Luận văn nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt, mang lại hiểu biết sâu sắc cho ngành thực phẩm.

• Tác giả: Trần Thị Tuyết
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Đoàn
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Lên Men Lactic Từ Gạo Lứt
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Mục đích nghiên cứu
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về gạo lứt
• 2.2. Đặc điểm của gạo lứt
• 2.3. Thành phần dinh dưỡng của gạo lứt
• 2.4. Công dụng của gạo lứt
• 2.5. Tổng quan về lên men lactic
• 2.5.1. Đặc điểm vi khuẩn lactic
• 2.5.2. Chủng vi khuẩn lactic sử dụng trong sản xuất sữa chua
• 2.5.3. Quá trình lên men lactic
• 2.5.4. Một số sản phẩm ứng dụng lên men lactic
• 2.6. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 2.6.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 2.6.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 3. PHẦN 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nguyên vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu
• 3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.1.3. Hóa chất và thiết bị sử dụng
• 3.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 3.4.2. Thí nghiệm cho nội dung 1
• 3.4.3. Thí nghiệm cho nội dung 2
• 3.4.4. Phương pháp phân tích
• 3.4.4.1. Phân tích vi khuẩn lactic tổng số
• 3.4.4.2. Phương pháp xác định pH
• 3.4.4.3. Phương pháp đánh giá cảm quan
• 3.4.5. Quy trình sản xuất dự kiến
• 3.4.6. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Xác định các yếu tố công nghệ của quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men lactic từ gạo lứt
• 4.2. Kết quả xác định tỷ lệ giống sử dụng trong sản xuất nước uống lên men lactic từ gạo lứt
• 4.3. Kết quả nghiên cứu nhiệt độ lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men lactic từ gạo lứt
• 4.4. Kết quả nghiên cứu thời gian lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men lactic từ gạo lứt
• 4.5. Kết quả tối ưu hóa điều kiện lên men trong quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Lên Men Lactic Từ Gạo Lứt Giá Trị

Lên men lactic đã được ứng dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, làm tăng giá trị dinh dưỡng, chất lượng và an toàn. Các sản phẩm lên men lactic như sữa chua, rau quả muối chua, thịt chua, nem chua... rất phổ biến. Quá trình lên men tạo ra các enzyme có lợi cho đường ruột, giúp hệ tiêu hóa hoạt động tốt hơn. Vi khuẩn lactic còn kích thích gia tăng lợi khuẩn, khử hoạt tính hóa chất gây hại, kích thích tiêu hóa, tạo cảm giác ngon miệng và tăng hiệu quả hấp thụ dưỡng chất. Gạo lứt, với nhiều chất dinh dưỡng, có khả năng phòng và chống nhiều bệnh. Việc lên men gạo lứt với vi khuẩn lactic là một hướng đi mới, đặc biệt khi kết hợp khả năng chữa bệnh của gạo lứt và lợi ích của vi khuẩn lactic cho đường ruột.

1.1. Lịch Sử Phát Triển Của Quá Trình Lên Men Lactic

Năm 1780, Scheele (Thụy Điển) lần đầu tiên tách được acid lactic từ sữa bò lên men chua. Đến năm 1857, Pasteur chứng minh sữa chua là kết quả hoạt động của vi sinh vật đặc biệt, vi khuẩn lactic. Năm 1878, Liester phân lập thành công vi khuẩn lactic đầu tiên, đặt tên Bacterium (Streptococcus lactic). Công nghệ lên men sản xuất acid lactic hình thành từ năm 1881. Lịch sử này cho thấy sự phát triển liên tục trong việc nghiên cứu và ứng dụng lên men lactic.

1.2. Giá Trị Dinh Dưỡng Vượt Trội Của Gạo Lứt

Gạo lứt chứa nhiều chất dinh dưỡng quan trọng như vitamin E, B1, B3, B6, magie, mangan, chất xơ, sắt. Lớp cám của gạo lứt chứa dầu đặc biệt giúp điều hòa huyết áp, giảm cholesterol xấu, ngăn ngừa bệnh tim mạch. So với gạo trắng, gạo lứt giữ lại nhiều vitamin và khoáng chất hơn. Giáo sư Hiroshi Kayahara (Nhật Bản) phát hiện gạo lứt ngâm một ngày đêm sẽ tiết ra nhiều enzyme và vitamin từ cám gạo, làm cơm mềm và ngọt hơn. Giá trị dinh dưỡng của gạo lứt cao hơn gạo trắng xát.

II. Thách Thức Trong Lên Men Lactic Từ Gạo Lứt Vấn Đề

Mặc dù có nhiều tiềm năng, quá trình lên men lactic từ gạo lứt vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Các yếu tố như tỷ lệ giống, nhiệt độ, thời gian lên men ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Cần tối ưu hóa các yếu tố này để đạt hiệu quả lên men cao nhất, tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và cảm quan tốt. Việc kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

2.1. Ảnh Hưởng Của Tỷ Lệ Giống Đến Quá Trình Lên Men

Tỷ lệ giống vi khuẩn lactic sử dụng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ và hiệu quả lên men. Tỷ lệ giống quá thấp có thể làm chậm quá trình lên men, tạo điều kiện cho vi sinh vật gây hại phát triển. Ngược lại, tỷ lệ giống quá cao có thể gây ức chế ngược, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Việc xác định tỷ lệ giống tối ưu là một thách thức quan trọng trong quy trình lên men.

