mở đầu quá trình trao đổi chất, với tác dụng tối thích vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ cực đại và biểu hiện hoạt tính trao đổi chất, trao đổi năng lượng lớn nhất, với tác dụng cực đại vi khuẩn ngừng sinh trưởng và có thể bị chết. Nhiệt độ [2]4] Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự sinh trưởng của vi khuẩn liên quan đến khả năng nhạy cảm của các protein với nhiệt độ. Phân lớn các phản ứng enzyme déu có một giá trị tối thích nhất định. Do đó nhiệt độ sinh trưởng của vi khuẩn phải đủ cao để cho các phản ứng sinh hóa trong tế bào diễn ra nhưng cũng phải đủ thấp để tránh protein bị biến tính.
Nhiệt độ là một trong những nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới sinh trưởng của vi khuẩn lactic. Tuy thuộc vào nhiệt độ tối ưu cho lên men và cho sinh trưởng, vi khuẩn lactic được chia làm 2 loại: loại ưa nhiệt và loại ưa ấm. Loai ua nhiét gm c6: L.phat trién tốt ở 45 - 62°C. Loại ưa ấm gồm có: L.
bifidus phat trién tốt ở 37 - 45°C. phát triển tốt ở 28 - 32°C. Nguồn cacbon Nguồn cacbon tốt nhất là các loại đường. Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại cacbonhydrate từ các monosaccarid (glucose, fructose, manose), cdc disaccarid (saccarose, lactose, maltose) cho đến các polysaccarid (tỉnh bột, dextin) Tốc độ lên men các loại đường monosaccarid, disaccarid và oligosaccarid là khác nhau.
Nếu khi nhân giống người ta dùng một loại đường thông thường thì vi khuẩn có thể thích nghỉ với loại đường đó và về sau chúng phát triển có hiệu quả trên môi trường chứa loại đường này mà không làm ảnh hưởng, đến khả năng lên men đối với các nguồn cacbon khác.[10] Vị khuẩn lactic sử dụng nguồn cacbon này dể cung cấp năng lượng, xây dựng cấu trúc tế bào và làm cơ chất cho quá trình lên men tổng hợp các acid hữu co. Nguồn Nitœ Phần lớn vi khuẩn lactic không thể sinh tổng hợp được các hợp chất chứa nitơ. Vì vậy để đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển chúng phải sử dụng các nguồn nitơ có sẵn trong môi trường. Các nguồn nitơ vỉ khuẩn lactic có thể sử dụng như: cao thịt, cao nắm men, dịch thủy phân casein từ sữa, peptone,.Hiện nay cao nấm men là nguồn nitơ được sử dụng nhiều nhất và có hiệu quả nhất.
Tuy nhiên ở quy mô công nghiệp không thể sử dụng nguồn nitơ này vì rất tốn kém. Muối khoáng Để đâm bảo cho sinh trưởng và phát triển đầy dủ, vi khuẩn lactic rất cần các muối vô cơ. Nhằm cung cấp các nguyên tố khoáng như đồng, sắt, natri, kali, phospho, lưu huỳnh, magie đặc biệt là mangane, vì mangane giúp ngăn ngừa quá trình tự phân và én định cấu trúc tế bao. Phosphate 1a loai muối quan trọng nhất mà các vi khuẩn lactic yêu cầu.
Các muối amôn không thể được dùng làm nguồn nito duy nhất song chúng gây một ảnh hưởng nhất định lên sự chuyển hoá một số acid amin. 11 Vitamin Hàm lượng vitamin của môi trường giữ một vai trò quan trọng trong sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn laetic. Vitamin đóng vai trò là các coenzyme trong quá trình trao đổi chất của tế bào, nên rất cần thiết cho hoạt động sống. Vitamin B6 một vitamin rất quan trọng trong sự sinh tổng hợp các acid amin ở các vi khuẩn lactic cũng có thể được thay thế bởi một số acid amin khác.
Tuy nhiên tuỳ thuộc vào từng loại vỉ khuẩn lactic, nhiều loại acid amin được coi là các acid amin không thay thế, tức là buộc phải có mặt trong môi trường. Sự phụ thuộc của tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn lactic vào nồng độ các vitamin có thể được định lượng bởi các phép thử. Vì vậy, việc xác định loại vitamin cần thiết cho sự sinh trưởng của từng loại vi khuẩn lactic khác nhau là rất quan trọng. trong nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần môi trường đến sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn lactic.[2] Đa số các loài vi khuẩn Iactic không có khả năng sinh tổng hợp vitamin.
Vi vậy cần bổ sung vào môi trường các loại vitamin. Các chất chứa vitamin thường sử dụng như nước chiết từ khoai tây, ngô, cà rốt hay dịch tự phân nắm men. Các hợp chất hữu cơ khác Ngoài các acid amin và vitamin, vi khuẩn lacte còn cần các hợp chất hữu cơ khác cho sự phát triển như các base nitơ hay các acid hữu cơ. Một số acid hữu cơ có ảnh hưởng thuận lợi đến tốc độ sinh trưởng của vỉ khuẩn lactic như acid citric, acid oleic.
Nén hién nay người ta sử dụng các muối citrate, dẫn xuất của acid oleic làm thành phần môi trường nuôi cấy, phân lập và bảo quả các chủng vi khuẩn lactic. Tương tự như hai acid hữu cơ trên, acid acetic cũng có những tác động quan trọng đến sự sinh trưởng của tế bào. Nên người ta thường sử dụng acid acetic dưới dạng các muối acetat để làm chất đệm cho môi trường khi nuôi cấy vi khuẩn lactic. Một số vi khuẩn laetie thường dùng trong lên men [10] Một số giống vi khuẩn lactic nồng cốt liên quan đến quá trình lên men thực phẩm nhu: Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcusva Streptococcus.
- Lactobacillus Lactobacillus: La giéng \6n nhit trong LAB véi hon 80 loai va phan loai được công nhận (Limsowtin và ctv, 2002). Đây cũng là nhóm loài rất hỗn tạp với sự đa dạng về các đặc tính lý hóa, sinh hóa và kiểu hình nhưng chủ yếu là dạng que (Axelsson, 2004). Các zacfobacillus là những vi khuẩn Gram (+), không sinh bào tử, thỉnh thoảng cặp đôi hoặc tạo thành chuỗi, không di động và catalasc âm tính. Phân bố rất nhiều trong tự nhiên và nhiều loài đã được ứng dụng trong thực phẩm, nhóm vi khuẩn này được ghi nhận là chịu acid cao nhất, có mặt trong.
cơ thể người (khoang miệng, đường tiêu hóa,.), và trong một số thực phẩm lên men như thịt, sita, rau qua, ngii céc,. Một số loài như: 1ð. brevi tham gia trong quá trình làm chín phô mai; Lb. bulgaricus là một trong hai loài vi khuẩn cho phép sử dụng trong lên men yogurt (Limsowtin và ctv, 2002).
- Lactococcus Lactococcus: C6 dang hinh cau hoặc hình trứng, thường bắt cặp hoặc thành chuỗi. Có 5 loài Lactococcus (Lactococcus lactis, Le. Piscium va Le. raffinolactis) hién dang duge céng nhan.
Tuy nhién, chi c6 Le. Lactis va Le. cremoris mới được sử dụng trong quá trình lên men thực phẩm (Limsowtin và etv, 2002). Laelocoeeus laetis được phân lập từ sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa.
Có khả năng vi khuẩn này nhiễm vào sữa trong quá trình vắt sữa và cho ăn. Rafinolacris được phân lập từ sữa chưa tiệt trùng, từ đường ruột động. vật và từ các môi trường trang trại nuôi bd. Garvieae va Le.
Piscium giy bệnh ở các loài cá, ze. Garvieae cũng liên quan tới bệnh viêm vú bò và nhiễm trùng ở người. Một số chủng Zc. Lacris có khả năng chuyển hóa citrate, sản sinh CO, điacctyl và các chất trung gian khác tạo hương thơm cho sản phẩm (ví dụ như bơ và phô mai Gouda).
Nisin, một bacteriocin peptide sản sinh bởi các giống, Lactococcus c6 sin trong thương mại được coi như là một phụ gia bền acid, được sử dụng để kéo đài thời gian bảo quản thông qua việc ức chế hệ vi sinh vật Gram (+) trong thực. - Leuconostoc Leuconostoc: Cé dang hinh cầu xếp chuỗi hoặc bắt cặp, lên men dị hình. Chúng thường được tìm thấy trên lá, ngũ cốc, nho và các cụm hoa. Những vi khuẩn này phát triển ở 20 - 30°C và không phát triển ở 45°C.
Leuconostoc (dic biét 14 Ln. lactis va Ln. mesenferoides) có vai trò quan trọng trong việc lên men sữa do chúng có khả năng sinh CO; và một lượng đáng ké diacetyl tir citrate trong sữa (Axelsson, 2004). Diacetyl là hợp chất chính tạo hương cho bơ chua, kem chua và phô mai tươi, còn CO; thì đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành mắt phô mai.
Ngoài ra, nhóm vi khuẩn này còn đóng vai trò chủng khởi động trong việc lên men tự nhiên của rau quả (ví dụ như dưa cải). - Streptococcus Streptococcus: Nhém vi khudn nay c6 dang hinh cau hoac hình trứng, kết đôi hay dạng chuỗi, lên men đồng hình. Hiện đã có trên 50 loai Streptococus được nhận biết, những vi khuẩn này phân bố chủ yếu trong xoang miệng và ở đường hô hấp. Mét sé Streptococcus như Sp.
Mutans 1a tac nhân gây bệnh sâu ring va viém mang tim (Axelsson, 2004).Về co ban, chi c6 Sp. Thermophilus la được sử dụng trong sản xuất yogurt (cùng véi Lb.bulgaricus) và phô mai. Vỉ khuân này được sử dụng như một tác nhân acid hóa để đông tụ lactic. - Pediococcus Pedioeoeeus: Có dạng tứ cầu, vi hiểu khí, phát triển từ 20 - 30°C và không phát triển ở 45°C, ưa acid và lên men dồng hình.
Hiện có 7 loài Pediococcus được nhận biết. Những vi khuẩn này thường được tìm thấy với một lượng lớn trên lá nho, dưa bắp cải lên men, trái oliu và bia. Pediococcus quan trong trong thực phẩm về cả hai mặt tiêu cực và tích eye. Damnosus 1a vi sinh vat gay hu hỏng chính trong sản xuất bia, vì sự sinh trưởng của chúng có thể dẫn đến việc hình thành điacetyl/acetoin tạo ra vị bơ.
Acidilactici va Pe. Pentosaceus được sử dụng như các chủng khởi động cho việc làm xúc xích 1én men. Pediococcus cũng tham gia vào quá trình làm chín phô mai góp phần làm tăng hương vị cho phô mai (Axelsson, 2004). Sự trao đổi chất cũa vi khuẩn laetie [4][8]10] 'Vi khuẩn lactic thực hiện quá trình trao đổi chất và năng lượng thông qua quá trình lên men, để chuyển hóa các hợp chất cacbonhydrate và tích lũy acid lactic trong môi trường (lên men lactic).
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa sinh học ky khí các hợp chất đường thành acid lactic (chủ yếu) và một số sản phẩm khác. Có 2 dạng lên men lactic: lên men lactic déng hình và lên men lactic dị hình. Lén men lactic đồng hình Lên men lactic đồng hình là quá trình lên men trong đó các sản phẩm acid lactic tao ra chiém 90- 98% tổng số các sản phẩm lên men và một lượng nhỏ acid acetic, aceton, di- acetyl. Trong quá trình lên men lactic đồng hình, các nhóm vi khuẩn thuộc các chi Lactococcus, Streptococcus ching phan giải cacbonhydrate theo con đường Embden — Meyerhof— Parnas pathway (EMP) và bằng con đường này acid lactic sinh ra chiếm 90 — 98%.
Mặc dù hiệu suất năng lượng thấp (chỉ tạo hai phân tử ATP) khi phân giải một phân tử đường thành hai phân tử acid lactic. Những vi khuẩn lactic lên men đồng hình lại có những tiềm năng lớn trong công nghiệp thực phẩm. Để đảm bảo đủ năng lượng cho hoạt động sống, đồng thời cung cấp năng lượng cho quá trình sinh trưởng và phát triển chúng.
