Khảo sát các điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà và đề xuất ứng dụng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA * KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN CHIẾT GELATIN TỪ MÀNG VỎ TRỨNG GÀ VÀ ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG SVTH: NGUYỄN HỒNG CẢNH Đà Nẵng – Năm 2017 TÓM TẮT Tên đề tài: Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Số thẻ sinh viên: 107120109 Lớp: 12H2 Nội dung đồ án tốt nghiệp bao gồm: Mở đầu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết thảo luận Kết luận kiến nghị Mục đích đề tài nhằm khảo sát điều kiện chiết xuất gelatin từ màng vỏ trứng đề xuất ứng dụng thực phẩm Trong nghiên cứu này, vỏ trứng tiền xử lý EDTA để thu nhận màng trích ly gelatin từ màng nước cất Kết nghiên cứu cho thấy: - Khi ngâm vỏ trứng dung dịch EDTA theo tỷ lệ 1:9, nồng độ 0,3 M thời gian ngâm cho hiệu suất màng thu lớn đồng thời độ nhớt dịch gelatin cao - Khảo sát q trình trích ly với tỷ lệ trích ly 1:2, nhiệt độ 600C thời gian cho dịch gelatin có độ nhớt cao - Kết đánh giá số tiêu chất lượng gelatin thành phẩm phù hợp với Quy chuẩn Việt Nam Phụ gia thực phẩm – Chất làm dày - Chúng tơi đề xuất quy trình thu nhận gelatin từ màng trứng quy mơ phịng thí nghiệm ứng dụng tạo màng bảo quản thực phẩm ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN HỒNG CẢNH Số thẻ sinh viên: 107120109 Lớp: 12H2 Khoa: Hóa Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đề tài đồ án: Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng Đề tài thuộc diện: □ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan - Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu - Chương 3: Kết thảo luận - Kết luận kiến nghị Các vẽ, đồ thị (Ghi rõ loại kích thước vẽ): Khơng Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 16/01/2017 Ngày hoàn thành đồ án: 22/05/2017 Đà Nẵng, ngày 20/05/2017 Trưởng môn Người hướng dẫn LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô TS Nguyễn Thị Trúc Loan, người tận tình hướng dẫn em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Em xin cảm ơn thầy, giáo phụ trách phịng thí nghiệm khoa Hóa, trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; thầy ThS Châu Thanh Hiền, Trường Cao đẳng lương thực thực phẩm cô ThS Ngô Thị Minh Phương, Trường Cao đẳng công nghệ tạo điều kiện tốt cho em trình nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn thầy, giáo khoa Hóa nói riêng trường Đại học Đà Nẵng nói chung truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báu thời gian học tập trường Em xin gửi lời tri ân sâu sắc tới gia đình, bạn bè đồng hành em đường đến với tri thức Cuối em xin gửi lời cảm ơn tới thầy, cô hội đồng phản biện giành thời gian đọc bổ sung nhiều ý kiến quý báu giúp em hoàn thiện báo cáo Đà Nẵng, ngày 22 tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Hồng Cảnh i LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu độc lập tơi giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Thị Trúc Loan Các tài liệu viện dẫn có nguồn gốc rõ ràng Các kết thu nghiên cứu hoàn toàn trung thực chưa công bố nghiên cứu khác Sinh viên thực Nguyễn Hồng Cảnh ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1 Giới thiệu trứng gà 1.1.1 Cấu trúc trứng gà 1.1.2 Thành phần hóa học trứng gà 1.2 Cấu trúc vỏ trứng màng vỏ trứng 1.2.1 Vỏ trứng 1.2.2 Màng vỏ trứng 1.3 Ứng dụng vỏ trứng màng vỏ trứng 1.3.1 Một số ứng dụng vỏ trứng 1.3.2 Ứng dụng màng vỏ trứng 10 1.4 Tổng quan phương pháp tách màng 12 1.5 Tổng quan collagen gelatin 14 1.5.1 Cấu trúc tính chất collagen 14 1.5.2 Cấu trúc tính chất gelatin 15 1.6 Tình hình nghiên cứu gelatin nước 18 1.6.1 Nghiên cứu sản xuất gelatin từ gia súc, gia cầm cá 18 1.6.2 Nghiên cứu thu nhận gelatin từ màng vỏ trứng gà 18 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Đối tượng, thiết bị, dụng cụ hóa chất 21 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ hóa chất sử dụng 21 2.2 Nội dung phương pháp nghiên cứu 21 iii 2.2.1 Nội dung nghiên cứu sơ đồ bố trí thí nghiệm 21 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 23 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 24 3.1 Khảo sát thành phần hóa học màng vỏ trứng 24 3.2 Khảo sát trình tách màng 24 3.2.1 Ảnh hưởng nồng độ acid tỷ lệ ngâm đến hiệu suất tách màng 26 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ acid tới độ nhớt dịch gelatin 28 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm acid đến độ nhớt dịch gelatin 29 3.3 Khảo sát q trình trích ly 30 3.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly tới độ nhớt dịch gelatin 32 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian trích ly đến độ nhớt dịch gelatin 33 3.4 Đánh giá số tiêu chất lượng gelatin thành phẩm 35 3.5 Đề xuất quy trình 36 3.5.1 Quy trình 36 3.5.2 Thuyết minh 37 3.6 Đề xuất ứng dụng 37 3.6.1 Tính thực tiễn ứng dụng 37 3.6.2 Cơ sở lựa chọn kết hợp gelatin – chitosan 38 3.6.3 Công thức tạo màng 38 KẾT LUẬN 39 KIẾN NGHỊ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC 44 PHỤ LỤC 47 iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG 1.1 Thành phần acid amin màng vỏ trứng BẢNG 3.1 Thành phần hóa học màng vỏ trứng 24 BẢNG 3.2 Hiệu suất tách màng 26 BẢNG 3.3 Ảnh hưởng nồng độ tỷ lệ ngâm đến hiệu suất tách màng 27 BẢNG 3.4 Độ nhớt dịch gelatin theo nồng độ acid 28 BẢNG 3.5 Độ nhớt dịch gelatin theo thời gian ngâm 29 BẢNG 3.6 Độ nhớt dịch gelatin theo tỷ lệ trích ly 32 BẢNG 3.7 Độ nhớt dịch gelatin theo nhiệt độ trích ly 33 BẢNG 3.8 Độ nhớt dịch gelatin theo thời gian trích ly 34 BẢNG 3.9 Một số tiêu chất lượng gelatin thành phẩm 35 DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH 1.1 Cấu trúc trứng gà HÌNH 1.2 Cấu trúc vỏ trứng gà HÌNH 1.3 Hình ảnh cấu trúc vỏ trứng màng vỏ trứng qua kính hiển vi điện tử HÌNH 1.4 Hình ảnh sợi màng vỏ trứng qua kính hiển vi điện tử qt HÌNH 1.5 Hình ảnh màng vỏ trứng qua kính hiển vi điện tử quét HÌNH 1.6 Đường kính sợi màng từ bên đến bên HÌNH 1.7 Lịch sử q trình nghiên cứu ứng dụng vỏ trứng lĩnh vực kỹ thuật 11 HÌNH 1.8 Thiết bị tách màng vỏ trứng (MacNiel 2001) 13 HÌNH 1.9 Cấu trúc collagen 15 HÌNH 1.10 Cấu trúc gelatin 16 HÌNH 1.11 Số lượng báo nghiên cứu màng vỏ trứng xuất giai đoạn 1971 – 2013 19 HÌNH 2.1 Vỏ trứng gà 21 HÌNH 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 22 HÌNH 3.1 Màng vỏ trứng 24 v HÌNH 3.2 Vỏ trứng ngâm EDTA 25 HÌNH 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát q trình tách màng 26 HÌNH 3.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ tỷ lệ ngâm đến hiệu suất tách màng 27 HÌNH 3.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ ngâm EDTA đến độ nhớt dịch gelatin 29 HÌNH 3.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian ngâm EDTA đến độ nhớt dịch gelatin 30 HÌNH 3.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát q trình trích ly 31 HÌNH 3.