vi sinh vat ung dung

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑAØ LAÏT

GIAÙO TRÌNH

VI SINH HỌC ỨNG DỤNGGiaûng cho SV naêm thöù ba - Ngaønh Sinh Hoïc

(SH 235 – 30 tieát)

ThS. BẠCH PHƯƠNG LAN

2004

Vi sinh hoïc öùng duïng - 1 -

MUÏC LUÏC MUÏC LUÏC................................................................................................................. - 1 - Lôøi taùc giaû.................................................................................................................. - 3 - CHÖÔNG 1. SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI NAÁM MEN VAØ SINH KHOÁI VI TAÛO ....... - 4 -

I. GIAÙ TRÒ DINH DÖÔÕNG CUÛA NAÁM MEN ..................................................... - 4 - II - NHAÂN GIOÁNG VAØ GIÖÕ GIOÁNG NAÁM MEN ................................................ - 6 - III- KHAÛO SAÙT CAÙC CHÆ TIEÂU SINH HOÏC CAÀN THIEÁT ................................. - 8 -

1. Hoaït tính nhaân leân: Theå hieän qua möùc taêng sinh khoái toång coäng, ñöôïc ñaùnh giaù qua 3 chæ tieâu: .................................................................................................... - 8 - 2. Hoaït tính leân men: (baèng phöông phaùp Durgham) ....................................... - 8 - 3. Ñònh löôïng ñaïm Amin trong dòch nuoâi caáy baèng phöông phaùp Formol...... - 10 - 4.Xaùc ñònh hieäu quaû cuûa caùc taùc nhaân kich thích QT töï phaân.......................... - 11 -

IV- ÖÙNG DUÏNG CÔ CHEÁ TÖÏ PHAÂN ÑEÅ SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI NAÁM MEN DÖÔÙI DAÏNG BOÄT DINH DÖÔÕNG VAØ COÁM BOÅ ............................................. - 14 -

1. Cô sôû lyù thuyeát............................................................................................. - 14 - 2. Quy trình coâng ngheä ................................................................................... - 16 -

V - SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI VI TAÛO ................................................................ - 19 - 1. Ñaëc ñieåm chung........................................................................................... - 19 - 2.Nuoâi troàng Luïc Taûo ñôn baøo (Chlorella) ...................................................... - 20 - 3. Nuoâi troàng Taûo xoaén ña baøo (Spirulina) ...................................................... - 20 -

Chöông 2. ÖÙNG DUÏNG COÂNG NGHEÄ VI SINH TRONG BAÛO QUAÛN VAØ CHEÁ BIEÁN THÖÏC PHAÅM................................................................................................ - 22 -

I. OÂ NHIEÃM THÖÏC PHAÅM VAØ HAÄU QUAÛ ....................................................... - 22 - 1.Khaùi nieäm chung........................................................................................... - 22 - 2. Taùc nhaân gaây oâ nhieãm thöïc phaåm: .............................................................. - 23 - 3 - Nhöõng beänh nhieãm khuaån do aên thöùc aên bò nhieãm khuaån .......................... - 24 - 4.Cô cheá sinh hoaù cuûa quaù trình gaây hö hoûng thöïc phaåm ................................ - 26 -

II. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP BAÛO QUAÛN THÖÏC PHAÅM....................................... - 27 - 1- Nguyeân taéc Bioza (Bios = söï soáng) ............................................................ - 28 - 2 - Nguyeân taéc Abioza. (Abiosis = khoâng soáng).............................................. - 28 - 3. Nguyeân taéc Anabioza (= giaûm söï soáng)...................................................... - 30 -

III. SÖÛ DUÏNG NHOÙM NAÁM MOÁC TRONG BAÛO QUAÛN VAØ CHEÁ BIEÁN THÖÏC PHAÅM.................................................................................................................. - 33 -

1. Cô sôû sinh hoïc cuûa vieäc söû duïng naám moác trong cheá bieán .......................... - 33 - vaø baûo quaûn thöïc phaåm. ................................................................................... - 33 - 2.. Saûn xuaát nöôùc chaám leân men töø khoâ daàu laïc .............................................. - 34 - 3. Saûn xuaát chao töø ñaäu phuï............................................................................. - 39 -

ThS. Baïch Phöông Lan Khoa Sinh hoïc


IV. KIEÅM NGHIEÄM THÖÏC PHAÅM.................................................................... - 41 - 1.Nhoùm chæ tieâu caûm quan............................................................................... - 41 - 2.Nhoùm chæ tieâu hoaù lyù .................................................................................... - 41 - 3.Nhoùm chæ tieâu Vi Sinh .................................................................................. - 41 - 4- YÙ nghóa cuûa caùc chæ tieâu vi sinh................................................................... - 41 -

Chöông 3. COÂNG NGHEÄ LEÂN MEN ...................................................................... - 44 - I. . LEÂN MEN ETILIC VAØ ÖÙNG DUÏNG. ........................................................... - 45 -

1. Cô cheá lyù thuyeát cuûa quaù trình leân men Etilic ............................................. - 45 - 2 - Phaân bieät caùc daïng saûn phaåm leân men röôïu............................................... - 46 - 3 – Quy trình saûn xuaát bia ñaïi maïch................................................................ - 46 - 4 - Quy trình saûn xuaát vang nho....................................................................... - 48 -

II . LEÂN MEN LACTIC VAØ ÖÙNG DUÏNG. ......................................................... - 49 - 1. Cô cheá lyù thuyeát cuûa quaù trình leân men Lactic............................................ - 49 - 2.Moät soá coâng thöùc cheá bieán vaø baûo quaûn thòt, söõa, toâm baèng leân men Lactic. - 53 -

III. LEÂN MEN ACETIC VAØ ÖÙNG DUÏNG. ........................................................ - 58 - 1. Cô cheá lyù thuyeát........................................................................................... - 58 - 2. Saûn xuaát daám aên: ......................................................................................... - 60 - 3. Saûn xuaát thaïch döøa (Nata de coco) ........................................................... - 61 -

Chöông 4. COÂNG NGHEÂÏ VI SINH TRONG XÖÛ LYÙ CAÙC CHAÁT THAÛI............... - 62 - I. Xöû lyù nöôùc ........................................................................................................ - 62 -

1. Khaùi nieäm, phaân loaïi, thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa nöôùc thaûi........................... - 62 - 2 . Caùc chæ tieâu ñaùnh giaù chaát löôïng nöôùc thaûi................................................ - 62 - 3. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng coâng ngheä vi sinh (CNVS) ........................................ - 63 -

II- Xöû lyù raùc ......................................................................................................... - 69 - 1- Phaân loaïi raùc thaûi......................................................................................... - 69 - 2 – Phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô cao phaân töû ................................................ - 70 -

III . XÖÛ LYÙ MOÄT SOÁ CHAÁT THAÛI COÂNG NGHIEÄP NHÔØ VSV....................... - 73 - 1. Xöû lyù pheá thaûi cuûa CN cheá bieán söõa ........................................................... - 73 - 2.- Xöû lyù pheá thaûi cuûa CNSX caùc chaát taåy röûa................................................. - 75 -



LÔØI TAÙC GIAÛ

Vi Sinh Vaät Hoïc Öùng Duïng laø moät trong 5 moân hoïc thuoäc heä thoáng caùc giaùo trình cuûa chuyeân ngaønh Ví Sinh Vaät Hoïc, tính theo trình töï thôøi gian maø sinh vieân ngaønh Sinh Hoïc Thöïc Nghieäm seõ ñöôïc hoïc laø:

1. Vi sinh vaät hoïc ñaïi cöông (naêm thöù Hai) 2. Vi sinh vaät hoïc öùng duïng (naêm thöù ba ) 3. Vi sinh y hoïc vaø mieãn dòch hoïc (naêm thöù tö ) 4. Coâng ngheä vi sinh (naêm thöù tö - töï choïn) 5. Hoaït tính vi sinh vaät ñaát (naêm thöù tö - töï choïn)

Vì theá, trong giaùo trình naøy seõ khoâng nhaéc ñeán nhöõng kieán thöùc ñaõ hoaëc seõ ñöôïc ñeà caäp trong caùc giaùo trình khaùc, tröø tröôøng hôïp thaät caàn thieát.

Ñieàu kieän tieân quyeát laø tröôùc khi hoïc giaùo trình naøy sinh vieân ñaõ ñöôïc trang bò nhöõng kieán thöùc cô baûn veà Hoaù Sinh, Di Truyeàn, Sinh Lyù Thöïc Vaät Vaø Vi Sinh Vaät.

Muïc tieâu cuûa moân hoïc laø giuùp sinh vieân tieáp caän vôùi nhieàu höôùng öùng duïng khaùc nhau cuûa Vi Sinh Hoïc trong ñôøi soáng, ñoàng thôøi taïo cho sinh vieân coù thoùi quen lieân heä giöõa lyù thuyeát vôùi thöïc haønh – bíeât duøng nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc ñeå lyù giaûi caùc hieän töôïng dieãn ra trong thöïc tieãn.

Trong quaù trình giaûng daïy, ngoaøi vieäc truyeàn thuï kieán thöùc, giaûng vieân seõ daønh moät tyû leä thôøi gian thích hôïp ñeå reøn luyeän cho sinh vieân moät soá kyõ naêng lieân quan ñeán moân hoïc vaø ñeán ngheà nghieäp mai sau – ví duï :

- Kyõ naêng thu thaäp vaø xöû lyù taøi lieäu tham khaûo ñeå chaét loïc nhöõng thoâng tin coát loõi

- Kyõ naêng xöû lyù vaø nhaän xeùt nhöõng soá lieäu thu ñöôïc qua khaûo saùt -thöïc nghieäm

- Kyõ naêng soaïn thaûo vaø thuyeát trình theo chuû ñeà (ceminar) v.v… Veà phía ngöôøi hoïc cuõng caàn phaûi hôïp taùc chaët cheõ vôùi ngöôøi daäy, chuû ñoäng

tham gia vaøo nhöõng hoaït ñoäng treân lôùp ñeå coù ñöôïc nhöõng giôø hoïc tích cöïc vaø boå ích.

Coù theå xem nhöõng hoaït ñoäng treân lôùp laø cô hoäi ñeå sinh vieân trau doài khaû naêng töï hoïc, töï nghieân cöùu, chuaån bò toát cho vieäc vaøo ñôøi trong töông lai.

Taùc giaû xin chaân thaønh caùm ôn raát mong nhaän ñöôïc nhöõng yù kieán ñoùng goùp cuûa caùc baïn ñoàng nghieäp vaø nhöõng ai quan taâm.

Th.s Baïch Phöông Lan



CHÖÔNG 1. SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI NAÁM MEN VAØ SINH KHOÁI VI TAÛO

I. GIAÙ TRÒ DINH DÖÔÕNG CUÛA NAÁM MEN

Coù theå noùi khoâng moät loaïi ñoäng vaät hay thöïc vaät naøo laïi chöùa trong teá baøo moät löôïng caùc chaát coù giaù trò dinh döôõng phong phuù nhö trong teá baøo naám men. Ngöôøi ta coù theå tìm thaáy trong sinh khoái naám men taát caû caùc thaønh phaàn caàn thieát cho söï soáng cuûa con ngöôøi vaø ñoäng vaät baäc cao. Bôûi vaäy caùc loaïi saûn phaåm dinh döôõng ñieàu cheá töø sinh khoái naám men ñöôïc xem nhö “moät thöïc ñôn lyù töôûng”

Nhieàu daãn lieäu veà tyû leä thaønh phaàn trong naám men cho bieát nhö sau

- Protein vaø caùc hôïp chaát chöùa Nitô: 40 -60%

- Gluxit 30 -35%

- Lipit 1 - 2%

- Caùc chaát khaùc 6 - 7%

Trong thaønh phaàn Protein cuûa naám men coù chöùa ñaày ñuû 20 loaïi axit amin thoâng thöôøng, bao goàm caû 9 loaïi axit amin khoâng thay theá, chuùng ñöôïc phaân boá vôùi moät tyû leä khaù caân ñoái .

Ví duï: (Tính theo troïng löôïng khoâ).

- Lizin 4,4 - 5,7 %

- Methionin 1,2 - 1,8 %

- Sistein 1,2 - 1,8 %

- Treonin 2,8 - 3,6 %

- Tryptophan 0,57 - 0,7 %. So saùnh vôùi caùc loaïi boät mì vaø boät gaïo thì tyû leä naøy cao hôn khoaûng töø 3 - 10 laàn Haøm löôïng vitamin trong teá baøo naám men cuõng raát phong phuù, ñaëc bieät laø

vitamin nhoùm B. So vôùi caùc loaïi ñaäu töông, ñaäu naønh vaø ñaäu Haø lan thì trong teá baøo



naám men thì tyû leä vitamin B3 cao hôn 5 - 10 laàn, tyû leä vitamin B4 cao hôn 4 - 6 laàn, tyû leä vitamin B2 cao hôn 20 - 75 laàn. Seelay (1981) ñaõ ñöa ra nhöõng daãn lieäu veà haøm löôïng vitamin trong naám men bia (loaøi Saccharomyces cerevisiae) nhö sau:

- Thiamin (B1) 156,0 mg/Kg troïng löôïng khoâ.

- Riboflavin (B2) 100,0 -------

- Axit Pantotenic (B3) 100,0 ---- ---

- Axit Cholic (B4) 710,0 -------

- Piridoxin (B6) 020,0 -------

- Niaxin (PP) 022,0 -------

- Axit Folic 013,0 -------

- Inoziton 500,0 -------

Ngoaøi ra coøn coù Esgosterin, moät tieàn chaát cuûa vitamin D2.

Ñieàu ñaùng chuù yù laø trong teá baøo naám men coù chöùa moät heä enzim noäi baøo vaø ngoaïi baøo khaù ñaày ñuû, bao goàm caùc loaïi quan troïng nhö: Protease, Pectinase, Amilase, Glucoamilase, Mantase, Lactase... Chính söï coù maët cuûa caùc enzim naøy ñaõ quyeát ñònh caùc ñaëc ñieåm sinh hoïc ñaëc tröng cuûa naám men - trong ñoù coù moät cô cheá seõ ñöôïc ñeà caäp ñeán ôû phaàn sau, ñoù laø “hieän töôïng töï phaân cuûa teá baøo naám men”.

Naám men coù toác ñoä sinh tröôûng vaø phaùt trieån maïnh, thôøi gian theá heä trung bình laø töø 30 - 60 phuùt. Do vaäy, vieäc nhaân gioáng ñeå duøng trong saûn xuaát raát deã daøng thuaän lôïi .

Trong coâng ngheä vi sinh, ngöôøi ta thöôøng söû duïng naám men theo 3 muïc ñích chuû yeáu:

1. Thu nhaän sinh khoái toång coäng (saûn xuaát coám boå, boät dinh döôõng, proteinthoâ…)

2. Thu nhaän caùc saûn phaåm leân men ( röôïu traéng, röôïu vang, bia, dòch traùi caây leân men ... )

3. Thu nhaän caùc saûn phaåm sinh toång hôïp ñaëc tröng ( Axit amin, vitamin....)

Döôùi ñaây chuùng ta seõ tìm hieåu saâu hôn veà coâng ngheä thu nhaän sinh khoái toång coäng.



II - NHAÂN GIOÁNG VAØ GIÖÕ GIOÁNG NAÁM MEN

Theo phöông phaùp coå ñieån, teá baøo naám men duøng laøm goác gioáng ñöôïc giöõ döôùi caùc daïng sau:

- OÁng gioáng thaïch nghieâng.

- Gioáng ñoâng khoâ daïng boät.

- Gioáng men daïng boät quaùnh (daïng past)

Töø caùc gioáng goác nhö treân, tröôùc khi ñöa vaøo saûn xuaát caàn tieán haønh “hoaøn nguyeân “teá baøo, töùc laø caáy chuùng treân moâi tröôøng dinh döôõng daïng dòch theå vôùi thaønh phaàn dinh döôõng toái öu ñeå ñöa chuùng trôû laïi daïng hoaït ñoäng, phuïc hoài hoaït tính gioáng, sau ñoù töø gioáng ñaõ hoaøn nguyeân ngöôøi ta tieán haønh nhaân gioáng caùc caáp I, II, hoaëc III (tuyø möùc ñoä caàn thieát veà soá löôïng) ñeå coù gioáng saûn xuaát . Baèng caùc phöông phaùp treân, quaàn theå gioáng ñöa vaøo saûn xuaát coù daïng “teá baøo naám men töï do“ (vieát taét laø TBNMTD). Khi duøng TBNMTD nhö vaäy coù nhieàu haïn cheá :

- Gioáng deã bò thoaùi hoùa, giaûm hoaït tính

- Moãi quaàn theå gioáng chæ duøng ñöôïc moät laàn .

- Dòch leân men bò ñuïc nhieàu, khaâu laéng loïc khaù coâng phu .

Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, nhôø nhöõng tieán boä vuôït baäc trong coâng ngheä sinh hoïc, ngöôøi ta ñaõ ñeà xuaát moät phöông phaùp môùi trong vieäc taïo gioáng naám men - ñoù laø kó thuaät gaén teá baøo naám men treân caùc giaù theå Polymer coù phuû caùc nhoùm chöùc hoaït ñoäng beà maët. Teá baøo naám men ñöôïc gaén coá ñònh treân giaù theå nhö vaäy ñöôïc goïi laø quaàn theå “Teá baøo naám men coá ñònh” (Vieát taét laø TBNMCÑ).

Duøng TBNMCÑ laøm goác gioáng seõ khaéc phuïc ñöôïc caùc nhöôïc ñieåm treân, caùc maûnh giaù theå chöùa TBNMCÑ coù theå taùi söû duïng nhieàn laàn, dòch leân men thöôøng trong. Khi söû duïng gioáng TBNMCÑ trong nhöõng cô sôû saûn xuaát lôùn coù toác ñoä quay voøng nhanh thì hieäu quaû kinh teá taêng roõ reät so vôùi khi duøng phöông phaùp coå ñieån.

Caùc loaïi Polymer thöôøng ñöôïc duøng laøm giaù theå goàm 3 loaïi:

- Polyethylene (PE)

- Polystyrene (PS)

- Polyvinyl chorid (PVC)



Ñeå taïo neân hoaït tính beà maët cho caùc giaù theå, ngöôøi ta phuû treân beà maët cuûa chuùng moät loaïi Monomer thích hôïp nhaèm muïc ñích ñeå loä ra caùc nhoùm chöùc -COOH hoaëc -NH2 hoaëc OH -. Caùc nhoùm chöùc naøy khi tieáp xuùc vôùi quaàn theå teá baøo naám men seõ lieân keát vôùi caùc ñieåm thuï theå (Receptor) treân maøng teá baøo, nhôø vaäy maø teá baøo naám men coù theå lieân keát beàn treân giaù theå.

Caùc Receptor treân maøng TBNM thöïc chaát laø nhöõng phaân töû Protein xuyeân maøng, coù caùc ñaàu chöùa caùc nhoùm chöùc -COOH hoaëc -NH2 ñeå loä treân beà maët lôùp maøng sinh chaát (Membrane). Nhöõng nhoùm chöùc naøy taïo vò trí tieáp nhaän cho nhöõng ñoái töôïng naøo coù caùc nhoùm hoaït ñoäng töông öùng (maø trong tröôøng hôïp naøy chính laø caùc maûnh giaù theå Polymer ñaõ ñöôïc phuû caùc Monomer).

Hai loaïi Monomer thöôøng ñöôïc duøng ñeå phuû leân beà maët caùc maûnh gía theå Polymer laø:

- Methacrylic acid (MAAc) chöùa nhoùm chöùc Carboxyl (-COOH).

- Acrylamide acid (Aam) chöùa nhoùm chöùc amni (-NH2).

Ñeå taïo neân caùc maûnh giaù theå coù nhoùm chöùc hoaït ñoäng beà maët caàn tieán haønh coâng ñoaïn “gheùp Monomer”. Coù nhieàu phöông phaùp khaùc nhau ñeå gheùp, moät trong nhöõng phöông phaùp coù theå thöïc hieän khaù deã daøng taïi vieän Nghieân cöùu Haït nhaân (NCHN) Ñaø Laït laø “Duøng böùc xaï γ vôùi nguoàn CO 60”.

Sau khi ñaõ taïo ñöôïc giaù theå, böôùc tieáp theo laø gaén TBNM vaøo giaù theå. Quy trình gaén TBNMCÑ ñoøi hoûi phaûi thöïc hieän qua nhieàu coâng ñoaïn, vôùi nhöõng ñieàu kieän nghieâm ngaët veà caùc maët:

- Ñoä tröông nöôùc cuûa giaù theå.

- Ñoä pH vaø thaønh phaàn dung dòch ñeäm cuûa moâi tröôøng trong ñoù dieãn ra quaù trình tieáp xuùc giöõa quaàn theå TBNM vaø giaù theå.

- Nhieät ñoä vaø toác ñoä laéc caàn duy trì trong suoát thôøi gian tieáp xuùc.

- Khoaûng thôøi gian caàn thieát cho quaù rình tieáp xuùc

- Hoaït tính coøn laïi cuûa TBNM sau khi ñöôïc gaén coá ñònh treân giaù theå.



III- KHAÛO SAÙT CAÙC CHÆ TIEÂU SINH HOÏC CAÀN THIEÁT

Ñeå tuyeån choïn goác gioáng duøng trong saûn xuaát, tröôùc heát caàn xaùc ñònh “Hoaït tính sinh hoïc chuû yeáu” cuûa caùc chuûng naám men hieän coù

Hoaït tính sinh hoïc chuû yeáu cuûa caùc chuûng theå hieän qua hai tieâu chí sau:

1. Hoaït tính nhaân leân: Theå hieän qua möùc taêng sinh khoái toång coäng, ñöôïc ñaùnh giaù qua 3 chæ tieâu:

♦ Thôøi ñieåm sinh khoái ñaït cöïc ñaïi (tính baèng giôø)

♦ Löôïng sinh khoái toång coäng taïi thôøi ñieåm ñaït cöïc ñaïi (tính baèng chæ soá ño ñoä ñuïc D%)

♦ Möùc taêng sinh khoái, theå hieän qua ñoä cheânh leäch veà chæ soá ñoä ñuïc giöõa thôøi ñieåm ñaït cöïc ñaïi so vôùi luùc baét ñaàu nuoâi caáy (tính baèng soá laàn)

2. Hoaït tính leân men: (baèng phöông phaùp Durgham)

Theå hieän qua chæ soá sinh CO2, ñöôïc ñaùnh giaù qua 2 chæ tieâu:

♦ Thôøi ñieåm taïo boït khí CO2 ñaàu tieân (giôø).

