................ 42 3.2.3.2. Sinh trƣởng trên môi trƣờng thạch đĩa ................................... 42 3.2.3.3. Đặc tính sinh hóa ........................................................................ 43 3.2.4. Nghiên cứu động thái sinh trƣởng của chủng vi khuẩn Acetobacter A2 và A15 .................................................................................. 46 3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của một số yếu tố tới quá trình lên men kombucha ................................................................................................... 48 3.3.1. Khảo sát ảnh hƣởng của môi trƣờng dinh dƣỡng đến quá trình lên men kombucha ..................................................................................... 48 3.3.1.1. Khảo sát ảnh hƣởng của (NH2)2SO4 ........................................ 48 3.3.1.2. Khảo sát ảnh hƣởng của MgSO4.7H2O............................................................. 49 3.3.1.3. Khảo sát ảnh hƣởng của KH2PO4 ........................................... 50 3.3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của điều kiện môi trƣờng tới quá trình lên men kombucha ............................................................................................ 51 3.3.2.1. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian lên men ............................ 51 3.3.2.2. Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng giống bổ sung ban đầu. 53 3.3.2.3. Khảo sát ảnh hƣởng của độ pH ban đầu ........................................................... 55 3.3.2.4. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ ............................................................................... 56 3.4. Xây dựng quy trình lên men kombucha .............................................. 57 3.4.1. Khảo sát về thiết bị lên men ............................................................... 57 3.4.2. Quy trình sản lên men kombucha quy mô phòng thí nghiệm ............................... 59 3.4.3. Kiểm tra, đánh giá chất lƣợng sản phẩm ................................................................ 64 3.4.3.1. Đánh giá sản phẩm kombucha bằng phƣơng pháp cảm quan ............................ 64 3.4.3.2. Kiểm tra chất lƣợng sản phẩm ........................................................................... 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 66 1. Kết luận ............................................................................................................................ 66 2. Kiến nghị.......................................................................................................................... 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 67 DANH MỤC HÌNH, BẢNG HÌNH 1.1. Độ pH của kombucha ............................................................................ 6 1.2. Kombucha bị nhiễm nấm mốc.............................................................. 6 1.3. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất trong trà kombucha ............. 6 1.4. “ Con nấm” (SCOBY) .......................................................................... 8 1.5. Kombucha đƣợc lên men trong các bình chứa có kích thƣớc và hình dạng khác nhau .................................................................................... 9 1.6. Cơ chế phân giải đƣờng trong tế bào nấm men ............................... 13 1.7. Quá trình oxi hóa rƣợu thành acid acetic ......................................... 15 1.8. Trà Thái Nguyên ............................................................................................... 