TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑAØ LAÏT




                  GIAÙO TRÌNH

VI SINH HỌC ỨNG DỤNG
    Giaûng cho SV naêm thöù ba - Ngaønh...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                                                   ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                                                   ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                   -3-

                           ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                           -4-

CHÖÔNG 1. SAÛN XUAÁ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                                -5-

naám men thì t...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                       -6-

II - NHAÂN GIOÁNG VAØ G...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                          -7-

         Ñeå taïo ne...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                       -8-

III- KHAÛO SAÙT CAÙC CH...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                       -9-

       • Cho vaøo moãi ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                   - 10 -

    3. Ñònh löôïng ñaïm ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                      - 11 -

        • Duøng HCl 0...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                        - 12 -

        Baûng1: So ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                                        - 13 -

caù...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                       - 14 -

         + Vuøng 2: ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                            - 15 -

               ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                            - 16 -

          Trong...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                             - 17 -

       - Haáp thuï dòch sinh k...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                          - 18 -

       Moâi tröôø...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                     - 19 -

       2. Loaïi maøu: ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                  - 20 -

       - Coâng ngheâï nuo...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                - 21 -

      + SX thöùc aên cho aá...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                       - 22 -

   CHÖÔNG 2. ÖÙNG DU...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                    - 23 -

           Vì nhöõng ly...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                         - 24 -




               ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                      - 25 -

               + Gaây...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                           - 26 -




             ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                    - 27 -


           • Nguyeân l...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                        - 28 -

            Coù the...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                      - 29 -

           - Phaù vôõ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                     - 30 -

   3. Nguyeân taéc Ana...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                   - 31 -

           Muoái aên NaC...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                        - 32 -

               Moät...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                      - 33 -

    vaäy ñang ñöôïc a...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                    - 34 -

    ngaïi laø khoâng th...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                    - 35 -

     nhaø nghieân cöùu ...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                                                   - 36 -

          *. Hoaït ñoäng...
Vi sinh hoïc öùng duïng                                - 37 -

             Baùnh khoâ daàu    10 kg
             Ñaäu naø...
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
vi sinh vat ung dung
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

vi sinh vat ung dung

1,788 views

Published on

Giao trinh nay minh thay rat hay

Published in: Education, Technology
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,788
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
51
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

vi sinh vat ung dung

  1. 1. TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑAØ LAÏT GIAÙO TRÌNH VI SINH HỌC ỨNG DỤNG Giaûng cho SV naêm thöù ba - Ngaønh Sinh Hoïc (SH 235 – 30 tieát) ThS. BẠCH PHƯƠNG LAN 2004
  2. 2. Vi sinh hoïc öùng duïng -1- MUÏC LUÏC MUÏC LUÏC ................................................................................................................. - 1 - Lôøi taùc giaû.................................................................................................................. - 3 - CHÖÔNG 1. SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI NAÁM MEN VAØ SINH KHOÁI VI TAÛO ....... - 4 - I. GIAÙ TRÒ DINH DÖÔÕNG CUÛA NAÁM MEN ..................................................... - 4 - II - NHAÂN GIOÁNG VAØ GIÖÕ GIOÁNG NAÁM MEN ................................................ - 6 - III- KHAÛO SAÙT CAÙC CHÆ TIEÂU SINH HOÏC CAÀN THIEÁT ................................. - 8 - 1. Hoaït tính nhaân leân: Theå hieän qua möùc taêng sinh khoái toång coäng, ñöôïc ñaùnh giaù qua 3 chæ tieâu: .................................................................................................... - 8 - 2. Hoaït tính leân men: (baèng phöông phaùp Durgham) ....................................... - 8 - 3. Ñònh löôïng ñaïm Amin trong dòch nuoâi caáy baèng phöông phaùp Formol...... - 10 - 4.Xaùc ñònh hieäu quaû cuûa caùc taùc nhaân kich thích QT töï phaân.......................... - 11 - IV- ÖÙNG DUÏNG CÔ CHEÁ TÖÏ PHAÂN ÑEÅ SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI NAÁM MEN DÖÔÙI DAÏNG BOÄT DINH DÖÔÕNG VAØ COÁM BOÅ ............................................. - 14 - 1. Cô sôû lyù thuyeát............................................................................................. - 14 - 2. Quy trình coâng ngheä ................................................................................... - 16 - V - SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI VI TAÛO ................................................................ - 19 - 1. Ñaëc ñieåm chung ........................................................................................... - 19 - 2.Nuoâi troàng Luïc Taûo ñôn baøo (Chlorella) ...................................................... - 20 - 3. Nuoâi troàng Taûo xoaén ña baøo (Spirulina)...................................................... - 20 - Chöông 2. ÖÙNG DUÏNG COÂNG NGHEÄ VI SINH TRONG BAÛO QUAÛN VAØ CHEÁ BIEÁN THÖÏC PHAÅM................................................................................................ - 22 - I. OÂ NHIEÃM THÖÏC PHAÅM VAØ HAÄU QUAÛ ....................................................... - 22 - 1.Khaùi nieäm chung........................................................................................... - 22 - 2. Taùc nhaân gaây oâ nhieãm thöïc phaåm: .............................................................. - 23 - 3 - Nhöõng beänh nhieãm khuaån do aên thöùc aên bò nhieãm khuaån .......................... - 24 - 4.Cô cheá sinh hoaù cuûa quaù trình gaây hö hoûng thöïc phaåm ................................ - 26 - II. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP BAÛO QUAÛN THÖÏC PHAÅM....................................... - 27 - 1- Nguyeân taéc Bioza (Bios = söï soáng) ............................................................ - 28 - 2 - Nguyeân taéc Abioza. (Abiosis = khoâng soáng).............................................. - 28 - 3. Nguyeân taéc Anabioza (= giaûm söï soáng)...................................................... - 30 - III. SÖÛ DUÏNG NHOÙM NAÁM MOÁC TRONG BAÛO QUAÛN VAØ CHEÁ BIEÁN THÖÏC PHAÅM.................................................................................................................. - 33 - 1. Cô sôû sinh hoïc cuûa vieäc söû duïng naám moác trong cheá bieán .......................... - 33 - vaø baûo quaûn thöïc phaåm. ................................................................................... - 33 - 2.. Saûn xuaát nöôùc chaám leân men töø khoâ daàu laïc .............................................. - 34 - 3. Saûn xuaát chao töø ñaäu phuï ............................................................................. - 39 - ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  3. 3. Vi sinh hoïc öùng duïng -2- IV. KIEÅM NGHIEÄM THÖÏC PHAÅM .................................................................... - 41 - 1.Nhoùm chæ tieâu caûm quan............................................................................... - 41 - 2.Nhoùm chæ tieâu hoaù lyù .................................................................................... - 41 - 3.Nhoùm chæ tieâu Vi Sinh .................................................................................. - 41 - 4- YÙ nghóa cuûa caùc chæ tieâu vi sinh................................................................... - 41 - Chöông 3. COÂNG NGHEÄ LEÂN MEN ...................................................................... - 44 - I. . LEÂN MEN ETILIC VAØ ÖÙNG DUÏNG. ........................................................... - 45 - 1. Cô cheá lyù thuyeát cuûa quaù trình leân men Etilic ............................................. - 45 - 2 - Phaân bieät caùc daïng saûn phaåm leân men röôïu ............................................... - 46 - 3 – Quy trình saûn xuaát bia ñaïi maïch................................................................ - 46 - 4 - Quy trình saûn xuaát vang nho....................................................................... - 48 - II . LEÂN MEN LACTIC VAØ ÖÙNG DUÏNG. ......................................................... - 49 - 1. Cô cheá lyù thuyeát cuûa quaù trình leân men Lactic............................................ - 49 - 2.Moät soá coâng thöùc cheá bieán vaø baûo quaûn thòt, söõa, toâm baèng leân men Lactic. - 53 - III. LEÂN MEN ACETIC VAØ ÖÙNG DUÏNG. ........................................................ - 58 - 1. Cô cheá lyù thuyeát........................................................................................... - 58 - 2. Saûn xuaát daám aên: ......................................................................................... - 60 - 3. Saûn xuaát thaïch döøa (Nata de coco) ........................................................... - 61 - Chöông 4. COÂNG NGHEÂÏ VI SINH TRONG XÖÛ LYÙ CAÙC CHAÁT THAÛI ............... - 62 - I. Xöû lyù nöôùc ........................................................................................................ - 62 - 1. Khaùi nieäm, phaân loaïi, thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa nöôùc thaûi ........................... - 62 - 2 . Caùc chæ tieâu ñaùnh giaù chaát löôïng nöôùc thaûi ................................................ - 62 - 3. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng coâng ngheä vi sinh (CNVS) ........................................ - 63 - II- Xöû lyù raùc ......................................................................................................... - 69 - 1- Phaân loaïi raùc thaûi......................................................................................... - 69 - 2 – Phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô cao phaân töû ................................................ - 70 - III . XÖÛ LYÙ MOÄT SOÁ CHAÁT THAÛI COÂNG NGHIEÄP NHÔØ VSV....................... - 73 - 1. Xöû lyù pheá thaûi cuûa CN cheá bieán söõa ........................................................... - 73 - 2.- Xöû lyù pheá thaûi cuûa CNSX caùc chaát taåy röûa ................................................. - 75 - ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  4. 4. Vi sinh hoïc öùng duïng -3- LÔØI TAÙC GIAÛ Vi Sinh Vaät Hoïc Öùng Duïng laø moät trong 5 moân hoïc thuoäc heä thoáng caùc giaùo trình cuûa chuyeân ngaønh Ví Sinh Vaät Hoïc, tính theo trình töï thôøi gian maø sinh vieân ngaønh Sinh Hoïc Thöïc Nghieäm seõ ñöôïc hoïc laø: 1. Vi sinh vaät hoïc ñaïi cöông (naêm thöù Hai) 2. Vi sinh vaät hoïc öùng duïng (naêm thöù ba ) 3. Vi sinh y hoïc vaø mieãn dòch hoïc (naêm thöù tö ) 4. Coâng ngheä vi sinh (naêm thöù tö - töï choïn) 5. Hoaït tính vi sinh vaät ñaát (naêm thöù tö - töï choïn) Vì theá, trong giaùo trình naøy seõ khoâng nhaéc ñeán nhöõng kieán thöùc ñaõ hoaëc seõ ñöôïc ñeà caäp trong caùc giaùo trình khaùc, tröø tröôøng hôïp thaät caàn thieát. Ñieàu kieän tieân quyeát laø tröôùc khi hoïc giaùo trình naøy sinh vieân ñaõ ñöôïc trang bò nhöõng kieán thöùc cô baûn veà Hoaù Sinh, Di Truyeàn, Sinh Lyù Thöïc Vaät Vaø Vi Sinh Vaät. Muïc tieâu cuûa moân hoïc laø giuùp sinh vieân tieáp caän vôùi nhieàu höôùng öùng duïng khaùc nhau cuûa Vi Sinh Hoïc trong ñôøi soáng, ñoàng thôøi taïo cho sinh vieân coù thoùi quen lieân heä giöõa lyù thuyeát vôùi thöïc haønh – bíeât duøng nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc ñeå lyù giaûi caùc hieän töôïng dieãn ra trong thöïc tieãn. Trong quaù trình giaûng daïy, ngoaøi vieäc truyeàn thuï kieán thöùc, giaûng vieân seõ daønh moät tyû leä thôøi gian thích hôïp ñeå reøn luyeän cho sinh vieân moät soá kyõ naêng lieân quan ñeán moân hoïc vaø ñeán ngheà nghieäp mai sau – ví duï : - Kyõ naêng thu thaäp vaø xöû lyù taøi lieäu tham khaûo ñeå chaét loïc nhöõng thoâng tin coát loõi - Kyõ naêng xöû lyù vaø nhaän xeùt nhöõng soá lieäu thu ñöôïc qua khaûo saùt - thöïc nghieäm - Kyõ naêng soaïn thaûo vaø thuyeát trình theo chuû ñeà (ceminar) v.v… Veà phía ngöôøi hoïc cuõng caàn phaûi hôïp taùc chaët cheõ vôùi ngöôøi daäy, chuû ñoäng tham gia vaøo nhöõng hoaït ñoäng treân lôùp ñeå coù ñöôïc nhöõng giôø hoïc tích cöïc vaø boå ích. Coù theå xem nhöõng hoaït ñoäng treân lôùp laø cô hoäi ñeå sinh vieân trau doài khaû naêng töï hoïc, töï nghieân cöùu, chuaån bò toát cho vieäc vaøo ñôøi trong töông lai. Taùc giaû xin chaân thaønh caùm ôn raát mong nhaän ñöôïc nhöõng yù kieán ñoùng goùp cuûa caùc baïn ñoàng nghieäp vaø nhöõng ai quan taâm. Th.s Baïch Phöông Lan ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  5. 5. Vi sinh hoïc öùng duïng -4- CHÖÔNG 1. SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI NAÁM MEN VAØ SINH KHOÁI VI TAÛO I. GIAÙ TRÒ DINH DÖÔÕNG CUÛA NAÁM MEN Coù theå noùi khoâng moät loaïi ñoäng vaät hay thöïc vaät naøo laïi chöùa trong teá baøo moät löôïng caùc chaát coù giaù trò dinh döôõng phong phuù nhö trong teá baøo naám men. Ngöôøi ta coù theå tìm thaáy trong sinh khoái naám men taát caû caùc thaønh phaàn caàn thieát cho söï soáng cuûa con ngöôøi vaø ñoäng vaät baäc cao. Bôûi vaäy caùc loaïi saûn phaåm dinh döôõng ñieàu cheá töø sinh khoái naám men ñöôïc xem nhö “moät thöïc ñôn lyù töôûng” Nhieàu daãn lieäu veà tyû leä thaønh phaàn trong naám men cho bieát nhö sau - Protein vaø caùc hôïp chaát chöùa Nitô: 40 -60% - Gluxit 30 -35% - Lipit 1 - 2% - Caùc chaát khaùc 6 - 7% Trong thaønh phaàn Protein cuûa naám men coù chöùa ñaày ñuû 20 loaïi axit amin thoâng thöôøng, bao goàm caû 9 loaïi axit amin khoâng thay theá, chuùng ñöôïc phaân boá vôùi moät tyû leä khaù caân ñoái . Ví duï: (Tính theo troïng löôïng khoâ). - Lizin 4,4 - 5,7 % - Methionin 1,2 - 1,8 % - Sistein 1,2 - 1,8 % - Treonin 2,8 - 3,6 % - Tryptophan 0,57 - 0,7 %. So saùnh vôùi caùc loaïi boät mì vaø boät gaïo thì tyû leä naøy cao hôn khoaûng töø 3 - 10 laàn Haøm löôïng vitamin trong teá baøo naám men cuõng raát phong phuù, ñaëc bieät laø vitamin nhoùm B. So vôùi caùc loaïi ñaäu töông, ñaäu naønh vaø ñaäu Haø lan thì trong teá baøo ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  6. 6. Vi sinh hoïc öùng duïng -5- naám men thì tyû leä vitamin B3 cao hôn 5 - 10 laàn, tyû leä vitamin B4 cao hôn 4 - 6 laàn, tyû leä vitamin B2 cao hôn 20 - 75 laàn. Seelay (1981) ñaõ ñöa ra nhöõng daãn lieäu veà haøm löôïng vitamin trong naám men bia (loaøi Saccharomyces cerevisiae) nhö sau: - Thiamin (B1) 156,0 mg/Kg troïng löôïng khoâ. - Riboflavin (B2) 100,0 ------- - Axit Pantotenic (B3) 100,0 ---- --- - Axit Cholic (B4) 710,0 ------- - Piridoxin (B6) 020,0 ------- - Niaxin (PP) 022,0 ------- - Axit Folic 013,0 ------- - Inoziton 500,0 ------- Ngoaøi ra coøn coù Esgosterin, moät tieàn chaát cuûa vitamin D2. Ñieàu ñaùng chuù yù laø trong teá baøo naám men coù chöùa moät heä enzim noäi baøo vaø ngoaïi baøo khaù ñaày ñuû, bao goàm caùc loaïi quan troïng nhö: Protease, Pectinase, Amilase, Glucoamilase, Mantase, Lactase... Chính söï coù maët cuûa caùc enzim naøy ñaõ quyeát ñònh caùc ñaëc ñieåm sinh hoïc ñaëc tröng cuûa naám men - trong ñoù coù moät cô cheá seõ ñöôïc ñeà caäp ñeán ôû phaàn sau, ñoù laø “hieän töôïng töï phaân cuûa teá baøo naám men”. Naám men coù toác ñoä sinh tröôûng vaø phaùt trieån maïnh, thôøi gian theá heä trung bình laø töø 30 - 60 phuùt. Do vaäy, vieäc nhaân gioáng ñeå duøng trong saûn xuaát raát deã daøng thuaän lôïi . Trong coâng ngheä vi sinh, ngöôøi ta thöôøng söû duïng naám men theo 3 muïc ñích chuû yeáu: 1. Thu nhaän sinh khoái toång coäng (saûn xuaát coám boå, boät dinh döôõng, proteinthoâ…) 2. Thu nhaän caùc saûn phaåm leân men ( röôïu traéng, röôïu vang, bia, dòch traùi caây leân men ... ) 3. Thu nhaän caùc saûn phaåm sinh toång hôïp ñaëc tröng ( Axit amin, vitamin....) Döôùi ñaây chuùng ta seõ tìm hieåu saâu hôn veà coâng ngheä thu nhaän sinh khoái toång coäng. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  7. 7. Vi sinh hoïc öùng duïng -6- II - NHAÂN GIOÁNG VAØ GIÖÕ GIOÁNG NAÁM MEN Theo phöông phaùp coå ñieån, teá baøo naám men duøng laøm goác gioáng ñöôïc giöõ döôùi caùc daïng sau: - OÁng gioáng thaïch nghieâng. - Gioáng ñoâng khoâ daïng boät. - Gioáng men daïng boät quaùnh (daïng past) Töø caùc gioáng goác nhö treân, tröôùc khi ñöa vaøo saûn xuaát caàn tieán haønh “hoaøn nguyeân “teá baøo, töùc laø caáy chuùng treân moâi tröôøng dinh döôõng daïng dòch theå vôùi thaønh phaàn dinh döôõng toái öu ñeå ñöa chuùng trôû laïi daïng hoaït ñoäng, phuïc hoài hoaït tính gioáng, sau ñoù töø gioáng ñaõ hoaøn nguyeân ngöôøi ta tieán haønh nhaân gioáng caùc caáp I, II, hoaëc III (tuyø möùc ñoä caàn thieát veà soá löôïng) ñeå coù gioáng saûn xuaát . Baèng caùc phöông phaùp treân, quaàn theå gioáng ñöa vaøo saûn xuaát coù daïng “teá baøo naám men töï do“ (vieát taét laø TBNMTD). Khi duøng TBNMTD nhö vaäy coù nhieàu haïn cheá : - Gioáng deã bò thoaùi hoùa, giaûm hoaït tính - Moãi quaàn theå gioáng chæ duøng ñöôïc moät laàn . - Dòch leân men bò ñuïc nhieàu, khaâu laéng loïc khaù coâng phu . Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, nhôø nhöõng tieán boä vuôït baäc trong coâng ngheä sinh hoïc, ngöôøi ta ñaõ ñeà xuaát moät phöông phaùp môùi trong vieäc taïo gioáng naám men - ñoù laø kó thuaät gaén teá baøo naám men treân caùc giaù theå Polymer coù phuû caùc nhoùm chöùc hoaït ñoäng beà maët. Teá baøo naám men ñöôïc gaén coá ñònh treân giaù theå nhö vaäy ñöôïc goïi laø quaàn theå “Teá baøo naám men coá ñònh” (Vieát taét laø TBNMCÑ). Duøng TBNMCÑ laøm goác gioáng seõ khaéc phuïc ñöôïc caùc nhöôïc ñieåm treân, caùc maûnh giaù theå chöùa TBNMCÑ coù theå taùi söû duïng nhieàn laàn, dòch leân men thöôøng trong. Khi söû duïng gioáng TBNMCÑ trong nhöõng cô sôû saûn xuaát lôùn coù toác ñoä quay voøng nhanh thì hieäu quaû kinh teá taêng roõ reät so vôùi khi duøng phöông phaùp coå ñieån. Caùc loaïi Polymer thöôøng ñöôïc duøng laøm giaù theå goàm 3 loaïi: - Polyethylene (PE) - Polystyrene (PS) - Polyvinyl chorid (PVC) ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  8. 8. Vi sinh hoïc öùng duïng -7- Ñeå taïo neân hoaït tính beà maët cho caùc giaù theå, ngöôøi ta phuû treân beà maët cuûa chuùng moät loaïi Monomer thích hôïp nhaèm muïc ñích ñeå loä ra caùc nhoùm chöùc -COOH hoaëc - NH2 hoaëc OH -. Caùc nhoùm chöùc naøy khi tieáp xuùc vôùi quaàn theå teá baøo naám men seõ lieân keát vôùi caùc ñieåm thuï theå (Receptor) treân maøng teá baøo, nhôø vaäy maø teá baøo naám men coù theå lieân keát beàn treân giaù theå. Caùc Receptor treân maøng TBNM thöïc chaát laø nhöõng phaân töû Protein xuyeân maøng, coù caùc ñaàu chöùa caùc nhoùm chöùc -COOH hoaëc -NH2 ñeå loä treân beà maët lôùp maøng sinh chaát (Membrane). Nhöõng nhoùm chöùc naøy taïo vò trí tieáp nhaän cho nhöõng ñoái töôïng naøo coù caùc nhoùm hoaït ñoäng töông öùng (maø trong tröôøng hôïp naøy chính laø caùc maûnh giaù theå Polymer ñaõ ñöôïc phuû caùc Monomer). Hai loaïi Monomer thöôøng ñöôïc duøng ñeå phuû leân beà maët caùc maûnh gía theå Polymer laø: - Methacrylic acid (MAAc) chöùa nhoùm chöùc Carboxyl (-COOH). - Acrylamide acid (Aam) chöùa nhoùm chöùc amni (-NH2). Ñeå taïo neân caùc maûnh giaù theå coù nhoùm chöùc hoaït ñoäng beà maët caàn tieán haønh coâng ñoaïn “gheùp Monomer”. Coù nhieàu phöông phaùp khaùc nhau ñeå gheùp, moät trong nhöõng phöông phaùp coù theå thöïc hieän khaù deã daøng taïi vieän Nghieân cöùu Haït nhaân (NCHN) Ñaø Laït laø “Duøng böùc xaï γ vôùi nguoàn CO 60”. Sau khi ñaõ taïo ñöôïc giaù theå, böôùc tieáp theo laø gaén TBNM vaøo giaù theå. Quy trình gaén TBNMCÑ ñoøi hoûi phaûi thöïc hieän qua nhieàu coâng ñoaïn, vôùi nhöõng ñieàu kieän nghieâm ngaët veà caùc maët: - Ñoä tröông nöôùc cuûa giaù theå. - Ñoä pH vaø thaønh phaàn dung dòch ñeäm cuûa moâi tröôøng trong ñoù dieãn ra quaù trình tieáp xuùc giöõa quaàn theå TBNM vaø giaù theå. - Nhieät ñoä vaø toác ñoä laéc caàn duy trì trong suoát thôøi gian tieáp xuùc. - Khoaûng thôøi gian caàn thieát cho quaù rình tieáp xuùc - Hoaït tính coøn laïi cuûa TBNM sau khi ñöôïc gaén coá ñònh treân giaù theå. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  9. 9. Vi sinh hoïc öùng duïng -8- III- KHAÛO SAÙT CAÙC CHÆ TIEÂU SINH HOÏC CAÀN THIEÁT Ñeå tuyeån choïn goác gioáng duøng trong saûn xuaát, tröôùc heát caàn xaùc ñònh “Hoaït tính sinh hoïc chuû yeáu” cuûa caùc chuûng naám men hieän coù Hoaït tính sinh hoïc chuû yeáu cuûa caùc chuûng theå hieän qua hai tieâu chí sau: 1. Hoaït tính nhaân leân: Theå hieän qua möùc taêng sinh khoái toång coäng, ñöôïc ñaùnh giaù qua 3 chæ tieâu: ♦ Thôøi ñieåm sinh khoái ñaït cöïc ñaïi (tính baèng giôø) ♦ Löôïng sinh khoái toång coäng taïi thôøi ñieåm ñaït cöïc ñaïi (tính baèng chæ soá ño ñoä ñuïc D%) ♦ Möùc taêng sinh khoái, theå hieän qua ñoä cheânh leäch veà chæ soá ñoä ñuïc giöõa thôøi ñieåm ñaït cöïc ñaïi so vôùi luùc baét ñaàu nuoâi caáy (tính baèng soá laàn) 2. Hoaït tính leân men: (baèng phöông phaùp Durgham) Theå hieän qua chæ soá sinh CO2, ñöôïc ñaùnh giaù qua 2 chæ tieâu: ♦ Thôøi ñieåm taïo boït khí CO2 ñaàu tieân (giôø). ♦ Ñoä noåi toái ña cuûa phao Durgham (Lf). Gioáng naám men ñöôïc duøng trong saûn xuaát bao goàm 6 chuûng thuoäc gioáng Saccharomyces cerevisae Nhöõng phöông phaùp duøng trong khaûo saùt: a. Thöû khaû naêng leân men cuûa gioâáng goác baèng phöông phaùp Durgham: Nguyeân taéc: Döïa vaøo löôïng CO2 thoaùt ra trong quaù trình nuoâi caáy ñeå ñaùnh giaù toác ñoä leân men cuûa quaàn theå teá baøo. Caùch tieán haønh: • Choïn moät loaït caùc oáng nghieäm coù ñoä daøy ñoàng nhaát vaø coù dung tích baèng nhau, treân thaønh oáng ñaõ coù vaïch chia ñoä. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  10. 10. Vi sinh hoïc öùng duïng -9- • Cho vaøo moãi oáng 5ml moâi tröôøng Hansen. • Thaû vaøo ñaùy moãi oáng moät chieác phao Durgham (phao Durgham ñaët mua cuûa Vieän Vaccin Ñaø Laït). • Caáy moät löôïng xaùc ñònh gioáng teá baøo naám men vaøo caùc oáng, duy trì nhieät ñoä töø 30 - 320C. Theo doõi caùc chæ tieâu: ♦ Thôøi ñieåm taïo boït khí CO2 ñaàu tieân. ♦ Ñoä noåi toái ña cuûa phao Durgham (ñöôïc kyù hieäu laø Lf). b. So ñoä ñuïc treân maùy so maøu quang phoå haáp phuï (Electrophotometre) Nguyeân taéc: • Ñoä ñuïc cuûa dòch nuoâi caáy seõ phaûn aùnh löôïng sinh khoái toång coäng coù trong moâi tröôøng. • ÖÙng vôùi moãi thôøi ñieåm caàn khaûo saùt, laáy maãu ñeå ño ñoä ñuïc treân maùy, tính möùc cheânh leäch veà ñoä ñuïc ñeå bieát möùc ñoä taêng sinh khoái. Caùch tieán haønh: • Hoãn dòch naám men nuoâi caáy treân moâi tröôøng Hansen ñöôïc pha loaõng ñeán ñoä pha phuø hôïp cho vieäc söû duïng maùy. Ñoå maãu ñaõ pha loaõng vaøo Cuvet, ñöa vaøo maùy. • Cho aùnh saùng coù böôùc soùng 520λ ñi qua dung dòch. Chuøm tia saùng gaëp dung dòch seõ bò haáp phuï moät phaàn vaø bò taùn xaï, chæ coù moät phaàn xuyeân qua. Kim ñoàng hoà cho bieát phaàn aùnh saùng ñaõ bò ngaên caûn khoâng ñi qua hoãn dòch. Baèng caùch naøy chuùng ta bieát ñöôïc “ñoä caûn quang“ cuûa dung dòch, tính theo %, ñöôïc kyù hieäu laø “D” - ñoù cuõng chính laø Chæ soá ñoä ñuïc cuûa quaàn theå teá baøo. Ñoä ñuïc caøng cao chöùng toû löôïng sinh khoái caøng lôùn, soá teá baøo trong quaàn theå caøng nhieàu. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  11. 11. Vi sinh hoïc öùng duïng - 10 - 3. Ñònh löôïng ñaïm Amin trong dòch nuoâi caáy baèng phöông phaùp Formol (löôïng ñam Amin tyû leä thuaän vôùi löôïng sinh khoái, ñoàng thôøi phaûn aùnh chaát löôïng dinh döôõng cuûa dòch sinh khoái) Muïc ñích: Xaùc ñònh löôïng ñaïm coù maët trong dòch sinh khoái döôùi daïng caùc axit amin töï do. Nguyeân lyù: Nitô coù theå phaûn öùng vôùi formol trong moâi tröôøng kieàm ñeå hình thaønh daãn xuaát Metylen - Aminoaxit khieán cho nhoùm chöùc Carboxyl trong phaàn töû ñöôïc “boäc loä chöùc naêng axit” laøm cho moâi tröôøng mang tính axit. Duøng NaOH chuaån ñoä ñeå töø ñoù suy ra löôïng axit amin coù trong moâi tröôøng. Caùc phaûn öùng: ( xaûy ra ôû ñieàu kieän pH = 9 ) R - CH – COOH + H – C = O R – CH – COOH + H2 O NH2 H N = CH2 R – CH – COOH + NaOH R – CH – COONa + H2 O N = CH2 N = CH2 Caùch tieán haønh: Boá trí song song moät bình thí nghieäm (TN) vaø moät bình kieåm tra (KT). Bình TN: • Huùt chính xaùc 10ml dòch sinh khoái naám men cho vaøo bình tam giaùc. • Theâm 5ml formol, nhoû vaøi gioït phenolphtalein ñeå laøm chæ thò maøu. • Laéc ñeàu baèng maùy khuaáy töø töø cho ñeán khi kim chæ pH oån ñònh. • Nhoû töø töø töøng gioït NaOH 0,1N cho ñeán khi coù maøu hoàng nhaït (öùng vôùi pH 8,8). Laéc ñeàu, nhoû tieáp NaOH 0,1N cho ñeán khi coù maøu hoàng ñaäm vaø beàn (öùng vôùi pH 9 - 9,1). ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  12. 12. Vi sinh hoïc öùng duïng - 11 - • Duøng HCl 0,1N chuaån ñoä ngöôïc trôû laïi cho ñeán pH trung tính. Bình KT: • Thay hoãn dòch sinh khoái baèng 10ml nöôùc ñun soâi ñeå nguoäi. Thao taùc töông töï nhö treân . • Laäp laïi thí nghieäm 3 laàn. Keát quaû ñöôïc tính theo coâng thöùc: N( mg% ) = [ ( V − V ) − ( V − V ) ] x1,4x100 1 2 1 ' ' 2 a Trong ñoù: V1: Toång löôïng NaOH 0,1N duøng ñeå chuaån ñoä bình TN. V2: Toång löôïng HCl 0,1N duøng ñeå chuaån ñoä bình TN. V1’: Toång löôïng NaOH 0,1N duøng ñeå chuaån ñoä bình KT. V2’: Toång löôïng HCl 0,1N duøng ñeå chuaån ñoä bình KT. a: Löôïng maãu duøng ñeå chuaån ñoä. 4.Xaùc ñònh hieäu quaû cuûa caùc taùc nhaân kich thích QT töï phaân Thöû nghieäm hai loaïi taùc nhaân, vôùi 2 noàng ñoä töông öùng, ñaõ ñöôïc nhieàu taùc giaû thöøa nhaän laø coù hieäu quaû cao nhaát, ñoù laø NaCl 5% vaø Toluen 1%. Dòch sinh khoái cuûa chuûng gioáng NM sau 18 giôø nuoâi caáy treân moâi tröôøng nöôùc chieát töï nhieân, ñöôïc thu laïi ñeå trong 9 bình caàu, moãi bình chöùa 1 lít hoãn dòch, chia laøm 3 loâ, moãi loâ 3 bình: ♦ Loâ TN1: Cho tieáp xuùc vôùi NaCL 5%. ♦ Loâ TN2: Cho tieáp xuùc vôùi Toluen 1%. ♦ Loâ ÑC: Khoâng cho taùc nhaân (Ñoái chöùng). Duy trì ôû 400C, laéc 150voøng/phuùt. Hieäu quaû cuûa quaù trình töï phaân ñöôïc ñaùnh giaù qua chæ soá vaø haøm löôïng ñaïm amin trong hoãn dòch. Taïi caùc thôøi ñieåm caùch ñeàu laáy maãu ñeå ñònh löôïng ñaïm amin. (xem baûng 1) ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  13. 13. Vi sinh hoïc öùng duïng - 12 - Baûng1: So saùnh hieäu quaû cuûa 2 loaïi taùc nhaân kích thích töï phaân ñöôïc duøng trong khaûo saùt. Thôøi ñieåm Haøm löôïng ñaïm amin ( mg/100ml ) laáy maãu Duøng NaCl DuøngToluen Ñoái chöùng (giôø) 5% 1% 0 73,05 73,05 73,05 5 80,60 79,40 78,20 * 10 76,20 67,90 67,90 15 67,90 57,60 65,50 20 * 88,20 * 86,80 * 66,50 25 74,90 72,70 59,50 30 67,00 65,80 57,40 35 60,90 60,20 56,00 Töø soá lieäu baûng 1 cho thaáy: 1/. Taïi thôøi ñieåm cöïc ñaïi haøm löôïng ñaïm amin ôû hai loâ TN ñeàu cao hôn roõ reät so vôùi loâ ÑC. So saùnh giöõa hai loaïi taùc nhaân thì hieäu quaû cuûa NaCl toû ra cao hôn so vôùi Toluen. 2/. Haøm löôïng ñaïm amin ôû caû 2 loâ thí nghieäm ñeàu taêng cao ôû thôøi ñieåm 5 giôø, roài haï xuoáng. Sau ñoù thöïc söï ñaït cöïc ñaïi vaøo luùc 20 giôø. Trong khi ñoù ôû loâ ÑC haøm löôïng ñaïm amin ñaït cöïc ñaïi vaøo luùc 5 giôø roài giaûm lieân tuïc . ÔÛ ñaây chuùng ta gaëp moät hieän töôïng khaù lyù thuù laø ñoà thò töï phaân cuûa caû hai loaïi taùc nhaân ñeàu chia laøm hai vuøng, vôùi 2 giaù trò cöïc ñaïi (Vuøng I ñaït gía trò cöïc ñaïi luùc 5 giô, Vuøng II ñaït giaù trò cöïc ñaïi luùc 20 giôø ). Theo lyù giaûi cuûa moät soá chuyeân gia veà lónh vöïc naøy thì taïi ñieåm cöïc ñaïi thöù nhaát caùc taùc nhaân chöa theå hieän taùc duïng, ñaïm ñöôïc tích luyõ trong moâi tröôøng theo cô cheá trao ñoåi chaát töï nhieân. chính vì vaäy chæ soá ñaïm ôû caû 3 loâ khoâng coù söï sai khaùc ñaùng keå. Ñieåm cöïc ñaïi thöù hai môùi laø keát quaû thaät söï cuûa söï kích thích töï phaân nhôø taùc ñoäng cuûa ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  14. 14. Vi sinh hoïc öùng duïng - 13 - caùc taùc nhaân. ÔÛ vuøng thöù 2 naøy, do taùc duïng kích thích, caùc enzim phaân giaûi cuûa teá baøo baét ñaàu hoaït ñoäng maïnh, moät loaït caùc heä enzim (maø quan troïng nhaát laø phöùc heä Proteaza A, Proteaza B, Proteaza C) ñöôïc giaûi phoùng vaøo moâi tröôøng, chuùng ñöôïc hoaït hoùa vaø baét ñaàu phaân giaûi caùc saûn phaåm TÑC cuûa quaàn theå teá baøo. Soá lieäu veà bieán thieân ñaïm Amin khi duøng Nacl 5% ñöôïc bieåu dieãn treân ñoàthò 2 Ñoà thò 2: Dieãn bieán haøm löôïng ñaïm Amin trong dòch töï phaân baèng NaCl 5%. ÑAÏM AMIN ( mg % ) 100 95 90 88.2 85 81.6 80 75 76.2 74.9 73.05 70 67.9 67 65 60 60.9 55 50 t (giôø) 0 5 10 15 20 25 30 35 Treân ñoà thò, 2 vuøng ñöoïc phaân chia nhö sau: + Vuøng 1: Dieãn ra töø luùc baét ñaàu tieáp xuùc vôùi taùc nhaân, keát thuùc ôû thôøi ñieåm 15 giôø, ñaït cöïc ñaïi taïi thôøi ñieåm 5 giôø vôùi löôïng Amin laø 81,6 mg%. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  15. 15. Vi sinh hoïc öùng duïng - 14 - + Vuøng 2: Baét ñaàu vaøo thôøi ñieåm 16 giôø sau khi tieáp xuùc vôùi taùc nhaân, ñaït cöïc ñaïi vaøo luùc 20 giôø, vôí haøm löôïng Amin laø 88,2% ( trong khi ôû loâ ñoái chöùng, haøm löôïng Amin chæ coøn laïi 66,5 mg%). Dòch sinh khoái qua töï phaân naøy duøng ñeå thay theá boät toâm ( trong baùnh phoàng toâm). Do vaäy, noù chính laø nguoàn ñaïm cho loaïi thöïc phaåm cao caáp naøy. IV- ÖÙNG DUÏNG CÔ CHEÁ TÖÏ PHAÂN ÑEÅ SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI NAÁM MEN DÖÔÙI DAÏNG BOÄT DINH DÖÔÕNG VAØ COÁM BOÅ 1. Cô sôû lyù thuyeát. Teá baøo naám men, nhö ñaõ noùi treân, chöùa ñöïng trong noù moät löôïng vaät chaát voâ cuøng phong phuù vaø quyù giaù ñoái vôùi con ngöôøi. Song, do maøng teá baøo cuûa chuùng coù moät lôùp voû baûo veä vöõng chaéc neân neáu duøng dòch khoái chöùa nhöõng teá baøo nguyeân veïn laøm thöùc aên cho treû em, ngöôøi giaø, ngöôøi beänh thi seõ gaëp moät trôû ngaïi laø nhöõng cô theå naøy khoù haáp thuï, khieán cho giaù trò dinh döôõng thöïc söï cuûa cheá phaåm bò giaûm suùt ñaùng keå. Xuaát phaùt töø nhöõng hieåu bieát veà moät hieän töôïng sinh hoïc ñaëc tröng cuûa naám men “ñoù laø hieän töôïng töï phaân”. Ngöôøi ta nghó ñeán vieäc duøng taùc nhaân ñeå kích thích cho quaù trình töï phaân naøy dieãn ra sôùm vaø nhanh hôn, giuùp cho caùc thaønh phaàn dinh döôõng trong teá baøo ñöôïc giaûi thoaùt ra moâi tröôøng. Cheá phaåm sinh khoái sau töï phaân seõ trôû neân deã haáp thuï, phuø hôïp vôùinhu caàu tieâu hoaù cuûa cô theå, nhôø vaäy taêng giaù trò dinh döôõng cuûa cheá phaåm. Coù theå hình dung cô cheá cuûa söï töï phaân nhö sau: Bình thöôøng, neáu khoâng coù söï taùc ñoäng naøo töø beân ngoaøithì quaàn theå teá baøo naám meãn sinh tröôûng vaø phaùt trieån theo quy luaät 4 pha: - Pha tieàm taøng ( lag phase) - Pha caáp soá ( logarit phase) - Pha oån ñònh ( EQ. phase) ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  16. 16. Vi sinh hoïc öùng duïng - 15 - - Pha töû vong (Stop phase) Khi quaàn theå ñaõ tieán ñeán pha töû vong thì seõ xaûy ra hieän töôïng töï phaân: Luùc naøy, do chaát dinh döôõng caïn kieät, traïng thaùi teá baøo giaø coãi, caùc enzym phaân giaûi coù trong noäi baøo (maø quan troïng nhaát laø heä protease) hoaït ñoäng maïnh. Chuùng phaân giaûi phaù huyû caùc thaønh phaàn caáu truùc noäi baøo laøm vôõ maøng teá baøo ñeå giaûi thoaùt caùc saûn phaåm phaân giaûi ñi ra ngoaøi. Nhö vaäy hieän töôïng töï phaân dieãn ra trong töï nhieân vaøo giai ñoaïn choùt cuûa söï soáng cuûa quaàn theå teá baøo naám men – do vaäy luùc naøy nhieàu saûn phaåm quyù ñaõ hao huït, chaát löôïng cuûa sinh khoái keùm nhieàu. Khi duøng moät taùc nhaân beân ngoaøi ñeå chuû ñoäng kích thích quaù trình töï phaân, giuùp cho hieän töôïngphaân giaûi vaø phaù vôõ maøng teá baøo dieãn ra sôùm hôn ( vaøo giai ñoaïn pha caáp soá), chuùng ta seõ thu ñöôïc moät cheá phaåm sinh khoái chöùa toaøn nhöõng teá baøo treû, khoeû, coù traïng thaùi sinh lyù toái öu vaø coù thaønh phaàn dinh döôõng ñaày ñuû nhaát. Söû duïng dòch sinh khoái sau töï phaân ñeå laøm coám boå hoaëc boät dinh döôõng seõ toát hôn nhieàu so vôùi söû duïng sinh khoái nguyeân veïn. Ñeå thöïc hieän vieäc chuû ñoäng kích thích quaù trìnhtöï phaân ngöôøi ta ñaõ laøm ñöôïc 2 loaïi taùc nhaân thích hôïp, khoâng gaây ñoäc haïi cho ngöôøi duøng vaø khoâng laøm cho cheá phaåm coù muøi khoù chòu – ñoù NaCl 5% vaø Toluen 1% Taùc duïng cuûa NaCl laø gaây co nguyeân sinh, phaù vôõ söï caân baèng aùp suaát thaåm thaáu khieán cho caùc chaát trong noäi baøo bò ñaåy ra moâi tröôøng.Dòch sinh khoái coù chöùa NaCl vôùi tyû leä 5%, sau ñoù ñöôïc haáp thuï vaøo caùc giaù theå daïng boät seõ chæ ñeå laïi vò maën vöøa ñuû ñaäm, nhôïp vôùi khaåu vò ngöôøi duøng. Do vaät ñaây laø moät taùc nhaân thích hôïp. Touen coù taùc duïng hoaø tan thaønh phaàn lipit trong caáu truùc teá baøo, khieán cho quaù trình thaåm loïc cuûa maøng bò roái loaïn, nhôø theá caùc thaønh phaàn cuûa maøng bò roái loaïn, nhôø theá caùc thaønh phaàn noäi baøo ñöôïc töï do thoaùt ra ngoaøi. Toluen coù ñaëc tính laø deã bay hôi ôû nhieät ñoä cao, do vaäy sau khi hoaøn thaønh chöùc naêng töï phaân, coù theå duøng bieän phaùp ñun nheï ñeå laøm bay hôi heát toluen ra khoûi cheá phaåm. Töø nhöõng keát quaû thöïc nghieäm thu ñöôïc ñaõ cho pheùp chuùng toâi ruùt ra moät soá keát luaän coù yù nghóa cho thöïc tieãn nhö sau: ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  17. 17. Vi sinh hoïc öùng duïng - 16 - Trong quy trình saûn xuaát sinh khoái naám men ( ñeå laøm coám boå vaø boät dinh döôõng) thì thôøi ñieåm thích hôïp nhaát ñeå cho taùc nhaân töï phaân tieáp xuùc vôùi quaàn theå naám men laø khoaûng 18 – 20 giôø keå töø khi baét ñaàu nuoâi caáy. Luùc naøy maät ñoä teá baøo cuõng nhö löôïng sinh khoái toång coäng ñaït giaù trò cöïc ñaïi; Traïng thaùi sinh lyù teá baøo ôû möùc toái öu, quaàn theå teá baøo ñang ôû trong pha logarit. Thôøi ñieåm thích hôïp nhaát ñeå kích thích quaù trình töï phaân vaø tieán haønh thu saûn phaåm laø vaøo luùc 20 – 22 giôø keå töø khi cho tieáp xuùc vôùi taùc nhaân. Luùc naøy haøm löôïng ñaïm amin trong cheá phaåm ñaït cöïc ñaïi. Ñeå naâng cao hieäu quaû kinh teá vaø haï giaù thaønh saûn phaåm, trong vieäc saûn xuaát sinh khoái naám men neân duøng caùc loaïi nöôùc chieát töï nhieân vaø dòch ræ ñöôøng ñeå pha moâi tröôøng saûn xuaát. Nhöõng loaïi nöôùc ñaõ ñöôïc duøng vaø ñaõ cho keát quaû cao bao goàm: - Nöôùc chieát khoai taây. - Nöôùc chieát caø roát - Nöôùc chieát nhoäng taèm Khi duøng moâi tröôøng pha cheá töø caùc loaïi nöôùc chieát treân quaàn theå naám men ñaõ phaùt trieån raát maïnh. Dòch ræ ñöôøng cuõng laø moät cô chaát raát thích hôïp vôùi söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa quaàn theå teá baøo naám men. Song caàn loaïi maøu, loaïi caën vaø loaïi taïp tröôùc khi pha moâi tröôøng. Bieän phaùp xöû lyù ræ ñöôøng ñôn giaûn nhaát laø: - Duøng gelatin hoaëc loøng traéng tröùng ñeå laéng caën vaø loïc trong ræ ñöôøng baèng phöông phaùp tuûa loâi cuoán. - Tieáp ñoù, loïc qua than hoaït tính ñeå loaïi maøu. 2. Quy trình coâng ngheä Quaù trình saûn xuaát coám boå vaø boät dinh döôõng töø sinh khoái naám men qua quaù trình töï phaân goàm caùc giai ñoaïn chính nhö sau: - Caáy truyeàn vaø nhaân gioáng naám men treân caùc moâi tröôøng thaïch hoaëc dòch theå ( ñöôïc pha cheá theo coâng thöùc 1,2,3) - Ñieàu cheá dich sinh khoái baèng caùch nhaân gioáng treân moâi tröôøng saûn xuaát (pha theo coâng thöùc 4) – thoâng khí lieân tuïc baèng caùch laéc hoaëc suïc khoâng khí. - Cho tieáp xuùc vôùi taùc nhaân töï phaân (NaCl 5%) ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  18. 18. Vi sinh hoïc öùng duïng - 17 - - Haáp thuï dòch sinh khoái sau töï phaân vaøo chaát phuï gia. - Gia coâng cheá bieán, saáy khoâ, ñoùng goùi. • Coâng thöùc moâi tröôøng ñeå nuoâi caáy & nhaân gioáng naám men Moâi tröôøng Hansen: (duøng trong phaân laäp, nhaân gioáng, laäp ñoà thò sinh tröôûng, thöû hoaït tính gioáng). Glucose: 50 gam. Pepton: 10 gam. K2HPO4: 3 gam. MgSO4. 7H2O: 3 gam. Boå sung nöôùc chieát giaù ñaäu (200 gam) Moâi tröôøng 1 Glucose 50g Pepton 10g K2HPO4 3g MgSO4.7 H2O 2 -5 g Nöôùc 1 lit Agar 20g pH 5,6 – 6 Moâi tröôøng 2 Saccharose 150 g NH4NO3 10 g K3PO4 5g MgSO4 2,5 g CaHPO4 0,5 g Nöôùc 1 lít Agar 20 g PH 5,6 – 6 ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  19. 19. Vi sinh hoïc öùng duïng - 18 - Moâi tröôøng 3 Saccharose 50 g Khoai taây 300 g (goït voû, ñun laáy nöôùc chieát) Giaù ñaäu 200 g (ñun laáy nöôùc chieát) Loøng ñoû tröùng gaø 1 caùi/ 1 lít Nöôùc 1 lít PH 5,6 – 6 Moâi tröôøng 4 (Moâi tröôøng saûn xuaát) Khoai taây 250 g (goït voû, ñun laáy nöôùc chieát) Caø roát 250 g (goït voû, ñun laáy nöôùc chieát) Giaù ñaäu 250 g (goït voû, ñun laáy nöôùc chieát) Boät nhoäng taèm 20 g (rang, saáy khoâ) Dòch ræ ñöôøng ñaõ xöû lyù 10% (toång theå tích moâi tröôøng) Nöôùc maùy 1 lít PH 6 – 6,2 Nöôùc ñun soâi ñeå nguoäi - ñuû 1 lít. pH 6,5 - 6,8 Ghi Chuù: Neáu caàn pha MT ñaëc thì boå sung theâm 20 gam Agar-agar daïng boät • Moâi tröôøng 5 ( MT nöôùc chieát töï nhieân - duøng trong saûn xuaát coám boå vaø boät dinh döôõng) ♦ Nöôùc chieát 200 gam giaù ñaäu. ♦ Nöôùc chieát 200 gam khoai taây. ♦ Nöôùc chieát 200 gam caroát ♦ Nöôùc chieát 100 gam nhoäng taèm. ♦ Dòch ræ ñöôøng ña xöû lyù, boå sung nöôùc maùy ñeán ñuû 1 lít. Ghi chuù: Dòch ræ ñöôøng ñöôïc xöû lyù qua hai giai ñoaïn. 1. Laéng caën, loïc trong baèng phöông phaùp tuûa loâi cuoán, Chaát gaây tuûa laø Zelatin hoaëc loøng traéng tröùng. Thöïc hieän trong ñieàu kieän 70 - 800C. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  20. 20. Vi sinh hoïc öùng duïng - 19 - 2. Loaïi maøu: Boå sung H2SO4 ñaäm ñaëc vôùi tyû leä 2 - 4 ml/1kg ræ ñöôøng (ñaõ pha loaõng cho ñeán noàng ñoä 12 - 14%) - Cho chaûy qua coät thuûy tinh coù chöùa hai lôùp Than hoaït tính vaø Boâng thuûy tinh. * Sô ñoà saûn xuaát coám boå baèng dòch sinh khoái naám men qua töï phaân. Chuûng gioáng goác Saccharomyces Gioáng goác Nhaân gioáng caùc caáp Gioáng saûn xuaát + 28 – 320C Moâi tröôøng saûn xuaát + 18 giôø Laéc 150 voøng/phuùt + 400C/20 giôø Dòch sinh khoái + Laéc 150 voøng/phuùt Taùc nhaân töï phaân NaCl 5% Dòch sinh khoái sau töï phaân - Nguyeân lieäu haáp thuï - Chaát keát dính + Troän ñeàu - Chaát gaây höông + Eùp khuoân Coám töôi + Saáy khoâ + Ñoùng goùi Coám thaønh phaåm V - SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI VI TAÛO 1. Ñaëc ñieåm chung - Voøng ñôøi ngaén, ñieàu kieän phaùt trieån ñôn giaûn - Sinh khoái coù thaønh phaàn hoaù hoïc phong phuù - Naêng suaát quang hôïp cao ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  21. 21. Vi sinh hoïc öùng duïng - 20 - - Coâng ngheâï nuoâi troång deã ñieàu khieån - Thích hôïp vôùi SX coâng nghieäp 2.Nuoâi troàng Luïc Taûo ñôn baøo (Chlorella) - Taûo nöôùc ngoït, nguoàøn goác oân ñôùi, teá baøo hình caàu, maøu xanh luïc - Söû duïng trong caùc muïc ñích: + Đieàu cheá thöùc aên toång hôïp cho ngöôøi + Döïôc phaåm , - Thích hôïp vôùi khoaûng nhieät ñoä 20-25o c, pH thaáp - Nguoàn ñaïm chuû yeáu laø Ure, nguoàn caùc bon chuû yeáu laø CO2 - Trong saûn xuaát sinh khoái Luïc taûo thöôøng duøng moâi tröôøng coù chöùa 1% Ure , boå sung acid acetic 1-3 g/ lít, nuoâi trong nhöõng beå xi maêng coù naép che möa nhöng phaûi baûo ñaûm coù ñuû naéng ñeû quang hôïp. Thay dòch moâi tröôøng moãi ngaøy moät laàn, xuïc khí lieân tuïc. - Thaønh phaàn caáu truùc noäi baøo: giaøu protein vaø vitamin, coù caùc hoïat chaát döôïc lieäu quyù (choáng ung thö, giaûm cholesteron, an thaàn nheï ) • Daãn lieäu phaân tích thaønh phaàn Axit Amin trong Luïc taûo nhö sau: Loai A.Amin Tyû leä (%) Arginin 2,29 Hístidin o,29 Isoluecin 1,69 Leucin 1,99 Lyzin 2,43 Methionin 0,57 Phenylalanin 2,14 Threonin 1,91 Tryptophan o,41 Valin 2,61 3. Nuoâi troàng Taûo xoaén ña baøo (Spirulina) - Taûo nöôùc maën, nguoàøn goác nhieät ñôùi, thích hôïp vôùi khoaûng nhieät ñoä 30-35o c - Nguoàn caùc bon chuû yeáu laø CO2 vaø HCO3 – - Söû duïng trong caùc muïc ñích: + ñieàu cheá Linavina, Lactozyl, Pirulamin( chöõa suy dinh döõông ôû treû em taêng löôïng söõa cho saûn phuï) ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  22. 22. Vi sinh hoïc öùng duïng - 21 - + SX thöùc aên cho aáu truøng toâm + Xöû lyù nöôùc thaûi (laøm saïch caùc Ion kim loaïi naëng) Thaønh phaàn caáu truùc noäi baøo cuûa Spirulina Thaønh phaàn Haøm Löôïng (%chaát khoâ) Protein 59,94 Gluxit 12,50 Lipit 01,12 A.Nucleic 04,29 Tro 10,23 Thaønh phaàn Haøm Löôïng Carotenoid 2,10 (mg/g) Chlorophyl 1,70 (mg/g) Vitamin B12 0,4-1,3 (µ g/g) Vitamin A 0,3-0,6 (µ g/g) ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  23. 23. Vi sinh hoïc öùng duïng - 22 - CHÖÔNG 2. ÖÙNG DUÏNG COÂNG NGHEÄ VI SINH TRONG BAÛO QUAÛN VAØ CHEÁ BIEÁN THÖÏC PHAÅM I. OÂ NHIEÃM THÖÏC PHAÅM VAØ HAÄU QUAÛ 1.Khaùi nieäm chung Thöïc phaåm noùi chung, ñaëc bieät laø caùc loaïi giaøu ñaïm, thöôøng raát deã bò oâ nhieãm. Taùc nhaân gaây oâ nhieãm bao goàm tröôùc heát laø vi khuaån, sau ñeán naám moác vaø naám men, khi xaâm nhaäp vaøo khoái nguyeân lieäu, thoaït ñaàu chuùng seõ phaùt trieån veà maët soá löôïng, tieáp ñoù tieát ra caùc saûn phaåm thaûi, laøm bieán ñoåi maøu saéc, muøi vò cuûa nguyeân lieäu, daãn ñeán hö hoûng hoaëc giaûm phaåm chaát cuûa thöïc phaåm. Caùc daïng hö hoûng thöïc phaåm thöôøng gaëp laø: hoaù nhaày, leân men chua, leân men thoái, leân moác xanh hoaëc moác vaøng, bieán saéc , coù muøi hoâi v.v… Rieâng ñoái vôùi thöïc phaåm giaøu ñaïm thì daïng thöôøng gaëp nhaát laø bò thoái vaø oâi thiu do vi khuaån. Caùc loaïi vi khuaån gaây oâi thiu chia laøm hai loaïi: - Loaïi coù khaû naêng tieát ra nhieàu enzyme hoãn hôïp, coù theå phaân huyû ñöôïc taát caû caùc loaïi cao phaân töû protein, glucid, lipid coù trong nguyeân lieäu. - Loaïi chæ coù khaû naêng tieát ra moät hoaëc vaøi loaïi enzyme rieâng reõ, do vaäy chæ phaân huyû ñöôïc moät thaønh phaàn nhaát ñònh coù trong nguyeân lieäu. * Haàu heát caùc loaïi VSV gaây oâ nhieãm thöïc phaåm ñeàu ñoàng thôøi laø taùc nhaân gaây beänh cho ngöôùi – ñaëc bieät laø ñoái vôùi caùc beänh ñöôøng ruïoät, (nhö taû, lî, tieâu chaåy, thöông haøn, ngoä ñoäc thöùc aên, ñaày hôi chöôùng buïng …) * Moät soá loaïi Moác tieát ñoäc toá vaøo löông thöïc- thöïc phaåm, gaây beänh cho ngöôøi aên . Ví duï : - Aflatoxin , goàm 20 loaïi khaùc nhau (Loaïi B1 vaø M1 do Aspergilus flavus, gaây vieâm gan vaø ung thö gan cho ngöôøi, boø, cöøu, heo. Loaïi T2 do Fusarium culmorum, gaây xuaát huyeát, giaûm hoàng caàu, teo tuyû soáng…) Nguoàn laây laø nguõ coác bò moác vaø söõa cuûa caùc con vaät nhieãm beänh coù chöùa ñoäc toá. - Caùc Alcaloit (Egostamin, axit secalonic do Claviceps pupurea, gaây co maïch ngoaïi vi, hoaïi töû TB gan, teo cô vaø gaây beänh naám cöïa) - Ochatoxin do Alterneria, gaây ung thö vaø ngoä ñoäc thöùc aên. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  24. 24. Vi sinh hoïc öùng duïng - 23 - Vì nhöõng lyù do treân, choáng oâ nhieãm thöïc phaåm chính laø moät khaâu quan troïng trong baûo veä moâi tröôøng ñaát – nöôùc – khoâng khí vaø ñoàng thôøi cuõng laø moät khaâu coù yù nghóa quyeát ñònh trong coâng taùc baûo veä söc khoûe coäng ñoàng. 2. Taùc nhaân gaây oâ nhieãm thöïc phaåm: * Taùc nhaân hoaù lyù - Chaát baûo quaûn - Chaát phuï gia - Chaát nhuoäm maøu - Kim loaïi naëng. - Nhieät ñoä, ñoä aåm. * Taùc nhaân sinh hoïc - Enzime coù trong nguyeân lieäu. - Caùc vi sinh vaät xaâm nhaäp. * Caùc con ñöôøng gaây oâ nhieãm thöïc phaåm: - Suùc vaät bò beänh. - Moâi tröôøng oâ nhieãm. - Cheá bieán khoâng ñuùng quy caùch VSATTP: + Nguoàn nöôùc duøng trong cheá bieán khoâng saïch. + Tay chaân quaàn aùo ngöôøi cheá bieán. + Duïng cuï duøng gieát moå gia suùc. + Söû duïng chaát phuï gia böøa baõi. - Baûo quaûn khoâng ñuùng quy caùch VSTP: + Bao bì duïng cuï chöùa ñöïng. + Duøng hoùa chaát baûo quaûn quaù lieàu löôïng cho pheùp. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  25. 25. Vi sinh hoïc öùng duïng - 24 - Sô ñoà: Caùc con ñöôøng gaây oâ nhieãm thöïc phaåm. SUÙC VAÄT MOÂI CHEÁ Baûo quaûn BIEÁN MÔÕ OÂ nhieãm nöôùc, -Veä sinh caù nhaân - Ñieàu kieän maát veä khoâng khí tay ngöôøi laønh sinh. mang truøng . - Khoâng che ñaäy - Duïng cuï maát veä - Ruoài boï sinh . Nhieãm vaøo Nhieãm vaøo Nhieãm vaøo NAÁU thöïc phaåm thöïc phaåm thöïc phaåm KHOÂNG KYÕ Ngöôøi aên 3 - Nhöõng beänh nhieãm khuaån do aên thöùc aên bò nhieãm khuaån - Beänh do Vibriocholerae: Vi khuaån gaây beänh taû ôû caù vaø caùc loaïi thuûy saûn coù voû giaùp ( nhö toâm, cua, gheï, soø, oác ) ñaùnh baét töø nguoàn nöôùc bò oâ nhieãm. Nguyeân nhaân oâ nhieãm nöôùc laø do ao hoà, soâng, raïch thöôøng laø nôi chöùa ñöïng caùc loaïi phaân raùc, nöôùc, coáng, nöôùc thaûi töø caùc khu daân cö ñoå vaøo maø khoâng qua xöû lyù. - Beänh do Salmonella: Vi khuaån gaây beänh thöông haøn. Loaïi vi khuaån naøy coù khaû naêng thích nghi cao vaø coù söùc choáng chòu toát vôùi caùc yeáu toá ngoaïi caûnh. ÔÛ nhieät ñoä bình thöôøng noù coù theå toàn taïi trong phaân, buïi, raùc tôùi ba thaùng. ÔÛ nhieät ñoä töø 6 - 120C noù coù theå toàn taïi trong thöïc phaåm 4 – 8 thaùng. Ngoaøi ra Salmonella coù khaû naêng chòu maën hôn haún caùc vi khuaån gaây beänh ñöôøng ruoät khaùc. Thòt ñoäng vaät thöôøng bò nhieãm Salmonella döôùi hai hình thöùc: + Gaây nhieãm ñoäng vaät soáng ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  26. 26. Vi sinh hoïc öùng duïng - 25 - + Gaây nhieãm thòt sau khi bò gieát vaø qua cheá bieán. - Beänh do Shigella: Vi khuaån gaây beänh lî tröïc truøng. Nguoàn truyeàn beänh laø caùc thöùc aên chín vaø caùc thöùc aên nguoäi thuoäc loaïi thòt, söõa. Rieâng loaøi Shigella sonei coøn coù theå phaùt trieån ñöôïc ôû caùc loaøi thöùc uoáng. - Beänh do E.coli: Vi khuaån gaây beänh tieâu chaûy ôû treû em vaø nhieãm huyeát ôû treû sô sinh. Ñaây laø nhoùm vi khuaån gaây beänh coù ñieàu kieän nghóa laø bình thöôøng chuùng coù theå toàn taïi trong ñaát, nöôùc, khoâng khí, soáng hoaïi sinh, khoâng gaây beänh. Chæ khi gaëp nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh vaø thích hôïp moät soá loaøi trong chuùng môùi trôû thaønh gaây beänh. - Beänh do Proteus: Gaây ngoä ñoäc thöùc aên daïng dò öùng. Proteus laø moät daïng vi khuaån gaây beänh coù ñieàu kieän, chuùng thöôøng xuyeân cö truù ôû ruoät ngöôøi vaø ñoäng vaät ôû döôùi daïng voâ haïi; khi cô theå suy yeáu chuùng seõ laäp töùc phaûn chuû vaø gaây beänh. Neáu maàm beänh laø P. morganni thì khi vaøo cô theå chuùng saûn sinh ra nhieàu chaát Histamin gaây noåi maån, ngöùa ngaùy toaøn thaân ñoù chính laø hieän töôïng dò öùng do oâ nhieãm thöïc phaåm. - Beänh do Vibrio parahaemolyticus: Vi khuaån gaây vieâm daï daøy vaø vieâm ruoät, laø vi khuaån öa maën thöôøng coù ôû nöôùc bieån vaø nöôùc lôï. Nguoàn laây nhieãm chuû yeáu laø caùc loaøi toâm, cua, gheï, caù nhuyeãn theå vuøng ven bieån. Ngoaøi ra, caùc beå nuoâi toâm nhaân taïo cuõng hay bò oâ nhieãm loaïi vi khuaån naøy. - Ngoä ñoäc thöùc aên do ñoäc toá gaây vieâm ruoät cuûa tuï caàu vaøng (Staphyloccocus aureus): Tuï caàu vaøng thöôøng cö truù trong mang caù, ôû da vaø nieâm maïc cuûa boø ( nhaát laø nhöõng con boø bò vieâm tuyeán vuù ). Caùc loaïi thöùc aên nhieãm tuï caàu vaøng goàm: söõa, caùc saûn phaåm cheá bieán töø söõa, caùc loaïi baùnh keïo coù kem, caù hoäp vaø caù khoâ phôi khoâng kyõ. Tuï caàu vaøng giöõ nguyeân khaû naêng gaây beänh trong hai thaùng ôû ñieàu kieän nhieät ñoä thaáp. - Ngoä ñoäc thöùc aên do ñoäc toá cuûa vi khuaån gaây nhieãm ñoäc thòt (Clostridium botulinum ): Caùc vuï ngoä ñoäc naøy ít xaûy ra nhöng khi ñaõ xaûy ra thì tyû leä töû vong cao. Vi khuaån naøy coù khaû naêng taïo thaønh nha baøo ( hay baøo töû ) do vaäy söùc chòu nhieät raát cao. Ñoäc toá cuûa noù cuõng ñoäc hôn so vôùi caùc loaïi ñoäc toá cuûa vi khuaån khaùc. Khi ñun soâi 100oC vôùi thöùc aên bò nhieãm Cl.botulinum vaãn khoâng gieát ñöôïc toaøn boä caùc nha baøo cuûa chuùng, muoán baûo ñaûm tuyeät ñoái an toaøn caàn ñun soâi lieân tuïc 3 giôø. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  27. 27. Vi sinh hoïc öùng duïng - 26 - Sô ñoà: Cô cheá gaây nhieãm vaø laây lan cuûa vi khuaån Cheá bieán Thöïc phaåm ban (Khoâng hôïp veä sinh) Baûo quaûn ñaàu Gaây oâ Gaây nhieãm nhieãm Saûn phaåm oâ nhieãm Moâi tröôøng oâ nhieãm (Ñaát, nöôùc, khoâng khí ) Ngöôøi duøng Ngöôøi beänh Ngöôøi laønh mang maàm beänh Ñaøo thaûi qua phaân Ñaøo thaûi qua phaân 4.Cô cheá sinh hoaù cuûa quaù trình gaây hö hoûng thöïc phaåm Quaù trình hö hoûng thöïc phaåm luoân baét ñaàu ôû beà maët nguyeân lieäu, sau môùi ñi daàn vaøo beân trong. Thöôøng trong giai ñoaïn ñaàu caùc vi sinh vaät chöùa Enzyme hoãn hôïp seõ nhaân leân tröôùc vaø hoaït ñoäng maïnh meõ ñeå “khai phaù” nguyeân lieäu, sau ñoù ñeán löôït caùc caùc vi sinh vaät chöùa Enzyme ñôn tieán haønh phaân huyû nguyeân lieäu moät caùch maïnh meõ vaø trieät ñeå. Cuøng vôùi caùc Enzyme do VSV tieát ra thì ñoàng thôøi nhöõng Enzyme coù saün trong baûn thaân khoái thöïc phaåm cuõng bò kích hoaït vaø tham gia vaøo caùc phaûn öùng phaân huyû, laøm taêng toác ñoä hö hoûng cuûa nguyeân lieäu. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  28. 28. Vi sinh hoïc öùng duïng - 27 - • Nguyeân lieäu giaøu ñöôøng seõ bò leân men chua, moác xanh, moác vaøng . • Nguyeân lieäu giaøu ñaïm coù cô cheá phöùc taïp hôn, dieån bieán nhö sau : Ñaàu tieân, caùc vi khuaån tieát Enzim proteaza ngoïai baøo seõ phaân caét caùc phaân töû protein töï nhieân thaønh caùc chuôõi peptit maïch ngaén . Tieáp ñoù, chuùng tieát ra caùc Enzim peptidaza phaân huûy chuoãi peptit thaønh caùc acid Amin töï do. Cuoái cuøng, caùc acid amin bò phaân huyû thaønh CO2, NH2, acid höõu cô, hoaêc caùc hôïp chaát amin . Tuyø ñieàu kieän baûo quaûn, giai ñoaïn cuoái dieãn ra theo moät trong hai con ñöôøng sau : Trong ñieàu kieän hieáu khí: NH2 / R –CH2 – CH - COOH R – CH2 – CH2 – COOH + NH3 Trong ñieàu kieän kî khí: NH2 / R – CH2 – CH - COOH R – CH2 – CH2 – NH2 + CO2 Thöïc phaåm khi ñaõ bò bieán tính nhö treân thì khoâng theã aên ñöôïc, amoniac gaây muøi hoâi, caùc Amin gaây ñoäc, Axít höõu cô ôû noàng ñoä cao cuõng seõ gaây ñoäc. Neáu bò caû hai nhoùm vi khuaån hieáu khí vaø kî khí xaâm nhieãm thì möùc ñoä hö hoûng caøng naëng hôn, muøi hoâi naëng hôn do söï coù maët cuûa caùc saûn phaåm nhö indol, skatol , phenol, H2 s. II. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP BAÛO QUAÛN THÖÏC PHAÅM. Baûo quaûn thöïc phaåm laø tìm caùch ngaên chaën, traán aùp vaø tieâu dieät caùc VSV gaây nhieãm, ñoàng thôøi haïn cheá ñeán möùc toái ña caùc quaù trình sinh hoaù dieãn ra trong khoái nguyeân lieäu, treân cô sôû ñoù nhaèm tôùi muïc ñích cuoái cuøng laø giöõ nguyeân traïng thaùi vaø phaåm chaát ban ñaàu cuûa thöïc phaåm hoaëc chuyeån veà moät daïng môùi, thôm ngon hôn deã vaän chuyeån hôn, maø vaãn ñaûm baûo giaù trò dinh döôõng voán coù cuûa noù. Thöôøng trong quaù trình cheá bieán ñaõ ñoàng thôøi bao haøm caû caùc bieän phaùp baûo quaûn; ngöôïc laïi, khi aùp duïng caùc bieän phaùp baûo quaûn ñoàng hôøi cuõng bao haøm caû tính chaát cheá bieán ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  29. 29. Vi sinh hoïc öùng duïng - 28 - Coù theå noùi, ngaøy nay nhieàu thaønh töïu cuûa nhieàu lónh vöïc khoa hoïc vaø kyõ thuaät khaùc nhau ñaõ ñöôïc aùp duïng moät caùch coù hieäu quaû cho muïc ñích baûo quaûn vaø cheá bieán thöïc phaåm. Coù raát nhieàu phöông phaùp baûo quaûn thöïc phaåm, song nhìn chung caùc phöông phaùp ñeàu tuaân thuû theo moät trong 3 nguyeân taéc chính sau: 1- Nguyeân taéc Bioza (Bios = söï soáng) Theo nguyeân taéc naøy thöïc phaåm ñöôïc caát giöõ ôû ñieàu kieän veä sinh cao, vôùi moâi tröôøng voâ truøng tuyeät ñoái ñeå luoân luoân giöõ nguyeân traïng thaùi töôi soáng ban ñaøu cuûa nguyeân lieäu. Ví duï: Ñeå Suplô, caûi baép, caø chua v.v… trong nhaø kính voâ truøng, coù maùy ñieàu hoaø nhieät ñoä ñöôïc giöõ ôû 10 - 15oC . Ñeå thòt lôïn, thòt boø töôi trong phoøng maùt, voâ truøng luoân giöõ nhieät ñoä 0oC - 100C. Caùc phöông phaùp naøy khoâng thích hôïp vôùi ñieàu kieän nhieät ñôùi, laïi ñoøi hoûi thieát bò ñaét tieàn, do vaâïy ôû Vieät Nam raát ít öùng duïng. 2 - Nguyeân taéc Abioza. (Abiosis = khoâng soáng) Theo nguyeân taùc naøy ngöôøi ta duøng nhöõng bieän phaùp ñình chæ hoaøn toaøn söï soáng cuûa vi sinh vaät gaây nhieãm; Döôùi taùc duïng cuûa caùc yeáu toá dieät khuaån nhö vaäy thì baûn thaân khoái nguyeân lieäu ñöôïc baûo quaûn cuõng thay ñoåi traïng thaùi, khoâng coøn töôi soáng nöõa. Thuoäc nguyeân taéùc naøy coù ba phöông phaùp döôïc söû duïng: a. Thanh truøng ôû nhieät ñoä cao Döôùi taùc duïng cuûa nhieät, hoaëc chính caùc teá baøo cuûa VSV bò tieâu dieät; hoaëc caùc enzym quan troïng cuûa chuùng bò baát hoaït, do vaäy khoâng gaây nhieãm ñöôïc. Phöông phaùp naøy coøn ñöïôc goïi la ø”Söû duïng quaù trình nhieät noùng”. Tuøy loaïi thöïc phaåm ngöôøi ta coù theå thöïc hieän vieäc khöû truøng nguyeân lieäu ôû ba khoaûng nhieät ñoä khaùc nhau. Keùo daøi trong nhöõng khoaûng thôøi gian nhaát ñònh. Ví duï: - Vôùi loaïi thöïc phaåm coù nhieàu ñöøông boät, deã bò chaùy caàn duy trì ôû 80 – 0 90 C, trong 30 – 45 phuùt. - Vôùi nhöõng nguyeân lieäu daïng ñaïm duy trì ôû 90 –1000C trong 45 – 60 phuùt. - Vôùi nhöõng daïng ñoà hoäp hoaëc voû giaùp cöùng coù theå duy trì ôû 110 –1500C vaø aùp suaát töø 1,2 – 1,5 at v.v… b. Chieáu xaï vaø sieâu aâm Caùc tia hoàng ngoaïi, töû ngoaïi; Caùc tia böùc xaï daïng α, β, γ, X, vv… gaây oxy hoaù hoaëc ion hoaù, do ñoù taïo ra moät trong nhöõng hieäu quaû sau ñoái vôùi VSV gaây nhieãm: - Thay ñoåi thaønh phaàn caáu truùc teá baøo ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  30. 30. Vi sinh hoïc öùng duïng - 29 - - Phaù vôõ maøng - Baát hoaït heä Enzyme - Soùng sieâu aâm vôùi taàn soá treân 20.000 Hz phaù vôõ maøng teá baøo. Haïn cheá cuûa phöông phaùp naøy laø giaù thaønh raát cao vaø ñoâi khi khoâng an toaøn cho ngöôøi thöïc hieän cuõng nhö ngöôøi tieâu duøng, do vaäy ít ñöôïc söû duïng. c. Duøng caùc hoaù chaát baûo quaûn Nhieàu loaïi hôïp chaát voâ cô cuõng nhö höõu cô coù taùc duïng saùt truøng. Cô cheá taùc duïng cuûa noù theå hieän qua nhieàu phöông thöùc khaùc nhau: - Phaù huyû thaønh phaàn caáu truùc teá baøo - Ngaên ngöøa söï sinh toång hôïp Enzyme vaø caùc Protein caáu truùc khaùc (theo cô cheá caûm öùng hoaëc öùc cheá) - Gaây roái loaïn quaù trình thaåm thaáu qua maøng teá baøo Caùc loaïi hoaù chaát thöôøng duøng goàm: * Caùc hôïp chaát sulfit vaø bisulfit nhö K2SO3, Na2SO3, NaHSO3, KHSO3, Ca(HSO3)2 Caùc chaát naøy thöôøng duøng vôùi noàng ñoä döôùi 3%. Taùc duïng cuûa noù öùc cheá quaù trình sinh toång hôïp caùc protein coù chöùa S (theo cô cheá caûm öùng) * Caùc hôïp chaát Benzoat vaø caùc hôïp chaát Oxy hoaù khöû - Axit benzoic C6H5COOH thöôøng duøng vôùi noàng ñoä döôùi 0,2 % - Benzoat Natri C6H5COONa thöôøng duøng vôùi noàng ñoä döôùi 0,2 % - Borat Natri (Haøn the) Na2B4O7 thöôøng duøng vôùi noàng ñoä döôùi 0,1 % - Nitrat Kali KNO3thöôøng duøng vôùi noàng ñoä döôùi 0,1 % Taát caû caùc hôïp chaát treân ñeàu gaây taùc duïng öùc cheá söï trao ñoåi chaát ôû moät khaâu naøo ñoù. Rieâng benzoat Natri coù taùc duïng roõ reät nhaát ñoái vôùi naám moác, noù öùc cheá chu trình Ureâ cuûa teá baøo. Ñieàu caàn löu yù laø nhöõng hôïp chaát treân ñeàu gaây ñoäc haïi cho ngöôøi duøng, do vaäy khoâng ñöôïc duøng quaù lieàu quy ñònh. Trong soá caùc hôïp chaát treân, coù moät loaïi maø ñoäc tính cuûa noù raát ñaùng ngaïi, nhöng ñöôïc duøng moät caùch roäng raõi vaø tuyø tieän trong lónh vöïc thöïc phaåm – ñoù laø haøn the (Borat Natri). Do haøn the vöøa coù taùc duïng choáng moác, choáng chua, laïi vöøa coù taùc duïng taêng ñoä deûo cuûa caùc nguyeân lieäu daïng boät neân ngöôøi ta duøng noù khi saûn xuaát mì aên lieàn, baùnh ña, baùnh deûo, coám boå v.v… ñieàu naøy caàn khuyeán caùo ñeå nhöõng ngöôøi saûn xuaát thuû coâng tö nhaân coù yù thöùc ñuùng ñaén khi söû duïng hôïp chaát naøy. * Ngoaøi caùc hôïp chaát noùi treân, ñoâi khi ngöôøi ta coøn söû duïng vaøi loaïi khaùng sinh coù hoaït tính khaùng khuaån maïnh nhö Tyrozin, Biomycine v.v… nhöõng chaát naøy coù taùc duïng toát vôùi vi khuaån nhöng ít hieäu quaû ñoái vôùi naám moác. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  31. 31. Vi sinh hoïc öùng duïng - 30 - 3. Nguyeân taéc Anabioza (= giaûm söï soáng) (Anabiosis = daïng soáng ngaàm = soáng tieàm sinh) Theo nguyeân taéc naøy ngöôøi ta aùp duïng nhöõng bieän phaùp nhaèm haïn cheá söï phaùt trieån cuûa VSV vaø haïn cheá caùc hoaït tính cuûa caùc Enzyme nhöng khoâng gieát cheát hoaëc ñình chæ hoaøn toaøn. Thuoäc nguyeân taéc naøy coù 5 bieän phaùp chính thöôøng ñöôïc söû duïng a. ÖÙng duïng quaù trình nhieät laïnh Phöông phaùp naøy coøn ñöôïc goïi laø “Löu giöõ thöïc phaåm ôû traïng thaùi laïnh hay ñoâng laïnh”. - Thöïc phaåm ñöôïc giöõ ôû nhöõng nhaø laïnh ôû nhieät ñoä O0C seõ baûo quaûn trong vaøi thaùng. Thöïc phaåm ñöôïc giöõ ôû traïng thaùi ñoâng laïnh töùc laø ôû nhöõng caên phoøng maø nhieät ñoä ñöïôc giaûm töø töø cho ñeán khi ñaït tôùi –10 0C ñeán - 200C (nhieät ñoä thaáp hôn nhieät ñoä ñoùng baêng cuûa nöôùc ñaù ) ÔÛ nhieät ñoä naøy coù theå baûo quaûn töø 6 thaùng ñeán vaøi naêm. Ôû nhieät ñoä thaáp söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa VSV taïm ngöøng, hoaït ñoäng cuûa caùc Enzyme bò ñình chæ, caùc quaù trình sinh hoaù trong thöïc phaâûm bò öùc cheá; nhöng neáu ñem khoái nguyeân lieäu trôû veà nhieät ñoä thöôøng thì moïi hoaït ñoäng coù theå ñöôïc hoài phuïc, bôõi leõ VSV khoâng bò gieát cheát (nhaát laø naám moác), noù chæ giöõ ôû traïng thaùi tieàm sinh maø thoâi. Do vaäy thöïc phaåm ñoâng laïnh khi ñaõ laáy ra khoûi nôi baûo quaûn caàn ñöôïc söû duïng sôùm, tröôùc khi khoái nguyeân lieäu tan giaù. b. Baûo quaûn thöïc phaåm baèng caùch phôi hay saáy khoâ. Phaàn lôùn vi khuaån chæ sinh tröôûng vaø phaùt trieån ñöôïc trong ñieàu kieän toái thieåu laø 30%; naám moác thì ñoøi hoûi moâi tröôøng coù ñoä aåm toái thieåu laø 15%. Khi ñem phôi hay saáy khoâ thöïc phaåm, töùc laø laøm cho ñoä aåm cuûa nguyeân lieäu nhoû hôn ñoä aåm toái thieåu, khieán cho caùc VSV gaây nhieãm khoâng theå phaùt trieån ñöôïc. Neáu saáy hoaëc phôi khoâng kyõ, hoaëc sau khi phôi, saáy bao goùi khoâng toát ñeå nguyeân lieäu bò aåm trôû laïi thì thöïc phaåm seõ bò hö hoûng. Bieän phaùp naøy thöôøng ñöôïc aùp duïng ñoái vôùi caùc loaïi haûi saûn vaø naám aên. c. Baûo quaûn thöïc phaåm baèng caùch taïo aùp suaát thaåm thaáu cao. Khi moâi tröôøng beân ngoaøi coù aùp suaát thaåm thaáu cao hôn beân trong teá baøo VSV seõ xaûy ra hieän töôïng “co nguyeân sinh” coù nghóa laø nöôùc trong teá baøo VSV bò ruùt ra ngoaøi, nguyeân sinh chaát bò ñoâng ñaëc roài taùch khoûi maøng teá baøo daàn daàn cheát. Ñeå taïo aùp suaát thaåm thaáu cao cho moâi tröôøng caàn chuù yù choïn nhöõng taùc nhaân khoâng gaây ñoäc, bôõi vì phaûi söû duïng moät noàng ñoä khaù cao môùi ñuû ngöôõng baûo quaûn. Thöôøng thöôøng ngöôøi ta duøng muoái aên (NaCl) vaø ñöôøng kính (Saccharose). ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  32. 32. Vi sinh hoïc öùng duïng - 31 - Muoái aên NaCl coù tính chaát saùt truøng nheï, haïn cheá söï hoaø tan Oxy vaøo moâi tröôøng, do vaäy kìm haõm hoaït ñoäng cuûa boïn VSV hieáu khí. Rieâng ion Cl- coøn coù khaû naêng öùc cheá Enzyme Protease. Khi duøng muoái aên ñeå baûo quaûn thöïc phaåm töùc laø cuøng moät luùc taän duïng nhöõng hieäu quaû sau: + ÖÙc cheá söï phaùt trieån cuûa VSV do caùc tinh chaát noùi treân cuûa NaCl. + Taïo ra aùp suaát thaåm thaáu cao ñeå gaây co nguyeân sinh. + Laøm giaûm ñoä aåm cuûa khoái nguyeân lieäu. Ngöôøi ta thöôøng aùp duïng bieän phaùp muoái muoái maën ñeå caát giöõ thòt muoái vaø naám muoái. ∗ Duøng ñöôøng Saccharose cuõng coù taùc duïng töông töï nhö muoái aên. Khi duøng ñöôøng ñeå laøm caùc loaïi möùt töùc laø cuøng moät luùc öùng duïng 3 quaù trình: - Gaây co nguyeân sinh ñoái vôùi caùc VSV ñaõ nhieãm trong nguyeân lieäu ñeå tieâu dieät chuùng - Laøm khoâ nguyeân lieäu ñeå khieán cho caùc VSV môùi khoâng ñuû ñoä aåm ñeå xaâm nhaäp vaø phaùt trieån - Duøng nhieät ñoä cao (khi naáu möùt) ñeå saùt truøng - Caùc loaïi möùt sau khi laøm xong neáu ñöôïc bao goùi toát coù theå baûo quaûn laâu. d. Baûo quaûn thöïc phaåm baèng acid. Ña soá caùc loaïi VSV gaây nhieãm cho thöïc phaåm ñeàu hoaït ñoäng toát ôû khoaûng pH treân 4,5 , khi pH haï xuoáng döôùi ngöôõng naøy chuùng ngöøng phaùt trieån. Ngaâm thöïc phaåm vaøo acid töùc laø taïo ra xung quanh khoái nguyeân lieäu moät moâi tröôøng coù pH thaáp döôùi 4,5. Loaïi acid thöôøng duøng nhaát laø acid acetic CH3COOH. Ôû noàng ñoä töø 6 – 10% acid naøy ñöôïc goïi laø giaám aên. Ñoâi khi ngöôøi ta duøng acid Citric hay coøn goïi laø acid Limonic, töùc laø loaïi acid coù nhieàu trong quaû chanh. Bieän phaùp naøy ñöôïc duøng ñeå ngaâm chua caùc loaïi cuû, quaû aên thay rau (nhö döa chuoät, su haøo, cuû caûi, naám môõ v.v…). Rieâng ñoái vôùi caùc daïng nguyeân lieäu coù haøm löôïng Celluloza cao ngöôøi ta coøn duøng hai loaïi acid khaùc laø: acid tractic vaø acid lactic. Coâng thöùc hoaù hoïc cuûa caùc loaïi acid treân nhö sau: + CH3COOH Acid acetic + CH3-CHOH-COOH : Acid lactic + CH2COOH HO-COOH Acid citric CH2-COOH e. Baûo quaûn thöïc phaåm baèng khí trô vaø khí Cacbonic ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  33. 33. Vi sinh hoïc öùng duïng - 32 - Moät trong nhöõng nguyeân nhaân gaây hö hoûng thöïc phaåm laø do taùc duïng cuûa oxy coù trong khoâng khí: phaân töû O2 khi tieáp xuùc vôùi nguyeân lieäu seõ tham gia vaøo caùc phaûn öùng Oxy hoaù khöû laøm cho moät soá thaønh phaàn coù trong nguyeân lieäu bò phaân giaûi vaø bieán tính. Ñeå khaéc phuïc tình traïng naøy ngöôøi ta tìm caùc bieän phaùp ngaên caùch khoái nguyeân lieäu vôùi khoâng khí, baèng caùch duøng moät khoái löôïng khí trô N2 ñöôïc hoaù loûng ôû -1270C. Cuõng coù theå duøng moät bieän phaùp thöù hai laø ñieàu chænh tyû leä cuûa baàu khoâng khí trong kho chöùa thöïc phaåm baèng caùch giaûm thaáp löôïng 02 vaø taêng löôïng CO2. Khi haï tyû leä O2/CO2 ñaõ cuøng luùc taïo ra hai hieäu quaû. - Traùnh hieän töôïng phaân huyû nguyeân lieäu. - ÖÙc cheá söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa boïn VSV hieáu khí. f. Baûo quaûn thöïc phaåm baèng caùch taïo ñieàu kieän cho moät quaù trình leân men coù lôïi Leân men laø quaù trình chuyeån hoaù caùc nguyeân lieäu daïng glucid thaønh rôïu vaø acid höõu cô nhôø hoaït ñoänh cuûa moät soá VSV ñaëc chuûng. Neáu saûn phaåm röôïu hoaëc acid höõu cô hình thaønh laø nhöõng chaát khoâng ñoäc vaø coù höông vò thôm, ngon hôïp vôùi sôû thích cuûa con ngöôøi thì chuùng ñöôïc goïi laø “nhöõng quaù trình leân men coù lôïi” Taïo ñieàu kieän cho moät quaù trình leân men coù lôïi voán laø moät phöông phaùp coå ñieån vaø thöôøng ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong vieäc cheá bieán vaø baûo quaûn caùc loaïi rau quaû, naám aên, thòt lôn v.v… Nguyeân lieäu sau khi traûi qua quaù trình leân men seõ trôû neân coù khaû naêng “töï baûo quaûn” – nghóa laø seõ löu giöõ ñöôïc laâu maø khoâng bò hö hoûng; ñoàng thôøi chuùng cuõng trôû thaønh nhöõng moùn aên coù höông vò thôm, ngon raát ñaëc tröng. Neáu bieát taïo ra nhöõng ñieàu kieän toái öu cho moät quaù trình leân men coù lôïi dieãn ra hoaøn haûo thì cuøng moät luùc chuùng ta ñaït tôùi nhöõng hieäu quaû sau: - Caùc VSV gaây leân men seõ phaùt trieån maïnh, gaây aùp ñaûo veà soá löôïng khieán cho caùc VSV gaây oâi thoái bò kieàm haõm, khoâng phaùt trieån ñöôïc trong khoái nguyeân lieäu. - Caùc saûn phaåm leân men tieát vaøo moâi tröôøng seõ chuyeån nguyeân lieäu veà traïng thaùi chín sinh hoïc, taïo ra höông vò thôm ngon, ñoàng thôøi goùp phaàn öùc cheá söï xaâm nhaäp cuûa caùc VSV coù haïi. - Taïo ra ñoä pH thaáp, khoâng thích hôïp vôùi boïn VSV gaây oâi thoái Bieän phaùp naøy ñôn giaûn, reû tieàn vì khoâng toán nhieân lieäu ñeå saáy, khoâng caàn ñeán caùc hoaù chaát ñaét tieàn vaø ñaëc bieät laø khoâng gaây haïi ñoái vôùi ngöôøi tieâu duøng, do ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  34. 34. Vi sinh hoïc öùng duïng - 33 - vaäy ñang ñöôïc aùp duïng roäng raõi ñeå baûo quaûn rau, quaû, naám aên, thòt ñoäng vaät. Nhöõng quaù trình leân men coù lôïi thöôøng döôïc duøng laø Leân men Lactic, Leân men Etilic, Leân men Acetic (xem chöông 3) III. SÖÛ DUÏNG NHOÙM NAÁM MOÁC TRONG BAÛO QUAÛN VAØ CHEÁ BIEÁN THÖÏC PHAÅM Duøng bieän phaùp vi sinh ñeå baûo quaûn vaø cheá bieán thöïc phaåm töùc laø söû duïng moät noøi vi sinh vaät naøo ñoù, coù khaû naêng phaân giaûi nguyeân lieäu, nhöng chuùng khoâng laøm hoûng nguyeân lieäu, maø traùi laïi, chuùng chuyeån hoaù nguyeân lieäu sang moät daïng saûn phaåm khaùc: thôm, ngon haáp daãn hôn. Ba nhoùm VSV thöôøng ñöôïc duøng nhieàu trong lónh vöïc naøy laø nhoùm naám moác phaân giaûi protein, nhoùm vi khuaån leân men Lactic vaø nhoùm naám men. Trong chöông naøy chæ ñeà caäp ñeán vieäc söû duïng nhoùm naám moác, hai nhoùm coøn laïi döôïc trình baày trong caùc chöông khaùc (Xem chöông1 vaø chöông3) 1. Cô sôû sinh hoïc cuûa vieäc söû duïng naám moác trong cheá bieán vaø baûo quaûn thöïc phaåm. Naám moác thöôøng duøng cho muïc ñích cheá bieán caùc loaïi nöôùc chaám vaø moùn aên giaøu ñaïm coù nguoàn töø thöïc vaät, bao goàm: xì daàu, magi, taøu vò yeåu, töông, chao… Nguyeân lieäu khôûi ñaàu cuûa caùc moùn aên treân laø ñaäu töông, ñaäu naønh, ñaäu phuï, khoâ daàu laïc (hay coøn goïi laø khoâ daàu ñaäu phoäng). Rieâng ñoái vôùi caùc loaïi töông thì caàn ñeán moät nguyeân lieäu thöù hai laø gaïo neáp. Caùc loaïi nöôùc chaám thöïc vaät khi ñöôïc ñieàu cheá theo phöông phaùp Vi sinh vaät (nhôø taùc duïng cuûa naám moác) ñöôïc goïi chung laø "caùc loaïi nöôùc chaám leân men" Ñoái vôùi taát caû moïi ngöôøi daân, nöôùc chaám thöïc vaät laø thöùc aên quen thuoäc, goùp phaàn laøm taêng nguoàn dinh döôõng ñaïm cho böõa aên, coù taùc duïng nhö nhöõng gia vò ngon mieäng vaø kích thích tieâu hoaù. Rieâng ñoái vôùi nhöõng ngöôøi maø vì beänh taät hoaëc vì coù thoùi quen aên chay maø phaûi kieâng thöùc aên ñoäng vaät thì caùc loaïi thöïc phaåm treân trôû thaønh nguoàn cung caáp ñaïm chuû yeáu cho moïi böõa aên cuûa hoï. Ñeå cheá bieán caùc loaïi nöôùc chaám leân men coù theå duøng phöông phaùp leân men töï nhieân theo daân gian - töùc laø söû duïng chính nhöõng naám moác du nhaäp töø khoâng khí vaøo nguyeân lieäu moät caùch tuyø tieän. Laøm nhö vaäy coù moät nhöôïc ñieåm raát ñaùng ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  35. 35. Vi sinh hoïc öùng duïng - 34 - ngaïi laø khoâng theå kieåm soaùt ñöôïc söï gaây nhieãm, trong ñoù coù caû nhöõng loaïi phaùt sinh ñoäc toá. Bôûi vaäy, caùch toát nhaát laø neân söû duïng caùc gioáng thuaàn ñaõ ñöôïc kieåm tra kyõ veà hoaït tính phaân giaûi nguyeân lieäu cuõng nhö ñöôïc ñaûm baûo raèng chuùng khoâng gaây ñoäc. Taát caû caùc gioáng moác ñöôïc ñöa vaøo saûn xuaát nöôùc chaám leân men caàn phaûi ñaït ñöôïc ñaày ñuû caùc ñieàu kieän sau ñaây: 1) Gioáng thuaàn khieát. 2) Coù khaû naêng sinh Enzyme Protease vôùi hoaït löïc cao. 3) Coù söùc phaùt trieån maïnh, coù khaû naêng laán aùt caùc taïp khuaån khaùc. 4) Khoâng sinh ñoäc toá Aflatoxin, Ochatoxin … 5) Taïo höông thôm cho saûn phaåm Ñieàu kieän moâi tröôøng thích hôïp nhaát cho söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa caùc gioáng moác phaân giaûi Protein laø - Ñoä aåm 45- 50% - Nhieät ñoä 27 - 30oC - Thôøi gian 60 - 72 giôø. Tuyø töøng loaïi nguyeân lieäu caàn cheá bieán maø ngöôøi ta söû duïng caùc chuûng gioáng moác khaùc nhau; song nhìn chung, quaù trình phaùt trieån cuûa moác trong nguyeân lieäu dieãn ra theo caùc giai ñoaïn sau: Giai ñoaïn 1 (sinh tröôûng): sau khi caáy gioáng vaøo nguyeân lieäu töø 8 - 10 giôø moác baét ñaàu phaùt trieån , phaân chia vaø hoaït ñoäng hoâ haáp laøm cho nhieät ñoä trong khoái nguyeân lieäu taêng daàn, nhöng khoái löôïng khuaån ty luùc naøy vaãn coøn ít Giai ñoaïn 2 (leân meo: sôïi moác (Khuaån ty) phaùt trieån maïnh, toaû nhieät nhieàu hôn laøm khoái nguyeân lieäu noùng leân, sôïi moác coù maøu traéng, keát thaønh töøng taûng vaø phuû khaép maët khoái nguyeân lieäu. Giai ñoaïn 3 (phaân giaûi): Sau 24 giôø baøo töû moác hình thaønh nhieàu vaø coù maøu vaøng nhaït hoaëc hoàng nhaït (tuyø loaïi gioáng). Ñoàng thôøi luùc naøy naám moác môùi baét ñaàu tieát vaøo moâi tröôøng caùc loaïi enzyme ñaëc tröng, maø quan troïng nhaát laø caùc Protease, caùc enzyme naøy hoaït ñoäng phaân giaûinguyeân lieäu, phaân huyû caùc maïch peptit cuûa caùc phaân töû protein, giaûi phoùng ra caùc acid amin töï do. Chính vì vaäy maø giaù trò dinh döôõng cuûa nguyeân lieäu taêng leân, ñoàng thôøi nguyeân lieäu coù muøi thôm ñaëc tröng. Luùc naøy nguyeân lieäu ñaõ ñaït traïng thaùi “chín sinh hoïc”. Coâng vieäc tieáp theo chæ coøn laø chieát ruùt laáy saûn phaåm (neáu caàn) roài löu giöõ vaø baûo quaûn. 2.. Saûn xuaát nöôùc chaám leân men töø khoâ daàu laïc Moät trong nhöõng loaïi nöôùc thoâng duïng nhaát laø xì daàu. Chuûng naám moác thöôøng duøng trong saûn xuaát xì daàu laø Aspergillus oryzae vaø Aspergillus flavus. Caùc ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  36. 36. Vi sinh hoïc öùng duïng - 35 - nhaø nghieân cöùu ñaõ khaúng ñònh raèng, caùc chuûng Asp noùi treân, neáu caáy truyeàn nhieàu laàn treân moâi tröôøng toång hôùp seõ maát hoaøn toaøn khaû naêng sinh ñoäc toá Aflatoxin. Maëc duø vaäy, ñeå chaéc chaén khi saûn xuaát neân kieåm tra laïi ñoäc tính cuûa caùc chuûng gioáng taïi caùc trung taâm baûo taøng gioáng ñaùng tin caäy. Caùc chuûng gioáng Aspergillus duøng trong saûn xuaát nöôùc chaám thöôøng taïo ra 3 loaïi enzyme quan troïng: - Heä enzyme protease - Heä enzyme Amilase - Heä enzyme oxy hoaù khöû Quaù trình phaân giaûi nguyeân lieäu döôùi taùc duïng cuûa caùc enzyme treân dieãn ra nhö sau: * Hoaït ñoäng cuûa heä Protease: Ñaàu tieân laø hoaït ñoäng cuûa Enzyme Protease exopeptidase, pH thích hôïp cho hoaït ñoäng cuûa chuùng laø 6,5, löôïng Protease exopeptidase ñaït cöïc ñaïi sau khoaûng 36 – 42 giôø keå töø khi caáy gioáng vaøo nguyeân lieäu. Luùc naøy Enñopeptdase baét ñaàu hoaït ñoäng maïnh, chuùng taùc duïng vaøo caùc caàu peptide maïch ngaén trong loøng phaân töû, ñoàng thôøi caùc Exopeptidase tieáp tuïc phaân giaûi ñeå giaûi phoùng ra caùc acid amin ñôn phaân töû. Hoaït ñoäng cuûa heä protease caøng maïnh thì söï phaân giaûi nguyeân lieäu caøng trieät ñeå vaø haøm löôïng ñaïm amin trong nuyeân lieäu caøng cao, ñieàu ñoù coù nghóa laø giaù trò dinh döôõng cuûa saûn phaåm caøng lôùn vaø vò ngoït caøng ñaäm ñaø. Moãi loaïi acid amin coù maët trong nöôùc chaám ñeàu goùp phaàn taïo neân vò ngoït ñaëc tröng cuûa saûn phaåm. Ví duï: - Glutamic taêng vò ngoït cuûa ñaïm. - Methionin vaø Cystein taïo vò thôm cuûa xì daàu - Lyzin, Alanin, prolin, Leucin.v.v… goùp phaàn taïo neân moät vò ñaäm ñaø giuùp aên ngon mieäng. Hoaït ñoäng cuûa Heä enzyme proteaza ñoùng vai troø haøng ñaàu trong quaù trình phaân giaûi nguyeân lieäu vaø noù laø yeáu toá quyeát ñònh chuû yeáu ñoái vôùi chaát löôïng saûn phaåm. * Hoaït ñoäng cuûa heä Amylase Heä enzyme Amylase cuûa Aspergillus goàm hai thaønh phaàn alpha – Amylase vaø glucose Amylase. Khoaûng pH toái öu cuûa chuùng laø 4,7 – 4,9. Alpha – Amylase thuyû phaân thaønh phaàn glucid trong nguyeân lieäu taønh maltose vaø dextrin. Tieáp ñoù Glucose Amylase phaân caét hai thaønh treân thaønh glucose. Chính vì vaäy xì daàu coù vò ngoït cuûa ñöôøng. ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  37. 37. Vi sinh hoïc öùng duïng - 36 - *. Hoaït ñoäng cuûa heä oxy hoaù khöû. Heä ezyme naøy cuõng goàm 3 thaønh chính. Hoaït ñoäng cuûa noù coù taùc duïng taïo maøu vaø goùp phaàn ngaên caûn söï gaây nhieãm cuûa caùc taïp khuaån. Cuï theå: - Ezyme peroxydase: oxy hoaù caùc acid amin daïng L, nhôø vaäy taïo maøu ñoû naâu cho nöôùc chaám. - Glucose oxydase: ngaên ngöøa söï bieán ñoåi traïng thaùi maøu saéc cuûa saûn phaåm, noù xuùc taùc cho phaûn öùng chuyeån hoaù glucose thaønh gluconic vaø H2O2. - Catalase: xuùc taùc cho phaûn öùng khöû H2O2 taïo nöôùc vaø oxy. Toaøn boä caùc phaûn öùng treân laäp thaønh moät heä thoáng kín, chuyeån hoaù lieân tuïc, taïo neân moät hieäu quaû khaùng khuaån, nghóa laø noù giuùp cho nöôùc chaám leân men giaûm tyû leä nhieãm baån bôõi caùc VSV khaùc. Sô ñoà phaûn öùng nhö sau Glucoseoxydase C6H12O6 + O2 + H2O C6H12O7 + H2O2 Glucose Catalase Gluconic H2O2 H2O + ½ O2 Trong coâng nghieäp saûn xuaát nöôùc chaám, sau khi nguyeân lieäu ñaõ chín sinh hoïc nhôø hoaït ñoäng phaân giaûi cuûa caùc phöùc heä Ezyme cuûa naám moác thì caàn thuyû phaân nguyeân lieäu baèng nhieät, vôùi söï coù maët cuûa moät löông nhoû acid HCl. Muïc ñích cuûa giai ñoaïn naøy laø nhaèm phaân giaûi trieät ñeå phaàn Protein coøn laïi trong nguyeân lieäu maø naám moác chöa theå thöïc hieän ñöôïc, ñoàng thôøi nhaèm hoaø tan caùc thaønh phaàn caàn thu nhaän vaøo dung dòch, taùch rôøi chuùng khoûi caën baõ nguyeân lieäu. Tieáp theo coâng ñoaïn thuyû phaân laø coâng ñoaïn chieát taùch nhaèm thu nhaän dòch nöôùc chaám vaø cuoái cuøng xöû lyù loaïi vaùng, ñieàu chænh pH, thanh truøng nheï roài ñoùng chai. Quy trình ñieàu cheá nöôùc chaám töø nguyeân lieäu baùnh khoâ daàu laïc theo phöông phaùp leân men nhôø naám moác goàm caùc coâng ñoaïn sau: 1) Xöû lyù baùnh khoâ daàu 2) Caáy gioáng moác, uû leân meo 3) Phaân giaûi Protein 4) Thuyû phaân nguyeân lieäu baèng nhieät (coù boå sung HCl vôùi moät tyû leä nhoû) 5) Oån ñònh, trung hoaø ñoùng chai * Coâng thöùc phoái cheá nguyeân lieäu: ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc
  38. 38. Vi sinh hoïc öùng duïng - 37 - Baùnh khoâ daàu 10 kg Ñaäu naønh rang 1 – 1,5 kg HCl 200 beù 1 – 1,5 kg Muøi vò xì daàu 0,5 – 1 kg Chaát phuï lieäu Tuyø yù Nöôùc ñuû 100 lít • ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc

×