Luận văn thạc sĩ ứng dụng chủng komagataeibacter saccharivorans a2 vào quá trình lên men dấm táo mèo bằng phương pháp lên men chìm

Luận văn thạc sĩ phân tích ứng dụng chủng komagataeibacter saccharivorans a2 vào quá trình lên men dấm táo mèo bằng phương, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp

• Tác giả: Phạm Thị Hậu
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Việt Anh
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vi sinh vật học
• Đề tài: Ứng Dụng Chủng Komagataeibacter Saccharivorans A2 Vào Quá Trình Lên Men Dấm Táo Mèo
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Giới thiệu về cây táo mèo
• 1.2. Vi khuẩn Axetic Axit Bacteria (AAB) trong lên men dấm
• 1.3. Quá trình sinh tổng hợp axit axetic trong lên men dấm
• 1.4. Chủng Komagataeibacter saccharivorans_A2
• 1.5. Quy trình sản xuất
• 1.6. Quy trình lên men rượu
• 1.7. Quy trình lên men dấm
• 1.8. Đồ uống chức năng
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguồn nguyên liệu
• 2.2. Phương pháp
• 2.3. Phương pháp công nghệ vi sinh
• 2.4. Các phương pháp phân tích hóa lý, hóa sinh
• 2.5. Phương pháp vi sinh
• 2.6. Phương pháp thanh trùng
• 2.7. Phương pháp đánh giá cảm quan
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu quy trình lên men dấm táo mèo từ vi khuẩn K. saccharivorans A2 bằng phương pháp lên men chìm
• 3.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống
• 3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ cồn ban đầu
• 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung axid axetic
• 3.5. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đường saccharose bổ sung
• 3.6. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ cao nấm men bổ sung
• 3.7. Khảo sát ảnh hưởng của glycerol
• 3.8. Khảo sát ảnh hưởng của các thành phần khoáng
• 3.9. Nghiên cứu động học quá trình lên men axit axetic của chủng K.
• 3.10. Nghiên cứu tạo sản phẩm đồ uống chức năng dạng bột từ dấm táo mèo
• 3.11. Phân tích sản phẩm dấm táo mèo
• 3.12. Nghiên cứu tạo chế phẩm đồ uống dạng bột
• 3.13. Quy trình sản xuất bột dấm táo mèo mật ong
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về ứng dụng Komagataeibacter saccharivorans A2 trong dấm táo mèo

Chủng vi khuẩn Komagataeibacter saccharivorans A2 đã được nghiên cứu và ứng dụng trong quá trình sản xuất dấm táo mèo. Dấm táo mèo không chỉ là một sản phẩm thực phẩm mà còn mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Việc sử dụng chủng vi khuẩn này trong quá trình lên men giúp tăng cường chất lượng và hiệu quả sản xuất dấm. Nghiên cứu cho thấy rằng K. saccharivorans A2 có khả năng chịu nồng độ ethanol và axit cao, đồng thời có khả năng sinh tổng hợp axit axetic hiệu quả. Điều này mở ra nhiều cơ hội cho việc phát triển sản phẩm dấm táo mèo chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường.

1.1. Giới thiệu về Komagataeibacter saccharivorans A2

Chủng Komagataeibacter saccharivorans A2 là một loại vi khuẩn thuộc họ Acetobacteraceae, có khả năng chuyển hóa ethanol thành axit axetic trong điều kiện hiếu khí. Vi khuẩn này được biết đến với khả năng chịu đựng nồng độ cồn và axit cao, điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng cho quá trình sản xuất dấm. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng chủng này có thể tạo ra dấm với nồng độ axit axetic cao, đồng thời giữ được hương vị và chất lượng sản phẩm.

1.2. Lợi ích sức khỏe của dấm táo mèo

Dấm táo mèo được sản xuất từ quả táo mèo, có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng và polyphenol. Sản phẩm này không chỉ giúp cải thiện tiêu hóa mà còn hỗ trợ hệ tuần hoàn, giảm cholesterol và có tác dụng chống viêm. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tiêu thụ dấm táo mèo có thể giúp ngăn ngừa một số bệnh lý như tăng huyết áp và các vấn đề về tiêu hóa.

II. Thách thức trong sản xuất dấm táo mèo từ Komagataeibacter saccharivorans A2

Mặc dù có nhiều lợi ích, nhưng việc sản xuất dấm táo mèo từ Komagataeibacter saccharivorans A2 cũng gặp phải một số thách thức. Một trong những vấn đề chính là kiểm soát điều kiện lên men để đảm bảo vi khuẩn hoạt động hiệu quả. Nồng độ ethanol và axit trong môi trường lên men cần được điều chỉnh cẩn thận để không làm ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp axit axetic. Ngoài ra, việc duy trì nhiệt độ và pH ổn định cũng là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

2.1. Kiểm soát nồng độ ethanol trong quá trình lên men

Nồng độ ethanol là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng sinh axit của K. saccharivorans A2. Nếu nồng độ ethanol quá cao, vi khuẩn có thể bị ức chế, dẫn đến giảm hiệu quả sản xuất dấm. Do đó, việc theo dõi và điều chỉnh nồng độ ethanol trong quá trình lên men là rất cần thiết để đạt được sản phẩm chất lượng.

2.2. Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ đến quá trình lên men

pH và nhiệt độ là hai yếu tố quan trọng khác trong quá trình sản xuất dấm. K. saccharivorans A2 hoạt động tốt nhất trong khoảng pH từ 4 đến 6 và nhiệt độ từ 25 đến 40 độ C. Việc duy trì các điều kiện này sẽ giúp tối ưu hóa quá trình lên men và đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn chất lượng cao.

III. Phương pháp sản xuất dấm táo mèo bằng Komagataeibacter saccharivorans A2

Quá trình sản xuất dấm táo mèo từ Komagataeibacter saccharivorans A2 thường được thực hiện qua hai giai đoạn chính: lên men rượu và lên men dấm. Trong giai đoạn đầu, táo mèo được lên men để tạo ra rượu, sau đó rượu sẽ được chuyển hóa thành dấm thông qua hoạt động của vi khuẩn axetic. Quy trình này không chỉ giúp tạo ra sản phẩm dấm chất lượng mà còn giữ lại hương vị tự nhiên của táo mèo.

3.1. Quy trình lên men rượu từ táo mèo

Quy trình lên men rượu bắt đầu bằng việc nghiền nát táo mèo và trộn với nước để tạo ra dịch lên men. Sau đó, men sẽ được thêm vào để bắt đầu quá trình lên men. Thời gian lên men rượu thường kéo dài từ 5 đến 10 ngày, tùy thuộc vào điều kiện môi trường và loại men sử dụng.

3.2. Quy trình lên men dấm từ rượu

Sau khi rượu được tạo ra, quá trình lên men dấm sẽ diễn ra. K. saccharivorans A2 sẽ được thêm vào dịch rượu để chuyển hóa ethanol thành axit axetic. Quá trình này thường kéo dài từ 7 đến 14 ngày, trong đó cần kiểm soát chặt chẽ nồng độ ethanol, pH và nhiệt độ để đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng cao.

IV. Kết quả nghiên cứu về dấm táo mèo từ Komagataeibacter saccharivorans A2

Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng Komagataeibacter saccharivorans A2 trong sản xuất dấm táo mèo mang lại nhiều kết quả tích cực. Sản phẩm dấm không chỉ có nồng độ axit axetic cao mà còn giữ được hương vị tự nhiên của táo mèo. Các chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của dấm táo mèo đều đạt yêu cầu, cho thấy tiềm năng lớn trong việc phát triển sản phẩm này trên thị trường.

4.1. Đánh giá chất lượng dấm táo mèo

Chất lượng dấm táo mèo được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu như nồng độ axit axetic, hương vị, màu sắc và độ trong. Kết quả cho thấy dấm sản xuất từ K. saccharivorans A2 có nồng độ axit axetic đạt tiêu chuẩn, hương vị thơm ngon và màu sắc hấp dẫn.

4.2. Tiềm năng thị trường của dấm táo mèo

Với những lợi ích sức khỏe và chất lượng sản phẩm cao, dấm táo mèo từ Komagataeibacter saccharivorans A2 có tiềm năng lớn trên thị trường. Sản phẩm này không chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng mà còn có thể được xuất khẩu, mở rộng thị trường cho các sản phẩm từ táo mèo.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của dấm táo mèo

Việc ứng dụng Komagataeibacter saccharivorans A2 trong sản xuất dấm táo mèo không chỉ mang lại sản phẩm chất lượng mà còn góp phần bảo tồn và phát triển nguồn nguyên liệu tự nhiên. Tương lai của sản phẩm này rất hứa hẹn, với khả năng mở rộng quy mô sản xuất và phát triển các sản phẩm chức năng từ dấm táo mèo. Nghiên cứu và phát triển thêm các sản phẩm mới từ táo mèo sẽ giúp nâng cao giá trị kinh tế cho người dân và cộng đồng.

