Đang tải... (xem toàn văn)
Đề tài đã tối ưu được các điều kiện lên men tăng sinh khối, tiếp tục nghiên cứu các điều kiện tạo chế phẩm để có tế bào có tỷ lệ sống cao nhất
LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn La Anh – Chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Sinh học Vi sinh, Viện Cơng nghiệp Thực phẩm tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình học tập, nghiên cứu hồn thiện khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm Ban giám hiệu, Ban lãnh đạo, thầy giáo, cô giáo Viện Đại học Mở Hà Nội giảng dạy em suốt thời gian học tập trường tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em hồn thành khóa luận Khóa luận bước đầu tập dượt nghiên cứu khoa học cố gắng tránh khỏi hạn chế, thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp thầy, giáo, bạn để khóa luận hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội,ngày 22 tháng 05 năm 2016 Người viết Nguyễn Thị Thu LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn La Anh Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa cơng bố hình thức trước Hà Nội,ngày 22 tháng 05 năm 2016 Người viết Nguyễn Thị Thu MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các hợp chất hương hình thành từ q trình chuyển hóa axit amin qua axit α – keto theo đường chuyển hóa transaminase………………….7 Bảng 1.2: Sự khác điều kiện sinh trưởng loài Lactococcus lactis ssp cremoris Lactococcus lactis ssp lactis ………………………………9 Bảng 1.3: Ứng dụng Lactococcus lactis ssp cremoris sản xuất phomat……………………………………………………………………….10 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Các đường lên men hexose (glucose) vi khuẩn lactic Hình 2.1: Chủng Lactococcus lactis subsp cremoris VNC53………………17 Hình 3.1: Khảo sát nguồn đường chủng VNC53……………………………27 Hình 3.2: Nồng độ đường chủng VNC53………………………………… 27 Hình 3.3: Khảo sát nguồn đạm chủng VNC53 28 Hình 3.4: Nồng độ đạm chủng VNC53 29 Hình 3.5: Ảnh hưởng pH đến chủng VNC53………………………… 30 Hình 3.6: Ảnh hưởng nhiệt độ tới chủng VNC53………………………… 31 Hình 3.7: Ảnh hưởng tỷ lệ tiếp giống đến chủng VNC53……………… 32 Hình 3.8: Động học trình lên men chủng VNC53…………………… 33 Hình 3.9: Ảnh hưởng chất bảo vệ màng tế bào đến chủng VNC53……… 35 Hình 3.10: Ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản tới chủng VNC53 .36 Hình 3.11: Ảnh hưởng thí nghiệm sốc thẩm thấu đến chủng VNC53 37 CÁC TỪ VIẾT TẮT BSA ARN CO2 FAA FAO CFU LAB MRS OD WHO ATP Bovine serum albumin Axit ribonucleic Carbon dioxide Free amino acid Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc Colony Forming Unit Lactic acid bacteria de Man, Rogosa and Sharpe (Medium for LAB) Optical Density Tổ chức Y tế Thế giới Adenozin triphotphat MỞ ĐẦU Ngày nay, với đà tăng trưởng kinh tế, nhu cầu sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao từ nói chung, sản phẩm từ sữa nói riêng ngày cao Phomat sản phẩm trình lên men sữa, tiêu thụ rộng rãi giới Mặc dù mức tiêu thụ phomat nước ta chưa cao, tăng qua năm, đặc biệt thành phố lớn Trong sản xuất phomat, giống khởi động yếu tố quan trọng định chất lượng sản phẩm Các vi khuẩn lactic: Lactococcus lactis subsp cremoris, Lactococcus lactis subsp latis, loài thuộc chi Leuconostoc… giống khởi động thương mại hóa cho nhiều loại phomat: Cheddar, Gouda… Ở Việt Nam, nguồn giống nhập Do đó, nhu cầu nghiên cứu, tạo giống khởi động để chủ động nguồn cung, giảm giá thành sản phẩm cần thiết Các nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic phù hợp cho lên men phomat tiến nghiên cứu Bộ môn Công nghệ sinh học vi sinh, Viện Cơng nghiệp thực phẩm (thuộc chương trình KC07) Chủng Lactococcus lactis subsp cremoris VNC53 tuyển chọn chủng khởi phù hợp cho lên men phomat Do đề tài nghiên cứu em thuộc lĩnh vực nghiên cứu công nghệ sản xuất giống khởi động, với tiêu đề “ Nghiên cứu công nghệ lên men sinh khối thu hồi chủng Lactococcus lactis subsp cremoris VNC53 có ứng dụng sản xuất phomat” Mục tiêu nghiên cứu: Xác định điều kiện thích hợp để lên men bảo quản sinh khối từ chủng Lactococcus lactis subsp [Type text] Page cremoris VNC53 với mật độ tỷ lệ sống sót cao nhất, nhằm tạo giống khởi động phù hợp cho sản xuất phomat Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu điều kiện tối ưu để lên men chủng Lactococcus lactis subsp cremoris VNC53: xác định thời gian, môi trường, nhiệt độ, pH tỷ lệ tiếp giống thích hợp để lên men thu sinh khối - Nghiên cứu phương pháp bảo vệ tế bào chủng Lactococcus lactis subsp cremoris VNC53 [Type text] Page PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Giới thiệu chung phomat Phomat có đến hàng nghìn loại khác nhau, tùy theo đặc điểm mùi vị, hình dáng, hàm lượng chất béo Phomat coi sản phẩm sữa bổ Phomat chứa lượng protein, chất béo tương đối cao nên độ sinh lượng tương đương với thịt lợn (2.500 – 4.500 kcal) Các protein, chất béo phomat dạng thể dễ hấp thu, có đầy đủ axit amin khơng thay thế, vitamin, chất khống [2] Theo định nghĩa FAO/WHO, mát sản phẩm rắn bán rắn, dạng tươi qua ủ chín, thu cách làm đơng tụ sữa nguyên liệu từ sữa: sữa gầy, sữa tách béo, cream, whey cream, nhờ hoạt động enzym rennet tác nhân đơng tụ thích hợp khác làm tách phần nước khỏi quện sữa đông [15] Phân loại theo tác nhân đông tụ casein renin axit Có số loại, vừa kết đông tụ casein axit renin Ví dụ, loại cottage Phân loại theo hàm lượng nước: mát cứng ( Độ ẩm < 47%), phomat cứng (độ ẩm < 56%), phomat cứng vừa ( độ ẩm = 54 – 63%) phomat mềm (độ ẩm= 78 – 87%), hàm lượng nước thấp Phomat cứng Cheddar, Emmental; loại Camembert, Brie phomat mềm Phân loại dựa vào loại vi khuẩn dùng ủ chín phomat Đa số loại phomat “chín” nhờ tác động vi khuẩn lactic Một số loại Camembert q trình chín nhờ mốc trắng (white moulds); Roquefort Gorgonzola tác động mốc xanh (blue moulds) [2] [Type text] Page 1.2 Vi khuẩn lactic sản xuất phomat Vào năm 1873 J Liter lần phát loài vi khuẩn đặt tên “vi khuẩn lactic” Vi khuẩn lactic vi khuẩn Gram dương, bất động khơng sinh bào tử, catalase âm tính, lồi vi khuẩn kị khí tùy nghi, có khả lên men kị khí hiếu khí, có khả lên men đường để tạo axit lactic, khả chịu đựng cao với môi trường axit Một số vi khuẩn lactic có