ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
……….o0o……….

TRẦN THỊ HIỀN
Tên đề tài:
“NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN CHẤT
LƢỢNG NƢỚC UỐNG LÊN MEN LACTIC TỪ GẠO LỨT”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành : Cơng nghệ thực phẩm
Khoa

: CNSH – CNTP

Khóa học

: 2013 - 2017

Thái Nguyên 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
……….o0o……….

TRẦN THỊ HIỀN
Tên đề tài:
“ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN CHẤT
LƢỢNG NƢỚC UỐNG LÊN MEN LACTIC TỪ GẠO LỨT”

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chun nghành

: Cơng nghệ thực phẩm

Khoa

: CNSH – CNTP

Khóa học

: 2013 – 2017

Giảng viên hƣớng dẫn

: ThS. Nguyễn Thị Đoàn

Thái Nguyên 2017



i

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp, nay tơi đã hồn thành đề tài
nghiên cứu của mình.
Nhân dịp này tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới: Th.S Nguyễn Thị Đồn,
Khoa Cơng nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên đã ln tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi thực hiện đề tài.
Đồng thời, tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa
Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên đã truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm nghiên cứu khoa
học trong suốt thời gian học tập.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã ln ủng hộ,
động viên để tơi kiên trì trong học tập và nghiên cứu khoa học.
Do thời gian thực hiện đề tài có giới hạn nên đề tài khơng thể tránh
khỏi những sai sót. Tơi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cơ
và các bạn để đề tài của tơi được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn !
Thái nguyên, tháng 6 năm 2017
Sinh viên

Trần Thị Hiền


ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
MỤC LỤC ......................................................................................................... ii

DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ v
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... vi
PHẦN I: MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1.Đặt vấn đề.................................................................................................... 1
1.1 . Mục tiêu và yêu cầu của đề tài .................................................................. 2
1.1.1.Mục tiêu.................................................................................................... 2
1.1.1.Yêu cầu của đề tài .................................................................................... 2
1.2.Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................ 2
1.3.1.Ý nghĩa trong khoa học ............................................................................ 2
1.3.2.Ý nghĩa trong thực tiễn ............................................................................ 2
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 3
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 3
2.1.1. Khái quát về lên men lactic ..................................................................... 3
2.1.1.1. Hệ vi khuẩn lactic................................................................................ 4
2.1.1.2. Cơ chế của quá trình lên men lactic ..................................................... 8
2.1.1.3 . Ứng dụng của vi khuẩn ..................................................................... 10
2.2. Gạo lứt ...................................................................................................... 12
2.2.1. Giới thiệu chung về gạo lứt ................................................................... 12
2.2.2. Phân loại gạo lứt.................................................................................... 19
2.2.2.1. Gạo lứt đỏ ........................................................................................... 19
2.2.2.2. Gạo lứt đen ......................................................................................... 20
2.2.2.3 .Gạo lứt tẻ ............................................................................................ 20
2.2.2.4. Gạo lứt nếp ......................................................................................... 20
2.2.3. Các sản phẩm khác được làm từ gạo lứt ............................................... 21


iii

2.2.4. Các nguyên liệu bổ sung ....................................................................... 24
2.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước .............................................. 24

2.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nước.......................................................... 24
2.3.2. Tình hình nghiên cứu ngồi nước ......................................................... 26
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 30
3.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 30
3.1.1. Nguyên vật liệu ..................................................................................... 30
3.1.2. Hóa chất, trang thiết bị và dụng cụ ....................................................... 30
3.1.3. Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm .......................................... 31
3.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 31
3.3.Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 31
3.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 31
3.3.1.1. Bố trí thí nghiệm cho nội dung 1 ....................................................... 31
3.3.1.2 .Bố trí thí nghiệm cho nội dung2 ........................................................ 31
3.3.1.3 Bố trí thí nghiệm cho nội dung 3 ........................................................ 32
3.3.2. Quy trình sản xuất dự kiến .................................................................... 33
3.3.3. phương pháp phân tích chất lượng sản phẩm ....................................... 33
3.3.3.1. Phương pháp phân tích chỉ tiêu vi khuẩn lactic tổng số theo TCVN 4886- 89. .....33
3.3.3.2. Phương pháp phân tích chỉ tiêu vi sinh vật tổng số theo TCVN 4886 -89. ..... 34
3.3.3.3. Phương pháp xác định pH ............................................................... 35
3.3.3.4. Phương pháp đánh giá cảm quan ...................................................... 35
PHẦN 4: .......................................................................................................... 38
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................ 38
4.1. Kết quả xác định thời gian bảo quản sả phảm nước uống lê me lactic từ gạo
lứt ...................................................................................................................................38


iv

4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng sản phẩm
nước uống lên men lactic từ gạo lứt ................................................................ 40

4.3. Kết quả nghiên cứu xác định chất phụ gia bảo quản giúp tăng thời gian
bảo quản sản phẩm nước uống lên men lactic từ gạo lứt ................................ 42
4.3.1.Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của acid sorbic tới chất lượng sản phẩm
nước uống lên men lactic từ gạo lứt ................................................................ 42
4.3.2 .Kết quả nghiên cứu của acid benzoic đối với chất lượng sản phẩm
nước uống lên men lactic từ gạo lứt ................................................................ 44
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 47
5.1. Kết luận .................................................................................................... 47
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 48