5.1. Hướng đi mới cho sản phẩm dấm táo mèo

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các sản phẩm chức năng từ dấm táo mèo, như bột dấm táo mèo mật ong, nhằm tăng tính tiện dụng và kéo dài thời gian bảo quản. Điều này không chỉ giúp nâng cao giá trị sản phẩm mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.

5.2. Tương lai của nghiên cứu về Komagataeibacter saccharivorans

Nghiên cứu về Komagataeibacter saccharivorans A2 sẽ tiếp tục được mở rộng, nhằm tìm hiểu thêm về các đặc tính sinh học và khả năng ứng dụng của vi khuẩn này trong các lĩnh vực khác nhau. Việc phát triển công nghệ sản xuất dấm từ vi khuẩn axetic sẽ góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Táo mèo (Docynia indica) là loại cây gỗ nhỏ, phân bố chủ yếu ở vùng núi phía Bắc Việt Nam với đặc điểm sinh trưởng ở độ cao trên 1000m. Táo mèo chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quý giá như polyphenol, vitamin C, B và kali, có tác dụng hỗ trợ điều trị các bệnh về tiêu hóa, tim mạch, huyết áp và tăng cường miễn dịch. Dấm táo mèo, sản phẩm lên men từ quả táo mèo, được đánh giá cao về công dụng sức khỏe như phòng chống tăng huyết áp, giảm cholesterol và hỗ trợ tiêu hóa. Tuy nhiên, sản phẩm dấm táo mèo hiện nay chủ yếu ở dạng lỏng, hạn chế về thời gian bảo quản và tính tiện dụng.

Luận văn tập trung nghiên cứu ứng dụng chủng vi khuẩn Komagataeibacter saccharivorans A2 trong quá trình lên men dấm táo mèo bằng phương pháp lên men chìm nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm. Chủng vi khuẩn này có khả năng chịu nồng độ ethanol cao (tới 12% Vol.), nồng độ axit axetic cao (tới 10% v/v), chịu nhiệt tới 40°C và sinh tổng hợp axit axetic hiệu quả. Nghiên cứu được thực hiện tại Việt Nam trong giai đoạn 2017-2018, với mục tiêu xây dựng quy trình lên men dấm táo mèo dạng lỏng và phát triển sản phẩm đồ uống chức năng dạng bột từ dấm táo mèo kết hợp mật ong, nhằm kéo dài thời gian bảo quản và tăng tính tiện dụng cho người tiêu dùng.

Việc phát triển công nghệ lên men dấm táo mèo theo phương pháp lên men chìm không chỉ góp phần nâng cao giá trị sản phẩm từ nguyên liệu bản địa mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường thực phẩm chức năng, đồng thời thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp thực phẩm tại Việt Nam.

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 sau:

• Lý thuyết vi sinh vật axit axetic (AAB): Vi khuẩn axit axetic là nhóm vi sinh vật Gram âm, hiếu khí bắt buộc, có khả năng oxy hóa ethanol thành axit axetic qua hai giai đoạn enzymatic do alcohol dehydrogenase (AlDH) và aldehyde dehydrogenase (AcDH) xúc tác. Quá trình này diễn ra chủ yếu ở màng tế bào chất với oxy làm chất nhận điện tử cuối cùng.

• Mô hình lên men chìm: Phương pháp lên men chìm sử dụng thiết bị sục khí liên tục, tạo môi trường hiếu khí tối ưu cho vi khuẩn phát triển và chuyển hóa ethanol thành axit axetic với hiệu suất cao (91-99%). Thiết bị bao gồm tank lên men, bộ phận sục khí, trao đổi nhiệt và phá bọt, giúp kiểm soát nhiệt độ và cung cấp oxy hiệu quả.

• Khái niệm về đồ uống chức năng: Sản phẩm chứa các thành phần dinh dưỡng và hoạt chất có lợi cho sức khỏe, như pectin, polyphenol, vitamin và khoáng chất trong dấm táo mèo, kết hợp với mật ong giàu vitamin và enzyme kháng khuẩn, tạo ra sản phẩm hỗ trợ tăng cường miễn dịch, cải thiện tiêu hóa và phòng chống bệnh tật.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu chính là quả táo mèo thu mua tại Sơn La, mật ong đa hoa từ Công ty cổ phần Ong Trung Ương, và chủng vi khuẩn Komagataeibacter saccharivorans A2 từ Bộ môn Công nghệ Lên men, Viện Công nghiệp Thực phẩm.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng các phương pháp hóa lý, hóa sinh và vi sinh chuẩn như chuẩn độ axit tổng số bằng NaOH 0,1N, xác định đường tổng số bằng phương pháp Ferixianua Kali, đo độ cồn bằng thiết bị Salleron Dujardin, xác định vitamin C bằng chuẩn độ dung dịch Iot, và đánh giá vi sinh vật tổng số, Coliform, E.coli, nấm men, nấm mốc theo tiêu chuẩn.

