Đặt vấn đề Lên men lactic được ứng dụng nhiều trong ngành công nghệ thực phẩm, sản xuất của lên men góp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng, chất lượng và an toàn của sản phẩm. Đặc biệt lên men lactic là loại lên men được ứng dụng và tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị có nhiều loại nước uống lên men lactic từ ngũ cốc như: Boza của Thổ Nhĩ Kì, Rumani, Sbia cuarcuar Ả Rập……… Các loại đồ uống này không chưa cồn có vị chua ngọt giàu dinh dưỡng và vị khuẩn có lợi cho đường ruột. Gạo lứt còn gọi là gạo rằn, gạo lứt là loại gạo chỉ xay bỏ vỏ trấu, chưa được sát bỏ lớp cám gạo. Đây là loại gạo rất giàu dinh dưỡng đặc biệt là các vitamin và nguyên tố vi lượng.
Thành phần dưỡng của gạo lứt gồm tinh bột, chất đạm, chất béo, chất xơ cùng các vitamin như B1, B2, B3, B6, các acid như: pantothenic , paraaminobenzoic, fomic, phytic, các nguyên tố vi lượng như canxi, magie, sắt, selen, glugathyon, kali và natri [ 7]. Đông y và tây y đều đánh giá cao vai trò chữa bệnh cũng như tác dụng dinh dưỡng của gạo lứt đối với con người. Gạo lứt có công dụng bổ sung nhiều dinh dưỡng, chống đọc bổ gan,tăng hồng cầu,trị táo bón, nhuận gan mật và lợi tiểu, ngăn ngừa loãng xương , viêm khớp……. Hiện nay, các sản phẩm từ gạo lứt được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới trong đó có Việt Nam, việc lên men lactic từ gạo lứt đã được Nhật Bản và Hàn Quốc khảo sát [ 19 ].
Từ giá trị của lên men lactic và gạo lứt mang lại mà đồ uống lên men lactic từ gạo lứt đã đang được sản xuất và sử dụng rất nhiều, cho nên việc bảo quản sản phẩm cũng là một yếu tố quan trong ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng n 2 sản phẩm trong quá trình bảo quản, tuy nhiên trong giới hạn thời gian và điều kiện nghiên cứu…vì vậy tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ nghiên cứu ảnh hƣởng của điều kiện bảo quản đến chất lƣợng nƣớc uống lên men lactic từ gạo lứt”. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1.Mục tiêu Nghiên cứu được ảnh hưởng của điều kiện bảo quản đến chất lượng nước uống lên men lactic từ gạo lứt.Yêu cầu của đề tài - Tiến hành một số thí nghiệm để xác định hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm. - Theo dõi được thời gian bảo quản sản phẩm - Đánh giá được chất lượng sản phẩm sau khi được bảo quản - Tìm ra công thức tối ưu đẻ bảo quản sản phẩm một cách tốt nhất 1.Ý nghĩa của đề tài 1.Ý nghĩa trong khoa học - Giúp sinh viên củng cố lại kiến thức đã học - Giúp sinh viên củng cố, rèn luyện kĩ năng nghiên cứu học tập. - Biết được các phương pháp nghiên cứu khoa học, cách sử lí phân tích số liệu và trình bày báo cáo.
- Biết được thời gian bảo quản có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng sản phẩm qua đó nâng cao được chất lượng sản phẩm.Ý nghĩa trong thực tiễn - Nhằm nâng cao được chất lượng của sản phẩm trong quá trình bảo quản để cung cấp sản phẩm tốt nhất cho con người. - Biết được thời gian bảo quản tốt nhất để lưu kho, vận chuyển và sử dụng sản phẩm một cách an toàn và hợp lý. n 3 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2.
Khái quát về lên men lactic Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ vi sinh vật trong điều kiện yếm khí [ 2]. Có rất nhiều phân loại vi khuẩn lactic dựa vào những tính chất cơ bản của chúng mà người ta có thể phân loại theo: hình thái học, kiểu lên men, khả năng phát triển ở các nhiệt độ khác nhau, khả năng chịu muối, chịu acid hay chịu kiềm…Năm 1919, Orla – Jensen là người tiên phong trong việc nghiên cứu, phân loại có hệ thống các vi khuẩn lactic. Về hình dáng ông phân thành bốn giống: Lactobacillus, pediocucus, Streptococus và lactocs, Leuconostoc. Ngày nay người ta bổ sung them một giống nữa là Bifidobacterium có hình dạng biến đổi [14][ 16].
