I. TỔNG QUAN VỀ CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
2.1.1. Chitosan
Chitosan dùng trong nghiên cứu được tách chiết từ vỏ tôm sú có dạng bột, được sản xuất tại trường Đại học Thuỷ sản Nha Trang bằng phương pháp hoá học với các thông số kỹ thuật như sau:
- Màu sắc, trạng thái: Trắng, dạng bột - Độ ẩm: 10%
- Hàm lượng Ca2+: 0,01% - Độ deacetyl (DD): 88-90%
- Độ tan (trong axit axetic 1%) : > 99% - Hàm lượng chitosan: 80-85%
- Trọng lượng phân tử: 0,8-1,2 triệu Dalton - Hàm lượng protein: < 1%
Đây là loại chitosan có khả năng tạo màng tốt khi hòa tan trong môi tr ường acid acetic loãng.
2.1.2. Trứng vịt
Hiện nay ở nước ta, sản lượng trứng vịt cùng với các loại trứng gia cầm khác (gà …) ngày càng tăng nhanh và t ập trung chủ yếu tại các tỉnh phía nam nh ư Thành Phố Hồ Chí Minh, Long An, c ác tỉnh đồng bằng sông Cửu Long…
Tiến hành nghiên cứu tr ứng vịt được mua từ các trại vịt trên địa bàn DIÊN KHÁNH, KHÁNH HÒA. Giống vịt này được nuôi phổ biến trên toàn quốc và ở tại địa phương, cho sản lượng trứng hằng năm cao, thích nghi với điều kiện khí hậu nước ta.
2.1.3. Phụ liệu
1. Sorbitol[11]
Sorbitol sử dụng trong nghiên cứu được sản xuất bằng phương pháp hydro hoá D-glucoza sử dụng cho thực phẩm ở dạng lỏng nhớt, sản phẩm của hãng Roquette, Pháp với các chỉ tiêu chất lượng sau:
- Hàm lượng chất khô: 70-70,7% - Tỷ lệ sorbitol: 92,1%
- Lượng đường khử: 0,01% - pH: 5-7
2. Sodium benzoate [38]
Kỹ thuật sử dụng sodium benzoate không phức tạp, đem hòa tan tinh thể này vào dịch chitosan, để ở thiết bị chưng cách thuỷ 50oC trong 60 phút, vừa đuổi được khí trong dịch chitosan vừa hoà tan tốt sodium benzoate.
Sodium benzoate sử dụng trong nghiên cứu là loại tinh khiết dùng cho thực phẩm ở dạng ép đùn của hãng EF, Mỹ.
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.2.1. Phương pháp lấy mẫu 2.2.1. Phương pháp lấy mẫu
Lấy mẫu tại trại vịt:
Lô trứng lấy từ trại vịt đảm bảo tính đồng nhất, đây là lô trứng của cùng một loại vịt, ở cùng một cơ sở chăn nuôi.
Cách lấy mẫu: Trứng vịt sau khi đẻ được thu lượm vào các vỉ đựng trứng, loại bỏ những quả dính nhiều phân, rạn nứt. Chọn những quả có kích cỡ, màu sắc đồng đều, đạt trọng lượng từ 60 gam trở lên. Yêu cầu trứng không quá 24 giờ sau khi vịt đẻ, khi soi lên đèn thấy có buồng khí nhỏ, vỏ trứng trắng hồng hơi nhám, vẫn còn lớp đá vôi mỏng bám bên ngoài.
Lấy mẫu tại phòng thí nghiệm:
Sau khi đưa về phòng thí nghiệm (PTN) trứng được kiểm tra một lần nữa để loại bỏ những quả trứng bị rạn nứt do va chạm trong quá trình vận chuyển và lựa chọn những quả trứng có vỏ nguyên vẹn, màu sắc không khác biệt lớn.
2.2.2. Phương pháp phân tích hóa học và xác định các chỉ tiêu
Xác định hàm lượng NH3 bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước[24]
Xác định tỷ lệ hao hụt trọng lượng quả:Bằng cân điện tử
Nguyên lý: Dùng phương pháp cân đ ể xác định tỷ lệ hao hụt trọng l ượng của trứng trong quá trình bảo quản so với khối lượng ban đầu.
Tính toán: 100 1 2 1 X X X P (%)
Trong đó: P : là phần trăm thay đổi khối lượng (%) X1 : khối lượng ban đầu của quả trứng (g)
X2 : khối lượng của quả trứng xác định trong thời gian bảo quản (g)
Xác định chỉ tiêu chất lượng lòng trắng (Haugh unit)[1]
- Nguyên lý: Chất lượng lòng trắng được đo bằng đơn vị Haugh (Raymond Haugh, 1937) thông qua khối lượng trứng và chiều cao lòng trắng đặc. Giá trị đơn càng cao, chất lượng lòng trắng càng tốt.
Xác định chiều cao trung bình của lòng trắng đặc (đập vỡ trứng nhẹ nhàng và để khối trứng không vỏ trên mặt phẳ ng nằm ngang và đo chiều cao chỗ lòng lòng trắng phía đầu lớn và lấy giá trị trung bình của 3 lần đo.
- Tính toán: ) . 7 , 1 57 , 7 log( 100 H W0,37 HU Trong đó:
HU: đơn vị đo độ Haugh
H: chiều cao của lòng trắng (mm) W: trọng lượng trứng (g)
Xác định chỉ tiêu chất lượng lòng đỏ (Yolk index)[1]
- Nguyên lý: Chất lượng của lòng đỏ liên quan đến chỉ số Yolk index (YI) là tỷ số giữa chiều cao lớn nhất của lòng đỏ trứng và đường kính lòng đỏ.
- Tính toán:
D H YI
D : đường kính lòng đỏ (mm)
Xác định chỉ tiêu pH lòng trắng bằng máy đo pH cầm tay.
Xác định vi sinh vật tổng số bằng phương pháp nuôi cấy đếm khuẩn lạc.
Xác định chỉ tiêu khác biệt về cảm quan bằng phương pháp phân tích c ảm quan (TCVN 3215-79) (Phụ lục B).
2.2.3. Qui trình nghiên cứu dự kiến
Qui trình nghiên cứu dự kiến được tiến hành như sau:
Từ lô trứng vịt tươi sau khi lấy mẫu tại PTN tiến hành lựa chọn, phân loại nhằm loại ra những quả trứng có khối l ượng quá lớn (trên 85g/quả) hoặc quá nhỏ (dưới 60g/quả), trứng khuyết tật hoặc màu sắc khác biệt dễ dàng n hìn thấy bằng mắt. Dùng khăn mềm ẩm lau nhẹ bề mặt trứng nhằm mục đích làm sạch những vết bẩn trên bề mặt vỏ. Trứng sau khi làm sạch được xếp trên các vỷ đựng và tiến hành bọc màng.
Chuẩn bị dung dịch bọc màng: Chitosan ở dạng bột đem hòa tan trong dung dịch acid acetic 1% theo các tỷ lệ nồng độ nghiên cứu và tiến hành lọc dung dịch chitosan bằng vải thưa sạch để loại bỏ các phần không hòa tan có trong bột chitosan. Trứng vịt tươi Lựa chọn, phân loại Làm sạch Làm khô Bọc màng Dung dịch bọc màng Bảo quản Chitosan, phụ liệu
Các phụ liệu có thể được bổ sung vào dung dịch chitosan tr ước hoặc sau khi lọc.
Phương pháp bọc màng được tiến hành như sau: nhúng trứng ngập trong dung dịch bọc màng hoặc dùng miếng xốp sạch nhúng vào dung dịch bọc màng sau đó quét lên bề mặt trứng sao cho dung dịch bọc màng phủ đều lên bề mặt vỏ trứng.
Trứng sau khi bọc màng được làm khô tự nhiên trên vỷ hoặc bằng quạt gió. Sau đó, trứng được bảo quản ở nhiệt độ thường ở những nơi khô ráo, thoáng mát.
