Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn lactic là gì
Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Tập 55, Số chuyên đề: Công nghệ Sinh học (2019)(2): 103-109 108 Bảng 7: Hàm lượng acid (g/L) sinh ra theo ngày ở các hàm lượng đường ban đầu khác nhau Hàm lượng đường (% w/v) Hàm lượng acid lactic (g/L) theo thời gian lên men (ngày) 1 2 3 4 5 6 7 5 9,00b 9,75b 9,75c 9,90b 9,08c 13,20c 10,20b 6 9,30ab 12,00a 12,00b 12,23ab 10,58bc 15,60b 11,40b 7 9,00b 11,85a 13,50ab 14,03a 12,75ab 18,00a 15,30a 8 9,75a 12,45a 15,30a 15,30a 14,10a 18,30a 15,80a CV (%) 12,26 18,32 9,91 11,13 13,28 10,08 8,82 *Ghi chú: Giá trị trong bảng là giá trị trung bình 3 lần lặp lại, Các ký tự giống nhau theo sau các giá trị trung bình trong cùng một cột giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức độ 95% Bảng 8: Hiệu suất lên men (%) theo ngày ở các hàm lượng đường ban đầu khác nhau Giá trị lượng đường (%) Hiệu suất sinh acid lactic (%) theo thời gian lên men (ngày) 1 2 3 4 5 6 7 5 82,58c 45,53a 30,56a 27,45a 21,31a 32,29a 21,48b 6 40,20b 48,04a 38,05a 29,39a 23,15a 35,11a 23,17b 7 24,66a 38,88a 35,76a 29,37a 25,33a 36,81a 36,62a 8 35,75a 37,86a 36,01a 29,83a 22,91a 30,23a 40,45a CV (%) 19,13 6,48 11,21 12,77 6,25 8,86 11,62 *Ghi chú: Hiệu suất lên men dựa vào lượng acid sinh ra thực tế so với lý thuyết; giá trị trong bảng là giá trị trung bình 3 lần lặp lại. Các ký tự giống nhau theo sau các giá trị trung bình trong cùng một cột theo sau các kí tự thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức độ 95% Bảng 9: Hàm lượng đường và hiệu suất lên men qua các giai đoạn tối ưu hoá Giai đoạn Lên men tuyển chọn Tối ưu hoá pH 6.0 Tối ưu hoá mật số chủng 107 tế bào/mL Tối ưu hoá hàm lượng đường 8% (w/v) Hàm lư n acid ( /L) 10,20 10,64 11,85 18,30 Hiệu suất (%) 18,11 43,10 15,06 30,23 So với hàm lượng acid và hiệu suất lên men ở nội dung 3.1, hàm lượng acid và hiệu suất lên men sau tối ưu hoá các điều kiện pH, mật số chủng và hàm lượng đường (Bảng 8) là cao hơn. Nhưng tác động của tối ưu hoá lên hiệu suất qua từng giai đoạn tăng giảm không rõ ràng. Bảng 9 cho thấy kết quả tối ưu hoá qua các giai đoạn có tác động hiệu quả làm tăng hàm lượng acid lactic sinh ra của Lactobacillus casei L9 lên 79,41% (từ 10,20 g/L ban đầu lên 18,30 g/L sau tối ưu hoá). 4 KẾT LUẬN Trong bảy chủng vi khuẩn LAB (L7, L9, L11, L26, L30, L37 và DC) được khảo sát trong môi trường rỉ đường ở 39°C, Lactobacillus casei L9 có khả năng lên men acid tốt nhất đạt 10,20 g/L. Điều kiện tối ưu cho lên men acid lactic của Lactobacillus casei L9 được xác định ở pH 6,0, mật số giống chủng ban đầu 107 tế bào/mL và lượng đường thích hợp là 8% (w/v). Ở điều kiện tối ưu, hàm lượng acid sinh ra đạt 18,3 g/L với hiệu suất lên men đạt 30,23%. Nghiên cứu này làm tiền đề cho các nghiên cứu cải thiện hiệu suất lên men thông qua tối ưu hoá nhiệt độ, thành phần và nồng độ khoáng… nhằm tăng khả năng ứng dụng vi khuẩn lactic để sản xuất acid từ dịch rỉ đường ở quy mô công nghiệp. TÀI LIỆU THAM KHẢO Bogaert, J.C. and Coszach, P., 2000. Poly (lactic acids): a potential solution to plastic waste dilemma. macromolecule symposium. 153: 287-303. Chen, M.M., Liu, Q.H., Xin, G.R. and Zhang, J.G., 2013. Characteristics of lactic acid bacteria isolates and their inoculating effect on the silage fermentation at high temperature. Letters in Applied Microbiology, 56(1): 71-78. De Man, J.C., Rogosa, M. and Sharpe, M.E., 1960. A medium for the cultivation of Lactobacilli, Journal of Applied Bacteriology. 23(1): 130-135. Elferink, S.J.W.H.O., Kroonerman, E., Ottschal, J.C., Spoelstra, S.F., Faber, F. and Driehuis, F., 2001. Anaerobic Conversion of Lactic Acid to Acetic Acid and 1,2-Propanediol by Lactobacillus buchner. Applied and Environmental Microbiology. 67(1): 125–132. Jiang Y., Marang, L., Kleerebezem, R., Muyzer, G. and van Loosdrecht, M.C.M., 2011. Polyhydroxybutyrate production from lactate using a mixed microbial culture, Biotechnology and Bioengineering. 108(9): 2022–2035. Hofvendahl, K. and Hahn–Hägerdal, B., 2000. Factors affecting the fermentative lactic acid production from renewable resources 1, Enzyme and Microbial Technology. 26(2): 87-107. |