v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Hàm lượng vitamin và khoáng chất của hạt thóc, gạo lứt, gạo trắng sau
xay xát ( ở nguyên liệu có độ ẩm 14%) ....................................................................13
Bảng 2.2 Thành phần của gạo lứt và gạo trắng thường ............................................15
Bảng 2.3 Thành phần của hạt thóc, gạo lứt, gạo trắng sau xay xát ...........................18
Bảng 3.1 Bảng hệ số trọng lượng ..............................................................................36
Bảng 3.2 Bảng thang điểm đánh giá chất lượng cho sản phẩm ................................36
Bảng 3.3 Tiêu chuẩn đánh giá cảm quan thực phẩm sản phẩm nước uống lên men
lactic theo TCVN -79 ................................................................................................37
Bảng 4. 1 Bảo quản ở nhiệt độ 4 – 60C trong tủ lạnh ...............................................39
Bảng 4.2. Theo dõi thời gian bảo quản ở điều kiện thường ......................................41
Bảng 4.3. Theo dõi thời gian bảo quản ở nhiệt độ 4 -6oC .........................................41
Bảng 4.4. Kết quả ảnh hưởng của chất phụ gia acid sorbic tới chất lượng nước uống
lên men lactic từ gạo lứt ............................................................................................42
Bảng 4.5. Kết quả ảnh hưởng của chất phụ gia bảo quản acid benzoic đối với chất
lượng nước uống lên men lactic từ gạo lứt ...............................................................45



vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Vi khuẩn Lactobacillus lactic .......................................................................5
Hình 2.2 Vi khuẩn Stretococcurs lactic ......................................................................6
Hình 2.3 Vi khuẩn Streptococcus thermophilus .........................................................6
Hình 2.4 Gạo lứt ........................................................................................................13
Hình 2.5 Bột gạo lứt rang ..........................................................................................21
Hình 2.6.Cơm gạo lứt ................................................................................................21
Hình 2.7 Cháo gạo lứt ...............................................................................................22
Hình 2.8 Cháo gạo lứt ...............................................................................................23
Hình 2.9 Đồ uống Boza .............................................................................................27
Hình 2.10 Đồ uống Amazake ....................................................................................28
Hình 2.11 Đồ uống Sobia .........................................................................................28
Hình 2.12 Đồ uống Oat .............................................................................................29
Hình 2.13 Sữa chua lên men lactic............................................................................29


1

PHẦN I:
MỞ ĐẦU
1.1.Đặt vấn đề
Lên men lactic được ứng dụng nhiều trong ngành công nghệ thực
phẩm, sản xuất của lên men góp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng, chất lượng
và an toàn của sản phẩm. Đặc biệt lên men lactic là loại lên men được ứng
dụng và tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị có nhiều loại nước uống lên men

lactic từ ngũ cốc như: Boza của Thổ Nhĩ Kì, Rumani, Sbia cuarcuar Ả
Rập……… Các loại đồ uống này khơng chưa cồn có vị chua ngọt giàu dinh
dưỡng và vị khuẩn có lợi cho đường ruột.
Gạo lứt cịn gọi là gạo rằn, gạo lứt là loại gạo chỉ xay bỏ vỏ trấu, chưa
được sát bỏ lớp cám gạo. Đây là loại gạo rất giàu dinh dưỡng đặc biệt là các
vitamin và nguyên tố vi lượng.
Thành phần dưỡng của gạo lứt gồm tinh bột, chất đạm, chất béo, chất
xơ cùng các vitamin như B1, B2, B3, B6, các acid như: pantothenic ,
paraaminobenzoic, fomic, phytic, các nguyên tố vi lượng như canxi, magie,
sắt, selen, glugathyon, kali và natri [ 7].
Đông y và tây y đều đánh giá cao vai trò chữa bệnh cũng như tác dụng
dinh dưỡng của gạo lứt đối với con người. Gạo lứt có cơng dụng bổ sung
nhiều dinh dưỡng, chống đọc bổ gan,tăng hồng cầu,trị táo bón, nhuận gan mật
và lợi tiểu, ngăn ngừa lỗng xương , viêm khớp…….
Hiện nay, các sản phẩm từ gạo lứt được sử dụng rộng rãi trên tồn thế
giới trong đó có Việt Nam, việc lên men lactic từ gạo lứt đã được Nhật Bản
và Hàn Quốc khảo sát [ 19 ]. Từ giá trị của lên men lactic và gạo lứt mang lại
mà đồ uống lên men lactic từ gạo lứt đã đang được sản xuất và sử dụng rất
nhiều, cho nên việc bảo quản sản phẩm cũng là một yếu tố quan trong ảnh
hưởng tới chất lượng sản phẩm, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng


2

sản phẩm trong quá trình bảo quản, tuy nhiên trong giới hạn thời gian và điều
kiện nghiên cứu…vì vậy tơi tiến hành nghiên cứu đề tài “ nghiên cứu ảnh
hƣởng của điều kiện bảo quản đến chất lƣợng nƣớc uống lên men lactic
từ gạo lứt”.
1.1. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
1.1.1.Mục tiêu

Nghiên cứu được ảnh hưởng của điều kiện bảo quản đến chất lượng
nước uống lên men lactic từ gạo lứt.
1.1.1 .Yêu cầu của đề tài
- Tiến hành một số thí nghiệm để xác định hưởng của thời gian bảo
quản đến chất lượng sản phẩm.
- Theo dõi được thời gian bảo quản sản phẩm
- Đánh giá được chất lượng sản phẩm sau khi được bảo quản
- Tìm ra công thức tối ưu đẻ bảo quản sản phẩm một cách tốt nhất
1.2.Ý nghĩa của đề tài
1.3.1.Ý nghĩa trong khoa học
- Giúp sinh viên củng cố lại kiến thức đã học
- Giúp sinh viên củng cố, rèn luyện kĩ năng nghiên cứu học tập.
- Biết được các phương pháp nghiên cứu khoa học, cách sử lí phân tích
số liệu và trình bày báo cáo.
- Biết được thời gian bảo quản có ảnh hưởng như thế nào đến chất
lượng sản phẩm qua đó nâng cao được chất lượng sản phẩm.
1.3.2.Ý nghĩa trong thực tiễn
- Nhằm nâng cao được chất lượng của sản phẩm trong quá trình bảo
quản để cung cấp sản phẩm tốt nhất cho con người.
- Biết được thời gian bảo quản tốt nhất để lưu kho, vận chuyển và sử
dụng sản phẩm một cách an toàn và hợp lý.