hoạt tính protease giúp thủy phân protein sữa thành peptit axit amin, hoạt tính lồi khác nhau, thơng thường trực khuẩn cao Đặc biệt số chủng lactic có khả ức chế vi sinh vật gây bệnh [12] Quá trình sản xuất phomat đòi hỏi phải có vi khuẩn lactic Chúng chủ động bổ sung vào sữa sử dụng vi khuẩn có mặt sữa tươi Vi khuẩn lactic sử dụng tồn giới, đóng vai trò quan trọng lên men thực phẩm quy mô công nghiệp Vi khuẩn lactic giúp chuyển hóa đường hexose thành axit lactic Các vi khuẩn có chức tạo axit lactic q trình lên men sữa góp phần gây đơng tụ casein làm nguyên liệu cho sản xuất mát Ngồi ra, chúng tham gia vào q trình chuyển hóa để tạo nên đặc điểm cảm quan chỉ tiêu hóa lý đặc trưng cho phomat thành phẩm Có thể tóm tắt q trình sau: - Q trình chuyển hóa lactose Lên men lactose thành L – axit lactic chức chủng giống khởi động sản xuất phomat Sự axit hóa khơng chỉ tới ảnh hưởng đến cấu trúc ban đầu quện sữa mà ảnh hưởng tới chất lượng mát pH định khả hòa tan casein [17] Tùy theo chủng giống mà lactose chuyển hóa theo đường Embden-Meyerhof [Type text] Page 10 Dựa vào đường cong chuẩn glucose để xác định hàm lượng đường tổng có mẫu phân tích 2.2.4 Phương pháp xác định protein phương pháp Lowry Cơ sở phương pháp Phương pháp dựa sở phức chất đồng protein khử hỗn hợp photphomolipden với photphovonphramat (thuốc thử folin ciocalteu) tạo phức chất màu xanh da trời có độ hấp thụ cực đại bước sóng λ=660nm Cường độ màu hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ protein phạm vi định Dựa vào mức độ hấp thụ quang học protein chuẩn, ta xác định hàm lượng protein mẫu nghiên cứu Hoá chất Dung dịch protein chuẩn : dung dịch BSA (bovine serum albumin) Dung dịch 1: Dung dịch Na2CO3 2% NaOH 0,1N Dung dịch 2: Dung dịch CuSO4 1% Dung dịch 3:Dung dịch muối seignett 2% (C4H4KNaO6) Dung dịch 4: Dung dịch folin chuẩn pha với nước cất theo tỷ lệ :1 Tiến hành Cách pha dung dịch mix : dung dịch mix hỗn hợp dung dịch 1, dung dịch dung dịch theo tỷ lệ 100 :1 :1 Dựng đường chuẩn BSA theo dải nồng độ khác từ 0-1,0g/l Các mẫu đem xác định hàm lượng protein pha loãng theo dải nồng độ cho giá trị OD nằm khoảng đường chuẩn BSA Hút 4ml dung dịch mix vào ống nghiệm nút xốy, sau bổ sung thêm 0,4 ml dung dịch protein vào ống, vortex để tủ 30 0C thời gian 10 phút Sau 10 phút ta thực bổ sung thêm 0,4ml dung dịch (dung dịch folin), vortex để tủ 300C thời gian 30 phút Kết thúc phản ứng ta thực đo OD bước sóng λ=660nm Dựa vào giá trị OD thu ta lập đồ thị biểu diễn mối quan hệ BSA mật độ quang bước sóng λ = 660nm Ta dựng đường cong chuẩn BSA đường thẳng có phương trình dạng: y = ax + b Trong đó: [Type text] Page 30 X: giá trị mật độ quang (OD) Y: hàm lượng protein có mẫu (mg/ml) Dựa vào đường cong chuẩn BSA để xác định hàm lượng protein có mẫu phân tích [Type text] Page 31 PHẦN BA: KẾT QUẢ Trong công nghệ sản xuất giống khởi động, yếu tố ảnh hưởng lớn tới giá thành sản phẩm mật độ tế bào vi sinh vật chế phẩm Để tăng số lượng tế bào, nhà sản xuất thường nghiên cứu tác động giai đoạn lên men Do đó, nghiên cứu điều kiện môi