CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1 1 Đặt vấn đề Hiện nay trên thế giới, các sản phẩm từ hạt Kefir (Kefir Grains) đang rất được ưa chuộng bởi giá trị dinh dưỡng mà nó còn đem lại cho con người Ngoài việc cung cấp c.
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề - Hiện giới, sản phẩm từ hạt Kefir (Kefir Grains) ưa chuộng giá trị dinh dưỡng mà cịn đem lại cho người Ngồi việc cung cấp vi sinh vật có lợi, kefir cịn có tác dụng chống lão hóa tăng cường khả tiêu hóa Với ứng dụng có tính phục vụ cho sức khỏe người, kefir số công ty nghiên cứu phát triển nên số sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao sữa chua kefir - Khác với sữa chua thông thường kefir sản phẩm vừa lên men lactic nhờ nhóm vi khuẩn lactic ưa ấm, vừa lên men rượu nhờ nấm men - Đây là, sản phẩm biết đến loại thực phẩm chức giúp tăng cường khả miễn dịch, giảm căng thẳng thần kinh, điều hồ huyết áp lợi ích sức khoẻ khác mà xem điều bí mật Song, sản phẩm có mặt từ lâu đời giới, thị trường tiêu thụ Việt Nam Do đó, để góp phần giúp cho sản phẩm Kefir ngày phổ biến quen thuộc với người tiêu dùng, việc nghiên cứu nâng cao chất lượng làm đa dạng phong phú cho sản phẩm Kefir điều cần thiết 1.2 Mục đích Tìm hiểu kefir ứng dụng kefir lĩnh vực thực phẩm đặc biệt nước lên men chủng kefir 1.3 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu thành phần, tính chất, hệ vi sinh vật, cơng dụng hạt Kefir (Kefir Grains), quy trình chế biến bảo quản giống Kefir - Quy trình chế biến nước nhãn lên men Kefir - Nghiên cứu khả trung hịa tính gây độc tế bào yếu tố ngoại bào B cereus kefiran CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu hạt kefir 2.1.1 Nguồn gốc hạt Kefir - Cách hàng nghìn năm, Kefir biết đến thứ nấm dùng chữa bệnh, xuất xứ từ cách nuôi riêng tu sĩ Ấn Tạng Đây loại nấm vi khuẩn làm biến đổi sữa nhờ hệ vi sinh vật phức tạp gồm nhiều loài vi khuẩn nấm men chứng minh có lợi cho sức khoẻ - Dân miền núi Caucasus thuộc nước Xô Viết cũ - nguyên quán Kefir - bào chế từ sữa sinh vật khác Kefir lên men tự nhiên túi da thú, theo tộc người họ xem kefir quà tặng đấng Allah, nguồn tài sản gia đình tộc, họ tiêu thụ Kefir từ thuở ấu thơ trì từ hệ đến hệ khác Họ đến bệnh ung thư, bệnh lao, bệnh dày… họ thọ đến trung bình 110 tuổi - Núi Caucasus vùng địa cầu mà người ta đạt sức khoẻ hoàn toàn lứa tuổi Từ sớm bác sĩ Nga tin tưởng Kefir có lợi cho sức khoẻ có khả chữa bệnh - Mãi đến năm đầu kỷ 20 hạt Kefir sản xuất với số lượng nhỏ Moscow Nguyên liệu để sản xuất Kefir sữa dê, sữa cừu hay sữa bò Theo Oberman H Libudiziz Z (1998) người ta lên men sữa thành Kefir túi da thú bồn gỗ sồi - Đến cuối kỉ 19, Kefir trở thành sản phẩm quen thuộc dân nước vùng đông âu (Nga, Ucraina, Balan, Czech, Hungari ) nước vùng Scandinavia Tuy nhiên để sản xuất sản phẩm Kefir cho mục đích thương mại mà giữ chất lượng sản phẩm truyền thống điều không dễ dàng theo truyền thống người ta khơng sử dụng vật dụng kim loại cho trình chế biến mà từ dụng cụ gỗ, đất sét da thú - Đến 1950, phương pháp sản xuất Kefir công nhận chất lượng phương pháp lên men có khuấy trộn - Hiện có hai loại Kefir, loại có vị lên men với nước trái đường, loại lên men từ sữa Hệ vi sinh vật sử dụng sản phẩm Kefir bao gồm vi khuẩn lactic nấm men Chúng phát triển cộng sinh mơi trường sữa Do sản phẩm Kefir có vị chua đặc trưng thoảng nhẹ mùi nấm men 2.1.2 Hạt Kefir - Trong sản xuất Kefir, người ta sử dụng tổ hợp giống vi sinh vật dạng hạt Kefir ( Kefir Grains) - Các hạt Kefir có màu từ trắng đến vàng nhạt, hình dạng khơng ổn định thường kết thành chùm với tạo dạng tương tự hoa Chou-fleur với đường kính trung bình 0,3÷2 cm - Hạt Kefir phức hệ vi sinh vật gắn với chất polisaccharide Các hạt bao gồm chủ yếu vi khuẩn lactic (Lactobacilli, Lactococci, Leuconostoc ) nấm men Đôi ta cịn tìm thấy vi khuẩn A.aceti A.racens với vi sinh vật khác tổ chức thành khối cầu vi sinh vật - Tuy chưa làm sáng tỏ hồn tồn từ hàng nghìn năm qua tiêu thụ chứng minh hệ vi sinh vật Kefir khơng gây bệnh mà cịn có khả ngăn chặn phát triển vi sinh vật gây bệnh Salmonella hay Shigella Hình 2.1: Hình dạng, kích thước hạt Kefir ngun vẹn sau cắt đơi - Thành phần, cấu trúc tạo nên cấu trúc hạt kefir polisaccharide - Polisacharide chủ yếu nước, vật chất hoà tan biết Kefiranofaciens L kefir sản sinh polisacharide Chúng phần hạt, khơng có diện chúng hạt Kefir khơng thể hình thành - Ngoài tế bào vi sinh vật, hạt Kefir cịn chứa protein (chiếm khoảng 30% tổng chất khơ) Carbohydrate (25÷50%) - Như từ số thơng tin đưa thành phần hợp thành hạt giống Kefir phức protein Polisacharide béo Thành phần hạt giống sấy khơ đơng lạnh với hàm ẩm 3,5% tìm thấy bao gồm: béo 4,4%, tro: 12,1%, Muco-polisacharide (Kefiran): 45,7%, protein tổng số 34,3% gồm có: protein khơng hồ tan 27%, protein hoà tan 1,6% acid amin tự 5,6% 2.1.3 Chu kỳ phát triển giống Kefir - Kefir giống gốc tự nhiên, chúng hình thành từ màng bao bọc mỏng khơng theo quy tắc bao gồm hỗn hợp protein, lipid, polisacharide Những màng bao bọc phát triển với hình dạng khơng định, hình thành thuỳ phức tạp khơng đồng đều, thuỳ lại có xu hướng trở nguyên tạo thành cấu trúc sinh học bao gồm nhiều thuỳ bao quanh - Với dấu hiệu phát triển đặc biệt chúng hình thành hạt con, tiểu thuỳ kết nối với phần giữa, xòe gắn với điểm trung tâm hạt giống mẹ Hình 2.2: Sự hình thành hạt kefir - Nhờ xuất mà hạt tách có mẫu hình phát triển giống hạt mẹ ban đầu Sau thời gian chấn thương tác động bên ngoài, phần thùy gắn với hạt mẹ bị tách thành hạt tự Những hạt lại tiếp tục nhân giống thành hạt mẹ Chu kỳ phát triển lặp lại với chu trình gần giống (tự nhân giống) Trong vài trường hợp đặc biệt, có hạt khơng thể cho hạt thời gian dài mà thay vào đó, chúng hình thành nên khối lớn (khối hạt Kefir) Hình 2.3: Hạt Kefir sau vớt khỏi sữa nước đường (www.Kleibers.de/ /guido/4a_kefir_tibet.jpg) - Bề mặt hạt biến đổi từ dạng phẳng đến không đồng gồm nhiều thứ phức tạp, có chỗ lồi lõm rải rác khắp bề mặt Một vài hạt có vùng rộng phẳng, từ mẻ tương tự có hạt có bề mặt khơng đồng Nếu điều kiện thuận lợi, sau thời gian, hạt nhẵn thường trở lại dạng nguyên thể, sau hình thành hạt bao quanh mình, nơi mà nhân giống lên - Thường vùng khơng phẳng, xù xì thường có hoạt động mạnh nấm men, vùng phẳng vi khuẩn lại chiếm ưu - Nấm men hình thành khóm nhỏ nhơ bề mặt, Streptococci bện vào với vi khuẩn khác khơng hình thành dạng cụm Ở sâu bên hạt, Lactobacilli chiếm ưu có tế bào nấm men, chúng gói gọn dịch polisacharide, vi khuẩn hình que nấm men hình thành cụm riêng biệt bên ngồi bên hạt Ở Lb.Kefiranoficients xem ngun nhân hình thành polisacharide hịa tan Kefiran - Trong L bacitophilus nguyên nhân hình thành vỏ bọc bên ngồi polisacharide mà giúp hạt co giãn Một số nghiên cứu cho vi khuẩn gây nhân giống hạt Kefir việc nhân giống hạt khơng xảy vắng mặt Lb kefiranoficients - vi khuẩn sinh Kefiran trung tâm hạt 2.1.4 Kefiran Hình 2.4: Cấu tạo hóa học Kefir (www.kefir.co.kr/eng/image/sub_img_11.gif) - Cơ chế phức tạp cấu trúc gian bào vi sinh vật hạt Kefir chưa giải thích rõ ràng Người ta khám phá gel hòa tan polysaccharide hạt kefir điều đủ cho tên gọi kefiran (KGF-C) - Hạt kefir sấy khô bao gồm chất gian bào khoảng 45% kefiran Polisaccharide gồm hai đường đơn glucose galactose với tỉ lệ cân đối Kefiran hình thành trung tâm hạt, với điều kiện kỵ khí thuận lợi cho việc tổng hợp kefiran diện ethanol - Một vài loài Lactobaccilli khác sinh polisaccharide Lb brevis, Lb sp Các lồi Lactobaccilli khác sản sinh dạng gel polisaccharide gần giống tốc độ khác - Đây phần chế phức tạp hạt kefir Có thể khuynh hướng khác mà Lactobaccilli sản sinh phần trung tâm hạt Một thử nghiệm chuột phát tính kháng ung bứu Kefiran Trong thử nghiệm kefiran cung cấp từ đường miệng chuột kết cho thấy kích thước khối u giảm rõ 2.1.5 Hệ vi sinh vật hạt Kefir - Nhóm vi khuẩn lactic lactobacillus chiếm khoảng 65-80% tổng số vi sinh vật hạt Kefir Chúng gồm loài ưa ẩm ưa nhiệt thực trình lên men lactic theo chế lên men đống hình lẫn dị hình - Nhóm vi khuẩn lactic Lactococci chiếm 20% tổng số tế bào, Bacilli 69%, Streptococci 11-12%, nấm men chiếm 16-20% - Hình 2.5: Ảnh chụp hạt Kefir kính hiển vi điện tử gồm vi khuẩn, nấm men, chất gian bào (Kefir.vilabo.oul.com) - Riêng nấm men chiếm 5÷10% tổng số vi sinh vật hạt gồm lồi lên men lẫn khơng lên men đường lactose Các loài nấm men lên men đường lactose thường tìm thấy vị trí gần bề mặt hạt Kefir - Ngược lại, lồi nấm men khơng lên men đường lactose lại tìm thấy vị trí sâu bên tâm hạt Các tế bào nấm men tạo rượu cacbon dioxyt Protein bị phân giải phần trình trao đổi chất nấm men mà kết làm cho kefir có mùi đặc trưng nấm men Hàm lượng acid lactic, alcol cacbon dioxyt điều chỉnh nhiệt độ lên men - Bảng 2.1: Các vi sinh vật có hạt Kefir (Oberman H cộng sự, 1998) - Giống vi sinh vật Loài Vi khuẩn Lactobacilli Lb brivis Lb cellobiosus Lb acidepphilus Lb Kefir Lb casei ssp alactosus Lb casei ssp rhamnosus Lb helveticus ssplactis Lb delbruevii.ssp.lactic Lb paracasei.ssp.paracasei Lb casei Lb lactis Lb plantarum Lb delbrueckii ssp hulgaricus Lb fructivorans Lb hilgardii Lb kefiranofaciens Lb kefirgarnum sp.nov Lb parakefir sp.nov Streptococci S thermophilus S lactis S filant S durans Lactococci Lc lactis.ssp.lactis Lc lactis.ssp.lactis var diacetylactis Lc lactis.ssp.cremoris Leuconostoc Leuc mesesteroides.ssp.dextranicum Leuc mesenteroides.ssp.cremoris Acetobacter Acetobcaters casei Acetobacters rasenes - Nấm men Kluyveromyces K lactis K marxinnus ssp bulgaricus K.morxianus ssp Marxianus Saccharomyces S lactis S cerevisiae S florentinus S globosus S unisporus S.carlsbergensis S ssp torulopsis holmii Candida C kefir C pseudotropicalis C tenuis C rancens Torulaspora T delbrueckii (Lê Văn Việt Mẫn, 2004 nguồn internet) 2.1.5.1 Vi khuẩn lactic a Đặc điểm chung vi khuẩn lactic - Vi khuẩn lactic vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium, vi khuẩn Gram (+) Đây trực khuẩn cầu khuẩn, đa số không sinh bào tử, thường khơng chuyển động kị khí tùy tiện, vi hiếu khí, chúng khơng chứa cytochrom enzyme catalase, chúng có khả sinh tổng hợp enzyme peroxydase mạnh, phân giải H2O2 để phát triển - Đa số chúng lên men mono disaccharide, số không lên men saccharose, số khác không lên men đường maltose - Các vi khuẩn lactic khơng có khả lên men tinh bột polysaccharide khác (chỉ có lồi L delbruckii đồng hóa tinh bột) - Vi khuẩn lactic thường có dạng hình cầu, hình oval hình que, đường kính dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5-1,5 μm, tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặcm, tế bào hình cầu xếp thành cặp chuỗi có chiều dài khác - Kích thước tế bào trực khuẩn lactic từ 1-8 μm, tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặcm, trực khuẩn thường đứng riêng lẻ kết thành chuỗi Các lồi vi khuẩn lactic có khả khác tạo thành acid môi trường sức chịu đựng acid khác - Đa số trực khuẩn lactic đồng hình tạo thành acid cao (khoảng 2-3,5%), liên cầu khuẩn (khoảng 1%) - - - - - - - - - Các trực khuẩn phát triển pH = 4-3,8 cịn cầu khuẩn khơng thể phát triển mơi trường Hoạt lực lên men tốt trực khuẩn lactic vùng pH = 5,5-6 Đa số vi khuẩn lactic (đặc biệt trực khuẩn đồng hình) kén chọn thành phần dinh dưỡng, chúng phát triển mơi trường có tương đối đầy đủ yếu tố dinh dưỡng cần thiết acid amin, peptide, protein, vitamin (B1, B2, B6, PP, acid pantotenic acid folic)… Vi khuẩn lactic có hoạt tính protease, chúng phân hủy protein sữa tới peptide acid amin Hoạt tính lồi có khác nhau, thường trực khuẩn cao Chúng chịu trạng thái khô hạn, bền vững với CO2 cồn ethylic, nhiều lồi sống mơi trường có 10-15% cồn cao hơn, số trực khuẩn bền với NaCl tới 7-10% Các vi khuẩn lactic ưa ấm có nhiệt độ sinh trưởng tối ưu 25-350C, loài ưa nhiệt có nhiệt độ tối ưu 40-450C, lồi ưa lạnh phát triển nhiệt độ tương đối thấp (khoảng 50C thấp hơn) Khi gia nhiệt tới 60-800C hầu hết chúng bị chết sau 10-30 phút Một số loại có khả tạo màng nhầy Một số khác có khả đối kháng với thể hoại sinh vi sinh vật gây bệnh làm thối rữa thực phẩm Vi khuẩn lactic khả lên men lactic, chúng cịn có khả sản sinh chất kháng khuẩn gọi bacteriocin ứng dụng nhiều y học bảo quản thực phẩm Vi khuẩn lactic phân bố rộng thiên nhiên, đất, nước, khơng khí, chủ yếu có mặt thực vật (đặc biệt có cỏ), thực phẩm (rau, quả, sữa, thịt,…), số chủng có mặt hệ thống đường ruột thể người động vật Trong thể người động vật, ngồi đường ruột chúng cịn tồn khoang miệng Các dạng cầu khuẩn đường ruột gọi Enterococus hay Streptococus fecalis Phân loại vi khuẩn lactic chưa hồn thiện cịn nhiều tranh cãi, chủ yếu phân loại dựa theo hình dáng tế bào Thí dụ: cầu khuẩn xếp giống Streptococcus Leuconostoc, trực khuẩn xếp thành giống Lactobacillus b Hoạt động sinh hóa, trao đổi chất vi khuẩn lactic Hoạt động sinh hóa, trao đổi chất tiêu biểu vi khuẩn lactic chế trình lên men lactic Qúa trình lên men lactic diễn tế bào vi khuẩn Đầu tiên, đường vi khuẩn lactic đưa vào bên tế bào nhờ chế vận chuyển đặc trưng màng tế bào Nếu phân tử đường đường đơn glucose vào thẳng chu trình chuyển hóa, cịn phân tử đường đường đơi hay dạng đường khác bị thủy phân thành monosaccharide sau vào chu trình chuyển hóa Sau đó, phân tử đường vào chu trình chuyển hóa khác cuối cho sản phẩm acid lactic, acid acetic, CO2,… - Dựa vào sản phẩm tạo thành trình lên men, mà người ta chia chúng hai nhóm vi khuẩn lactic lên men đồng hình hay vi khuẩn lactic lên men dị hình - Trường hợp lên men lactic đồng hình: Quá trình lên men tạo acid lactic theo chu trình Embden-Meyerhorf (con đường EMP) Trong tế bào vi khuẩn lên men lactic đồng hình có đủ enzyme carboxylase, pyruvate không bị phân giải sâu hơn, mà thay vào nhận hydro tách chuyển tới pyruvate để tạo thành acid lactic Lượng acid lactic tạo thành chiếm 90% sản phẩm, phần nhỏ pyruvate lại bị khử cacbon chuyển thành acid acetic, ethanol, CO2 acetone… C6H12O6 → CH3-CO-COOH → CH3-CHOH-COOH + Năng lượng (glucose) (acid lactic) - Trường hợp lên men lactic dị hình: Xảy vi khuẩn lactic khơng có đủ enzyme chu trình EMP andolase trizaphosphattizomerase - Do không theo đường EMP nên chúng chuyển hóa theo đường PentosePhosphate giai đoạn đầu, từ glucose-6-phosphate, 6-phosphoglucose ribuloae5-phosphate tác dụng enzyme epimerase chuyển thành xilulose-5phosphate Xilulose-5-phosphate theo hai đường chuyển hóa khác nhau: + Xilulose-5-phosphate chuyển hóa tiếp thành glyceraldehydes-3phosphate Sau bị thủy phân đường EMP để tạo thành acid lactic + Xilulose-5-phosphate bị thủy phân đường khác để tạo acetyl phosphate - Sau đó, tác dụng acetatkinase tạo thành acetate bị khử tiếp thành acetaldehyde thành ethanol, acid acetic, CO2,… - C6H12O6 → CH3-CHOH-COOH + HOOC-CH2-CH2-COOH + CH3-COOH (glucose) (acid lactic) (acid sucxinic) (acid