3

PHẦN II:
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Khái quát về lên men lactic
Lên men lactic là q trình chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ vi

sinh vật trong điều kiện yếm khí [ 2].
Có rất nhiều phân loại vi khuẩn lactic dựa vào những tính chất cơ bản
của chúng mà người ta có thể phân loại theo: hình thái học, kiểu lên men, khả
năng phát triển ở các nhiệt độ khác nhau, khả năng chịu muối, chịu acid hay
chịu kiềm…Năm 1919, Orla – Jensen là người tiên phong trong việc nghiên
cứu, phân loại có hệ thống các vi khuẩn lactic. Về hình dáng ơng phân thành
bốn giống: Lactobacillus, pediocucus, Streptococus và lactocs, Leuconostoc.
Ngày nay người ta bổ sung them một giống nữa là Bifidobacterium có hình
dạng biến đổi [14][ 16].
- Lactobacillus: Trực khuẩn, có thể xếp đôi, chuỗi hoặc đứng riêng lẻ.
Nhiệt độ tối ưu là 30 – 45oC . Lên men được galactose, glucoza, sacaroza,
fructoza…bao gồm ba nhóm có ba lồi đặc trưng: L bulgaricus, L. brevis, L.
casei.
- Leuconostoc: Cầu khuẩn, có hình ovan hoặc hình trứng. Lên men
đường dextran, trioza, tạo thành sản phẩm là axit D- lactic, etanol, CO2. Có
hai loại đặc trưng là L.mensenteroides và L. lactic.
- Pediococus : Cầu khuẩn, tồn tại dưới dạng bát cầu khuẩn, tụ cầu
khuẩn. Lên men đường glucoza theo con đường EMP, axit lactic tạo thành có
dạng

DL, D(-) hay D (+). Có ba loại đặc trưng là P.acidilacticci, P.

dextranicum, P. halophilus.
- Streptococus và Lactococus : Dạng cầu khuẩn xếp đơi hoặc chuỗi. Có
khả năng lên men đường hexoza thành acid lactic và các loại đường khác. Có


4

ba loại đặc trưng được sử dụng trong sữa : S.lactics, S.cremoris, S.

thermophilus.
- Bifidoacterium : Lên men dị hình, có hình dạng biến đổi, đơi khi có
hình ovan, có lúc lại hình que. Có khả năng lên men lactoza sản phẩm tạo
thành là acid lactic và acid acetic.
Acid lactic là chiaral và có hai đồng phân quang học. Một được gọi là
acid lactic L- (+ )- hoặc S- lactic acid
2.1.1.1. Hệ vi khuẩn lactic
a) Đặc điểm chung
Những vi khuẩn lên men sinh acid lactic được gọi là vi khuẩn lactic, vi
khuẩn lactic được đặc trưng bởi khả năng sinh acid lactic rất mạnh từ các q
trình chuyển hóa các loại đường đơn hay đường đôi khác nhau, đặc biệt là
đường lactose…
Hầu hết các vi sinh vật sinh acid lactic đều thuộc về họ
lactobacillaccae và được xếp bốn chi: Streptococus, Pediococcus,
Lactobaciillus và leuconostoe.
Chúng có dạng hình cầu hoặc hình que thành chuỗi với nhau, đều là vi
khuẩn Gram dương, không sinh bào tử, không di động. Tuy nhiên, ngày nay
người ta tìm thấy một số giống trong họ vi khuẩn lactic có khả năng tạo bào
tử. Vi khuẩn lactic giống như nitrate, phản ứng catalase âm tính, kỵ khí tùy ý,
một số lồi kị khí sống trong hệ tiêu hóa của con người chúng chủ yếu phân
dải các dạng cacbonhidrat đơn giản để nấy năng lương đồng thời cũng sản
sinh ra cac acid lactic, etanol, acid acetic, CO3…. Chúng dễ dàng lên men
chuyển hóa các dạng đường đơn : Glucoza, frutoza,manose, galatose….
Đường đơi Saccaroza, mantoza…. Nhưng khơng có khả năng chuyển hóa các
loại gluxit phức tạp hay tinh bột, dextin.


5

Vi khuẩn lactic lên men ở điều kiện tốt nhất là 15- 50oC, pH= 5,5-6,

phụ thuộc vào mỗi lồi có ngưỡng tối ưu khác nhau, ở nhiệt độ 80oC thì vi
khuẩn lactic bị tiêu diệt.
Chúng không chứa cytochromvaf enzim catalase nhưng nhờ khả năng
tự tổng hợp được enzim peroxydase và qua đó các vi khuẩn lactic có khả năng
phân giải được H2O2 để phục vụ cho quá trình sống vậy nên đa số vi khuẩn
lactic thuộc vào nhóm hiếu khí tùy tiện [16][ 6][ 9].
b) Chủng vi khuẩn lactic dùng trong sữa chua
Lactobacillus bulgaricus: Lên men đồng hình là trực khẩn trịn đơi khi
ở dạng hạt, thường kết thành chuỗi dài, Gram (+), khơng có khả năng di động.
Chúng có khả năng lên men được các loại đường glucose, lactose, galactose,
không lên men được saccarose, xyose, arabinose, dulcitol, mannitol, dextrin,
inulin. Chúng khơng có khả năng tạo ra nitrite từ nitrate. Đây là giống ưa
nhiệt, nhiệt độ tối thích cho phát triển là 40 – 45oC , tối thiểu là 15 – 20oC ,
tạo thành acid mạnh [3].