trường lên men như: nguồn cacbon, nguồn đạm, pH môi trường… cần tiến hành 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 3.1.1 Ảnh hưởng môi trường tới khả sinh trưởng 3.1.1.1 Lựa chọn thành phần đường môi trường cho lên men tăng sinh khối chủng VNC53 Chọn nguồn đường Hầu hết vi khuẩn lactic sử dụng đường cho trình lên men Dựa kết thừa kế phổ sử dụng đường chủng VNC53 cho thấy, chủng VNC53 có khả sử dụng loại đường: Glucose, glactose, fructose, lactose Để lựa chọn nguồn đường tốt cho chủng VNC53 phát triển, ta tiến hành khảo sát khả sử dụng đường chủng môi trường MRS Kết thể qua mật độ tế bào dịch lên men, sau 9h 30oC Chủng VNC53 lên men tốt môi trường chứa lactose, với mật độ tế bào thời điểm kết thúc lên men đạt 1,24×10 CFU/ml Khi sử dụng nguồn cacbon khác, mật độ tế bào thấp hẳn galactose 9,95×10 CFU/ml, glucose fructose tương ứng 8,34×10 CFU/ml 9,03×108 CFU/ml Từ kết trên, lựa chọn lactose nguồn cacbon để lên men tăng sinh khối chủng VNC53 [Type text] Page 32 Hình 3.1: Khảo sát nguồn đường chủng VNC53 Lựa chọn nồng độ đường Sau lựa chọn nguồn đường lactose, tiếp tục khảo sát lựa chọn hàm lượng đường lactose thích hợp cho lên men Các nồng độ lactose khảo sát: 10; 15; 20; 25; 30 g/l Kết thể Hình 3.2 Hình 3.2: Nồng độ đường chủng VNC53 Kết Hình 3.2cho thấy dải nồng độ lactose từ 10g/l – 20g/L mật độ tế bào tăng chậm từ 1,23x109 CFU/ml đến 1,32x109 CFU/ml đạt giá trị cao nồng độ 25g/L với mật độ tế bào đạt 1,43×109 CFU/ml.Tuy nhiên, tăng dần đến nồng độ 30g/l mật độ tế bào giảm xuống 1,02×10 CFU/ml Dựa kết mật độ tế bào thu được, lựa chọn nồng độ đường 25 g/l để tiếp tục khảo sát cho thí nghiệm sau 3.1.1.2 Lựa chọn thành phần đạm nồng độ đạm cho lên men tăng sinh khối chủng VNC53 Lựa chọn nguồn đạm Mỗi chủng vi khuẩn lactic khác có nhu cầu khác nguồn đạm, nguồn đường Chính vậy, dựa mơi trường MRS – môi trường chung cho chủng lactic để chọn nguồn đạm thích hợp cho chủng VNC53 phát triển Khảo sát nguồn đạm bao gồm: sữa gầy, peptone, cao nấm men với nồng độ đạm đồng Tỉ lệ tiếp giống 4%, lên men 30 oC sau 9h, tiến hành phân tích mật độ tế bào dịch lên men phương pháp đếm khuẩn lạc Kết thể Hình 3.3: [Type text] Page 33 Hình3.3: Nguồn đường chủng VNC53 Kết Hình 3.3 cho thấy chủng VNC53 phát triển môi trường có nguồn đạm sữa gầy đạt 1,35×109 CFU/ml mật độ tế bào thay đổi khác mơi trường có nguồn đạm khác tốt mơi trường có nguồn đạm cao nấm men đạt 1,84×109 CFU/ml Dựa vào kết mật độ tế bào sau lên men, lựa chọn môi trường có nguồn đạm cao nấm men mơi trường lên men cho chủng VNC53 tiếp tục khảo sát ảnh hưởng nồng độ khác nguồn đạm Lựa chọn nồng độ đạm Sau lựa chọn nguồn đạm cao nấm men, tiến hành khảo sát hàm lượng đạm thích hợp cho chủng VNC53 phát triển, với nồng độ sau: 5; 7; 9; 10; 12; 15; 18 g/l Hình 3.4: Nồng độ đạm chủng VNC53 Biểu đồ Hình 3.4 cho thấy với hàm lượng đạm 5g/L g/l chưa thích hợp cho sinh trưởng chủng VNC53, mật độ tế bào chỉ đạt tương ứng 1,12x109 CFU/ ml 1,18x109 CFU/ ml Mật độ tế bào cao đạt 1,45x 109 (CFU/ml) tăng lượng đạm lên 9g/l Tuy nhiên, tăng nồng độ đạm đến 18g/l mật độ tế bào giảm dần đạt 1,15x109 (CFU/ml) nồng độ 18g/L Do đó, lựa chọn nồng độ đạm 9g/l để khảo sát tiếp cho thí nghiệm 3.1.2 Ảnh hưởng pH môi trường tới khả sinh trưởng pH yếu tố không nhỏ ảnh hưởng tới trình sinh trưởng vi khuẩn lactic Mỗi lồi sống thích hợp pH đó, tiến hành khảo sát ảnh hưởng pH môi trường tới khả sinh trưởng chủng VNC53 dải pH: 5,0; 5,5; 6; 6,5; 7,0; 7,5 8,0 Kết thể Hình [Type text] Page 34 3.5 đây: Hình 3.5: Ảnh hưởng pH đến chủng VNC53 Kết phân tích cho thấy chủng VNC53 sống tốt mơi trường pH trung tính Ở mơi trường có pH 7,0, chủng VNC53 sinh trưởng mạnh với mật độ tế bào đạt 1,37x109 CFU/ml thấp pH 5,0 (3,77x10 8CFU/ml) Khi pH môi trường tăng tới từ 7,5 đến 8,0 mật độ tế bào giảm dần, tương ứng đạt 1,20x109CFU/ml 1,12x109 CFU/ml Như vậy, lựa chọn pH môi trường pH 7,0 để lên men tăng sinh khối chủng VNC53 3.1.3 Ảnh hưởng nhiệt độ tới khả sinh trưởng Nhiệt độ yếu tố vô quan trọng ảnh hưởng khơng nhỏ đến q trình lên men chủng VNC53.Vì sau tối ưu điều kiện thành phần dinh dưỡng môi trường, tiếp tục khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên men tới chủng VNC53 Khảo sát nhiệt độ 25, 28, 30, 32, 35oC Thời gian lên men 9h, tiếp giống 4% Hình 3.6: Ảnh hưởng nhiệt độ tới chủng VNC53 Biểu đồ Hình 3.6 cho thấy, chủng VNC53 sinh trưởng thích hợp dải 25 – 30oC, đó, mật độ tế bào dịch lên men cao 28 oC, đạt 1,68x 109CFU/ml Khi nhiệt độ tăng cao 32 – 35oC lại trở thành yếu tố ức chế tăng trưởng chủng VNC53, 35oC mật độ tế bào chỉ 2,95x 108(CFU/ml) Như nhiệt độ tối ưu để chủng VNC53 sinh trưởng 28oC [Type text] Page 35 3.1.4 Ảnh hưởng tỉ lệ tiếp giống tới khả sinh trưởng Lựa chọn tỷ lệ tiếp giống thích hợp yếu tố định đến hiệu suất q trình lên men Lượng giống q chúng sử dụng không hết lượng dinh dưỡng môi trường dẫn đến thành phần dinh dưỡng môi trường dư thừa lượng giống lớn xảy cạnh tranh dinh dưỡng trình lên men sinh độc tố, hai trường hợp cho kết mật độ tế bào không cao Tiến hành khảo sát tỷ lệ tiếp giống: 2%, 4%, 6%, 8% 10% Kết thể Hình 3.7 đây: Hình 3.7: Ảnh hưởng tỷ lệ tiếp giống đến chủng VNC53 Từ kết thu được, với tỉ lệ tiếp giống 2% mật độ tế bào chỉ đạt 1,09x109 CFU/ml mật độ đạt cực đại tỷ lệ tiếp giống 4% (1,35x 10 CFU/ml) Mật độ tế bào giảm dần ta tăng dần tỷ lệ tiếp giống lên, 6% mật độ tế bào 1,29x 10 (CFU/ml) 10% mật độ tế bào chỉ 1,20x 109 (CFU/ml) Lựa chọn tỷ lệ tiếp giống 4% để lên men 3.2 Động học trình lên men chủng Lactococcuslactis subsp cremoris VNC53 Động học trình lên men trình biến đổi, sinh trưởng phát triển vi sinh vật suốt trình lên men Quá trình giống bổ sung vào môi trường lên men chúng phát triển mạnh mẽ Việc tiến hành kiểm tra động học trình lên men nhằm xác định phát triển chủng giống giai đoạn, thời điểm Từ có lựa chọn định hướng tuỳ vào mục đích thí nghiệm [Type text] Page 36 Trong thí nghiệm này, tiến hành kiểm tra động học trình lên men chủng VNC53 tối ưu hóa điều kiện: Hàm lượng đường 25g/l lactose;đạm g/L cao nấm men; tỷ lệ tiếp giống 4%; nhiệt độ lên men 28oC Khảo sát thời gian lên men từ – 24h.Ở thời điểm thực lấy mẫu để xác định mật độ tế bào cách đếm khuẩn lạc môi trường MRS agar, đo pH, xác định giá trị đường sót đạm sót Dong hoc qua trinh len men chung VNC53 13.0 9.4 7.5 9.2 12.5 30000 7.0 25000 9.0 6.0 8.4 5.5 20000 pH 11.5 8.6 15000 8.2 11.0 Duong sot, mg/L 8.8 12.0 Log (CFU) Dam sot, g/L 6.5 5.0 8.0 10.5 4.5 7.8 7.6 10000 4.0 10 15 20 25 30 Time (h) Log (CFU) pH Duong sot, mg/L Dam sot, g/L Hình 3.8: Động học trình lên men chủng VNC53 Kết hình 3.8 cho thấy, mật độ tế bào dịch lên men tăng mạnh đầu từ 5,29x107 tới 7,28x108 CFU/ml Đây giai đoạn pH môi trường giảm nhanh từ 7,0 xuống 5,18 Ở giai đoạn – 10h, mật độ tế bào tăng chậm đạt tối đa thời điểm 10h với mật độ 1,87x10 9( CFU/ml) Sau 10h lên men, pH giảm xuống 4,55 Đây giai đoạn lượng lactose sử dụng nhiều (10,188 g/L) Ở giai đoạn sau từ 11 – 24h giai đoạn ổn định, mật độ tế bào có giảm, chỉ dao động giá trị 1,5x10 CFU/ml Kết phù hợp với [Type text] Page 37 việc sử dụng không đáng kể lượng lactose giai đoạn (sử dụng 3,05 g/L lactose 14h) Kết thúc trình động học, lựa chọn thời điểm kết thúc lên men 10h 3.3 Nghiên cứu lựa chọn chất bảo vệ màng tế bào Sau nghiên cứu điều kiện sinh trưởng tối ưu cho chủng VNC53, nghiên cứu tiếp theo: lựa chọn chất bảo vệ màng tế bào, phương pháp tạo chế phẩm, cần tiến hành để tạo sản phẩm giống khởi động có mật độ tế bào sống cao 3.3.1 Lựa chọn chất bảo vệ màng tế bào chủng VNC53 Quá trình sấy thường làm chết tế bào tế bào vi sinh vật phải chịu thay đổi điều kiện mơi trường bên ngồi hay gọi sốc (nhiệt độ, độ ẩm, áp suất ưu trương) Một nguyên nhân gây chết tế bào hư hỏng xảy màng tế bào vi khuẩn Do đó, chọn lựa chất bảo vệ màng tế bào cần thiết để tăng tỷ lệ sống tế bào Trong nghiên cứu này, loại đường: sucrose; đường không khử: trehalose; đường rượu: mannitol, sorbitol glycerol; axit amin: sodium glutamate sử dụng để khảo sát khả bảo vệ màng tế bào chủng VNC53 Sinh khối chủng VNC53, bổ sung vào dung dịch bảo vệ nồng độ 3% Theo dõi tỷ lệ sống tế bào sau 30oC Kết Hình thể tỷ lệ sống chủng VNC53 dung dịch bảo vệ sau 3h Hình 3.9: Ảnh hưởng chất bảo vệ màng tế bào đến chủng VNC53 Biểu đồ hình 3.9 cho thấy, sucrose có tác động tích cực tới màng tế bào chủng VNC53,với tỷ lệ tế bào sống dung dịch sau 3h cao nhất, đạt 92,45% Trong loại đường rượu glycerol có khả bảo vệ màng tế bào chủng VNC53 tốt cả, với tỷlệ tế bào sống sau 3h 84,65%, so với mannitol (36%) sorbitol (56,6%) Sodium glutamate trehalose [Type text] Page 38 có tác dụng bảo vệ tế bào tốt, đầu, mật độ tế bào khơng đổi, đến 3h tỷ lệ tế bào sống giảm xuống, tương ứng 80,08% 70,97% 3.3.2 Ảnh hưởng sốc nhiệt đến chủng VNC53 Tiến hành kiểm tra khả thích ứng với nhiệt độ chủng VNC53 để từ lựa chọn phương pháp tạo chế phẩm phù hợp Sinh khối chủng VNC53 bảo quản dung dịch: sucrose 3%; hỗn hợp sucrose 3% glycerol 0,3%, khảo sát dải nhiệt độ: 4, 30, 42, 50 oC Kiểm tra sống sót tế bào sau giờ, phương pháp đếm khuẩn lạc Kết thể hình đây: Hình 3.10: Ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản tới chủng VNC53 Biểu đồ hình 3.10 cho thấy chủng VNC53 thích ứng tốt với dải nhiệt độ – 42oC, số lượng tế bào không đổi sau 1h (tỷ lệ tế bào sống 100%) Tuy nhiên, 50oC, tế bào chủng VNC53 bị chết, tỷ lệ sống 0% Đây quan trọng để thiết lập thơng số cho q trình sấy tạo chế phẩm 3.3.3 Ảnh hưởng sốc thẩm thấu đến chủng VNC53 Sấy đơng khơ q trình thăng hoa nước cách từ từ Ngược lại, phương pháp sấy chân không, sinh khối thường phải trộn với vật liệu sấy chất rắn, nên tế bào phải chịu giảm đột ngột độ ẩm mơi trường bên ngồi (từ 80 – 90% xuống độ ẩm hỗn hợp vật liệu sấy 20 – 40%) Ngoài ra, nhiệt độ sấy cao gây thoát nước khỏi tế bào vật liệu sấy nhanh Do vậy, đánh giá khả chịu sốc thẩm thấu chủng VNC53 cần thiết Khảo sát ảnh hưởng sốc thẩm thấu đến tế bào VNC53 dung dịch: glycerol 40% glycerol 85% Kết khảo sát thể hình đây: [Type text] Page 39 Hình 3.11: Ảnh hưởng shock thẩm thấu đến chủng VNC53 Dung dịch glycerol 85%, gây thoát nước từ tế bào chất mơi trường bên ngồi nhanh so với dung dịch glycerol 40% Kết hình 3.11 cho thấy, tỷ lệ tế bào sống dung dịch glycerol 85% tất nhiệt độ thấp Ngược lại, dung dịch glycerol 40%, tế bào không bị chết (tỷ lệ sống từ 95 – 100%) ngoại trừ 50 oC Như vậy, chủng VNC53 chỉ chịu khả nước khỏi tế bào cách từ từ Căn vào kết thí nghiệm sốc nhiệt, sốc thẩm thấu thấy, phương pháp sấy đơng khơ thích hợp cho việc tạo chế phẩm giống khởi động VNC53 Tuy nhiên, thông số điều kiện sấy như: thời gian, nhiệt độ, độ ẩm cần phải có nghiên cứu [Type text] Page 40 KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ Lựa chọn mơi trường thích hợp cho chủng phát triển, mơi trường thích hợp mơi trường MRS có nguồn đạm cao nấm men với hàm lượng 9g/l; nguồn đường lactose với hàm lượng đường 25g/l Điều kiện ni cấy thích hợp để tăng sinh khối Nhiệt độ: 280C pH 7,0 Tỷ lệ tiếp giống 4% Thời gian lên men 10 Lựa chọn chất bảo vệ màng tế bào cho chủng VNC53 + chất bảo vệ màng tế bào tốt sucrose + nhiệt độ thu hồi để thu hồi từ đến 42oC Kiến nghị Sau tối ưu điều kiện lên men tăng sinh khối, tiếp tục nghiên cứu điều kiện tạo chế phẩm để có tế bào có tỷ lệ sống cao [Type text] Page 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Đinh Huy Sơn (2014), Nghiên cứu tuyển chọn chủng giống khởi động cho lên men phomat, Luận văn thạc sĩ Lê Thị Liên Thanh, Lê Văn Hồng (2002), Cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Tài liệu tiếng anh Abadias, M., Benabarre, A., Teixido, N., Usall, J., & Vin˜as, I (2001a) Effect of freeze-drying and protectants on viability of the biocontrol yeast Candida sake International Journal of Food Microbiology,65,173–182 Burcu OKUKLU (2005), Investigation of chromosomal and plasmid DNA profiles of Lactococcus lactis ssp lactis, Izmir Institute of Technology, Turkey Crowe, L.M., Reid, D.S., & Crowe, J.H (1996) Is trehalose special for preserving dry biomaterials Biophysical Journal, 71, pp 2087-2093 Cisem BULUT (2003), Isolation and molecular characterization of lactic acid bacteria from cheese, Izmir Institute of Technology, Turkey Cogan T M., Barbosa M., Beuvier e., Branchi-Salvodari B., Cocconcelli P.S., FernandesbI., Gomez J., Gomez R., Kalantzopoulos G., Ledda A., Medina M., Rea M C: and Rodriguez E (1997), “Characterization of the lactic acid bacteria in artisanal dairy products”, International of Dairy Research, 64, pp 409 – 421 Castro, H P., Teixeira, P M., & Kirby, R (1996) Changes in the membrane of Lactobacillus bulgaricus during storage following freezedrying Biotechnology Letters, 18, 99–104]; [Type text] Page 42 Carvalho, A S., Silva, J., Ho, P., Teixeira, P., Malcata, F X., & Gibbs, P (2003c) Protective effect of sorbitol and monosodium glutamate during storage of freeze-dried lactic acid bacteria Le Lait, 83, 203–210 10 Fatma A M Hassan, Mona A M Abd El – Gawad, A K Enab (2013), “Flavour Compounds in Cheese (Review)”, Research on Precision Instrument and Machinery, 2, pp 15 – 29 11 W.H Holzapfel and B.J.B Wood ( 1995), The Genera of Lactic Acid Bacteria 12 Ivano De Noni, Richard J FitzGerald, Hannu J T Korhonen, Yves Le Roux, Chris T Livesey, Inga Thorsdottir, Daniel Tomé, Renger Witkamp (2009), Review of the potential health impact of β-casomorphins and related peptides, EFSA Scientific Report, 231, pp 1-107 13 Juliano De Dea Lindner (2008), Traditional and innovative approaches to evaluate microbial contribution in long ripened fermented foods: the case of Parmigiano Reggiano cheese, University of Parma, italia 14 Patrick F.Fox, Paul L.H.McSweeney, Timothy M.Cogan and Timothy P.Guinee (2004), Cheese Chemistry, Physics and Microbiology Volume 15 Pieter Walstra, Jan T M Wouters, Tom J Geurts (2006), Dairy Science and Technology Second Edition, Taylor & Francis Group, USA 16 Paul L.H.McSweeney (2000), “Biochemical pathways for the production of flavour compounds in cheeses during ripening: Areview”, INRA, EDP Sciences, lait 80, pp 293 – 324 17 Paul L.H McSweeney (2004), “Biochemistry of cheese ripening”, International Journal of Dairy Technology, 57, pp 127 – 144 18 Quintans N G., Blancato V., Repizo G., Magni C and Paloma López P (2008), “Molecular aspects of lactic acid bacteria for traditional and new application”, Applied Microbiology and Biotechnology, 51, pp 422 – 430 [Type text] Page 43 19 Selmer-Olsen, E., Birkeland, S.-E., & S^rhaug, T (1999) Effect of protective solutes on leakage from and survival of immobilized Lactobacillus subjected to drying, storage and rehydration Journal of Applied Microbiology, 87, 429–437 [Type text] Page 44 ... chứa Lactococcus lactis subsp cremoris Chế phẩm Giống khởi động Lactococcus lactis subsp lactis Mesophilic(Sacco ) MO 030 Lactococcus lactis subsp cremoris Lactococcus lactis subsp lactis Lactococcus. .. đa số chủng Lactococcus lactis subsp cremoris khác với Lactococcus lactis subsp lactis số đặc điểm sinh lý, sinh hóa sau: Bảng 1.2: Một số đặc điểm khác Lactococcus lactis subsp cremoris Lactococcus. .. Lactococcus lactis subsp cremoris Mesophilic(Sacco Lactococcus lactis subsp lactis ) MO 030R biovar diacetylactis Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris Lactococcus lactis subsp Mesophilic Starter cremoris