Các nhà nghiên cứu của Viện Công nghiệp thực phẩm đã tiến hành nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn axit axetic cho sản xuất giấm gạo. Theo đó, 10 chủng vi khuẩn axit axetic có nguồn gốc từ Nhật Bản, Hàn Quốc và Việt Nam đã được nghiên cứu tuyển chọn dựa trên khả năng tạo axit axetic, khả năng bền vững với nồng độ cồn ban đầu cao, khả năng lên men ở điều kiện nhiệt độ cao.
Vi khuẩn axit axetic có khả năng oxy hóa ethanol thành axit axetic và có tính hiếu khí bắt buộc, gram âm và catalase dương tính… (Lee et al., 2015). Đến nay, đã có 19 giống và 92 loài vi khuẩn axit axetic đã được công nhận, trong đó các loài Acetobacter thường được sử dụng cho lên men giấm quy mô công nghiệp như A. pasteurianus, A. europaeus…
Mặc dù tất cả các loài Acetobacter và Gluconobacter đều tạo axit axetic từ ethanol, nhưng chúng khác nhau ở một số khía cạnh trong quá trình trao đổi chất. Đặc tính quan trọng nhất của các chủng giống vi khuẩn axit axetic công nghiệp là phải bền vững với môi trường pH thấp, có hàm lượng axit và ethanol cao, cũng như nhiệt độ lên men cao, nhu cầu dinh dưỡng thấp, hiệu suất lên men cao và có tính kháng sự xâm nhiễm của thực khuẩn phage...
Hiện nay, các phương pháp lên men giấm được sử dụng chủ yếu là lên men theo phương pháp “chậm” (phương pháp Orleans), phương pháp lên men “nhanh” và phương pháp lên men “chìm”. Lên men chìm là một giải pháp công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực sản xuất giấm nồng độ axit cao, được khởi đầu bởi Rhomotka và Eber (Đức), sau đó mở rộng ra ở nhiều nước khác. Ưu điểm nổi bật nhất của quá trình này là giấm đạt nồng độ axit cao trong thời gian ngắn. Trên thế giới, trong sản xuất giấm quy mô công nghiệp, quá trình lên men chìm gần như đã thay thế hoàn toàn lên men bề mặt.
Ở Việt Nam, giấm gạo là một thực phẩm truyền thống, có mùi vị thơm dịu nhẹ nhàng, được sử dụng làm gia vị cho nhiều món ăn. Tuy nhiên, quá trình sản xuất giấm gạo sử dụng các chủng vi khuẩn axit axetic sẵn có trong tự nhiên (cái giấm) trong điều kiện không được kiểm soát về nhiệt độ nên thời gian lên men có thể kéo dài vài tuần, đặc biệt đến vài tháng trong mùa đông. Bên cạnh đó, hàm lượng axit axetic trong sản phẩm không cao, một phần là do khả năng chống chịu với độ cồn ban đầu thấp (cơ chất để chuyển hóa thành axit axetic), một phần do hiệu suất chuyển hóa không cao.
Trước vấn đề đó, TS. Trương Hương Lan - Viện Công nghiệp Thực phẩm cùng các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu Tuyển chọn chủng vi khuẩn axit axetic cho sản xuất giấm gạo. Mục đích chính nhằm tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng lên men axit axetic cao trong thời gian ngắn và chịu được các điều kiện khắc nghiệt của môi trường như hàm lượng ethanol ban đầu và đặc biệt là nhiệt độ lên men cao để tạo ra giấm gạo có chất lượng cao và ổn định.
Theo TS. Trương Hương Lan, nghiên cứu đã lựa chọn 10 chủng vi khuẩn lên men sản xuất axit axetic đã được tuyển trọn, trong đó có 07 chủng vi khuẩn axit axetic được phân lập tại Công ty TNHH Thực phẩm Hồng Hà; 02 chủng vi khuẩn axit axetic được cung cấp bởi trường Đại học Sejong (Hàn Quốc) và 01 chủng A. aceti NBRC 3281 của NBRC Culture Catalogue do Trung tâm nghiên cứu Thực phẩm, Viện Công nghiệp Aichi (Nhật Bản) cung cấp.
Hình thái khuẩn lạc và tế bào nhuộm Gram + (x1.000) của chủng vi khuẩn A. pasteurianus D4 (Nguồn: Nhóm nghiên cứu)
Sau quá trình nghiên cứu, các kết quả thu được cho thấy, trong số 10 chủng vi khuẩn lên men sản xuất axit axetic, chủng A. pasteurianus D4 (một trong 07 chủng vi khuẩn axit axetic được phân lập tại Công ty TNHH Thực phẩm Hồng Hà) và chủng A. aceti NBRC 3281 của NBRC Culture Catalogue có khả năng phát triển tốt nhất trong môi trường Carr cải tiến có hàm lượng ethanol ban đầu từ 4% đến 9%, có khả năng tạo axit axetic cao trên môi trường YEA ở 30oC.
Tuy nhiên, trên môi trường rượu gạo có hàm lượng ethanol 5%v/v, chỉ có chủng D4 có khả năng tạo axit axetic tốt nhất trong dải nhiệt độ lên men cao (đạt 39,7 g/l ở nhiệt độ 30oC và 38,6 g/l ở nhiệt độ 36oC). Bằng phương pháp đọc trình tự gen rARN 16S của chủng vi khuẩn D4 cho thấy có sự tương đồng đến 99,4% (1412/1420 bp) so với chủng chuẩn Acetobacter pasteurianus X71863 và được xác định tên là A. pasteurianus D4. Đây là một chủng có tiềm năng trong sản xuất giấm theo phương pháp lên men chìm ở quy mô công nghiệp.
Cũng theo TS. Trương Hương Lan, trong thời gian tới, cần thiết lập được các điều kiện nhân giống thích hợp, xác định thành phần môi trường, điều kiện sục khí tối ưu để ứng dụng chủng Acetobacter pasteurianus D4 cho sản xuất giấm gạo theo phương pháp lên men chìm đạt hiệu quả cao với hàm lượng axit axetic trong sản phẩm lớn hơn 60 g/l (San, 2005).
Linh Trang
Đăng nhập
