Luận Văn Sơ bộ tìm hiêủ vai tro ̀ cuả vi khuẩn lactic trong quá trình sản xuất mắm tôm chua

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘIKHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
HÀ NỘI - 2010


MỤC LỤC

Lời cảm ơn. i
Mục lục ii
Danh mục viết tắt v
Danh mục bảng vi
Danh mục hình vii
Tóm tắt viii
PHẦN I MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục đích – Yêu cầu 1
1.2.1. Mục đích 1
1.2.2. Yêu cầu 2
PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. Sơ lược về nguồn nguyên liệu tôm ở Việt Nam 3
2.1.1. Nguồn lợi và tình hình thương mại tôm ở Việt Nam 3
2.1.2. Đặc điểm phân loại học và sinh vật học của tôm 6
2.2. Sơ lược về sản phẩm mắm tôm chua truyền thống Việt Nam 10
2.2.1 Giá trị dinh dưỡng của mắm tôm chua truyền thống Việt Nam 10
2.2.2. Các phương thức sản xuất mắm tôm chua truyền thống 10
2.2.3. Quy trình sản xuất mắm tôm chua miền Bắc 11
2.2.4. Quy trình sản xuất mắm tôm chua miền Trung: 11
2.2.5. Quy trình sản xuất mắm tôm chua miền Nam: 12
2.3. Cơ sở khoa học trong sản xuất mắm tôm chua – Lên men lactic 13
2.3.1. Quá trình lên men lactic 13
2.3.2. Vi khuẩn lactic 14
2.4. Tình hình nghiên cứu ở trong và ngoài nước 25
2.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 25
2.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 26
PHẦN III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
3.1. Vật liệu nghiên cứu 28
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 28
3.1.2. Hóa chất 28
3.1.3. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu 29
3.1.4. Môi trường cơ bản sử dụng cho nghiên cứu 30
3.2. Địa điểm nghiên cứu 31
3.3. Thời gian nghiên cứu: 15/02/2010 – 31/07/2010. 32
3.4. Phương pháp nghiên cứu 32
3.4.1. Các thí nghiệm 32
3.4.2. Phương pháp nghiên cứu 37
PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41
4.1. Kết quả phân lập và tuyển chọn vi khuẩn có khả năng sinh acid lactic từ mắm tôm chua 41
4.1.1. Thí nghiệm 1.1 – Phân lập các chủng vi khuẩn trên môi trường MRS dựa theo khả năng sinh acid lactic. 41
4.2. Kết quả tìm hiểu đặc tính sinh học của VK có khả năng sinh acid lactic được phân lập 42
4.2.1. Thí nghiệm 2.1. Tìm hiểu đặc điểm hình thái học khuẩn lạc của VK có khả năng sinh acid lactic được phân lập. 42
4.2.2. Thí nghiệm 2.2. Tìm hiểu đặc điểm hình thái học tế bào của VK có khả năng sinh acid lactic được phân lập. 45
4.2.3. Thí nghiệm 2.3. Tìm hiểu hoạt tính catalase của VK có khả năng sinh acid lactic được phân lập. 46
4.2.4. Thí nghiệm 2.4. Tìm hiểu kiểu lên men của VK có khả năng sinh acid lactic được phân lập. 46
4.2.5. Thí nghiệm 2.5. Tìm hiểu hoạt tính protease của VK có khả năng sinh acid lactic được phân lập. 47
4.2.6. Thí nghiệm 2.6. Tìm hiểu đồng hóa các loại đường của VK có khả năng sinh acid lactic được phân lập. 47
4.2.7. Sơ bộ định danh VK có khả năng sinh acid lactic được phân lập từ mắm tôm chua 47
4.3. Kết quả tìm hiểu một số điều kiện nuôi cấy VK lactic được phân lập trên môi trường MRS lỏng 48
4.3.1. Thí nghiệm 3.1. Xác định đường cong sinh trưởng của VK lactic được phân lập. 49
4.3.2. Tìm hiểu khả năng sinh acid lactic của VK lactic được phân lập. 51
4.3.3. Tìm hiểu khả năng sinh bacterioxin của VK lactic được phân lập. 58
4.3.4. Tìm hiểu ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ đến sự sinh trưởng của VK lactic được phân lập 60
4.3.5. Tìm hiểu ảnh hưởng của nồng độ muối đến sự sinh trưởng của VK lactic được phân lập 61
4.4. Kết quả tìm hiểu tác dụng kháng khuẩn của VK lactic được phân lập 62
4.4.1. Thí nghiệm 4.1. Tìm hiểu tác dụng kháng khuẩn đơn loài của VK lactic được phân lập 63
4.5. Kết quả tìm hiểu quá trình lên men trong quy trình sản xuất mắm tôm chua ở quy mô phòng thí nghiệm 65
4.5.1. Thí nghiệm 5.1. Tìm hiểu sự thay đổi các giá trị cảm quan của mắm tôm chua trong quá trình sản xuất ở quy mô phòng thí nghiệm 65
4.5.2. Thí nghiệm 5.2. Tìm hiểu phương pháp làm mắm tôm chua cải tiến trên quy mô phòng thí nghiệm 69
4.6. Phác thảo, đề xuất một quy trình sản xuất mắm tôm chua dựa trên kết quả thu được 72
4.6.1. Các hạn chế của quy trình lên men mắm tôm chua truyền thống 72
4.6.2. Biện pháp khắc phục đề nghị 72
4.6.3. Quy trình sản xuất mắm tôm chua đề nghị 73
PHẦN V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. 75
5.1. Kết luận 75
5.2. Đề nghị 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO 77
PHỤ LỤC 79




DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Tóm tắt đặc điểm địa lý và khí hậu của Việt Nam 3
Bảng 2.2: Phân loại khoa học của tôm 6
Bảng 4.1: Kết quả phân lập 6 chủng VK từ mắm tôm chua 41
Bảng 4.2: Đặc điểm hình thái khuẩn lạc khi nuôi cấy 2 chủng NB[SUB]1[/SUB] và NB[SUB]5[/SUB] 43
Bảng 4.3: Khả năng đồng hóa các loại đường của 2 chủng NB[SUB]1[/SUB] và NB[SUB]5[/SUB] 47
Bảng 4.4: Đặc điểm phân loại học 2 chủng NB[SUB]1[/SUB] và NB[SUB]5[/SUB] 48
Bảng 4.5: Khả năng sinh trưởng của 2 chủng VK lactic xác định qua trị số đo OD­[SUB]620 nm[/SUB] 49
Bảng 4.6: Kết quả theo dõi sự hình thành vòng tròn hoạt tính sinh acid lactic của 2 chủng NB[SUB]1[/SUB] và NB[SUB]5[/SUB] 53
Bảng 4.7: Mức độ acid hóa môi trường của 2 chủng NB[SUB]1[/SUB] và NB[SUB]5[/SUB] 55
Bảng 4.8: Kết quả định lượng khả năng sinh acid lactic của 2 chủng NB[SUB]1[/SUB] và NB[SUB]5[/SUB] 57
Bảng 4.9: Khả năng sinh bacterioxin của 2 chủng NB[SUB]1[/SUB] và NB[SUB]5[/SUB] 60
Bảng 4.10: Kết quả đo OD[SUB]620[/SUB] [SUB]nm[/SUB] khi nuôi cấy NB1 và NB5 ở các nhiệt độ khác nhau. 61
Bảng 4.11: Kết quả đo OD[SUB]620 nm[/SUB] khi nuôi cấy NB[SUB]1[/SUB] và NB[SUB]5[/SUB] ở các nồng độ muối khác nhau. 62
Bảng 4.13: Hoạt tính ức chế khuẩn của 2 chủng NB[SUB]1[/SUB] và NB[SUB]5.[/SUB] 63
Bảng 4.14: Kết quả đo các giá trị cảm quan trong quá trình lên men mắm tôm chua. 67
Bảng 4.15: Nguyên liệu lên men mắm tôm chua quy mô phòng thí nghiệm 70
Bảng 4.16: Kết quả xác định các giá trị cảm quan trong quá trình lên men mắm tôm chua theo công thức cải tiến 71


DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Đại diện họ Penaoidae 6
Hình 2.3: Ảnh chụp tế bào của Lactobacillus sp. 15
Hình 2.4: Ảnh chụp tế bào của Leuconostoc sp. 16
Hình 2.5: Ảnh chụp tế bào của Pediococcus sp. 16
Hình 2.6: Ảnh chụp tế bào của Streptococcus sp. 17
Hình 2.7: Ảnh chụp tế bào của Bifidobacterium sp. 17
Hình 4.1: Hình thái khuẩn lạc của chủng NB[SUB]5[/SUB] 44
Hình 4.3: Ảnh chụp tiêu bản nhuộm tế bào của chủng NB[SUB]1[/SUB] 45
Hình 4.4: Ảnh chụp tiêu bản nhuộm tế bào của chủng NB[SUB]5[/SUB] 45
Hình 4.5: Vòng tròn hoạt tính sinh acid lactic hình thành xung quanh khuẩn lạc chủng NB[SUB]1[/SUB] 54
Hình 4.6: Vòng tròn hoạt tính sinh acid lactic hình thành xung quanh khuẩn lạc chủng NB[SUB]5[/SUB] 54
Hình 4.7: Vòng tròn hoạt tính sinh acid lactic khuếch tán trên lỗ thạch của chủng NB[SUB]1[/SUB] 56
Hình 4.8: Vòng tròn hoạt tính sinh acid lactic khuếch tán trên lỗ thạch của chủng NB[SUB]5[/SUB] 56
Hình 4.9: Khả năng sinh bacterioxin của chủng NB[SUB]1[/SUB] kháng Bacillus sp. 59
Hình 4.10: Khả năng sinh bacterioxin của chủng NB[SUB]1[/SUB] kháng Pseudomonas sp. 59
Hình 4.11: Vòng tròn kháng khuẩn của chủng NB[SUB]1[/SUB] với Bacillus sp. 64
Hình 4.12: Vòng tròn kháng khuẩn của chủng NB[SUB]1 [/SUB] với Staphylococcus “vàng” 64
Hình 4.13: Vòng tròn kháng khuẩn của chủng NB[SUB]5[/SUB] với E.Coli 64
Hình 4.14: Sự khác nhau giữa màu sắc tôm của 3 công thức lên men sau 5 ngày 68
Hình 4.15: Sự khác nhau giữa màu sắc dịch mắm của 3 công thức lên men sau 10 ngày 68
Hình 4.16: Lọ mắm tôm chua được lên men theo công thức cải tiến 71



1.1. Đặt vấn đề
Trong các thức ăn cổ truyền nổi tiếng của dân tộc ta, tôm chua có giá trị dinh dưỡng cao và thơm ngon đặc biệt. Tôm chua được xem là một đặc sản của Việt Nam. Thực chất tôm chua là một sản phẩm lên men lactic, làm từ các nguyên liệu tôm, cơm nếp, muối ăn và gia vị. Nó là một thức ăn thường thấy ở các tỉnh phía Nam. Từ Huế trở vào, tỉnh nào cũng muối tôm chua, nhưng tôm chua ở Huế là thơm ngon hơn cả.
Tuy là một đặc sản nhưng từ trước đến nay, mắm tôm chua chưa được nghiên cứu kỹ và phát triển thành sản phẩm công nghiệp mà chỉ được sản xuất ở quy mô gia đình với sản lượng khiêm tốn.
Nước ta có nguồn lợi tôm rất lớn, tôm ngoài tiêu thụ trong nước còn được xuất khẩu ra nước ngoài dưới dạng tôm lạnh đông. Sản lượng tôm tuy lớn nhưng thực tế lượng tôm có đủ phẩm chất để làm lạnh đông chiếm một tỷ lệ không quá 40 % sản lượng tôm nói trên. Số tôm còn lại phải xếp vào thứ phẩm, chất lượng bị giảm đi rất nhiều trong quá trình bảo quản và chuyên chở. Lượng tôm không đủ tiêu chuẩn để xuất khẩu lạnh đông, cũng như phân phối tươi được đưa vào các sản phẩm tôm chế biến, trong đó có mắm tôm chua.
Với lợi thế ở thời gian bảo quản dài, dễ dàng cho việc lưu thông và phân phối, hương vị thơm ngon, sản phẩm tôm chua nếu được đầu tư cho nghiên cứu và sản xuất có thể trở thành mặt hàng đáng giá trong tương lai. Do đó, chúng tôi thực hiện đề tài:
“Sơ bộ tìm hiểu vai trò của vi khuẩn lactic trong quá trình sản xuất mắm tôm chua.”
1.2. Mục đích – Yêu cầu
1.2.1. Mục đích
Bước đầu tìm hiểu cơ sở khoa học trong công nghệ sản xuất mắm tôm chua và mạnh dạn đề xuất một quy trình công nghệ cho sản phẩm này ở quy mô công nghiệp.
1.2.2. Yêu cầu
Sơ bộ xác định hệ VK lactic có trong sản phẩm.
Tìm hiểu một số đặc tính sinh học của các chủng sinh acid lactic.
Sử dụng các chủng đã thu được vào ứng dụng sản xuất quy mô phòng thí nghiệm.
Đề ra một quy trình công nghệ sản xuất mắm tôm chua ở quy mô công nghiệp.