Lê Thị Thanh Tâm * Ngô Thị Kim Hà

* Tác giả liên hệ (tamltt@canti.vn)

Abstract

Molasses, the by-product of sugar manufacturing process, generally comprises approximately 50% (w/w) of total sugars, but it is currently used primarily as an animal feed and as a raw material in alcohol production. Lactic acid fermentation can add value to molasses and reduce pollution. The objective of this study was to examine lactic acid fermentation from molasses by Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus fermentum. The molasses was treated with sulfuric acid, added bacteria at a density of 1010 CFU/mL and fermented lactic acid at different conditions (molasses ratio, pH, temperature, incubation time and inoculum ratio). In this study, the suitable conditions for lactic acid fermentation from molasses were determined at the molasses ratio of 15% (v/v), pH of 6.0, inoculum ratio of 10% (v/v), temperature of 37oC and 30-hour incubation time and Lactobacillus acidophilus could create the highest lactic acid amount (16.7 g/L) among three strains.
Keywords: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum, lactic acid fermentation, molasses

Tóm tắt

Rỉ đường, một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất đường, có khoảng 50% (w/w) đường tổng số thường được dùng làm thức ăn gia súc và nguyên liệu sản xuất cồn. Lên men lactic acid có khả năng tạo giá trị gia tăng cho rỉ đường và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Đề tài này được tiến hành với mục tiêu khảo sát quá trình lên men lactic acid từ nguyên liệu rỉ đường sử dụng 3 chủng vi khuẩn Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum và Lactobacillus fermentum. Rỉ đường được xử lý với acid sulfuric, bổ sung vi khuẩn đã được tăng sinh đến mật độ 1010 CFU/mL và lên men lactic acid ở điều kiện khác nhau (tỷ lệ rỉ đường, pH, nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ vi khuẩn bổ sung). Kết quả của đề tài đã xác định được điều kiện thích hợp cho lên men lactic acid từ rỉ đường là tỷ lệ rỉ đường 15% (v/v), pH 6,0, tỷ lệ vi khuẩn bổ sung 10% (v/v), tiến hành lên men ở 37oC trong 30 giờ và trong ba chủng vi khuẩn sử dụng, Lactobacillus acidophilus có khả năng chuyển hóa tạo lactic acid có hàm lượng cao nhất 16,7 g/L.
Từ khóa: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum, lên men acid lactic, rỉ đường

Article Details

Tài liệu tham khảo

Bộ Khoa Học và Công nghệ, 1988. TCVN 4594:1988- Đồ hộp- Phương pháp xác định đường tổng số, đường khử và tinh bột.

Bộ Khoa Học và Công nghệ, 2011. TCVN 6492:2011-Chất lượng nước- Xác định pH.

Bùi Hoàng Đăng Long, Phạm Quang Sin, Huỳnh Xuân Phong, Nguyễn Ngọc Thạnh và Ngô Thị Phương Dung, 2019. Khảo sát điều kiện lên men acid lactic từ rỉ đường sử dụng vi khuẩn Lactobacillus chịu nhiệt. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, tập 55, Số chuyên đề: Công nghệ Sinh học (2): 103-109.

Fabro, M.A., Milanesio, H.V., Robert, L.M. et al., 2006. Determination of acidity in whole raw milk: comparison of results obtained by two different analytical methods. Journal of dairy science, 89(3): 859–861.

Gao, C., Ma, C., and Xu, P., 2011. Biotechnological routes based on lactic acid production from biomass. Biotechnology Advances, 29(6): 930 – 939

Giraud, E., Lelong, B. and Raimbault, M., 1991. Influence of pH and initial lactate concentration on the growth of Lactobacillus plantarum. Applied Microbio1ogy and Biotechnology, 36(1): 96-99.

Hoàng Thị Bảo Yến, 2014. Nghiên cứu chọn loại vi khuẩn Lactobacillus thích hợp cho mục đích khử protein và khoáng trên đầu và vỏ tôm. Khóa luận tốt nghiệp, đại học Nha Trang

Hofvendahl, K. and Hahn-Hägerdal, B., 2000. Factors affecting the fermentative lactic acid production from renewable resources. Enzyme and Microbial Technology, 26(2): 87-107.

Jiang, Y., Xu, L., Chen, M., Zhou, X., Han, C. and Wang, S., 2018. Lactic Acid Production by Fermentation of Soybean Molasses with Lactic Acid Bacteria and Carbohydrate Metabolism. Food Science, 39(6): 130-134.

Kandler, O. and Weiss, N., 1986. Genus Lactobacillus Beijerinck1901, 212AL. In: Sneath, P. H. A., Mair, N.S., Sharp, M.E. and Holt J.G. (Eds.). BergeysManual of system Bacteriology, Baltimore: Williams and Wilkins, pp 1209 – 1234.

Liguori, R., Soccol, C.R., Vandenberghe, L.P. et al., 2015. Selection of the strain Lactobacillus acidophilus ATCC 43121 and its application to brewers’ spent grain conversion into lactic acid. Biomed Research International, 2015.

Minh, N.P., 2014. Investigation of lactic acid fermentation from corn by-product using L. caseiand L. plantarum strain. International Journal of Multidisciplinary Research and Development 2014; 1(3): 92-100

Narayanan, N., Roychoudhury, P.K. and Srivastava, A., 2004. Isolation of adhmutant of Lactobacillus rhamnosusfor production of L(+) Lactic acid. Electronic Journal of Biotechnology, 7(1): 72-84.

NguyễnThị Diễm Hương và Đỗ Thị Bích Thủy, 2012. Xác định và khảo sát một số tính chất có lợi của chủng lactobacillus fermentum DC1 phân lập từ sản phẩm dưa cải huế. Tạp Chí Khoa Học, Đại học Huế, 71(2):175-185

NguyễnThị Thanh Hà, 2012. Nghiên cứu quá trình lên men axitlactic từ lõi ngô. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, đại học Đà Nẵng.

NguyễnTrọng Bình, 2005. Nghiên cứu quá trình lên men acid lactic từ rỉ đường. Khóa luận tốt nghiệp. Bộ môn Công nghệ Sinh học – Trường Đại học Nông lâm TP. Hồ Chí Minh

NguyễnVăn Tuyên, 2011. Nghiên cứu quá trình lên men axitlactic từ rơm lúa. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng.

Robinson, R.K., Batt, C.A., and Patel, P.D, 2000. Encyclopedia of Food Microbiology. Academic Press, UK, 2372 pages.

Sharpe, M.E., 1981. The genus Lactobacillus. In The Procaryotes. A Handbook on Habitats, Isolation and Identification of Bacteria, pp. 1653-1674.

Taillandier, P., Gilis, F., Portugal, F.R., Laforce, P., and Strehaiano, P., 1996. Influence of medium composition, pH and temperature on the growth and viability of lactobacillus acidophilus. Biotechnology Letters 18(7): 775–780.

Trần Linh Thước, 2007. Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước, thực phẩm và mỹphẩm, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội, trang 69-71.

Vidra, A., Tóth, AJ. and Németh, Á., 2017. Lactic acid production from cane molasses. Liquid Waste Recovery, 2: 13-16.