- Trang Chủ
- Hoá dầu
- Sử dụng vi khuẩn Lactobacillus spp. phân lập từ thực phẩm lên men truyền thống để kéo dài thời gian bảo quản bánh mì
Xem mẫu
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (1), 2018
SỬ DỤNG VI KHUẨN LACTOBACILLUS SPP. PHÂN LẬP
TỪ THỰC PHẨM LÊN MEN TRUYỀN THỐNG ĐỂ KÉO DÀI
THỜI GIAN BẢO QUẢN BÁNH MÌ
Nguyễn Thái Thiên Dung*
Trường Đại học Công nghệ TP.HCM
*Tác giả liên lạc: thaidung@gmail.com
(Ngày nhận bài: 22/01/2018; Ngày duyệt đăng: 22/3/2018)
TÓM TẮT
Hai chủng vi khuẩn lên men lactic (LAB) Lactobacillus sp. L5 và Lactobacillus sp. C1
được phân lập từ nem chua và cơm mẻ thể hiện khả năng ức chế nấm mốc nhiễm bánh
mì Aspergillus niger khi khảo sát in vitro. Hai chủng này được sử dụng đồng lên men
với nấm men làm nổi bột nhằm kéo dài thời gian bảo quản và cải thiện chất lượng bánh
mì. Kết quả cho thấy LAB có khả năng kéo dài thời gian bảo quản được 7,5-8 ngày so
với 5 ngày đối với bánh mì không có chất bảo quản, độ nở tốt và độ giữ ẩm tốt hơn hẳn
bánh mì thường trong suốt quá trình bảo quản. Đặc biệt, LAB ở mật độ 109 (cfu/g) giúp
bánh mì kéo dài thời gian bảo quản cũng như đạt được sự ưa thích của người tiêu dùng
tương đương bánh mì bảo quản bằng Canxi propionate. Từ đó đề nghị sử dụng hai
chủng Lactobacillus sp. L5 và C1 sản xuất giống khởi động đồng lên men với nấm men
bánh mì.
Từ khóa: Bột chua, chất bảo quản, lactic acid bacteria (LAB), lên men bánh mì, ức chế
nấm mốc.
USE OF LACTOBACILLUS SPP. ISOLATED FROM TRADITIONAL
FERMENTED PRODUCTS TO EXTEND PRESERVATION TIME OF BREAD
Nguyen Thai Thien Dung*
Ho Chi Minh City University of Technology
*Corresponding Author: thaidung@gmail.com
ABSTRACT
Two lactic acid bacteria Lactobacillus sp. L5 and Lactobacillus sp. C1 isolated from
traditional fermented meat and fermented rice cơm mẻ displayed the inhibition against
Aspergillus niger, a bread contamination mold in in vitro inhibition assay. The use of
these two strains to co-leaven the dough with yeast was aimed to increase the shelf-life
and to improve the bread quality. The results showed that these LAB strains were able
to increase the storage time up to 7.5 – 8 days, compared with 5 days in the case of
bread without preservatives, the leavening degree and the water retention were
significantly better than those of bread without preservatives. Specially, at a density of
109 (cfu/g), these strains prolonged the shelf-life of bread, gained the moisture content
equivalent to bread preserved with calcium propionate, as well as achieved consumer
preference. Thus, both Lactobacillus sp. L5 and C1 were proposed to be used to produce
53
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (1), 2018
starter culture for co-fermentation with baker yeast.
Keywords: Fermented bread, inhibition fungi, lactic acid bacteria (LAB), sourdough,
preservative.
TỔNG QUAN propionate từ nhà sản xuất Melbourne
Nấm mốc là nguyên nhân chính gây hư Food Ingredient Depot.
hỏng bánh mì. Thông thường, các công ty Phương pháp
sản xuất bổ sung chất bảo quản để kéo dài Phân lập và khảo sát hình thái khuẩn lạc,
thời gian bảo quản như Natri benzoate và tế bào và đặc điểm sinh lý, sinh hóa
Canxi propionate. Các chất này thể hiện LAB được tăng sinh và phân lập trong
nguy cơ gây tính kháng và ảnh hưởng xấu MRS Broth, nuôi cấy 37oC, 24 giờ. Hình
đối với sức khỏe. Bánh mì làm từ bột chua thái khuẩn lạc, đặc điểm sinh lý, sinh hóa
là phương pháp cải thiện cảm quan và kéo như nhuộm gram, nhuộm bào tử, khả năng
dài thời gian bảo quản truyền thống ở châu di động, thử nghiệm catalase, lên men
Âu, trong đó tác nhân chính là vi khuẩn lên đường, khả năng sinh acid lactic được
men lactic (LAB). LAB có lịch sử lâu dài khảo sát.
