Luận văn nghiên cứu tuyển chọn chủng giống khởi Động cho lên men pho mát

Bang 1.2: M6 ta vi và ngưỡng giá trì của vị của một số axit amin của pho mát Bang 1.3: Các hợp chất hương hình thành từ quá trình chuyén héa axit amin qua axit m— keto theo con đường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIIOA HỌC TỰ NIIÊN

DINII HUY SƠN

NGHIÊN CỨU TUYẾN CHỌN CHÚNG GIỐNG

KHIỞI ĐỘNG CHO LÊN MEN PHO MÁT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Tà Nội - Năm 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIIOA HỌC TỰ NIIÊN

ĐỊNH HUY SƠN

NGHIÊN CỨU TUYẾN CHỌN CHUNG GIONG

KHỞI DỌNG CHO LÊN MEN PHO MÁT

Chuyên ngành : Vi sinh vật hục

LUAN VAN THAC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS Nguyễn 1a Anh

T1a Nội — Năm 2014

LOL CAM ON

Để hoàn thành khóa học Thạc sĩ của mình, tối vô cùng biết cm tập thể cáo thầy

cỗ giáo Khoa Sinh học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã nhiệt tỉnh truyền dạt

kiến thức quý báu và tạo mọi điễu kiện thuận lợi cho tời trong quả trình học tập

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tởi TS Xguyễn La Anh Chú nhiện bộ môn Công nghệ Sinh hợc Vi sinh, Viện Công nghiệp Thực phẩm, người đã tân tỉnh chí bảo, hưởng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cửu và hoàn thành luận văn Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tôi các anh chị, cán bồ, nghiên cứu viên — Bộ môn Công nghệ Sinh học Vi sinh, Viên Công nghiệp Thực phẩm đá giúp đố tôi trong suốt quá trình nghiên cửn

Cuỗi cũng tôi xin chân thành cảm on gia đình, bạn bé và đồng nghiệp đã động,

viền, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Xm chân thánh cảm ơn!

ià Nội, ngày 16 tháng 12 năm 2014

Dinh Tuy Son

LOI CAM BOAN

“Tôi xin care doan, luận vấn này là kết quả ngliền cứu và làm việp oủa tôi, các

nội dung nghiên cửu kết quả trinh bảy trong luận văn lả trung thực, rõ rằng

bắt ky van dé gì xây ra, tôi xin chịu hoản toàn trách nhiệm

Hà Nội, ngày 16 thăng 12 năm 2014

“Tác giả luận vẫn

Dinh Hay Sun

1.1.1 Pho mát 3

1.1.3 Tình hình sản saat va tiu thu pho mat trén thé gidi va Việt Nam 4

1.1.4 Các qua trinh chuyén héa ctia vi khuẩn lactie trong sản xuất pho mit 8 1.1.4.1 Quả trình chuyến hóa lactose 29 1.1.4.3 Quá trình chưyển hóa axit laefc cá nen neeireirriee 10

1.1.4.3 Quả trình chuyên hóa citrate " u

1.1.4.4 Quả trình phân giải lipit và chuyển hóa axit béo 14

1.2.1 Các nhóm vi khuẩn laetie khởi động trong công nghiệp sản xuất pho trật

- 19

1.2.1.1 Các chủng vi khuẩn lactie wa am ccc 20

1.2.1.3 Các chúng vi Khman lactic wa hit cece BL 1.2.1.3 Các chủng khởi đông “thú công” 22 1.1.2 Chức năng cần thiết của giểng khởi động công nghiệp 23

4 Mỗi hưởng thử khả nãng đồng tụ sữa 29

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp kiểm tra khả nâng dông tụ sữa

3.4.2 Phương pháp xác định kiểu len men

2.4.3 Phương pháp kiểm tra phố nhiệt độ sinh trưởng

2.4.4 Phương pháp kiểm tra khả năng sử dựng citrate 30

2.4.6 Phương pháp xác định hảm lượng đường tổng số phenol - axit sumfric 31

2.4.7 Phương pháp kiểm tra hoạt tính: erynn prolease ngoại bào 32

3.4.8 Xác định hoạt tính chồng oxy hóa theo phương pháp DPPH 32 2.4.9 Phương pháp xác định hoạttính XÃ prolyl dipeptidyl aminopeptidase

2.4.10 Dịnh lượng protein bằng phương pháp [,owry 35

2.4.11 Phương pháp kiểm tra khả nàng sử dụng nguén cacbon 36

2.4.12 Phương pháp kiểm tra hoạt tình enzym 7

2.4.13 Phương pháp xác định tên lơài bằng trình bự 168 1DNA 39

2.4.15 Tách hợp chất đễ bay hơi bằng phương pháp chưng cắt Al

vi

Chương 3— KÉT QUA VA BAN LUẬN

3.1 Nghiên cứn đặc điểm của giống khới động cho sản xuất pho mái

3.1.5 Kha nang tổng hợp exopolysaccharid

3.1.6 Hoạt tính protease ngoại bảo

3.1.7 Khả nàng tổng hợp enzym X — prolyl — dipeptidy] aminopeptidase 31 3.1.8 Khả năng tao hương thơm của các chủng vị khuẩn laclic trên mu pho

3.2 THỒ sư bộ chũng giống tuyễn chụn

3.3.2 Khả năng tạo các hợp chốt dỗ bay hơi của hỗn hợp chimg M11 và T21

rong lần men sữa

vii

DANH MUC BANG BIEU

Báng 1.1: Phân loại pho mat theo 6 4m

Bang 1.2: M6 ta vi và ngưỡng giá trì của vị của một số axit amin của pho mát

Bang 1.3: Các hợp chất hương hình thành từ quá trình chuyén héa axit amin qua

axit m— keto theo con đường chiyén hda transaminase 19

Bảng 1.4: Các giống khối động của ruột số loại pho mmát 19 Bảng 2.1: Cae nguén cachom cia bd kit APT 50 CHT 36

Bảng 2.2: Enzym và cơ chất ota b6 Kit APT ZYM wiaccieccseccssssssssseseiseie 37

Báng 3.1 Thông kẻ các chủng vi khuẩn lacic được kháo sát 42 Báng 3.2: Khả năng đồng tụ sữa của vi khuẩn lagtie ae cớ 44 Bảng 3.3: Dái nhiệt độ sinh trưởng của các vi khuẩn laetie «đố

Bằng 3.4: Kiểu lên men lactic cia vdc vi khan Tactic 7 Bảng 3.5: Khả năng chuyển hóa gilrate của các vị khuẩn lactic 48

Bảng 3.6: Hàm lượng exopolysacebnridc được lổng hợp bởi các vì khuẩn lacic 49 Bảng 3.7: Hoạt tính protoasc ngoại bào của các vi khuẩn laeic 30 Bang 3.8; Hoatlye X prolyl dipeptidyl aminopeptidase cia cae vi khman lactic

" 31

Bảng 3.9: Căm quan hương thơm của mẫu pho mat

Bang 3.10: Khá năng giảm gỗc DPPH của sữa lên men bởi các vi khuẩn laetio 33

Bang 3.12: Phỗ hoạt tính enzym của chủng MI I và T71 38

Bảng 3.13: Thời gian đông tụ của sữa lêu men bởi chủng M11, T21 él Bang 3.14: Đặc tình của sữa lên men bởi hỗn hợp chúng s2 61 Báng 3.15: Cáo cầu tử trong thành phẩn các hợp chât dễ bay hơi của pho mát tươi

62

viii

DANH MUC HiNH ANH

Hình 1.1: Sản lượng pho xnát trên thể giới giai đoạn 2000 2010

Hình 1.2: Tỉ trọng kim ngach nhập khẩu sữa và các sản phẩm từ sữa

5

6 của Việt Nam, nãm 2009 6

Linh 1.3: So dé san xvat pho mat Cheddar (a) va Emmental (b) & Tinh 1.4: Cac con duong lén men hexose (gincose) chinh ở vi khuẩn lactic 9 Tinh 1.5: Các con đường chuyển hóa lactate ong giai dyn d chin pho mal 10 Hình 1.6: Cúc con đường chuyển hóa ciualo của các chững Cít” thuộc 7,acf2eoecws

12 l3

15

va Leuconostoc sp

Hình 1.7: Con đường tiềm ning tong hop succnate ctia cée clung Lactobacillus

Hình 1.8: Các cơn đường chuyển hóa axit béo tự dơ

Hinh 1.9: Khai quat các con đường chuyển hỏa protein tạo hương ở các són phẩm

sa lên men 1R

Hình 1.10: Vị trí của polysaechride được tổng hợp bôi các vi khuẩn Gian {—) và

Hinh 3.1: Khả năng đông tụ sữa của VNC1 và T21 sau 24 giỏ 45 Hinh 3.2: Khả năng sứ dụng citrate

Hinh 3.3: Hoạt tinh phân giải casein của các vi khuẩn laotic

Hinh 3.4 : Hình thái tổ báo hai chúng T21 và MII

Hình 3.5: Khả năng sử dụng các nguồn đường của chúng M11 và T21 sau 48 57 Linh 3.6: Lloat tinh enzym dich néi bảo của chúng M11 và T21 60

BANG CAC CHU VIET TAT

FAA Free amino acid

FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

GC - MS Gas chromatography — Mass spectromet y

LAB Lactic acid bacteria

MRS de Man, Rogosa and Sharpe (Medium for LAB)

OD Optical Density

PNA p—nitreaniline

PCR Polymerase Chain Reaelion

rDNA Ribosomal Deoxyribonucleic acid

TCA cycle ‘Tricatboxylic acid oycle

WILD Tổ chức Y tế Thê giới

LỜI MỞ ĐẦU

Pho mát Tà một thực phẩm giảu đỉnh đưỡng, có hànu lượng protein cwo với đầy

di cae axit amin khéng thay thé, chia nhiéu vitamin nhu: Vitamin A, riboflavin, vitamin B, vitamin D và các chất khoang: kém, photpho, canxi Pho mát cũng mang,

lại nhiều lợi ích về sức khóe như: Báo vệ răng, chống loãng xương, ngăn ngừa ung,

thư

“Theo thống kẻ của FAO, sản lượng pho mát trên toàn thể giới liên tục tăng qua các năm Năm 2013, sản lượng pho mát đạt khoảng 20 triệu tắnnăm rong đó, sắn xuất và tiêu thụ sẵn phẩm này chỉ tập trmg ở cáo nước phát triển Ở Việt Nam, hau tiết pho tát được nhập khẩu và 1uức tiêu thụ còn khiêm tôn: kim ngạch nhập khẩu

pho mát chỉ đạt 24,04 hiện USD (năm 2008), chiêm khoảng 7% tông kim ngạch

nhập khẩu sữa và các sán phẩm từ sữa Một trong những nguyên nhân là do sán phẩm chua hợp với thị hiểu của người Việt Nam và giá thành cao Tuy nhiên, cùng,

với đà tăng trưởng kinh tế thí nhu cầu về các sản phẩm có giả trị đỉnh dưỡng, tốt

cho sức khỏe như pho mát sẽ tảng cao Năm 2009, mức tiều thụ sữa và các sắn phẩm từ sữa bình quân đần người đang ở mức rất thắp 11,2 kp/người/năm so với xnức bình quân 62 kg/ngườiiấm của Châu Á, 96 kg/ngưởi/nämn của thể giới và 248

an và các sẵn

kgngườimấm ở cáo nước phái triển Như vậy có Thể thấy nhụ cẩn vỀ

phẩm từ sữa trong đó có pho mát ở Việt Nam côn rất lớn

Vi khuẩn lactic được cơi là vi sinh vật an toản và dã được ứng dụng rộng rãi

trong nhiều lĩnh vực sán xuấi và bảo quán thực phẩm Trong ngành công nghiệp sin

xuất pho mát, các vi khuẩn lactio với vai trò là giếng khới đồng được sử dụng nhằm tạo lập các đặc điểm đặc trưng về cảm quan, cầu trủc và đỉnh dưỡng cho sản phẩm

Hơn nữa, hệ enzym của vi khuẩn lactic cũng góp phân tich cực chuyển hóa các sản

phẩm thủy phân protein từ sữa thành các hợp chất có hoại tình sinh học Các giông

khởi dộng đã được thương mại hóa thường là sự kết hợp của một, hai hoặc mặt vai

chủng thuộc thuộc cac chi Lactubucilius, Lactovaveus, Streptocovens, Leuvemovtoc

Hiện nay, ở Việt Nam đã có nghiên cứu về công nghệ sản xuất chế phẩm

giểng khởi động cho lên men thực phẩm như nem chua, tôm chua, sữa chua Inny nhiên, nghiên cứu vẻ giống khởi động ứng thng cho sản xuẤt pho mát vẫn chưa

được tiền hành nhiễu Xuất phát từ những vẫn đề trên, tôi thực hiện đề li: “Nghiên

cứu tuyển chon chiing yidng khii động chủ lôn men nho mát”

Mục tiêu của để tải: Tuyển chơn được chủng vi khuẩn laetic lâm giếng khởi động phục vu cho sán xuất pho mát

“Nội đụng nghiên cửa

+% Kháo sải các đặc điểm cúa vi khuẩn laclc làm giống khởi đông trong

sân xuất pho mát: khả năng đồng tụ sữa, kiểu hình lên ruen lactic, sinh tổng hợp sxopolysaocharido, chuyên hỏa oitrate, hoạt tỉnh X — prolyl - đipzptidyl arminopeptidase, hoạt tính chẳng oxy hóa

+ Tuyến chọn chủng giống, định tên và lắp hỏ sơ bộ chủng giông

+ Kiểm tra đặc tính của sữa lên men và khả năng tạo hương của pho mát

tươi làm từ sữa lên men bới hỗn hợp chúng giồng.

Chương 1 - TÔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tống quan về pho mắt

1.1.1 Pho mat

Pha mát (hay phô mai) là tên gọi chung của một nhóm các sản phẩm từ sữa,

được sản xuất trên toàn thể giới với đủ các hương vi, màu sắc, độ mềm cứng khác

nhau Hiện nay, có hơn 1000 loại pho mát, được làm từ nhiều nguồn khác nhau như

sữa bỏ, cừu, dề nhưng chủ yếu là từ sữa bò Pho mát là mới thực phẩm có nguồn

gốc lầu dời, được cho là bắt nguồn từ khu vực nằm giữa hai cơn sông Tigris và

Euplratcs, nay là lraq, cách đây khoảng 8000 năm [26, 59]

Phó rất là một thực phẩm giàu đỉnh đưỡng, có hàm lượng prolein, chất béo

Lương đối cao, ở dạng đỗ hấp thu, có đầy đủ các axit arin khéng thay thế, các vitzmin và chất khoảng [3, 5B]

“Theo định nghĩa của FAO/WIIO, pho mắt là sản phẩm rắn hoặc bản rắn, ở đạng tươi hoặc đã qua ủ chín, thu được bằng cách làm đông tụ sữa hoặc các nguyễn lên từ siữa: sữa gẩy, sữa tách béo, cream, whey cream, nhờ hoat động của enzym

remet hoặc các tác nhân đêng tụ thích hợp khác và làm tach mét phần rước khỏi

quên sữa đông [62]

Pho mát có thế được phản loại theo nhiễu cách khác nhau: tác nhân đồng tụ

casein, độ ẩm, loại vị sinh vật tham gia vào quả trình ủ chín hay dựa vào câu trúc của pho mát Phân loại theo độ ẩm, pho xuát được chia cäc loại như sau:

Bảng 1.1: Phân loại pho mát theo dé am [56]

Pho mát ủ chín có cầu tric mit: Emmental

Pho mat ran | 20-40

Phân loại pho mát dựa vào câu trúc và công nghệ sản xuất:

- Pho mắt tươi đồng tụ bởi axit, không bỗ sung enzym rennet hoặc nếu có thì với ly lệ rải thấp Axi! được lạo ra thưởng bằng vi Khun lactic Tuy nhiên có mội

số loại pho nuốt tươi được axit hóa trực tiếp bởi gÌueonodelta — laclene Sân phẩm

dién hinh 1A Collage, Quark, Cream và pho mat tui Rac My

- Pho mát tươi đông tụ bởi rennet, không bỗ sung vi khuẩn lactic hoặc nếu có thi rat it nhw: Quesco, Balnco, Quesco Eresco, Halloumi, pho mát tươi từ Ý

- Pho mát đồng tụ bởi axit ớ nhiệt độ cao Sán phâm có đỏ ẩm cao rửrưng chắc

Sản phẩm điễn hình như Bicotta (Ý), Channa va Paneer (An Dé), pho mit tring

Mỹ - Latin

- Pho mát mẫn ñ chín: vì khuẩn lacie được cấy vào để Tên ren lactie trước khâu được đồng tụ bởi cym remel Một số pho xuất điển tinh sue Fella, Camembert, Brie, Blue

- Pho mat ban cimg cd qua giai doan nia hạt pho mát sau đồng, tụ như: Gouda,

Edam, Colby

- Pho mát cùng nhiệt đô thấp, không qua giai đoan rửa hạt pho mắt sau đồng

tu niu: Cheddar, Pasta Filata

- Pho mát cứng nhiệt độ cao, quá trình tách nước hỗ trợ bằng nhiệt độ cao nửnr:

Romano, Swiss, Parmersan

1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ pha mái trên thể giới và Việt Nam

Theo théng ké ctia FAO, sản lượng pho mát trên thể giới nằm 2010 đạt khoảng,

20,2 triệu tấn, trong đó tập trung chủ yếu ở khu vực châu Âu, bắc trưng Mỹ với sản lượng tương ứng là 10,3 và 6, triệu tân Trong giai doan tir 2000 — 2010, san

lượng pho mát trên toàn thê giới tăng 3,6 triệu tắn, trung bình mỗi năm sản lượng, pho mát tăng khoảng 2% [S0] Tình hình tiêu thụ pho mát cũng khác nhau rõ rệt

gia các nước và theo khu vực Pho mát chủ yên được tiên Thụ ở các nước phát

ip trưng nhiều ở khu vực châu Âu và bắc Mỹ Tuy nhiên, các sô liệu thống kê

cũng cho thấy lượng pho mát tiêu Thụ được cho đã tăng ở hầu hết cá nước

— Attica = = Asia = Oceania

Hình 1.1: Sản lượng pho mát trên thẻ giới giai đoạn 2000 — 2010 [28]

Ở Việt Nam, tính đến năm 2009, mức tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa bình quân đầu người là 11,2 kgíngười/năm thấp hơn nhiều so với mức bình quân của

Chau A (62 kg/người/năm) vả của thế giới (96 kg/người/năm) [4] Tuy nhiên, củng

với việc thu nhập bình quân đầu người đang tăng lên hàng năm và thỏi quen tiêu thụ

sữa được hinh thành thì thị trường sữa Việt Nam có tiềm năng tăng trưởng khá tốt

trong tương lai Theo thông kê của Tổng cục hải quan, kim ngach nhập khẩu sữa và

các sản phẩm từ sữa của 11 tháng đầu năm 2009 chi dat 2§7,14 triệu USD, giảm

28,92% so với cùng kì năm 2007 nhưng tới năm 2013, con số này đã tăng lên 839,4 triệu USD, tăng 25% so với cùng kỳ năm 2012 (673,8 triệu USD) [78]

Hiện nay, các sản phẩm pho mát: Chedda, Gouda, Emmental, Pasmesan,

Mozzarella, Edam đã được nhập khẩu vào Việt Nam nhưng mức tiêu thụ chưa cao

Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng các sản phẩm sạch và có giá trị dinh đưỡng cao ngay

cảng tăng nên các sản pham như pho mát sẽ có nhiều triển vọng Năm 2008, kim

ngạch nhập khẩu pho mát đạt 24.04 triệu USD, tăng 7.33 triệu USD so với năm

2007 Năm 2009, kim ngạch nhập khẩu pho mát 11 tháng đầu năm chiếm 7,23% tổng kim ngạch nhập khẩu sữa và các sản phẩm từ sữa [6] Đền nay, pho mát đã trở

thành loại thực phẩm khá quen thuộc ở các thành phô lớn Đánh giá được nhu cầu

về pho mát sẽ tăng trưởng ở Việt Nam, đặc biệt là loại pho mát chế biến hợp với khâu vị và sở thích của người Việt Nam, các công ty chế biển sữa quy mô vửa và nhỏ như công ty Cổ phần Sữa Ba Vì đang chuẩn bị tham gia vào lĩnh vực sản xuất

nay

Sữa tiệt trùng thành .nguyên liệu

2%

Hình 1.2: Tỉ trọng kim ngạch nhập khẩu sữa và các sản phẩm tử sữa

của Việt Nam, năm 2009 [6]

1.1.3 Công nghệ sẵn xuất pho mat

Sản xuất pho mát thực chất là quá trình loại nước khỏi sữa, trong đó casein và chất béo của sữta được cô đặc từ 6 — 12 lần tùy từng loại pho mát, bắt đầu bằng một

hoặc kết hợp của hai quả trình: lên men nhờ vi sinh vật và đông tụ protein sữa nhờ

enzym rennet Quy trinh san xuat pho mát gồm các khâu chính: đông tu sữa, loại

nước khỏi quên sữa (cát quên sữa, nâu, khuây, ép), tạo hỉnh (nghiền, đỗ khuôn, ép)

và muỗi Tuy nhiên, ở mỗi khâu cách thức thực hiện khác nhau đã tạo ra các sản

phẩm đặc trưng riêng Quy trình sản xuât có thể tóm tắt như sau [9, 10, 59]:

- Tiêu chuân hỏa: Pho mát có thễ làm tit sita, sita da tach bén hoặc tách một

phan chat béo Trước khi đưa vào sản xuất sữa được tiền chuẩn hóa nhằm đám báo

nguồn nguyên liêu Ổn đính để tạo ra sản phẩm pho mát có chải lượng đồng nhất

~ Thanh trùng: Thanh trừng nhằm tiểu thật hệ vĩ xinh vật có mặt trong sữa Tny nhiên, thành trừng cũng làm giảm hảm lượng eand trong sữa do đó làm giảm khả

năng đông tụ sữa bãng cnzyam Để khắc phục nhược điển này, nhà sản xuất thường

bổ sung thêm muỗi caloiurn chloride Chế độ thanh trùng phố biển 72 76°C, trong

15 20 giây Một số loại pho mát như Pamigiano Repgiano làm tử sữa tươi chưa qua thanh trùng

- Đông tụ sửa: Quá trình đồng tụ casin có thế thực hiện bằng tác nhân đông tu là

Giỗng khởi động trong sản xưất pho mát Chcddar là các vi khuẩn lactic ua am, có thể

là một hoặc kết hợp cá hai loài Lactococcus lactis subsp cremoris, Le lactis subsp

Jactis, 8 pho mat Emmental là các vi khuấn ưa nhiệt và có thể có các vi khuẩn propionic; các pho mát sử dụng sữa chưa thanh tring thi hé vi sinh vat sắn có trong sữa

được xem như lã giếng khởi động

- Tach mréc khỏi quên sữa: Ciai đoạn này gôm các bước cắt quên sữa, gia nhiệt nhằm làm đây nhanh quá trình tách nước Ở mỗi loại pho mát, thời gian và nhiệt độ gia

riiệt quộn sữa là khác nhan: Ở pho roát Chớddar quận sữa được gia nhiệt tới 37 — 39°C, pho mat Parmigiano Reggiano, Eromental nhiét 46 gia nhiệt lin ti 53 55°C

- Tạo hình và muỗi: Sau khi tách nước, quận sữa có †hễ được xay nhé, bỗ sưng

thêm muỗi và ép, tao khuén hoặc được ép thành khuôn trước, sau đó bổ sung muỗi

bằng cách ngâm trong bé mudi từ 1 -2 ngày Kêt thúc quả trình này, thu được pho rnát

tươi và sử dựng được

- Ủ chỉn: Pho mát tươi có thời hạn sử đmg ngắn (1 —2 tuần) Đễ kéo đài thởi gian

sử đụng uững nhữ tạo cấm quau về hương vị, sáo loại pho ruái (hưởng được ú đhin NHột

độ ủ giứn thường 4 — 12°C, tay từng pho ruất mỏ thời gian ii chin ed thể lừ 1 — 2 hàng, (Emuental), 2 — 3 tháng (Gouda) hoặc tới 2 nim (Panmigiano —Reggiano)

a thị

¬

‘Ties ch toh exe: cha bêu tụ

DP Leah mtg, tes Lal 3

1.1.4 Các quá trình chuyển hóa của vi khuẩn lactic trong sắn xuất pho mát

Quả trình sản xuất pho mát đòi hỏi phái có vì khuẩn lactic (LAB) Chúng có thể được chủ động bỗ sung và sữa hoặc sử dụng ngay những vì khuẩn có mặt trong

định nghĩa mang tính chất hóa sinh nhiều hơn phân loại học Trong sản xuất pho mát, các vĩ khuẩn lactc tham gia vào nhiều quả trình sinh hóa:

1.1.4.1 Quá trình chuyển hóa lactose

lớn laofose thành T, — axit ladde là chức năng cơ bản của chúng giổng

khởi động trong sẵn xuất pho ruất Sự sat hóa này không chỉ tới ĩnh hướng để

trúc ban đầu của quận sữa mà còn ảnh hưởng tới chất lượng pho mắt đo pH quyết

định khả năng hỏa tan của casein [61[ Ngoài ra, pH còn gián tiếp tác động tới việc

tổng hợp chất thơm: tạo ra hệ đệm quy định sự sinh trường của và sinh vật và khả

năng hoạt động của các enzym trong quá trình ủ chin

“Tùy theo giống khởi động ma lactose co thé được chuyển héa theo con đường Eabden-Moyorhof (EM) hoặc con đường phosphokololase (Hình 1.4) Theo con đường

EM, tử một phân tử gÌucosc tạo ra hai phần tt axit lactic Theo con đường phosphokcolasc thì một phân tử glucosc tạo ra mét phan ti axit lactic, cthanol va CO,

cáo loài có khả năng sử dụng galaotose Trong sản xuất pho nát, việc lên men triệt

để nguồn laetose là quan trọng để trảnh sự phát triển quá mức của hệ vi sinh vật không mơng muốn khác [61]

L142 Qua trink chupén héa axit lactic

Lactale cũng lá một chất thơm của pho mái Ở một số pho mái 'Thụy Si,

ma Iaclals là nguồn cơ ở

chính cho vi khuẩn propioic Prapfonibasieriơn sp sinh trưởng Chúng chuyển hỏa lsclate thành axit propionic (cũng là hợp chất thơm) và

CO, — tao 1a cau trie mal cia pho mit [60] Ngoai ra, laelsle có thể bị oxy lida [heo

các con đường khác nhau, tổng hợp nên các hợp chất thơm khác như acctste, ethanol, formate ở giai đoạn ú chín Tuy nhiên, mức độ oxy hóa này phụ thuộc vào

hệ vi siih vật và sự sẵn cỏ oxy trong pho mát Một số chủng lactobacili và

pediococơi phân lập từ pho mát Cheddar có khá năng oxy hóa lactafe thinh acetate

và CO: trong điều kiện hiểu khí ở phòng thi nghiêm và hệ thông oxy hóa này được

cho 1a cing xảy ra đười những điều kiện ñ ngửa pho mắt Chođdar Khí có nội cửu oxy, một vải chứng pediocoeoi gó thể oxy hóa lactatc thành formme và aeotste

Sự có sẵn oxy không chỉ phụ thuộc vào kích thước khối pho mát mà còn do tính

thắm oxy của vật liên bao gói qúy định Ở các leai pho mat ¢6 mang boc, qua tinh,

oxy héa lactate xay ra rất hạn chế đo lượng oxy sẵn có thấp [61

FO, CO,

Kormate,

Hình 1.8: Các cơn đường chuyển hứa laetale trong giai đoạn ủ chín pho mát [59,61]

4) Sự raxemic hỏa; 2) Chuyễn hỏa bởi Prapianibacteruon fteudenreichil 6 pho mét Thay

né trình oxi hoa lactate; 4) Chuyén héa thanh formate, ethanol va acetate; 5}

Chuyén hoa ki khi lactate thank butvrate va Th

10

Ở một số loại pho mát rắn, quả trinh đường phân cd thé tao ra mệt số sản phẩm không mong muốn trong giai đoạn ủ chín Dưới điều kiện kị khí, Cfosidien iyabiadyricum chuyên hóa lactate thành bulynals và khí TT, Quá trình này không chỉ tạo ra kiú Hạ gây hiện lượng vỡ pho mút mà còn liên quan đến sự phát triển của các hợp chất không có hương vị [61] ĐỂ tránh hiện tượng này, rrột số kỹ thuật làm giảm số lượng bào tử trong sữa được sử dụng như: vệ sinh sạch sẽ, ngãn căn sư nảy

muảm cúa bảo từ bằng việc bỏ sung 1ysozyme hay bỗ sung thèm nitrate (NO:] hoặc loại bö cơ học các bào từ bằng vi lọc [5®|

1.1.4.3 Quả trình chuyên hóa clrate

Tầm lượng citrate trong xí tươi khoảng 8 ranol/ Ht sữa, nhưng 9494 Irong xô

này bị ruất trong quá trình sản xuốt pho mat do haa lan vào Tuyết tương xữa [60] Tuy nhiên, một lượng íL cilrate còn lại trong quộn sữa (10umol/kg quận sĩ) lại đóng vai trỏ quan trọng trong quá trình thành các hợp chất thơm bay hơi Một số

loai cé kha ning chuyén héa citrate (Cit!) nhu Lactocovens lactis subsp lactis

biovar diacetylactis (trudc đây gọi là Streptococcus diacetylactis) va Leuconostoc

spp (hu Leuconostoc mesenteriodes subsp cremoris va Ln lactis) [42, 48, 60] Các loài này có gen ma héa cho protein vận chnyén citratz ngoại bào vào tế bào chat nim trén plasmid

diacetyl, acetate, acetoin và có thể có 2,3 — bufanediol CO; đỏng vai trò chỉnh trong

việc tạo nên cầu trúc “mắt” của một số pho mat Ha Lan Diacetyl 1A mét hop chat thom quan trọng của pho mát, nhưng các phản ting din dén sx téng hop diacetyl thi chưa được nghiên cứu sân Diacetyl có thể được tổng hợp trực tiếp tir acetaldehyde

— thiamine pyrophosphate (Acetaldehyde TPP) va acetyl — CoA nhung enzym

diacetyl synthase chưa được nhận dạng một cách rõ rằng ở LAB hoặc có thể được

tổng hợp tử quá trình oxy hỏa ơ — aeetolaetate [56] Diacetyl thường được tổng hợp

với một lượng rât nhỏ (<0,11 mmol) trong khi đỏ lượng acetoin sinh ra cao hơn 10

— 50 lan [59]

MO6t s6 loai Lactobacillus cé kha nang str dung citrate dé tong hop succinate

(hình 1.7) Suecinate là một axit hữu cơ, cỏ vị cay mãn, là một trong 15 hợp chat can

thiết tạo nến hương vị của pho mắt, G pho mat Emmental, hàm lượng suocinate được công bố là 0,8 — 1,4 g/kg [25] Ở pho mắt Cheddar, một số loài Laerabaeiflus tổng

hop succinate thông qua chu trình tricacboxilie acid dạng rút gọn (chu trình TCA)

[42] 6 pho mat Thụy Sĩ, suceinate được các vi khuan propionic tổng hợp từ quá trinh

di hoa axit aspartic Cac chting nay không phải đóng vai trò là chủng khởi động

Lactate

lÚ) Pyruvate

malate delndrogenase; 4 — fumarase; 5 — fimnarate reductase; 6 — citrate lyase; 7 —

aspartate aminotransferase; 8— aspartase: 9—aconitase; 10 isocitrate hase

1.1.4 Quả trình phân gidi lipit vi chuyén héa axit béo

Chất béo sữa có vai trò quan trọng để tạo nên những hợp chất hương thuản tủy cửa pho mát, NHững nghiên cửu ở pho tát Cheddar cho thấy pho mát được sẵn xuất

từ sữa đã thay chất béo bằng nguồn Hpii khác đã không tạo ra hương thơm chính

xác Tiên thực lế, việc phái triển hương vị hải hòa là khó khăn chính khi sẵn xuất

loại pho mát ít hoặc tách chất béo [29, 60]

Qué trinh phân giai Lipt dig ra chủ yếu trong giai đoạn ú chín pho mat Lipase tồn tại trong pho mát do nhiều nguồn khác nhau Bản thần sữa tươi cũng chứa enzym lipoprotein lipase, tuy nhiên hoạt tỉnh của enzym bị mắt ở sữa đã thanh

(Nonstarter lactic acid bacloria SIAR) efing só hoạt tính phân gidi Hpit yêu

~ Partial qlyeerities 7 Kin

Là I

aannazaaanasl-—og Fatty acide

loai ester khác nhan được tìm thây trong pho mát Emmental, và ester cững được cho

là góp phần vào hương tham ở pho mát Parmigiane — Reggiano Các ester phổ biến nhất trong số 38 ester duoc tim thay trong pho mat Pamnigiano - Repgiano bao gém: ethyl butanoate, ethyl hexanoale, efhyl acetate, ethyl octanoale, ethyt

docanoale va methyl hexanoate [42, 60]

LIAS Qua trink phan giải prorein

Phân giải protem là quả trình phức tạp nhất và có thể là qnan trong nhất trong số

cả

sự kiện sinh hỏa điễn ra ở giai đoạn chín phố mái Quá trình này ảnh hưởng đến

sự lảnh thành hương vị của pho mái theo nhiều hướng khác nhau Một vài chuối popit ngắn, axit amin tạo hương vị và có thể là c& vị không tương mmỗn (tửu vị

đắng) cho pho mát (bảng 1.2) Sự phản giải cascin làm thay đôi cầu trúc pho mat am muẻm) tạo diễu kiện để giải phóng các hợp chất có vị trong khi nhai Ngoài ra, qua trình này còn là nguồn cung cắp cơ chất (axat amin) cho mét loat các quá trình đị hóa

diễn ra sau đó như: sự khú amin, khứ eacboxl, chuyển amin, khử lưu hưỳnh [59]

Bằng 1.2: Mô là vị và ngưỡng giả trị cửa vị của mội số axit anin của pho mái

Choddar (0 chin 6 thing) [60]

xin (ele!) g/t) Cheddar (us Neet Mấn Chua Dang Umami

peptidase hoặc protsimase cũng có thể được bỗ sung vảo quén sita dé diy nhanh qua

trình chín [29]

Ở hâu hết các loại pho mát, quá trình thủy phân casein ban đâu diễn ra chủ yếu nhờ hoạt động của enzym đồng tụ và một mức độ ít hơn của các plasmin, tạo ra các pepHl chuỗi đài và tung bình Các oigopeplit này được hấp thụ vào lễ bảo nhờ kênh vận chuyển cligopeplil, di -/tri — poptit [41] Trơng tổ bảo chải, ác pepliL bị

phân giải nhờ mội loại các ciuym nội bào Các poplidbse của LAB được chía thành

các cndopcptidasc, aminopsptidase, di -/ti — peptidase [16, 34] Sin phẩm cuối

cùng của quá trình phân giải protem là oắc axit amin tự do (FAA) Nong do FAA

phụ thuộc vào từng loại pho mát vả được đúng nữ là một chí số của sự chín [29]

Nông độ của FAA trong pho mat 6 bat ki giai đoạn cúa quá trình chin là kết quả của

n

sự giải phong cac axit,amnin lis casein va su chuyển hỏa các axiLzmir thành các

phẩm khác qua qui tink dj héa Cas axit amin chink & pho wit Cheddar là glutamate, Ioucine, arginine, lysine, phenylalanine vi sorine [70] Nong dd etia cic axit nmin thường là tăng lên trong quá trình chín, ngoại trit arginine [63]

Mặc dù một số peptil, axit amún có hương vị đặc trưng như vị đắng, ngọt, maÌt

nhưng nhỉn chung chúng chí tạo nên hương vị cơ bản cúa pho mát Việc tác động,

nhằm làm tăng quả mức hoạt tính của một vài enzym phản giải protein, cũng như

việc thêm các axit amin vào pho mát hầu như không ảnh hưởng tích cực đến hương

vị của sản phẩm Sự phân giải protein một cach không cân đôi có thể dẫn tới sự dư

thừa các peptit có vị đẳng và ảo đó, làm giảm hương vị vốn có của pho mát [74]

Casains proteases A

SS (eorarenese

aseslrp Nà Aldehydes GoA-sster ! “Cellular >)

Y Mio} esters

Tĩnh 1%: Khái quát các con đường chuyển hóa protein tạo hương ö các sản phẩm

sita én wen [70]

“Trong tổ bảo, hấu hết exit amin bj chuyén hoa thah w— kolo axil nhé enzyrt aminotransferase Axil u— Keto 1a chit trung gian, có thể bị chuyên hỏa thành axit hydoroxy, aldehyde hay CoA ester Các phân ứng này hầu hết diễn ra nhờ enzym, rửtung cũng có thể xảy ra sự chuyển đổi hỏa học như sự hinh thanh benzaldehyde tir axit phenypyruvie [65] Các aldehyde có thể bị Khử hydro hoặc hydro hóa để tạo

thành các chất tương ứng là alcohol và axit hữu cơ Các hợp chất này là cơ chất chơ

cac enzym esterase va acyltransferase hoat déng, tao 1a cac (thio) — ester Một trong, những vai trò sinh học của sự phân giải axit amin là tổng hợp nên các tiển chất, chẳng hạn như cản thiết cho sự tổng hợp stsrol và các chuỗi axit béo có nhánh

Con đường chuyển hóa axit amin quan trọng khác, được bắt đầu bởi en⁄vrn

lyase nhir cystathionine B— yase có khả năng xúc tắc chuyén héa methionine thành

methanethiol [23]; threonine aldolase, thndc lép enzym lyase khác, có thẻ chuyển

hóa trực tiép threonine thanh acetaldehyde [45]

Các hựp chat ed lương tiểm năng nhất trong sơ đồ lrên là các aldehyde,

aleahol, axit cacboxylie va cster Trong đó, quan trong hơn cả là các các nldelhyde,

alcohol, axit cacboxylic va ester duge chuyển hỏa tit ede anit arsine methionine,

phenylalanine, threonine [42]

Bang 1.3: Các hợp chất hương hình thành tử qua trinh chuyén hoa axit amm gua

axita keto theo con đường chuyển hda transaminase |60]

Nal aReuinvaerc uci

2angkenldetsde PhegHmic Phere! ate tip tadols2permate tneeleeeileclyd>

Mot aKsieatylhis buys: Matton Mettionsl Töyy Dmehytiis

ri

4 dhế-szsklời Vinhenshal —— MahgMhbrsemm 1.2 Giống khởi động cho săn xuất pho mắt

1.2.1 Các nhóm vi khuẩn kictic khỡi động trong công nghiệp sản xuất pho mát

Gidéng khởi động cho sẵn xuất sản phẩm lừ sữa lá vì sinh vật được chủ động

bé sung vào nguyên liệu để tạo ra sản phẩm cuỗi củng với các đặc điểm mong, xnuốn, thông qua sự phát triển và quá trình lần men ca chúng [64]

Bang 1-4: Các giống khởi đồng cũa một số loại pho mat [17]

én hop Lactobacillus bulgaricus va Streptococcus

1 | Parmesan, Rormano

thermophilus

2 Cheddar Lactococcus laetis ssp lactis, Le lactis ssp cremoris,

Le factis ssp lactis var diacetylactis

Hon hop Lactobacillus bulgaricus (hoie I.actobacitlus

3 | Swiss, Emmental | Jactis hode Luciobacillus helveticus) va Streptovoccus

thermophilus va Propiani bacterium shermanii

Hén hop eac chimg Lactobacillus chịu nhiệt và

Streptococcus thermophilus

STT Loại pho mát Giống khởi động

Hon hop Streptococcus thermophilus vi Fc lactis ssp

eremorts, Streptococcus thermophilus vi

Le laciiy ssp lactiy hoae Le lactis ssp cremoris;

" Pho mat dang Hin hop Le Juctiy ssp fuctis hoke Le lactis ssp lactis

Cottage, Cream | vaLe faetis ssp Jaetis var diacetylactis (hay cae

ching Leuconostac)

'Trong công nghệ lân men các sản phẩm từ sữa, nhiệm vụ chính của giếng khởi

động vì sinh vật là : (1}- bảo quản sản phẩm vé mit sinh loc, kéo đài thời hạn sử

dụng so với nguyên liệu không lần men, (3)- tạo các đặc điểm cảm quan đặc trưng

như vị, hương; (3- tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phám về độ nhới, độ cửng, dộ

thoảng cũng như màu sắc; (4- tạo lập các đặc điểm về định dưỡng đặc trưng

Giỗng khởi động trong sản xuất pho mát có thế được chia thành các nhóm sau:

1.1.1.1 Các chũng vi khuẩn lactic wa dm

Nhóm LAB wa âm có nhiệt đô sinh trưởng tỗi tu ở 30°C, bao gdm các loài

thuéc hai chi, Lactococeus va Lewconostoe lactococcus lactis ssp laetis,

Lactococcus lactis ssp cremoris ddmg vai lrồ chỉnh là sính sx các loài

Lactococcus lactis ssp lactis tiovat diacetylactis, Leuconostoc lactis, Lenconastac

cramoris tao huong them cho pho mat [17]

Các giống khởi đồng ưa âm cỏ thể được phân loại thánh 4 nhóm sau, dựa brn khả tổng hợp các chất tạo hương cho sẵn phẩm:

- Loại O: Gồm những chủng khởi động không tạo hương: ?.ae12coeeus laciis

ssp lactis va Lactococcus lactis ssp cremoris

- Loại D: Gém các chủng có khả năng lšn men citrate dong vai trd tao

hong: Lactococcus lactis ssp lactis biovar diacetyluctis

- Loại B (hoặc L): Chí gồm các chủng Zezeonestoc có khả nàng lên men

citrate đề tạo hương

- Loai BD (hoje 1.D): Gồm cả các chứng có khủ năng tạo chất thơm như ?

lactis ssp lactis biovar diacetylactis và vie chiang thude chi Lenconosioc

“Trong sản xuất pho mét, có thế sử dụng chủng đơn lẽ hoặc kết hợp các chủng với nhau tạo giêng khởi động Trong hỗn hợp giồng khởi động thì các chúng sinh set chiếm ưu thế 90 99%, còn các chúng tổng hợp chất hương chỉ chiếm 10% [1Ã]

Các chủng laofic ưa ẩm đã được sử dựng trong sản xuất nhiều loại pho mát

khác nhau Người ta ước tỉnh rằng hai phần ba quá trình lên men sữa là sử dụng các ching wa âm Trong ngành oông nghiệp sữa liên quan tới quá trình lên men, thì các chủng nào càng lên men nửanh thì càng tốt Đây đường như là một đặc tính tru thể tin các loài /,aciaeorcus Củ loài khảo cũng làm giảm độ pH cửa sữa nhưng với

tốo đô chậm hơn nhiều [18]

1.3.1.2 Các chũng vì khuẩn lactic wa nhigt

Các chúng laclc ưa nhiệt được sử dụng trong sản xuất các loại pho mái cân

nhiệt độ nâu cao (Emmental, Ciruyere, Cirana, Comie) Các LAB tra nhiệt thuộc hai chi là Lactobacillus va Streptococcus Mac di Lactobacillus 1a m6t nhom lén gdm

64 loài nhưng chỉ một vải trong số chủng cỏ khả nàng lên men sữa Các loài 1.aetobaolllus đã được thương mại héa chit yéu 1a: Lactobacillus dethrueckii ssp

bulgaricus, Lactohacillus dethruecksi ssp lactis vi, Lactobacillus helveticns O chi

Streptococcus, trong s& 27 loai thì chi 6 duy nhit Streptococcus thermophifus duac

sử đụng làm giống khói đông trong sản xuất thưc phẩm va cdc sin pham ti sita

được sử dụng để thúc đấy quá trình chín của pho mắt | L7] Ngoài ra, Enterocacc,s

còn ảnh hưởng cỏ lợi đến sự sinh trưởng của loài LATS khác vì các hoạt động phân giải protein mạnh cúa chúng [49]

Pedioeocci Không được sử dụng như lá chủng khởi động trong bất kỳ sản phẩm sữa não mặc dủ chúng có thể được tìm thấy trong các mẫu pho mát đã ú chín Chử có hai loài Pediovoceus pertosaceus va Pedivcoceus acidilactici được tìm thấy

trong các sản phim ty sita Gin day, chung pediococci cé kha nang sit dung lactose

d& duge sit dung thay thé Streptococcus thermophilus vi cac chủng thuộc loài này

để tị phage xâm nhiễm [33]

re 8

1.2.2 Chức năng cần thiết của giống khởi động công nghiệp

Trong công nghiệp sân xuất các sẵn phẩm lên ruơn Lử sữa nỏi chung vũ pho mat néi riêng, điều quan trọng là tạo ra sản phẩm có chất lượng cao và ôn định

Diéu nay phụ thuộc chủ yếu vào giỗng khởi đông sứ dụng Nhiều nghiên cứu về vai

trò và những thuộc tính cản thiết của giồng khởi động che sản xuất pho mát đã được thực hiện [19, 22, 39] Vé co bản, giống khởi đông trang sản xuất pho mát cần có những đặc điểm: sinh axit, ảnh hưởng tích cực đện sự hinh hương thơm, tổng hợp exopolysaccharide, sinh tổng hợp các erzau chuyển hóa protein [17, 27]

1.2.2.1 Sân xuẤt axit

Sân xuất axit là đặc điểm phổ liên nhất của các chủng lacic khới đông (hứng

chuyển hóa laơtose thônh nxit lại

phải triển của các vi sinh vật gây hỏng sửa Ngoài ra, sinh axit còn ảnh hưởng tich

cực đẫn sự hình thành kết cấu, xi thơnn và vị của pho xuái [68] Các vì khuẩn lactie lên men lactose theo 2 con đường là lên men đồng hình (san phẩm chỉnh là axit lactie) và lên men dị hình (ngoài axit lactic côn có các sản phẩm khác như cthanel,

axit acetic, CO»)

1.2.2.2 Tổng hợp enzym phan giải protein

Khả năng phân giải pretein là hoat tính cần thiết để cho sự sinh trưởng cửa ví khuẩn lactic, Theo Thomas & Mills (1981) [72], ham lnong peptide va FAA trong sita chi aii dap img cho 25% sinh khôi tế bảo khi môi cây ö điền kiên bình thường

Do đó, đây là đặc tính mà chứng giêng khởi động cần có đễ đảm báo cho quá trình

lên men điển ra ốn định Sự phân giải mmolein còn lạo ra các axiL amnin — là tiền chất cho một loạt các phản ứng tổng hợp nên các hợp chất thơm xảy ra trong qua trình ủ

z, lệ srrzyrt của ví khuẩn lacfic cũng tham giá vào chuyển hoa

chin pho mal Ngoai

các sản phẩm thủy phân protein từ sữa thành các hợp chất có hoạt tính sinh học: tao

các peptit có hoạt tính chống oxy hóa, kích thích hệ mmiễn dịch, ức chế hoạt dộng

của enzym chuyên angiotensin.

Phúc hệ tham gia phân giải protein của LAB gồm 3 hợp phần chính: Các

prolcase gắn vào thành lẾ bào, làm nhiệm vụ [hủy phân easein thành vie oligopeplit, các peptidase nôi bảo, phần giải các paptit chuỗi đải thành các chuỗi pept ngắn và axii amin, các kênh vận chuyển, cho phép chuyển chuỗi pcplt ngắn và sxiL sinim

vào tê bảo chất

Khá nãng smh tổng hợpX prolyl digephdyl ammopeptidase (PepX) cũng

là một đặc tính cần thiết của chúng khởi đông PepX là enzym có tác đụng thủy

phân chmỗi peptit tại vị trí ngay sau axit amin proline, Khi axit axin này nằm ớ đầu

= G27, B-

va k casein, axit amin nay chiém ty 18 tuong img 1 17%, 10%, 35% va 20% [66]

N ita oligopeptit, Casein ota atta chứa một lượng lớn proline, trong ay,

Proline ảnh hưởng tới cầu trúc không gian của chuỗi peptit cinta prolins, làm ngăn

căn hoạt đông phân giải cúa các enảo va exo peptidase đổi với các pepHif này

Do đẻ, hoạt tỉnh thủy phân chuỗi peptit chứa proline là một phân thiết yếu trong hệ enzym phân giát protein cúa chúng khói động Trong sán xuất pho mát, PepXš có tác dung lam giảm vị đắng của pho mát, nhờ hoạt tỉnh thửy phân các peptit kị nước PepX tác dựng đặc hiệu lên casornorphin (là sản phẩm thủy phân không hoàn toàn

từ casein) Casomorphin la pepiil thuộc dạng cxorphiu, có tác đụng lên hệ thân kinh não, gây ra hội chứng tự ký, bệnh tỉm mạch, tiểu đường typ 1 [41] Enzyme này đã được phát hiện ở một số LAB có trong pho mát như Lactobacillus đellbruecki subsp bulgaricus, Lactobacillus acidophilus (14), Lactobacillus casei subsp casei [36], Lactobaciluscaset [11], Propionibucterian shermanii [30], Lactobacillus

helveticus [21] va Lactobacillus curvanis [50]

1.2.23 Ting hyp exopolpraccharide

Nhién chimg LAB cé kha nang ting hop cac exopolysaccharide (EPS) RPS 1a

polysaccharide ngoai bao, co thế gắn chặt vào thành tê bảo tạo thành lớp vỏ bao

quanh tế bào vi khuẩn (CPS) hoặc tổn tại đưới dang một chât nhờn lỏng (ropy

polysaccharide) giải phóng vào môi trường EPS có thể câu tac tit mét loai monomer (omopolysaccharide) hoặc từ nhiễu loại monomuer khác nhau (heleropolysscclnaide) Một số loài LAB uhu Le Jactis ssp lactis, Lb, delbrueckii ssp budgaricus vi

Streptococcus thermophilus ting hop nén cic helerapolysaccharides [17] Trong mdi

trường tự nhiên, EPS cỏ chức năng bảo vệ tế bào vi khuân khỏi các tác động của sự

mắt nước, áp lực thẩm thấu, sự tắn công của phage, chat khing sinh, cae chat doc

hai va ting kha nang bam dinh vao bé mat chat ran [13]

Vi khudn Gram (+) Vi khudn Gram (-)

‘Thanh bao chat (peptidoglycan ae -

và axit lipoteichoie) 2 ]—> Penpiasm

>>

> clycoealye (CPS and EPS) Giycocalyx (CPS and EPS}

Hinh 1.10: Vi tri cia polysaccharide được tổng hợp bởi cac vi khuan Gram (+) va

Gram (-) trên tế bao [23]

CPS = Capsular polysaccharides, EPS = exopolysaccharides

'Nhở đặc tỉnh tăng cường độ nhớt, nhiều chủng khởi đông sinh EPS đã được sử

dung trong san xuất công nghiệp Các chúng này đóng góp vào việc tạo nên cầu trúc mịn, chắc vả ổn định của quên sữa

1.2.2.4 Khả năng tạo hương

Khả năng tong hợp cầu tử hương của chủng khởi động sẽ ảnh hưởng tới chất

lượng của sản phẩm Trong pho mát, các hợp chất tạo hương được chia thành hai

nhóm: Các hợp chất hình thành trong giai đoạn lên men sữa và trong giai đoạn ủ

chin Nhóm đầu tiên bao gồm các axit hữu co: axit lactic va axit axetic durge tong

hợp bởi Le lactis ssp lactis va Le laetis ssp eremoris và acetaldehyde, diacetyl,

acetoin duge Le lactis ssp lactis biovar diacetylactis và các loai Leuconostoc

chuyển hỏa tử nguồn citate có trong sữa Một số nghiên cứu cho rằng những hợp chất này được tạo ra dé tránh sự tích tụ pyruvate trong tế bào Nhóm thứ hai gồm

các hợp chất hình thành từ quả trình phân giai protein va axit amin Khả năng

chuyển hóa axit amin thành các hợp chất thơm của LAB đã được nghiên cứu Các

loài Le factis subsp factis, Le lactis supsp cremoris, Lactobacillius lactis, Lb

helveticus, Lb bulgaricus, Lb casei déu cé kha nang chuyền hóa methionine thinh

methonethiol, dimethyledisulphide va disethyltrisulphide [77]

1.2.3 Tình hình nghiên cứu tạo giống khởi động cho sim xuất pho mát ở Việt

Nam

Hiện nay, nhiều nghiên cứu liên quan đến phản lập, tuyển chọn vi khuẩn lactic

chọ lên men thực phẩm, axit laetic, probioties đã được công bỏ: Lê Thanh Bình và Pham Thi Ngọc Lan (1997); Lê Thanh Bình và cs (2008), Lê Ngọc Trân và cs (2008); Nguyễn La Anh và công sự (2013)

Các nghiên cứu về công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh đang được quai tâm:

Nguyễn Ta Anh và cộng sự (2010) đã nghiên cứu cong hệ sản xuất chế phẩm lactic dimg pho tôm ohuz

Nghiên cửu về giống khới đẳng cho lên men sữa chưa có nhiều công bổ: Trần

Thi Ngoc Mai (2010) dã nghiên cứu cả yếu tô ảnh hướng đến quá trình công sinh giữa chúng vi khuẩn lacie Zacfobacilus spp và nêm men Saccharomwces

cerevisiae nhim tao ra hại Keñr ổn định về chất lượng ứng dụng cho cho sản xuất

siữa chua Hiện nay, hướng nghiên cứu tạo giỗng khởi đông phục vụ cho sản xuất pho mát chưa có tài liện nào được công bồ.

Chương 2— NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 Hóa chất và thiết bị

2.1.1 Hóa chất

Cáo hỏa chất dùng để pha môi trưởng nuôi cây vi sinh vật: glucose, pepton,

cao nắm nen, sodium acelale, Iriamonimn cirale, Tween 80, MgSO,, MnSO.,

K-HPO,, xuất xứ Trung Quốc; sa gây (Mỹ), œascin (Aldricl), litmus (Merk) Mỗi trường MRS — broth (Merk), potasium ferry eyanide, ferric citrate, sodium citrate (Nga)

Cúc hóa chất dùng để phân tích đường tổng, ham lugng protein: H;5O.,

Na,SQ,, NaOH, CuSO, (Trung Quốc), folin ciocalteu (Merk), kali natri tactarat, bovine serum albumin (Mi), Phenol (Merk)

Cơ chất đừng cho phân tích hoạt tính X — prolyl — dipeptidyl aminopeptidase: Glycyl — prolyl — 4 — nitroanilide, p — nitroaniline (Pancreac — Tay Ban Nha), Tris TCI (Merk)

Bộ kíL kiểm tra khả năng sử dụng nguồn cachon, hoại tinh ony: APT 30 CHL (Biomérieux - Pháp), API ZYM (Biomárieux - Pháp)

3.1.2 Thiết bị

- Box cây

- Cân phân tích PA 214 (Mỹ)

- Máy đo quang phé UV ~ 1650 PC (Nhat)

- May ly tâm Sorvall RO6 (Đức)

- Ta say MOV — 2125, DNE 610 (Nhat)

- Noi hap tiét trùng SA 300VF (Đài Loan)

- Máy đo pH Orien 410A (Mỹ)

3.2 Nguẫn sữa và chủng xi sinh vật

Chẳng vì sinh vật 3 chúng vì khuẩn lactie có nguồn gốc từ sữa trong bô sưu tap giống tại Viên Công nghiệp Thực phẩm được lựa chọn để khảo sái các đặc điểm cửa chủng giống khởi động cho sản xuất pho nát

Nghẫn vña: Sifa được đúng để Tên mon là loại sữm tươi thanh từng Mộc Chân không đường cỏ hàm lượng (tỉnh trên 100mÌ): Chất béo 3,5g + 0,3, Protein 3,12 + 6,1; Camd 115mg + 11

Triamonium eitrate 0,215

pil: 6,5-6,8

- Moi teemg MRS — agar cd bd sung thém agar 2% va 0,3% CaCO

- Mỗi trường được hắp vỗ tring 121°C trong 15 phiit

3.3.2 Môi trường thử citrate

Thành phân môi trường M:

Thanh phan Ham lugng (g/L)

- Dung dich A: Polasium ferry cyanide 10%

- Dung dịch B: 1g famie citrate + 1g sodium citrate trong 40m! nude

Hấp tiệt trùng môi trường M, dung địch A, B ở 115*C/ 15 phút Sau khi hấp vô trùng, thêm 10 ml mỗi dung địch A, l3 vào 1 lít mỗi trường M

1.2.3 Môi trường thử hoạt tính protcasc ngoại bảo

“Thành phân môi trưởng ca5ein - agar

“Thành phân Ttàm lượng,

Casein §

Cân 8g casein pha trong 500 mmI nước, gia nhiệt và khuây nhẹ đến 80°C, lọc bỏ

can bằng giây lọc Dịnh mức đến 1000mL, thêm 20g agar, đun sôi và tiệt trùng ä

121°C/15 phút Khi nhiệt độ xuống đến 70 - 80°C, đổ đĩa petri, phơi khó và cất vào nơi quy đụ

2.7.4 Môi trường thử khã năng đồng tụ sữa

'TThành phân môi trong litmus lactose

Thanh phần Hàm lượng: lít

pH: 6.8 Cân 100g sữa gẫy, pha trong 500 mì nước ẳm 37 40°C Bỗ sung thém 70ml litmus Dinh mic téi 1 lit, Méi trường được phân phổi vào các ổng nghiệm

10ml/ông, Hắp vô trùng 110°C/ 20 phút

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp kiểm tra khá năng đông tụ sữa

Phương pháp nây đựa vào khả năng lên men lactoss tạo axit lactic của chủng,

vi khuẩn, giảm pÏT mỗi tường xuống 4,2 — 4,5 a điểm đăng điên của casein), làm đồng tụ sữa và chuyển môi hường từ tim sang màu hồng Thực lện theo mồ tả của Washington C Wum và cộng sự (2000) [ 75]

Lây 1 vòng que cấy khuẩn lạc của mỗi chủng tr dia MRS agar đã nuổi 48

giờ, hoat hóa vào ông nghiệm chứa 10 ml môi trường litmus — lactose và nuôi ở 30?C Theo đổi màu sắc và hiện tượng đông tu sữa sau mỗi 24 giờ Các ống nghiệm đông tm có màu trắng và hồng nhạt là kết quả của quả trình lên men lactose, phan

giải casein, litmus Sau 7 ngay, ống nghiệm vấn ở dạng lỏng, có mân tím của litmus

thi ching lactic không lảm đông tụ sữa

2.4.2 Phương pháp xác định kiểu len men

Nguyên lý của phương pháp là khả năng ginh khi CO- của các chủng lên mơn lactic di hinh lam xuất hiện bọi khi trong éng Durhara

Các chủng latic được cây chuyển sang ởng nghiệm chứa 10 mÌ môi trường

MRS lỏng và ông Duham úp ngược, nuôi ở các nhuệt độ thích hợp trong 24h và quan sát Nấu thấy nỗi bọt trong ông Durham, chứng †ó chứng cỏ sinh CO› (chúng,

lên men lache đi hình) Không thay bot khi trong ống Durham — chúng lần men

lactic ding hinh,

2.4.3 Phuong php kiém tra pha nbiét 46 sinh truéng

Chúng laetie được cấy riu tiên dia MRS — agar, nudi 6 dai whi

37, 40,42, 45 (C), Nếu trên dường cây ria, thiy khuẩn lạc mọc dày thì chứng tô

chủng sinh trướng tốt, kí hiệu (+), xuấi hiện khuẩn lạc nhưng khuẩn lạc nhỏ, lớp

sinh khối móng là chúng có khả năng sinh trưởng yêu, kí hiệu -/+) Không thấy

khuẩn lạc tức là chủng không phát triển được, kỉ hiệu (-)

2.4.4 Phương pháp kiểm tra khả năng sử dung citrate

Phương pháp này dựa trên phản ứng giữa ion Fe”, giải phỏng từ hợp chất

feic cirate ở những chủng sử đụng được cilrate, và potasium ferrycyariide tao 1a phúc nhất có mầu xamh prussim Thực hiện thoo mô là của Kempor và cộng sự (1980) [43]

Chúng vi khuẩn lactic được cấy ria trén Gia MRS agar, nuôi ở nhiệt độ thích

hợp trong 48 giờ Khuẩn lạc của mỗi chứng được cấy ria sang đĩa chứa môi trường

citrate San 48 giờ, kiểm tra trên đỉa thạch: chủng nảo có xuất hiện màn xanh prussian chứng tó có khá năng sử đụng eitrate, chúng nào không làm xuất hiện màu xanh prussian, không chuyển hóa được citrate

2.4.5 Phương pháp định lượng exopolywaccharitle

Phuong pháp này dựa trên khả năng không tan trong cHltanol và tam trong nước

nóng của cxopolysaccharidc Lượng ÉPS thu được sẽ được định lượng †hco phương,

30