acetic) + CH3-CH2OH + CO2 +H2 (ethanol) + Lượng sản phẩm phụ trình lên men dị lactic sau: acid lactic chiếm 40% (thấp nhiều so với lên men lactic đồng hình), acid sucxinic chiếm 20%, ethanol chiếm 10%, acid acetic chiếm 10% khoảng 20% lại loại khí 2.1.5.2 Một số chủng vi khuẩn lactic a Streptococcus sp Streptococcus lactic: vi khuẩn phát triển tốt sữa số môi trường pha chế từ sữa, lại phát triển môi trường nước thịt pepton - Đây loại vi khuẩn hiếu khí tuỳ tiện nên phát triển sâu thạch cho khuẩn lạc hình có nhánh Đặc điểm sinh hoá quan trọng lên men glucose, lactose, galactose, maltose, dextrin, khơng lên men saccharose - Vì vậy, streptococcus lactic đóng vai trị quan trọng việc chế biến sữa chua Phát triển tốt nhiệt độ 30÷350C, nhiệt độ vi khuẩn gây đông tụ sữa sau 10÷12 giờ, độ acid giới hạn Streptococcus lactic tạo nên thường dao động khoảng 110-1200T, có chủng yếu tạo khoảng 90-1000T - - - - - - b - Sữa lên men chua vi khuẩn streptococcus lactic ln ln có hương vị đặc trưng sản phẩm sữa chua Ở nhiệt độ tối ưu Streptococcus lactic phát triển sữa đạt đến số lượng tối đa 1,2÷2 tỷ tế bào/ml sau 10÷12 Thời gian tương ứng với thời gian lên men chua sữa đến 600T Độ acid sữa tăng lên nhanh vài đầu, sau giảm dần ngừng hẳn đạt đến gần 1200T Đường biểu thị acid sữa lên men hướng xuống sau đạt cực đại độ chua giữ nguyên theo thời gian mà không giảm Streptococcus cremoris: loại liên cầu khuẩn thường thấy sữa dạng chuỗi dài diện dạng song cầu khuẩn, phát triển tốt 20÷250C Các điều kiện nuôi cấy khác với giống S.lactic Tuy nhiên, ảnh hưởng chúng sữa khác, chúng thường làm đơng sữa chúng làm cho sữa bị nhớt Một số chủng loại phát triển sữa cho mùi đặc biệt dễ chịu ứng dụng chế biến bơ Cũng S lactic, S cremoris lên men lactose thành acid lactic không lên men saccharose, maltose, dextrin Streptococcus cremoris làm cho sữa có độ chua thấp (110÷1150T) tạo nên sản phẩm có vị ngon thường dùng sản xuất bơ chua Streptococcus diacetylatic: thuộc nhóm vi khuẩn khơng điển hình, tạo nên diacety, tạo hương cho sản phẩm Streptococcus thermophillus Streptococcus bovis: hai vi khuẩn thuộc nhóm Viridams Streptococci chúng khơng phát triển 100C, phát triển tốt 40÷450C lên men sữa tạo khối đơng, khơng phát triển có diện 0,1% xanh methylen, 6,5%NaCl, pH=9,6, arginin, pepton, không tạo thành amoniac Streptococcus thermophillus vi sinh vật ưa nhiệt giống tên chủng, nhiệt độ thích hợp khoảng 40÷450C bị tiêu diệt nhiệt độ 530C Khi làm môi trường nuôi cấy từ sữa trùng ủ 320C số lượng lớn khuẩn lạc Streptococcus thermophillus xuất Streptococcus thermophillus vi sinh vật quan trọng sản xuất yaourt, phomat, bị ngăn cản hoạt động 0,01 mg penicillin hay mg streptomycin/ ml Streptococcus bovis tìm thấy sữa bị xâm nhập vào sữa từ nguồn hay nguồn khác, sống sót sữa trùng, tách chúng từ sữa trùng hay số loại phomat Hình 2.6: Vi khuẩn Streptococcus thermophillus Các trực khuẩn lactic Trực khuẩn lactic phát triển rộng rãi thiên nhiên, chúng ln ln có mặt sữa sản phẩm sữa chịu độ acid cao, phát triển phạm vi nhiệt độ rộng môi trường có khơng có khơng khí - - - - - - - Trực khuẩn lactic đóng vai trị quan trọng chế biến sữa chua, trình làm fomat Trực khuẩn lactic chia thành nhóm điển hình nhóm khơng điển hình tuỳ thuộc vào khả tạo thành sản phẩm phụ Nhóm trực khuẩn lactic gồm trực khuẩn ưa nhiệt, trực khuẩn xếp chuỗi cần nhiệt độ trung bình (ưa ẩm), Bacterium thuộc nhóm trực khuẩn khơng điển hình Nhờ nhiều loại enzim thích hợp nên vi khuẩn lactic điển hình có khả phân giải đường đơn (glucose, galactose, levulose ) thành acid lactic Các loại khác tích tụ lượng acid khác nhau: Lactobacterium bulgaricum tích tụ đến 3,5%, Thermobacter, Ribirium cerea 2,2%, Lactobacterium plantarum 1% Các trực khuẩn lactic ưa nhiệt phát triển tốt mơi trường acid yếu (pH=6,5), nhiên có lồi phát triển pH=5,4 Lactobacillus bulgaricus, có loại phát triển tốt pH=3,8 trực khuẩn xếp chuỗi phát triển được, nhiệt độ tối ưu 40÷450C, vi khuẩn tạo độ acid cao 300÷3500T Lactobacterium helveticum (trực khuẩn phomat) phát triển 22- 510C, làm cho sữa chua tới 200÷3000T, Lactobacterium bulgarium phát triển 22÷530C tạo độ acid sữa 200÷3000T, độ giới hạn 200÷2500T Lactobacterium lactic phát triển 22÷500C độ acid giới hạn 110÷1800T c Lactobaccillus Lactobaccillus brevis: Là trực khuẩn Gram dương, kích thước rộng 0.7-1.0 mm, dài 2.0-4.0mm, thể hình que, khơng sinh bào tử, không di động Chúng không sinh sản nitrate (Kandler Weiss, 1986) Lb Brevis vi khuẩn lên men lactic dị hình, sử dụng đường hexoses qua đường 2-keto-3-deoxy6phosphogluconate (KDPG) hay Entenr Doudoroff (ED) sản sinh acid lactic, CO2, ethanol, acid acetic (Kandler, 1983) Chúng lên men loại đường arbinose, xylose, glucose, fructose, maltose, nhiệt độ phát triển tối đa 30oC Lactobaccillus casein: Là trực khuẩn Gram dương, kỵ khí tùy tiện, khơng sinh nha bào, khơng di động Nó thường gặp dạng chuỗi dài ngắn, tích tụ tới 1,5% acid Lb Casein thuộc nhóm lên lên lactic dị hình Nhiệt độ tối ưu cho phát triển 30-350C Trực khuẩn dùng nhiều chế biến mát, nhờ có hoạt tính protease nên phân hủy casein sữa thành acid amin Hình 2.7: Vi khuẩn Lactobaccillus casein Lactobaccillus acidophilus: Là trực khuẩn, kích thước trung bình 0.6-0.9 x 1.56mm, thuộc nhóm vi hiếu khí, lên men đồng hình; phát triển tốt 37-40oC, khơng phát triển 4% muối Lb acidophilus một chuỗi, dài kết hạt nhuộm với xanh methylene pH tối ưu=5,8-6,6 Nhiệt độ tối thích 450C Khi ni sữa gầy 370C, vòng 36 giờ, chúng sinh sản 13,33g acid lactic/l Trong sữa tích tụ tới 2,2% acid Trực khuẩn phân lập từ ruột trẻ em bê non đẻ, dùng sản xuất sữa, acidophin có khả sinh bacteriocin có hoạt tính ức chế vi khuẩn gây bệnh đường ruột Một số chủng có khả tạo thành màng nhầy - - - - - - - - Lactobaccillus delbrukii: Là trực khuẩn lactic chịu nhiệt, thường gặp hạt đại mạch Đây trực khuẩn lớn (2,7 x 0,4-0,8 μm, tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặcm) Trong q trình lên men chúng có khả tạo thành hình sợi dài 100 – 1000 μm, tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặcm không lên men lactic, không tạo acid từ maltose Trong mơi trường dịch thể chúng có khả tạo 70% acid latic so với đường Có lẽ giống vi khuẩn lactic đồng hóa tinh bột Nó khơng lên men đồng hóa lactose, khơng dùng cơng nghiệp sữa Nhiệt độ tối ưu 45-500C, tối thiểu 200C, tích tụ 2,5% acid Được dùng nhiều sản xuất acid lactic từ tinh bột sản xuất bánh mì Lactobaccillus paracasei subsp Paracasei: Tăng trưởng tốt nuôi Lb Acidophilus delbrukii subsp Bulgaricus Chúng thuộc nhóm lên men lactic đồng hình, có khả sử dụng đường glucose, fructose, saccharose để thực q trình lên men, khơng tăng trưởng raffinose, stachyrose Lactobacillus bulgaricus: Là trực khuẩn trịn (đơi dạng hạt), thường kết thành chuỗi dài, không lên men saccharose Đây giống ưa nhiệt, nhiệt độ tối ưu 40-450C, tối thiểu 15-200C Nó tạo thành acid mạnh, tích tụ sữa tới 2,53,5% acid lactic Dùng chế biến sữa chua phương nam, sữa ngựa Lactobacillus helveticus : Là trực khuẩn, có kích thước 0.7-0.9 mm; 2.0-6.0 mm, nhiệt độ phát triển vi khuẩn 40-420C; tạo độ chua đến 200-3000T Nó có khả lên men glucose, fructose, galactose, mannose, maltose, lactose d Leuconostoc Là nhóm gồm vi khuẩn lên men lactic khơng điển hình Chúng có dạng hình cầu mơi trường acid chúng nhọn hai đầu dài sinh lượng acid có hạn khơng làm đơng sữa Khi cho vào môi trường nấm men cao thực vật chúng phát triển mạnh Những vi khuẩn thuộc lồi Leuconostoc hạt Kefir gồm có: Leuconostoc lactic, Leuconostoc cremoris, Leuconostoc mensenteroides Leuconostoc mensenteroides: Là vi khuẩn Gram dương, kỵ khí tùy tiện, thường tìm thấy sản phẩm rau trái lên men Leuc mensenteroides thường sản sinh lớp màng nhầy làm cho thực phẩm chất lượng Hình 2.8: Vi khuẩn Leuconostoc mensenteroides Leuconostoc dextranicum: Là vi khuẩn gram dương, đường kính từ 0.6-1 μm, tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặcm Nó phát triển tốt nhiệt độ 25-300C phát triển chậm 80C, 450C ngừng phát triển, không tồn trùng, nhạy cảm với chất kháng sinh penicillin e Betabacterium Trên môi trường thạch tạo khuẩn lạc giống khuẩn lạc trực khuẩn lactic ưu nhiệt Khi phát triển sữa vi khuẩn cho acid, cho dịch tự phân nấm men vào môi trường, vi khuẩn phát triển mạnh hẳn lên, đường sữa bị lên men vi khuẩn không tạo thành acid lactic mà tạo nhiều acid dễ bay Trong sữa thường có hai loại Betabacterium causasium Betabacterium breve - - - - - - - - Acetobacter acetic Acetobacter aceti: trực khuẩn ngắn, không chuyển động, liên kết với thành chuỗi dài Tốc độ sinh trưởng chúng nhanh, từ tế bào sau 12 sinh sản thành 17 triệu tế bào Chúng bắt màu vàng với iod, sống nồng cồn cao (11%) có khả ơxy hóa cồn để tạo thành 6% acid acetic T0 op= 23-300C, pH op= 5,5-6,2 (có lồi chịu pH 400C gây tượng co tế bào tạo thành hình lê A aceti có khả chịu acid cao, có khả đồng hóa đạm hữu có khả đồng hóa nguồn cacbon ethanol, glucose, fructose, saccharose, maltose, glycerin, lactose… A aceti phải có acid pantothenic chất khống (K, Mg, Ca, Fe, S, P…) đồng hóa khống, vitamin khơng có khả sử dụng tinh bột Nấm men: Nấm men thuộc đơn bào, tế bào có hình elip hình trứng, đường kính 10-15mm, khơng di chuyển Một vài loài nấm men tạo bào tử túi (thường tế bào), chúng sinh sản chủ yếu cách nẩy chồi Nấm men phát triển tốt 2440oC chịu acid cao, pH=3.5 Chúng oxi hóa lên men mạnh mẽ nguồn nguyên liệu carbonhydate acid hữu Nhìn chung, chúng khơng phân giải protein, vài lồi phân giải lipid a Saccharomyces Saccharomyces cerevisiae: Là loài nấm men lên men nổi, kỵ khí khơng bắt buộc Sinh sản theo kiểu nảy chồi, phân đôi bào tử Saccharomyces cerevisiae ứng dụng rộng rãi sản xuất rượu, bia, nước giải khát lên men… Chúng có dạng cầu, ovan, elip… kích thước khoảng 2,5-10 x 4,5-21 μm, tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặcm, đơn bào, sinh sản chủ yếu hình thức sinh sản vơ tính theo lối nảy chồi Saccharomyces cerevisiae lên men nhiều loại đường khác glucose, saccharose, maltose, fructose, galactose, raffinose Nhưng khơng lên men đường lactose, cellobiose, Inulin… Lồi chịu độ acid cao, T0op= 25-300C, T0min = 2-30C, 400C ngừng sinh trưởng men bị chết Hình 2.9: Nấm men Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces fragitis: Nó có hình trứng hay hình thn dài, đường kính 1.85.6mm, đặc trưng khả tạo cồn CO2 Nhiệt độ tối thích 37oC, khơng phát triển 5oC hay 43oC không bị tiêu diệt trùng Candida pseudotropicalis var lactose: Nó tế bào hình trứng, dài từ 7-15mm, lên men tạo cồn CO2 Nhiệt độ tối thích 37oC, khơng phát triển 5oC hay 43oC Nó khơng sinh bào tử, mặt sinh hóa Candida oxy hóa tốt lên men xem nấm mốc nấm men Tế bào có hình hình trụ trịn sinh sản cách nhân đơi Tế bào tách từ phân chia tế bào mẹ Lồi vi sinh vật oxy hóa acid lactic thành CO2 H2O - Kluyveroyces Kluyveroyces: hình thái tế bào giống với Saccharomyces cerevisiae, sinh sản bào tử túi có 1-60 bào tử túi, Saccharomyces có 1-4 bào tử túi 2.1.6 Sự tiêu thụ kefir: - Kefir tiêu thụ hàng ngàn năm có nguồn gốc từ miền núi Caucasus Mặc dù, kefir vừa khám phá vài khu vực giới, phổ biến Liên Xô, Hungary Phần Lan nhiều năm (Komai Nanno, 1992) Sau đó, biết đến Thụy Điển, N._.a Uy, Phần Lan Đức (Kroger, 1993) Hy Lạp, Áo, Brazil, Israel (Hllé, 1994) Sau phổ biến Mỹ Nhật Ở nhiều nước, sản phẩm liên quan đến kefir sản xuất nhiều kefir đông lạnh khô cô đặc từ sữa (360 g/kg tổng thể tích) lên men giống truyền thống, bơ sữa kefir sản phẩm truyền thống chế biến từ sữa lắng hết kem, sữa kefir nuôi cấy sản xuất đặc biệt từ việc pha nấm men bánh mì với kem yaourt ban đầu, sản phẩm giống kefir sản xuất hỗn hợp vi sinh vật cho kết cảm quan khác nhau, thiếu đặc điểm điển hình kefir truyền thống, ví dụ Omaere (ở Tây Nam Châu Phi), Rob hay Roba (ở vài nước Ả Rập), KjaKlder MjoKlk (ở Na Uy), Kellermilch (ở Đức), Tarag (ở Mông Cổ), kefir (ở Thổ Nhĩ Kỳ), Osobyi (ở Nga) Mặc dù, sữa bò, sữa dê, sữa cừu sử dụng cách rộng rãi cho nhiều loại sản phẩm sữa lên men khác nhau, thông tin chất lượng cảm quan kefir việc sử dụng nhiều loại sữa từ động vật có vú khác (Semih Ot.es, Oz.em Cagindi, 2003) 2.1.7 Dinh dưỡng lợi ích sức khoẻ Kefir - Bên cạnh vi khuẩn có lợi nấm men, Kefir cịn chứa nhiều khoáng chất acid amin cần thiết giúp chữa bệnh trì chức cho thể Các protein hồn chỉnh Kefir tiêu hố hồn tồn, thể hấp thu cách dễ dàng Tryptophan acid amin cần thiết phong phú Kefir, có tác dụng xoa dịu hệ thống thần kinh - Kefir giàu Ca Mg, chất quan trọng cho hệ thần kinh khoẻ mạnh, dùng Kefir thường xuyên có tác dụng tốt cho hệ thần kinh Kefir cung cấp lượng lớn phospho, khoáng chất cần thiết thứ hai thể người, giúp sử dụng carbohydrat, chất béo, protein giúp tế bào phát triển tốt, trì cân lượng - Kefir giàu vitamin B12, B1 vitamin K Đây nguồn Biotin tuyệt vời giúp thể hấp thu loại vitamin khác acid folic, acid pantothenic B12 Kefir chứa nhiều chất cần thiết như: đường sữa, khoáng chất, vitamin, béo Vị chua men Kefir giúp dễ dàng tiêu hóa thức ăn khác - Hơn nữa, Kefir chứa lượng khổng lồ nhũ khuẩn đối kháng với vi trùng gây bệnh rõ ràng cấu tạo Kefir cịn có tác dụng tốt cho sức khỏe như: + Ức chế vi trùng gây bệnh đường ruột (vi khuẩn gây bệnh ruột già), giúp ổn định vi khuẩn đường ruột, điều hòa tiêu hóa, vừa chống tiêu chảy, vừa chống táo bón + Đường lactose sữa thủy phân thành acid lactic nên tránh tình trạng bất dung nạp đường lactose sữa cho người khơng có men lactose đường ruột + Kích thích hệ thống miễn dịch giúp tạo khánh thể chống lại khối u ung thư + Giảm cholesterol máu, giảm tress, bớt căng thẳng 2.1.8 Phương pháp chế biến bảo quản giống Kefir - Giống vi sinh vật dễ bị thối hóa bất hoạt, cơng tác bảo quản giống vi sinh vật cần thiết bắt buộc Bảo quản hạt kefir môi trường dinh dưỡng phải đảm bảo điều kiện để hạt kefir sống sót giữ đặc tính ban đầu hạt kefir - Có nhiều phương pháp bảo quản giống vi sinh vật, có phương pháp kinh tế chưa kinh tế Việc lựa chọn phương pháp bảo quản phụ thuộc vào nhiều điều kiện khách quan phịng thí nghiệm, khả sống sót giống ổn định di truyền giống a Phương pháp lạnh đông - Là phương pháp trữ hạt kefir thời gian khoảng tháng Để đơng lạnh hạt kefir cách có hiệu phải rửa hạt kefir với nước đun sơi để nguội, sau vỗ nhẹ chúng cho khơ nước - Chúng ta bảo quản hạt kefir dụng cụ thủy tinh bao nylon, cho thêm vào hạt kefir bột sữa khô để bao bọc lấy hạt kefir, sau đơng lạnh chúng Bột sữa khơ thêm vào đóng vai trò tác nhân bảo vệ - Nếu không thêm bột sữa khô vào hạt kefir bảo quản lạnh sau khoảng thời gian khơng q tháng hạt kefir bị thối hóa thành phần nấm men hạt kefir trở nên hư hại (Greeting & Welcome to Dom’s kefir FAQ in-site) - Hình 2.10: Hạt kefir bảo quản phương pháp lạnh đông - Ưu điểm: Đơn giản dễ làm, hạt Kefir phát triển nhanh, mạnh so với bảo quản phương pháp đông khô - Nhược điểm: Tốn (do phải thay sữa liên tục), bảo quản thời gian (khoảng vài tháng) sau đó, vi sinh vật hạt Kefir tự chết ( khơng cịn hoạt động đem vào quy trình chế biến) b Phương pháp đông khô - Hạt kefir bị khử nước trữ khoảng thời gian dài từ 12 – 18 tháng Để khử nước hạt kefir tươi, phải rửa hạt với nước đun sơi làm lạnh Sau đó, vỗ nhẹ lau khô khăn lau làm vải tua trắng Giúp cho nước ngồi hạt kefir trở nên rắn hạt có màu vàng - Tùy thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, kích cỡ hạt mà khử nước hoàn toàn cho hạt kefir từ – ngày Ta trữ hạt kefir khơ dụng cụ thủy tinh kín gió trữ nơi mát tủ ướp lạnh (không trữ tủ lạnh) (Greeting & Welcome to Dom’s kefir FAQ in-site) - Hình 2.11: Hạt kefir bảo quản phương pháp đông khô - Ưu điểm: Hạt Kefir sống lâu (khoảng vài năm) so với bảo quản phương pháp lạnh đông, đỡ tốn - - Nhược điểm: Trong q trình ni Kefir sữa bột gần vi sinh vật hạt Kefir vơ hoạt hồn tồn ( nghĩa trạng thái chết giả), muốn hạt Kefir hoạt động trở lại bình thường phải vài tuần nuôi môi trường sữa Tốn nhiều thời gian so với phương pháp lạnh đông Phục hồi hoạt động hạt kefir + Phục hồi hoạt động hạt kefir đông lạnh Để phục hồi hoạt động hạt kefir đông lạnh, cho vào hạt kefir đơng lạnh nước lạnh vài phút bột sữa rửa giai đoạn Sau cho thêm sữa tươi vào giống với tỷ lệ 1: (1/2 cốc sữa với muỗng giống) Sau 24h, lọc sữa tiến hành qui trình lại nhiều lần, sữa lúc đơng khơng đơng Trong lần tiếp theo, cho thêm sữa với thể tích nhiều Khi sữa xuất nhiều cục đơng sau 24h hạt kefir bạn phục hồi Ở thời điểm sữa có mùi chua tinh khiết mùi thơm nấm men tươi Điều làm tuần số trường hợp kéo dài (Greeting & Welcome to Dom’s kefir FAQ in-site) + Phục hồi hoạt động hạt kefir đông khô Để phục hồi hoạt động hạt kefir đơng khơ ta thêm sữa tươi vào ly trữ hạt kefir Hạt kefir phục hồi sau mẻ, mẻ đầu ta thu hay khơng cục đông, ta không nên uống sữa lên men giai đoạn này, lúc có xuất màu vàng bẩn có hình thành bọt bề mặt sữa ta uống sữa lên men có mùi thơm, chua tinh khiết Hạt kefir đơng khơ phục hồi lại sau ngày số trường hợp kéo dài từ nửa tuần đến tuần Khi sữa bắt đầu tạo cục đông sau 24h, tạo mùi thơm chua tinh khiết, với mùi thơm nấm men tươi Lúc đó, hạt kefir phục hồi hoạt động lên men liên tục Tỷ lệ phát triển hạt kefir khác nhau, vài trường hợp kéo dài đến tuần Thời gian kéo dài điều kiện trữ hạt kefir đông khô (Greeting & Welcome to Dom’s kefir FAQ in-site) 2.2 Cơ sở khoa học trình lên men 2.2.1 Lên men lactic - Trong cơng nghệ vi sinh vật, nhìn chung vi khuẩn lactic đồng hình ln chiếm ưu Tuy nhiên, công nghệ sản xuất thực phẩm lên men truyền thống phomai, Kefir, vi khuẩn lactic dị hình đơi sử dụng nhằm mục đích đa dạng hoá tiêu mùi vị cấu trúc cho sản phẩm - Quá trình lên men diễn tế bào chất vi khuẩn Đầu tiên đường lactose sữa vi khuẩn lactic đưa vào tế bào nhờ chế vận chuyển đặc trưng màng tế bào chất (Cytoplasmic membrane) Tiếp theo, lactose phân thành monosacharide vào chu trình chuyển hố khác Đối với nhóm vi khuẩn lactic đồng giống Lactococcus, lồi Streptococcus helveticus, Lactobacilus bulgaricus, Lactobacilus lactic, Lactobacilus thermophylus lactic chu trình đường phân đường chuyển hố glucose thành acid lactic - Phương trình tổng quát lên men đồng hình: C6H12O6+ 2ADP + 2Pi + 2CH3-CH-COOH + 2ATP OH - Lên men lactic trình trao đổi lượng Các phân tử ATP hình thành trình chuyển hóa chất (lactose) vi khuẩn giữ lại tế bào để phục vụ cho trình trao đổi chất sinh trưởng vi sinh vật Ngược lại, sản phẩm acid lactic, ethanol, CO2 vi khuẩn thải vào môi trường lên men Kết hàm lượng acid lactic tích luỹ môi trường lên men ngày tăng, làm giảm pH mơi trường kéo theo biến đổi hóa lý khác - Trong q trình lên men lactic ngồi sản phẩm acid lactic (lên men đồng hình), acid acetic, ethanol, CO2 (lên men dị hình) dịch lên men cịn xuất trăm hợp chất hóa học khác Chúng sản phẩm trung gian sản phẩm phụ trình lên men Hàm lượng chúng dịch lên men thường thấp (vài ppm hơn) Một số hợp chất nhóm dễ bay Chúng đóng vai trị quan trọng việc góp phần hình thành nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm lên men lactic - Đáng ý diacetyl acetaldehyde, hợp chất quan trọng định đến mùi vị đặc trưng cho sản phẩm lên men từ sữa 2.2.2 Lên men ethanol - Trong công nghệ sản xuất sản phẩm lên men từ sữa, trình lên men ethanol thực thực chủ yếu nấm men thuộc giống Sacharomyces Kluyveromyces Sau vận chuyển vào tế bào chất, đường hexose chuyển hóa theo chu trình đường phân để tạo thành acid pyruvic - Tiếp theo acid pyruvic chuyển hoá thành acetaldehyde thành ethanol Dihydroxyacetone phosphat sản phẩm trung gian chu trình đường phân, hợp chất chuyển hố thành glyxerol - Trong mơi trường pH acid, glycerol tạo với hàm lượng nhỏ Ngược lại, môi trường pH kiềm lượng glyxerol sinh tăng lên nhiều glycerol trở thành sản phẩm chủ yếu trình lên men - Phương trình tổng quát trình lên men môi trường pH acid C6H12O6 + 2ADP +2Pi Ỉ C2H5OH + 2CO2 + 2ATP - Sự chuyển hóa đường hexose thành ethanol khí CO2 diễn tế bào chất nấm men Đây trình trao đổi lượng nấm men điều kiện kỵ khí Ethanol CO2 tế bào chất nấm men thải vào môi trường lên men - Ngồi tế bào nấm men cịn tổng hợp thải vào dịch lên men hàng trăm sản phẩm phụ sản phẩm lên men khác, hợp chất tìm thấy với hàm - - lượng nhỏ, chúng chia thành nhóm: glyxerol rượu bậc cao, aldehyde, acid hữu ester Trong trình lên men ethanol, nhiều acid hữu tạo thành (The Moll, 1990) Một số acid hữu sinh tổng hợp từ chu trình Crebs q trình lên men khơng diễn điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt, acid hữu chiếm hàm lượng cao dịch lên men là: acid citric, malic, acetic, lactic Các yếu tố ảnh hưởng lên men lactic + Nguồn glucid Nước Lactose: Để trì sống, điều hịa q trình chuyển hóa tế bào vi khuẩn cần sử dụng nguồn glucid có môi trường dinh dưỡng làm nguồn cacbon Nguồn cung cấp glucid quan trọng cung cấp cho vi khuẩn đường lactoza Hầu hết vi khuẩn lactic có enzyme lactose, nên thủy phân lactose thành glucose galactose C12H22O11 C6H12O6 + C6H12O6 Đối với lên men lactic đồng hình vi khuẩn lactic chuyển hóa khoảng 98% glucid thành acid lactic + Nguồn Azot: Các nguồn Azot có ý nghĩa quan trọng phát triển vi sinh vật, khơng có nguồn khơng tổng hợp chất phức tạp cấu tạo nên nguyên chất tế bào vi sinh vật Vi sinh vật đòi hỏi nguồn Azot cao đặc biệt là: Protit: Sự tương tác Casein sữa với vi khuẩn lactic có diện ion H+ môi trường làm tăng khả lên men lactic + Vitamin: Vi khuẩn lactic khơng có khả sinh tổng hợp vitamin môi trường sữa có đầy đủ loại vitamin cần thiết cho phát triển vi khuẩn lactic nên không cần bổ sung thêm từ bên Chú ý: Nồng độ NaCl mơi trường khơng q 6,5% tiêu diệt hết tất loại vi khuẩn lactic + Nhu cầu oxy: Vi khuẩn lactic vừa có khả sống mơi trường có oxy vừa sống mơi trường khơng có oxy Theo nghiên cứu cho vi khuẩn lactic phát triển tốt mơi trường có oxy thấp + Nhiệt độ Tùy loại vi khẩn khác mà nhiệt độ thích hợp cho khác Nhiệt độ khơng ảnh hưởng đến cường độ phát triển mà ảnh hưởng đến khả phát triển chúng Điều chỉnh nhiệt độ thích hợp sẽ: Rút ngắn thời gian lên men Hạn chế nhiễm vi sinh vật lạ khác Sản phẩm thu đạt kết mong muốn + pH môi trường pH môi trường ảnh hưởng đến hoạt động phát triển vi sinh vật, có mặt ion H+ tác động lên tế bào vi sinh vật theo nhiều cách: Ảnh hưởng trực tiếp lên bề mặt tế bào làm thay đổi tích điện bề mặt màng từ dẫn đến hoạt độ loại enzyme bị giảm Nồng độ ion H+ ảnh hưởng đến độ phân ly chất dinh dưỡng môi trường pH mơi trường khác cịn làm độ phân tán chất keo độ xốp thành tế bào không đồng việc chống lại tác động bên khác dẫn đến làm thay đổi hình dạng tế bào Với vi khuẩn lactic loại cầu khuẩn chịu pH so với trực khuẩn 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng trình lên men thơng số tối ưu hóa 2.2.3.1 ảnh hưởng thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm nước nhãn - Để đánh giá chất lượng sản phẩm ảnh hưởng thời gian lên men ta dựa kết khảo sát đề tài nước nho lên men kefir - Thí nghiệm với 500ml nước nho nguyên chất, khối lượng đường bổ sung 100g, tỉ lện men giống Kefir 5% Bảng 1: độ pH độ cồn mẫu nước ép sau khoảng thời gian lên men Nghiệm thức T1 T2 T3 T4 T5 Thời gian lên men 12h 24h 36h 48h 60h Độ pH 5,9 5,7 5,6 5,5 5,5 Độ cồn (%V) 1,3 1,6 2,1 2,5 2,7 Nhận xét: ta nhận thấy thời gian lên men dài độ acid giảm, lượng cồn tăng Tuy nhiên, sau 48 lên men pH khơng giảm giảm không đáng kể, lượng cồn tăng môi trường nước ép khả phát triển nấm menmạnh s.o với vi khuẩn lactic Chính lên men kéo dài ảnh hưởng khơng tốt đến mùi vị sản phẩm nấm men dại sinh sôi phát triển thời gian lên men phù hợp 48 giờ, 5,5-5,6 2.2.3.2 nhiệt độ lên men từ 10-20 độ C, tương ứng độ cồn ảnh hưởng tỉ lệ men giống Kefir phối chế đến chất lượng sản phẩm sau kết khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ men giống đến chất lượng sản phẩm bảng 2: độ pH độ cồn mẫu nước ép sau lên men với tỉ lệ men giống khác Tỉ lệ men giống Độ pH Dộ cồn K1=3% 5,8 2,1 K2=5% 5,5 2,5 K3=7% 5,7 2,8 K4=9% 5,6 2,9 Hình 3: đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỉ lệ men Kefir đến độ pH Hình 4: đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỉ lệ men Kefir đến độ cồn sản phẩm Nhận xét: nhận thấy lượng men giống cấy vào nhiều lượng acid lượng cồn tăng Tuy nhiên, tỉ lệ men giống >7% tốc độ tăng acid chậm hơn, mật độ số vi sinh vật cao nên xảy tượng cạnh tranh sinh học làm cho trình phát triển vi sinh vật khơng thuận lợi Vì thế, ttóc độ sinh acid chậm lại tốc độ sinh cồn chậm bổ sung tỉ lệ men 7% lượng men cao mật dọ vi khuẩn cao Đăh¥jt biệt diện nhóm vi khuẩn acetic nên có cuyển hố cồn thành acid acetic làm cho sản phẩm có vị chua gắt, mùi khơng hấp dẫn sản phẩm nước nhãn lên men kefir với tiêu chí nước giải khát độ cồnphải u cầu khơng q cao Vì tỉ lệ men giống lựa chọn 5% phù hợp