♦ Ñoä noåi toái ña cuûa phao Durgham (Lf).

Gioáng naám men ñöôïc duøng trong saûn xuaát bao goàm 6 chuûng thuoäc gioáng Saccharomyces cerevisae

Nhöõng phöông phaùp duøng trong khaûo saùt:

a. Thöû khaû naêng leân men cuûa gioâáng goác baèng phöông phaùp Durgham:

Nguyeân taéc:

Döïa vaøo löôïng CO2 thoaùt ra trong quaù trình nuoâi caáy ñeå ñaùnh giaù toác ñoä leân men cuûa quaàn theå teá baøo.

Caùch tieán haønh:

• Choïn moät loaït caùc oáng nghieäm coù ñoä daøy ñoàng nhaát vaø coù dung tích baèng nhau, treân thaønh oáng ñaõ coù vaïch chia ñoä.



• Cho vaøo moãi oáng 5ml moâi tröôøng Hansen.

• Thaû vaøo ñaùy moãi oáng moät chieác phao Durgham (phao Durgham ñaët mua cuûa Vieän Vaccin Ñaø Laït).

• Caáy moät löôïng xaùc ñònh gioáng teá baøo naám men vaøo caùc oáng, duy trì nhieät ñoä töø 30 - 320C. Theo doõi caùc chæ tieâu:

♦ Thôøi ñieåm taïo boït khí CO2 ñaàu tieân.

♦ Ñoä noåi toái ña cuûa phao Durgham (ñöôïc kyù hieäu laø Lf).

b. So ñoä ñuïc treân maùy so maøu quang phoå haáp phuï (Electrophotometre)

Nguyeân taéc:

• Ñoä ñuïc cuûa dòch nuoâi caáy seõ phaûn aùnh löôïng sinh khoái toång coäng coù trong moâi tröôøng.

• ÖÙng vôùi moãi thôøi ñieåm caàn khaûo saùt, laáy maãu ñeå ño ñoä ñuïc treân maùy, tính möùc cheânh leäch veà ñoä ñuïc ñeå bieát möùc ñoä taêng sinh khoái.


• Hoãn dòch naám men nuoâi caáy treân moâi tröôøng Hansen ñöôïc pha loaõng ñeán ñoä pha phuø hôïp cho vieäc söû duïng maùy. Ñoå maãu ñaõ pha loaõng vaøo Cuvet, ñöa vaøo maùy.

• Cho aùnh saùng coù böôùc soùng 520λ ñi qua dung dòch. Chuøm tia saùng gaëp dung dòch seõ bò haáp phuï moät phaàn vaø bò taùn xaï, chæ coù moät phaàn xuyeân qua. Kim ñoàng hoà cho bieát phaàn aùnh saùng ñaõ bò ngaên caûn khoâng ñi qua hoãn dòch. Baèng caùch naøy chuùng ta bieát ñöôïc “ñoä caûn quang“ cuûa dung dòch, tính theo %, ñöôïc kyù hieäu laø “D” - ñoù cuõng chính laø Chæ soá ñoä ñuïc cuûa quaàn theå teá baøo. Ñoä ñuïc caøng cao chöùng toû löôïng sinh khoái caøng lôùn, soá teá baøo trong quaàn theå caøng nhieàu.



3. Ñònh löôïng ñaïm Amin trong dòch nuoâi caáy baèng phöông phaùp Formol

(löôïng ñam Amin tyû leä thuaän vôùi löôïng sinh khoái, ñoàng thôøi phaûn aùnh chaát löôïng dinh döôõng cuûa dòch sinh khoái)

Muïc ñích:

Xaùc ñònh löôïng ñaïm coù maët trong dòch sinh khoái döôùi daïng caùc axit amin töï do.

Nguyeân lyù: Nitô coù theå phaûn öùng vôùi formol trong moâi tröôøng kieàm ñeå hình thaønh daãn xuaát Metylen - Aminoaxit khieán cho nhoùm chöùc Carboxyl trong phaàn töû ñöôïc “boäc loä chöùc naêng axit” laøm cho moâi tröôøng mang tính axit. Duøng NaOH chuaån ñoä ñeå töø ñoù suy ra löôïng axit amin coù trong moâi tröôøng.

Caùc phaûn öùng: ( xaûy ra ôû ñieàu kieän pH = 9 )

R - CH – COOH + H – C = O R – CH – COOH + H2 O

NH2 H N = CH2

R – CH – COOH + NaOH R – CH – COONa + H2 O

N = CH2 N = CH2


Boá trí song song moät bình thí nghieäm (TN) vaø moät bình kieåm tra (KT).

Bình TN:

• Huùt chính xaùc 10ml dòch sinh khoái naám men cho vaøo bình tam giaùc.

• Theâm 5ml formol, nhoû vaøi gioït phenolphtalein ñeå laøm chæ thò maøu.

• Laéc ñeàu baèng maùy khuaáy töø töø cho ñeán khi kim chæ pH oån ñònh.

• Nhoû töø töø töøng gioït NaOH 0,1N cho ñeán khi coù maøu hoàng nhaït (öùng vôùi pH 8,8). Laéc ñeàu, nhoû tieáp NaOH 0,1N cho ñeán khi coù maøu hoàng ñaäm vaø beàn (öùng vôùi pH 9 - 9,1).



• Duøng HCl 0,1N chuaån ñoä ngöôïc trôû laïi cho ñeán pH trung tính.

Bình KT:

• Thay hoãn dòch sinh khoái baèng 10ml nöôùc ñun soâi ñeå nguoäi. Thao taùc töông töï nhö treân .

• Laäp laïi thí nghieäm 3 laàn. Keát quaû ñöôïc tính theo coâng thöùc:

( )( ) ( )[ ]

NV V V V

ax xmg%

' '

,=− − −1 2 1 2

14 100

Trong ñoù: V1: Toång löôïng NaOH 0,1N duøng ñeå chuaån ñoä bình TN.

V2: Toång löôïng HCl 0,1N duøng ñeå chuaån ñoä bình TN.

V1’: Toång löôïng NaOH 0,1N duøng ñeå chuaån ñoä bình KT.

V2’: Toång löôïng HCl 0,1N duøng ñeå chuaån ñoä bình KT.

a: Löôïng maãu duøng ñeå chuaån ñoä.

4.Xaùc ñònh hieäu quaû cuûa caùc taùc nhaân kich thích QT töï phaân

Thöû nghieäm hai loaïi taùc nhaân, vôùi 2 noàng ñoä töông öùng, ñaõ ñöôïc nhieàu taùc giaû thöøa nhaän laø coù hieäu quaû cao nhaát, ñoù laø NaCl 5% vaø Toluen 1%.

Dòch sinh khoái cuûa chuûng gioáng NM sau 18 giôø nuoâi caáy treân moâi tröôøng nöôùc chieát töï nhieân, ñöôïc thu laïi ñeå trong 9 bình caàu, moãi bình chöùa 1 lít hoãn dòch, chia laøm 3 loâ, moãi loâ 3 bình:

♦ Loâ TN1: Cho tieáp xuùc vôùi NaCL 5%. ♦ Loâ TN2: Cho tieáp xuùc vôùi Toluen 1%. ♦ Loâ ÑC: Khoâng cho taùc nhaân (Ñoái chöùng).

Duy trì ôû 400C, laéc 150voøng/phuùt. Hieäu quaû cuûa quaù trình töï phaân ñöôïc ñaùnh giaù qua chæ soá vaø haøm löôïng ñaïm amin trong hoãn dòch. Taïi caùc thôøi ñieåm caùch ñeàu laáy maãu ñeå ñònh löôïng ñaïm amin. (xem baûng 1)



Baûng1: So saùnh hieäu quaû cuûa 2 loaïi taùc nhaân kích thích töï phaân ñöôïc duøng trong khaûo saùt.

Thôøi ñieåm Haøm löôïng ñaïm amin ( mg/100ml ) laáy maãu

(giôø) Duøng NaCl

5% DuøngToluen

1% Ñoái chöùng

0 73,05 73,05 73,05 5 80,60 79,40 78,20 *

10 76,20 67,90 67,90 15 67,90 57,60 65,50

20 * 88,20 * 86,80 * 66,50 25 74,90 72,70 59,50 30 67,00 65,80 57,40 35 60,90 60,20 56,00

Töø soá lieäu baûng 1 cho thaáy:

1/. Taïi thôøi ñieåm cöïc ñaïi haøm löôïng ñaïm amin ôû hai loâ TN ñeàu cao hôn roõ reät so vôùi loâ ÑC. So saùnh giöõa hai loaïi taùc nhaân thì hieäu quaû cuûa NaCl toû ra cao hôn so vôùi Toluen.

2/. Haøm löôïng ñaïm amin ôû caû 2 loâ thí nghieäm ñeàu taêng cao ôû thôøi ñieåm 5 giôø, roài haï xuoáng. Sau ñoù thöïc söï ñaït cöïc ñaïi vaøo luùc 20 giôø. Trong khi ñoù ôû loâ ÑC haøm löôïng ñaïm amin ñaït cöïc ñaïi vaøo luùc 5 giôø roài giaûm lieân tuïc .

ÔÛ ñaây chuùng ta gaëp moät hieän töôïng khaù lyù thuù laø ñoà thò töï phaân cuûa caû hai loaïi taùc nhaân ñeàu chia laøm hai vuøng, vôùi 2 giaù trò cöïc ñaïi (Vuøng I ñaït gía trò cöïc ñaïi luùc 5 giô, Vuøng II ñaït giaù trò cöïc ñaïi luùc 20 giôø ).

Theo lyù giaûi cuûa moät soá chuyeân gia veà lónh vöïc naøy thì taïi ñieåm cöïc ñaïi thöù nhaát caùc taùc nhaân chöa theå hieän taùc duïng, ñaïm ñöôïc tích luyõ trong moâi tröôøng theo cô cheá trao ñoåi chaát töï nhieân. chính vì vaäy chæ soá ñaïm ôû caû 3 loâ khoâng coù söï sai khaùc ñaùng keå. Ñieåm cöïc ñaïi thöù hai môùi laø keát quaû thaät söï cuûa söï kích thích töï phaân nhôø taùc ñoäng cuûa



caùc taùc nhaân. ÔÛ vuøng thöù 2 naøy, do taùc duïng kích thích, caùc enzim phaân giaûi cuûa teá baøo baét ñaàu hoaït ñoäng maïnh, moät loaït caùc heä enzim (maø quan troïng nhaát laø phöùc heä Proteaza A, Proteaza B, Proteaza C) ñöôïc giaûi phoùng vaøo moâi tröôøng, chuùng ñöôïc hoaït hoùa vaø baét ñaàu phaân giaûi caùc saûn phaåm TÑC cuûa quaàn theå teá baøo.

Soá lieäu veà bieán thieân ñaïm Amin khi duøng Nacl 5% ñöôïc bieåu dieãn treân ñoàthò 2

Ñoà thò 2: Dieãn bieán haøm löôïng ñaïm Amin trong dòch töï phaân baèng NaCl 5%.

ÑAÏM AMIN ( mg % )

73.05

81.6

76.2

67.9

88.2

74.9

67

60.9

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 5 10 15 20 25 30 35

t (giôø)

Treân ñoà thò, 2 vuøng ñöoïc phaân chia nhö sau:

+ Vuøng 1: Dieãn ra töø luùc baét ñaàu tieáp xuùc vôùi taùc nhaân, keát thuùc ôû thôøi ñieåm 15 giôø, ñaït cöïc ñaïi taïi thôøi ñieåm 5 giôø vôùi löôïng Amin laø 81,6 mg%.



+ Vuøng 2: Baét ñaàu vaøo thôøi ñieåm 16 giôø sau khi tieáp xuùc vôùi taùc nhaân, ñaït cöïc ñaïi vaøo luùc 20 giôø, vôí haøm löôïng Amin laø 88,2% ( trong khi ôû loâ ñoái chöùng, haøm löôïng Amin chæ coøn laïi 66,5 mg%).

Dòch sinh khoái qua töï phaân naøy duøng ñeå thay theá boät toâm ( trong baùnh phoàng toâm). Do vaäy, noù chính laø nguoàn ñaïm cho loaïi thöïc phaåm cao caáp naøy.

IV- ÖÙNG DUÏNG CÔ CHEÁ TÖÏ PHAÂN ÑEÅ SAÛN XUAÁT SINH KHOÁI NAÁM MEN DÖÔÙI DAÏNG BOÄT DINH DÖÔÕNG VAØ COÁM BOÅ

1. Cô sôû lyù thuyeát. Teá baøo naám men, nhö ñaõ noùi treân, chöùa ñöïng trong noù moät löôïng vaät chaát voâ

cuøng phong phuù vaø quyù giaù ñoái vôùi con ngöôøi. Song, do maøng teá baøo cuûa chuùng coù moät

lôùp voû baûo veä vöõng chaéc neân neáu duøng dòch khoái chöùa nhöõng teá baøo nguyeân veïn laøm

thöùc aên cho treû em, ngöôøi giaø, ngöôøi beänh thi seõ gaëp moät trôû ngaïi laø nhöõng cô theå naøy

khoù haáp thuï, khieán cho giaù trò dinh döôõng thöïc söï cuûa cheá phaåm bò giaûm suùt ñaùng keå.

Xuaát phaùt töø nhöõng hieåu bieát veà moät hieän töôïng sinh hoïc ñaëc tröng cuûa naám men

“ñoù laø hieän töôïng töï phaân”. Ngöôøi ta nghó ñeán vieäc duøng taùc nhaân ñeå kích thích cho quaù

trình töï phaân naøy dieãn ra sôùm vaø nhanh hôn, giuùp cho caùc thaønh phaàn dinh döôõng trong

teá baøo ñöôïc giaûi thoaùt ra moâi tröôøng. Cheá phaåm sinh khoái sau töï phaân seõ trôû neân deã haáp

thuï, phuø hôïp vôùinhu caàu tieâu hoaù cuûa cô theå, nhôø vaäy taêng giaù trò dinh döôõng cuûa cheá

phaåm.

Coù theå hình dung cô cheá cuûa söï töï phaân nhö sau:

Bình thöôøng, neáu khoâng coù söï taùc ñoäng naøo töø beân ngoaøithì quaàn theå teá baøo naám

meãn sinh tröôûng vaø phaùt trieån theo quy luaät 4 pha:

- Pha tieàm taøng ( lag phase)

- Pha caáp soá ( logarit phase)

- Pha oån ñònh ( EQ. phase)



- Pha töû vong (Stop phase)

Khi quaàn theå ñaõ tieán ñeán pha töû vong thì seõ xaûy ra hieän töôïng töï phaân: Luùc naøy,

do chaát dinh döôõng caïn kieät, traïng thaùi teá baøo giaø coãi, caùc enzym phaân giaûi coù trong noäi

baøo (maø quan troïng nhaát laø heä protease) hoaït ñoäng maïnh. Chuùng phaân giaûi phaù huyû caùc

thaønh phaàn caáu truùc noäi baøo laøm vôõ maøng teá baøo ñeå giaûi thoaùt caùc saûn phaåm phaân giaûi

ñi ra ngoaøi.

Nhö vaäy hieän töôïng töï phaân dieãn ra trong töï nhieân vaøo giai ñoaïn choùt cuûa söï

soáng cuûa quaàn theå teá baøo naám men – do vaäy luùc naøy nhieàu saûn phaåm quyù ñaõ hao huït,

chaát löôïng cuûa sinh khoái keùm nhieàu.

Khi duøng moät taùc nhaân beân ngoaøi ñeå chuû ñoäng kích thích quaù trình töï phaân, giuùp

cho hieän töôïngphaân giaûi vaø phaù vôõ maøng teá baøo dieãn ra sôùm hôn ( vaøo giai ñoaïn pha

caáp soá), chuùng ta seõ thu ñöôïc moät cheá phaåm sinh khoái chöùa toaøn nhöõng teá baøo treû, khoeû,

coù traïng thaùi sinh lyù toái öu vaø coù thaønh phaàn dinh döôõng ñaày ñuû nhaát. Söû duïng dòch sinh

khoái sau töï phaân ñeå laøm coám boå hoaëc boät dinh döôõng seõ toát hôn nhieàu so vôùi söû duïng

sinh khoái nguyeân veïn.

Ñeå thöïc hieän vieäc chuû ñoäng kích thích quaù trìnhtöï phaân ngöôøi ta ñaõ laøm ñöôïc 2

loaïi taùc nhaân thích hôïp, khoâng gaây ñoäc haïi cho ngöôøi duøng vaø khoâng laøm cho cheá phaåm

coù muøi khoù chòu – ñoù NaCl 5% vaø Toluen 1%

Taùc duïng cuûa NaCl laø gaây co nguyeân sinh, phaù vôõ söï caân baèng aùp suaát thaåm

thaáu khieán cho caùc chaát trong noäi baøo bò ñaåy ra moâi tröôøng.Dòch sinh khoái coù chöùa NaCl

vôùi tyû leä 5%, sau ñoù ñöôïc haáp thuï vaøo caùc giaù theå daïng boät seõ chæ ñeå laïi vò maën vöøa ñuû

ñaäm, nhôïp vôùi khaåu vò ngöôøi duøng. Do vaät ñaây laø moät taùc nhaân thích hôïp. Touen coù taùc duïng hoaø tan thaønh phaàn lipit trong caáu truùc teá baøo, khieán cho quaù

trình thaåm loïc cuûa maøng bò roái loaïn, nhôø theá caùc thaønh phaàn cuûa maøng bò roái loaïn, nhôø

theá caùc thaønh phaàn noäi baøo ñöôïc töï do thoaùt ra ngoaøi. Toluen coù ñaëc tính laø deã bay hôi ôû

nhieät ñoä cao, do vaäy sau khi hoaøn thaønh chöùc naêng töï phaân, coù theå duøng bieän phaùp ñun

nheï ñeå laøm bay hôi heát toluen ra khoûi cheá phaåm.

Töø nhöõng keát quaû thöïc nghieäm thu ñöôïc ñaõ cho pheùp chuùng toâi ruùt ra moät soá

keát luaän coù yù nghóa cho thöïc tieãn nhö sau:



Trong quy trình saûn xuaát sinh khoái naám men ( ñeå laøm coám boå vaø boät dinh

döôõng) thì thôøi ñieåm thích hôïp nhaát ñeå cho taùc nhaân töï phaân tieáp xuùc vôùi quaàn theå naám

men laø khoaûng 18 – 20 giôø keå töø khi baét ñaàu nuoâi caáy. Luùc naøy maät ñoä teá baøo cuõng nhö

löôïng sinh khoái toång coäng ñaït giaù trò cöïc ñaïi; Traïng thaùi sinh lyù teá baøo ôû möùc toái öu,

quaàn theå teá baøo ñang ôû trong pha logarit.

Thôøi ñieåm thích hôïp nhaát ñeå kích thích quaù trình töï phaân vaø tieán haønh thu saûn

phaåm laø vaøo luùc 20 – 22 giôø keå töø khi cho tieáp xuùc vôùi taùc nhaân. Luùc naøy haøm löôïng

ñaïm amin trong cheá phaåm ñaït cöïc ñaïi.

Ñeå naâng cao hieäu quaû kinh teá vaø haï giaù thaønh saûn phaåm, trong vieäc saûn xuaát sinh khoái naám men neân duøng caùc loaïi nöôùc chieát töï nhieân vaø dòch ræ ñöôøng ñeå pha moâi tröôøng saûn xuaát. Nhöõng loaïi nöôùc ñaõ ñöôïc duøng vaø ñaõ cho keát quaû cao bao goàm:

- Nöôùc chieát khoai taây.

- Nöôùc chieát caø roát

- Nöôùc chieát nhoäng taèm

Khi duøng moâi tröôøng pha cheá töø caùc loaïi nöôùc chieát treân quaàn theå naám men ñaõ

phaùt trieån raát maïnh.

Dòch ræ ñöôøng cuõng laø moät cô chaát raát thích hôïp vôùi söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa quaàn theå teá baøo naám men. Song caàn loaïi maøu, loaïi caën vaø loaïi taïp tröôùc khi pha moâi tröôøng. Bieän phaùp xöû lyù ræ ñöôøng ñôn giaûn nhaát laø:

- Duøng gelatin hoaëc loøng traéng tröùng ñeå laéng caën vaø loïc trong ræ ñöôøng baèng

phöông phaùp tuûa loâi cuoán.

- Tieáp ñoù, loïc qua than hoaït tính ñeå loaïi maøu.

2. Quy trình coâng ngheä Quaù trình saûn xuaát coám boå vaø boät dinh döôõng töø sinh khoái naám men qua quaù

trình töï phaân goàm caùc giai ñoaïn chính nhö sau:

- Caáy truyeàn vaø nhaân gioáng naám men treân caùc moâi tröôøng thaïch hoaëc dòch theå (

ñöôïc pha cheá theo coâng thöùc 1,2,3)

- Ñieàu cheá dich sinh khoái baèng caùch nhaân gioáng treân moâi tröôøng saûn xuaát (pha

theo coâng thöùc 4) – thoâng khí lieân tuïc baèng caùch laéc hoaëc suïc khoâng khí.

- Cho tieáp xuùc vôùi taùc nhaân töï phaân (NaCl 5%)



- Haáp thuï dòch sinh khoái sau töï phaân vaøo chaát phuï gia.

- Gia coâng cheá bieán, saáy khoâ, ñoùng goùi.

• Coâng thöùc moâi tröôøng ñeå nuoâi caáy & nhaân gioáng naám men

Moâi tröôøng Hansen: (duøng trong phaân laäp, nhaân gioáng, laäp ñoà thò sinh tröôûng, thöû hoaït tính gioáng).

Glucose: 50 gam.

Pepton: 10 gam.

K2HPO4: 3 gam.

MgSO4. 7H2O: 3 gam.

Boå sung nöôùc chieát giaù ñaäu (200 gam) Moâi tröôøng 1

Glucose 50g Pepton 10g K2HPO4 3g MgSO4.7 H2O 2 -5 g Nöôùc 1 lit

Agar 20g

pH 5,6 – 6

Moâi tröôøng 2 Saccharose 150 g

NH4NO3 10 g

K3PO4 5 g

MgSO4 2,5 g

CaHPO4 0,5 g

Nöôùc 1 lít

Agar 20 g

PH 5,6 – 6



Moâi tröôøng 3 Saccharose 50 g

Khoai taây 300 g (goït voû, ñun laáy nöôùc chieát)

Giaù ñaäu 200 g (ñun laáy nöôùc chieát)

Loøng ñoû tröùng gaø 1 caùi/ 1 lít

Nöôùc 1 lít

PH 5,6 – 6

Moâi tröôøng 4 (Moâi tröôøng saûn xuaát) Khoai taây 250 g (goït voû, ñun laáy nöôùc chieát)

Caø roát 250 g (goït voû, ñun laáy nöôùc chieát)

Giaù ñaäu 250 g (goït voû, ñun laáy nöôùc chieát)

Boät nhoäng taèm 20 g (rang, saáy khoâ)

Dòch ræ ñöôøng ñaõ xöû lyù 10% (toång theå tích moâi tröôøng)

Nöôùc maùy 1 lít

PH 6 – 6,2

Nöôùc ñun soâi ñeå nguoäi - ñuû 1 lít. pH 6,5 - 6,8

Ghi Chuù: Neáu caàn pha MT ñaëc thì boå sung theâm 20 gam Agar-agar daïng boät

• Moâi tröôøng 5 ( MT nöôùc chieát töï nhieân - duøng trong saûn xuaát coám boå vaø boät dinh döôõng)

♦ Nöôùc chieát 200 gam giaù ñaäu.

♦ Nöôùc chieát 200 gam khoai taây.

♦ Nöôùc chieát 200 gam caroát

♦ Nöôùc chieát 100 gam nhoäng taèm.

♦ Dòch ræ ñöôøng ña xöû lyù, boå sung nöôùc maùy ñeán ñuû 1 lít.

Ghi chuù: Dòch ræ ñöôøng ñöôïc xöû lyù qua hai giai ñoaïn.

1. Laéng caën, loïc trong baèng phöông phaùp tuûa loâi cuoán, Chaát gaây tuûa laø Zelatin hoaëc loøng traéng tröùng. Thöïc hieän trong ñieàu kieän 70 - 800C.



2. Loaïi maøu: Boå sung H2SO4 ñaäm ñaëc vôùi tyû leä 2 - 4 ml/1kg ræ ñöôøng (ñaõ pha

loaõng cho ñeán noàng ñoä 12 - 14%) - Cho chaûy qua coät thuûy tinh coù chöùa hai lôùp Than

hoaït tính vaø Boâng thuûy tinh.

* Sô ñoà saûn xuaát coám boå baèng dòch sinh khoái naám men qua töï phaân.

Chuûng gioáng goác Saccharomyces

Nhaân gioáng caùc caápGioáng goác

Gioáng saûn xuaát

Moâi tröôøng saûn xuaát+ 28 – 320C + 18 giôø Laéc 150 voøng/phuùt

+ 400C/20 giôø + Laéc 150 voøng/phuùt

Taùc nhaân töï phaân NaCl 5%

Dòch sinh khoái

- Nguyeân lieäu haáp thuï - Chaát keát dính - Chaát gaây höông

+ Troän ñeàu + Eùp khuoân

Dòch sinh khoái sau töï phaân

Coám töôi + Saáy khoâ

V - SAÛN XUAÁT SIN

1. Ñaëc ñieåm chun- Voøng ñôøi nga- Sinh khoái coù t- Naêng suaát qua

ThS. Baïch Phöông

+ Ñoùng goùi

Coám thaønh

H KHOÁI VI T

g én, ñieàu kieän phhaønh phaàn hoang hôïp cao

Lan

phaåm

AÛO

aùt giaûn ù h

trieån ñôn
oïc phong phuù
Khoa Sinh hoïc


- Coâng ngheâï nuoâi troång deã ñieàu khieån - Thích hôïp vôùi SX coâng nghieäp

2.Nuoâi troàng Luïc Taûo ñôn baøo (Chlorella) - Taûo nöôùc ngoït, nguoàøn goác oân ñôùi, teá baøo hình caàu, maøu xanh luïc - Söû duïng trong caùc muïc ñích:

+ Đieàu cheá thöùc aên toång hôïp cho ngöôøi + Döïôc phaåm ,

- Thích hôïp vôùi khoaûng nhieät ñoä 20-25o c, pH thaáp - Nguoàn ñaïm chuû yeáu laø Ure, nguoàn caùc bon chuû yeáu laø CO2

- Trong saûn xuaát sinh khoái Luïc taûo thöôøng duøng moâi tröôøng coù chöùa 1% Ure , boå sung acid acetic 1-3 g/ lít, nuoâi trong nhöõng beå xi maêng coù naép che möa nhöng phaûi baûo ñaûm coù ñuû naéng ñeû quang hôïp. Thay dòch moâi tröôøng moãi ngaøy moät laàn, xuïc khí lieân tuïc.

- Thaønh phaàn caáu truùc noäi baøo: giaøu protein vaø vitamin, coù caùc hoïat chaát döôïc lieäu quyù (choáng ung thö, giaûm cholesteron, an thaàn nheï )

• Daãn lieäu phaân tích thaønh phaàn Axit Amin trong Luïc taûo nhö sau:

Loai A.Amin Tyû leä (%)Arginin Hístidin Isoluecin Leucin Lyzin Methionin Phenylalanin Threonin Tryptophan Valin

2,29 o,29 1,69 1,99 2,43 0,57 2,14 1,91 o,41 2,61

3. Nuoâi troàng Taûo xoaén ña baøo (Spirulina) - Taûo nöôùc maën, nguoàøn goác nhieät ñôùi, thích hôïp vôùi khoaûng nhieät ñoä 30-35o c - Nguoàn caùc bon chuû yeáu laø CO2 vaø HCO3 –

- Söû duïng trong caùc muïc ñích: + ñieàu cheá Linavina, Lactozyl, Pirulamin( chöõa suy dinh döõông ôû treû em taêng

löôïng söõa cho saûn phuï)



+ SX thöùc aên cho aáu truøng toâm + Xöû lyù nöôùc thaûi (laøm saïch caùc Ion kim loaïi naëng) Thaønh phaàn caáu truùc noäi baøo cuûa Spirulina

Thaønh phaàn

Haøm Löôïng (%chaát khoâ)

Protein 59,94 Gluxit 12,50 Lipit 01,12 A.Nucleic 04,29 Tro 10,23 Thaønh phaàn

Haøm Löôïng

Carotenoid 2,10 (mg/g) Chlorophyl 1,70 (mg/g) Vitamin B12 0,4-1,3 (µ g/g) Vitamin A 0,3-0,6 (µ g/g)



CHÖÔNG 2. ÖÙNG DUÏNG COÂNG NGHEÄ VI SINH TRONG BAÛO QUAÛN VAØ CHEÁ BIEÁN THÖÏC PHAÅM

I. OÂ NHIEÃM THÖÏC PHAÅM VAØ HAÄU QUAÛ

1.Khaùi nieäm chung Thöïc phaåm noùi chung, ñaëc bieät laø caùc loaïi giaøu ñaïm, thöôøng raát deã bò oâ nhieãm.

Taùc nhaân gaây oâ nhieãm bao goàm tröôùc heát laø vi khuaån, sau ñeán naám moác vaø naám men, khi xaâm nhaäp vaøo khoái nguyeân lieäu, thoaït ñaàu chuùng seõ phaùt trieån veà maët soá löôïng, tieáp ñoù tieát ra caùc saûn phaåm thaûi, laøm bieán ñoåi maøu saéc, muøi vò cuûa nguyeân lieäu, daãn ñeán hö hoûng hoaëc giaûm phaåm chaát cuûa thöïc phaåm.

Caùc daïng hö hoûng thöïc phaåm thöôøng gaëp laø: hoaù nhaày, leân men chua, leân men thoái, leân moác xanh hoaëc moác vaøng, bieán saéc , coù muøi hoâi v.v…

Rieâng ñoái vôùi thöïc phaåm giaøu ñaïm thì daïng thöôøng gaëp nhaát laø bò thoái vaø oâi thiu do vi khuaån. Caùc loaïi vi khuaån gaây oâi thiu chia laøm hai loaïi:

- Loaïi coù khaû naêng tieát ra nhieàu enzyme hoãn hôïp, coù theå phaân huyû ñöôïc taát caû caùc loaïi cao phaân töû protein, glucid, lipid coù trong nguyeân lieäu.

- Loaïi chæ coù khaû naêng tieát ra moät hoaëc vaøi loaïi enzyme rieâng reõ, do vaäy chæ phaân huyû ñöôïc moät thaønh phaàn nhaát ñònh coù trong nguyeân lieäu.

* Haàu heát caùc loaïi VSV gaây oâ nhieãm thöïc phaåm ñeàu ñoàng thôøi laø taùc nhaân gaây beänh cho ngöôùi – ñaëc bieät laø ñoái vôùi caùc beänh ñöôøng ruïoät, (nhö taû, lî, tieâu chaåy, thöông haøn, ngoä ñoäc thöùc aên, ñaày hôi chöôùng buïng …)

* Moät soá loaïi Moác tieát ñoäc toá vaøo löông thöïc- thöïc phaåm, gaây beänh cho ngöôøi aên .

Ví duï : - Aflatoxin , goàm 20 loaïi khaùc nhau (Loaïi B1 vaø M1 do Aspergilus flavus,

gaây vieâm gan vaø ung thö gan cho ngöôøi, boø, cöøu, heo. Loaïi T2 do Fusarium culmorum, gaây xuaát huyeát, giaûm hoàng caàu, teo tuyû soáng…) Nguoàn laây laø nguõ coác bò moác vaø söõa cuûa caùc con vaät nhieãm beänh coù chöùa ñoäc toá.

- Caùc Alcaloit (Egostamin, axit secalonic do Claviceps pupurea, gaây co maïch ngoaïi vi, hoaïi töû TB gan, teo cô vaø gaây beänh naám cöïa)

- Ochatoxin do Alterneria, gaây ung thö vaø ngoä ñoäc thöùc aên.



Vì nhöõng lyù do treân, choáng oâ nhieãm thöïc phaåm chính laø moät khaâu quan troïng trong baûo veä moâi tröôøng ñaát – nöôùc – khoâng khí vaø ñoàng thôøi cuõng laø moät khaâu coù yù nghóa quyeát ñònh trong coâng taùc baûo veä söc khoûe coäng ñoàng.

2. Taùc nhaân gaây oâ nhieãm thöïc phaåm:

* Taùc nhaân hoaù lyù - Chaát baûo quaûn - Chaát phuï gia - Chaát nhuoäm maøu - Kim loaïi naëng. - Nhieät ñoä, ñoä aåm.

* Taùc nhaân sinh hoïc - Enzime coù trong nguyeân lieäu. - Caùc vi sinh vaät xaâm nhaäp.

* Caùc con ñöôøng gaây oâ nhieãm thöïc phaåm: - Suùc vaät bò beänh. - Moâi tröôøng oâ nhieãm. - Cheá bieán khoâng ñuùng quy caùch VSATTP:

+ Nguoàn nöôùc duøng trong cheá bieán khoâng saïch. + Tay chaân quaàn aùo ngöôøi cheá bieán. + Duïng cuï duøng gieát moå gia suùc. + Söû duïng chaát phuï gia böøa baõi.

- Baûo quaûn khoâng ñuùng quy caùch VSTP: + Bao bì duïng cuï chöùa ñöïng. + Duøng hoùa chaát baûo quaûn quaù lieàu löôïng cho pheùp.



Sô ñoà: Caùc con ñöôøng gaây oâ nhieãm thöïc phaåm. SUÙC VAÄT MOÂI CHEÁ

BIEÁNBaûo quaûn

MÔÕ OÂ nhieãm nöôùc, khoâng khí

-Veä sinh caù nhaân tay ngöôøi laønh mang truøng .

- Duïng cuï maát veä sinh .

- Ñieàu kieän maát veä sinh.

- Khoâng che ñaäy - Ruoài boï

NAÁU KHOÂNG KYÕ

Nhieãm vaøo thöïc phaåm

Ngöôøi aên



3 - Nhöõng beänh nhieãm khuaån do aên thöùc aên bò nhieãm khuaån

- Beänh do Vibriocholerae: Vi khuaån gaây beänh taû ôû caù vaø caùc loaïi thuûy saûn coù

voû giaùp ( nhö toâm, cua, gheï, soø, oác ) ñaùnh baét töø nguoàn nöôùc bò oâ nhieãm. Nguyeân nhaân oâ nhieãm nöôùc laø do ao hoà, soâng, raïch thöôøng laø nôi chöùa ñöïng caùc loaïi phaân raùc, nöôùc, coáng, nöôùc thaûi töø caùc khu daân cö ñoå vaøo maø khoâng qua xöû lyù.

- Beänh do Salmonella: Vi khuaån gaây beänh thöông haøn. Loaïi vi khuaån naøy coù khaû naêng thích nghi cao vaø coù söùc choáng chòu toát vôùi caùc yeáu toá ngoaïi caûnh. ÔÛ nhieät ñoä bình thöôøng noù coù theå toàn taïi trong phaân, buïi, raùc tôùi ba thaùng. ÔÛ nhieät ñoä töø 6 - 120C noù coù theå toàn taïi trong thöïc phaåm 4 – 8 thaùng. Ngoaøi ra Salmonella coù khaû naêng chòu maën hôn haún caùc vi khuaån gaây beänh ñöôøng ruoät khaùc. Thòt ñoäng vaät thöôøng bò nhieãm Salmonella döôùi hai hình thöùc:

+ Gaây nhieãm ñoäng vaät soáng



+ Gaây nhieãm thòt sau khi bò gieát vaø qua cheá bieán. - Beänh do Shigella: Vi khuaån gaây beänh lî tröïc truøng. Nguoàn truyeàn beänh laø

caùc thöùc aên chín vaø caùc thöùc aên nguoäi thuoäc loaïi thòt, söõa. Rieâng loaøi Shigella sonei coøn coù theå phaùt trieån ñöôïc ôû caùc loaøi thöùc uoáng.

- Beänh do E.coli: Vi khuaån gaây beänh tieâu chaûy ôû treû em vaø nhieãm huyeát ôû treû sô sinh. Ñaây laø nhoùm vi khuaån gaây beänh coù ñieàu kieän nghóa laø bình thöôøng chuùng coù theå toàn taïi trong ñaát, nöôùc, khoâng khí, soáng hoaïi sinh, khoâng gaây beänh. Chæ khi gaëp nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh vaø thích hôïp moät soá loaøi trong chuùng môùi trôû thaønh gaây beänh.

- Beänh do Proteus: Gaây ngoä ñoäc thöùc aên daïng dò öùng. Proteus laø moät daïng vi khuaån gaây beänh coù ñieàu kieän, chuùng thöôøng xuyeân cö truù ôû ruoät ngöôøi vaø ñoäng vaät ôû döôùi daïng voâ haïi; khi cô theå suy yeáu chuùng seõ laäp töùc phaûn chuû vaø gaây beänh. Neáu maàm beänh laø P. morganni thì khi vaøo cô theå chuùng saûn sinh ra nhieàu chaát Histamin gaây noåi maån, ngöùa ngaùy toaøn thaân ñoù chính laø hieän töôïng dò öùng do oâ nhieãm thöïc phaåm.

- Beänh do Vibrio parahaemolyticus: Vi khuaån gaây vieâm daï daøy vaø vieâm ruoät, laø vi khuaån öa maën thöôøng coù ôû nöôùc bieån vaø nöôùc lôï. Nguoàn laây nhieãm chuû yeáu laø caùc loaøi toâm, cua, gheï, caù nhuyeãn theå vuøng ven bieån. Ngoaøi ra, caùc beå nuoâi toâm nhaân taïo cuõng hay bò oâ nhieãm loaïi vi khuaån naøy.

- Ngoä ñoäc thöùc aên do ñoäc toá gaây vieâm ruoät cuûa tuï caàu vaøng (Staphyloccocus aureus): Tuï caàu vaøng thöôøng cö truù trong mang caù, ôû da vaø nieâm maïc cuûa boø ( nhaát laø nhöõng con boø bò vieâm tuyeán vuù ). Caùc loaïi thöùc aên nhieãm tuï caàu vaøng goàm: söõa, caùc saûn phaåm cheá bieán töø söõa, caùc loaïi baùnh keïo coù kem, caù hoäp vaø caù khoâ phôi khoâng kyõ. Tuï caàu vaøng giöõ nguyeân khaû naêng gaây beänh trong hai thaùng ôû ñieàu kieän nhieät ñoä thaáp.

- Ngoä ñoäc thöùc aên do ñoäc toá cuûa vi khuaån gaây nhieãm ñoäc thòt (Clostridium botulinum ): Caùc vuï ngoä ñoäc naøy ít xaûy ra nhöng khi ñaõ xaûy ra thì tyû leä töû vong cao. Vi khuaån naøy coù khaû naêng taïo thaønh nha baøo ( hay baøo töû ) do vaäy söùc chòu nhieät raát cao. Ñoäc toá cuûa noù cuõng ñoäc hôn so vôùi caùc loaïi ñoäc toá cuûa vi khuaån khaùc. Khi ñun soâi 100oC vôùi thöùc aên bò nhieãm Cl.botulinum vaãn khoâng gieát ñöôïc toaøn boä caùc nha baøo cuûa chuùng, muoán baûo ñaûm tuyeät ñoái an toaøn caàn ñun soâi lieân tuïc 3 giôø.



Sô ñoà: Cô cheá gaây nhieãm vaø laây lan cuûa vi khuaån

Thöïc phaåm ban ñaàu

Gaây nhieãm

Gaây oâ nhieãm

Ngöôøi laønh mang maàm beänh

Ngöôøi beänh

Ngöôøi duøng

Saûn phaåm oâ nhieãm

Moâi tröôøng oâ nhieãm (Ñaát, nöôùc, khoâng khí )

(Khoâng hôïp veä sinh) Cheá bieán Baûo quaûn

Ñaøo thaûi qua phaân

Ñaøo thaûi qua phaân

4.Cô cheá sinh hoaù cuûa quaù trình gaây hö hoûng thöïc phaåm Quaù trình hö hoûng thöïc phaåm luoân baét ñaàu ôû beà maët nguyeân lieäu, sau môùi ñi

daàn vaøo beân trong. Thöôøng trong giai ñoaïn ñaàu caùc vi sinh vaät chöùa Enzyme hoãn hôïp seõ nhaân leân tröôùc vaø hoaït ñoäng maïnh meõ ñeå “khai phaù” nguyeân lieäu, sau ñoù ñeán löôït caùc caùc vi sinh vaät chöùa Enzyme ñôn tieán haønh phaân huyû nguyeân lieäu moät caùch maïnh meõ vaø trieät ñeå. Cuøng vôùi caùc Enzyme do VSV tieát ra thì ñoàng thôøi nhöõng Enzyme coù saün trong baûn thaân khoái thöïc phaåm cuõng bò kích hoaït vaø tham gia vaøo caùc phaûn öùng phaân huyû, laøm taêng toác ñoä hö hoûng cuûa nguyeân lieäu.



• Nguyeân lieäu giaøu ñöôøng seõ bò leân men chua, moác xanh, moác vaøng . • Nguyeân lieäu giaøu ñaïm coù cô cheá phöùc taïp hôn, dieån bieán nhö sau : Ñaàu tieân, caùc vi khuaån tieát Enzim proteaza ngoïai baøo seõ phaân caét caùc phaân töû

protein töï nhieân thaønh caùc chuôõi peptit maïch ngaén . Tieáp ñoù, chuùng tieát ra caùc Enzim peptidaza phaân huûy chuoãi peptit thaønh caùc acid Amin töï do. Cuoái cuøng, caùc acid amin bò phaân huyû thaønh CO2, NH2, acid höõu cô, hoaêc caùc hôïp chaát amin . Tuyø ñieàu kieän baûo quaûn, giai ñoaïn cuoái dieãn ra theo moät trong hai con ñöôøng sau :

Trong ñieàu kieän hieáu khí: NH2

/ R –CH2 – CH - COOH R – CH2 – CH2 – COOH + NH3 Trong ñieàu kieän kî khí: NH2

/ R – CH2 – CH - COOH R – CH2 – CH2 – NH2 + CO2

Thöïc phaåm khi ñaõ bò bieán tính nhö treân thì khoâng theã aên ñöôïc, amoniac gaây muøi hoâi, caùc Amin gaây ñoäc, Axít höõu cô ôû noàng ñoä cao cuõng seõ gaây ñoäc. Neáu bò caû hai nhoùm vi khuaån hieáu khí vaø kî khí xaâm nhieãm thì möùc ñoä hö hoûng caøng naëng hôn, muøi hoâi naëng hôn do söï coù maët cuûa caùc saûn phaåm nhö indol, skatol , phenol, H2 s.

II. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP BAÛO QUAÛN THÖÏC PHAÅM. Baûo quaûn thöïc phaåm laø tìm caùch ngaên chaën, traán aùp vaø tieâu dieät caùc VSV

gaây nhieãm, ñoàng thôøi haïn cheá ñeán möùc toái ña caùc quaù trình sinh hoaù dieãn ra trong khoái nguyeân lieäu, treân cô sôû ñoù nhaèm tôùi muïc ñích cuoái cuøng laø giöõ nguyeân traïng thaùi vaø phaåm chaát ban ñaàu cuûa thöïc phaåm hoaëc chuyeån veà moät daïng môùi, thôm ngon hôn deã vaän chuyeån hôn, maø vaãn ñaûm baûo giaù trò dinh döôõng voán coù cuûa noù. Thöôøng trong quaù trình cheá bieán ñaõ ñoàng thôøi bao haøm caû caùc bieän phaùp baûo quaûn; ngöôïc laïi, khi aùp duïng caùc bieän phaùp baûo quaûn ñoàng hôøi cuõng bao haøm caû tính chaát cheá bieán



Coù theå noùi, ngaøy nay nhieàu thaønh töïu cuûa nhieàu lónh vöïc khoa hoïc vaø kyõ thuaät khaùc nhau ñaõ ñöôïc aùp duïng moät caùch coù hieäu quaû cho muïc ñích baûo quaûn vaø cheá bieán thöïc phaåm.

Coù raát nhieàu phöông phaùp baûo quaûn thöïc phaåm, song nhìn chung caùc phöông phaùp ñeàu tuaân thuû theo moät trong 3 nguyeân taéc chính sau:

1- Nguyeân taéc Bioza (Bios = söï soáng)

Theo nguyeân taéc naøy thöïc phaåm ñöôïc caát giöõ ôû ñieàu kieän veä sinh cao, vôùi moâi tröôøng voâ truøng tuyeät ñoái ñeå luoân luoân giöõ nguyeân traïng thaùi töôi soáng ban ñaøu cuûa nguyeân lieäu.

Ví duï: Ñeå Suplô, caûi baép, caø chua v.v… trong nhaø kính voâ truøng, coù maùy ñieàu hoaø nhieät ñoä ñöôïc giöõ ôû 10 - 15oC .

Ñeå thòt lôïn, thòt boø töôi trong phoøng maùt, voâ truøng luoân giöõ nhieät ñoä 0oC - 100C.

Caùc phöông phaùp naøy khoâng thích hôïp vôùi ñieàu kieän nhieät ñôùi, laïi ñoøi hoûi thieát bò ñaét tieàn, do vaâïy ôû Vieät Nam raát ít öùng duïng.

2 - Nguyeân taéc Abioza. (Abiosis = khoâng soáng) Theo nguyeân taùc naøy ngöôøi ta duøng nhöõng bieän phaùp ñình chæ hoaøn toaøn söï soáng

cuûa vi sinh vaät gaây nhieãm; Döôùi taùc duïng cuûa caùc yeáu toá dieät khuaån nhö vaäy thì baûn thaân khoái nguyeân lieäu ñöôïc baûo quaûn cuõng thay ñoåi traïng thaùi, khoâng coøn töôi soáng nöõa. Thuoäc nguyeân taéùc naøy coù ba phöông phaùp döôïc söû duïng:

a. Thanh truøng ôû nhieät ñoä cao Döôùi taùc duïng cuûa nhieät, hoaëc chính caùc teá baøo cuûa VSV bò tieâu dieät; hoaëc caùc

enzym quan troïng cuûa chuùng bò baát hoaït, do vaäy khoâng gaây nhieãm ñöôïc. Phöông phaùp naøy coøn ñöïôc goïi la ø”Söû duïng quaù trình nhieät noùng”. Tuøy loaïi thöïc phaåm ngöôøi ta coù theå thöïc hieän vieäc khöû truøng nguyeân lieäu ôû ba khoaûng nhieät ñoä khaùc nhau. Keùo daøi trong nhöõng khoaûng thôøi gian nhaát ñònh.

Ví duï: - Vôùi loaïi thöïc phaåm coù nhieàu ñöøông boät, deã bò chaùy caàn duy trì ôû 80 – 900C, trong 30 – 45 phuùt.

- Vôùi nhöõng nguyeân lieäu daïng ñaïm duy trì ôû 90 –1000C trong 45 – 60 phuùt. - Vôùi nhöõng daïng ñoà hoäp hoaëc voû giaùp cöùng coù theå duy trì ôû 110 –1500C vaø

aùp suaát töø 1,2 – 1,5 at v.v… b. Chieáu xaï vaø sieâu aâm Caùc tia hoàng ngoaïi, töû ngoaïi; Caùc tia böùc xaï daïng α, β, γ, X, vv… gaây oxy

hoaù hoaëc ion hoaù, do ñoù taïo ra moät trong nhöõng hieäu quaû sau ñoái vôùi VSV gaây nhieãm:

- Thay ñoåi thaønh phaàn caáu truùc teá baøo



- Phaù vôõ maøng - Baát hoaït heä Enzyme - Soùng sieâu aâm vôùi taàn soá treân 20.000 Hz phaù vôõ maøng teá baøo. Haïn cheá cuûa phöông phaùp naøy laø giaù thaønh raát cao vaø ñoâi khi khoâng an toaøn

cho ngöôøi thöïc hieän cuõng nhö ngöôøi tieâu duøng, do vaäy ít ñöôïc söû duïng. c. Duøng caùc hoaù chaát baûo quaûn Nhieàu loaïi hôïp chaát voâ cô cuõng nhö höõu cô coù taùc duïng saùt truøng. Cô cheá

taùc duïng cuûa noù theå hieän qua nhieàu phöông thöùc khaùc nhau: - Phaù huyû thaønh phaàn caáu truùc teá baøo - Ngaên ngöøa söï sinh toång hôïp Enzyme vaø caùc Protein caáu truùc khaùc (theo cô

cheá caûm öùng hoaëc öùc cheá) - Gaây roái loaïn quaù trình thaåm thaáu qua maøng teá baøo Caùc loaïi hoaù chaát thöôøng duøng goàm: * Caùc hôïp chaát sulfit vaø bisulfit nhö K2SO3, Na2SO3, NaHSO3, KHSO3,

Ca(HSO3)2 Caùc chaát naøy thöôøng duøng vôùi noàng ñoä döôùi 3%. Taùc duïng cuûa noù öùc cheá quaù trình sinh toång hôïp caùc protein coù chöùa S (theo cô cheá caûm öùng)

* Caùc hôïp chaát Benzoat vaø caùc hôïp chaát Oxy hoaù khöû - Axit benzoic C6H5COOH thöôøng duøng vôùi noàng ñoä döôùi 0,2 % - Benzoat Natri C6H5COONa thöôøng duøng vôùi noàng ñoä döôùi 0,2 % - Borat Natri (Haøn the) Na2B4O7 thöôøng duøng vôùi noàng ñoä döôùi 0,1 % - Nitrat Kali KNO3thöôøng duøng vôùi noàng ñoä döôùi 0,1 % Taát caû caùc hôïp chaát treân ñeàu gaây taùc duïng öùc cheá söï trao ñoåi chaát ôû moät

khaâu naøo ñoù. Rieâng benzoat Natri coù taùc duïng roõ reät nhaát ñoái vôùi naám moác, noù öùc cheá chu trình Ureâ cuûa teá baøo.

Ñieàu caàn löu yù laø nhöõng hôïp chaát treân ñeàu gaây ñoäc haïi cho ngöôøi duøng, do vaäy khoâng ñöôïc duøng quaù lieàu quy ñònh.

Trong soá caùc hôïp chaát treân, coù moät loaïi maø ñoäc tính cuûa noù raát ñaùng ngaïi, nhöng ñöôïc duøng moät caùch roäng raõi vaø tuyø tieän trong lónh vöïc thöïc phaåm – ñoù laø haøn the (Borat Natri). Do haøn the vöøa coù taùc duïng choáng moác, choáng chua, laïi vöøa coù taùc duïng taêng ñoä deûo cuûa caùc nguyeân lieäu daïng boät neân ngöôøi ta duøng noù khi saûn xuaát mì aên lieàn, baùnh ña, baùnh deûo, coám boå v.v… ñieàu naøy caàn khuyeán caùo ñeå nhöõng ngöôøi saûn xuaát thuû coâng tö nhaân coù yù thöùc ñuùng ñaén khi söû duïng hôïp chaát naøy.

* Ngoaøi caùc hôïp chaát noùi treân, ñoâi khi ngöôøi ta coøn söû duïng vaøi loaïi khaùng sinh coù hoaït tính khaùng khuaån maïnh nhö Tyrozin, Biomycine v.v… nhöõng chaát naøy coù taùc duïng toát vôùi vi khuaån nhöng ít hieäu quaû ñoái vôùi naám moác.



3. Nguyeân taéc Anabioza (= giaûm söï soáng) (Anabiosis = daïng soáng ngaàm = soáng tieàm sinh) Theo nguyeân taéc naøy ngöôøi ta aùp duïng nhöõng bieän phaùp nhaèm haïn cheá söï

phaùt trieån cuûa VSV vaø haïn cheá caùc hoaït tính cuûa caùc Enzyme nhöng khoâng gieát cheát hoaëc ñình chæ hoaøn toaøn.

Thuoäc nguyeân taéc naøy coù 5 bieän phaùp chính thöôøng ñöôïc söû duïng a. ÖÙng duïng quaù trình nhieät laïnh Phöông phaùp naøy coøn ñöôïc goïi laø “Löu giöõ thöïc phaåm ôû traïng thaùi laïnh hay

ñoâng laïnh”. - Thöïc phaåm ñöôïc giöõ ôû nhöõng nhaø laïnh ôû nhieät ñoä O0C seõ baûo quaûn trong

vaøi thaùng. Thöïc phaåm ñöôïc giöõ ôû traïng thaùi ñoâng laïnh töùc laø ôû nhöõng caên phoøng maø

nhieät ñoä ñöïôc giaûm töø töø cho ñeán khi ñaït tôùi –10 0C ñeán - 200C (nhieät ñoä thaáp hôn nhieät ñoä ñoùng baêng cuûa nöôùc ñaù ) ÔÛ nhieät ñoä naøy coù theå baûo quaûn töø 6 thaùng ñeán vaøi naêm.

Ôû nhieät ñoä thaáp söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa VSV taïm ngöøng, hoaït ñoäng cuûa caùc Enzyme bò ñình chæ, caùc quaù trình sinh hoaù trong thöïc phaâûm bò öùc cheá; nhöng neáu ñem khoái nguyeân lieäu trôû veà nhieät ñoä thöôøng thì moïi hoaït ñoäng coù theå ñöôïc hoài phuïc, bôõi leõ VSV khoâng bò gieát cheát (nhaát laø naám moác), noù chæ giöõ ôû traïng thaùi tieàm sinh maø thoâi. Do vaäy thöïc phaåm ñoâng laïnh khi ñaõ laáy ra khoûi nôi baûo quaûn caàn ñöôïc söû duïng sôùm, tröôùc khi khoái nguyeân lieäu tan giaù.

b. Baûo quaûn thöïc phaåm baèng caùch phôi hay saáy khoâ. Phaàn lôùn vi khuaån chæ sinh tröôûng vaø phaùt trieån ñöôïc trong ñieàu kieän toái thieåu

laø 30%; naám moác thì ñoøi hoûi moâi tröôøng coù ñoä aåm toái thieåu laø 15%. Khi ñem phôi hay saáy khoâ thöïc phaåm, töùc laø laøm cho ñoä aåm cuûa nguyeân lieäu nhoû hôn ñoä aåm toái thieåu, khieán cho caùc VSV gaây nhieãm khoâng theå phaùt trieån ñöôïc. Neáu saáy hoaëc phôi khoâng kyõ, hoaëc sau khi phôi, saáy bao goùi khoâng toát ñeå nguyeân lieäu bò aåm trôû laïi thì thöïc phaåm seõ bò hö hoûng.

Bieän phaùp naøy thöôøng ñöôïc aùp duïng ñoái vôùi caùc loaïi haûi saûn vaø naám aên. c. Baûo quaûn thöïc phaåm baèng caùch taïo aùp suaát thaåm thaáu cao.

Khi moâi tröôøng beân ngoaøi coù aùp suaát thaåm thaáu cao hôn beân trong teá baøo VSV seõ xaûy ra hieän töôïng “co nguyeân sinh” coù nghóa laø nöôùc trong teá baøo VSV bò ruùt ra ngoaøi, nguyeân sinh chaát bò ñoâng ñaëc roài taùch khoûi maøng teá baøo daàn daàn cheát.

Ñeå taïo aùp suaát thaåm thaáu cao cho moâi tröôøng caàn chuù yù choïn nhöõng taùc nhaân khoâng gaây ñoäc, bôõi vì phaûi söû duïng moät noàng ñoä khaù cao môùi ñuû ngöôõng baûo quaûn. Thöôøng thöôøng ngöôøi ta duøng muoái aên (NaCl) vaø ñöôøng kính (Saccharose).



Muoái aên NaCl coù tính chaát saùt truøng nheï, haïn cheá söï hoaø tan Oxy vaøo moâi tröôøng, do vaäy kìm haõm hoaït ñoäng cuûa boïn VSV hieáu khí. Rieâng ion Cl- coøn coù khaû naêng öùc cheá Enzyme Protease.

Khi duøng muoái aên ñeå baûo quaûn thöïc phaåm töùc laø cuøng moät luùc taän duïng nhöõng hieäu quaû sau:

+ ÖÙc cheá söï phaùt trieån cuûa VSV do caùc tinh chaát noùi treân cuûa NaCl. + Taïo ra aùp suaát thaåm thaáu cao ñeå gaây co nguyeân sinh. + Laøm giaûm ñoä aåm cuûa khoái nguyeân lieäu. Ngöôøi ta thöôøng aùp duïng bieän phaùp muoái muoái maën ñeå caát giöõ thòt muoái vaø

naám muoái. ∗ Duøng ñöôøng Saccharose cuõng coù taùc duïng töông töï nhö muoái aên. Khi duøng

ñöôøng ñeå laøm caùc loaïi möùt töùc laø cuøng moät luùc öùng duïng 3 quaù trình: - Gaây co nguyeân sinh ñoái vôùi caùc VSV ñaõ nhieãm trong nguyeân lieäu ñeå tieâu

dieät chuùng - Laøm khoâ nguyeân lieäu ñeå khieán cho caùc VSV môùi khoâng ñuû ñoä aåm ñeå xaâm

nhaäp vaø phaùt trieån

- Duøng nhieät ñoä cao (khi naáu möùt) ñeå saùt truøng

- Caùc loaïi möùt sau khi laøm xong neáu ñöôïc bao goùi toát coù theå baûo quaûn laâu. d. Baûo quaûn thöïc phaåm baèng acid. Ña soá caùc loaïi VSV gaây nhieãm cho thöïc phaåm ñeàu hoaït ñoäng toát ôû

khoaûng pH treân 4,5 , khi pH haï xuoáng döôùi ngöôõng naøy chuùng ngöøng phaùt trieån. Ngaâm thöïc phaåm vaøo acid töùc laø taïo ra xung quanh khoái nguyeân lieäu moät moâi tröôøng coù pH thaáp döôùi 4,5.

Loaïi acid thöôøng duøng nhaát laø acid acetic CH3COOH. Ôû noàng ñoä töø 6 – 10% acid naøy ñöôïc goïi laø giaám aên. Ñoâi khi ngöôøi ta duøng acid Citric hay coøn goïi laø acid Limonic, töùc laø loaïi acid coù nhieàu trong quaû chanh.

Bieän phaùp naøy ñöôïc duøng ñeå ngaâm chua caùc loaïi cuû, quaû aên thay rau (nhö döa chuoät, su haøo, cuû caûi, naám môõ v.v…).

Rieâng ñoái vôùi caùc daïng nguyeân lieäu coù haøm löôïng Celluloza cao ngöôøi ta coøn duøng hai loaïi acid khaùc laø: acid tractic vaø acid lactic.

Coâng thöùc hoaù hoïc cuûa caùc loaïi acid treân nhö sau: + CH3COOH Acid acetic + CH3-CHOH-COOH : Acid lactic + CH2COOH HO-COOH Acid citric CH2-COOH

e. Baûo quaûn thöïc phaåm baèng khí trô vaø khí Cacbonic



Moät trong nhöõng nguyeân nhaân gaây hö hoûng thöïc phaåm laø do taùc duïng cuûa oxy coù trong khoâng khí: phaân töû O2 khi tieáp xuùc vôùi nguyeân lieäu seõ tham gia vaøo caùc phaûn öùng Oxy hoaù khöû laøm cho moät soá thaønh phaàn coù trong nguyeân lieäu bò phaân giaûi vaø bieán tính. Ñeå khaéc phuïc tình traïng naøy ngöôøi ta tìm caùc bieän phaùp ngaên caùch khoái nguyeân lieäu vôùi khoâng khí, baèng caùch duøng moät khoái löôïng khí trô N2 ñöôïc hoaù loûng ôû -1270C. Cuõng coù theå duøng moät bieän phaùp thöù hai laø ñieàu chænh tyû leä cuûa baàu khoâng khí trong kho chöùa thöïc phaåm baèng caùch giaûm thaáp löôïng 02 vaø taêng löôïng CO2.

Khi haï tyû leä O2/CO2 ñaõ cuøng luùc taïo ra hai hieäu quaû. - Traùnh hieän töôïng phaân huyû nguyeân lieäu.

- ÖÙc cheá söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa boïn VSV hieáu khí.

f. Baûo quaûn thöïc phaåm baèng caùch taïo ñieàu kieän cho moät quaù trình leân men coù lôïi Leân men laø quaù trình chuyeån hoaù caùc nguyeân lieäu daïng glucid thaønh rôïu

vaø acid höõu cô nhôø hoaït ñoänh cuûa moät soá VSV ñaëc chuûng. Neáu saûn phaåm röôïu hoaëc acid höõu cô hình thaønh laø nhöõng chaát khoâng ñoäc vaø coù höông vò thôm, ngon hôïp vôùi sôû thích cuûa con ngöôøi thì chuùng ñöôïc goïi laø “nhöõng quaù trình leân men coù lôïi”

Taïo ñieàu kieän cho moät quaù trình leân men coù lôïi voán laø moät phöông phaùp coå ñieån vaø thöôøng ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong vieäc cheá bieán vaø baûo quaûn caùc loaïi rau quaû, naám aên, thòt lôn v.v…

Nguyeân lieäu sau khi traûi qua quaù trình leân men seõ trôû neân coù khaû naêng “töï baûo quaûn” – nghóa laø seõ löu giöõ ñöôïc laâu maø khoâng bò hö hoûng; ñoàng thôøi chuùng cuõng trôû thaønh nhöõng moùn aên coù höông vò thôm, ngon raát ñaëc tröng.

Neáu bieát taïo ra nhöõng ñieàu kieän toái öu cho moät quaù trình leân men coù lôïi dieãn ra hoaøn haûo thì cuøng moät luùc chuùng ta ñaït tôùi nhöõng hieäu quaû sau:

- Caùc VSV gaây leân men seõ phaùt trieån maïnh, gaây aùp ñaûo veà soá löôïng khieán cho caùc VSV gaây oâi thoái bò kieàm haõm, khoâng phaùt trieån ñöôïc trong khoái nguyeân lieäu.

- Caùc saûn phaåm leân men tieát vaøo moâi tröôøng seõ chuyeån nguyeân lieäu veà traïng thaùi chín sinh hoïc, taïo ra höông vò thôm ngon, ñoàng thôøi goùp phaàn öùc cheá söï xaâm nhaäp cuûa caùc VSV coù haïi.

- Taïo ra ñoä pH thaáp, khoâng thích hôïp vôùi boïn VSV gaây oâi thoái

Bieän phaùp naøy ñôn giaûn, reû tieàn vì khoâng toán nhieân lieäu ñeå saáy, khoâng caàn ñeán caùc hoaù chaát ñaét tieàn vaø ñaëc bieät laø khoâng gaây haïi ñoái vôùi ngöôøi tieâu duøng, do



vaäy ñang ñöôïc aùp duïng roäng raõi ñeå baûo quaûn rau, quaû, naám aên, thòt ñoäng vaät. Nhöõng quaù trình leân men coù lôïi thöôøng döôïc duøng laø Leân men Lactic, Leân men Etilic, Leân men Acetic (xem chöông 3)

III. SÖÛ DUÏNG NHOÙM NAÁM MOÁC TRONG BAÛO QUAÛN VAØ CHEÁ BIEÁN THÖÏC PHAÅM

Duøng bieän phaùp vi sinh ñeå baûo quaûn vaø cheá bieán thöïc phaåm töùc laø söû duïng moät noøi vi sinh vaät naøo ñoù, coù khaû naêng phaân giaûi nguyeân lieäu, nhöng chuùng khoâng laøm hoûng nguyeân lieäu, maø traùi laïi, chuùng chuyeån hoaù nguyeân lieäu sang moät daïng saûn phaåm khaùc: thôm, ngon haáp daãn hôn.

Ba nhoùm VSV thöôøng ñöôïc duøng nhieàu trong lónh vöïc naøy laø nhoùm naám moác phaân giaûi protein, nhoùm vi khuaån leân men Lactic vaø nhoùm naám men.

Trong chöông naøy chæ ñeà caäp ñeán vieäc söû duïng nhoùm naám moác, hai nhoùm coøn laïi döôïc trình baày trong caùc chöông khaùc (Xem chöông1 vaø chöông3)

1. Cô sôû sinh hoïc cuûa vieäc söû duïng naám moác trong cheá bieán

vaø baûo quaûn thöïc phaåm. Naám moác thöôøng duøng cho muïc ñích cheá bieán caùc loaïi nöôùc chaám vaø moùn aên

giaøu ñaïm coù nguoàn töø thöïc vaät, bao goàm: xì daàu, magi, taøu vò yeåu, töông, chao… Nguyeân lieäu khôûi ñaàu cuûa caùc moùn aên treân laø ñaäu töông, ñaäu naønh, ñaäu phuï,

khoâ daàu laïc (hay coøn goïi laø khoâ daàu ñaäu phoäng). Rieâng ñoái vôùi caùc loaïi töông thì caàn ñeán moät nguyeân lieäu thöù hai laø gaïo neáp.

Caùc loaïi nöôùc chaám thöïc vaät khi ñöôïc ñieàu cheá theo phöông phaùp Vi sinh vaät (nhôø taùc duïng cuûa naám moác) ñöôïc goïi chung laø "caùc loaïi nöôùc chaám leân men"

Ñoái vôùi taát caû moïi ngöôøi daân, nöôùc chaám thöïc vaät laø thöùc aên quen thuoäc, goùp phaàn laøm taêng nguoàn dinh döôõng ñaïm cho böõa aên, coù taùc duïng nhö nhöõng gia vò ngon mieäng vaø kích thích tieâu hoaù. Rieâng ñoái vôùi nhöõng ngöôøi maø vì beänh taät hoaëc vì coù thoùi quen aên chay maø phaûi kieâng thöùc aên ñoäng vaät thì caùc loaïi thöïc phaåm treân trôû thaønh nguoàn cung caáp ñaïm chuû yeáu cho moïi böõa aên cuûa hoï.

Ñeå cheá bieán caùc loaïi nöôùc chaám leân men coù theå duøng phöông phaùp leân men töï nhieân theo daân gian - töùc laø söû duïng chính nhöõng naám moác du nhaäp töø khoâng khí vaøo nguyeân lieäu moät caùch tuyø tieän. Laøm nhö vaäy coù moät nhöôïc ñieåm raát ñaùng



ngaïi laø khoâng theå kieåm soaùt ñöôïc söï gaây nhieãm, trong ñoù coù caû nhöõng loaïi phaùt sinh ñoäc toá. Bôûi vaäy, caùch toát nhaát laø neân söû duïng caùc gioáng thuaàn ñaõ ñöôïc kieåm tra kyõ veà hoaït tính phaân giaûi nguyeân lieäu cuõng nhö ñöôïc ñaûm baûo raèng chuùng khoâng gaây ñoäc.

Taát caû caùc gioáng moác ñöôïc ñöa vaøo saûn xuaát nöôùc chaám leân men caàn phaûi ñaït ñöôïc ñaày ñuû caùc ñieàu kieän sau ñaây:

1) Gioáng thuaàn khieát. 2) Coù khaû naêng sinh Enzyme Protease vôùi hoaït löïc cao. 3) Coù söùc phaùt trieån maïnh, coù khaû naêng laán aùt caùc taïp khuaån khaùc. 4) Khoâng sinh ñoäc toá Aflatoxin, Ochatoxin … 5) Taïo höông thôm cho saûn phaåm Ñieàu kieän moâi tröôøng thích hôïp nhaát cho söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa caùc

gioáng moác phaân giaûi Protein laø - Ñoä aåm 45- 50% - Nhieät ñoä 27 - 30oC - Thôøi gian 60 - 72 giôø. Tuyø töøng loaïi nguyeân lieäu caàn cheá bieán maø ngöôøi ta söû duïng caùc chuûng gioáng

moác khaùc nhau; song nhìn chung, quaù trình phaùt trieån cuûa moác trong nguyeân lieäu dieãn ra theo caùc giai ñoaïn sau:

Giai ñoaïn 1 (sinh tröôûng): sau khi caáy gioáng vaøo nguyeân lieäu töø 8 - 10 giôø moác baét ñaàu phaùt trieån , phaân chia vaø hoaït ñoäng hoâ haáp laøm cho nhieät ñoä trong khoái nguyeân lieäu taêng daàn, nhöng khoái löôïng khuaån ty luùc naøy vaãn coøn ít

Giai ñoaïn 2 (leân meo: sôïi moác (Khuaån ty) phaùt trieån maïnh, toaû nhieät nhieàu hôn laøm khoái nguyeân lieäu noùng leân, sôïi moác coù maøu traéng, keát thaønh töøng taûng vaø phuû khaép maët khoái nguyeân lieäu.

Giai ñoaïn 3 (phaân giaûi): Sau 24 giôø baøo töû moác hình thaønh nhieàu vaø coù maøu vaøng nhaït hoaëc hoàng nhaït (tuyø loaïi gioáng). Ñoàng thôøi luùc naøy naám moác môùi baét ñaàu tieát vaøo moâi tröôøng caùc loaïi enzyme ñaëc tröng, maø quan troïng nhaát laø caùc Protease, caùc enzyme naøy hoaït ñoäng phaân giaûinguyeân lieäu, phaân huyû caùc maïch peptit cuûa caùc phaân töû protein, giaûi phoùng ra caùc acid amin töï do. Chính vì vaäy maø giaù trò dinh döôõng cuûa nguyeân lieäu taêng leân, ñoàng thôøi nguyeân lieäu coù muøi thôm ñaëc tröng. Luùc naøy nguyeân lieäu ñaõ ñaït traïng thaùi “chín sinh hoïc”. Coâng vieäc tieáp theo chæ coøn laø chieát ruùt laáy saûn phaåm (neáu caàn) roài löu giöõ vaø baûo quaûn.

2.. Saûn xuaát nöôùc chaám leân men töø khoâ daàu laïc

Moät trong nhöõng loaïi nöôùc thoâng duïng nhaát laø xì daàu. Chuûng naám moác thöôøng duøng trong saûn xuaát xì daàu laø Aspergillus oryzae vaø Aspergillus flavus. Caùc



nhaø nghieân cöùu ñaõ khaúng ñònh raèng, caùc chuûng Asp noùi treân, neáu caáy truyeàn nhieàu laàn treân moâi tröôøng toång hôùp seõ maát hoaøn toaøn khaû naêng sinh ñoäc toá Aflatoxin. Maëc duø vaäy, ñeå chaéc chaén khi saûn xuaát neân kieåm tra laïi ñoäc tính cuûa caùc chuûng gioáng taïi caùc trung taâm baûo taøng gioáng ñaùng tin caäy.

Caùc chuûng gioáng Aspergillus duøng trong saûn xuaát nöôùc chaám thöôøng taïo ra 3 loaïi enzyme quan troïng:

- Heä enzyme protease

- Heä enzyme Amilase

- Heä enzyme oxy hoaù khöû

Quaù trình phaân giaûi nguyeân lieäu döôùi taùc duïng cuûa caùc enzyme treân dieãn ra nhö sau:

* Hoaït ñoäng cuûa heä Protease:

Ñaàu tieân laø hoaït ñoäng cuûa Enzyme Protease exopeptidase, pH thích hôïp cho hoaït ñoäng cuûa chuùng laø 6,5, löôïng Protease exopeptidase ñaït cöïc ñaïi sau khoaûng 36 – 42 giôø keå töø khi caáy gioáng vaøo nguyeân lieäu. Luùc naøy Enñopeptdase baét ñaàu hoaït ñoäng maïnh, chuùng taùc duïng vaøo caùc caàu peptide maïch ngaén trong loøng phaân töû, ñoàng thôøi caùc Exopeptidase tieáp tuïc phaân giaûi ñeå giaûi phoùng ra caùc acid amin ñôn phaân töû. Hoaït ñoäng cuûa heä protease caøng maïnh thì söï phaân giaûi nguyeân lieäu caøng trieät ñeå vaø haøm löôïng ñaïm amin trong nuyeân lieäu caøng cao, ñieàu ñoù coù nghóa laø giaù trò dinh döôõng cuûa saûn phaåm caøng lôùn vaø vò ngoït caøng ñaäm ñaø. Moãi loaïi acid amin coù maët trong nöôùc chaám ñeàu goùp phaàn taïo neân vò ngoït ñaëc tröng cuûa saûn phaåm. Ví duï:

- Glutamic taêng vò ngoït cuûa ñaïm.

- Methionin vaø Cystein taïo vò thôm cuûa xì daàu

- Lyzin, Alanin, prolin, Leucin.v.v… goùp phaàn taïo neân moät vò ñaäm ñaø giuùp aên ngon mieäng. Hoaït ñoäng cuûa Heä enzyme proteaza ñoùng vai troø haøng ñaàu trong quaù trình phaân giaûi nguyeân lieäu vaø noù laø yeáu toá quyeát ñònh chuû yeáu ñoái vôùi chaát löôïng saûn phaåm.

* Hoaït ñoäng cuûa heä Amylase

Heä enzyme Amylase cuûa Aspergillus goàm hai thaønh phaàn alpha – Amylase vaø glucose Amylase. Khoaûng pH toái öu cuûa chuùng laø 4,7 – 4,9. Alpha – Amylase thuyû phaân thaønh phaàn glucid trong nguyeân lieäu taønh maltose vaø dextrin. Tieáp ñoù Glucose Amylase phaân caét hai thaønh treân thaønh glucose. Chính vì vaäy xì daàu coù vò ngoït cuûa ñöôøng.



*. Hoaït ñoäng cuûa heä oxy hoaù khöû.

Heä ezyme naøy cuõng goàm 3 thaønh chính. Hoaït ñoäng cuûa noù coù taùc duïng taïo maøu vaø goùp phaàn ngaên caûn söï gaây nhieãm cuûa caùc taïp khuaån. Cuï theå:

- Ezyme peroxydase: oxy hoaù caùc acid amin daïng L, nhôø vaäy taïo maøu ñoû naâu cho nöôùc chaám.

- Glucose oxydase: ngaên ngöøa söï bieán ñoåi traïng thaùi maøu saéc cuûa saûn phaåm, noù xuùc taùc cho phaûn öùng chuyeån hoaù glucose thaønh gluconic vaø H2O2.

- Catalase: xuùc taùc cho phaûn öùng khöû H2O2 taïo nöôùc vaø oxy. Toaøn boä caùc phaûn öùng treân laäp thaønh moät heä thoáng kín, chuyeån hoaù lieân tuïc, taïo neân moät hieäu quaû khaùng khuaån, nghóa laø noù giuùp cho nöôùc chaám leân men giaûm tyû leä nhieãm baån bôõi caùc VSV khaùc.

Sô ñoà phaûn öùng nhö sau

Glucoseoxydase

C6H12O6 + O2 + H2O C6H12O7 + H2O2

Glucose Catalase Gluconic

H2O2 H2O + ½ O2

Trong coâng nghieäp saûn xuaát nöôùc chaám, sau khi nguyeân lieäu ñaõ chín sinh hoïc nhôø hoaït ñoäng phaân giaûi cuûa caùc phöùc heä Ezyme cuûa naám moác thì caàn thuyû phaân nguyeân lieäu baèng nhieät, vôùi söï coù maët cuûa moät löông nhoû acid HCl. Muïc ñích cuûa giai ñoaïn naøy laø nhaèm phaân giaûi trieät ñeå phaàn Protein coøn laïi trong nguyeân lieäu maø naám moác chöa theå thöïc hieän ñöôïc, ñoàng thôøi nhaèm hoaø tan caùc thaønh phaàn caàn thu nhaän vaøo dung dòch, taùch rôøi chuùng khoûi caën baõ nguyeân lieäu.

Tieáp theo coâng ñoaïn thuyû phaân laø coâng ñoaïn chieát taùch nhaèm thu nhaän dòch nöôùc chaám vaø cuoái cuøng xöû lyù loaïi vaùng, ñieàu chænh pH, thanh truøng nheï roài ñoùng chai. Quy trình ñieàu cheá nöôùc chaám töø nguyeân lieäu baùnh khoâ daàu laïc theo phöông phaùp leân men nhôø naám moác goàm caùc coâng ñoaïn sau:

1) Xöû lyù baùnh khoâ daàu

2) Caáy gioáng moác, uû leân meo

3) Phaân giaûi Protein

4) Thuyû phaân nguyeân lieäu baèng nhieät (coù boå sung HCl vôùi moät tyû leä nhoû)

5) Oån ñònh, trung hoaø ñoùng chai

* Coâng thöùc phoái cheá nguyeân lieäu:



Baùnh khoâ daàu 10 kg

Ñaäu naønh rang 1 – 1,5 kg

HCl 200 beù 1 – 1,5 kg

Muøi vò xì daàu 0,5 – 1 kg

Chaát phuï lieäu Tuyø yù

Nöôùc ñuû 100 lít

•



Sô ñoà saûn xuaát nöôùc chaám leân men

Baùnh khoâ daàu (10 -12 kg)

- Xay nhoû, ngaâm nöôùc voâi - Haáp chín, ñaùnh tôi - Vaét loaïi nöùôc - Vaét xöû lyù

Boät khoâ daàu chín

Giai ñoaïn uû leân men 5 – 7 ngaøy

Gioáng saûn xuaát

Nhaân gioáng caùc caáp

Gioáng goác

Giai ñoaïn phaân giaûi protein 12 – 30 ngaøy

Caáy gioáng traûi ra khay, troän ñeàu, theâm nöôùc vaø giöõ aám lieân tuïc - ñeå ôû 27 – 280C

+Ñaäu naønh rang + Muoái NaCl + Nöôùc: 30 lít + Khuaáy troän + Phôi naéng

3 hoaëc C6H5COONa + Nöôùc 60lít + Ñöôøng kính 20 g/l + Loïc, khöû truøng + Ñoùng chai

+ HCl (1 – 1,5 lít) + Chaát phuï gia + Boät chænh maøu + vò + Ñun treân beáp caùch caùt hoaëc

oát (135 – 1500)

Hoãn hôïp nöôùc chaám thoâ(40 lít)

Khoâ daàu moác Khoâ daàu leân men

Giai ñoaïn trung

hoaø oån ñònh

ThS. Baïch Phöông Lan

Nöôùc chaám thaønh phaåm

+ NaCO

Nöôùc chaám baùn thaønh phaåm (40caùch nh

Khoa Sinh hoïc


3. Saûn xuaát chao töø ñaäu phuï Loaïi nguyeân lieäu duøng trong saûn xuaát chao laø ñaäu phuï ï (hay coøn goïi laø ñaäu

khuoân, ñaäu huõ) Loaïi naám moác chuyeån hoaù nguyeân lieäu trong chao thuoäc gioáng

Mucor, goàm caùc chuûng : M.himalis, M.silvaticus, M.subtis, M.rouxit.

Heä khuaån ty cuûa Mucor trong chao coù maàu traéng hoaëc ngaø ngaø vaøng. Sôïi

phaùt trieån phaân nhaùnh chaèng chòt, taïo thaønh moät lôùp maøng hôi nhaày, phu ûkín beà

maët nguyeân lieäu.

Heä Enzyme cuûa moác chao bao goàm :Protease, Glucoamilase ,

Phospholipase. Döôùi taùc duïng cuûa Phospholipase caùc Phospholipit, maø quan troïng

nhaát laø leucitin, seõ ñöôïc phaân giaûithaønh caùc axit beùo nhö Palmatic, limoleic….; taïo

vò beùo ñaëc röng cho saûn phaåm.

Ñeå cheá bieán chao coù theå caáy gioáng thuaàn hoaëc ñeå leân meo töï nhieân theo daân

gian. Quy trình goàm caùc giai ñoaïn chính nhö sau :

(1) xöû lyù nguyeân lieäu (caét mieáng, ngaâm trong dung dòch muoái aên 6% +

A.citric 2,5%, uû ôû 90oC trong 15 phuùt, vôùt ra ñeå

khoâ)

caáy gioáng moác

(2) uû meo

- 30 o C / 3 ngaøy

- Ñaäy vaûi maøn

(3) Ñaäu leân Meo

phaân giaûi NaCl 100g

⎨ Nöôùc chín 800ml

30 -32 o C / 3 ngaøy

(4) Chao thoâ

oån ñònh NaCl 100g-200g

⎨ coàn thöïc phaåm 50-70ml

30 -32 o C / 3- 5 ngaøy

chao thaønh phaåm Ñoùng goùi



• Coâng thöùc moâi tröôøng duøng ñeå nuoâi caáy vaø nhaân gioáng naám moác.

1. Moâi tröôøng Sabauraul

Pepton (hoaëc lactamin) 10g

Maltose (hoaëc glucose) 40 g

Nöôùc 1 lít

PH 5,6 – 6,0

2. Moâi tröôøng Hansen

Glucose 50 g

Pepton (hoaëc lactamin) 10g

K2HPO4 3 g

MgSO4.7H2O 2 – 5 g

Nöôùc 1 lít

PH 5,6 – 58

3) Moâi tröôøng Czapek

NaNO3 2 – 3 g

K2HPO4 1 – 1,5 g

MgSO4 0,5 g

KCl 0,5 g

FeSO4 0,1 g

Ñöôøng kính 30 g

Nöôùc 1 lít



IV. KIEÅM NGHIEÄM THÖÏC PHAÅM

Muïc ñích cuûa vieäc kieåm nghieäm thöïc phaåm laø ñeå ñaùnh giaù chaát löïông saûn

phaåm theo tieâu chuaån quy ñònh chung cuûa quoác gia. Coù 3 nhoùm chæ tieâu caàn kieåm

nghieäm nhö sau :

1.Nhoùm chæ tieâu caûm quan - Maøu saéc, muøi vò

- Traïng thaùi caáu truùc

2.Nhoùm chæ tieâu hoaù lyù - Haøm löôïng ñaïm toâûng soá ( thöôøng xaùc ñònh baèng phöông phaùp

Microkjelhdal)

- Haøm löôïng ñöôøng khöû

- Haøm löôïng axit

- Ñoä coàn

- Haøm löôïng aflatoxin (neáu caàn)

3.Nhoùm chæ tieâu Vi Sinh - Toång soá vi khuaån hieáu khí (TSVKHK)

- Coliform (chæ soá coly)

- Clostridium perfrigenes

- Staphylococcus aureus - Bacillus cereus - Caùc Vi khuaån gaây beänh ñöôøng ruoät (taû, lî, thöông haøn)

* Ñoái vôùi moãi nhoùm chæ tieâu seõ coù nhöõng tieâu chuaûân dònh löông cuï theå cho

töøng loaïi thöïc phaåm rieâng bieät

4- YÙ nghóa cuûa caùc chæ tieâu vi sinh * Toång soá vi khuaån hieáu khí

- Chæ tieâu naøy cho bieát sô boä veà möùc ñoä oâ nhieãm chung cuûa maãu thöïc phaåm.



- Toång soá vi khuaån hieáu khí laø toång soá caùc loaïi vi khuaån öa khí (ñieàu kieän coù oxi töï do) coù trong maãu thöïc phaåm hoaëc maãu nöôùc.

- Söû duïng kyõ thuaät ñeám khuaån laïc treân thaïch ñóa.

* Coliforms

• Chæ tieâu naøy phaûn aùnh tình trang oâ nhieãm phaân cuûa thöïc phaåm do duøng nöôùc khoâng saïch hoaëc do nôi gieát moå khoâng ñuùng quy caùch.

• Coù hai möùc ñoä Coliforms caàn phaân bieät • Coliforms toång coäng laø nhöõng tröïc khuaån ñöôøng ruoät gram (-), hieáu khí

hoaëc kò khí tuøy tieän, khoâng coù nha baøo, coù khaû naêng leân men ñöôøng lactose sinh hôi, sinh acid ôû nhieät ñoä 350C – 370C/24-48 giôø. Nhöõng vi khuaån naøy coù theå toàn taïi ôû trong ruoät ngöôøi, suùc vaät vaø caû ngoaïi caûnh goàm caùc loaøi sau:

- Escherichia coli - Klebsiella

- Enterobacter - Citrobacter

• Coliforms phaân ( Faecal Coliforms ) laø nhöõng coliform coù nguoàn goác töø phaân ngöôøi vaø ñoäng vaät maùu noùng, cuõng phaùt trieån ñöôïc trong moâi tröôøng lactose coù muoái maät vaø chæ thò maøu ôû nhieät ñoä 44,5± 0,50C/ 24-48 giôø. Coù khaû naêng thuûy phaân tryptophan trong moâi tröôøng sinh indol, khoâng sinh aceton, khoâng söû duïng citrate laøm nguoàn Cacbon duy nhaát.

*Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus laø caàu khuaån gram (+),saép xeáp hình chuøm nho

hoaëc ñöùng thaønh töøng caëp vaø chuoãi ngaén. Staphylococcus aureus thöôøng bò toån thöông khi xöû lyù baèng nhieät vaø caùc chaát taåy röûa veä sinh. Do ñoù söï hieän dieän cuûa vi khuaån vaø ñoäc toá cuûa chuùng trong thöïc phaåm ñaõ cheá bieán hoaëc treân caùc thieát bò cheá bieán thöïc phaåm laø daáu hieäu cho bieát ñieàu kieän veä sinh trong quaù trình cheá bieán khoâng ñaït.

*Clostridium perfringens Clostridium perfringens laø vi khuaån chæ ñieåm söï oâ nhieãm do phaân ngöôøi, ñoäng vaät, buøn ñaát, nöôùc coáng raõnh ôû möùc ñoä nghieâm troïng. Vi khuaån coù nha baøo vaø coù söùc ñeà khaùng cao. Neáu thöïc phaåm cheá bieán khoâng ñaûm baûo veä sinh, nhieät ñoä khöû khuaån, ñun naáu khoâng ñuû ñeå dieät nha baøo, vi khuaån vaãn coøn toàn taïi vaø phaùt trieån, laøm hö hoûng thöïc phaåm vaø gaây ngoä ñoäc thöùc aên ( nhaát laø thöïc phaåm ñoà hoäp ).

*Bacillus cereus



- Xaùc ñònh Bacillus cereus ñeå ñaùnh giaù söï oâ nhieãm moâi tröôøng xung quanh trong quaù trình cheá bieán thöïc phaåm. Vi khuaån naøy hieän dieän trong ñaát buïi, caùc loaïi thöïc phaåm (söõa, thòt, rau quaû, hoãn hôïp gia vò vaø ñaëc bieät trong caùc thöïc phaåm boät). - Bacillus cereus laø nhöõng tröïc khuaån gram (+) hieáu khí, vaø kî khí tuøy yù, di ñoäng, taïo noäi baøo töû, leân men glucose, sinh hôi, phaûn öùng Voges Proskauer (VP): (+), coù khaû naêng söû duïng nitrate. Loaøi naøy taêng tröôûng ñöôïc trong khoaûng nhieät ñoä töø 5 – 500C, toái öu ôû 35 – 400C; pH dao ñoäng töø 4,5 – 9,3; deã taïo baøo töû, baøo töû naûy maàm raát deã daøng.

*Salmonella - Salmonella laø tröïc khuaån thöông haøn , gram aâm, hieáu khí vaø kî khí tuøy yù, coù khaû naêng di ñoäng, khoâng taïo baøo töû, leân men glucose vaø manitol sinh acid nhöng khoâng leân men saccharose & lactose, khoâng sinh indol, khoâng phaân giaûi ure, khoâng coù khaû naêng taùch nhoùm amin töø tryptophan, haàu heát caùc chuûng ñeàu sinh H2S. Cho ñeán nay ñaõ xaùc ñònh ñöôïc 2339 serotype ( kieåu huyeát thanh ) thuoäc gioáng Salmonella .

* Vibrio parahaemolyticus - Vibrio laø vi khuaån ta,û gram(-), hình que hai ñaàu khoâng ñeàu nhau taïo thaønh hình daáu phaåy, di ñoäng, soáng kî khí tuøy yù, coù phaûn öùng catalase vaø oxidase(+), leân men glucose nhöng khoâng sinh hôi, khoâng taêng tröôûng trong moâi tröôøng khoâng coù muoái. Coù khaû naêng khöû nitrat thaønh nitrit.

- Vibrio parahaemolyticus phaùt trieån toát trong moâi tröôøng coù noàng ñoä muoái ñeán 8% nhöng bò öùc cheá ôû moâi tröôøng coù noàng ñoä muoái 10%.



CHÖÔNG 3. COÂNG NGHEÄ LEÂN MEN

Coâng ngheä leân men laø lónh vöïc saûn xuaát caùc loaïi röôïu vaø axit höõu cô baèng con ñöôøng leân men nhôø caùc vi sinh vaät. Caàn phaân bieät hai phöông thöùc leân men :

♣ Leân men kî khí ñieån hình : Cô chaát ñöôïc phaân giaûi qua moät loaït caùc phaûn öùng Oõyhoaù – khöû, trong ñieàu

kieän khoâng coù söï tham gia cuûa Oxy khoâng khí maø chæ coù söï cho - nhaän Hydro. Trong quaù trình leân men , H+ thoaùt ra ôû giai ñoaïn ñöôøng phaân khoâng döôïc NADH2 chuyeån ñeán chuoãi hoâ haáp teá baøo maø ñöôïc gaén vôùi caùc chaát trao ñoåi chung gian cuûa chính chuoãi chuyeån hoaù ñeå taoï saûn phaåm cuoái, ñoàng thôøi giaûi phoùng caùc NAD+.

Saûn phaåm cuûa Caùc quaù trình leân men kî khí thöôøng gaëp trong saûn xuaát laø :

Teân saûn phaåm Coâng thöùc hoaù hoïc

1. Röôïu Etilic 2. Axit lactic 3. Axit suinic 4. Axit butiric 5. Axeton 6. Glixerin 7. Röôïu Butilic 8. Axit Formic 9. Khí Metan

CH3 – CH2 – OH CH3 - CHOH – COOH HCOOC - CH2 - CH2 –COOH CH3 – CH2 –CH2 – COOH CH3 – CO – CH3 CH2OH - CHOH –CH2OH CH3 - CH2 – CH2 – CH2 – OH H – COOH CH4

♣ Leân men hieáu khí : Cô chaát döôïc phaân giaûi trong ñieàu kieän coù Oxy phaân töû thaâm gia, nhöng

quaù trình Oxy hoaù dieãn ra khoâng trieät ñeå ñeán cuøng ñeû taïo CO2 vaø H2O maø döøng laïi ôû saûn phaåm trung gian laø Röôïu hoaëc Axit höõu cô – vì vaäy coøn ñöôïc goïi laø caùc quaù trình Oxy hoaù khoâng hoaøn toaøn .

Saûn phaåm thöôøng gaëp trong caùc quaù trình leân men hieáu khí laø: - Axit axetic CH3 – COOH - Axit Xitric CH3 – OH – CH2



COOH COOH COOH Trong chöông naøy chæ ñeà caäp ñeán 3 quaù trình leân men tieâu bieåu, thöôøng

ñöôïc goïi laø “Quaù trình leân men coù lôïi” trong baûo quaûn vaø cheá bieán thöïc phaåm, bao goàøm leân men Etilic (1), leân men Lactic(2), leân men Axetic (10).

I. . LEÂN MEN ETILIC VAØ ÖÙNG DUÏNG.

1. Cô cheá lyù thuyeát cuûa quaù trình leân men Etilic

Leân men Etilic laø quaù trình chuyeån hoaù döôøng thaønh röôïu, dieãn ra trong ñieàu kieän kî khí. Coù nhieàu loaïi VSV coù khaû naêng leân men röôïu, song nhoùm coù hoaït tính cao nhaát laø naám men thoäc caùc loaøi sau:

- Saccharomyces cerevisiae (teá baøo hình ellip)

- Saccharomyces carlbergensis (coøn goïi laø Sac.uvarum , teá baøo hình ellip)

- Saccharomyces vini (teá baøo hình ellip)

- Shizo Saccharomyces (teá baøo hình que)

- Kluyveromyces (teá baøo hình que)

Taát caû caùc chuûng naám men leân men röôïu ñeàu coù chung caùc ñaëc ñieåm sau:

(a) Coù khaû naêng toång hôïp hai loaïi En zim ñaëc hieäu cho phaûn öùng chuyeån hoaù A.Pyruvic thaønh röôïu Etilic – ñoù laø Pyruvatdecarboxylase vaø Alcoholdehydrogenase

(b) - Sinh tröôûng hieáu khí, nhöng khi leân men Etilic thì laïi thöïc hieän trong ñieàu kieän kî khí ; ño vaäy trong quy trình coâng ngheä luoân caàn phaân bòeât hai pha – pha ñaàu laø leân men hieáu khí ñeå taêng maät ñoä teá baøo, pha sau laø leân men kî khí ñeå taïo röôïu.

(c) - vì coù ñaëc ñieåm (b) noùi treân neân neáu trong quaù trình saûn xuaát (ôû pha thöù hai) neáu ñeå cho khoâng khí loït vaøo seõ xaåy ra hieän töôïng Hieäu öùng Pasteur – hydro bò tranh chaáp ñöa vaøo hoâ haáp hieáu khí taïo ATP - ñoàng thôøi röôïu seõ bò chua , do coù vi khuaån Axetic loït vaøo vaø chuyeån röôïu thaønh daám

(d) – Nguyeân lieäu duøng trong saûn xuaát coù theå laø nguõ coác hoaêc dòch ræ ñöôøng, traûi qua quaù trình phaân giaûi trung gian thaønh ñöôøng Glucose, sau ñoù ñöôøng ñöôïc leân men taïo Etylic. Quaù trình leân men röôïu thöïc söï ñöôïc tính töø Cô chaát ban ñaàu laø ñöôøng Glucose, dieãn ra theo cacù böôùc:



- Glucose ñöôïc phaân giaûi theo chu trình EMP taïo Axit Pyrucvic, giaûi phoùng H+ - Loaïi CO2 taïo Andehyt, do söï xuùc taùc cuûa Pyruvatdecarboxylase

- Gaén H+ taïo Etilic do söï xuùc taùc cuûa Alcoholdehydrogenase

*Sô ñoà toång quaùt cuûa quaù trình leân men röôïu Etilic:

2CH3-CO-COOH CO2

NADH Pyruvatdecarboxylaza

2CH3-CHO

NAD+ 2H+

Alcoholdehydrogenaza

C6H12O6

CH3 – CH2 - OH

2 - Phaân bieät caùc daïng saûn phaåm leân men röôïu

- Röôïu qua chöng caát ( röôïu traéng, coàn thöïc phaåm, coàn coâng nghieäp …)

- Röôïu khoâng qua chöng caát( röôïu neáp, röôïu caàn ….)

- Vang quaû ( vang nho, vang daâu , champagne ….. )

- Bia ñaïi maïch ( bia hôi, bia chai …..)

- Nöôùc giaûi khat leân men ( nöôùc Kvat, bia traùi caây …)

3 – Quy trình saûn xuaát bia ñaïi maïch

a/ Nguyeân lieäu :

- Boät malt ñaïi maïch: haït ñaïi maïch naåy maàm, xaùt voû, xay nhoû, thuyû phaân qua nhieàu laàn gia nhieät ñeå thu dòch nha ñaõ döôøng hoaù . Trong dòch nha coù chöùa Glucose, Maltose vaø moät tyû leä nhoûø dextran, amilose.



- Tinh daàu Hublon: chieát ruùt töø hoa caùi cuûa caây Hublon, trong ñoù coù chöùa caùc loaïi tinh daàu ñaéng vaø tinh daàu thôm (Gunulon, Lupulon, Tanin…). Coù theå duøng hoa töôi roàøi ñun laáy nöôùc chieát, hoaëc duøng cao ñaõ cheá bieán saün.

- Nöôùc : Nöùôc duøng ñeå saûn xuaát bia phaûi ñaït caùc tieâu tieâu chuaån hoaù lyù vaø vi sinh nghieâm ngaët nhö sau :

- Nöùôùc meàm ( ñoä cöùng taïm thôøi = 0,7, ñoä cöùng vónh cöûu = 0,4 - 0,7

- Haøm löôïng caën chaát khoâ khoâng quaù 600mg/lit

- Haøm löôïng saét khoâng quaù 0,3 mg/lit

- Khoâng coù hoaëc raáùt ít caùc hôïp chaát Nitrat & Nitrit

- Toång soá vi khuaån hieáu khí (TSVKHK) khoâng quaù 100 TB/ml

- Coliorm khoâng quaù 3 TB/ ml

- Hoaøn toaøn khoâng coù vi khuaån gaây beâïnh ñöôøng ruoät (VKGBÑR)

b. Sô ñoà Quy trình saûn xuaát bia Dòch nha 12- 14% Caáy gioáng

Leân men hieáu khí 6-10 ngaøy, 15-28 o c

PH 6,5 – 6,8 / noàng ñoä Oxy =6mg /lit

Dòch leân men

Leân men kî khí 6-10 ngaøy, 1- 3 o c

Noàng ñoä CO2 = 0,3% Bia non

Laøm laïnh ôû 0 o c, 12- 14 giôø, Laéng caën, laøm trong

Bia töôi Saûn phaåm bia hôi (söû duïng trong 24 giôø)

UÛ ôû 60 - 70 o c

Ñoùng chai laàn I UÛ, Loaïi caën, ñoùng chai laàn II

Saûn phaåm bia chai (bia oån ñònh)



4 - Quy trình saûn xuaát vang nho

a. Phoái cheá nguyeân lieäu ( ñeå saûn xuaát 200/lit vang)

- Traùi nho chín : 10 Kg ( röûa saïch, ngaâm nöôùc muoái, ñeå khoâ, eùp raäp)

- Ñöôøng saccharose : 1- 2 kg

- Coàn thöïc phaåm 96 ñoä : 2- 3 lit

b. Sô ñoà quy trình saûn xuaát vang

Hoãn dòch traùi caây caáy gioáng

Theâm ñöôøng, leân men hieáu khí, 18-20 o c, 4-5 ngaøy

Dòch leân men (1-2 ñoä coàn)

Loaïi xaùc, theâm coàn (0,5 – 1 lít)

Leân men kî khí, 15 – 18 o c , 6 –7 ngaøy

Vang thoâ (8 – 12 ñoä coàn) Theâm coàn (0,5 – 1 lít), theâm nöôùc cho ñeán 100 lit

Leân men kî khí , 10 - 12 o c, 28 – 30 ngaøy

Vang thoâ (12 – 16 ñoä coàn) Laéng loïc, loaïi caën ñoùng chai laàn I

Vang trong , baùn thaønh phaåm Leân men kî phí, 10 –12 o c, 28 – 30 ngaøy

Loaïi caën, ñoùng chai laàn II

Vang thaønh phaåm (14 – 18 ñoä coàn)

Uû laïnh ( haï thoå ), 5 -10 o c

Vang oån ñònh ( coù theå ñeå nhieàu naêm)



II . LEÂN MEN LACTIC VAØ ÖÙNG DUÏNG.

1. Cô cheá lyù thuyeát cuûa quaù trình leân men Lactic Duøng nhoùm vi khuaån leân men lactic cho muïc ñích baûo quaûn vaø cheá bieán thöïc

phaåm chính laø ñaõ söû duïng bieän phaùp “taïo ñieàu kieän cho moät quaù trình leân men coù lôïi”, maø trong tröôøng hôïp naøy laø quaù trình leân men Lactic.

Töø thôøi xa xöa , khi trình ñoä vaên hoaù - khoa hoïc cuûa xaõ hoäi loaøi ngöôøi coøn heát söùc sô khai thì ngöôøi ta ñaõ bieát muoái chua caùc loaïi döa, caø, caûi cuû, caûi baép, su haøo….vaø laøm söõa chua, men chua, ñeå taïo moùn aên cho gia ñình

Khi cheá bieán caùc moùn aên treân ngöôøi ñaõ ta aùp duïng cô cheá leân men lactic – do vaäy, ñaây voán laø moät bieän phaùp baûo quaûn thöïc phaåm coå ñieån vaø quen thuoäc. Caùc vi khuaån leân men lactic coù nhieàu trong khoâng khí, chuùng thöôøng xaâm nhaäp vaøo caùc daïng nguyeân lieäu giaàu ñöôøng vaø giaøu ñaïm, noù nhaân leân trong ñoù vaø tieán haønh leân men lactic ngay göõa khoái nguyeân lieäu. Khi muoái chua rau, cuû hoaëc uû chua thòt, söõa, neáu laøm ñuùng caùch töù laø ñaõ ñaït ñöôïc ba muïc ñích

- Thuùc ñaåy söï phaùt trieån maïnh meõ cuûa caùc teá baøo vi khuaån lactic, taïo ra moät löôïng sinh khoái lôùn, giuùp chuùng laán aùt ñöôïc söï gaây nhieãm cuûa boïn taïp khuaån gaây oâi thoái

- Gaây chua nguyeân lieäu do coù söï tích luyõ moät löôïng ñaùng keå axit lactic trong moâi tröôøng, nhôø vaäy taïo neân vò thôm ngon cuûa saûn phaåm

- Chuyeån rau, cu,û thòt, söõa veà daïng “chín sinh hoïc”, do vaäy chuùng coù khaû naêng “töï baûo quaûn”- nghóa laù coù theå duy trì ñöôïc laâu hôn nhieàu so vôùi nguyeân lieäu ban ñaàu.

Ngaøy nay, do trình ñoä khoa hoïc kyõ thuaät ñaõ naâng cao, neân ngöôøi ta khoâng chæ söû duïng bieän phaùp leân men Lactic theo kieåu daân gian, maø coù theå phaân laäp ñeå taùch laáy caùc gioáng vi khuaån lactic thuaàn khieát roài chuû ñoäng caáy vaøo nguyeân lieäu theo yù muoán.

Caùc vi khuaån lactic ñöôïc xeáp chung vaøo hoï Lactobacteriacae bao goàm hai chi, moãi chi coù moät soá noøi thöôøng gaëp. Theo heä thoáng phaân loaïi cuûa Bergey thì caùc vi khuaån lactic ñöôïc phaân chia nhö sau:



Lactobacteriacae

Streptococcacae

Thermobacterium

Lactobacterium

Betabacterium Streptococcus

Streptobacterium Leuconostoc

Ñieàu kieän thích hôïp cho söï sinh tröôûng vaø hoaït ñoäng leân men cuûa vi khuaån lactic laø:

+ Nhieät ñoä töø 20 – 22oC

+ PH 3 – 4,5

+ Noàng ñoä muoái aên (NaCl): 2 – 3%

+ Noàng ñoä ñöôøng: 1 – 2%

+ Kî khí hoaëc vi hieáu khí.

Leân men lactic laø moät trong nhöõng quaù trình sinh hoaù ñôn giaûn, trong ñoù dieãn ra chuyeån hoaù kî khí ñöôøng thaønh acid lacic, döôùi taùc ñoäng cuûa moät enzyme coù trong moïi teá baøo vi khuaån thuoäc nhoùm lactic vaø khoâng coù ôû caùc loaïi VSV khaùc.; ñoù laø Lactat dehydrogenaza . Caên cöù vaøo cô cheá phaûn öùng vaø loaïi saûn phaåm hình thaønh, ngöôøi ta chia quaù trình leân men lactic thaønh hai phöông thöùc nhö sau:

∗ leân men lactic ñoàng hình (Homofermentation)

Phöông thöùc naøy do nhoùm vi khuaån lactic ñoàng hình thöïc hieän – saûn phaåm leân men cuûa chuùng chöùa tôùi 90 – 98% acid lactic. Caùc saûn phaåm phuï coøn laïi khoâng ñaùng keå.

∗ Phöông thöùc leân men lactic dò hình (Heterofermentation)

Phöông thöùc naøy do vi khuaån leân men lactic dò hình thöïc hieän – saûn phaåm leân men raát ña daïng trong ñoù acid lactic chæ chieám 40 – 45%, coøn laïi laø caùc saûn phaåm phuï khaùc, bao goàm etanol 20%, acid acetic 10%, caùc chaát khaùc 5 – 10%.



Cô cheá leân men lactic dò hình ít ñöôïc öùng duïng trong coâng nghieäp, nhöng trong caùc loaïi thöùc aên muoái chua theo phöông phaùp daân gian thì thöoøng toàn taïi song song caû hai quaù trình naøy.

Cô cheá toång quaùt cuûa söï leân men dieãn ra nhö sau:

CH3CO – COOH

NAD H+ 2 H+

2NAD+

C6H12O6 2CH3- CH – CHOH – COOH

(acid lactic)

Ví duï: Dieãn bieán sinh hoaù cuûa quaù trình leân men lactic trong caùc saûn phaåm rau cuû, quaû muoái chua theo phöông phaùp daân gian thöôøng traûi qua 3 giai ñoaïn nhö sau:

Giai ñoaïn 1: Muoái aên (NaCl) coù maët trong moâi tröôøng vôùi noàng ñoä 2 – 3% laøm cho aùp suaát thaåm thaáu lôùp dòch beân ngoaøi töông ñoái cao, taïo neân traaïng thaùi öu tröông, do vaäy, ñöôøng vaø caùc chaát dinh döôõng coù trong caùc teá baøo rau, cuû, quûa khuyeách taùn vaøo moâi tröôøng. Vi khuaån lactic töø khoâng khí du nhaäp vaøo nguyeân lieäu gaëp ñieàu kieän thuaän lôïi veà dinh döôõng seõ nhaân leân nhanh choùng. Luùc naøy löôïng acd lactic coøn ít vì toác ñoä leân men coøn chaäm chaïp.

Giai ñoaïn 2: Quaàn theå vi khuaån lactic phaùt trieån maïnh meõ, toác ñoä leân men dieãn ra aøo aït, löôïng acid lactic tích tuï nhanh vaø nhieàu, ñoä pH trong khoái nguyeân lieäu giaûm tôùi 3 – 3,5. ÔÛ khoaûng pH naøy, chæ thích hôïp vôùi vi khuaån lactic, coøn caùc vi khuaån gaây thiu, gaây thoái khaùc laïi bò öùc cheá, nhôø vaäy vi khuaån lactic ngaøy caøng coù vò trí aùp ñaûo veà soá löôïng vaø daàn daàn chieám öu theá tuyeät ñoái.

Thöïc phaåm ôû giai ñoaïn naøy coù höông vò thôm ngon ñaëc tröng vaø coù maøu saéc khaù haáp daãn. Traïng thaùi “chín sinh hoïc” cuûa nguyeân lieäu ñuùng ñoä oái öu. Ñaây laø giai ñoaïn quan troïng, vì noù quyeát ñònh chaát löôïng saûn phaåm. Neáu khoâng taïo ñöôïc traïng thaùi leân men toái öu thì deã xaûy ra hieän töôïng “khuù” ñoái vôùi rau, cuû, quaû vaø “Thiu” ñoái vôùi thòt, söõa.

Moät trong nhöõng nguyeân nhaân daãn ñeán khuù vaø thiu thöôøng vaáp phaûi laø do noàng ñoä muoái ñöa vaøo khoâng thích hôïp.

Caàn nhaán maïnh raèng ôû noàng ñoä 2 – 3% thì vi khuaån leân men Butiric vaø nhoùm vi khuaån E. coli bò öùc cheá maø khoâng aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng cuûa nhoùm vi



khuaån lactic, neáu nhö ñöa noàng ñoä muoái leân cao 5 – 6% thì seõ öùc cheá söï phaùt trieån vaø söï leân men cuûa chính vi khuaån Lactic, ngöôïc laïi ôû noàng ñoä döôùi 3% thì nhieàu taïp khuaån gaây nhieãm seõ nhaân leân ñöôïc vaø caïnh tranh vôùi vi khuaån Lactic. Nguyeân nhaân thöù hai daãn ñeán ngöng treä quaù trình leân men Lactic laø do khoâng taïo ñöôïc ñieàu kieän kî khí. Neáu ñeå khoâng khí loït vaøo khoái nguyeân lieäu seõ khieán cho nhoùm vi khuaån Lactic khoâng tieán haønh toát vieäc tích luyõ Acid Latic vaøo moâi tröôøng – töø ñoù daãn ñeán nguyeân nhaân thöù 3 laø ñoä pH khoâng ñaûm baûo ôû ngöôõng caàn thieát. Ngöôøi ta ñaõ xaùc ñònh ñöôïc caùc khoaûng pH thích hôïp cho caùc ñoái töôïng VSV coù lieân quan ñeán quaù trình leân men nhö sau:

+ Vi khuaån gaây thoái hoaït ñoäng ôû pH 4,4 – 5

+ Vi khuaån gaây beänh ñöôøng ruoät hoaït ñoäng maïnh ôû pH 5 – 5,5

+ Naám men gaây nhieãm döa, caø, söõa, thòt hoaït ñoäng maïnh ôû pH 2,5 – 3

+ Naám moác gaây nhieãm hoaït ñoäng ôû pH 1,2 – 3

Trong khi ñoù vi khuaån Lactic thích hôïp nhaát vôùi pH 3 – 4,5. do vaäy caàn duy trì khoaûng pH naøy trong suoát khoaûng thôøi gian baûo quaûn saûn phaåm.

Giai ñoaïn 3: Luùc naøy do löôïng acid Lactic ñaõ ñöôïc tích tuï vôùi moät löôïng khaù cao neân pH giaûm xuoáng döôùi 3, do vaäy baûn thaân caùc vi khuaån Lactic bò öùc cheá. Neáu cöù ñeå töï nhieân thì luùc naøy nhoùm naám menvaø naám moác gaây nhieãm baét ñaàu hoaït ñoäng maïnh, hai ñoái töôïng naøy coù khaû naêng phaân huyû acid Lactic thaønh CO2 vaø H2O do vaäy laøm cho saûn phaåm bò giaûm, chaát löôïng trong khoái nguyeân lieäu baét ñaàu coù hieän töôïng noåi vaùng, noåi boït khí vaø maát ñi muøi thôm cuûa giai ñoaïn tröôùc. Vì theá, neáu laø thöùc aên cheá bieán ñeå dung cho gia ñình thì caàn tieâu thuï heåt tröôùc khi quaù trình leân men chuyeån sang giai ñoaïn 3. coøn neáu laø trong saûn xuaát coâng ngheä thì ngöôøi ta ngaên chaën hieän töôïng treân baèng caùch löu giöõ caùc saûn phaåm leân men ôû nhieät ñoä thaáp (2 – 40C) ñoàng thôøi coù boå sung theâm moät loaïi hoaù chaát saùt truøng naøo ñoù (ví duï: benzoat natri vôùi noàng ñoä 1%, dòch chieát cuû toûi, dòch chieát cuû rieàng

Khi aên caùc saûn phaåm ñaõ ñöôïc cheá bieán theo phöông phaùp Lactic hoaù, cô theå ñaõ ñoàng thôøi tieáp nhaän caû moät löôïng ñaùng keå sinh khoái vi khuaån lactic, moät löôïng nhoû acid Lactic vaø nhöõng chaát dinh döôõng voán coù cuûa nguyeân lieäu. acid Lactic cuøng vôùi vi khuaån Lactic laø nhöõng nhaân toá giuùp ích ñaéc löïc cho quaù trình tieâu hoaù, gaây ngon mieäng vaø goùp phaàn duy trì toát söï caân baèng cuûa khu heä VSV coù lôïi cö truù trong ñöôøng ruoät cuûa cô theå ngöôøi vaø ñoäng vaät. Nhö ñaõ noùi treân, caùc loaïi thöïc phaåm ñöôïc baûo quaûn baèng phöông phaùp Lactic hoaù bao goàm 3 nhoùm:

+ Caùc loaïi rau, cuû, quaû, döa chuoät, döa leo, cuû caûi, su haøo, caûi baép, caûi xanh,caø, suùp lô, naám môõ, naám rôm …



+ Caùc loaïi thòt vaø söõa ñoäng vaät

+ UÛ chua caùc loaïi coû, rôm, rau duøng laøm thöùc aên cho gia suùc.

2.Moät soá coâng thöùc cheá bieán vaø baûo quaûn thòt, söõa, toâm baèng leân men Lactic

Caàn noùi theâm raèng, khi aùp duïng nhöõng coâng thöùc naøy ,caùc baïn neân chuù yù tính linh hoaït söûa ñoåi nhöõng chi tieát nhoû ñeå phuø hôïp vôùi ñieàu kieän cuï theå trong gia ñình hoaëc trong xöôûng saûn xuaát cuûa baïn. Khoâng coù moät coâng thöùc hoaëc moät coâng trình coâng ngheä naøo laø “tuyeät ñoái ñuùng cho moïi tröôøng hôïp”

a. Saûn xuaát söõa chua (Yaourt) * Nguyeân taéc

Söûa chua laø moät loaïi thöïc phaåm truyeàn thoáng vaø phoå bieán ôû caùc vuøng coù ngheà chaên nuoâi boø söõa (hoaëc deâ, cöøu , laïc ñaø…)

Töø nguyeân lieäu ban ñaàu laø söõa boø , nhôø söï hoaït ñoäng cuûa caùc vi khuaån leân men lactic , quaù trình leân men dieãn ra theo höôùng lactic hoaù moâi tröôøng ñoàng thôøi gaây ñoâng tuï protein coù trong söõa, keát quaû laø söõa chuyeån töø traïng thaùi loûng sang traïng thaùi keo seät. Saûn phaåm ôû traïng thaùi chín sinh hoïc trôû neân coù höông vò ñaëc bieät –hôi chua vaø raát thôm ngon.

Khi aên söõa chua, toâm chua, nem chua, ta ñoàng thôøi ta ñoàng thôøi söû duïng caû sinh khoái vi khuaån Lactic vaø moät löôïng nhoû vi khuaån Lactic coù trong saûn phaåm do vaäy loaïi thöùc aên naøy vöøa cung caáp chaát dinh döôõng laïi vöøa coù taùc duïng kích thích tieâu hoaù vaø giöõ caân baèng cho heä vi khuaån ñöôøng ruoät.

Ñeå saûn xuaát söõa chua, coù theå duøng söõa töôi, söõa boät, söõa ñaëc coù ñöôøng (söõa hoäp)



∗ Coâng thöùc phoái cheá nguyeân lieäu:

Söõa töôi 1 lít

Ñöôøng Saccharose 150 – 300 g (tuyø khaåu vò)

Muoái aên 5 – 10 g

Yaout caùi 100 – 200 g

Ghi chuù:

1. coù theå thay theá söõa töôi baèng söõa boät (300 – 400 g) hoaaëc söõa hoäp (300 – 400 ml)

2. Coù theå thay Yaourt caùi baèng caùch caáy vi khuaån gioáng thuaàn (moät oáng thaïch ñöùng pha trong 100 ml dòch hoaït hoaù)

- Pha moâi tröôøng ñeå laøm dòch hoaït hoaù vi khuaån Lactic theo coâng thöùc sau:

Lactamin (hoaëc pepton) 20 g

Ñöôøng Saccharose 20 g

K2HPO4 2 g

MgSO4.7H20 0,58 g

MnSO4.4H2O 0,28 g

Acid Citric 2 g

Nöôùc chieát giaù ñaäu 10%

Boå sung nöôùc ñuû ñuû 1 lít

- Moâi tröôøng ñeå nuoâi caáy vi khuaån Lactic treân thaïch ñöùng gioáng nhö treân nhöng coù boå sung Agar (20 g)



* Quy trình cheá bieán

Söõa töôi ( + Ñöôøng vaø muoái , Ñun nheï ôû 800C)

Moâi tröôøng leân men + Yaourt caùi hoaëc gioáng vi khuaån lactic, hoaø tan, ñoùng ly 8 – 16 giôø, Ñeå ôû 40 – 500C, Ñaäy kín ñeå giöõ kî khí

Baùn thaønh phaåm

giöõ oån ñònh laøm laïnh ô û 5 – 100C, 2 – 3 giôø Thaønh phaåm söõa chua (Yauort), neáu ñeå ôû tuû laïnh coù theå baûo quaûn trong 7 -10 ngaøy

Saûn phaåm

- Saûn phaåm laøm ra phaûi coù maøu traéng ngaø, hôi chua, ngoït nheï, coù muøi thôm ñaëc tröng, traïng thaùi ñoâng seät vaø ñoàng nhaát.

- Neáu thaáy coù muøi hoâi hoaëc bò vöõa vaø ñoâng voùn laø bò nhieãm vi khuaån laï, khoâng neân duøng

* Tieâu chuaån chaát löôïng

+ Nitrogen toaøn phaàn 7,2 g/l

+ Acid Lactic 5 – 10 g/l

+ Ñöôøng toaøn phaàn 40 – 70 g/l

+ Vitamin A,B,C,D

+ Khoâng coù sinh vaät gaây beänh

b. Saûn xuaát maém toâm chua (hoaëc teùp chua)

* nguyeân lieäu chính:

- Toâm nöôùc ngoït caét boû ñaàu

- Teùp nöôùc ngoït nhaët kyõ ñeå loaïi boû saïn, oác …

- Röûa saïch, ñeå raùo nöôùc

* Coâng thöùc phoái cheá:

Toâm töôi hoaëc teùp töôi 1 kg

Ñöôøng kính (Saccharose) 250 – 350 g



Muoái aên NaCl 200g

Thính gaïo rang (ñaõ xay mòn) 100 – 200 g

Röôïu traéng 30 – 45o 100 – 200 ml

Toûi, ôùt, tieâu … (tuyø khaåu vò)

* Quy trình cheá bieán.

Nguyeân lieäu ñaõ xöû lyù

+ Boå sung theâm 100 ml röôïu, Ñöôøng, muoái, thính gaïo

+ Troän ñeàu, ñaäy naép (phôi naéng)

Leân men Lactic töï nhieân 7 – 15 ngaøy ôû nhieät ñoä 30 – 350C

Baùn thaønh phaåm

+ Boå sung toûi, ôùt, tieâu, uû coá ñònh 1 – 2 ngaøy

Saûn phaåm + Saûn phaåm laøm ra phaûi coù maøu ñoû töôi, coù vò hôm ñaëc tröng, coù vò chua,

ngoït, maën hoaø hôïp. Neáu thaáy coù muøi laï laø bò nhieãm, phaûi boû ñi.

* Tieâu chuaån chaát löôïng

+ Haøm löôïng chaát khoâ ≥ 30%

+ Nitrogen toaøn phaàn ≥ 20 g/l

+ Nitrogen formol ≥ 5 g/l

+ Muoái aên NaCl 200 – 300 g/l

+ Ñöôøng toaøn phaàn ≥ 50 g/l

+ Acid Lactic 3 – 15 g/l

+ Khoâng nhieãm Vi sinh vaät gaây beänh.

Ghi chuù: Neáu coù laøm maém theo kieåu ngöôøi Hueá thì khoâng cho thính gaïo, ñoàng thôøi coù boå sung ñu ñuû baøo nhoû vaøo thôøi ñieåm 1 ngaøy tröôùc khi aên.

Loaïi maém naøy coù theå baûo quaûn 1 thaùng keå töø khi nguyeân lieäu ñaït traïng thaùi chín sinh hoïc.



c.Saûn xuaát nem chua.

* Nguyeân lieäu chính:

- Thòt lôïn naïc, loaïi môõ, coù boå sung bì lôïn luoäc thaùi nhoû

- Muoái dieâm tieâu (KNO3)

- Laù voâng nem hoaëc laù oåi

* Coâng thöùc phoái cheá: Thòt naïc loaïi môõ 1 kg

Bì lôïn luoäc thaùi nhoû 200 – 300 g

Ñöôøng kính (Saccharose) 200 – 300 g

Muoái aên NaCl 200 – 300 g

KNO3 (dieâm tieâu) 5 –10 g

Toûi, tieâu, ôùt (tuyø khaåu vò)

Röôïu traéng 30 – 45o 5 – 10 ml

Thính gaïo xay mòn 100 – 200 g

Laù voâng nem hoaëc laù oåi , Laù chuoái

* Caùch laøm:

- Thòt heo xay hoaëc giaõ nhoû

- Phoái cheá nguyeân lieäu, troän ñeàu goùi moät lôùp laù voâng hoaëc laù oåi, sau ñoù bao kín baèng laù chuoái

- Boù caøng chaët tay caøng toát

- Buoäc laït hoaëc giaáy nylon

- Treo ôû choã thoaùng, aám, giöõ nhieät ñoä 28 – 320C trong 2- 4 ngaøy



* Quy trình cheá bieán

Thòt heo naïc

+ Xay nhoû

+ Troän vaøo bì

Hoãn hôïp nghieàn mòn

+ Ñöôøng, muoái, dieâm tieâu, thính, röôïu, gia vò

+ Ñaäy vaûi maøn, ñeå yeân 1 – 2 giôø(ñeå vi khuaån Lactic xaâm nhaäp vaøo nguyeân lieäu)

Moâi tröôøng leân men (nem töôi)

Leân men Lactic 28 – 320C 2 – 4 ngaøy ,

Boïc laù voâng, laù oåi. Bao goùi laù chuoái

Nem chua thaønh phaåm - Saûn phaåm phaûi coù maøu ñoû naâu, coù vò thôm ñaëc tröng. Nem phaûi keát thaønh moät khoái deûo dai, ñoàng nhaát, chaéc chaén.

- Nem giöõ ôû tuû laïnh coù theå baûo quaûn ñöôïc 15 ngaøy keå töø khi chín sinh hoïc.

III. LEÂN MEN ACETIC VAØ ÖÙNG DUÏNG.

1. Cô cheá lyù thuyeát Cô chaát thích hôïp nhaát cuûa VK Acetic laø röôïu Etilic. Baûn chaát cuûa QT leân men Acetic laø moät quaù trình Oõxy hoaù khoâng hoanø toaøn , dieãn ra theo cô cheá toång quaùt sau: Alcohol-dehydrogenase

CH3-CH2- OH + O2 CH3-COOH + H2O + xKCAl Coù hai nhoùm VK Acetic, thöïc hieän oâxy hoaù ôû hai möùc khaùc nhau :

- VK Acetobacter peroxidans thöïc hieän QT Oxy hoaù cao, Acetic chæ laø saûn phaåm taïm thôøi, sau ñoù noù ñöôïc Oxy hoaù tieáp thaønh caùc saûn phaåm khaùc.



- VK Acetobacter suboxydans thöïc hieän QT Oxõy hoaù thaáp, saûn phaåm cuoái cuøng laø Axit Acetic, ñöôïc tích luyõ beàn trong moâi tröôøng. Nhoùm naøy ñöïoc söû duïng nhieàu trong CN saûn xuaát daám aên vaø thaïch döøa.



Quaù trình phaûn öùng goàm hai laàn loaïi Hydro lieân tieáp ( Oõy hoaù cô chaát nhôø söï xuùc taùc cuûa caùc E. Dehydrogenaza)

Dieãn bieán sinh hoaù döôïc trình baày theo sô ñoà döôùi ñaây Sô ñoà Quaù trình leân men Acetic (Vi khuaån Acetobacte aceti)

E. Alcohol-dehydrogenase CH3-CH2- OH CH3 - CHO (acetaldehit) NADPH2

+ H2O OH CH3 - CH

OH NADP+ (acetal hydrat) E. Aldehyt -dehydrogenase NADPH2 CH3-COOH (Axit Acetic)

2. Saûn xuaát daám aên:

Daám aên laø dung dòch Acid acetic ôû noàng ñoä 6%- 8%. - Goác gioáng duøng trong saûn xuaát laø Acetobacter aceti Acetobacter oleanense Acetobacter xylinum - Nhieät ñoä thích hôïp laø 30 – 32 ñoä C

- Nguyeân lieäu laø röôïu traéng hoaëc röôïu vang traùi caây */ Coù theå thay gioáng thuaàn baøng caùch cho leân men töï nhieân, coù boå xung moät

löôïng nhoû Axit Acetic ñeå laøm moài : - Vang nho 40ml - Acid acetic 20ml - nöôùc chín ñuû 1lit



Ñeåû trong thaãu thuyû tinh, ñaäy 4 lôùp vaûi muøng, duy trì nhieät ñoä 30-32 trong 10-15 ngay, thænh thoaûng khuaáy troän.

3. Saûn xuaát thaïch döøa (Nata de coco) Goác gioáng: Acetobacter xylinum (gioáng ñôn hoaëc coäng sinh vôùi naám men trong

taäp ñoaøn thuyû hoaøi saâm) . Baûo quaûn gioáng goác ôû 5- 10 ñoä c, nhaân gioáng ôû 30-32 ñoä c

Phoái cheá nguyeân lieäu :- CH3COOH 5ml - (NH4)2 S04 8g - (NH4)2 P04 2g - Ñöôøng kính 20g (*) - Nöôùc coát côm döøa 100ml - Nöôùc döøa giaø (11-12 thaùng tuoåi) ñuû 1 lít pH 4, 5 – 5

(*) Coù theå thay theá ñöôøng kính baèng dòch ræ ñöôøng qua xöû lyù

Caùch xöû lyù ræ ñöôøng: • Loaïi caën baèng phöông phaùp tuûa loâi cuoán vôùi zelatin hoaëc loøng traéng tröùng,

ñun noùng nheï ñeán 90 o C • Loaïi maøu baèng caùch cho chaåy qua coät loïc chöùa than hoaït + boâng thuyû

tinh. Boå xung Axit Sulfuric ñaäm ñaëc vôùi tyû leä 3 –4 ml/kg.



CHÖÔNG 4. COÂNG NGHEÂÏ VI SINH TRONG XÖÛ LYÙ CAÙC CHAÁT THAÛI

I. Xöû lyù nöôùc 1. Khaùi nieäm, phaân loaïi, thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi- coøn goïi laø nöôùc coáng- laø nguoàn nöôùc ñaõ qua söû duïng, ñaõ bò oâ nhieãm bôûi caùc vi sinh vaät, caùc hôïp chaát voâ cô vaø höõu cô. Trong nöôùc thaûi thöôøng coù 99,9 % laø nöôùc, coøn laïi laø caùc chaát raén lô löûng (chaát raén bay hôi, chaát raén keát tuûa, chaát raén baùm … ). Döïa vaøo nguoàn goác coù theå chia thaønh 4 loaïi nöôùc thaûi: Nöôùc thaûi sinh hoaït :

Do heä thoáng coáng raõnh töø caùc khu daân cö ñoå vaøo, chöùa phaân, nöôùc tieåu, thöùc aên thöøa, tyû leä chaát höõu cô cao (protein, lipit, tinh boät, H2S ) – thöôøng coù muøi hoâi thoái vaø coù maàu ñen quaùnh . Nöùôc thaûi coâng nghieäp : töø caùc nhaø maùy, coâng xöôûng ñoå vaøo thöôøng chöùa nhieàu hoaù chaát, thuoác maøu, daàu moû, kim loaïi naëng … Nöùôc thaûi y teá : töø caùc beänh vieän, trung taâm y teá ñoå vaøo – chöùa nhieàu vi khuûaân gaây beänh, maùu, muû boâng baêng, thuoác saùt truøng … Nöôùc thaûi noâng nghieäp : töø caùc khu trang traïi, vöôøn ruoäng – chöùa dö löôïng thuoác tröø saâu, phaân hoaù hoïc

2 . Caùc chæ tieâu ñaùnh giaù chaát löôïng nöôùc thaûi - Caùc chæ tieâu hoaù lyù (kim loaïi naëng, thuoác tröø saâu vaø hoaù chaát toàn dö…) - Caùc chæ tieâu vi sinh (TSVKHK, coliform, VKGBÑR, KST …) - Caùc chaát lô löûng ( caën löûng keát tuûa, chaát löûng hoaø tan …)

- Nhu caàu oxy sinh hoïc (BOD = BIOLOGICAL OXY Demand) , laø löôïng oxy caàn thieát do Vi Sinh Vaät söû duïng ñeåõ laøm saïch caùc chaát baån coù nguoàn goác höõu cô trong moät khoaûng thôøi gian xaùc ñònh, ôû 20 o C

- Nhu caàu oxy hoaù hoïc( COD= CHEMICAL OXY Demand), laø löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoaù caùc chaát voâ cô trong nöôùc baèng taùc nhaân hoaù hoïc trong moät khoaûng thôøi gian xaùc ñònh ôû 20 o C



Ví du 1ï: phaân tích maãu nöôùc thaûi cuûa moät xí nghieäp cheá bieán haûi saûn Caùc chæ tieâu keát quaû phaân tích Tieâu chuaån Vieät Nam cho pheùp Coliform: 500 teá baøo / 1000ml 100 teá baøo / 1000ml Nitô toång soá 160 mg/lít 60 COD 914mg Oxy/lit 400 BOD 640mg Oxy/lit 100 H2S 1,5 mg/lit 1,0 Chaát raén lô löûng 140 mg/lit 200 PH 6,7 5 – 9 D1 – D2

BOD 5 mg/lit = P - D1 löôïng Oxy hoaø tan cuûa maãu luùc ban ñaàu- D2 löôïng Oxy hoaø tan cuûa maãu sau 5 ngaøy - P khoái löôïng (hoaëc theå tích ) maãu duøng ñeå phaân tích - ( BOD5 = Löôïng Oxy Sinh hoïc tieâu thuï sau 5 ngaøy )

Ví duï2 : Tieâu chuaån nöôùc thaûi cuûa Trung Quoâùc (mg/l) Coliform: 1 teá baøo /1000ml BOD5 : 40 –150 Caën lô löûng: 400 Xianua: 0,1 Chì: 1,0 Crom (ht.6): 5,0 Cacù hôïp chaát phe nol: 0,01 Clorua: 500 PH: 5 –9

3. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng coâng ngheä vi sinh (CNVS) Nöùôc thaûi neáu ñöa thaêûng vaøo caùc nguoàn töï nhieân maø khoâng qua xöû lyù hoaøn chænh seõ

daãn ñeán nhieàu hieäu quaû nghieâm troïng :



- Gaây oâ nhieãm nöôùc sinh hoaït, do vaäy trôû thaønh nguoàn laây beänh cho ngöôøi vaø gia xuùc, gia caàm

- Laøm caïn kieät nguoàn Oxy cuûa nöôùc, daãn ñeán huûy hoïai söïï soáng trong nöôùc. - Gaây hoâi thoái cho caùc sinh caûnh nöôùc oû caùc khu du lòch, giaûm giaù trò caûnh quan – giaûi

trí. Baûn chaát cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng coâng ngheä vi sinh laø taän duïng khaû naêng

phaân giaûi cuûa moät phöùc heä VSV goàm nhieàu chuûng loaïi, nhaèm loaïi boû caùc chaát baån höõu cô ñang coù maët trong nöôùc thaûi vôùi nhieàu noàng ñoä khaùc nhau

Coù 3 phöông phaùp chính ñeå xöû lyù nöôùc thaûi

- Nhoùm Phöông phaùp hieáu khí( Aerobic processes) - Nhoùm Phöông phaùp kî khí( Anaerobic processes) - Caùc phöông phaùp xöû lyù töï nhieân Öu ñieåm chung cuûa nhöõng phöông phaùp naøy laø söï phaân giaûi dieãn ra khaù trieät ñeå,

thieát bò ñôn giaûn, chi phí cho thieát keá xaây döïng khoâng lôùn laém. A . Nhoùm Phöông phaùp hieáu khí( Aerobic processes) Nguyeân taéc chung cuûa Phöông phaùp naøy laø quaù trình phaân giaûi cuûa VSV dieãn trong

ñieàu kieän pH thích hôïp, coù söï tham gia tröïc tieáp cuûa Oxy khoâng khí - ñöôïc ñöa vaøo heä thoáng baèng caùch suïc khí lieân tuïc.

Saûn phaåm cuûa söï phaân giaûi caùc hôïp chaát daïng Hydratcacbon laø CO2 , H2O vaø moät chaát chöùa hydro naøo ñoù (AH)

Saûn phaåm cuûa söï phaân giaûi caùc hôïp chaát daïng giaøu Protein laø NH3, H2O vaø AH Coù 3 phöông thöùc tieán haønh xöû lyù hieáu khí : Xöû lyù baèng buøn hoaït tính, Xöû lyù baèng phin loïc sinh hoïc, Xöû lyù baèng lôùp neùn giaû */ Xöû lyù baèng buøn hoaït tính (Activated – sludge) : Phöông phaùp naøy thích hôïp cho vòeâc xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït.

Buøn hoaït tính coøn goïi laê buøn non, ñoù laø moät khoái vaät chaát daïng nhaõo - xoáp, trong ñoù coù chöùa 70% laø sinh khoái VSV , coøn laïi laø caùc taïp chaát khaùc. Khu heä VSV trong buøn non coù hoïat tính Oxy hoaù phaân giaûi chaát höõu cô maïnh, thöôøng bao goàm caùc chuûng thuoäc caùc gioáng Actinomyces, bacillus, Corynebacterium, Pseudomonas, Micrococus … ; trong ñoù, gioáng Pseudomonas coù hoaït tính cao hôn caû.

Neáu trong nöùôùc thaûi coù nhieàu NH3 , H2S vaø Fe thì caàn coù theâm caùc vi khuaån Nitrobacter, Nitrosomonas, Thiobacillus vaø Ferobacillus. Heä thoáng thieát bò xöû lyù chuû yeáu bao goàm moät beå loïc, moät beå laéng vaø moät heä thoáng oáng daãn coù van ñoùng mô.û Beå Aeroten thöôøng ñöôïc laøm baèng betone coát theùp. Nöôùc löu trong beå khoâng neân quaù 12 giôø. Quaù trình Oxy Hoaù trong beå thöôøng dieãn ra theo 3 giai ñoaïn



- Phaân huyû caùc chaát höõu cô deã Oxy Hoaù - Phaân huyû caùc chaát höõu cô khoù Oxy Hoaù - Voâ cô hoaù caùc chaát höõu cô

Buøn coù theå ñöôïc cho chaûy thaønh doøng cuøng chieàu hoaëc ngöôïc chieàu vôùi doøng nöôùc thaûi ñeå ñöa vaøo beå loïc, khoâng khí ñöôïc suïc maïnh töø döôùi ñaùy leân. Moät caùch khaùc, buøn ñöôïc chöùa saün trong beå loïc, nöôùc thaûi ñöôïc xuïc töø döôi leân coøn khoâng khí ñöôïc suïc töø treân xuoáng vaø khuaáy troän lieân tuïc.

Beå Laéng Beå Loïc

Nöôùc Ñaõ xöû lyù

Buøn n nTaùi sö duïng

Khoâng khí

Buøn non

Nöôùc thaûi caàn xöû lyù

Heä thoáng Xöû lyù nöôùùc thaûi baèng Buøn Hoaït Tính nhô (Beå Aeroten) Sau khi xöû lyù trong beå loïc, toaøn boä hoãn hôïp ñöôïc

ñaây caùc thaønh phaàn ñöôïc taùch rieâng bieät : -Nöôùc saïch (nöôùc thaûi ñaõ qua xöû lyù coù theå ñöa veà c-Buøn hoaït tính (ñöôïc thu hoài ñeå taùi söû duïng ) - Caën tuûa (coù theå duøng laøm phaân boùn höõu cô hoaëc la

Biogaz). * Xöû lyù baèng phin loïc sinh hoïc (Biofilters) :


oû

ø caùc VSV hieáu khí

chuyeån qua beå laéng, taïi

aùc nguoàn nöôùc töï nhieân)

øm nguyeân lieäu saûn xuaát

Khoa Sinh hoïc


Phöông phaùp naøy thích hôïp cho vieäc xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp. caáu truùc cuûa

phin loïc goàm moät lôùp nguyeân lieäu daïng haït ñieàu cheá töø Pe, Ps, Pv - duøng laøm chaát mang -ñöôïc eùp thaønh lôùp maøng moûng -xoáp, treân beà maët haáp phuï caùc sinh khoái soáng cuûa Vi khuaån, luïc taûo Chlorophyceae, vi khuaån lam Cyanophyceae, giun ñaát, moät vaøi loaïi Metazoa…

Nöôùc thaûi cho chaåy töø treân xuoáng beà maët cuûa phin loïc, khoâng khí ñöôïc phun maïnh töø döôùi leân ; nöôùc saïch ñaõ qua xöû lyù ñöôïc thu nhaän ôû beân döôùi lôùp phin loïc.

• Vi taûo coù vai troø ñaëc bieät quan troïng trong vieäc xöû lyù oâ nhieãm kim loaïi naëng:

Caùc loaïi thöôøng ñöôïc duøng laø Chlorrella, Spirulina, Silic, Cladophoara… Nhieàu daãn lieäu cho thaáy Vi taûo coù khaû naêng thu nhaän kim loaïi naëng ôû möùc ñoä

raát cao, noàng ñoä kim loaïi naêng tíc luyõ trong noäi baøo cuûa chuùng cao gaáp haøng ngaøn laàn so vôùi noàng ñoä ngoaøi moâi tröôøng.

Ví duï (tính theo sinh khoái khoâ) : - Taûo Silic coù noàng ñoä Zn noäi baøo cao gaáp 21.600 laàn so voùi noàng ñoä trong nöôùc

thaûi - Chlorella SP. coù noàng ñoä Cu, Cd, Ni noäi baøo cao gaáp 2.500 laàn so voùi noàng

ñoä trong nöôùc thaûi (Laâm Ngoïc tuaán, Taïp chí BVMT soá5/2001, T.25-27) • Coù theå toùm taét cô cheá haáùp thu kim loaïi naëng cuûa vi taûo nhö sau: Quaù trình dieãn ra theo 2 pha - (1) Pha haáp phuï beà maët - (2) pha tích tuï noäi baøo

+ Trong pha (1) caùc Ion kim loaïi ñöôïc gaén leân caùc dieåm thuï theå naèm treân beà maët teá baøo nhôø nhöõng lieân keát hoaù hoïc khoâng beàn (lieân keát Ion, lieân keát coäng hoaù trò …) + Trong pha (2) caùc Ion kim loaïi ñöôïc ñöa qua maøng teá baøo theo cô cheá vaän chuyeån tích cöïc , baèng caùch naøy, kim loaïi coù theå ñöôïc tích luyõ noäi baøo voùi moät löôïng voâ cuøng lôùn ( tuyø thuïoâc vaøo nhu caàu söû duïng cuûac teá baøo )

• Song song voùi vieäc tieâu thuï kim loaïi naëng, vi taûo coøn söû duïng CO2 cho quaù trình quang hôïp, goùp phaàn laøm giaûm hieäu öùng nhaø kính vaø khaéc phuïc tình traïng phì döôõng (eutrophication) cuûa moâi tröôøng nöôùc.

*/. Xöû lyù baèng lôùp neùn giaû Phöông phaùp naøy thöïc chaát laø söï keát hôïp cuûa 2 phöông phaùp treân. Heä thoáng loïc

goàm 3 beå xöû lyù lieân hoaøn : - Beå loïc cô hoïc : duøng caùt vaø ñaù soûi ñeå loaïi caën lôùn



- Beå loïc sinh hoïc I : duøng heä thoáng maøng loïc sinh hoïc ñeå loaïi caùc Ion (Cl-, Hg, Nh4 , CN -…)

- Beå loïc sinh hoïc II : Duøng than hoaït tính chöùa VSV ñeåû Oxy hoaù phaân giaûi trieät ñeå caùc taïp chaát höõu cô

B. Phöông phaùp kî khí ( Anaerobic processes) Baûn chaát cuûa phöông phaùp naøy laø söû duïng toå hôïp VSV kî khí ñeå phaân giaûi caùc

chaát baån huõu cô trong ñieàu kieän khoâng coù Oxy khoâng khí. Saûn phaåm cuoái cuøng cuûa quaù trình phaân giaûi laø khí Metan CH4 vaø khí CO2. Vì theá phöông phaùp naøy coøn ñöôïc goiï laø leân men metan . Nhoùm VSV tham gia cô cheá naøy bao goàm:

- Methanococus vannielli, Methanosarcina, Methanoruminantium - Bacillus subtilis, Bacteria meganterium, Bac.cereus

Ñoàng thôøi vôùi vieäc loaïi chaát höõu cô, trong QT.leân men Methan caùc VSV gaây beänh cuõng bò tieâu dieät heát.



Dieãn bieán sinh hoaù cuûa QT.leân men Methan nhôø VSV Kî khí nhö sau Lipit Lignin Gluxit Protein

Axit beùo phaân töû lôùn Hôïp chaát nhaân thôm Ñöôøng Axit Amin

c

CT. Krebs

A. Propionic

A. Acetic

Keto axit

A. Pyruvic

Etilic

H2, CO2

A. lactic


A.Lacti

A.Butilic

CH4 + CO2

A. Formic

CH4 + H2O

Khoa Sinh hoïc


* Heä thoáng thieát bò leân men Methan goàm 3 beå lieân hoaøn: - Beå 1 : caùc VSV phaân giaûi ngoaïi baøo chuyeån caùc cao phaân töû thaønh caùc ñôn phaân - Beå2 :VSV leân men A.acetic vaø A.Lactic, taïo nhieàu H2

- Beå 3 : VSV len men Methan * Ñeå qt phaân huyû dieãn ra oån ñònh caàn coù bieän Phaùp kieåm soaùt sinh hoïc caùc beå Methan baèng caùch theo doõi noàng ñoä caùc chaát ñoäc trong doøng nöôùc thaûi ñi vaøo, traùnh cho thieát bò phaûi laøm vieâïc quaù taûi. *Trong leân men kî khí caùc Axit beùo baõo hoaø hình thaønh (do phaûn öùng β-Oxyhoaù) seõ keát hôïp vôùi H2 taïo thaønhaxit Octanic - chaát naøy coù hoaït tính dieät khuaån raát maïnh

II- Xöû lyù raùc

1- Phaân loaïi raùc thaûi

Raùc thaûi coøn goïi laø chaát pheá thaûi raén (ñeå phaân bieät vôi nöôc thaûi) Caên cöù vaøo nguoàn goác, coù theå chia raùc thaønh 3 loaïi chính :

- Raùc thaûi sinh hoaït : Chöùa nhieàu caùc chaát höõu cô sinh hoïc nhö Cellulose, Protein, Tinh boät, Lipit - Chaát pheá thaûi coâng nghieäp naëng (luyeän kim, khai thaùc moû…) Chöùa nhieàu Ion kim loaïi naëng, daàu moû … - Chaát pheá thaûi coâng nghieäp nhe khoâng lieân quan ñeán sinh hoïc (nhuoäm, deät, saûn xuaát myõ phaåm - giaáy- caùc chaát taåy röûa …). Chöùa nhieàu phaåm nhuoäm, kieàm, axit, ester … - Chaát pheá thaûi coâng nghieäp nhe coù lieân quan ñeán sinh hoïc ( Cheá bieán thöïc phaåm - suõa - ñöôøng mía, saûn xuaát phaân boùn …) Chöùa nhieàu caùc hôïp chaát höõu cô.

Caàn löu yù laø trong haàu heát caùc loaïi pheá thaûi luoân saün coù moät khu heä VSV töï nhieân vôùi soá löôïng lôùn, chuùngcoù khaû naêng söû duïng caùc cô chaát töông öùng baèng caùch tieát ra caùc Enzim ngoaïi baøo ñeå phaân giaûi cô chaát thaønh caùc saûn phaåm trung gian daïng nhaõo & quaùnh – bao goàm nhöõng phaân töû nhoû hôn, ñeã haáp thu hôn. Khi thöïc hieän QT phaân giaûi naøy caùc quaàn theå VSV ñoàng thôøi sinh tröôûng vaø phaùt trieån maïnh khieán cho sinh khoái taêng nhanh - vì theá, saûn phaåm trung gian voâ hình chung ñaõ trôû thaønh moät loaïi buøn hoaït tính ñaëc tröng – trong ñoù chöùa moät khu heä VSV phong phuù- ña daïng vaø moät löôïng chaát dinh döôõng phuø hôïp cho hoaït ñoäng hoaïi sinh cuûa chuùng.



Xöû lyù pheá thaûi baèng CNVS chính laø söû duïng nhöõng chuûng VSV coù khaû naêng phaân giaûi caùc thaønh phaàn coù trong chaát thaûi ñeå chuyeân nhanh chaát thaûi thaønh loaïi buøn hoaït tính; tieáp ñoù , laïi duøng VSV keát hôïp vôùi caùc bieän phaùp coâng ngheä ñeå xöû lyù chuyeån hoaù buøn hoaït tính thaønh caùc saûn phaåm coù ích khaùc (nhö phaân boùn, thöùc aên gia xuùc, khí ñoát …) Gioáng VSV duøng cho muïc ñích naøy coù theå laø nhöõng quaàn theå saün coù trong cô chaát töï nhieân hoaëc chuû ñoäng caáy gioáng thuaàn vaøo nôi thu gom pheá thaûi. Tuyø thuoäc vaøo thaønh phaàn cuûa moãi loaïi pheá thaûi maø löïa choïn caùc chuûng VSV vaø thieát keá quy trình sao cho phuø hôïp. Muïc tieâu chung cuûa caùc quaù trình Xöû lyù laø: - Phaân huyû caùc chaát voâ cô vaø höõu cô trong raùc - Phuïc hoài caùc voøng tuaàn hoaøn vaât chaát trong töï nhieân ( N,P,K,S…) - Caùc saûn phaåm sau xöû lyù phaûi khoâng coù ñoäc toá, khoâng coù muøi hoâi, coù theå

chuyeån thaønh caùc nguoàn vaät chaát coù giaù trò, döôùi daïng nhieân lieäu hoaëc hôïp chaát höõu cô thoâng duïng

2 – Phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô cao phaân töû Caùc hôïp chaát höõu cô cao phaân töû trong pheá thaûi thöôøng bao goàm nhieàu nhaát

laø Cellulose, lignin, caùc chaát taåy röûa, protein. a. Phaân huyû Cellulose Cellulose coù nhieàu trong raùc thaûi sinh hoaït, pheá lieäu CN giaáy vaø CN mía

ñöôøng. Nhôø phöông phaùp phaân tích baèng tia Rônghen ngöôøi ta ñaõ bieát Cellulose coù

caáu taïo daïng sôïi. Caùc sôïi Cellulose töï nhieân thöôøng chöùa khoaûng 14.000 - 20.000 goác β Glucozid lieân keát nhau baèng lieân keát 1,4 glucozid. Caùc sôïi naøy lieân keát thaønh boù nhoû goïi laø caùc micofibrin. Cellulose laø hôïp chaát khaù beàn vöõng, khoâng tan trong nöôùc (chæ bò phoàng leân khi haáp thuï nöôùc)

VSV phaân giaûi Cellulose laø nhôø coù phöùc heä Enzim Cellulaza do chuùng tieát vaøo moâi tröôøng xung quanh. Cellulaza coù hoaït tính toái öu ôû pH trung tính hay acid nheï. Phöùc heä Enzim goàm 4 thaønh phaàn :

- Cellobiohydrolaza (C1) - Endogluconaza (Cx1) , Eõxogluconaza (Cx2) - β-glucosidaza (E4), coøn goïi laø Cellobiaza Söï phaân giaûi Cellulose coù theå dieãn ra theo hai cô cheá , coù söï khaùc bieät ôû giai

ñoaïn Cuoái (E4)



Trong ñieàu kieän hieáu khí saûn phaåm phaân giaûi duy nhaât laø Glucose VSV thuoäc nhoùm naøy bao goàm : Vi khuaån Cellulomonas, sporocytophaga,

myxoceceoides, Cellvibrio, Acetobacter xylinum. Xaï khuaån Stretomyces antibioticus

Trong ñieàu kieän kî khí VSV taïo thaønh nhieàu saûn phaåm khaùc nhau, bao goàm caùc axit höuõ cô vaø röôïu.

VSV thuoäc nhoùm naøy bao goàm cac vi khuaån thuoäc gioáng Ruminoccocus, nhieàu nhaát laø R. Albus vaø R.flavejaciens , loaïi thöù hai thöôøng gaëp laø tröïc khuaån Bacteoides Succinogens (dieãn bieán töông töï nhö treân nhöng khac ôû giai ñoaïn E4)

Saûn phaåm phaân giaûi kî khí thöôøng gaëp laø: A. Sucinic, A. Acetic, A.Formic, Etano, H2, O2.

b. Phaân giaûi Protein Protein coù nhieàu trong raùc thaûi sinh hoaït, trong pheá thaûi CN cheá bieán thöïc

phaåm vaø CN cheá bieán söõa (nhuõ töông söõa ) Vai troø cuûa VSV chính laø thoâng qua caùc quaù trình amon hoùa - phaân giaûi

Protein , Ureâ, acid uric, kitin … ñeå bieán chaát thaûi naøy thaønh caùc daïng höõu ích. a. Quaù trình amoân hoùa ureâ: Ureâ laø loaïi hôïp chaát höõu cô ñôn giaûn chöùa tôùi 46,6% nitô. Vi khuaån amoân

hoùa ureâ ñöôïc Pasteur phaùt hieän töø naêm 1962. Caùc loaïi vi khuaån coù hoaït tính amoân hoùa ureâ cao laø:

- Caàu khuaån: Micrococcus ureae, planosarcina ueae, Sarcina hansenii … - Tröïc khuaån: Bacillus pasteurii, proteus Vulgaris, Pseudobacterium ureolyticum … Nhieàu loaïi naám moác vaø xaï khuaån cuõng coù khaû naêng amoân hoùa maïnh ureâ. Vi

khuaån ureâ thöôøng thuoäc loaïi hieáu khí hay kò khí khoâng baét buoäc. Chuùng phaùt trieån toát trong caùc moâi tröôøng trung tính hay hôi kieàm. Chuùng khoâng söû duïng ñöôïc Carbon trong ureâ, ureâ chæ ñöôïc duøng laøm nguoàn cung caáp nitô ñoái vôùi chuùng. Vi khuaån ureâ sinh ra Enzim Ureaza xuùc taùc quaù trình phaân giaûi ureâ thaønh NH3, CO2 vaø H20

CO(NH2)2 + 2H2O (NH4)2CO3

(NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2O

ureaza



c. Quaù trình amoân hoùa protein

Raát nhieàu VSV coù khaû naêng amoân hoùa protein + Vi khuaån: Bacillus mycoides, clostridium sporogenes, Pseudomonas fluorescens, Bac.

Subtilis … + Xaï khuaån: streptomyces griceus, Streptomyces rimosus… + Naám: Aspergillus oryae, penicillium camemberti, mucor …

Sô Ñoà Toång Quaùt Protein trong pheá thaûi Proteaza Oligopeptide moät phaàn ñöôïc VSV haáp thu Peptidaza Axit Amin Phaân giaûi noäi baøo

Saûn phaåm trung gian, NH3, CO2, H2O

Thöùc aên gia suùc Taïo muøn Döôùi taùc duïng cuûa proteaza, caùc protein ñöôïc phaân giaûi thaønh caùc hôïp chaát

ñôn giaûn hôn (Polypeptide vaø Olygopeptide). Caùc chaát naøy tieáp tuïc phaân giaûi thaønh acid amin nhôø taùc duïng cuûa men Peptidaza ngoaïi baøo. Caùc chaát naøy coù theå tröïc tieáp haáp thuï vaøo teá baøo VSV, sau ñoù ñöôïc tieáp tuïc chuyeån hoùa thaønh acid amin. Caùc acid amin naøy seõ ñöôïc söû duïng moät phaàn vaøo quaù trình sinh toång hôïp protein cuûa VSV, moät phaàn tieáp tuïc phaân giaûi ñeå taïo ra NH3, CO2 vaø nhieàu saûn phaåm trung gian khaùc.



Ví duï: Pheá thaûi CN cheá bieán söõa laø nhuõ töông söõa , chöùa nhieàu cazein,

Lactose, vitamin vaø khoaùng. Duøng naám men vaø vi khuaån ñeå phaân giaûi vaø tieáp ñoù cheá bieán thaønh thöùc aên cho gia xuùc- gia caàm hoaëc laøm phaân boùn.

III . XÖÛ LYÙ MOÄT SOÁ CHAÁT THAÛI COÂNG NGHIEÄP NHÔØ VSV

1. Xöû lyù pheá thaûi cuûa CN cheá bieán söõa Söõa töôi coù theå duøng ñeå saûn xuaát caùc loaïi saûn phaàm sau : - Söõa toaøn phaàn, bao goàm söõa ñaëc daïng dòch quaùnh, söõa boät, kem söõa (söû duïng

caû ñöôøng lactose, lippit vaø cazein) - Bô ( taùch rieâng phaàn lipit ñeå söû duïng, loaïi ñöôøng lactose vaø cazein) - Phoma (taùch rieâng phaàn cazein ñeå söû duïng, loaïi ñöôøng lactose vaø lipit) Phaàn pheá thaûi cuûa caùc coâng ngheä cheá bieán treân ñöôïc goïi chung laø huyeát thanh

söõa (HTS) Thaønh phaàn HTS khaùc nhau tuyø vaøo quy trình saûn xuaát, song nhìn chung trong ñoù toàn dö nhieàu protein, ñöôøng lactose vaø caùc chaát khoaùng. HTS coù theå ñöôïc xöû lyù nhôø VSV theo hai höôùng sau:

- Xöû lyù ñeå thu nhaän cheá phaåm giaàu protein- duøng laøm thöùc aên gia suùc - Xöû lyù ñeå thu nhaän pheá thaûi - duøng laøm phaân boùn



*/ Sô ñoà saûn xuaát thöùc aên gia suùc töø pheá thaûi coâng nghieäp cheá bieán söõa

Söõa nguyeân lieäu Cheá bieán

Phoma, kem söõa

Huyeát thanh söõa

Caën giaøu Protein Ly taâm

Dòch thuyû phaân protein

Dòch loïc (Laùctose, vitamin, khoaùng vaø A. Lactich )

Thöùc aên gia suùc

-Vi khuaån Lactic -Naám Men (1) vaø (2)

-Naám men (3)vaø (4)

Sinh khoái giaøu protein Dòch giaøu protein



Ghi chuù: 1- Lactobacillus bulgaricus 2- Candida krusei 3- Kluyveromyses fragili 4- Candida intermedia



*/ Sô ñoà saûn xuaát phaân boùn töø pheá thaûi coâng nghieäp cheá bieán söõa

Söõa nguyeân lieäu

Cheá bieán

Caùc saûn phaåm

Nöôùc thaûi

Loaïi môõ, trung hoaø

Leân men Metan

Buøn hoaït tính

Phaân boùn Nöôùc ñaõ xöû lyù

2.- Xöû lyù pheá thaûi cuûa CNSX caùc chaát taåy röûa Caùc chaát taåy röûa thöôøng chöùa 30% chaát hoaït ñoäng beà maët – töùc laø caùc hôïp

chaát Alkyl (alkylbenzosulphonate). Phaàn coøn laïi laø caùc chaát taûy traéng, chaát taïo boït, Enzim vaø caùc chaát phuï gia. Caùc chaát thöôøng duøng laø :

- Trisodiumphosphat = TDP - Nitryltriacetat = NTA - Carboxymethyl succinat = CMS



- Oxydiacetate = ODA - Ethylenglycol diacetat =EGDA

Ban ñaàu ngöôøi ta duøng chuû yeáu laø TDP, song chuùng laø nhöõng chaát gaây oâ nhieãm MT nghieâm troïng, vì theá ngöôøi ta thay theá baüng caùc chaát khoâng chöùa P Vai troø cuûa VSV chuû yeáu laø phaân giaûi caùc chaát phuï gia gaây oâ nhieãm MT

Duøng toå hôïp VSV trong buøn hoaït tính vaø cheá phaåm EM (Effective Microorganisms) ñeå xöû lyù caùc hôïp chaát treân (VSV phaân giaûi laân xöû lyù TDP, VSV tieát Enzim Liase ngoaïi baøo xöû lyù caùc chaát CMS, ODA, EGDA)


Education

vi sinh vat ung dung