Đại hc Nguyn Tt Thành
Tp chí Khoa hc & Công ngh Vol 7, No 3
8
ng dng màng bao ch động b sung dch chiết bơ Hass
trong bo qun tht bò mát
Trn Th ng Vi*, Đặng Thanh Thy, Nguyn Th Vân Linh
Vin ng dng Công ngh và Phát trin bn vng Trường Đi hc Nguyn Tt Thành
*tttvi@ntt.edu.vn
Tóm tt
Vt liu xanh thân thin vi môi trường đã đang đưc các nnghiên cu quan
m. Trong đó màng bc sinh hc t các ngun nguyên liu tái to t sinh khi ngày
ng được ph biến trong đời sng. Nghiên cứu này đã chế to thành công màng bao
gói ch động t chitosan gelatin b sung dch trích tht Hass nhm ng dng
trong bo qun thịt tươi. Ảnh ng ca các nồng đ dịch tch Hass (0, 5
10) % b sung vào màng đã được kho sát. Kết qu FTIR cho thy vic b sung dch
trích Hass không làm thay đổi cu trúc ca màng. Bên cạnh đó màng bao chủ
động được b sung 10 % dịch trích bơ Hass duy t chất lượng tht ổn định n
khi so sánh vi mu b sung 0 % dịch trích Hass (GCF). Mu thịt đưc bo
qun nhit độ (4-5) ℃ bằng màng bc b sung 10 % dịch trích bơ Hass (HGCF10)
kh ng c chế vi khun Coliforms ci thin cm quan ca mu lên đến 6
ngày. Tuy nhiên, sau 14 ngày bo qun mát mu tht mt n định v cm quan
cũng như s gia tăng mật độ Coliforms
® 2024 Journal of Science and Technology - NTTU
Nhn 03/05/2024
Đưc duyt 27/07/2024
Công b
T khóa
Màng bc ch động,
Coliforms, Chitosan,
dch chiết bơ Hass,
gelatin, tht bò.
1 Đặt vấn đề
Trong nh vực công ngh thc phm, bo qun thc
phẩm đóng vai trò quan trọng trong vic gi chất lượng
sn phm thc phm, nh đó làm gia tăng hiu qu kinh
tế cũng như đóng vai trò quan trng trong chui cung
ng. Bao ch động được đánh giá có tiềm năng cao
trong các ng dng bo qun thc phm [1]. Trong s
các sn phm thc phm thì vic bo qun các thc
phẩm tươi như thịt tươi ý nghĩa quan trọng. Tht
ngun cung cp đạm quan trng trong khu phần ăn của
con người, nhưng thịt tươi lại là môi trường rt d để vi
sinh phát triển gây hư hỏng làm hn s dng ca sn
phm rt ngn (ch khong 3 ngày khi bo qun lnh)
[2]. Do vy, vic ng dng mt k thut bao gói ch
động kh năng kháng khuẩn nhm c chế s phát
trin ca vi sinh trong thịt tươi vừa gi được chất lượng
ca thịt tươi lâu hơn vừa làm ci thin giá tr kinh tế
ca sn phm.
Trong ng dng bao ch động kháng khun khi bo
qun tht cho thy nhiều chế trong vic tiêu dit/c
chế hoạt động ca các nhóm vi sinh phát trin tht.
Những vi sinh gây hỏng b mt tht th b c chế
bi chính nhng thành phn to màng kh năng kháng
khuẩn (như chitosan, poly-l-lysine,…) [2, 3], hoặc t
nhng thành phn hoá hc kháng khun được tích hp
trong quá trình tạo màng (như phụ gia bo qun, dch
chiết kháng khun, tinh dầu,…) [4, 5]. Trong số nhng
dch chiết t nhiên giàu kh năng kháng khuẩn ng dng
trong ng bao ch động thì dch chiết t qu giàu
tiềm năng nhưng chưa được quan tâm nhiu. Theo các
nghiên cứu trước đó đã phát hiện ra rng trong qu
rt giàu các thành phn dinh dưỡng ng như sở hu hot
tính kháng oxy hóa [6] gần đây phát hiện kh
https://doi.org/10.55401/t6cnbv38
28/08/2024
Đại hc Nguyn Tt Thành
Tp chí Khoa hc & Công ngh Vol 7, No 3
năng kháng khuẩn. C th, dch chiết thịt khả năng
tiêu dit vi khun Mycobacterium tuberculosis nng
độ ti thiu 24,00 μg/mL [7]. Ngoài ra, dịch chiết t
nhng phn ph phẩm như hạt, v cũng khả
năng kháng lại vi khun Staphylococcus aureus,
Escherichia coli và Aspergillus flavus [9]. Dch chiết t
hạt bơ còn có khả ng kháng các chng nm n
Aspergilus niger (18 ± 0,31) mm Candida albicans
(32 ± 0,14) mm [10]. Tuy nhiên, các công b trước đó
v các dch chiết t các phn khác nhau ca qu bơ chỉ
mới được phát hin chứng minh được kh năng kháng
khun, kháng nấm nhưng chưa ứng dng kh năng này
o trong bo qun sn phm thc phm.
Trên thế gii và ti Vit Nam, chưa có công trình công
b liên quan đến vic ng dng dch chiết bt thịt
trong màng bao ch động khi bo qun thịt tươi như
tht bò. Vì vy, trong nghiên cu này nhóm nghiên cu
tập trung đánh giá khả năng ng dng ca màng bao
ch động b sung dch chiết bt thịt bơ Hass trong bảo
qun thịt bò tươi. Kết qu đ tài s mang đến tiềm năng
sn xut màng ch động phân hu được hiu qu cao
trong bo qun thc phm tươi.
2 Gii quyết vấn đề
2.1 Nguyên liu
Dch chiết bơ Hass: qu Hass được cung cp t Lc
Nam Farm, Lc Nam, huyn Bo Lâm, tnh Lâm
Đồng. sau khi tiếp nhn s được đánh giá chất
ng nguyên liệu đầu vào. V bên ngoài ca qu
màu xanh đậm đến tím tùy theo giống bơ, độ bóng
sáng, không b dập hay hỏng. sau khi đánh giá
s được bo qun 8 ℃ để thun tin cho vic nghiên
cu. Qu bơ sau khi cn sẽ được đem đi lột v và tách
ht. Phn tht qu s được ct lát thành nhng lát mng
b dày 0,2 cm. Sau đó, cho phần thịt vào ngâm
vi dung dch NaHCO3 0,5 % trong 30 phút và đem đi
hp trong 5 phút. Sau quá trình hp, thịt bơ sẽ đưc làm
ngui và xay mịn. Puree bơ sau khi xay sẽ đưc đem đi
phi trn vi maltodextrin và tiến hành sy nhiệt độ
90 ℃ bằng k thut sy ca s khúc x đến khi độ m
dưới 5 % được nghin mn to thành bt thịt bơ. Sau
đó, bột thịt sẽ đem đi tiến hành trích ly để thu dch
chiết s dng trong nghiên cu
Chitosan: s dng loại thương mại, dng vy, có khi
ng phân t trung bình (Medium Molecular Weight
MMW), xut x Trung Quốc. Gelatin thương mi,
dng bột, có độ bloom 200, xut x Trung Quc.
2.2 Hóa cht
Hóa cht s dng trong nghiên cứu được thu mua t
Công ty Sigma-Aldrich (M) bao gm 2,2-diphenyl-1-
picrylhydrazyl (DPPH) (99 %), 2,2-azino-bis (3-
ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid (gc t do
ABTS), acid galic (99 %), 6-hydroxy-2,5,7,8-
tetramethylchroman-2- carboxylic acid (Trolox) (99
%), thuc th Folin (99 %), ciprofloxacin (99 %)).
Maltodextrin DE 16-20 được mua t Công ty Merck
c). Methanol (99,7 %). Methanol (99,7 %), glycerol
(99,5 %), natri bicarbonate (NaHCO3, 99,8 %) có xut
x t Trung Quốc. Môi trường vi sinh Violet Red Bile
Lactose (VRBL) ngun t Công ty Hi-Media (n
Độ). Các nguyên liệu khác như chitosan (MMW, dạng
vảy), gelatin (độ bloom 200, dng bt) xut x t
Trung Quc.
2.3 Quy trình thu nhn dch chiết t bt thịt bơ
Quy trình thu nhn dch chiết t bt thịt được th
hin trong Hình 1.
