nghiên cứu phát triển sản phẩm nước táo pha sữa giàu probiotic tại công ty kirin acecook viet nam

Vi sinh vật thường sử dụng trong các sản phẩm probiotic là chủng vi khuẩn lactic, ngoài ra còn có nấm men.. Không dừng lại ở đây các nhà sản xuất đa dạng hóa sản phẩm probiotic bằng nhi

ii

Đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Sinh Học trường Đại học Bách Khoa, Tp Hồ Chí Minh, đã nhiệt tình dạy dỗ trong những năm qua, và cám ơn bộ môn đã tạo điều kiện thuận lợi nhất giúp tôi hoàn thành tốt luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS TS Nguyễn Thúy Hương, cô đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Cám ơn chị KS Nguyễn Thị Mỹ Hòa, người đã giúp đỡ tôi trong việc tìm kiếm

và sử dụng nguyên liệu Chị đã giúp đỡ tôi rất nhiều về vật chất lẫn tinh thần trong quá trình thực hiện luận văn

Cám ơn, các cán bộ giáo viên phòng thí nghiệm 102, 108, 117, của bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã hướng dẫn và tạo điều kiện cho tôi có thể sử dụng những thiết bị và dụng cụ thí nghiệm, hoàn thành tốt luận văn

Cám ơn các bạn lớp HC06BSH, những người bạn đồng hành và giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn

Cuối cùng, tôi đặc biệt cảm ơn ba mẹ đã sinh thành, dạy dỗ cho tôi có được ngày hôm nay Ba mẹ đã động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều về tinh thần lẫn vật chất

Xin gởi lời cảm ơn chân thành đến tất cả mọi người!

iii

Probiotic là: “các vi sinh vật sống mà khi sử dụng với số lượng đủ sẽ mang lại những lợi ích về sức khỏe cho vật chủ” Vi khuẩn lactic bổ sung vào sản phẩm

probiotic là chủng Bifidobacterium Sản phẩm probiotic, có khả năng cải thiện hệ tiêu

hóa và tăng cường hệ miễn dịch cho người sử dụng Với mục tiêu đa dạng hóa các sản phẩm probiotic, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu phát triển sản phẩm nước táo pha sữa giàu probiotic tại công ty Kirin Acecook Viet Nam”

Nội dung đề tài:

1 Khảo sát giống vi khuẩn B bifium trên môi trường MRS và môi trường sữa

Xác định thời điểm thu sinh khối tối ưu

2 Khảo sát thành phần môi trường lên men tạo sản phẩm Xác định hàm lượng sữa gầy, nước táo, đường fructose, saccharose bổ sung

3 Khảo sát điều kiện lên men như nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ giống

4 Tiến hành khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm, và đánh giá cảm quan về chất lượng của sản phẩm

Kết quả đề tài:

1 Khảo sát giống vi khuẩn B bifidum trên môi trường MRS lỏng thời gian tối ưu

thu sinh khối là 24h - 30h Trên môi trường sữa gầy có bổ sung đường glucose là 48h

2 Kết quả thành phần môi trường lên men là: sữa gầy 3,38% (w/v), nước táo 1,5% (w/v), đường fructose 7% (w/v), đường saccharose 9% (w/v) Môi trường có pH = 6,0

iv

MỤC LỤC IV DANH MỤC BẢNG VII DANH MỤC HÌNH IX DANH MỤC SƠ ĐỒ IX DANH MỤC ĐỒ THỊ X LỜI MỞ ĐẦU XI

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1

1.1.PROBIOTIC 1

1.1.1 Khái niệm 1

1.1.2 Lịch sử phát triển 1

1.1.3 Tác dụng của sản phẩm 2

1.1.4.Một số giống vi khuẩn probiotic 5

1.2 Đặc điểm giống Bifidobacterium bifidum ……… ……… 6

1.2.1 Phân loại 6

1.2.2 Phân lập 6

1.2.3 Đặc điểm hình thái, tế bào 7

1.2.4 Đặc điểm sinh lý 8

1.2.5 Đặc điểm sinh hóa 9

1.2.6 Nhu cầu dinh dưỡng 9

1.2.7 Bản chất quá trình lên men 9

1.3 Đặc điểm của nguyên liệu……… 13

1.3.1 Thành phần và tính chất nước táo 13

1.3.2 Thành phần và tính chất sữa 15

v

1.4 Công nghệ sản xuất sản phẩm probiotic……… 19

1.4.1 Nguyên liệu 21

1.4.2 Thuyết minh qui trình 21

1.5 Tình hình sản xuất sản phẩm sữa probiotic trong và ngoài nước……… 24

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP 30

2.1 Nguyên liệu và đối tượng nghiên cứu………30

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 30

2.1.2 Nguyên liệu 30

2.1.3 Môi trường 30

2.1.4 Hóa chất 31

2.1.5 Dụng cụ 31

2.1.6 Thiết bị 31

2.2 Sơ đồ nội dung thí nghiệm.………32

2.3 Nội dung bố trí thí nghiệm……….33

2.3.1 Khảo sát giống 33

2.3.2 Khảo sát điều kiện lên men 34

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN 40

3.1 Kết quả khảo sát hình thái tế bào……… 40

3.2 Kết quả khảo sát quá trình sinh trưởng của vi khuẩn B bifidum……….41

3.3 Kết quả khảo sát điều kiện lên men……… 48

3.4 Kết quả khảo sát chất lượng sản phẩm……… 64

3.4.1 Kết quả khảo sát thời gian bảo quản 65

3.4.2 Kết quả đánh giá cảm quan 66

vi

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

4.1 Kết luận……….……….69

4.2 Kiến nghị………69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

PHỤ LỤC 76

vii

Bảng 1.1 Tác dụng probiotic……… 4

Bảng 1.2: Một số giống probitoic……… 5

Bảng 1.3: Thành phần dinh dưỡng trong 100g nước ép táo……… 13

Bảng 1.4: Giá trị năng lượng có trong 100g nước táo……… 14

Bảng 1.5: Hàm lượng vitamin có trong 100g nước ép táo……… 14

Bảng 1.6: Hàm lượng khoáng có trong 100g nước ép táo………14

Bảng 1.7: Một số chỉ tiêu vật lý của sữa bò……… 15

Bảng 1.8: Thành phần sữa bò………16

Bảng 1.9 : Một vài sản phẩm prbiotic được ưa chuộng trên thế giới hiện nay……….26

Bảng 2.1: Khảo sát điều kiện lên men……… 37

Bảng 3.1 : Số liệu đường cong sinh trưởng trên môi trường MRS……… 42

Bảng 3.2: Số liệu đường cong sinh trưởng trên môi trường sữa gầy (MSG1) ………44

Bảng 3.3: Số liệu kết quả khảo sát hàm lượng sữa gầy (MSG2)……… 49

Bảng 3.4: Số liệu kết quả khảo sát hàm lượng đường fructose……….51

Bảng 3.5: Số liệu kết quả khảo sát hàm lượng đường saccharose………52

Bảng 3.6: Số liệu kết quả khảo sát hàm lượng nước táo……….… 54

Bảng 3.7: Số liệu kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ……….56

Bảng 3.8: Số liệu kết quả khảo sát theo tỷ lệ giống……… 58

Bảng 3.9: Bảng kết quả khảo sát tỉ lệ giống khô bổ sung……….60

Bảng 3.10: Số liệu kết quả khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men……… 62

Bảng 3.11: Bảng công thức pha chế ban đầu sản phẩm nước ép táo pha sữa giàu probiotic ………64

Bảng 3.12: Số liệu kết quả mật độ probiotic theo thời gian bảo quản……… ….65

viii Bảng 3.14: Kết quả đánh giá cảm quan……….66Bảng 3.14: Bảng giá thành nguyên liệu sử dụng……….……… 68

ix

Hình 1.1 Tế bào B bifidum………7

Hình 1.2 Cấu trúc furfural và hydroxymethylfurfural……… 19

Hình 1.3 Vi khuẩn Lactobacillus casei shirota và sản phẩm Yakult ……….25

Hình 2.1 Dịch lên men sau khi thanh trùng 900C trong 5 phút ……… 35

Hình 2.2 Sản phẩm sau 48h lên men………36

Hình 2.3 Sản phẩm sau khi đồng hóa và phối chế………36

Hình 3.1 Hình tế bào B bifidum quan sát dưới kình hiển vi……… 40

Hình 3.2 Hình khuẩn lạc của vi khuẩn B bifidum……… 41

Hình 3.3 Sản phẩm với tỷ lệ nước táo 3% và tỳ lệ nước táo 2,0% 55

Hình 3.4 Sản phẩm thức uống táo pha sữa giàu probiotic………64

DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Cấu trúc peptidoglycan của Bifidobacteria bifidum……… 7

Sơ đồ 1.2 Sơ đồ đồng hóa O2 đối với Bifidobacterium……… 8

Sơ đồ 1.3 Sơ đồ chuyển hóa đường hexoes của B bifidum tạo ra lactate, acetate, formate, ethanol……….10

Sơ đồ 1.4 Con đường chuyển hóa đường hexoes của Bifidobacterium tạo ra lactate……….11

Sơ đồ 1.5 Phản ứng giữa glucose và acid amin………18

Sơ đồ 1.6 Sự sắp xếp amadori và phản ứng của HMF……….18

Sơ đồ 1.7 Công nghệ sản xuất sữa………20

x

Đồ thị 3.1 Đường cong sinh trưởng của B bifidum trên môi trường MRS…… 42

Đồ thị 3.2.a Đường cong sinh trưởng của B bifidum trên MSG1………46

Đồ thị 3.2.b Đường cong sinh trưởng của B bifidum trên MSG2……… 46

Đồ thị 3.3 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH trong môi trường MSG1 theo thời gian 47

Đồ thị 3.4 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid trong môi trường MSG1 theo thời gian, thể hiện qua thể tích NaOH 0,1N/1ml mẫu……… 48

Đồ thị 3.5 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, lượng acid lactic (g/l) sinh ra đối với tỷ lệ sữa khác nhau……… 50

Đồ thị 3.6 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, lượng acid lactic sinh ra (g/l) đối với tỷ lệ đường fructose khác nhau……… 51

Đồ thị 3.7 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, lượng acid lactic sinh ra (g/l) đối với tỷ lệ đường saccharose khác nhau……… 53

Đồ thị 3.8 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, lượng acid lactic sinh ra (g/l) đối với tỷ lệ nước táo khác nhau……… 55

Đồ thị 3.9 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, lượng acid lactic sinh ra trong những điều kiện nhiệt độ khác nhau……… 57

Đồ thị 3.10 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, thể tích NaOH 0,1N đối với tỷ lệ giống khác nhau……….59

Đồ thị 3.11 Đồ thị mật độ tế bào theo tỉ lệ giống khô bổ sung ………60

Đồ thị 3.12 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lg CFU, pH, thể tích NaOH 0,1N theo thời gian, trong môi trường lên men……….63

Đồ thị 3.13 Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn B bifidum trong môi trường lên

men………63

Đồ thị 4.1 Đường chuẩn OD………77

xi

Xã hội hiện đại, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp thực phẩm, việc ăn uống của con người cũng theo chế độ công nghiệp Thực phẩm công nghiệp thường nhiều dầu mỡ, chất bảo quản, phụ gia, phẩm màu, và không đảm bảo đầy đủ dinh dưỡng cho người sử dụng Hậu quả là ngày càng có nhiều bệnh có liên quan đến chế

độ ăn uống như béo phì, cao huyết áp, sự suy giảm miễn dịch, bệnh về đường tiêu hóa,

…Vì thế, con người ngày nay có xu hướng tìm đến những sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, hay những loại thực phẩm chức năng, nhằm bổ sung nhiều chất dinh dưỡng có lợi vào cơ thể, đồng thời để cải thiện và bảo vệ sức khỏe

Trên cơ sở, tạo ra một dòng sản phẩm giúp bảo vệ và cải thiện sức khỏe cho con người, sản phẩm probiotic ra đời đáp ứng nhu cầu đó Sản phẩm probiotic chứa nhiều

vi sinh vật sống có lợi cho hệ tiêu hóa, giúp tăng cường hệ miễn dịch, giảm các nguy

cơ mắc bệnh đường tiêu hóa, đặc biệt là ở trẻ nhỏ Với những lợi ích đó, sản phẩm probiotic đã và đang được người tiêu dùng đón nhận, như một sản phẩm có lợi cho sức khỏe

Sản phẩm probiotic có nhiều dạng, như thuốc viên, thuốc nang, thực phẩm chức năng, thức uống từ sữa, thức uống trái cây, bột ngũ cốc, kem, … Sản phẩm probiotic đầu tiên có nguyên liệu từ sữa, do nhà khoa học người Nga phát hiện ra, vi khuẩn

Lactobacillus bulgaricus, có mặt trong sản phẩm yogurt, sữa chua Vi sinh vật thường

sử dụng trong các sản phẩm probiotic là chủng vi khuẩn lactic, ngoài ra còn có nấm men

Những sản phẩm probiotic từ sữa rất đa dạng như yogurt, sữa chua uống, sữa lên men, phô mai, sữa kefir Hiện nay, những sản phẩm probiotic từ nguyên liệu sữa đã rất phổ biến và được yêu thích rộng rãi, đặc biệt là trẻ em Không dừng lại ở đây các nhà sản xuất đa dạng hóa sản phẩm probiotic bằng nhiều nguyên liệu khác nhau như các loại nước ép trái cây, sữa đậu nành, …

Sản phẩm probiotic hiện đã có mặt tại Việt Nam với nhiều loại mặt hàng như: yogurt, phô mai, sữa kefir, sữa chua của Vinamilk, sữa chua Long Thành, sữa chua

xii

Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của sản phẩm probiotic, nhiệm vụ của luận văn được giao “Nghiên cứu phát triển sản phẩm nước táo pha sữa giàu probiotic tại công ty Kirin Acecook Viet Nam”, với mục đích đa dạng hóa các dòng sản phẩm probiotic trên thị trường, trên nền tảng của dòng sản phẩm nước táo pha sữa của công

ty

Nhiệm vụ của luận văn:

 Khảo sát giống vi khuẩn B bifium trên môi trường MRS và môi trường

sữa Xác định thời điểm thu sinh khối tối ưu

 Khảo sát thành phần môi trường lên men tạo sản phẩm Xác định hàm lượng sữa gầy, nước táo, đường fructose, saccharose bổ sung

 Khảo sát điều kiện lên men như nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ giống

 Tiến hành khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm, và đánh giá cảm quan về chất lượng của sản phẩm

mà khi sử dụng với số lượng đủ sẽ mang lại những lợi ích về sức khỏe cho vật chủ”

Vi khuẩn lactic và Bifidobacteria là những chủng probiotic phổ biến hiện nay,

được sử dụng như chế phẩm sinh học Một số loài nấm men và trực khuẩn cũng có thể mang lại lợi ích cho sức khỏe Probiotic thường có mặt trong các sản phẩm lên men như sữa chua, sữa chua đậu nành hoặc bổ sung vào chế độ ăn uống, thuốc … [39]

1.1.2 Lịch sử phát triển:

Tên probiotic là sự kết hợp giữa giới từ “pro” của Latin và tiếng Hy Lạp

“βιωτικός”, sau này đổi thành “βίος” ( bios: cuộc sống) Vào đầu thế kỷ 20, người ta

cho rằng chế phẩm sinh học probiotics tác động một cách tích cực đến sức khỏe người tiêu dùng, bằng cách cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, cải thiện hệ tiêu hóa, ức chế tác nhân gây bệnh và sản xuất chất kháng khuẩn Ngày nay, với nhiều nghiên cứu sâu hơn người ta đã phát hiện những cơ chế và tác dụng cụ thể của probiotic, như là giảm viêm ruột mãn tính, phòng chống các nguyên nhân gây tiêu chảy, nhiễm trùng sinh dục

và các bệnh dị ứng [39]

Sự phát hiện đầu tiên, vào đầu thế kỷ 20 là của nhà khoa học người Nga, ông nhận thấy những biểu hiện tích cực của một số vi khuẩn, nó có khả năng cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột và có thể ức chế những vi sinh vật gây hại Cùng thời điểm đó, một giáo sư tại Viện Pasteur ở Paris, Metchnikoff, đề xuất quan điểm cho rằng vi khuẩn

phân giải protein Clostridia sản xuất những hợp chất gây hại như phenol, indols,

ammoniac, gây ra căn bệnh gọi là “ruột tự nhiễm độc”, và những vi khuẩn probiotic có trong sữa có khả năng ức chế vi khuẩn phân giải protein nhờ pH thấp Ông còn nhận thấy, những người dân nông thôn Bungari, thường xuyên uống sữa lên men bằng vi khuẩn lactic có tuổi thọ dài hơn những người không uống Từ đó, ông gọi những vi

2

khuẩn này là Bungari bacilluss, những bạn bè là bác sĩ của ông, đã đưa sữa chua vào

chế độ ăn của bệnh nhân

Bifidobacteria lần đầu tiên được phân lập từ một trẻ sơ sinh còn bú sữa Do Henry Tissier phân lập, những vi khuẩn này ban đầu có tên Bacillus bifidus, sau đó đổi thành Bifidobacterium Ông thấy rằng, Bifidobacteria chiếm đa số trong hệ vi sinh đường

ruột của trẻ sơ sinh, nó có khả năng ức chế các vi khuẩn phân giải protein gây bệnh

Vào năm 1920, nhà khoa học Rettger đã tuyên bố rằng Bungari bacillus (sau này tên là Lactobacillus bulgaricus) không có trong ruột người, đã có sự tranh cãi về lý

thuyết của Metchnikoff về tuổi thọ Sau này vào năm 1935, người ta phát hiện ra

Lactobacillus acidophilus rất có lợi cho hệ tiêu hóa, đặc biệt trong điều trị bệnh táo

bón

Năm 1953, chế phẩm sinh học đầu tiên được sản xuất do Kollath, được xem như là một chế phẩm kích thích sự tăng trưởng Trong những thập kỷ sau, chế phẩm sinh học của vi khuẩn lactic được sử dụng rộng rãi [39]

1.1.3 Tác dụng của sản phẩm:

Nghiên cứu gần đây của công nghệ gen và sinh học phân tử về Lactobacillus tập

trung chủ yếu vào sự tương tác với hệ miễn dịch, chống ung thư, chống tiêu chảy, viêm ruột, … Tất cả đã được kiểm tra lâm sàng, tuy nhiên những kiểm tra này không

bao gồm cho toàn bộ nhóm lactic

Vi khuẩn lactic giúp tăng khả năng hấp thu lactose, vì nó có khả năng sử dụng lactose và tạo ra axit lactic Nhờ đặc điểm này mà nhóm vi khuẩn lactic, thường có mặt trong các chế phẩm sữa, giúp những người thiếu lactase bẩm sinh có thể uống được sữa, và hổ trợ tiêu hóa sữa tốt hơn

Theo những thử nghiệm gần đây thì Lactobacillus bulgaricus có khả năng chống

ung thư là vì nó liên kết với các amin dị vòng, đây là chất hình thành khi thịt bị nấu

chín Thử nghiệm Lactobacillus bulgaricus có khả năng chống ung thư ruột kết, đã

kiểm tra trên động vật gặm nhấm, trên người thì có tác động giới hạn Chống ung thư ruột kết bằng cách giảm hoạt động của enzyme β-glucuronidase Theo quan sát, thì tỷ

rằng Lactobacillus bulgaricus giúp tăng số lượng IgA trong huyết tương, tăng khả

năng cải thiện hệ thực bào, tăng lymphoT và chúng sẽ giết chết tế bào gây bệnh Thử

nghiệm lâm sàng đã chứng minh, probiotic Lactobacillus bulgaricus giảm tỷ lệ nhiễm

trùng hô hấp, phòng ngừa tiêu chảy cấp ở người lớn và trẻ em

Những nghiên cứu mới trong năm 2010, cho thấy sản phẩm probiotic giúp chống lại sự nhiễm trùng thứ cấp, biến chứng của việc sử dụng kháng sinh vì khi sử dụng nhiều kháng sinh sẽ làm hệ miễn dịch trở nên bị tắt, với tác dụng của probiotic sẽ giúp

nó hoạt động hiệu quả hơn

Ngoài những tác dụng trên, chế phẩm probiotic sử dụng vi khuẩn lactic còn những tác dụng khác như: chống viêm loét dạ dày, tá tràng, điều trị tiêu chảy do kháng sinh, giúp cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, giảm nhiễm khuẩn đường tiểu và nhiễm trùng