• Phương pháp nghiên cứu lên men: Tiến hành lên men chìm không liên tục trong bình tam giác 1 lít với thể tích môi trường 200 ml, tốc độ lắc 250 vòng/phút, nhiệt độ 30°C. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố kỹ thuật như tỷ lệ tiếp giống (7-11%), nồng độ ethanol ban đầu (4-8%), nồng độ axit axetic bổ sung (0,3-0,7%), nồng độ đường saccharose (7-11 g/l), cao nấm men, glycerol và các thành phần khoáng đến hiệu quả lên men.

• Timeline nghiên cứu: Quá trình lên men kéo dài 5-6 ngày, theo dõi các chỉ tiêu axit axetic, ethanol còn lại sau 24, 48, 72, 96, 120, 144 và 168 giờ. Các thí nghiệm khảo sát được thực hiện tuần tự để xác định điều kiện tối ưu cho quy trình lên men.

• Phương pháp tạo sản phẩm dạng bột: Hòa tan dấm táo mèo và mật ong với tỷ lệ chất mang thích hợp, sau đó sấy phun để khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất mang, mật ong, nồng độ chất khô, nhiệt độ và tốc độ nhập liệu đến chất lượng sản phẩm bột.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống: Tỷ lệ tiếp giống 9% cho hiệu suất lên men tốt nhất với nồng độ axit axetic đạt 4,32% sau 120 giờ lên men. Tỷ lệ thấp hơn làm kéo dài thời gian lên men, tỷ lệ cao hơn gây thiếu oxy và dinh dưỡng, giảm hiệu quả.

2. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol ban đầu: Nồng độ ethanol 6% là tối ưu, đạt hàm lượng axit axetic 4,17% sau 120 giờ. Nồng độ thấp hơn làm giảm hiệu quả lên men, nồng độ cao hơn (8%) gây ức chế vi khuẩn, giảm axit thu được còn 3,27%.

3. Ảnh hưởng của nồng độ axit axetic bổ sung: Bổ sung 0,6% axit axetic ban đầu đạt hiệu quả cao nhất với 4,37% axit axetic sau 120 giờ. Nồng độ cao hơn 0,7% làm giảm hiệu quả do ức chế vi khuẩn.

4. Ảnh hưởng của nồng độ đường saccharose: Nồng độ đường 9 g/l là phù hợp, cung cấp năng lượng cho vi khuẩn phát triển và lên men hiệu quả. Nồng độ cao hơn (11 g/l) làm giảm hiệu quả do ức chế tế bào và tăng chi phí sản xuất.

Thảo luận kết quả

Các kết quả cho thấy chủng Komagataeibacter saccharivorans A2 có khả năng sinh tổng hợp axit axetic cao trong điều kiện lên men chìm với các thông số kỹ thuật được tối ưu. Tỷ lệ tiếp giống 9% đảm bảo mật độ vi khuẩn đủ để phát triển nhanh mà không gây thiếu oxy. Nồng độ ethanol 6% vừa đủ làm cơ chất cho quá trình oxy hóa mà không gây độc cho vi khuẩn. Việc bổ sung axit axetic ban đầu 0,6% giúp ổn định pH và ức chế vi sinh vật gây hại, đồng thời kích thích vi khuẩn axetic phát triển. Nồng độ đường saccharose 9 g/l cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho vi khuẩn duy trì hoạt động chuyển hóa.

So với các nghiên cứu trước, kết quả này phù hợp với các báo cáo về điều kiện lên men axit axetic tối ưu trong khoảng nhiệt độ 28-32°C, pH 4-5 và nồng độ ethanol 5-7%. Phương pháp lên men chìm cho hiệu suất cao hơn so với phương pháp lên men bề mặt truyền thống, rút ngắn thời gian lên men và tăng nồng độ axit axetic trong sản phẩm.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ axit axetic theo thời gian lên men với các điều kiện khác nhau, giúp minh họa rõ ràng ảnh hưởng của từng yếu tố kỹ thuật đến hiệu quả lên men.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng tỷ lệ tiếp giống 9% trong quy trình lên men dấm táo mèo nhằm đảm bảo mật độ vi khuẩn tối ưu, rút ngắn thời gian lên men và nâng cao hiệu suất sản xuất. Thời gian thực hiện: ngay trong các quy trình sản xuất hiện tại. Chủ thể thực hiện: các nhà sản xuất dấm và viện nghiên cứu.