Hình 1 Sơ đồ quy trình công ngh thu nhn dch chiết
bt thịt bơ.
Bt thịt bơ sau khi trải qua quá trình sấy đến độ m quy
định dưới 5 % được trích ly bng dung môi ethanol.
Sau khi định lượng, mu dung môi, hn hp được
vortex trong vòng 30 giâyđem đi ủ trích ly. Kết thúc
quá trình trích ly, dch chiết được tách b phn
ngâm trong nước đá 10 phút để n định các thành phn
ri ly tâm 4 500 vòng/phút trong 10 phút đ hoàn toàn
loi b phn không tan, mn nhằm thu được dch
chiết trong nht. Dch mẫu được ổn định trong t đông
10 phút và tiến hành thí nghim.
Đại hc Nguyn Tt Thành
Tp chí Khoa hc & Công ngh Vol 7, No 3
10
2.4 Quy trình tng hp màng bao ch động
Quy trình tng hp màng bao ch động b sung 10 %
dch chiết được th hin trong Hình 2. Dung dch
gelatin 15 % (wt/v) dung dch chitosan 3 % (wt/v)
được hoà tan theo t l 90/10. Sau đó, khuấy đều hn
hp bng bếp khuy t, thêm glycerol làm cht hóa do,
khuy 70 trong 30 phút. Sau khi thu được dung
dịch đồng nht, tiến hành cho dch chiết thịt bơ vào và
khuấy đều hn hợp trong 30 phút. Đem hỗn hp x
siêu âm trong (5-10) phút để loi b bọt khí trước khi
đổ ra đĩa tạo hình màng bọc. Đĩa chứa màng bọc được
định hình bng cách sy 50 ℃ trong 12 gi.
Hình 2 Sơ đồ quy trình tng hp màng bao ch động.
2.5 Đánh giá tính cht ca màng bao ch động b sung
dch chiết bơ Hass
Trong nghiên cu này, dch chiết Hass được b sung
vào vi nhng t l khác nhau gm 0 %, 5 % 10 %
so vi t l hn hp to màng. Màng thu được đánh giá
v ngoi quan và phân tích ch tiêu FT-IR.
2.6 Đánh giá ảnh hưởng ca màng bao ch động b
sung dch chiết bơ Hass đến chất lượng cm quan và vi
sinh ca thịt bò tươi trong thi gian bo qun
Trong nghiên cu này, mu thịt được ghi nhn v
hình nh và màu sc trong quá trình bo quản để phân
tích ảnh hưởng ca màng bao ch động lên cm quan
ca sn phẩm. Đối vi chất lượng vi sinh, mu tht
được theo dõi thông qua ch s Coliform tng s.
2.7 Các phương pháp phân tích
Trong nghiên cu này, mu thịt được ghi nhn v
t ngoại quan xác định màu sc trong quá trình
bo quản để phân tích ảnh ng ca màng bao ch
động lên cm quan ca sn phẩm. Đối vi cht ng
vi sinh, mu thịt được theo dõi thông qua ch s
Coliform tng s.
Xác định màu sc ca tht bò: màu sc ca tht bò được
xác định b mt, biu th bng không gian màu
CIELab vi thiết b đo màu cầm tay (NR110 Precision
Colorimeter, China).
Xác định thành phn acid béo trong dch chiết bột
Hass: s dụng phương pháp GC-MS được gi phân tích
ti Trung tâm Dch v Phân tích thí nghim Thành ph
H Chí Minh (CASE)
Xác định tng s Coliform: tng s Coliform được xác
định bng cách s dng i trường chn lc VRBL.
Dịch được pha loãng 10 ln với nước muối, sau đó được
pha loãng dãy lên đến nồng độ mong mun. 1 mL dch
ca mi nồng độ pha loãng được bơm vào đĩa petri, sau
đó 20 mL môi trường được thêm vào lắc đều đĩa.
Các đĩa đưc 37 °C trong 24 gi đếm các khun
lc mọc trên đĩa thạch.
2.8 X lý s liu
Tt c thí nghiệm đưc làm lp 3 ln. Các giá tr biu
din giá tr trung nh ca 3 ln lặp. Tukey’s Multiple
Range test được áp dụng để xác định s khác bit có ý
nghĩa giữa các giá tr trung bình mức ý nghĩa 5 %.
