Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA * NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GELATIN BIẾN TÍNH ĐỂ LÀM MÀNG BAO THỰC PHẨM SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC QUỲNH Đà Nẵng – Năm 2017 TÓM TẮT Nghiên cứu xác định tính chất độ dày màng, độ bền học, độ hòa tan, độ thấm nước độ trương phồng màng gelatin da cá ngừ Đại Dương biến tính hợp chất polyphenol Màng chuẩn bị cách pha dung dịch sau biến tính nồng độ 2%, 3%, 4% bổ sung glycerol nồng độ 5%, 10%, 15%, 20%, 25% (w/w so với khối lượng gelatin) Theo tăng nồng độ gelatin biến tính màng có độ dày, độ bền kéo, độ giãn dài điểm đứt tăng độ thấm nước, độ hòa tan độ trương phồng giảm (α = 0,05) Khi tăng hàm lượng glycerol độ dày màng, độ thấm nước (WVP), độ giãn dài điểm đứt (EAB), độ hòa tan nước, độ trương phồng màng tăng lên độ bền kéo (TS) giảm có ý nghĩa (α=0,05) Với tính chất này, màng gelatin da cá biến tính hợp chất polyphenol ứng dụng làm màng bao thực phẩm Thịt bị bao gói màng gelatin da cá biến tính hợp chất polyphenol có ổn định lớn số oxi hóa lipit thời gian bảo quản năm ngày Mẫu bao gói màng giữ màu đỏ thịt mong muốn giá trị pH thấp nhiều so với mẫu kiểm chứng Thịt bò bảo quản màng gelatin biến tính có hoạt tính tích cực để ngăn ngừa mát độ ẩm từ thịt bị mơi trường Thịt bị bảo quản có phủ màng gelatin biến tính kéo dài thời gian bảo quản trì tiêu chất lượng cảm quan tốt so với mẫu kiểm chứng thịt bao gói PE khơng phủ màng 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 THỊ NGỌC QUỲNH Lớp: 12H2 Khoa: Hóa Số thẻ sinh viên: 107120153 Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Tự chọn Nội dung phần thuyết minh tính tốn: − − Lời mở đầu Chương 1: Tổng quan − Chương 2: Nguyên liệu 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: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 06/02/2017 Ngày hoàn thành đồ án: 22/05/2017 Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ môn……………………… tháng Người hướng dẫn năm 2017 LỜI CẢM ƠN Sau tháng thực đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm” hướng dẫn thầy PGS.TS Đặng Minh Nhật thầy Th.S Châu Thành Hiền, hồn thành đồ án tốt nghiệp Những lời đồ án, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Đặng Minh Nhật giao đề tài tận tình hướng dẫn Đồng thời, với kiến thức sâu rộng thầy giúp hiểu sâu đề tài mà thực Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy Châu Thành Hiền, nhiệt tình tận tình thầy giúp tơi thực hồn thành đề tài cách tốt Nhờ thầy mà tơi tiếp xúc với môi trường thực hành dụng cụ, máy móc đại trường Cao Đẳng Lương Thực Thực Phẩm Tôi xin chân thành cám ơn thầy cô môn Công nghệ thực phẩm Trường Đại học Bách Khoa bạn sinh viên ln giúp đỡ, khích lệ tơi suốt q trình thực đồ án Cuối cùng, tơi xin gửi lời cám ơn đến quý thầy cô hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp dành thời gian để đọc cho nhận xét quý báu Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nghiên cứu nêu đề tài trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa cơng bố cơng trình khác Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan gelatin 1.1.1 Định nghĩa gelatin 1.1.2 Cấu trúc gelatin 1.1.3 Tính chất gelatin 1.1.4 Ứng dụng gelatin 1.1.5 Công nghệ sản xuất gelatin 1.2 Tổng quan gelatin biến tính hợp chất polyphenol từ chè 10 1.2.1 Bản chất việc biến tính 10 1.2.2 Tác nhân biến tính gelatin 11 1.2.3 Tổng quan polyphenol chè xanh 11 1.3 Giới thiệu chung thịt bò 15 1.3.1 Cấu trúc thịt bò 15 1.3.2 Tính chất vật lý - hóa lý thịt bò 16 1.3.3 Một số tính chất cảm quan thịt bò 17 1.3.4 Thành phần hóa học thịt bị 19 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Đối tượng nghiên cứu 20 2.1.1 Nguyên liệu 20 iii 2.1.2 Hóa chất 20 2.1.3 Dụng cụ thiết bị 20 2.2 Phương pháp nghiên cứu 25 2.2.1 Thí nghiệm tạo màng gelatin biến tính 25 2.2.2 Phương pháp xác định tiêu màng 27 2.2.3 Ứng dụng màng gelatin biến tính bảo quản thịt bị 29 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Tạo màng gelatin biến tính hợp chất polyphenol 31 3.2 Xác định số tính chất màng gelatin biến tính 32 3.2.1 Độ dày màng 32 3.2.2 Độ hòa tan màng 32 3.2.3 Độ trương phồng 34 3.2.4 Độ bền kéo độ giãn dài điểm đứt 35 3.2.5 Độ thấm nước 37 3.3 Ứng dụng màng gelatin biến tính đề bảo quản thịt bị 40 3.3.1 Màu sắc thịt bò 40 3.3.2 Lipit oxi hóa 41 3.3.3 pH thịt bò 42 3.3.4 Độ ẩm thịt bò 42 3.3.5 Đặc tính cảm quan 43 3.3.6 Chỉ tiêu vi sinh vật 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng thích loại màng 26 Bảng 3.1 Bảng thích loại màng 31 Bảng 3.2 Độ dày màng gelatin biến tính hợp chất polyphenol 32 Bảng 3.3 Độ hòa tan màng gelatin biến tính hợp chất polyphenol 33 Bảng 3.4 Độ trương phồng màng gelatin biến tính hợp chất polyphenol 34 Bảng 3.5 Kết độ bền kéo độ giàn dài điểm đứt màng gelatin biến tính 36 Bảng 3.6 Kết độ thấm nước màng gelatin biến tính 38 Bảng 3.7 Một số tính chất đặc trưng màng gelatin biến tính 39 Bảng 3.8 Biến đổi màu sắc thịt bò thời gian bảo quản 40 Bảng 3.9 Nhận xét cảm quan thịt qua thời gian bảo quản nhiệt độ 40C 44 Bảng 3.10 Chỉ tiêu vi sinh vật thịt bò bảo quản nhiệt độ 40C 46 Bảng 3.11 Một số tiêu chất lượng thịt bò qua thời gian bảo quản 40C 47 v DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ Hình 1.1 Cấu trúc gelatin [7] Hình 1.2 Ứng dụng gelatin thực phẩm [25] Hình 1.3 Ứng dụng gelatin y học [25] Hình 1.4 Cơ chế chuyển collagen sang gelatin [25] Hình 1.5 Sơ đồ thu nhận gelatin phương pháp kết hợp [7] Hình 1.6 Cấu trúc catechin có chè xanh [29] 11 Hình 1.7 Sơ đồ quy trình thu nhận chế phẩm bột thô polyphenol chè [7] 12 Hình 1.8 Sơ đồ biến tính gelatin polyphenol chiết từ chè già [7] 13 Hình 1.9 Dung dịch gelatin nguyên liệu, dung dịch polyphenol 14 Hình 1.10 Hỗn hợp dung dịch trình phản ứng 14 Hình 1.11 Gelatin biến tính sau làm khô 14 Hình 1.12 Sự biến đổi màu sắc thịt tươi [1] 17 Hình 2.1 Nhớt kế quay 20 Hình 2.2 pH kế 21 Hình 2.3 Bể ổn nhiệt 21 Hình 2.4 Máy sấy hồng ngoại 21 Hình 2.5 Bộ quay chân không 22 Hình 2.6 Các loại tủ sấy 22 Hình 2.7 Cân phân tích điện tử 22 Hình 2.8 Thước kẹp 23 Hình 2.9 Bình hút ẩm 23 Hình 2.10 Ẩm nhiệt kế 23 Hình 2.11 Cốc nhôm 24 Hình 2.12 Máy lắc 24 Hình 2.13 Máy đo quang phổ 24 Hình 2.14 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tạo màng gelatin biến tính 25 Hình 2.15 Sơ đồ bố trí thí nghiệm dùng màng gelatin biến tính bảo quản thịt 29 Hình 3.1 Biểu đồ biểu thị độ hòa tan màng gelatin biến tính 33 Hình 3.2 Biểu đồ biểu thị độ trương phồng màng gelatin biến tính 35 vi Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn mức độ oxy hóa lipid đặc trưng giá trị TBARS thịt bò thời gian bảo quản 40C 41 Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn thay đổi pH thịt bò thời gian bảo quản nhiệt độ 40C42 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn thay đổi độ ẩm thịt bò thời gian bảo quản nhiệt độ 40C 43 Hình 3.6 Hình ảnh biến đổi cảm quan thịt bò qua ngày bảo quản 45 vii Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm protein-protein dẫn đến tăng tính linh động chuỗi polypeptit, tạo điều kiện phân tử nước khuếch tán vào cấu trúc mạng polypeptit (Oliarc, Rouilly,Silvestre, & Rigal, 2003; Rodriguéz cộng sự, 2006; Sobral cộng sự, 2001;Thomazine cộng sự, 2005) Ngoài ra, glycerol phân tử nhỏ xâm nhập vào mạng liên phân tử gelatin, glycerol xếp lại mạng lưới protein trở nên dày đặc, thể tích lỗ trống mạng lớn hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho di chuyển dung môi kết khuếch tán nước mạnh vào mạng lưới màng [9] Như màng gelatin biến tính hợp chất polyphenol xác định số tính chất đặc trưng cho màng độ dày, độ hòa tan, độ trương phồng, độ thấm nước màng (kèm độ thấm nước qua màng), độ bền kéo độ giãn dài điểm đứt Số liệu thu được tổng hợp bảng 3.7 Bảng 3.7 Một số tính chất đặc trưng màng gelatin biến tính Độ giãn dài Độ thấm nước màng (g.mm.h-1.m2 kPa-1) Loại Độ Độ hòa tan Độ trương Độ bền màng dày (mm) (%) phồng (%) kéo (Mpa) điểm đứt (%) G2-5 0,027±0,001j 61,89±1,35c 563,15±12,01c 6,42±0,46efg 20,32±2,10i 0,157 G2-10 0,035±0,004j 70,20±1,27b 675,49±12,87a 4,71±0,49ghi 27,40±1,53hi 0,18 G2-15 0,046±0,002i 3,69±0,50ijk 51,63±5,49f 0,205 G2-20 0,048±0,002hi tan gần 100% không xác định 2,43±0,47jk 59,54±3,15ef 0,297 G2-25 0,057±0,002gh 1,61±0,39k 62,78±2,28e 0,336 G3-5 0,055±0,003gh 51,31±2,96e 507,48±4,34d 10,07± 0,82cd 29,63±3,15ghi 0,153 G3-10 0,059±0,003fg 61,18±3,24c 625,20±6,73b 8,48±0,81de 38,58±1,74g 0,178 G3-15 0,066±0,002ef 5,91±0,64fgh 60,34±5,08ef 0,203 tan gần 100% không xác định 3,07±0,14ghi 84,37±2,41cd 0,229 2,29±0,59jk 94,28±3,19bc 0,296 G3-20 0,071±0,003e G3-25 0,090±0,002d G4-5 0,087±0,002d 35,66±1,07g 282,97±7,23h 20,35±1,06a 34,40±3,65gh 0,132 G4-10 0,1±0,003c 45,95±2,32f 312,19±6,91g 13,54±0,98b 56,15±1,96ef 0,169 G4-15 0,104±0,003bc 51,57±2,33e 404,64±7,14f 11,12±1,07c 75,58±2,19d 0,2 G4-20 0,111±0,003ab 54,91±2,29de 469,67±9,53e 6,82±0,54ef 99,00±1,90b 0,225 G4-25 0,115±0,003a 57,87±1,57cd 515,95±5,12d 4,08±0,67hij 110,37±6,19a 0,282 SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 39 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm 3.3 Ứng dụng màng gelatin biến tính đề bảo quản thịt bò Thịt bò fillet hệ thống siêu thị thường bảo quản lạnh nhiệt độ 40C, hạn sử dụng tầm khoảng ngày Nghiên cứu dùng màng gelatin biến tính để làm màng bao thịt bị với mong muốn kéo dài thêm hạn sử dụng thịt bảo quản hạn chế tổn thất dinh dưỡng thịt bảo quản Tôi tiến hành điều kiện thí nghiệm dùng màng gelatin biến tính bao gói thịt bị điều kiện tương tự hệ thống siêu thị để xem xét tính khả thi đề tài Phương pháp thực tạo màng gelatin biến tính phủ màng lên thịt bị trình bày chương 3.3.1 Màu sắc thịt bò Chỉ tiêu biến đổi màu sắc thịt tiêu quan trọng q trình bảo quản thịt bị, ảnh hưởng đến tính cảm quan liên quan đến chất lượng thịt Màu sắc mong muốn cho thịt tươi màu đỏ tươi sáng, thay đổi màu nâu khơng mong muốn theo thời gian q trình oxy hóa oxymyoglobin thành metmyoglobin Sự ơxi hố phụ thuộc mức độ tiếp xúc với khơng khí thực phẩm chất lượng ban đầu Bảng 3.8 Biến đổi màu sắc thịt bị thời gian bảo quản Thơng số Mẫu CP 30,47±0,34e 32,07±0,84de 34,86±1,03c 36,59±0,51b 38,33±1,08a G7-15 30,47±0,34e 31,91±0,69de 32,95±0,31d 35,33±1,38bc 36,15±1,29bc CP 16,22±0,40a 14,95±0,54ab 12,88±0,48c 10,89±0,70d 9,95±0,78d G7-15 16,22±0,40a 15,8±0,86a 14,35±0,61b 14,05±1,01bc 13,79±0,75bc CP 5,43±0,14d 6,23±0,79cd 7,72±0,76ab 7,85±0,32ab 8,26±0,49a G7-15 5,43±0,14d 6,06±0,46cd 6,89±0,35bc 6,95±0,41bc 7,29±0,81ab L* a* Ngày bảo quản b* Kết cho thấy thời điểm ban đầu màng gelatin biến tính không ảnh hưởng tới giá trị L* (độ sáng), a* (màu đỏ), b* (màu vàng) Trong thời gian bảo quản, mẫu bảo quản có xu hướng tăng giá trị L*, giảm a*, tăng b*, kết khác có ý nghĩa thống kê (α=0,05) Giá trị L* mẫu bảo quản màng gelatin biến tính tăng chậm so với mẫu đối chứng, cố định nước, làm giảm rỉ dịch thịt bị ngồi Tham số a* cường độ màu đỏ mẫu thịt kiểm chứng giảm đáng kể (α=0,05) thời gian lưu trữ Kết ngày cuối bảo quản mẫu thịt bảo quản màng 13,79 ± 0,75 cao nhiều so với mẫu kiểm chứng 9,95 ± 0,78 Đây điều tốt bảo quản thịt mong muốn đạt SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 40 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm trì màu đỏ tươi sáng vào cuối thời gian lưu trữ Sự mát màu đỏ bề mặt thịt liên quan chặt chẽ đến tốc độ oxy hóa oxymyoglobin thành metamioglobin Kết giải thích màng gelatin biến tính có tác dụng chống thấm oxy màng có hợp chất polyphenol có tác dụng tích cực để ngăn chặn oxy hóa thịt bị bao gói thời gian bảo quản [14],[26] 3.3.2 Lipit oxi hóa Bên cạnh hư hỏng vi sinh vật, q trình oxy hóa lipit thay đổi quan trọng xảy q trình lưu trữ thực phẩm Bởi ảnh hưởng đến màu sắc, mùi hương, hương vị, kết cấu, chí giá trị dinh dưỡng thực phẩm Phương pháp TBA phương pháp sử dụng rộng rãi đo tăng trình oxy hóa lipid sản phẩm thịt định lượng mức malondialdehyde cho phép đánh giá tăng chất mùi hóa thịt TBARS (mg malondialehyde/kg) 0,4 a 0,35 b 0,3 0,25 d c c e 0,2 f 0,15 g g 0,1 0,05 0 G7-15 CP Ngày Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn mức độ oxy hóa lipid đặc trưng giá trị TBARS thịt bò thời gian bảo quản 40C Kết cho thấy thịt bò bảo quản màng gelatin biến tính mẫu kiểm chứng (bao gói bao PE) có khác biệt ý nghĩa với mức ý nghĩa α=0,05 Thịt bò mẫu kiểm chứng xảy q trình oxi hóa lipit mạnh mẽ so với mẫu thịt bò bảo quản màng gelatin biến tính thời gian ngày bảo quản Thịt bò bảo quản màng SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 41 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm gelatin biến tính có số lipit oxi hóa giảm Thịt bị bảo quản bao gói bao PE có số lipit oxi hóa tăng mạnh theo thời gian bảo quản Giải thích cho kết polyphenol có chè chứa hàm lượng lớn EGCG, hợp chất catechin với tám nhóm hydroxyl tự (-OH) có khả chống oxy hóa cao, ức chế hàm lượng hydroperoxit sinh [8] 3.3.3 pH thịt bò pH phản ánh trực tiếp đến biến đổi chất lượng thịt hoạt động vi sinh vật có thịt, giá trị pH cao có liên quan đến số lượng lớn hư hỏng 7,50 a 7,00 6,50 d pH b c e f 6,00 h g g Ngày 5,50 5,00 G7-15 CP Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn thay đổi pH thịt bò thời gian bảo quản Kết nghiên cứu cho thấy pH thịt bò bảo quản màng có xu hướng giảm thịt bị giai đoạn chín tới sinh axit lactic, làm chuyển pH từ điểm trung hịa phía axit, hạn chế phát triển vi sinh vật có tác dụng tốt đến q trình bảo quản Thịt bị bảo quản bao PE có giá trị pH cao tăng dần có liên quan đến số lượng lớn vi sinh vật gây hư hỏng, vi sinh vật hoạt động tạo men phân hủy protein tạo axit amin tự dẫn tới hình thành amoniac (NH3) amin, sản phẩm làm pH thịt bò tăng [26] 3.3.4 Độ ẩm thịt bò Trong trính bảo quản khối lượng ẩm thay đổi dẫn đến khối lượng tự nhiên sản phẩm giảm trình bốc nước làm lạnh Xác định độ ẩm thịt SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 42 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm cho biết tỷ lệ ẩm tiêu quan trọng để đưa cách bảo quản chế biến sản phẩm cách hợp lý Tỷ lệ ẩm cao, khả giữ nước thịt dẫn đến thịt có chất lượng giảm độ mềm hao hụt khối lượng nhiều chế biến 80,00 78,00 a ab 76,00 bc 74,00 bc cd 72,00 d de 70,00 ef 68,00 f 66,00 G7-15 CP Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn thay đổi độ ẩm thịt bò thời gian bảo quản Kết cho thấy thịt bò bảo quản mẫu giảm theo thời gian bảo quản thịt bò bảo quản màng gelatin biến tính bị ẩm so với thịt bị mẫu kiểm chứng Giải thích kết màng gelatin biến tính có độ chống thấm ẩm cao có tác dụng hàng rào chống ẩm nên ẩm thịt bị bớt thất mơi trường [26] 3.3.5 Đặc tính cảm quan Đặc tính cảm quan thịt tiêu đánh giá chất lượng thịt Người tiêu dùng thường dùng tiêu để chọn mua sản phẩm SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 43 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm Bảng 3.9 Nhận xét cảm quan thịt qua thời gian bảo quản nhiệt độ 40C Đặc tính Mẫu CP Thịt có độ đàn hồi tốt, ấn ngón tay vào thịt không để lại dấu ấn bề mặt thịt bỏ tay ra, bề mặt khơng có nhờn Thịt có độ đàn hồi bề mặt thịt khơ xác hơn, khơng nhờn G7-15 Thịt có độ đàn hồi tốt, ấn ngón tay vào thịt khơng để lại dấu ấn bề mặt thịt bỏ tay CP G7-15 Trạng thái Màu sắc CP Ngày bảo quản Bề mặt thịt khô xác, bên độ đàn hồi kém, bề mặt khơng có nhờn Cơ thịt mềm nhão, bề mặt nhờn xuất nhờn Cơ thịt mềm nhão, bề mặt xuất nhờn nhiều Thịt mềm mại, có độ đàn hồi tốt, bề mặt khơng có nhờn Bề mặt thịt mềm mại, độ đàn hồi tốt, bề mặt khơng có nhờn Bề mặt thịt Cơ thịt có khơ xác, thịt độ đàn hồi có độ đàn kém, bề mặt hồi, bề mặt bắt đầu xuất khơng có nhờn nhờn đỏ tía đặc trưng thịt bò đỏ hồng đỏ sẫm tối, đốm xám đỏ sẫm tối,xám nâu đen đỏ tía đặc trưng thịt bị đỏ hồng đỏ hồng đỏ hồng đỏ sẫm tối có mùi thơm tươi thịt, khơng có mùi lạ mùi thơm giảm, chưa có mùi lạ có mùi nhẹ thịt phía chưa có mùi khác thường thịt có mùi thối nhẹ thịt có mùi thối có mùi thơm tươi thịt, khơng có mùi lạ mùi thơm tươi thịt, khơng có mùi lạ mùi thơm mùi thơm thịt giảm, khơng giảm có mùi lạ khơng có mùi lạ thịt có mùi nhẹ phía ngồi bên chưa có mùi lạ Mùi G7-15 SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 44 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm Màu sắc thịt biến đổi trình bảo quản thể thơng qua hình ảnh đây: Hình 3.6 Hình ảnh biến đổi cảm quan thịt bò qua ngày bảo quản Kết quan sát cho thấy thịt bò bảo quản màng gelatin biến tính có trì đặc tính cảm quan tốt so với mẫu đối chứng Thịt bò bảo quản màng giảm tốc độ biến màu thịt, bề mặt kết cấu thịt chậm bị mềm nhão hơn, mùi ôi thiu nhẹ bề mặt thịt xuất vào ngày thứ Thịt mẫu kiểm chứng ngày thứ có biến đổi mạnh mẽ, màu sắc sẫm tối ngả màu xám, thịt nhão xuất mùi ôi thiu Thịt bị bảo quản màng gelatin biến tính đến ngày thứ có thay đổi nhiều Tính chất cảm quan tốt mẫu đối chứng thịt có màng gelatin biến tính có tính chống thấm ẩm, hạn chế ẩm thịt nên thịt ẩm nên thịt săn Màng rào cản chống thấm oxy, màng có hợp chất polyphenol nên có khả chống oxy hóa có tính kháng khuẩn nên thịt chậm biến màu chậm q trình oxy hóa protein lipit nên sinh mùi ôi thối thịt [10] 3.3.6 Chỉ tiêu vi sinh vật Chỉ tiêu vi sinh vật mẫu thị mức độ vệ sinh thực phẩm, đánh giá chất lượng mẫu vi sinh vật, nguy hư hỏng, thời hạn bảo quản sản phẩm, mức độ vệ sinh trình chế biến bảo quản thực phẩm Thịt bò nguồn thực phẩm dinh dưỡng cao với điều kiện bảo quản lạnh thường nên có tác dụng làm chậm phát triển vi sinh vật, khơng có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật nên xác định tiêu vi sinh vật quan trọng SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 45 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm Bảng 3.10 Chỉ tiêu vi sinh vật thịt bò bảo quản nhiệt độ 40C Chỉ tiêu Mẫu Ngày Ngày Tổng số vi sinh vật hiếu khí (CFU/1g thịt) CP G7-15 CP G7-15 CP G7-15 1,4.104 1,4.104 1.101 1.101 0 1,3.105 3,8.104 3.102 1.101 0 E.coli (CFU/1g thịt) Salmonella (CFU/ 25 g thịt) Giới hạn tối đa theo TCVN 105 102 Không cho phép Kết cho thấy màng gelatin biến tính có hiệu kháng khuẩn Màng ức chế hoạt động vi sinh vật hiếu khí nên thay đổi số khuẩn lạc ngày đầu ngày trước ngày cuối bảo quản nhỏ nhiều so với mẫu đối chứng Đối với tăng trưởng vi khuẩn E.coli chậm so với mẫu đối chứng Căn theo văn TCVN tiêu vi sinh, thịt bị bảo quản bao PE khơng đảm bảo tiêu vi sinh vật sản phẩm thịt, tổng vi sinh vật hiếu khí 3.102 (>102 CFU/1g thịt), E.coli 1,3.105 (>105 CFU/1g thịt), thịt bảo quản màng gelatin biến tính đảm bảo tiêu vi sinh sau ngày bảo quản Theo tiêu chuẩn hai mẫu thịt bảo quản sau ngày lưu trữ không xuất Salmonella Nghiên cứu chứng minh màng gelatin biến tính hợp chất polyphenol chè ức chế loại vi khuẩn khác Hoạt tính kháng khuẩn chiết xuất chè xanh có liên quan đến diện catechins (quan trọng EGCG ECG) [28] Như qua thời gian bảo quản ngày tiêu chất lượng thịt bị có biến đổi có khác biệt mẫu thịt bảo quản màng gelatin biến tính mẫu kiểm chứng Kết tổng hợp lại bảng 3.11 SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 46 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm Bảng 3.11 Một số tiêu chất lượng thịt bò thời gian bảo quản 40C Chỉ tiêu L* Màu sắc a* b* Lipit oxy hóa pH Độ ẩm Chỉ tiêu vi sinh vật VSV hiếu khí E.co li Sal mon ella Mẫu CP Ngày 30,47 ± 0,34e Ngày 32,07 ± 0,84de Ngày 34,86 ± 1,03c Ngày 36,59 ± Ngày 0,51b 38,33 ± 1,08a G7-15 30,47 ± 0,34e 31,91 ± 0,69de 32,95 ± 0,31d 35,33 ± 1,38bc 36,15 ± 1,29bc CP 16,22 ± 0,40a 14,95 ± 0,54ab 12,88 ± 0,48c 10,89 ± 0,70d 9,95 ± 0,78d G7-15 16,22 ± 0,40a 15,8 ± 0,86a 14,35 ± 0,61b 14,05 ± 1,01bc 13,79 ± 0,75bc CP 5,43 ± 0,14d 6,23 ± 0,79cd 7,72 ± 0,76ab 7,85 ± 0,32ab 8,26 ± 0,49a G7-15 5,43 ± 0,14d 6,06 ± 0,46cd 6,89 ± 0,35bc 6,95 ± 0,41bc 7,29 ± 0,81ab CP 0,234 ± 0,000d 0,244 ± 0,005c 0,250 ± 0,000c 0,283 ± 0,005b 0,338 ± 0,005a G7-15 0,234 ± 0,000d 0,177 ± 0,005e 0,099 ±0,005g 0,101±0,000g 0,140±0,0000f CP 6,18 ± 0,006d 6,02 ± 0,012e 6,28 ± 0,010c 6,39 ± 0,006b 6,91 ± 0,010a G7-15 6,18 ± 0,006d 5,89 ± 0,000f 5,62 ± 0,012h 5,73 ± 0,012g 5,75 ± 0,000g 0,43a 0,57bc 1,12cd 0,61ef 66,56 ± 1,19f CP 77,73 ± 74,55 ± 72,41 ± 68,54 ± G7-15 77,73 ± 0,43a 76,43 ± 0,78ab 74,18 ± 1,16bc 71,58 ± 0,59d 70,37 ± 0,75de CP 1,4.104 _ _ 1,3.105 _ G7-15 1,4.104 _ 3,8.104 _ CP 1.101 _ 3.102 _ G7-15 1.101 _ _ 1.101 _ CP _ _ _ G7-15 _ _ _ _ _ Kết cho thấy thịt bị bảo quản có phủ màng gelatin biến tính nâng cao số tiêu chất lượng cảm quan tốt so với thịt bò bao gói bao PE SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 47 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A Kết luận Đã tạo màng gelatin da cá ngừ Đại Dương biến tính hợp chất polyphenol, mềm dẻo, đồng khơng có bọt khí với công thức tạo màng sau: gelatin, polyphenol (10mg/g polyme), glycerol, nước cất Tạo màng phim gelatin da cá ngừ Đại Dương biến tính hợp chất polyphenol từ chè xanh với điều kiện tham khảo nghiên cứu trước [7] Đã đánh giá ảnh hưởng nồng độ gelatin biến tính đến tính chất màng tạo thành: Theo tăng nồng độ gelatin biến tính màng có độ dày, độ bền kéo, độ giãn dài điểm đứt tăng (α = 0,05) độ thấm nước, độ hòa tan độ trương phồng giảm (α = 0,05) Đã đánh giá ảnh hưởng hàm lượng glycerol đến tính chất màng tạo thành: Khi tăng hàm lượng glycerol nồng độ gelatin biến tính độ dày màng, độ giãn dài điểm đứt, độ hòa tan, độ trương phồng, độ thấm nước màng tăng độ bền kéo giảm (α = 0,05) Đã chọn màng tối ưu màng khảo sát màng G4-15 đạt tiêu sau: - độ dày màng 0,104 ± 0,003 (mm) độ hòa tan 51,57 ± 2,33 (%) độ trương phồng 404,64 ± 7,14 (%) độ bền kéo 11,12 ± 1,07 (Mpa) độ giãn dài điểm đứt 75,58 ± 2,19 (%) độ thấm nước 0,2 (g.mm.h-1.m-2.kPa-1) Đã ứng dụng màng gelatin biến tính hợp chất polyphenol chọn vào q trình bảo quản thịt bị thấy rằng: - Màng gelatin biến tính hợp chất polyphenol có tác dụng tích cực để ngăn chặn oxy hóa lipit chất màu có thịt bị bao gói thời gian bảo quản nên màu sắc thịt bị biến đổi lipit oxy hóa sinh mùi thối thịt giảm, trì đặc tính cảm quan tốt thời gian bảo quản - Màng gelatin biến tính có tính chất chống thấm ẩm tốt nên bảo quản thịt màng hạn chế thoát ẩm nên giảm trọng lượng hao hụt trình bảo quản thịt SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 48 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm - Màng gelatin biến tính có hiệu kháng khuẩn nên hạn chế phát triển vi sinh vật thịt bảo quản B Kiến nghị Do điều kiện thời gian có hạn, tơi khơng thể nghiên cứu hết vấn đề cần quan tâm nên đề xuất hướng phát triển đề tài là: Nghiên cứu phương pháp vi bao để bọc chất mùi, chất màu nhằm kéo dài thời gian sử dụng, nâng cao hiệu sử dụng Nghiên cứu khả thấm oxy màng gelatin biến tính Nghiên cứu bổ sung phụ gia giúp cho màng bền trở thành túi dùng đa dụng Nghiên cứu để kéo dài thời gian bảo quản thịt bò dài hơn, nghiên cứu bảo quản ngày Nghiên cứu biến đổi tổng nitơ bazơ dễ bay q trình bảo quản thịt bị màng gelatin biến tính Nghiên cứu dùng màng gelatin biến tính bảo quản sản phẩm khác cá, mực, tôm SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 49 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] GS.TSKH Nguyễn Trọng Cẩn, GVC Đỗ Minh Phụng, GV.ThS Nguyễn Lệ Hà, Công nghệ đồ hộp thủy sản gia súc gia cầm, NXB Khoa học kỹ thuật, 2008 [2] Châu Thành Hiền, Đặng Minh Nhật, “Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chất lượng gelatin thu nhận từ da cá ngừ Đại Dương”, Tạp chí khoa học công nghệ, 2015 [3] Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn, Sản xuất chế phẩm kỹ thuật y dược từ phế liệu thủy sản, NXB Nơng nghiệp TP Hồ Chí Minh, 1995 [4] Ngô Thị Minh Phương, Đặng Thị Mộng Quyên, Trần Thị Xơ, Nghiên cứu xác định số tính chất màng tạo thành từ pectin alginate, Tạp chí khoa học công nghệ, Đại học Đà Nẵng, 2016 [5] Nguyễn Thị Thảo, Nghiên cứu thu nhận gelatin từ da cá Thác Lác phương pháp kiềm đề xuất ứng dụng công nghệ thực phẩm, Luận văn cao học, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng, 2012 [6] Trần Thị Ngọc Thư, Nghiên cứu tạo màng hỗn hợp từ pectin vỏ bưởi ứng dụng màng để bảo quản xoài, Luận văn cao học, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng, 2016 [7] Lê Thỵ Xuân Thư, Nghiên cứu biến tính gelatin da cá ngừ Đại Dương số dịch chiết tự nhiên, Luận văn cao học, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng, 2016 Tiếng Anh [8] Anna Gramza-Michałowska, Joanna Kobus-Cisowska, Dominik Kmiecik, Józef Korczak, Barbara Helak, Krzysztof Dziedzic, Danuta Górecka, “Antioxidative potential, nutritional value and sensory profiles of confectionery fortified with green and yellow tea leaves (Camellia sinensis)”, Food Chemistry, Vol 211, pp.448-454, 2016 [9] Caroline Andreuccetti, Rosemary A Carvalho, Carlos R.F Grosso, “Effect of hydrophobic plasticizers on functional properties of gelatin-based films”, Food Research International, Vol 42, pp.1113–1121, 2009 SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 50 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm [10] Chunyang Han, Jianqing Wang, Yang Li, Fei Lu, Yan Cui, “Antimicrobial-coated polypropylene films with polyvinyl alcohol in packaging of fresh beef “, Meat Science, Vol 96, pp.901-907, 2014 [11] George Strauss, Suzanne M Gibson, “Plant phenolics as cross-linkers of gelatin gels and gelatin-bazơd coacervates for use as food ingredients”, Food Hydrocolloids, Vol 18, pp.81–89, 2004 [12] Gholamreza Kavoosi, Aytak Rahmatollahi, Seyed Mohammad Mahdi Dadfar, Amin Mohammadi Purfard, “Effects of essential oil on the water binding capacity, physicomechanical properties, antioxidant and antibacterial activity of gelatin films”, LWT - Food Science and Technology, Vol 57, pp.556-561, 2014 [13] Iskender Arcan & Ahmet Yemenicioglu, “Incorporating phenolic compounds opens anew perspective to use zein films as flexible bioactive packaging materials” Food Research International, Vol 44(2), pp.550-556, 2011 [14] José M Lorenzo, Ramón Batlle , María Gómez, “Extension of the shelf-life of foal meat with two antioxidant active packaging systems”, LWT - Food Science and Technology, Vol 59, pp 181-188, 2014 [15] Jose Manuel Lorenzo, Paulo Eduardo Sichetti Munekata, “Phenolic compounds of green tea: Health benefits and technological application in food”, Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, Vol 6(8), pp.709-719, 2016 [16] Jiulin Wu, Shanfei Chen, Shangying Ge, Jing Miao, Jianhua Li, Qiqing Zhang , “Preparation, properties and antioxidant activity of an active film from silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) skin gelatin incorporated with green tea extract”, Food Hydrocolloids, Vol 32, pp.42-51, 2013 [17] Matthew D Shoulders, Ronald T Raines, “Collagen structure and Stability”, Annual Review of Biochemistry, Vol 78, pp 929 – 958, 2009 [18] Md Sazedul Hoque, Soottawat Benjakul, Thummanoon Prodpran, “Properties of film from cuttlefish (Sepia pharaonis) skin gelatin incorporated with cinnamon, clove and star anise extracts”, Food Hydrocolloids, Vol 25, pp.1085-1097, 2011 [19] Md Sazedul Hoque, Soottawat Benjakul, Thummanoon Prodpran, “Effects of partial hydrolysis and plasticizer content on the properties of film from cuttlefish (Sepia pharaonis) skin gelatin”, Food Hydrocolloids, Vol 25, pp.82-90, 2011 SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 51 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm [20] Melina Dick, Tania Maria Haas Costa, Ahmed Gomaa, Muriel Subirade, Alessandro de Oliveira Rios, Simone Hickmann Flôres, “Edible film production from chia seed mucilage: Effect of glycerol concentration on its physicochemical and mechanical properties”, Carbohydrate Polymers, Vol 130, pp.198–205, 2015 [21] Norizah Mhd Sarbon, Farah Badii, Nazlin K Howell, “Preparation and characterisation of chicken skin gelatin as an alternative to mammalian gelatin” , Food Hydrocolloids, Vol 30, pp.143-151, 2013 [22] Orrawan tiwtha ,Worapong Usawakesmanee, “The reduction of fishy odor in salmon skin by washing with salt solutions”, Food Technology, Faculty of AgroIndustry, Prince of Songkla University, Songkhla, 90112, Thailand [23] Pingping Zhang, Ya Zhao, Qilong Shi, “Characterization of a novel edible film based on gum ghatti: Effect of plasticizer type and concentration”, Carbohydrate Polymers, Vol 153, pp.345-355, 2016 [24] P Bergon, I.C.F Moraes, P.J.A Sobral, “Infrared spectroscopy, mechanical analysis, dielectric properties and microwave response of pigskin gelatin films plasticized with glycerol”, Food Bioscience, pp.10-15, 2013 [25] Reinhard Schrieber Herbert Gareis, Gelatin Handbook Theory and Industrial Practice, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KgaA, Weinheim, 2007 [26] Rodrigo Battisti, Nei Fronza, Álvaro Vargas Júnior, Sheila Mello da Silveira, Mayra Stéphanie Pascoal Damas, Mara Gabriela Novy Quadri, “Gelatin-coated paper with antimicrobial and antioxidant effect for beef packaging” , Food Packaging and Shelf Life, Vol 127, pp 115-124, 2017 [27] Samar Sahraee, Jafar M Milani, Babak Ghanbarzadeh, Hamed Hamishehkar, “Physicochemical and antifungal properties of bio-nanocomposite film based on gelatin-chitin nanoparticles”, International Journal of Biological Macromolecules, Vol 97, pp.373-381, 2017 [28] Yead Morshed Nibir, Ahmed Faisal Sumit, Anwarul Azim Akhand, Nazmul Ahsan, Mohammad Shahnoor Hossain, “Comparative assessment of total polyphenols, antioxidant and antimicrobial activity of different tea varieties of Bangladesh” , Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, Vol 7, pp.352-357, 2017 [29] Yibin Zhou, Jin Liang, Hua Yan, Pradeep Puligundla, Xueling Gao, Xiaochun Wan, “Applications of chitosan nanoparticles to enhance absorption and SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 52 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm bioavailability of tea polyphenols: A review”, Food Hydrocolloids, Vol 69, pp.286292, 2017 [30] Z.A Nur Hanani , Y.H Roos , Joe P Kerry, “Use of beef, pork and fish gelatin sources in the manufacture of films and assessment of their composition and mechanical properties”, Food Hydrocolloids, Vol 29, pp.144-151, 2012 Trang web [31] http://hethongphapluatvietnam.net/tieu-chuan-quoc-gia-tcvn-7046-2009-ve-thittuoi-yeu-cau-ky-thuat.html [32] http://hethongphapluatvietnam.net/tieu-chuan-quoc-gia-tcvn-9977-2013-ve-thucpham-dinh-luong-tong-vi-sinh-vat-hieu-khi-bang-phuong-phap-su-dung-dia-dempetrifilm.html [33] http://hethongphapluatvietnam.net/tieu-chuan-quoc-gia-tcvn-7924-2-2008-iso- 16649-2-2001-ve-vi-sinh-vat-trong-thuc-pham-va-thuc-an-chan-nuoi-phuong-phapdinh-luong-escherichia-coli-duong-tinh-beta-glucuronidaza-phan-2-ky-thuat-demkhuan-lac-o-44-do-c-su-du.html [34] http://hethongphapluatvietnam.net/tieu-chuan-quoc-gia-tcvn-4829-2005-sd-12008-iso-6579-2002-amd-1-2007-ve-vi-sinh-vat-trong-thuc-pham-va-thuc-an-channuoi-phuong-phap-phat-hien-salmonella-spp-tren-dia-thach-sua-doi-1-phu-luc-d-phathien-salmonella-spp.html SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ThS Châu Thành Hiền 53 ... tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm thực phẩm -màng bao gelatin biến tính, góp phần tăng hiệu kinh tế cho doanh nghiệp, tăng thu nhập cho người dân cuối làm giảm... Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm 3.2 Xác định số tính chất màng gelatin biến tính 3.2.1 Độ dày màng Chúng ta phải xác định độ dày màng hỗn hợp từ gelatin, ... Châu Thành Hiền 24 Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng gelatin biến tính để làm màng bao thực phẩm 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Thí nghiệm tạo màng gelatin biến tính Dung dịch gelatin (7%) Ngâm + khuấy