I. Giới thiệu về axít phenyllactic và ứng dụng trong bảo quản rau quả chế biến tối thiểu
Axít phenyllactic (PLA) là một hợp chất sinh học được tổng hợp bởi vi khuẩn lactic, có tiềm năng lớn trong việc bảo quản thực phẩm. PLA được chứng minh là an toàn và có khả năng ức chế vi khuẩn gram âm, gram dương, nấm men và nấm mốc. Đặc biệt, PLA có hiệu quả cao trong việc bảo quản rau quả chế biến tối thiểu (CBTT), một dạng sản phẩm đang được ưa chuộng do tính tiện dụng và độ tươi ngon. Tuy nhiên, CBTT thường có thời hạn sử dụng ngắn do dễ bị nhiễm vi sinh vật gây hại. Việc sử dụng axít phenyllactic như một chất bảo quản tự nhiên có thể giải quyết vấn đề này, đồng thời đáp ứng xu hướng tiêu dùng thực phẩm an toàn và ít hóa chất.
1.1. Đặc tính và cơ chế hoạt động của axít phenyllactic
Axít phenyllactic là một axít hữu cơ có khối lượng phân tử thấp, dễ hòa tan trong nước và có khả năng ức chế vi sinh vật rộng. Cơ chế hoạt động của PLA bao gồm việc làm thay đổi cấu trúc tế bào vi khuẩn, dẫn đến sự phá vỡ và tiêu diệt chúng. PLA cũng được chứng minh là an toàn với con người và động vật, thậm chí có mặt trong một số loại mật ong tự nhiên. Điều này làm cho PLA trở thành một lựa chọn lý tưởng cho việc bảo quản thực phẩm, đặc biệt là rau quả CBTT.
1.2. Vai trò của axít phenyllactic trong bảo quản rau quả chế biến tối thiểu
Rau quả chế biến tối thiểu thường bị giảm thời hạn sử dụng do quá trình xử lý cơ học làm mất lớp vỏ bảo vệ, tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập. PLA có khả năng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây hại như Listeria monocytogenes, Salmonella typhi và Escherichia coli, đồng thời ngăn chặn quá trình biến màu và thối hỏng. Việc sử dụng PLA như một chất bảo quản tự nhiên không chỉ kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm mà còn đảm bảo tính an toàn và chất lượng.
II. Nghiên cứu tạo axít phenyllactic từ vi khuẩn lactic
Nghiên cứu này tập trung vào việc tạo axít phenyllactic từ vi khuẩn lactic, đặc biệt là chủng Lactobacillus plantarum. Quá trình lên men được thực hiện để tổng hợp PLA, với mục tiêu tạo ra một chất bảo quản tự nhiên hiệu quả. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men như thành phần môi trường, pH và thời gian lên men đã được nghiên cứu kỹ lưỡng để tối ưu hóa hiệu suất sản xuất PLA. Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng phương pháp lên men gián đoạn với bổ sung dinh dưỡng đã đạt được hiệu suất cao, mở ra tiềm năng sản xuất PLA ở quy mô công nghiệp.
2.1. Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic
Quá trình phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic có khả năng sinh axít phenyllactic cao là bước quan trọng đầu tiên. Hai chủng Lactobacillus plantarum C2 và C15 đã được tuyển chọn với khả năng sinh PLA đạt 1,2 g/l. Đây là hai chủng hoàn toàn mới so với các nghiên cứu trước đây, mở ra hướng đi mới trong việc khai thác tiềm năng của vi khuẩn lactic.
2.2. Quy trình lên men tạo axít phenyllactic
Quy trình lên men gián đoạn với bổ sung dinh dưỡng đã được xây dựng để tạo axít phenyllactic từ chủng Lactobacillus plantarum C2. Quy trình này đạt hiệu suất cao và có thể áp dụng ở quy mô lớn, với khả năng sản xuất 800 lít/mẻ. Đây là tiền đề quan trọng để phát triển công nghệ sản xuất PLA ở quy mô công nghiệp, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong bảo quản thực phẩm.
III. Ứng dụng axít phenyllactic trong bảo quản rau quả chế biến tối thiểu
Axít phenyllactic đã được ứng dụng thành công trong việc bảo quản một số loại rau quả chế biến tối thiểu như cà rốt, khoai tây, dứa, mít và vải. Kết quả nghiên cứu cho thấy, PLA không chỉ kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm mà còn duy trì được độ tươi ngon, màu sắc và cấu trúc. Việc sử dụng PLA như một chất bảo quản tự nhiên đã đáp ứng được xu hướng tiêu dùng thực phẩm an toàn và ít hóa chất, đồng thời mở ra hướng đi mới trong công nghệ bảo quản thực phẩm.
3.1. Hiệu quả của axít phenyllactic trong bảo quản rau quả
PLA đã chứng minh hiệu quả cao trong việc ức chế vi sinh vật gây hại và ngăn chặn quá trình biến màu, thối hỏng ở rau quả CBTT. Các sản phẩm được bảo quản bằng PLA duy trì được độ tươi ngon và chất lượng trong thời gian dài hơn so với các phương pháp bảo quản truyền thống. Điều này khẳng định tiềm năng ứng dụng rộng rãi của PLA trong ngành công nghiệp thực phẩm.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu
Nghiên cứu này không chỉ cung cấp một giải pháp bảo quản tự nhiên hiệu quả mà còn góp phần đa dạng hóa các sản phẩm bảo quản sinh học an toàn. Việc ứng dụng axít phenyllactic trong bảo quản rau quả chế biến tối thiểu đã mở ra hướng đi mới, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm tươi ngon và an toàn.