2.2. Tác Động Của Nhiệt Độ Và Thời Gian Lên Men

Nhiệt độ và thời gian lên men là hai yếu tố then chốt ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn lactic. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn, làm giảm hiệu suất lên men. Thời gian lên men quá ngắn có thể không đủ để vi khuẩn chuyển hóa hết chất nền, trong khi thời gian quá dài có thể dẫn đến sản phẩm bị chua quá mức. Cần kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ lên men và thời gian lên men để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

2.3. Kiểm Soát pH Trong Quá Trình Lên Men Lactic

pH là một yếu tố quan trọng cần kiểm soát trong quá trình lên men lactic. Vi khuẩn lactic hoạt động tốt nhất trong môi trường có pH thích hợp. pH quá cao hoặc quá thấp có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Việc điều chỉnh pH trong quá trình lên men là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất lên men và chất lượng sản phẩm.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Yếu Tố Ảnh Hưởng Lên Men Gạo Lứt

Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt. Các yếu tố được nghiên cứu bao gồm tỷ lệ giống, nhiệt độ và thời gian lên men. Mục tiêu là tối ưu hóa các điều kiện lên men để sản xuất sản phẩm có chất lượng tốt nhất. Các phương pháp phân tích vi sinh, hóa học và cảm quan được sử dụng để đánh giá chất lượng sản phẩm.

3.1. Phương Pháp Bố Trí Thí Nghiệm Và Phân Tích Thống Kê

Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) với các yếu tố được kiểm soát chặt chẽ. Các kết quả thí nghiệm được phân tích thống kê bằng phần mềm chuyên dụng để xác định ảnh hưởng của từng yếu tố đến chất lượng sản phẩm. Phương pháp phân tích ANOVA được sử dụng để đánh giá sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Phân tích thống kê giúp đưa ra kết luận chính xác về ảnh hưởng của các yếu tố.

3.2. Quy Trình Sản Xuất Nước Uống Lên Men Từ Gạo Lứt

Quy trình sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt bao gồm các bước: chuẩn bị nguyên liệu, nấu chín gạo lứt, làm nguội, cấy giống vi khuẩn lactic, lên men, lọc và đóng gói. Mỗi bước trong quy trình đều được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Quy trình sản xuất được thiết kế để tối ưu hóa quá trình lên men và bảo toàn các chất dinh dưỡng có trong gạo lứt.

3.3. Đánh Giá Chất Lượng Cảm Quan Và Vi Sinh Vật

Chất lượng sản phẩm được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu cảm quan (màu sắc, mùi vị, trạng thái) và chỉ tiêu vi sinh vật (mật độ vi khuẩn lactic). Các chỉ tiêu cảm quan được đánh giá bởi hội đồng thử nếm có kinh nghiệm. Mật độ vi khuẩn lactic được xác định bằng phương pháp đếm khuẩn lạc trên môi trường chọn lọc. Đánh giá chất lượng giúp xác định điều kiện lên men tối ưu.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Yếu Tố Ảnh Hưởng Lên Men Lactic Gạo Lứt

Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ giống, nhiệt độ và thời gian lên men đều ảnh hưởng đáng kể đến quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt. Tỷ lệ giống tối ưu được xác định là 2%, nhiệt độ lên men tối ưu là 30°C và thời gian lên men tối ưu là 48 giờ. Các điều kiện này giúp đạt được mật độ vi khuẩn lactic cao nhất và chất lượng cảm quan tốt nhất.

4.1. Ảnh Hưởng Của Tỷ Lệ Giống Đến Mật Độ Vi Khuẩn Lactic

Tỷ lệ giống ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ vi khuẩn lactic trong sản phẩm. Tỷ lệ giống quá thấp làm chậm quá trình lên men, trong khi tỷ lệ giống quá cao có thể gây ức chế ngược. Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ giống 2% cho mật độ vi khuẩn lactic cao nhất sau 48 giờ lên men. Mật độ vi khuẩn lactic là chỉ tiêu quan trọng đánh giá hiệu quả lên men.

4.2. Tác Động Của Nhiệt Độ Lên Men Đến pH Sản Phẩm

Nhiệt độ lên men ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và hoạt động của vi khuẩn lactic, từ đó ảnh hưởng đến pH của sản phẩm. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Nghiên cứu cho thấy nhiệt độ 30°C cho pH sản phẩm thấp nhất sau 48 giờ lên men, cho thấy quá trình lên men diễn ra hiệu quả nhất. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến pH là một yếu tố quan trọng.

4.3. Thời Gian Lên Men Và Chất Lượng Cảm Quan Sản Phẩm

Thời gian lên men ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Thời gian quá ngắn sản phẩm chưa đạt độ chua mong muốn, trong khi thời gian quá dài sản phẩm có thể bị chua quá mức. Nghiên cứu cho thấy thời gian 48 giờ cho sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt nhất, với độ chua vừa phải và hương vị đặc trưng. Chất lượng cảm quan là yếu tố quan trọng để đánh giá sản phẩm.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Lên Men Lactic Từ Gạo Lứt

Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn lớn trong việc sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt. Kết quả nghiên cứu giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, giàu dinh dưỡng và có lợi cho sức khỏe. Sản phẩm này có thể được sử dụng như một loại thực phẩm chức năng, giúp cải thiện hệ tiêu hóa và tăng cường sức đề kháng. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu rất đa dạng.

5.1. Sản Xuất Quy Mô Lớn Nước Uống Lên Men Gạo Lứt

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng để sản xuất quy mô lớn nước uống lên men từ gạo lứt. Việc tối ưu hóa các yếu tố lên men giúp tăng năng suất và giảm chi phí sản xuất. Sản phẩm có thể được phân phối rộng rãi trên thị trường, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Sản xuất quy mô lớn giúp đưa sản phẩm đến với nhiều người tiêu dùng hơn.

5.2. Phát Triển Sản Phẩm Chức Năng Từ Gạo Lứt Lên Men

Gạo lứt lên men có nhiều lợi ích cho sức khỏe, có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm chức năng. Sản phẩm có thể giúp cải thiện hệ tiêu hóa, tăng cường sức đề kháng và phòng ngừa các bệnh mãn tính. Phát triển sản phẩm chức năng là một hướng đi tiềm năng cho ngành công nghiệp thực phẩm.