2. Kiểm soát nồng độ ethanol ban đầu ở mức 6% để tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn phát triển và sinh tổng hợp axit axetic hiệu quả. Thời gian thực hiện: trong giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu lên men. Chủ thể thực hiện: bộ phận kỹ thuật sản xuất.

3. Bổ sung axit axetic ban đầu 0,6% vào môi trường lên men nhằm ổn định pH, ức chế vi sinh vật gây hại và tăng hiệu quả lên men. Thời gian thực hiện: trong pha chế môi trường lên men. Chủ thể thực hiện: kỹ thuật viên phòng thí nghiệm và sản xuất.

4. Sử dụng nồng độ đường saccharose 9 g/l để cung cấp nguồn năng lượng phù hợp, tránh lãng phí và giảm chi phí sản xuất. Thời gian thực hiện: trong pha chế môi trường lên men. Chủ thể thực hiện: bộ phận sản xuất.

5. Phát triển sản phẩm đồ uống chức năng dạng bột từ dấm táo mèo kết hợp mật ong bằng công nghệ sấy phun với tỷ lệ chất mang và mật ong tối ưu, nhằm kéo dài thời gian bảo quản và tăng tính tiện dụng cho người tiêu dùng. Thời gian thực hiện: nghiên cứu và ứng dụng trong 1-2 năm tới. Chủ thể thực hiện: viện nghiên cứu và doanh nghiệp thực phẩm chức năng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Vi sinh vật học, Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu về vi khuẩn axit axetic, quy trình lên men và phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng từ nguyên liệu bản địa.

2. Doanh nghiệp sản xuất dấm và đồ uống chức năng: Áp dụng quy trình lên men chìm với chủng vi khuẩn Komagataeibacter saccharivorans A2 để nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất, phát triển sản phẩm dạng bột tiện dụng.

3. Cơ quan quản lý và phát triển nông nghiệp, thực phẩm: Xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển vùng nguyên liệu táo mèo, thúc đẩy công nghiệp chế biến sản phẩm từ táo mèo và mật ong, góp phần phát triển kinh tế địa phương.

4. Người tiêu dùng quan tâm đến sức khỏe và thực phẩm chức năng: Hiểu rõ về lợi ích của dấm táo mèo và mật ong, lựa chọn sản phẩm an toàn, chất lượng cao hỗ trợ phòng và chữa bệnh.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn chủng Komagataeibacter saccharivorans A2 cho lên men dấm táo mèo?
   Chủng này có khả năng chịu nồng độ ethanol cao tới 12% Vol., nồng độ axit axetic tới 10% v/v, chịu nhiệt tới 40°C và sinh tổng hợp axit axetic hiệu quả, phù hợp với điều kiện lên men chìm công nghiệp.

2. Phương pháp lên men chìm có ưu điểm gì so với lên men bề mặt?
   Lên men chìm cung cấp oxy liên tục, tăng hiệu suất lên men (đạt 91-99%), rút ngắn thời gian lên men, sản phẩm có nồng độ axit axetic cao hơn và dễ dàng kiểm soát điều kiện lên men.

3. Nồng độ ethanol ban đầu ảnh hưởng thế nào đến quá trình lên men?
   Ethanol là cơ chất chính cho vi khuẩn axetic. Nồng độ 6% là tối ưu, giúp vi khuẩn phát triển và sinh axit axetic hiệu quả. Nồng độ quá cao gây ức chế, quá thấp làm giảm hiệu suất.

4. Làm thế nào để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm dấm táo mèo?
   Chế biến sản phẩm dạng bột bằng công nghệ sấy phun kết hợp mật ong và chất mang maltodextrin giúp tăng độ ổn định, giảm độ nhớt, kéo dài thời gian bảo quản và tăng tính tiện dụng.

5. Mật ong có vai trò gì trong sản phẩm đồ uống chức năng từ dấm táo mèo?
   Mật ong cung cấp vitamin, enzyme kháng khuẩn, axit amin và các hoạt chất chống oxy hóa, giúp tăng cường sức khỏe, cải thiện hương vị và hỗ trợ bảo quản sản phẩm.

