Khoá luận tốt nghiệp nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện môi trường tới quá trình lên men kombucha từ trà phú thọ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN
.....ỈOCŨIGS........

NGUYỄN THỊ CHUNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIÈU KIỆN
MÔI TRƯỜNG TỚI QUÁ TRÌNH LÊN MEN
KOMBUCHA TỪ TRÀ PHÚ THỌ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
•

•••

Chuyên nghành: Vi sinh yật học
Ngưòi hướng dẫn khoa học
PGS.TS. Đinh Thị Kim Nhung

HÀ NỘI, 2015

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và tiến hành thực hiên đề tài: “ Nghiên cứu ảnh
hưởng của điều kiện môi trường tới quá trình lên men kombucha từ trà Phú Thọ ”, em đã

nhận được sự hướng dẫn, giúp đõ' tận tình, quý báu của các thầy cô giáo, các anh chị
và các bạn.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin được bày tở lời cảm ơn chân
thành tới:
PGS.TS. Đinh Thị Kim Nhung đã trực tiếp hướng dẫn, dạy bảo, động viên và
cho em nhiều ý kiến quý báu, đồng thời tạo mọi điều kiện thuận lợi để em thực hiện
đề tài tốt nghiệp này.
Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong tố bộ môn
Thực vật - Vi sinh, Khoa Sinh - KTNN, trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 đã nhiệt
tình giảng dạy và truyền đạt kinh nghiệm trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân, những
người luôn quan tâm, động viên, kích lệ, giúp đõ’ em trong suốt quá trình học tập, lựa
chọn, tiến hành và hoàn thiện đề tài.
Hà Nội, tháng năm 2015 Sinh viên

Nguyễn Thị Chung

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan những gì viết trong khóa luận này đều là sự thật. Đây là kết
quả của riêng em. Tất cả các số liệu trong bảng biếu và hình ảnh đều được thu thập từ
thực nghiệm, qua xử lý thống kê, không có số liệu sao chép hay bịa đặt, không trùng
với kết quả của bất kỳ tác giả nào đã công bố dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Đinh
Thị Kim Nhung.
Trong đề tài, em có sử dụng một số dẫn liệu của một số tác giả khác, em xin
phép các tác giả được trích dẫn để bổ sung cho khóa luận của mình. Neu sai em xin
chịu hoàn toàn trách nhiệm.

Hà Nội, thảng 5 năm 2015 Sinh viên

Nguyễn Thị Chung

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU...............................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài..........................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu...................................................................................................2
3. Nội dung nghiên cứu....................................................................................................2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..............................................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................2
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn......................................................................3
6.1.

Ý nghĩa khoa học...................................................................................................3

6.2.

Ý nghĩa thực tiễn...................................................................................................3

7. Đóng góp của đề tài.....................................................................................................3
NỘI DUNG...........................................................................................................................4
CHƯƠNG 1. TỐNG QUAN TÀI LIỆU.....................................................................4
1.1.

Tống quan về kombucha........................................................................................4

1.1.1.

Sơ lược về kombucha.......................................................................................4

ỈA.2. Đặc điểm cấu tạo................................................................................................. 6
1.1.3.

Hệ vi sinh vật trong kombucha.......................................................................7

1.1.3.1.

Vi khuẩn acetic..........................................................................................7

1.1.3.2.

Nấm men..................................................................................................... 8

1.1.3.3.

Vi khuẩn lactic........................................................................................10

1.1.4.

Cơ sở khoa học của quá trình lên men kombucha......................................11

1.1.5.

Thành phần hóa học và công dụng củatrà Kombucha................................13

1.1.5.1.

Thành phần hóa học của trà Kombucha...............................................13

1.1.5.2.

Công dụng của Kombucha.....................................................................14

1.1.5.3.

Một số lưu ý khi sử dụng trà.................................................................15

1.2.

Một số đặc điểm về trà Phú Thọ........................................................................16

1.3.

Tống quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước.....................................16

1.3.1.

Trên thế giới..................................................................................................16

1.3.2.

Ở Việt Nam...................................................................................................17

CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cửu .....................20
2.1.

Vật liệu và thiết bị nghiên cứu.......................................................................20

2.1.1.

Đối tượng.......................................................................................................20

2.1.1.1.

Mau thực vật..........................................................................................20

2.1.1.2.

