Nghiên cứu một số thông số công nghệ trong chế biến nước uống lên men lactic từ khoai lang tím

Ngoài giá trị cung cấp năng lượng với nhiều loại vitamin A, B, C, E và các chất khoáng K, Ca, Mg, Fe, Se…, giàu chất xơ thực phẩm thì khoai lang tím Nhật Bản còn có những ưu điểm vượt tr

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ix

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục đích - yêu cầu 2

2.1 Mục đích 2

2.2 Yêu cầu 2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Giới thiệu chung về khoai lang tím 3

1.1.1 Nguồn gốc, phân bố của khoai lang tím 3

1.1.2 Thành phần hóa học của khoai lang tím 3

1.1.3 Tình hình chế biến khoai lang tím trên thế giới và trong nước 7

1.2 Giới thiệu về vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic 10

1.2.1 Phân loại vi khuẩn lactic 11

1.2.2 Cơ chế lên men lactic 12

1.2.3 Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic 12

1.2.4 Một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trao đổi chất 14

1.2.5 Vai trò và một số ứng dụng của vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic 16 1.3 Các sản phẩm đồ uống lên men lactic 20

1.4 Gới thiệu về một số chủng vi khuẩn lactic 22

1.4.1 Lactobacillus acidophilus 22

1.4.2 Lactobacillus bulgaricus 24

1.4.3 Lactobacillus plantarum 25

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Vật liệu nghiên cứu 27

2.2 Dụng cụ, hóa chất 27

2.2.1 Dụng cụ 27

2.2.2 Hóa chất 28

2.3 Địa điểm nghiên cứu 28

2.4 Nội dung nghiên cứu 28

2.5 Phương pháp nghiên cứu 29

2.5.1 Bố trí thí nghiệm 29

2.5.2 Các phương pháp phân tích 32

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Kết quả xác định một số chỉ tiêu hóa học của dịch khoai lang tím 38

3.2 Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế thích hợp cho sản phẩm nước uống men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản 38

3.3 Nghiên cứu xác định chế độ thanh trùng cho nước khoai lang tím 41

3.3.1 Ảnh hưởng của các công thức thanh trùng đến sự biến đổi chất lượng cảm quan của nước khoai lang tím sau khi rót chai 42

3.3.2 Ảnh hưởng của các công thức thanh trùng đến sự biến đổi các chỉ tiêu vi sinh vật và cảm quan của nước khoai lang tím sau thời gian bảo ôn 43

3.4 Nghiên cứu lựa chọn chủng vi khuẩn lactic phù hợp cho quá trình lên men lactic dịch khoai lang tím 46

3.5 Nghiên cứu xác định các điều kiện lên men lactic thích hợp 48

3.5.1 Nghiên cứu xác định tỷ lệ tiếp giống thích hợp 48

3.5.2 Nghiên cứu xác định nhiệt độ lên men 54

3.5.3 Nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp 56

3.6 Đánh giá chất lượng của sản nước khoai lang tím lên men lactic 58

3.6.1 Kết quả đánh giá các chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm 58

3.6.2 Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm thuộc đề tài sau 30 ngày bảo quản ở 4 – 6oC 59

3.7 Đề xuất quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ khoai lang tím giống

Nhật Bản 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

Kết luận 63

Đề nghị 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

PHỤ LỤC 1 69

PHỤ LỤC 2 70

PHỤ LỤC 3 71

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của khoai lang tím trong 100g nguyên liệu tươi 4 Bảng 1.2 Một số sản phẩm thực phẩm được sản xuất theo phương pháp lên men

lactic 19 Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu chất lượng chính của bột khoai lang khô 27 Bảng 3.1 Kết quả xác định một số chỉ tiêu của dịch khoai lan trước khi lên men 38 Bảng 3.2 Kết quả phân tích thành phần hóa học sản phẩm thu được ở các

công thức phối chế khác nhau 39 Bảng 3.3 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm thu được ở các công thức

phối chế khác nhau 40 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất lượng cảm quan của

nước khoai lang tím sau khi rót chai 42 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến một số chỉ tiêu vi sinh vật

của nước khoai lang tím sau thời gian bảo ôn 43 Bảng 3.6 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất lượng cảm quan của

nước khoai lang tím sau thời gian bảo ôn 44 Bảng 3.7 Sự biến đổi về các chỉ tiêu vi sinh vật của nước khoai lang tím

thanh trùng theo công thức CT17 trong 2 tháng bảo quản ở 4 - 6oC 45 Bảng 3.8 Sự biến đổi về chất lượng cảm quan của nước khoai lang tím

thanh trùng theo công thức CT17 trong 2 tháng bảo quản ở 4 – 6oC 45 Bảng 3.9 Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn lactic khác nhau tới chất

lượng của dịch khoai lang tím sau lên men 46 Bảng 3.10 Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn lactic khác nhau tới chỉ tiêu

cảm quan của dịch khoai lang tím 47

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn L.bulgaricus tới chất lượng

dịch khoai lang tím sau lên men 49

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn L bulgaricus tới chất lượng

cảm quan của dịch khoai lang tím sau lên men 51

Bảng 3.13 Sự biến đổi chất lượng của dịch khoai lang tím lên men lactic

trong thời gian bảo quản ở 4 – 6oC 52 Bảng 3.14 Sự biến đổi chất lượng cảm quan của nước khoai lang tím lên

men lactic trong thời gian bảo quản ở 4 – 6oC 53 Bảng 3.15 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới chất lượng nước khoai lang tím 54 Bảng 3.16 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới chất lượng cảm quan nước khoai

lang tím 55 Bảng 3.17 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian lên men tới chất lượng dịch

khoai lang tím 56 Bảng 3.18 Ảnh hưởng của thời gian lên men tới chất lượng cảm quan của dịch

khoai lang tím 57 Bảng 3.19 Kết quả xác định các chỉ tiêu vi sinh vật trong nước khoai lang tím lên

men lactic sau 30 ngày bảo quản ở nhiệt độ 4 - 6oC 58 Bảng 3.20 Các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm nước khoai lang tím lên men

lactic sau 30 ngày bảo quản ở 4 – 6oC 59

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Công thức và chất màu anthocyanin từ khoai lang tím 6

Hình1.2 Hình thái Lactobacillus acidophilus 22

Hình 1.3 Hình thái Lactobacillus bulgaricus 24

Hình 1.4 Hình thái Lactobacillus plantarum 25

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

CFU : Colony forming unit

CKHTTS : Chất rắn hòa tan tổng số

DE : Mức độ thủy phân tinh bột thành đường

EMP : Embden-Meyerhof Parnas

FAO : Tổ chức lương thực thế giới

HDPE : Hight Density Poly Etylen

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Khoai lang tím Nhật Bản là giống hiện đang được trồng nhiều tại Đồng bằng sông Cửu Long, đây là giống khoai vượt trội về năng suất, chất lượng và thời vụ thu hoạch cũng như hiệu quả kinh tế mà nó đem lại cho người dân địa phương Ngoài giá trị cung cấp năng lượng với nhiều loại vitamin A, B, C, E và các chất khoáng K, Ca, Mg, Fe, Se…, giàu chất xơ thực phẩm thì khoai lang tím Nhật Bản còn có những ưu điểm vượt trội do có chứa một hàm lượng cao chất chống ôxy hóa có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư, chống lão hóa, bao gồm các hợp chất phenol, anthocyanin (đây là hợp chất có hàm lượng rất cao trong khoai lang tím), carotenoid (Nguyễn Đăng Mại và cs., 1995) Đây cũng là lý do mà các nhà sản xuất ở Nhật Bản đã sử dụng khoai lang tím là một trong những nguyên liệu chủ yếu để chế biến loại nước uống chức năng

Hơn nữa, nhu cầu về đồ uống ở Việt Nam là khá lớn nhưng hiện nay trên thị trường đồ uống không cồn chủ yếu là nước giải khát pha chế từ hương liệu và một số ít nước quả đục với giá thành cao Do đó nghiên cứu sản xuất một loại đồ uống có chứa các hoạt chất sinh học tự nhiên, dễ hấp thu và có hương vị, màu sắc hấp dẫn từ khoai lang tím là một hướng đi có nhiều triển vọng, mang ý nghĩa thực tế cao Chính vì vậy, sử dụng nguyên liệu khoai lang tím và ứng dụng lên men lactic là một hướng đi mới nhiều triển vọng nhằm tạo ra sản phẩm cuối cùng

là đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng và thị hiếu của người tiêu dùng Sản phẩm này sẽ có các điểm lợi lớn, đó là: tận dụng được các thành phần có lợi, đặc biệt là các thành phần có hoạt tính sinh học

có sẵn trong khoai lang để nâng cao sức khỏe và phòng ngừa bệnh tật; sản phẩm lên men lactic sẽ giúp cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột, làm tăng khả năng tiêu hóa thức ăn; đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ khoai lang tím

Chính từ các lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số thông số công nghệ trong chế biến nước uống lên men lactic từ khoai lang tím”, nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng

- Xác định chế độ thanh trùng thích hợp cho nước khoai lang tím

- Lựa chọn chủng vi khuẩn lactic phù hợp cho quá trình lên men

- Xác định các điều kiện lên men lactic thích hợp cho sản phẩm nước uống men lactic từ khoai lang tím giống Nhật Bản

- Xác định một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm

- Đề xuất quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ khoai lang tím giống Nhật Bản

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu chung về khoai lang tím

1.1.1 Nguồn gốc, phân bố của khoai lang tím

Khoai lang tím là một giống khoai lang được nghiên cứu đưa vào sản xuất

bởi Viện nghiên cứu nông nghiệp quốc gia Nhật Bản có tên là Murasakimasari

Đây là một nguồn chất màu tím tốt và ổn định vì nó có sản lượng lớn với hàm

lượng anthocyanin cao (Ikuo Suda et al., 2003) Ở nước ta khoai lang tím chủ yếu

được trồng ở Đà Lạt và một số tỉnh miền Nam như: An Giang, Vĩnh Long, Kiên Giang cho sản lượng khá lớn đem lại thu nhập ổn định cho nông dân ở các tỉnh này Do vậy việc chọn khoai lang tím làm nguyên liệu trong đề tài nghiên cứu này sẽ góp phần làm tăng giá trị sử dụng của khoai lang tím Đồng thời tìm ra một sản phẩm mới vừa ngon vừa bổ dưỡng (Nguyễn Văn Tuất, 2008)

1.1.2 Thành phần hóa học của khoai lang tím

Về mặt cấu tạo, khoai lang tím gồm 3 phần : vỏ ngoài, vỏ cùi và thịt củ

Vỏ ngoài: Mỏng, chiếm 1% trọng lượng củ, gồm những tế bào có chứa

sắc tố, cấu tạo chủ yếu là cellulose và hemicellulose có tác dụng: làm giảm các tác động từ bên ngoài, hạn chế sự bay hơi nước của khoai lang trong quá trình bảo quản

Vỏ cùi: Chiếm 5 - 12%, gồm những tế bào chứa tinh bột, nguyên sinh chất và dịch thể hàm lượng tinh bột ở vỏ cùi ít hơn ở thịt củ

Thịt củ: Gồm các tế bào nhu mô chứa chủ yếu là tinh bột và các hợp chất

chứa nitơ

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của khoai lang tím trong 100g nguyên liệu tươi

Thành phần hóa học Hàm lượng Đơn vị

(Nguồn: Trương Thị Minh Hạnh và cs., 2009)

Thành phần hóa học của khoai lang dao động trong khoảng rộng tùy thuộc vào giống, đất trồng, điều kiện chăm bón và mức độ già Khi khoai lang già, hàm lượng nước chiếm khoảng 60 - 75%, còn tinh bột khoảng 15 - 31% Khác với sắn

và khoai tây, khoai lang chứa khá nhiều đường (5 - 10%) chủ yếu là glucose Trong khoai còn có cả hệ enzyme phức tạp, sau khi thu hoạch các enzyme đều hoạt động mạnh nhưng mạnh nhất là amylase Do amylase thủy phân tinh bột thành đường nên trong thời gian sau thu hoạch thì lượng tinh bột trong củ giảm, hàm lượng đường (độ ngọt) trong khoai tăng Trong củ khoai lang, phần thịt củ chiếm ưu thế gần như toàn bộ củ, thịt củ có thành phần chủ yếu là tinh bột Tinh bột không phải là một chất riêng biệt, nó bao gồm hai thành phần là amylose và amylopectin Tinh bột khoai lang có hình bầu dục, kích thước hạt khoảng 5 - 50

nm, hàm lượng amylose 19% và amylopectin 81% Amylose là loại mạch thẳng, gồm 200 - 300 α -glucoza được nối với nhau bằng các cầu oxy tại các vị trí liên kết 1,4 thành một chuỗi xoắn không phân nhánh Amylopectin là polyme mạch nhánh, gồm các α- glucoza liên kết với nhau bằng cầu oxy tại liên kết 1,4 chủ yếu Cứ 15 -

30 đơn vị glucoza lại có một liên kết tại vị trí 1,6 (Bùi Đức Hợi và cs., 2007)

Tuy nhiên, các thành phần trên không cố định mà thay đổi theo giống, khí hậu, thổ nhưỡng, điều kiện canh tác…

Ngoài giá trị cung cấp năng lượng với nhiều loại vitamin A, B, C, E và các chất khoáng K, Ca, Mg, Fe, Se…, giàu chất xơ thực phẩm thì khoai lang tím Nhật Bản còn có những ưu điểm vượt trội so với các giống khoai lang khác Những nghiên cứu gần đây cho thấy giống khoai lang tím có chứa một lượng anthocyanin đáng kể với tác dụng kháng oxy hoá rất mạnh, có khả năng kiềm chế đột biến của tế bào ung thư, ngăn ngừa ung thư, hạ huyết áp, phòng ngừa bệnh tim mạch Chất màu trong khoai lang tím hiện đang được một số nhà nghiên cứu trên thế giới nghiên cứu để thu nhận chất màu thực phẩm thiên nhiên thay thế cho chất màu nhân tạo Bao gồm các hợp chất phenol, anthocyanin, carotenoid, trong đó khoai lang tím chứa chất chống oxy hóa tổng số nhiều nhất Đó là lý do các nhà sản xuất ở Nhật Bản đã sử dụng khoai lang tím là một trong những nguyên liệu chủ yếu để chế biến loại nước uống chức năng (Quách Nghiêm, 1992)

Hợp chất anthocyanin có trong củ khoai lang tím Nhật Bản

Hợp chất anthocyanin có trong khoai lang tím với hàm lượng từ 0,23 1,82%, đây là một hợp chất thuộc nhóm flavonoid Anthocyanin là chất màu tự nhiên có nhiều tính chất, tác dụng quý báu, bởi vậy nó được sử dụng ngày càng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm cũng như trong y học Trong sản xuất thực phẩm cùng với các chất màu tự nhiên khác như carotenoid, clorofil, anthocyanin giúp sản phẩm hồi phục lại màu tự nhiên ban đầu, tạo ra màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm Đồng thời do có khả năng kháng oxy hóa nên chúng còn được dùng để làm bền chất béo Trong y học tác dụng của anthocyanin rất đa dạng nên được ứng dụng rộng rãi: do khả năng làm giảm tính thấm thành mạch và thành tế bào nên được sử dụng trong trường hợp chảy máu, hoặc có nguy cơ chảy máu

-Do có khả năng chống oxy hóa nên anthocyanin được sử dụng để chống lão hóa, hạn chế sự giảm sức đề kháng do sự suy giảm của hệ thống miễn dịch, nhờ có tác dụng chống tia phóng xạ nên có thể hỗ trợ cho cơ thể sống trong môi trường có những bức xạ điện từ Ngoài ra, anthocyanin còn được dùng trong điều trị chống

dị ứng, viêm loét do nguyên nhân nội sinh hay ngoại sinh, kháng nhiều loại vi

khuẩn khó tiêu diệt, tăng chức năng chống độc của gan, ngăn ngừa sự nhiễm mỡ gan và hoại tử mô gan, điều hòa lượng cholesterol trong máu, tránh nguy cơ tắc nghẽn xơ vữa động mạch, phục hồi trương lực tim, điều hòa nhịp tim và huyết

áp, điều hòa chuyển hóa canxi, làm giảm đau do tác dụng co thắt cơ trơn, làm giảm các đám xuất huyết nhỏ trong bệnh tiểu đường Ngoài ra anthocyanin còn

có thể có nhiều ứng dụng khác do các phản ứng đa dạng của chúng trong các enzyme và các quá trình trao đổi chất khác nhau, chính vì vậy việc quan tâm đến thực phẩm giàu anthocyanin ngày càng được tăng cường vì nó có lợi cho sức khỏe con người (Thái Thị Ánh Ngọc, 2011)

Hình 1.1 Công thức và chất màu anthocyanin từ khoai lang tím

(Nguồn: Ikuo Suda et al., 2003)

Tinh bột

Là thành phần chủ yếu trong các chất gluxit có trong khoai lang nói chung

và khoai lang tím nói riêng Hàm lượng tinh bột trung bình của khoai lang tím chiếm khoảng 60 - 70% chất khô, tương đương khoảng 18% trọng lượng củ tươi Nói chung khoai trồng vụ xuân hè có hàm lượng tinh bột cao hơn trồng vụ đông (Trương Thị Minh Hạnh và cs., 2009)

Đường

Trong khoai lang tím có chứa hàm lượng đường biến động khoảng 4 -5%,

chiếm chủ yếu là đường saccaroza, fructoza Đây là thành phần vừa mang lại giá trị dinh dưỡng vừa là góp phần tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, đặc biệt là các sản phẩm chế biến trực tiếp từ củ tươi (Trương Thị Minh Hạnh và cs., 2009)

