Công nghệ sản xuất đồ uống lên men từ một số loài rong đỏ Việt Nam

Rong đỏ Việt Nam là nguyên liệu được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ chế biến thực phẩm như agar, carragenan được sản xuất từ các chi rong Gracilaria và Kappaphycus. Bên cạnh đó có nhiều loài rong đỏ được sử dụng làm thực phẩm trong cuộc sống thường ngày như Porphyra sp, Gracilaria tenuistipitata, Hydropuntia euchumatoides, Eucheuma denticulatum, Betaphycus gelatinus dùng nấu canh hoặc ăn liền, làm nộm, nấu chè… Điều này chỉ ra sự an toàn trong thực phẩm của các loài rong đỏ Việt Nam. Trong khi đó phát triển các sản phẩm lên men từ nguồn nguyên liệu này vẫn chưa được nghiên cứu.

TS. Võ Thành Trung và nhóm nghiên cứu Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất đồ uống lên men probiotic từ một số loài rong đỏ Việt Nam” Với mục tiêu xây dựng được quy trình sản xuất đồ uống lên men probiotic từ nguyên liệu rong đỏ tại Việt Nam.

Đồ uống lên men tăng cường sức khỏe và ngăn ngừa một số bệnh. Chúng có đặc tính chống ung thư và chống viêm, và hỗ trợ tiêu hóa. Rong biển là nguyên liệu thích hợp để chế biến các sản phẩm đồ uống lên men, chẳng hạn như đồ uống probiotic được sản xuất từ loài Gracilaria fisheri được lên men bởi vi khuẩn Lactobacillus plantarum DW3. Rong biển Laminaria japonica được lên men bởi nấm men Saccharomyces cerevisiae tạo ra dịch lên men có nồng độ cồn thấp. Trong rong đỏ có các dưỡng chất tốt như caragennan, agarose, agar pectin, tinh bột rong đỏ, iot, các vi khoáng, phycoerythrin… do đó đồ uống lên men từ rong đỏ sẽ là sản phẩm mới bổ dưỡng chứa các dưỡng chất từ rong đỏ và các chủng lợi khuẩn.

Sản xuất đồ uống lên men từ rong đỏ có hai bước chính: thủy phân và lên men. Quá trình thủy phân được thực hiện bằng các phương pháp hóa học và sinh học. Các polysacchride như cellulose, carragenan và agar – dưới tác dụng của nhiệt, axit vô cơ và các chế phẩm enzyme – bị phân hủy thành các monome như glucose và galactose.

Quá trình lên men đồ uống từ rong đỏ liên quan đến sự tăng trưởng và phát triển của các chủng lợi khuẩn trên môi trường dịch thủy phân. Các chủng probiotic thường là vi khuẩn axit lactic (LAB). Theo định nghĩa được đề xuất bởi FAO/WHO, lợi khuẩn phải còn sống và tăng sinh sau khi ăn vào. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, các định nghĩa mới đã được thêm vào thuật ngữ probiotic như ‘paraprobiotics’ (tế bào chết/không hoạt động của probiotics) và ‘postbiotics’ (các chất chuyển hóa có lợi cho sức khỏe của probiotics), bởi vì các phát hiện đã chỉ ra rằng các tế bào chết (nguyên vẹn hoặc bị vỡ) có thể cũng cho thấy những tác động đáng kể đến sức khỏe đối với con người. Sử dụng các sản phẩm probiotic có liên quan đến nhiều lợi ích sức khỏe. Đồ uống từ sữa có chứa Lactobacillus casei có hoạt tính giảm đường huyết, bằng các thực nghiệm vitro và in vivo chỉ ra ức chế hoạt động của α-glucosidase và α-amylase. Sữa lên men Lactobacillus plantarum B719 tạo ra tác dụng chống loãng xương.

Rong đỏ có thành phần hóa học chính là carbohydrate 40% -70%, protein 10% -20%, khoáng 10% -15%, lipid 1% -3% và có chứa các hợp chất vi lượng vitamin B12, phycoerythrin… Do đó dịch thủy phân rong đỏ đảm bảo hàm lượng đường, đạm và khoáng chất cho vi sinh vật lên men đồ uống, và các yếu tố vi lượng là hợp chất bổ dưỡng có trong đồ uống lên men. Vì vậy việc sử dụng rong đỏ làm đồ uống lên men cần được nghiên cứu.

Sau một thời gian nghiên cứu, các nhà khoa học đã đạt được những kết quả sau:

Chọn được loài H.eucheumatoides thích hợp làm đồ uống lên men từ 6 loài rong đỏ. Thành phần hóa học H.eucheumatoides có carbohydrate 80,3%, lipid 1,5%, nito- protein 6 %, carbohydrate có galactose 87,2%, glucose 10,3 % và các loại đường khác 2,5%. H.eucheumatoides được thủy phân bởi hổn hợp enzyme viscozyme L và lactozyme 1% w/w, tỷ lệ rong 30g/l, nhiệt độ 30 độ C và thời gian 96 giờ.

Dịch thủy phân được lên men bởi hai chủng Lactobacillus casei và Saccharomyces boulardii trong điều kiện pH 5,2, 32 ° C, khoáy 100 vòng /phút, với số lượng vi sinh vật ban đầu là 6,3 log (CFU)/mL L.casei và 6,2 log CFU/mL S.boulardii,trong 120 giờ. Động thái quá trình lên men như sự thay đổi về pH, CFU và nồng độ đường được theo dõi trong quá trình lên men.

Đã được xác định được hàm lượng các chất của dịch thủy phân và dịch lên men lactose, glucose, galactose, olygosaccharide, lactic, acetic, ethanol, methanol, hàm lượng kim loại nặng.

Chứng minh được đồ uống lên men H. eucheumatoides là đồ uống probiotic vì thể hiện hoạt tính chống oxy hóa, hoạt tính enzym và an toàn thực phẩm.

Tính ứng dụng của đề tài là tạo ra sản phẩm đồ uống có giá trị dinh dưỡng và giá tri kinh tế cao.

Đóng góp mới của đề tài là xây dựng được quy trình sản xuất đồ uống lên men probiotic từ nguyên liệu rong đỏ tại Việt Nam. Đề tài nghiên cứu trên đã được nghiệm thu và đánh giá vào loại xuất sắc. Hy vọng một ngày không xa trên thị trường Việt Nam xuất hiện đồ uống lên mem từ rong đỏ của Việt Nam.

Chu Thị Ngân
Trung tâm Thông tin – Tư liệu
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam