Nghiên cứu bảo quản trứng gà tươi bằng màng bọc chitosan kết hợp phụ gia

Nghiên cứu bảo quản trứng gà tươi bằng màng bọc chitosan kết hợp phụ gia

VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

NGHIÊN CỨU BẢO QUẢN TRỨNG GÀ TƯƠI BẰNG MÀNG BỌC CHITOSAN KẾT HỢP PHỤ GIA

PGS.TS Trần Thị Luyến

Khoa Chế biến - Trường ĐH Nha Trang

ThS Lê Thanh Long

Khoa CK&CN - Đại học Nông Lâm Huế Chitosan là một polymer sinh học được điều chế từ chitin, một thành phần quan trọng của vỏ tôm, cua có nhiều ứng dụng trong bảo quản thực phẩm do khả năng kháng khuẩn của nó Ở nhiệt độ thường, trứng gà tươi bọc màng chitosan nồng độ 1,5% có bổ sung 0,05% Sodium Benzoate hoặc 1% Sorbitol có khả năng duy trì hạng chất lượng ở mức A đến 15-20 ngày sau khi đẻ Trong khi đó, trứng gà tươi không qua bọc màng chỉ duy trì hạng chất lượng ở mức A không quá 5 ngày, đồng thời các chỉ tiêu chất lượng khác (hao hụt khối lượng, chỉ số màu lòng đỏ trứng) đều có biến đổi lớn hơn so với trứng có xử lý màng bọc chitosan Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy màng bọc không tạo cảm giác khác lạ cho người sử dụng so với trứng tươi thương phẩm cùng loại về chất lượng cảm quan bề mặt

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trứng gà tươi từ lâu được sử dụng như loại thực phẩm giàu dinh dưỡng rẻ tiền trong bữa ăn hằng ngày Ở nước ta, do điều kiện khí hậu nóng ẩm nên trứng dễ hư hỏng Trong quá trình bảo quản, quá trình trao đổi khí và ẩm cùng với sự xâm nhập của vi sinh vật qua các lỗ khí trên bề mặt vỏ trứng gây nên hao hụt khối lượng và biến đổi các thành phần bên trong trứng Do đó việc sử dụng các màng phủ trên bề mặt vỏ trứng nhằm hạn chế trao đổi khí và chống nhiễm khuẩn, kéo dài thời gian bảo quản được nhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm

Hiện nay chitosan đang được quan tâm nghiên cứu, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống [10],[13] Do có khả năng tạo màng, hạn chế mất nước, kháng khuẩn, kháng nấm nên từ lâu được nhiều tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu ứng dụng có kết quả trong bảo quản thực phẩm Trên đối tượng trứng gà tươi thương phẩm, các kết quả nghiên cứu của Lee

SH [6], Bhale [12], Cengiz [4] đã cho thấy việc sử dụng màng bọc chitosan trên bề mặt trứng gà tươi đã có tác dụng đáng kể biến đổi chất lượng bên trong và hạn chế hao hụt khối lượng trứng khi bảo quản ở nhiệt độ thường Tuy vậy các nghiên cứu trên chỉ mới dừng lại ở việc sử dụng dung dịch chitosan riêng rẽ (dạng hòa tan trong dung dịch acid acetic) mà chưa tiến hành nghiên cứu sử dụng chitosan ở dạng kết hợp với các phụ gia khác nhằm tăng hiệu quả bảo quản của chitosan trên đối tượng trứng tươi Việc nghiên cứu sử dụng dung dịch chitosan trong bảo quản trứng gà tươi ở nước ta là khá mới và chưa có một công trình nào công bố đầy đủ Các công bố chỉ dừng lại ở mức thử nghiệm thăm dò, với những đánh giá cảm quan đơn giản chưa phù hợp với các tiêu chuẩn của trứng gà tươi thương phẩm [1],[2]

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá hiệu quả bảo quản của màng bọc chitosan có hoặc không có kết hợp với các phụ gia đặc trưng (kháng khuẩn, giữ ẩm tạo màng) trên đối tượng trứng gà tươi thương phẩm bảo quản ở nhiệt

độ thường Trên cơ sở đó đưa ra phương pháp bảo quản mới trứng gà tươi bằng màng chitosan có thể áp dụng ở qui mô nông trại

1 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Vật liệu nghiên cứu

- Chitosan dạng bột, màu

4

trắng; độ deacetyl (dung dịch): 86-90%; Nitơ tổng số: 8.5%; hàm lượng Ca2+<0.01%; độ tan: >99 %; hàm lượng protein <1%

- Trứng gà tươi, sạch (Hyline) trước 24 giờ sau khi đẻ

- Phụ gia: Sorbitol dạng lỏng (SOR), Sodium Benzoate bột (SB) tinh khiết dùng cho thực phẩm

1.2 Phương pháp nghiên cứu

1.2.1 Phương pháp tạo màng trên vỏ trứng

Hòa tan chitosan (0,5-3%) trong dung dịch acetic 1%, lọc loại bỏ phần không tan Bổ sung phụ gia: 0,05% SOR hoặc 1% SB khuấy đều Trứng sau khi phân loại, lựa chọn được xếp trên các vỷ nhựa và tiến hành bọc màng Dùng miếng xốp sạch nhúng vào dung dịch chitosan bôi lên bề mặt trứng, để khô tự nhiên và tiến hành 2 lần lặp lại Sau đó đem bảo quản ở nhiệt độ thường

Mỗi công thức thí nghiệm sử dụng 5 quả trứng đồng đều về kích thước màu sắc, và không có khuyết tật bên ngoài

1.2.2 Phương pháp phân tích và xác định các chỉ tiêu

- Xác định hao hụt khối lượng (HHKL) bằng phương pháp cân

- Xác định chỉ tiêu chất lượng lòng trắng trứng (Haugh unit) [15]: Dùng dụng cụ đo độ

Haugh (thước 3 chân) xác định chiều cao trung bình của lòng trắng đặc theo trọng lượng

Trong đó: HU: đơn vị đo độ Haugh; H: chiều cao lòng trắng đặc (mm); W: trọng lượng trứng (g)

- Xác định biến đổi cường độ màu của lòng đỏ trên máy Minolta Chroma Meter CR-400:

Biến đổi cường độ màu của lòng đỏ được đánh giá qua khác biệt các thông số L, a*, b*, H và độ khác biệt cường độ màu (CĐM)ΔEab* Với

Δ = (ΔL*)2 +(Δa*)2 +(Δb*)2 , trong đó: ΔL* = Lmẫu – Lđối chứng ; Δa* = amẫu – ađối chứng ;

Δb* = bmẫu – bđối chứng

- Xác định khác biệt về cảm quan bề mặt trứng (phương pháp M.O’Mahony) [6],[8]:

Sự khác biệt về cảm quan (độ láng, độ bóng, mùi và khác biệt toàn diện bề mặt trứng) được đánh giá thông qua việc xác định giá trị R-index.

R-index là giá trị đo mức độ khác biệt giữa hai mẫu trứng: mẫu so sánh và mẫu đối chứng trong so sánh cặp đôi Trong đó các giá trị a, b, c, d là số câu trả lời của những người được hỏi về mức độ khác biệt giữa mẫu trứng so sánh (mẫu bọc màng chitosan) với mẫu trứng đối

chứng không xác định (mẫu trứng gà lấy ngẫu nhiên cùng trại gà) Các giá trị e, f, g, h là số câu trả lời của những người được hỏi về mức độ khác biệt giữa mẫu trứng đối chứng (mẫu đối chứng thí nghiệm không bọc màng) với mẫu trứng đối chứng không xác định

Khi tiến hành đánh giá, người được chọn đánh giá lần lượt tiếp xúc với mẫu trứng đối chứng không xác định, mẫu đối chứng và cuối cùng là mẫu so sánh Các mẫu trứng đối chứng và so sánh đều đã được mã hóa Sau đó đưa ra câu trả lời của mình về sự khác biệt ở một

chỉ tiêu cảm quan nào đó của mẫu

Sự khác biệt giữa 2 mẫu (về một chỉ tiêu cảm quan nào đó) có ý nghĩa thống kê khi giá trị R-index (phần trăm sự khác biệt) tính được lớn hơn giá trị R-index tới hạn ở mức α=0,05 (tra từ bảng R-index tới hạn được xây dựng bởi M O’Mahony and Jian Bi) [9]

1.2.3 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm

Kết quả thí nghiệm được phân tích phương

sai một nhân tố ANOVA (Anova single factor)

và so sánh các giá trị trung bình bằng phương

pháp DUNCAN (Duncan’s Multiple Range Test)

trên phần mềm thống kê SAS, phiên bản 6.12 chạy trên môi trường Windows

2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU & THẢO LUẬN

2.1 Nghiên cứu chọn khoảng nồng độ chitosan thích hợp

Tiến hành khảo sát tạo màng bao chitosan bên ngoài vỏ trứng từ nồng độ 0,5% đến 3,0% với bước nhảy 0,5% Các công thức TN gồm: M-1, M-2, M-3, M-4, M-5 và M-6 tương ứng bọc màng bằng dung dịch chitosan 0,5%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5%, 3%; ĐC1: Trứng không bọc màng và ĐC-N: Trứng được lấy ngẫu nhiên từ trại gà cùng thời điểm lấy mẫu Số người được chọn đánh giá là 45 người Kết quả đánh giá

khác biệt biểu diễn ở bảng 1

Bảng 1: Các giá trị R-index (%) khi đánh giá khác biệt giữa các mẫu so sánh với mẫu đối chứng

Chỉ tiêu đánh giá Công thức

Giống, không chắc

Giống, chắc

6

Kết quả đánh giá khác biệt về các chỉ tiêu cảm quan bề mặt từ bảng 1 cho thấy việc tạo màng chitosan ở các nồng độ thí nghiệm trên bề mặt vỏ trứng ít nhiều cũng đã để lại cảm nhận khác lạ cho người sử dụng Trong đó, khác biệt dễ nhận ra nhất là độ bóng của bề mặt trứng Tuy vậy, với khoảng nồng độ chitosan không quá 2% việc nhận ra trứng đã qua bảo quản bằng màng bao chitosan đối với người tiêu dùng bình thường thông qua cảm giác khác biệt bề mặt là không cao Đồng thời kết quả cũng tương tự khi bổ sung 0,05% sodium benzoate hoặc 1% sorbitol vào dung dịch chitosan Trên cơ sở đó, 4 công thức TN với nồng độ chitosan là 0,5%; 1%; 1,5%; 2%

được chọn để tiếp tục nghiên cứu các bước tiếp theo

2.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của màng bọc chitosan kết hợp với sodium benzoate đến chất lượng trứng gà tươi

Các công thức TN gồm: 7, 8, 9, 10: Trứng được bọc màng bằng dung dịch chitosan 0,5%, 1%, 1,5%, 2% kết hợp 0,5% SB; ĐC1: Trứng không bọc màng; ĐC2: Trứng xử lý bằng dung dịch 0,05% SB

M-2.2.1 Biến đổi hao hụt khối lượng

Kết quả biến đổi hao hụt khối lượng được biểu diễn ở bảng 2

Bảng 2: Biến đổi hao hụt khối lượng trứng (%) theo thời gian bảo quản bằng màng chitosan kết hợp sodium benzoate

Thời gian bảo quản Công

thức 5 ngày 10 ngày 15 ngày 20 ngày 25 ngày 30 ngày ĐC1 1,36B,f 3,14B,e 4,21B,d 5,16B,c 6,13B,b 7,22B,a

- Các giá trị trung bình HHKL theo cột có cùng chữ cái in hoa là không sai khác ở mức ý nghĩa α=0,05

- Các giá trị trung bình HHKL theo hàng có cùng chữ cái in thường là không sai khác ở mức ý nghĩa α=0,05