VI. Kết Luận Và Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Lên Men

Nghiên cứu đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt và tối ưu hóa các điều kiện lên men. Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc nghiên cứu các chủng vi khuẩn lactic khác nhau, bổ sung các chất dinh dưỡng vào môi trường lên men và đánh giá tác dụng của sản phẩm lên sức khỏe người tiêu dùng. Hướng nghiên cứu tiếp theo rất quan trọng để phát triển sản phẩm.

6.1. Nghiên Cứu Các Chủng Vi Khuẩn Lactic Khác Nhau

Nghiên cứu có thể tập trung vào việc so sánh hiệu quả lên men của các chủng vi khuẩn lactic khác nhau. Các chủng vi khuẩn khác nhau có thể có khả năng chuyển hóa chất nền và tạo ra các sản phẩm khác nhau. Việc lựa chọn chủng vi khuẩn phù hợp có thể giúp cải thiện chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu chủng vi khuẩn là một hướng đi quan trọng.

6.2. Bổ Sung Dinh Dưỡng Vào Môi Trường Lên Men

Việc bổ sung các chất dinh dưỡng vào môi trường lên men có thể giúp tăng cường sự phát triển của vi khuẩn lactic và cải thiện hiệu quả lên men. Các chất dinh dưỡng có thể được bổ sung bao gồm vitamin, khoáng chất và các axit amin. Bổ sung dinh dưỡng có thể giúp cải thiện chất lượng sản phẩm.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình lên men lactic từ lâu đã được ứng dụng phổ biến trong công nghệ chế biến thực phẩm nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng, chất lượng cảm quan và thời hạn bảo quản của sản phẩm. Các vi khuẩn lactic không chỉ tạo ra acid lactic ức chế vi sinh vật gây hại mà còn sản sinh các enzyme có lợi cho hệ tiêu hóa, kích thích gia tăng lợi khuẩn đường ruột và hỗ trợ tăng cường hấp thu dưỡng chất.

Song song với đó, gạo lứt được biết đến là nguồn nguyên liệu giàu dinh dưỡng, giữ lại trọn vẹn lớp cám chứa các vitamin nhóm B ($B_1, B_2, B_3, B_6$), vitamin E, khoáng chất (magie, canxi, sắt, kali) và chất xơ. Các hợp chất sinh học trong cám gạo lứt, đặc biệt là tocotrienol factor (TRF), có tác dụng điều hòa huyết áp, hạ cholesterol máu, phòng ngừa bệnh tim mạch và hỗ trợ kiểm soát đường huyết cho người mắc bệnh đái tháo đường.

Xuất phát từ tiềm năng của nguồn nguyên liệu ngũ cốc và xu hướng phát triển các dòng sản phẩm thực phẩm chức năng không sử dụng nền sữa động vật, đề tài "Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt" được thực hiện nhằm mục tiêu xác định các thông số công nghệ thích hợp và tối ưu hóa quá trình lên men.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu được xác định cụ thể:

1. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt.
2. Xác định các yếu tố công nghệ của quá trình lên men:
   • Xác định tỷ lệ giống vi khuẩn lactic bổ sung (%).
   • Xác định nhiệt độ lên men thích hợp ($^\circ\text{C}$).
   • Xác định thời gian lên men thích hợp (giờ).
3. Tối ưu hóa các điều kiện lên men lactic nhằm đạt mật độ vi khuẩn lactic tối đa trong sản phẩm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Dịch chiết gạo lứt (thu mua tại chợ Đồng Quang, Thái Nguyên) lên men bằng hệ vi khuẩn lactic có nguồn gốc từ sữa chua thương phẩm (Vinamilk).
• Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm Vi sinh, Khoa Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên.
• Thời gian thực hiện: Từ ngày 14/11/2015 đến ngày 14/05/2016.
• Quy mô nghiên cứu: Quy mô phòng thí nghiệm.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tài liệu tham khảo

Đề tài dựa trên cơ sở lý thuyết về sinh lý học và hóa sinh của vi khuẩn lactic (họ Lactobacteriaceae), bao gồm các chủng vi khuẩn ưa ấm và ưa nhiệt điển hình trong chế biến thực phẩm như Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus. Cơ chế chuyển hóa carbohydrate được khảo sát theo hai hướng:

• Lên men lactic đồng hình: Chuyển hóa glucose thành acid lactic với hiệu suất trên 90% theo phương trình: $$\text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 + 2\text{ADP} + 2\text{P}_i \rightarrow 2\text{CH}_3\text{CHOHCOOH} + 2\text{ATP}$$
• Lên men lactic dị hình: Ngoài acid lactic, sản phẩm tạo thành còn bao gồm acid acetic, ethanol, $\text{CO}_2$ và các hợp chất bay hơi tạo hương: $$\text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 \rightarrow \text{CH}_3\text{CHOHCOOH} + \text{CH}_3\text{COOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$$

Bên cạnh đó, tác giả tổng hợp tài liệu về thành phần hóa học của gạo lứt so với gạo xát trắng, các quy trình công nghệ chế biến đồ uống lên men từ ngũ cốc trên thế giới (Boza, Amazake, Sobia, Oat) và nghiên cứu nước uống lên men Luvita của TS. Nguyễn Thị Thanh Thủy (Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu được thiết kế qua hai giai đoạn thực nghiệm:

1. Khảo sát đơn yếu tố (Nội dung 1):

   • Thí nghiệm 1 (Tỷ lệ giống): Khảo sát 5 mức tỷ lệ giống (2%, 3%, 4%, 5%, 6%) ở nhiệt độ cố định $43^\circ\text{C}$. Theo dõi biến thiên pH từ 0 đến 36 giờ, đánh giá cảm quan và định lượng mật độ tế bào vi khuẩn lactic.
   • Thí nghiệm 2 (Nhiệt độ lên men): Khảo sát 5 mức nhiệt độ ($37^\circ\text{C}, 39^\circ\text{C}, 41^\circ\text{C}, 43^\circ\text{C}, 45^\circ\text{C}$) với tỷ lệ giống cố định 5%. Theo dõi pH theo thời gian và đánh giá cảm quan.
   • Thí nghiệm 3 (Thời gian lên men): Khảo sát 5 mốc thời gian (18, 20, 22, 24, 26 giờ) ở điều kiện tỷ lệ giống 5% và nhiệt độ $43^\circ\text{C}$. Theo dõi pH, mật độ vi khuẩn lactic và cảm quan.

2. Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa (Nội dung 2):

   • Sử dụng mô hình bề mặt đáp ứng Box – Behnken (BBD) 3 yếu tố ở 3 mức mã hóa ($-1, 0, +1$).
   • Các biến độc lập gồm: Tỷ lệ giống bổ sung ($A$), Nhiệt độ lên men ($B$), Thời gian lên men ($C$).
   • Hàm mục tiêu ($Y$): Mật độ vi khuẩn lactic ($\text{CFU/ml}$).

Biến độc lập	Ký hiệu mã hóa	Mức -1	Mức 0	Mức +1
Tỷ lệ giống bổ sung (%)	$A$	4	5	6
Nhiệt độ lên men ($^\circ\text{C}$)	$B$	41	43	45
Thời gian lên men (giờ)	$C$	22	24	26

3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu:
   • Định lượng vi khuẩn lactic: Phương pháp đếm khuẩn lạc tổng số trên môi trường thạch MRS Agar, nuôi cấy hiếu khí ở $30 \pm 1^\circ\text{C}$ trong 24–48 giờ.
   • Đo pH: Sử dụng máy đo pH điện tử tại phòng thí nghiệm.
   • Đánh giá cảm quan: Phương pháp cho điểm chất lượng theo TCVN 3215-79 trên thang điểm 20 với 4 chỉ tiêu: Màu sắc (hệ số 0,8), Trạng thái (hệ số 1,2), Mùi (hệ số 1,0), Vị (hệ số 1,0).
   • Xử lý thống kê: Phân tích phương sai (ANOVA), phân tích Duncan bằng phần mềm SPSS 18.0 và tối ưu hóa trên phần mềm Design-Expert 7.0.

---

Nội dung chính theo từng phần của khóa luận

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh thực phẩm bảo vệ sức khỏe ngày càng được quan tâm. Đặt ra nhiệm vụ khai thác giá trị dinh dưỡng của gạo lứt kết hợp quá trình lên men vi khuẩn lactic để tạo sản phẩm đồ uống không cồn, đồng thời xác lập mục tiêu, mục đích và ý nghĩa khoa học - thực tiễn của công trình nghiên cứu.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Hệ thống hóa toàn diện các tài liệu khoa học liên quan:

• Đặc tính và dinh dưỡng của gạo lứt: Cung cấp số liệu thành phần hóa học (trong 100g chứa 77,24g carbohydrate, 7,94g protein, 2,92g lipid, 3,5g chất xơ, vitamin nhóm B và khoáng vi lượng). So sánh hàm lượng dinh dưỡng vượt trội của gạo lứt so với gạo trắng xát (protein 7,1% so với 5,4%, lipid 3,0% so với 0,6%).
• Cơ sở sinh học vi sinh vật: Trình bày đặc tính hình thái, sinh lý của Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus, cơ chế lên men đồng hình/dị hình và sơ đồ quy trình công nghệ của một số sản phẩm lên men từ sữa (sữa chua, phomat, bơ chua).
• Tình hình nghiên cứu: Điểm lại các công trình nghiên cứu vi khuẩn lactic trong nước và các dòng đồ uống lên men từ ngũ cốc truyền thống trên thế giới (Boza, Amazake, Sobia, đồ uống từ yến mạch Oat).

Phần 3: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Mô tả chi tiết nguồn gốc nguyên liệu gạo lứt, thành phần môi trường nuôi cấy MRS, danh mục thiết bị thí nghiệm (tủ cấy, tủ sấy, tủ ấm, nồi hấp vô trùng, máy đo pH), phương pháp bố trí các dãy thí nghiệm đơn yếu tố, ma trận thực nghiệm Box – Behnken và quy trình công nghệ dự kiến từ khâu ngâm gạo, nghiền, lọc, phối chế đường (6g/100ml), thanh trùng ($95^\circ\text{C}$, 30 phút), làm nguội đến lên men và hoàn thiện sản phẩm.

Phần 4: Kết quả và thảo luận

Trình bày các dữ liệu thực nghiệm thu được qua các giai đoạn nghiên cứu:

• Ảnh hưởng của tỷ lệ giống: Khi khảo sát tỷ lệ giống từ 2% đến 6%, công thức CT4 (tỷ lệ giống 5%) đạt tốc độ giảm pH tối ưu (đạt pH 3,42 sau 24 giờ) và điểm cảm quan cao nhất (18,25/20 điểm, xếp loại Khá). Mật độ vi khuẩn lactic tại CT4 đạt $1,25 \times 10^9\text{ CFU/ml}$, tương đương với mẫu đối chứng sữa chua uống thương mại Vinamilk Probi ($1,5 \times 10^9\text{ CFU/ml}$, pH 3,42).
• Ảnh hưởng của nhiệt độ: Mức nhiệt $43^\circ\text{C}$ (CT9) cho kết quả lên men tốt nhất, pH đạt 3,42 sau 24 giờ và điểm đánh giá cảm quan đạt 18,11 điểm, vượt trội so với các dải nhiệt độ $37^\circ\text{C}, 39^\circ\text{C}, 41^\circ\text{C}$ và $45^\circ\text{C}$.
• Ảnh hưởng của thời gian: Thời gian lên men 24 giờ (CT14) giúp ổn định pH ở mức 3,43, mật độ vi sinh vật đạt $1,25 \times 10^9\text{ CFU/ml}$ và điểm cảm quan đạt cao nhất (18,52 điểm). Kéo dài lên 26 giờ mật độ tế bào đạt $1,5 \times 10^9\text{ CFU/ml}$ nhưng pH không đổi và tăng nguy cơ nhiễm tạp.
• Kết quả tối ưu hóa theo mô hình Box - Behnken: Xây dựng phương trình hồi quy bậc 2 biểu diễn mật độ vi khuẩn lactic ($Y$) theo các yếu tố công nghệ và xác định điểm tối ưu vận hành.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các thông số công nghệ tối ưu được xác lập từ thực nghiệm và mô hình toán học; đề xuất kiến nghị phân tích sâu hơn về hàm lượng protein, khoáng chất (selen, mangan) và triển khai thử nghiệm sản xuất ở quy mô công nghiệp.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng chính