Từ qui trình nghiên cứu trên nhận thấy rằng, cần phải chọn ra một phụ liệu với một tỷ lệ phối trộn thích hợp cũng như nồng độ các chất tham gia một cách hợp lý trong điều kiện bảo quản ở nhiệt độ thường. Bên cạnh đó cần tiến hành thực nghiệm đưa ra phương pháp bọc màng trên bề mặt trứng sao cho thuận tiện cho thao tác, phù hợp với điều kiện thực tế. Bởi đây là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của trứng tươi thương phẩm cũng như khả năng chấp nhận của người tiêu dùng khi sử dụng sản phẩm trứng tươi được bảo quản bằng một dung dịch tạo màng.
2.2.4. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát:
2.2.5. Bố trí thí nghiệm
1. Bố trí thí nghiệm khảo sát sự tạo màng trên bề mặt vỏ trứng và chọn
khoảng nồng độ chitosan
Ở bước nghiên cứu này, tiến hành thí nghiệm sử dụng các dung dịch chitosan với các khoảng nồng độ khác nhau để khảo sát khả năng tạo màng trên bề mặt vỏ trứng tươi. Việc khảo sát sự tạo màng nhằm đưa ra phương pháp bọc màng phù hợp đồng thời sơ bộ chọn ra khoảng nồng độ chitosan thích hợp cho việc nghiên cứu khả năng bảo quản của màng chitosan.
Trứng vịt tươi
Lựa chọn, phân loại
Làm sạch Làm khô Bọc màng Bảo quản Xác định:- Sự khác biệt bề mặt - VSV tổng số - Hao hụt khối lượng - Chỉ số HU - Chỉ số YI - pH lòng trắng - Hàm lượng NH3 trong trứng Nồng độ chitosan Phụ liệu Phương pháp tạo màng
Nhiệt độ bảo quản Thời gian bảo quản
Đề xuất qui trình bảo quản
Qua những nghiên cứu thăm dò bước đầu[1] cho thấy với nồng độ ở nồng độ chitosan dưới 0,5% dung dịch rất loãng, hiệu quả bảo quản không đáng kể; còn đối với nồng độ chitosan trên 3% thì dung dịch ở dạng keo đặc khó thao tác tạo màng trên vỏ trứng với màng tạo thành không đồng đều, quá dễ dàng phát hiện đã sử dụng màng bảo quản.
Cũng qua thí nghiệm thăm dò cho thấy việc bổ sung phụ liệu (Sodium benzoate, sorbitol) với một lượng nhỏ ảnh hưởng không đáng kể đến đặc tính tạo màng của dung dịch chitosan. Do đó, tiến hành thí nghiệm khảo sát khả năng tạo màng của dung dịch chitosan với nồng độ chitosan trong khoảng 0,5-3% với bước nhảy đều là 0,5%.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Bột chitosan sau khi cân theo tỷ lệ yêu cầu được hòa tan trong dung dịch acid acetic 1% để tạo dung dịch chitosan.
Trứng vịt sau khi lấy mẫu tại PTN tiến hành làm sạch nhẹ nhàng bề mặt bằng khăn mềm ẩm với mục đích là loại bỏ những vết bẩn trên bề mặt vỏ và tiến hành tạo màng. Phương pháp tạo màng có thể tiến hành theo 2 cách: dùng miếng xốp sạch nhúng vào dung dịch chitosan đã pha sẵn và quét đều lên vỏ trứng hoặc nhúng trứng
Dd Chitosan trong 1% a.acetic
C=1,0% C=1,5% C=2,0% C=2,5% C=3,0% C=0,5% Trứng qua làm sạch Tạo màng Đánh giá sự khác biệt bề mặt ĐC Kết luận
vào dung dịch tạo màng. Sau khi bọc màng, trứng được làm khô tự nhiên trên giá đựng trứng.
Mỗi mẫu sử dụng 5 quả trứng đồng đều về kích thước, màu sắc và không có khuyết tật bên ngoài có thể phát hiện bằng mắt. Tiến hành đánh giá khác biệt bằng phương pháp phân tích c ảm quan (TCVN 3215-79). Từ đó đưa ra kết luận lựa chọn khoảng nồng độ chitosan phù hợp cho các nghiên cứu tiếp theo.
2. Khảo sát khả năng bảo quản trứng của dung dịch màng bọc chitosan có nồng độ thích hợp đã chọn ở trên và phụ liệu (Sodium Benzoate và Sorbitol) ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh (5-100C)
Giá trị của các chỉ tiêu HHKL, HU, YI là giá trị trung bình từ mỗi lần đo 3 quả trứng. Đối với pH lòng trắng, lòng trắng của 3 quả trứng được nhập chung, đảo trộn và tiến hành 3 lần xác định, lấy giá trị trung bình. Phần lòng trắng sau khi xác định pH được nhập chung đảo trộn đều đem xác định hàm lượng NH3 trong trứng. Hàm lượng NH3 chỉ xác định tại hai thời điểm 0 ngày và sau thời gian bảo quản.
Nguyên liệu
Xử lý
Bảo quản
ĐC(O%) CHITOSAN + phụ liệu
tof to5-10oC chitosan 1,5% chitosan 1,5% + Sor 1% chitosan 1,5% + SB 0,05% tof to5-10oC tof to5-10oC tof to5-10oC VSV tổng số
Hao hụt khối lượng
Chỉ số HU
pH lòng trắng Chỉ số YI
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU V À THẢO LUẬN
3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CHITOSANĐẾN CHỈ TIÊU CẢM QUAN BỀ NGOÀI CỦA TRỨNG VỊT KHI BAO ĐẾN CHỈ TIÊU CẢM QUAN BỀ NGOÀI CỦA TRỨNG VỊT KHI BAO BẰNG MÀNG CHITOSAN TRONG THỜI GIAN 7 NGÀY Ở ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ PHÒNG VÀ NHIỆT ĐỘ LẠNH (5-100C)
Chitosan là một polymer sinh học từ lâu đã được khẳng định không độc cho cơ thể con người. Tuy vậy, nếu màng chitosan tạo thành trên bề mặt trứng vì lý do nào đó khiến nó quá dễ bị phát hiện ra sự khác biệt với loại trứng vịt thông thường thì khả năng sản phẩm trứng vịt dùng màng bọc chitosan không được người sử dụng chấp nhận là có thể xảy ra. Mặc dù việc tạo thêm một màng bọc chitosan sẽ làm cho trứng vịt có thời gian bảo quản dài hơn so với cùng loại.
Với mục đích là chọn ra được khoảng nồng độ chitosan thích hợp để tạo màng mà không gây khó khăn cho quá trình tạo màng, đồng thời không gây cảm giác khác lạ trên bề mặt vỏ trứng ảnh hưởng đến tâm lý lựa chọn của người sử dụng. Căn cứ vào tính chất, khả năng tạo màng khi dung dịch phủ trên bề mặt trứng bay hơi nước, kết hợp với những kết quả nghiên cứu bước đầu, tiến hành khảo sát tạo màng bao chitosan bên ngoài v ỏ trứng từ nồng độ 0,5% đến 3,0% với bước nhảy 0,5% ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh.
Mỗi mẫu thí nghiệm được tiến hành trên 5 quả trứng. Trứng ở các mẫu thí nghiệm so sánh đảm bảo độ đồng đều bề mặt và không có khuyết tật bên ngoài có thể phát hiện bằng mắt.
0 1 2 3 4 5 6 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Nồng độ chitosan (%) Đ iểm cảm q u an tr u n g b ìn h b ề n g o ài Nhiệt độ lạnh Nhiệt độ phòng
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến điểm cảm quản trung bình bề ngoài của trứng vịt khi bao bằng màng chitosan trong thời gian
7 ngày ở điều kiện nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh
Từ đồ thị hình 3.1 cho thấy:
- Điểm cảm quan trung bình bề ngoài của trứng khi bao bằng màng chitosan có nồng độ chitosan thấp: 0,5% và 1% ở cả nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh là cao nhất (đều đạt 5 điểm) nghĩa là không có sự khác biệt nhiều giữa trứng được bao bằng màng chitosan so với trứng th ường không bao màng chito san. Điều này có thể khẳng định màng chitosan tạo thành trên bề mặt trứng ở khoảng nồng độ này chưa tạo ra sự khác biệt đáng kể để người tiêu dùng có thể phát hiện được trứng đã qua bảo quản bằng màng bọc chitosan.
- Với nồng độ chitosan trung bình 1,5 % và 2%, đều đạt 4,6 điểm ở nhiệt độ phòng và 4,4 điểm ở nhiệt độ lạnh kết quả đánh giá khác biệt cho thấy vẫn chưa có sự khác biệt về độ láng giữa các mẫu trứng có màng bọc chitosan với mẫu trứng không bọc màng (ĐC). Ở mẫu trứng 1,5% đã có sự khác biệt về độ bóng đã có sự khác biệt về mùi bề mặt so với mẫu trứng ĐC. Như vậy với nồng độ chitosan 2% màng tạo thành trên bề mặt trứng đã đủ dày để tạo ra khác biệt về độ bóng có thể phân biệt bằng mắt. Đối với mùi chua do acid acetic để lại lên bề mặt sau khi tạo
màng ở nồng độ chitosan 1,5%, sự khác biệt chỉ ý nghĩa tức thời trong ngày đầu của quá trình tạo màng. Sự khác biệt này có thể mất đi sau 1 hoặc 2 ngày bảo quản do lượng acid acetic còn giữ lại trên bề mặt màng chitosan sẽ dễ dàng bay hơi khỏi bề mặt màng chitosan.
- Khi sử dụng các nồng độ chitosan 2,5% và 3% đã có sự khác biệt quá rõ về chỉ tiêu độ bóng bề mặt so với ĐC. Đặc biệt ở mẫu trứng có nồng độ chitosan 3% đã tạo ra khác biệt về độ láng của màng tạo thành trên bề mặt trứng so với mẫu trứng ĐC. Như vậy dù không gặp khó khăn trong việc tạo màng trên bề mặt trứng với nồng độ chitosan 2,5% và 3% nhưng màng tạo thành đã gây ra sự khác biệt bề mặt có thể nhận biết bởi những người tiêu dùng thông thường.
- Sở dĩ ở nồng độ chitosan cao thì điểm cảm quan bề ngoài tr ứng vịt khi bao màng chitosan đạt điểm thấp nhất là do dung dịch chitosan tạo ra có độ nhớt quá cao, chính yếu tố này làm cản trở quá trình tạo màng bao làm cho vỏ trứng dễ vỡ và trạng thái tạo ra không ổn định, màng xù xì, dễ bong tróc sau một thời gian b ảo quản.
Như vậy, với dải nồng độ chitosan được xét thì quá trình tạo và ổn định trạng thái màng bao chitosan là t ốt nhất khi dung dịch chitosan có nồng độ thấp 0,5% và 1%; tiếp đến là dung dịch nồng độ chitosan trung bình 1,5% và 2%; kết quả xấu nhất với dung dịch có nồng độ chitosan cao 2,5% và 3%.
Nếu so sánh sự ổn định trạng thái màng bao chitosan, sự bong tróc màng sau thời gian bảo quản ở hai điều kiện nhiệt độ lạnh và nhiệt độ phòng thì các mẫu ở nhiệt độ phòng có kết quả tốt h ơn. Tuy nhiên sự chênh lệch này không lớn
Như vậy, nếu không quá để ý đến chỉ tiêu độ bóng của trứng vịt tươi khi chọn mua, thì trứng vịt có sử dụng màng bao chitosan với nồng độ 1,5-2% vẫn chưa