Vi sinh vật môi trường - Lên men lactic

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BỘ MÔN : VI SINH VẬT MÔI TRƯỜNG CHỦ ĐỀ : LÊN MEN LACTIC GVHD : Nguyễn Ngọc Tâm Huyên LỚP : DH10DL Danh sách nhóm: Chu Tuấn Anh 10157005 Nguyễn Hoàng Duy 10157033 Nguyễn Hồng Quân 10157154 Chu Hiếu Tiên 10157193 Nguyễn Duy Tín 10157197 Thành phố Hồ Chí Minh 9/ 2011. MỞ ĐẦU _Vi sinh vật là một thế giới sinh vật vô cùng nhỏ bé mà ta không thể quan sát thấy  bằng  mắt  thường.  Nó  phân  bố  ở  khắp  mọi nơi, trong đất, trong nước, trong không  khí,  trong  thực  phẩm  ...  Nó  có  mặt  ở  dưới  những  độ  sâu  tăm  tối  của  đại dương. Bào tử của nó tung bay trên những tầng cao của bầu khí quyển, chu du theo những  đám  mây.  Nó  sống  được  trên  kính,  trên  da,  trên  giấy,  trên  những  thiết  bị bằng kim loại ... _Vi sinh vật được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như sử lý chất thải, sản xuất phân bón….Nhưng đặc biệt trong lĩnh vực công nghệ lên men, vi sinh vật đóng một vai trò hết sức quan trọng, nếu không có vi sinh vật thì quá trình lên men sẽ không thực hiện được. Những sản phẩm của công nghệ lên men được sử dụng rất nhiều và rông rãi… Con người sử dụng vi sinh vật để sản xuất thực phẩm lên men như làm sữa chua, muối chua rau quả, làm nem…. chúng đem lại lợi ích thiết thực cho người sử dụng như tăng khả năng tiêu hóa hấp thu, tăng sức đề kháng, tạo ra chất dinh dưỡng…. _Vì những lợi ích mà vi sinh vật đem lại cho con người nên chúng tôi sẽ giới thiệu cho các bạn một số sản phẩm từ lên men lactic và lợi ích nó đem lại cho sức khỏe con người. A/ SƠ LƯỢC VỀ LÊN MEN LACTIC Cơ chế lên men lactic : Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành axit lactic nhờ vi sinh vật, điển hình là vi khuẩn lactic. Lên men lactic là một trong những loại hình lên men phát triển nhất trong thiên nhiên, có hai kiểu lên men lactic chính là lên men đồng hình và lên men dị hình. a. Lên men lactic đồng hình (điển hình) : _ Trong trường hợp này axit pyruvic được tạo thành theo sơ đồ Embden-Mayerhorf-Parnas (EMP). Sau đó axit pyruvic sẽ tạo thành axit lactic dưới tác dụng của enzyme lactatdehydrogenase. _ Lượng axit lactic tạo thành chiếm hơn 90%. Chỉ một lượng nhỏ pyruvat bị khử cacbon để tạo thành axit axetic, etanol, CO2 và axeton. Lượng sản phẩm phụ tạo thành phụ thuộc vào sự có mặt của oxy. b. Lên men lactic dị hình (không điển hình) : _ Xảy ra trong trường hợp vi khuẩn lactic không có các enzyme cơ bản của sơ đồ Embden – Mayerhorf – Parnas (aldolase và triozophotphatizomerase), vì vậy xilulose 5-photphat sẽ được tạo thành theo con đường pento-photphat (PP). _ Trong trường hợp này chỉ có 50% lượng đường tạo thành axit lactic, ngoài ra còn có các sản phẩm phụ khác như: axic axetic, etanol, CO2. Các sản phẩm phụ tương tác với nhau tạo thành ester có mùi thơm. Phương trình tổng quát: : C6H12O6 -> 2C3H6O3+136 Kj (32,4 Kcal). _ Lượng sản phẩm phụ tạo thành hoàn toàn phụ thuộc vào giống vi sinh vật, vào môi trường dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh, nói chung thì axit lactic thường chiếm 40% lượng đường đã được phân hủy, axit sucxinic 20%, rượu etylic chiếm 10%, axit axetic 10% và các loại khí gần 