Giỏ hàng

Phương pháp lên men hoạt chất thảo dược

Phương pháp lên men vốn đã được chúng ta sử dụng từ hàng trăm năm trước trong thực phẩm của người Việt nói riêng và các nước trên thế giới nói chung. Điển hình như người Hàn Quốc sử dụng thức ăn lên men như kim chi, người Việt dùng trong dưa muối, người Pháp áp dụng trong sản xuất rượu nho, sữa chua v..v... Nhưng với việc ứng dụng phương pháp lên men trong bào chế thảo dược thì đã mở ra bước tiến mới trong y dược học, giúp tạo ra nguồn nguyên liệu chất lượng cao ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm thực phẩm bảo vệ cức khỏe, dược phẩm chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

1. Lên men là gì?

Lên men là quá trình chuyển hóa sinh học để tạo sản phẩm mang lại lợi ích cho người sử dụng. Lên men có thể diễn ra ngay bên trong nguyên liệu mà không cần sử dụng bất cứ tác nhân nào khác ví dụ như quá trình chín của quả, lên men hành tỏi đen.., hoặc do môi trường như: muối dưa, chế biến trà uống..cũng có thể có tác động của con người như làm sữa chua, pho mai, lên men bia, rượu...

Nghiên cứu vi sinh vật trong quá trình lên men

Mới đây công nghệ lên men đã được áp dụng để tạo nguyên liệu và bào chế thảo dược được dẽ dàng hơn. Lên men giúp cho chuyển hóa các chất cao phân tử thành các chất có khối lượng phân tử thấp hơn làm cho chúng trở thành một phân tử mới, không độc, dễ hấp thu, hoặc hoạt tính mạnh hơn, thậm chí có hoạt tính hoàn toàn khác với chất ban đầu. Sản phẩm sau khi lên men cũng tạo ra các chất có tính chất hóa lý khác làm cho quá trình tinh chế chúng trở nên dễ dàng hơn, ...

3. Quy trình lên men thảo dược phòng thí nghiệm

Ở quy mô phòng thí nghiệm lên men giúp khảo sát và thử nghiệm tác động của men đến chất lượng của dược liệu. Bằng các phân tích sinh hóa để đánh giá được chất lượng của sản phẩm trước và sau khi lên men. Ở phòng thí nghiệm cho phép chúng ta tối ưu được quy trình lên men, và mô phỏng quy trình và thiết bị trước khi tiến hành ở quy mô công nghiệp.

Thông thường quá trình lên men được tiến hành gồm ba giai đoạn chính:

  • Trước lên men: Xử lý, chế biến, phối trộn, khử trùng nguyên liệu và thiết bị lên men;
  • Lên men trong thiết bị phản ứng sinh học (bioreacter): với điều kiện thích hợp để tạo nhiều sản phẩm mục tiêu;
  • Sau lên men: Thu sản phẩm lên men, tinh chế, bảo quản sản phẩm.
  • Ở quy mô phòng thí nghiệm, lên men bao gồm các công đoạn:
  • Lựa chọn chủng lên men
  • Phân lập chủng
  • Lưu giữ chúng
  • Nhân giống

Bao gồm phân lập, tạo dòng để tạo ra nguồn giống chính xác và cần thiết về số lượng phục vụ cho quá trình lên men.

  • Tạo môi trường dinh dưỡng, chuẩn bị giống

Dựa theo sự đặc hiệu về nhu cầu dinh dưỡng của bản thân vi sinh vật, người ta tạo ra các môi trường nuôi cấy trong các dụng cụ chứa. Bước này đóng góp nguồn dinh dưỡng sống còn cho chủng vi sinh vật lên men (lên men lấy sản phẩm), đồng thời là bước chuẩn bị để loại bỏ các phế phẩm cần được lên men (lên men loại phế phẩm).

  • Khử trùng môi trường

Khử trùng môi trường nhằm mục đích tạo độ vô trùng, tăng độ tinh khiết của sản phẩm, tăng hiệu suất lên men, hồ hóa các thành phần chứa sinh vật.

  • Lên men

Nuôi ủ giống trong môi trường trong điều kiện đặt sẵn về pH, nhiệt độ, độ ẩm, thời gian, hàm lượng oxy... Đôi khi cần bổ sung phụ gia lên men. Quá trình lên men là chờ đợi vi sinh vật sử dụng môi trường để trao đổi chất. Qua quá trình trao đổi chất, vi sinh vật phát triển về số lượng và kích thước, đồng thời tiết ra các sản phẩm trao đổi chất. Dựa vào điều kiện sống của giống và mục đích lên men mà người ta tối ưu quá trình lên men theo những cách khác nhau, như lên men lỏng, lên men rắn, lên men mẻ, lên men liên tục, lên men bán liên tục...

-    Thu sản phẩm

+  Đối với lên men lấy sản phẩm: thu sản phẩm là các dịch tiết trao đổi chất của vi sinh vật, hoặc chính sinh khối của vi sinh vật đó.

+  Đối với lên men khử phế phẩm: không có sản phẩm lên men. Quá trình lên men nhằm mục đích loại bỏ phế phẩm, ví dụ như lên men Penicillium pinophilum để loại bỏ thành phần lignin trong rác thải thành phần gỗ.

3. Ứng dụng lên men thảo dược trong thực tiễn

Một ứng dụng điển hình của phương pháp lên men trong bào chế thảo dược phải kể đến là Tỏi đen.

Tỏi đen vốn dĩ không có ở tự nhiên. Nó là một thành phẩm khi người ta lên men tỏi trắng trong một khoảng thời gian. Để tỏi trắng thành tỏi đen, người ta phải đảm bảo rất nhiều yêu cầu về điều kiện lên men. Nhiệt độ phải từ 50 độ C –70 độ C. Độ ẩm phải dao động từ 80 – 90 độ C. Quá trình lên men này được gọi là phản ứng Maillard. Để lên men tỏi thành công, phải mất một quá trình kéo dài từ 30 cho tới 60 ngày. Khi đó, tỏi trắng dễ lên men thành tỏi đen nhánh. Quá trình này sử dụng men nội sinh có sẵn trong củ tỏi.

Với tỏi tươi, nó luôn có thành phần chính được gọi là alliin. Còn với tỏi đen, chính nhờ vào quá trình lên men nên nó đã có thêm rất nhiều hàm lượng các nhóm hoạt chất. Trong loại tỏi này có chứa rất nhiều sulfur hữu cơ mà ít gây mùi cay nồng không như các hợp chất này tồn tại trong tỏi trắng, đặc biệt S-allyl-L-cysteine (SAC) tăng lên từ 6-10 lần so với tỏi trắng, loại đường Fructose làm cho tỏi có vị ngọt, polyphenol là một nhóm chất có khá nhiều tác dụng có mặt trong nhiều loại thảo dược khác nhau mà giữ vai trò tác dụng chính thì cũng có mặt trong tỏi lên men với hàm lượng khá cao, hàm lượng này tăng từ 5-10 lần so với tỏi trắng. Không chỉ về hàm lượng mà thành phần của chúng cũng phong phú hơn ở tỏi trắng, Chính bởi vậy, những tác dụng với cơ thể thường nhanh và mạnh gấp 4 lần so với tỏi trắng.

Hiện ở Việt Nam, các nhà khoa học thuộc Trung tâm Phát triển Công nghệ cao, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cũng đã nghiên cứu, bào chế thành công tỏi Việt Nam thành tỏi đen, tăng giá trị dược tính, chống ôxy hóa, chống lão hóa, ngăn ngừa sự hình thành của khối u. Ngoài ra, tỏi đen còn có tác dụng điều hòa đường huyết, giảm bớt lượng cholesterol có trong máu gây hại cho cơ thể.

Thêm nữa việc sử dụng enzim phân lập từ quá trình nuôi sinh khối vi sinh vật đã tạo ra nguồn enzim phục vụ việc lên men một số loại thảo dược như: Đậu nành, dâm dương hoắc, ... Quá trình lên men này giúp tăng hàm lượng các hoạt chất chính, giúp việc tinh chế hoạt chất được dễ dàng hơn.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Danh mục