âm đạo, cải thiện dị ứng, tăng khả năng hấp thu khoáng

Bên cạnh những tác dụng hữu ích, vẫn còn một vài nhược điểm gây tranh cãi hiện nay, như tăng tỷ lệ tử vong của bệnh viêm tụy cấp, đối với người suy giảm miễn dịch hay người đang bị bệnh sử dụng probiotic có thể gây nhiễm khuẩn huyết Hiện nay người ta đang tranh cãi về quan điểm probiotic là nguyên nhân bệnh béo phì [39]

4

Bảng 1.1 Tác dụng probiotic

Giống probiotic Chủng Nơi sản xuất Khả năng tác dụng lên người

-Bảo vệ chống lại vi khuẩn Samonella typhimurium , giảm viêm nhiễm, tiêu chảy,

tăng cường miễn dịch chống lại vi khuẩn gây bệnh

Lactobacillus

acidophilus

Institut Rosell Lallemand

-Bảo vệ chống lại vi khuẩn Listeria monocytogenes Giảm tỷ lệ hình thành khối

u, giảm kích thước khối u Ức chế vi khuẩn

E coli, Samonella

Bifidobacterium

animalis Chr Hansen

Hạn chế bệnh chàm dị ứng, điều chỉnh miễn dịch

Lactobacillus

casei

Institut Rosell Lallemand

-Chống Samonella, giảm viêm nhiễm, nhiễm

L acidophilus B adolescentis Enterococcus

L casei B bifidum Lactococcus lactis Sacchromyces

cerevisae

L crispatus B breve Leuconostoc

mesenteroides

Saccharomyces bouladii

L paracasei

L plantarum

L reuteri

[39]

Các nhà sinh học phân tử đã dựa vào đặc điểm của 16s RNA và 23s RNA của 31

loài Bifidobacterium và 13 loài vi khuẩn khác để thiết lập cây phát sinh loài Kết quả

có năm nhóm được thiết lập, chiếm trên 97% tổng số loài Bifidobacterium, có trình tự 16s RNA giống nhau đến 98,9% Bộ gen của B bifidum (Bifidobacterium bifidum)

chứa GC chiếm 55 – 67%, có kích thước 1,9 – 2,9 Mb [33, 29]

1.2.2 Phân lập:

Bifidobacterium có thể được phân lập từ hệ tiêu hoá của người và động vật Tùy

theo đối tượng của sản phẩm mà xác định vị trí phân lập

Ở người, Bifidobacterium thường trú trong ruột của trẻ em còn bú sữa, ở khoang

miệng của trẻ em và bám trên răng của người trưởng thành, ngoài ra còn xuất hiện trên

nước bọt Bifidobacterium thường được tìm thấy trong phân của trẻ sơ sinh Trẻ em

trước khi sinh sẽ sống trong điều kiện vô trùng tuyệt đối, từ ngày thứ hai đến ngày thứ năm trong phân trẻ chứa 1010

– 1011 tế bào Bifidobacterium / gram phân và chiếm ưu

thế hoàn toàn trong một tuần sau đó (chiếm 99% vi khuẩn đường ruột) Ngoài ra,

Bifidobacterium còn xuất hiện trong âm đạo của phụ nữ chiếm 22 - 26%, nhưng B bifidum xuất hiện ít hơn Do đó, Bifidobacterium còn là một probiotic có tác dụng hiệu

chỉnh vi sinh vật trong ống niệu sinh dục của phụ nữ [33]

Trên động vật, Bifidobacterium xuất hiện ở gà, chó, heo, chuột nhưng số lượng ít hơn Lactobaciili Riêng ở chuột thì lượng Bifidobacterium nhiều hơn Lactobaccili

Tùy theo tuổi thọ và chế độ ăn uống mà lượng vi sinh vật thay đổi khác nhau Vi

khuẩns B bifidum được tìm thấy ở hệ tiêu hóa của bò non (tăng cường khả năng hấp

thu sữa bò cho bê con) [26, 29]

7

1.2.3 Đặc điểm hình thái, tế bào:

Vi khuẩn Bifidobacterium, Gram (+), không di động, không sinh bào tử, có dạng

hình que, hình gậy, hình móc câu, dạng phân nhánh, … hoặc xếp hình chữ Y, chữ V, xếp cặp, xếp chuỗi, phân nhánh hoặc đứng riêng lẻ Chiều dài 0,5 - 1,5 µm [33]

Tế bào Bifidobacteria không có vỏ bao,

không có hệ thống tiêm mao bao quanh Gồm những thành phần chính như: peptidoglycan, polysaccharide, acid lipoteichoic Peptidoglycan của vi khuẩn được cấu tạo từ N-acetylmuramic,

và N-acetylglucosamine Các chất này liên kết với nhau tạo thành các oligosaccharide Ngoài

ra, vách tế bào vi khuẩn Bifidobacterium còn

chứa những polysaccharide khác như glucose, galactose, rhamnose, … liên kết với nhau [26, 29]

Sơ đồ 1.1 Cấu trúc peptidoglycan của Bifidobacteria bifidum [29]

Hình 1.1 Tế bào B bifidum

8

1.2.4 Đặc điểm sinh lý :

Bifidobacterium cư trú trong ruột người và động vật, chúng đóng vai trò quan

trọng trong việc điều chỉnh pH ở đường ruột và kết tràng Lượng vi khuẩn này khá ổn

định trong đường ruột, và giảm khi tuổi tác tăng, đồng thời lượng Bifidobacterium chịu

ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: dinh dưỡng, kháng sinh, tình trạng sức khỏe, …

Dạng hô hấp của Bifidobacterium là kỵ khí bắt buộc, tuy nhiên trong môi trường

có một ít oxi vẫn sống được và tính nhạy cảm với oxi thay đổi tùy theo từng loài khác nhau Một số loài có khả năng tăng trưởng hiếu khí và tích lũy H2O2 như B bifidum,

khi có mặt oxi vẫn có thể sống được và tạo ra một lượng nhỏ H2O2 nhờ oxi hóa NADH Mặc khác, nếu lượng H2O2 tạo ra quá nhiều sẽ ức chế sự sinh trưởng của

Bifidobacterium Một số loài có khả năng tích lũy H2O2 và tăng trưởng giới hạn, vì

H2O2 là độc tố ngăn cản sự hoạt động của enzym fructose-6-phosphate phosphoketolase trong quá trình chuyển hóa đường Một số khác, vì có mức oxi hóa khử thấp trong quá trình chuyển hóa nên không tạo được H2O2 Đồng thời, khi có mặt

CO2, tính nhạy cảm với O2 thay đổi tùy loài

Sơ đồ 1.2 Sơ đồ đồng hóa O2 đối với Bifidobacterium ( con đường màu xanh là sơ

đồ sử dụng O2 đối với B bifidum) [26]

9

Nhiệt độ tối ưu của Bifidobacterium là 37- 41oC, không phát triển dưới 20oC và trên 45oC Đối với các chủng có nguồn gốc từ động vật thì có khả năng chịu trên

45oC, còn chủng có nguồn gốc từ người thì không thể

Bifidobacterium là loài chịu được acid, pH tối ưu là 6,0 – 7,0, không phát triển ở

pH quá cao trên 8,5 và không phát triển ở pH quá thấp [28]

1.2.5 Đặc điểm sinh hóa:

Tế bào cho phản ứng âm tính với indol, không tham gia phản ứng phân giải gelatin, catalase, oxidase và phản ứng khử nitrate

Bifidobacterium có khả năng sản xuất những enzyme ngoại bào phân giải những polysaccharide phức tạp như amylose, amylopectin, xylan, … Ngoài ra, B bifidum còn có khả năng phân giải mucin từ dạ dày heo (Hoskin cùng cộng sự, 1985) B bifidum còn có khả năng sản xuất ra enzyme glutamate dehydrogenase, enzyme

glutamine synthase sẽ tham gia đồng hóa ammoniac (Hatanaka cùng cộng sự, 1987) [28]

1.2.6 Nhu cầu dinh dƣỡng:

Bifidobacterium là loài vi sinh vật hóa dị dưỡng, có khả năng lên men nhiều nguồn

cacbon Sản phẩm chính của quá trình là acid lactic và acid acetic với tỷ lệ 2:3, ngoài

ra còn có những sản phẩm khác như acid formic, ethanol, acid succinic, acid butyric, acid propionic, … không tạo CO2 Hầu hết Bifidobacterium đều có khả năng chuyển

hóa nhiều loại đường glucose, fructose, lactose, sucrose, galactose, … Một số loài

không sử dụng được manitol và sorbitol Đối với B bifidum có khả năng lên men tốt

các loại đường lactose, fructose, galactose, succrose Quá trình lên men không cần

CO2 nhưng nếu có CO2 thì tốc độ lên men nhanh hơn [27, 28]

1.2.7 Bản chất quá trình lên men:

Bifidobacteria sử dụng nguồn cacbon thông qua một con đường duy nhất chuyển

hóa hexoes, nhờ vào enzyme chính là enzyme fructose-6-phosphate phosphoketolase (F-6-ppk) Enzym này cắt hexose phosphate thành erythrose-4-phosphate và acetyl phosphate Pentose phosphate được hình thành từ tetrose phosphate và hexose

10

phosphate thông qua enzyme transaldolase và transketolase Sau đó, pentose phosphate được phân ly thành acid acetic và acid lactic theo tỷ lệ 3:2 Cân bằng của phản ứng thay đổi khi acid pyruvate chuyển thành acid formic và acid lactic hoặc sự khử acetyl thành acid acetic và ethanol Trong suốt quá trình chuyển hóa hexose không sinh CO2 [29]

Trong những điều kiện tăng trưởng khác nhau về số lượng và chất lượng của những nguồn cacbon, thì số lượng sản phẩm của quá trình chuyển hóa cũng khác nhau

Sơ đồ 1.3 Sơ đồ chuyển hóa đường hexoes của B bifidum tạo ra lactate, acetate,

formate, ethanol [26]

11

Sơ đồ 1.4 Con đường chuyển hóa đường hexoes của Bifidobacterium tạo ra

lactate

12

Hai nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến Bifidobacterium, nhân tố tăng trưởng gồm:

cao nấm men, threonin, cystein, pepton, dextrin, maltose, và alpha glycerolphosphate

Nhân tố bifidogenic (những cơ chất thích hợp cho sự phát triển của Bifidobacterium):

N - acetyl glucosamine, fructo - oligosaccharide, lactoferrin, lactulose, oligoholoside, polyholoside (raffinose, stachylose, inulin), xylo – oligosaccharide, transgalactosylate – oligosaccharide [26, 29]

Tế bào Bifidobacterium có khả năng chuyển hóa sắt và một số ion kim loại hóa trị

hai, những ion này rất cần thiết cho sự phát triển của vi khuẩn, đồng thời sắt ức chế sự

phát triển của những vi sinh vật khác B bifidum có khả năng chuyển Fe3+ thành Fe liên kết ở bề mặt của tế bào và liên quan đến quá trình sinh acid lactic qua trung gian ferroenzyme

Vi khuẩn Bifidobacteria có khả năng sản xuất nhiều loại vitamin khác nhau B bifidum có khả năng sản xuất lượng lớn vitamin B1, B9, acid nicotinic Hầu hết các vi

khuẩn Bifidobacteria có nguồn gốc từ người đều cần vitamin B2 và acid panthotenic cho sự phát triển

Ngoài ra, nó còn khả năng tạo ra một lượng lớn acid amin như alamine, valine,

acid aspartic Đặc biệt, B bifidum có khả năng tạo ra 150mg/l threonine (Matteuzzi và

cộng sự, 1978)

Hầu hết các chủng Bifidobacterium đều kháng với kanamycin, aztreonam, cefoxitin, amikacin, gentamycin, acid fusidic B bifidum có thể tạo ra bacteriocin kháng lại Listeria, Baccillus, Enterococcus, Pediococcus, Leuconostoc (Yildirim,

Johson 1998) Chúng dễ bị tổn thương với penicillin, choloramphenicol, erythromycin, bacitracin, rifampicin, nitrofurantoin [26, 29]

Trong môi trường có O2, B bifidum có khả năng tạo H2O2 là chất có khả năng kháng khuẩn mạnh, có khả năng chống oxi hóa, là một chất bảo quản thực phẩm rất hiệu quả

9,6g 1260mg 2630mg 5730mg

Chất béo không bão

14

Bảng 1.4: Giá trị năng lượng có trong 100g nước táo:

Năng lượng (calo) 46,0 (193 kJ)

15

Theo nghiên cứu của những nhà khoa học người Mỹ, của đại học California – Davis, cho rằng một quả táo mỗi ngày sẽ giúp cân bằng hệ tiêu hóa của trẻ em Mỹ Các nhà khoa học thấy rằng, hàm lượng chất dinh dưỡng và chất chống oxi hóa có trong nước táo là đáng kể Nếu bạn ăn nhiều chất béo, thì chất chống oxi hóa có trong nước táo sẽ giúp bảo vệ hệ tim mạch, táo là thực phẩm phù hợp cho người ăn kiêng Thông tin này được Liên đoàn Hội sinh học thực nghiệm của Mỹ (FASEB) xác nhận ngày 20/4/1999 [43]

1.3.2 Thành phần và tính chất sữa:

Sữa là chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật để nuôi sống con non Từ xưa, con người đã biết sử dụng sữa để chế biến thành nhiều loại thực phẩm quí giá Hiện nay ngành công nghiệp sữa trên thế giới chủ yếu sử dụng 3 loại sữa chính là bò, dê, cừu Ở nước ta, sữa bò được sử dụng nhiều nhất, và nó cũng là nguồn nguyên liệu chính trong đa số các sản phẩm probiotic

Sữa bò là một chất lỏng đục Độ đục của sữa do các chất béo, protein và một số chất khoáng trong sữa tạo nên Sữa bò thường có màu trắng đến màu vàng nhạt, có mùi đặc trưng và vị ngọt nhẹ Hiện nay, người ta phân loại sữa bò dựa vào hàm lượng béo, nên ta có: sữa tươi là sữa nguyên không chỉnh béo (hàm lượng lipid vào khoảng 3% - 3,7%), sữa gầy là sữa tươi đã tách bớt béo (lipid từ 0,5% - 1,5%) Ngoài ra, còn

có sữa hoàn nguyên và sữa tái chế (sữa phối trộn từ sữa bột gầy, cream ) [3]

Bảng 1.7: Một số chỉ tiêu vật lý của sữa bò

Đại lượng Đơn vị đo Giá trị Đại lượng Đơn vị đo Giá trị

16

Lưu ý: Độ chua của sữa trên thế giới hiện nay thường được biểu diễn bằng độ

Soxhlet Henkel (oSH), độ Thorner (o

Th), độ Dornic (o

D) oD là số ml dung dịch NaOH N/9 cần thiết để chuẩn độ 100ml sữa có bổ sung phenolphtalein cho đến khi xuất hiện

màu hồng, hai nước Pháp và Hà Lan thường sử dụng phương pháp này [3]

Sữa là một hỗn hợp gồm những thành phần chính là nước, lactose, protein mà chủ yếu là casein, chất béo và khoáng Ngoài ra trong sữa còn chứa lượng nhỏ các thành phần khác như vitamin, các hợp chất phi protein, chất màu, khí Hàm lượng các chất trong sữa có thể dao động trong khoảng rộng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chủng vật nuôi, điều kiện chăn nuôi, tình trạng sức khỏe vật nuôi

75 ÷ 85%

3,6 ÷ 5,5 2,5 ÷ 6,0 0,6 ÷ 0,9

87,5 13,0 3,4

4,8 3,9 0,8 [3] Casein là protein chủ yếu trong sữa, tồn tại dưới dạng micelle Chúng có điểm đẳng điện là pI = 4,6 Nếu ta đưa pH sữa về giá trị đẳng điện của casein sẽ làm tăng lực hút tĩnh điện giữa các phân tử với nhau Khi đó, casein ở trạng thái không tan và sẽ xuất hiện khối đông tụ [3]

17

1.3.3 Phản ứng tạo màu Maillard:

Phản ứng Maillard là phản ứng hóa nâu xảy ra khi có mặt hợp chất chứa nhóm amin (protein) với đường khử trong môi trường nước [41, 42]

Phản ứng Maillard được đặt tên theo nhà khoa học Pháp Louis Camille Maillard, ông đã nghiên cứu phản ứng giữa acid amin và cacbohydrat (1912) trong luận án tiến

sĩ của mình Các phản ứng Maillard là một chuỗi những phản ứng phức tạp giữa acid amin và đường khử ở nhiệt độ cao, giống như caramen hóa đây là phản ứng hóa nâu không cần enzyme Trong quá trình này hàng trăm hợp chất hương màu đã được hình thành, và sau đó những hợp chất này lại bị phân cắt tạo ra những hợp chất hương vị mới, cứ như thế lập đi lập lại Do đó, mỗi loại thực phẩm khác nhau sẽ có hương vị rất đặc trưng được hình thành trong phản ứng Mailard [41, 42]

Phản ứng này đóng vai trò rất quan trọng trong việc chế biến thực phẩm, nó góp phần trong việc tạo nên màu sắc, hương vị cho bánh mì, bánh qui, bia, socola, bỏng ngô, gạo rang, … Hơn thế nữa, trong nhiều trường hợp phản ứng Maillard còn có thể kết hợp với phản ứng caramen tạo nên hương vị đặc trưng cho cà phê Nếu như phản ứng caramen hóa chỉ diễn ra ở nhiệt độ cao trên 120o

C – 130oC, thì phản ứng Maillard

có thể diễn ra ở nhiệt độ thường [41, 42]

Mặc dù, đã nghiên cứu gần một thế kỷ nay nhưng phản ứng Maillard vẫn còn rất phức tạp và còn nhiều điều chưa được khám phá hết Rất nhiều yếu tố khác nhau góp phần hình thành nên màu, hương vị cuối cùng cho sản phẩm, như pH, nhiệt độ, thời gian, các loại acid amin, các loại đường, hoạt độ của nước (trung bình), sự hiện diện của oxi, và các thành phần khác cũng rất quan trọng [ 42]

Trong thực phẩm, có 5 loại đường khác nhau có thể kết hợp với 20 loại acid amin tạo ra những sản phẩm khác nhau Theo khảo sát bước đầu ta thấy có hơn 100 hương

vị sản phẩm khác nhau Những loại đường có cấu trúc lớn sẽ phản ứng chậm hơn, pentose (ribose) phản ứng nhanh hơn hexoes (glucose, fructose), và disaccharide (lactose) Acid amin – lysine có 2 nhóm amin phản ứng nhanh nhất và tạo ra màu sậm hơn Cysteine chứa nhóm lưu huỳnh tạo mùi đặc biệt, màu nhạt hơn Các loại đường

Sơ đồ 1.5 Phản ứng giữa glucose và acid amin [42]

Trong sơ đồ 1.5 ta thấy amadori dễ dàng isomeri hóa thành 3 cấu trúc khác nhau,

và sẽ tạo nên 3 phản ứng khác nhau tiếp theo

Bước hai, tùy theo đồng phân của amadori hoặc các acid amin được lấy ra, tạo ra những hợp chất hương vị quan trọng, do sự kết hợp giữa furfural và hydroxymethyl (HMF) Phản ứng khác là các amadori sắp xếp lại, đó là bước khởi đầu cho phản ứng hóa nâu

Sơ đồ 1.6 Sự sắp xếp amadori và phản ứng của HMF [42]

19

Furfural là sản phẩm của acid amin phản ứng với đường pentose, hydroxymethyl

là sản phẩm phản ứng với đường hexoes

Hình 1.2 Cấu trúc furfural và hydroxymethylfurfural [42]

Sau khi amadori sắp xếp lại (sơ đồ 1.6), sẽ có 3 phản ứng khác nhau xảy ra Phản ứng dehrate hóa, phản ứng thủy phân tạo các chuỗi ngắn như diacetyl, pyruvaldehyde

Sự giảm cấp “Strechker”, sự suy giảm các amino acid tạo ra các sản phẩm có hương vị đặc trưng, tạo ra những hợp chất dễ bay hơi là aldehyde và pyrazyl

Ba phản ứng trên sẽ tạo ra sản phẩm cuối cùng rất phức tạp, mang lại mùi, vị và màu nâu đặc trưng của hợp chất melanoidins Melanoidins có mặt trong bánh mì, socola, bia,… và có tính chống oxi hóa cao Các sản phẩm của phản ứng Maillard mang lại hương vị đặc trưng cho sản phẩm nhận được rất nhiều sự hưởng ứng của người dân

Tuy nhiên, phản ứng Maillard làm giảm chất lượng sản phẩm, làm mất đi một số acid amin, và cacbohydrate Một trong những sản phẩm của phản ứng Maillard có thể gây ung thư là acrylamide, hình thành khi nhiệt độ lên đến 180o

C, trong một số sản phẩm khoai tây chiên

Muốn ngăn chặn phản ứng Maillard có thể loại bỏ đường hoặc acid amin Sử dụng đường không khử Làm cho sản phẩm rất kiềm hoặc rất acid Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ thấp, hoặc bổ sung thêm sulfit phản ứng Maillard sẽ không xảy ra [41, 42]

1.4 Công nghệ sản xuất sản phẩm probiotic:

Sản phẩm probiotic là dạng thực phẩm có lợi cho sức khỏe, đã có từ rất lâu như các sản phẩm: yaourt, sữa chua, pho mát, sữa kefir … Đây là dòng sản phẩm chứa vi sinh vật sống có lợi cho sức khỏe, đã được cơ quan chức năng công nhận

Trong công nghiệp probiotic trong sữa được sản xuất theo qui trình sau đây

Sữa nguyên liệu

Phối trộn

Bài khí Đường

nhất của sữa Chất ổn định hay sử dụng là pectin, soyafiber, Đối với gelatin, B bifidum không có khả năng sử dụng

Tùy thuộc vào nhu cầu của sản xuất, đa dạng hóa sản phẩm mà có thể bổ sung thêm nước trái cây, hương liệu, màu, … Đối với sản phẩm nước táo pha sữa, nước táo

bổ sung ngay từ đầu và trộn với sữa nhau ngay từ giai đoạn phối trộn ban đầu

Hàm lượng nguyên liệu sử dụng được xác định bằng thực nghiệm, dựa vào pH tối

ưu của B bifidum là 6,0 – 7,0

1.4.2 Thuyết minh qui trình:

1.4.2.1 Quá trình phối trộn:

Tiến hành phối trộn các nguyên liệu ở dạng hòa tan lại với nhau Đối với sữa gầy hòa tan bằng nước lạnh, rồi đến nước nóng sau, khuấy đến khi tan hết Nước táo hòa tan bằng nước lạnh Đường hòa tan bằng nước ấm hay nước lạnh tùy vào nhà sản xuất, nhưng hòa tan bằng nước ấm nhanh hơn Sau khi các nguyên liệu được hòa tan hoàn toàn, tiến hành trộn chung với nhau trong bồn chứa Thể tích bồn chứa tùy theo yêu cầu nhà sản xuất

22

1.4.2.2 Quá trình bài khí:

Hàm lượng chất khí hòa tan trong sữa nguyên liệu càng thấp càng tốt Khi đó, hiệu quả của quá trình đồng hóa và thanh trùng sẽ tăng, các hợp chất bay hơi có mùi khó chịu trong sữa sẽ được tách bỏ, chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn Đối với sữa gầy, quá trình khuấy trộn khi phối trộn sẽ làm tăng lượng khí hòa tan trong sữa, khi đó quá trình bài khí là bắt buộc

Sữa phải được gia nhiệt lên 65 – 68oC trước khi dưa vào thiết bị Thiết bị tạo ra áp lực chân không thích hợp, khi đó nhiệt độ giảm 7 – 8oC và khí ở dạng phân tán, hòa tan, một phần hơi nước sẽ bốc hơi bay ra ngoài Khí, hơi nước đi qua thiết bị ngưng tụ, khí không ngưng sẽ được bơm chân không hút ra Việc kết hợp hai yếu tố góp phần thúc đẩy quá trình bài khí diễn ra nhanh hơn [3]

Việc tiến hành đồng hóa sau lên men với mục đích tạo sự đồng nhất cho sản phẩm,

vì sản phẩm probiotic có pH thấp hơn 4,6 (điểm đẳng điện của casein) nên sữa bị đông

tụ Vì thế việc đồng hóa vô trùng sau lên men là rất quan trọng Sản phẩm sữa probiotic là dạng uống nên cần đạt độ đồng nhất cao Đây là sản phẩm chứa vi sinh vật sống nên không được để bị tạp nhiễm, cần vô trùng tối đa trong quá trình đồng hóa Trong quá trình đồng hóa cơ, dưới tác dụng của lực cơ học các pha phân tán va đập vào nhau, đập vào thiết bị và giảm kích thước Tuy nhiên phương pháp này không hiệu quả như đồng hóa áp lực cao, đặc biệt đối với hệ nhũ tương

Đồng hóa áp lực cao, pha phân tán được bơm qua khe hẹp với tiết diện ngày càng thu nhỏ, tốc độ bơm ngày càng cao Phương pháp đồng hóa dựa trên cơ sở pha phân tán chảy với tốc độ lớn qua khu vực hẹp va vào nhau, khi chảy với tốc độ lớn sẽ sinh

90 – 95oC, trong 5’

1.4.2.5 Quá trình cấy giống vi khuẩn:

Giống vi khuẩn B bifidum thuộc nhóm kỵ khí, cấy vào môi trường theo tỷ lệ giống

thích hợp Tỷ lệ giống cấy vào sẽ được khảo sát bằng thực nghiệm

Trong công nghiệp, có thể sử dụng trực tiếp giống khô hoặc nhân giống trong những fermenter Ban đầu, giống khô sẽ được hoạt hóa trong môi trường lỏng, thời gian 24h Nhân giống cấp một, rồi chuyển sang nhân giống cấp 2, trên môi trường sữa

trong 48h Nhiệt độ phù hợp cho B bifidum là 37oC Tỷ lệ giống cấy vào dao động 0,5% - 7% (v/v)

Sau khi nhân giống nếu chưa sử dụng thì cần làm lạnh ngay, B bifidum ngưng

phát triển dưới 20oC Vì B bifidum là vi khuẩn kỵ khí, nên cần tạo điều kiện yếm khí

trong quá trình lên men Nếu trong quá trình lên men kết hợp khuấy trộn nhẹ nhàng, thì sự lên men sẽ diễn ra đồng đều hơn, hạn chế sự đông tụ trong quá trình lên men

1.4.2.6 Quá trình lên men:

Quá trình lên men kỵ khí, ở 37oC, diễn ra trong fermenter Môi trường táo sữa ban đầu phải đảm bảo pH phù hợp (6,0 – 7,0), cần kiểm tra pH môi trường ban đầu trước

và sau khi cấy giống, để có sự điều chỉnh thích hợp Thời gian lên men từ 48h đến 72h, điểm dừng pH ~ 3,5, mật độ tế bào 108

- 109 tế bào /ml

1.4.2.8 Quá trình rót sản phẩm và bảo quản sản phẩm:

Quá trình rót sản phẩm trong điều kiện vô trùng, bao bì nhựa, ép nắp chân không Tránh không cho không khí lọt vào, khoảng không giữa dịch lỏng và nắp bao bì càng nhỏ càng tốt

Sản phẩm sau cùng bảo quản ở nhiệt độ lạnh 5 – 10oC, thời gian bảo quản khoảng

1 tháng Yêu cầu sản phẩm trong suốt thời gian bảo quản không bị đóng cặn, không làm giảm pH, mật độ tế bào không được thấp hơn 107 tế bào/ml

1.5 Tình hình sản xuất sản phẩm sữa probiotic trong và ngoài nước:

1.5.1 Tình hình sản xuất trong nước:

Sản phẩm probiotic là một dòng sản phẩm mới đối vơi nước ta Sản phẩm probiotic đầu tiên du nhập vào Việt Nam là Yalult – thức uống sữa probiotic, Yakult là một sản phẩm có nguồn gốc từ Nhật Bản, phát triển lớn mạnh ở nhiều nước trên thế giới, hiện đang có mặt ở Việt Nam Sản phẩm này là thành quả của giáo sư Minoru

Shirota và đồng nghiệp, ông đã phân lập được chủng Lactobacillus casei shirota từ

đường ruột, có tác dụng ức chế vi sinh vật gây bệnh trong hệ tiêu hóa Từ đó, ông phát

triển nên thức uống thơm ngon, giá thành thấp và chứa chủng Lactobacillus casei shirota với mục đích bổ sung thêm vi khuẩn có lợi vào hệ tiêu hóa, nâng cao lợi ích

sức khỏe cho con người [36]

Lactobacillus casei, trong 65ml sản phẩm

Hiện nay, có nhiều nghiên cứu trong nước liên quan đến probotic như Nguyễn Lưu Hiền Trang và Nguyễn Thúy Hương (2007) đã nghiên cứu nâng cao chất lượng sữa chua đậu nành bằng phương pháp vi gói vi khuẩn lactic [4]

1.5.2 Tình hình sản xuất trên thế giới:

Khái niệm probiotic đã được đưa ra khá lâu, và ngày nay người tiêu dùng với trình

độ hiểu biết tăng cao, họ đã nhận thức được lợi ích của sản phẩm probiotic, và ngày càng quan tâm nhiều hơn đến dòng sản phẩm này Sản phẩm probiotic có rất nhiều loại như thức uống lên men giàu probiotic, thực phẩm từ sữa, ngủ cốc có bổ sung probiotic, nước ép trái cây bổ sung probiotic Để đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng, nhà sản xuất phải luôn sáng tạo nhằm tìm những sản phẩm mới và phát triển sản phẩm hiện

có, vừa phải đáp ứng nhu cầu cảm quan, thị hiếu, và chất lượng probiotic Nhìn chung,

Bảng 1.9 : Một vài sản phẩm prbiotic đƣợc ƣa chuộng trên thế giới hiện nay

Giúp ngăn ngừa và chữa trị bệnh tiêu chảy táo bón, cải thiện hệ thống miễn dịch

hệ tiêu hóa, nhờ vào khả năng chịu

được acid của B regularis nó đi

qua ruột kết, giúp ổn định hệ vi sinh vật đường ruột

Florastor

Một dạng sản phẩm probiotic, sử dụng nấm men thay cho vi khuẩn

Chứa 5 tỉ tế bào nấm men

Saccharomyces boulardii

Loại nấm men Sac Boulardii đã

được nghiên cứu 50 năm qua, giúp cải thiện hệ tiêu hóa, tăng cường vi sinh vật có lợi, tạo kháng sinh diệt khuẩn

28

Macedo (1997) nghiên cứu tạo thức uống probiotic có hương vị thơm ngon, hài hòa từ hỗn hợp 35% whey phomai trâu, 30% sữa đậu nành và 35% sữa bò lên men bởi

hỗn hợp giống Lactobacillus casei Shirota và Bifidobacterium adolescentis [22]

Sản phẩm probiotic rất đa dạng tuy nhiên chưa đạt được độ hoàn hảo Nên các nhà khoa học vẫn nghiên cứu không ngừng để cải thiện và phát triển sản phẩm probiotic Sodini, Lucas, Tissier, and Corrieu (2005) nghiên cứu về tính chất vật lí và cấu trúc vi

mô của yoghurts chứa vi khuẩn probiotic đồng thời bổ sung chất thủy phân protein sữa 3 chất thủy phân casein và 3 chất thủy phân whey protein được thêm vào sữa Sữa được lên men với cả 2 giống sử dụng trong sữa chua truyền thống, và so sánh với sữa chua truyền thống Kết quả cho thấy việc bổ sung giống thủy phân giảm thời gian lên men nhưng ảnh hưởng xấu đến cấu trúc sản phẩm, làm giảm độ nhớt và độ mịn của yoghurt [22]

Parada, Sambucetti, Zuleta and Rio (2003) nghiên cứu sử dụng hai chủng vi khuẩn

lactic là Lactobacillus ssp SLH6 và Sc thermophilus ST4 để lên men hỗn hợp bột sữa

(3 g%), tinh bột sắn (6 g%) hoặc inulin (6 g%) như là prebiotic Việc sử dụng hỗn hợp sữa – oligosaccharides có vai trò làm giảm việc sử dụng nguyên liệu sữa xuống tới 1/3, sản phẩm tạo thành giống như yogurt và có vị khá ngon Phương pháp này được sử dụng ở những đất nước nghèo nàn về nguồn nguyên liệu sữa và dồi dào về nguồn tinh bột [12]

Trong hai thập niên trở lại đây, cùng với sự phát triển của các sản phẩm probioic, nhu cầu tiêu dùng của người dân ngày càng cao, họ không chỉ muốn thức uống bổ dưỡng mà phải ngon Do đó, có rất nhiều nghiên cứu nhằm phát triển sản phẩm probiotic từ sữa, nước ép trái cây, sữa đậu nành, các loại thực phẩm dành cho người ăn kiêng Yoon, Woodams và Hang (2004) đã sử dụng cà chua như nguên liệu để sản

xuất nước ép bổ sung probiotic ( Lb acidophilus LA39, Lb plantarum C3, L casei A4

và Lb delbrueckii)

Mặc dù vẫn còn nhiều hạn chế về mặc cảm quan, nhưng nước ép trái cây chứa đựng nhiều lợi ích dinh dưỡng thích hợp làm môi trường lên men cho vi khuẩn lactic Nước ép trái cây được sản xuất thực phẩm chức năng Vì nước ép trái cây chứa đựng

29

những lợi ích dinh dưỡng lại có mùi vị dễ chịu, tươi mát (Tuorila & Cardello, 2002) Trái cây và rau cung cấp một lượng lớn khoáng chất, vitamin, chất xơ, chất chống oxi hóa (Luckow & Delahunty, 2004a)