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ trích ly đến độ nhớt dịch gelatin 32 HÌNH 3.9 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến độ nhớt dịch gelatin 33 HÌNH 3.10 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian trích ly đến độ nhớt dịch gelatin 34 HÌNH 3.11 Dịch gelatin 35 HÌNH 3.12 Quy trình chiết gelatin từ màng vỏ trứng quy mơ phịng thí nghiệm 36 vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT LDL: Low – density lipoprotein HDL: High – density lipoprotein PC : Photphatidylcholine ML: Mammillary layer PL: Palisade layer ESM, SM: Eggshell membrane MB: Mammillary bodies OSM: Outer eggshell membrane ISM: Inner eggshell membrane SMF: Shell membrane fibers GOx: Glucose oxidase AuNPs: Gold nanoparticle PtNPs: Platinum nanoparticle Pro: Proline Hyp: Hydroxyproline Hyl: Hydroglysine Gly: Glysine Ala: Alanine Arg: Arginine Glu: Glutamic acid EDTA: Ethylenediaminetetraacetic acid vii Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng - Thời gian trích ly : - Khảo sát mức nhiệt độ: 40, 50, 60, 700C Kết thực nghiệm thể bảng 3.7 hình 3.9 Bảng Độ nhớt dịch gelatin theo nhiệt độ trích ly Nhiêt độ (0C) Độ nhớt (Cp) 40 5,02±0,18bc 50 5,32±0,12b 60 6,08±0,12a 70 4,68±0,18c Độ nhớt (Cp) 6.08a 5.02bc 5.32b 4.68c 40 50 60 Nhiệt độ 70 (0C) Hình Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến độ nhớt dịch gelatin Nhận xét: tăng nhiệt độ từ 40 lên 600C, độ nhớt dịch gelatin tăng dần có xu hướng giảm rõ rệt tăng nhiệt độ lên đến 700C Độ nhớt đạt giá trị lớn 600C khác biệt có ý nghĩa thống kê với mẫu nhiệt độ khác Điều giải thích sau: Khi chiết nhiệt độ cao độ nhớt lớn trình tiền xử lý acid làm cho cấu trúc collagen trở nên lỏng lẻo, nhiệt độ phù hợp, collagen tan thành dung dịch keo Vì nhiệt độ trích ly cao cấu trúc bậc collagen bị cắt đứt mạnh tạo gelatin nhiều làm cho độ nhớt tăng lên Tuy nhiên tăng nhiệt độ lên q cao độ nhớt giảm xuống nhanh chóng Điều do, nhiệt độ cao, collagen bị thủy phân thành gelatone gelatose làm độ nhớt bị giảm Chúng chọn nhiệt độ 600C cho khảo sát 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian trích ly đến độ nhớt dịch gelatin Tiến hành thí nghiệm điều kiện sau: - Tỷ lệ trích ly : 1:2 g/ml - Nhiệt độ trích ly : 600C - Khảo sát mức thời gian: 1, 2, 3, Kết thí nghiệm thể bảng 3.8 hình 3.10 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 33 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng Bảng Độ nhớt dịch gelatin theo thời gian trích ly Thời gian (giờ) Độ nhớt (Cp) 4,52±0,07c 6,40±0,05a 5,93±0,09b 6,03±0,05b 6.4a Độ nhớt (Cp) 5.93b 6.03b 4.52c Độ nhớt 1 Thời gian (giờ) Hình 10 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian trích ly đến độ nhớt dịch gelatin Nhận xét: tăng nhiệt độ trích ly từ lên độ nhớt tăng lên nhanh chóng tiếp tục tăng thời gian trích ly lên đến độ nhớt có xu hướng giảm xuống Độ nhớt đạt giá trị cao với thời gian trích ly khác biệt có ý nghĩa thống kê với giá trị cịn lại Điều giải thích sau: Khi thời gian trích ly q ngắn, chưa đủ để bẻ gãy liên kết ngang dẫn tới trích ly không triệt để làm độ nhớt thấp xuống Ngược lại thời gian dài, nhiệt độ cao dịch thu ngồi gelatin cịn có sản phẩm phụ khác làm độ nhớt bị giảm Việc lựa chọn thời gian trích ly hợp lý quan trọng Thời gian trích ly khơng ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất, chất lượng gelatin thành phẩm mà sản xuất thực tế cịn liên quan đến tính kinh tế Thời gian trích ly phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ trích ly, ảnh hưởng trình tiền xử lý, cấu trúc nguyên