BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
----------
NGHIÊM THỊ MỸ
NGHIÊN CỨU, TUYỂN CHỌN VÀ KHẢ NĂNG LÊN MEN LACTIC
TRONG QUÁ TRÌNH TẠO SẢN PHẨM KOM UCH TỪ TRÀ
TUYÊN QU NG TRONG CÁC ĐIỀU KIỆN
MÔI TRƢỜNG KHÁC NH U
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
HÀ NỘI, 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
--------------------
NGHIÊM THỊ MỸ
NGHIÊN CỨU, TUYỂN CHỌN VÀ KHẢ NĂNG LÊN MEN LACTIC
TRONG QUÁ TRÌNH TẠO SẢN PHẨM KOMBUCHA TỪ TRÀ
TUYÊN QU NG TRONG CÁC ĐIỀU KIỆN
MÔI TRƢỜNG KHÁC NH U
Chuyên ngành
: Sinh thái học
Mã số
: 60 42 01 20
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.
HÀ NỘI, 2016
LỜI CẢM ƠN
n tất ả tấm lòn kính trọn và biết ơn sâu sắ , tôi xin gửi lời cảm ơn
hân thành tới ô iáo, PGS. TS. Đinh Thị Kim Nhung, n ƣời đã trực tiếp hƣớng
dẫn, dạy bảo, độn viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn
này.
Tôi xin hân thành ảm ơn án bộ phòn Vi sinh trƣờn ĐHSP Hà Nội 2,
n h nhiệm kho Sinh – KTNN, Phòn s u đại họ ,
n iám hiệu trƣờng
ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo á điều kiện thuận lợi nhất ho tôi tron quá trình làm việc.
Cùn với đó là sự biết ơn hân thành tới nhữn n ƣời thân tron
i đình, bạn
bè đã iúp đỡ và độn viên tôi tron suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Hà Nội, gà
thá g 12 ăm 2016
Học viê
m
LỜI C M ĐO N
Tôi xin
dẫn
m đo n đây là ôn trình n hiên ứu
riên tôi, dƣới sự hƣớn
PGS.TS. Đinh Thị Kim Nhun . Luận văn này khôn
ó sự trùn lặp với á
đề tài khá .
Hà Nội, gà thá g 12 ăm 2016
ọc v n
m
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1. Lý do chọ đề tài .................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................................. 2
3 Nhi m vụ ghiê cứu ............................................................................................... 2
4
ối t
g và h m vi ghiê cứu ........................................................................... 3
5
ó g gó m i của đề tài ......................................................................................... 3
NỘI DUNG .................................................................................................................4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................................................4
1.1. Sản phẩm kombucha ........................................................................................... 4
c về gu
gốc của sả
hẩm kombucha ......................................... 4
1 1 2 H vi si h v t t o g uá t
h ê me kombucha ............................... 5
1.1.1.
1 1 3 C sở khoa học về uá t
h ê me kombucha ............................... 12
1.1.4. Bả chất si h hóa của uá t
h t o mà g ce u ose t o g uá t
h ê
men kombucha ........................................................................................... 15
1.1.5 Thà h hầ của kombucha .............................................................. 16
1 1 6 Tác dụ g có
1.2. Tổng quan về ngu
i của kombucha......................................................... 16
gu ê
i u ........................................................................ 17
1.2.1. Gi i thi u chu g về câ chè (t à) ..................................................... 17
1 2 2 Ngu
gu ê
i u t à Bát Tiê , Tu ê
ua g ................................. 19
1 3 T h h h ghiê cứu và sản xuất kombucha ở Vi t Nam và t ê thế gi i ........20
1 3 1 T ê thế gi i .................................................................................... 20
1.3.2. Ở Vi t Nam...................................................................................... 22
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................24
2 1 V t i u và thiết bị ghiê cứu ghiê cứu .............................................. 24
2 1 1 Vi si h v t ....................................................................................... 24
2.1.2. Thiết bị và hóa chất ......................................................................... 24
2 1 3 Các o i môi t
ờ g c bả ............................................................. 25
2.2. Ph
g há
ghiê cứu ................................................................................... 26
2.2 1 Ph
g há vi si h ........................................................................ 26
2 2 2 Ph
g há
ghiê cứu đặc điểm si h ý, si h hóa của các chủ g
Lactobacillus .................................................................................. 30
2.2.3. Ph
224
g há hóa ý ........................................................................ 32
á h giá cảm ua theo h
2 2 5 Ph
g há cho điểm .............................. 34
g há thố g kê toá học ....................................................... 36
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................38
3.1. Phâ
và tu ển chọn chủng vi khuẩ
kombucha từ t à Tu ê
3.1.1. Phâ
ua g. ........................................................................ 38
chủ g vi khuẩ actic ê me kombucha từ t à Tu ê
3 1 2 Tu ể chọ các chủ g vi khuẩ
t à Tu ê
ua g ....... 38
actic có khả ă g ê me kombucha từ
ua g ....................................................................................... 45
h h ở g của gu
3.2.
actic có khả ă g ê me
di h d
g t i ê me kombucha từ t à Tu ê
Quang ................................................................................................... 50
3.3.
h h ở g của điều ki
Tu ê
môi t ờ g t i ê me
kombucha từ t à
ua g ......................................................................................... 54
3.3.1.
h h ở g của hàm
g giố g bổ su g ..................................................55
3.3.2.
h h ở g của hi t độ ê me ................................................................58
3.3.3.
h h ở g của thời gia
ê me ...............................................................61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................66
1. Kết lu n ................................................................................................................. 66
2. Kiến nghị ............................................................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................67
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CFU:
Colony Forming Unit
CS:
Cộng sự
DSL:
Domain specific language
FDA:
U.S. Food and Drug Administration
g/l:
gam trên lít
GSH:
Glutathione
HPLC:
High Pressure Liquid Chromatography
HPLC- MS: High - performance liquid chromatography/mass
mm:
milimet
MT:
Môi trƣờn
MRS:
De Man - Rogosa - Sharpe
NXB:
Nhà xuất bản
OD:
Optical Density
STT:
Số thứ tự
TCVN:
Tiêu huẩn Việt Nam
M6:
Lactobacillus M6
M8:
Lactobacillus M8
M9:
Lactobacillus M9
M16:
Lactobacillus M16
M18:
Lactobacillus M18
M22:
Lactobacillus M22
M26:
Lactobacillus M26
UV:
Ultraviolet
DANH MỤC CÁC HÌNH
H h11
ản phẩm kombucha ................................................................................... 4
H h 3 1 Chủ g vi khuẩ si h bào t ..................................................................... 40
H h 3 2 Chủ g vi khuẩ khô g si h bào t ............................................................ 40
H h 3 3 Chủ g vi khuẩ khá g acid ...................................................................... 40
H h 3 4 Chủ g vi khuẩ khô g khá g acid ............................................................ 40
H h 3 5 Chủ g vi khuẩ có cata ase âm tí h ........................................................ 41
H h 3 6 Chủ g vi khuẩ có cata ase d
H h37
g tí h .................................................... 41
iểm t a khả ă g di động của vi khuẩn .................................................. 42
H h 3 8 Chủ g vi khuẩ khô g si h acid actic ..................................................... 43
H h 3 9 Chủ g vi khuẩn sinh acid lactic ................................................................ 43
H h 3 10 Vò g hâ giải CaCO3 của chủ g Lactobaci us
H h 3 11 Biểu đ biểu di
hàm
18 ........................... 45
g acid tổ g số t o g kombucha đ
c ê
me từ 6 chủ g vi khuẩ Lactobaci us khi cộ g si h v i chủ g vi
khuẩ Acetobacter X4 và chủ g accha om ces
H h 3 12
1 ............................. 46
ombucha ê me từ 6 chủ g vi khuẩ Lactobaci us khi cộ g si h
v i chủ g vi khuẩ
cetobacte
X4 và chủ g
ấm me
Saccharomyces M1................................................................................. 47
H h 3 13 Biểu đ biểu di
H h 3 14
giá t ị D của 6 chủ g vi khuẩ Lactobaci us ......... 48
thị biểu di n sự biế thiê
H, acid tổng số và etha o ở các mức
đ ờng bổ su g khác hau ...................................................................... 51
H h 3 15
H h 3 16
H h 3 17
thị biểu di n sự biế thiê đ ờ g sót ở các mức đ ờng ................... 52
ombucha từ t à Tu ê
ua g ở hàm
thị biểu di n sự biến thiê
g đ ờ g khác hau ............ 54
H, acid tổng số, ethanol ở hàm
ng
giố g khác hau .................................................................................... 55
H h 3 18
ự biế thiê của hàm
H h 3 19 Biểu đ biểu di
g đ ờ g d ở các hàm
g giố g ............ 56
điểm cảm quan sản phẩm theo hàm
ng giống
bổ su g khác hau ................................................................................. 56
H h 3 20
thị biểu di n sự biế thiê
H ở các g
ng nhi t độ khác hau..... 58
H h 3 21
thị biểu di n sự biế thiê acid tổng số ở các g
ng nhi t độ
khác hau............................................................................................... 59
H h 3 22
thị biểu di n sự biế thiê hàm
g đ ờ g sót các g
ng
nhi t độ khác hau................................................................................. 59
H h 3 23
thị biểu di n sự biế thiê hàm
g etha o ở các g
ng
nhi t độ khác hau................................................................................. 59
H h 3 24
ombucha ê me từ t à Tu ê
H h 3 25
thị biểu di n sự biế thiê
theo thời gia
H h 3 26 Biểu đ biểu di
ua g ở nhi t độ khác hau .............. 60
H, acid tổng số, đ ờ g sót, etha o
ê me ........................................................................... 62
điểm cảm quan sản phẩm theo thời gia
ê me ...... 62
DANH MỤC CÁC ẢNG
Bả g 1 1
ặc điểm si h hoá của chủng vi khuẩn G. xylium ..................................... 5
Bả g 1 2 Thà h hầ hóa học của á chè ................................................................ 18
Bả g 2.1. Bả g điểm đá h giá chất
ng sản phẩm kombucha.............................. 35
Bảng 2.2. H số quan trọng của từng chỉ tiêu .......................................................... 36
Bảng 2.3. Phâ
o i danh hi u chất
Bả g 3 1 H h thái khuẩ
ng sản phẩm ............................................... 36
c và tế bào của 26 chủ g vi khuẩ
Bảng 3.2. Kết quả của các thí ghi m dù g để hâ
actic ................... 39
vi khuẩn lactic ................. 43
Bả g 3 3
ích th
c vò g hâ giải của 6 chủ g vi khuẩn Lactobacillus ............. 45
Bả g 3 4
á h giá khả ă g t o mà g của các chủng vi khuẩ Lactobaci us
khi cộ g si h v i chủ g vi khuẩ
cetobacte X4 và chủ g ấm me
Saccharomyces M1 ................................................................................... 47
Bả g 3 5
hả
ă g t o độ t o g, h
g th m và mùi vị đặc t
g của
kombucha ê me từ 6 chủng vi khuẩ Lactobaci us khi cộ g si h
v i chủ g vi khuẩ Acetobacter X4 và chủ g accha om ces
Bảng 3.6.
h h ởng của hàm
1........... 49
g saccha ose đế thà h hần dịch ê me
kombucha và đá h giá cảm quan sản phẩm ............................................ 51
Bảng 3.7. Sự biế đổi thà h hầ hóa học t o g uá t
t à Tu ê
h ê me kombucha từ
ua g ...................................................................................... 61
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Uốn trà là ả một nghệ thuật, là một nét văn hó rất riên tron
thứ trà
á h thƣởng
a n ƣời Á Đôn nói chung và n ƣời Việt Nam nói riên . Uống trà là thú
vui th nh đạm, tinh tế, nhƣn lại m n đến nhiều lợi í h ho sứ kh
thƣởn thứ . N ày nay văn hó uống trà ũn
n ƣời
ó nhiều thay đổi với nhiều ch ng
loại trà khá nhau, mỗi hƣơn vị lại ó một nét đặc trƣn riên . Tron đó kombucha
là một loại đồ uống, trà lên m n đƣợc sản xuất b n
á h sử dụng sự cộng sinh giữa
vi khuẩn acetic, vi khuẩn lactic và nấm m n ( òn ọi là nấm trà h y SCO Y) tạo
nên một loại đồ uốn
ó rất nhiều lợi í h ho sức kh e.
Tron quá trình lên m n kombucha, nấm m n huyển hó đƣờng saccharose
thành sinh và th nol và khí CO2. Một phần lƣợng ethanol sinh ra sẽ đƣợ oxi hó
bởi vi khuẩn acid acetic tạo sản phẩm hính là
l ti
huyển hó thành
id
ti . Glu os đƣợ vi khuẩn
id l ti . Cá sản phẩm phụ khá đƣợ hình thành, b o
gồm acid gluconic, á loại vitammin, phối hợp với á hợp chất thơm nhƣ
ld hyd , mino
đặc biệt c
id, ùn với á poly ph nol ó tron trà tạo nên hƣơn vị rất
trà kombu h .
Ở Việt Nam, việc sử dụn kombu h
òn ây r rất nhiều tr nh ãi khá
nhau. Việ lên m n trà kombu h trƣớ đây mới chỉ manh nha xuất hiện ở một số
hộ i đình với qui mô nh lẻ, th
ôn .
o n ƣời tiêu dùn
hƣ hiểu rõ về thành
phần và ôn dụng c a kombu h , á
ơ sở sản xuất lại hƣ đƣ r đƣợc những
minh chứng khoa học cho sản phẩm c
mình nên rất khó khăn để n ƣời tiêu dùn
chấp nhận. Ở Việt Nam á
ôn trình n hiên ứu về kombucha vẫn òn khá khiêm
tốn, đặc biệt là về khu hệ vi sinh vật. Tron
á n hiên cứu về khu hệ vi sinh vật mới
chỉ n hiên ứu về vi khuẩn axetic, nấm men chứ hƣ
vi khuẩn l ti .
ó n hiên ứu huyên sâu nào về
o đó, n hiên ứu về vi khuẩn lactic trong lên m n để tạo sản phẩm
2
kombu h
ó hƣơn vị thơm n on hơn, đặ trƣn hơn là một hƣớn n hiên ứu triển
vọn và mới mẻ.
Trà kombu h
ó tá dụng giốn nhƣ m n tiêu hó , vì
lên m n l ti tron kombu h
id l ti tạo r t
iúp i tăn lƣợng vi khuẩn Bifidus ó lợi trong
đƣờng ruột. Trà kombu h là n uồn cung cấp vi khuẩn lacti , hún bám vào niêm
mạ đƣờn tiêu hó , ạnh tranh chỗ bám và làm kìm hãm sự phát triển c a vi sinh
vật ây bệnh nhƣ E oli, S lmon ll ( ây tiêu hảy), vi khuẩn Pylori ( ây viêm loét
dạ dày) và nấm C ndid . Quá trình lên m n l ti
chế vi khuẩn ó hại. T đó, kombu h
iúp n
òn tạo r
á
hất khán sinh ức
táo bón, nhiễm trùn đƣờng ruột,
kiết lỵ, rối loạn tiêu hó , hữ viêm loét ruột. Vi khuẩn l ti tron trà kombu h
òn ó khả năn khán acid mật - một chất dị h tiêu hó
hứa cholesterol. Nếu á
acid mật khôn đƣợ hình thành thì cholesterol sẽ khôn thể đƣợ
và bị tống ra kh i hệ tiêu hó . Do đó, vi khuẩn l ti
hol st rol. Đặ biệt,
id l ti
ơ thể tái hấp thụ
òn ó tá dụng giảm
ùn với polyph nol tron trà ó tiềm năn khán
á tá nhân ây un thƣ do hún ức chế đột biến
n, ứ
hế sự phát triển
tế bào un thƣ [29], [50]. Chính vì vậy, tôi tiến hành n hiên ứu đề tài: “
cứu, tuyển chọn và k ả năn l n men lact c tron quá trìn
á
n
tạo sản phẩm
kombucha từ trà uy n Quan tron các đ ều kiện mô trườn k ác n au”
2. Mục đ ch nghiên cứu
Phân lập, tuyển họn và n hiên ứu á
h n vi khuẩn l ti
ó khả năn
lên m n kombu h t trà Tuyên Qu n để tạo r sản phẩm kombu h thơm n on
đặ trƣn và bổ dƣỡn .
3. Nhi m vụ nghiên cứu
3.1. Phân lập, tuyển chọn ch ng vi khuẩn l ti
ó khả năn lên m n kombu h t
trà Tuyên Qu n .
3.2. Ảnh hƣởn
3.3. Ảnh hƣởn
Quang.
nguồn dinh dƣỡng tới lên m n kombu h t trà Tuyên Qu n .
điều kiện môi trƣờn tới lên m n kombu h t trà Tuyên
3
4 Đối tƣ ng và ph m vi nghiên cứu
4.1. Đối tƣợn n hiên ứu
Ch ng vi khuẩn l ti đƣợ phân lập t kombu h lên m n t trà Tuyên Qu n .
Ch n vi khuẩn Acetobacter X4 và h n Saccharomyces M1 tại phòn thí
n hiệm vi sinh, trƣờn đại họ sƣ phạm Hà Nội 2 do ùi Thị Th y (2015) phân lập
và tuyển họn khi n hiên ứu đề tài “
uá t
h h ởng của môi t ờng di h d
ng t i
h t o sản phẩm kombucha từ chè (Camellia sinensis) PT10”.
4.2. Phạm vi n hiên ứu
Ch ng vi khuẩn lactic ó khả năn lên m n kombu h t trà Tuyên Qu n .
5 Đóng góp mới của đề tài
5.1. Phân lập và tuyển chọn đƣợc 02 ch ng vi khuẩn Lactobacillus: M 18 và M 26
ó khả năn lên m n kombu h tốt t trà Tuyên Qu n .
5.2. Tìm đƣợ n uồn dinh dƣỡn và một số điều kiện
môi trƣờn thí h hợp cho
lên m n kombu h t trà Tuyên Qu n là 10( ) saccharose, 10% giống tính theo
V, nhiệt độ 30 ± 2oC, thời i n lên m n 7 n ày.
4
NỘI DUNG
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Sản phẩm kombucha
1.1.1. ơ lược về nguồn gốc c a sản phẩm kombucha
Kombu h là một loại thức uống rất tốt cho sức kh , đƣợ làm b n
á h
lên m n dị h trà đƣờng với sự cộng sinh giữa vi khuẩn (ch yếu là vi khuẩn acetic,
l ti ) và nấm men [26], [38]. Trà kombu h đƣợc bắt nguồn t phƣơn Đôn
ó thể là t Trung Quố
ũn
á h đây khoản 2000 năm. Nó đƣợ biết đến đầu tiên ở
Trung Quốc t năm 221 trƣớ Côn N uyên, tên ọi là th y hoài sâm và đƣợc xem
nhƣ một loại thần dƣợc [39]. Quy trình lên m n kombu h đƣợc biết đến ở N
và
Ukr in vào uối nhữn năm 1800 và trở nên phổ biến vào đầu năm 1900. Hệ vi
sinh vật trong kombucha chỉ biết đến đó là một con nấm (tea mushroom) và tên ọi
c a loại đồ uốn này là kv ss trà. Đối với á
i đình n ƣời Nga t n ày đó đến
n y trà kombu h đƣợ x m nhƣ một loại nƣớc uống phổ biến và dùn để chữa
bệnh. Một bá sĩ n ƣời Đại Hàn ó tên là Kombu đã sử dụng sản phẩm lên m n trà
để chữa bệnh và ái tên kombu h bắt nguồn t đó, đó là sự kết hợp giữ tên
a
ôn vớí “ h ”(trà). S u đó kombu h phổ biến dần dần đến Phần L n, Đứ , Đ n
Mạ h. Nhƣn nó bị lãn quên tron suốt chiến tranh thế giới thứ 2. Sau chiến tranh
thế giới thứ 2, nó đƣợ bá sĩ Rudolph Sk ln r phục hồi lại tại Đức khi ôn sử dụng
nó để thử nghiệm tron điều trị cho bệnh nhân un thƣ, rối loạn chứ năn ,
huyết áp và đái tháo đƣờng [37], [39], [42].
Hình 1 1 Sản phẩm kombucha
o
5
ệ v s n v t tron quá trìn l n men kom uc a
Hệ vi sinh vật lên m n kombu h là một tập đoàn vi sinh vật cộng sinh bao
gồm á loài vi khuẩn thuộc giống Acetobacter, iốn Lactobacillus, á loài nấm
men. Nhƣn
h yếu là vi khuẩn Acetobacter và nấm men [26], [31].
1.1.2.1. Giống vi khuẩn Acetobacter
Vi khuẩn Acetobacter xylinum (Gluconacetobacter xylinum) là vi khuẩn
nhân sơ hiếm nhiều nhất trong sự cộng sinh tạo sản phẩm kombucha, nó tạo lên
một màn nổi
llulos trên bề mặt dị h lên m n [23], [27].
* Đặ điểm phân loại
Gluconacetobacter xylium (G. xylium) dạng trực khuẩn kí h thƣớc khoảng
2µm, đứn riên rẽ hay xếp thành huỗi, ó khả năn tạo màn
llulos khá dày
trên môi trƣờn đặ trƣn . Vi khuẩn G. xylium thuộ nhóm vi khuẩn Gr m âm, hiếu
khí bắt buộ , hó dị dƣỡng. G. xylium sinh trƣởng ở pH
thể tí h lũy 4,5
độn
ứ
id
ti . A id
ti là sản phẩm sinh r tron quá trình hoạt
vi khuẩn, nhƣn khi hún vƣợt qu mứ
hế hoạt độn
5, nhiệt độ 28-320C và ó
ho phép, hún sẽ qu y trở lại
vi khuẩn. G. xylium khi nuôi ấy trên môi trƣờng thạ h đĩ
hình thành khuẩn lạc nhẵn hoặ xù xì, rì mép phẳng hoặc gợn són màu trắng hoặc
trong suốt, khuẩn lạc b ng phẳng hay lồi lên dễ tá h kh i môi trƣờng. Ở điều kiện
nuôi ấy tĩnh tron môi trƣờng dịch thể, hún sẽ hình thành trên bề mặt môi trƣờng
lớp màn nhăn, dày.
* Một số đặ điểm sinh lý, sinh hó
a G. xylium
ảng 1 1. Đặc điểm sinh hoá của chủng vi khuẩn G. xylium
STT
1
2
3
4
Đặc điểm
Hi n tƣ ng
Oxy hoá th nol thành Chuyển hoá môi trƣờng chứa Brom phenol
acid acetic
Blue 0,04% t màu x nh s n màu vàn
Hoạt tính t l s
Hiện tƣợng s i bọt khí
Sinh trƣởn
trên môi Sinh khối khôn phát triển
trƣờng Hoyer
Chuyển hoá ly rol thành Tạo kết t đ gạch trong dị h s u lên m n
dihydroxyaceton
Kết
quả
+
+
_
+
6
Chuyển hoá lu os thành Vòn sán xuất hiện xung quanh khuẩn lạ trên
acid
môi trƣờng chứa CaCO3
5
Kiểm tra khả năn sinh sắc Khôn hình thành sắc tố nâu
tố nâu
Kiểm tra khả năn tổng Ván vi khuẩn xuất hiện màu l m
hợp cellulose
6
7
+
_
+
Ghi hú: (+) ó; (-) khôn
* Sinh trƣởn và phát triển: Trong quá trình sinh trƣởn và phát triển, nhu cầu
dinh dƣỡng c a vi khuẩn G. xylium rất phon phú. N uồn
t
á hợp chất đƣờn , rƣợu tyli và á
rbon ó thể đƣợc cung cấp
id hữu ơ . Vi khuẩn G. xylium ó thể sử
dụn
á muối mon làm n uồn cung cấp nitơ và phân iải pepton. Một số acid amin
nhƣ
id p ntoth ni và á
hất khoán K, M , C , F , P, S… ũn
ó v i trò qu n
trọn tron quá trình sinh trƣởn và phát triển c a G. xylium [3], [37].
1.1.2.2. Nấm men
Trên 90
h ng nấm men trong kombucha thuộc về á loại nấm men c a
Saccharomyces [39], [44]. Nấm m n là nhữn
sinh sôi nảy nở b n
ơ thể đơn bào, nhân huẩn, đ số
á h nảy chồi hoặ phân ắt tế bào, nhiều loài ó khả năn lên
m n đƣờng. Nấm men thƣờn
ó dạn hình ầu, lip, ov n và ó ả dạn hình trụ.
Kích thƣớc tƣơn đối lớn: đƣờn kính khoảng 7μm, chiều dài: 8–12μm. Hình dạng
và kích thƣớc tế bào thay đổi, khôn đồn đều ở ác loài khác nhau, ở ác lứa tuổi
khác nhau và điều kiện nuôi cấy khác nhau. Tế bào nấm men ó thành phần và ấu
tạo khá phức tạp gồm thành tế bào, màn n uyên sinh hất, tế bào hất, ty thể,
riboxom, nhân, khôn bào và á hạt dự trữ...
Nấm m n ó h i hình thức sinh sản ch yếu: sinh sản hữu tính b n
á h
hình thành bào tử túi và sinh sản vô tính b ng nảy chồi [2], [5]. Nấm m n là vi sinh
vật hó dị dƣỡn vì hún sử dụn
á hợp chất hữu ơ làm n uồn cung cấp năn
lƣợng cho sự sinh trƣởn và phát triển. Nấm m n ó thể tồn tại trong cả điều kiện
hiếu khí và kỵ khí với khoảng nhiệt độ tƣơn đối rộn và pH,
id thí h hợp cho sự
phát triển c a nấm men [3], [5].
Phân loại: Ch yếu ó h i lớp: nấm men thật (As omy s) và nấm men giả
(Fungi imperfecti) [2], [5]. Lớp nấm men thật (Ascomyces): phần lớn nấm men
7
dùn tron
ôn n hiệp thuộc lớp As omy s, đ số thuộc giống Saccharomyces;
giống Endomyces; giống Schizosaccharomyces. Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti):
Crytococus (toscula, tornlopsis); Mycoderma; Candida; Geotrichum (đã đƣợc xếp
vào lớp nấm mốc); Rhodotorula.
1.1.2.3. Vi khuẩn lactic
* Đặ điêm sinh lý, sinh hó :
Vi khuẩn l ti là tên ọi hun
nhữn vi khuẩn ó khả năn sinh tổn
hợp cid l ti nhƣ là sản phẩm hính
quá trình huyển hó
bohydr t [19].
Vi khuẩn l ti là vi khuẩn Gr m dƣơng, khôn sinh bào tử, khôn di động, hịu
đƣợc
id, huyển hó đƣờn thành acid lactic. Chún thu nhận năn lƣợn nhờ
phân iải hydr t
bon và sinh r acid lactic. A id sinh r
ó thể ở dạn
(-), L(+)
hay L. Khá với một số vi khuẩn khá nhƣ vi khuẩn đƣờn ruột ũng sinh ra lactic
id thì tất ả á vi khuẩn l ti đều là vi khuẩn lên m n bắt buộ khôn
yto rom và nzym
lạ
hứ
á
t l z . Chún là á vi khuẩn kỵ khí khôn bắt buộ . Khuẩn
vi khuẩn l ti tròn nh , bón , ó màu trắn đụ hoặc vàn k m. Vi khuẩn
lactic đƣợ xếp hun vào họ Lactobacteriaccae. Cá
hi b o ồm Lactobacillus,
Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus đây là hi hính
Vi khuẩn l ti
vi khuẩn l ti .
ó khả năn sinh trƣởn tốt tron môi trƣờn kị khí và vi hiếu
khí. Năn lƣợn dùn để tr o đổi hất ó đƣợ là nhờ quá trình lên m n á
carbonhydrate. Acid lactic luôn là sản phẩm uối ùn
ra một số loài
quá trình lên m n. N oài
Lactobacillus, Leuconostoc hoặ Streptoccus ó khả năn
hƣơng, sinh r di x tyl hoặ
x ton. Ở phần lớn vi khuẩn, axeton đƣợ sinh r t
pyruvate và vì vậy là sản phẩm
quá trình trao đổi
rbonhydr t. Ở vi khuẩn
l ti rất ít trƣờn hợp x ton đƣợ hình thành ó n uồn ố t
nhƣ khôn
tạo
rbonhydr t nếu
ó n uồn pyruv t bổ sun . Thƣờn pyruv t này ó n uồn ố t xitr t.
đây là quá trình lên m n kị khí xitr t ở vi khuẩn l ti . Tuy ọi là lên m n nhƣn
thự r xitr t khôn đƣợ sử dụn nhƣ là một n uồn năn lƣợn mà hỉ dùn để tạo
r
á sản phẩm tr o đổi hất. Một số loài Leuconostoc và Lactobacillus lên m n dị
hình tron môi trƣờn trun tính khôn tạo r
x toin hoặ di x tyl mặ dù tron
8
môi trƣờn này hún vẫn sử dụn xitr t. Tuy nhiên tron môi trƣờn
này lại tạo r một lƣợn đán kể x toin. Mặ dù vi khuẩn L ti
đƣợ trên môi trƣờn hiếu khí nhƣn
trình hô hấp. Điều này hứn t
khôn
ó yto rom h y nhữn
xit á loại
ó thể phát triển
hún khôn thu nhận năn lƣợn nhờ quá
hún khôn tổn hợp đƣợ nhân h m, do đó
nzym
hứ nhân h m khá . Chún
ó thể tiến
hành một số phản ứn oxy hoá một số ít á hợp hất hữu ơ khá nhờ flavoprotein.
Cá phản ứn này khôn kèm th o việ tổn hợp ATP.
Riên ở vi khuẩn l ti tuy
t l z âm tính son lại ó một nzym khá là
peroxidaza bản hất là fl voprot in. Enzym này là trun
hoá á
ơ hất hữu ơ dƣới tá dụn
i n xú tá quá trình oxy
H2O2. Nhờ đó vi khuẩn l ti vẫn ó khả
năn sinh trƣởn tron môi trƣờn hiếu khí. Đây ũn là đặ điểm quý báu để nhận
dạn vi khuẩn l ti vì hún
ần nhƣ là nhữn vi khuẩn
t l z âm tính duy nhất
ó khả năn sinh trƣởn khi ó mặt oxy.
Nhu ầu dinh dƣỡn
vi khuẩn L ti
ũn rất phứ tạp, tuỳ th o đặ
điểm t n loài mà khá nh u. o đó môi trƣờn để nuôi ấy vi khuẩn L ti thƣờn
hứ p pton ( o thịt,
o nấm m n) và á dị h hiết t thự vật hoặ độn vật
khá . Một số đặ điểm sinh lý điển hình nữ
hịu
vi khuẩn l ti là khả năn
id rất tốt. Nhữn vi khuẩn l ti hình ầu ó thể sinh trƣởn tron môi
trƣờn pH trun tính hoặ hơi kiềm, vi khuẩn hình qu khôn
trƣờn
hốn
ó pH lớn hơn 6. Vi khuẩn l ti
là 5. Đặ tính sinh
id và hịu
khuẩn khá tron môi trƣờn
nhóm vi khuẩn tron
ó khả năn
id rất tốt
ó khả năn
hịu môi
hịu pH môi trƣờn đạt iá trị
iúp vi khuẩn l ti
ạnh tr nh với vi
iàu dinh dƣỡn và do đó hún là đại diện tiêu biểu
i i đoạn uối
quá trình lên m n.
Tuỳ thuộ phạm vi nhiệt độ sinh trƣởn
vi khuẩn l ti , n ƣời t
hi
hún thành h i loại:
Vi khuẩn lactic ƣ ấm (m sophil ): ó thể sinh trƣởn trong khoản nhiệt độ
10 - 35o C.
Vi khuẩn l ti ƣ nhiệt (th rmophil ): ó thể hịu nhiệt độ 45o C.
* Phân loại vi khuẩn l ti
9
Nhóm vi khuẩn l ti rất đ dạn
ồm nhiều iốn khá nh u. Để phân loại
n ƣời t dự vào nhiều tiêu hí khá nh u, ăn ứ vào đặ điểm hình thái, phƣơn
thứ lên m n, khả năn phát triển ở á nhiệt độ khá nh u, khả năn
hịu
hịu muối,
id h y kiềm. Hiện n y n uyên tắ phân loại vi khuẩn l ti dự trên sự phân
tí h trình tự 16S rARN, nó un
ấp thôn tin ơ bản nhất về trình tự á nu l otit,
iúp t so sánh một số đặ tính phát sinh trên ơ sở kiểu hình khôn tƣơn ứn với
nhữn qu n hệ phát sinh h n loại. Kĩ thuật phân tử, đặ biệt là phản ứn PCR là
một tron nhữn phƣơn pháp ơ bản nhất để phân loại á
h n vi khuẩn l ti
[36].