3 Kết qu và tho lun
3.1 Chất lượng ca dch chiết Hass trong nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, ethanol được s dng làm dung
môi trích ly các hot cht sinh hc t bt thịt Hass.
Ethanol được chn la nhng đặc tính thun li
khiến phù hợp để ng dng trong thc phm nh
tính an toàn, hiu qu và đưc chp nhn rng rãi. Các
tính cht ca dch chiết ethanol ca bt thịt trong
nghiên cứu được th hin Bng 1. Kết qu cho thy
dch chiết ethanol ca bt thịt Hass giá trị sinh
hc cao, cha nhiu hp cht hot tính sinh hc
chng hạn như polyphenol flavonoid, khả năng
chng oxy hóa kháng khun. Thành phn cht béo
trong bơ Hass chiếm ch yếu các acid béo không bão
hòa, tương tự như tài liệu đã công bố v thành phn béo
trong qu bơ [11].
Đại hc Nguyn Tt Thành
Tp chí Khoa hc & Công ngh Vol 7, No 3
Bng 1 Tính cht ca dch chiết bơ Hass
Các tính chất hóa lý của dịch chiết bơ Hass
1
Hàm lượng chlorophyll tổngg/100 mL)
621,00 11,70
2
Hàm lượng carotenoid tổngg/100 mL)
31,80 16,80
3
Hàm lượng phenolic tổng (mgGAE/L)
140,66 2,00
4
Khả năng khử gốc tự do ABTS (mgTE/L)
26.49 0.99
Thành phn các acid béo trong dch chiết bơ Hass
(g/ 100g dầu)
1
C14:0 (Myristic acid)
0,12
2
C14:1 (Myristoleic acid)
0,03
3
C16:0 (Palmitic acid)
24,85
4
C16:1 (Palmitoleic acid)
10,98
5
C17:0 (Heptadecanoic acid)
0,02
6
C17:1 (cis-10-Heptadecanoic acid)
0,04
7
C18:0 (Stearic acid)
0,76
8
C18:1n9C (Oleic acid)
39,06
9
C18:2n6C (Linoleic acid)
15,72
10
C18:3n3 (-Linolenic acid)
0,57
11
C20:0 (Arachidic acid)
0,07
12
C20:1 (Eicosenoic acid)
0,13
13
C20:4n6 (Arachidonic acid)
0,07
14
C21:0 (Heneicosanoic acid)
0,02
15
C22:0 (Behenic acid)
0,03
16
C23:0 (Tricosanoic acid)
0,03
17
C24:0 (Lignoceric acid)
0,05
Chiết xut ethanol ca bt thịt được xác định giàu
hàm lượng phenolic tng s, sc t t nhiên và các hp
cht t nhiên khác đặc tính chng oxy hóa. Các
thành phần phenolic đã và đang đưc quan tâm nghiên
cu v kh năng kháng khuẩn, có s tn ti mối tương
quan cht ch gia hot tính kháng khuẩn hàm lượng
phenolic [12]. Cùng vi nghiên cu v kh năng kháng
khuẩn, năm 2021, một nhóm tác gi cũng tiến hành
đánh giá quá trình bảo qun tht [13]. Kết qu cho thy,
mc rt nhiu loi cht kháng khun ngun
gc t nhiên nhưng chủ yếu các cht chiết xut có hàm
ợng polyphenol cao được tp trung kho sát.