Quá trình phân tích đơn yếu tố và tối ưu hóa thực nghiệm đã đưa ra các thông số định lượng cụ thể:

Thông số công nghệ	Kết quả đơn yếu tố chọn lọc	Kết quả tối ưu hóa từ mô hình (RSM)
Tỷ lệ giống cấy bổ sung (%)	5,00	5,05
Nhiệt độ lên men ($^\circ\text{C}$)	43,00	43,20
Thời gian lên men (giờ)	24,00	23,90
pH sản phẩm sau lên men	3,42 – 3,43	3,42
Mật độ vi khuẩn lactic ($\text{CFU/ml}$)	$1,25 \times 10^9$	$1,24 \times 10^9$
Điểm đánh giá cảm quan (thang 20)	18,52 (Loại Khá)	Đạt tiêu chuẩn cảm quan

Mô hình hồi quy đa thức bậc hai mô tả ảnh hưởng của các biến độc lập đến mật độ vi khuẩn lactic ($Y$): $$Y = 1,24 + 0,04A + 0,066B - 6,052BC - 0,21A^2 - 0,16B^2 - 0,19C^2$$

Kết quả kiểm định phương sai ANOVA cho thấy mô hình có độ tương thích cao với thực nghiệm:

• Giá trị $F = 40,30$ với $p\text{-value} = 0,0004 < 0,005$ (mô hình có ý nghĩa thống kê rất cao).
• Kiểm định độ không tương thích (Lack of Fit): $p = 0,1612 > 0,05$ (không có ý nghĩa sai biệt, mô hình tương thích tốt).
• Hệ số tương quan xác định: $R^2 = 0,9864$; $R^2_{\text{adj}} = 0,9619$; $R^2_{\text{pred}} = 0,8031$. Hiệu số giữa $R^2_{\text{adj}}$ và $R^2_{\text{pred}}$ là $0,1588 < 0,2$, khẳng định mô hình có độ tin cậy cao trong việc dự báo.

Đóng góp của đề tài

• Xây dựng thành công quy trình công nghệ sản xuất nước uống lên men lactic từ nguyên liệu dịch chiết gạo lứt ở quy mô phòng thí nghiệm mà không cần sử dụng nền sữa bò.
• Ứng dụng thành công phương pháp bề mặt đáp ứng (Box – Behnken Design) để chuẩn hóa và tối ưu hóa đồng thời 3 thông số công nghệ cốt lõi, giúp rút ngắn thời gian lên men và kiểm soát mật độ vi khuẩn có lợi tương đương sản phẩm thương phẩm trên thị trường.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của khóa luận

• Nghiên cứu mới dừng lại ở phạm vi phòng thí nghiệm trên các mẻ thử nghiệm thể tích nhỏ.
• Chưa tiến hành phân tích chi tiết biến thiên hàm lượng các hợp chất dinh dưỡng cụ thể trong sản phẩm sau lên men (hàm lượng đạm hòa tan, acid amin, khoáng chất vi lượng như mangan, selen).
• Hệ vi sinh vật sử dụng là giống thương phẩm từ sữa chua dạng cấy chuyền, chưa phân lập và tuyển chọn các chủng thuần khiết chuyên biệt cho cơ chất ngũ cốc.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

• Phân tích định lượng các thành phần sinh hóa chi tiết của sản phẩm sau lên men, bao gồm protein tổng số, vitamin nhóm B, các khoáng chất vi lượng ($\text{Se}, \text{Mn}$) và acid lactic tổng số.
• Thử nghiệm theo dõi độ ổn định, thời hạn bảo quản và sự sống sót của vi khuẩn probiotic trong điều kiện bảo quản lạnh ($4 - 8^\circ\text{C}$).
• Nâng cấp quy mô thử nghiệm lên quy mô pilot và sản xuất công nghiệp.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho:

• Sinh viên và học viên ngành Công nghệ thực phẩm, Công nghệ sinh học: Nắm bắt phương pháp bố trí thí nghiệm công nghệ lên men thực phẩm, kỹ thuật nuôi cấy định lượng vi sinh vật trên môi trường MRS, quy trình đánh giá cảm quan theo TCVN 3215-79.
• Người nghiên cứu về tối ưu hóa thực nghiệm thực phẩm: Tham khảo chi tiết cách thiết lập ma trận thực nghiệm Box - Behnken 3 yếu tố, phương pháp phân tích phương sai ANOVA và kỹ thuật sử dụng phần mềm Design-Expert trong xử lý số liệu công nghệ.
• Các đơn vị nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) đồ uống dinh dưỡng: Tham khảo thông số chế độ nhiệt, tỷ lệ giống và quy trình xử lý dịch gạo lứt để phát triển các dòng sản phẩm đồ uống probiotic gốc thực vật (plant-based probiotic beverages).

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu dịch gạo lứt và nồng độ đường bổ sung được thiết lập như thế nào trước khi lên men?
Gạo lứt sau khi làm sạch được ngâm trong nước 22 giờ, sau đó xay thô với tỷ lệ gạo/nước là $1\text{g} / 100\text{ml}$ nước, lọc sơ bộ, nấu chín, xay nhuyễn lại và lọc qua vải vô trùng. Dịch gạo thu được được bổ sung đường saccaroza với tỷ lệ $6\text{g} / 100\text{ml}$ dịch gạo, sau đó hấp thanh trùng ở $95^\circ\text{C}$ trong 30 phút và làm nguội về $40^\circ\text{C}$ trước khi cấy giống.

2. Mật độ vi khuẩn lactic trong nước uống gạo lứt đạt được là bao nhiêu so với sữa chua đối chứng?
Tại điều kiện tối ưu (tỷ lệ giống 5,05%, $43,2^\circ\text{C}$, 23,9 giờ), mật độ vi khuẩn lactic đạt $1,24 \times 10^9\text{ CFU/ml}$ (ở thí nghiệm đơn yếu tố 24 giờ đạt $1,25 \times 10^9\text{ CFU/ml}$, pH 3,43). Mật độ này tương đương với mẫu đối chứng là sữa chua uống Vinamilk Probi ($1,5 \times 10^9\text{ CFU/ml}$, pH 3,42).

3. Tại sao nhiệt độ lên men được chọn là $43^\circ\text{C}$ thay vì các nhiệt độ thấp hơn như $37^\circ\text{C}$ hay $39^\circ\text{C}$?
Nhiệt độ $43^\circ\text{C}$ nằm trong vùng nhiệt độ sinh trưởng tối thích của các chủng vi khuẩn lactic ưa nhiệt (Lactobacillus bulgaricus phát triển tối ưu ở $40 - 45^\circ\text{C}$). Thực nghiệm cho thấy ở $43^\circ\text{C}$, quá trình lên men diễn ra nhanh, đạt pH ổn định 3,42 sau 24 giờ và sản phẩm đạt điểm cảm quan cao nhất (18,11 điểm) với vị chua hài hòa và trạng thái sánh mịn.

4. Mô hình toán học Box - Behnken có mức độ tin cậy như thế nào trong việc dự báo quá trình lên men?
Mô hình toán học đạt độ tin cậy rất cao với hệ số tương quan $R^2 = 0,9864$, hệ số hiệu chỉnh $R^2_{\text{adj}} = 0,9619$, $p\text{-value} = 0,0004$ và kiểm định $Lack\ of\ Fit$ có $p = 0,1612 > 0,05$ (không có ý nghĩa khác biệt). Hiệu số giữa $R^2_{\text{adj}}$ và $R^2_{\text{pred}}$ là $0,1588$ ($< 0,2$), chứng minh mô hình hoàn toàn phù hợp để dự đoán và tối ưu hóa các điều kiện công nghệ.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Thị Tuyết đã xác lập thành công các thông số công nghệ cho quá trình lên men lactic dịch chiết gạo lứt ở quy mô phòng thí nghiệm. Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm Box – Behnken kết hợp phân tích bề mặt đáp ứng, đề tài đã xác định chế độ lên men tối ưu gồm tỷ lệ giống 5,05%, nhiệt độ $43,2^\circ\text{C}$ và thời gian 23,9 giờ, tạo ra sản phẩm có mật độ vi khuẩn lactic đạt $1,24 \times 10^9\text{ CFU/ml}$ cùng chất lượng cảm quan tốt. Công trình đóng góp cơ sở dữ liệu thực nghiệm quan trọng cho định hướng phát triển các sản phẩm đồ uống probiotic chức năng có nguồn gốc từ ngũ cốc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Lên men lactic từ lâu đã đƣợc ứng dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, sản phẩm lên men góp phần tăng giá trị dinh dƣỡng, chất lƣợng và an toàn cho sản phẩm. Đặc biệt lên men lactic đã tạo nhiều sản phẩm có giá trị nhƣ sữa chua, sản phẩm rau, quả muối chua, thịt chua, nem chua… [9]. Quá trình lên men bởi một số vi khuẩn lactic tạo ra một số enzym có lợi cho đƣờng ruột, giúp hệ tiêu hoá làm việc tốt. Vi khuẩn lactic còn giúp kích thích gia tăng số lợi khuẩn trong đƣờng ruột và khử hoạt tính một số hoá chất gây hại, kích thích tiêu hoá, tạo cảm giác ngon miệng và tăng hiệu quả hấp thụ dƣỡng chất [1].

Gạo lứt từ lâu đã đƣợc nghiên cứu là một loại gạo chứa nhiều chất dinh dƣỡng, có khả năng phòng và chống nhiều loại bệnh. Hiện nay, sản phẩm của gạo lứt đang đƣợc sử dụng rộng rãi ở nhiều nƣớc trên thế giới, ngƣời Việt Nam đã xem gạo lứt nhƣ là món ăn chữa bệnh [17]. Việc lên men gạo lứt với vi khuẩn lactic cũng đã đƣợc Nhật Bản và Hàn Quốc khảo sát. Với nhiều loại gạo lứt khác nhau, sau khi ngâm số lƣợng vi khuẩn lactic đều gia tăng rõ trong nƣớc và gạo, ngăn chặn sự phát triển của những vi sinh vật khác.

Khai thác nguyên liệu gạo lứt với ứng dụng lên men lactic là một hƣớng đi mới. Phƣơng pháp lên men lactic từ gạo lứt không dùng sữa mà dùng gạo lứt làm nguyên liệu, vì vậy có thể tận dụng khả năng chữa bệnh của gạo lứt kết hợp hoạt động có lợi cho đƣờng ruột của vi khuẩn lactic để tạo thành một loại thực phẩm chức năng có lợi đối với sức khỏe của con ngƣời nhƣ: điều chỉnh hàm lƣợng glucose trong máu ở những ngƣời bị bệnh đái tháo đƣờng, giảm cholesterol và phòng ngừa tim mạch, tăng cƣờng hệ thống miễn dịch của cơ thể…. Trong quá trình lên men, sản phẩm bị ảnh hƣởng các yếu tố về tỷ lệ giống, thời gian, nhiệt độ lên men đến sản phẩm. Vì vậy tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt”.

Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men lactic trong sản xuất nƣớc uống lên men từ gạo lứt. Mục đích nghiên cứu - Xác định đƣợc các yếu tố công nghệ của quá trình lên men lactic trong sản xuất nƣớc uống lên men từ gạo lứt: + Xác định đƣợc tỷ lệ giống sử dụng trong sản xuất nƣớc uống lên men từ gạo lứt + Xác định đƣợc nhiệt độ lên men lactic trong sản xuất nƣớc uống lên men từ gạo lứt + Xác định đƣợc thời gian lên men lactic trong sản xuất nƣớc uống lên men từ gạo lứt - Tối ƣu hóa đƣợc điều kiện lên men lactic trong sản xuất nƣớc uống lên men từ gạo lứt. Ý nghĩa của đề tài 1.1 Ý nghĩa khoa học Giúp sinh viên củng cố và hệ thống lại kiến thức đã học. Giúp sinh viên rèn luyện kỹ năng và học tập nghiên cứu khoa học.

Biết đƣợc các phƣơng pháp nghiên cứu một số vấn đề khoa học, xử lý và phân tích số liệu, cách trình bày một bài báo khoa học. Sử dụng vi khuẩn lactic nhằm nâng cao hiệu quả lên men và tạo chất lƣợng tốt cho sản phẩm.2 Ý nghĩa trong thực tiễn Nhằm nâng cao hiệu quả lên men và tạo chất lƣợng tốt cho sản phẩm, làm giảm chi phí giá thành, tăng năng suất… đáp ứng nhu cầu của con ngƣời. 3 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Tổng quan về gạo lứt 2.

Đặc điểm của gạo lứt Gạo lứt là loại gạo chỉ xay bỏ vỏ trấu, vẫn còn lớp cám bao bọc bên ngoài. Nếu giã sạch lớp cám này sẽ cho ra gạo trắng là loại chúng ta ăn hằng ngày. Lớp cám của hạt gạo lứt chứa nhiều chất dinh dƣỡng quan trọng nhƣ: vitamin E, B1 , B3 , B6, magie, mangan, chất xơ, sắt…[17] [22]. Hình 1: Hỉnh ảnh về gạo lứt đỏ Hình 2: Gạo lứt tẻ Có 3 cách phân loại gạo lứt: - Phân loại theo tính chất gồm : gạo lứt tẻ, gạo lứt nếp.

- Phân loại theo chiều dài của hạt gạo gồm: gạo ngắn ( 5,5 mm), gạo trung bình (5,5 – 6 mm), gạo dài (6 - 6,5 mm). - Phân loại theo màu sắc hạt gạo gồm: gạo lứt nâu vàng, nâu đỏ, gạo lứt tím, gạo lứt đen, gạo lứt đỏ [17]. Thành phần dinh dƣỡng của gạo lứt Thành phần của gạo lứt gồm tinh bột, chất đạm, chất béo, chất xơ cùng các vitamin nhƣ:E,B1,B3,B6các axit nhƣ pantothenic (vitamin B5),paraaminobenzoic (PABA), folic (vitamin M), phytic, các nguyên tố vi lƣợng nhƣ canxi, sắt, magiê, selen, glutathion (GSH), kali và natri…[23] [17]. Trƣờng hợp gạo trắng qua quá trình xay, giã, 67% vitamin B3, 80% vitamin B1, 90% vitamin B6, một nửa lƣợng mangan và hầu hết chất xơ bị mất đi.

Các 4 chuyên gia dinh dƣỡng cũng nhận thấy, một lon gạo lứt khi nấu thành cơm chứa 84mg magiê, trong khi đó ở gạo trắng chỉ có 19 mg. Lớp cám của gạo lứt cũng chứa một chất dầu đặc biệt có tác dụng điều hòa huyết áp, làm giảm cholesterol xấu, giúp ngăn ngừa qua các bệnh tim mạch [17]. Gạo lứt có thể nấu thành cơm bằng cách ngâm gạo với nƣớc khoảng 15-20 phút cho mềm và nấu nhƣ cơm nấu gạo trắng. Khi hạt cơm chín thƣờng không nở nhƣ gạo trắng, ăn hơi ráp nhƣng nếu ăn quen sẽ thấy hƣơng vị ngon ngọt đặc biệt [23] [17].

Giáo sƣ tiến sỹ Hiroshi Kayahara của viện sinh học Nhật Bản là ngƣời đã phân tích chất gạo lứt và tìm ra rằng gạo lứt ngâm một ngày một đêm (khoảng 22 giờ) ở nhiệt độ trong nhà sẽ bắt đầu trƣơng nở và tiết ra nhiều chất enzyme cùng vitamin từ cám gạo[22] [17]. Gạo trắng thì không nẩy mầm bằng cách này. Gạo lứt sau ngâm nƣớc rồi đem nấu thành cơm sẽ mềm hơn và có vị ngọt hơn cơm thƣờng do các enzyme đã thủy phân tinh bột thành đƣờng [17]. Bảng 1: Giá trị dinh dưỡng của 100g gạo lứt chưa chế biến [17] Chỉ tiêu Chỉ số dinh dƣỡng Năng lƣợng 1,548 kJ (370 kcal) Cacbonhydrat 77,24g Đƣờng 0,85g Chất xơ 3,5g Chất béo 2,92g Protein 7,94g Vitamin B1 0,401mg Vitamin B2 0,093mg Vitamin B3 5,091mg Vitamin B5 1,493mg Vitamin B6 0,509mg Vitamin B9 20mg Canxi 23mg Mg 143mg Kali 223mg 5 Bảng 2.

Thành phần hóa học của gạo lứt và gạo trắng xát[17] Tên các chất Gạo lứt (%) Gạoxát trắng(%) Chất đạm 7,1 5,4 Chất béo 3 6 Tinh bột 7 6,5 Vitamin B 1,2 0,5 Vitamin B2 0,6 0,33 Vitamin B6 6,2 2,3 Vitamin B12 0,5 0,3 Vitamin B15 0,13 0,7 Từ bảng trên ta có thể nhận thấy, thành phần dinh dƣỡng của gạo lứt cao hơn gạo trắng xát khá nhiều. Công dụng của gạo lứt Những lợi ích cho sức khỏe của gạo lứt bắt đầu với chất xơ của nó, 300g gạo lứt cung cấp khoảng 14% giá trị dinh dƣỡng chất xơ hằng ngày cho cơ thể, đã đƣợc chứng minh là có thể giảm lƣợng cholesterol. Nói cách khác gạo lứt dùng để chống xơ vữa động mạch. Chất xơ cũng có tác dụng giữ cho mức đƣờng trong máu dƣới mức kiểm soát, do đó gạo lứt là một lựa chọn ngũ cốc tuyệt vời cho ngƣời bị tiểu đƣờng [22] [17].

Nhiều nghiên cứu khoa học chứng minh rằng trong lớp cám của gạo lứt chứa một chất dầu đặc biệt có tác dụng điều hòa huyết áp, làm giảm cholesterol xấu, giúp ngăn ngừa các bệnh về tim mạch. Đặc biệt, đối với phụ nữ, nó làm giảm nguy cơ ung thƣ, giảm cholesterol và tốt cho hệ tim mạch của phụ nữ sau mãn kinh [17] [23]. Cám là lớp vỏ ngoài màu nâu của hạt gạo đã đƣợc sử dụng qua nhiều thế kỷ trong kỹ thuật chăm sóc da. Nghiên cứu dƣợc lý thực nghiệm cho thấy cám gạo có tác dụng bảo vệ chống viêm dây thần kinh và trị các bệnh về da.

Cám tinh thu đƣợc sau khi chà xát gạo có 6 tác dụng làm tăng huyết sắc tố trong máu, chống thiếu máu. Thử nghiệm lâm sàng trên ngƣời cho thấy hoạt chất trong dầu cám gạo có tác dụng làm hạ nồng độ cholesterol trong máu. Dầu cám gạo là một hoạt chất chiết từ cám gạo có tác dụng chống ung thƣ, tăng hoạt tính miễn dịch của cơ thể bệnh nhân ung thƣ [17]. Chất xơ còn có tác dụng giúp no lâu nên khi ăn cơm gạo lứt, bạn sẽ không bị tăng cân.

Tổng quan về lên men lactic 2. Đặc điểm vi khuẩn lactic Năm 1780, Scheele ngƣời Thụy Điển lần đầu tiên tách đƣợc axit lactic từ sữa bò lên men chua. Năm 1857, Pasteur chứng minh rằng sữa chua là kết quả hoạt động của một nhóm vi sinh vật đặc biệt gọi là vi khuẩn lactic. Năm 1878, Liester phân lập thành công vi khuẩn lactic đầu tiên và đặt tên là Bacterium hiện nay gọi là Streptococcus lactic, về sau các nhà khoa học liên tiếp phân lập đƣợc nhiều loài vi khuẩn lactic khác nhau.

Công nghệ lên men sản xuất axit lactic đã đƣợc hình thành từ năm 1881 [16] [27]. Vi khuẩn lactic đƣợc xếp vào họ Lactobacteriaccae. Chúng có thể là cầu khuẩn, trực khuẩn ngắn hoặc dài nhƣng đều là vi khuẩn gram dƣơng, không tạo bào tử và hầu hết không di động [1] [8]. Vi khuẩn lactic thuộc vi khuẩn hiếu khí tùy tiện, không chứa cytochrom và enzyme catalase, có khả năng sinh tổng hợp enzyme peroxydase rất mạnh.

Chúng phân giải H2O2 để tạo ra H2O và O2 để phát triển. Đa số các trực khuẩn lactic đồng hình tạo thành acid cao hơn (khoảng 2 – 3,5%), liên cầu khuẩn (khoảng 1%) [9] [14]. Đa số vi khuẩn lactic, đặc biệt là trực khuẩn đồng hình rất kén chọn thành phần dinh dƣỡng trong môi trƣờng và chỉ phát triển đƣợc trong môi trƣờng có tƣơng đối đầy đủ các acid amin hoặc các hợp chất nitơ phức tạp. Ngoài ra chúng còn nhu cầu về vitamin (B1, B2, B6, PP), các acid pantotenic và folic.

Bởi vậy, môi trƣờng nuôi vi khuẩn lactic có thành phần khá phức tạp [9] [16]. 7 Vi khuẩn lactic chịu đƣợc ở trạng thái khô hạn, bền vững với CO2 và cồn etylic, nhiều loài vẫn sống đƣợc trong môi trƣờng có 10 – 15% cồn hoặc cao hơn, một số trực khuẩn bền với NaCl (tới 7 – 10%) [10] [26]. Các vi khuẩn lactic ƣa ấm có nhiệt độ sinh trƣởng tối thích là 25 – 350C, các loài ƣa nhiệt có nhiệt độ tối thích là 40 – 450C, ƣa lạnh phát triển ở nhiệt độ tƣơng đối thấp (50C hoặc thấp hơn). Khi gia nhiệt tới 60 – 800C hầu hết chúng bị chết sau 10 – 30 phút.

Sự phát triển của nó cần có sự có mặt của peptone, acid amin hay muối amôn.