20 3.1. Ảnh mẫu vi khuẩn A15 nhuộm Gram ................................................................ 35 3.2. Chuyển hoá ethanol thành acid acetic .............................................. 35 3.3. Khả năng oxy hoá acetate ................................................................... 37 3.4. Hoạt tính catalase của Acetobacter..................................................... 37 3.5. Kết quả thử hoạt tính cellulose của vi khuẩn Acetobacter nhóm 2 . 39 3.6. Hình thái tế bào vi khuẩn Acetobacter A2 và A15 trên kính hiển vi quang học (x1000 lần) ....................................................................................................... 42 3.7. Khuẩn lạc của vi khuẩn Acetobacter A2 và A15 trên môi trƣờng thạch đĩa ..... 43 3.8. Mẫu vi khuẩn Acetobacter A2 và A15 trên môi trƣờng thạch nghiêng .............. 43 3.9. Đồ thị biểu diễn động thái sinh trƣởng của chủng Acetobacter A2 và A15 ............................................................................................................................ 47 3.10. Biểu đồ biểu diễn ảnh hƣởng của (NH4)2SO4 đến hàm lƣợng acid tổng số sinh ra của 2 chủng Acetobacter A2 và A15 ................................................. 48 3.11. Biểu đồ biểu diễn ảnh hƣởng của MgSO4. 7H2O đến hàm lƣợng acid tổng số sinh ra của 2 chủng Acetobacter A2 và A15 ......................................................... 49 3.12. Biểu đồ biểu diễn ảnh hƣởng của KH2PO4 đến hàm lƣợng acid tổng số sinh ra của 2 chủng Acetobacter A2 và A15 .............................................................. 50 3.13. Ảnh kombucha lên men từ chủng Acetobacter A2 bổ sung hàm lƣợng KH2PO4 1,0 và 1,5 (g/l) .......................................................................................... 50 3.14. Ảnh kombucha lên men từ chủng Acetobacter A2 với thời gian lên men 5, 7 và 9 ngày ............................................................................................................... 53 3.15. Ảnh kombucha lên men từ chủng Acetobacter A15 với giá trị pH ban đầu là 4 và 5 .................................................................................................................... 55 3.16. Ảnh kombucha lên men từ chủng Acetobacter A2 ở nhiệt độ 200C và 300C.......................................................................................................................... 57 3.17. Lên men kombucha trong cốc inox thƣờng 150ml, sau quá trình lên men phần đáy cốc chứa môi trƣờng bị ăn mòn bởi acid acetic ........................................ 58 3.18. Lên men kombucha trong cốc thủy tinh 250ml .............................................. 58 3.19. Lên men kombucha trong hộp nhựa 500ml .................................................... 58 3.27. Quy trình lên men kombucha quy mô phòng thí nghiệm ............................... 61 3.28. Kết quả thử nghiệm đánh giá sản phẩm kombucha ........................................ 65 BẢNG 1.1. Thành phần hóa học trà kombucha ...................................................................... 17 2.1. Các chỉ tiêu đánh giá mức độ cảm quan của kombucha ......................................... 32 2.2. Hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu............................................................................ 33 2.3. Bảng quy định đánh giá mức chất lƣợng sản phẩm.................................................. 33 3.1. Hàm lƣợng acid tổng số sinh ra trong quá trình lên men kombucha từ 9 chủng vi khuẩn Acetocbacter .................................................................................. 