liệu Chúng tơi chọn thời gian trích ly Kết luận: Các thơng số tối ưu q trình trích ly: - Tỷ lệ màng/nước cất: 1: g/ml - Nhiệt độ trích ly : 600C - Thời gian trích ly : So sánh thơng số q trình trích ly với số nghiên cứu khác cho thấy Với q trình trích ly gelatin từ da cá basa Nguyễn Đỗ Quỳnh Nguyễn Lê Anh Đào nhiệt độ trích ly cao 800C thời gian 0,5 Đối với trình thu nhận gelatin từ vảy cá hồi TS Nguyễn Thị Trúc Loan Trần Thị Thanh Mơ thơng số q trình trích ly bao gồm, nhiệt độ 650C thời gian Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 34 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng Như vậy, thông số tối ưu chúng tơi khảo sát q trình trích ly phù hợp với số nghiên cứu trước 3.4 Đánh giá số tiêu chất lượng gelatin thành phẩm Hình 11 Dịch gelatin Sau thu nhận gelatin thành phẩm, tiến hành đánh giá số tiêu chất lượng sản phẩm Kết đánh giá thể bảng 3.10 Bảng Một số tiêu chất lượng gelatin thành phẩm STT Chỉ tiêu Gelatin nghiên cứu Gelatin thực phẩm Kết (QCVN 4-21:2011/BYT) Màu vàng nhạt màu Màu vàng nhạt, có Cảm quan hổ phách, có mùi nhẹ Đạt mùi nhẹ mùi nước thịt Không tan nước lạnh, trương nở Hầu không tan mềm đồng thời hút nước lạnh, tan Độ hòa tan nước với khối lượng gấp Đạt hồn tồn nước 5-10 lần ngâm nóng nước; tan nước nóng Độ ẩm (%) 11,2 ≤ 18 Đạt Độ tro (%) 0,15 ≤2 Đạt Độ nhớt (Cp) 6,4 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 35 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng Tổng vi sinh vật hiếu khí (CFU/g) Hàm lượng kim loại nặng (mg/kg) 7,5 × 103 ≤104 Đạt Hg Pd Cd As Không phát Không phát Không phát Không phát 1,0 0,15 1,5 0,5 Đạt Nhận xét: kết phân tích bảng 3.10 cho thấy, số tiêu chất lượng gelatin nghiên cứu phù hợp với Quy chuẩn Việt Nam Phụ gia thực phẩm – Chất làm dày 3.5 Đề xuất quy trình 3.5.1 Quy trình Qua q trình nghiên cứu, chúng tơi đề xuất quy trình thu nhận gelatin màng vỏ trứng quy mơ phịng thí nghiệm hình 10 Vỏ trứng gà Rửa Tách màng: ngâm EDTA (Tỷ lệ vỏ/dung dịch EDTA 1: 9, nồng độ 0,3 M, thời gian ngâm giờ) Thu nhận màng rửa đến trung tính Trích ly nước cất (Tỷ lệ màng/nước 1: 2, nhiệt độ 600C, thời gian giờ) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 36 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng Lọc thu dung dịch gelatin Sấy (Nhiệt độ 45 C, thời gian 24 – 36 giờ) Gelatin thành phẩm Đánh giá số tiêu chất lượng Bảo quản 3.5.2 Thuyết minh Vỏ trứng ban đầu rửa nước để ráo, sau đem nghiền nhỏ đến kích thước khoảng từ đến mm Ngâm vỏ trứng nghiền nhỏ dung dịch acid EDTA với tỷ lệ vỏ/dung dịch 1: 9, nồng độ acid 0,3 M, thời gian ngâm nhiệt độ phịng Q trình ngâm kết hợp với khuấy đảo Thu hồi màng tách rửa nhiều lần vịi nước chảy đến khoảng pH trung tính – Màng để nước trước đem trích ly gelatin Q trình trích ly thực cách bổ sung lượng nước cất vào màng theo tỷ lệ màng/nước 1: 2, trích ly nhiệt độ 600C thời gian Quá trình trích ly kết thúc, tiến hành lọc thu nhận dịch gelatin Quá trình lọc thực lần Lần thứ lọc vải màn; lần thứ lọc giấy lọc Dịch gelatin thu đem sấy nhiệt độ 450C thời gian 24 – 36 thu gelatin thành phẩm 3.6 Đề xuất ứng dụng Với sản phẩm gelatin thu được, đề xuất ứng dụng “Tạo màng gelatin – chitosan bảo quản trái cây” 3.6.1 Tính thực tiễn ứng dụng Các loại trái sau thu hái trình tồn trữ tiếp tục diễn trình vật lý, sinh lý sinh hóa bay nước, hơ hấp, chín già hóa, ngủ nghỉ nảy mầm làm thay đổi thành phần hóa học Q trình bay nước nguyên nhân làm chất lượng giảm nhanh chóng Q trình