trong việc bảo quản thực phẩm khỏi các vi Khả năng ức chế nấm A.niger in vitro
sinh vật gây hư hỏng - chúng thường được Môi trường sử dụng là MRS Agar cải tiến
sử dụng trong quá trình lên men thực (không bỏ ammonium citrate), chủng nấm
phẩm, có thể sản sinh ra một số chất Aspergillus niger được đục từ môi trường
chuyển hóa mang lại lợi ích cho sức khỏe PDA đã cấy trước đó 3 ngày và đặt vào tâm
và thường được coi là an toàn (GRAS). đĩa, ủ ở 37oC trong 24 giờ. Dùng que cấy
Phân lập, tuyển chọn LAB từ bột chua vòng cấy 2 vạch vi khuẩn lactic đã được
hoặc thực phẩm lên men truyền thống dựa tăng sinh 24h trong MRS Broth cách mép
vào hoạt tính kháng nấm là bước đầu để đĩa 1,5cm (2 vạch chủng vi khuẩn phải
sản xuất giống khởi động LAB đồng lên nằm đối diện nhau qua tâm đĩa trên cùng
men với nấm men nhằm kéo dài thời gian một đường kính). Đĩa đối chứng âm không
bảo quản của bánh mì và đó cũng là mục ria vi khuẩn. Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần
tiêu của nghiên cứu. và ủ ở 37oC trong 72 giờ. Sau đó đo đường
kính vòng nấm và tính tỉ lệ kháng nấm.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Khảo sát in vivo khả năng ức chế nấm
Vật liệu A.niger khi đồng lên men vi khuẩn LAB
Chủng nem chua, cơm mẻ, nấm mốc với nấm men làm nổi bột bánh mì
Aspergillus niger phân lập từ đậu nành Tăng sinh LAB phân lập trong MRS Broth
nhiễm mốc được cung cấp bởi Phòng Thí 37oC, 24 giờ và nấm A.niger trong PDA 3-
nghiệm Viện Khoa học Ứng dụng của 4 ngày. Sử dụng LAB ở các mật độ 108,
Trường Đại học Công nghệ TP.HCM – 109, 1010 (cfu/g) để đồng lên men bánh mì
HUTECH. Nấm men Saccharomyces với nấm men. Sinh khối được thu bằng
cerevisiae từ công ty Saf-Instant. Natri cách ly tâm 4.000 vòng trong 15 phút, rửa
benzoat từ nhà sản xuất Guangdong sạch hai lần bằng nước cất vô trùng. Mỗi
Guanghua Sci-tech Co., Ltd và Canxi mẫu bánh có khối lượng tỷ lệ với 100gr bột
54
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (1), 2018
mì số 11. Nấm được cảm nhiễm với 1ml Đánh giá độ ẩm
huyền phù Aspergillus niger. Thí nghiệm Sấy mẫu ở 100 – 105oC đến khối lượng
được tiến hành ở 2 trường hợp: không cảm không đổi
nhiễm và cảm nhiễm nấm 102 (bt/g). Với 3 Delta W% = Ws - Wt
đối chứng là bánh mì thường, bánh mì bổ Trong đó:
sung Canxi propionate (1%), bánh mì bổ Delta W: độ ẩm mất đi sau 7 ngày bảo
sung Natri benzoate (1%) và mật độ LAB quản (%).
là 108(cfu/g), 109(cfu/g) và 1010(cfu/g). Ws: độ ẩm sau nướng (%).
Mỗi mẫu bánh mì sau khi nướng được Wt: độ ẩm 7 ngày bảo quản (%).
đóng gói vào túi polyethylene rồi cảm Xử lý thống kê
nhiễm nấm, bảo quản ở nhiệt độ thường. Thí nghiệm được lặp lại ba lần và xử lý
Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần và theo dõi thống kê bằng chương trình SAS theo
ngày đầu tiên xuất hiện tơ nấm sau nướng. Ducan, Tukey và LSD.
Khảo sát ảnh hưởng của LAB đến chất
lượng bánh mì KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Mức độ ưa thích sản phẩm bánh mì có bổ Phân lập LAB từ nem chua, cơm mẻ
sung vi khuẩn Lactobacillus sp.L5 & Sau khi phân lập chủng thuần khiết và
Lactobacillus sp.C1 ở các mật độ khảo sát đặc điểm hình thái, sinh lý sinh
Sử dụng phép thử “Cho điểm thị hiếu” để hóa, hai chủng LAB gọi là L5 và C1 được
đánh giá mức độ ưa thích của các mẫu tuyển chọn. Các chủng này đều là vi khuẩn
bánh mì. Người thử sẽ nhận được lần lượt hình que Gram dương, không sinh bào tử,
1 dãy mẫu đã được mã hóa và trình bày không di động, catalase âm, lên men
ngẫu nhiên, yêu cầu người thử cho điểm đường glucose, lactose, sucrose và xylose
lần lượt từng mẫu theo thang điểm 9 từ cực không sinh khí, dương tính thuốc thử
kỳ không thích đến cực kỳ thích. Trật tự Uffelmann, đầy đủ đặc điểm của vi khuẩn
trình bày mẫu sử dụng hình vuông Latin lên men lactic thuộc chi Lactobacillus.
Williams (n=3). Nồng độ acid lactic sinh ra trong MRS
Mức độ ưa thích về màu sắc, độ xốp, mùi broth của chủng L5 và C1 lần lượt là
vị của bánh mì bổ sung vi khuẩn lactic với 1,83% và 1,76% sau khi tăng sinh 24 giờ.
bánh mì thường và bánh mì có chất bảo Trong khảo sát kháng Aspergillus in vitro,
quản Lactobacillus sp.L5 và Lactobacillus
Sử dụng phép thử “Cho điểm thị hiếu” để sp.C1 đều có khả năng kháng nấm và
đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc, độ tương đương nhau từ khoảng 59,87-
xốp, mùi vị của các mẫu bánh mì. 65,15%. Ngoài ra các chủng này còn tạo
Đánh giá độ nở vòng phân giải trong môi trường MRS
Đánh giá so sánh độ nở thông qua sự thay agar chứa 1% gelatin (Bảng 1), chứng tỏ
đổi về chiều cao và bề ngang của mỗi chiếc sinh enzyme protease. Enzyme protease
bánh, đo đường kính và chiều cao của khối làm giảm thời gian trộn, tăng độ dẻo và
bột sau khi nhào và nướng. làm nhuyễn bột tạo độ xốp và nở tốt hơn.
55
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (1), 2018
Bảng 1. Kết quả thử nghiệm của chủng Lactobacillus sp.L5 & Lactobacillus sp.C1
Lactobacillus Lactobacillus
sp.L5 sp.C1
%TA 1.83𝑎 ± 0.02 1.76𝑏 ± 0.01
D vòng phân 15.44𝑎 ± 2.51 14.06𝑎 ± 2.53
giải protein
(mm)
Tỷ lệ 65.15𝑎 ± 12.00 59.87𝑎 ± 12.02
đối kháng %
Khảo sát in vivo khả năng ức chế nấm nghiên cứu trước đó với nhiều chủng LAB.
A.niger khi đồng lên men vi khuẩn LAB Khi cảm nhiễm nấm (102 bt/g), BMC1-9,
với nấm men BMC1-8 bảo quản lâu nhất (5 ngày);
Khi không cảm nhiễm, bánh mì thường có BML5-10, BMNa, BMTL số ngày ít nhất
thời hạn sử dụng ngắn (5,5 ngày). LAB (3,5 ngày). Những bánh mì bổ sung vi
kéo dài tuổi thọ của bánh mì BML5, khuẩn lactic còn lại và BMCa số ngày bảo
BMC1 đến 7,5-8 ngày gần bằng BMCa với quản tương đương nhau (4-5 ngày).
10 ngày. Kết quả này phù hợp với các
Bảng 2. Kết quả khả năng ức chế A.niger in vivo
Mẫu Cảm nhiễm nấm Không cảm nhiễm
2
A.niger 10 (bt/g)
Mật độ
(cfu/g)
BML5-10 1010 3.83c ± 0.29 7.50ab ± 1.80
BML5-9 109 4.17bc ± 0.29 7.50ab ± 0.87
BML5-8 108 4.83ab ± 0.29 7.50ab ± 0.50
BMC1-10 1010 4.33bc ± 0.29 7.67ab ± 2.08
BMC1-9 109 5.33a ± 0.58 8.00ab ± 1.32
BMC1-8 108 5.17a ± 0.58 7.33ab ± 0.76
BMNa 3.67c ± 0.29 7.83ab ± 1.76
BMCa 4.67ab ± 0.29 10.00a ± 1.80
BMTL 3.67c ± 0.29 5.50b ± 0.50
Khảo sát ảnh hưởng của LAB đến chất bánh mì bổ sung Lactobacillus sp.C1 thì
lượng bánh mì BMC1-9 và BMC1-8 mức độ ưa thích
Mức độ ưa thích sản phẩm bánh mì có như nhau (6,37-6,87đ). Riêng BMC1-10
bổ sung các mật độ khác nhau vi khuẩn ít được ưa thích hơn (4,73đ).
Lactobacillus sp.L5 và Lactobacillus Như vậy, người thử ưa thích bánh mì bổ
sp.C1 sung vi khuẩn lactic ở 2 mật độ 108
Đối với bánh mì bổ sung Lactobacillus (cfu/g) và 109 (cfu/g) và ở thí nghiệm ức
sp.L5, kết quả đánh giá cảm quan cho chế nấm in vivo mẫu có mật độ 109
thấy BML5-8 và BML5-10 mức độ ưa (cfu/g) số ngày bảo quản được lâu hơn,
thích như nhau (4,97-5,22đ) (Bảng 3). mật độ 109 (cfu/g) ở 2 chủng lactic được
Tuy nhiên, mức độ ưa thích của 2 mẫu chọn để làm bánh mì khảo sát mức độ ưa
này thấp hơn BML5-9 (5,67đ). Đối với thích với bánh mì bổ sung chất bảo quản
56
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (1), 2018
và bánh mì thường cùng với khảo sát độ như BMCa trong khi BMNa ít được ưa
nở và độ ẩm bánh mì. thích nhất (5,52đ) (Bảng 4). Hai mẫu bổ
Mức độ ưa thích về màu sắc, độ xốp, sung vi khuẩn LAB có tính chất về độ
mùi vị của bánh mì bổ sung vi khuẩn xốp, mùi vị tương đương với BMTL,
lactic với bánh mì thường và bánh mì có BMCa, còn BMNa được đánh giá thấp
chất bảo quản nhất. Điều này cho thấy không có sự khác
Điểm trung bình cảm quan về các chỉ tiêu biệt về giá trị cảm quan, khẳng định tính
màu sắc, độ xốp, mùi, vị khảo sát cho khả thi của đề tài được đề ra do đó có thể
thấy: BMCa được ưa thích nhất (6,88đ) sử dụng vi khuẩn LAB để thay thế cho
đồng thời BML5 (6,85đ) được ưa thích chất bảo quản.
Bảng 3. Mức độ ưa thích của bánh mì bổ sung Lactobacillus sp.L5
Mẫu Mật độ Mức độ Mẫu Mật Mức độ
(cfu/g) ưa độ ưa thích
thích (cfu/g) (điểm)
(điểm)
BML5-10 1010 4.97𝑏 BMC1-10 1010 4.73𝑏
BML5-9 109 5.67𝑎 BMC1-9 109 6.37𝑎
BML5-8 108 5.22𝑎𝑏 BMC1-8 108 6.87𝑎
Bảng 4. Mức độ ưa thích về màu sắc, độ xốp, mùi vị của các mẫu bánh mì
Mẫu Mức độ yêu thích (điểm)
Mật độ Màu sắc Độ xốp Mùi Vị Đánh giá
(cfu/g) chung
BML5 109 6.33𝑏 6.63𝑎𝑏 6.72𝑎 6.68𝑎𝑏 6,85a
BMC1 109 6.33𝑏 6.27𝑏𝑐 6.58𝑎 6.30𝑏 6,30b
BMNa 6.32𝑏 6.07𝑐 5.68𝑏 5.38𝑐 5,52c
BMCa 7.00𝑎 6.90𝑎 6.68𝑎 6.92𝑎 6,88a
BMTL 6.75𝑎𝑏 6.32𝑏𝑐 6.55𝑎 6.90𝑎 6,12b
Đánh giá độ nở (0,90:0,80cm). Ở BML5, BMC1 tương
Để đánh giá khả năng lên men của các mẫu đương nhau nhưng kém hơn BMCa,
có bổ sung chủng vi khuẩn lactic được BMTL (Bảng 5).
phân lập từ nem chua và cơm mẻ, thí Đánh giá độ ẩm
nghiệm tiến hành so sánh độ nở của các Sau khi nướng, làm nguội và trong quá
mẫu thông qua sự thay đổi về chiều cao và trình bảo quản bánh mì đã xảy ra các biến
bề ngang của mỗi chiếc bánh sau quá trình đổi phân bố ẩm giữa vỏ và ruột bánh làm
lên men và nướng. giảm độ ẩm của bánh, kết quả như sau:
Sau khi ủ, BMTL nở tốt nhất Sau khi nướng, BMCa đạt độ ẩm cao nhất
(1,20:1,37cm), còn BMNa nở kém nhất (28,74%) và BMTL độ ẩm thấp nhất
(0,37:0,53cm). Xét về các mẫu bánh mì (21,79%). BML5, BMC1, BMNa có độ
khi hoàn thành, BMCa nở tốt nhất ẩm tương đương nhau (24,66-26,97%).
(2,00:1,60cm) và BMNa nở kém nhất Sau 7 ngày bảo quản, BMTL độ ẩm giảm
57
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (1), 2018
nhiều hơn (6.46%) các mẫu còn lại. Ở với 2 chất bảo quản, BMCa (5,19%) giữ
BML5 và BMC1 độ ẩm giảm rất ít (3,06- được độ ẩm tốt hơn mẫu BMNa (5,81%)
4,02%), bánh vẫn còn độ mềm xốp. Đối (Bảng 5).
Bảng 5. Kết quả sự thay đổi chiều cao và bề ngang của các mẫu bánh mì
Mẫu Độ nở sau khi ủ Độ nở sau khi Độ ẩm
(cm) nướng (cm)
Mật độ Ngang Cao Ngang Cao W% ∆W%
(cfu/g)
BML5 109 1.07𝑏 0.93𝑏 1.30𝑏 1.17𝑏 24.21𝑏𝑐 4.19𝑐
BMC1 109 1.10𝑏 0.96𝑏 1.27𝑏 1.23𝑏 25.00𝑎𝑏𝑐 1.94𝑑
BMNa 0.37𝑐 0.53𝑐 0.90𝑐 0.80𝑐 26.97𝑎𝑏 5.81𝑎𝑏
BMCa 1.60𝑎 0.43𝑐 2.00𝑎 1.60𝑎 28.74𝑎 5.19𝑏𝑐
BMTL 1.20𝑏 1.37𝑎 1.40𝑏 1.50𝑎 21.79𝑐 6.46𝑎
KẾT LUẬN Lactobacillus sp.L5. Nhưng người tiêu
Chủng Lactobacillus sp.L5 và dùng ưa thích bánh mì bổ sung
Lactobacillus sp.C1 có khả năng kháng Lactobacillus sp.L5 hơn, đồng thời được
nấm in vitro và in vivo. Khi sử dụng vi ưa thích như bánh mì bổ sung Canxi
khuẩn lactic (109 cfu/g) đồng lên men bánh propionate. Điều này cho thấy việc bổ
mì với nấm men cho kết quả tốt nhất về sung vi khuẩn lactic vào bánh mì không
kháng nấm cả về chất lượng bánh mì. làm ảnh hưởng đến chất lượng bánh mì
Lactobacillus sp.C1 ức chế nấm nên kéo thành phẩm mà còn kéo dài được thời gian
dài được thời gian bảo quản tốt hơn chủng bảo quản.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
BELAL J. MUHIALDIN, ZAITON HASSAN AND NAZAMID SAARI (2013).
Chapter 6 “Lactic Acid Bacteria in Biopreservation and the Enhancement of the
Functional Quality of Bread” in Lactic Acid Bacteria - R & D for Food, Health
and Livestock Purposes., pp: 155-172.
HASSAN, Y. I. AND BULLERMAN, L. B. (2008). Antifungal activity of Lactobacillus
paracasei ssp. tolerans isolated from a sourdough bread culture. International
Journal of Food Microbiology, 121: 112-115.
MAGNUSSON, J., K. STROM, S. ROOS, J. SJOGREN, AND J. SCHNURER. 2003.
Broad and complex antifungal activity among environmental isolates of lactic acid
bacteria. Fems Microbiology Letters 219(1):129-135.
SJOGREN, J., J. MAGNUSSON, A. BROBERG, J. SCHNURER, AND L. KENNE.
(2003). Antifungal 3-Hydroxy Fatty Acids from Lactobacillus plantarum MiLAB
14. Appl. Environ. Microbiol. 69(12):7554-755.
NGUYỄN HOÀI HƯƠNG, ĐOÀN KIM NHƯ (2013). Phân lập tuyển chọn vi khuẩn
lactic từ nem chua truyền thống làm giống khởi động. Tạp chí Khoa học và Công
nghệ 51 (5C) 376-380.
58
nguon tai.lieu . vn