40 3.2. Khả năng tạo độ trong, hƣơng thơm và mùi vị đặc trƣng của kombucha từ 9 chủng vi khuẩn Acetobacter ..................................................................................... 41 3.3. Đặc điểm sinh hóa của 9 chủng vi khuẩn Acetobacter……….…43 3.4. Quá trình sinh trƣởng của chủng Acetobacter A15 và A2 (x106 tế bào) ............... 46 3.5. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian lên men đến hàm lƣợng acid tổng số sinh ra của 2 chủng Acetobacter A2 và A15 ..................................................................... 52 3.6. Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng giống đến hàm lƣợng acid tổng số sinh ra của 2 chủng Acetobacter A2 và A15 ..................................................................... 54 3.7. Khảo sát ảnh hƣởng của pH đến hàm lƣợng acid tổng số sinh ra của 2 chủng Acetobacter A2 và A15 .............................................................................................. 55 3.8. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng acid tổng số sinh ra của 2 chủng Acetobacter A2 và A15 ................................................................................... 56 3.9. Một số đặc điểm so sánh khi lên men kombucha ở các dụng cụ làm bằng các vật liệu inox, thủy tinh, nhựa ................................................................................... 59 3.10. Đánh giá chất lƣợng sản phẩm kombucha bằng phƣơng pháp cảm quan .......................................................................................................................... 64 1 . Công , ", ngƣời Pháp gọi là Champignon De Longuc Vie (nấm trƣờng sinh), ngƣời Nhật gọi nó là k Trung Quốc gọi là thủy hoài sâm, Nga gọi là nấm trà. . Kombucha là một cấu trúc có dạng nhƣ thạch màu xám, thật ra là một hỗn hợp phức tạp cộng sinh giữa nấm men và vi khuẩn. Khi các vi sinh vật đƣợc nuôi trong một môi trƣờng trà dƣợc, cung cấp đủ nitrogen, vitamin và khoáng chất cùng những chất dinh dƣỡng căn bản khác, chúng phát triển và biến đổi đƣờng thành acid lactic, acid gluconic đồng thời sản xuất ra một lƣợng nhỏ alcohol, alcohol này sau đó biến đổi thành acid acetic (tối đa khoảng 3%) tạo cho trà một vị ngọt và có mùi chua của rƣợu táo lên men. Thành phẩm „trà” sau cùng chứa trung bình từ 0.5 đến 1% alcohol, một lƣợng nhỏ lactic acid, malic acid, malonic acid, citric acid và oxalic acid. Lƣợng các vitamin B trong thành phẩm khá cao, ngoài ra còn có một lƣợng nhỏ vitamin C. 2 k đã các liên quan Nam, kombucha lên men tại các hộ từ các nguồn nguyên liệu khác nhau nhƣ trà xanh, trà lipton… Trên rất nhiều sản phẩm kombucha nhập khẩu đƣợc bán tại các cửa hàng nhƣng chƣa có công trình nghiên cứu hoàn chỉnh và đầy đủ về sản phẩm này, đặc biệt chƣa có nghiên cứu nào về các chủng vi khuẩn lên men kombucha. Chính vì vậy tôi quyết kombucha từ trà Thái Nguyên". " Nghiên cứu đánh giá sự đa dạng của một số chủng vi khuẩn lên men kombucha. Khảo sát ảnh hƣởng của một số yếu tố tới quá trình lên men và xây dựng quy trình lên men kombucha. 3.1. Phân lập, tuyển chọn các chủng vi khuẩn có khả năng lên men kombucha 3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của một số yếu tố tới quá trình lên men kombucha 3.3. Xây dựng quy trình lên men kombucha Chủng vi khuẩn có khả năng lên men kombucha từ trà Thái Nguyên 5. Phƣơng pháp nghiên cứu 5.1 Phƣơng pháp phân lập vi khuẩn và quan sát hình thái tế bào trên tiêu bản nhuộm Gram; phƣơng pháp đếm số lƣợng tế bào vi sinh vật; phƣơng pháp bảo quản chủng giống. 