Kết quả cho thấy màng chitosan kết hợp SB đã có tác dụng hạn chế đáng kể HHKL trứng theo thời gian bảo quản so với đối chứng Tuy vậy không có sự sai khác về mức độ HHKL giữa công thức M-7 và các công thức ĐC ở tất cả thời điểm kiểm tra Ở các công thức bọc màng hiệu quả hạn chế HHKL trứng ở 2 công

thức M-9 và M-10 là tốt nhất trong điều kiện nghiên cứu

2.2.2 Biến đổi chỉ số độ Haugh (HU) và hạng chất lượng trứng

Biến đổi chỉ số HU theo thời gian bảo quản ở các công thức TN được biểu diễn ở bảng 3

Bảng 3: Biến đổi chỉ số HU theo thời gian bảo quản bằng màng chitosan kết hợp sodium benzoate

Thời gian bảo quản Công

thức 0 ngày 5 ngày 10 ngày 15 ngày 20 ngày 25 ngày 30 ngày ĐC1 84,86(*) 70,33B,a 57,79C,b 33,30E,c 27,07D,d -(**) -

ĐC2 84,86 71,48B,a 59,14C,b 38,86D,c 30,70D,d 26,41E,d -

M-7 84,86 78,07A,a 61,75BC,b 55,48C,c 46,18C,d 36,79D,e 30,57D,f

M-8 84,86 83,43A,a 65,60AB,b 59,27BC,bc 53,51B,c 44,94C,d 36,52C,e

M-9 84,86 79,81A,a 69,83A,b 63,93AB,c 59,21AB,c 51,40B,d 43,34B,e

M-10 84,86 79,07A,a 68,05A,b 64,23AB,b 58,23AB,c 53,01B,cd 48,62B,d

Từ kết quả bảng 3, biến đổi hạng chất lượng trứng theo thời gian bảo quản được trình bày ở bảng 4

Bảng 4: Biến đổi hạng chất lượng trứng theo thời gian bảo quản bằng màng chitosan kết hợp sodium benzoate

Thời gian bảo quản Công

thức 0 ngày 5 ngày 10 ngày 15 ngày 20 ngày 25 ngày 30 ngày

2.2.3 Biến đổi cường độ màu của lòng đỏ trứng

Kết quả xác định chênh lệch các chỉ số màu của lòng đỏ trứng: L, a*, b*, Ho, ở thời điểm

2.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của màng bọc chitosan kết hợp với sorbitol đến chất lượng trứng gà tươi

Các công thức TN gồm: M-11, M-12, M-13, M-14: Trứng được bọc màng bằng dung dịch chitosan 0,5%, 1%, 1,5%, 2% kết hợp 1% SOR; ĐC1: Trứng không bọc màng; ĐC3: Trứng xử lý bằng dung dịch 1% SOR

2.3.1 Biến đổi hao hụt khối lượng

Kết quả biến đổi hao hụt khối lượng được biểu diễn ở bảng 6

Bảng 6: Biến đổi hao hụt khối lượng trứng (%) theo thời gian bảo quản bằng màng chitosan kết hợp sorbitol

Thời gian bảo quản Công

thức 5 ngày 10 ngày 15 ngày 20 ngày 25 ngày 30 ngày ĐC1 1,32B,f 3,21B,e 4,06B,d 5,01B,c 6,28B,b 7,15B,a

ĐC3 1,28B,f 3,06B,e 3,87B,d 4,90B,c 5,79C,b 6,71C,a

M-11 1,32B,f 1,92C,e 2,73C,d 3,58C,c 4,63D,b 6,02D,a

M-12 1,25B,f 2,10C,e 2,68C,d 3,27CD,c 4,49D,b 5,70D,a

M-13 1,16B,d 1,47D,d 1,92D,d 2,81E,c 3,94E,b 4,96E,a

M-14 0,94B,c 1,22D,c 1,80D,b 2,97DE,b 4,02E,a 4,48F,a Từ bảng 6 cho thấy: Ở các công thức bọc

màng, hiệu quả hạn chế HHKL trứng ở 2 công thức M-13 và M-14 là tốt hơn so với M-11 và M-12 trong

thời gian 30 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường

2.3.2 Biến đổi chỉ số độ Haugh (HU) và hạng chất lượng trứng

Biến đổi chỉ số HU và hạng chất lượng trứng theo thời gian bảo quản ở các công thức TN được biểu diễn ở bảng 7 và 8

Bảng 7: Biến đổi chỉ số HU theo thời gian bảo quản bằng màng chitosan kết hợp sorbitol

Thời gian bảo quản Công

thức 0 ngày 5 ngày 10 ngày 15 ngày 20 ngày 25 ngày 30 ngày ĐC1 85,20 66,82B,a 47,62D,b 35,78E,c 26,91D,d - -

ĐC3 85,20 68,59B,a 58,73C,b 54,25D,b 39,83C,c 29,51D,d -

M-11 85,20 79,01A,a 63,41BC,b 58,33CD,b 45,16C,c 39,04C,d 32,45D,e

M-12 85,20 75,71A,a 68,91AB,b 61,80BCc 58,09B,cd 55,86B,d 42,31C,e

M-13 85,20 76,43A,a 71,42A,a 65,48AB,b 60,25B,bc 54,58B,c 47,23B,d

M-14 85,20 78,52Aa 72,11A,ab 66,73AB,b 59,46B,c 56,61AB,c 48,15B,d

Bảng 8: Biến đổi hạng chất lượng trứng theo thời gian bảo quản bằng màng chitosan kết hợp sorbitol

Thời gian bảo quản Công

thức 0 ngày 5 ngày 10 ngày 15 ngày 20 ngày 25 ngày 30 ngày

2.3.3 Biến đổi cường độ màu của lòng đỏ trứng

Kết quả xác định chênh lệch các chỉ số màu của lòng đỏ trứng: L, a*, b*, Ho, ở thời điểm 20 ngày so với thời điểm 0 ngày (với các giá trị L, a*, b*, Ho trung bình đo được từ 10 quả trứng tương ứng là 63,26; 5,71; 22,87; 75,92) ở các công thức TN được biểu diễn ở bảng 9

Từ kết quả bảng 9 cho thấy: Lòng đỏ trứng có độ sáng giảm dần, màu đỏ giảm và màu vàng tăng lên theo thời gian bảo quản Sau 20 ngày bảo quản, trứng ở các công thức bọc màng có chỉ số khác biệt CĐM biến đổi ít hơn so với nhóm ĐC Trong đó lòng đỏ trứng ở các công thức M-13 và M-14 có chỉ số khác biệt CĐM thấp hơn trứng ở M-11 và M-12

Tóm lại: Qua kết quả thảo luận và so sánh

hiệu quả bảo quản của các màng bọc chitosan đến chất lượng trứng gà tươi có thể đưa ra kết luận:

- Việc bảo quản trứng gà tươi ở nhiệt độ thường bằng cách sử màng bọc chitosan với nồng độ thích hợp kết hợp với phụ liệu cho phép sẽ tạo ra các hiệu quả sau:

- Giảm HHKL trứng trong quá trình bảo quản - Hạn chế biến đổi thành phần bên trong trứng (lòng đỏ và lòng trắng trứng)

- Có thể duy trì hạng chất lượng trứng ở mức hạng A đến 15-20 ngày sau khi đẻ

- Dung dịch bọc màng tốt nhất trong điều kiện nghiên cứu: Để giảm chi phí sử dụng chitosan trong khi vẫn đảm bảo hiệu quả bảo quản, dung dịch bọc màng được lựa chọn: dung dịch chitosan nồng độ 1,5% có bổ sung 0,05% SB hoặc 1% Sor

2.4 Đề xuất quy trình công nghệ bảo quản trứng gà tươi bằng chitosan và phụ liệu

Trứng gà tươi Æ Lựa chọn, phân loại Æ Làm sạch Æ Bọc màng Æ Làm khô tự nhiên Æ Bảo quản ở nhiệt độ thường

Trứng gà tươi sau khi gà đẻ không quá 24 giờ, không rạn nứt, không có khuyết tật và đạt tiêu chuẩn TCVN 1858:1986 Sau đó tiến hành lau sạch và nhúng trong dung dịch bao màng chitosan được chuẩn bị như sau (hỗn hợp dịch lọc bao gồm chitosan 1,5% pha trong dung dịch acetic 1%, bổ sung thêm SB 0,05% hoặc Sor 1%) Tiếp theo để khô tự nhiên và bảo quản ở nhiệt độ thường nơi khô ráo thoáng mát