Hình 2.1 Vi khuẩn Lactobacillus lactic
Streptococcus lactic: Là liên cầu khuẩn Gram (+) , nhiệt độ phát triển
từ 10 – 45oC , có thể chịu được nồng độ NaCl 4%, Khi lên men đường
glucose, maltose, lactose, saccharose… tạo ra acid lactic, CO2, acid acetic,
diaceytyl. Chúng có khả năng lên men được raffinose, inuline, glycerol,
sorbitol. Chúng được sử dụng rộng rãi trong chế biến các sản phẩm như sữa
chua, cream – bơ chua, phomai. Stretoccus lactic có khả năng lên men ở 30oC
đối với sữa, đương glucose, maltose, lactose, glactose [14][16].


6

Hình 2.2 Vi khuẩn Stretococcurs lactic
Streptococcus thermophilus: có dạng hình cầu kết thành chuỗi dài, phát
triển tốt ở nhiệt độ 40 – 45oC tích tụ khoảng 1% acid . Thường dùng phối hợp

với trực khuẩn lactic ( thường là Lactobacillus blgaricus) để chế biến sữa
chua và các loại đặc biệt, sữa chua ủ chín và phomai [14][16].

Hình 2.3 Vi khuẩn Streptococcus thermophilus
c) Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic.
Vi khuẩn lactic là những vi khuẩn có nhu cầu dinh dưỡng cao. Để sinh
trưởng bình thường ngồi nguồn cacbon, chúng cần nitơ, một phần dưới dạng
các acid amin, một số vitamin, các chất sinh trưởng và các chất khống…
Chúng khơng thể phát triển được trong mơi trường có thành phần đơn giản
như glucose và NH4+ giống như một số loài khác. Vì thế người ta phải cho
vào mơi trường một số chất giàu dinh dưỡng; cao nấm men, cao thịt các loại
đường để chúng có thể lên men.
Nhu cầu cacbon: nguồn cacbon tốt nhất mà vi khuẩn lactic có thể sử
dụng là hydrate cacbon từ từ các monosaccarite ( glucose, fructose, manose)


7

các disaccarite ( saccharose, lactose, maltose) cho đến các polysaccarite ( tinh
bột, dextrin) . Chúng sử dụng nguồn cacbon này để cung cấp năng lượng xây
dựng cấu trúc tế bào và làm cơ chất cho quá trình lên men tổng hợp các acid
hữu cơ. Vi khuẩn lactic lên men được mọi disaccarite, nhưng không phải tất
cả các vi sinh vật này đều sử dụng được bất kì loại disaccarite nào. Một số
không lên men được saccharose, số khác lại không sử dụng được maltose.
Các vi khuẩn lactic không lên men được tinh bột và polysaccarite khác (chỉ có
lồi L. delbrueckii là đồng hóa được tinh bột) . Một số, chủ yếu là các vi
khuẩn lên men lactic dị hình sử dụng được pentose và acid citric [15].
Nhu cầu nito: phần lớn các vi khuẩn lactic không thể sinh tổng hợp
được các chất chứa nitơ. Vì vậy để đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển
chúng phải sử dụng các nguồn ni tơ có sẵn trong mơi trường. Các nguồn nitơ

vi khuẩn lactic có thể sử dụng như : cao thịt, cao nấm men, trypton,dịch thủy
phân casein từ sữa, pepton….Hiện nay cao nấm men là nguồn nito được sử
dụng phổ biến nhất và có hiệu quả nhất. Tuy nhiên, ở quy mô công nghiệp
không thể sử dụng nguồn nitơ này vì rất tốn kém.
Vi khuẩn lactic hấp thụ được dễ dàng acidamin. Theo các nghiên
cứu, vi khuẩn lactic phát triển tốt nhất trong mơi trường có đầy đủ 16 loại
acidamin. Đối với các vi khuẩn sinh hương, acidamin ngoài việc cần thiết
cho sự phát triển của vi khuẩn mà nó cịn kích thích sự tạo hương thơm.
Trong các acidamin, sensi có tác dụng ức chế sự phát triển của nhiều lồi
Streptococus [15].
Nhu cầu về vitamin: Vitamin đóng vai trị là coenzim trong quá trình
trao đổi chất của tế bào nên rất cần thiết cho hoạt động sống.Tuy nhiên, đa số
vi khuẩn lactic khơng có khẳng sinh tổng hợp vitamin. Vì vậy cần bổ sung
vào môi trường các loại vitamin. Các chất chứa vitamin thường được sử dụng
như nước chiết từ khoai tây, ngô, cà rốt hay dịch từ phân nấm men [15].


8

Nhu cầu về chất hữu cơ khác: ngoài các acid amin và vitamin vi khuẩn
lactic còn cần các hợp chất hữu cơ khác cho sự phát triển như bazo nito hay
các acid hữu cơ. Một số acid hữu cơ có ảnh hưởng thuận lợi đến tốc độ sinh
trưởng của vi khuẩn lactic như acid xitric, acid oleic. Nên ngày nay người ta
sử sụng các muối xitrate, dẫn xuất của acid oleic làm môi trường nuôi cấy,
phân lập và bảo quản các chủng vi khuẩn lactic. Tương tự như các acid hữu
cơ trên acid acetic cũng có sự tác động quan trọng đến sự sinh trưởng của tế
bào. Nên người ta thường sử dụng acid acetic dưới dạng các muối acetate để
làm chất đệm cho môi trường nuôi cấy vi khuẩn lactic [15].
Nhu cầu các muối vô cơ khác: Để đảm bảo cho sinh trưởng và phát
triển, đầy đủ, vi khuẩn lactic rất cần các muối vô cơ, nhằm cung cấp các

nguyên tố khoáng như đồng, natri, kali, photpho, lưu huỳnh, magie đặc biệt là
mangan vì mangan giúp ngăn ngừa quá trình tự phân và ổn định cấu trúc tế
bào. Trong các loại muối khoáng Piridoxin chiếm tỉ lệ cao nhất
Chú ý: nồng độ muối NaCl trong môi trường không vượt quá 6,5% nó
sẽ tiêu diệt hết các loại vi khuẩn lactic [15].
Nhu cầu về oxy: Vi khuẩn lactic có khả năng sống được trong mơi
trường có oxy và cả trong mơi trường khơng có oxy.
+ Theo nghiên cứu cho rằng vi khuẩn lactic phát triển tốt nhất trong
mơi trường có nồng độ oxy thấp [10].
2.1.1.2. Cơ chế của quá trình lên men lactic
Lên men lactic là quá trình chuyể n hoá đường thành acid lactic nhờ vi
sinh vâ ̣t, điể n hin
̀ h là vi khuẩ n lactic [7][9].Lên men lactic là một trong những
loại hình lên men phát triển nhất trong thiên nhiên.
Lên men lactic là m ột quá trìn h trao đổ i năng lươ ̣ng . Các phân tử ATP
đươ ̣c hin
̀ h thành trong quá triǹ h chuyể n hoá cơ chấ t sẽ đươ ̣c vi khuẩ n giữ la ̣i
trong tế bào để phu ̣c vu ̣ cho quá triǹ h trao đổ i chấ t và sinh trưởng của vi sinh
vâ ̣t. Ngươ ̣c la ̣i các sản phẩ m như acid lactic, ethanol, CO2 đươ ̣c vi khuẩ n thải


9

vào môi trường lên men . Kế t quả là hàm lươ ̣ng acid lactic tić h luỹ trong môi
trường lên men ngày càng tăng , làm giảm pH môi trường và kéo theo những
biế n đổ i lý hoá khác [14][16].
Trong quá trình lên men lactic

, ngoài sản phẩm là acid lactic


, acid

acetic, ethanol, CO2 trong dich
̣ lên men còn xuấ t hiê ̣n nhi ều hơ ̣p chấ t hoá ho ̣c
khác. Chúng là sản phẩm trung gian hoặc sản phẩm phụ của quá trình lên
men. Hàm lượng của chúng trong dịch lên men thường rất thấp (vài ppm hoặc
ít hơn). Mơ ̣t sớ hơ ̣p chấ t trong nhóm trên rấ t dễ bay hơi . Chúng đóng vai trị
quan tro ̣ng trong viê ̣c góp phầ n hiǹ h thành nên mùi vi đă
̣ ̣c trưng cho những
sản phẩm lên men lactic [9].
Khi nồng độ của acid lactic đạt 2 – 3% sẽ ức chế hoạt động của các vi
sinh vật khác, kể cả E.coli. Chính vì thế nên lên men lactic được ứng dụng để
sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau như: sữa chua, bơ chua, phomai, dưa
chua…
Phương trình tóm tắt của q trình lên men lactic:
C6H12O6 → 2C3H6O3 + 136 Kj (32,4 Kcal).
Lên men lactic gồ m có lên men đồ ng hình và lên men di ̣hình [9].
Lên men đồ ng hin
̀ h : Lươ ̣ng acid lactic ta ̣o thành chiế m hơn 90%, chỉ
một lươ ̣ng nhỏ pyruvat bi ̣khử carbon chuyể n thành acid acetic , ethanol, CO2
và acetoin. Lươ ̣ng sản phẩ m phu ̣ ta ̣o ra phu ̣ thuô ̣c sự có mă ̣t của oxy [9].
Các chủng vi sinh vật được sử dụng trong lên men đồng hình như

:

Lactobaterium casei, Lactobacterium cremoris, Lactobacterium bulgaricus,
Lactobacterium delbruckii… Phương trình tổng quát trong quá trình lên men
đồng hình:
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi → 2CH3CHOHCOOH + 2ATP
Trong một số trường hợp, lên men đồng hình có thể được chuyển sang

dạng dị hình khi điều kiện lên men thay đổi [10][9].


10

Lên men di hi
̣ n
̀ h : Chỉ có 50% lươ ̣ng đường ta ̣o thành acid lactic , ngoài
ra còn có các sản phẩ m phu ̣ khác nhau như acid acetic , ethanol, CO2, các sản
phẩ m phụ tương tác với nhau ta ̣o thành ester có mùi thơm . Phương trình tở ng
qt trong q trình lên men dị hình:
C6H12O6 → CH3CHOHCOOH + CH3COOH + C2H5OH
Lươ ̣ng sản phẩ m phu ̣ ta ̣o thành hoàn toàn phu ̣ thuô ̣c vào giố ng vi sinh
vâ ̣t, môi trường dinh dưỡng và điề u kiê ̣n ngoa ̣i cảnh

. Acid lactic thường

chiế m 40% lươ ̣ng đường đã đươ ̣c phân huỷ , acid suecinic 20%, rươ ̣u etylic
10%, acid acetic 10% và các loại khí gần 20% [10][9].
2.1.1.3 . Ứng dụng của vi khuẩn
Vi khuẩn lactic được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: công
nghiệp, nông nghiệp, y dược và nhiều nhất là trong chế biến và bảo quản thực
phẩm. Trong những năm gần đây, vi khuẩn lactic được quan tâm nghiên cứu
như là nguồn vi sinh vật hữu ích bổ sung vào probiotic cho người và vật nuôi.
Trong công nghiệp vi khuẩn lactic được sử dụng để lên men thu acid
lactic. Có vị chua dễ chịu và có đặc tính bảo quản nên có thể làm gia vị đối
với các loại nước nhẹ, tinh dầu, dịch quả, mứt. Chúng được dùng để acid hóa
rượu vang và hoa quả nghèo acid.
Trong nông nghiệp và môi trường: Vi khuẩn lactic có khả năng hạn chế
sự phát triển của Fusarium loại nấm gây bệnh quan trọng trong nông nghiệp.

