I. TỔNG QUAN VỀ CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA
3.2. SỬ DỤNG DUNG DỊCH CHITOSAN BỔ SUNG PHỤ LIỆU
Với mục đích thử nghiệm và chọn ra một phụ liệu bổ sung thích hợp với chitosan nhằm tăng cường hiệu quả bảo quản của màng bọc chitosan trên đối tượng trứng tươi, chúng tôi chọn 2 loại phụ liệu: Sodium benzoate và Sorbitol. Trong đó, Sodium benzoate là một chất có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm sử dụng phổ biến trong bảo quản thực phẩm; sorbitol là chất giữ ẩm, có khả năng tạo gel với chitosan làm tăng độ bền liên kết, độ mềm dẻo của màng. Ngoài ra, Sor trong một số trường hợp còn có tác dụng hạn chế phát triển VSV do khi có mặt Sor đã tạo ra môi trường không thuận lợi cho sự phát triển của chúng.
Trên cơ sở tham khảo các tài liệu[2],[37] về khả năng kết hợp giữa chitosan và SB và qui định liều lượng sử dụng trong thực phẩm, tiến hành khảo sát tạo màng bằng các dung dịch chitosan 1,5% có kết hợp với SB ở các nồng độ 0,05% và 0,07%.
Kết quả cho thấy ở nồng độ 0,05% SB, khi kết hợp tạo màng, tất cả các màng tạo thành trên bề mặt trứng có trạng thái bình thường sau 2-5 ngày bảo quản. Hầu như không thấy có sự khác biệt bề mặt so với màng chitosan cùng nồng độ không sử dụng SB. Tuy nhiên đối với nồng độ 0,07% SB, sau 2 ngày bảo quản xuất hiện những đốm trắng nhỏ li ti trên bề mặt màng. Hiện tượng này có thể do sự kết tinh lại của SB khi nồng độ sử dụng cao hơn lượng có thể kết hợp với chitosan trên màng. Vì vậy, nồng độ SB 0,05% kết hợp với dung dịch chitosan 1,5% được chọn để tiếp tục các nghiên cứu tiếp theo.
Đối với Sor, mục đích chính của việc đưa phụ liệu này vào dung dịch chitosan nhằm làm tăng độ bền liên kết, độ mềm dẻo của màng tạo thành trên bề mặt trứng. Các kết quả nghiên cứu bước đầu[11] cho thấy, khi bổ sung Sor vào dung dịch chitosan với tỷ lệ 2% (về thể tích) dung dịch tạo thành có tính keo nhớt cao. Đồng thời khi thử nghiệm tạo màng trên bề mặt trứng (kết hợp với nồng độ chitosan 1,5%) màng tạo thành mặt dù không có dấu hiệu lạ về độ bóng, độ láng nhưng lâu khô so với màng không kết hợp với Sor và gặp khó khăn trong thao tác tạo màng. Trên cơ sở đó chọn tỷ lệ 1% Sor để phối trộn vào dung dịch chitosan 1,5% để tiếp tục nghiên cứu khả năng bảo quản của chúng trên tượng trứng vịt tươi.
Các mẫu thí nghiệm gồm:
Mẫu trứng đối chứng ở nhiệt độ lạnh
Mẫu trứng bọc màng chitosan 1,5% ở nhiệt độ lạnh
Mẫu trứng bọc màng chitosan 1,5% + SB 0,05% ở nhiệt độ lạnh Mẫu trứng bọc màng chitosan 1,5% + Sor 1% ở nhiệt độ lạnh Mẫu trứng đối chứng ở nhiệt độ phòng.
Mẫu trứng bọc màng chitosan 1,5% ở nhiệt độ phòng
Mẫu trứng bọc màng chitosan 1,5% + SB 0,05% ở nhiệt độ phòng. Mẫu trứng bọc màng chitosan 1,5% + Sor 1% ở nhiệt độ phòng.
