Đồ uống lên men probiotic 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 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 rộng rãi. Chính vì vậy, TS.Võ Thành Trung và nhóm nghiên cứu Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã tiến hành đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất đồ uống lên men probiotic từ một số loài rong đỏ Việt Nam”, mã số: ĐLTE00.05/20-21 với mục tiêu xây dựng được quy trình sản xuất đồ uống lên men probiotic từ nguyên liệu rong đỏ tại Việt Nam. Đề tài được xếp loại Xuất sắc.

TS. Võ Thành Trung cho biết, rong đỏ hiện tại phân bố rải rác khắp cả nước, chủ yếu tập trung ở vùng triều ven bờ, thường ở các vùng cửa sông đổ ra biển có độ mặn 2-3,5% từ Quảng Ninh đến Cà Mau, chủ yếu các loài thuộc chi rong Gracilaria. Khai thác tự nhiên tập trung nhiều ở Hải Phòng và các vùng lân cận Nam Trung Bộ: Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận. Ngoài ra còn một số vùng nuôi Kappahycus như Khánh Hội, Sơn Hải tỉnh Ninh Thuận, Cam Ranh, Vân Phong - Khánh hòa, Cát Bà - Hải Phòng.

Rong đỏ Việt Nam

Đồ uống lên men giúp tăng cường sức khỏe và ngăn ngừa một số bệnh. Chúng có đặc tính chống ung thư, chống viêm và hỗ trợ tiêu hóa. Rong biển là nguyên liệu thích hợp để chế biến các sản phẩm đồ uống lên men, 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 mang lại nhiều lợi ích cho 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 có 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.

Sáu loài rong thu thập được cho nghiên cứu

Quá trình thu thập một số loài rong đỏ Gracilaria salicornia, Gracilaria tenuistippitata, Hydropuntia echuematoides, Kappaphycus avarezii, Betaphycus gelatinus, Acanthophora spicifera làm nguyên liệu sản xuất đồ uống lên men probiotic đã thu được một số kết quả:
-    Thu đủ sáu loài phục vụ cho nghiên cứu đồ uống probiotic.
-    Khối lượng rong thu được của mỗi loài là 2kg rong khô tương ứng 50kg rong tươi.
-    Đã xác định được nơi thu rong nguyên liệu và mô tả hình ảnh chi tiết của các loài rong.
-   Thành phần hóa học của sáu loại rong có hàm lượng carbohydrate 75-80%, hàm lượng protein 6-10%, hàm lượng lipid thấp 1-1,5%.
-    Thành phần carbohydrate của sáu loài rong này là đường galactose, glucose, và một ít các đường khác.
-    Chọn được loài Hydropuntia eucheumatoides là nguyên liệu thích hợp lên men đồ uống probiotic.

Tản rong câu chân vịt phát triển trong điều kiện nuôi trồng

 

Nhóm nghiên cứu 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 carbohy-drate 80,3%, lipid 1,5%, nito- protein 6 %, car-bohydrate có galactose 87,2%, glucose 10,3 % và các loại đường khác 2,5%.
-    H. eucheumatoides được thủy phân bởi hỗn hợp enzyme viscozyme L và lactozyme 1% w/w, tỷ lệ rong 30g/l, nhiệt độ 30oC và thời gian 96 giờ.
-    Dịch thủy phân được lên men bởi hai chủng Lac-tobacillus 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. eu- cheumatoides 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 trị 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.

Hệ thống lên men đồ uống có thể tích 5 lít

TS. Võ Thành Trung chia sẻ, việc đưa công nghệ sản xuất đồ uống probiotic từ rong đỏ ra thị trường có nhiều thuận lợi. Một là, công nghệ sản xuất có thể ứng dụng tại tất cả các nhà máy chế biến sữa lên men, nhà máy đồ uống có cồn và không cồn và các nhà máy sản xuất dược. Thêm vào đó, ở Việt Nam có nhiều loài rong đỏ phù hợp cho sản xuất. Một ưu điểm khác là sản xuất đồ uống probiotic không cần nhiều nguyên liệu như sản xuất các sản phẩm khác vì đây là một dạng thực phẩm hỗ trợ sức khỏe. Tuy nhiên, vẫn còn những khó khăn, phải kể đến như vấn đề xây dựng hệ thống thu mua nguyên liệu rong tự nhiên. Do nghề nuôi rong đỏ có giá trị kinh tế không cao nên nguyên liệu khó đảm bảo về lâu dài. Ngoài ra, loại đồ uống này vẫn chưa xây dựng được thành thực phẩm chức năng để nâng cao giá trị sản phẩm. Kinh phí xây dựng nhà máy và thương mại sản phẩm còn hạn chế. Nhóm nghiên cứu hy vọng trong tương lai không xa, sản phẩm đồ uống này có thể được đưa vào sản xuất và sớm được người tiêu dùng biết đến và ưa chuộng.

Nguồn: Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam