(TIỂU LUẬN) màng bao sinh học chitosan (edible film chitosan)

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM  MÀNG BAO SINH HỌC (EDIBLE FIRM CHITOSAN) GVHD: LÊ PHẠM TẤN QUỐC LỚP: DHDD15A NHÓM: STT HỌ & TÊN NGUYỄN THỊ KIỀU THẮM ĐẶNG TRẦN THẢO NHI PHAN THỊ MỸ THẠNH ĐỖ THỊ HỒNG HIẾU NGUYỄN HOÀNG NAM TP.HỒ CHÍ MINH – NĂM 2022 Tieu luan MSSV 19514461 19443271 19437651 19433161 19429571 Mục lục Lời mở đầu 1 Màng bao sinh học (Edible Firm Chitosan) .2 1.1 Khái niệm 1.2 Cấu tạo .3 1.3 Tính chất Phân loại màng bao sinh học Phương pháp 3.1 Phương pháp tạo màng bảo quản 3.2 Phương pháp phối chế màng bảo quản trái Quy trình điều chế Chitosan từ Chitin vỏ ghẹ 4.1 Quy trình tách Chitin từ vỏ ghẹ 4.2 Quy trình điều chế Chitosan Ứng dụng sinh học Chitosan .9 5.1 Lớp phủ bảo quản ăn hoa quả, rau củ 5.2 Màng bao thực phẩm Chitosan bảo quản thịt 12 5.2.1 Kết hợp chiếu xạ GSE 12 5.2.2 Kết hợp tinh dầu Zataria multiflora (ZEO) chiết xuất hydroalcoholic 13 5.2.3 5.3 Màng sinh học chitosan-acid ferulic 13 Ứng dụng màng bọc sinh học chitosan bảo quản cá 14 Màng bao sinh học từ vật liệu chitosan kết hợp với vật liệu tạo màng khác 15 Các yếu tố ảnh hưởng đến màng bao sinh học Chitosan 16 Tieu luan Kết luận 19 Tieu luan Lời mở đầu Ngày nay, phế phụ liệu thực phẩm vấn đề làm giảm chất lượng độ an tồn thực phẩm, có tác động tiêu cực đến tài nguyên phát triển kinh tế đất nước Ngồi ra, q trình oxy hóa thực phẩm nguyên nhân dẫn đến ảnh hưởng xấu đến q trình bảo quản thực phẩm Nó làm giảm chất lượng dinh dưỡng hương vị, tăng độc tính, màu sắc thay đổi đặc tính kết cấu sản phẩm thực phẩm Màng bao sinh học giải pháp tốt để khắc phục tình trạng phế phụ liệu đồng thời tăng tính bảo quản sản phẩm thực phẩm qua việc chống lại tác nhân từ mơi trường bên ngồi kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm thực phẩm Mối quan tâm ngày tăng lo ngại tác động mơi trường sử dụng vật liệu đóng gói làm từ nhựa khơng phân hủy Chính màng bao sinh học lựa chọn tối ưu việc bảo quản thực phẩm Tieu luan Màng bao sinh học (Edible Firm Chitosan) 1.1 Khái niệm Màng bao sinh học vật liệu đóng gói sử dụng làm màng bọc để ngăn cách thực phẩm với tác nhân từ mơi trường bên ngồi (Kumar & Science, 2019) Các chất tạo màng sinh học bao gồm tinh bột, dẫn xuất cellulose, chitosan/chitin, gum, protein (gốc động vật thực vật) lipid Những vật liệu có khả thu màng mỏng lớp phủ để bao phủ thực phẩm tươi sống qua chế biến để kéo dài thời hạn sử dụng chúng (M Z J P B Elsabee, Biotechnology, & Ramawat, 2014) Chitosan dẫn xuất chitin (chitosan hình thành q trình oxy hóa-khử chitin), chitosan polysaccharide phong phú thứ hai tìm thấy sau cellulose (Kumar & Science, 2019) Ở động vật, chitin thành phần cấu trúc quan trọng vỏ số động vật không xương sống côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác, giun trịn Hàm lượng chitin (theo % chất khơ) động vật giáp xác tôm, cua (58,85%), côn trùng (20 - 60%), động vật thân mềm (3 - 26%), giun đốt (20 - 28%), ruột khoang (3 - 30%), rong biển chứa lượng nhỏ chitin, nấm có chứa khoảng 45% chitin (Mati-Baouche et al., 2014) Ở động vật bậc cao, monome chitin thành phần chủ yếu mô da giúp cho tái tạo