20%. B/ SẢN PHẨM CỦA LÊN MEN LACTIC : I/ Lợi ích của thực phẩm lên men : _ Tăng khả năng tiêu hoá hấp thụ: Dưới tác dụng của men vi sinh vật, gluxit dạng phức hợp được cắt nhỏ thành các đường mạch ngắn, chất đạm được cắt nhỏ thành các axit amin dễ tiêu hoá hấp thụ. Lactose là đường chỉ có trong sữa, để tiêu hoá đường sữa cần men lactaza, nhưng men này lại thường thiếu hụt ở người lớn và người ít sử dụng sữa, tạo ra tình trạng rối loạn tiêu hoá sau khi uống sữa. _ Khi làm sữa chua, 70% đường lactose đã bị lên men và chuyển thành axit lactic, nên ăn sữa chua dễ dung nạp hơn. Trong môi trường axit của thực phẩm lên men, các khoáng chất như canxi, kẽm, tăng khả năng hoà tan giúp dễ dàng hấp thụ hơn. _ Tăng sức đề kháng: Thực phẩm lên men còn là nguồn cung cấp vi khuẩn lactic - loại vi khuẩn có lợi trong đường ruột. Theo quy luật sinh tồn, vi khuẩn lactic bám vào niêm mạc đường tiêu hoá, cạnh tranh chỗ bám làm kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh như Ecoli, Salmonella (gây tiêu chảy), vi khuẩn Pylori (gây viêm loét dạ dày) và nấm Candida. Quá trình lên men còn tạo ra các chất kháng thể, chất kháng sinh ức chế vi khuẩn có hại. _ Tạo ra chất dinh dưỡng: Quá trình lên men làm tăng hàm lượng một số vitamin. Sữa lên men thường giàu vitamin nhóm B. Nhờ các men, chất đạm được cắt nhỏ thành các axit amin được hấp thu trực tiếp và dễ dàng. Các thực phẩm giàu đạm lên men là nguồn cung cấp các axit amin như nước mắm, tương, chao, phô-mai. _ Loại trừ vi khuẩn có hại và các độc tố: Quá trình lên men có thể phân huỷ các độc tố có trong thực phẩm như cyanogenic glucosid có trong khoai mì, măng hay mycotoxin trong hạt ngũ cốc. Nếu sử dụng những thực phẩm này mà chưa qua chế biến hoặc chế biến không đúng cách thì cyamid sẽ giải phóng vào trong cơ thể và gây ngộ độc. Việc muối chua những loại thực phẩm này giúp loại bỏ được 90-95% cyanogenic glucoside trong vòng 3 ngày. Cụ thể: lượng cyanogen glucoside trong măng tươi ngâm chua là 2,2 mg/100g trong khi măng tươi chưa luộc là 32-38 mg/100g. _ Lên men lactic làm tăng nồng độ pH đã ức chế các vi khuẩn gây thối, các vi khuẩn có hại và ký sinh trùng. II/ Sản Xuất Sữa Chua : Giới thiệu : _ Sữa chua hay yaourt thực chất là sữa bò tươi được cho lên men với các chủng vi khuẩn có lợi cho đường ruột ( Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus) . Chúng chuyển dưỡng sữa thành lactic, tạo ra độ chua hấp dẫn. _ Các loại sữa chua đều được sản xuất từ sữa đã thanh trùng, do đó mọi quá trình vi sinh vật xảy ra trong sữa chua là do hệ vi sinh vật từ giống chuẩn gây ra. _ Sữa chua có giá trị dinh dưỡng cao, chứa đầy đủ các chất protein (với nhiều axit amin cần thiết, nhất là lisin), glucid, lipid, các muối khoáng (nhất là canxi) và vitamin, chủ yếu là vitamin nhóm B và A. _ Cái quí của sữa chua là ngoài giá trị dinh dưỡng, còn có giá trị chữa bệnh tốt, nhất là các bệnh đường ruột. Sữa chua cung cấp cho cơ thể một lượng lớn các vi khuẩn có lợi, ( Lactobacillus Acidophilus và Bifido bacterium), giúp bảo vệ hệ tiêu hoá, tăng cường sức đề kháng. Lợi ích của sữa chua : _ Xương chắc khỏe : Sữa chua đóng vai trò quan trọng trong việc gìn giữ khung xương chắn chắn và dẻo dai bởi thành phần chứa nhiều canxi, vitamin D. Không những thế, chỉ một hũ sữa chua khoảng 100g cũng đủ lượng vi chất như kẽm, đạm và sắt giúp cơ thể luôn dẻo dai năng động. _ Ngon miệng : Bên cạnh việc cung cấp các dưỡng chất cho cơ thể, sữa chua ăn còn có tác dụng kích thích cảm giác thèm ăn, ăn nhiều hơn và ăn ngon miệng hơn, đồng thời có thể chống táo bón. Sữa chua dễ tiêu hóa nên rất phù hợp với người biếng ăn. _ Điều trị tiêu chảy : Đối với người bị tiêu chảy, cho ăn sữa chua có bổ sung lợi khuẩn Probiotics sẽ có tác dụng phòng và điều trị tiêu chảy là nhờ cơ chế bổ sung hàng tỷ các lợi khuẩn giúp lập lại cân bằng của hệ vi khuẩn đường ruột vốn bị tổn thương do sự hoạt động mạnh của vi khuẩn có hại.  _ Giảm rối loạn tiêu hóa : Sữa chua là liệu pháp đơn giản để cân bằng vi khuẩn đường ruột sau khi sử dụng liệu pháp kháng sinh. Bởi trong khi sử dụng kháng sinh để tiêu diệt các vi khuẩn có hại thì nó cũng tiêu diệt cả các vi khuẩn có lợi, đây là cũng là một trong những nguyên nhân dẫn tới rối loạn tiêu hóa. Trong trường hợp này sữa chua rất có hiệu quả trong việc lập lại cân bằng hệ vi khuẩn trong ruột. Vì vậy khi sử dụng kháng sinh, ăn sữa chua sẽ rất có ích. _ Tăng cường miễn dịch : Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng 70% các tế bào miễn dịch của cơ thể được sản sinh trong đường ruột. Probiotics có trong sữa chua cung cấp vào đường ruột hàng tỷ lợi khuẩn, đánh bại các hại khuẩn giúp hệ tiêu hóa của chúng ta mạnh khỏe và tăng cường khả năng miễn dịch cho cơ thể. _ Ngoài ra sữa chua còn có các công dụng khác như : làm đẹp da mượt tóc, hạn chế sâu răng, tăng tuổi thọ, làm trắng da, trị gàu…. Quá trình lên men sữa chua: Qui trình công nghệ sản xuất sữa chua như sau: Nguyên liệu → Phối trộn → Gia nhiệt → Đồng hoá 1  → Làm lạnh → Ageing → Thanh trùng → Đồng hoá 2 → Hạ nhiệt → Cấy men → Ủ → Làm lạnh → Bồn rót → Đóng gói, dán nhãn. + Nguyên liệu: Nếu nguyên liệu là sữa bột không đường thì thêm đường để đạt nồng độ 8 - 10% + Phối trộn: Bột sữa, đường, bơ, chất ổn định phối ở nhiệt độ 45oC để quá trình hoà tan đồng đều + Gia nhiệt: nâng nhiệt độ lên 60C cho thích hợp quá trình đồng hoá + Đồng hoá: được thực hiện trong máy đồng hoá tạo áp suất cao khoảng 200 bar bằng hệ thống bơm pitton để phá vỡ các hạt béo vào trong nguyên liệu và phân tán các chất khác nhau tạo thành hỗn hợp đồng nhứt. + Làm lạnh: Dòng sữa được cho qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng vĩ có nước lạnh bên ngoài để nhiệt độ còn 5oC. Dẫn tới bồn ageing. + Ageing: Sữa để yên trong bồn 1-2 giờ, ở 5oC + Thanh trùng: nâng nhiệt lên 95oC trong 1 phút + Đồng hoá 2: ở 95oC, 200 bar + Hạ nhiệt: tới nhiệt độ thích hợp quá trình lên men của vi khuẩn lactic (43oC) + Cấy men: Men được sử dụng là giống vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus (hình que) và Streptococus thermophilus (hình cầu) thuộc chủng Streptococea, họ Lactobacteriaceas. Sữa sau khi được hạ nhiệt xuống còn 43oC (pH lúc này phải đạt khoảng 4,4 – 4,5) cùng lúc men từ bồn men được bơm vào bồn cấy men. Lượng men bơm vào chiếm 5% tổng khối lượng sản phẩm. + Giai đoạn ủ: 43oC; 4 -5 giờ, pH sau ủ khoảng 4,7 - 4,8. Ủ nhằm mục đích tạo đủ thời gian, tạo điều kiện thích hợp cho quá trình lên men chuyển hoá đường lactose thành acid lactic. + Làm lạnh: 15oC để hạn chế quá trình lên men. + Bồn rót: Sau làm lạnh, sữa được chuyển sang bồn rót để chuẩn bị đóng gói + Đóng gói, dán nhãn: Cuộn nhựa được tiệt trùng ở 115oC, đem dập khuôn và chuyển đến bồn rót. Sữa chua được rót vào và dán nhãn (nhãn được tiệt trùng bằng tia hồng ngoại). Quá trình sinh hóa trong sản xuất sữa chua : _ Sữa chua là một sản phẩm của quá trình lên men chua của sữa. Lactose trong sữa được chuyển đổi thành acid lactic, để làm giảm độ pH. Khi pH giảm xuống dưới pH 5, mixen casein, một protein kỵ nước, mất cấu trúc đại học của nó do các proton của acid amin của nó. Các protein biến tính reassembles bằng cách tương tác với các phân tử khác kỵ nước, và này tương tác giữa các phân tử của casein tạo ra một cấu trúc cho phép các kết cấu nửa rắn trong sữa ch Sữa chua là một sản phẩm của quá trình lên men chua của sữa. Lactose trong sữa được chuyển đổi thành acid lactic, để làm giảm độ pH. Khi pH giảm xuống dưới pH 5, mixen casein, một protein kỵ nước, mất cấu trúc đại học của nó do các proton của acid amin của nó. Các protein biến tính reassembles bằng cách tương tác với các phân tử khác kỵ nước, và này tương tác giữa các phân tử của casein tạo ra một cấu trúc cho phép các kết cấu nửa rắn trong sữa chua . _ Sữa chua sản xuất bắt đầu với sự phân hủy lactose thành glucose và galactose, một quá trình xúc tác bởi β-galactosidase. Glucose được sản xuất từ ​​bước catabolic này sau đó đi vào glycolysis, sản xuất pyruvate. Nó đã được đề xuất rằng các vi khuẩn sữa chua sử dụng đường Embden-Meyerhof-Parnas glycolysis. Pyruvate sau đó đi vào quá trình lên men lactate, còn được gọi là quá trình lên men homolactic, vì nó chỉ sản xuất các phân tử axit lactic. Trong các loại lên men, chẳng hạn như lên men ethanolic hoặc heterolactic, sản xuất ethanol dẫn đến các loại thực phẩm khác lên men và các loại đồ uống như dưa bắp cải, kim chi, và rượu vang. _ Việc sản xuất axit lactic hình thức cấu trúc cơ bản và kết cấu của sữa chua. Tuy nhiên, các phân tử khác góp phần vào mùi vị của sữa chua. Chúng bao gồm acetaldehyd, một chất hương vị quan trọng trong sữa chua, và tyrosine, một sản phẩm của hoạt động thủy phân protein, nhưng có thể gây ra cay đắng khi nồng độ cao hơn 0,5 mg / ml. Đặc điểm của nhóm vi sinh vật tham gia lên men lactic để sản xuất sữa chua. * Sự lên men Lactic là quá trình lên men yếm khí, sản phẩm tạo thành là acid lactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic. C6H12O6 → CH3CHOHCOOH. * Các chủng lên men lactic chủ yếu là các giống: - Lactobacterium (trực khuẩn) gồm các chủng điển hình là: + Lactobacterium bungaricum với nhiệt độ thích hợp lên men: 40 - 42oC. Lactobacterium bulgaricus: đây là trực khuẩn rất dài, nhiệt độ phát triển tối ưu là 20oC, có khả năng lên men glucose, lactose. Có khả năng tạo độ axit cao (3,7% axit lactic). + Lactobacterium casei với nhiệt độ thích hợp lên men: 40 - 45oC. Lactobacterium casei: đây là những trực khuẩn rất ngắn gây chua sữa tự nhiên. Yếm khí tuỳ tiện, lên men tốt glucose, maltose, lactose tạo ra môi trường có từ 0,8 ÷ 1% axit lactic. Ở điều kiện bình thường gây chua sữa trong vòng 10 đến 12 giờ. Nguồn nitơ cho vi khuẩn này là peptone. Nhiệt độ tối thiểu cho chúng phát triển là 10oC, tối ưu là 35oC và tối đa là 45oC, chúng thuỷ phân cazein và gelatin rất yếu. - Streptococus: + Streptococus Lactic có khả năng lên men 30oC đối với sữa, đường gluco, manto, lacto, galacto . * Nhiệt độ nuôi cấy: sinh trưởng và lên men mạnh nhất khi nuôi cấy ở 28oC; phát triển khá ở 35oC và thấp nhất ở 20oC. * Môi trường nuôi cấy: Sau nhiều thử nghiệm cho thấy môi trường tốt nhất là môi trường sữa bột gầy bổ sung glucose và nước chiết nấm men. Hướng phát triển : _ Tương lai của sản xuất sữa chua sẽ tập trung vào sự phát triển của mùi vị mới và sữa chua kéo dài lâu hơn. Việc giới thiệu hương vị mới sẽ được thúc đẩy bởi mong muốn của người tiêu dùng và phát triển mới của các nhà sản xuất hương vị. Các nhà cung cấp của các nền văn hóa vi khuẩn đang tiến hành nghiên cứu gợi ý sự phát triển của sữa chua có hương vị độc đáo. Bằng cách thay đổi các loại sinh vật trong nền văn hóa, sữa chua được sản xuất nhanh hơn nhiều và kéo dài hơn so với sữa chua thông thường. _ Ngoài ra, các khía cạnh dinh dưỡng của sữa chua sẽ được điều tra kỹ lưỡng hơn Có một số bằng chứng đã cho thấy tiêu thụ sữa chua có tác dụng kháng sinh có lợi. Nó cũng đã được hiển thị để giảm tỷ lệ không dung nạp lactose và các bệnh đường ruột khác. Lợi ích khác có mục đích xấu của sữa chua bao gồm giảm cholesterol, bảo vệ chống lại bệnh ung thư nhất định, và thậm chí thúc đẩy hệ thống miễn dịch. Nghiên cứu vẫn chưa đầy đủ về những lợi ích Tuy nhiên, những yếu tố này có thể sẽ được quan trọng trong sự phát triển thị trường tiếp tục sữa chua. Kiến nghị khi sử dụng sữa chua : Như chúng ta đã biết sữa chua rất tốt cho sức khỏe, nó không những có tác dụng để giảm béo mà còn làm đẹp da, giúp da mịn màng trắng đẹp. Nhưng để sữa chua có tác dụng tốt nhất, chúng ta cần lưu ý những điểm sau đây: _ Không nên ăn sữa chua và uống thuốc cùng một lúc : Nếu bạn đã lỡ uống một số thuốc như là thuốc kháng sinh, thuốc tiêu chảy thì tốt nhất nên kìm lại sự thèm muốn ăn sữa chua. Bởi bạn có biết nếu ăn ngay lúc bấy giờ, các vi khuẩn lactic có trong sữa chua sẽ bị tiêu diệt. Vì vậy, bạn nên đợi sau 2-3 tiếng rồi mới ăn để tác dụng của sữa chua đối với cơ thể có hiệu quả tốt nhất. _ Không nên đun nóng sữa chua lên ăn : Cách làm này không những không đúng với khoa học mà còn là việc làm không cần thiết một chút nào. Nó không những làm mất đi hương vị ngon lành của sữa chua ban đầu mà còn làm tác dụng hữu ích trong sữa chua giảm bớt đi. Các loại vi khuẩn trong sữa chua có ích và không gây hại cho cơ thể con người. Vi khuẩn lactic có khả năng phân giải đường lactose và biến sữa bò thành sữa chua. Nó làm tăng độ chua trong ruột, nhờ vậy mà ức chế bớt sự phát triển của các vi khuẩn gây thối, giảm bớt các độc tố trong ruột. Ngoài ra các vi khuẩn lactic còn có tác dụng tăng cường khả năng tiêu hóa và làm sạch đường ruột. Vì vậy, nhiệt độ sẽ tiêu diệt vi khuẩn có trong sữa chua và trở nên bớt tác dụng. _ Không nên ăn lúc đói : Nếu như chúng ta ăn sữa chua vào lúc đói thì men lactic có trong sữa chua dễ bị hủy hoại và tác dụng của sữa chua sẽ mất đi rất nhiều. Độ PH thích hợp để men lactic trong sữa