Đặt vấn đề Sữa chua là một trong những loại thực phẩm rất quan trọng và cần thiết cho cơ thể để tăng cường sức khỏe, ngăn ngừa bệnh tật, giữ một vóc dáng cân đối, gọn gàng. Rất nhiều bác sĩ, chuyên gia dinh dưỡng trên thế giới đều khuyến khích hình thành thói quen ăn sữa chua đều đặn mỗi ngày. Sữa chua là nguồn dinh dưỡng quý giá đã được sử dụng từ mấy ngàn năm nay. Vào năm 1910, nhà bác học người Nga Ilya Metchnikoff đã đoạt giải Nobel cho những khám phá về vai trò của sữa chua đối với sức khỏe con người.
Ngày 13-3-2009 tại Hà Nội, Viện Dinh dưỡng quốc gia đã tổ chức hội thảo khoa học về ―Vai trò của sữa chua trong dinh dưỡng và sức khỏe‖. Phó giáo sư - tiến sĩ, Phó viện trưởng Viện Dinh dưỡng quốc gia (NIN) Lê Thị Bạch Mai cũng cho rằng: ―Người Việt Nam nên hình thành thói quen ăn sữa chua mỗi ngày‖. Báo cáo của phó giáo sư - tiến sĩ Nguyễn Văn Hoan (trưởng phòng quản lý khoa học của Viện Dinh dưỡng quốc gia) trong buổi hội thảo cũng đã nêu bật giá trị dinh dưỡng đó. Cứ 100g sữa chua chứa khoảng 100kcal, có chất đường (15,4g), chất đạm (3,1g), chất béo (3g), canxi và một số loại vitamin như , D, E… Trong 226g sữa chua (khoảng 2 hộp) cung cấp hơn 20% protein, 30-40% canxi và một lượng vitamin, khoáng chất quan trọng khác cơ thể cần mỗi ngày.
Ngoài ra, rất nhiều lợi ích khác của sữa chua đang được tiếp tục tìm ra như giảm hiện tượng không dung nạp lactose, ngăn ngừa bệnh đường ruột, kích thích đáp ứng miễn dịch, giảm cholesterol trong máu và hạn chế các bệnh liên quan đến tim mạch [10,39,45,62]. Đặc biệt là các sản phẩm sữa chua có bổ sung các chủng vi khuẩn probiotic có khả năng kháng chất kháng sinh phối hợp điều trị kết hợp kháng sinh giúp bệnh nhân tăng cường sức đề kháng. Là thực phẩm bổ dưỡng và có nhiều lợi ích nhưng tình hình sử dụng sữa chua hiện nay trong bữa ăn của người Việt Nam vẫn còn khá thấp (<10%). Ở châu Âu sữa chua chiếm tới 32% khẩu phần ăn.
Tỷ lệ sử dụng sữa chua so với sữa tại Pháp là 80:20, ở Singapore là 70:30 hay Thái Lan đạt 50:50. Trong khi đó, tỷ lệ này ở Việt Nam chỉ 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017) khoảng 20:80 [85]. Tiềm năng phát triển thị trường sữa chua ở Việt nam rất cao, tuy nhiên trở ngại kìm hãm sự phát triển này ở Việt Nam là do giá thành sản phẩm còn cao so với mức thu nhập bình quân người Việt Nam. Tại Việt Nam hiện nay, có nhiều công ty sản xuất và phân phối sữa và các sản phẩm từ sữa như Vinamilk, Công ty Cổ phần sữa Quốc tế (IDP), TH milk, Công ty sữa a Vì, Hà Nội Milk.
Ngoài ra, còn có rất nhiều sản phẩm sữa chua của các thương hiệu khác như: sữa chua uống Yakult (Nhật ản), FieslandCampina (Hà Lan), sữa chua uống Yomost, Kinh Đô với sữa chua uống Well-yo, Dalatmilk với Yous cùng nhiều thương hiệu nhập khẩu khác. Tuy nhiên, tại thời điểm nghiên cứu, nguồn chủng giống khởi động trong lên men sữa chua phục vụ sản xuất của các công ty này hoàn toàn là nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành cao. Chưa có một sản phẩm thương mại giống khởi động nào được sản xuất trong nước. Việc chủ động giống khởi động cho lên men sữa chua là nhu cầu cần thiết với ngành sữa Việt Nam hiện nay.
Lên men sữa chua chủ yếu liên quan đến vi khuẩn lactic (Lactobacillus, Streptococcus và Bifidobacterium). Trong số các đại diện thuộc Lactobacillus thì có 3 loài được nghiên cứu và sử dụng phổ biến nhất để sản xuất giống khởi động cho lên men sữa chua là L. Và để phù hợp với sự phát triển đa dạng của các sản phẩm sữa chua hiện nay, các sản phẩm sữa chua không chỉ đáp ứng về hương vị, giá trị dinh dưỡng mà còn phải cung cấp các vi sinh vật lợi khuẩn cho hệ tiêu hóa, tăng cường miễn dịch. Từ những lý do trên, với mong muốn người dân Việt Nam có thể được sử dụng nhiều sữa chua hơn, đặc biệt là sữa chua probiotic, chúng tôi thực hiện nghiên cứu này với mục tiêu là: “Chọn được những tổ hợp chủng vi khuẩn lactic có đặc tính probiotic nhằm ứng dụng cho nhân giống khởi động trong lên men sữa chua, giảm giá thành cũng như chủ động nguồn giống cho sản xuất trong nước”.
2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017) Chƣơng 1 - TỔNG QUAN 1.1 Sữa chua và công nghệ sản xuất sữa chua 1.1 Lịch sử hình thành Sữa chua là một trong các loại thực phẩm lên men lâu đời và phổ biến nhất được biết đến trên thế giới. Sữa chua được phát hiện tình cờ bởi bộ tộc alkan từ hàng ngàn năm trước và đã trở thành một loại thực phẩm của Đông u. Đến những năm 1900, vai trò của vi khuẩn lactic trong lên men sữa chua thật sự được biết đến với những phát hiện của nhà sinh vật học Nga Metchnikoff (1845 – 1916). Khi làm việc tại Viện Pasteur (Pháp) ông đã nhận thấy rằng vi khuẩn L.
bulgaricus trong sữa chua là nguyên nhân về tuổi thọ dài bất thường của những người ulgaria [70]. Năm 1919, Isaac Carasso, Tây an Nha thành lập xưởng sản xuất sữa chua đầu tiên có tên là Dannon. Năm 1930, bác sĩ Minoru Shirota, Nhật ản lần đầu tiên phân lập được chủng L. ng đã sử dụng chủng vi khuẩn này lên men sữa dạng dịch và đây là bước khởi đầu cho việc thành lập công ty Yakult ở Nhật ản năm 1935.
Cho đến nay, Yakult đã có 80 năm hoạt động và có đại diện trên 40 quốc gia trên khắp thế giới [88]. Việc sử dụng sữa chua như là một nguồn cung cấp chất dinh dưỡng đã làm cho sữa chua trở thành một trong những sản phẩm sữa phát triển nhanh nhất. Sữa chua, kefir, sữa và các sản phẩm lên men từ sữa đang trong quá trình để trở thành nguồn dinh dưỡng thiết yếu nhằm mục đích điều trị một loạt các bệnh [40]. Các protein mà sữa chua cung cấp có giá trị cao bởi các vitamin và khoáng chất được tìm thấy trong sữa và các sản phẩm từ sữa.
Chúng cung cấp một loạt các chất dinh dưỡng quan trọng như năng lượng và hàm lượng chất béo với số lượng đáng kể làm cho chúng trở thành một thực phẩm giàu dinh dưỡng. Ăn các sản phẩm sữa như sữa chua, giúp nâng cao chất lượng tổng thể của khẩu phần ăn và làm tăng khả năng hấp thu chất dinh dưỡng. Vitamin và khoáng chất có thể được bổ sung vào sữa và các sản phẩm từ sữa dành cho cho trẻ em [86]. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017) 1.2 Giá trị dinh dƣỡng và vai trò của sữa chua dối với sức khỏe Có thể nhận thấy sữa chua là sản phẩm của sữa nên có giá trị dinh dưỡng khá cao và cân đối: trong 100g sữa chua chứa khoảng 100 Kcal, chất đạm trung bình từ 3,1 - 5,3g, chất béo khoảng 2,3 - 2,6g, chất bột khoảng 14-15g.
Cơ cấu năng lượng trung bình của sữa chua khá cân đối, với tỷ lệ năng lượng của 3 chất Protein: Lipit: Glucose là khoảng 17: 23: 60. So với nhu cầu khuyến nghị của Viện Dinh dưỡng quốc gia cho trẻ em đến 9 tuổi là Protein: Lipit: Glucose =15: 30: 55 thì rõ ràng sữa chua là một sản phẩm cân đối về năng lượng đáp ứng tốt cho sự phát triển nhanh của trẻ [86]. Ngoài các giá trị dinh dưỡng trên thì sữa chua probiotic được coi như là một thực phẩm chức năng với một số đặc tính nổi trội như là: (i) Tăng hiệu quả sử dụng đường lactose tránh bệnh tiêu chảy do dùng các sản phẩm sữa: Trong thành phần của sữa có đường lactose là một disaccharide. Những thiếu hụt về khả năng sinh enzyme β-galactosidse thường dẫn đến bệnh tiêu chảy.
Phần lớn các vi khuẩn probiotic đặc biệt là vi khuẩn lactic (Lactobacillus, Streptococcus và Bifidobacterium) có khả năng sinh enzyme β-galactosidse có khả năng thủy phân đường lactose thành đường đơn là galactose và glucose [70]. (ii) Ức chế vi sinh vật gây bệnh cho vật chủ như E. Salmonella, Staphylococcus… và các vi sinh vật gây bệnh theo một số cơ chế sau: Cơ chế sinh ra các chất bacteriocin (bao gồm cả lantibiotic) như nisin, enteriocin, subtilisin [45]. Với số lượng lớn vi khuẩn lactic trong sữa chua (hàng trăm triệu đến hàng tỷ CFU/g sẽ tăng khả năng cạnh tranh các thành phần dinh dưỡng và vị trí bám trên nhu mô ruột của vật chủ.
Vi khuẩn lactic trong sữa chua có thể sinh ra các thành phần hữu cơ có tác dụng ức chế vi sinh vật gây bệnh. Các vi khuẩn lactic sinh ra các thành phần axít hữu cơ như lactic, acetic, ethanol có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh [68]. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học – Đỗ Thị Thu Thuỷ (2017) (iii) Kích thích và tăng khả năng đáp ứng miễn dịch của vật chủ. Các nghiên cứu cho thấy là sự có mặt của vi khuẩn sữa chua tạo thành môi trường có pH thấp với các thành phần bacteriocin, các peptid và sinh các loại axit béo liên kết thành các mạch ngắn hay việc bám của vi khuẩn vào nhu mô ruột sẽ kích thích hệ thống miễn dịch tập nhiễm (innate immune response).
Kết quả là kích thích sự hoạt động của đại thực bào tiết ra protein miễn dịch IgA, thông qua tế bào T để sinh ra các loại cytokine khác nhau như Interferon (IFN-γ), IL-10, IL-4 [39]. (iv) Giảm pH của hệ tiêu hóa và tác dụng tích cực đến hệ vi sinh vật đường ruột theo hướng có lợi cho vật chủ. Trong hệ tiêu hóa của vật chủ có 1013-1014 tế bào vi sinh vật khác nhau. Chúng được chia thành 3 nhóm chủ yếu: nhóm có lợi cho vật chủ như lactobacilii, bifidobacterium và một số nấm men.
Nhóm có hại cho vật chủ: như Staphylococcus, Clostridium, E.coli và nhóm vừa có lợi vừa có hại như Enterococii. Sự có mặt của vi khuẩn lactic (Lactobacillus và Bifidobacterium) làm giảm pH theo hướng bất lợi cho nhóm vi sinh vật có hại do đó làm thay đổi cân bằng quần xã vi sinh vật đường ruột có lợi cho vật chủ [54]. (v) Giảm cholesterol trong máu và hạn chế các bệnh liên quan đến tim mạch. Vi khuẩn probiotic được biết có vai trò sinh ra axít hữu cơ, làm giảm axít béo, thành phần cholesterol trong máu và ức chế quá trình phát triển của các khối u, ung thư.