- NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN PROBIOTIC Lactobacillus plantarum TRONG CHẾ BIẾN SỮA CHUA. - Lactobacillus plantarum (DC2), Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilusprobiotic, sữa chua. - Lactobacillus plantarum (DC2), Lactobacillus. - Với mục đích nghiên cứu sử dụng vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum (DC2) trong chế biến sữa chua, đề tài đã tiến hành các khảo sát: ảnh hưởng thời gian ủ tăng sinh trong dung dịch MRS broth đến mật số vi khuẩn Lactobacillus plantarum (DC2). - ảnh hưởng của mật số vi khuẩn Lactobacillus plantarum (DC2) đến thời gian lên men và chất lượng của sữa chua. - sự kết hợp tỷ lệ khối lượng giống vi khuẩn Lactobacillus plantarum bổ sung (2, 4, 6 và 8%) và giống lactic thương mại (Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus) 0,06 (g/kg) tương ứng với mật số 8,5.10 6 (cfu/g) đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm. - Kết quả nghiên cứu cho thấy: thời gian tăng sinh thích hợp cho vi khuẩn Lactobacillus plantarum (DC2) là 24 giờ cho mật số (3,6.10 9 cfu/mL). - Vi khuẩn Lactobacillus plantarum (DC2) được sử dụng lên men ở mật số 6.10 8 (cfu/g) cho chất lượng sản phẩm tốt. - Để nâng cao chất lượng, sản phẩm cần bổ sung sữa chua cái được lên men từ giống vi khuẩn Lactobacillus plantarum với tỉ lệ 6%.. - Sữa chua là sản phẩm lên men lactic từ sữa nhờ vào sự hoạt động của vi khuẩn lactic, là nhóm vi khuẩn có lợi cho sức khỏe, giúp cho hệ thống tiêu hóa của con người hoạt động tốt. - Theo tiêu chuẩn Codex về sữa lên men, sữa chua là sản phẩm sữa lên men bởi 2 giống vi khuẩn lactic là Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus (Codex alimentarius 2003). - Vi khuẩn probiotic được định nghĩa là các vi sinh vật sống mà khi được sử dụng với số lượng vừa đủ, sẽ gia tăng các lợi ích về sức khỏe của người tiêu dùng, có tác dụng ngăn chặn tác hại của các vi khuẩn có hại xâm nhập vào đường ruột. - Đa số các loại probiotic bổ sung vào sữa đều thuộc dòng vi khuẩn Lactobacillus và Bifidobacterium (Lourens- Hattingh and Viljoen, 2001). - Đã có nhiều nghiên cứu chứng minh mức độ an toàn và khả năng hỗ trợ sức khỏe của 2 dòng vi khuẩn này, và chúng cũng là các dòng vi khuẩn thông dụng trong hệ thống tiêu hóa của con người (Shah, 2000).. - Thời gian của quá trình lên men và chất lượng của sản phẩm sữa chua phụ thuộc vào nhiều yếu tố.. - Trên cơ sở đó, nghiên cứu đã khảo sát thời gian ủ tăng sinh và mật số vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum (DC2), tỷ lệ giống vi khuẩn Lactobacillus plantarum (DC2) và giống vi khuẩn sữa chua thương mại đến quá trình lên men, tính chất vật lý, khả năng giữ nước và giá trị cảm quan của sản phẩm.. - Giống vi khuẩn acid lactic thương mại YC381 (thermophillic yoghurt culture), bao gồm hệ Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus, công ty CHR HANSEN (Đan Mạch).. - Giống vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum (DC2) được cung cấp từ nghiên cứu của Đỗ Thị Bích Thủy – Đại học Nông Lâm, tỉnh Thừa Thiên Huế (Đỗ Thị Bích Thủy và ctv., 2013).. - 2.2 Chuẩn bị mẫu và giống vi khuẩn lên men Phương pháp chuẩn bị chủng vi khuẩn thương mại: dùng chủng bột thương mại bao gồm Streptococcus thermophilus và Lactobacilus bulgaricus (tỷ lệ hai giống 1:1). - Sữa tươi sau khi thanh trùng ở 85 o C trong 15 phút, được làm nguội đến 43 o C và cấy giống vi khuẩn ở nhiệt độ 43 o C trong 10 phút (hoạt hóa giống).. - Phương pháp ủ tăng sinh vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum (DC2): Chuẩn bị 50 mL dung dịch MRS broth (đã tiệt trùng) là môi trường tăng sinh của giống vi khuẩn probiotic. - Vi khuẩn Lactobacillus plantarum (DC2) từ ống eppendorf (bảo quản trong tủ đông ở nhiệt độ -80 o C) được rã đông và cho vào dung dịch MRS broth. - Sau các khoảng thời gian ủ tăng sinh khác nhau ở nhiệt độ 37 o C, thực hiện đếm số khuẩn lạc và tính mật số vi khuẩn lactic.. - Hỗn hợp dịch sữa sau khi làm nguội đến nhiệt độ 43 o C (Lâm Xuân Thanh, 2004), bổ sung giống vi khuẩn Lactobacillus plantarum và lần lượt tiến hành các lần lên men khác nhau.. - Lên men lần 1: sử dụng 50 g dịch tăng sinh chứa mật số vi khuẩn Lactocbacillus plantarum thích hợp cho quá trình lên men (kết quả thí nghiệm 4) cho vào 450 g hỗn hợp dịch sữa đã chuẩn bị và ủ ở nhiệt độ 43 o C đến khi pH đạt 4,6 được sử dụng như giống lên men thế hệ thứ 2.. - Sản phẩm của các lần lên men được bảo quản lạnh ở 4÷ 6 o C.. - Tiến hành cấy giống vi khuẩn thương mại 0,06 g/kg (Le My Hong và ctv, 2012) và bổ sung sữa chua cái được lên men từ giống vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum với các tỷ lệ khảo sát khác nhau vào hỗn hợp dịch sữa đã làm nguội.. - Tiến hành lên men hỗn hợp dịch sữa ở 43 o C (Lâm Xuân Thanh, 2004). - Sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ 4 ÷ 6 o C (Lâm Xuân Thanh, 2004).. - 2.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian ủ tăng sinh đến mật số vi khuẩn Lactobacillus plantarum (DC2). - Chỉ tiêu đánh giá: Mật số vi khuẩn (cfu/mL). - 2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của mật số vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm sữa chua. - Mật số vi khuẩn Lactobacillus plantarum (DC2) (cfu/g) thích hợp cho quá trình lên men tương ứng với thế hệ vi khuẩn thứ 3, 4, 5 và thứ 6.. - Chỉ tiêu đánh giá: Trong quá trình lên men sữa chua, tiến hành theo dõi pH sản phẩm và hàm lượng acid lactic. - khả năng giữ nước của sản phẩm (WHC. - 2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ sữa chua cái bổ sung được lên men từ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm sữa chua. - sữa chua cái được lên men từ giống probiotic Lactobacillus plantarum và 8%.. - Vi khuẩn acid lactic (cfu/g. - Phương pháp đếm mật số vi khuẩn lactic trên môi trường MRS Agar (Tamine và Robinson, 1999).. - 3.1 Ảnh hưởng thời gian ủ tăng sinh đến mật độ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum. - Bảng 2: Ảnh hưởng thời gian ủ tăng sinh đến mật độ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum. - Mật số vi khuẩn lactic (cfu/mL) 16. - Từ Bảng 2 cho thấy thời gian ủ tăng sinh đạt mật số vi khuẩn Lactobacillus plantarum cao nhất. - Sau khoảng thời gian này, thời gian càng dài thì các chất dinh dưỡng trong môi trường được vi sinh vật sử dụng để tăng sinh khối ngày càng giảm, sẽ có các tế bào chết đi làm giảm mật số vi khuẩn Lactobacillus plantarum và vi khuẩn tiến đến giai đoạn suy vong.. - 3.2 Ảnh hưởng của thế hệ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm. - Khả năng lên men của các loài vi khuẩn khác nhau là không giống nhau. - Phần lớn các vi khuẩn lactic có khả năng tạo thành từ 0,5 đến 1,5% acid lactic, một số loài có thể tạo ra nhiều hơn tới 3%. - Kết quả thống kê ảnh hưởng thế hệ vi khuẩn Lactobacillus plantarum đến sự giảm pH và hàm lượng acid lactic sinh ra trong quá trình lên men được thể hiện ở Bảng 3.. - Bảng 3: Ảnh hưởng thế hệ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến sự thay đổi pH và hàm lượng acid lactic của sản phẩm. - Thế hệ vi khuẩn Mật số vi khuẩn (cfu/g) pH Hàm lượng acid lactic. - Kết quả Bảng 3 cho thấy, trong quá trình lên men cùng với sự giảm pH sản phẩm theo thời gian, hàm lượng acid lactic sinh ra tăng dần qua các thế hệ vi khuẩn và cao nhất ở thế hệ vi khuẩn thứ 5, thế hệ vi khuẩn thứ 6 (tương ứng với mật số vi khuẩn 6,0x10 8 và 6,1x10 8 cfu/g). - Điều này chứng tỏ, mật số vi khuẩn 6,0.10 8 và 6,1.10 8 (cfu/g) thích hợp cho quá trình lên men.. - Bên cạnh mật số vi khuẩn sinh ra trong quá trình lên men, các yếu tố về chất lượng như độ cứng, khả năng giữ nước, giá trị cảm quan cũng rất quan trọng đối với sản phẩm sữa chua.. - Bảng 4: Ảnh hưởng của thế hệ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến độ cứng của sản phẩm. - Thế hệ vi khuẩn. - Mật số vi khuẩn (cfu/g). - Kết quả về độ cứng của sản phẩm ở Bảng 4 chỉ ra rằng, ở thế hệ vi khuẩn thứ 4 và thứ 5 cho sản phẩm có độ cứng cao phù hợp với cấu trúc sữa chua. - ở thế hệ vi khuẩn thứ 6, độ cứng của sản phẩm giảm và có sự tách nước.. - Bảng 5: Ảnh hưởng thế hệ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến khả năng giữ nước của sản phẩm. - Bảng 5 cho thấy có sự khác biệt về khả năng giữ nước của sản phẩm ở các thế hệ vi khuẩn thứ 4, thứ 5 và thế hệ vi khuẩn thứ 6. - Trong đó, sản phẩm lên men có khả năng giữ nước tốt nhất khi sử dụng vi khuẩn thế hệ 5 tương ứng với mật số 6,0.10 8 (cfu/g).. - Kết quả thống kê ảnh hưởng của thế hệ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến giá trị cảm quan của sản phẩm được thể hiện ở Bảng 6.. - Bảng 6: Ảnh hưởng của thế hệ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến giá trị cảm quan của sản phẩm. - Bảng 6 cho thấy, khi sử dụng các thế hệ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum khác nhau cho quá trình lên men, sản phẩm tạo ra có những đặc tính cảm quan khác nhau về trạng thái, cấu trúc và mùi vị. - Ở thế hệ vi khuẩn Lactobacillus plantarum thứ 3 tạo mùi vị, cấu trúc và trạng thái kém vì sản phẩm còn mùi của môi trường tăng sinh ban đầu. - Thực tế cho thấy, khi sử dung thế hệ vi khuẩn thứ 5, sản phẩm lên men được đánh giá cao về cả ba tiêu chí cảm quan là mùi vị, cấu trúc và trạng thái của sản phẩm.. - Tóm lại, thế hệ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum thứ 5 (mật số 6.10 8 cfu/g) là thích hợp cho lên men sữa chua, tạo sản phẩm có giá trị cảm quan cao, thời gian lên men ngắn, cấu trúc và khả năng giữ nước của sản phẩm tốt.. - 3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ sữa chua cái được lên men từ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum bổ sung đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm. - Ảnh hưởng của tỷ lệ sữa chua cái được lên men từ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum bổ sung đến hàm lượng acid lactic sinh ra trong quá trình lên men được thể hiện ở Bảng 7.. - Kết quả khảo sát cho thấy, khi bổ sung sữa chua cái từ giống vi khuẩn Lactobacillus plantarum, hàm lượng acid lactic sinh ra cao hơn so với việc sử dụng hoàn toàn giống vi khuẩn lactic thương mại (Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus). - Điều này chứng tỏ những loài vi khuẩn này có khả năng sinh trưởng và phát triển cùng nhau.. - Bảng 7: Ảnh hưởng của tỷ lệ sữa chua cái giống probiotic Lactobacillus plantarum bổ sung đến hàm lượng acid của sản phẩm trong quá trình lên men. - Tỷ lệ sữa chua cái giống Lactobacillus plantarum bổ. - Ảnh hưởng của tỷ lệ sữa chua cái được lên men từ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum bổ sung đến sự thay đổi pH của sản phẩm trong quá trình lên men được thể hiện ở Bảng 8.. - Bảng 8: Ảnh hưởng của tỷ lệ sữa chua cái được lên men từ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến sự thay đổi pH của sản phẩm trong quá trình lên men. - Các tỷ lệ 4%, 6% và 8% thích hợp cho quá trình lên men. - Tỷ lệ men cái bổ sung thích hợp, quá trình lên men diễn ra thuận lợi tạo ra lượng lớn acid lactic làm pH của sản phẩm giảm nhanh. - Thực tế cho thấy, khi không bổ sung giống Lactobacillus plantarum quá trình lên men diễn ra chậm dẫn đến pH của sản phẩm giảm chậm và có sự khác biệt ý nghĩa so với các mẫu có bổ sung men cái từ giống vi khuẩn Lactobacillus plantarum.. - Bảng 9: Ảnh hưởng của tỷ lệ sữa chua cái được lên men từ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến độ cứng của sản phẩm. - Kết quả Bảng 9 cho thấy có sự khác biệt về độ cứng của sản phẩm lên men giữa các tỷ lệ sữa chua cái giống Lactobacillus plantarum bổ sung khác nhau. - Tỷ lệ sữa chua cái bổ sung 6% cho sản phẩm có độ cứng lớn nhất và có sự khác biệt so với các mẫu còn lại.. - Bảng 10: Ảnh hưởng của tỷ lệ sữa chua cái được lên men từ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến khả năng giữ nước của sản phẩm. - Tỷ lệ sữa chua cái. - Bảng 10 cho thấy có sự cải thiện khả năng giữ nước của sản phẩm khi bổ sung sữa chua cái lên men từ giống Lactobacillus plantarum. - Ở các tỷ lệ bổ sung 2%, 4% và 6 % men cái giống Lactobacillus plantarum cho khả năng giữ nước cao.. - Kết quả cảm quan ở Bảng 11 chỉ ra rằng, sữa chua có giá trị cảm quan cao về trạng thái, cấu trúc và mùi vị khi bổ sung 6% giống sữa chua cái giống Lactobacillus plantarum và có sự khác biệt ý nghĩa khi sử dụng hoàn toàn giống vi khuẩn lactic thương mại. - Thật vậy, theo Kiều Hữu Ảnh (2010), các loài vi khuẩn khi sinh trưởng tách biệt trong sữa sẽ tạo ra khoảng 8÷10 ppm acetaldehyde nhưng khi sinh trưởng cùng nhau, lượng axetaldehyde tạo thành sẽ tăng đến hàm lượng mong muốn là 25 ppm hoặc. - Mật số vi khuẩn lactic có trong sản phẩm sữa chua ở các tỷ lệ bổ sung man giống Lactobacillus plantarum được thể hiện ở Bảng 12.. - Bảng 11: Ảnh hưởng tỷ lệ sữa chua cái được lên men từ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum đến giá trị cảm quan của sản phẩm. - Bảng 12: Mật số vi khuẩn lactic trong sản phẩm ở các tỷ lệ bổ sung men giống Lactobacillus plantarum. - Mật số vi khuẩn lactic (cfu/g) 0. - Kết quả Bảng 12 cho thấy, sản phẩm sữa chua có mật số cao nhất khi bổ sung 6% sữa chua cái giống Lactobacillus plantarum. - Các tỷ lệ còn lại cho mật số vi khuẩn lactic gần giống nhau. - (2000) cũng cho thấy hiệu quả của việc kết hợp giữa dòng vi khuẩn probiotic với giống thương mại giúp cải thiện và giữ ổn định chất lượng của sữa chua trong thời gian bảo quản 4 tuần, ở nhiệt độ 5C. - Tóm lại, qua khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ sữa chua cái được lên men từ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum bổ sung đến khả năng sinh acid lactic, sự thay đổi pH trong quá trình lên men và cấu trúc, khả năng giữ nước cũng như giá trị cảm quan của sản phẩm cho thấy khi kết hợp sử dụng sữa chua cái với tỷ lệ 6% và 0,06 g/kg giống thương mại (Lactobacillus bulgaricus và. - Streptococcus thermophilus) thích hợp cho quá trình lên men và sản phẩm có chất lượng tốt.. - Qua quá trình nghiên cứu sử dụng vi khuẩn Lactobacillus plantarum trong chế biến sữa chua, để sản phẩm đạt chất lượng tốt và rút ngắn thời gian lên men cần tiến hành trong các điều kiện sau:. - Thời gian ủ tăng sinh vi khuẩn Lactobacillus plantarum sau 24 giờ cho mật số vi khuẩn cao nhất (3,6.10 9 cfu/mL), thích hợp cho quá trình lên men sữa chua.. - Sản phẩm sữa chua đạt chất lượng tốt và có giá trị cảm quan cao khi sử dụng thế hệ vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarum thứ 5 (mật số 6.10 8 cfu/g) cho quá trình lên men.. - Để nâng cao chất lượng sản phẩm sữa chua và rút ngắn thời gian lên men cần sử dụng tỷ lệ 0,06 g/kg giống thương mại (Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus) và bổ sung sữa chua cái được lên men từ giống vi khuẩn Lactobacillus plantarum với tỷ lệ 6% về khối lượng.