gắn liền vết thương da Ở vi sinh vật chitin có thành tế bào nấm, sinh khối nấm mốc số loại tảo (Sun et al., 2014) Tieu luan Hình Nhúng thực phẩm vào dung dịch tạo màng, hình thành màng bao sinh học thực phẩm (Kumar & Science, 2019) 1.2 Cấu tạo Theo Codex Alimentarius Commission (2009), Chitosan xếp vào loại chất xơ Hình Cấu tạo hóa học chitosan (Varan, 2017) Tieu luan Ở phân tích nguyên tố, chitosan có hàm lượng nitơ cao 7% mức độ acetyl hóa thấp 0,40 Loại bỏ nhóm acetyl phương pháp khắc nghiệt thường thực với dung dịch NaOH đặc Bảo vệ khỏi oxy, với nitơ lọc cách thêm natri borohydrid vào dung dịch kiềm, cần thiết để tránh phản ứng không mong muốn khử trùng hợp phát sinh loại phản ứng Tuy nhiên, NaOH mối lo ngại kinh tế sinh thái; đó, giải pháp thay tìm kiếm để giữ NaOH mức tối thiểu: ví dụ: kitin trộn với bột NaOH (tỷ lệ khối lượng 1: 5) cách ép đùn 180 ° C, khử oxy hóa cao chitosan hòa tan thu với nửa số NaOH cần thiết cho hệ thống nước Sự diện số đơn vị 2-amino 2-deoxyglucose phổ biến chitosan cho phép mang lại polyme thành dung dịch cách tạo muối Chitosan amin béo proton hóa axit chọn, pK amin chitosan muối sau đây, số muối khác, nước hòa tan: formate, acetate, lactate, malate, citrate, glyoxylate, pyruvate, glycolat ascorbate Do đó, chitosan khơng phải polysaccharide giống cellulose xét đến có mặt bốn ngun tố cơng thức nó, tính cation khả tạo thành phức chất poyelectrolyte nitơ dẫn xuất, theo hóa học chất nhóm amin (Langer & Tirrell, 2004) Cấu trúc tinh thể muối dẫn xuất có xác định, ví dụ, chitosan ascorbate salicylate số chất khác Cấu trúc đơn vị biểu diễn Hình Chất lượng chitosan đánh giá theo với nhiều phương pháp khác nhau, số số khuyến nghị ASTM Dược điển Hoa Kỳ (USP) Chitosan khử phân giải nhanh chóng Các phản ứng axit nitơ với chitosan chọn lọc, nhanh chóng dễ dàng kiểm sốt: đo lường phân tích sản phẩm thiết lập tốt Sự công lồi nitrosating glucosamine khơng phải N-acetylglucosamine ngun tố phân cắt liên kết anydroglycosidic Các bước giới hạn tốc độ nitrosation amin axit nitơ.38 Hydrogen peroxide sử dụng thuận tiện để khử trùng chitosan Các đồng phân liên kết điều chế nhiệt độ môi trường xung quanh mà không tạo thành sản phẩm phụ cách phân giải flo chitin chitosan Bằng phương pháp enzym, chitosan dễ dàng bị phân giải nhiều loại hydrolase bao gồm lysozyme, pectinase, cellulases, Tieu luan hemicellulases, lipases amylases, số loại khác, cho thấy lỗ hổng đặc biệt enzym khác chitosanases (Langer & Tirrell, 2004) 1.3 Tính chất Các tính chất bao gồm: - Phân hủy sinh học - Khơng độc hại - Tính chất học cao - Tính thấm khí thấp: tạo nên lớp rào cản tốt để ngăn chặn trao đổi khí - Kháng khuẩn, kháng nấm (Kumar & Science, 2019) Mặc dù chế kháng khuẩn xác chitosan chưa hiểu cách đầy đủ, nhiên có giải thích khả kháng khuẩn chitosan là: khả kháng khuẩn chitosan tương tác điện tích dương nhóm amin (NH3+) giá trị pH < 6,3 (các pKa chitosan) bề mặt tích điện âm màng tế bào vi khuẩn (Shahidi, Arachchi, Jeon, & technology, 1999) Sự tương tác điện tích làm thay đổi đặc tính màng bán thấm peptidoglycan , gây cân thẩm thấu bên bên , dẫn đến làm rò rỉ chất điện giải bên tế bào ion kali thành phần protein