3.3. ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CHITOSAN 1,5% VÀ PHỤ LIỆU ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU CẢM QUAN Ở ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ PHÒNG VÀ NHIỆT ĐỘ LẠNH THEO THỜI GIAN BẢO QUẢN:
0 1 2 3 4 5 6 7 14 21 28 35 42 49 Thời gian bảo quản (ngaøy) Đ iể m cả m q ua n tr ung bì nh ĐC 0% (tl) Chitosan 1,5% (tl)
Chitosan 1,5% + SB 0,05%(tl) Chitosan 1,5% + Sor 1% (tl)
ĐC 0% (tp) Chitosan 1,5% (tp)
Chitosan 1,5% + SB 0,05%(tp) Chitosan 1,5% + Sor 1% (tp)
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn ảnh h ưởng của nồng độ chitosan và phụ liệu đến các chỉ tiêu cảm quan ở điều kiện nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh theo thời gian
bảo quản.
Từ kết quả trên đồ thị hình 3.2 nhận thấy:
- Theo thời gian bảo quản, các chỉ tiêu cảm quan của trứng ở tất cả các mẫu bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh đều bị biến đổi theo hướng xấu từ trạng thái bên ngoài vỏ, trạng thái của trứng trong n ước, mùi vị cho đến trạng thái của lòng đỏ, lòng trắng. Có thể giải thích điều này là theo thời gian bảo quản do quá trình trao đổi chất, không khí của trứng với môi tr ường bên ngoài. Mặt khác, vi sinh vật xâm nhập qua các lỗ trên lớp vỏ trứng đi vào phía trong đã tác động trực tiếp đến các thành phần dinh d ưỡng bên trong làm chất lượng trứng bị biến đổi theo hướng xấu đi. Thời gian càng dài thì mức độ biến đổi càng nghiêm trọng.
So sánh về mức độ hư hỏng của trứng ở các mẫu bảo quản ta thấy: ở mẫu đối chứng các chỉ tiêu cảm quan bị giảm một cách trầm trọng nhất, sau đó tới mẫu bảo quản bằng chitosan 1,5% và mẫu bảo quản bằng chitosan và phụ liệu là chỉ tiêu cảm quan vẫn giữ được khá tốt sau thời gian bảo quản, cụ thể:
Ở mẫu đối chứng, đặc biệt là ở nhiệt độ phòng chỉ sau 7 ngày bảo quản thì chất lượng cảm quan của trứng đã giảm rõ rệt (từ 4,4 điểm ban đầu giảm xuống còn 3,8 điểm); sau khoảng thời gian 14 ngày và đặc biệt là 21 ngày bảo quản thì trứng giảm chất lượng một cách nghiêm trọng (chỉ còn 2,8 điểm) nhưng vẫn còn khả năng sử dụng được: qua tới 28 ngày thì trứng bị hỏng hoàn t oàn, màu sắc của vỏ tối, trứng nổi nhô cao trên mặt n ước, lòng trắng cũng nh ư lòng đỏ bị hóa lỏng hoàn toàn.
Mẫu được bảo quản bằng màng chitosan 1,5% thì mức độ hư hỏng thấp hơn rõ rệt so với mẫu đối chứng. Trong những ngày đầu chất lượng cảm quan của trứ ng hầu như không thay đổi và chỉ giảm nhẹ ở những ngày sau. Sau 28 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng trứng vẫn có khả n ăng sử dụng tốt (chỉ bị giảm 1 điểm từ 4,8 xuống 3,8 điểm). Điều này được giải thích là do màng bao chitosan có tinh diệt khuẩn và làm hạn chế quá trình trao đổi không khí giữa môi tr ường phía trong và ngoài trứng làm cho các thành phần phía trong của trứng bị biến đổi.