chua sinh trưởng và phát triển tốt là từ 4-5 trở lên còn dịch vị trong dạ dày lúc đói có độ PH từ 2 trở xuống. Sau khi ăn sữa chua dịch vị trong dạ dày loãng ra và độ PH lên đến từ 4-5. Tốt nhất là chỉ nên ăn sữa chua trong vòng 2 giờ sau khi ăn. _ Súc miệng thật kĩ sau khi ăn xong : Giống như các đồ uống, kẹo, bánh mà chúng ta ăn, các loại khuẩn trong sữa chua cũng có tác động mạnh đến răng miệng. Nếu sau khi ăn xong mà không súc miệng, tỷ lệ mắc các bệnh về răng lợi gia tăng, đặc biệt đối với trẻ em. Vì vậy, bạn nên tạo thói quen súc miệng bằng nước trắng cho thật kỹ sau khi ăn xong. Biện pháp phòng tránh vi sinh vật gây hại : _ Kỹ thuật vô trùng tốt (tức là, thích hợp khử trùng và làm mát của sữa rửa mặt thích hợp, và xử lý nhiệt của thủy tinh, và giữ cho vi khuẩn không mong muốn). Lưu ý rằng trùng sữa vẫn giữ lại một số vi khuẩn mà có thể cung cấp cho một hương vị off, hoặc ngăn chặn việc khởi động từ axit hóa thích hợp. Bỏng và làm mát sữa đảm bảo kết quả tốt. _ Nhiệt độ thích hợp ủ :Lactobacilli và Streptococcus thermophilus là những vi khuẩn ưa nhiệt, có nghĩa là họ thích nhiệt độ cao cho sự phát triển. Ở nhiệt độ như vậy (50 C, trong trường hợp Nhiệt này) vi khuẩn gây bệnh hoặc putrifactive là ức chế. Tuy nhiên, ngay cả những vi khuẩn ưa nhiệt bị chết nếu tiếp xúc với nhiệt độ trên 55oC (130oF), và không phát triển tốt dưới 37oC ( 98 oF) . Chúng ta sẽ ủ ở 50 o C, nhiệt độ ở phía bên cao của nhiệt độ tăng trưởng ưa thích của nó ( 125o F), nhiệt độ mà ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh . _ Sử dụng công cụ chứa phải kín, tránh tiếp xúc với môi trường bên ngoài. _ Sau khi len men xong thi phải bảo quản ở nhiệt độ thấp ( thường là 2-60c ). Sau khi sữa đã lên men nếu không bảo quản ở nhiệt độ thấp thì sữu chua sẽ bị hư. III/Sử Dụng Vi Khuẩn Để Muối Chua Rau Quả : Muối chua rau quả nhằm hai mục đích cơ bản sau đây: bảo quản nguyên liệu và làm tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan của rau quả. Nguyên tắc để muối chua rau quả là tạo điều kiện để phát triển vi khuẩn lactic đồng thời hạn chế tác dụng của vi khuẩn gây thối rữa. Quá trình chuyển hóa sinh học trong khi muối rau quả : a) Muối ăn (NaCl) có nồng độ 2.5-3% khi muối dưa sẽ cho môi trường ưu trương đừơng và các chất từ tế bào rau quả một phần sẽ khuếch tán ra môi trường,do đó vi khuẩn lactic cùng các vi vi sinh vật khác phát triển. b) Do vi khuẩn lactic phát triển mạnh nên pH của môi trường giảm xuống 3-3.5, lám ức chế các vi khuẩn khác,chỉ còn vi khuẩn lactic phát triển,chúng chiếm ưu thế tuyệt đối,rau quả trở nên chua ngon.Đây là giai đoạn quyết định,nếu không tạo được ưu thế của vi khuẩn lactic,thì các vi khuẩn khác sẽ phát triển làm rau quả hư bởi các nguyên nhân sau: - Rau quả rửa không kỹ, làm dập nát, có nhiều tạp khuẩn. - Cho muối không đúng 2,5 – 3% (nếu quá 5 – 6% sẽ ức chế cả vi khuẩn lactic, nếu dưới 3% thì nhiều tạp khuẩn sẽ phát triển lấn át). - Không đậy, nén kỹ, không tạo được điều kiện kỵ khí cho vi khuẩn lactic phát triển. - pH là yếu tố rất quan trọng, nếu vi khuẩn lactic phát triển ưu thế thì pH sẽ là 3 – 3,5, còn nếu không thì vi sinh vật khác sẽ phát triển (pH 4,5 – 5: vi khuẩn gây thối hoạt động, pH 5 – 5,5: vi khuẩn đường ruột phát triển, pH 2.5 – 3: nấm men dại hoạt động, pH 1,2 – 3: nấm mốc phát triển). c) Giai đoạn này khi rau quả đã chua, ph giảm xuống 3 thì ngay cả vi khuẩn lactic cũng bị ức chế,nếu cứ để tự nhiên như vậy thì các nấm men dại,nấm mốc sẽ phát triển và bắt đầu phân giải axit lactic thành CO2 ,H2O,pH tăng lên sản phẩm bắt đầu có váng và môi trường giảm chua,có mùi mốc,có nhiều bọt khí. - Tạo được sinh khối vi khuẩn có ích, át các sinh vật gây thối. - Gây chua, tạo hương vị thơm ngon cho sản phẩm. - Chuyển rau quả về dạng “chín sinh học” do đó mà hiệu suất tiêu hóa tăng. Nếu muốn giữ sản phẩm không cho “quá lactic” thì có thể giữ ở nhiệt độ thấp (2-4oC) đồng thời bổ sung chất diệt nấm như Bensozt natri 1%, dịch chiết tỏi, gừng, giềng... Cần nói thêm rằng vi khuẩn lactic không phá vỡ tế bào thực vật, nên dưa quả muối chua vẫn có hình dạng gần như không thay đổi. Nhóm vi sinh vật tham gia: _ vi khuẩn Butyric. _ vi khuẩn lactic: L. brevis, Str. Cremoris... 3. Qui trình sản xuất muối chua rau quả: Lựa chọn rau quả→Xử lý sư bộ→Phơi nắng→Cho thêm đường, muối ,nước→Lên men→Muối chua. +Rau quả chọn phải ngon,không được dập,hư hoặc quá chín. + Quá trình phơi nắng: làm giảm lượng nước có trong nguyên liệu. +Cho thêm muối, đường: tạo áp suất thẩm thấu, làm nguyên liệu dễ nén chặt, không bị nát và trở nên giòn. Làm tăng nhanh quá trình lên men. +Lên men: Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là 26 ÷ 35oC. Tuy nhiên, ở nhiệt độ này vi khuẩn butyric có thể phát triển mạnh nên trên thực tế người ta khống chế ở nhiệt độ trong khoảng 20 ÷ 25oC. Thông thường vi khuẩn lactic chịu được nhiệt độ thấp hơn so với vi khuẩn khác, vì vậy trong muối chua cần tăng nhanh độ axit để loại trừ khả năng nhiễm của một số loài . + Sản phẩm sau khi lên men thường có độ chua khoảng 3-4. Kiến nghị khi sử dụng rau quả ủ chua : - Hàm lượng muối: Các loại mắm, dưa, cà muối thường chứa nhiều muối. Bệnh nhân cao huyết áp, tim mạch, bệnh thận cần ăn chế độ ít muối không nên sử dụng hoặc hạn chế loại thực phẩm này. - Sử dụng loại quá chua, đã có nấm mốc: Khi quá trình lên men hoàn tất, trên bề mặt của thực phẩm muối chua có thể xuất hiện nấm mốc để tiêu thụ bớt acid lactic. Hiện tượng này làm giảm acid và sau đó làm hỏng thực phẩm. Do vậy, những thực phẩm muối chua khi đã xuất hiện nấm mốc - thường có váng màu trắng, đen hoặc nhầy nhớt..., tốt nhất không nên sử dụng nữa. _ Muối chưa đạt độ chua có thể còn vi khuẩn gây bệnh, ký sinh trùng gây nhiễm trùng. Đối với các loại rau quả, đặc biệt những loại rau thường sử dụng phân đạm urê để chăm bón quá trình lên men sẽ khiến hàm lượng nitrat có trong rau bị khử thành nitrit. Hàm lượng nitrit tăng cao trong một vài ngày đầu và giảm dần khi dưa đã vàng. Khi ăn dưa muối chưa đạt, nitrit vào cơ thể sẽ tác dụng với các gốc amin có trong thịt, cá, trứng... và nhất là mắm tôm để tạo thành nitrosamin, một chất có khả năng gây ung thư cho người. Biện pháp phòng tránh vi sinh vật gây hại : _ Kĩ thuật vô trùng tốt : giữ sạch sẽ hũ đựng thực phẩm. _ Sau khi sử dụng phải đậy kín, tránh tiếp xúc với môi trường bên ngoài. _ Giữ thực phẩm ở điều kiện thích hợp : t0 20-25oC, pH 3-3,5. _ Nếu muốn giữ sản phẩm không cho “quá lactic” thì có thể giữ ở nhiệt độ thấp (2-4oC) đồng thời bổ sung chất diệt nấm như Bensozt natri 1%, dịch chiết tỏi, gừng, giềng... III/ TRONG CÔNG NGHỆ CÁC SẢN PHẨM TỪ THỊT NEM CHUA _ Là sản phẩm hình thành do lên men lactic từ thịt , được sản xuất khắp nơi trong nước,chủ yếu là dùng phương pháp thủ công . Nguyên liệu : _ Thịt heo nạc,da heo,đường muối tiêu,bột ngọt,tỏi ớt ,lá vong…. Nhóm vi sinh vật lên men : _ Họ Lactobaceriaceae (hệ vi khuẩn không đồng nhất về hình thái, G(+), không tạo bào tử, không di động, hiếu khí tùy tiện). + Vi khuẩn lactic đồng hình: L. acitophilus, L. bulgaricus, L. delbruckii, Str. lactics, Str. cremoris + Vi khuẩn lactic dị hình : Str. cumoris, Str. falecalis, L. brevis, L. Lycopessici. Các quá trình sinh hóa xảy ra trong quá trình chín của nem: _ Cơ chế: theo chu trình pentose (glucose – acid lactic – rượu và các acid hữu cơ khác); quá trình thủy phân protein (acid amin, peptide). Quy trình sản xuất: Kiến nghị khi sử dụng: _ Nếu nem bị mốc, hoặc lá gói bị mốc tiếp xúc trực tiếp với nem không nên dùng, vì độc tố từ nấm mốc có thể đã truyền vào thịt. Tốt nhất nên nướng hoặc rán nem chua trước khi ăn. _ Không nên sử dụng nem chua thường xuyên vì rất dễ gây sán lá gan. Biện pháp phòng tránh vi sinh vật gây hại : _ Trong quá trình sơ chế phải tuyệt đối giữ vệ sinh. _ Sản phẩm phải được bao gói kín, tránh tiếp xúc với môi trường bên ngoài. _ Bảo quản ở môi trường : t0 20-25oC, tránh nhiệt độ cao. C/ KẾT LUẬN I / Những lợi ích mà vi sinh vật đem lại cho con người : _ Bên cạnh một số vi sinh vật có hại, gây bệnh, phân hủy thực phẩm và làm tổn hại các vật phẩm… còn có những vi sinh vật có ích, làm sạch môi trường tự nhiên, có tác dụng quan trọng đối với sức khỏe của con người. _ Những ứng dụng quan trọng của vi sinh vật trên nhiều lĩnh vực đã mang lại nhiều lợi nhuận cho các ngành sản xuất như : sữa, phân bón….. _ Vi sinh vật là lực lượng sản xuất trực tiếp của ngành công nghiệp lên men bởi chúng có thể sản sinh ra rất nhiều sản phẩm trao đổi chất khác nhau. Nhiều sản phẩm đã được sản xuất công nghiệp (các loại axit, enzim, rượu, các chất kháng sinh, các axit amin, các vitamin...). _ Trong công nghiệp tuyển khoáng, nhiều chủng vi sinh vật đã được sử dụng để hoà tan các kim loại quý từ các quặng nghèo hoặc từ các bãi chứa xỉ quặng. II/ Kết luận : _ Trong công nghệ lên men thực phẩm nói riêng hay trong công nghệ sinh học cũng như các ngành công nghiệp khác nói chung thì vi sinh vật đóng một vai trò quan trọng, giữ một vị trí cao trong quá trình sản xuất. Bên cạnh đó là khả năng giúp cải thiện môi trường sống, giúp ích cho sức khỏe của con người thông qua các thực phẩm lên men, cung cấp các sản phẩm sạch….đã nói lên được vai trò to lớn của những loài vi sinh vật nhỏ bé. _ Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kĩ thuật cùng với sự phát triển vươt bậc trong lĩnh vực nghiên cứu phân tử, càng ngày càng có nhiều loại vi sinh vật được ứng dụng vào trong đời sống và sản xuất. . Chúng thật sự là không thể thiếu được trong cuộc sống của nhân loại. Tài Liệu Tham khảo : - Giáo trình vi sinh vật học ( GS/TS Nguyễn Lân Dũng ). - ứng dụng của vi sinh vật trong công nghệ lên men . -