Chi phí sơ bộ sử dụng màng bọc chitosan cho mỗi quả trứng từ 15-16 đồng Việt Nam

KẾT LUẬN

Đã nghiên cứu xác định nồng độ chitosan thích hợp trong dung dịch (có hoặc không có bổ sung phụ gia) sử dụng để bọc màng trứng gà tươi là từ 0,5-2% Ở khoảng nồng độ này màng tạo thành trên bề mặt trứng chưa tạo ra sự khác biệt đáng kể để người tiêu dùng có thể phát hiện được trứng đã qua bảo quản bằng màng chitosan Dung dịch hỗn hợp chitosan và phụ liệu có khả năng cho kết quả bảo quả trứng tốt nhất là dung dịch chitosan nồng độ 1,5% có bổ sung 0,05% SB hoặc 1% Sor Đã đề xuất quy trình bảo quản trứng gà tươi đơn giản dễ thực hiên trong thực tế Trứng gà bảo quản theo quy trình này đã tăng thêm chi phí nhưng với mức rất nhỏ (khoảng 15-16 đồng Việt Nam) nhưng lại cho hiệu quả lớn về thời gian bảo quản, chi phí này có khả năng chấp nhận được trong thực tế Tuy nhiên, cần nghiên cứu sâu hơn về khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của dung dịch bọc màng không chỉ về số lượng mà cả chủng loại có thể xuất hiện trên đối tượng trứng tươi thương phẩm.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Lưu Văn Chính, Châu Văn Minh, Phạm Hữu Điển, Trịnh Đức Hưng, Đặng Lan Hương Sử dụng

chitosan làm chất bảo quản thực phẩm tươi sống Tạp chí Hóa học, T35, số 3, , tr 75-78, 1997

2 Bảo quản chế biến sản phẩm gia cầm trong vùng an toàn dịch Báo Nông nghiệp, số 32, ngày

13/02/2003

3 TCVN 1858: 1986, Tiêu chuẩn trứng gà thương phẩm Yêu cầu kỹ thuật

4 Cengiz Caner The Effect Of Edible Eggshell Coatings On Egg Quality And Consumer Perception

Journal of the Science of Food and Agriculture, 22, 2005

5 Gudmund Skjak Break Chitin and chitosan Elservier Applied Science, 1989

6 H.S.Lee, M.O’Mahony Sensory Evalution And Marketing: Measurement Of A Comsumer Concept

Food Quality and Preference, 16, p.227-235, 2005

7 Lee SH, No HK, Jeong YH Effect Of Chitosan Coating On Quality Of Egg During Storage Journal

of Korean Food Nutrition, 25: 288-293, 1996

8 M.O’Mahony Understanding Discrimination Tests: A User-Friendly Treament Of Response Bias,

Rating, And Ranking R-Index Tests And Their Relationship To Signal Detection Journal of

Sensory Studies, vol 7:1-47, 1992

9 M.O’Mahony and Jian Bi Table For Testing The Significance Of The R-Index Journal Of Sensory

Studies, vol 10:341-347, 1995

10 Mattheus F.A Goosen Applications Of Chitin And Chitosan Technomic Publishing Company, Inc, 1997 11 Quality Standards – The EU Marketing Regulations And Other Controls, www.maff.gov.uk

12 S D BHALE, H K No, W Prinyawiwatkul, K Nadarajah, A J Farr, S P Meyers Chitosan

Coating Improves The Shelf Life Of Eggs Journal of Food Science, vol.68, Nr.7, 2003

13 S.K Sagoo, R Board and S Roller Chitosan Potentiates- The Antimicrobial Action Of Sodium

Benzoate On Spoilage Yeasts Letters in Applied Microbiology 34, 168–172, 2002

14 USDA Egg-Grading Manual U.S Standards, Grades, and Weight Classes for Shell Eggs, AMS