Hai mẫu bảo quản bằng màng chitosan và phụ liệu có độ giảm chất lượng cảm quan thấp nhất so với các mẫu ở trên. Theo thời gia n mức độ giảm rất thấp và đều. Sau 28 ngày thì trứng giảm chất l ượng không đáng kể. Trong hai mẫu này thì mẫu bảo quản bằng chitosan 1,5% + SB 0,05% là tốt hơn so với mẫu bảo quản bằng màng chitosan 1,5% + Sor 1%. Sau 30 ngày b ảo quản chitosan 1,5% + SB 0,05% chỉ bị giảm 0,6 điểm còn chitosan 1,5% + Sor 1% giảm 0,8 điểm. Như vậy khi tạo màng trên bề mặt trứng dưới tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm kết hợp của chitosan và SB, sự phá hoại lớp vỏ biểu bì ở mặt ngoài của trứng của nấm mốc và một vài vi khuẩn khác có thể bị ngăn chặn ngay ở thời gian đầu của quá trình bảo quản. Vì thế sự phá hoại các thành phần bên trong trứng do vi khuẩn xâm nhập cũng được hạn chế, sự biến đổi các thành phần bên trong trứng tương ứng giảm đi. Mặc dù không có tính kháng khuẩn như SB, nhưng Sor dễ dàng kết hợp với chitosan tạo
màng có cấu trúc chặt chẽ, hạn chế trao đổi khí góp phần làm ổn định thành phần bên trong trứng. Đồng thời việc hình thành các cầu nối Sor giữa các mạch chitosan không làm giảm đáng kể tác dụng kháng khuẩn của các gốc NH3+ có trong mạch chitosan. Đây là lý do tại sao màng chitosan kết hợp Sor và SB đã làm sự xâm nhập VSV vào phía trong trứng làm hạn chế biến đổi các thành phần bên trong trứng.
So sánh sự giảm chỉ tiêu cảm quan của trứng ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh ở các mẫu bảo quản theo đồ thị ta thấy: ở nhiệt độ lạnh mức độ hư hỏng của trứng thấp hơn và thời gian bảo quản dài hơn hẳn so với nhiệt độ thường (49 ngày so với 28 ngày). Nếu so sánh mức độ hư hỏng giữa các mẫu ở nhiệt độ lạnh thì chúng vẫn tuân theo quy luật giống nh ư ở nhiệt độ phòng, nghĩa là mẫu đối chứng hư hỏng nhiều nhất, sau đó đến mẫu bảo quản bằng màng chito san 1,5%; chitosan 1,5% + Sor 1% và tốt nhất là mẫu chitosan 1,5% + SB 0,05%. Kết quả này cũng tương tự với kết quả trước đây của tác giả Trần Trung Dũng[11] kết l uận trong nghiên cứu đều cho thấy: sự giảm chỉ tiêu cảm quan của trứng chim cút ở nhiệt độ lạnh thấp hơn so với nhiệt độ phòng trong đó màng chitosan 1,5% + SB 0,05% mức độ hư hỏng thấp nhất tiếp theo là màng chitosan 1,5% + Sor 1% ; chitosan 1,5% và mức độ hư hỏng cao nhất là mẫu đối chứng.
Như vậy, có thể thấy rằng nếu kết hợp bảo quản trứng trong điều nhiệt độ lạnh và nhiệt độ phòng kết hợp với màng bao chitosan có bổ sung SB hoặc Sor ở nồng độ thích hợp sẽ có hiệu quả hạn chế giảm chỉ tiêu cảm quan của trứng vịt t ươi tốt hơn so với mẫu không bổ sung phụ liệu. Mẫu bọc màng chitosan 1,5% + SB 0,05% hiệu quả hạn chế giảm chỉ tiêu cảm quan tốt nhất.
0 1 2 3 4 5 6 7 14 21 28 35 42 49 Thời gian bảo quản (ngaøy) Đ iể m cả m qu an tr un g b ìn h ĐC 0% (tl) Chitosan 1,5% (tl)
Chitosan 1,5% + SB 0,05% (tl) Chitosan 1,5% + Sor 1% (tl)
ĐC 0% (tp) Chitosan 1,5% (tp)
Chitosan 1,5% + SB 0,05% (tp) Chitosan 1,5% + Sor 1% (tp)
2
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn ảnh h ưởng của nồng độ chitosan 1,5% và phụ liệu đến mùi của trứng ở điều kiện nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh theo thời gian
bảo quản
Từ đồ thị hình 3.3 cho thấy:
- Sau chu kỳ bảo quản thì mẫu đối chứng có mùi giảm rõ rệt đặc biệt là ở nhiệt độ phòng. Sau 28 ngày bảo quản thì trứng xuất hiện mùi hôi, thối, hỏng hoàn toàn không thể sử dụng được nữa. Điều này được giải thích là do ở điều kiện nhiệt độ phòng trứng lại không được bao bọc nên lớp vỏ lụa phía ngoài vỏ trứng bị mất đi, các lỗ khí không được bịt kín và có diện tích ngày càng lớn tạo điều kiện cho không khí bên ngoài và đ ặc biệt là vi sinh vật hiếu khí xâm nhập vào phía bên trong trứng tiết ra các enzyme phân hủy các thành phần protein, lipit… tạo ra các hợp chất cấp thấp (NH3 ,Indol…) tạo mùi không tốt cho trứng.
- Trong khi đó các mẫu được xử lý thì quá trình hình thành mùi không tốt được hạn chế đáng kể so với mẫu đối chứng. Sau thời gian bảo quản khi mẫu đối chứng bị hỏng hoàn toàn thì các mẫu này vẫn có chất l ượng khá tốt. Như vậy màng bọc chitosan và các phụ liệu có tác dụng ng ăn chặn các yếu tố: không khí, vi sinh vật xâm nhập từ bên ngoài vào bên trong trứng khá hiệu quả làm cho các quá trình sinh hóa bên trong trứng diễn ra chậm hơn, các thành phần dinh dưỡng trong trứng bị phân hủy để tạo ra các hợp chất cấp thấp sẽ chậm h ơn, thời gian bảo quản trứng sẽ dài hơn.
- Trong các mẫu được xử lý thì mẫu bọc màng chitosan 1,5% + S B 0,05% sau thời gian bảo quản cả ở nhiệt độ lạnh và nhiệt độ phòng đều có mùi tốt nhất so với 2 mẫu còn lại, tiếp đến mẫu chitosan 1,5% + Sor 1% và chitosan 1,5% cụ thể như sau:
Ở nhiệt độ lạnh sau khoảng thời gian 49 ngày thì mẫu chitosan 1,5% + SB 0,05% còn 4 điểm trong khi 2 mẫu chitosan 1,5% + Sor 1% và chitosan 1,5% l ần lượt là 3,8 và 3,6 điểm. Do vậy có thể thấy các chất phụ liệu kết hợp với màng chitosan làm cho quá trình b ảo quản trứng hiệu quả h ơn.
- So sánh khả năng bảo quản trứng kể cả ở mẫu đối chứng cũng như các mẫu được xử lý thấy rằng các mẫu bảo quản ở nhiệt độ thường thì sự giảm mùi diễn ra rất nhanh đặc biệt là mẫu đối chứng, các mẫu được xử lý thì giảm chậm và đều hơn. Còn các mẫu bảo quản ở nhiệt độ lạnh có khả năng giữ được mùi tốt hơn với khoảng thời gian bảo quản dài h ơn. Dài nhất và tốt nhất vẫn là các mẫu được xử lý bằng chitosan kết hợp với phụ liệu ở nồng độ thích hợp nhất. Giải thích điều này là do ở nhiệt độ thấp thì vi sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật ưa ấm đã bị ức chế tiêu diệt một phần vì vậy khi kết hợp với chitosan và các phụ liệu có tính diệt khuẩn làm cho khả năng tồn tại và phát triển của vi sinh vật bị giảm đi đáng kể so với nhiệt độ phòng. Kết quả này cũng tương tự với kết quả nghiên cứu tr ước đây của Trần Trung Dũng[11] kết luận trong nghiên cứu của tác giả: nhiệt độ lạnh có khả năng giữ mùi của trứng chim cút tốt h ơn so với mẫu bảo quản ở nhiệt độ phòng trong đó mẫu bọc màng chitosan 1,5% + SB 0,05% sau th ời gian bảo quản cả ở nhiệt độ lạnh và nhiệt
độ phòng đều có mùi tốt nhất so với 2 mẫu còn lại, tiếp đến mẫu chitosan 1,5% + Sor 1% và chitosan 1,5%.
Như vậy, có thể thấy rằng nếu kết hợp bảo quản trứng trong điều nhiệt độ lạnh và nhiệt độ phòng kết hợp với màng bao chitosan có bổ sung SB hoặc Sor ở nồng độ thích hợp sẽ có hiệu quả bảo quản mùi của trứng vịt t ươi tốt hơn so với mẫu không bổ sung phụ liệu. Mẫu bọc màng chitosan 1,5% + SB 0,05% hiệu quả bảo quản mùi tốt nhất.