Chiết xuất giàu hàm lượng polyphenol đã chứng minh
kh năng kháng được c vi sinh vật gây hư hỏng vi
sinh vt gây bnh mt trong thc phm [13]. Mc dù
đã nhiều nghiên cu v đặc tính kháng khun ca
chiết xut thc vật được thc hiện nhưng chế kháng
khun chính xác t nhng chiết xut thc vt vẫn chưa
được rõ. Tuy vy, kết qu thí nghim kh quan [14] đã
ch ra rng vi khun Gram âm ít nhy cm vi chiết
xut thc vật hơn vi khuẩn Gram dương. Theo kết qu
nghiên cứu năm 2011, đường kính vòng kháng khun
ca vi khun Gram dương lớn hơn so với vi khun
Gram âm [15]. Mt nghiên cu gần đây sử dng dch
chiết methanol ca bột bơ cũng mang li kết qu tương
t [16]. Nguyên nhân được báo cáo do thành phn
phenolic có kh năng phá hủy cu trúc thành tế bào
to ra s gii phóng tế bào thông qua s tương tác ca
chúng vi thành tế bào vi khun [13]. Vi khun Gram
âm ít b tác dng bi các hp chất phenolic đưc cho là
nh s hin din ca lp màng ngoài k nước cha hàm
ợng phospholipid cao hơn. Ngoài ra, các enzyme
trong tế bào chất cũng thể góp phn gây ra tình trng
kháng phenolic [17].
Bng 1 th hin thành phn acid béo ch yếu trong
thịt Hass gồm myristic, palmitic, palmioleic, stearic,
oleic, linoleic, -linolenic acid,… Các thành phần này
đều được xác định va có kh ng chống oxy hoá va
có kh năng kháng khuẩn [18, 19]. Tóm li, dch chiết
Hass sở hu các thành phn hoá hc vi kh năng
kháng khun phù hp để bo qun thc phm.
3.2 Tính cht ca màng bao ch động b sung t l dch
chiết bơ Hass
Hình 3 Màng bao ch động gelatin/chitosan b sung 0 %
dch chiết bơ Hass (a), 5 % dch chiết bơ Hass (b), và 10 %
dch chiết bơ Hass (c).
Hình nh của màng chitosan/gelatin được b sung 0 %
dch chiết thịt (hiệu GCF), 5 % dch chiết Hass
(ký hiu HGCF5) và 10 % dch chiết bơ Hass (ký hiệu
HGCF10) được th hin Hình 3. Tt c các màng sau
khi định hình sy khô đều cho cm quan khá tt, b mt
không xut hin bt khí, không gh ghề, độ trong sut
ca màng gim dn t màng cha 0 % dch chiết
Hass lên đến 10 % dch chiết thịt bơ. Điều này được
giải độ đục ca màng do ảnh hưởng t màu ca dch
chiết Hass, tuy nhiên v kết cu các tính cht khác
ca màng s không s thay đổi đáng kể s được
chứng minh qua các phép phân tích bên dưới.
Ph FTIR ca màng bc thc phm GCF HGCF10
được hin th trong Hình 4. Màng bc sau khi b sung
Đại hc Nguyn Tt Thành
Tp chí Khoa hc & Công ngh Vol 7, No 3
12
10 % dch chiết Hass cho thấy cường độ peak ca
nhóm chức −OH tại s sóng 3 289 cm1 tăng lên. Điu
này được gii thích do s tương tác mạnh m gia
nhóm hydroxyl trong chitosan, gelatin hp cht
polyphenol trong dch chiết Hass. Vấn đề này cũng
được chng minh bi các nghiên cứu trước đó [20].
Bên cạnh đó, dải dao động khác được phát hiện cũng ở
s sóng (3 000-2850) cm1 đại diện cho =C−H nhóm
CH2 (amid-III). Hơn nữa, s tương tác giữa hp cht
polyphenol với N−H trong chitosan làm ảnh hưởng ti
ờng độ peak ca màng bc HGCF10. Tuy nhiên, vic
thêm dch chiết Hass không làm thay đi cu trúc
ca màng bc.
Hình 4 Kết qu FTIR ca màng bc thc phm.
Ngoài ra, peak bước sóng (1542-1656) cm1 ch ra
nhóm carboxyl bao gm C=O COO. Dải dao động
bước sóng (1455-1242) cm1 ch ra s tn ti ca
nhóm CH. Dải dao động bước sóng (1112-1040)
cm1 ch ra s có mt ca nhóm CN (amid III) hoc
NH (amid II). Dải dao động di 1026-855 th hin
mt thành phn phenolic và dải dao động dải 654 đến
500 cm1 ch ra s hin din ca CH trong vòng
aromatic hoc NH ngoài mt phng [21, 22].
3.3 Ảnh hưởng ca màng bao ch động b sung dch
chiết bơ Hass đến cm quan ca tht bò
Kết qu v s thay đổi cm quan ca thịt mát được
th hin Bng 2. Kết qu cho thấy đối vi mu tht
mát không bc màng, sau 3 ngày bo qun b mt tht
đã xuất hin lp dch nhầy, đàn hồi ca tht kém và sau
6 ngày bo qun thì mu thịt bò đã mất độ đàn hồi, mt
kh năng giữ nước và nht toàn b b mt. Trong khi
đó, các mẫu bc màng sau 6 ngày bo qun b mt tht
vẫn ráo, tuy nhiên đ đàn hồi ca tht gim. Mu tht
bc màng GCF bắt đầu tiết nht b mt sau 9 ngày
bo qun, trong khi mu tht bc màng HGCF5
HGCF10 sau 9 ngày bo qun vn ráo b mt tht và
sau 14 ngày bo qun b mt tht tiết dch nht.
Trong quá trình bo qun, các mu tht mát không
bc màng và có bọc màng đều có xu hướng thay đổi độ
sáng (gim giá tr L*) và gim sắc đỏ (gim giá tr a*).
Trong đó, cùng mt thời điểm quan sát, độ sáng
sắc đỏ ca tht bò mát không bc màng cũng thấp hơn
rt so vi các mu tht mát có bc màng. Mu bc
màng HGCF5 HGCF10 không khác bit v màu
sc ca thịt nhưng có độ sáng cao hơn so với mu tht
bc màng GCF.
Nguyên nhân ca s thay đổi màu đỏ ca tht bò có th
do phn ng oxy hoá các thành phn oxymyoglobin và
deoxymyoglobin thành metmyoglobin xy ra b mt
tht bò. Vic s dng màng bọc như GCF hoặc HGCF
vai t bo v s tiếp xúc b mt tht vi môi
trường bên ngoài như oxy sẽ có hiu qu hn chế phn
ng oxy hoá xy ra. Điều này đã đưc chng minh bi
nghiên cứu trước kia bo qun tht bng màng
chitosan/gelatin [23, 24].
Bng 2 S thay đổi cm quan ca tht khi bo qun bi
những điều kin khác nhau
Ngày
bo
qun
Mu màng bao ch động
Không s dng
màng bao ch
động
0 % dch chiết
5 % dch chiết
10 % dch chiết
0
L* = 47,89 1,07
a* = 21,83 1,04
b* = 10,75 0,78
3
Có nht b mt,
đàn hồi ca tht
kém
L* = 43,71 0.79
a* = 16,73 0.08
b* = 7,68 0.19
Ráo b mt, còn
đàn hồi
L* = 40,79 1,38
a* = 18,63 0,23
b* = 9,78 0,07
Ráo b mt, còn
đàn hồi
L* = 41,01 0,31
a* = 18,69 0,48
b* = 9,47 0,47
Ráo b mặt, đàn
hi tt
L* = 44,10 0,04
a* = 18,83 0,14
b* = 8,70 0,52
6
Nht b mt,
không đàn hồi
L* = 39,18 1,37
a* = 11,91 0,86
b* = 2,90 0,25
Ráo b mặt, đàn
him
L* = 40,65 1,53
a* = 17,00 0,50
b* = 6,70 0,52
Ráo b mặt, đàn
hi kém
L* = 42,38 0,66
a* = 16,63 0,02
b* = 7,10 1,02
Ráo b mặt, đàn
him
L* = 41,97 0,25
a* = 14,92 0,70
b* = 6,97 0,97
9
Tiết nhớt, đàn hồi
kém
L* = 38,06 0,22
a* = 13,17 0,62
b* = 4,97 0,57
Ráo b mặt, đàn
hi kém
L* = 41,22 0,91
a* = 13,42 0,53
b* = 7,14 0,02
Ráo b mặt, đàn
him
L* = 42,81 0,93
a* = 11,49 0,32
b* = 6,64 0,13
14
Tiết nhớt, đàn hồi
kém
L* = 35,33 0,78
a* = 8,48 0,05
b* = 4,00 0,23
Tiết nhớt, đàn hồi
kém
L* = 39,09 0,71
a* = 10,0 0,89
b* = 6,17 0,45
Tiết nhớt, đàn hồi
kém
L* = 40,97 1,01
a* = 11,46 0,02
b* = 6,32 0,35