Th o bản phân loại đƣợ sử đổi hiện n y, vi khuẩn l ti
20 iốn thuộ họ L tob ill
hình qu , tron đó á
, hún thƣờn
ồm khoản hơn
ó dạn hình ầu (hoặ ov l) và
iốn s u đây là h yếu nhất: Aerococcus, Carnobacterium,
Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leucnostoc, Oenococcus, Pediococcus,
Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus và Weissella. Trƣớ
Bifidobacterium thuộ
hẳn về một nhánh phát sinh
h n
đây
loại khá
iốn
(n ành
Actinobacteria) nhƣn do đặ điểm sinh thái và khả năn lên m n l ti nên ũn
đƣợ xếp vào nhóm vi khuẩn l ti tron khó phân loại
r y 1957 [36].
Dự trên nhữn đặ điểm hình dạn tế bào á nhà kho họ đã phân hi vi
khuẩn l ti thành á loại sau [5]:
Hình qu : Lactobacillus, Carnobacerium.
Hình ầu: Streptococcus, Leuconotoc, Pedicoccus.
N oại lệ: Weissella ( ó ả hình ầu và qu ), Bifidobacterium. Phân hi
vuôn
ó nh u trên một mặt phẳn tạo hình tứ ầu(Aerococcus, Tetragenococcus,
Pediococcus).
* Nhu ầu dinh dƣỡn
vi khuẩn l ti :
Vi khuẩn l ti đòi h i nhu ầu dinh dƣỡn phứ tạp, hún khôn thể sinh
trƣởn tron môi trƣờn muối khoán thuần khiết hứ
hún
ần hàn loạt vit min, xit min và nhiều hất.
- Nhu ầu dinh dƣỡn
bon
lu oz và NH4+. Đ số
10
Vi khuẩn l ti
năn lƣợn , xây dựn
á
ó thể sử dụn nhiều loại hydr t
bon để un
ấp
ấu trú tế bào và làm ơ hất ho quá trình lên m n tổn hợp
id hữu ơ t
á monos
rit ( lu ose, fructose, maltose), á dis
(saccarose, lactose, maltose) ho đến á polys
rit
rit (tinh bột, dextrin [19].
- Nhu cầu dinh dƣỡn nitơ
Phần lớn vi khuẩn l ti khôn tự tổng hợp đƣợ
húng phải sử dụn
khuẩn l ti
á hợp chất chứ nitơ,
á n uồn nitơ ó sẵn tron môi trƣờng. Cá n uồn nitơ vi
ó thể sử dụn nhƣ:
o thịt, cao nấm men, trypton, dịch th y phân
casein t sữ , p pton,… [36].
- Nhu cầu về vitamin
Đa số á loài vi khuẩn l ti khôn
vậy cần bổ sun vào môi trƣờn
ó khả năng sinh tổng hợp vit min. Vì
á loại vit min. Cá
hất chứ vit min thƣờng sử
dụn nhƣ nƣớc chiết t kho i tây, n ô, à rốt hay dịch tự phân nấm m n…
- Nhu cầu á hợp chất hữu ơ khá
Vi khuẩn l ti
b zơ nitơ h y á
òn ần á hợp chất hữu ơ khá
ho sự phát triển nhƣ á
id hữu ơ. Một số acid hữu ơ ó ảnh hƣởng thuận lợi đến tốc
độ sinh trƣởng c a vi khuẩn lacti nhƣ
id xitri ,
id ol i , acid axetic. [19].
- Nhu cầu á muối vô ơ khá
Để đảm bảo cho sinh trƣởn và phát triển đày đ , vi khuẩn lactic rất cần á
muối vô ơ. Cá n uyên tố khoán nhƣ đồng, sắt, n tri, k li, photpho, lƣu huỳnh,
m i đặc biệt là m n n, vì m n n iúp n ăn n
quá trình tự phân và ổn định
cấu trú tế bào.
- Nhu cầu dinh dƣỡng oxi
Vi khuẩn lactic v
ó khả năn sốn đƣợ tron môi trƣờn
sốn đƣợ tron môi trƣờn khôn
ó oxy [8].
Vi khuẩn l ti phát triển tốt nhất ở môi trƣờn
* Ứn dụn
-
vi khuẩn l ti :
dụ g vi khuẩ
ó oxy và v a
actic để sả
uất acid actic:
ó nồn độ oxi thấp.
- Xem thêm -