BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT LÊN MEN SỮA CHUA BẰNG CHỦNG L. acidophilus TRÊN MÔI TRƯỜNG 50% SỮA DỪA VÀ 50% SỮA BÒ

sữa chua là một dạng thực phẩm chức năng Probiotic, đã được khoa học công nhận giúp điều hòa hệ tiêu hóa, tăng hệ vi sinh có ích cho đường ruột, ức chế độc tố, tăng cường miễn dịch và tă

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:

BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT LÊN MEN SỮA CHUA BẰNG

CHỦNG L acidophilus TRÊN MÔI TRƯỜNG 50% SỮA

2

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

Cuộc sống con người ngày càng phát triển, cùng vời xu hướng đi lên của nền khoa học kỹ thuật, nhữngcông nghệ mới ra đời, con người luôn hướng tới cuộc sống tiện dụng và hiện đại Thực phẩm không chỉmang giá trị dinh dưỡng, giá trị thưởng thức mà còn có khả năng tăng cường sức khỏe, giảm thiểu bệnhtật là xu hướng mới của của ngành công nghiệp thực phẩm Xu hướng này được người tiêu dùng hưởngứng tích cực Nhưng làm sao để đảm bảo rằng các thực phẩm này đạt được khuyến cáo đề ra? Hầu hết cácsản phẩm thực phẩm chức năng đều có giá thành rất cao, vậy làm sao để mọi người đều có thể sử dụng? Đáp ứng những nhu cầu và mong mỏi này, chúng tôi tiến hành khảo sát thí nghiệm sản phẩm: “sữa chua nuôi cấy trên môi trường 50%sữa bò và 50% sữa dừa sử dụng vi khuẩn L.acidophilus” sữa chua

là một dạng thực phẩm chức năng Probiotic, đã được khoa học công nhận giúp điều hòa hệ tiêu hóa, tăng

hệ vi sinh có ích cho đường ruột, ức chế độc tố, tăng cường miễn dịch và tăng cường sức khỏe Dừa làmột nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, cho thu hoạch quanh năm, và trong thành phần nước dừa giàu dinhdưỡng và khoáng chất Sự kết hợp giữa giá trị dinh dưỡng y học và giá thành sẽ cho ra đời một sản phẩmmới với khả năng thành công trên thị trường là rất cao Với sự hướng dẫn tận tình của cô Trang, thầy côtrong Viện Công Nghệ Sinh Học Thực Phẩm – Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh,

sự giúp đỡ của bạn bè chúng tôi đã hoàn thành đề tài trong thời gian sớm nhất Trong đề tài còn nhiềuthiếu sót mong bạn đọc đóng góp ý kiến để bài báo cáo được hoàn thiện hơn

1.1 Khái quát tình hình sử dụng sản phẩm probiotics tại Việt Nam và Thế giới

Theo Tổ chức Lương Nông Quốc Tế (FAO) và Tổ chức Y tế thế giới (WHO), Probiotics là những vi sinhvật sống, nếu được cung cấp một lượng đầy đủ, sẽ mang lại lợi ích sức khỏe cho người sử dụng”

Có nhiều giống, loài khuẩn được coi là probiotics như Lactobacillus casei Shirota, L.acidophilus và

Bifidobacterium bifidus

Van De Kerkove (1979), Barrows và Deam (1985), Lestradet (1995) cùng cho rằng probiotic được sửdụng như một liệu pháp trong việc chữa trị bệnh tiêu chảy hay như là cách phòng bệnh ở người và động

3

vật để giảm đến mức tổi thiểu sự phát tán của vi sinh vật đường ruột, sự kháng lại liệu pháp sinh học và

sự di căn của chứng viêm dạ dày ruột

Probiotic cũng được nhận thấy là có những ảnh hưởng có lợi trên sức khỏe của sinh vật chủ (Fuller,1989)

Năm 1992 Havenaar đã mở rộng định nghĩa về probiotic: Probiotic được định nghĩa như là sự nuôicấy riêng lẻ hay hỗn hợp các vi sinh vật sống mà có ảnh hưởng có lợi cho sinh vật chủ bằng cách cải thiệnnhững đặc tính của vi sinh vật

Có nhiều loại vi khuẩn sống có lợi cho sức khỏe đã được nghiên cứu như : L.acidophilus, L caucasicus,

L johnsonii, L lactis, L leichmannii, L paracasei, L plantarum, L reuteri, L rhamnosus, B lactis (B animalis), B licheniformis, B longum, B clausii, B subtilis, Enterococcus faecium, Pediococcus acidilactici, Streptococcus thermophilus … nói chung nhóm vi khuẩn được chia làm 2 nhóm chính: nhóm sinh axit lactic và nhóm không sinh axit lactic Ngoài ra còn có các loại nấm như: Saccharomyces boulardii, Saccharomycecerevisiae.

Do nhiều yếu tố, một phần lớn lượng vi sinh vật có lợi trong đường ruột bị giảm hay bị tiêu diệt như bịtiêu chảy, sử dụng kháng sinh trong chữa bệnh, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hoạt động của

hệ tiêu hóa như thủy phân đường lactoza trong sữa, giảm khả năng hấp thụ thức ăn của cơ thể và giảmtính đề kháng của cơ thể Cơ thể cần bổ sung một lượng đủ lớn sinh khối vi khuẩn có lợi nhằm cải thiệnsức khỏe

Một trong những vai trò của probiotics là giúp ngăn ngừa các rối loạn về tiêu hóa,đặc biệt các tình trạngtiêu chảy ở người lớn và trẻ em, hoặc để phòng ngừa các rối loạn cân bằng hệ vi sinh đường ruột

1.1.1.Tình hình probiotic ở Việt Nam

Ứng dụng probiotic vào trong chế biến nước quả mở ra một hướng nghiên cứu nhằm đa dạng hóasản phẩm, tăng chất lượng và tạo ra những sản phẩm đồ uống có lợi cho sức khỏe Viện Nghiên cứu RauQuả đang tập trung nghiên cứu và tiến tới đưa ra thị trường và tạo ra những sản phẩm đồ uống mới đápứng nhu cầu thị hiếu và có lợi cho sức khỏe cho người sử dụng trong nước, đồng thời hướng tới xuấtkhẩu

Do tầm quan trọng ngày càng lớn trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam, việc sử dụng các kĩ thuậtcũng như con giống để đảm bảo và tăng sản lượng nuôi trồng là một nhu cầu rất cần thiết, việc nghiêncứu sử dụng các chế phẩm vi sinh cũng là một hướng cần quan tâm

4

Hiện nay ở Việt Nam đang đẩy mạnh việc nghiên cứu để sản xuất probiotic dùng trong chăn nuôi

và nuôi trồng thủy sản Tuy nhiên sản phẩm tinh chế thì giá thành còn cao nên ở nước ta hiện nay vẫn sửdụng nguồn nguyên liệu chủ yếu là các loại phụ phẩm của ngành nông nghiệp Do đó giá thành củaprobiotic giảm xuống nhiều và cũng giúp cho vật nuôi tiêu hóa tốt hơn, giảm tỉ lệ bệnh và góp phần cảithiện môi trường

ProBio-S lại là chế phẩm dạng lỏng, được sản xuất bằng cách cho bã tươi vào những bao tải lớnrồi cấy chế phẩm EM-S chứa nhiều chủng vi sinh vật hữu ích như Bacillus sp., Lactobacillus sp.,Saccharomyces sp với tỷ lệ 1lít EM-S/25kg bã (1ml chứa 1010 tế bào vi sinh vật hữu ích) Ba ngày ủ làmcho lượng vi sinh vật tăng mạnh Với những chủng vi sinh vật hữu dụng nói trên, chế phẩm ProBio-Sgiúp cân bằng hệ sinh thái vi sinh vật đường ruột của vật nuôi cũng như giảm lượng vi sinh vật có hại.Nhờ thế mà vật nuôi tiêu hoá tốt hơn, giảm tỷ lệ bệnh đường ruột, tăng trọng nhanh hơn Giá thành củaProBio-S là 5.000-6.000 đồng/kg Kết quả thử nghiệm sơ bộ trên 15-20 con lợn 1 tháng tuổi cho thấy sau

ba tháng được ăn hai chế phẩm trên, lợn tăng trọng nhanh hơn 1,1-1,3kg so với những con đối chứng (chỉ

ăn thức ăn bình thường)

