Thử nghiệm tạo chế phẩm synbiotic từ chủng Lactobacillus fermentum bằng phương pháp sấy phun và ứng dụng

• Tác giả: Nguyễn Thảo Hạ Vy
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thúy Hương
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học
• Đề tài: Thử nghiệm tạo chế phẩm synbiotic từ chủng Lactobacilus fermentum bằng phương pháp sấy phun và ứng dụng
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Lịch sử
• 2.2. Khai niệm
• 2.3. Prebiotic và synbiotic. Vi khuẩn Lactobacillus fermentum
• 2.4. Các phương pháp vi gói
• 2.4.1. Phương pháp nhũ hóa
• 2.4.2. Phương pháp nhỏ giọt
• 2.4.3. Phương pháp sấy phun (spray drying)
• 2.4.4. Ưu nhược điểm của các phương pháp vi gói
• 2.5. Các nghiên cứu trong và ngoài nước
• 2.5.1. Nghiên cứu trong nước
• 2.5.2. Nghiên cứu ngoài nước
• 3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 3.1. Địa điểm và thời gian thực hiện đề tài
• 3.2. Thiết bị và dụng cụ
• 3.3. Nguyên vật liệu, hóa chất và môi trường
• 3.3.1. Nguyên vật liệu
• 3.3.2. Hóa chất, môi trường
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát
• 3.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 3.4.3. Khảo sát một số đặc tính sinh học của vi khuẩn L.
• 3.4.4. Khảo sát một số đặc điểm và hoạt tính probiotic của vi khuẩn
• 3.4.5. Khảo sát ảnh hưởng của các loại prebiotic FOS, GOS, Inulin đến tỉ lệ sống của L.fermentum trong điều kiện lên men
• 3.4.6. Khảo sát ảnh hưởng của lưu lượng dòng vào, nhiệt độ sấy phun đến tỉ lệ sống của vi khuẩn probiotic
• 3.5. Vi gói chế phẩm synbiotic bằng phương pháp sấy phun
• 3.5.1. Khảo sát một số đặc điểm và hoạt tính L.fermentum sau khi vi gói bằng phương pháp sấy phun
• 3.6. Thử nghiệm ứng dụng
• 3.7. Các phương pháp phân tích
• 3.7.1. Phương pháp xác định số lượng vi khuẩn
• 3.7.2. Phương pháp xác định đường cong tăng trưởng của vi sinh vật
• 3.7.3. Phương pháp kiểm tra khả năng sống của probiotic trong môi trường pH 2
• 3.7.4. Phương pháp kiểm tra khả năng sống của probiotic trong môi trường muối mật 0.3%
• 3.7.5. Phương pháp tính hiệu suất vi gói
• 3.7.6. Xác định giá trị pH
• 3.7.7. Phương pháp đánh giá cảm quan
• 3.7.8. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 4.1. Khảo sát một số đặc tính sinh học của vi khuẩn L.
• 4.1.1. Quan sát hình thái đại thể và vi thể
• 4.1.2. Khảo sát đường cong sinh trưởng của L.
• 4.2. Khảo sát một số đặc điểm và hoạt tính probiotic của vi khuẩn L.
• 4.2.1. Khả năng thích ứng pH thấp của L.
• 4.2.2. Khả năng chịu muối mật của L.
• 4.2.3. Khả năng kháng khuẩn của L.
• 4.3. Khảo sát ảnh hưởng của các loại prebiotic FOS, GOS, Inulin đến tỉ lệ sống của L.fermentum trong điều kiện lên men
• 4.4. Khảo sát ảnh hưởng của lưu lượng dòng vào, nhiệt độ sấy phun đến tỉ lệ sống của vi khuẩn probiotic
• 4.5. Vi gói chế phẩm synbiotic bằng phương pháp sấy phun
• 4.5.1. Khảo sát đặc điểm cấu trúc hạt vi gói, hiệu suất vi gói
• 4.5.2. Khảo sát một số đặc điểm và hoạt tính L.fermentum sau khi vi gói bằng phương pháp sấy phun
• 4.6. Thử nghiệm ứng dụng
• 4.6.1. Khảo sát mật độ sống của tế bào vi khuẩn L.fermentum trong thời gian bảo quản sản phẩm kẹo dẻo synbiotic
• 4.6.2. Đánh giá cảm quan sản phẩm kẹo dẻo synbiotic
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

I. Tổng quan về chế phẩm synbiotic từ Lactobacillus fermentum

Chế phẩm synbiotic từ Lactobacillus fermentum đang thu hút sự chú ý trong nghiên cứu và ứng dụng thực phẩm chức năng. Chúng không chỉ cung cấp lợi ích cho sức khỏe mà còn cải thiện khả năng tiêu hóa và tăng cường hệ miễn dịch. Việc phát triển chế phẩm này thông qua phương pháp sấy phun giúp bảo toàn hoạt tính của vi sinh vật, đồng thời tạo ra sản phẩm dễ sử dụng cho người tiêu dùng.

1.1. Đặc điểm của Lactobacillus fermentum trong chế phẩm

Lactobacillus fermentum là một trong những chủng vi khuẩn probiotic có khả năng chịu axit và nhiệt độ cao. Chúng có vai trò quan trọng trong việc cải thiện sức khỏe đường ruột và hỗ trợ tiêu hóa. Nghiên cứu cho thấy, chủng này có khả năng sản sinh các chất kháng khuẩn, giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn có hại.

1.2. Lợi ích của chế phẩm synbiotic cho sức khỏe

Chế phẩm synbiotic không chỉ cung cấp lợi khuẩn mà còn kết hợp với prebiotic để tăng cường hiệu quả. Chúng giúp cải thiện khả năng sống sót của vi sinh vật trong môi trường tiêu hóa, từ đó nâng cao sức khỏe đường ruột và tăng cường hệ miễn dịch.

II. Thách thức trong việc phát triển chế phẩm synbiotic

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc phát triển chế phẩm synbiotic từ Lactobacillus fermentum cũng gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là khả năng sống sót của vi sinh vật trong điều kiện tiêu hóa khắc nghiệt. Ngoài ra, việc bảo quản và vận chuyển sản phẩm cũng là một yếu tố quan trọng cần được xem xét.

2.1. Khó khăn trong việc bảo toàn vi sinh vật

Vi sinh vật probiotic thường dễ bị tổn thương trong môi trường axit và muối mật. Do đó, việc phát triển các phương pháp bảo quản hiệu quả là rất cần thiết để đảm bảo hoạt tính của chúng khi đến tay người tiêu dùng.

2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến chế phẩm

Nhiệt độ và độ ẩm là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của chế phẩm synbiotic. Việc kiểm soát các yếu tố này trong quá trình sản xuất và bảo quản là cần thiết để duy trì hoạt tính của Lactobacillus fermentum.

III. Phương pháp sấy phun trong sản xuất chế phẩm synbiotic

Phương pháp sấy phun là một trong những kỹ thuật hiệu quả nhất để tạo ra chế phẩm synbiotic từ Lactobacillus fermentum. Kỹ thuật này giúp bảo toàn hoạt tính của vi sinh vật và tạo ra sản phẩm có độ ổn định cao. Sấy phun cũng cho phép sản xuất chế phẩm với quy mô lớn và tiết kiệm chi phí.

3.1. Quy trình sấy phun và ứng dụng

Quy trình sấy phun bao gồm các bước như chuẩn bị dịch huyền phù, phun sương và thu hồi sản phẩm. Kỹ thuật này giúp tạo ra các hạt vi gói có kích thước đồng đều, bảo vệ vi sinh vật khỏi các yếu tố bên ngoài.

3.2. Ưu điểm của phương pháp sấy phun

Sấy phun không chỉ giúp bảo toàn hoạt tính của vi sinh vật mà còn tạo ra sản phẩm dễ hòa tan và dễ sử dụng. Phương pháp này cũng cho phép kiểm soát tốt các yếu tố như nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình sản xuất.

IV. Ứng dụng thực tiễn của chế phẩm synbiotic

Chế phẩm synbiotic từ Lactobacillus fermentum có nhiều ứng dụng trong ngành thực phẩm và dược phẩm. Chúng không chỉ được sử dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng mà còn có thể được áp dụng trong các sản phẩm thực phẩm hàng ngày như kẹo dẻo, sữa chua và nước uống probiotic.

4.1. Sản phẩm kẹo dẻo synbiotic

Sản phẩm kẹo dẻo synbiotic được phát triển với tỷ lệ bổ sung chế phẩm bột synbiotic là 1%. Kết quả cho thấy sản phẩm này có mật độ vi khuẩn khoảng 10^9 CFU/g và không làm ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.

4.2. Tác động đến sức khỏe người tiêu dùng

Việc sử dụng chế phẩm synbiotic trong thực phẩm không chỉ giúp cải thiện sức khỏe đường ruột mà còn hỗ trợ hệ miễn dịch. Nghiên cứu cho thấy, người tiêu dùng sử dụng sản phẩm này có sự cải thiện rõ rệt về sức khỏe tiêu hóa.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của chế phẩm synbiotic

Chế phẩm synbiotic từ Lactobacillus fermentum có tiềm năng lớn trong việc cải thiện sức khỏe con người. Với những lợi ích vượt trội và khả năng ứng dụng đa dạng, nghiên cứu và phát triển chế phẩm này sẽ tiếp tục được mở rộng trong tương lai.

5.1. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và mở rộng ứng dụng của chế phẩm synbiotic trong các lĩnh vực khác nhau như dược phẩm và thực phẩm chức năng.

5.2. Tương lai của chế phẩm synbiotic trong ngành thực phẩm

Với sự gia tăng nhu cầu về thực phẩm chức năng, chế phẩm synbiotic từ Lactobacillus fermentum hứa hẹn sẽ trở thành một phần quan trọng trong ngành thực phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về sức khỏe.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh nhu cầu sử dụng thực phẩm chức năng an toàn và hỗ trợ sức khỏe ngày càng tăng, probiotic đã trở thành một xu hướng được quan tâm rộng rãi. Probiotic là các vi sinh vật sống có lợi, giúp cải thiện hệ vi sinh đường ruột, tăng cường miễn dịch, giảm cholesterol và ức chế vi khuẩn gây hại. Tuy nhiên, các sản phẩm probiotic dạng tự do thường gặp hạn chế về khả năng tồn tại và hoạt tính khi đi qua môi trường tiêu hóa khắc nghiệt như pH thấp của dạ dày và muối mật ruột non. Để khắc phục, phương pháp vi gói tế bào probiotic bằng các vật liệu bao gói như whey protein và prebiotic được áp dụng nhằm bảo vệ và nâng cao tỷ lệ sống sót của vi khuẩn.

Luận văn tập trung nghiên cứu tạo chế phẩm synbiotic từ chủng Lactobacillus fermentum bằng phương pháp sấy phun, đồng thời thử nghiệm ứng dụng trong sản xuất kẹo dẻo synbiotic. Nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh trong khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2015. Mục tiêu chính là khảo sát đặc tính sinh học và hoạt tính probiotic của L. fermentum, ảnh hưởng của các loại prebiotic (FOS, GOS, Inulin) đến tỷ lệ sống của vi khuẩn, cũng như tối ưu hóa các điều kiện sấy phun (nhiệt độ, lưu lượng dòng vào) để tạo chế phẩm synbiotic có tỷ lệ sống cao. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển sản phẩm probiotic ổn định, nâng cao giá trị dinh dưỡng và chức năng cho người tiêu dùng, đồng thời mở rộng ứng dụng công nghệ vi gói trong ngành công nghệ sinh học thực phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về probiotic, prebiotic và synbiotic. Probiotic được định nghĩa theo WHO (2001) là các vi sinh vật sống khi đưa vào cơ thể với số lượng đủ sẽ mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ. Prebiotic là các thành phần thực phẩm không tiêu hóa được, chủ yếu là oligosaccharide như FOS, GOS và Inulin, có khả năng kích thích sự phát triển chọn lọc của vi khuẩn có lợi trong ruột già. Synbiotic là sự kết hợp giữa probiotic và prebiotic nhằm tăng cường khả năng tồn tại và hoạt động của vi khuẩn probiotic trong hệ tiêu hóa.

Lactobacillus fermentum là chủng vi khuẩn probiotic có khả năng chịu axit và muối mật cao, sinh các chất kháng khuẩn như bacteriocin, giúp cải thiện hệ miễn dịch và giảm cholesterol. Phương pháp vi gói tế bào probiotic bằng whey protein isolate và prebiotic giúp bảo vệ vi khuẩn khỏi các điều kiện khắc nghiệt trong quá trình chế biến và tiêu hóa. Phương pháp sấy phun được lựa chọn do khả năng sản xuất quy mô lớn, tạo hạt vi gói đồng nhất với tỷ lệ sống sót cao nếu tối ưu được các thông số kỹ thuật như nhiệt độ đầu vào, đầu ra và lưu lượng dòng vào.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là chủng Lactobacillus fermentum 39-183 được lấy từ bộ sưu tập giống của Bộ môn Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh. Các prebiotic sử dụng gồm Fructooligosaccharide (FOS), Galactooligosaccharide (GOS) và Inulin. Vật liệu vi gói chính là whey protein isolate (WPI).

Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

• Khảo sát đặc tính sinh học của L. fermentum: quan sát hình thái đại thể, vi thể, xây dựng đường cong sinh trưởng, kiểm tra khả năng chịu pH thấp (pH 2, 3, 4), muối mật 0,3% và hoạt tính kháng khuẩn đối với vi khuẩn chỉ thị Salmonella typhimurium và Staphylococcus aureus.
• Khảo sát ảnh hưởng của prebiotic đến tỷ lệ sống của L. fermentum trong điều kiện lên men với tỷ lệ bổ sung 1% prebiotic.
• Khảo sát ảnh hưởng của các thông số sấy phun (nhiệt độ đầu vào 100-140°C, lưu lượng dòng vào 4-6 ml/phút) đến tỷ lệ sống sót của vi khuẩn trong chế phẩm synbiotic.
• Tạo chế phẩm synbiotic bằng phương pháp sấy phun với vật liệu vi gói là whey protein isolate và prebiotic, sau đó khảo sát đặc điểm cấu trúc hạt vi gói bằng máy đo kích thước hạt lazer và kính hiển vi điện tử quét (SEM).
• Thử nghiệm ứng dụng tạo sản phẩm kẹo dẻo synbiotic với tỷ lệ bổ sung 1% chế phẩm synbiotic, đánh giá mật độ vi khuẩn sống trong sản phẩm và đánh giá cảm quan bằng phương pháp thử tam giác với hội đồng 20 thành viên.

Quá trình nghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2015 tại phòng thí nghiệm của Trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh. Phân tích số liệu sử dụng phương pháp thống kê mô tả và so sánh trung bình với ít nhất 3 lần lặp lại cho mỗi thí nghiệm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc tính sinh học và hoạt tính probiotic của L. fermentum:

   • L. fermentum có hình dạng que, Gram dương, phát triển tốt ở 37°C.
   • Đường cong sinh trưởng cho thấy thời điểm sinh khối tối ưu để tạo chế phẩm là sau 24 giờ nuôi cấy.
   • Khả năng sống sót trong môi trường pH 2 sau 3 giờ đạt khoảng 60% so với mẫu đối chứng (pH 5,8).
   • Khả năng chịu muối mật 0,3% sau 3 giờ đạt khoảng 70%.
   • Hoạt tính kháng khuẩn với đường kính vòng vô khuẩn đối với Salmonella typhimurium và Staphylococcus aureus lần lượt là 12 mm và 15 mm.

2. Ảnh hưởng của prebiotic đến tỷ lệ sống của L. fermentum trong điều kiện lên men:

   • Bổ sung 1% FOS, GOS và Inulin đều làm tăng mật độ vi khuẩn so với môi trường không bổ sung.
   • Mật độ vi khuẩn cao nhất đạt khoảng 9,5 log CFU/ml với FOS, tăng 0,8 log so với mẫu đối chứng.
   • GOS và Inulin cũng tăng mật độ vi khuẩn lần lượt 0,6 và 0,5 log CFU/ml.

3. Ảnh hưởng của lưu lượng dòng vào và nhiệt độ sấy phun đến tỷ lệ sống của vi khuẩn probiotic:

   • Lưu lượng dòng vào 4,5 ml/phút cho tỷ lệ sống cao nhất, đạt khoảng 45% so với số lượng ban đầu.
   • Nhiệt độ đầu vào 110°C và nhiệt độ đầu ra khoảng 65°C là điều kiện tối ưu, tỷ lệ sống đạt 45%.
   • Nhiệt độ đầu vào trên 130°C làm giảm tỷ lệ sống xuống dưới 20%.

4. Đặc điểm cấu trúc hạt vi gói và hoạt tính sau vi gói:

   • Kích thước hạt vi gói trung bình khoảng 10-20 µm, hình dạng tròn đều, bề mặt mịn.
   • Mật độ vi khuẩn sống trong chế phẩm synbiotic sau vi gói đạt khoảng 10^9 CFU/g.
   • Khả năng sống sót trong môi trường pH 2 và muối mật 0,3% sau vi gói vẫn duy trì trên 60%.
   • Hoạt tính kháng khuẩn của L. fermentum sau vi gói không giảm so với tế bào tự do.

5. Ứng dụng tạo sản phẩm kẹo dẻo synbiotic:

   • Bổ sung 1% chế phẩm synbiotic vào kẹo dẻo tạo sản phẩm có mật độ vi khuẩn sống khoảng 10^8 CFU/g, đáp ứng tiêu chuẩn WHO.
   • Mật độ vi khuẩn giảm nhẹ trong 40 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng nhưng vẫn duy trì trên 10^7 CFU/g.
   • Đánh giá cảm quan cho thấy sản phẩm kẹo dẻo synbiotic không khác biệt đáng kể về màu sắc, mùi vị và kết cấu so với mẫu không bổ sung.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy Lactobacillus fermentum 39-183 có khả năng chịu đựng tốt các điều kiện khắc nghiệt của hệ tiêu hóa như pH thấp và muối mật, phù hợp làm chủng probiotic trong sản phẩm synbiotic. Việc bổ sung prebiotic FOS, GOS và Inulin giúp tăng tỷ lệ sống của vi khuẩn trong quá trình lên men, đồng thời hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn có lợi trong ruột già, phù hợp với lý thuyết về tác dụng của prebiotic.

Phương pháp sấy phun với vật liệu vi gói whey protein isolate và prebiotic đã được tối ưu hóa để đạt tỷ lệ sống sót cao nhất ở nhiệt độ đầu vào 110°C và lưu lượng dòng vào 4,5 ml/phút. Điều này phù hợp với các nghiên cứu quốc tế cho thấy nhiệt độ sấy phun ảnh hưởng lớn đến khả năng sống sót của probiotic, trong khi lưu lượng dòng vào ảnh hưởng đến thời gian tiếp xúc và tổn thương tế bào.

Cấu trúc hạt vi gói nhỏ, đồng nhất và bề mặt mịn giúp bảo vệ tế bào vi khuẩn khỏi các tác nhân bên ngoài, đồng thời không ảnh hưởng đến cảm quan sản phẩm cuối cùng. Sản phẩm kẹo dẻo synbiotic tạo ra có mật độ vi khuẩn sống đáp ứng tiêu chuẩn tối thiểu 10^7 CFU/g theo khuyến cáo của WHO, đồng thời giữ được chất lượng cảm quan, mở ra tiềm năng ứng dụng trong ngành thực phẩm chức năng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ đường cong sinh trưởng, biểu đồ tỷ lệ sống sót theo điều kiện pH và muối mật, biểu đồ tỷ lệ sống sót theo nhiệt độ và lưu lượng sấy phun, cũng như bảng đánh giá cảm quan sản phẩm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu hóa quy trình sấy phun trong sản xuất công nghiệp:

   • Áp dụng nhiệt độ đầu vào khoảng 110°C và lưu lượng dòng vào 4,5 ml/phút để đảm bảo tỷ lệ sống sót của vi khuẩn probiotic trên 45%.
   • Thời gian thực hiện: 6-12 tháng để hoàn thiện quy trình và kiểm soát chất lượng.
   • Chủ thể thực hiện: Bộ phận R&D và sản xuất tại các công ty công nghệ sinh học và thực phẩm chức năng.

2. Phát triển đa dạng sản phẩm synbiotic ứng dụng trong ngành thực phẩm:

   • Mở rộng ứng dụng chế phẩm synbiotic vào các sản phẩm như kẹo dẻo, sữa chua, nước uống lên men.
   • Mục tiêu tăng tỷ lệ tiêu thụ sản phẩm probiotic và nâng cao sức khỏe cộng đồng.
   • Thời gian: 1-2 năm.
   • Chủ thể: Doanh nghiệp sản xuất thực phẩm chức năng, nhà phân phối.

3. Nâng cao nhận thức người tiêu dùng về lợi ích của synbiotic:

   • Tổ chức các chiến dịch truyền thông, hội thảo khoa học và tư vấn dinh dưỡng.
   • Mục tiêu tăng mức độ nhận biết và sử dụng sản phẩm synbiotic.
   • Thời gian: liên tục.
   • Chủ thể: Các tổ chức y tế, hiệp hội thực phẩm chức năng, doanh nghiệp.

4. Nghiên cứu sâu hơn về tác động sinh học và an toàn của L. fermentum trong cơ thể người:

   • Thực hiện các nghiên cứu lâm sàng để đánh giá hiệu quả và an toàn khi sử dụng lâu dài.
   • Mục tiêu củng cố cơ sở khoa học và mở rộng ứng dụng.
   • Thời gian: 2-3 năm.
   • Chủ thể: Các viện nghiên cứu, trường đại học, doanh nghiệp hợp tác nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Sinh học, Công nghệ Thực phẩm:

   • Học hỏi phương pháp vi gói probiotic bằng sấy phun, ứng dụng trong phát triển sản phẩm synbiotic.
   • Áp dụng kiến thức vào nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới.

2. Doanh nghiệp sản xuất thực phẩm chức năng và probiotic:

   • Tham khảo quy trình tối ưu hóa sấy phun và vật liệu vi gói để nâng cao chất lượng sản phẩm.
   • Phát triển sản phẩm synbiotic đa dạng, đáp ứng nhu cầu thị trường.

3. Chuyên gia dinh dưỡng và y tế công cộng:

   • Hiểu rõ tác dụng của probiotic, prebiotic và synbiotic trong cải thiện sức khỏe tiêu hóa và miễn dịch.
   • Tư vấn sử dụng sản phẩm phù hợp cho người tiêu dùng.

4. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách về an toàn thực phẩm:

   • Căn cứ khoa học để xây dựng tiêu chuẩn, quy định về sản phẩm probiotic và synbiotic.
   • Đảm bảo chất lượng và an toàn cho người tiêu dùng.

Câu hỏi thường gặp

1. Synbiotic là gì và khác gì so với probiotic và prebiotic?
   Synbiotic là sự kết hợp giữa probiotic (vi khuẩn có lợi) và prebiotic (chất xơ không tiêu hóa được giúp nuôi dưỡng probiotic). Sự kết hợp này giúp tăng khả năng sống sót và hoạt động của vi khuẩn probiotic trong hệ tiêu hóa, mang lại hiệu quả sức khỏe cao hơn so với sử dụng riêng lẻ.

2. Tại sao sử dụng phương pháp sấy phun để tạo chế phẩm synbiotic?
   Sấy phun là phương pháp hiệu quả, kinh tế, phù hợp với sản xuất quy mô lớn, tạo hạt vi gói đồng nhất, bảo vệ vi khuẩn khỏi nhiệt độ cao trong thời gian ngắn, giúp duy trì tỷ lệ sống sót cao của probiotic.

3. Lactobacillus fermentum có những lợi ích gì cho sức khỏe?
   L. fermentum có khả năng chịu axit và muối mật tốt, sinh bacteriocin kháng khuẩn, giúp cải thiện hệ miễn dịch, giảm cholesterol, hỗ trợ tiêu hóa và ngăn ngừa viêm nhiễm đường ruột.

4. Tỷ lệ sống sót của vi khuẩn sau sấy phun là bao nhiêu?
   Trong nghiên cứu, tỷ lệ sống sót của L. fermentum sau sấy phun đạt khoảng 45% khi sử dụng nhiệt độ đầu vào 110°C và lưu lượng dòng vào 4,5 ml/phút, cao hơn nhiều so với các điều kiện nhiệt độ cao hơn.

5. Sản phẩm kẹo dẻo synbiotic có ảnh hưởng đến cảm quan không?
   Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy việc bổ sung 1% chế phẩm synbiotic không làm thay đổi đáng kể màu sắc, mùi vị và kết cấu của kẹo dẻo, đảm bảo tính hấp dẫn và chấp nhận của người tiêu dùng.

Kết luận

• Lactobacillus fermentum 39-183 có đặc tính sinh học và hoạt tính probiotic phù hợp cho sản xuất chế phẩm synbiotic.
• Prebiotic FOS, GOS và Inulin giúp tăng tỷ lệ sống sót và phát triển của vi khuẩn trong điều kiện lên men.
• Phương pháp sấy phun với whey protein isolate và prebiotic được tối ưu ở nhiệt độ đầu vào 110°C, lưu lượng 4,5 ml/phút cho tỷ lệ sống sót cao nhất (~45%).
• Chế phẩm synbiotic tạo ra có kích thước hạt đồng nhất, bảo vệ vi khuẩn tốt trong môi trường tiêu hóa và duy trì hoạt tính kháng khuẩn.
• Ứng dụng thành công trong sản xuất kẹo dẻo synbiotic với mật độ vi khuẩn sống đáp ứng tiêu chuẩn WHO, không ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm.

Next steps: Tiếp tục nghiên cứu mở rộng ứng dụng synbiotic trong các sản phẩm thực phẩm khác, thực hiện các nghiên cứu lâm sàng đánh giá hiệu quả và an toàn lâu dài, đồng thời phát triển quy trình sản xuất công nghiệp hoàn chỉnh.

Call to action: Các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp trong lĩnh vực công nghệ sinh học và thực phẩm chức năng nên áp dụng kết quả nghiên cứu để phát triển sản phẩm synbiotic chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường và người tiêu dùng.