Isolation, selection of yeast and acetic acid bacteria in fermenting of kombucha

Pham Hong Quang * , Nguyen Van Son and Le Thi My Xuyen

* Corresponding author (phquang@ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Received: 21 May 2014
Accepted: 30 Oct 2014
Published: 20 Nov 2014
Title: Isolation, selection of yeast and acetic acid bacteria in fermenting of kombucha
Views
875
Downloads
653
How to Cite
Quang, P. H., Sơn, N. V., & Xuyên, L. T. M. (2014). Isolation, selection of yeast and acetic acid bacteria in fermenting of kombucha. CTU Journal of Science, (34), 12-19. Retrieved from https://ctujsvn.ctu.edu.vn/index.php/ctujsvn/article/view/1349
Issue
No. 34 (2014)
Section
Biotechnology

Abstract

Kombucha is fermented beverage with combination of yeasts and acetic acid bacteria. This study aimed to isolate and select yeast and acetic acid bacteria strains with high fermentation capability, and determine suitable fermentation conditions for those microbial isolates. The results showed that 23 yeast isolates and 33 acetic acid bacteria isolates were obtained, in which the isolates performing highest capability in fermentation were identified as Saccharomyces cerevisiae and Acetobacter aceti. The fermentation conditions were examined including inoculation level (103 - 106 CFU/mL), sucrose concentration (10 - 25ºBx) and initial pH (4.5 - 6.0), incubation temperature (25°C, 30°C and ambient temperature) and fermentation time (1 - 9 days). It was showed that the two yeast and bacterial isolates could produce ethanol and acid well when the fermentation was carried out at 105 CFU/mL of inoculation, 15ºBx, initial pH 5.5, and 30ºC during 7 - 9 days.
Keywords: Acetobacter aceti, acetic acid bacteria, kombucha, Saccharomyces cerevisiae, yeast

Tóm tắt

Trà thủy sâm là thức uống lên men từ sự kết hợp giữa nấm men và vi khuẩn acid acetic. Nghiên cứu này nhằm phân lập, tuyển chọn dòng nấm men và vi khuẩn acid acetic có khả năng lên men tốt từ trà thủy sâm và khảo sát điều kiện lên men thích hợp cho dòng vi sinh phân lập được. Kết quả đã phân lập được 23 dòng nấm men và 33 dòng vi khuẩn acid acetic, trong đó dòng nấm men và vi khuẩn lên men tốt nhất được xác định thuộc loài Saccharomyces cerevisiae và Acetobacter aceti. Các điều kiện lên men được khảo sát bao gồm mật số giống chủng (103 - 106 tế bào/mL), nồng độ đường (10 - 25ºBx) và pH ban đầu (4,5 - 6,0), nhiệt độ (25°C, 30°C và nhiệt độ môi trường xung quanh) và thời gian lên men (1 - 9 ngày). Kết quả cho thấy hai dòng vi khuẩn và nấm men trên sản xuất lượng ethanol và acid cao nhất khi được chủng với mật số 105 tế bào/mL, nồng độ đường 15ºBx, pH ban đầu 5,5, và ủ ở nhiệt độ 30ºC trong thời gian 7 - 9 ngày.
Từ khóa: Acetobacter aceti, nấm men, Saccharomyces cerevisiae, thủy sâm, vi khuẩn acid acetic

Article Details

References

Aidoo, K. E., M. J. R. Nout and P. K. Sarkar, 2006. Occurrence and function of yeasts in Asian indigenous fermented foods. FEMS Yeast Research. 6(1): 30-39.

Bùi Ái, 2003. Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia. Tp. Hồ Chí Minh. 235 trang.

Dufresne, C. and E. Farnworth, 2000. Tea, Kombucha, and health: a review. Food Research International. 33: 409-421.

Ernst, E. (2003). Kombucha: a systematic review of the clinical evidence. Forschende Komplementarmedizin und Klassische Naturheilkunde [Research in Complementary and Natural Classical Medicine]. 10(2): 85-87.

Fakruddin, M., M.A. Islam, M.M. Ahmed and N. Chowdhury, 2013. Process optimization of bioethanol production by stress tolerant yeasts isolated from agro-industrial waste. International Journal of Renewable and Sustainable Energy. 2(4): 133-139.

Ghosh, S., R. Chakraborty, G. Chatterjee and U. Raychaudhuri, 2012. Study on fermentation conditions of palm juice vinegar by response surface methodology and development of a kinetic model. Brazilian Journal of Chemical Engineering. 29(3): 461-472.

Goh, W.N., A. Rosma, B. Kaur, A. Fazilah, A.A. Karim and R. Bhat, 2012. Fermentation of black tea broth (Kombucha): I. Effects of sucrose concentration and fermentation time on the yield of microbial cellulose. International Food Research Journal 19(1): 109-117.

Holt, J.G., N.R. Krieg, P.H.A. Sneath, J.T. Stanley, and S.T. Williams, 1994. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. 9th Ed, Williams and Wilkins, Baltimore, USA. 816 pp.

Jayabalan, R., P. Subathradevi, S. Marimuthu, M. Sathiskumar, K. Swaminathan, 2008. Changes in free-radical scavenging ability of kombucha tea during fermentation. Food Chemistry. 109: 227-234.

Júnior, R.J.S., R.A. Batista, S.A. Rodrigues, L.X. Filho, Á.S. Lima, 2009. Antimicrobial Activity of Broth Fermented with Kombucha Colonies. Journal of Microbial & Biochemical Technology. 1(1): 72-78.

Kurtzman C.P., C.J. Robnett, E. Basehoar-Powers, 2001. Zygosaccharomyces kombuchaensis, a new ascosporogenous yeast from “kombucha tea”. FEMS Yeast Respiration 1: 133-138.

Lê Thanh Mai (Chủ biên), Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Thị Hằng, Lê Lan Chi, 2005. Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 331 trang.

Liu, C.-H., W.-H. Hsu, F.-L. Lee, and C.-C. Liao, 1996. The isolation and identification of microbes from a fermented tea beverage, Haipao, and their interactions during Haipao fermentation. Food Microbiology. 13: 407-415.

Periyasamy, S., S. Venkatachalam, S. Ramasamy and V. Srinivasan, 2009. Production of Bio-ethanol from Sugar Molasses Using Saccharomyces Cerevisiae. Modern Applied Science. 3(8): 32-37.

Reiss, J., 1994. Influence of different sugars on the metabolism of the tea fungus. Zeitschrift für Lebensmittel- Untersuchung und –Forschung. 198: 258-261.

Sreeramulu, G., Y. Zhu, W. Knol, 2000. Kombucha fermentation and its antimicrobial activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 48: 2589-2594.

Ukwo, S.P., C.F. Ezeama and N.U. Ndaeyo, 2010. Growth of Different Yeast Strains During Fermentation of Soursop (Annona muricata) Juice as Influenced by Acetic acid Bacteria (Acetobacter aceti). Nature and Science. 8(10): 285-291.

Yang, Z., F. Zhou, B. Ji, B. Li, Y. Luo, L. Yang and T. Li, 2010. Symbiosis between Microorganisms from Kombucha and Kefir: Potential Significance to the Enhancement of Kombucha Function. Applied Biochemistry Biotechnology. 160(2): 446-455.

Nhiệt độ(°C)Nhiệt độ(°C)(a)(b)Hình 7: Nồng độ ethanol (a) và acid (b) theo thời gian lên men ở các nhiệt độ khác nhauNhiệt độ(°C)Nhiệt độ(°C)(a)(b)Hình 7: Nồng độ ethanol (a) và acid (b) theo thời gian lên men ở các nhiệt độ khác nhauNhiệt độ(°C)Nhiệt độ(°C)(a)(b)Hình 7: Nồng độ ethanol (a) và acid (b) theo thời gian lên men ở các nhiệt độ khác nhau