YAKULT:Sữa uống lên men Yakult là một trong những thức uống Probiotics đầu tiên trên thế

giới Trong một chai Yakult 65ml có chứ hơn 6,5 tỉ khuẩn sữa có lợi chủng Lactobacillus Casei Shirota,loại khuẩn có thể tiến đến ruột non mà vẫn còn sống sót cho dù bị dịch vị dạ dày tấn công Sữa uống lênmen Yakult khi được dùng thường xuyên sẽ giúp:

 Thúc đẩy sự phát triển của vi sinh có lợi và kìm hãm những vi sinh có hại

 Giúp ngăn ngừa chứng tiêu chảy và táo bón

 Giảm thiểu những độc tố trong cơ thể

 Giúp tiêu hóa dễ dàng và ngăn chặn việc rối loạn đường ruột

 Tăng cường hệ miễn dịch, chống lại nguy cơ gây bệnh ung thư

1.1.2 Tình hình sản phẩm probiotics trên thế giới

Những năm 1960, Thụy Điển sản xuất một loại sữa chua có chứa Lactobacillus acidophilus, vềsau bổ sung những chủng VK khác cùng loài Lactobacillus (Lactobacillus rhamnosus, Lactobacilluscasei, Lactobacillus johnsonii) mang những đặc tính có lợi cho đường ruột

5

Hiện nay đã có khoảng 30 chủng VK được dùng dưới dạng probiotic có tác dụng điều trị bệnh.Công ty Mentalist sản xuất probiotic (có tên Fermfeed) trong đó có Bacillus subtilis (Natto)dùng cho chăn nuôi gia súc (VK này được phân lập từ 1905) Natto là sản phẩm lên men của đỗ tương

do B.subtilis, được dùng phổ biến trong thực phẩm cho người VK này cũng được dùng làm probiotictrong thức ăn chăn nuôi và trong nuôi trồng thuỷ sản

Hãng Osumex sản xuất LB17 probiotic từ 70 thành phần tự nhiên và hữu cơ (tảo biển, nấm, cácloại rau, dược thảo, hạt cốc, trái cây ) Mỗi viên nén LB17 probiotic có 17 chủng VK lactic

Trường đại học Cork (Ailen) đã dùng khẩu phần có sữa được lên men bằng VK lactic để phòngngừa lợn nhiễm Salmonella (2007)

Từ khi EU cấm dùng kháng sinh tố trong thức ăn chăn nuôi (để kích thích sinh trưởng vật nuôi),các hãng Medipharm, Chr Hansen đã thay thế kháng sinh tố bằng các probiotic, như BioPlus 2B, làmthức ăn bổ sung cho gà tây (từ tháng 5/2005) Từ 2006, EU chấp thuận dùng BioPlus 2B vào chăn nuôilợn (BioPlus 2B chứa các vi khuẩn phân lập trong tự nhiên, có tác dụng giúp tăng khối lượng cơ thể, giảm

tỷ lệ chết của lợn con theo mẹ từ 12% xuống 7%)

Từ 1/1/2006, EU cấm dần và đến 2009 thì cấm hẳn Coccidiostats và Histomonostats (hai khángsinh tố dùng trong chăn nuôi), nhưng cho phép dùng các probiotic Lactiferm (thức ăn bổ sung cho gà) vàFecinor (cho gà, lợn con và bê) Đồng thời cho phép dùng các probiotic như: Biomin BBSH797 cho lợn

và gà, Biosprint cho bò sữa, Turval BO399 cho lợn, Yea Sac cho ngựa, Tyoyocerin cho lợn, MLB(L.acidophilus) cho mèo, Oralin (E faecium) cho chó, Cyclatin (E.faecium) cho chó và mèo, Provita

VK, 10 tỷ đơn vị khuẩn lạc/gam S.cerevisiae

Ở nước ta, đã dùng B.subtilis điều trị bệnh đi lỏng, dùng một số thảo dược trong chữa bệnhđường ruột, kích thích tiêu hoá cũng là dạng probiotic, hy vọng trong tương lai gần sẽ có nhiều sảnphẩm mang những thương hiệu nổi tiếng như ở các nước

6

 Một nhóm các sản phẩm có tác dụng tích cực như: Lactobacillus rhamnosus GG (ConAgra), B lactis BB12; (Chr Hansen)), đều được sửdụng để điều trị bệnh tiêu chảy

 L rhamnosus GR-1, L reuteri RC-14 (Chr Hansen), được sử dụng để điều trị bệnh căngthẳng

 Saccharomyces boulardii LYO (Biocudex) cho sức khoẻ niệu sinh dục

 Lactobacillus plantarum 299V (Lallemand) để giảm sự nhiễm khuẩn trong bệnh viện

 Lactobacillus casei Shirota (Yakult) nhằm mục đích giảm bệnh tái phát ung thư bọng túiv.v…

Công ty sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực này là Yakult một công ty Nhật đã đầu tư đến 25 triệu USD đểxây dựng nhà máy sữa chua tại Việt Nam”

Sản lượng sữa chua uống hiện nay của Yakult Việt Nam là 73.000 chai/ngày Yakult đã vào thị trườngViệt Nam từ năm 2006 và doanh số bán hàng từ đó đến nay tăng trưởng rất nhanh Năm 2007, mức tiêuthụ trung bình khoảng 3.000 chai/ngày, một năm sau đã tăng gần gấp 4 lần (11.000 chai/ngày), năm 2009gần gấp đôi (20.000 chai/ngày) và hiện nay là 40.000 chai/ngày

 Viên nang (capsule): Tại Canada, mỗi viên chứa từ 2 đến 6 tỉ vi khuẩn

 Thường có hai hoặc bốn loại vi khuẩn phối hợp lại với nhau Các vi khuẩn thường được sử dụng

có thể là: L.casei, L.acidophilus, L.bulgaricus, L.rhamnosus, Streptococcus thermophi- lus,B.lactis, B longum

 Một số viên probiotics được bán dưới dạng đông lạnh hay dạng trữ lạnh, một số khác thì được giữ

ở nhiệt độ bình thường Dạng lạnh chứa nhiều vi khuẩn sống hơn dạng bình thường

 Bột (poudre): Dạng bột để pha trong nước Nhờ lưu lại bao tử trong thời gian ngắn nên khi đếnruột một số lượng lớn vi khuẩn vẫn còn sống

7

 Yogurt trị liệu (yogurt thérapeutique): Nên uống trước bữa ăn Có thể chứa một tỉ lệ Probiotic rấtcao (50 tỉ cho một liều).

• Tạo ra sản phẩm mới, đa dạng hóa dòng sản phẩm sữa chua, bổ sung probiotics có lợi cho sứckhỏe từ nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ tìm

• Sử dụng probiotic trong công nghệ sản xuất sữa chua ( L bifidobacteria và L acidofilus)

• Khảo sát các chỉ tiêu số vi sinh vật sống, hàm lượng lipit, protein, axit,độ pH của sản phẩm

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU

2.1 Nguyên liệu

2.1.1 Sữa bò tươi:

Sữa là một trong những sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao nhất Ngoài việc cung cấpnăng lượng cho cơ thể, sữa còn cung cấp những chất cần thiết cho quá trình trao đổi chất của con người

Một số chỉ tiêu quan trọng của sữa bò:

8

0 CVdynes/cm1/ohm.cmcal/g.0 C

6.546.7

15 4181.02841.036-0.544-0.590.1040.20500.00440.0050.93340.954

Các acid béo chủ yếu trong sữa

Các acid béo Tỷ lệ so với

tổng số, %

Điểm nhiệt độnóng chảy, 0C

Số lượng nguyên tử Ghi chú

- 7.9

- 1.5+16.5

81216

468

222

Chất lỏng

ở nhiệt độphòng

+31.4+43.6+53.8+62.6+69.3

2024283236

1012141618

22222

Chất rắn ởnhiệt độphòng

9

Các acid béo không no

Dưới 1%

+14.0-5.0-5.0-49.5

34323032

18181820

2222

Chất lỏng

ở nhiệt độphòng

Thành phần protein trong sữa

Loại protein Hàm lượng trong sữa (g/kg) Tỷ lệ so với tổng số protein (%)

30.68.030.810.179.5

Whey protein

10

9.81.22.12.4

ZnAlFeCuMoMnNi

4000500400120603025P

Cl

30001000

SiBr

15001000

11

S 100 Bo

FI

20015060

Hàm lượng vitamin trong sữa

Vitamin tan trong chất béo

Vitamin tan trong nước

12

2.1.2 Sữa dừa:

Nước cốt dừa là nước cốt lấy từ cơm dừa đã được nạo, xay thật nhỏ Nước cốt dừa được sử dụngrộng rãi trong ẩm thực tại nhiều nước trên thế giới đặc biệt là ở những quốc gia vùng nhiệt đới gió mùa,trồng nhiều dừa như Việt Nam, Indonesia, Malaysia v.v

Thành phần dinh dưỡng trong cơm dừa nguyên liệu:

13

Hàm lượng chất dinh dưỡng trong sữa dừa:

17

Vi khuẩn:Lactobacillus acidophilus:

18

-Lactobacillus acidophilus đóng vai trò sinh lý quan trọng nhờ tổng hợp các vitamin.-Lactobacillus acidophilus có khả năng bền vững với 40 loại kháng sinh.

Khi phối hợp 3 chủng trên sẽ tạo nên một nhóm vi sinh vật có lợi cho hệ tiêu hóa, ngăn ngừa tiêu chảyhữu hiệu và tăng cường hệ miễn dịch của cơ thể

Vai trò Lactobacillus acidophilus

- L acidophilus sản xuất acid lactic và các chất diệt khuẩn như lactocidin, ngăn cản sự xâm

nhập và ức chế sự tăng sinh của các vi khuẩn gây bệnh, giúp cho cơ thể đề kháng với nhiễmkhuẩn đường ruột

- L.acidophilus đóng vai trò sinh lý quan trọng nhờ tổng hợp các vitamin: như tổng hợp

vitamin K, sản xuất các tác nhân kháng khuẩn và lên men chất xơ

- L acidophilus có khả năng bền vững với 40 loại kháng sinh.

- Khi uống vào ống tiêu hoá, L.acidophilus gắn vào thành ruột, phát triển và chống lại vi khuẩn

gây bệnh theo cơ chế: cạnh tranh chỗ trú đóng với vi khuẩn gây hại:

19

Thu sản phẩm chia ra nhiều hũ

Tăng sinh giống

+ Thay đổi pH đường ruột

+ Tiết các chất có tính kháng khuẩn và có tính kháng sinh

+ Tác động kháng enterotoxine

+ Kích thích hệ miễn nhiễm

- Giúp chữa táo bón, trướng bụng, rối loạn tiêu hóa

• Cơ chế tác động có ích của L.acidophilus bao gồm:

- L.acidophilus có khả năng tạo ra các chất có tác dụng kiềm khuẩn trực tiếp như: acid lactic,

lactocidin, acidophilin

- L.acidophilus kích thích miễn dịch không chuyên biệt của niêm mạc: tăng sự tổng hợp IgA.

- L.acidophilus ức chế tương tranh sự xâm nhập của các vi khuẩn gây bệnh Tăng cường chức

năng bảo vệ niêm mạc ruột, giúp ngăn ngừa sự tấn công của các vi sinh vật gây bệnh, làmgiảm độc tính của các độc tố, kích thích miễn dịch cục bộ và miễn dịch ngoại biên, kích thíchhoạt động của các enzym tiêu hóa thức ăn

 Cơ chế L acidophilus NFCM :

- Làm yếu đi hoạt tính enzyme phân

- Cân bằng vi sinh vật đường ruột, hoạt tính enzyme lactose cao, điều trị chứng không nạplactose, sản xuất kháng sinh từ vi khuẩn

Quy trình tiến hành lên men sữa dừa và sữa bò từ Lactobacillus acidophilus

20

Thuyết minh quy trình

• Sữa bò và sữa dừa được phối trộn theo tỉ lệ 1:1

• Chủng vi sinh vật được sử dụng ở đây là Lactobacillus acidophilus

 Các bước tiến hành

• Trích ly nước cốt dừa

Nguyên liệu cơm dừa khô được trộn với nước ấm theo tỉ lệ: 1 kg dừa :1.5 lít nước

Tiến hành trích ly nước cốt:

− Tiến hành vắt phần cơm dừa khi chưa thêm nước ấm vào

− Sau đó cho nước ấm vào từ từ và tiếp tục trích ly

• Thanh trùng nguyên liệu

Hỗn hợp nước cốt dừa được thêm vào 2% đường saccarose rồi được thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong 15phút

Sau đó hỗn hợp được làm nguội về nhiệt độ 40 – 450C trong becker đã được sấy thanh trùng

21