Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, chống oxy hóa của polyphenol trích ly từ vỏ hành tím (Allium Ascalonicum L.) và ứng dụng trong bảo quản chả cá viên

TÓM TẮT KHÓA LUẬN Bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím SSP được khảo sát hoạt tính kháng khuẩn và chống oxy hóa, từ đó và đánh giá ảnh hưởng của các tỷ lệ bổ sung SSP khác nhau 130 mg/

TỔNG QUAN

Tổng quan về vỏ hành tím (Allium ascalonicum)

Hành tím (Allium ascalonicum L.) thuộc nhóm Allium, họ Amaryllidaceae; tương tự như hành tây nhưng hành tím có mùi thơm nồng hơn và hương vị hấp dẫn hơn (Sun và cộng sự, 2019) Theo cơ sở dữ liệu thống kê của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Thế giới, hành củ là loài rau thân củ thứ ba được sản xuất trên thế giới, sau các loại đậu và khoai tây Hiện nay, nguồn gốc của hành tím chưa có thông tin chính xác Tuy nhiên, lịch sử và văn học Hy Lạp đã đề cập đến hành tím có nguồn gốc từ Đông Nam Á và từ đó được tiêu thụ sang Ấn Độ và khu vực Địa Trung Hải Trong văn hoá Ấn Độ, hành tím rất được tôn sùng bởi tượng trưng cho sự vẹn toàn và sức sống bất hủ (Ben-Nun, 2018)

Hình 2 1 Hành tím và vỏ hành tím

Hành tím có chứa allicin, saponins, apogenins, ajoene, các hợp chất chứa lưu huỳnh (thiosulfinates), flavonoids: quercetin and kaempferol, khoáng chất, acid béo thiết yếu, acid folic, protein, chất xơ, vitamin (Sun và cộng sự, 2019) Hành tím có tầm quan trọng trong chế biến của người Châu Phi hơn so với hành lá (Askari-Khorasgani và cộng sự, 2020) Hiện nay, hành tím là một loại nguyên liệu được nghiên cứu chủ yếu cho chiến lược sản xuất thực phẩm chức năng tập trung vào sức khỏe với hiệu quả chữa bệnh cao (Golubkina và cộng sự, 2019) Bên cạnh đó, dung dịch trích ly từ hành tím có khả năng cải thiện tình trạng suy giảm nhận thức ở chuột với chế độ dinh dưỡng chính là đường fructose Ngoài ra, hành tím có tiềm năng trong việc kiểm soát tình trạng viêm và bệnh ác tính cũng như chống lại ung thư gan (Adeyemo và cộng sự, 2023)

Vỏ hành tím là phụ phẩm chính của quá trình chế biến hành tím Phụ phẩm này được công nhận là nguồn cung cấp carbohydrate phi cấu trúc, chất xơ, polyphenol và các hợp chất tạo hương Các hợp chất có hoạt tính sinh học như phenolics, flavonoid và anthocyanin có nhiều trong lớp vỏ này với hàm lượng cao hơn trong phần củ (Ren và cộng sự, 2021) Ngoài ra, vỏ hành tím là nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất chất tạo màu, chất chống oxy hoá tự nhiên được chiết xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau và được sử dụng trong thực phẩm để thay thế cho các hợp chất tổng hợp (Nile và cộng sự, 2021)

2.1.2 Thành phần hoá học của vỏ hành tím

Trong vỏ hành tím hàm lượng protein (2.58 – 3.06 %), hàm lượng chất béo (0.7– 0.77 %) và tổng lượng chất xơ (7.78 – 62.09 %), trong đó chất xơ không hòa tan khoảng 54.71 % và hàm lượng tro (5.50 – 5.93 %) (Stoica và cộng sự, 2023a) Ngoài ra, vỏ hành tím chứa hợp chất organosulfur (Zamri và cộng sự, 2019), hợp chất phenolic (Lee và cộng sự, 2017), polysaccharides (Ma và cộng sự, 2018b) và saponin (Dahlawi và cộng sự, 2020) Thành phần hoá học có khả năng chống oxy hoá của vỏ hành tím có hoạt tính tốt hơn vỏ hành vàng và vỏ hành trắng (Danziger và cộng sự, 2021)

Polyphenol là chất chuyển hóa thứ cấp có trong thực vật và là nguồn cung cấp chất chống oxy hóa tự nhiên (El-Hadary và cộng sự, 2022) Các hợp chất này được phân biệt bằng sự có mặt của ít nhất một vòng thơm, gắn một hoặc nhiều nhóm hydroxyl (Di Lorenzo và cộng sự, 2021) Các hợp chất polyphenol trong vỏ hành tím chủ yếu flavonoid Hợp chất này được coi là nhóm chất chuyển hóa thực vật thứ cấp lớn nhất, khối lượng phân tử thấp và được thực vật sử dụng để kích thích, điều hoà sinh trưởng (Periferakis và cộng sự, 2022a) Flavonoid bao gồm hai nhóm chính là flavonol (quercetin, kaempferol và các dẫn xuất glucoside) và anthocyanin (chủ yếu là các dẫn xuất cyanidin) Flavonol phần lớn ở dạng glycosyl hóa; hai dạng quercetin chủ yếu trong vỏ hành tím là quercetin 4′-O-β-D-glucoside và quercetin 3,4′-O-β-D-diglucoside, chiếm 80 – 85 % tổng hàm lượng flavonol (Stoica và cộng sự, 2023b) Theo nghiên cứu của Sittisart và cộng sự (2017), hàm lượng flavonol trong hành tím: eriodictyol (0.37 mg/mL), apigenin (0.11 mg/mL), isoquercetin (10.55 mg/mL), kaempferol (0.66 mg/mL), quercetin (35.91 mg/mL)

Quercetin trong vỏ hành tím là thành phần có hoạt tính sinh học chính tồn tại ở dạng aglycon tự do hoặc ở dạng mono- và diglycoside (Stoica và cộng sự, 2023a; Umer và cộng sự, 2024) Quercetin có khả năng chống oxy hóa tốt hơn so với mono - glycoside và di - glycoside do sự hiện diện của các nhóm OH tự do trên vòng Theo nghiên cứu của Celano và cộng sự (2021b), quercetin là chất mang chính cho khả năng chống oxy hóa của vỏ hành tím Các cơ chế cho hoạt động chống oxy hóa của quercetin là liên kết với gốc tự do, loại bỏ ion kim loại và ức chế enzyme oxydase (Joković và cộng sự, 2024) Hàm lượng quercetin được nghiên cứu trong vỏ hành tím dao động từ 28.4 mg/100g đến 48.6 mg/100g (V Deepha, 2023)

Kaempferol là một trong những hợp chất flavonol đóng vai trò quan trọng đến hoạt tính của polyphenol Kaempferol ngăn chặn hình thành các hợp chất khơi mào cho quá trình oxy hóa, loại bỏ các gốc tự do và vô hiệu hóa chúng, đồng thời tạo thành phức hợp chelate với các ion kim loại có khả năng oxy hóa cao (Majid và cộng sự, 2021; Sharma và cộng sự, 2019) Theo nghiên cứu của Majid và cộng sự (2021), hàm lượng kaempferol trong vỏ hành tím là 1.58 mg/100 g

Ngoài ra, vỏ hành tím rất giàu anthocyanin, đây là sắc tố flavonoid có trong không bào của các tế bào thực vật bậc cao tạo ra nhiều màu sắc khác nhau, từ cam và đỏ đến tím và xanh lam (Alvarez-Suarez và cộng sự, 2021) Trong vỏ hành tím, màu anthocyanin và màu của vỏ sẽ phụ thuộc vào độ pH của không bào Màu sắc của anthocyanin cũng có thể thay đổi vì anthocyanin có thể tương tác, xếp chồng lên nhau để tạo thành các cấu trúc siêu phân tử Ngoài ra, chúng có thể tương tác với các sắc tố flavonoid khác để ổn định màu ở pH có tính acid (Dangles và cộng sự, 2018) Có hơn 600 loại anthocyanin và sự khác biệt chính giữa chúng là vị trí và số lượng nhóm hydroxyl, mức độ metyl hóa của nhóm hydroxyl Mặc dù phần lớn các phân tử anthocyanin đã được thống kê trong danh mục thực phẩm nhưng chỉ có 6 loại anthocyanin được nghiên cứu rộng rãi: pelargonidin, cyanidin, peonidin, delphinidin, petunidin và malvidin (Santamarina và cộng sự, 2023) Anthocyanin chính được tìm thấy trong vỏ hành tím là cyanidin 3-glucoside, cyanidin 3-laminaribioside, peonidin và pelargonidin glucoside hiện diện với hàm lượng nhỏ Theo nghiên cứu của Samota và cộng sự (2022), hàm lượng anthocyanin ở vỏ hành tím dao động trung bình từ 109 đến 219 mg/100g cao hơn vỏ hành trắng (0.75 mg/100 g) và vỏ hành vàng (9.64 mg/100g) Ngoài ra, cyanidin 3-(6-malonylglucoside) là anthocyanin chủ yếu trong vỏ hành tím (G và cộng sự, 2021) với hàm lượng 20.95 ± 0,60 mg/kg FW cao hơn vỏ hành trắng là 1.6 mg/kg FW (Samota và cộng sự, 2022)

Hình 2 2 Cấu trúc của một số polyphenol có trong vỏ hành tím

Tổng quan phương pháp trích ly polyphenol

Trích ly đóng vai trò quan trọng trong việc cô lập và tinh chế nhiều thành phần hoạt tính sinh học từ nguyên liệu thực phẩm Một số kỹ thuật trích ly: soxhlet, ngấm kiệt, trích ly sử dụng dung môi thông thường, trích ly có hỗ trợ của enzyme, trích ly có hỗ trợ của sóng siêu âm (Zhou và cộng sự, 2019), trích ly có hỗ trợ của vi sóng (Rodsamran và cộng sự, 2019) và trích ly sử dụng dung môi siêu tới hạn (Sánchez-Camargo và cộng sự, 2021) Trong nhiều năm, các kỹ thuật thông thường như trích ly lỏng – lỏng và trích ly rắn – lỏng vẫn là những kỹ thuật trích ly được sử dụng phổ biến nhất do dễ sử dụng, hiệu quả khá cao và khả năng ứng dụng rộng rãi Tuy nhiên, sử dụng phương pháp truyền thống dẫn đến cần nhiều thời gian chiết xuất, tiêu thụ năng lượng lớn và lãng phí dung môi (Zwingelstein và cộng sự, 2020) Để giải quyết vấn đề trên, các nghiên cứu hiện nay đã áp dụng các phương pháp với kỹ thuật hiện đại: hỗ trợ của enzyme, hỗ trợ của sóng siêu âm, hỗ trợ của vi sóng nhằm mục đích nâng cao hiệu quả trích ly và giảm chi phí sản xuất Trích ly polyphenol có sự hỗ trợ của enzyme (Enzyme-assisted extraction – EAE) dựa trên sự phân hủy hoặc phá vỡ các thành phần của thành tế bào thực vật, giải phóng các hợp chất phenolic liên kết hoặc chỉ giải phóng các hợp chất phenolic có trong không bào của tế bào bằng cách khuếch tán Phương pháp này mang lại một số ưu điểm so với các phương pháp thông thường: không gây nguy hiểm cho môi trường do không sử dụng dung môi dễ cháy hoặc dễ bay hơi; điều kiện phản ứng ít nghiêm ngặt, các quy trình yêu cầu ít bước hơn, đồng thời có khả năng giảm chi phí sản xuất bằng cách thay thế nhiều hệ thống lắp đặt (Gligor và cộng sự, 2019) Trích ly hỗ trợ bằng siêu âm (Ultrasonic-assisted extraction – UAE) là một công nghệ sử dụng sóng tần số cao (≥ 2 MHz), tạo ra áp suất âm, thay đổi các tính chất lý hóa của môi trường nhằm khuếch tán, trích ly các hợp chất từ nguyên liệu (Tapia-Quirós và cộng sự, 2020) Kỹ thuật này dựa trên cơ chế: sóng siêu âm gây ra hiện tượng tạo lỗ rỗng, một hiện tượng dẫn đến một chuỗi sóng giãn nở và nén trên bề mặt của vật liệu rắn Tiếp đến, các bọt khí mở rộng, nổ tung và giải phóng năng lượng được dự trữ Cuối cùng, dung môi xâm nhập và giải phóng các hợp chất mong muốn trích ly (Ahmed và cộng sự, 2022) Trích ly hỗ trợ bằng siêu âm là công nghệ không chỉ góp phần làm tăng hiệu suất trích ly polyphenol mà còn bảo quản và tăng hoạt tính sinh học của dịch chiết polyphenol tốt hơn so với phương pháp trích ly truyền thống vì làm giảm nhiệt độ, thời gian và lượng dung môi sử dụng (Dzah và cộng sự, 2020; Lerma- Torres và cộng sự, 2019) Trích ly có hỗ trợ của vi sóng (Microwave-assisted extraction – MAE), dựa trên tác động trực tiếp của bức xạ không ion hóa ở tần số từ 300 MHz đến 300 GHz Sóng này tạo ra nhiệt nhanh, phá vỡ thành tế bào và tăng sự khuếch tán của dung môi, giúp hợp chất cần trích ly tan tốt trong dung môi (Marić và cộng sự, 2018)

Ngoài kỹ thuật trích ly thì pH, nhiệt độ, ánh sáng, sự hiện hiện của oxy là các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly polyphenol (Antony và cộng sự, 2022) Về pH, khi quá trình trích ly ở pH acid, dạng proton của polyphenol là phenolic acid được đảm bảo tính ổn định Tuy nhiên, quá trình trích ly ở pH kiềm thúc đẩy quá trình tự oxy hóa hợp chất polyphenol dẫn đến hiện tượng hóa nâu không mong muốn (Geng và cộng sự, 2023b) Về nhiệt độ, điều kiện xử lý nhiệt cao dẫn đến sự biến đổi về cấu trúc và tính chất hóa học của polyphenol (Zhang và cộng sự, 2021) Theo nghiên cứu thử nghiệm tác động của nhiệt trong khoảng 20 – 60 °C, sự gia tăng nhiệt độ giúp tăng khả năng trích ly anthocyanin Tuy nhiên, lượng anthocyanin giảm từ 70 % xuống 54 % khi nhiệt độ tăng trên 45 °C (Antony và cộng sự, 2022) Về tác động của ánh sáng, việc tiếp xúc với ánh sáng có tác động đến polyphenol mạnh hơn nhiệt độ môi trường cao Theo nghiên cứu của Esparza và cộng sự (2020), ánh sáng ảnh hưởng đến sự phân hủy của polyphenol, flavanol catechin và epicatechin tham gia các phản ứng phức tạp như oxy hóa, trùng hợp và epime hóa Về sự hiện hiện của oxy, quá trình oxy hóa polyphenol là nhờ enzyme polyphenol oxyase hoặc quá trình tự oxy hóa do sự hiện diện của oxy (Liu và cộng sự, 2022a) Cơ chế tự oxy hóa này bắt đầu từ việc mất proton trên hydroxyl phenolic Sau đó, dưới sự xúc tác của các ion kim loại đặc biệt là Fe 2+ và Cu 2+ , catechin chuyển hoá thành catechin bán quinone khi có mặt oxy, chất này có thể bị oxy hóa tiếp tục và tạo thành catechin quinone Catechin quinone được tạo ra bị một catechin khác tấn công thông qua quá trình cộng nucleophin, dẫn đến hình thành các sản phẩm dimer Các dẫn xuất này có thể tham gia vào một số phản ứng phức tạp bằng quá trình oxy hóa, khử carboxyl, cộng nucleophin, đồng phân hóa và cuối cùng tạo thành các polyme màu nâu gây ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng polyphenol thành phẩm (Ma và cộng sự, 2018a)

Trong nghiên cứu trích ly polyphenol từ vỏ hành tím, chúng tôi lựa chọn phương pháp trích ly có sự hỗ trợ của vi sóng Quyết định lựa chọn dung môi trích ly phụ thuộc bản chất hóa học của polyphenol, kích thước hạt mẫu và sự hiện diện của các chất gây nhiễu, mức độ tác động tiêu cực đối với sức khỏe con người, nguy cơ dung môi tồn tại trong sản phẩm cuối cùng Thế nên, ethanol là dung môi được sử dụng để đáp ứng các tiêu chí đề ra Ngoài ra, sự hỗ trợ của vi sóng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất trích ly Năng lượng vi sóng làm nóng dung môi tiếp xúc với bột vỏ hành tím, làm tăng áp suất bên trong nguyên liệu và thúc đẩy quá trình phá vỡ thành tế bào, giải phóng hợp chất polyphenol vào dung môi (Tapia-Quirós và cộng sự, 2022) Việc tạo ra nhiệt độ của kỹ thuật này giúp làm tăng độ hòa tan và vận tốc truyền khối cũng như làm giảm độ nhớt và sức căng bề mặt của dung môi góp phần làm tăng tốc độ trích ly (Antony và cộng sự, 2022) Vì vậy, phương pháp trích ly sử dụng dung môi ethanol có sự hỗ trợ của vi sóng không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế do tiết kiệm được dung môi mà còn rút ngắn thời gian trích ly và nâng cao hiệu suất trích ly so với phương pháp chỉ sử dụng dung môi.

Giới thiệu chung về sản phẩm

Chả cá viên là một dạng của surimi, một sản phẩm làm từ thịt cá sống, trải qua một loạt các quá trình chế biến như tách xương, làm sạch, xay nhỏ, quyết nhuyễn, định hình gel, gia nhiệt Được người tiêu dùng ưa chuộng vì giá trị dinh dưỡng phong phú và giá thành tương đối rẻ (Yue và cộng sự, 2023) So với thịt cá sống, cá viên được cho là phù hợp hơn với nhịp sống ngày càng nhanh của xã hội hiện đại và chiếm một thị phần đáng kể trong ngành công nghiệp chế biến thủy hải sản (Yue và cộng sự, 2023) Thị trường surimi toàn cầu trong những năm vừa qua ước tính đạt giá trị khoảng 3.78 tỷ USD (Shamasundar, 2023), trong đó châu Á là thị trường sản xuất và tiêu thụ lớn nhất (Panpipat và cộng sự, 2023) Tính riêng tại Việt Nam, trong năm 2023, kinh ngạch xuất khẩu ngành hàng chả cá và surimi ước đạt 303 triệu USD, chiếm 4 – 5 % tổng kinh ngạch xuất khẩu thủy sản của cả nước (VASEP,

2024b) Nguyên liệu để sản xuất chả cá có thể là các loại cá nước mặn như cá thu, cá mối, cá nhồng, cá rựa (Huyền và cộng sự, 2018) hoặc các loại cá nước ngọt như cá chép, cá rô phi, cá tra (Chen và cộng sự, 2023), kết hợp cùng các nguyên liệu khác như tinh bột, muối, đường để tạo thành một sản phẩm giàu dinh dưỡng và có giá trị cảm quan cao (Isra và cộng sự, 2024) Các tính chất cảm quan đặc trưng của chả cá viên như màu sắc, mùi vị, cấu trúc sẽ phụ thuộc rất lớn vào tính chất của loại cá được sử dụng trong quá trình chế biến (Yingchutrakul và cộng sự, 2022; Zhang và cộng sự, 2023)

Hình 2 3 Sản phẩm chả cá viên

Chả cá viên nhìn chung là một dạng sản phẩm giàu protein, giàu dinh dưỡng nhưng có hàm lượng chất béo và cholesterol thấp (Zhao và cộng sự, 2019) đóng vai trò như một nguồn cung cấp các loại acid amin thiết yếu như arginine, glycine, histidine, leucine, isoleucine và cysteine (Isra và cộng sự, 2024), có thể thay thế cho nhiều nguồn cung cấp protein truyền thống từ thực vật và động vật trong chế độ ăn hằng ngày (Monto và cộng sự, 2022) Ngoài ra, chả cá viên rất giàu calcium (78.04 – 99.03 mg/100g), potassium, sodium và sắt (Isra và cộng sự, 2024) Công nghệ sản xuất chả cá viên cũng cho phép tận dụng một số loại cá nhỏ khó chế biến, có giá trị kinh tế không cao để sản xuất ra các loại chả cá thành phẩm, từ đó có thể giảm giá thành của sản phẩm trên thị trường (Abbey và cộng sự, 2019)

Nhược điểm lớn nhất của các loại chả cá viên là chúng dễ dàng bị hư hỏng nếu không được chế biến và bảo quản đúng cách, thông thường, các sản phẩm dạng này sẽ bị hư hỏng trong vòng 24 giờ ở nhiệt độ phòng (Rohimadilwa và cộng sự, 2021) Chất lượng cảm quan và giá trị dinh dưỡng của chả cá bị giảm đi là kết quả của nhiều quá trình hư hỏng do sự phát triển vi sinh vật và các phản ứng sinh hóa làm thay đổi thành phần protein và lipid (Alkuraieef và cộng sự, 2020) Thông thường, các nhà sản xuất sẽ thêm vào sản phẩm các hợp chất bảo quản tổng hợp để ức chế các quá trình lên men, acid hóa, phân hủy protein của vi khuẩn Ngoài ra, các hợp chất có khả năng ngăn chặn quá trình oxy hóa các thành phần trong sản phẩm như lipid, protein, vitamin cũng được them vào để kéo dài thời gian bảo quản (Pato và cộng sự, 2023) Do chi phí thấp và hiệu quả cao nên các hợp chất này thường được sử dụng rộng rãi để duy trì chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản (Zhao và cộng sự, 2019) Tuy nhiên, gần đây nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng những phụ gia tổng hợp này có thể có những tác dụng phụ gây hại đến sức khỏe con người, do vậy nhu cầu về việc sử dụng các hợp chất kháng khuẩn và chống oxy hóa tự nhiên trong sản phẩn chả cá viên ngày càng tăng cao (Zhao và cộng sự, 2019).

Nguyên liệu trong sản xuất chả cá viên

Cá tra (Pangasius hypophthalmus), một loài cá da trơn thuộc họ Pangasiidae Cá tra chủ yếu được nuôi ở các nước châu Á như Bangladesh, Việt Nam, Malaysia, Indonesia, Lào, Campuchia và Trung Quốc (Tan và cộng sự, 2023) Trong đó, Việt Nam là nước sản xuất cá tra lớn nhất, chiếm một nửa tổng sản lượng trên toàn cầu (Hoque và cộng sự, 2021) Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (Vietnam Association of Seafood Exporters and Producers - VASEP), tính đến năm 2023, diện tích nuôi cá tra tại Việt Nam là 5.7 nghìn ha, đạt sản lượng 1.71 triệu tấn Với kim ngạch xuất khẩu từ 1.5 – 2.4 tỷ USD / năm, chỉ riêng ngành hàng cá tra đã chiếm 16 – 26 % tổng giá trị xuất khẩu thủy sản của Việt Nam (VASEP, 2024a)

Cá tra là loài cá được ưa chuộng vì có kết cấu chắc, thịt trắng, chứa nhiều protein dễ tiêu hóa và nhiều chất dinh dưỡng có giá trị cao Trung bình trong 100 gram fillet cá tra có chứa đến 20.19 % protein, 2.11 % lipid, 0.52 % tro và 1.23 % carbohydrate (Chakma và cộng sự, 2022) Ngoài ra, nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng loài cá này còn là nguồn cung cấp dồi dào các loại acid béo không bão hòa tốt cho sức khỏe như acid eicosapentaenoic (EPA) và acid docosahexaenoic (DHA) (Sokamte và cộng sự, 2020) Với giá thành rẻ, sản lượng dồi dào và giá trị dinh dưỡng cao, cá tra đã trở thành một lựa chọn hàng đầu cho ngành công nghiệp sản xuất chả cá viên tại Việt Nam

Tinh bột là một trong những thành phần được sử dụng rộng rãi nhất trong thực phẩm, đặc biệt là trong các sản phẩm như surimi hay chả cá viên (Loekman và cộng sự, 2020) Các tính chất về kết cấu của sản phẩm sẽ được cải thiện do đặc tính của hạt tinh bột trong việc hấp thụ nước và trương nở khi gia nhiệt (Liu và cộng sự, 2021b) Tinh bột có thể tương tác với myofibrillar protein thông qua liên kết tĩnh điện hoặc liên kết hydro, góp phần cải thiện cấu trúc của gel surimi Ngoài ra, sự phá hủy cấu trúc hạt của tinh bột trong quá trình gia nhiệt làm cho các đại phân tử polyme liên kết với myofibrillar protein từ đó tăng cường lực liên phân tử trong mạng gel protein- tinh bột (Huang và cộng sự, 2024)

Tinh bột trong công nghệ sản xuất chả cá viên còn được sử dụng như nguồn thay thế một phần thịt cá mà vẫn duy trì được các đặc tính cảm quan mong muốn, từ đó có thể giảm chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm (Liu và cộng sự, 2021b) Nhìn chung, việc bổ sung tinh bột sẽ làm thay đổi tính chất hóa lý và cấu trúc protein của gel chả cá viên ở khoảng nồng độ thấp (Huang và cộng sự, 2024) Thông thường, lượng tinh bột được bổ sung vào sản phẩm sẽ dao động từ 4 – 12 % (Liu và cộng sự, 2021b), tùy thuộc vào cấu trúc, kích thước, tỉ lệ giữa amylose và amylopectin của loại tinh bột được sử dụng (Jiang và cộng sự, 2024)

Muối ăn (sodium chloride) là một loại gia vị được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm (Sun và cộng sự, 2021) Trong chả cá viên, muối ăn đóng vai trò như một chất có khả năng hòa tan các protein sợi cơ, làm biến tính và tái tổ hợp thêm để tạo thành mạng lưới ba chiều của gel protein (Zhao và cộng sự, 2023) Ngoài ra, muối ăn còn đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường hương vị và ức chế sự phát triển của vi sinh vật nhằm kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm (Liu và cộng sự, 2021a) Trong các sản phẩm như surimi hay chả cá viên, hàm lượng muối ăn được bổ sung thường trong khoảng từ

2 – 3 % (Zhao và công sự, 2023), ở nồng độ này muối ăn được cho là có vai trò quan trọng đối với việc hình thành mạng lưới gel protein trong sản phẩm mà không gây ảnh hưởng xấu đến các giá trị cảm quan (Wasinnitiwong và cộng sự, 2022)

Trong chả cá viên, đường đóng vai trò như một loại gia vị, kết hợp cùng với muối ăn, để tăng cường các đặc tính cảm quan cho sản phẩm Đối với đa số các loại cá viên trên thị trường, loại đường được sử dụng phổ biến là đường sucrose (Coelho và cộng sự, 2023) Sucrose là một chất tạo ngọt dồi dào và rẻ tiền, đóng vai trò thiết yếu trong chế độ ăn uống hằng ngày của con người (Ni và cộng sự, 2022) Ngoài ra, trong các loại chả cá viên dạng đông lạnh, sucrose còn hoạt động như một chất bảo vệ kết cấu của gel protein, từ đó làm giảm độ nhớt, cải thiện khả năng giữ nước và tăng cường độ ổn định cho sản phẩm (Walayat và cộng sự, 2022)

2.4.5 Các hợp chất bảo quản a Các hợp chất bảo quản tổng hợp

Chất bảo quản thực phẩm là những chất có thể ngăn ngừa hoặc làm chậm những thay đổi do tác động của vi sinh vật, enzyme và/hoặc tác nhân vật lý từ môi trường bên ngoài (Awuchi và cộng sự, 2020) Hiện nay, tình trạng hư hỏng của các loại thực phẩm chế biến từ thủy hải sản nói chung được ngăn ngừa bằng cách sử dụng các chất bảo quản tổng hợp như butylat hydroxytoluene (Isra và cộng sự, 2024) và sodium benzoate (Satar và cộng sự, 2024)

Butylat hydroxytoluene (E321) thường được sử dụng ở dạng tinh thể màu trắng, không mùi hoặc mùi khá khó chịu, không có vị BHT tan kém trong nước nhưng lại tan vô hạn trong ethanol, toluene, ketone, acetone (Alzobaay và cộng sự, 2021) Giới hạn cho phép tiêu thụ của BHT là 0 – 0.25 mg/kg thể trọng/ngày (Xu và cộng sự, 2021) BHT được sử dụng phổ biến trong chả cá viên do có tác dụng chống oxy hóa tốt, giá thành tưởng đối rẻ và dễ tiếp cận (Campêlo và cộng sự, 2019) BHT chống quá trình oxy hóa xảy ra trong chả cá viên bằng cách chuyển một nguyên tử hydro cho các gốc peroxyl và chuyển chúng thành các phân tử hydroperoxyde, từ đó ngăn ngừa các phản ứng lan truyền tiếp tục xảy ra (Boulebd, 2020) Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng nếu sử dụng BHT không đúng liều lượng trong trong thời gian dài có thể gây suy thận, ung thư, rối loạn nội tiết, dị tật thai nhi (Xu và cộng sự, 2021)

Sodium benzoate (E211) là muối của acid benzoic, có khả năng tan tốt trong nước và ethanol, không vị, không mùi và có đặc tính kháng nấm và kháng khuẩn tốt (Chipley, 2020) Giới hạn cho phép tiêu thụ của sodium benzoate là 0 – 5 mg/kg thể trọng/ngày (Walczak-Nowicka và cộng sự, 2022) So với các loại chất kháng khuẩn khác, sodium benzoate tương đối an toàn (Balange và cộng sự, 2020) và có hiệu quả kháng khuẩn cao với nhiều dòng sản phẩm được chế biến từ thủy hải sản (Pongsetkul và cộng sự, 2021) Tuy nhiên, trong những năm gần đây, một số báo cáo đã chỉ ra những tác động xấu đến sức khỏe của sodium benzoate như gây đột biến gen, rối loạn chuyển hóa (Xiao và cộng sự, 2023) Mặc dù những nghiên cứu này vẫn còn gây tranh cãi nhưng vẫn tạo ra những mối quan ngại đáng kể đối với người tiêu dùng (Rathee và cộng sự, 2023) b Các hợp chất bảo quản tự nhiên Để kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm mà không làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng, đặc biệt là đối với nhóm thực phẩm được chế biến từ thủy hải sản, ngành công nghiệp thực phẩm hiện đã tập trung vào các hợp chất tự nhiên làm chất phụ gia thay thế (Mei và cộng sự, 2019) Việc thay thế các hợp chất bảo quản tổng hợp bằng các hợp chất bảo quản tự nhiên trong công nghiệp sẽ là một trong những thách thức lớn nhất ở thế kỷ 21 của ngành công nghiệp thực phẩm (Amiri và cộng sự, 2021) Có thể chia các hợp chất bảo quản tự nhiên thành hai nhóm chính, bao gồm: nhóm các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên và nhóm các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên (Wen và cộng sự, 2024)

❖ Các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên

Chất chống oxy hóa tự nhiên được xem là các hợp chất có hoạt tính sinh học, có nguồn gốc từ thực phẩm và các loại cây thảo thảo dược và đôi khi là vi khuẩn (Liaudanskas và cộng sự, 2021) Các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên có thể được phân loại thành hai dạng chính (Bensid và cộng sự, 2022):

- Các hợp chất chống oxy hóa dạng enzyme (enzymatic antoxydants), bao gồm: enzyme sơ cấp và enzyme thứ cấp

- Các hợp chất chống oxy hóa dạng phi enzyme (non-enzymatic antoxydants), bao gồm: các phenolic acid, flavolnoids, carotenoids, vitamins, cofactors, khoáng chất

Các hợp chất chống oxy hóa dạng enzyme ngặn chặn quá trình oxy hóa xảy ra bằng cách phân hủy và loại bỏ các gốc tự do Cụ thể, các enzyme chống oxy hóa chuyển đổi gốc tự do thành hydro peroxyde (H2O2) và sau đó thành nước, trong một quá trình nhiều bước với sự hiện diện của các cofactor như đồng, kẽm, mangan và sắt (Eddaikra và cộng sự, 2021)

Các hợp chất chống oxy hóa dạng phi enzyme được cho là có khả năng trung hòa, phá hủy hoặc ngăn ngừa việc hình thành các gốc tự do, chẳng hạn như các oxy đơn phân tử, hydro peroxyde, peroxynitrit, các gốc hydroxyl và peroxyl (Gulcin, 2020) được sinh ra từ các phản ứng sinh hóa trong quá trình bảo quản thực phẩm (Gutiérrez-del-Río và cộng sự, 2021)

Hình 2 4 Cơ chế tự oxy hóa lipid và chức năng chống oxy hóa của các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên (Bensid và cộng sự, 2022)

Trong bảo quản chả cá viên, các hợp chất chống oxy hóa dạng phi enzyme được sử dụng phổ biến để thay thế cho các hợp chất chống oxy hóa tổng hợp Ví dụ, chiết xuất lá tia tô khi được bổ sung vào surimi với mức 0.03 % và bảo quản ở 4 °C sẽ làm chậm quá trình oxy hóa lipid và protein (Zhao và cộng sự, 2019) Hay việc kết hợp chiết xuất cỏ xạ hương và hương thảo ở mức 0.05 % vào viên cá thu khi đóng gói chân không vẫn giữ được chất lượng hóa học, vi sinh và chất lượng cảm quan trong 28 ngày khi bảo quản ở điều kiện lạnh (Balikỗi và cộng sự, 2022) Ngoài ra, tinh dầu copaiba và oregano được cho là cú khả năng thay thế BHT trong việc bảo quản các sản phẩm được chế biến từ cá (de Lima và cộng sự, 2020)

❖ Các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên

Các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên là các hợp chất tự nhiên có khả năng kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm (Park và cộng sự, 2020) Các hợp chất tự nhiên chính là các loại tinh dầu có nguồn gốc từ thực vật (Rodilla và cộng sự, 2024), các enzyme có nguồn gốc từ động vật như lysozyme, lactoferrin (Lv và cộng sự, 2021), bacteriocin từ các nguồn vi khuẩn như nisin, natamycin (Richert và cộng sự, 2024) , các acid hữu cơ như acid sorbic, acid propionic (Ji và cộng sự, 2023), và các polymer tự nhiên như chitosan (Rahayu và cộng sự, 2022) Các hợp chất này làm giảm đến mức tối thiểu hoặc thậm chí có khả năng tiêu diệt các loại vi sinh vật gây gây hư hỏng có trong thực phẩm, cũng như tăng cường chức năng và chất lượng của thực phẩm (Batiha và cộng sự, 2021)

Hình 2 5 Một số phương pháp kháng khuẩn của các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên

Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của polyphenol từ vỏ hành tím (Allium

Nhu cầu về thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên đang ngày càng tăng do người tiêu dùng nhận thức rõ hơn về sức khỏe và dinh dưỡng Thế nên, các nhà nghiên cứu đang tìm hiểu nhiều thành phần có nguồn gốc thực vật, chẳng hạn như các sản phẩm phụ của quá trình chế biến trái cây và rau quả (vỏ, bã, hạt) vì chúng giàu chất phytochemical, chất chống oxy hóa và chất dinh dưỡng, dễ kiếm và có giá cả hợp lý (Chernukha và cộng sự, 2021) Theo nghiên cứu của Lipșa và cộng sự (2024), trích ly polyphenol từ vỏ hành tím dựa vào phương pháp trích ly bằng dung môi etanol 70 % có sự hỗ trợ của siêu âm và ứng dụng trong sản xuất phô mai Ricotta Độ cứng của các loại phô mai thử nghiệm cho thấy sự khác biệt đáng kể về mặt thống kê (p < 0.05) khi so sánh với mẫu đối chứng, polyphenol liên kết với casein dẫn đến tăng độ cứng của phô mai Về mặt vi sinh, số lượng vi khuẩn sống (tức tổng số vi khuẩn hiếu khí, nấm men, nấm mốc, tổng số vi khuẩn Coliform) được ghi nhận trong trường hợp phô mai bổ sung polyphenol với hàm lượng 3 % nằm trong giới hạn cho phép theo Quy định 2073/2005 của Châu Âu do allicin (thiosulfinates) trong vỏ hành tím là một trong những nguồn quercetin tự nhiên tốt nhất có hoạt tính chống nấm và kháng khuẩn Ngoài ra, việc bổ sung bột polyphenol dẫn đến nâng cao khả năng bắt gốc tự do DPPH trong phô mai Vì vậy, bột polyphenol từ vỏ hành tím có tiềm năng thay thế cho chất tạo màu, chất chống oxy hoá, chất kháng khuẩn tổng hợp (Lipșa và cộng sự, 2024)

Ngoài ra, polyphenol từ vỏ hành tím được ứng dụng trong lĩnh vực bao bì thực phẩm đối với thực phẩm tươi sống, nhằm kéo dài thời hạn sử dụng Với cryogel, các hợp chất có hoạt tính sinh học trong vỏ hành tím kết hợp với tinh bột bắp được ứng dụng: làm màng hấp thụ trong các sản phẩm tươi hoạt động như chất hấp thụ chất lỏng và dịch tiết; làm chất chống oxy hóa thông qua việc giải phóng dần các hợp chất có hoạt tính sinh học dễ bay hơi (Benito-González và cộng sự, 2021) Tác động của polyphenol với cấu trúc của cryogel: thể hiện hình thái đồng nhất, khả năng hấp thụ nước đạt 658.3 %; độ xốp cao 83.76 %; độ dày lên tới 0.83 cm; độ ẩm 3.4 % Bên cạnh đó, sự tồn tại polyphenol giúp tăng độ cứng và độ ổn định nhiệt cao hơn, làm tăng nhiệt độ phân hủy khoảng 155.28 °C Các cryogel này cũng có hoạt tính chống oxy hóa cao, chống lại các gốc ABTS và DPPH trong khoảng từ 45.4 % đến 90.5 % Về mặt vi sinh, cryogel có polyphenol từ vỏ hành tím còn thể hiện tác dụng kháng khuẩn, với khả năng ức chế hoàn toàn sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh Salmonella

Typhimurium và Listeria monocytogenes (da Cruz và cộng sự, 2023) Ngoài ra, chiết xuất từ vỏ hành tím được sử dụng như một chiến lược đầy tiềm năng trong quá trình phát triển bao bì sinh học Màng sodium alginate phân hủy sinh học có đặc tính tốt về hình thành gel, độ mềm dẻo, độ trong suốt, độ sáng Việc kết hợp các hợp chất hoạt tính sinh học từ vỏ hành tím vào màng natri alginate tạo màng màu đỏ đục, với hàm lượng hợp chất phenolic cao gấp

43 lần so với màng không chứa dịch chiết Đồng thời, sự hiện diện của polyphenol từ vỏ hành tím làm tăng hoạt tính chống oxy hóa, độ dày của màng gốc alginate và thúc đẩy tương tác giữa các mạng lưới polyme cũng như làm giảm độ hòa tan trong nước của màng alginate Nghiên cứu cho thấy, việc bổ sung polyphenol trích ly từ vỏ hành tím vào màng sodium alginate là một ứng dụng tiềm năng trong bảo quản thực phẩm có hoạt tính nước cao hoặc dễ bị oxy hóa lipid, để bảo quản và kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm (Santos và cộng sự, 2021)

Polyphenol từ vỏ hành tím là đề tài nghiên cứu đầy tiềm năng trong lĩnh vực thực phẩm tại Việt Nam Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hoá quá trình trích ly hơn khả năng ứng dụng vào thực phẩm Theo nghiên cứu của Nguyễn Minh Thuỷ và cộng sự (2016), trích ly quercetin từ vỏ hành tím bằng phương pháp sử dụng dung môi ethanol và có sự hỗ trợ của siêu âm Kết quả cho thấy, trong điều kiện siêu âm 42 kHz,

490 W, các thông số tối ưu là nồng độ ethanol 66.21 %, xử lí với sóng siêu âm trong thời gian 31.55 phút Ngoài ra, tiềm năng thay thế chất chống oxy hoá, chất kháng khuẩn tổng hợp của polyphenol từ vỏ hành tím cũng được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng Theo nghiên cứu của Phan Thị Hoàng Anh và cộng sự (2022), trích ly và đánh giá một số tính chất của các thành phần polyphenol từ vỏ hành tím (Allium ascalonicum L.) nhằm ứng dụng làm chất bảo quản cá Kết quả cho thấy vỏ hành tím được trích ly hai lần bằng dung môi ethanol 70 %, trong vòng 60 phút, ở 60 o C và tỷ lệ rắn/lỏng là 1/20 (g/mL) cho hiệu suất polyphenol và flavonoid cao nhất Hàm lượng polyphenol tổng là 224.34 ± 5.66 mg GAE/g DW Dịch chiết thể hiện khả năng bắt gốc tự do DPPH mạnh với giá trị IC50 là 16.77 ± 0.23 μg/mL và hoạt tính kháng khuẩn cao đối với Bacillus subtilis, Escherichia coli và Staphylococcus aureus với giá trị MIC lần lượt là 224, 160 và 224 μg/mL Thông qua việc đo giá trị PV, TBARS của phi lê cá basa phủ dịch chiết, chiết xuất vỏ hành tím có thể ức chế mạnh quá trình oxy hóa lipid Sử dụng dịch chiết xuất 3 % bảo quản cá cho thấy khả năng ức chế tương đương với 200 ppm BHT, một chất chống oxy hóa được sử dụng trong thương mại Kết quả cho thấy, polyphenol từ vỏ hành tím có khả năng bảo quản cá trong vòng 3 ngày ở điều kiện tủ lạnh (4 °C) và lên đến 4 tuần trong điều kiện đông lạnh sâu (-18 °C) (Anh và cộng sự, 2023)

Dựa trên các nghiên cứu trong và ngoài nước, polyphenol trích ly từ vỏ hành tím có rất nhiều tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm đặc biệt có khả năng thay thế chất tạo màu, chất chống oxy hoá, chất kháng khuẩn tổng hợp Bên cạnh đó, cần nghiên cứu tác động của polyphenol đến sức khoẻ người tiêu dùng và hàm lượng khuyến nghị của dịch chiết hay bột polyphenol trong từng sản phẩm cụ thể.

Kết luận

Sự phát triển của vi sinh vật hay quá trình oxy hóa của lipid và protein là những vấn đề đáng quan ngại đối với việc duy trì chất lượng của chả cá viên trong quá trình bảo quản Việc sử dụng các hợp chất bảo quản tự nhiên, đặc biệt là polyphenol trích ly từ vỏ hành tím được cho là có thể thay thế một phần hoặc hoàn toàn các hợp chất bảo quản tổng hợp trong việc duy trì chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của chả cá viên.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu và hóa chất

3.1.1 Nguyên liệu a Vỏ hành tím

Vỏ hành tím được thu nhận tại chợ đầu mối nông sản Thủ Đức (141 Quốc lộ 1A, phường Tam Bình, thành phố Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh)

Hình 3 1 Vỏ hành tím thu nhận tại chợ đầu mối nông sản Thủ Đức b Nguyên liệu sản xuất chả cá viên

Nguyên liệu cá tra được thu mua tại chợ đầu mối Bình Điền, quận 8, thành phố Hồ Chí Minh Cá có kích cỡ đồng đều, khỏe mạnh có trọng lượng từ 2 - 3 kg/con Trải qua quá trình sơ chế, fillet đạt chuẩn phải đảm bảo không có xương, thịt cá đều màu, không bị nát Sau đó, cá được vận chuyển trong điều kiện môi trường sạch và nhiệt độ bảo quản dao động từ 0 - 4 oC đến trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh

Hình 3 2 Cá tra và fillet cá tra

Tinh bột bắp là thành phần đóng vai trò hỗ trợ cấu trúc của chả cá Nghiên cứu sử dụng tinh bột bắp MIKKO thuộc công ty Công ty Liên Doanh Bột Quốc Tế (Intermix)

Hình 3 3 Tinh bột bắp MIKKO

❖ Một số nguyên liệu khác

Bảng 3 1 Một số nguyên liệu khác được sử dụng trong sản xuất chả cá viên

Nguyên liệu Hình ảnh Xuất xứ Thành phần Đường cát trắng

Công ty TNHH Thương Mại Toàn Phát

Muối Công ty Cổ Phần

NaCl: ≥ 97 % I-ốt: 20- 40 ppm Độ ẩm: ≤ 3.0 %

Hoá chất thí nghiệm sử dụng được mua tại công ty TNHH thương mại dịch vụ khoa học SBC VIETNAM toạ lạc tại 568/52 Lê Văn Việt, phường Long Thạnh Mỹ, thành phố Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh Hoá chất có độ tinh khiết 95 - 99 %

Bảng 3 2 Hóa chất sử dụng trong thí nghiệm

STT Tên hóa chất Xuất xứ

6 BHT (butyl hydroxytoluen) Trung Quốc

9 Disodium hydrogen phosphate Trung Quốc

10 DTNB (5,5-Dithiobis(2-nitrobenzoic acid)) Mỹ

23 Sodium dihydrogen phosphate Trung Quốc

Bảng 3 3 Môi trường sử dụng trong thí nghiệm

STT Tên môi trường Xuất xứ

1 MHA (Meuller-Hinton Agar) Ấn Độ

2 TSB (Trypto-Casein Soy Borth ) Ấn Độ

3 PCA (Plate Count Agar) Ấn Độ

Quy trình trích ly polyphenol từ vỏ hành tím

3.2.1 Quy trình sản xuất bột vỏ hành tím

Quy trình sản xuất bột vỏ hành tím dựa theo Lipsa và cộng sự (2024) với một số điều chỉnh Vỏ hành tím sau khi thu nhận tiến hành loại bỏ tạp chất và rửa sạch với nước Sau khi để ráo nước, sấy đối lưu ở nhiệt độ 40 o C trong 22 giờ (Memmert UF260, Đức) nhằm hạn chế tối đa tác động tiêu cực của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly polyphenol Kế tiếp, vỏ hành tím được nghiền mịn bằng máy xay thô (800Y, Trung Quốc) và rây qua rây có kích thước

0.2 mm Sau cùng, bột vỏ hành tím được trộn lẫn để tạo độ đồng nhất và bảo quản ở nhiệt độ 4 o C (Lipșa và cộng sự, 2024)

3.2.2 Quy trình sản xuất bột polyphenol từ bột vỏ hành tím

Quy trình trích ly polyphenol từ bột vỏ hành tím dựa trên nghiên cứu của Trương Thuỳ Dương (2023) Đầu tiên, tiến hành cân 15 gram mẫu bột vỏ hành tím và hoà trộn với 375mL dung dịch ethanol 80% trong erlen 500 mL, đậy kín erlen bằng màng bọc thực phẩm nhằm hạn chế tiếp xúc với oxy dẫn đến quá trình tự oxy hoá và đảm bảo an toàn khi vi sóng Tiếp đến, thiết lập thông số vi sóng với công suất 720 W, thời gian 60 giây (Electrolux EMG23DI9EBP, Thụy Điển) và thực hiện vi sóng dung dịch trong các erlen đã chuẩn bị Sau khi vi sóng, tiến hành ly tâm với thời gian 25 phút và tốc độ 6000 vòng/phút (HermLe Z336, Đức) Kết thúc quá trình ly tâm, loại bỏ cặn bả để thu dịch trích bằng cách lọc và bảo quản dung dịch ở nhiệt độ 4 o C ở bình tối màu kết hợp bọc giấy bạc Dịch trích polyphenol được cô quay chân không nhằm loại bỏ dung môi ethanol Cuối cùng, thu nhận polyphenol dạng bột bằng máy sấy thăng hoa (Gamma 2 – 16 LSCplus, Martin Christ, Đức) với thông số kỹ thuật: pha 1- Freezing chamber (nhiệt độ: -70 o C, thời gian: 30 phút); pha 2 - Warm up vacuum pump (thời gian: 20 phút); pha 3 -Main drying (áp suất: 0.1 mbar, thời gian:

48 giờ); pha 4 (áp suất: 0.01 mbar; thời gian: 30 phút)

Vỏ hành tím Bột vỏ hành tím Dung dịch polyphenol trước và sau khi cô đặc

Bột polyphenol từ vỏ hành tím (SSP)

Hình 3 4 Sự biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sản xuất bột SSP

Quy trình sản xuất chả cá viên

Thành phần nguyên liệu và quy trình chế biến chả cá viên từ cá tra được thực hiện theo nghiên cứu của Nguyen và cộng sự (2024) với một số sự thay đổi Đầu tiên, fillet cá tra được rửa sạch với nước muối lạnh có nồng độ 0.5% trong thời gian không quá 1 phút Miếng cá sau khi rửa sẽ được để ráo nước, cắt nhỏ và cấp đông ở - 18 o C trong 24 giờ Thịt cá sau khi lạnh đông sẽ được xay thô trong 1 phút Tiếp theo, muối sẽ được bổ sung vào khối paste vừa thu được và tiến hành quết trong 10 phút Sau khi quết với muối, các thành phần như: tinh bột, đường sẽ được thêm vào và tiến hành quết thêm trong thời gian 10 phút Sau đó, hỗn hợp được đem đi định lượng và cấp đông ở -18 o C trong 2 giờ để tránh sự biến tính protein trong các quá trình chế biến tiếp theo Sau 2 giờ, các hợp chất bảo quản bao gồm SB, BHT và SSP được bổ sung vào khối paste và tiếp tục quết trong thời gian 10 phút Sau khi quết, FB sẽ được định hình thành dạng khối cầu (10 gram/viên) Sau đó, FB được giữ lạnh ở ngăn mát tủ lạnh nhằm ổn định cấu trúc gel Quá trình hấp sơ bộ được tiến hành ở 100 o C trong thời gian 2 phút Mẫu chả cá viên (FB) sau khi hấp được làm nguội và lưu trữ trong tủ mát (Alaska LC - 650C, Việt Nam) ở nhiệt độ 10 o C trong 13 ngày để tiến hành phân tích các chỉ tiêu.

Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện theo sơ đồ sau:

Bảng 3 4 Thành phần nguyên liệu trong chả cá viên Thành phần

Khối lượng tính trên 100 gram sản phẩm FB

MC MBHT MSB MSSP1 MSSP2 MSSP3

Fillet cá tra Fillet cá tra sau khi xay thô

Fillet cá tra sau khi quết

Cá viên sau khi tạo hình Cá viên sau khi hấp

Hình 3 5 Sự biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sản xuất bột chả cá viên

- Đánh giá cảm quan về mức độ hài lòng của người tiêu dùng

Khảo sát sự ảnh hưởng của việc bổ sung bột SSP đến tính chất cảm quan của FB

Khảo sát sự ảnh hưởng của việc bổ sung bột SSP đến FB trong quá trình bảo quản

- Xác định thành phần dinh dưỡng trong FB;

- Xác định tính chất vật lý (pH, WI, WHC);

- Xác định các thông số đo kết cấu;

- Xác định mức độ oxy hóa chất béo (PV);

- Xác định mức độ oxy hóa protein (TBV-N, TSC);

- Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí (TVC)

Sản xuất FB có bổ sung bột SSP

- Bổ sung bột SSP vào FB với hàm lượng lần lượt là 130 mg/kg, 210 mg/kg và 290 mg/kg

Khảo sát các đặc tính của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím

- Xác định hàm lượng ẩm của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím;

- Xác định hàm lượng polyphenol tổng (TPC);

- Xác định hàm lượng anthocyanin (TAC);

- Xác định khả năng bắt gốc tự do DPPH;

- Xác định đường kính vòng kháng khuẩn;

- Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC)

Sản xuất bột vỏ hành tím - Vỏ hành tím được lựa chọn, rửa sạch, sấy Sau đó, nghiền, rây thành bột mịn và bảo

Trích ly polyphenol từ bột vỏ hành tím

- Đánh giá hiệu suất trích ly;

- Đánh giá màu sắc của bột polyphenol;

- Xác định hàm lượng tro và độ ẩm của bột polyphenol

3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát các tính chất của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím

Mục đích: Xác định một số tính chất của bột như hàm lượng polyphenol, hàm lượng anthocyanin, khả năng kháng oxy hoá, khả năng kháng khuẩn để đánh giá khả năng ứng dụng bột SPP trong bảo quản cá viên và xác định nồng độ bột polyphenol bổ sung vào sản phẩm chả cá viên

• Sản xuất bột polyphenol từ vỏ hành tím (SSP) theo quy trình trích ly ở Phần 3.2.2

• Đánh giá các chỉ tiêu về màu sắc, độ ẩm và hiệu suất trích ly của mẫu bột SSP

• Phân tích các đặc tính khác của SPP bao gồm: o Hàm lượng tổng polyphenol (TPC), hàm lượng anthocyanin (TAC) o Khả năng kháng oxy hóa bằng phương pháp DPPH o Xác định đường kính vòng kháng khuẩn của bột SPP, xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) của bột polyphenol

3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của việc bổ sung polyphenol trích ly từ vỏ hành tím đến chất lượng chả cá viên

Mục đích: Khảo sát sự ảnh hưởng của việc bổ sung polyphenol trích ly từ vỏ hành tím (SSP) với hàm lượng 130 mg / kg, 210 mg / kg, 290 mg / kg đến chất lượng của chả cá viên trong quá trình bảo quản

Phương pháp thực hiện: Sản xuất chả cá viên theo quy trình được đề cập ở Phần 3.3 Sau đó tiến hành xác định sự ảnh hưởng của việc bổ sung SSP đến FB, bao gồm: tính chất vật lý (pH, WI, WHC), các thông số kết cấu (độ cứng, độ cố kết, độ đàn hồi, độ dai, độ bền gel), mức độ oxy hóa chất béo (PV), mức độ oxy hóa protein (TVB-N, TSC), tổng số vi sinh vật hiếu khí (TVC)

3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát sự ảnh hưởng của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím đến chất lượng cảm quan của chả cá viên

Mục đích: Đánh giá mức độ yêu thích của người tiêu dùng đối với các mẫu FB được bổ sung bột SSP ở các hàm lượng khác nhau

Phương pháp thực hiện: Sự ảnh hưởng của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím đến chất lượng cảm quan của chả cá viên được thực hiện theo phương pháp của (Nguyen và cộng sự, 2024) Một hội đồng gồm 75 người đánh giá chưa qua đào tạo từ Đại học Sư Phạm

Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh ở độ tuổi từ 18 đến 23 đã được chọn để thực hiện đánh gía cảm quan sản phẩm chả cá viên tại ngày thứ nhất trong quá trình bảo quản Phương pháp đánh giá mức độ chấp nhận được áp dụng theo thang hedonic 9 điểm được sử dụng để đánh giá 6 thuộc tính (ngoại quan, màu sắc, mùi, vị, cấu trúc và mức độ yêu thích chung) Trong đó, 9 điểm ứng với “cực kỳ thích” 1 điểm ứng với “cực kỳ không thích” và 7 khoảng trống bằng nhau còn lại được mô tả bởi những mức độ ưa thích khác nhau Trước khi đánh giá, chả cá viên sẽ được chiên 7 phút và các mẫu sẽ được phục vụ trên đĩa giấy màu trắng cho các đánh giá viên Nước lọc được cung cấp để thanh vị trước khi đánh giá và giữa các mẫu đánh giá Trong quá trình đánh giá, các mẫu được phục vụ dưới ánh sáng trắng đèn huỳnh quang của buồn thử và đảm bảo sự độc lập của mỗi thành viên trong quá trình đánh giá.

Phương pháp phân tích

3.5.1 Phương pháp xác định tính chất của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím a Xác định hiệu suất trích ly polyphenol

Hiệu suất trích ly được tính bằng cách so sánh khối lượng bột polyphenol thu được từ quá trình trích ly với khối lượng bột vỏ hành tím đã sử dụng (Nguyen và cộng sự, 2024) Công thức tính hiệu suất trích ly:

- H: là hiệu suất trích ly SSP (%)

- m1: là khối lượng polyphenol thu được từ quá trình trích ly (g)

- m0: là khối lượng bột vỏ hành tím dùng trong quá trình trích ly (g) b Xác định màu sắc của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím

Màu sắc của mẫu bột polyphenol được phân tích bằng máy đo màu CR-400 Konica minolta dựa vào nguyên lý CIE Lab (L*, a*, b*) Đây là một trong những hệ thống đo màu phổ biến nhất, cung cấp thông tin về màu sắc trong không gian ba chiều, giúp định lượng và so sánh màu sắc một cách chính xác (Martinez-Velasco và cộng sự, 2023) Trong đó:

- L*: đại diện cho độ sáng của màu sắc, với giá trị từ 0 (đen) đến 100 (trắng)

- a*: đại diện cho trục màu đỏ-xanh lục, với giá trị dương biểu thị màu đỏ và giá trị âm biểu thị màu xanh lục

- b*: đại diện cho trục màu vàng-xanh lam, với giá trị dương biểu thị màu vàng và giá trị âm biểu thị màu xanh lam c Xác định hàm lượng tro của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím

Hàm lượng tro là phần còn lại sau khi mẫu đã được nung ở nhiệt độ 550 o C (Ismail, 2024) Xác định hàm lượng tro giúp đánh giá chất lượng và độ tinh khiết của mẫu bột SSP

Hàm lượng tro của mẫu bột SSP được xác định:

- Ash: là hàm lượng tro của mẫu bột polyphenol (%)

- m1: là khối lượng chén nung và mẫu bột SPP sau khi tro hóa (g)

- m2: là tổng khối lượng mẫu cân và chén nung (g)

- m: là khối lượng bột SPP đem đi phân tích (g) d Xác định hàm lượng ẩm của bột SSP trích ly từ vỏ hành tím

Xác định độ ẩm ban đầu giúp kiểm soát độ ẩm nhằm đảm bảo tính nhất quán và chất lượng của mẫu Trong sản xuất bột polyphenol, độ ẩm ảnh hưởng đến tính chất vật lý và hóa học của bột polyphenol (Zargarnezhad và cộng sự, 2023) Độ ẩm của mẫu bột polyphenol được xác định:

- W: là độ ẩm của mẫu bột polyphenol (%)

- m1: là tổng khối lượng mẫu cân và đĩa petri (g)

- m2: là khối lượng đĩa petri và mẫu bột sau khi sấy ở 105 o C (g)

- m0 là khối lượng mẫu đem đi phân tích e Xác định tổng hàm lượng polyphenol (TPC)

Hoà trộn 0.0625 g bột SSP trong 50 mL ethanol 80 o (tỉ lệ 1:800 w/v) Tiếp theo, cho lần lượt vào ống nghiệm 2 mL dung dịch mẫu, 5 mL dung dịch Folin-Ciocalteu 10% và đặt ống nghiệm trong bóng tối 5 phút Sau đó, 4 mL dung dịch Na2CO3 7.5% được cho vào ống nghiệm và ủ tối ống nghiệm trong 1 giờ ở nhiệt độ phòng Ngay sau khi ủ tối, tiến hành đo quang phổ tại bước sóng 765 nm bằng máy quang phổ UV – Vis để xác định tổng hàm lượng polyphenol dựa trên đường chuẩn acid gallic Kết quả được biểu thị bằng miligam đương lượng acid gallic trên một trăm gam mẫu trọng lượng chất khô (mg GAE/100g DW) (Szmagara và cộng sự, 2023)

- OD: là giá trị hấp thụ của mẫu ở 765 nm

- a: là hệ số góc của đường chuẩn

- V: là thể tích dung dịch (ml)

- DF: là hệ số pha loãng

- W: là độ ẩm của bột SSP (%)

- m: là khối lượng bột SSP có trong V(mL) thể tích dung dịch (g)

- 1000: là hệ số chuyển đổi đơn vị mg/L sang mg/mL f Xác định hàm lượng anthocyanin (TAC)

Chuẩn bị các hoá chất: dung dịch SSP (tỉ lệ 1:400), dung dịch KCl 0.025M (pH = 1), dung dịch CH3COONa.3H2O 0.4M (pH = 4.5) Sau khi chuẩn bị hoá chất cần thiết, cho vào

2 ống nghiệm 1 mL mẫu dung dịch SSP Với từng ống nghiệm, ống nghiệm 1 thêm vào 9 mL dung dịch KCl và ống nghiệm 2 thêm vào 9ml dung dịch CH3COONa.3H2O Tiếp theo, ủ cả 2 ống nghiệm trong bóng tối với thời gian 20 phút Tiến hành đo độ hấp thụ, mỗi ống nghiệm đo ở 2 bước sóng 520 nm và 700 nm Bước sóng 520 nm tương ứng với mức hấp thụ tối đa của cyanidin-3-glucoside (Česlová và cộng sự, 2023) Kết quả được biểu thị dưới dạng đương lượng cyanidin-3-glucoside được tính theo công thức:

- TAC: là hàm lượng anthocyanin tổng số (mg/g chất khô)

- M: là phân tử khối của cyanidin-3glucoside, M = 449.2g/mol

- A520, A700: là độ hấp thu tại bước sóng 520nm và 700nm ở pH =1 và pH = 4.5

- DF: là hệ số pha loãng

- ε: là hệ số tắt phân tử cyanidin-3 glucoside, ε = 26900

- 1000: là hệ số chuyển đổi từ g sang mg

- λ: là chiều dày của mẫu khi ánh sáng đi qua, λ = 1cm

- V: là thể tích dịch SSP (L)

- m: là khối lượng bột mẫu (g)

- W: là độ ẩm mẫu bột SSP (%) g Xác định khả năng bắt gốc tự do DPPH của bột polyphenol

Thí nghiệm khả năng bắt gốc tự do 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazil (DPPH) là phương pháp phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi nhất để xác định khả năng chống oxy hóa (Gulcin và cộng sự, 2023) Đầu tiên, chuẩn bị dung dịch mẫu SSP theo tỉ lệ 1:50000 (w/v) bằng cách phối trộn 0.002 gram bột SSP trong 100 mL methanol và dung dịch DPPH - methanol (39𝜇g/mL) chứa trong bình định mức có bọc giấy bạc để tránh ánh sáng Kế tiếp, 0.1mL dung dịch SSP được cho vào 3.9 mL dung dịch DPPH - methanol trong ống nghiệm , sau đó lắc đều và ủ trong bóng tối 30 phút ở nhiệt độ phòng Khi DPPH nhận một nguyên tử hydro hoặc điện tử từ polyphenol, làm mất tính chất radical và biến đổi thành dạng non- radical (DPPH - H), có màu vàng nhạt hoặc không màu (Lang và cộng sự, 2024) Tiến hành, đo độ hấp thu được đo ở bước sóng 517 nm (lấy giá trị trung bình của 3 lần lặp) dựa vào đường chuẩn Trolox

- A0: là độ hấp thu quang của mẫu đối chứng

- Am: là độ hấp thụ quang của mẫu thử

Công thức tính khả năng bắt gốc tự do DPPH:

- DPPH: là khả năng bắt gốc tự do của mẫu bột SSP (mgTE/g chất khô)

- DF: là hệ số pha loãng

- V: là thể tích dịch SSP (mL)

- m: là khối lượng mẫu bột SSP sử dụng (g)

- W: là độ ẩm mẫu bột SSP (%) h Xác định đường kính vòng kháng khuẩn của bột polyphenol

Chuẩn bị dung dịch SSP (10 mg/mL), dung dịch SB (10 mg/mL) và đĩa petri chứa huyễn dịch vi khuẩn có mật độ 10 8 CFU/mL bằng cách dùng tâm bông vô khuẩn quét đều đến khi khô bề mặt thạch Meuller-Hinton Agar Sau đó, chia đĩa petri thành 3 phần bằng nhau, mỗi phần sử dụng cho một đĩa giấy Tiếp theo, đặt lên mặt thạch MHA đã quét vi khuẩn 1 đĩa giấy vô trùng (đường kính 6mm) chứa 5μL dung dịch SSP (tương đương với 50 μg SSP / đĩa) Tiếp đến, đặt lên mặt thạch MHA đã quét vi khuẩn 1 đĩa giấy vô trùng chứa 5μL dung dịch sodium benzoate (tương đương với 50 μg SSP / đĩa) làm mẫu đối chứng dương Với mẫu đối chứng âm, thực hiện thao tác tương tự mẫu đối chứng dương nhưng thay thế dung dịch SB bằng nước cất vô khuẩn Cuối cùng, giữ mát đĩa petri trong 1 giờ và ủ ở 37 o C trong 24 giờ Đường kính vòng kháng khuẩn được tính bằng hiệu đường kính bên ngoài D (mm) và đường kính đĩa giấy d (6 mm) SSP có khả năng kháng khuẩn khi D - d > 0 mm i Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của bột polyphenol

Tiến hành, pha mẫu bột SSP thành dãy nồng độ lần lượt là 6.25, 12.5, 25, 50, 100 và

200 (μg/mL) trong môi trường Trypto-Casein Soy Borth (TSB) Bổ sung huyễn dịch vi khuẩn có mật độ 10 6 CFU/mL để thể tích cuối của mỗi ống nghiệm là 10 mL Tiến hành pha mẫu đối chứng chứa polyphenol nhưng không chứa huyễn dịch vi khuẩn để làm mẫu đối chứng âm Với mẫu đối chứng dương, ống nghiệm chứa huyễn dịch vi khẩn nhưng không chứa polyphenol Tiếp đến, ủ các ống nghiệm ở 37 o C trong 24 giờ Sau khi ủ, kiểm tra sự phát triển của vi khuẩn trong từng ống nghiệm Ống nghiệm không có sự phát triển của vi khuẩn cho thấy rằng nồng độ SSP trong ống đó là đủ để ức chế vi khuẩn MIC là nồng độ SSP thấp nhất trong số các ống nghiệm không có sự phát triển vi khuẩn j Xác định nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) của bột polyphenol

Sau khi đã ủ các ống nghiệm để xác định MIC, chọn các ống có nồng độ polyphenol từ MIC và cao hơn MIC Tiến hành cho các dịch nuôi cấy vào các đĩa petri chứa môi trường thạch Mueller Hinton Agar Quan sát các đĩa thạch để xác định sự phát triển của vi sinh vật MBC được xác định là nồng độ polyphenol thấp nhất mà không có bất kỳ sự phát triển nào của vi sinh vật trên đĩa thạch Để đảm bảo kết quả, tất cả các thí nghiệm được thực hành ba lần (Alemu và cộng sự, 2024; Lipșa và cộng sự, 2024) k Xác định nồng độ bột polyphenol bổ sung vào sản phẩm chả cá viên

Giá trị IC50 được sử dụng nhằm so sánh khả năng loại bỏ gốc của các chất chống oxy hóa khác nhau (Koca và cộng sự, 2023) Đầu tiên, chuẩn bị dung dịch SSP và dung dịch BHT: hoà trộn 0.01 gram bột SSP trong 100mL methanol và thực hiện tương tự với dung dịch BHT Chuẩn bị dung dịch DPPH - methanol 0.1 mM: hòa tan 0.0039 g bột DPPH và định mức bằng methanol trong bình định mức 100 mL Tiếp đến, pha loãng SSP với methanol lần lượt là 0, 10, 20, 30, 40, 50 μg/mL Hút 0.5 mL mỗi nồng độ sau pha loãng vào ống nghiệm và thêm 3 mL dung dịch DPPH - methanol Ống nghiệm được lắc đều và ủ 30 phút trong bóng tối ở nhiệt độ phòng Độ hấp thụ được đo ở bước sóng 517 nm Thao tác tương tự với BHT Sau khi dựng phương trình tuyến tính y = ax, thế giá trị y = 50 vào biểu thức, ta sẽ tính được nồng độ SPP và nồng độ BHT được sử dụng mà tại đó khả năng bắt gốc tự do DPPH đạt 50 % Khi có kết quả IC50, tiến hành so sánh khả năng chống oxy hóa của BHT và SSP Từ hàm lượng BHT được sử dụng tối đa trên 100 g chả cá viên, tính được hàm lượng SSP cần bổ sung cho 100 g chả cá viên khi ứng dụng SSP trở thành phụ gia bảo quản tự nhiên

3.5.2 Phương pháp phân tích chỉ tiêu chất lượng của chả cá viên a Xác định hàm lượng dinh dưỡng của FB

Thành phần dinh dưỡng của chả cỏ viờn được xỏc định theo mụ tả của (Balıkỗı và cụng sự, 2022) bao gồm các chỉ tiêu: hàm lượng ẩm theo phương pháp sấy đối lưu (Zambrano và công sự, 2019), hàm lượng tro theo phương pháp nung (Ismail, 2024), hàm lượng chất béo theo phương pháp Soxhet (Mohammadpour và công sự, 2019), hàm lượng protein theo phương pháp Kjeldahl (Goyal và công sự, 2022) b Xác định chỉ số pH của FB trong quá trình bảo quản

Giá trị pH của chả cá viên được xác định bằng cách nghiền mịn 10 gram mẫu, sau đó trộn đều mẫu với mL dung dịch KCl 0.15M Sử dụng máy đo pH để ghi nhận giá trị pH của hỗn hợp (Đào và cộng sự, 2020) c Xác định khả năng giữ nước (WHC) của FB trong quá trình bảo quản

Khả năng giữ nước của chả cá viên được xác định bằng cách cân chính xác m1 gram mẫu chả cá đã được nghiền mịn vào giấy lọc, gói giấy lọc lại và cho vào các ống ly tâm Các mẫu được ly tâm ở 6000 rpm trong 20 phút Sau khi ly tâm, ghi nhận lại khối lượng m2 của mẫu sau khi đã loại bỏ giấy lọc (Fan và cộng sự, 2022) Khả năng giữ nước của chả cá viên được xác định theo công thức:

Phương pháp xử lí số liệu

Số liệu thu thập được phân tích bằng phương pháp thống kê mô tả (trung bình ± độ lệch chuẩn) Sự khác biệt của các yếu tố của các nghiệm thức được kiểm định bằng ANOVA một nhân tố với phép thử Fisher và Tukey (đối với thí nghiệm đánh giá cảm quan) bằng phần mềm Minitab 21.

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Khảo sát các tính chất của bột polyphenol từ vỏ hành tím

4.1.1 Đánh giá hiệu suất trích ly của bột polyphenol

Hiệu suất trích ly là một chỉ số quan trọng để phản ánh khả năng thu nhận các hợp chất polyphenol từ nguyên liệu và từ đó đánh giá được hiệu quả của phương pháp trích ly được sử dụng Phương pháp trích ly bằng dung môi ethanol có sự hỗ trợ của vi sóng là phương pháp được sử dụng ở nghiên cứu này nhằm mục đích tiết kiệm dung môi, rút ngắn thời gian trích ly, cải thiện độ tinh khiết của các hợp chất được trích ly (Lozano Pérez và cộng sự, 2024) Trong nghiên cứu này, hiệu suất trích ly đạt 11.14 % với khối lượng bột vỏ hành tím dùng để trích ly là 700 gram và khối lượng polyphenol sau sấy thăng hoa là 78 gram Hiện nay, hiệu suất trích ly polyphenol từ bột vỏ hành tím chưa được nghiên cứu cụ thể nhưng đã có nhiều nghiên cứu đề cập đến tính khả thi của các phương pháp, kỹ thuật hiện đại được sử dụng để đạt được hiệu quả trích ly như trên

Phương pháp trích ly, thời gian gia nhiệt, điều kiện bảo quản trước khi trích ly, tiếp xúc với oxy, enzyme, nồng độ dung môi, pH là những yếu tố tác động đến hiệu suất trích ly polyphenol (Antony và cộng sự, 2022) Với nghiên cứu này, dung môi sử dụng là ethanol 80% (hỗn hợp ethanol và nước) có hằng số điện môi và độ phân cực cao hơn so với ethanol nguyên chất Tính chất này giúp tăng sự phá vỡ màng tế bào của bột vỏ hành tím, làm tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi (Lohvina và cộng sự, 2022) Kỹ thuật trích ly có sự hỗ trợ của vi sóng ở công suất 720W tạo ra nhiệt độ phá vỡ cấu trúc tế bào, giúp polyphenol dễ dàng giải phóng mà không gây ra sự phân hủy polyphenol (Chaari và cộng sự, 2024) Bên cạnh đó, tỉ lệ mẫu : dung môi là 1.25 g/mL tạo ra sự chênh lệch gradient nồng độ của hợp chất cần trích ly trong nguyên liệu và dung môi, giúp tăng khả năng khuếch tán của polyphenol với dung môi (Ozdemir và cộng sự, 2024) Sau trích ly, tiến hành loại bỏ dung môi ra khỏi dung dịch polyphenol bằng phương pháp cô đặc chân không Phương pháp này giúp giảm nhiệt độ sôi của dung dịch của polyphenol, ngăn chặn polyphenol bị biến đổi cấu trúc và tính chất hóa học (Zhang và cộng sự, 2021) Trong môi trường chân không, khả năng oxy tiếp xúc với polyphenol bị hạn chế giúp cản trở quá trình tự oxy hoá của polyphenol (Liu và cộng sự, 2022a) Polyphenol trích ly từ bột vỏ hành tím tồn tại ở trạng thái rắn sau khi sấy thăng hoa Theo nghiên cứu Wilkowska và cộng sự (2016), quá trình sấy thăng hoa diễn ra ở nhiệt độ thấp, giúp bảo toàn hoạt tính sinh học của các hợp chất polyphenol cao gấp 1.5 lần so với phương pháp sấy phun

Việc nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật sản xuất bột polyphenol từ bột vỏ hành tím với sự hỗ trợ của vi sóng, cô đặc chân không, sấy thăng hoa đã chứng minh được hiệu quả trích ly khá cao và tiềm năng ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm

4.1.2 Đánh giá thành phẩm mẫu bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím a Hàm lượng tro

Hàm lượng tro là chỉ số đánh giá chất lượng, độ tinh khiết, tính ổn định và khả năng ứng dụng của bột polyphenol Hàm lượng tro trong mẫu bột SSP là 0.23 %, hàm lượng tro thấp phản ánh mẫu SSP có ít tạp chất và mức độ tinh khiết cao (Saeed và cộng sự, 2023) Trong ngành công nghiệp thực phẩm, độ tinh khiết cao là yếu tố quan trọng khi xác định hàm lượng bổ sung khi thay thế các phụ gia bảo quản tổng hợp Hàm lượng tro thấp đảm bảo bột SSP không chứa các chất không mong muốn, từ đó đảm bảo hiệu quả khi ứng dụng vào quản chả cá viên và kết quả nghiên cứu bột SSP có độ tin cậy cao b Màu sắc

Màu sắc của mẫu bột polyphenol phụ thuộc vào nguyên liệu ban đầu do các hợp chất polyphenol chịu trách nhiệm chính cho màu sắc tự nhiên của thực vật (Soto-Madrid và cộng sự, 2024) Màu đậm thì nồng độ polyphenol cao, trong khi màu sắc nhạt hơn cho thấy nồng độ thấp hơn Phân tích màu sắc của mẫu bột SSP, giá trị L = 13.51, a = 18.13, b = 6.32 thể hiện màu tím đậm (Hình 4.1) do anthocyanin là nhóm hợp chất polyphenol chính tạo nên màu tím đậm của vỏ hành tím (Nassarawa và cộng sự, 2024) Các hợp chất anthocyanin như cyanidin và peonidin là những chất tạo màu mạnh và tạo ra màu tím đặc trưng ở nồng độ cao Bên cạnh đó, quercetin tương tác với anthocyanin, ổn định màu sắc và giúp cản trở sự phân hủy anthocyanin do tác động của ánh sáng hoặc nhiệt độ cao (Luciano và cộng sự, 2024) Ngoài ra, phương pháp sấy thăng hoa giúp hạn chế đáng kể tác động tiêu cực đến màu sắc đặc trưng của polyphenol (Jurčević Šangut và cộng sự, 2024)

Hình 4 1 Màu sắc của bột SSP được tính theo giá trị L, a, b c Độ ẩm Độ ẩm là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của bột polyphenol Polyphenol là những hợp chất có tính chống oxy hóa mạnh, nhưng cũng rất dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí và độ ẩm cao Sự hiện diện của nước xúc tác cho quá trình oxy hóa, làm mất các hoạt tính sinh học, giảm hiệu quả chống oxy hóa, từ đó gây suy giảm chất lượng của bột polyphenol (Figueroa-Pérez và cộng sự, 2024) Độ ẩm của mẫu bột SSP là 4.67 % thấp hơn nghiên cứu của Ibrahim và cộng sự (2019) là 5.59 % của bột polyphenol chiết xuất từ bã táo Độ ẩm này tương đối thấp giúp hạn chế quá trình oxy hóa và bảo quản các hoạt tính sinh học của polyphenol Việc duy trì độ ẩm thấp bằng cách bảo quản ở nhiệt độ - 40 o C là một yếu tố quan trọng để đảm bảo các hoạt tính sinh học của polyphenol và hiệu quả của bột polyphenol khi ứng dụng vào bảo quản

4.1.3 Khảo sát các tính chất của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím a Đánh giá hàm lượng polyphenol tổng, hàm lượng anthocyanin, khả năng bắt gốc tự do DPPH của bột polyphenol trích ly từ bột vỏ hành tím

Bảng 4 1 Hàm lượng polyphenol, hàm lượng anthocyanin, khả năng bắt gốc tự do

Các giá trị được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn với n = 3

Hàm lượng polyphenol tổng (TPC) là một chỉ tiêu quan trọng trong nghiên cứu về các dịch chiết từ thực vật, được sử dụng để đánh giá sự khác biệt về khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn của các mẫu nghiên cứu Việc xác định TPC giúp hiểu về tính chất của nguyên liệu trích ly cũng như ảnh hưởng của các phương pháp trích ly khác nhau Sự khác biệt về TPC có thể dẫn đến sự khác nhau về khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn (Olechno và cộng sự, 2020) Kết quả nghiên cứu cho thấy, SSP có TPC là 887.28 mg GAE/g chất khô (Bảng 4.1), cao hơn hàm lượng TPC trong polyphenol trích ly 2 lần từ vỏ hành tím bằng dung môi ethanol 70%, trong vòng 60 phút (224.34 mg GAE/g chất khô, (Anh và cộng sự, 2023)) Polyphenol được trích ly từ trà (TPC = 197.54 mg GAE/g chất khô, (Fan và cộng sự, 2020)), hay polyphenol được trích ly từ vỏ xoài với sự hỗ trợ của vi sóng cũng thấp hơn SSP do hàm lượng TPC là 121.3 mg GAE/g chất khô (Ramírez-Brewer và cộng sự, 2024)

Có thể thấy hàm lượng TPC của SSP có giá trị cao do nguyên liệu được sử dụng là bột polyphenol Bên cạnh đó, dung môi hoà tan bột polyphenol là ethanol 80 %, pha dung dịch SSP theo tỉ lệ 1 : 800 w/v nên không tác động tiêu cực đến hàm lượng polyphenol đã được giải thích ở Phần 4.1.1

Anthocyanin là nhóm chất mang màu sắc đặc trưng của vỏ hành tím Hợp chất này là những phân tử có khả năng hấp thụ ánh sáng trong dải bước sóng từ xanh lam đến đỏ, tạo ra sắc màu từ tím đậm đến đỏ rực Anthocyanin có cấu trúc cơ bản gồm ba nhân: một nhân flavonoid (flavylium), một nhóm các nhóm hydroxyl và một nhóm carboxylic acid Cấu trúc này có thể được biến đổi bằng cách thay đổi các nhóm thế, dẫn đến sự đa dạng trong tính chất hóa học và sinh học của anthocyanin (Abdelrahman và cộng sự, 2020) Trong nghiên cứu này, hàm lượng anthocyanin (TAC) đạt 95.06 mg anthocyanin/g chất khô (Bảng 4.1) Kết quả này cao hơn hàm lượng anthocyanin từ bột polyphenol từ vỏ măng cụt với TAC 3.56 mg anthocyanin/g chất khô (Nguyen và cộng sự, 2024) Hàm lượng anthocyanin của SSP cũng cao hơn đáng kể hàm lượng anthocyanin hoa đậu biếc (28.60 mg/L, (Jaafar và cộng sự, 2020)), khoai lang tím (177.48 mg/100 g chất khô, (Ginting và cộng sự, 2020)), nho (716.4 mg/100 g chất khô, (Nile và cộng sự, 2015)) Sự khác biệt về hàm lượng anthocyanin giữa các nguồn nguyên liệu khác nhau cho thấy vỏ hành tím là một nguồn nguyên liệu tiềm năng để chiết xuất anthocyanin với hiệu suất cao

Thí nghiệm khả năng bắt gốc tự do DPPH là để đánh giá khả năng chống oxy hóa của các hợp chất, đặc biệt là polyphenol từ các mẫu thử nghiệm DPPH là một phân tử tự do có màu tím và có khả năng nhận điện tử từ các chất khác, dẫn đến bị mất màu (Ojo và cộng sự, 2024) Kết quả nghiên cứu cho thấy, khả năng bắt gốc tự do DPPH của SSP là 871.37 mg TE/g chất khô (Bảng 4.2), cao hơn so với nghiên cứu của Nawaki và cộng sự năm 2023 (200.6 mg TE/g chất khô) với nguyên liệu là vỏ măng cụt hay nghiên cứu của Osae và cộng sự năm 2023 (83.55 mg TE/g chất khô) với nguyên liệu là hạt hổ Nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt đáng kể là các yếu tố như phương pháp trích ly và dung môi sử dụng, nhưng yếu tố quan trọng nhất là hàm lượng các hợp chất polyphenol có trong vỏ hành tím Hàm lượng polyphenol càng cao thì hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol trích ly từ vỏ hành tím càng mạnh (Mohammad và cộng sự, 2019) Bột polyphenol cho kết quả đáng tin cậy và kháng oxy hoá cao hơn so với dịch chiết polyphenol Quá trình sản xuất bột polyphenol loại bỏ được các hợp chất gây nhiễu, giúp tăng độ tinh khiết của polyphenol Bột polyphenol cũng dễ bảo quản và sử dụng hơn trong các ứng dụng thực phẩm ở quy mô công nghiệp Ngoài ra, khả năng chống oxy hoá phụ thuộc rất lớn vào anthocyanin, hàm lượng anthocyanin càng lớn thì khả năng kháng oxy hoá càng cao Nguyên nhân là do trong cấu trúc của anthocyanin có các nhóm hydroxyl (-OH) cung cấp nguyên tử hydro cho gốc tự do DPPH, chuyển đổi DPPH từ dạng có màu tím (DPPH•) sang dạng không màu (DPPH - H) Ngoài việc cung cấp nguyên tử hydro, anthocyanin có thể cung cấp điện tử để trung hòa gốc tự do DPPH Quá trình này làm giảm gốc DPPH và ổn định DPPH Anthocyanin là một trong những hợp chất chính có trong bột polyphenol từ vỏ hành tím, chứng tỏ SSP có tiềm năng thay thế chất chống oxy bảo quản tổng hợp b Đánh giá đường kính vòng kháng khuẩn của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím

Phương pháp khuếch tán qua đĩa thạch được sử dụng giúp đánh giá hiệu quả kháng khuẩn của polyphenol trích ly từ vỏ hành tím (SSP) đối với các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm và có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng Trong nghiên cứu, hai chủng vi khuẩn đại diện cho hai nhóm vi khuẩn chính đã được sử dụng: Escherichia coli (E coli) đại diện cho vi khuẩn gram âm và Staphylococcus aureus (S aureus) đại diện cho vi khuẩn gram dương Kết quả nghiên cứu được trình bày ở Hình 4.2 và Bảng 4.2 cho thấy đường kính vòng kháng khuẩn mà SSP tạo ra trên đĩa petri Đường kính vòng kháng khuẩn là một chỉ số quan trọng, biểu thị mức độ ức chế sự phát triển của vi khuẩn quanh đĩa chứa chất kháng khuẩn Kết quả cho thấy, S aureus (vi khuẩn gram dương) nhạy cảm với chất kháng khuẩn hơn so với E coli (vi khuẩn gram âm) Sodium benzoate là một chất kháng khuẩn phổ biến, tạo ra đường kính vòng kháng khuẩn của S aureus lớn hơn so với E coli

Cụ thể, đường kính vòng kháng khuẩn của S aureus lớn gấp 1.07 lần so với E coli khi sử dụng SB ở nồng độ 10 mg/mL (tương đương với 50 μg SB/đĩa vô trùng) Kết quả tương tự như nghiên cứu của Ekhtelat và cộng sự (2019), sodium benzoate tạo đường kính kháng khuẩn của S aureus là 13 mm ở nồng độ 30 μg/mL Theo Bảng 4.2, SSP cũng cho thấy khả năng kháng khuẩn hiệu quả, với đường kính vòng kháng khuẩn của S aureus cao hơn so với

E coli, tỷ lệ là 1.09 lần Nồng độ SSP được sử dụng trong thí nghiệm này tương đương với nồng độ của SB, giúp đảm bảo sự so sánh công bằng giữa hai chất kháng khuẩn Kết quả tương tự như nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của dịch chiết polyphenol trích ly từ vỏ hành tím với đường kính vòng kháng khuẩn nằm trong vùng khoảng 11 – 14.75 mm ở nồng độ

160 μg/mL với E coli và 224 μg/mL với S aureus (Anh và cộng sự, 2023)

Bảng 4 2 Kết quả đường kính vòng kháng khuẩn của SSP với E coli và S aureus

Chủng vi sinh vật Đường kính vòng kháng khuẩn (mm)

Ghi chú: DW: nước cất, SB: sodium benzoate với nồng độ 10 mg/mL và bột polyphenol được trích ly từ vỏ hành tím (SSP) cũng với nồng độ 10 mg/mL; “-“ : không ức chế

Những giá trị (A, B, C, ) và (a, b, c, ) khác nhau trong cùng một hàng và cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0.05)

Hình 4 2 Đường kính vòng kháng khuẩn Escherichia coli (trái) và Staphylococcus aureus (phải) của nước cất (DW), sodium benzoate (SB), polyphenol trích ly từ vỏ hành tím (SSP)

Khảo sát sự ảnh hưởng của việc bổ sung bôt SSP đến chất lượng chả cá viên

Bảng 4 4 Thành phần dinh dưỡng trong chả cá viên

Thành phần Hàm lượng Độ ẩm (%) 75.84 ± 1.06

Số liệu trong Bảng 4.4 cho thấy hàm lượng ẩm và protein trong mẫu chả cá viên (FB) gần tương đồng với hàm lượng ẩm (76.62 %) và hàm lượng protein (14.37 %) trong fillet cá tra (Rathod và cộng sự, 2013) Ngoài ra, kết quả này cũng gần tương đồng với hàm lượng ẩm (75.82 %) và protein (16.91 %) trong surimi cá tra (Annamalai và cộng sự, 2017) Tuy nhiên, hàm lượng lipid và tro trong mẫu FB được phân tích lại có sự khác biệt với hai nghiên cứu trên Cụ thể, hàm lượng lipid trong sản phẩm cao hơn 1.12 lần so với nghiên cứu của Rathod và cộng sự (2013) và 2.75 lần so với nghiên cứu của Annamalai và cộng sự (2017) Bên cạnh đó hàm lượng tro của FB thấp hơn 1.81 lần so với nghiên cứu của Rathod và cộng sự (2013) và 2.23 lần so với nghiên cứu của Annamalai và cộng sự (2017) Nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt này có thể là do ảnh hưởng của môi trường sống, điều kiện chăn nuôi và nguồn thức ăn đã tạo nên sự khác nhau về thành phần và hàm lượng dinh dưỡng bên trong sản phẩm (Isra và cộng sự, 2024)

4.2.2 Ảnh hưởng của SSP đến tính chất vật lý của FB trong quá trình bảo quản

Các tính chất vật lý bao gồm pH, độ trắng, khả năng giữ nước là một trong những yếu tố chính quyết định đến mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm chả cá viên (Nurhayati và cộng sự, 2024) Trong quá trình bảo quản, các yếu tố nội và ngoại sinh có khả năng làm suy giảm các tính chất này từ đó làm giảm mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm (Sukmiwati và cộng sự, 2022) Bảng 4.5 cho thấy kết quả phân tích pH, WI, WHC của các mẫu FB trong suốt 13 ngày bảo quản

Bảng 4 5 Ảnh hưởng của SSP đến tính chất vật lý của FB trong quá trình bảo quản

Thông số Ngày Mẫu phân tích

MC MBHT MSB MSSP1 MSSP2 MSSP3 pH

1 6.49 ± 0.02 Ca 6.52 ± 0.01 BCa 6.50 ± 0.02 BCa 6.50 ± 0.03 BCa 6.53 ± 0.02 Ba 6.64 ± 0.02 Aa

4 6.23 ± 0.03 Cb 6.28 ± 0.03 Cb 6.38 ± 0.03 Bb 6.27 ± 0.03 Cb 6.33 ± 0.03 Bb 6.33 ± 0.01 Bb

7 6.11 ± 0.02 Dc 6.18 ± 0.03 CBc 6.31 ± 0.04 Ac 6.15 ± 0.04 CDc 6.23 ± 0.02 Bc 6.3 ± 0.02 Ab

10 5.75 ± 0.04 Dd 5.97 ± 0.04 Cd 6.15 ± 0.03 Ad 5.93 ± 0.06 Cd 6.07 ± 0.01 Bd 6.14 ± 0.03 ABc

13 5.36 ± 0.04 Fe 5.51 ± 0.04 De 6.02 ± 0.05 Ae 5.43 ± 0.02 Ee 5.83 ± 0.04 Ce 5.92 ± 0.03 Bd

1 72.78 ± 0.45 ABa 73.54 ± 0.51 Aa 73.99 ± 0.74 Aa 71.98 ± 0.84 Ba 73.06 ± 0.61 ABa 73.28 ± 1.19 ABa

4 71.15 ± 0.36 Ba 71.72 ± 0.76 Bab 72.79 ± 0.58 Aab 71.06 ± 0.43 Bab 71.06 ± 0.29 Bb 71.15 ± 0.35 Bb

7 68.99 ± 1.32 Bb 69.93 ± 1.02 ABbc 71.79 ± 1 Ab 70.01 ± 0.78 ABb 70.44 ± 1.06 ABb 70.6 ± 1.21 ABb

10 66.09 ± 0.9 Bc 67.97 ± 1.93 ABcd 69.1 ± 0.95 Ac 68.13 ± 1.53 ABc 69.91 ± 0.52 Ab 68.62 ± 0.76 Ac

13 65.88 ± 1.75 Bc 66.1 ± 1.27 Bd 68.59 ± 0.44 Ac 67.81 ± 0.97 ABc 68.25 ± 0.53 Ac 68.27 ± 1.13 Ac

1 84.90 ± 2.34 Da 86.49 ± 0.30 CDa 85.50 ± 1.02 Da 87.92 ± 0.36 BCa 89.21 ± 1.04 ABa 90.25 ± 0.2 Aa

4 82.07 ± 3 Ca 83.27 ± 0.46 Cb 84.06 ± 0.77 BCa 83.75 ± 2.31 BCb 86.45 ± 1.16 ABa 88.15 ± 1.06 Ab

7 74.81 ± 0.45 Db 75.95 ± 1.75 Dc 78.51 ± 2.16 Cb 80.26 ± 0.84 BCc 82.18 ± 0.34 Bb 85.30 ± 0.9 Ac

10 69.23 ± 1.05 Dc 71.48 ± 1.27 CDd 73.66 ± 1.45 Cc 77.78 ± 2.31 Bc 79.79 ± 3.17 ABb 82.05 ± 0.52 Ad

13 65.60 ± 1.48 Ed 69.69 ± 1.93 Dd 71.64 ± 1.88 CDc 73.58 ± 0.55 BCd 75 ± 0.17 Bc 77.8 ± 1.88 Ae

Các giá trị được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn của giá trị trung bình với n = 3 của 6 mẫu: đối chứng âm (MC: không thêm chất chống oxy hóa và chất chống vi sinh vật), đối chứng dương 1 (MBHT: mẫu có bổ sung chất chống oxy hóa BHT với lượng bổ sung 200 mg/kg), đối chứng dương 2 (MSB: mẫu có bổ sung chất chống vi sinh vật SB với lượng bổ sung 1000 mg/kg) và 3 mẫu khảo sát với hàm lượng bổ sung lần lượt là 130 mg/kg, 210 mg/kg và 290 mg/kg bột SSP a Ảnh hưởng của SSP đến giá trị pH của FB trong quá trình bảo quản pH là chỉ số quan trọng để xác định mức độ hư hỏng của chả cá viên trong quá trình bảo quản (Zhou và cộng sự, 2021b) Sau ngày bảo quản đầu tiên, giá trị pH của tất cả các mẫu dao động từ 6.49 đến 6.64 Giá trị pH có xu hướng tăng lên đối với các mẫu FB bổ sung bột SSP ở các nồng độ khác nhau Xu hướng này tương đồng với kết quả trong nghiên cứu của Isra và cộng sự (2024) khi tiến hành xác định sự ảnh hưởng của bột là chùm ngây đến giá trị pH của chả cá viên từ cá tra Nhìn chung, bột SSP không gây ảnh hưởng xấu đến mức độ acid hoặc kiềm của các mẫu FB do giá trị pH của các mẫu chả cá đều gần với giá trị pH trung tính (Isra và cộng sự, 2024)

Sau 13 ngày bảo quản, giá trị pH của các mẫu FB đều có xu hướng giảm (p < 0.05)

Xu hướng này cũng đã được đề cặp trong nghiên cứu của Xue và cộng sự (2021) về sự thay đổi giá trị pH của surimi trong 9 ngày bảo quản ở 4 o C Sự suy giảm giá trị pH có thể là do sự biến tính của các thành phần protein, đặc biệt là glycogen trong FB thành acid lactic (Amit và cộng sự, 2017) Ngoài ra, sự phát triển của nhóm vi khuẩn pyschrotrophs trong khi bảo quản cũng có thể làm giảm giá trị pH thông qua việc sản sinh ra các loại acid amin từ protien của thịt cá trong quá trình trao đổi chất (Racioppo và cộng sự, 2023)

Giá trị pH của các mẫu FB sau 13 ngày bảo quản như sau: MSB > MSSP3 > MSSP2 > MBHT > MSSP1 > MC Điều này có thể là do SB và SSP có thể ức chế được sự phát triển của các nhóm vi sinh vật gây hư hỏng trong cá, dẫn đến việc làm giảm mức độ hình thành các acid amin (Feng và cộng sự, 2017) Từ kết quả phân tích trên, việc bổ sung SSP không chỉ làm ảnh hưởng đến giá trị pH ban đầu của các mẫu FB mà còn ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật, từ đó ổn định giá trị pH trong sản phẩm b Ảnh hưởng của SSP đến giá trị WI của FB trong quá trình bảo quản

Màu sắc đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chất lượng và khả năng chấp nhận của người tiêu dùng đối với các sản phẩm thực phẩm (Isra và cộng sự, 2024) Đối với chả cá viên, độ trắng chính là yếu tố hàng đầu cho người tiêu dùng biết được độ tươi và chất lượng của sản phẩm (Tee và cộng sự, 2017) Sau ngày bảo quản đầu tiên, giá trị WI của tất cả các mẫu dao động từ 71.98 đến 73.54 Không có sự khác biệt đáng kể (p > 0.05) về giá trị WI của MC và giá trị WI của các mẫu được bổ sung bột SSP Như vậy, có thể kết luận rằng, việc bổ sung bột SSP với hàm lượng từ 0.013 ÷ 0.029 % không gây ảnh hưởng đến màu sắc ban đầu của sản phẩm Độ trắng của các mẫu FB giảm đáng kể (p < 0.05) khi thời gian bảo quản tăng lên

Xu hướng này tương tự với với xu hướng được đề cặp trong nghiên cứu của Nguyen và cộng sự (2024) về sự thay đổi màu sắc của chả cá viên khi được bảo quản 13 ngày ở 10 o C Sự thay đổi màu sắc của các mẫu FB chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như thành phần nguyên liệu, mức độ oxy hóa và sự phát triển của vi sinh vật (Orkusz và cộng sự, 2024) Cụ thể, khi thành phần tinh bột bắp trong sản phẩm hấp thụ nước và trương nở không hoàn toàn, làm giảm độ trong của gel và tăng mức thoái hóa của tinh bột trong quá trình bảo quản, từ đó làm giảm độ trắng của sản phẩm (Tee và cộng sự, 2017) Bên cạnh đó, quá trình oxy hóa chất béo cũng làm sẫm màu các mẫu FB trong thời gian bảo quản Ngoài ra, Orkusz và cộng sự (2024) cũng cho rằng, sự phát triển của nhóm vi sinh vật gây hư hỏng cũng làm thay đổi kết cấu và chất nhờn trên bề mặt sản phẩm, từ đó làm giảm giá trị WI

Giá trị WI của các mẫu FB sau 13 ngày bảo quản như sau: MSB = MSSP3 = MSSP2 > MSSP1 > MBHT = MC Từ kết quả trên, có thể kết luận rằng sự thay đổi màu sắc trong quá trình bảo quản của các mẫu FB chịu tác động lớn bởi sự phát triển của vi sinh vật và việc bổ sung các hợp chất có khả năng kháng khuẩn tốt có thể được xem là một giải pháp hữu hiệu để duy trì màu sắc cho chả cá viên trong thời gian bảo quản c Ảnh hưởng của SSP đến giá trị WHC của FB trong quá trình bảo quản

WHC là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng thực phẩm, do chỉ tiêu này tác động đáng kể đến một số thuộc tính chất lượng, bao gồm kết cấu, hương vị và màu sắc (Gokoglu và cộng sự, 2017) Ngoài ra, khả năng giữ nước của chả cá viên còn liên quan mật thiết đến sự thất thoát khối lượng sau khi nấu (You và cộng sự, 2024) Sau ngày bảo quản đầu tiên, giá trị WHC của các mẫu không bổ sung polyphenol có sự khác biệt đáng kể (p < 0.05) so với những mẫu có bổ sung polyphenol Kết quả này tương đồng với nghiên cứu của Roy và cộng sự (2021) khi nghiên cứu ảnh hưởng của polyphenol chiết xuất từ trà xanh đến khả năng giữ nước của gel surimi Nguyên nhân có thể là do các hợp chất polyphenol có thể tăng cường liên kết protein-protein, từ đó tăng cường khả năng cố định các phân tử nước trong mạng lưới protein 3 chiều (Tao và cộng sự, 2020) Tuy nhiên, nếu polyphenol được bổ sung vào sản phẩm với hàm lượng quá cao sẽ ngăn cản việc hình thành liên kết ngang trong mạng gel protein Như vậy có thể kết luận rằng, việc bổ sung bột SSP với hàm lượng từ 0.013 ÷ 0.029 % có thể làm tăng cường khả năng giữ nước của chả cá viên

Giá trị WHC của tất cả các mẫu đều có xu hướng giảm (p < 0.05) trong thời gian bảo quản Xu hướng này tương đồng với nghiên cứu của Abd-Eljaid và cộng sự (2023) khi nghiên cứu về khả năng giữ nước của surimi từ cá rô phi Giá trị WHC giảm mạnh ở điều kiện lạnh sau 13 ngày có thể là do những thay đổi trong cấu trúc protein Sự biến tính protein có thế liên quan đến sự hoạt động phân giải của vi sinh vật và nhóm enzyme protease nội sinh có trong chính các mẫu FB Điều này dẫn đến khả năng giữ các phân tử nước của FB giảm (Khushboo và cộng sự, 2023) Bên cạnh đó, quá trình carbonyl hóa protein làm mất các nhóm amino trên chuỗi protein, từ đó làm thay đổi sự phân bố điện tích và cấu trúc tổng thể của mạng protein myofibril (Hematyar và cộng sự, 2019) Ngoài ra, quá trình oxy hóa protein cũng làm thay đổi các điểm đẳng điện của mạng gel protein, dẫn đến sự thay đổi về mặt cấu trúc của mạng lưới 3 chiều do sự tương tác của các nhóm mang điện tích trái dấu, làm giảm hiệu suất giữ nước của mạng gel (Hematyar và cộng sự, 2019)

Việc bổ sung SSP cho thấy những tác động tích cực đến giá trị WHC của các mẫu

FB sau 13 ngày bảo quản (p < 0.05) Cụ thể, WHC của các mẫu theo thứ tự sau: MSSP3 > MSSP2 > MSSP1 > MSB > MBHT > MC Xu hướng này tương đồng với nghiên cứu của (Tan và cộng sự, 2024) về sự ảnh hưởng của polyphenol được chiết xuất từ trà đen và BHT đến khả năng giữ nước của cá thu xay nhuyễn Nguyên nhân có thể là do việc bổ sung bột SSP trong các mẫu FB không chỉ làm tăng giá trị WHC ban đầu trong sản phẩm mà còn tăng cường khả năng ngăn chặn các quá trình oxy hóa protein và kháng khuẩn của sản phẩm trong thời gian bảo quản (Morsy và cộng sự, 2018)

4.2.3 Ảnh hưởng của SSP đến kết cấu của FB trong quá trình bảo quản

Phương pháp phân tích kết cấu (Texture Profile Analysis - TPA) là một phương pháp phổ biến được sử dụng để mô tả các đặc tính kết cấu của thực phẩm bằng lực nén cơ học (Alemu, 2023) Các thông số kết cấu đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chất lượng và mức độ hư hỏng của chả cá viên trong quá trình bảo quản (Herawati và cộng sự, 2021) Để mô tả các thuộc tính của chả cá viên, người ta dựa trên 5 thuộc tính kết cấu chính của sản phẩm, bao gồm: độ cứng (hardness), độ cố kết (cohesiveness), độ đàn hồi (elasticity), độ dai (chewing) và độ bền gel (gel strength) (Chalil George và cộng sự, 2022) Các kết quả phân tích về kết cấu của chả cá viên trong suốt thời gian bảo quản được trình bày ở Bảng 4.6 và

Bảng 4 6 Ảnh hưởng của SSP đến kết cấu của FB trong quá trình bảo quản

Thông số Ngày Mẫu phân tích

MC MBHT MSB MSSP1 MSSP2 MSSP3 Độ cứng

1 4022.8 ± 67.1 Ea 4398.5 ± 63.6 Da 4301.7 ± 42.8 Da 4637.5 ± 49.3 Ca 4860.2 ± 71.9 Ba 5232.5 ± 71.9 Aa

4 3691.0 ± 33 Db 3862.3 ± 51.2 Cb 3894.2 ± 28.4 Cb 4169.2 ± 69.3 Bb 4496.2 ± 17.9 Ab 4526.0 ± 17.4 Ab

7 2939.3 ± 123 Dc 3275.5 ± 75.1 Cc 3596.0 ± 41.2 Bc 3352.5 ± 96.6 Cc 3400 ± 147.5 Cc 3804 ± 15.31 Ac

10 2584.5 ± 62 Dd 2803.5 ± 104.9 Cd 3133.5 ± 33.7 Ad 2736.7 ± 20.5 Cd 2984.8 ± 101.1 Bd 3204.5 ± 19.1 Ad

13 1281.7 ± 54.1 De 1502.7 ± 74.4 Ce 2255.7 ± 154.7 Ae 1896.2 ± 145.5 Be 1913 ± 183 Be 2420.3 ± 41.4 Ae Độ cố kết

1 0.77 ± 0.004 Aa 0.74 ± 0.02 Aa 0.76 ± 0.01 Aa 0.75 ± 0.02 Aa 0.76 ± 0.01 Aa 0.77 ± 0.02 Aa

4 0.74 ± 0.01 Ab 0.74 ± 0.02 Aa 0.75 ± 0.01 Aa 0.74 ± 0.02 Aab 0.74 ± 0.01 Ab 0.73 ± 0.02 Aab

7 0.7 ± 0.01 Bc 0.71 ± 0.02 Bab 0.74 ± 0.03 Aa 0.75 ± 0.01 Aa 0.71 ± 0.01 Bc 0.72 ± 0.01 ABab

10 0.69 ± 0.02 Ac 0.7 ± 0.02 Aab 0.73 ± 0.05 Aa 0.71 ± 0.02 Abc 0.70 ± 0.003 Ac 0.73 ± 0.04 Aab

13 0.71 ± 0.01 ABc 0.68 ± 0.04 Bb 0.73± 0.01 Aa 0.69 ± 0.01 ABc 0.7 ± 0.02 ABc 0.69 ± 0.05 ABb Độ đàn hồi

1 0.94 ± 0.002 Aa 0.93 ± 0.01 Aa 0.94 ± 0.01 Aa 0.93 ± 0.01 Aa 0.94 ± 0.01 Aab 0.93 ± 0.02 Aa

4 0.92 ± 0.01 Aa 0.93 ± 0.003 Aa 0.94 ± 0.01 Aa 0.93 ± 0.02 Aa 0.94 ± 0.01 Aab 0.93 ± 0.01 Aa

7 0.92 ± 0.02 Ba 0.95 ± 0.02 Aa 0.93 ± 0.01 ABa 0.94 ± 0.01 ABa 0.95 ± 0.02 Aa 0.94 ± 0.01 ABa

10 0.93 ± 0.01 Ba 0.93 ± 0.01 Aa 0.92 ± 0.02 ABa 0.92 ± 0.02 ABa 0.94 ± 0.01 Aab 0.93 ± 0.01 ABa

13 0.87 ± 0.02 BCb 0.86 ± 0.04 Cb 0.93 ± 0.01 Aa 0.9 ± 0.04 ABCa 0.92 ± 0.02 ABb 0.9 ± 0.02 ABCb

Các giá trị được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn của giá trị trung bình với n = 3 của 6 mẫu: đối chứng âm (MC: không thêm chất chống oxy hóa và chất chống vi sinh vật), đối chứng dương 1 (MBHT: mẫu có bổ sung chất chống oxy hóa BHT với lượng bổ sung 200 mg/kg), đối chứng dương 2 (MSB: mẫu có bổ sung chất chống vi sinh vật SB với lượng bổ sung 1000 mg/kg) và 3 mẫu khảo sát với hàm lượng bổ sung lần lượt là 130 mg/kg, 210 mg/kg và 290 mg/kg bột SSP

Bảng 4 7 Ảnh hưởng của SSP đến kết cấu của FB trong quá trình bảo quản (tiếp theo)

MC MBHT MSB MSSP1 MSSP2 MSSP3 Độ dai

1 2894.2 ± 32.6 Ea 3047.7 ± 148.8 DEa 3085.9 ± 43.1 CDa 3233.2 ± 85.5 Ca 3478.3 ± 31 Ba 3732.5 ± 143.3 Aa

4 2522.4 ± 50.1 Db 2660.2 ± 73.4 CDb 2723.0 ± 99.3 BCb 2882 ± 177 Bb 3126.3 ± 32.9 Ab 3067.7 ± 118.3 Ab

7 1894.3 ± 116.3 Dc 2215.7 ± 71.9 Cc 2481.4 ± 104 ABc 2341.7 ± 57.8 BCc 2296.5 ± 55.5 Cc 2610.6 ± 127.0 Ac

10 1573 ± 212 Cd 1823.5 ± 59 BCd 2097 ± 191 Ad 1790.4 ± 85.8 BCd 1964.4 ± 71.3 ABd 2197.7 ± 156.2 Ad

13 784.9 ± 33.7 Ce 858.1 ± 57.9 Ce 1537.3 ± 107.5 Ae 1213.7 ± 37.1 Be 1225.1 ± 140.9 Be 1502.9 ± 149.2 Ae Độ bền gel

1 3085.8 ± 35.9 Ea 3271.5 ± 137.8 Da 3282.9 ± 24.2 Da 3471 ± 85.4 Ca 3687.14 ± 16.94 Ba 4012.5 ± 160.3 Aa

4 2730.9 ± 41.4 Db 2852.4 ± 71.0 CDb 2910.9 ± 73.3 Cb 3100.5 ± 140.6 Bb 3327.2 ± 45.5 Ab 3287.3 ± 110 Ab

7 2059.3 ± 83.8 Dc 2334.9 ± 58.8 Cc 2666.8 ± 112.9 Ac 2504.2 ± 48.6 Bc 2421.5 ± 110.5 BCc 2823.9 ± 101.5 Ac

10 1963.2 ± 70.9 Bd 1963.4 ± 77.3 Bd 2280.3 ± 154 Ad 1941.2 ± 49.5 Bd 2084.9 ± 78.9 Bd 2337.5 ± 159.4 Ad

13 805.5 ± 86.9 De 1073.3 ± 108.3 Ce 1652.4 ± 106.8 Ae 1366.1 ± 151.2 Be 1338.0 ± 155.1 Be 1670.1 ± 128.6 Ae

Các giá trị được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn của giá trị trung bình với n = 3 của 6 mẫu: đối chứng âm (MC: không thêm chất chống oxy hóa và chất chống vi sinh vật), đối chứng dương 1 (MBHT: mẫu có bổ sung chất chống oxy hóa BHT với lượng bổ sung 200 mg/kg), đối chứng dương 2 (MSB: mẫu có bổ sung chất chống vi sinh vật SB với lượng bổ sung 1000 mg/kg) và 3 mẫu khảo sát với hàm lượng bổ sung lần lượt là 130 mg/kg, 210 mg/kg và 290 mg/kg bột SSP Độ cứng được định nghĩa là lực lớn nhất trong chu kỳ nén đầu tiên mà tại đó lực tác dụng làm cho các mẫu FB biến dạng 50% (Wee và cộng sự, 2018) Kết quả ở Bảng 4.6 cho thấy rằng các mẫu được bổ sung polyphenol cho độ cứng cao hơn đáng kể so với các mẫu không được bổ sung polyphenol (p < 0.05) trong ngày bảo quản đầu tiên Kết quả này phù hợp với xu hướng được đề cập trong nghiên cứu của Balange và cộng sự (2009) khi xác định sự ảnh hưởng của các hợp chất phenolic đến kết cấu của surimi cá thu Sau 13 ngày bảo quản, độ cứng của các mẫu giảm dần (p < 0.05) Tuy nhiên, các mẫu FB được bổ sung SB lại không có sự khác biệt đáng kể (p > 0.05) so với mẫu được bổ sung SSP với hàm lượng cao nhất (0.029 %) Cụ thể, độ cứng của các mẫu theo thứ tự như sau: MSB = MSSP3 > MSSP1

= MSSP2 > MBHT > MC Độ cố kết là thuộc tính cơ bản của cấu trúc liên quan đến mức độ biến dạng mà sản phẩm có thể chịu được trước khi bị gãy vỡ (Peleg, 2019) Kết quả ở Bảng 4.6 cho thấy độ cố kết của các mẫu được bổ sung SSP không có sự khác biệt đáng kể (p > 0.05) trong ngày bảo quản đầu tiên so với các mẫu không bổ sung SSP Sau 13 ngày bảo quản, độ cố kết của các mẫu FB có xu hướng giảm dần (p < 0.05) và có thể nhận thấy được sự khác biệt về độ cố kết giữa các mẫu Cụ thể, độ cố kết của các mẫu theo thứ tự như sau: MSB > MC MSSP1 = MSSP2 = MSSP3 > MBHT Độ đàn hồi thể hiện mức độ mẫu trở về hình dạng ban đầu sau khi biến dạng (Huda và cộng sự, 2010) Kết quả ở Bảng 4.6 cho thấy độ đàn hồi của các mẫu được bổ sung bột polyphenol không có sự khác biệt đáng kể (p > 0.05) trong ngày bảo quản đầu tiên so với mẫu chuẩn, mẫu được bổ sung SB và mẫu được bổ sung BHT Kết quả này tương đồng với nghiên cứu của Hong và cộng sự (2023) khi xác định sự ảnh hưởng việc bổ sung bột trà đen đến kết cấu của chả cá viên Ngoài ra, Park và cộng sự (2007) cũng cho rằng, các hợp chất phenolic có thể ảnh hưởng đến độ cứng của sản phẩm nhưng không có tác dụng đáng kể đến độ đàn hồi của nó Sau 13 ngày bảo quản, độ đàn hồi của các mẫu FB có xu hướng giảm dần (p < 0.05) và có thể nhận thấy được sự khác biệt về độ đàn hồi giữa các mẫu Cụ thể, độ đàn hồi của các mẫu theo thứ tự như sau: MSB > MSSP2 > MSSP1 = MSSP3 > MC > MBHT Độ dai là mức độ độ biến dạng của mẫu nhưng không bị phá vỡ dưới tác dụng của lực cơ học (Wang và cộng sự, 2022) Kết quả ở Bảng 4.7 cho thấy rằng các mẫu được bổ sung polyphenol cho độ dai cao hơn đáng kể so với các mẫu không được bổ sung polyphenol (p < 0.05) trong ngày bảo quản đầu tiên Cụ thể, độ dai của các mẫu theo thứ tự như sau:

Ảnh hưởng của SSP đến chất lượng cảm quan của FB

Phương pháp đánh giá cảm quan thị hiếu là một phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm dựa trên mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm Đây là một quá trình đánh giá chủ quan, dựa trên cảm nhận cá nhân và khả năng phân biệt của người đối với các các thuộc tính cảm quan của sản phẩm (Loso và cộng sự, 2020) Bảng 4.10 cho thấy tác động của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím lên các đặc tính cảm quan bao ngoại quan, màu sắc, mùi, vị, cấu trúc và mức độ ưa thích chung đối với chả cá viên Kết quả nghiên cứu cho thấy, không có sự khác biệt đáng kể (p > 0.05) về các đặc điểm ngoại quan, màu sắc, mùi và vị đối với các đặc tính cảm quan của chả cá viên Về mặt màu sắc, việc bổ sung bột SSP với hàm lượng từ 130 đến 290 mg/kg không gây ảnh hưởng đáng kể (p > 0.05) đến giá trị cảm quan của sản phẩm, kết quả này tương đồng với dữ liệu được đề cập ở Bảng 4.6 khi đo độ trắng của các mẫu FB bằng máy đo màu Về mặt mùi và vị của các mẫu FB, việc bổ SSP ở hàm lượng này cũng không làm giảm đáng kể vị tanh của chả cá viên Khi xét về 2 tiêu chí còn lại bao gồm cấu trúc và mức độ ưa thích chung, mẫu MC cho số điểm thấp nhất và có sự khác biệt đáng kể về mặt ý nghĩa thống kê so với các mẫu còn lại (p < 0.05) Kết quả này phù hợp với dữ liệu được cung cấp ở Bảng 4.6 và 4.7 khi nghiên cứu về cấu trúc của các mẫu FB

Nhìn chung, việc bổ sung SSP với hàm lượng từ 130 đến 290 mg/kg không gây ra những tác động tiêu cực về giá trị cảm quan của các mẫu cá viên Cụ thể, do được sử dụng với hàm lượng thấp ( < 0.03 % ), mùi và vị đặc trưng của polyphenol từ hành tím không che lấp được mùi và vị đặc trưng của chả cá viên, tuy nhiên, SSP ở hàm lượng này cải thiện đáng kể cảm giác ăn (kết cấu) của sản phẩm Cần có những nghiên cứu chuyên sâu hơn trong việc xác định hàm lượng SSP bổ sung vào sản phẩm để cải thiện tính chất cảm quan nhưng không gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người

Bảng 4 10 Ảnh hưởng của SSP đến tính chất cảm quan của FB

Chỉ tiêu Mẫu phân tích

MC MBHT MSB MSSP1 MSSP2 MSSP3

6.75 ± 1.15 A Mức độ ưa thích chung

Những giá trị (A, B, C, ) và (a, b, c, ) khác nhau trong cùng một hàng và cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0.05)