5 Phát hiện hoạt tính catalase; phát hiện khả năng oxy hoá acid acetic; phát hiện khả năng chuyển hóa glycerol thành dihydroxyacetone; sinh trƣởng trên môi trƣờng Hoyer; 3 ; phát hiện khả năng tổng hợp cellulose. 5.3. Phương pháp cảm quan Đánh giá sản phẩm theo TCVN 3217 – 79 5.4. Phương pháp toán học 6. Đóng góp của đề tài Nghiên cứu sự đa dạng có khả năng lên men kombucha từ trà Thái Nguyên; xây dựng quy trình lên men kombucha quy mô phòng thí nghiệm. 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về kombucha 1.1.1. Sơ lược về kombucha Cùng với xu hƣớng tiêu dùng mới, khi vấn đề sức khỏe ngƣời tiêu dùng đƣợc đặt lên hàng đầu, thì các loại thực phẩm gần gũi với thiên nhiên ngày càng đƣợc ƣa chuộng. Thị trƣờng đồ uống không ngừng gia tăng sản lƣợng và đƣợc đa dạng hóa sản phẩm, trong đó dòng sản phẩm lên men đang dần chiếm ƣu thế. Đối với ngƣời Việt Nam, trà đã trở nên khá quen thuộc và gần gũi. Uống trà không những là thói quen trong đời sống, mà đã trở thành một nhã thú hƣởng thụ tinh thần. Uống trà không chỉ để giải khát mà còn có khả năng phòng trị bệnh tật, nâng cao sức khoẻ, kéo dài tuổi thọ cho con ngƣời. Trên thị trƣờng đã có nhiều loại thức uống đƣợc chế biến từ trà nhƣng sản phẩm trà lên men thì hầu nhƣ còn rất mới mẻ đối với thị trƣờng tiêu dùng Việt Nam. Trà lên men kombucha là loại đồ uống thông dụng và phổ biến ở các nƣớc Đông Âu và các nƣớc khác, nó đƣợc biết đến nhƣ một loại thực phẩm có lợi cho sức khỏe. Ở nƣớc ta, loại trà lên men này đã đƣợc sản xuất nhỏ lẻ trong một số hộ gia đình. Sản phẩm trà lên men kombucha đƣợc sử dụng ngay sau khi lên men, hoặc bảo quản lạnh trƣớc khi dùng. Điều này gây hạn chế thời gian, điều kiện bảo quản và khả năng tiêu thụ sản phẩm. Hiểu biết hóa sinh đầy đủ của các thành phần chất chuyển hóa kombucha vẫn còn bí ẩn và chƣa đƣợc làm sáng tỏ[39]. Các nghiên cứu về vi sinh vật cộng sinh trong kombucha cho thấy: kombucha thực sự là một tập hợp cộng sinh của nấm men và vi khuẩn acid acetic [27], [33], [44]. Các vi khuẩn acetic chính đƣợc tìm thấy trong các loại nấm trà: Acetobacter xylinum [15], Acetobacter aceti, Acetobacter pasteurianus [38], Gluconobacter 5 oxydans [24], [35]. Nhiều hợp chất quan trọng đối với việc bảo vệ sức khỏe con ngƣời, đƣợc sản xuất trong quá trình lên men của kombucha cộng sinh: một loạt các axit hữu cơ nhƣ glucuronic, gluconic, lactic, acetic, axit succinic, butyric, axit malic và usnic; vitamin, đặc biệt là nhóm B và vitamin C, axit amin tự do và các enzyme hoạt động khác nhau. GlcUA đƣợc coi là một trong những hợp chất quan trọng đƣợc tìm thấy trong kombucha giải khát do tác động giải độc của nó và ảnh hƣởng tới sức khỏe [29], [37], nó ngăn ngừa bệnh tim mạch, các bệnh thoái hóa thần kinh mãn tính thoái hóa và ung thƣ [22], [44]. Quá trình lên men đƣợc bắt đầu bằng con nấm giống hay chính là sự lên men cộng sinh của vi khuẩn và nấm men, “con nấm” này đƣợc các nhà khoa học phân loại nhƣ là biofilm (màng sinh học – là một tổ hợp vi sinh vật trong đó các tế bào kết dính lại với nhau thành một cấu trúc trên bề mặt và sinh ra các ngoại cao phân tử EPS – Extracellular Polymeric substance). Con nấm có hình dạng giống bình chứa nó, bề dày thì phụ thuộc vào thời gian nuôi cấy và độ pH của môi trƣờng. 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 [26]. 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. 