฀ CHUYÊN ĐỀ LAO ฀
195
STORAGE STABILITY OF
FREEZE-DRIED BACILLUS CLAUSII POWDERS
KhongThiNgocAnh1,NgoNguyenQuynhAnh1,2,DamThanhXuan1*
1Hanoi University of Pharmacy, 13-15 Le Thanh Tong, Cua Nam Ward, Ha Noi City, Vietnam
2Hai Duong Central College of Pharmacy - 324 Nguyen Luong Bang, Le Thanh Nghi Ward, Hai Phong City, Vietnam
Received:13/09/2025
Revised:02/10/2025;Accepted:08/10/2025
ABSTRACT
Objective: This study was conducted to evaluate the storage stability of freeze-dried
BacillusclausiipowdersaccordingtotheICHQ5Cguideline.
Methods: 3 formulations were developed: formulations A (mannitol), formulations
B (maltodextrin + trehalose), and formulations C (a combination of 3 excipients).
Freeze-dried powderswerepackagedin twocontainersystems(amberglassvialsand
multilayeraluminumpouches)andstoredunderlong-termconditions(25°C/60%RH)for
12months.Keyqualityattributesweremonitored,anddatawereanalyzedusinglinear
regressionandANOVAwithasignificancethresholdofp<0.05.
Results: Allformulationsmaintainedviablecountsabove10logCFU/gafter12months,
though the rates of decline varied considerably. Formulations A showed the fastest
reduction,whereasformulationsBexhibitedthehigheststability.Thealuminumpouch
demonstrated superior control of water activity (AW) and residual moisture compared
withglassvials,therebysupportingbetterbiologicalstability.
Conclusion: Thestoragestabilityoffreeze-driedBacillusclausiipowderswasinfluenced
by both protective excipients and packaging. Formulations B in aluminum pouches
provided optimal performance, suggesting a practical approach for developing more
stableandsustainableprobioticformulationsforindustrialapplications.
Keywords: Bacillusclausii,freeze-drying,storagestability,packaging.
Vietnam Journal of Community Medicine, Vol. 66, Special Issue 18, 195-200
*Correspondingauthor
Email:xuandt@gmail.com Phone:(+84)904607584 Https://doi.org/10.52163/yhc.v66iCD18.3475
www.tapchiyhcd.vn
196
ĐỘ ỔN ĐỊNH TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN
CỦA BỘT ĐÔNG KHÔ BACILLUS CLAUSII
KhổngThịNgọcAnh1,NgôNguyễnQuỳnhAnh1,2,ĐàmThanhXuân1*
1Trường Đại học Dược Hà Nội - 13-15 Lê Thánh Tông, P. Cửa Nam, Tp. Hà Nội, Việt Nam
2Trường Cao đẳng Dược Trung ương Hải Dương - 324 Nguyễn Lương Bằng, P. Lê Thanh Nghị, Tp. Hải Phòng, Việt Nam
Ngàynhận:13/09/2025
Ngàysửa:02/10/2025;Ngàyđăng:08/10/2025
ABSTRACT
Mục tiêu: Nghiêncứuđượctiếnhànhnhằmđánhgiáđộổnđịnhbảoquảncủabộtđông
khôchứaBacillusclausiitheohướngdẫnICHQ5C.
Phương pháp: 3côngthứcbàochếđượcthiếtkế:côngthứcA(mannitol),côngthứcB
(maltodextrin+trehalose)vàcôngthứcC(hỗnhợp3tádược).Mẫubộtđôngkhôđược
đónggóitronghailoạibaobì(lọthủytinhhổpháchvàtúinhômphứchợp),sauđóbảo
quảnởđiềukiệndàihạn(25°C/60%RH)trong12tháng.Cácchỉtiêuđượctheodõi.Dữ
liệuđượcphântíchbằnghồiquytuyếntínhvàANOVA,vớingưỡngýnghĩap<0,05.
Kết quả: Tấtcảcôngthứcduytrìmậtđộvisinhvậttrên10logCFU/gsau12tháng,songtốc
độsuygiảmkhácbiệtrõrệt.CôngthứcAcómứcgiảmnhanhnhất,trongkhicôngthứcB
duytrìổnđịnhnhất.BaobìnhômphứchợpkiểmsoátAWvàhàmẩmtốthơnsovớilọthủy
tinh,gópphầnduytrìđộổnđịnhsinhhọc.
Kết luận: ĐộổnđịnhbảoquảncủabộtđôngkhôBacillusclausiichịuảnhhưởngđồngthời
bởitádượcbảovệvàbaobì.CôngthứcBkếthợpvớibaobìnhômphứchợpchohiệuquả
tốiưu,gợiýhướngpháttriểnchếphẩmprobioticổnđịnhvàbềnvữnghơntrongthựctiễn
sảnxuất.
Từ khóa: Bacillusclausii,đôngkhô,độổnđịnhbảoquản,đónggói.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Bacillusclausiilàchủngvikhuẩnsinhbàotửthuộc
nhóm probiotic đã được sử dụng rộng rãi với các
bằngchứnglâmsàngvềhiệuquảhỗtrợcânbằng
hệ vi sinh đường ruột, giảm tiêu chảy và phòng
ngừarốiloạntiêuhóa[1-2].Đặcđiểmnổibậtcủa
Bacillusclausiilàkhảnăng tồntạidướidạngbào
tửchịuđượcnhiệtđộvàpHkhắcnghiệt[1-3].Tuy
nhiên,tháchthứclớnnhấttrongpháttriểnchếphẩm
probioticlàduytrìtínhổnđịnhvềsốlượngvisinh
vậtsốngsóttrongsuốtthờihạnsửdụngsảnphẩm
[4].TheohướngdẫnICHQ5C-StabilityTestingof
Biotechnological/Biological Products, việc nghiên
cứuđộổnđịnhcủacácsảnphẩmcôngnghệsinh
họckhôngchỉdừnglạiởđánhgiácácchỉtiêuhóalý
thôngthường,màcònphảitậptrungvàokhảnăng
sống sót [5]. Ngoài ra, Q5C cũng nhấn mạnh yêu
cầuđánhgiátoànbộhệbaobì-nắpđậy(container-
closure system), bởi đây là yếu tố trực tiếp ảnh
hưởngđếnđộẩm,hoạtđộnước(AW)vàtừđóquyết
địnhmứcđộổnđịnhsinhhọccủasảnphẩm[5].
Nghiên cứu này được tiến hành với các mục tiêu
đánhgiáđộổnđịnhdàihạncủabộtđôngkhôchứa
BacillusclausiitheohướngdẫnICHQ5Ctronghai
loạibaobì:lọthủytinhvàtúinhômphứchợp.
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
ĐốitượngnghiêncứulàbộtđôngkhôchứaBacillus
clausii(chủngM31)đượcsảnxuấttừchủngđược
phânlậpvàlưutrữtạiTrungtâmNghiêncứuvàKinh
doanhDược,TrườngCaođẳngDượcTrungươngHải
Dương,cómậtđộbanđầuđạt>1012CFU/mltrong
dịchnuôicấy.
Cáccôngthứcbàochếđượcmãhóathànhphần:
- Công thức A (chất bảo vệ mannitol): công thức
D.T. Xuan et al. / Vietnam Journal of Community Medicine, Vol. 66, Special Issue 18, 195-200
*Tácgiảliênhệ
Email:xuandt@gmail.com Điện thoại:(+84)904607584 Https://doi.org/10.52163/yhc.v66iCD18.3475
197
thamchiếu(nềnđơnchất).
-CôngthứcB(maltodextrin+trehalose):côngthức
cảitiến(đachấtbảovệ).
-CôngthứcC(hỗnhợp3chấtbảovệlạnhthayđổi
tỷlệ):côngthứcbiếnthểbổsung.
Hailoạibaobìđượcsửdụngđểsosánh:
- Lọ thủy tinh trung tính màu hổ phách, đóng kín
bằngnútcaosuvànắpnhôm.
-Túinhômphứchợpnhiềulớp,hànkín,cóđặctính
chốngẩmcao.
2.2. Chuẩn bị đông khô
Quytrìnhsảnxuấtbộtđôngkhôđượctiếnhànhnhư
sau:dịchnuôicấyBacillusclausiiđượclytâmđể
thusinhkhối;sinhkhốiđượcphântántrongdung
dịchtádượcbảovệtheotừngcôngthức;hỗndịch
đượclàmlạnhnhanhở-80°C,sauđóchuyểnsang
giaiđoạnsấythănghoa;quátrìnhđôngkhôdiễnra
trong48giờ,dướiápsuất<0,1mbar,vớidảinhiệtđộ
từ-50°Cđến+25°C;3lôđộclậpđượcsảnxuấtcho
mỗicôngthức,bảođảmtínhđại diệnvàphùhợp
khuyếncáocủaICHQ5C[5].
2.3. Điều kiện thử độ ổn định
Nghiêncứuđộổnđịnhđượcbốtrítheohướngdẫn
ICHQ5CvàICHQ1A(R2)[5].
2.4. Chỉ tiêu chất lượng và phương pháp phân tích
-Sốlượngvisinhvậtsốngsót(CFU/g):xácđịnhbằng
phươngphápđếmkhuẩnlạctrênmôitrườngLBagar
[4].
-Hàmẩmdư(%):xácđịnhbằngphươngphápKarl
Fischer,yêucầu<5%[6].
-Hoạtđộnước(AW):đobằngmáyđoAWchuyên
dụng,giớihạn<0,30[7].
-Đặctínhcảmquan:quansátmàusắc,trạngthái,
mùi.
-Độphântán:thửnghiệmhòatanbộttrongnước,
ghinhậnthờigianphântánhoàntoàn.
2.5. Phân tích số liệu
Hồiquytuyếntínhđượcsửdụngđểmôhìnhhóasự
suygiảmlogCFU/gtheothờigian.Phântíchphương
sai(ANOVA)bằngSPSSđểsosánhvớimứcýnghĩa
thốngkêp<0,05.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Số lượng vi sinh vật sống sót
Bảng 1. Số lượng vi sinh vật sống sót
(log CFU/g) của các công thức theo thời gian
Thời gian
Bao bì thủy tinh Bao bì túi nhôm
Công
thức A Công
thức B Công
thức C Công
thức A Công
thức B Công
thức C
0 tháng (ngay sau đông khô)
11,10
±0,10 11,40
±0,10 11,30
±0,10 11,20
±0,10 11,50
±0,08 11,50
±0,08
0,25 tháng (1 tuần)
11,00
±0,08 11,35
±0,08 11,25
±0,08 11,15
±0,08 11,48
±0,07 11,48
±0,07
1
10,90
±0,08 11,30
±0,08 11,20
±0,08 11,10
±0,08 11,45
±0,07 11,45
±0,07
3
10,70
±0,09 11,20
±0,08 11,10
±0,08 10,95
±0,08 11,40
±0,07 11,35
±0,07
6
10,45
±0,10 11,05
±0,09 10,95
±0,09 10,80
±0,09 11,30
±0,08 11,25
±0,08
9
10,25
±0,10 10,95
±0,09 10,80
±0,09 10,70
±0,09 11,25
±0,08 11,15
±0,08
12
10,10
±0,12 10,90
±0,10 10,70
±0,10 10,60
±0,10 11,20
±0,09 11,10
±0,09
Ngaysaukhiđôngkhô,sốlượngvisinhvậtsốngsót
củacả3côngthứcđềuđạttrên11logCFU/g.Trong
quátrìnhbảoquản,côngthứcA(mannitolđơnchất)
giảmnhanhnhất,đặcbiệtkhiđóngtronglọthủytinh,
chỉcònkhoảng10,10±0,12logCFU/gsau12tháng.
CôngthứcB(maltodextrin+trehalose)chothấyđộ
ổnđịnhcaonhất:ởcảhailoạibaobì,mậtđộvisinh
vậtvẫnduytrìgầnnhưkhôngđổi(≥10,9logCFU/g
vớilọthủytinhvà≥11,2logCFU/gvớitúinhômsau
12tháng).CôngthứcC(hỗnhợp3chấtbảovệ)có
mứcổnđịnhtrunggian,tốthơncôngthứcAnhưng
thấphơncôngthứcB.Sosánhhailoạibaobì,túi
nhômphứchợpluônchokếtquảcaohơnlọthủy
tinh,vớimứcsuygiảmtrungbìnhthấphơnkhoảng
0,3-0,5logCFU/gsau12tháng.
D.T. Xuan et al. / Vietnam Journal of Community Medicine, Vol. 66, Special Issue 18, 195-200
www.tapchiyhcd.vn
198
3.2. Hàm ẩm dư và hoạt độ nước
Bảng 2. Hàm ẩm dư (H%) và hoạt độ nước (AW) của các công thức theo thời gian
Thời
điểm Chỉ tiêu
Bao bì thủy tinh Bao bì túi nhôm
Công thức
ACông thức
BCông thức
CCông thức
ACông thức
BCông thức
C
Ban
đầu
Hoạtđộnước
(AW) 0,24±0,02 0,20±0,02 0,21±0,02 0,12±0,01 0,09±0,01 0,10±0,01
Hàmẩm(H%) 4,40±0,05 3,50±0,04 3,60±0,04 2,80±0,03 2,70±0,03 2,75±0,03
3
tháng
Hoạtđộnước
(AW) 0,26±0,02 0,21±0,02 0,22±0,02 0,13±0,01 0,10±0,01 0,11±0,01
Hàmẩm(H%) 4,55±0,06 3,60±0,05 3,70±0,05 2,90±0,03 2,80±0,03 2,85±0,03
6
tháng
Hoạtđộnước
(AW) 0,27±0,02 0,22±0,02 0,23±0,02 0,13±0,01 0,10±0,01 0,11±0,01
Hàmẩm(H%) 4,60±0,06 3,70±0,05 3,75±0,05 2,95±0,03 2,85±0,03 2,90±0,03
12
tháng
Hoạtđộnước
(AW) 0,28±0,02 0,23±0,02 0,24±0,02 0,14±0,01 0,11±0,01 0,12±0,01
Hàmẩm(H%) 4,70±0,07 3,80±0,06 3,85±0,06 3,00±0,04 2,95±0,03 3,00±0,04
Kếtquảchothấytấtcảcáccôngthứcđềuduytrì
hàmẩm<5%vàhoạtđộnước<0,30AWtrongsuốt
12thángbảoquản,đápứngyêucầutheohướngdẫn
ICHQ5C.Tuynhiên,cósựkhácbiệtrõrệtgiữahai
loạibaobì:
-Baobìthủytinh:AWdaođộngtừ0,24-0,28,hàm
ẩmtăngnhẹtừ4,40±0,05%lên4,70±0,07%sau
12tháng.Điềunàychothấykhảnăngkiểmsoátẩm
củalọthủytinhcònhạnchế,dẫntớisựdaođộng
nhấtđịnhtrongquátrìnhbảoquản.
-Baobìtúinhômphứchợp:AWduytrìổnđịnhở
mứcrấtthấp(0,09-0,14),hàmẩmchỉtăngnhẹtừ
2,70-2,80%lênkhoảng3,0% sau 12tháng. Sự ổn
địnhnàychứngminhhiệuquảchốngẩmvượttrội
củanhômphứchợp.
3.3. Đặc tính cảm quan và độ phân tán
Bảng 3. Đặc tính cảm quan và thời gian phân tán của các công thức theo thời gian
Thời gian Bao bì thủy tinh Bao bì túi nhôm
Công thức A Công thức B Công thức C Công thức A Công thức B Công thức C
0tháng
(ngay
sauđông
khô)
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,5
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,0
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,2
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,3
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:2,8
±0,1phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:2,9
±0,1phút
3tháng
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,7
±0,3phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,1
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,3
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,4
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:2,9
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,0
±0,2phút
6tháng
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,8
±0,3phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,2
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,4
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,5
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,0
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,1
±0,2phút
12tháng
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,9
±0,3phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,3
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,5
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,6
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,1
±0,2phút
Bộtmịn,
trắngngà,
khôngmùilạ
Phântán:3,2
±0,2phút
D.T. Xuan et al. / Vietnam Journal of Community Medicine, Vol. 66, Special Issue 18, 195-200
199
Tấtcảcáccôngthứcđềuduytrìđặctínhcảmquan
ổn định trong suốt thời gian bảo quản. Thời gian
phântántăngnhẹtheothờigian,nhưngvẫndưới4
phút.CôngthứcBvàCcókhảnăngphântánnhanh
hơncôngthứcA;đồngthờimẫuđóngtrongtúinhôm
luônchothờigianphântánngắnhơnsovớilọthủy
tinh,thuậnlợihơnkhisửdụnglâmsàng.
