CƠ CHỂ LÊN MEN LACTIC - TỔNG HỢP SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG

CƠ CHẾ LÊN MEN LACTIC
Sau đây mình xin đại diện nhóm sẽ giới thiệu khái quát về cơ chế của lên men lactic Cơ chế chung:
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa yếm khí carbohydrate thành acid lactic nhờ
hoạt động sống của VSV, diễn ra trong tế bào chất của vi khuẩn, điển hình là vi khuẩn lactic.
Hình thái một số vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic đưa các chất vào bên trong tế bào nhờ những cơ chế vận chuyển đặc
trưng của màng tế bào chất. Tiếp theo, lactose sẽ được thủy phân rồi đi vào các chu trình chuyển hóa khác nhau.
Tìm hiểu rõ hơn chúng ta sẽ đi sâu hơn vào hai phần Phân loại:
Có hai kiểu lên men lactic chính là lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình.
Lên men lactic đồng hình:
Đầu tiên của quá trình sẽ diễn ra theo chu trình đường phân: Glucose sẽ bị oxy hóa
phân giải thành 2 phân tử acid pyruvic. Trong quá trình này, NAD+ được khử
thành NADH. Do điều kiện kỵ khí, không có oxy để nhận electron từ NADH, nên
pyruvate sẽ đóng vai trò là chất nhận electron. Nhờ enzyme lactate dehydrogenase
(LDH) xúc tác thì acid pyruvic được khử bởi NADH2 để tạo thành acid lactic. Đồng
thời NADH bị oxy hóa trở lại thành NAD+, tái tạo NAD+ để cung cấp tiếp cho chu trình đường phân.
Tóm lại đối với lên men lactic đồng hình sản phẩm cuối cùng tạo thành chủ yếu là
acid lactic. Lượng axit lactic sinh ra với tỷ lệ rất cao. .
Sản phẩm cuối cùng tạo thành chủ yếu là acid lactic, giống vi khuẩn thường là họ
Lactobacillus và Streptococcus. Sự chuyển hóa đường glucose thành acid lactic, đầu tiên
của quá trình xảy ra theo chu trình đường phân (phân giải glucose, trong đó một phân tử
glucose 6C bị oxy hóa phân giải thành 2 phân tử acid pyruvic 3C, giải phóng một phần
năng lượng) tạo thành acid pyruvic (CH3COCOOH). Sau đó nhờ enzyme lactate
dehydrogenase (LDH) thì acid pyruvic được khử bởi NADH2 (coenzyme khử này được
tạo thành do sự tách hydro của glyceraldehyde 3 phosphate (C3H7O6P) trong quá trình
đường phân) để tạo thành acid lactic khối lượng lớn nhờ vi sinh vật. Lượng acid lactic
hình thành chiếm 90÷98% trong sản phẩm.
Sơ đồ quá trình lên men lactic đồng hình
Phương trình tổng quát lên men lactic đồng hình như sau:
Lên men lactic dị hình: Sản phẩm tạo thành cũng là acid lactic bên cạnh đó còn có
etanol, acid acetic, CO2 (acid lactic chiếm khoảng 40%, acid succinic chiếm gần 20%,
rượu etylic khoảng 10%, acid acetic khoảng 10% và các chất khác khoảng 20%). Vi
khuẩn lên men lactic dị hình thường là Lactobacillus brevis, Leuconostoc mesenteroides.
Đầu tiên của quá trình này vi khuẩn chuyển hóa glucose giai đoạn đầu theo chu
trình pentose-phosphate và tạo ra sản phẩm trung gian là xylulose – 5 – phosphate.
Chất này sẽ được chuyển hóa tiếp thành glyceraldehyde – 3 – phosphate rồi tiếp tục
đi theo giai đoạn cuối của chu trình đường phân để tạo thành acid pyruvic rồi acid
lactic như trong quá trình lên men đồng hình. Theo một con đường trao đổi chất khác,
xylulose – 5 – phosphate sẽ được chuyển hóa thành acetyl – phosphate và tiếp theo sau
đó là thành ethanol. Sơ đồ chuyển hóa cho thấy trong quá trình lên men dị hình, các sản
phẩm chuyển hóa chính thu được bao gồm acid lactic, ethanol, CO2 …
Sơ đồ lên men lactic dị hình
Lên men lactic là một quá trình trao đổi năng lượng. Các phân tử ATP được hình thành
trong quá trình chuyển hóa cơ chất (lactose) sẽ được vi khuẩn giữ lại trong tế bào để phục
vụ cho hoạt động trao đổi chất và sinh trưởng của VSV. Ngược lại, các sản phẩm như
acid lactic, ethanol và CO2 sẽ được vi khuẩn “thải” vào môi trường lên men. Kết quả là
hàm lượng acid lactic tích lũy trong môi trường lên men ngày càng tăng, làm giảm pH
môi trường và kéo theo những biến đổi hóa lý khác. Trong quá trình lên men lactic, ngoài
sản phẩm acid lactic (lên men đồng hình), ethanol, CO2 (lên men dị hình), trong dịch lên
men còn xuất hiện nhiều hợp chất hóa học mới khác. Chúng là những 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 PPM là viết tắt của Parts Per Million, dịch sang tiếng Việt là
một phần triệu hoặc ít hơn). Một số hợp chất trong nhóm trên rất dễ bay hơi. Chúng
đóng vai trò quan trọng trong việc góp phần hình thành nên mùi, vị đặc trưng cho những
sản phẩm lên men lactic. Đáng chú ý nhất là diacetyl (có mùi thơm bơ, sữa chua) và
acetaldehyde (có mùi đặc trưng giống quả táo chín). TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Giáo trình kĩ thuật lên men thực phẩm - Đại Học Huế, Trường Đại Học Nông Lâm -
Pgs.Ts. Đỗ Thị Bích Thủy (Chủ biên),Ts. Trần Bảo Khánh.
2. Giáo trình “Công nghệ lên men thực phẩm” - Trường Cao đẳng Lương thực Thực phẩm.
3. Một Số Sản Phẩm Thực Phẩm Ứng Dụng Công Nghệ Lên Men Lactic – Tạp chí khoa
học trường Đại học Văn Lang – Trần Minh Tâm.
ĐỒNG HÌNH: SỮA CHUA, YAOURT
DỊ: BƠ, NƯỚC QUẢ LÊN MEN, DƯA MUỐI
Document Outline

• Sau đây mình xin đại diện nhóm sẽ giới thiệu khái
• Tìm hiểu rõ hơn chúng ta sẽ đi sâu hơn vào hai phầ
  • Đầu tiên của quá trình sẽ diễn ra theo chu trình đ
  • Đầu tiên của quá trình này vi khuẩn chuyển hóa glu
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO