Tiểu luận lên men SINH KHỐI LACTIC

I. N G U Y Ê N L I Ệ U L À M M Ô I T R Ư Ờ N G V I S I N H

V Ậ T :

1. V i kh u ẩn l a c ti c

1.1. Đ ặc đi ể m c h u n g c ủ a v i kh u ẩn l

a c t i c

Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacilliaceae.

Vi khuẩn lactic có dạng hình cầu hoặc hình gậy, đứng riêng lẻ hoặc tạo chuỗi, thuộc

vi khuẩn gram dƣơng (+).

Vi khuẩn lactic không di động.

Vi khuẩn lactic không tạo bào tử (tuy nhiên hiện nay ngƣời ta tìm thấy một số

giống trong họ vi khuẩn lactic có khả năng tạo bào tử).

Vi khuẩn lactic thuộc vi khuẩn kị khí chịu dƣ ỡng.

Vi khuẩn lactic không chứa cytochrom và enzyme ca talase.

Vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp enzyme peroxydase rất mạnh.

Chúng phân giải H2

O2

để tạo ra nƣớc và O2

để phát triển.

1.2. S ự ph ân bố:

Ít gặp trong đất và nƣớc,thƣờng phát triển trong những môi trƣờng có chứa

nhiều chất hữ u cơ phức tạp nhƣ :

- Trong sữa và các sản phẩm từ sữa thƣờng gặp Lactobacillus lactic,

Lactobacillus bulgarius, Lactobacillus helviticus, Lactobacillus casei, Lactobacillus

ferment,Lactobacillus brevis, Streptococcus diacetyllactis. Để tồn tại trong môi trƣờng sữa vi

khuẩn lactic tổng hợp ATP từ cơ chất lactose.

- Trên bề mặt thực vật và xác thực vật đang bị phân giải hay có Lactobcillus

plantanium, Lactobcillus delnikii, Lactobcillus ferment, Lactobacillus brevis, Streptococcus

lactis...Chúng còn đƣợc tìm thấy trên các loại rau quả, trái cây.

- Trong ruột và các niêm dịch ở ngƣời và động vật có Lactobacillus acidophilus,

Streptococcus faecalis, Streptococcus bovis, Streptococcus salivanius, Streptococcus

pyogenes, Bifidobacterrium, Pneumococcus.

1.3. P h ân l o ạ i v i kh u ẩn l a c ti

c

Dựa vào quá trình lên men đƣờng: có 2 loại

- Vi khuẩn lactic đồng hình: Streptococus lactic, Streptococcus cremoris,… Vi

khuẩn lên men lactic đồng hình sản sinh 85-95% acid lactic. Do thiếu porphyrin và

cytochrom, không có chuỗi vận chuyển electron nên chúng thu năng lƣợng bằng con

đƣờng lên men bắt buộc. Trong tế bào vi khuẩn có chứa enzymealdolase và

triosophotphatizomerase.

- Vi khuẩn lactic dị hình: Vi khuẩn lên men lactic dị hình sản sinh 50% ac id lactic,

25% cồn và 25% acid acetic. Nhóm vi khuẩn này gồm có các vi khuẩn sinh hƣơng

Streptococcus votrovorus, Streptococcus paracotrovorus, Streptococcus diactylactis,...và

Lactobacillus brevis,Lactobacillus fermenti,...

Bảng 1 : Các chi vi khuẩn lactic, kiểu lên men và sản phẩm chính

Chi và dƣới chi Kiểu lên men Sản phẩm chính

(Tỷ lệ phân tử)

Cấu hình của

acid lactic

Streptococcus Đồng hình lactat

L

(+)

Pediococcus Đồng hình lactat

DL và L

(+)

Lactobacillus Đồng hình lactat

Thermobacterium Đồng hình lactat

D

(-)

,L

(+),

DL

Streptobacterium Dị hình

(tùy tiện)

Lactat : axetat

1 : 1

D

(-)

,L

(+),

DL

Betabacterium Dị hình Lactat : axetat : CO

2

1 : 1 : 1

DL

Leuconostoc Dị hình Lactat : axetat : CO

2

1 : 1 : 1

D

(-)

bifidobacterium Dị hình Lactat : a xetat

2 : 3

L

(+)

Dựa vào hình thái: có 2 loại

- Cầu khuẩn lactic: Streptococcus

- Trực khuẩn lactic: Lactobacillus

Dựa vào tính mẫn cảm với oxi: có 3 nhóm

- Vi khuẩn lactic kỵ khí nghiêm ngặt

- Vi khuẩn lactic yếm khí tùy tiện: Pediococcus cerevisiae

- Vi khuẩn lactic vi hiếu khí (hiếu khí tùy tiện):

Dựa vào nhiệt độ phát triển tối ƣu: có 2 nhóm

- Vi khuẩn lactic ƣa ấm: 25-35 C

Ví dụ: Streptococus lactic, Lactobacillus casei, L. plantarum,…

- Vi khuẩn lactic ƣa nhiệt: 37-45 C

Ví dụ: Streptococus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, L. helvetcus,…

2. S I N H K H Ố I V I K H U Ẩ N L A C T I C

2.1. M ụ c đí c h t h u n h ận s i n h kh ối vi

kh u ẩn l a c t i c

Trong thời gian trƣớc đây mỗi cơ sở sản xuất có phƣơng pháp và qui trình

riêng để nhân giống và bảo quản giống dùng cho sản xuất. Khi cần sử dụng ngƣời ta

sẽ tiến hành nhân giống qua nhiều giai đoạn theo nguyên tắc thu nhận một canh

trƣờng vi sinh vật thuần khiết. Hiện nay một số nhà máy chế biến thực phẩm và nhữ

ng nhà máy sản xuất các sản phẩm trao đổi chất từ vi sinh vật vẫn đang sử dụng phƣ

ơng pháp này nên giống vi sinh vật đƣợc xem là độc quyền sở hữu của mỗi nhà máy.

Từ nhữ ng năm 1980, trên thế giới phát triển mạnh một ngành công nghiệp

mới, công nghiệp sản xuất và cung cấp giống vi sinh vật. Các chế phẩm giố ng thƣ ơng

mại bao gồm đủ loại: vi khuẩn, nấm men, nấm sợi… Vi khuẩn lactic cũng không

ngoại lệ, sinh khối vi khuẩn lactic đƣợc thu nhận, bảo quản và cung ứ ng cho ngành

công nghiệp sản xuất các sản phẩm từ sữa.

Chế phẩm giống thƣơng mại có thể cấy trực tiếp vào môi trƣờng lên men

hoặc hoạt hoá chúng trên một môi trƣờng dinh dƣỡng trong một khoảng thời gian

nhất định trƣớc khi cấy.

2.2. C ác l oài v i kh u ẩn l a c t i c dù n g t r on g c ôn g n gh i ệ p s ản xu ất

s i n h kh ối vi kh u ẩ n

l a c t i c

Quan trọng là sinh khối của vi khuẩn lactic lên men đồng hình.

Streptococcus thermophilus

Lactobacillus bulgaricus

Streptococus lactic

Streptococcus cremoris

Lactobacillus acidophilus

Nhóm vi khuẩn sinh

hƣơng

a/ Lactobacillus acidophilus

Hình 1: Lactobacillus acidophilus

 Thuộc trực khuẩn, có kích thƣớc : rộng 0.6-0.9 µm, dài 1.5-6 µm.

 Trong thiên nhiên chúng tồn tại riêng lẻ, đôi khi chúng tạo thành nhữ ng

chuỗi ngắn, thuộc nhóm vi khuẩn gram dƣơng (+) và có khả năng chuyển động.

 Chúng có khả năng lên men một loạt đƣờng nhƣ : glucose, fructose,

galactose,

mannose, maltose, lactose, saccharose để tạo acid lactic.

 Chúng hoàn toàn không có khả năng lên men xylose, arabinose,

rhamnose, glycerol, mannitol, sorbitol, dulcitol, inocitol.

 Trong quá trình lên men chúng tạo ra cả hai dạng đồng phân quang học của

acid

lactic.

 Nhiệt độ phát triển tối ƣ u là 45 C, pH 4-5.

b/ Lactobacillus bulgaricus

Hình 2: Lactobacillus bulgaricus

 Thuộc trực khuẩn có kích thƣớc rất dài, liên kết với nhau tạo thành chuỗi,

gram

(+).

 Chúng không có khả năng di chuyển.

 Có khả năng lên men đƣợc các loại đƣờng glucose, lactose, galactose.

 Không lên men đƣợc xylose, arabinose, sorbose, dulcitol, ma nnitol,

dextrin, inulin.

 Chúng không có khả năng tạo initrit từ nitrate.

 Nhiệt độ phát triển 40-50 C, pH thích hợp 5.5-6.0.

c/ Streptococcus thermophilus

Hình 3: Streptococcus thermophilus

 Tế bào hình cầu hoặc hình trứ ng, đƣờng kính 0.7-0.9 µm, không chuyển

động, thƣ ờng kết thành chuỗi ngắn, gram (+).

 Phát triển tốt ở 40-45 C, pH 5.8-6.0. Không phát triển đƣợc ở 53 C và dƣ ới 20

C, sống đƣợc ở 65 C trong 30 phút.

 Không phát triển đƣ ợc trong môi trƣờng sữa chứa 0.01% methylen blue,

môi trƣờng máu chứa 10% mật.

 Có khả năng lên men glucose, fructose,lactose, saccharose.

 Nhạy cảm với các chất kháng sinh 0.01 µg/ml tetracycline hay 0.1

µg/ml chloremphen.

d/ Streptococcus cremoris

Hình 4: Streptococcus cremoris