hơ hấp sinh nhiệt ẩm làm dễ bị hư hỏng Bên cạnh đó, q trình chín Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 37 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng tác dụng ethylene giải phóng enzyme cellulase, pectinase, amylase làm cho trở nên mềm hơn, thay đổi màu sắc, có vị mùi thơm Đây thời điểm vi sinh vật dễ dàng xâm nhập làm hư hỏng [26] Vì vậy, việc bảo quản trái sau thu hoạch đóng vai trị quan trọng đặc biệt yêu cầu người tiêu dùng sản phẩm thực phẩm ngày khắt khe Trên thực tế, có nhiều phương pháp bảo quản trái bảo quản trạng thái lạnh, bảo quản hóa chất, bảo quản khí điều chỉnh Và phương pháp sử dụng màng bao để bảo quản phương pháp đem lại hiệu tốt nghiên cứu nhiều năm gần Từ thực tế đó, chúng tơi lựa chọn ứng dụng tạo màng gelatin – chitosan bảo quản trái 3.6.2 Cơ sở lựa chọn kết hợp gelatin – chitosan Chitosan polysaccharide gồm phân tử D – β glycoamin chứa lượng tối đa 30% nhóm acetyl Chitosan điều chế khử acetyl chitin cách xử lí với dung dịch KOH NaOH đậm đặc, chitin loại polysaccharide tìm thấy nhiều vỏ cua, tôm, vỏ loại côn trùng, thành tế bào vi khuẩn da người Màng tạo thành từ chitosan có đặc tính mong muốn cao công nghệ thực phẩm phân hủy sinh học có độ nước, oxi thấp có khả kháng khuẩn , kháng nấm Tuy nhiên, màng chitosan đắt tiền, sử dụng để tạo màng bảo quản chưa đem lại hiệu kinh tế Bên cạnh đó, màng gelatin có độ bền học khơng cao, khơng bền gặp môi trường nước, dễ bị vi khuẩn, nấm công Tuy nhiên kết hợp gelatin với chitosan tăng khả tạo màng điều kiện pH acid nhiệt độ cao màng tạo có giá thành rẻ [27] 3.6.3 Công thức tạo màng Chúng lựa chọn công thức tạo màng bước đầu theo tác giả Lê Thị Minh Thủy sau: phối trộn gelatin/chitosan theo tỷ lệ 40/60 bổ sung 0,1% natri benzoat Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 38 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, rút số kết luận sau: Đã xác định thành phần hóa học màng vỏ trứng: - Hàm lượng ẩm: 27,88 (%) - Hàm lượng tro: 4(%) - Hàm lượng protein: 68 (%) Đã tìm thơng số tối ưu cho trình tách màng - Tỷ lệ vỏ/dung dịch acid: 1: (g/ml) - Nồng độ acid: 0,3 M - Thời gian ngâm: Đã tìm thơng số tối ưu cho q trình trích ly - Tỷ lệ màng/nước: 1: (g/ml) - Nhiệt độ trích ly: 600C - Thời gian trích ly: Đã xác định số tiêu chất lượng gelatin thành phẩm Đã đề xuất quy trình chiết gelatin màng vỏ trứng quy mơ phịng thí nghiệm Đã đề xuất ứng dụng tạo màng gelatin – chitosan bảo quản trái Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 39 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng KIẾN NGHỊ Đây lần thực đề tài này, thời gian hạn chế nên đưa số kiến nghị đây: Khảo sát thêm trình tách màng loại acid vơ cơ, từ so sánh hiệu tách màng ảnh hưởng loại acid khác đến chất lượng gelatin thành phẩm Khảo sát thêm phương pháp trích ly khác để tăng độ nhớt dịch gelatin giảm thời gian trích ly Ví dụ phương pháp trích ly kết hợp siêu âm Khảo sát, xác định hàm lượng khoáng vỏ sau ngâm acid thu nhận màng để tận dụng lượng vỏ Khảo sát thêm khả bảo quản trái tươi màng gelatin – chitosan Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 40 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Jianping Wu, Eggs and egg product processing, Department of Agricultural, Food and Nutritional Science, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada, 2015 [2] Sunho Park, Kyoung Soon Choi , Dohyeon Lee, Daun Kim, Ki Taek Lim, Kyeong-Hwan Lee, Hoon Seonwoo, Jangho Kim, “Eggshell membrane: Review and impact on engineering,” Biosystems Engineering, 446 – 463, 2016 [3] A.M King’ori, “A Review of the Uses of Poultry Eggshells and Shell Membranes,” International Journal of Poultry Science 10 (11): 908-912, 2011 [4] Matej Baláž, Eggshell membrane biomaterial as a platform for applications in materials science, Institute of Geotechnics, Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, 04353 Košice, Slovakia, 2014 [5] Abid hussain, Dielectric properties and microwave assisted separation of eggshell and membrane, Department of Bioresource Engineering, Faculty of Agricultural and Environmental Sciences, McGill university, Canada, june 2009 [6] Trang web: http://doan.edu.vn/do-an/de-tai-tong-quan-ve-collagen-va-ungdung-cua-collagen-25306 (truy cập ngày: 7/3/2017) [7] K Gelse, E Poăschl, T Aigner, Collagensstructure, function, and biosynthesis”, Advanced Drug Delivery Reviews 55, 1531– 1546, 2003 [8] Trang web: http://doan.edu.vn/do-an/de-tai-tach-gelatin-tu-da-ca-basa-25002/ (truy cập ngày: 7/3/2017) [9] Reinhard Schrieber Herbert Gareis, Gelatine Handbook -Theory and Industrial practice, Wiley VCH, 2007 [10] Trang web: https://en.wikipedia.org/wiki/Gelatin (truy cập ngày 9/3/2017) [11] Maria Sadowska, Ilona Ko_odziejska, Celina Niecikowska, “Isolation of collagen from the skins of Baltic cod (Gadus morhua)”, Food Chemistry 81, 257–262, (2003) [12] Brinckmann J Collagens at a glance Top Curr Chem 247, – 6, 2005 [13] Võ Thị Kim Duyên, Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm gelatin từ da cá ngừ đại dương, Luận văn tốt nghiệp đại học , Trường Đại học Thủy sản Nha Trang 2007 [14] Hoàng Lâm Trúc, Khảo sát điều kiện tối ưu enzyme Fermgen đến thủy phân cá Basa thành gelatin, Đại học Khoa học tự nhiên, 2009 [15] Tơ Văn Tèo, Nghiên cứu trích ly gelatin từ vảy cá lóc vảy cá rơ đồng, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Cần Thơ (2011) [16] Cao Nhật Khánh, Nghiên cứu chiết gelatin từ vảy cá mối, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Cần Thơ, 2012 [17] Trần Thị Thanh Mơ, Từ Thị Mỹ Lệ, Nghiên cứu trình thu nhận gelatin từ vảy cá hồi, Luận văn tốt nghiệp đại học , Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2015 [18] Phạm Thị Anh Thư, Nghiên cứu biến tính gelatin từ vảy cá hồi tia cực tím, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2016 [19] Mitchell Wong, Mary J C HENDRIX, Klaus Von Der Mark, Charles Litte And Robert Stern, “Collagen in the Egg Shell Membranes of the Hen”, Divelopmental Biology, 104, 28 – 36, 1984 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 41 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng [20] Yu Hong Zhao, Yu – Jie Chi, “Characterization of Collagen from eggshell Membrane”, Biotechnology 8(2), 254 – 258, 2009 [21] Walaiporn Ponkham, Kullaya Limroongreungrat, and Arpathsra Sangnark, “Extraction of collagen from hen eggshell membrane by using organic acids,” Food, Health and Trade 19-20 November 2010 [22] Đặng Minh Nhật, giáo trình Phân tích thực phẩm, Khoa Hóa, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2009 [23] Nguyễn Minh Chơn, giáo trình Thực tập hóa sinh, Trường Đại học Cần Thơ [24] Nguyễn Đỗ Quỳnh, Nguyễn Lê Anh Đào, “Nghiên cứu sản xuất gelatin từ da cá tra theo quy trình mới”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, số 40, trang 47 – 52, 2015 [25] Trần Linh Thước, Phương pháp phân tích vi sinh vật thực phẩm mỹ phẩm, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, 2010 [26] Nguyễn Mạnh Khải, Nguyễn Thị Bích Thủy, Đinh Sơn Quang, giáo trình Bảo quản nơng sản, Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội, 2005 [27] Lê Thị Minh Thủy, “Nghiên cứu phối trộn chitosan – gelatin làm màng bao thực phẩm bao gói bảo quản cá ngừ đại dương”, Tạp chí Khoa học , tập [28] Lê Ngọc Tú, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu Hợp, Đặng Thị Thu Nguyễn Trọng Cẩn, Hóa học thực phẩm, Nhà xuất Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội, 1999 [29] Trần Thị Xơ, giảng Hóa sinh 1, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2007 [30] Maxwell T Hincke, Yves Nys, Joel Gautron, Karlheinz Mann, Alejandro B Rodriguez-Navarro and Marc D McKee, “The eggshell: structure, composition and mineralization”, Frontiers in Bioscience 17, 1266-1280, January 1, 2012 [31] T Nakano, N I Ikawa and L Ozimek, “Chemical Composition of Chicken Eggshell and Shell Membranes”, Poultry Science 82:510–514, 2003 [32] Alok Mittal, Meenu Teotia, R.K Soni, Jyoti Mittal, Aplications of Egg Shell and Egg Shell Membrane as Adsorbents: A Review, Journal of Molecular Liquids , 2016 [33] Shuchen Hsieh, Hsuan-Hung Chou , Chiung-Wen Hsieh , Deng-Chyang Wu, Chao-Hung Kuo, Feng-Huei Lin, “Hydrogen peroxide treatment of eggshell membrane to control porosity”, Food Chemistry 141, 2117–2121, 2013 [34] Mahesh Kumar Sah, Subha Narayan Rath, Soluble eggshell membrane: A natural protein to improve the properties of biomaterials used for tissue engineering applications, Materials Science & Engineering C, 2016 [35] Mortazavian, Milad Rouhi, Jahan B Ghasemi, Zohre Delshadian, Extraction optimization of pepsin-soluble collagen from eggshell membrane by response surface methodology (RSM), Food Chemistry, 2015 [36] M M Than, P Lawanprasert and S Jateleela, “Utilization of Eggshell powder as excipient in Fast and Sustained release Acetaminophen Tablets”, Mahidol University Journal of Pharmaceutical Sciences, 39 (3 -4), 32 – 38, 2012 [37] P V Kozlov, “The structure and properties of solid gelatin and the principles of their modification”, Polymer, 24, 651 – 666, 1983 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 42 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng [38] Arvanitoyannis, E Psomiadou, A Nakayama, S Aibab & N Yamamoto, “Edible films made from gelatin, soluble starch and polyols”, Food Chemistry Vol 60 No 4, pp 593-604, 1997 [39] F.M Vanin, P.J.A Sobral, F.C Menegalli, R.A Carvalho, A.M.Q.B Habitante, “Effects of plasticizers and their concentrations on thermal and functional properties of gelatin-based films”, Food Hydrocolloids 19, 899–907, 2005 [40] Yudi Pranoto, Chong Min Lee, Hyun Jin Park, “Characterizations of fish gelatin films added with gellan and k-carrageenan”, Swiss Society of Food Science and Technology, Published by Elsevier Ltd, 2006 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 43 PHỤ LỤC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Xác định độ ẩm - Nguyên tắc: sấy mẫu nhiệt độ 100 – 1050C đến khối lượng không đổi, lúc lượng nước tự mẫu bị bay hết Lượng mẫu giảm dùng làm sở để xác định độ ẩm - Cơng thức tính: W (%) = m1 − m m1 − m0 Trong đó: m1 khối lượng cốc mẫu trước sấy (g) m2 khối lượng cốc mẫu sau sấy (g) m0 khối lượng cốc (g) 1.2 Xác định độ tro - Nguyên tắc: nung mẫu nhiệt độ 550 – 6000C vòng – để tro hóa mẫu, làm nguội mẫu bình hút ẩm đem cân - Cơng thức tính: m1  100 Tổng lượng tro (%)= m2 Trong đó: m1 khối lượng tro m2 khối lượng mẫu khô 1.3 Xác định hàm lượng protein tổng số - Ngun tắc: Mẫu vơ hóa H2SO4 đậm đặc nhiệt độ cao(150°C) Các phản ứng q trình vơ hóa mẫu xảy phản ứng sau: H2SO4 = 2H2O + 2SO2 + O2 Oxy tạo thành phản ứng lại oxy hóa nguyên tố khác Các phân tử chứa Nito tác dụng H2SO4 tạo thành NH3 sau NH3 kết hợp với H2SO4 dư tạo thành ( NH4)2SO4 tan dung dịch NH3 + H2SO4 = ( NH4)2SO4 Đuổi amoniac khỏi dung dịch NaOH ( NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O + 2NH3 NH3 bay với nước sang bình hứng có chứa H3BO3 ( axit Boric) NH3 phản ứng vơi axit Boric theo phương trình: NH3 + 4H3BO3 = (NH4)2B4O7 + H2O Lượng (NH4)2B4O7 xác định thông qua việc chuẩn độ HCl Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan dung dịch chuyển sang màu đỏ nho bền 30 giây - Cơng thức tính: hàm lượng nito tổng số tính theo công thức: MN = 0,0014  (V1 − V2 ) V M Trong đó: 0,0014 số g nito ứng với ml HCl 0,1 N V1 thể tích HCl 0,1 N cần để chuẩn độ mẫu, ml V2 thể tích HCl 0,1 N cần để chuẩn độ mẫu trắng, ml V thể tích mẫu thử, ml M khối lượng mẫu thử, g 1.4 Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí Phương pháp đếm khuẩn lạc - Nguyên tắc: tổng số vi khuẩn hiếu khí tổng số vi khuẩn thuộc nhóm vi khuẩn hiếu khí tồn mơi trường Tổng số nhóm vi khuẩn thực phẩm xác định phương pháp nuôi cấy trải lên bề mặt thạch phương pháp tạo hộp đổ Thông qua số lượng khuẩn lạc đếm đĩa peptri cho phép xác định lượng vi sinh vật cịn có khả sinh trường mơi trường mẫu ban đầu Số khuẩn lạc đĩa phải nằm khoảng 25 – 250 khuẩn lạc Nếu vượt q phải tiến hành pha lỗng chọn độ pha lỗng lớn - Dụng cụ, mơi trường hóa chất Mơi trường sử dụng: Plate count agar (PCA), pH = 7,0 ± 0,2 + Casein peptone: (g) + Cao nấm men: 2,5 (g) + Dextrose: 1,0 (g) + Agar 15,0 (g) + Nước cất vừa đủ 1000 ml Môi trường nấu sôi cho tan agar, phân phối vào bình tam giác, hấp tiệt trùng 1210C 20 phút, để ấm 45 – 500C phân phối vào đĩa peptri + Nước muối sinh lý 0,9% Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan + Nước cất vô trùng +Cồn 960 - Các bước tiến hành: Lấy mẫu Đồng mẫu Pha loãng Đổ đĩa peptri Ủ 370C (24 – 72 giờ) Đếm khuẩn lạc (25 ≤ n ≤ 250) Tính kết Hình 1.1 Quy trình xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí có thực phẩm - Cơng thức tính: mật độ tổng vi khuẩn hiếu khí g mấu tính sau: A (CFU/g)= N n1Vf1 + + niVfi Trong đó: A số tế bào vi khuẩn g ml mẫu N số khuẩn lạc đếm đĩa ni số lượng đĩa cấy độ pha lỗng thứ i V thể tích mẫu cấy vào đĩa fi độ pha loãng tương ứng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM Hình 2.1 Vỏ trứng gà Hình 2.3 Màng vỏ trứng Hình 2.5 Máy đo độ nhớt Hình 2.2 Vỏ trứng ngâm Hình 2.4 Dịch gelatin sau lọc Hình 2.6 Tủ sấy Hình 2.7 Bể ổn nhiệt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Cảnh Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan ... mặt bên màng vỏ trứng bên b: bề mặt bên màng vỏ trứng bên c: bề mặt bên màng vỏ trứng bên d: bề mặt bên màng vỏ trứng bên 1.3 Ứng dụng vỏ trứng màng vỏ trứng 1.3.1 Một số ứng dụng vỏ trứng Bột... Loan 21 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng Vỏ trứng gà Khảo sát thành phần hóa học màng Khảo sát trình tách màng Ngâm EDTA Khảo sát nồng độ EDTA Khảo sát tỷ... 23 Khảo sát điều kiện chiết gelatin từ màng vỏ trứng gà đề xuất ứng dụng Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 3.1 Khảo sát thành phần hóa học màng vỏ trứng Hình Màng vỏ trứng Việc nghiên cứu, khảo sát