Mầu vi sinh vật......................................................................................20

2.1.2.

Hóa chất và thiết bị......................................................................................20

2.1.2.1.

Hóa chất..................................................................................................20

2.1.2.2.

Thiết bị...................................................................................................20

2.1.3.
2.2.

Môi trường.....................................................................................................21
Phương pháp nghiên cứu.................................................................................22

2.2.1.

Phương pháp vi sinh.....................................................................................22

2.2.1.1.

Phương pháp phân lập vi sinh vật và quan sát hình thái tế
bào trên tiêu bản nhuộm....................................................................... 22

2.2.1.2.

Phương pháp xác định số lượng tế bào vi sinh vật bằng
phương pháp đếm...................................................................................24

2.2.1.3.

Bảo quản chủng giống..........................................................................25

2.2.1.4.

Phương pháp hoạt hóa giống...............................................................25

2.2.1.5.

Phương pháp xác định hoạt lực lên men của nấm

2.2.2.

men..............26

Phương pháp hóa sinh..................................................................................26

2.2.2.1.

Phát hiện hoạt tính catalase.................................................................26

2.2.2.2.

Phát hiện khả năng oxy hoá acid acetic.............................................26

2.2.2.3.

Phương pháp xác định khả năng tổng hợp acid bằng chuấn
độ với NaOH 0,1N có phenolphtalein 0,1% làm

chỉ thị................26

2.2.3.

Phương pháp cảm quan................................................................................27

2.2.4.

Phương pháp toán học..................................................................................29

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN cứu VÀ THẢO LUẬN..........................................30
3.1.

Phân lập chủng vi khuấn, nấm men lên men kombucha từ

trà

Phú Thọ.................................................................................................................30

3.1.1.

Phân lập.......................................................................................................30

3.1.2.

Hình thái tế bào của các chủng nấm men, vi khuẩn trên kính

hiển vi.........................................................................................................................31
3.1.2.1.

Hình thái tê bào của vi khuân..................................................................31

3.1.2.2.

Hình thái tế bào của nấm men..................................................................32

3.1.4.

Nghiên cứu đặc tính sinh học của các chủng vi khuẩn phân lập được
32

3.1.4.1.

Khả năng oxy hoá acid acetic..................................................................32

3.1.4.2.

Kiểm tra hoạt tính catalase.......................................................................33

3.1.4.3.

Khả năng sinh sắc tố nâu..........................................................................33

3.2.

Tuyển chọn chủng vi khuẩn, nấm men có khả năng lên men
kombucha từ

trà Phú

34
3.2.1.

Tuyến chọn các chủng vi khuấn có khả năng lên men

kombucha...................................................................................................................34
3.2.1.1.

Xác định hàm lượng acid tống số được tạo ra

củamỗi

chủng vi khuẩn Acetobacter đã tuyển chọn.........................................34
3.2.1.2.

Đánh giá cảm quan sản phâm kombucha được lên men từ 4
chủng

3.2.2.

vi khuẩn......................................................................................35

Tuyến chọn các chủng nấm men có khả năng lên men

kombucha...................................................................................................................36
3.2.2.1.

Hoạt lực lên men........................................................................................36

3.2.2.2.

Đánh giá cảm quan chất lương trà kombucha được lên men
từ 4 chủng nấm men................................................................................36

3.3.

Nghiên cứu động thái sinh trưởng của chủng vi khuẩn
Acetobacter K] và chủng nấm men N 2..............................................................37

3.3.1.

Động thái sinh trưởng của chủng vi khuấn Acetobacter K].......................37

3.3.2.

Động thái sinh trưởng của chủng nấm men N 2............................................39

3.4.

Ánh hưởng của điều kiện môi trường tới quá trình lên men
kombucha..............................................................................................................40

3.4.1.

Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ giống bố sung ban đầu.................................40

3.4.2.

Ảnh hưởng của nhiệt độ..................................................................................43

3.4.3.

Khảo sát ảnh hưởng của độ pH ban đầu.......................................................46

3.5.

