Giáo trình Kỹ thuật lên men thực phẩm: Phần 2 - PGS.TS. Đỗ Thị Bích Thuỷ

Tiếp nội dung phần 1, Giáo trình Kỹ thuật lên men thực phẩm: Phần 2 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Vi khuẩn lactic - đặc tính và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm; Khoa học lên men sản xuất sữa chua; Vi khuẩn acetic; Công nghệ sản xuất giấm. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Kỹ thuật lên men thực phẩm: Phần 2 - PGS.TS. Đỗ Thị Bích Thuỷ PHẦN 2 LÊN MEN LACTIC TRONG THỰC PHẨM CHƢƠNG 6 VI KHUẨN LACTIC - ĐẶC TÍNH VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM6.1. Khái niệm và phân loại vi khuẩn lactic6.1.1. Khái niệm về vi khuẩn lactic Vi khuẩn lactic (LAB) là những vi khuẩn tạo ra sản phẩm chủ yếu là lactic acidtrong quá trình lên men carbohydrate. Chúng là những vi khuẩn gram dương, bất động,không sinh bào tử, catalase và oxydase âm tính. Do khả năng sinh tổng hợp những hợpchất cần cho sự sống là rất yếu nên LAB là những vi sinh vật đa khuyết dưỡng đối vớinhiều amino acid, nhiều loại vitamin,… không có khả năng tổng hợp nhân hem củaporphyrine và không có cytochrome. Nhiều loài của LAB là những vi khuẩn kỵ khí tùynghi, vi hiếu khí và có khả năng tồn tại cả hiếu khí cũng như kỵ khí. Vi khuẩn lactic có nhu cầu dinh dưỡng khá phức tạp, không có đại diện nào có thểmọc được trên môi trường vô cơ thuần khiết chứa glucose và các muối amoni. Phần lớncác vi khuẩn lactic không tự tạo được các hợp chất hữu cơ phức tạp có chứa nitơ, vìvậy để đảm bảo sự phát triển chúng cần nguồn nitơ dạng hữu cơ có sẵn trong môitrường. Vì thế, LAB thường có mặt trong những môi trường giàu đạm hữu cơ như thịt,sữa, các amino acid và các dạng protein thủy phân như pepton, cao nấm men. Rất ít vi khuẩn lactic có thể tổng hợp được vitamin, do đó chúng cũng rất cầnvitamin để phát triển. Các vitamin đóng vai trò là các coenzyme trong quá trình trao đổichất của tế bào. Do đó, để nuôi cấy LAB, người ta thường phải bổ sung dịch chiết nấmmen, nước cà rốt, cà chua… Ngoài ra, LAB cũng cần rất nhiều muối vô cơ như Cu, Fe,K, P, S, Mn… Vi khuẩn lactic có thể sử dụng được nhiều nguồn carbon khác nhau gồm nhiều loạiđường, một điểm quan trọng là chúng có thể sử dụng rất tốt đường lactose, do đó chúngthích nghi tốt với các môi trường có sữa và là một trong các nhóm vi khuẩn tiên phongtrong hệ vi sinh đường ruột của trẻ sơ sinh, ngoài ra chúng còn có thể sử dụng cả tinhbột, cellulose. Nơi sống chủ yếu của các vi khuẩn lactic là sữa và những nơi sản xuất và chế biếnsữa, thực vật nguyên vẹn hoặc đang tự phân hủy, cũng như đường ruột và niêm mạc 116của người và động vật. Do tạo thành một lượng lớn lactat và chịu được pH thấp nêntrong các môi trường lên men lactic, vi khuẩn lactic thường chiếm số lượng áp đảo, vìvậy có thể dễ dàng phân lập các vi khuẩn lactic từ các sản phẩm này trên các môitrường dinh dưỡng chọn lọc.6.1.2. Phân loại vi khuẩn lactic Dựa vào hình thái tế bào, tính chất sinh lý sinh hóa, cùng với những thành tựu củasinh học phân tử, LAB được phân thành các nhóm chính như sau:6.1.2.1. Lactobacillus và Carnobacterium Chi Lactobacillus là chi lớn nhất trong nhóm vi khuẩn lactic, gồm khoảng 80 loàivới mức độ khác nhau rất nhiều về hình thái, đặc điểm sinh hóa và sinh lý. Sự khôngđồng nhất thể hiện ở khoảng tỉ lệ mol G+C rất rộng, từ 32–55 %. Tuy nhiên, chúng vẫnđược chấp nhận trong một chi thống nhất theo định nghĩa của chi, về cơ bản là nhữngvi khuẩn lactic hình que. Chúng là những vi khuẩn gram dương, catalase âm tính, sinh trưởng trong điềukiện kỵ khí không bắt buộc hoặc vi hiếu khí. Các loài trong chi Lactobacillus có thểtiến hành cả lên men lactic đồng hình thông qua con đường Embden-Meyerhof hoặc dịhình thông qua con đường pentose-phosphate. Chúng phát triển mạnh trong môi trườngcó tính acid, tùy loài mà pH dao động từ 4,5–6,4. Trong tự nhiên, Lactobacillus có thểđược tìm thấy trong các sản phẩm thịt, sữa, bia hoặc trong nước sạch, bùn, bề mặt thựcvật, trái cây. Các loài thuộc chi này cũng là một phần quan trọng trong hệ thống vi sinhđường ruột ở người và động vật bậc cao, có trong khoang miệng, đường ruột và trongâm đạo. Chúng có vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định của hệ vi sinh trongcơ thể, tạo ra những lợi ích sức khỏe cho vật chủ và ức chế một số vi sinh vật gâybệnh khác. Lactobacillus được ứng dụng trong lên men sản xuất lactic acid và lên men sữa.Tuy nhiên, chúng đôi khi cũng gây rắc rối vì làm hỏng thực phẩm do một số sản phẩmtrao đổi chất cuối cùng của chúng gây ra mùi khó chịu cho bia, sữa, thịt. Các loài thuộc chi Carnobacterium trước đây được xếp vào chi Lactobacillus, đólà các loài L. divergens, L. carnis, và L. piscicola, nhưng sau đó đã thể hiện những tínhchất khác biệt và được tách ra khỏi chi Lactobacillus. Các loài trong chiCarnobacterium có thể phát triển trong môi trường có pH khá cao (khoảng 9) trong khiLactobacillus không thể phát triển trong điều kiện này.6.1.2.2. Streptococcus, Lactococcus, Enterococcus Ban đầu, cả ba chi này đều được xếp chung vào chi Streptococcus. Chúng là các vikhuẩn lactic dạng cầu, tồn tại theo cặp hoặc xếp chuỗi và lên men lactic đồng hình. ...