6 Hình 1.1. Độ pH của kombucha 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. Hình 1.2. Kombucha bị nhiễm nấm mốc 7 Trà kombucha là một loại thức uống bổ dƣỡng xa xƣa của ngƣời dân Trung Quốc đƣợc là trà nấm. Quá trình lên men sản sinh ra nhiều chất có lợi cho sức khỏe nhƣ vitamin, khoáng chất, acid glucuronic, acid lactic, acid acetic và vitamin B ( B1, B2, B3, B5, B6, B15…), các hợp chất hữu cơ khác nhƣ PABA, acetamidophenol, cafein… Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất trong trà kombucha Trà kombucha đƣợc sử dụng rộng rãi ở một số nƣớc trên thế giới từ cách đây khá lâu. Ở các nƣớc nhƣ Nhật, Nga và Pháp trà kombucha đƣợc xem nhƣ một bí quyết để có một cuộc sống khỏe mạnh và đƣợc sử dụng trong những bữa ăn hàng ngày. Riêng ở Việt Nam, việc sử dụng trà kombucha vẫn còn khá mới mẻ nhƣng số lƣợng ngƣời dùng ngày càng gia tăng. Đối với lợi ích của trà kombucha đã có nhiều báo cáo dựa trên quan sát cá nhân sử dụng sản phẩm, tuy nhiên những nghiên cứu về đặc tính của trà kombucha vẫn còn rất ít và khá mới mẻ với các nhà khoa học. Từ năm 1852, trà kombucha đã đƣợc chú trọng nghiên cứu, chủ yếu là ở Châu Âu. Khoảng thời gian từ năm 1925 đến 1950, một số nghiên cứu y khoa đã xác nhận những tuyên bố truyền thông về kombucha và báo cáo một số lợi ích của trà kombucha [22]. 8 Trên thế giới đã có một số ít công trình nghiên cứu về trà kombucha, phần lớn tập trung nghiên cứu liên quan đến việc xác định thành phần hệ vi sinh vật, thành phần hóa học và phƣơng pháp lên men… nhƣng việc nghiên cứu tác dụng, dƣợc tính của trà kombucha đối với sức khỏe con ngƣời vẫn còn rất hạn chế. Bên cạnh đó, ở Việt Nam vẫn chƣa có một công trình nghiên cứu cụ thể đầy đủ về thành phần và tác dụng của trà kombucha. 1.1.2 Đặc điểm cấu tạo Hệ vi sinh vật trong kombucha rất phong phú, chủ yếu là các chủng Acetobacter nhƣ: Acetobacter xylinum, Acetobacter ketogenum… và nấm men: Saccharomycodes ludwigii, Saccharomycodes apiculatus, Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe… Ngoài ra còn có 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. Acetobacter xylinum có khả năng tạo màng hemicellulose khá dày và chắc, tạo màu xanh với thuốc nhuộm Iod và H2SO4. Nên kombucha trông giống một cái bánh dẹp, thƣờng đƣợc gọi là “con nấm” hay SCOBY. Hình 1.4. “ Con nấm” (SCOBY) Kombucha sinh trƣởng tốt trong môi trƣờng nƣớc trà đƣờng, thƣờng đƣợc sử dụng để lên men dung dịch trà đƣờng. Trong quá trình lên men, 9 kombucha sẽ tạo ra một lớp màng mỏng trên bề mặt dịch trà và dần dần tăng bề dày, hình thành nên một lớp màng thứ hai (thƣờng gọi là “nấm con”), tách biệt với lớp màng ban đầu ( “nấm mẹ”). Hình dạng và kích thƣớc của “con nấm” phụ thuộc vào hình dạng tiết diện của bình chứa. Hình 1.5. Kombucha được lên men trong các bình chứa có kích thước và hình dạng khác nhau Ngƣời ta có thể dùng trà xanh, trà đen, trà ô long, trà kukicha hoặc trà lipton để làm môi trƣờng lên men kombucha. Cả trà xanh và trà đen đều có thể đƣợc sử dụng để lên men, tạo ra mùi vị khác nhau, tuy nhiên, trong môi trƣờng nƣớc trà xanh, kombucha tạo thành mỏng hơn, nhƣng tốc độ tăng trƣởng nhanh hơn trong dịch trà đen. 1.1.3. Hệ vi sinh vật trong kombucha 1.1.3.1. Vi khuẩn acetic Vi khuẩn acetic thuộc họ Acetobacteriaceae (hiếu khí bắt buộc). Chúng phát triển tốt trên bề mặt môi trƣờng, phân bố rộng rãi, đa dạng, phong phú trong tự nhiên: trong không khí, đất, gỗ, cây ăn trái, đặc biệt là các loại thực phẩm, hoa trái, nƣớc trái cây và các sản phẩm lên men tự nhiên chứa ethanol nhƣ rƣợu, bia, giấm tự nhiên… Bên cạnh những mặt có lợi trong lên men nhƣ giấm, vi khuẩn acetic đƣợc xem là một trong những nguyên nhân quan trọng gây hƣ hỏng thực phẩm tƣơi và thực phẩm lên men giàu cồn. Họ vi khuẩn Acetobacteraceae ( Gillis và de ley, 1980) bao gồm: Chi Acetobacter ( Beijerinck, 1898)