Quy trình lên men kombucha quy mô phòng thí nghiệm...........................49

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...........................................................................................52
1. Kết luận........................................................................................................................52
2. Kiến nghị......................................................................................................................52
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................53

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của trà kombucha........................................................14
Bảng 2.1. Công thức các loại môi trường......................................................................21
Bảng 2.2. Bảng quy định đánh giá mức chất lượng sản phẩm....................................27
Bảng 2.3. Hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu.............................................................27
Bảng 2.4. Các chỉ tiêu đánh giá mức độ cảm quan của kombucha..........................28
Bảng 3.1. Hàm lượng acid tống số sinh ra trong quá trình lên men
kombucha từ 4 chủng vi khuân Acetocbacter..........................................34
Bảng 3.2. Chất lượng cảm quan trà kombucha lên men từ 4 chủng vi
khuân Acetobacter.......................................................................................35
Bảng 3.3. Hàm lượng CƠ 2 giải phóng sau 7 ngày lên men của 4 chủng
nấm men........................................................................................................36
Bảng 3.4. Chất lượng cảm quan trà kombucha lên men từ 4 chủng nấm men... 36 Bảng
3.5. Động thái sinh trưởng của chủng vi khuấn Acetobacter KI
(xl0 6 tế bào)....................................................................................................37
Bảng 3.6. Động thái sinh trưởng của chủng nấm men N2 (xio6 tế bào)...................39
Bảng 3.7. Ánh hưởng của tỉ lệ giống tới quá trình lên men kombucha...................41

Bảng 3.8. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình lên men
kombucha......................................................................................................44
Bảng 3.9. Ánh hưởng của pH ban đầu tới quá trình lên men kombucha .................47

DANH MỤC HÌNH
•

Hình 1.1. “Con nấm” (SCOBY)......................................................................................7
Hình 1.2. Cơ chế phân giải đường trong

tế bào nấm men.....................................11

Hình 1.3. Hình ảnh trà Phú Thọ....................................................................................16
Hình 3.1. Mầu phân lập nấm men.................................................................................30
Hình 3.2. Mầu phân lập vi khuẩn..................................................................................30
Hình 3.3. Chủng vi khuân KI trên môitrường thạch nghiêng.................................31
Hình 3.4. Chủng vi khuẩn K4 trên môitrường thạch nghiêng.................................31
Hình 3.5. Hình thái tế bào của chủng vi khuấn KI ..................................................31
Hình 3.6. Hình thái tế bào của chủng vi khuẩn K2...................................................31
Hình 3.7. Hình thái tế bào của chủng nấm men NI...................................................32
Hình 3.8. Hình thái tế bào của chủng nấm men N3..................................................32
Hình 3.9. Hoạt tính catalase của vi khuẩn Acetobacter..............................................33
Hình 3.10. Chuẩn độ acid dịch lên men kombucha......................................................34
Hình 3.11. Đồ thị biếu diễn động thái sinh trưởng của chủng Acetobacter KI.... 38
Hình 3.12. Đồ thị biếu diễn động thái sinh trưởng của chủng nấm men N2 .............39
Hình 3.13. Biểu đồ biếu diễn sự thay đối hàm lượng acid tống số ở các tỉ
lệ giống khác nhau........................................................................................41
Hình 3.14. Biểu đồ biếu diễn sự thay đổi hàm lượng đường sótở các tỉ lệ
giống khác nhau.............................................................................................42
Hình 3.15. Biểu đồ biếu diễn điếm cảm quan sản phấm kombucha sau 7
ngày lên men ở các tỉ lệ giống khác nhau..................................................43
Hình 3.16. Biểu đồ biếu diễn sự thay đối hàm lượng acid tống số
ở các nhiệt độ khác nhau..............................................................................44

Hình 3.17. Biếu đồ biểu diễn sự thay đổi hàm lượng đường sót ở các
nhiệt độ khác nhau........................................................................................45
Hình 3.18. Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan sản phẩm kombucha sau 7
ngày lên men ở các nhiệt độ khác nhau.......................................................46
Hình 3.19. Biểu đồ biếu diễn sự thay đối hàm lượng acid tống số ở các
pH khác nhau...................................................................................................47
Hình 3.20. Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi hàm lượng đường sót ở các pH
khác nhau.........................................................................................................48
Hình 3.21. Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan sản phẩm kombucha sau 7
ngày lên men ở các pH khác nhau................................................................48
Hình 3.22. Quy trình lên men kombucha quy mô phòng thí nghiệm .........................51

BẢNG CHỮ CÁI VIÉT TẮT TRONG KHÓA LUẬN
1. ATP

Adenozin triphotphat

2. STT

Số thứ tự

3. SCOBY

Symbiotic colony of Bacteria and Yeast

4. NADP

Nicotiamide adenine

5. Nxb

Nhà xuất bản

6.