3.4. Phân tích mô hình hồi quy tuyến tính
Bảng 4. Thông số mô hình hồi quy tuyến tính
của các công thức (n = 3)
Công thức
- Bao bì
Hệ số góc
(slope,
log CFU/
tháng)
Intercept
(log
CFU/g) R² p-
value
Công thức A
Lọthủy
tinh -0,083 11,05 0,921 <
0,05
Túinhôm -0,050 11,15 0,915 <
0,05
Công thức B
Lọthủy
tinh -0,042 11,30 0,902 <
0,05
Túinhôm -0,025 11,45 0,896 <
0,05
Công thức C
Lọthủy
tinh -0,050 11,20 0,908 <
0,05
Túinhôm -0,033 11,35 0,901 <
0,05
Kếtquảphântíchhồiquytuyếntínhchothấytốcđộ
suygiảmvisinhvậtsốngsótkhácbiệtrõrệtgiữacác
côngthứcvàloạibaobì.CôngthứcAtronglọthủy
tinhcóhệsốgóc-0,083logCFU/tháng,phảnánh
tốcđộmấtkhảnăngsốngnhanhnhất.Ngượclại,
côngthứcBtrongtúinhômcóhệsốgócthấpnhất
(-0,025logCFU/tháng),ổnđịnhgấphơn3lầnsovới
côngthứcA.CôngthứcCnằmởmứctrunggiangiữa
côngthứcAvàcôngthứcB.TấtcảmôhìnhđềucóR²
>0,89vàýnghĩathốngkê(p<0,05),chophépngoại
suythờihạnbảoquản.
Hình 1. Mức độ suy giảm số lượng vi sinh vật sống
sót theo thời gian trong các dạng bao bì khác nhau
Dựatrênmôhình,côngthứcBvàCtrongtúinhôm
cóthểduytrì≥10logCFU/gđến12thángvàtiềm
năngmởrộngthờihạnbảoquảnđến≥24thángở
25°C/60%RH.
4. BÀN LUẬN
Nghiên cứu được thiết kế nhằm đánh giá độ ổn
định bảo quản của bột đông khô Bacillus clausii
theo chuẩn ICH Q5C [5]. Kết quả định lượng số
lượngvisinhvậtsốngsótchothấysựkhácbiệtrõ
rệtgiữacáccôngthức.CôngthứcA(mannitolđơn
chất) có tốc độ suy giảm nhanh nhất, phản ánh
hạnchếcủamannitolvốndễkếttinhvàgâybấtổn
trongmôitrườngkhô[6-7].Ngượclại,côngthứcB
(maltodextrin+trehalose)duytrìsốlượngbàotửổn
địnhnhất,trên11logCFU/gsau12tháng,phùhợp
vớicơchếbảovệkép:maltodextrinlàmgiảmbiến
độngcấutrúc,trehaloseổnđịnhmàngvàprotein.
CôngthứcC(hỗnhợp3tádược)chokếtquảtrung
gian,chothấysựbổsungđachấtcólợinhưnghiệu
quảchưavượttrộisovớicôngthứcB[8].
Các chỉ số hỗ trợ (AW, hàm ẩm) củng cố kết quả
CFU:baobìthủytinhchothấyAWcaohơnvàdao
độngnhiềuhơnsovớitúinhôm,dẫntớitốcđộsuy
giảmCFUnhanhhơn.TúinhômphứchợpgiữAW
ổnđịnhở mứcthấp (0,09-0,14)vàhàm ẩm<3%,
gópphầnhạnchếbiếnđộngsinhhọc.Đặctínhcảm
quanvàthờigianphântánnhìnchungítthayđổi,
nhưngvẫnghinhậnsựkhácbiệtnhỏ:cácmẫubảo
quảntrongtúinhômcóthờigianphântánngắnhơn,
thuậnlợichosửdụnglâmsàng[9-10].Phântíchhồi
quy tuyến tính cho thấy slope suy giảm của công
thứcAcaonhất,trongkhicôngthứcBthấpnhất,
đặcbiệtkhikếthợpvớibaobìnhôm(slope-0,025
logCFU/tháng).Điềunàykhẳngđịnhvaitròkếthợp
củatádượcbảovệđachấtvàhệbaobìchốngẩm
trongviệcduytrìđộổnđịnhsinhhọc.
D.T. Xuan et al. / Vietnam Journal of Community Medicine, Vol. 66, Special Issue 18, 195-200