Nấm Fusarium khi phát triển sẽ làm cây yếu đi và đây là cơ hội gây bệnh cho
cây trồng. Chế phẩm EM (Effec tive Microorganism) hay chế phẩm vi sinh
hữu hiệu nó bao gồm 80 chủng vi sinh trong đó có sự góp phần của vi khuẩn
lactic. Hiệu quả của chế phẩm này là cải tạo đất, tăng năng suất cây trồng và
giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường [1].
Trong y dược: Người ta đã phát hiện 1 vai trò lớn của vi khuẩn lactic
đối với sức khỏe con người cũng như các động vật nuôi. Một số vi khuẩn


11

lactic sinh kháng sinh được sử dụng làm chế phẩm men tiêu hóa giống
probiotic để chữa một số bệnh rối loạn tiêu hóa, tiêu chảy và phục hồi hệ cân
băng vi sinh vật đường ruột. Trong đó nổi bật là Lactobacillus khi được bổ
sung vào đường tiêu hóa chúng phát triển tại ruột già, ức chế một số vi khuẩn
gây bệnh đường ruột nhờ vào khả năng sinh acid lactic và bactennocin trong
đường ruột, chữa được chứng táo bón. Các chế phẩm chứa lactobacillus đều
cho thấy hiệu quả trong chữa trị các bệnh rối loạn và viêm nhiễm, viêm âm đạo
khơng điển hình và cải thiện được tình trạng khơng sử dụng được lactozo [1].
Trong bảo quản chế biến thực phẩm: Vi khuẩn lactic được sử dụng để
làm dưa chua, làm chua hoa quả mà không làm mất màu của quả nó cịn được
dung trong sản xuất tương, đậu phụ, nem chua.
Sử sung vi khuẩn lactic trong công nghiệp chế biến thực bảo quản rau
quả, thịt vi khuẩn lactic là những vi sinh vật có nhiều đắc tính tốt như sử dụng
được nhiều nguồn cacbon khác nhau có khả năng sinh acid và nhiều chất ức
chế khác nhau phát triển ở nhiệt độ khá rộng và chịu mặn nên chúng được sử
dụng rãi trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm.
Quá trình lên men lactic của vi sinh vật sinh acid hữu cơ (axit lactic,
acid acetic) do đó làm giảm pH môi trường. Dưới tác động của pH thấp hầu
hết các vi sinh vật gây bệnh, gây hỏng thối thực phẩm như E.coli,

Pseudomonas sp, Sarcina sp, samonlla sp, B.cereus……. Đều bị tiêu diệt
Sử dụng lên men lactic để chế biến các sản hẩm rau, quả, thịt, cá sữa, là
một phương pháp bảo quản thực phẩm phổ biến hiện nay. Lên men lactic
không những kéo dài thời gian bảo quản các sản phẩm thực phẩm để cung cấp
cho người tiêu dùng ở khu vực xa xôi khi thời tiết xấu, khan hiếm rau tươi lúc
giáp vụ…..mà còn tạo ra sự đa dạng về sản phẩm thực phẩm với màu sắc, độ
rắn chắc và hương vị mong muốn như phomat, xúc xích, nem chua…[1].


12

Trong sản xuất bánh mì đen : đây là loại bánh mì có chất lượng cao bên
cạnh q trình lên men tạo rượu etylicvaf CO. Người ta còn sử dụng quá trình lên
men của vi khuẩn lactic để tạo vị chua và vị thơm đặc trưng cho sản phẩm [1].
Ủ thức ăn gia súc : đây là phương pháp sử dụng phổ biến trong các
trang trại chăn nuôi. Thức ăn khi ủ không những giảm được tổn thất giá trị
dinh dưỡng mà còn cung cấp nhiều loại vitamin do vi sinh vật tổng hợp.
Phương pháp này dựa vào sự chuyển hóa đường có sẵn trong nguyên liệu của
vi khuẩn lactic. Để khối ủ chua thức ăn gia súc có chất lượng tốt, người ta
thường sử dụng vi khuẩn lactic thuần khiết như : Lactobacillus plantarm,
Thermobacterium cerealle [1].
Muối chua rau quả: cũng như ủ chua thức ăn gia súc, vấn đề muối chua
rau quả cũng nhằm thực hiện hai mục đích là bảo quản nguyên liệu và làm
tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan. Đây là phương pháp vừa chế biến
vừa bảo quản rau quả rất phổ biến, được sử dụng nhiều trong gia đình và kĩ
nghệ đồ hộp. Hiện nay có nhiều sản phẩm muối chua được sản xuất và sử
dụng rộng rãi như dưa cải muối chua, dưa chuột muối chua….
Sản xuất acid latic và muối lactate: ngoài việc ứng dụng trong các
sản phẩm lên men người ta còn ứng dụng các chủng lactic như
Lactobacterium coaglulans và Lactobacillus delbrueckii để sản xuất ra một

lượng lớn axit lactic và muối lactate làm chất hụ gia thực phẩm [1].
2.2. Gạo lứt
2.2.1. Giới thiệu chung về gạo lứt
Gạo lứt ( gạo nguyên cám) được xem như là một loại thực phẩm tốt
nhất cho sức khỏe nhờ vào nguồn chất xơ. Selen, magie, mangan dồi dào,
ngồi ra cịn có các thành phầm dinh dưỡng khác như: chất béo, protein, nước
vitamin B6, acid focmic, canxi, sắt, photpho….


13

Hình 2.4 Gạo lứt
Bảng 2.1. Hàm lƣợng vitamin và khống chất của hạt thóc, gạo lứt, gạo
trắng sau xay xát ( ở nguyên liệu có độ ẩm 14%)
Thành phần

Thóc

Gạo lứt

Gạo
trắng

Vỏ cám

Vỏ trấu

Thiamine (mg)

0,26-0,33


0,29-0,61

0,02-0,11

1,2- 2,4

0,09-0,21

Riboflavin
(mg)
Niacin (mg)

0,06- 0,11

0,04-0,14

0,02-0,06

0,18- 0,43

0,05-0,07

2,9- 5,5

3,5- 5,30

1,3- 2,4

26,7- 49,9


1,60-4,20

a- Tocopherol
(mg)
Calcium (mg)

0,9- 2,0

0,9- 2,50

0,07-0,3

2,60-13,3

0

10,- 80,

10- 50

10- 30

30,0-120

60,0-130

Phosphorus (g)

0,17-0,39


0,17-0,43

0,08-0,15

1,10- 2,50

0,03-0,07

Phytin P (g)

0,18 0,21

0,13-0,27

0,02-2,8

0,90- 2,20

0

Iroron (mg)

1,4- 6,00

0,20-5,2

0,2- 2,8

8,60-43,0


3,90-9,50

Zinc (mg)

1,70- 1,0

0,6- 2,8

0,6- 2,3

4,30-25,8

0,90-4,00

Nguồn: Julyano, 1985; Eggum, Juliano & Maningat, 1982; Pedersen &
Eggum, 1983[22].


14

Qua bảng trên ta thấy, hàm lượng thiamin ( vitamin B1) trong gạo lứt
(0,29 mg) nhiều gấp gần 10 laanfso với gạo trắng ( 0,02 mg). Hàm lượng các
vitamin khác cũng cao hơn gấp 3- 5 lần. Các chất khoáng cần thiết cho cơ thể
như : calcium, photphorus, sắt, kẽm.. cũng có mặt nhiều hơn trong gạo lứt.
dặc biệt một số kết quả nghiên cứu khác cho thấy, lượng selen trong gạo lứt
chiếm khoảng 25, 5 mcg%, đáp ứng nhu cầu hằng ngày ở mức độ tốt về loại
chất khoáng này.
Trường hợp gạo trắng qua q trình xay, giã có 67% vitamin B3, 80%
vitamin B1, 90% vitamin B6, một nử lượng mangan và hầu hết chất xơ bị mất

đi. Các chuyên gia dinh dưỡng cũng nhận thấy, một bò gạo lứt khi nấu thành
cơm chứa 84 mg Mg, trong khi gạo trắng chỉ chứa 19 mg. Lớp cám của gạo
lứt cũng chứa một lớp dầu đặc biệt có tác dụng điều hòa huyết áp, làm giảm
cholesterol xấu, giúp ngăn ngừa các bệnh tim mạch.
Gạo lứt có thể nấu thành cơm chín bằng cách ngâm gạo với nước
khoảng 15- 20 phút cho mềm và nấu như nấu cơm gạo trắng. Khi hạt cơm
chín thường khơng nở như gạo trắng, ăn hơi ráp nhưng nếu ăn quyen sẽ thấy
hương vị ngon ngọt đặc biệt.
Giáo sư tiến sĩ Hiroshi Kayahara (giáo sư Ohsawa) của viện sinh học
Nhật Bản là người đã phân tích chất gạo lứt và tìm ra gạo lứt ngâm một ngày,
một đêm (khoảng 22h) ở nhiệt độ trong nhà sẽ bắt đầu nảy mầm và tiết ra
nhiều enzyme cùng vitamin từ cám gạo [12]. Gạo trắng thì khơng nảy mầm
bằng cách này, gạo lứt sau khi ngâm nước rồi đem nấu thành cơm sé mềm
hơn và có vị ngọt hơn so với cơm thường, do các enzyme đã tiết ra đường và
đạm trong bột gạo.


15

Bảng 2.2 Thành phần của gạo lứt và gạo trắng thƣờng
Gạo lứt (mg % )

Gạo trắng thƣờng (mg %)

Đạm

7190

5470


Chất béo

30200

600

Chất bột

70520

65400

Vitamin B2

60

33

Vitamin B6

620

37

Vitamin B12

0,0005

0,00016


Vitamin B15

0,13

Tiền sinh tố A

(+)

(-)

Tiền sinh tố C

35- 36

11 -17

(+)

(-)

Tên các chất

Vitamin E

Từ bảng trên ta thấy thành phần gạo lứt cao hơn so với gạo sát xay
khá nhiều.
Giá trị dinh dưỡng của gạo lứt đối với sức khỏe con người:
Lớp cùi của gạo lứt có trên 120 chất kháng oxy hóa chúng có thể bảo vệ
các tế bào của cơ thể khỏi bị xâm hại bởi các gốc tự do: các chất khống chống
oxy hóa mạnh ở trong lớp cùi cuả gạo lứt như CoQ10, acid alpha-lipoi, các

proanthocyanidin oligomic, SOD, các tocopherol và tocotrienol, IP6, gluthione,
carotenoic, selen, các phytosterol, gamma-oryzanol, lutein và lycopen gipus cho
cơ thể phòng chống và giảm rủi ro đối với các bệnh nói trên.
Gạo lứt điều chỉnh được hàm lượng glucose trong máu ở những người
bị bệnh đái tháo đường: Lớp cùi của gạo lứt có tác dụng làm giảm lượng
glucose trong máu, ham lượng hemoglobin đã được glycosyl hóa và cải thiện
sự tổng hợp insulin ở các người bệnh đái đường type I và type II.


