Màng kháng khuẩn và chỉ thị ph dựa trên nền pectin carboxymethyl cellulse

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÀNG KHÁNG KHUẨN VÀ CHỈ THỊ pH TRÊN NỀN PECTIN CARBOXYMETHYL CELLULOSE GVHD: NGUYỄN VINH TIỀN SVTH: PHẠM QUỐC BẢO VƯƠNG MỸ KHANH SKL008438 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2022-18116047 MÀNG KHÁNG KHUẨN VÀ CHỈ THỊ pH TRÊN NỀN PECTIN CARBOXYMETHYL CELLULOSE GVHD: PGS.TS NGUYỄN VINH TIẾN SVTH: PHẠM QUỐC BẢO 18116047 VƯƠNG MỸ KHANH 18116074 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 08/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2022-18116047 MÀNG KHÁNG KHUẨN VÀ CHỈ THỊ pH TRÊN NỀN PECTIN CARBOXYMETHYL CELLULOSE GVHD: PGS.TS NGUYỄN VINH TIẾN SVTH: PHẠM QUỐC BẢO VƯƠNG MỸ KHANH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 08/2022 18116047 18116074 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành nghiên cứu này, ngồi khả chúng tơi cịn có hỗ trợ thầy cơ, gia đình bạn bè giúp đỡ động viên chúng tơi suốt q trình thực nghiên cứu Chính chúng tơi xin gửi lời cảm ơn đến tất người đồng hành với giúp đỡ suốt thời gian qua Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy cô Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Đào tạo Chất lượng cao – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM tận tình truyền đạt kiến thức suốt năm qua, tạo điều kiển sở vật chất, trang thiết bị giúp chúng tơi hồn thành luận văn cách tốt Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Vinh Tiến tận tình giúp đỡ, hướng dẫn truyền đạt kiến thức kinh nghiệm nhằm giúp chúng tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp thời hạn Xin chân thành cảm ơn bạn Dương Quốc Hùng hỗ trợ giúp đỡ thời gian thực nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn em Trần Hồ Linh Đan, em Nguyễn Minh Hằng em Phan Thị Thùy Trinh sinh viên khóa 2019 nhiệt tình phụ giúp chúng tơi q trình thực nghiên cứu Cuối chúng tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè bên cạnh ủng hộ, giúp đỡ có thời gian nghiên cứu đề tài hết lịng hỗ trợ mặt tinh thần suốt thời gian thực khóa luận Chúng tơi cố gắng tìm tịi nghiên cứu để hồn thiện tốt luận văn tốt nghiệp, nhiên thân hạn chế kiến thức kinh nghiệm nên hẳn khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp q thầy bạn để đề tài hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! ii iii iv v vi vii 108 Neda, G ., Rabeta, M ., & Ong, M (2013) Chemical composition and antiproliferative properties of flowers of Clitoria ternatea Int Food Res J, 20, 1229–1234 109 Ngô M.P cộng sự, Đ T (2021) Ảnh hưởng tinh dầu gạo đến số tính chất màng Pectin/Alginate dịch chiết Atiso Báo khoa học công nghệ, 2-3 110 Ngô cộng sự, N T (2018) Nghiên cứu tạo màng Pectin-Carboxymethyl Cellulose có cố định tinh dầu sả Tạp chí khoa học cơng nghệ Đà Nẵng, số 11(1322-3 111 Nostro, A., Scaffaro, R., D’Arrigo, M., Botta (2012) Study on carvacrol and Cinnamaldehyde polymeric films: mechanical properties, release kinetics and antibacterial and antibiofilm activities Applied microbiology and biotechnology, 96(4), 1029-1038 112 Ngo, T M P., Nguyen, T H., Dang, T M Q., Tran, T X., & Rachtanapun, P (2020) Characteristics and antimicrobial properties of active edible films based on pectin and nanochitosan International Journal of Molecular Sciences, 21(6) https://doi.org/10.3390/ijms21062224 113 Nhân, P T., & Trinh, H T K (2019) Tổng quan trôm tiềm phát triển lồi số vùng khơ hạn Việt Nam Tạp chí Khoa học Đại học Đà Lạt, 9(2), 81-93 114 Nguyen, T B Y., & Phung, T L H (2019) NGHIÊN CỨU TẠO GIẤY CHỈ THỊ TỪ ANTHOCYANIN CHIẾT XUẤT TỪ RAU DỀN ĐỎ (Amaranthus tricolor) ĐỂ THỬ HÀN THE TRONG THỰC PHẨM Journal of Science and Technology - Hung Vuong University, 15(2), 27–35 https://www.hvu.edu.vn/file/1350440875/số 2-15 Nguyễn Thị Bình Yên.pdf 115 Nguyen, T H., Nguyen, T T T., & Nguyen, T L (2012) Nghiên cứu chiết tách anthocyanin từ đài hoa Hibiscus sabdariffa - Ứng dụng để sản xuất giấy thị phát nhanh hàn the thực phẩm Tạp Chí Khoa Học Phát Triển, 10(5), 738– 746 116 Nguyễn, Đ V., Chu, N C., Dương, H A., Hán, T P N., Trần, T H., Trịnh, L H., & Đào, S Đ (2009) Nghiên cứu tách chiết xác định hoạt tính chống oxy hóa polyphenol từ vỏ khoai tây khoai lang, ứng dụng bảo quản thực phẩm: Đề tài NCKH QG 07.07 69 117 Oduor, L A., Owino, W., Ateka, E M., & Ambuko, J (2017) Effect of Surface Coatings on the Shelf life and Quality of Cassava Journal of Food Research, 7(1), 46 https://doi.org/10.5539/jfr.v7n1p46 118 Oren, A (2005) A hundred years of Dunaliella research: 1905–2005 Saline Systems, https://doi.org/10.1186/1746-1448-1-2 119 Otoni CG, de Moura MR, Aouada FA, Camilloto GP, Cruz RS (2014) Antimicrobial and physical-mechanical properties of pectin/papaya puree/Cinnamaldehyde nanoemulsion edible composite flms Food Hydrocoll 41:188– 194 120 Ozdemir, M and Sadikoglu, H (1998) A new and emerging technology: Laserinduced surface modification of polymers Trends Food Sci Technol., 9:159–167 121 Özkan cộng sự, M Y (2002) Degradation kinetics of anthocyanins from sour cherry, pomegranate, and strawberry juices by hydrogen peroxide Journal of Food Science, 67(2), 525-529 122 Pavlath, A E., & Orts, W (2009) Edible films and coatings: why, what, and how? In Edible films and coatings for food applications (pp 1-23) Springer, New York, NY 123 Poei‐Langston cộng sự, M & (1981) Color degradation in an ascorbic acid‐ anthocyanin‐flavanol model system Journal of Food Science, 46(4), 1218-1236 124 Prasad, K., Siddiqui, M., Sharma, R., (2018) Edible Coatings and Their Effect on Postharvest Fruit Quality In Innovative Packaging of Fruits and Vegetables: Strategies for Safety and Quality Maintenance (pp 161-197): Apple Academic Press 125 Prietto cộng sự, L M.-T (2017) pH-sensitive films containing anthocyanins extracted from black bean seed coat and red cabbage Lwt, 80, 492-500 126 Pegg, A M (2019) The application of natural hydrocolloids to foods and beverages In D Baines & R Seal (Eds.), Natural food additives, ingredients and flavourings (pp 175–196) 127 Peralta, J., Bitencourt-Cervi, C M., Maciel, V B V., Yoshida, C M P., & Carvalho, R A (2019) Aqueous hibiscus extract as a potential natural pH indicator incorporated in natural polymeric films Food Packaging and Shelf Life, 19(November 2018), 47– 70 55 https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2018.11.017 128 Pervaiz, T., Songtao, J., Faghihi, F., Haider, M S., & Fang, J (2017) Naturally occurring anthocyanin, structure, functions and biosynthetic pathway in fruit plants J Plant Biochem Physiol, 5(2), 1–9 129 Qin, Y., Li, Y., Zhang, X., & Liu, J (2020) Development of active and intelligent packaging by incorporating betalains from red pitaya (Hylocereus polyrhizus) peel into starch/polyvinyl alcohol films Food Hydrocolloids, 100, 105410 130 Quan, N Van, Khang, D T., Dep, L T., Minh, T N., Nobukazu, N., & Xuan, T D (2016) The Potential Use of a Food-Dyeing Plant Peristrophe bivalvis (L.) Merr in Northern Vietnam International Journal of Pharmacology, Phytochemistry and Ethnomedicine, 4(August), 14–26 https://doi.org/10.18052/www.scipress.com/ijppe.4.14 131 Ramoji, A., Yenagi, J., Tonannavar, J., Jadhav, V B (2010) Vibrational and ab initio studies of 3-acetyl-6-bromocoumarin and 3-acetyl-6- methylcoumarin Spectrochimica Acta Part A, Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 77(5), 1039 132 Rein, M (2005) Copigmentation reactions and color stability of berry anthocyanins University of Helsinki 133 Robert, E (1999) Phycology In Madrid: Cambridge University Press (pp 53–58) 134 Roy, N., Saha, N., Kitano, T., & Saha, P (2012) Biodegradation of PVP–CMC hydrogel film: A useful food packaging material Carbohydrate Polymer, 89, 346– 353 135 Sabina Galus cộng (2013) mechanical properties and water vapor permeability of pectin films Acta Agrophysica, 20(3): p 375-384 136 Sahraee, S., Milani, J M., Ghanbarzadeh, B., & Hamishehkar, H (2017) Physicochemical and antifungal properties of bio-nanocomposite film based on gelatin-chitin nanoparticles International journal of biological macromolecules, 97, 373-381 137 Sanla‐Ead, N., Jangchud, A., Chonhenchob (2012) Antimicrobial Activity of Cinnamaldehyde and eugenol and their activity after incorporation into cellulose‐ based packaging films Packaging Technology and Science, 25(1), 7-17 71 138 Sapper, M., & Chiralt, A (2018) Starch-Based Coatings for Preservation of Fruits and Vegetables Coatings, 8(5) 139 Shreaz S, Sheikh RA, Bhatia R, Hashmi AA, Manzoor N, Khan LA (2010) Anticandidal activity of Cinnamaldehyde, its ligand and Ni (II) complex: Effect of increase in ring and side chain Microb Pathogeneis ;49:75-82 140 Shrikhande cộng sự, A & (1974) Effect of flavonols on ascorbic acid and anthocyanin stability in model systems Journal of Food Science, 39(5), 904-906 141 Scott, V ., & Taylor, S (1981) Effect of nisin on the outgrowth of Clostridium botulinum spores Journal of Food Science, 46(1), 117–126 142 Shen, Y., Du, L., & Zeng, H (2016) Butterfly pea (Clitoria ternatea) seed and petal extracts decreased Hep-2 carcinoma cell viability Int J Food Sci Technol, 51, 1860– 1868 https://doi.org/https://doi.org/10.1111/ ijfs.13158 143 Sirivibulkovit, K., Nouanthavong, S., & Sameenoi, Y (2018) Paper-based DPPH assay for antioxidant activity analysis Analytical Sciences, 34(7), 795–800 https://doi.org/10.2116/analsci.18P014 144 Soto, K M., Hernández-Iturriaga, M., Loarca-Piña, G., Luna-Bárcenas, G., GómezAldapa, C A., & Mendoza, S (2016) Stable nisin food-grade electrospun fibers Journal of Food Science and Technology, 53(10), 3787–3794 https://doi.org/10.1007/s13197-016-2365-y 145 Stelzer, G I., & Klug, E D (1980) CMC In R L Davidson (Ed.), Handbook of Water-soluble Gums and Resins 146 Suman, S., Gaikwad, K K., & Lee, Y S (2018) Anthocyanin – A Natural Dye for Smart Food Packaging Systems Korean Journal of Packaging Science and Technology, 24(3), 167–180 https://doi.org/10.20909/kopast.2018.24.3.167 147 S Shreaz, W.A Wani, J.M Behbehani (2016) Cinnamaldehyde and its derivatives, a novel class of antifungal agents, Fitoterapia, 116 -131 148 Sothornvit, r and krochta, j.m (2005) Plasticizers in edible films and coatings, in Innovations In Innovations in Food Packagings, (J.H Han, ed.) Elsevier, Amsterdam, The Netherlands 72 149 Standard & ISO (1996) ASTM, Standard test methods for water vapor transmission of materials-Method E-96 150 Starr cộng sự, M & (1968) Oxygen and ascorbic acid effect on relative stability of anthocyanin pigments in cranberry juice Food Technology., 22(10), 1293-& 151 Stephen, A M., & Churms, S C (1995) Gums and mucilages In: A M Stephen (Ed.), Food polysaccharides and their applications 398–399 152 Tanavade, S S., Naikwade, N., & Chougule, D D (2012) In vitro anticancer activity of ethanolic and aqueous extracts of Peristrophe bivalvis Merrill Research Journal of Pharmacy and Technology, 5(10) 153 Thakur, B R (1997) Chemistry and uses of pectin Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 37, 47–73 154 Thibault, J F (1991) Gelation of sugar beet pectin by oxidative coupling In The Chemistry and Technology of Pectin (pp 119–133) 155 Thomas, L ., Clarkson, M ., & Delves-Broughton, J (2000) Nisin In Natural Food Antimicrobial Systems 156 Trinh, L N., Watson, J W., Hue, N N., De, N N., Minh, N V., Chu, P., Sthapit, B R., & Eyzaguirre, P B (2003) Agriculture Ecosystems Environment 157 Trinh, T., Nguyen, T T., Le, T H ., Pham, T., Domenico, V., & Tran, V (2012) Isolation, characterisation and biological evaluation of a phenoxazine, a natural dyestuff isolated from leaves of Peristrophe bivalvis Natural Product Research: Formerly Natural Product Letters https://doi.org/10.1080/14786419.2012.698409 158 Trouillas, P., Sancho-Garcia, J C., De Freitas, V., Gierschner, J., Otyepka, M., & Dangles, O (2016) Stabilizing and modulating color by copigmentation: insights from theory and experiment Chemical Reviews, 116(9), 4937–4982 159 Tawadchai cộng sự, N S (2011) "Use of anthocyanin extracted from natural plant materials to develop a pH test kit for measuring effluent from animal farms" African Journal of Biotechnology Vol, pp 19109-19118 160 Theo cộng sự, G K (2012) Natamycin release from alginate/pectin films for food packaging applications Journal of Food Engineering, 110: p 18–25 161 Van Buren, J P (1991) Function of pectin in plant tissue structure and firmness In 73 The Chemistry and Technology of Pectin (p 276) 162 Vidana Gamage, G C., Lim, Y Y., & Choo, W S (2021) Anthocyanins From Clitoria ternatea Flower: Biosynthesis, Extraction, Stability, Antioxidant Activity, and Applications Frontiers in Plant Science, 12(December), 1–17 https://doi.org/10.3389/fpls.2021.792303 163 Veelaert, S., de Wit, D., Gotlieb, K F., & Verhé, R (1997) Chemical and physical transitions of periodate oxidized potato starch in water Carbohydrate Polymers, 33, 153–162 164 Veiga-Santos, P., Oliveira, L M., Cereda, M P., Alves, A J., & Scamparini, A R P (2005) Mechanical properties, hydrophilicity and water activity of starch-gum films: effect of additives and deacetylated xanthan gum Food Hydrocolloids 19(2), 341-349 165 Verbeken, D., Dierckx, S., & Dewettinck, K (2003) Exudate gums: occurrence, production, and applications Applied microbiology and biotechnology, 63(1), 10-21 166 Wang cộng (2019) Preparation and characterization of antioxidant and pHsensitive films based on chitosan and black soybean seed coat extract Food Hydrocolloids, 89, 56-66 167 Wang cộng sự, L W (2018) Construction of Bi2WO6–TiO2/starch nanocomposite films for visible-light catalytic degradation of ethylene Food Hydrocolloids, 88 168 Wang cộng sự, Z.-W (2014) Properties of low methoxyl pectin-carboxymethyl cellulose based on montmorillonite nanocomposite films International Journal of Food Science and Technology, 49: p 2592–2601 169 Weadock, K., Olson, R M., & Silver, F H (1984) Evaluation of collagen crosslinking techniques Biomaterials, Medical Devices, and Artificial Organs, 11(4), 293-318 170 Williams cộng sự, W C.-E (1995) Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity LWT-Food science and Technology, 28(1), 25-30 74 171 Wongsagon, R., Shobsngob, S., & Varavinit, S (2005) Preparation and physicochemical properties of dialdehyde tapioca starch Starch‐Stärke, 57(3‐4), 166172 172 Wrolstad cộng sự, D & (2005) Tracking color and pigment changes in anthocyanin products Trends in Food Science & Technology, 16(9), 423-428 173 Wahyuningsih, S., Wulandari, L., Wartono, M., Munawaroh, H., & Ramelan, A (2017) The effect of pH and color stability of anthocyanin on food colorant Paper Presented at the IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 174 Yousry, M A N (2000) Antioxidant Activities of Astaxanthin and Related Carotenoids Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48(4), 1150–1154 175 Xie XM, Fang JR, Xu Y (2004) Study of antifungal effect of Cinnamaldehyde and citral on Aspergillus flavus Food Science ;25:32-34 176 Xie, Y., Jiang, X., & Wen, Y (2003) Compound of phycocyania of blue-green algae, its preparing method and usage (Patent No 1431200) In China Patent 03117188 (No 1431200) 177 Y Lopez-Franco et al (2009) Other exudates: tragancanth, karaya, mesquite gum and slarchwood arabinogalactan In: Handbook of Hydrocolloids (G.O Phillips and P.A Williams, eds) CPC Press LLC 495–527 178 Yichao Ma, Li, L., & Wang, Y (2017) Development of antimicrobial active film containing CINnamaldehyde and its application to snakehead (Ophiocephalus argus) fish Journal of Food Process Engineering, 40(5), e12554 179 ZENDO, M., FUKAO, K., UEDA, T., HIGUCHI, J., & NAKAYAMA, J (2003) Identification of the lantibiotic nisin Q from a river in Japan Biosciences, Biotechnology, and Biochemistry, 67, 1616 – 1619 180 Zhang, J., Zou, X., Zhai, X., Huang, X., Jiang, C., & Holmes, M (2019) Preparation of an intelligent pH film based on biodegradable polymers and roselle anthocyanins for monitoring pork freshness Food Chem, 272, 306–312 75 181 Zain, N M (2014) Green synthesis of silver and copper nanoparticles using ascorbic acid and chitosan for antimicrobial applications Carbohydrate polymers, 112, 195-202 182 Zhang, S D., Zhang, Y R., Zhu, J., Wang, X L., Yang, K K (2007) Modified corn starches with improved comprehensive properties for preparing thermoplastics Starch‐ Stärke, 59(6), 258-268 76 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Lượng anthocyanin có dịch chiết hoa đậu biếc, cẩm cẩmhoa đậu biếc tỉ lệ 6:4 Mẫu Lượng anthocyanin (mg/L) Hoa đậu biếc 16.64±0.70c Lá cẩm 4.34±0.83a Lá cẩm-hoa đậu biếc (6:4) 5.90±0.17b PHỤ LỤC 2: Tính lý màng Loại màng Độ dày (mm) Độ bền kéo ( N/m2) Độ dãn dài ( % ) MP100 0.1016 ± 0.0047a 3.02 ± 0.1720a 7.80 ± 0.2784a MP75 0.1464 ± 0.0029b 4.52 ± 0.0748b 17.50 ± 0.5b MP50 0.1806 ± 0.0053c 5.74 ± 0.0800c 20.67 ± 0.7638c MP25 0.2154 ± 0.0027d 10.38 ± 0.0748e 36.28 ± 0.2754e MP0 0.2716 ± 0.0129e 7.92 ± 0.0748d 25.83 ± 0.763d M25 0.1852 ± 0.0056dD 8.68 ± 0.2168eD 42.67 ± 0.7638eA M50 0.1644 ± 0.0024dC 5.56 ± 0.0548eC 65.33 ± 0.7637eB M75 0.1438 ± 0.0026dB 3.62 ± 0.1095eB 85.17 ± 1.0408eC M100 0.1342 ± 0.0036dA 3.12 ± 0.1304eA 97.17 ± 1.5275eD PHỤ LỤC 3: Độ hòa tan màng Mẫu Độ hòa tan (%) MP100 100 ± b MP75 100 ± b MP50 81.03 ± 6.18 a MP25 78.81 ± 3.51 a MP0 70.95 ± 6.46 a M25 79.17 ± 5.11 aA M50 82.42 ± 2.342aA M75 91.50 ± 4.28 aAB M100 100 ± aB 77 PHỤ LỤC 4: Độ thấm nước màng Mẫu Độ thấm nước MP25 1.25 ± 0.16d M25 1.04 ± 0.06c M50 0.72 ± 0.012b M75 M100 0.58 ± 0.017b 0.26 ± 0.023a PHỤ LỤC 5: Giá trị đo màu bao gồm L, a, b E màng theo dõi tuần Các giá trị bảng biểu thị giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (n=3) Các chữ in thường hàng biểu khác biết có ý nghĩa mặt thống kê (p