1.1.3 Tình hình chế biến khoai lang tím trên thế giới và trong nước

1.1.3.1 Tình hình chế biến khoai lang tím trên thế giới

Trong thành phần củ khoai lang tím có chứa một lượng chất anthocyanin nhất định, đây là chất có tác dụng chống oxy hóa, phòng chống ung thư , chính

vì vậy mà khoai lang tím đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu chế biến để nhằm ra các sản phẩm có lợi cho sức khỏe con người

+ Các kết quả nghiên cứu về hoạt tính chống oxi hóa của rượu khoai lang

tím đã cho thấy rằng khả năng chống oxi hóa của rượu từ khoai lang tím mạnh hơn rượu vang đỏ ở cùng độ cồn 11%vol Hoạt tính chống oxi hóa ở nước ép khoai lang tương đương với ở rượu khoai lang trước và sau khi lên men (Chu Wen-jing et al., 2007 )

+ Trong quá trình nghiên cứu công nghệ sản xuất nước uống lactic từ khoai lang tím các tác giả đã xác định được các thông số kỹ thuật thích hợp nhằm tạo ra 02 dạng sản phẩm nước khoai lang lên men lactic giàu anthocyanin (lỏng và sệt) như sau:

- Khoai lang không luộc hoặc được luộc ở 100oC trong 15 phút, xử lý bằng enzyme pectinex 0,05% để trích ly dịch, sau đó được cấy chủng

Lactobacillus plantarum MTCC 1407 ở 38 ± 2 °C trong 12h để tạo nước uống lên men lactic Dạng sản phẩm này có trạng thái lỏng

- Khoai lang nguyên liệu sau khi được gọt rửa, cắt miếng ngâm trong dung

dịch muối NaCl 2-10%, sau đó nuôi cấy chủng Lactobacillus plantarum MTCC

1407 trong 28 ngày, nồng độ muối 8-10% Sản phẩm cuối cùng có pH 2.9-3.0, axít citric 2.9-3.7 g/kg, axít lactic 2.6-3.2 g/kg, tinh bột 58-68 g/kg Sản phẩm có trạng thái sệt (Smita et al., 2007)

+ Nhóm tác giả tại Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia khu vực Kyushu Okinawa, Nhật Bản đã xác định 8 loại anthocyanins chính trong 61 thực phẩm chế biến từ khoai lang tím giống Ayamurasaki và Murasakimasari tại Nhật

Bản Các kết quả nghiên cứu đã xác định được lượng anthocyanins trong 10 loại thực phẩm chính như bột khô, vảy khô, khoai lang khô thường dao động từ 53,22

- 936,26 mg/100g; còn trong 13 loại đồ uống bao gồm đồ uống và giấm lên men

có chứa lượng anthocyanin từ 1,19-131,95 mg/100ml và từ 33,00-376,39 mg/100g đối với 11 loại thực phẩm chiên, bao gồm cả chip và bánh bột chiên, 1,01-69,75 mg/100 đối với 27 loại thực phẩm thứ cấp chế biến, bao gồm cả các

đồ ăn ngọt phương Tây và Nhật Bản Cũng theo các nghiên cứu này, hàm lượng anthocyanins peonidin vượt quá 70% tổng hàm lượng anthocyanin trong 9 thực phẩm chế biến chính, 13 loại đồ uống, 6 của loại thực phẩm chiên và 21 các thực phẩm chế biến thứ cấp (Oki et al., 2010)

+ Trong nghiên cứu nhằm hoàn thiện công nghệ lên men rượu khoai lang tím đã sử dụng các biện pháp như: sử dụng enzyme trong quá trình thủy phân tinh bột từ khoai lang tím, làm trong rượu khoai lang tím bằng tác nhân làm trong chitosan, tăng khả năng chống oxi hóa của sản phẩm rượu khoai lang tím bằng các gốc tự do (Wei Na Fu et al., 2011)

+ Theo các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các chất màu trong khoai lang tím đến một số loại vi sinh vật nhóm tác giả cho thấy E.coli và S.aureus bị

ức chế mạnh bởi các chất màu trong khoai lang tím và mức độ ức chế phụ thuộc vào hàm lượng các chất màu này Nghiên cứu chỉ ra rằng các chất màu đó có tác dụng thay đổi tính thấm của màng tế bào, làm tế bào phát triển không bình thường và ức chế sự phân chia tế bào Tuy nhiên, các chất này lại không có tác dụng ức chế đối với S.Cerevisiae và Asp.Niger Điều này cho thấy tác dụng của các chất màu có trong khoai lang tím trong việc ức chế các vi sinh vật gây bệnh

mà không ảnh hưởng đến khả năng lên men (Han Yong – Bin et al., 2011)

1.1.3.2 Tình hình chế biến khoai lang tím trong nước

Việc chế biến khoai lang ở Việt Nam chủ yếu là theo phương pháp thủ công, quy mô nhỏ, cho đến nay mới chỉ có một số cơ sở sản xuất chế biến các sản phẩm từ khoai lang như tinh bột khoai lang, bột khoai lang, còn các sản phẩm chế biến khác hầu như chưa được chú trọng

Phương pháp thông dụng nhất trong chế biến khoai lang là thái lát hay

thái con chì sau đó làm khô bằng cách phơi nắng, sản phẩm khoai lang lát khô được bảo quản trong chum, vại để tiêu thụ hoặc sử dụng dần

Trong vài năm gần đây, công nghệ chế biến các sản phẩm từ khoai lang

đă bắt đầu được quan tâm Khoai lang được sử dụng làm lương thực cho người, thức ăn chăn nuôi và làm nguyên liệu chế biến tinh bột, rượu, cồn, xirô, nước giải khát, bánh kẹo, mì, miến, phụ gia dược phẩm, màng phủ sinh học Hiện nay một

số công ty của Đài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc đang thăm dKò khả năng phát triển khoai lang để sản xuất tinh bột, rượu cồn, công nghệ thực phẩm và màng phủ sinh học (bioplastic) Đặc biệt, một số vùng đă tiến hành xuất khẩu khoai lang sang các thị trường lân cận với giá trị kinh tế cao mở ra một hướng phát triển mới cho cây khoai lang tại Việt Nam Theo báo cáo điều tra cơ bản (Bộ nông nghiệp

và phát triển nông thôn) có từ 30 - 50% khoai lang củ được sử dụng làm thức ăn cho gia súc, chỉ có khoảng 30% sản phẩm củ khoai lang được dùng thay thế cho lương thực

Các kết quả nghiên cứu chế biến và sản xuất khoai lang ở Việt Nam chưa nhiều, tuy nhiên cũng đã đạt được một số kết quả đáng kích lệ:

- Theo tác giả Quách Nghiêm (1992) đã nghiên cứu công nghệ sản xuất miến từ khoai lang Sản phẩm thu được có chất lượng tương đương miến dong riềng trong khi giá thành chỉ bằng 70 - 75%

- Theo các kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Đăng Mại và cs (1995) thì khoai lang còn có thể chế biến thành sản phẩm tương Chất lượng sản phẩm tương được chế biến từ khoai lang tương tự như chế biến từ ngô nhưng khác ở chỗ khoai lang có màu đỏ đậm hấp dẫn hơn màu vàng cam của ngô

- Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Huỳnh Thị Kim Cúc và cs (2014), khoai lang tím có thể chế biến sản phẩm nước khoai lang tím giàu anthocyanin, quy trình công nghệ chế biến đã được nghiên cứu thành công bằng cách thủy phân tinh bột khoai lang tím sau đó tiến hành phối chế, chiết rót, thanh trùng

Từ các thông tin trên cho thấy, tuy đã có một số nghiên cứu trên thế giới

và trong nước nhằm đa dạng hóa các sản phẩm từ khoai lang nhưng sản phẩm chế biến từ khoai lang tím nói chung và sản phẩm đồ uống, đặc biệt là đồ uống

lên men lactic nói riêng từ khoai lang tím hầu như chưa được chú trọng nghiên cứu và ứng dụng trong sản xuất nhằm mục đích tận dụng tối đa nguồn hợp chất sinh học tự nhiên (đặc biệt là thành phần anthocyanin) và các thành phần dinh dưỡng có trong khoai lang tím, chính vì vậy vấn đề nghiên cứu của luận văn mang tính cấp thiết và thực tế

1.2 Giới thiệu về vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic

Acid lactic (CH3CHOHCOOH) được sử dụng từ rất lâu để bảo quản và chế biến thực phẩm Acid này lần đầu tiên được phát hiện ra từ sữa bò lên men bởi nhà bác học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele năm 1780 và được coi là acid sữa Trong thời gian từ năm 1857 đến 1876 Pasteur đã chỉ ra rằng tất cả các quá trình lên men đều do tác dụng của vi sinh vật, mỗi dạng lên men đều do một loại

vi sinh vật gây ra Ông cũng chứng minh được quá trình làm sữa chua là kết quả hoạt động của một nhóm vi sinh vật đặc biệt gọi là vi khuẩn lactic Năm 1878, Joseph Lister lần đầu tiên phân lập được một loại vi khuẩn lactic đặt tên là

Bacterium lactic (hiện nay gọi là Streptococcus lactic), về sau các nhà khoa học

liên tiếp phân lập được các loại vi khuẩn lactic khác nhau Năm 1919, Orla Iencen là người đầu tiên nghiên cứu, phân loại có hệ thống các vi khuẩn lactic Tiếp đó các nhà khoa học người Đức và Thụy Sĩ G.Muler và A.Ostervalder đã nghiên cứu tỉ mỉ các thay đổi hóa sinh trong các loại “rượu vang bị bệnh” Ông

đặt tên cho các loại nghiên cứu được là Bacterium mannitôpeum, Bacterium

graccile, Bacterium intermedium, Micrococcus acidovorax, Micrococcus

variococcus Tuy nhiên việc định tên này chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ Sau các nhà khoa học này còn có rất nhiều nhà khoa học khác nghiên cứu về vi

khuẩn lactic trong các loại sản phẩm khác nhau như thịt , rượu vang, sữa

Tất cả các vi khuẩn lactic đều có những đặc tính chung: là vi khuẩn Gram dương, không chuyển động, không tạo bào tử, hô hấp yếm khí hoặc yếm khí tùy tiện Chúng đều đòi hỏi nguồn dinh dưỡng tổng hợp chứa acid amin, peptit, vitamin, muối, acid béo, đường có khả năng lên men Vi khuẩn lactic lên men đường để tạo ra năng lượng cần thiết cho sự phát triển của chúng Nhờ quá trình

lên men đường được chuyển hóa thành acid lactic, etanol, acid axetic và dioxyt cacbon trong trường hợp lên men dị hình (Nguyễn Đức Lượng, 2002)

1.2.1 Phân loại vi khuẩn lactic

Có rất nhiều cách phân loại khác nhau, vi khuẩn lactic có thể được phân loại theo các yếu tố sau :

- Theo lượng sản phẩm tạo thành

+ Vi khuẩn lactic lên men đồng hình: lên men đồng hình là con đường lên men tạo ra 70 - 90% axít lactic Vi khuẩn lactic lên men đồng hình có thể

được chia thành hai nhóm đó là Streptococcus và Lactobacterium

+ Vi khuẩn lên men lactic dị hình: lên men lactic dị hình là con đường lên men ngoài axít lactic tạo thành còn có các sản phẩm như axít axetic, CO2 và etanol Trong đó axít lactic chiếm khoảng 40%, axít sucxinic chiếm 20%, etanol

và axít axetic chiếm 10% còn các chất khí chiếm khoảng 20% Tỷ lệ này thay đổi

ít hay nhiều tùy thuộc vào loại vi khuẩn và điều kiện môi trường Một số loài lên

men lactic dị hình như Bacterium coli, Lactobacillus casei…

- Theo nhiệt độ phát triển

+ Nhóm ưa ấm: nhiệt độ thích hợp từ 25-30oC, như Lactobacillus case

+ Nhóm ưa nhiệt : nhiệt độ thích hợp 40 -44oC, như Lactobacillus

bulgaricus, Steptococcus thermophilus.

+ Nhóm ưa lạnh : nhiệt độ thích hợp từ 0-15oC

- Nhu cầu về oxy

+ Yếm khí tùy tiện: Có thể phát triển trong cả điều kiện yếm khí và hiếu khí tuy mhiên phát triển mạnh hơn trong điều kiện yếm khí Phần lớn vi khuẩn lactic thuộc loại này

+ Yếm khí : không thể phát triển được trong điều kiện hiếu khí

Ngoài ra vi khuẩn còn được phân loại theo các đặc điểm sinh lí sinh hóa,

đặc điểm về cấu trúc, đặc điểm về miễn dịch ( Nguyễn Lân Dũng, 2006)

1.2.2 Cơ chế lên men lactic

Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành axít lactic nhờ vi sinh vật, điển hình là vi khuẩn lactic Lên men lactic là một trong những loại hình lên men phát triển nhất trong thiên nhiên, có hai kiểu lên men lactic chính là lên men

đồng hình và lên men dị hình

- Lên men lactic đồng hình (điển hình) :

Trong trường hợp này axít pyruvic được tạo thành theo sơ đồ Mayerhorf-Parnas (EMP) Sau đó axít pyruvic sẽ tạo thành axít lactic dưới tác dụng của enzyme lactatdehydrogenase

Embden-Lượng axít lactic tạo thành chiếm hơn 90% Chỉ một lượng nhỏ pyruvat bị khử cacbon để tạo thành axít axetic, etanol, CO2 và axeton Lượng sản phẩm phụ tạo thành phụ thuộc vào sự có mặt của oxy (Lê Ngọc Tú, 1997)

- Lên men lactic dị hình (không điển hình) :

Xảy ra trong trường hợp vi khuẩn lactic không có các enzyme cơ bản của sơ

đồ Embden – Mayerhorf – Parnas (aldolase và triozophotphatizomerase), vì vậy xilulose 5-photphat sẽ được tạo thành theo con đường pento-photphat (PP) Trong trường hợp này chỉ có 50% lượng đường tạo thành axít lactic, ngoài

ra còn có các sản phẩm phụ khác như: axic axetic, etanol, CO2 Các sản phẩm phụ tương tác với nhau tạo thành ester có mùi thơm

Phương trình tổng quát:

C6H12O6 -> 2C3H6O3 +136 Kj (32,4 Kcal)

Lượng sản phẩm phụ tạo thành hoàn toàn phụ thuộc vào giống vi sinh vật, vào môi trường dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh, nói chung thì axít lactic thường chiếm 40% lượng đường đã được phân hủy, axít sucxinic 20%, rượu etylic chiếm 10%, axít axetic 10% và các loại khí gần 20% (Lê ngọc Tú, 1997)

1.2.3 Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic

Vi khuẩn lactic có nhu cầu về chất dinh dưỡng rất phức tạp Không một

đại diện nào của nhóm này có thể phát triển trên môi trường muối khoáng thuần khiết chứa glucoza và NH+4 Mặc dù đường cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho sự chuyển hóa vi khuẩn lactic vẫn đòi hỏi các nhân tố phát triển khác như vitamin, acid amin, lipit, những chất này phải có trong môi trường lên men (Lê ngọc Tú, 1997)

Nguồn các bon: Là nguồn năng lượng quan trọng nhất cho vi khuẩn lactic

là monosaccarit và disaccarit như: glucoza, lactoza, maltoza, saccaroza Các nguồn cacbon này được sử dụng làm nguồn năng lượng, xây dựng cấu trúc tế bào và sinh ra các acid hữu cơ khác như acid citric, malic, pyruvic,

fumaric,axetic (Lê ngọc Tú, 1997)

Nguồn nitơ: Vi khuẩn lactic đòi hỏi rất nhiều loại acid amin khác nhau vì

vậy chúng cần môi trường có sẵn nguồn nitơ để đảm bảo sự phát triển của mình

Ví dụ như Lactobacillus sake không thể phát triển được nếu thiếu các acid amin

sau: glycin, phenylalanin, histidin, methionin, valin, prolin, theonin, tyrosin và

arganin

Acid amin có thể được đồng hóa dưới dạng peptit nhờ vào tác dụng của enzyme proteaza và peptidaza ngoại hay nội bào Vi khuẩn lactic cũng có thể đồng hóa các acid amin cần thiết cho sự phát triển của chúng từ nguồn nitơ phức tạp như dịch chiết nấm men, dịch chiết thịt, pepton, trypton Đây cũng chính là nguồn nitơ thường xuyên được sử dụng để chuẩn bị môi trường nuôi cấy Tuy nhiên ở quy mô công nghiệp thì khó có thể sử dụng nguồn nitơ này vì nó rất tốn kém

Nguồn vitamin: Vi khuẩn lactic không có khả năng sinh tổng hợp vitamin,

vì vậy cần bổ sung vào môi trường nuôi cấy các chất có chứa vitamin như nước khoai tây, ngô, khoai lang tím, dịch chiết nấm men và nhiều chất khác Các vitamin đóng vai trò là coenzyme trong quá trình trao đổi chất của tế bào một vai trò quan trọng không thể thay thế được E.I.Kvasnikov và cs đã nghiên cứu quan

hệ giữa các chủng và vitamin Họ đã kết luận rằng yêu cầu về vitamin riêng biệt của từng vi khuẩn lactic có thể thay đổi khi trong môi trường có chứa các acid amin hoặc acid béo và dizoxylribosit Nhu cầu về acid foleic nếu sử dụng môi

trường có chứa tất cả các acid amin: timin, timidin, kiềm purin Trực khuẩn lactic cần rất nhiều loại vitamin Tất cả các giống trực khuẩn đều cần đến pantothenate canxi ( vitamin B5) và niacin(vitamin B3) và có những đòi hỏi khác nhau đối với các vitamin khác Acid nicotinic, pantothenitic, biotin và vitamin B6 đều rất cần

thiết cho sự phát triển của chủng Lactobacillus Plantarum Sự thiếu vitamin B12

(cobalamin) có thể làm giảm sự tổng hợp ADN kéo theo sự thay đổi hình thái, tế bào có thể mảnh hơn Mặc dù có rất nhiều các nghiên cứu khác nhau về nhu cầu vitamin của vi khuẩn lactic tuy nhiên họ đều có quan điểm chung rằng nhóm

vitamin B rất cần thiết để kích thích sự phát triển của vi khuẩn lactic

Nhu cầu về vitamin còn ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như điều kiện nuôi cấy, pH, lượng CO2 ban đầu và thế oxy hóa khử của môi trường Chẳng hạn nếu thay đổi nhiệt độ khoảng 3 - 4oC thì nhu cầu trao đổi riboflavin với môi trường

bên ngoài của Lactobacillus helveticus thay đổi khoảng 25%

Các hợp chất vô cơ: Để đảm bảo quá trình sinh trưởng và phát triển, vi

khuẩn lactic cần phức hợp các chất vô cơ như đồng, sắt, mangan, natri, kali , photpho, lưu huỳnh, magiê đặc biệt là mangan Chính mangan ngăn cản sự tự phân của tế bào, tham gia vào cấu trúc và đảm bảo chức năng hoạt động của enzyme, giải độc các tế bào khỏi sự có mặt của oxy Mn2+ thay thế dioxyt dimustaza để thải các gốc O2-,, mặt khác mangan còn tham gia ổn định cấu trúc

riboxom (Lê ngọc Tú, 1997)

1.2.4 Một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trao đổi chất

- Ảnh hưởng của oxy

Nói chung các vi khuẩn lactic chịu được môi trường giàu oxy Nhưng một vài loài (sống trong đường tiêu hóa của động vật) là yếm khí nghiêm ngặt Khi có mặt của oxy các loài này không có khả năng photphoryl hóa, tổng hợp cytochrom, tổng hợp enzyme Một số tác giả lại cho rằng nhờ vào flavo-protein oxy hóa hay peroxi hóa, các loài yếm khí nghiêm ngặt cũng có thể thực hiện quá trình photphoryl hóa khi có mặt của oxy nhưng không quá nhiều

Các loài vi khuẩn có phản ứng khác nhau với độ hiếu khí của môi trường thậm chí còn đối nghịch nhau Trong điều kiện yếm khí nghiêm ngặt chỉ có trực khuẩn lên men dị hình bắt đầu phát triển còn trực khuẩn lên men dị hình sinh trưởng giảm 10%, lên men giảm 23% Các cầu khuẩn lên men dị hình, lên men arabinoza đạt tối ưu trong sinh trưởng ở điều kiện yếm khí, còn các loài không sử dụng được pentoza thì phát triển kém trong điều kiện này

- Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Người ta phân chia vi khuẩn thành ba nhóm theo giới hạn nhiệt độ phát

triển của chúng

+ Nhóm ưa lạnh là những vi sinh vật phát triển ở nhiệt độ dưới 7-10oC + Nhóm ưa ấm là những vi sinh vật mà nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của chúng là trên nhiệt độ môi trường (20 oC) và dưới nhiệt độ cơ thể con người (37 oC) Lactobacillus thuộc nhóm này

+ Nhóm ưa nhiệt là những vi sinh vật mà nhiệt độ phát triển tối thích cử chúng trên 40 oC

Đối với vi khuẩn lactic nhiệt độ giới hạn của chúng là từ 5-55 oC, nhiệt độ tối ưu nằm trong khoảng 20-45 oC Còn đối với thực khuẩn thể nhiệt độ này chỉ khoảng 30-37 0C

Lactobacillus plantarum A6, sự giảm pH sẽ làm giảm sự chuyển hóa cơ chất

- Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu

Màng tế bào của vi khuẩn Gram dương là màng bán thấm nên nồng độ muối có ảnh hường rất lớn đến khả năng phát triển của tế bào Nếu trong môi trường có nồng độ muối lớn tế bào sẽ bị mất nước, chịu trạng thái khô sinh lí, co nguyên sinh chất và sẽ bị chết nếu kéo dài Ngược lại nếu nồng độ muối trong môi trường thấp, nước sẽ xâm nhập vào trong tế bào làm áp lực tăng lên Vi khuẩn lactic có thể bị ức chế nếu nồng độ muối >5%, tuy nhiên một số loài có khả năng chịu được nồng độ muối cao hơn Có thể tăng khả năng chịu áp suất thẩm thấu của vi khuẩn lactic nếu bổ sung ion K+, gluxit hoặc axít amin

1.2.5 Vai trò và một số ứng dụng của vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic

sự phát triển của Staphylococcus, Shigella, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas,

Salmonella và các chủng E.coli gây bệnh

- Sản xuất kháng sinh như các bacteriocin Bifidobacterium bifidum sinh

bifidine có phổ kháng khuẩn rộng và bền với nhiệt độ Lactacin, lactacin F, acidophilucin A, acidophilin có tác động trên cả vi khuẩn gram dương và gram âm

- Tăng cường tiêu hóa thức ăn Vi khuẩn lactic sản xuất vitamin nhóm B

và các enzyme phân giải protein, lipid và chuyển hóa đường latose trong sữa thành acid lactic, ngăn ngừa chứng tiêu chảy do không dung nạp đường lactose trong sữa (xảy ra ở 90% dân châu Á)

- Giảm cholesterol Nhiều kết quả cho thấy vi khuẩn lactic có tác dụng làm giảm cholesterol trong máu Gilliland và cộng sự thấy rằng vi khuẩn lactic phân lập từ phân lợn có khả năng phân huỷ cholesterol trong môi trường nuôi cấy Các báo cáo cho thấy nồng độ cholesterol trong máu thấp ở những con lợn được

nuôi bằng cholesterol có bổ sung các chủng vi khuẩn lactic được phân lập trên

- Kháng các tác nhân gây ung thư Vài chủng vi khuẩn sinh ra những enzyme có khả năng chuyển những chất tiền sinh ung thư thành những tác nhân sinh ung thư như - glucosidase, -gluconidase và azoreductase Vi khuẩn lactic có khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư, ức chế hoạt động của các vi khuẩn sinh enzyme trên và phân hủy nitrosamine

- Kích thích hoạt động của hệ miễn dịch Vi khuẩn lactic và một số vi khuẩn hữu ích ở ruột ức chế các tác nhân gây bệnh và làm giảm kích thước khối

u Vi khuẩn lactic tăng cường hoạt động của đại thực bào và các tế bào lympho, tăng nồng độ immunoglobulin A trong máu và sản xuất interferon

Vi khuẩn lactic là một loại vi khuẩn có lợi cho cơ thể của chúng ta nhưng chúng lại kém bền dưới tác dụng của oxy trong không khí và khí hậu nóng ẩm trong quá trình bảo quản Ngoài ra, chúng cũng kém bền trong môi trường pH<4, gần như tất cả các vi khuẩn lactic đều chết ở môi trường pH<2 của dịch vị, chỉ khoảng một phần triệu vi khuẩn còn sống khi đến ruột Do đó chúng ta cần chú ý tới đặc điểm này để nghiên cứu các điều kiện thuận lợi nhất cho sự phát triển của

- Tăng giá trị năng lượng nhờ enzyme amylase sinh ra thủy phân tinh bột, giảm

độ nhớt đối với một số vi khuẩn lactic có khả năng thủy phân tinh bột

- Tăng giá trị cảm quan (mùi, vị,…)(Lương Đức Phẩm, 2002)

Một số ứng dụng của vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic:

Từ khi được phát hiện bởi nhà bác học Thụy Điển Carl Wilhelm Sheele năm 1780, vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic đã lôi cuốn sự quan tâm của rất nhiều nhà khoa học vì những ứng dụng rộng rãi của chúng Những năm gần đay, sự phát triển không ngừng của công nghệ sinh học đã mở ra rất nhiều triển vọng cho việc ứng dụng vi khuẩn lactic vào lĩnh vực thực phẩm cũng như rất

nhiều ngành nghề khác Đã có nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước

về vi khuẩn lactic và những ứng dụng của chúng Ở nước ta có thể kể đến một số những nghiên cứu như: vai trò của nhóm vi khuẩn lactic trong quá trình chế biến nem chua, chế biến phụ phẩm thủy sản bằng phương pháp lên men vi sinh vật làm thức ăn trong chăn nuôi nghiên cứu cố định tế bào vi khuẩn lactic , ứng dụng vào trong sản xuất sữa chua, nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới sự phát triển và hoạt độ phân giải acid malic của Leuconostoc oenos LF01 dùng trong lên men phụ rượu vang, sử dụng vi khuẩn lactic sản xuất kitin, nghiên cứu phân lập tuyển chọn vi khuẩn lên men lactic từ nguồn cacbon hydrat, nghiên cứu một số đặc điểm sinh lí sinh hóa và thăm dò khả năng ứng dụng chủng Lactobacillus SP vào bảo quản cá, nghiên cứu ứng dụng chủng vi khuẩn lactic thuần khiết vào chế

biến rau cải bẹ muối chua

Trên thế giới có rất nhiều những công trình nghiên cứu về ứng dụng của vi khuẩn lactic trong sản xuất và bảo quản các sản phẩm từ thịt, cá, sữa, các loại rau quả, củ, hạt cũng như tác động của vi khuẩn lactic và acid lactic đối với cơ thể con người Từ những công trình nghiên cứu trên đã có rất nhiều các sản phẩm lên men lactic được tạo thành, được sản xuất ở quy mô công nghiệp đem lại hiệu quả kinh tế cao

Nói đến vi khuẩn lactic trước hết phải nói đến những ứng dụng của nó trong những sản phẩm truyền thống như rau quả muối chua, sữa chua, phomat, xúc xích, tôm chua, nem chua Chúng không những có tác dụng bảo quản nhờ vào khả năng lên men lactic chuyển hóa đường thành acid lactic làm giảm pH môi trường,

ức chế các vi sinh vật khác phát triển mà còn tạo ra các sản phẩm có tính chất và

hương vị đặc trưng Trong một số trường hợp khác người ta bổ sung chủng vi khuẩn lactic thuần khiết vào để điều khiển quá trình lên men lactic Dưới đây là một vài ứng dụng của vi khuẩn lactic trong một số lĩnh vực thực phẩm:

Bảng 1.2 Một số sản phẩm thực phẩm được sản xuất theo phương

pháp lên men lactic Sản phẩm Nguyên liệu ban

đầu Vi sinh vật lên men Nơi sản xuất

Từ sữa

Steptococcus sp Toàn thế giới

Lactobacillus bulgaricus Toàn thế giới Kumis Sữa ngựa tươi Lactobacillus bulgaricus

Lactobacillus leichmannii

Nga, Mông Cổ, Trung Á

Var.taettee

Yoghurt Sữa tươi, sữa bột Steptococcus thermophilus

Lactobacillus bulgaricus Toàn thế giới

Từ thịt cá

Xúc xích khô Thịt bò tươi,

thịt lợn Pediococcus cerevisiae Mỹ, Châu Âu

Izushi Cá tươi, gạo, rau Lactobacillu Steptococcus spp

Nhật bản

Từ thực vật

Kim chi Rau cải và các

loại rau khác Vi khuẩn lactic Triều tiên Ôliu muối chua Ô liu xanh Leuconostoc mesntoroides

Lactobacillus plantarum Toàn thế giới Dưa bắp cải Bắp cải Leuconostoc mesntoroides

Lactobacillus plantarum Toàn thế giới

(Nguồn: Alan Smith,1998)

1.3 Các sản phẩm đồ uống lên men lactic

Trong tự nhiên có rất nhiều sản phẩm được lên men lactic như:

- Đồ uống Boza: Boza là đồ uống thông dụng ở Anbani, Bulgari, Serbia,

Montenegro, Macedonia, Thổ Nhĩ Kỳ Thức uống này được làm từ bột bắp, lúa

mì và gạo, là chất lỏng có độ nhớt cao, chứa acid lactic và cồn khoảng dưới 1% được tạo ra trong quá trình lên men Boza có màu vàng nhạt, vị chua ngọt tùy theo các nước khác nhau (Gotcheva và cs, 2001)

Bột bắp, bột mì, bột gạo được phối trộn tương ứng với tỷ lệ (2 : 1 : 1) → nấu sôi hỗn hợp với 5 lần nước trong 1 giờ, khuấy liên tục → làm mát về nhiệt độ phòng qua đêm → chất sệt được pha loãng với tỷ lệ 2,5 : 1, thêm 20% đường và trộn kỹ → cấy 2% chủng từ Boza mua thành phẩm ở chợ → vô trùng bình tam giác 1 lít chứa 500ml hỗn hợp đã cấy chủng → nuôi ở 300C Quá trình lên men được theo dõi trong vòng 40 giờ (Gotcheva và cs, 2001)

- Thức uống Amazake: là loại rượu của Nhật Bản được lên men từ gạo mà

chủ yếu là gạo lức Amazake sử dụng Lactobacillus làm vi sinh vật lên men Sản

phẩm có tinh bột, oligosarccharide, lactose, sữa nguyên kem

Vật liệu và phương pháp: Chúng tôi trình bày thứ đồ uống tương tự Amazake của tác giả Yuij ODA và các cộng sự

Gạo (16g) ngâm trong 24 giờ → cho thêm nước cất trong 30 phút → nấu chín ở 1050C trong 20 phút → làm lạnh, thêm dung dịch nuôi cấy Lactobacillus

amylovorus vào → đường hóa ở 550C trong 24 giờ ở pH = 4.2 → sản phẩm

Môi trường nuôi Lactobacillus amylovorus gồm: 2% sữa không kem,

0,1% cao men (pH = 6,8), 1% glucose, sucrose, tinh bột hoặc bắp khô, nước 100ml Khử trùng ở 1050C trong 30 phút (nếu dùng bắp thì khử trùng ở 1500C trong 4 giờ)

Khảo sát sự tác động của nguyên liệu và điều kiện lên men

Từ kết quả khảo sát tác động của nhiệt độ lên pH, nồng độ acid lactic và nồng độ đường hòa tan trong dịch thu được cho thấy sự đường hóa ở 370C và

450C trong 24 giờ, vi khuẩn lactic đã tạo acid lactic một cách có hiệu quả từ đường (thủy phân từ tinh bột của gạo nấu chín) Hậu quả là dịch chứa nồng độ

cao acid lactic làm xấu đi giá trị cảm quan và vị chua quá mạnh không thể chấp nhận Ngược lại dịch đường hóa ở 600C, không còn vị chua cho sự lên men lactic acid bị ức chế bởi nhiệt độ cao Điều kiện tốt nhất là nhiệt độ đạt 550C, pH = 4.2, hàm lượng acid lactic là 1,89g/ml và độ Brix của dung dịch đường là 8,7

- Đồ uống Sobia: là loại đồ uống được lên men từ bột malt và bột mì Sản

phẩm Sobia có pH nằm trong khoảng từ 3,37 – 5,53, nồng độ acid lactic từ 0,1 – 0,3%

Vật liệu và phương pháp: Bột Malt (150 – 200g) + bột mì (150 – 200g) → thêm nước (8 – 10 lít) → trộn → lọc qua vải thưa → thêm đường (7 – 10%) → thêm quế và bạch đậu khấu → trộn → lên men ở nhiệt độ ấm (30 – 400C) trong

24 giờ → sản phẩm

Khảo sát sự tác động của nguyên liệu và điều kiện lên men

Khảo sát hàm lượng vi sinh vật hiện diện trong 14 mẫu Sobia cho thấy: Tổng số vi khuẩn hiếu khí từ 4,17 – 8,09 log cfu/ml, trong khi đó vi khuẩn lactic

tìm được từ 4,01 – 8,19 log cfu/ml, Coliform từ 0,67 – 3,84 log cfu/ml, nấm men

và mốc chiếm từ 3,06 – 6,29 log cfu/ml Trong số 12 vi khuẩn lactic đã được

phân lập 86% là Lactobacillus spp Gồm 96 thể phân lập và những loài vi khuẩn

khác với tỷ lệ xác định

Ở tất các mẫu Sobia, pH đều nằm trong khoảng từ 3,37 – 5,53 Nồng độ acid lactic từ 0,1 – 0,3% Kết quả nghiên cứu cho thấy sự lên men Sobia chính là

sự lên men acid lactic (Gassem, 2002)

- Đồ uống Oat: Oat được lên men từ yến mạch Vi sinh vật được sử dụng

để lên men là: Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus

acidophilus

Vật liệu: Yến mạch mua từ chợ và được làm sạch bên ngoài → xay bằng máy và lọc qua rây Tinh bột của yến mạch cũng được xay 3 lần để có tổng số chất xơ trong bột là cao nhất Đường đã được nghiền nhỏ mua từ chợ, inulin thu

từ Orafti, nồng độ chất lỏng protein Giống vi khuẩn: Lactobacillus plantarum, L

paracasei, L acidophilus (Gokavi et al., 2005)

Qui trình: Trộn 5% tinh bột, 4% đường, 0,2% inulin, 0,5% whey protein tạo thành 1 hỗn hợp đồng nhất → đun nóng từ từ (mỗi phút tăng 10C) cho đến sôi và cho sôi đều trong 3 phút để phá vỡ tinh bột yến mạch → đem khử trùng chất sệt vừa được nấu ở 1210C trong 15 phút → làm lạnh đến 370C, khuấy trộn suốt thời gian này để tránh sự tạo màng bề mặt (Gokavi et al., 2005)

Đồ uống Kunun Zaki được tạo theo phương pháp cải tiến của B.J.O

Efliuvwevwere

Hạt kê (500g) đem ngâm với 1 lít nước trong 24 giờ ở 27oC, gạn nước và rửa sạch hạt kê rồi trộn thêm 10g gừng khô Bổ sung nước vào với tỷ lệ 1 : 2 được chất sệt đem sàng lọc, để lắng từ 3 - 5 giờ

Chia làm 2 phần: phần 1 nấu với nước (tỷ lệ 1 : 2), làm nguội ở 45 – 50oC, phần 2 không nấu rồi trộn 2 phần lại với tỷ lệ 1 : 1 Bổ sung thêm 3 lít nước rồi tiến hành lên men trong 8 giờ Bổ sung thêm 2% đường được sản phẩm Kunun - zaki Ngoài ra vi khuẩn lactic còn được ứng dụng để sản xuất sữa chua: Sữa chua đặc và yaourt là sản phẩm lên men lactic từ sữa bò tươi, sữa bột hay sữa động vật nói chung sau khi đã khử chất béo và thanh trùng vi khuẩn gây bệnh

1.4 Gới thiệu về một số chủng vi khuẩn lactic

Đặc điểm sinh hóa:

- Có khả năng đồng hóa đường lactoza, glucoza, maltoza

- Khả năng sinh axít lactic, do đó tạo môi trường không thuận lợi cho sự phát triển của các vi sinh vật và nấm gây bệnh kể cả các vi khuẩn gây thối rữa

đường ruột và ngăn ngừa các vi khuẩn gây hại L acidophilus gắn vào thành ruột,

phát triển và chống lại vi khuẩn gây bệnh qua các cơ chế sau: bằng cách thay đổi

pH đường ruột và khả năng sinh kháng sinh ức chế vi sinh vật gây bệnh và cạnh tranh chỗ trú của chúng đồng thời kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể (Deanne Tenney, 1996)

- Sinh axít lactic làm giảm pH tự nhiên trong đường ruột mà không kích thích

sự phát triển của các vi khuẩn khác trong môi trường có tính axít hơn, đồng thời cũng giúp sản xuất các vitamin nhóm B như B1, B2, B3, B12 và axít folic, giúp giảm dung nạp đường lactoza hỗ trợ trong việc hấp thu các chất dinh dưỡng (Savaiano et al., 1984)

- L.acidophillus cần thiết để đồng hóa các chất dinh dưỡng của cơ thể Nó

hỗ trợ trong việc sản xuất các enzyme quan trọng và tăng tỷ lệ mà tại đó các vitamin được hấp thu Một số các chất dinh dưỡng được hấp thu tốt nhất với

L.acidophillus là vitamin K và B, canxi, lactaza và các axít béo (Deanne Tenney, 1996)

- L.acidophillus cũng rất quan trọng trong quá trình lên men của nhiều

thực phẩm, như các sản phẩm từ sữa, trái cây và rau quả Quá trình lên men xảy

ra khi vi khuẩn phân hủy đường và cacbohydrate để sản xuất rượu, cacbon dioxit

và axít lactic Các sản phẩm này tạo ra hương độc đáo của thực phẩm lên men và tạo cảm giác ngon miệng (Deanne Tenney, 1996)

1.4.2 Lactobacillus bulgaricus

Đặc điểm hình thái

Là vi khuẩn Gram dương, hình que, dài, mảnh, thường xếp thành đôi hay

chuỗi dài từ 5- 20 µm Khuẩn lạc của L bulgaricus phẳng, hơi vàng, đường kính

2- 3mm Khuẩn lạc càng già thì ở giữa càng trở nên sậm màu Trên môi trường thạch- huyết thanh sữa cho khuẩn lạc hình tròn dạng sợi bông rối, không có khả năng di động và không sinh bào tử Đây là những vi khuẩn ưa axít, sinh trưởng tốt ở pH từ 4,0 – 5,0; nhiệt độ phát triển 37 - 46oC Trong quá trình lên men sữa,

L bulgaricus sinh ra acetaldehyde, là một trong những thành phần sinh hương chủ yếu trong sữa chua Một vài chủng vi khuẩn này có khả năng sinh bacteriocins là kháng sinh tiêu diệt các vi khuẩn không mong muốn

Hình 1.3 Hình thái Lactobacillus bulgaricus

Đặc điểm sinh hóa:

Lactobacillus bulgaricus là loài không có khả năng di động, không dịch hóa gelatin, làm đông tụ sữa ở 37oC Chúng lên men được đường glucose, lactose

và galactose Hàm lượng acid do vi khuẩn này tạo ra trong môi trường sữa rất cao (3 - 3,5%), tạo một lượng nhỏ acid bay hơi và aldehyde, tạo cho sản phẩm có mùi

Nó được các bác sỹ ở Bulgari dùng để chữa trị các bệnh rối loạn về tiêu

hóa trong nhiều năm L bulgaricus được sử dụng ở các bệnh nhân sau điều trị

trong thời gian dài bằng thuốc kháng sinh giúp khôi phục hệ vi sinh vật có lợi (Harish K and Varghese T, 2006)

Hình 1.4 Hình thái Lactobacillus plantarum

Đặc điểm sinh hóa:

Lactobacillus planarum có khả năng sinh axít lactic, nó thường được sử dụng

trong quá trình lên men thực phẩm L.plantarum là một loại vi khuẩn kỵ khí tùy tiện,

có nghĩa là phát triển cả ở sự hiện diện và vắng mặt của oxy Khi không có oxy, nó

có thể lên men và chuyển đường thành axít lactic hoặc rượu Các axít lactic là sự kết hợp của D - hoặc L - đồng phân đồng thời nó có thể hóa lỏng gelatin

Vai trò:

L.plantarum thường được sử dụng trong lên men thực phẩm Các thực

phẩm có chứa L plantarum bao gồm sữa chua, phô mai, dưa chua, kim chi, dưa bắp cải Sử dụng L plantarum trong thực phẩm không chỉ làm tăng giá trị dinh

dưỡng mà còn tạo hương vị cho các sản phẩm lên men

L.plantarum có thể tồn tại ở pH thấp của dạ dày và tá tràng, chống lại những ảnh hưởng của các axít trong ruột non trong khi ăn uống bằng cách gắn vào niêm mạc ruột và đại tràng Nhiều bằng chứng cho thấy ảnh hưởng của nó trong việc giảm đau, chướng bụng và đầy hơi

Hơn nữa, L.plantarum có thể cải thiện hệ thống đường ruột, trao đổi chất của

tế bào đường ruột và kích thích phản ứng miễn dịch Một nghiên cứu so sánh cho

thấy L.plantarum có thể hạn chế các chứng viêm và giúp khả năng đáp ứng miễn dịch cao hơn Ngoài ra, số lượng L.platarum giúp tăng cường miễn dịch trong hệ

tiêu hóa trong quá trình điều trị bằng thuốc kháng sinh Trong một thử nghiệm ngẫu

nhiên được thực hiện bởi nhóm Karlsson của Thủy Điển, uống sống L.plantarum ở

những bệnh nhân bị bệnh tim mạch giúp tăng tính đa dạng của vi khuẩn trong ruột kết Trong một nghiên cứu khác được tiến hành bởi Trung tâm Nghiên cứu Danone

ở Hà Lan, người ta kiểm tra sự tác động của L.platarum trong điều trị răng miệng

để ức chế phản ứng methacholine Ngoài ra, các nghiên cứu đã chứng minh rằng

L.plantarum có thể bảo vệ các tế bào biểu mô từ E.coli gây ra bằng cách ngăn chặn

những tác động đến tế bào vật chủ làm giảm mức độ tổn thương (Cammarota M et al., 2009; Lonnermark E et al.,2010)

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

- Nguyên liệu cho quá trình lên men lactic là dịch thu được sau quá trình

dịch hóa (sử dụng enzyme Termamyl 120l nồng độ 0,15% trong 15 phút ở nhiệt

độ 90oC) và đường hóa (sử dụng enzyme Glucoamylase ở nhiệt độ 60 oC trong 1,5 giờ) với tỷ lệ bột khoai lang tím/ nước là 1/10 Bột khoai lang tím là bột bán thành phần được chế biến từ khoai lang tím giống Nhật Bản (Murasakimasari – Nhật tím 1), bột khoai lang tím có một số chỉ tiêu chất lượng như sau:

Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu chất lượng chính của bột khoai lang khô

(Nguồn: Hoang Thi Le Hang et al., 2013)

- Tác nhân tham gia vào quá trình lên men:

+ Chế phẩm vi khuẩn Lactobacillus plantarum, chế phẩm vi khuẩn

Lactobacillus bulgaricus và chế phẩm vi khuẩn Lactobacillus acidophilus (có

dạng bột màu trắng ngà, có mật độ 1011 cfu/g - là chế phẩm thương mại được sản xuất bởi công ty CHR – Hansen, Đan Mạch)

- Nguyên liệu phụ: đường glucose, bột sữa,

2.3 Địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm thuộc Bộ môn Bảo quản chế biến, Viện nghiên cứu Rau Quả, Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội

2.4 Nội dung nghiên cứu

- Xác định một số chỉ tiêu hóa học của dịch khoai lang tím thu được sau khi đường hóa

- Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế thích hợp cho sản phẩm nước uống men lactic từ khoai lang tím

- Nghiên cứu xác định chế độ thanh trùng nước khoai lang tím trước khi lên men

- Nghiên cứu lựa chọn chủng vi khuẩn lactic phù hợp cho quá trình lên men lactic nước khoai lang tím

- Nghiên cứu xác định các điều kiện lên men lactic thích hợp cho sản phẩm nước uống lên men lactic từ khoai lang tím giống Nhật Bản

- Xác định một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm

- Đề xuất quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ khoai lang tím giống Nhật Bản

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Bố trí thí nghiệm

Tất cả các công thức thí nghiệm trong đề tài đều được bố trí ngẫu nhiên hoàn toàn với 3 lần nhắc lại

2.5.1.1 Xác định một số chỉ tiêu hóa học của dịch khoai lang tím

- Thí nghiệm 1: Xác định một số chỉ tiêu hóa học của dịch khoai lang tím thu được sau khi đường hóa:

Chỉ tiêu phân tích: hàm lượng đường khử, hàm lượng anthocyanin, hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số

2.5.1.2 Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế thích hợp cho sản phẩm nước uống men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản

- Thí nghiệm 2: Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế thích hợp cho sản phẩm nước uống lên men lactic từ khoai lang tím giống Nhật Bản:

Dịch khoai lang tím sau khi đường hóa được phối chế với đường, sữa theo các công thức thí nghiệm sau:

Bổ sung đường đến khi đạtTSS ( o Bx)

Nước khoai lang tím sau khi phối chế được thanh trùng theo các chế độ khác nhau, cố định thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt là 15 phút, thời gian giữ nhiệt được bố trí theo các công thức thí nghiệm sau:

Thời gian (phút)

2.5.1.4 Nghiên cứu lựa chọn chủng vi khuẩn lactic phù hợp cho quá trình lên men lactic nước khoai lang tím

- Thí nghiệm 4: Nghiên cứu lựa chọn chủng vi khuẩn lactic phù hợp cho quá trình lên men lactic nước khoai lang tím:

Nước khoai lang tím sau khi phối chế (tỷ lệ phối chế là kết quả của thí nghiệm 2) và thanh trùng với chế độ thích hợp (là kết quả của thí nghiệm 3), được chia thành các mẫu có thể tích 1000ml Tiến hành khảo sát khả năng lên men của các loại vi khuẩn lactic theo công thức thí nghiệm sau:

Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng axít lactic, hàm lượng chất rắn hòa tan tổng

số, mật độ tế bào vi khuẩn, hàm lượng anthocyanin, chất lượng cảm quan của dịch khoai lang tím sau quá trình lên men (cho đến khi pH của dịch đạt đến giá

trị 4,2) ở cùng nhiệt độ 40oC để lựa chọn được chủng giống vi khuẩn thích hợp

2.5.1.5 Nghiên cứu xác định các điều kiện lên men lactic thích hợp cho sản phẩm nước khoai lang tím

- Thí nghiệm 5: Nghiên cứu xác định nồng độ vi khuẩn lactic thích hợp:

Dịch khoai lang thu được sau quá trình đường hóa và được phối chế theo công thức phối chế xác định (là kết quả của thí nghiệm 2), thanh trùng và được chia thành các mẫu có cùng thể tích (V=1000ml) rồi được bổ sung chủng vi khuẩn lactic (là kết quả của thí nghiệm 4) với các nồng độ khảo sát theo công thức thí nghiệm sau:

Tỷ lệ tiếp giống (%) sinh khối vi

Nhiệt độ lên men 40oC, thời gian lên men 8 giờ

Chỉ tiêu theo dõi: mật độ tế bào vi khuẩn, hàm lượng axít lactic, hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số, độ pH, hàm lượng anthocyanin, đánh giá cảm quan dịch khoai lang tím sau quá trình lên men và sau 30 ngày bảo quản ở 4 - 6oC

- Thí nghiệm 6: Nghiên cứu xác định nhiệt độ lên men thích hợp:

Dịch khoai lang thu được sau quá trình đường hóa và được phối chế theo công thức phối chế xác định (là kết quả của thí nghiệm 3) được chia thành các mẫu

có cùng thể tích (V=1000ml) rồi được bổ sung chủng vi khuẩn lactic (là kết quả của thí nghiệm 2 với các nồng độ thích hợp (là kết quả của thí nghiệm 4), tiến hành lên men ở các nhiệt độ theo các công thức thí nghiệm sau:

Chỉ tiêu theo dõi: mật độ tế bào vi khuẩn, hàm lượng axít lactic, hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số, độ pH, hàm lượng anthocyanin, đánh giá cảm quan dịch khoai lang tím sau 8 giờ lên men

- Thí nghiệm 7: Nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp:

Tiến hành các thí nghiệm như trên, các mẫu dịch khoai lang tím được bổ sung vi khuẩn lactic đã được xác định ở thí nghiệm 5, tiến hành lên men ở nhiệt

độ đã được xác định ở thí nghiệm 6, tiến hành theo dõi các chỉ tiêu chất lượng của dịch lên men sau 2, 4, 6, 8, 10 giờ lên men

Chỉ tiêu theo dõi: mật độ tế bào vi khuẩn, hàm lượng axít lactic, hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số, độ pH, hàm lượng anthocyanin, đánh giá cảm quan dịch khoai lang tím trong quá trình lên men

2.5.1.6 Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm và đề xuất quy trình chế biến

- Thí nghiệm 8: Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm

Chỉ tiêu theo dõi: một số chỉ tiêu vi sinh vật, đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm

2.5.2 Các phương pháp phân tích

2.5.2.1 Lấy mẫu

Theo TCVN 6400:1998 (ISO 707: 1997), Hướng dẫn lấy mẫu

2.5.2.2 Xác định pH bằng pH meter cầm tay

2.5.2.3 Định lượng axít lactic

Định lượng bằng phương pháp trung hoà bằng NaOH 0,1N đến pH = 8,2 dùng thiết bị chuẩn độ điện thế tự động 702SM Titrino của hãng Metrohm (Thuỵ Sỹ)

Hàm lượng axít lactic có trong sản phẩm được tính theo công thức:

V2: Số ml dung dịch đem đi chuẩn độ (ml)

m: Khối lượng mẫu (g)

2.5.2.4 Xác định hàm lượng đường tổng số, tinh bột bằng phương pháp

Ferixianua

Nguyên tắc:

- Dung dịch Ferixianua trong môi trường kiềm dưới tác dụng của nhiệt độ cao sẽ giải phóng ra oxi nguyên tử, oxi nguyên tử sẽ etylen để kết thúc phản ứng

là xanh metylen chuyển từ màu xanh sang màu hồng, oxi hóa đường thành acid phản ứng được thực hiện khi đun nóng với chỉ thị xanh metylen Điểm kết thúc phản ứng là xanh metylen chuyển từ màu xanh sang tím hồng rồi vàng rơm Dụng cụ, hóa chất:

- NaOH dung dịch 10%, HCl dung dịch 15%

- Ferixianua 1%, KOH 2,5N và xanh metylen

Cách tiến hành:

- Lấy 25g mẫu rồi bổ sung nước cất nóng để nguội, sau đó định mức lên 250ml bằng nước cất rồi tiến hành lọc lấy 100ml dịch lọc, bổ sung 10ml HCl 15%, sau đó tiến hành thủy phân trong 30 phút rồi để nguội Nhỏ vài giọt phenolphatalein màu hồng vào rồi trung hòa bằng NaOH 10% Sau đó định mức lên 250ml thu được dịch đường

- Lấy 20ml Ferixianua 1% cho vào bình 250ml + 5ml KOH 2,5N và vài giọt xanh metylen, lắc đều và đun sôi trong 1 – 2 phút Sau đó dùng dung dịch đường để chuẩn độ tới khi màu xanh metylen chuyển sang màu vàng rơm

Tính toán kết quả:

Hàm lượng đường được tính theo công thức sau:

(%) 100

Trong đó: - V: số ml dung dịch đường tiêu hao khi chuẩn hết 20ml dung dịch Ferixianua 1%

- a = 0,00215 lượng glucoza tương ứng 20ml Ferixianua 1%

- k: hệ số pha loãng