16

Gạo lứt có tác dụng làm giảm cholesterol và phịng ngừa bệnh tim
mạch: Một số chất dinh dưỡng có trong gạo lứt như chất xơ , caorotenoic,
phytosterol, acid omega 3 và inositol hexphoshate (IP 6) đều có vai tr ̣ rất quan
trọng trong việc ph ̣ng ch ống sự ngưng kết các tiểu huyết cầu và làm giảm
hàm lượng cholesterol và triglyceride.
Gạo lứt có tác dụng làm giảm nguy cơ của một sơ bệnh ung thư:
Polyphenol và toctrienol đều có tác dụng kìm hãm enzyme vi thể pha và tiểu
phần lipo- protein của gạo lứt có tác dụng kìm hãm việc sinh sản nhanh các tế
bào bất bình thường, IP6 trong gạo lứt có hoạt tính chống ung thư rõ ràng và
ngăn ngừa việc phát triển khối u trong ung thư đường ruột và ung thư gan.
Gạo lứt có tác dụng cải thiện bộ máy tiêu hóa, giúp việc đồng hóa thức
ăn tốt và tránh được các hiện tượng tiêu chảy, táo bón…Gạo lứt chứa cả hai
loại chất chất hịa tan và khơng hịa tan, giúp duy trì sức khỏe và đào thải
phân một cách đều đặn, làm khuây khỏa và trợ giúp sức khỏe đối với những
người bị hội chứng ruột dễ kích thích và bệnh đường ruột dễ kích thích, đồng
thời cải thiện một cách tự nhiên hệ vi sinh vật trong đường ruột.
Gạo lứt có tác dụng làm giảm cân ở những người mắc bệnh béo phì:
gạo lứt cung cấp các chất dinh dưỡng vốn có giúp cơ thể khơng bị kích động
bởi cảm giác đói. Chúng cũng giúp cơ thể quản lý được trọng lượng của cơ

thể thơng qua các cơ chế điều hịa lượng đường trong máu, giải độc ruột kết
và việc chuyển hóa chất béo. Gạo lứt rất giàu magie thiên nhiên có khả năng
phòng chống hội chứng rối loạn trao đổi chất đồng thời cải thiện q trình
trao đổi chất
Gạo lứt có tác dụng giải độc cho cơ thể trong trường hợp có thể bị các
chất độc hại xâm nhập thông qua thực phẩm, khơng khí,thong qua da…. Gạo
lứt có thể hỗ trợ việc giải độc thông qua hai đường hướng. Trước hết lượng
chất xơ cao trong gạo lứt đã dúp thải bỏ các toxin một cách nhanh chóng và


17

an tồn, Rửa sạch thành ruột nhằm giải thốt các chất thải thối rữa vốn có thể
bao vây việc hấp thụ các chất dinh dưỡng và đầu độc hệ thống tiêu hóa.
Đường hướng thứ hai các chất oxy hóa tiềm năng và các chất dinh dưỡng
trong gạo lứt sẽ trợ dúp trong cuộc chiến chống lại các gốc tự do sản sinh các
toxin. Các hợp chất trong gạo lứt có tác dụng giải độc như acid alpha lipioc là
một tác nhân rất tốt làm tinh lọc gan khỏi bị ngộ độc bởi các chất hóa học
Gạo lứt có tác dụng cải thiện chức năng gan: Ngồi vai trị là chất giải
độc của cơ thể vốn làm nhẹ gánh nặng đối với gan, gạo lứt cịn có nhiều chất
dinh dưỡng có thể phụ trợ đặc biết cho chức năng của gan. Inositol,
phospholipid và vitamin nhóm B đều có tác dụng giải độc cho gan, kiểm tra
bệnh sơ gan và cải thiện sự tái tạo tế bào gan. Tocotrienol, gamma oryzanol
và các chất kháng oxy hóa khác cũng có vai trị bảo vệ trong gan.
Gạo lứt có tác dụng tăng cường năng lượng cho cơ thể: Do sự có mặt
trong lớp cùi của gạo lứt các chất dinh dưỡng thức vật giúp tạo năng lượng
như Coenzyme Q10, acid alpha lipoic và các vitamin nhóm B, trong đó có các
acid pangamic, cho nên gạo lứt có tác dụng tăng cao năng lượng cho cơ thể.
Gạo lứt có tác dụng giảm sỏi thận, đồng thời xây dựng bộ xương của cơ
thể chắc khỏe và làm giảm nguy cơ loãng xương: Vitamin K và IP6 trong gạo

lứt có một vai trị hết sức quan trọng vitamin K giúp vận chuyển caxi ra khỏi
dòng máu và đưa caxi vào xương, IP6 có tác dụng ức chế và ngăn cản việc kết
tinh oxalate caxi ở đường tiết niệu và cơ chế này cũng song song mang tới
hiệu quả rõ rệt là xương của cơ thể chắc khỏe và tránh được bệnh lỗng
xương.
Gạo lứt có tác dụng cải thiện thị giác: gạo lứt có chứa lutein và
zeaxanthin có khả năng cải thiện thị lực và giảm các rủi ro của sự thối hóa
hồng điểm và đục thủy tinh thể. Các acid béo không thể thay thế omega 3,