có trọng lượng phân tử thấp khác protein, axit nucleic, glucoza, lactat dehydrogenaza (Dutta, Tripathi, Mehrotra, & Dutta, 2009) ➔ Kết dẫn đến ức chế tăng trưởng vi sinh vật Tieu luan Phân loại màng bao sinh học Các polyme màng bao sinh học khơng độc hại, phân hủy sinh học, thân thiện với môi trường tạo từ dẫn xuất đơn giản thực vật động vật Nguồn từ thực vật động vật bao gồm nguồn: polysacharide, protein lipids (Kumar & Science, 2019) Polysacharide: Chitosan, Pullulan, Alginate, Carageenan, Cellulose, Tinh bột, Pectin Gums Protein: Collagen, Gelatin, Zein từ ngơ, Gluten từ lúa mì, Protein đậu nành, Casein, Protein từ đậu xanh Lipids: Sáp ong, sáp polyethylen, sáp cọ (sáp Carnauba), sáp paraffin, sáp Candelilla, sáp cám gạo, sáp Ouricury , dầu Jojoba Hình 3: Ba nguồn màng bao sinh học (Kumar & Science, 2019) Tieu luan Phương pháp 3.1 Phương pháp tạo màng bảo quản Sự diện sáp bề mặt chế bảo vệ tự nhiên trái chống lại nước gây hại côn trùng vi sinh gây bệnh Quá trình rửa, vệ sinh bảo quản làm giảm lớp sáp Sự bao phủ bề mặt với sáp hay chất kỵ nước dùng từ lâu để cải thiện trình bảo quản làm tăng thị hiếu người tiêu dùng Các dạng sáp bào chế thường dùng bao gồm alcohol béo mạch dài, nhựa tổng hợp, chitosan dẫn xuất khác carbohydrate chất tạo màng, chất trợ giúp tạo màng chất nhũ hóa, chất thấm ướt Các sáp thường dùng sáp carnauba, shellac, candelilla, sáp ong, sáp paraffin dầu thực vật Màng bao tạo cách phun, tạo sương, nhúng bề mặt trái khơng khí nóng lạnh Rất nhiều loại nguyên liệu dùng để phối chế vật liệu tạo màng bao cho trái, loại màngpolymer sinh học tổng hợp,… Nói chung, tất màng bao sử dụng phải thỏa mãn tiêu an toàn thực phẩm nắm rõ mục đích sử dụng, an tồn, khơng vượt q liều lượng cho phép theo GMP (Nguyễn & Hương, 2021) 3.2 Phương pháp phối chế màng bảo quản trái Sự thất thoát lớn kinh tế trái sau thu hoạch loại nấm suốt trình vận chuyển, lưu trữ, giảm thiểu đáng kể cách sử dụng thuốc trừ nấm tổng hợp Tuy nhiên, quan tâm cộng đồng dư lượng thuốc bảo vệ thực vật thực phẩm mơi trường, cần thiết để tìm phương pháp khác an tồn để kiểm sốt trình hư hại trái sau thu hoạch nhằm thay loại thuốc trừ nấm tổng hợp Chitin dẫn xuất chitosan nguồn polymer sinh học dồi dào, có khả tái sinh cao ứng dụng rộng rãi bảo quản nhiều loại trái sau thu hoạch số có cam quýt Do chitin dẫn xuất chitosan có hoạt tính kháng khuẩn lớn có khả phân hủy sinh học Chúng có hiệu ức chế bệnh sau thu hoạch trái ức chế trực tiếp phát triển bào tử nấm, kéo dài ống mầm, hệ sợi nấm gián tiếp cảm ứng hệ enzyme bảo vệ trái Oligochitosan khảo sát loại vaccine Tieu luan thực vật, nhằm ngăn ngừa bệnh cho trồng sản phẩm nông nghiệp Thật thí nghiệm nhằm nghiên cứu ảnh hưởng chitosan bệnh mốc xanh chất lượng cam tiến hành Theo đó, trái làm trầy xử lý với chitosan nồng độ khác 24 trước chủng nấm bệnh Penicillium digitatum Kết cho thấy mốc xanh giảm đáng kể sau xử lý với chitosan hoạt tính chitinase glucanase tăng cường trái tạo màng bao chitosan Nhìn chung, màng bao chitosan có ảnh hưởng lớn tính kháng nấm chống lại loại bệnh tăng cường hệ sinh hóa bảo vệ trái tạo màng Hơn cácphẩm chất trái độ chắc, màu sắc bề mặt, hàm lượng nước trái, chất rắn tan tồn khơng bị ảnh hưởng chitosan suốt trình bảo quản (Nguyễn & Hương, 2021) Quy trình điều chế Chitosan từ Chitin vỏ ghẹ 4.1 Quy trình tách Chitin từ vỏ ghẹ Hình Sơ đồ tóm tắt quy trình tách chitin từ vỏ ghẹ (Chu, 2013) Tieu luan Loại khống: Vỏ ghẹ khơ bẻ mảnh (kích thước: 1x1(cm)), ngâm đảo dung dịch HCl 10%, tỷ lệ rắn/lỏng 1/10, nhiệt độ phòng, thời gian 11h Sau rửa trung tính sấy khơ Loại Protein: Sản phẩm ngâm dung dịch NaOH 10%, tỷ lệ rắn/lỏng 1/5, nhiệt độ phòng, thời gian 24h Sau rửa sạch, kiểm tra protein với thuốc thử Biure, sấy khơ 4.2 Quy trình điều chế Chitosan Hình Sơ đồ tóm tắt quy trình điều chế Chitosan (Chu, 2013) Ứng dụng sinh học Chitosan 5.1 Lớp phủ bảo quản ăn hoa quả, rau củ Chitosan polyme không độc hại có nguồn gốc từ Chitin Hóa lý đặc tính sinh học chitosan đưa đến với cơng nghiệp thực phẩm cải thiện đặc tính dinh dưỡng, vệ sinh cảm quan, đặc tính tạo nhũ, kháng khuẩn, chống oxy hóa tạo keo, đồng thời hoạt động sợi chức Điều làm cho đặc biệt thích Tieu luan hợp cho việc chế tạo loại bảo quản nhằm trì chất lượng kéo dài thời hạn sử dụng trái loại rau cam quýt, đào, kiwi, dâu tây, cà chua táo thực phẩm ăn (Tamer & Çopur, 2009) Các ảnh hưởng lớp phủ Chitosan đến thời gian bảo quản sản phẩm tươi dâu tây, cà rốt, xoài, dưa đỏ, dứa nấm điều tra: Dâu tây xử lý dung dịch Chitosan 1%, đóng gói khí biến đổi (MA) với tỷ lệ phần trăm O2 cao (80%) thấp (5%) sau bảo quản 4, 8, 12 15°C Lớp phủ Chitosan ức chế phát triển vi sinh vật ảnh hưởng tích cực đến thời gian bảo quản sản phẩm Bên cạnh đó, diện tỷ lệ phần trăm cao O2, kết hợp với lớp phủ Chitosan, dường ảnh hưởng tích cực đến màu sắc Sự phát triển vi sinh mẫu xử lý lớp phủ Chitosan bị hạn chế so với để tự nhiên (Tamer & Çopur, 2009) Hình So sánh mẫu đối chứng cà chua với: không màng bao sinh học , có màng bao sinh học chitosan chitosan - acid citric 1% (Zhang et al., 2017) 10 Tieu luan Sử dụng màng bao sinh học chitosan kết hợp với acid citric (chitosan- acid citric) dùng để trì hỗn q trình chín sau thu hoạch trì chất lượng cà chua Kết cho thấy, kết hợp chitosan acid citric cho thấy hiệu để làm chậm q trình chín sau thu hoạch thể cách giảm nhiều thay đổi sinh lý, ví dụ: màu sắc, độ cứng, tổng số chất rắn hịa tan giảm trọng lượng, trì chất có hoạt tính sinh học cao bao gồm tổng số phenol hàm lượng flavonoid Kết thí nghiệm song song cho thấy kết hợp giũa chitosan acid citric (chitosan-acid citric) hiệu so với màng bao sinh học chitosan thông thường (Zhang et al., 2017) Các đặc tính hóa lý sinh học Chitosan chứng minh cho đời cơng thức thực phẩm cải thiện dinh dưỡng, vệ sinh cảm quan đặc tính, đặc tính tạo nhũ, kháng khuẩn, chống oxy hóa tạo keo, đồng thời hoạt động chất xơ chức (Casariego cộng sự, 2008) Cơ thể người khơng tiêu hóa Chitosan, việc ăn vào khơng tăng lượng calo (Tamer & Çopur, 2009) Ngồi tác dụng kháng khuẩn, Chitosan sử dụng thực phẩm chất làm rõ nước táo; chất chống oxy hóa xúc xích; chất ức chế men hóa nâu nước ép táo, lê, khoai tây chất kháng khuẩn thực phẩm chế biến tối thiểu Vì tạo thành màng bán thấm, Chitosan thay đổi bầu khơng khí bên (bằng cách thay đổi tính thấm nước, oxy carbon dioxide), làm giảm nước, giảm tốc độ hô hấp làm chậm q trình chín quả, trì chất lượng thu hoạch giảm phát triển nấm mốc Chitosan tốt cho trái tươi rau tiếp xúc gần với mơ Chitosan lý tưởng lớp phủ bảo quản đặc tính tạo màng, đặc tính sinh hóa, đặc tính kháng nấm vốn có kích thích phytoalexin (Tamer & Çopur, 2009) Các đặc tính chức màng Chitosan cải thiện cách kết hợp chúng với hydrocolloid khác vật liệu tạo màng Tức là, màng nhiều lớp Chitosan/ pectin phát triển cách tương tác nhóm cation chitosan với nhóm anion pectin Tốc độ truyền nước giảm kết hợp chitosan với hai loại tinh bột ngô hồ hóa nhiệt Để cải thiện tính chất ngăn nước, hợp chất lipid axit béo, sáp tự nhiên, chất hoạt động bề mặt nhựa thường kết hợp vào màng hydrocolloid Màng chitosan có tính thấm chọn lọc khí (CO2 O2) Tuy nhiên, thực tế chúng có khả 11 Tieu luan thấm nước cao nên hạn chế việc sử dụng chúng, điều quan trọng hạn chế việc kiểm soát hiệu truyền độ ẩm đặc tính mong muốn hầu hết thực phẩm (Tamer & Çopur, 2009) Độ an tồn Chitosan đánh giá cao khả gây chết (1,6g/ kg trọng lượng thể chuột), so sánh với liều lượng đường muối thấp Vì tất lý này, chitosan chấp nhận loại thực phẩm ăn kiêng chất bổ sung chất phụ gia thực phẩm nhiều quốc gia (ví dụ: Ý, Pháp, Na Uy, Ba Lan, Hoa Kỳ, Argentina, Nhật Bản Hàn Quốc) (Casariego cộng sự, 2008) Chitosan không tan nước, tạo thành dung dịch nhớt chất hữu khác axit Axit axetic thường sử dụng làm dung môi để sản xuất màng chitosan, mang lại hương vị mùi thơm có tính axit mạnh cho loại thực phẩm mà sử dụng Axit lactic sử dụng thay cho axit axetic có hương vị mùi thơm axit yếu hơn, tìm thấy cách sử dụng bảng cảm quan đào tạo để so sánh màng chitosan sản xuất với hai axit (Casariego cộng sự, 2008) Điều làm cho đặc biệt thích hợp cho công thức lớp phủ ăn được, để trì chất lượng kéo dài thời hạn sử dụng trái rau cam quýt, đào, lê, kiwi, dâu tây, cà chua táo (Tamer & Çopur, 2009) 5.2 Màng bao thực phẩm Chitosan bảo quản thịt 5.2.1 Kết hợp chiếu xạ GSE Hassanzadeh cộng thí nghiệm bảo quản thịt gà cách kết hợp chitosan với chiếu xạ cách thí nghiệm với loại thịt chia nồng độ Chitosan khác lượng chiếu xạ GSE khác Và tổng hợp kết sau: liều chiếu xạ gamma thấp, lớp phủ chitosan có chứa GSE, áp dụng thực tế để bảo quản chất lượng thịt gà người sản xuất người tiêu dùng tận dụng lợi ích tự nhiên hợp chất hoạt tính sinh học sản phẩm kéo dài thời hạn sử dụng (Hassanzadeh et al., 2017) 12 Tieu luan 5.2.2 Kết hợp tinh dầu Zataria multiflora (ZEO) chiết xuất hydroalcoholic Chitosan (CH) chất đa biopolymer tạo cách khử kitin, sử dụng toàn giới chất tự nhiên- chất bảo quản có đặc tính kháng khuẩn mạnh chống lại số vi sinh vật thực phẩm lây qua đường hô hấp (Akhondzadeh Basti cộng sự, 2014) Nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu lớp màng bảo quản phân hủy sinh học chitosan làm giàu với chiết xuất sơn thù du Z multiflora Boiss hydroalcoholic điều kiện đóng gói mơi trường thay đổi 20 ngày bảo quản tủ lạnh thời gian thịt bò (Langroodi et al., 2018) Kết quả: Các kết từ nghiên cứu cho thấy kết hợp chitosan, sơn chiết xuất ZEO điều kiện đóng gói khí sửa đổi có tác dụng kháng khuẩn mạnh mẽ chống lại vi khuẩn chọn tăng thời hạn sử dụng trưng bày thuộc tính cảm quan mong muốn bao gồm hương vị, màu sắc, mùi, kết cấu tổng thêm khả chấp nhận thịt Nghiên cứu kết hợp ZEO SE có nhiều tác dụng ức chế đáng kể q trình oxy hóa lipid thịt so với việc sử dụng mình, MAP nồng độ O2 cao có tác dụng oxy hóa lipid nhiều Theo đó, CH-SE 4% – Z thể tác dụng ức chế tốt vi sinh vật dân số q trình oxy hóa lipid thịt (Langroodi et al., 2018) 5.2.3 Màng sinh học chitosan-acid ferulic Axit ferulic có độc tính thấp có nhiều chức sinh lý (chống viêm, chống oxy hóa, kháng khuẩn hoạt động, chống ung thư tác dụng chống đái tháo đường) Nó được sử dụng rộng rãi ngành dược phẩm, thực phẩm mỹ phẩm (Zduńska, Dana, Kolodziejczak, Rotsztejn, & physiology, 2018) Axit ferulic chất trung hòa gốc tự do, chất ức chế enzym xúc tác tạo gốc tự ức chế hoạt động enzyme gây xác thối Axit ferulic cịn bảo vệ cấu trúc da: tế bào sừng, nguyên bào sợi, collagen, elastin Đồng thời ức chế hình thành hắc tố (Zduńska et al., 2018) 13 Tieu luan Những lợi ích trên, acid ferulic trở thành chất tiềm việc bảo quản thực phẩm Màng bao chitosan-axit ferulic kéo dài thời hạn bảo quản thịt heo tủ lạnh lên ngày ức chế đáng kể phát triển vi sinh vật q trình oxy hóa (Wang et al., 2021) Hình Thịt heo với màng bọc sinh học chitosan-ferulic acid (Wang et al., 2021) 5.3 Ứng dụng màng bọc sinh học chitosan bảo quản cá Kết cho thấy, màng chitosan kết hợp với chiết xuất bã hạt tiêu hồng (CH- CFPP) cho thấy hoạt tính kháng khuẩn cao so sánh với màng chitosan màng tổng hợp (M Z J P B Elsabee et al.) Vì lý này, màng chitosan kết hợp với chiết xuất bã hạt tiêu hồng (CH- CFPP) sử dụng tốt để trì cấu trúc chắn phi lê cá hồi (phân giải protein thấp hơn, độ đàn hồi độ kết dính cao hơn) để ngăn ngừa hình thành TMA vi khuẩn Gram âm gây (Merlo et al., 2019) 14 Tieu luan Màng bao sinh học từ vật liệu chitosan kết hợp với vật liệu tạo màng khác Để tăng cường việc bảo quản thực phẩm, đồng thời làm tăng độ bền, dai dẻo màng bao sinh học có nguồn gốc từ chitosan, người ta phối trộn thêm chitosan với vật liệu khác như: - Chitosan với Sodium Alginate (CS-SA) : Natri alginat (SA), polysaccharid có nguồn gốc từ rong biển - Chitosan với tinh bột (CS-tinh bột) - Chitosan với Gelatin - Chitosan với carageenan - Chitosan với tinh dầu - Chitosan với vật liệu khác: chitosan với hạt nano CS-ZnO làm tăng tính diệt khuẩn Hình Chitosan phối trộn với vật liệu khác (Iqbal et al., 2021) 15 Tieu luan Hình Màng bọc sinh học cho phô mai với chất liệu chitosan-nisin liposomes (Iqbal et al., 2021) Các yếu tố ảnh hưởng đến màng bao sinh học Chitosan - Trọng lượng phân tử Chitosan có khối lượng phân tử thấp cho có khả kháng khuẩn cao so với chitosan thông thường có khối lượng phân tử cao chitosan có khối lượng phân tử thấp có khả tan nước cao dẫn đến phản ứng tốt với vị trí hoạt động vi sinh vật (Dutta et al., 2009) - Độ pH Hoạt động kháng khẩn chitosan bị ảnh hưởng mạnh mẽ pH Ở môi trường có giá trị pH thấp, có khả hịa tan chitosan cao proton dung dịch chitosan cao làm tăng hiệu kháng khuẩn (Aider & technology, 2010) 16 Tieu luan Nhiệt độ - Nhiệt độ có ảnh hưởng đến hoạt tính kháng khuẩn chitosan Nhiệt độ cao 37ºC làm tăng cường hoạt tính kháng khuẩn chitosan so với nhiệt độ lạnh (Tsai & Su, 1999) - Mức độ deacetyl hóa Hiệu kháng khuẩn chitosan phụ thuộc vào mức độ diacetyl hóa Mức độ diacetyl hóa cao làm tăng khả hịa tan chitosan tăng mật độ điện tích cải thiện độ bám dính chitosan lên tế bào vi sinh vật (Aider & technology, 2010) Mặt khác, gia tăng DDA có nghĩa số lượng nhóm amin chitosan tăng lên, kết mơi trường có tính acid làm gia tăng tương tác chitosan điện tích âm màng tế bào vi sinh vật (M Z Elsabee, Abdou, & C, 2013) Hình 10: Mức độ deacetyl hóa chitosan (Varan, 2017) 17 Tieu luan Hình 11: Chitosan-NH3+ (deacetyl hóa) phá hủy màng tế bào vi khuẩn (Gafri, Zuki, Aroua, & Hashim, 2019) - Vi sinh vật đích Các vi sinh vật đích có vai trị quan trọng hiệu kháng khuẩn chitosan Mật độ điện tích bề mặt tế bào vi sinh vật yếu tố định đến lượng chitosan hấp phụ Lượng chitosan hấp phụ nhiều rõ ràng dẫn đến thay đổi lớn cấu trúc tính thấm màng tế bào Nấm men nấm mốc thường nhạy cảm nhất, vi khuẩn Gram dương vi khuẩn Gram âm (Aider & technology, 2010) 18 Tieu luan Kết luận Việc bảo quản trái từ lúc thu hoạch đến người tiêu dùng vấn đề lý thú quan tâm từ sớm, từ người canh tác, thu hoạch, bảo quản, vận chuyển phân phối đến người tiêu dùng có liên hệ nhiều lĩnh vực khác nông học, hóa học, sinh học, thực phẩm, kinh tế, … để trái bảo quản tốt nhất, hư hao đạt chất lượng cao tới khâu cuối trình bảo quản đến người tiêu dùng Nhìn chung, để đáp ứng tốt yêu cầu an toàn thực phẩm thị hiếu người tiêu dùng theo hướng “hữu cơ” tiêu an toàn thực phẩm, khuynh hướng tới bảo quản trái phương pháp tạo màng ăn với việc sử dụng màng sinh học dịch chiết thực vật tự nhiên có khả kháng nấm kháng khuẩn mạnh cần thiết Trong đó, sử dụng nguồn polymer tự nhiên chitosan, polymer tổng hợp, chất kháng nấm cho phép dịch chiết tự nhiên từ thực vật có vai trò chất kháng nấm mạnh khuynh hướng ứng dụng hiệu bảo quản loại thực phẩm 19 Tieu luan Tài liệu tham khảo Aider, M J L.-f s., & technology (2010) Chitosan application for active bio-based films production and potential in the food industry 43(6), 837-842 Chu, V T (2013) Nghiên cứu điều chế chitosan từ chitin vỏ ghẹ ứng dụng làm phụ gia mạ kẽm điện hóa Dutta, P., Tripathi, S., Mehrotra, G., & Dutta, J J F c (2009) Perspectives for chitosan based antimicrobial films in food applications 114(4), 1173-1182 Elsabee, M Z., Abdou, E S J M S., & C, E (2013) Chitosan based edible films and coatings: A review 33(4), 1819-1841 Elsabee, M Z J P B., Biotechnology, & Ramawat, K., Mérillon, J.-M., Eds (2014) Chitosan-based edible films 829-870 Gafri, H F S., Zuki, F M., Aroua, M K., & Hashim, N A J R i C E (2019) Mechanism of bacterial adhesion on ultrafiltration membrane modified by natural antimicrobial polymers (chitosan) and combination with activated carbon (PAC) 35(3), 421-443 Hassanzadeh, P., Tajik, H., Rohani, S M R., Moradi, M., Hashemi, M., Aliakbarlu, J J R p., & chemistry (2017) Effect of functional chitosan coating and gamma irradiation on the shelf-life of chicken meat during refrigerated storage 141, 103-109 Iqbal, M W., Riaz, T., Yasmin, I., Leghari, A A., Amin, S., Bilal, M., & Qi, X J S S (2021) Chitosan‐Based Materials as Edible Coating of Cheese: A Review 73(11-12), 2100088 Kumar, N J N., & Science, F (2019) Polysaccharide-based component and their relevance in edible film/coating: A review Langer, R., & Tirrell, D A J N (2004) Designing materials for biology and medicine 428(6982), 487-492 Langroodi, A M., Tajik, H., Mehdizadeh, T., Moradi, M., Kia, E M., & Mahmoudian, A J L (2018) Effects of sumac extract dipping and chitosan coating enriched with Zataria multiflora Boiss oil on the shelf-life of meat in modified atmosphere packaging 98, 372-380 20 Tieu luan Mati-Baouche, N., Elchinger, P.-H., de Baynast, H., Pierre, G., Delattre, C., & Michaud, P J E P J (2014) Chitosan as an adhesive 60, 198-212 Merlo, T C., Contreras-Castillo, C J., Saldana, E., Barancelli, G V., Dargelio, M D B., Yoshida, C M P., Venturini, A C J F r i (2019) Incorporation of pink pepper residue extract into chitosan film combined with a modified atmosphere packaging: Effects on the shelf life of salmon fillets 125, 108633 Nguyễn, T V., & Hương, T N L J C T U J o S (2021) Các phương pháp tạo màng bảo quản trái họ cam quýt 57(CĐ Công nghệ thực phẩm (Food Technology)), 136142 Shahidi, F., Arachchi, J K V., Jeon, Y.-J J T i f s., & technology (1999) Food applications of chitin and chitosans 10(2), 37-51 Sun, X., Narciso, J., Wang, Z., Ference, C., Bai, J., & Zhou, K J J o f s (2014) Effects of chitosan‐essential oil coatings on safety and quality of fresh blueberries 79(5), M955M960 Tamer, C E., & Çopur, O (2009) Chitosan: an edible coating for fresh-cut fruits and vegetables Paper presented at the VI International Postharvest Symposium 877 Tsai, G.-J., & Su, W.-H J J o f p (1999) Antibacterial activity of shrimp chitosan against Escherichia coli 62(3), 239-243 Varan, N J J T S E (2017) The use of titration technique and FTIR bands to determine the deacetylation degree of chitosan samples 6, 288-291 Wang, G., Liu, Y., Yong, H., Zong, S., Jin, C., & Liu, J J F (2021) Effect of Ferulic AcidGrafted-Chitosan Coating on the Quality of Pork during Refrigerated Storage 10(6), 1374 Zduńska, K., Dana, A., Kolodziejczak, A., Rotsztejn, H J S p., & physiology (2018) Antioxidant properties of ferulic acid and its possible application 31(6), 332-336 Zhang, J., Zeng, L., Sun, H., Zhang, J., Chen, S J J o F., & Research, N (2017) Using chitosan combined treatment with citric acid as edible coatings to delay postharvest ripening process and maintain tomato (Solanum lycopersicon Mill) quality 5(3), 144150 21 Tieu luan ... hủy Chính màng bao sinh học lựa chọn tối ưu việc bảo quản thực phẩm Tieu luan Màng bao sinh học (Edible Firm Chitosan) 1.1 Khái niệm Màng bao sinh học vật liệu đóng gói sử dụng làm màng bọc để... hydroalcoholic 13 5.2.3 5.3 Màng sinh học chitosan- acid ferulic 13 Ứng dụng màng bọc sinh học chitosan bảo quản cá 14 Màng bao sinh học từ vật liệu chitosan kết hợp với vật liệu tạo màng khác 15 Các... triển vi sinh mẫu xử lý lớp phủ Chitosan bị hạn chế so với để tự nhiên (Tamer & Çopur, 2009) Hình So sánh mẫu đối chứng cà chua với: khơng màng bao sinh học , có màng bao sinh học chitosan chitosan