Kết luận

• Chủng Komagataeibacter saccharivorans A2 phù hợp cho quy trình lên men dấm táo mèo bằng phương pháp lên men chìm với khả năng chịu nồng độ ethanol và axit cao.
• Tỷ lệ tiếp giống 9%, nồng độ ethanol 6%, axit axetic bổ sung 0,6% và đường saccharose 9 g/l là các điều kiện tối ưu cho quá trình lên men.
• Phương pháp lên men chìm giúp rút ngắn thời gian lên men, tăng hiệu suất và chất lượng sản phẩm so với phương pháp truyền thống.
• Đã xây dựng thành công quy trình sản xuất dấm táo mèo dạng lỏng và phát triển sản phẩm đồ uống chức năng dạng bột kết hợp mật ong, tăng tính tiện dụng và thời gian bảo quản.
• Khuyến nghị áp dụng quy trình và phát triển sản phẩm trong công nghiệp thực phẩm, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng ứng dụng và cải tiến công nghệ.

Hành động tiếp theo: Các doanh nghiệp và viện nghiên cứu nên phối hợp triển khai ứng dụng quy trình lên men chìm với chủng vi khuẩn này, đồng thời phát triển sản phẩm đồ uống chức năng dạng bột để đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng tăng về thực phẩm chức năng từ nguyên liệu bản địa.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Táo mèo có nguồn gốc ở vùng ôn đới ẩm phía Bắc, khi xuống đến Việt Nam chỉ thấy phân bố rải rác ở vùng núi giáp biên giới với Trung Quốc, có tên khoa học là Docynia indica (thuộc chi Docynia). Táo mèo mọc trên những núi đá với độ cao trên 1000m, mỗi năm chỉ ra quả một mùa, quanh năm hấp thụ sương gió của núi trời. Táo mèo với những thành phần polyphenol, vitamin (C-B) và kali cao hơn so với các dạng táo khác, có công dụng là điều trị các chứng rối loạn tiêu hóa, kháng khuẩn, cường tim, làm giãn động mạch vành, chống rối loạn nhịp tim, hạ áp, bảo vệ tế bào gan, tăng cường miễn dịch, trấn tĩnh an thần, chống co thắt, ức chế quá trình ngưng tập tiểu cầu, điều chỉnh rối loạn lipit máu, xơ vữa động mạch, huyết áp cao [3, 4]. Trong số các sản phẩm của ngành công nghiệp thực phẩm, dấm ăn thuộc nhóm sản phẩm hàng đầu về mức tiêu thụ.

Dấm làm từ quả táo mèo được khuyến cáo có tác dụng tốt cho hệ tuần hoàn máu, phòng chống bệnh tăng huyết áp, chống viêm họng, giảm béo, giảm hàm lượng cholesterol, hỗ trợ quá trình tiêu hóa, hỗ trợ an thần, tạo giấc ngủ tốt ngăn chặn quá trình lão hóa, giảm quá trình hình thành phát triển tế bào ung thư. Dấm táo mèo còn có nguồn gốc hữu cơ được lên men bằng chủng komagataeibacter saccharivorans A2, có khả năng chịu nồng độ ethanol cao, nồng độ axit cao, chịu nhiệt tới 40oC và có khả năng sinh tổng hợp axit axetic cao. Mật ong là một sản phẩm tốt được mọi người biết tới từ lâu. Các nghiên cứu cho thấy mật ong rất có lợi cho sức khỏe bởi nó có nhiều thành phần hữu cơ nên cơ thể có thể chuyển hóa nó dễ dàng trong khi đường được cung cấp cho cơ thể ảnh hưởng tiêu cực đến mức độ glucose trong máu.

Hiện tại, nó được dùng khá phổ biến trong các hộ gia đình và cũng được sử dụng nhiều trong các dạng thực phẩm chức năng. Mật ong được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, làm thức ăn bổ dưỡng cho người lớn và trẻ nhỏ, chữa viêm loét dạ dày hành tá tràng, thuốc ho. Dấm táo và mật ong đều là những sản phẩm thực phẩm có nhiều công dụng rất tốt. Dấm táo rất chua nên khó uống, khi kết hợp với những giọt mật ong, nó sẽ có vị 1 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu hài hòa hơn và kết hợp được nhiều công dụng của chúng với nhau.

Hiện nay sản phẩm chế biến từ táo mèo trên thị trường chủ yếu là dạng lỏng. Bột dấm táo mèo mật ong được nghiên cứu dựa trên mục đích kéo dài thời gian bảo quản, tăng tính tiện dụng, tạo ra một dạng sản phẩm chức năng mang tính tiện dụng hỗ trợ việc phòng và chữa bệnh, tạo ra một sản phẩm có lợi cho sức khỏe cộng đồng từ nguyên liệu sẵn có trong nước. Luận văn này là một phần nội dung nghiên cứu thuộc Dự án cấp Nhà nước: “Hoàn thiện công nghệ sản xuất một số sản phẩm đồ uống từ quả táo mèo” và đã thu được các kết quả như sau: - Xác định các điều kiện kỹ thuật thích hợp cho quá trình lên men dấm táo mèo từ chủng K. saccharivorans A2 - Xây dựng quy trình sản xuất dấm táo mèo dạng lỏng theo phương pháp lên men chìm.

- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất bột dấm táo mèo mật ong. 2 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về cây táo mèo Táo mèo có tên khoa học là Docynia indica (thuộc chi Docynia). Theo ghi nhận trên thế giới có tới 280 loài cây thuộc chi này.1: Táo mèo Táo mèo là loại cây gỗ nhỏ, cao 5-6m hoặc hơn, cây non hoặc cây chồi có gai, phân cành nhiều.

Cây ưa sáng, ưa khí hậu ẩm mát của vùng ôn đới, nhiệt độ trung bình năm từ 15-18oC, lượng mưa từ 1500-3800 mm/năm (Sapa). Hàng năm vào tháng ba là mùa ra hoa, hoa màu trắng có ba đến bốn cánh; tháng 7-11 là mùa quả, hình cầu, kích thước đa dạng 3-4 cm gọi là táo bi và 6-7cm gọi là táo to, khi chín có màu hồng phấn hoặc vàng trong, mùi thơm và ăn có vị chua chat [7]. Thành phần hóa học có trong táo mèo bao gồm: các axit hữu cơ, vitamin C, B, hydratcacbon, chất xơ, tannin, polyphenol, chất khoáng… Phân bố: Việt Nam: Điện Biên (Tuần Giáo, đèo Pha Đin), Lai Châu (Sìn Hồ), Lào Cai (Sa Pa), Hà Giang (Đồng Văn, Quản Bạ, Mèo Vạc); Yên Bái (Mù Cang Chải). Thế giới: Trung Quốc, Ấn Độ, Myanma.

Công dụng của táo mèo: Hiện nay các thông tin về công dụng của dấm táo mèo liên quan đến sức khỏe con người được người dân tìm hiểu trên sách báo, internet,…đã đánh giá dấm táo mèo có nhiều công dụng cho sức khỏe con người. 3 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu Theo y học cổ truyền, táo mèo có vị chua ngọt, tính ấm đi vào gan, vị, tỳ, có tác dụng tốt đối với hệ tiêu hóa do tăng tiết axit mật và men tiêu hóa. Với trẻ em hay bị ợ sữa, trớ sữa do ăn sữa không tiêu dùng táo mèo giúp trẻ tiêu hóa tốt. Những người có thói quen ăn nhiều mỡ mắc bệnh rối loạn tiêu hóa có thể sử dụng táo mèo kích thích tiêu hóa rất tốt [4].

Qua nghiên cứu trong phòng thí nghiệm dịch chất táo mèo có thể ức chế trực khuẩn ecoli, trực trùng lị, bạch cầu, thương hàn và nhiều loại vi khuẩn khác. Để hấp thụ độc tố của vi khuẩn trong đường ruột ta có thể sao đen táo mèo, sau đó nghiền mịn và uống. Theo nghiên cứu hiện đại cho thấy táo mèo có tác dụng làm giãn động mạch vành, khỏe tim, chống rối loạn nhịp tim, bảo vệ tế bào gan, tăng cường miễn dịch cho cơ thể, chống đau thắt ngực, nhồi máu cơ tim, béo phi, xơ vữa động mạch, điều chỉnh rối loạn lipit, chống nghẽn mạch, cải thiện việc tuần hoàn, giúp giảm cholesterol, chống được việc hình thành các cục máu đông trong mạch máu [4]. Các nghiên cứu trong nƣớc Do nhu cầu của thị trường về các sản phẩm từ táo mèo ngày càng tăng cao chính vì thế việc nghiên cứu về táo mèo ngày càng nhiều.

Để hạn chế việc khai thác, chặt phá rừng tràn lan các tỉnh Lào Cai, Sơn La đã có kế hoạch triển khai xây dựng có trọng điểm vùng nguyên liệu táo mèo. Đề tài: “Nghiên cứu chọn giống và trồng thâm canh cây đa mục đích (táo mèo- docynia india) của tỉnh Lào Cai” đã được triển khai từ năm 2011 với nội dung lựa chọn được giống cây táo mèo có nhiều tiềm năng, phù hợp với Lào Cai cũng như khoanh vùng trồng thâm canh cây táo mèo đã được lựa chọn tại khu vực này. Năm 1998, tỉnh Sơn La đã triển khai đề tài: “Ứng dụng tiến bộ khoa học kĩ thuật vào sản xuất rượu vang từ quả Sơn Tra”. Sản phẩm tạo ra đạt tiêu chuẩn chất lượng, an toàn VSTP, được thị trường chấp nhận.

4 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu 1. Vi khuẩn Axetic Axit Bacteria (AAB) trong lên men dấm. Trong tự nhiên, một số vi sinh vật có khả năng sinh axit axetic từ quá trình oxy hóa ethanol trong điều kiện hiếu khí bắt buộc gọi là vi khuẩn axetic. Đó là loại vi khuẩn Gram âm, hiếu khí bắt buộc, có khả năng di động hoặc không, hình elip đến que, ở dạng đơn mỗi tế bào hoặc dạng cặp đôi hoặc dạng chuỗi gồm nhiều tế bào nối lại với nhau.

Quá trình chuyển hóa ethanol thành axit axetic bởi nhóm vi khuẩn này gọi là quá trình lên men axetic và được ứng dụng trong sản xuất dấm. Cùng tạo ra sản phẩm axit axetic nhưng quá trình lên men axetic có bản chất khác với lên men axetat. Quá trình lên men axetic là quá trình chuyển hóa hiếu khí, vi khuẩn axetic sử dụng trực tiếp các điện tử từ ethanol và oxi là chất nhận điện tử cuối cùng. Vi khuẩn axetic thuộc họ Acetobacteraceae xếp vào hạng Rhodospirillales, là một bộ phận của Alphaproteobacteria.

Dựa vào các phương pháp phân loại truyền thống và phương pháp di truyền hiện đại, một số nhà khoa học trên thế giới đã đưa ra các quan điểm phân loại AAB. Đến nay họ AAB được chia thành các chi chính sau: Acetobacter, Axit omonas, Ameyamaea, Asaia, Gluconacetobacter, Gluconobacter, Granulibacter, Komagataeibacter, Kozakia, Neoasaia, Saccharibacter, Swaminathania và Tanticharoenia. Tuy nhiên trong tương lai sẽ có các loài mới được tìm thấy và bổ sung vào hệ thống cây phân loại AAB [3]. Trong sản xuất mỗi phương pháp khác nhau cần phải chọn những chủng vi khuẩn có đặc tính thích hợp để quá trình lên men đạt hiệu quả cao nhất.

Các chủng vi khuẩn axetic được lựa chọn phải thỏa mãn một số yêu cầu: - Phải oxi hóa rượu tốt nhất và oxi hóa dấm thấp nhất. - Phải tạo ra dấm có chất lượng tốt (thơm, có nồng độ axit axetic cao). - Chịu được nồng độ cồn, axit cao và chịu được nhiệt độ cao. - Các tính chất ban đầu của chúng phải giữ nguyên trong suốt quá trình.

- Điều kiện nuôi cấy, phân lập và bảo quản giống đơn giản, không tốn kém. 5 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu Trong số các vi khuẩn axetic họ Acetobacteraceae, chỉ một số loài thuộc chi Acetobacter (A.) có khả năng sinh tổng hợp axit axetic cao, được ứng dụng phổ biến trong lên men dấm Đặc điểm trao đổi chất [2]: Một trong những đặc điểm chính của AAB là khả năng oxi hóa nhiều nguồn cơ chất và tích lũy sản phẩm trao đổi chất trong môi trường mà không gây độc cho sự tồn tại và phát triển của vi khuẩn. Khả năng này là do hoạt động của enzyme dehydrogenase trong màng tế bào. Sự chuyển hóa ethanol: sự oxi hóa ethanol thành axit axetic là một đặc điểm chính của AAB.

Sự oxi hóa ethanol bởi AAB xảy ra qua 2 giai đoạn: Giai đoạn 1: Ethanol bị oxi hóa thành acetaldehyde. Giai đoạn 2: Acetaldehyde bị hydrat hóa thành axit axetic. Hai enzyme đóng vai trò quan trọng trong quá trình oxi hóa là enzyme của màng tế bào chất: alcohol dehydrogenase và aldehyde dehydrogenase. Chuyển hóa rượu đa chức: Đa số các AAB có khả năng oxi hóa rượu ethanol thành đường, manitol thành fructose, sorbitol thành sorbose và eritritol thành eritrolose.

Một khả năng rất quan trọng của chúng là sử dụng glycerol như nguồn C và chuyển hóa chúng thành dihydroxyacetone, một lượng nhỏ được sử dụng để tổng hợp năng lượng.