Tiêu chuấn Việt nam

TCVN

7. TS

Tiến sĩ

MỞ ĐÀU

1. Lý do chọn đề tài
Đối với người dân Việt Nam, việc sử dụng trà đã trở thành một thói quen từ
rất lâu đời. uống trà không chỉ đế giải khát, mà còn đế phòng bệnh, nâng cao sức
khỏe, kéo dài tuổi thọ... Trên thị trường có rất nhiều loại thức uống được chế biến
từ trà nhưng dòng sản phẩm lên men còn rất mới mẻ đối với thị trường tiêu dùng
Việt Nam.
Trà " thủy sâm", người Pháp gọi là Champignon De Longue Vie (nấm
trường sinh), người Nhật gọi nó là kombucha, người Trung Quốc gọi là thủy hoài
sâm, Nga gọi là nấm trà. Đây là một loại men (giống như men giấm), được nuôi
trong dung dịch nước trà đường. Lọc nước (trà giấm) để uống. Do dễ uống nên
được dùng như một loại nước giải khát. Đây là một cấu trúc có dạng như thạch
màu xám do sự cộng sinh giữa nấm men và vi khuấn.
Thành phần trà kombucha có chứa men tiêu hóa, sinh tố và nhiều hợp chất
hữu cơ. Vì đây là sản phấm lên men nên chứa khoảng 0,5-1% con, acid axetic, acid
gluconic, acid glycuronic, acid L-lactic, acid cacbonic, acid caprilic, acid xitric,
acid oxalic, acid usnic, nhieu vitamin nhóm B như Bl, B2, B3, B5, B 6, B12,
vitamin

c, acid folic, amino acid và một so hợp chat có tác dụng kháng sinh, sát

trùng và giải độc. Kombucha còn chứa một lượng nhỏ cafein vì nó được lên men từ
các loại trà như trà xanh, trà đen, trà ô long, trà lipton....
Ớ nhiều nước trên thế giới như: Nhật Bản, Nga, Trung Quốc và nhiều nước
Đông Âu, Kombucha được sử dụng rất phố biến. Ớ Việt Nam, trên thị trường đã có
bán các loại kombucha dưới dạng đóng chai, đồ hộp, nước giải khát nhập khấu từ
nước ngoài hoặc sản xuất kombucha với quy mô hộ gia đình. Hơn nữa, các công
trình nghiên cứu về kombucha ở nước ta vẫn chưa đầy đủ, hoàn chỉnh. Đặc biệt là
những nghiên cứu về ảnh hưởng của điều kiện môi trường đối với quá trình lên

1
0

men kombucha. Vì vậy, tôi quyết định lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của
điều kiện môi trường tói quá trình lên men kombucha từ trà Phú Thọ”.

2. Mục đích nghiên cứu
Tuyến chọn được chủng vi khuẩn và nấm men có khả năng lên men
kombucha tốt từ trà Phú Thọ. Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện môi trường thích
hợp để lên men kombucha từ trà Phú Thọ.
3. Nội dung nghiên cứu
3.1. Phân lập một sổ chủng vi sinh vật có khả năng lên men kom bucha
3.2. Tuyền chọn một sô chủng vi sinh vật có khả năng lên men kombucha
3.3. Nghiên cứu động thái sinh trưởng của các chủng vi khuân, nấm men đã
tuyển chọn
3.4. Anh hưởng của nhiệt độ tới quá trình ỉên men kombucha
3.5. Anh hưởng của pH tới quá trình lên men kombucha
3.6. Anh hưởng của hàm lượng giong tới quá trình lên men kombucha
3.7. Xây dựng quy trình ỉên men kombucha trong phòng thí nghiêm
4. Đối tưọng và phạm vi nghiên cửu
Chủng vi khuẩn, nấm men có khả năng lên men kombucha từ trà Phú Thọ.
5. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp vi sinh: Phương pháp phân lập vi khuẩn, nấm men và quan sát
hình thái tế bào trên tiêu bản nhuộm Gram; phương pháp đếm số lượng tế bào vi
sinh vật; phương pháp bảo quản chủng giống; Phương pháp xác định hoạt lực lên
men của nấm men...
Phương pháp hóa sinh: Phát hiện hoạt tính catalase; phát hiện khả năng oxy
hoá acid acetic; phương pháp xác định khả năng tống hợp acid bằng chuẩn độ với
NaOH 0,1N có phenolphtalein 0,1% làm chỉ thị....
Phương pháp toán học.
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

1
1

6.1. Ỷ nghĩa khoa học
Tìm ra một số chủng vi khuấn, nấm men có khả năng lên men kombucha cho
sản phẩm thơm ngon, bố dưỡng trên môi trường nước trà đường Phú Thọ.
6.2. Ỷ nghĩa thực tiễn
Sử dụng trà Phú Thọ lên men kombucha tạo ra sản phấm mới, góp phần làm
đa dạng các sản phẩm lên men đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Tận dụng được nguồn nguyên liệu rẻ tiền, phố biến lên men tạo sản phẩm thơm
ngon, bổ dưỡng, có lợi cho sức khỏe con người.
7. Đóng góp của đề tài
Đã tuyển chọn được chủng vi khuẩn Ki và chủng nấm men N 2 có khả năng
lên men kombucha từ trà Phú Thọ; Đã xác định được nhiệt độ:

30°c, pH: 4, tỉ lệ vi

khuẩn/nấm men bố sung ban đầu 1/1 là điều kiện thích hợp cho quá trình lên men
kombucha từ trà Phú Thọ; Xây dựng quy trình lên men kombucha quy mô phòng
thí nghiệm.

NỘI DƯNG CHƯƠNG 1. TỎNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.

Tổng quan về kombucha

1.1.1.

Sơ luợc về kombucha
Kombucha, còn được gọi là trà kombucha, trà nấm, trà Kvas, trà Mãn

Châu... đã được dùng trong y học dân gian từ hàng chục thế kỷ. Sách thuốc cổ
Trung Hoa đã ghi chép về một loại “Thiên Trà” từ năm 221 trước Tây Lịch, trà này
được xem là một phương thuốc trường sinh. “Tsche” hay “Trà” được đưa vào Nhật
do y sĩ Triều Tiên tên là Kombu từ năm 414 trước Tây Lịch. Trà Kombu sau đó
được lan truyền sang Ấn Độ, Nga và các nước Đông Âu. Trong thập niên 60, một y
sĩ Đức, ông Sklenar đã đưa ra “một phương pháp sinh học” để trị ung thư, sử dụng
thành phần chính là Kombucha.

1
2

Kombucha thật ra là một hỗn hợp phức tạp cộng sinh giữa nấm men và vi
khuẩn. Từ 1928, Hermann đã ghi nhận việc định danh 2 chủng men Bacterium
xylinum và B. xylinoides và một vi-khuân B gỉuconicum (được đặt tên do ở khả năng

chế tạo gluconic acid). Các nhà nghiên cứu sau đó đã xác định Kombucha là một
sự hợp tác cộng sinh giữa Bacterium xylinum, cùng các vi khuẩn khác, với những tế
bào nấm men thuộc chủng Saccharomyces, tạo thành một khối như tố chim: Những
chủng vi sinh vật và nấm men sau đây đã được tìm thấy trong Kombucha:
Acetobacter ketogenum, Pichia fermentans, Saccharomyces apiculatus, s.ludwigii,
B.xylinoides, Schizosaccharomyces pombe và Acetobacter ketogenum (theo List, P.H &

L.Horhammer. 1973 Hagers Hand buck der Pharmazeutischen Praxis . New York:
Sprin ger-Verlag).
Khi các vi-sinh vật được nuôi trong một môi trường trà dược, cung cấp đủ
nitrogen, vitamin và khoáng chất cùng những chất dinh dưỡng căn bản khác như
đường. Chúng phát triển và biến đối đường thành gluconic acid, đồng thời sản xuất
ra một lượng nhỏ alcohol, alcohol này sau đó biến đổi thành acetic acid (tối đa
khoảng 3%) tạo cho trà một vị ngọt và có mùi chua của rượu táo lên men. Thành
phẩm ‘trà’ sau cùng chứa trung bình từ 0.5 đến 1% alcohol, một lượng nhỏ lactic
acid, malic acid, malonic acid, citric acid và oxalic acid. Lượng các Vitamin B
trong thành phâm khá cao. Ngoài ra trong môi trường lên men còn có thế có
hyaluronic acid, chondroitin-sulfate acid, mukoitin sulfate, heparin [27].
Các nghiên cứu về vi sinh vật cộng sinh trong kombucha cho thấy:
kombucha thực sự là một tập hợp cộng sinh của nấm men và vi khuan acid acetic
[19], [21], [24]. Các vi khuẩn acetic chính được tìm thấy trong các loại nấm trà:
Acetơbacter xylinum [14], Acetobacter aceti, Acetobacter

pasteurianus [23], Gluconobacter oxydans [18], [22].
Thành phần trà Kombucha có chứa men tiêu hóa, sinh tố và nhiều hợp chất
hữu cơ. Vì đây là sản phẩm lên men nên chứa khoảng 0,5-1% cồn, axit axetic, axit

1
3

gluconic, axit glycuronic, axit L-lactic, axit cacbonic, axit caprilic, axit xitric, axit
oxalic, axit usnic, nhiều vitamin nhóm B như Bl, B2, B3, B 6, BI 2, vitamin

c, axit

folic, amino axit, và một số hợp chất có tác dụng kháng sinh, sát trùng và giải độc.
Trà Kombucha còn chứa một lượng nhở cafein vì nó được lên men từ các loại trà
như trà xanh, trà đen, trà ô long hoặc trà kukicha [27].
Nồng độ acid và rượu trong kombucha giúp chống nhiễm các nấm mốc trong
không khí và các bào tử vi khuẩn. Ket quả là kombucha có thể tương đối dễ dàng
lên men trong điều kiện thường. Các vi khuấn và nấm men trong kombucha cũng
sản xuất ra các kháng sinh [ 20].
Trong quá trình làm cấn thận đế tránh cho trà không bị nhiễm các loại nấm
mốc gây độc cho cơ thể. Các yếu tố để đảm bảo an toàn cho việc lên men: môi
trường sạch sẽ, nhiệt độ thích hợp, pH thấp.
Nếu quá trình lên men bị nhiễm, có thể nhận thấy bằng mắt thường như trên
bề mặt con nấm có xuất hiện màu xanh lá cây, xanh dương hoặc màu đen, mốc
trắng hình cầu thì đó có thể là các loài nấm mốc Aspergillus parasiticus, Aspergillus
flavus, Penicillium citricum ... Các loại nấm mốc trên sẽ sản sinh ra mycotocin,

citrinin, aflatoxin... đều là các độc tố có khả năng gây ung thư, khi xuất hiện sẽ
làm sản phấm mất giá trị dinh dưỡng và gây mùi khó chịu.
1.1.2. Đặc điểm cấu tạo
Kombucha là môi trường cộng sinh của vi khuấn và nấm men. Hệ vi sinh vật
trong kombucha rất phong phú, chủ yếu là các chủng Acetobacter như: Acetobacter
xylinum,

Acetobacter

xylinoides,

Acetobacter

Ketogenum

...

và

nấm

men:

Saccharomycodes ludxvigii, Saccharomycodes apiculatiis, Saccharomyces cerevisiae,
Schizosacchciromyces pombe... Ngoài ra còn có thế có các chủng Lactobacillus,
Brettanomyces, Pediococcus, Bacterium gluconicum... Chính sự có mặt của các chủng
Acetobacter (đặc biệt là Acetobacter xylỉnum ) đã hình thành nên cấu trúc của

kombucha. Acetobacter xylinum có khả năng tạo màng hemicellulose khá dày và

1
4

chắc, tạo màu xanh với thuốc nhuộm Iod và H 2SO 4. Nên kombucha trông giống
một cái bánh dẹp, thường được gọi là “con nấm” hay SCOBY. Kombucha sinh
trưởng tốt trong môi trường nước trà đường, thường được sử dụng đế lên men dung
dịch trà đường. Trong quá trình lên men, kombucha sẽ tạo ra một lớp màng mòng
trên bề mặt dịch trà và dần dần tăng bề dày, hình thành nên một lớp màng thứ hai
(thường gọi là “nấm con”), tách biệt với lớp màng ban đầu (“nấm mẹ”).
Hình dạng và kích thước của “con nấm” phụ thuộc vào hình dạng tiết diện
của bình chứa.

1
5

Hình 1.1. “Con nấm” (SCOBY)
1.1.3.

Hệ vi sinh vật trong kombucha

ỉ.1.3. ỉ. Vỉ khuân acetỉc
Giống vi khuấn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân bố rộng rãi
trong tự nhiên và có thể phân lập được các vi khuấn này từ không khí, đất, nước,
lương thực thực phấm, dấm, rượu, bia, hoa quả... Có khoảng 20 loài thuộc giống
Acetobacter đã được phân lập và mô tả, trong đó có nhiều loài có ý nghĩa kinh tế.

Đặc điếm chung của chủng Acetobacter.
Dạng hình que, tùy điều kiện nuôi cấy (nhiệt độ, thành phần môi trường nuôi
cấy) mà các vi khuấn Acetobacter có thế sinh ra các tế bào có hình thái khác biệt
dạng kéo dài hoặc phình to ra.
Kích thước thay đổi tùy loài (0.3-0 .6 X 1.0-8.0|iim).
Có thể di động, hoặc không di động.
Không sinh nha bào tử.
Hiếu khí bắt buộc.
Chịu được độ acid cao.
Vi khuấn Acetobacter có khả năng đồng hóa nhiều nguồn thức ăn cacbon
khác nhau nhưng không sử dụng được tinh bột.
Te bào đứng riêng rẽ hoặc kết thành từng chuỗi.

Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành váng
thay đổi tùy loại:
Acetobacter xylinum: tạo thành váng cenllulose khá dày và chắc.
Acetobacter orleanoe : tạo thành váng mỏng nhưng chắc.
Acetobacter pasteurianum : tạo thành váng khô và nhăn nheo.
Acetobacter suboxydans : tạo thành váng mởng dễ tan rã.
Acetobacter curvum: sinh acid acetic với nồng độ cao nhưng tạo thành váng

không chắc chắn.
Acetobacter có khả năng đồng hóa muối (NH 4) và phân giải pepton. Một số

đòi hỏi có acid amin nhất định như acid pntothenic và các chất khoáng K, Mg, Ca,
Fe, p,

s... ở dạng muối vô cơ, hữu cơ hoặc hợp chất hữu cơ. Ngoài khả năng oxy

hóa ethanol thành acid acetic, một số loài Acetobacter còn tổng hợp vitamin Bl,
vitamin B2, oxy hóa sorbit thành đường sorbose (dùng trong công nghiệp sản xuất
vitamin C)...
1.1.3.2. Nấm men
* Hình thái và cấu tạo
Te bào nấm men thường có dạng hình cầu, ovan, elip, hình trụ..., thường có
kích thước rất lớn gấp từ 5-10 lần tế bào vi khuấn. Kích thước trung bình: chiều
dài: 9 - 10 m, chiều rộng: 2 - 7 m. Hình dạng và kích thước tế bào thay đối, không
đồng đều ở các loài khác nhau, ở các lứa tuối khác nhau và điều kiện nuôi cấy khác
nhau. Nấm men là sinh vật đơn bào, tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào
khác được cấu tạo chủ yếu từ các phần cơ bản sau:
Thành tế bào: cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau. Chủ yếu là: glucan,
manan, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác như kitin, volutin,...
Màng nguyên sinh chất: gồm các hợp chất phức tạp như protein,
phospholipit enzyme permeraza...

Chất nguyên sinh: thành phần cấu tạo chủ yếu là nước, protit. gluxit, lipit và
các muối khoáng, enzyme và có các cơ quan trong đó.
Nhân tế bào
Những bào quan khác: không bào, ty lạp thế, riboxom,... [5].
* Sự sinh sản của nấm men.
Nấm men có một số hình thức sinh sản sau: Sinh sản bằng cách nảy chồi;
Sinh sản bằng cách phân đôi; Sinh sản bằng bào tử và sự hình thành bào tử: Tiếp
hợp đắng giao, tiếp hợp dị giao, sinh sản đơn tính.
* Phân loại nấm men
Chủ yếu có hai lớp: nấm men thật ( Ascomyces ) và nấm men giả ( Fungi imp or
fe cù )

Lớp nấm men thật ( Ascomyces ): Phần lớn nấm men dùng trong công nghiệp
thuộc lớp Ascomyces , đa số thuộc giống Saccharomyces.
Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti) bao gồm giống: Crytococus (tơscula,
tornlopsis), Mycoderma, Eandida, Geotrỉchum, Rhodotorula.
* Các quá trình sinh lí của tế bào nấm men
Nấm men cũng như các sinh vật sống khác can oxy, hydro, cacbon, nito,
phospho, kali, magie,...
Dinh dưỡng Cacbon: Nguồn Cacbon cung cấp là các loại đường khác nhau:
saccharose, maltose, lactose, glucose...
Dinh dưỡng oxy, hydro: được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường
nuôi cấy hay dịch.
Dinh dưỡng Nitơ: Nấm men không có men ngoại bào để phân giải protid,
nên không thế phân cat albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa
tan, có thể là đạm hữu cơ hoặc vô cơ. Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin,
pepton, amid, urê. Đạm vô cơ là các muối amon khử nitrat, Sulfat...

1
8

Các vitamin và chất khoáng: Chất khoáng có ảnh hưởng to lớn đến hoạt
động sống của nấm men
Phospho: có trong thành phần nucleoprotein, polyphosphat của nhiều
enzyme của sản phâm trung gian của quá trình lên men rượu, chúng tạo ra liên kết
có năng lượng lớn.
Lưu huỳnh: tham gia vào thành phần một so acid amin, albumin, vitamin và
enzyme.
Magiê: tham gia vào nhiều phản ứng trung gian của sự lên men.
Sắt: tham gia vào các thành phần enzyme, sự hô hấp và các quá trình
khác.
Kali: chứa nhiều trong nấm men, nó thúc đẩy sự phát triển của nấm men,
tham gia vào sự lên men rượu, tạo điều kiện phục hồi phosphorin hóa của acid
pyruvic.
Mangan: đóng vai trò tương tự như magiê.
ì.1.3.3. Vỉ khuân lactic

Vi khuân lên men lactic thuộc họ Lactobacterium. Đây là những trực khuẩn,
cầu khuấn không tạo bào tử và hầu hết không di động, hô hấp tùy tiện. Chúng có
khả năng lên men nhiều loại đường đơn và đường đôi nhưng không có khả năng lên
men các loại glucid phức tạp và tinh bột. Sự phát triển của nó cần có sự có mặt của
pepton, acid amin hay muối amon. Chúng có yêu cầu đặc biệt về chất dinh dưỡng
là giàu vitamin, acid amin và khoáng chất. Quá trình lên men xảy ra tốt nhất trong
môi trường acid pH từ 5,5 -T 6, khi pH nhở hơn 5,5 quá trình lên men bị dừng lại.
Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men từ 15 -T
khoảng nhiệt độ thích hợp khác nhau, nếu nhiệt
tiêu

diệt hoàn toàn.

1
9

50°c. Tuy nhiên, mỗi loài có

độ lớn hơn 80°c vi khuẩn lactic bị

1.1.4. Cơ sở khoa học của quá trình lên men kombucha
Theo kết quả nghiên cứu về thành phần cấu tạo của kombucha thì quá trình
lên men dịch trà có thế xảy ra các quá trình sau:
* Lên men ethanol
Glucose
H exokin aza Glucose — 6
— phosphat
ị Photphoglucoza isomeraza Fructose
— 6 — phosphat
I PhosphoFructokinaza Fructose —
1.6 — diphosphat Aldolaza
ị

Triophosphat

izomeraza

ị

Glvceraldehvd — 3 — phosphat M__________________ Dihvdro aceton phosphat
ị Glvceraldehvd phosphatdehvdrogenaza Acid —
1.3 — diphosphoglvceric
ị Phosphoglvceratkinaza Acid
— 3 — phosphoglvceric
ị Phosphoglvcerat-mutaza
Acid — 2 — phosphoglvceric ị Enoiaza
Add phosphoenolpyruvic
I Pyruvat kinaza
Acid — enol — pyruvic
Acid pyruvic
ị Pvruvate — decarboxvlaza
Ethaiiol

Aldodeshvdrogenaza

Hình 1.2. Co’ chế phân giải đường trong tế bào nấm men
Lên men rượu là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm men,
chúng sẽ chuyên hóa đường lên men thành ethanol và CƠ 2- Quá trình lên men rượu
chia làm hai thời kỳ chính: thời kỳ phát triến sinh khối (với sự có mặt của oxy, tế

2
0