CỨU CÁC ĐẶC TÍNH CỦA BIFIDOBACTERIUM BIFIDUM TRONG SẢN PHẨM SỮA CHUA VỚI NGUYÊN LIỆU COW, COCONUT, SOY

NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH CỦA BIFIDOBACTERIUM BIFIDUM TRONG SẢN PHẨM SỮA CHUA VỚI NGUYÊN LIỆU COW, COCONUT, SOY... Việc sử dụng sữa chua hàng ngày không những cung cấp giá trị dinh dưỡng m

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

HỌ VÀ TÊN MSSV

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH CỦA BIFIDOBACTERIUM BIFIDUM TRONG SẢN PHẨM SỮA CHUA VỚI NGUYÊN LIỆU COW, COCONUT, SOY.

1-MỞ ĐẦU

Bifidobacterium bifidum là một trong

những probiotic điển hình, là những vi

khuẩn có lợi, sống trong đường tiêu hóa và

ngay cả trong âm hộ Sự hiện diện của

chúng giúp ngăn chặn tác hại của các vi

khuẩn xấu xâm nhập vào ruột

Bifidobacteria là loài vi khuẩn không di

động, không tạo bào tử, Gram dương, hình

que với rất nhiều dạng, phần lớn là kị khí

bắt buộc Bifidobacterium có thể chuyển hóa một lượng lớn polysaccharid khó tiêu thành các

acid lactic Việc bổ sung Bifidobacterium bifidum trong các sản phẩm thực phẩm chức năng là

rất cần thiết và mang tính hữu dụng rất cao Một trong những thực phẩm được bổ sung

Bifidobacterium bifidum và tiêu thụ rất nhiều hiện nay là các sản phẩm sữa chua Ở Nhật bản,

ngày nay Bifidobacteria được sử dụng bổ sung trong chế độ ăn kiêng hoặc trong nuôi cấy khơi

mào lên men sữa chua và các sản phẩm sữa khác, với ý nghĩ là các sản phẩm này có thể giúptăng cường sức khỏe Việc sử dụng sữa chua hàng ngày không những cung cấp giá trị dinh

dưỡng mà còn có nhiều tác dụng hữu ích khác do Bifidobacterium bifidum mang lại như: Ngăn

chận sự xâm nhập của các vi khuẩn gây bệnh bằng cách cản chúng bám vào thành ruột, giúp choviệc tiêu hóa thức ăn được hữu hiệu hơn, đối với những người thường bị chứng bất dung nạp

đường lactose (intolérance au lactose) thì probiotic sẽ giúp họ tiêu hóa chất đường nầy được dễ

dàng hơn, giảm nguy cơ bị tiêu chảy do uống nhiều thuốc kháng sinh (antibiotic associateddiarrhea hay AAD), điều hoà hệ miễn dịch, ngừa ung thư đưởng ruột, giảm cholesterol trongmáu, giảm thiểu hiện tượng dị ứng

Có rất nhiều nguyên liệu để sản xuất sữa chua Có thể kể ra như: sữa bò, sữa đậu nành, sữa dừa

Bifidobacterium bifidum lên men trong các nguyên liệu khác nhau sẽ cho ra các sản phẩm sữa

chua có độ chua, trạng thái vật lý và thành phần dinh dưỡng khác nhau.Việc phối trộn cácnguyên liệu lại với nhau có thể sẽ tạo ra sản phẩm dung hòa hơn Với lý do này, nhóm đã quyết

định chọn đề tài: “ Nghiên cứu khả năng lên men lactic của Bifidobacterium bifidum trong các sản phẩm sữa chua” Nhóm nghiên cứu về sự lên men lactic của Bifidobacterium bifidum trong

sản phẩm sữa chua làm từ ba nguyên liệu: sữa bò, sữa dừa, sữa đậu nành; từ đó so sánh với cácsản phẩm sữa chua làm từ các nguyên liệu riêng rẽ

Dài dòng quá! Viết ngắn lại! thay vào đó là thêm vào kết quả của 1 số nghiên cứu trước đây

để chỉ ra tính cần thiết phải có đề tài và điểm mới của đề tài

2.1 Vật liệu

2.1.1 Nguyên liệu

- Soy milk: sữa đậu nành vfresh hộp 1 lít

- Cow milk: sữa tiệt trùng vinamilk hộp 1 lít

- Coconut milk:

cơm dừa già à nạo ànghiền à nước ấm à vắt lấy nước cốt 1kg dừa : 1.5 lit nước

2.1.2 Chuẩn chủng vi khuẩn

- B.bifidum được lấy từ bộ sưu tập giống Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh

- B.bifidum được tăng sinh trên môi trường MRS (?g/L)

2.1.3 Thiết bị và hóa chất

Thiết bị:

+Cân điện tử

+ Nồi để nấu nguyên liệu bằng bếp gas

+Tủ giữ lạnh của công ty Toshiba – Nhật

Bản

+Tủ sấy+Máy đo pH

+Tủ hút

Dụng cụ:

+Đũa thủy tinh

+pipet

+Buret

+Ống nghiệm

+Bình định mức 100ml+Ống nhỏ giọt

-etedầu hỏa

- Chỉ thị methy red 1%, chỉ thị phenolphthalein 1%

2.2 Phương pháp

2.2.1 Tăng sinh giống

Môi trường MRS → Pha → Hấp khử trùng (thời gian < 30 phút lấy ra) → cấy B.bifidum (ủtrong 24h) Dịch sau 24h được cấy vào nguyên liệu

2.2.2 Đếm số lượng vi sinh vật: Bằng phương pháp đổ đĩa( xem phụ lục)

2.2.3 Xác định hàm lượng acid lactic

Cho 10ml mẫu + 50ml nước cất + vài giọt phenolphthalein →chuẩn bằng dd NaOH 0.1N → khi

dd xuất hiện màu hồng nhạt à công thức tính?

2.2.4 Xác định hàm lượng lipid: bằng phương pháp Adam-Rose-Gottlieb (xem phụ lục) à nói

sơ qua pp

2.2.5 Xác định hàm lượng đạm: bằng phương pháp Kjeldahl (xem phụ lục)

III3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Phương pháp xử lý số liệu:

- Phân tích và xử lý các số liệu theo các công thức của mỗi phương pháp

- Dùng phương pháp thống kê, phân tích

- Sử dụng máy đo pH điện tử để đo pH à phần xử lý số liệu đưa lên phần 2

3.1 Khả năng tăng trưởng của Bifidobacterium bifidum

Bỏ hình đi!

Bảng kết quả đếm số lượng vi sinh vật:

So sánh với các sản phẩm cũng được lên men bởi chủng B.bifidum

Số lượng vi sinh

vật( CFU/ml)

Lượng B.bifidum(CFU/ml)*10^9 sau khi lên men ở

các nguyên liệu khác nhau

3.68

0.37

3.9

0.16 0

0.511.522.533.544.5

coconut cow soy Coconut + cow +

soy

Số lượng vi sinh vật phát triển trong các nguyên liệu giảm dần theo thứ tự: soy→ coconut→cow→ coconut+ cow +soy

Thông thường trong sữa bò số lượng vi sinh vật lớn nhất do : trong sữa bò với hàm lượng đường

để vi sinh vật lên men nhiều hơn các nhóm nguyên liệu khác

Lượng đường trong sữa bò mà bifidobacterium bifidum có thể lên men :

- đường galactose, lactose trong sữa

- Đường saccharo được bổ sung vào

Ngoài ra còn có glucose, melibiose và raffinose đã được điều tra đối với galactosidase ( Galactosidase ( - D -galactoside galactohydrolase, EC 3.2.1.22) - D-galactoside galactohydrolase, EC 3.2.1.22).

-Chuyển hóa đường thành axit lactic ; C 6 H 12 O 6 à 2 CH 3 CHOHCOOH

Sữa đạu nành cũng là một môi trường chứa đày chất dinh dưỡng cho bifidobacterium bifidum phát

triển Với hàm lượng các prtein trong sữa rất cao , hàm lượng đường được bổ sung vào, hàmlượng đừơng ó sẵn trong nguyên liệu đậu nành

Ngươc lại sữa dừa không phải là một môi trường lí tưởng để Bifidobacterium bifidum phát triển

do trong sữa dừa chứa nhiều axit béo Mà bifidum không thể lên men được mà ngược lại Lauric acid, hiện hữu với nồng độ cao trong sữa dừa có thể là một chất liềm hàm sự lên men của bifidum

Nhưng trong thí nghiệm trên ta lại thấy trong guyên liệu sữa dừa thì số lượng B.bifidum khá lớn và lớn

hơn nhiều số lượng bifidum trong sữa bò Có thể trong quá trình nuôi cấy chúng ta đã làm nhiễm vi sinh vật kiềm hàm sự phát triển của bifidum trong sữa bò và ngược lại cũng có thể làm nhiễm một vi sinh vật

khác vào trong sữa dừa mà vi sinh vật này chịu được nồng độ axit lauric cao để có thể phát triển và gia tăng số lượng

3.2 Khảo sát khả năng lên men lactic của Bifidobacterium bifidumhàm lượng acid

Trong đó: V1(ml) thể tích dd NaOH dùng chuẩn mẫu thử (=9.67)

V2(ml) thể tích dd NaOH dùng chuẩn mẫu trắng(= 0.1)

0.089 khối lượng của 1 mdlg acid lactic

N nồng độ NaOH dùng chuẩn mẫu(0.1)

B.bifidum Acid

lactic(g/l)

Lượng Acid Lactic(g/l) của sản phẩm sau khi lên men từ các

nguyên liệu khác nhau tử chủng B.bifidum

coconut+cow+soy coconut cow soy

Với trường hợp 3 nguyên liệu kết hợp thì độ acid tăng cao hơn so với từng nguyên liệu riêng lẻ.hàm lượng acid có sự giảm dần với các nguyên liệu sau như coconut→ cow→ soy

Bifidobacterium bifidum là loài thuộc nhóm vi khuản lên men lactic dị hình Trong quá trình lên men cho

ra sản phẩm là axit lactic, etanol, axit acetic, CO 2 , và các thành phần khác được sinh ra với số lượng phân

tử gam là như nhau Thông thường theo tỷ lệ Axit acetic : axit lactic = 3:2

% chất béo khi lên men trong các nguyên liệu sữa khác nhau của chủng B.bifidum

13.25

3.13 1.6 4.7150

soy

Từ số liệu bảng trên ta có biểu đồ so sánh % chất béo của các sản phẩm trong các môi trường sữakhác nhau Nhưng nhìn chung, phần trăm chất béo của sản phẩm được kết hợp từ 3 nguyên liệu

sữa (cow + coconut + soy) có hàm lượng chất béo trung bình, hàm lượng chất béo trong sảnphẩm này đa số được bổ sung là nhờ thành phần sữa dừa (coconut), vì sản phẩm được lên men từsữa dừa có % chất béo cao nhất.

Nhóm nguyên liệu sữa dừa với hàm lượng chất béo rất cao là do nguyên liệu ban đầu đã chứa

hàm lượng chất béo rất lớn là axit lauric Bifidobacterium bifidum là vi sinh vật chỉ sử dụng

nguồn nguyên liệu là đường để lên men, không sử dụng chất béo lên men nên nguồn chất béotrong sản phẩm sau cùng là nguồn chất béo của nguyên liệu ban đầu Trong sừa dừa với hàmlượng chất béo cao nhất sau đó đến nhóm nguyên liệu gồm 3 loại (sữa dừa, sữa bò, sữa đậunành) sau đó đến sữa bò và cuối cùng là sữa đạu nành Do trong nguồn nguyên liệu đậu nànhchứa hàm lượng protein khá cao nhưng hàm lượng chất béo lại khá thấp

N: nồng độ đương lượng dd NaOH dùng chuẩn độ (0.1N)

m: khối lượng mẫu thử (g) (hoặc V.d nếu ko biết khối lượng mà biết thể tích mẫu thử vàkhối lượng riêng tương ứng) 10ml sphẩm =10,5g

Vậy, hàm lượng protein là: 3,87 6.38 = 24,7(%)

Sự khác biệt về hàm lượng đạm có trong các sản phẩm:

Chủng

B.bifidum

cow+ soy

%N 9 25.14 4.25 3.87

So sánh lượng đạm( %) của các sản phẩm sau

khi lên men bởi chủng B.bifidum

9

25.14

4.25 3.87 0

5 10

sự phát triển của B.Bifidum ở các loại nguyên liệu lên men khác nhau là khác nhau, giá trị

pH trong sản phẩm sử dụng sữa bò là cao nhất, sản phẩm kết hợp 3 loại nguyên liệu lại cógiá trị pH thấp nhất

Giá trị pH= 3.82< 4.5 → do vậy sản phẩm có vị chua hơn so với vị của các sản phẩmkhác, với giá trị này thì nguyên liệu tổng hợp từ 3 nguyên liệu: coconut, cow và soy cóthể nói là không phù hợp cho sản phẩm để đưa ra thị trường

3.7 Phân tích cảm quan

- Cấu trúc: có nhiều hũ tách thành 2 lớp, dịch đông

tụ không đồng nhất

- Mùi vị: mùi dừa kết hợp với mùi đậu nành trội hơn

so với mùi sữa bò (không thơm) Có vị chua của

lên men các lọa sữa

- Màu sắc: thể tích lớp trên (màu trắng đục) nhiều

hơn thể tích lớp dưới (màu trắng trong.)

So sánh mặt cảm quan khi tiến hành thí nghiệm của B.Bifidum trong

các môi trường cow hay soymilk hay coconut

Coconut + cow + soy Mùi vị không thơm,có đông tụ

nhưng dịch không hoàn toàn đồng nhất

Coconut milk Thơm mùi dừa, không đông tụ,

tách lớpCow milk Đông tụ, mùi thơm rất nhẹ,

đông tụSoy milk Mùi tanh, hôi, đông tụ

Sự lên men lactoza để chuyển hóa thành axit lactic Axit sinh ra sẽ làm giảm pH của sản phẩm axit này

sẽ ngưng kết casein ở ph 4-5 trong sữa bò hay các protein trong sữa đạu nành làm cho sản phẩm bị dặc lại, sản phẩm chuyển từ dạn lỏng sang dạng rắn, hoặc trạng thái bán lỏng Đối với một số bị phân lớp là

do trong nguyên liệu của chúng ta gồm 3 loại guyên liệu là sữa bò, sữa đậu nành, sữa dừa thì lượng sữa

bò và sữa đạu nành đông tụ chuyển sang dạng rắn còn nguyên liệu sữa dừa không bị đông tụ Nguyên liệu tách lớp là do các prtein bị đông tụ sẽ lắng xuoosngduowsi còn phân sữa dừa lỏng sẽ nổi lên trên tạo lớp cho sản phẩm Hoặc trong qua trình nguyên liệu để lâu sẽ lắng xuống hoặc sự trộn lẫn không đồng đều giữ các loại nguyên liệu với nhau.

3… Thảo luận:

Như vậy qua quá trình thực hiện nhóm nhận ra rằng: trong 3 nguyên liệu thì sữa bò là loạisữa lên men tốt nhất Do hàm lượng dinh dưỡng trong thành phần sữa bò phù hợp chokhả năng lên men của chủng vi sinh vật B.bifidum như hàm lượng chất béo không quácao không gây ảnh hưởng đến khả năng lên men cũng như hoạt hoạt của chúng, hàmlượng đạm lại nhiều cung cấp dưỡng chất thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Đối vớinguyên liệu tổng hợp (coconut + cow + soy) khả năng lên men kém, độ pH thấp độ acidcao ảnh hưởng đến mùi vị và cảm quan, hàm lượng đạm thấp→ giá trị dinh dưỡng thấphơn so với các nguyên liệu khác

Các chỉ tiêu theo tiêu chuẩn: ( TCVN_7030_2002)

Các chỉ tiêu cảm quan của sữa chua

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

1 Màu sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổ sung

2 Mùi, vị Đặc trưng cho từng loại sản phẩm

3 Trạng thái Mịn, đặc sệt

Các chỉ tiêu lý - hoá của sữa chua

Tên chỉ tiêu

Mức yêu cầu Sữa chua Sữa chua đã tách

một phần chất béo

Sữa chua gầy

1 Hàm lượng chất khô không chứa chất

béo, % khối lượng, không nhỏ hơn

Hàm lượng kim loại nặng của sữa chua

Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và dư lượng thuốc thú y của sữa chua: Theo "Danh mục tiêu chuẩn

vệ sinh đối với lương thực, thực phẩm" Quyết định số 867/1998/QĐ-BYT.

Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua

Không xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt

1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm 10 4 10

Đem hết xuống phụ lục

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU

1.1 Định lượng vi khuẩn bằng phương pháp đếm khuẩn lạc

Ưu điểm của phương pháp này là ta chỉ định lượng những tế bào sống có trong

mẫu khảo sát ban đầu Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm là thời gian dài, tốn kém chi phí hóa chất

b) Cách tiến hành

Để xác định mật độ tế bào trên một đơn vị thể tích trong môi trường MRS

broth, hay sữa chua đậu nành lên men, chúng tôi tiến hành phương pháp cấy gạt theo các bước như sau:

Bước 1: Chuẩn bị mẫu và môi trường thạch

Môi trường MRS agar để gieo cấy, nước pha loãng được pha chế theo công

thức và hấp tiệt trùng ở 1210C trong 15 phút

Tiến hành pha loãng mẫu với các độ pha loãng khác nhau

+Dung dịch mẫu 10-1: Hút 1ml dung dịch mẫu lỏng cho vào 9ml nước muối sinh lý Lắc đều 2-3phút, thu được dung dịch mẫu 10-1

+ Dung dịch mẫu 10-2, 10-3, 10-4 …: Hút chính xác 1 ml dung dịch mẫu thử

10-1 cho sang ống nghiệm chứa sẵn 9 ml nước muối sinh lý Lắc đều trong 2-3 phút, thu

được dung dịch 10-2 Tiếp tục làm tương tự như vậy, ta thu được các dung dịch mẫu

tương ứng 10-3, 10-4

Bước 2: Nuôi cấy mẫu

Ghi ký hiệu mẫu và nồng độ dung dịch mẫu thử lên đĩa thạch MRS

Chọn 2 hoặc 3 nồng độ pha loãng liên tiếp mà dự kiến chứa số khuẩn lạc nằm trong khoảng 25 –

250 khuẩn lạc trên mỗi đĩa Mỗi bậc pha loãng dùng pipet vô trùng hút chính xác 0,1ml nhỏ lên

bề mặt đĩa thạch MRS đã được hong khô Dùng que trang vô trùng để dàn đều mẫu trên bề mặtthạch Tiến hành cấy mẫu ở mỗi độ pha loãng với hai đĩa thạch giống nhau (lặp lại hai lần) Tiếptheo, chờ cho bề mặt thạch khô, tiến hành bao hộp petri, lật úp hộp và đặt chúng vào tủ ấm Nuôicấy ở 370C trong thời gian từ 2 ngày đến 3 ngày

c) Tính kết quả

Kết thúc thời gian ủ, đếm số khuẩn lạc phát triển trên môi trường thạch ở mỗi đĩa

Mật độ tế bào được tính theo công thức sau:

Trong đó: C (CFU/ml): số tế bào vi khuẩn trong 1 ml mẫu

N (CFU): tổng số khuẩn lạc đếm được trên các đĩa

ni: số đĩa cấy ở nồng độ pha loãng thứ i

Vi (ml): thể tích mẫu cấy trong mỗi đĩa

fi: độ pha loãng thứ i

1.2 Xác định hàm lượng đạm có trong sản phẩm bằng phương pháp Kjeldahl

- Vô cơ hóa mẫu:

Cho 1ml dịch mẫu đã được đồng nhất vào bình Kjeldahl + 15ml H2SO4đđ + 4g hỗn hợp xúctác→ vô cơ hóa mẫu (to ban đầu 280-300oC→cho đến xuất hiện khói trắng thì tăng lên 370oC→đun tiếp một thời gian rồi tăng lên 400oC, giữ ở nhiệt độ này cho tới khi dung dịch có màu trongsuốt→ đun tiếp khoảng 60- 90 phút→ để nguội → định mức lên 100ml

1.3 Xác định hàm lượng lipid bằng phương pháp Adam-Rose-Gottlieb

Cho 10ml mẫu + 30dung dịch cồn ammoniac +15ml ete + 2 giọt phenolphtalein→lắc mạnh→

sau một thời gian dung dịch tách làm 2 lớp:

-lớp dưới là lớp ammoniac hòa tan protein và các thành phần khác

-lớp trên là ete hòa tan chất béo và lẫn một số chất khác

→ tách bỏ lớp phần dưới, lấy phần trên Sau đó rửa bình để tách hết chất béo còn sót lại bêntrong bình bằng cách dùng ete dầu hỏa rửa rồi tách lấy phần chất béo ở trên (làm cho đến khichất béo lấy chiết gần như là hoàn toàn)

→ Để một thời gian ở ngoài t0 thường sao cho ete bay hết → sấy ở to> 100o C→ thu được chấtbéo

PHỤ LỤC 2: BẢNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU

2.1 Kết quả đếm số lượng vi sinh vật