- Lactobacillus: Trực khuẩn, có thể xếp đôi, chuỗi hoặc đứng riêng lẻ. Nhiệt độ tối ưu là 30 – 45oC. Lên men được galactose, glucoza, sacaroza, fructoza…bao gồm ba nhóm có ba loài đặc trưng: L bulgaricus, L. - Leuconostoc: Cầu khuẩn, có hình ovan hoặc hình trứng.
Lên men đường dextran, trioza, tạo thành sản phẩm là axit D- lactic, etanol, CO2. Có hai loại đặc trưng là L. - Pediococus : Cầu khuẩn, tồn tại dưới dạng bát cầu khuẩn, tụ cầu khuẩn. Lên men đường glucoza theo con đường EMP, axit lactic tạo thành có dạng DL, D(-) hay D (+).
Có ba loại đặc trưng là P. - Streptococus và Lactococus : Dạng cầu khuẩn xếp đôi hoặc chuỗi. Có khả năng lên men đường hexoza thành acid lactic và các loại đường khác. Có n 4 ba loại đặc trưng được sử dụng trong sữa : S.
- Bifidoacterium : Lên men dị hình, có hình dạng biến đổi, đôi khi có hình ovan, có lúc lại hình que. Có khả năng lên men lactoza sản phẩm tạo thành là acid lactic và acid acetic. Acid lactic là chiaral và có hai đồng phân quang học. Một được gọi là acid lactic L- (+ )- hoặc S- lactic acid 2.
Hệ vi khuẩn lactic a) Đặc điểm chung Những vi khuẩn lên men sinh acid lactic được gọi là vi khuẩn lactic, vi khuẩn lactic được đặc trưng bởi khả năng sinh acid lactic rất mạnh từ các quá trình chuyển hóa các loại đường đơn hay đường đôi khác nhau, đặc biệt là đường lactose… Hầu hết các vi sinh vật sinh acid lactic đều thuộc về họ lactobacillaccae và được xếp bốn chi: Streptococus, Pediococcus, Lactobaciillus và leuconostoe. Chúng có dạng hình cầu hoặc hình que thành chuỗi với nhau, đều là vi khuẩn Gram dương, không sinh bào tử, không di động. Tuy nhiên, ngày nay người ta tìm thấy một số giống trong họ vi khuẩn lactic có khả năng tạo bào tử. Vi khuẩn lactic giống như nitrate, phản ứng catalase âm tính, kỵ khí tùy ý, một số loài kị khí sống trong hệ tiêu hóa của con người chúng chủ yếu phân dải các dạng cacbonhidrat đơn giản để nấy năng lương đồng thời cũng sản sinh ra cac acid lactic, etanol, acid acetic, CO3….
Chúng dễ dàng lên men chuyển hóa các dạng đường đơn : Glucoza, frutoza,manose, galatose…. Đường đôi Saccaroza, mantoza…. Nhưng không có khả năng chuyển hóa các loại gluxit phức tạp hay tinh bột, dextin. n 5 Vi khuẩn lactic lên men ở điều kiện tốt nhất là 15- 50oC, pH= 5,5-6, phụ thuộc vào mỗi loài có ngưỡng tối ưu khác nhau, ở nhiệt độ 80oC thì vi khuẩn lactic bị tiêu diệt.
Chúng không chứa cytochromvaf enzim catalase nhưng nhờ khả năng tự tổng hợp được enzim peroxydase và qua đó các vi khuẩn lactic có khả năng phân giải được H2O2 để phục vụ cho quá trình sống vậy nên đa số vi khuẩn lactic thuộc vào nhóm hiếu khí tùy tiện [16][ 6][ 9]. b) Chủng vi khuẩn lactic dùng trong sữa chua Lactobacillus bulgaricus: Lên men đồng hình là trực khẩn tròn đôi khi ở dạng hạt, thường kết thành chuỗi dài, Gram (+), không có khả năng di động. Chúng có khả năng lên men được các loại đường glucose, lactose, galactose, không lên men được saccarose, xyose, arabinose, dulcitol, mannitol, dextrin, inulin. Chúng không có khả năng tạo ra nitrite từ nitrate.
Đây là giống ưa nhiệt, nhiệt độ tối thích cho phát triển là 40 – 45oC , tối thiểu là 15 – 20oC , tạo thành acid mạnh [3].1 Vi khuẩn Lactobacillus lactic Streptococcus lactic: Là liên cầu khuẩn Gram (+) , nhiệt độ phát triển từ 10 – 45oC , có thể chịu được nồng độ NaCl 4%, Khi lên men đường glucose, maltose, lactose, saccharose… tạo ra acid lactic, CO2, acid acetic, diaceytyl. Chúng có khả năng lên men được raffinose, inuline, glycerol, sorbitol. Chúng được sử dụng rộng rãi trong chế biến các sản phẩm như sữa chua, cream – bơ chua, phomai. Stretoccus lactic có khả năng lên men ở 30oC đối với sữa, đương glucose, maltose, lactose, glactose [14][16].2 Vi khuẩn Stretococcurs lactic Streptococcus thermophilus: có dạng hình cầu kết thành chuỗi dài, phát triển tốt ở nhiệt độ 40 – 45oC tích tụ khoảng 1% acid.
Thường dùng phối hợp với trực khuẩn lactic ( thường là Lactobacillus blgaricus) để chế biến sữa chua và các loại đặc biệt, sữa chua ủ chín và phomai [14][16].3 Vi khuẩn Streptococcus thermophilus c) Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic là những vi khuẩn có nhu cầu dinh dưỡng cao. Để sinh trưởng bình thường ngoài nguồn cacbon, chúng cần nitơ, một phần dưới dạng các acid amin, một số vitamin, các chất sinh trưởng và các chất khoáng… Chúng không thể phát triển được trong môi trường có thành phần đơn giản như glucose và NH4+ giống như một số loài khác. Vì thế người ta phải cho vào môi trường một số chất giàu dinh dưỡng; cao nấm men, cao thịt các loại đường để chúng có thể lên men.
Nhu cầu cacbon: nguồn cacbon tốt nhất mà vi khuẩn lactic có thể sử dụng là hydrate cacbon từ từ các monosaccarite ( glucose, fructose, manose) n 7 các disaccarite ( saccharose, lactose, maltose) cho đến các polysaccarite ( tinh bột, dextrin). Chúng sử dụng nguồn cacbon này để cung cấp năng lượng xây dựng cấu trúc tế bào và làm cơ chất cho quá trình lên men tổng hợp các acid hữu cơ. Vi khuẩn lactic lên men được mọi disaccarite, nhưng không phải tất cả các vi sinh vật này đều sử dụng được bất kì loại disaccarite nào. Một số không lên men được saccharose, số khác lại không sử dụng được maltose.
Các vi khuẩn lactic không lên men được tinh bột và polysaccarite khác (chỉ có loài L. delbrueckii là đồng hóa được tinh bột). Một số, chủ yếu là các vi khuẩn lên men lactic dị hình sử dụng được pentose và acid citric [15]. Nhu cầu nito: phần lớn các vi khuẩn lactic không thể sinh tổng hợp được các chất chứa nitơ.
Vì vậy để đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển chúng phải sử dụng các nguồn ni tơ có sẵn trong môi trường. Các nguồn nitơ vi khuẩn lactic có thể sử dụng như : cao thịt, cao nấm men, trypton,dịch thủy phân casein từ sữa, pepton….Hiện nay cao nấm men là nguồn nito được sử dụng phổ biến nhất và có hiệu quả nhất. Tuy nhiên, ở quy mô công nghiệp không thể sử dụng nguồn nitơ này vì rất tốn kém. Vi khuẩn lactic hấp thụ được dễ dàng acidamin.
Theo các nghiên cứu, vi khuẩn lactic phát triển tốt nhất trong môi trường có đầy đủ 16 loại acidamin. Đối với các vi khuẩn sinh hương, acidamin ngoài việc cần thiết cho sự phát triển của vi khuẩn mà nó còn kích thích sự tạo hương thơm.