Đồ án Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi

150 trang thiennha21 12/04/2022 4530

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

do_an_danh_gia_hieu_qua_cua_ky_thuat_tao_mang_bao_tu_gel_alo.pdf

Nội dung text: Đồ án Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA KỸ THUẬT TẠO MÀNG BAO TỪ GEL ALOE VERA VÀ CHITOSAN TRONG QUY TRÌNH BẢO QUẢN TRỨNG GÀ Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn : ThS. Huỳnh Quang Phước Sinh viên thực hiện : Lê Thị Ngọc Hải MSSV: 1151100395 Lớp: 11DTP03 TP. Hồ Chí Minh, 2015
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi LỜI CAM ĐOAN Đồ án tốt nghiệp này đƣợc tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của ThS. Huỳnh Quang Phƣớc, Trƣờng Đại học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh. Những kết quả có đƣợc trong đồ án tốt nghiệp này là hoàn toàn không sao chép đồ án tốt nghiệp của ngƣời khác dƣới bất kỳ hình thức nào. Các số liệu trích dẫn trong đồ án tốt nghiệp là hoàn toàn trung thực. Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về đồ án tốt nghiệp của mình. I
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi LỜI CẢM ƠN Qua bốn năm học tập tại Trƣờng Đại học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh em đã đƣợc các thầy cô trong Khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm – Môi trƣờng hết lòng hƣớng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian học tại trƣờng cũng nhƣ trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành tỏ lòng biết ơn đến quí thầy cô đã trang bị cho chúng em những kiến thức cần thiết để tự tin bƣớc vào đời với những ƣớc mơ riêng. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn ThS. Huỳnh Quang Phƣớc, thầy là ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn tận tình, hết lòng cho em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Cảm ơn thầy đã truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích, động viên em để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Em cũng xin chân thành các cô Nguyễn Trần Thái Khanh quản lí phòng thí nghiệm đã quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp nảy. Sau cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, ngƣời thân, bạn bè đã quan tâm, động viên, giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn. Tp.HCM, ngày 17 tháng 8 năm 2014 Sinh viên II
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii MỤC LỤC iii. DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ xiv LỜI MỞ ĐẦU xvi CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Error! Bookmark not defined. 1.1. Tổng quan về trứng gà Error! Bookmark not defined. 1.1.1. Cấu tạo của trứng gà Error! Bookmark not defined. 1.1.1.1. Vỏ trứng: Error! Bookmark not defined. 1.1.1.2. Túi khí (buồng khí). Error! Bookmark not defined. 1.1.1.3. Lòng trắng trứng Error! Bookmark not defined. 1.1.1.4. Lòng đỏ trứng Error! Bookmark not defined. 1.1.2. Thành phần hóa học . Error! Bookmark not defined. 1.1.3. Các tính chất chức năng của trứng gà Error! Bookmark not defined. 1.1.3.1. Khả năng tạo mùi, tạo màu. Error! Bookmark not defined. 1.1.3.2. Sự đông tụ và tạo gel. Error! Bookmark not defined. 1.1.3.3. Tính tạo nhũ Error! Bookmark not defined. 1.1.3.4. Tính tạo bọt. Error! Bookmark not defined. 1.1.3.5. Sự biến đổi đến các tính chất chức năng.Error! Bookmark not defined. III
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi 1.1.4. Những biến đổi của trứng gà trong quá trình bảo quản Error! Bookmark not defined. 1.1.4.1. Sự lão hóa .Error! Bookmark not defined. 1.1.4.2. Sự khô . Error! Bookmark not defined. 1.1.4.3. Sự hƣ hỏng Error! Bookmark not defined. 1.1.5. Phân loại chất lƣợng trứng gà tƣơi .Error! Bookmark not defined. 1.1.6. Một số phƣơng pháp bảo quản trứng Error! Bookmark not defined. 1.1.6.1. Bảo quản trứng bằng nhiệt độ thấp Error! Bookmark not defined. 1.1.6.2. Bảo quản bằng nhiệt độ cao Error! Bookmark not defined. 1.1.6.3. Bảo quản trứng bằng sấy khô Error! Bookmark not defined. 1.1.6.4. Bảo quản bằng hóa chất Error! Bookmark not defined. 1.1.6.5. Bảo quản trứng bằng màng bảo vệ Error! Bookmark not defined. 1.2. Tổng quan về chitosan .Error! Bookmark not defined. 1.2.1. Cấu trúc của chitosan: Error! Bookmark not defined. 1.2.2. Một số nghiên cứu ƣng dụng chitosan . Error! Bookmark not defined. 1.2.2.1. Các nghiên cứu nƣớc ngoài Error! Bookmark not defined. 1.2.2.2. Các nghiên cứu trong nƣớc Error! Bookmark not defined. 1.3. Tổng quan về nha đam .Error! Bookmark not defined. IV
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi 1.3.1. Giới thiệu về cây nha đam Error! Bookmark not defined. 1.3.2. Thành phần hoá học .Error! Bookmark not defined. 1.3.2.1. Carbohydrate. Error! Bookmark not defined. 1.3.3.2. Protein Error! Bookmark not defined. 1.3.3.3. Lipid Error! Bookmark not defined. 1.3.3.4. Hợp chất phenolic. Error! Bookmark not defined. 1.3.3.5. Các thành phần khác. Error! Bookmark not defined. 1.3.3.6. Thành phần có hoạt tính sinh học. Error! Bookmark not defined. 1.3.3. Các nghiên cứu ứng dụng gel nha đam trong bảo quản thực phẩm: Error! Bookmark not defined. CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP Error! Bookmark not defined. 2.1. Thời gian và địa điểm Error! Bookmark not defined. 2.2. Vật liệu và thiết bị nghiên cứu Error! Bookmark not defined. 2.2.1. Vật liệu Error! Bookmark not defined. 2.2.1.1. Lá nha đam Error! Bookmark not defined. 2.2.1.2.Chitosan: Error! Bookmark not defined. 2.2.1.3. Trứng: Error! Bookmark not defined. 2.2.2. Thiết bị và hóa chất nghiên cứu Error! Bookmark not defined. 2.2.2.1. Thiết bị nghiên cứu: Error! Bookmark not defined. 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu: Error! Bookmark not defined. 2.3.1. Phƣơng pháp lấy mẫu: Error! Bookmark not defined. V
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi 2.3.2. Phƣơng pháp đánh giá chỉ tiêu: Error! Bookmark not defined. 2.3.2.1. Xác định tỉ lệ hao hụt khối lƣợng bằng phƣơng pháp cân.Error! Bookmark not defined. 2.3.2.2. Xác định chỉ tiêu chất lƣợng của lòng trắng trứng (Haugh unit) Error! Bookmark not defined. 2.3.2.3. Xác định chỉ tiêu chất lƣợng lòng đỏ (Yolk index)Error! Bookmark not defined. 2.3.2.4. Xác định hàm lƣợng nitro protein bằng phƣơng pháp Kjedahth Error! Bookmark not defined. 2.3.2.5. Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí bằng phƣơng pháp nuôi cấy đếm khuẩn lạc Error! Bookmark not defined. 2.3.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu: Error! Bookmark not defined. 2.4. Quy trình nghiên cứu Error! Bookmark not defined. 2.4.1. Quy trình chuẩn bị gel nha đam: Error! Bookmark not defined. 2.4.2 Quy trình chuẩn bị dung dịch chitosan: Error! Bookmark not defined. 2.4.1.1. Quy trình tạo màng bao bảo quản trứng gà tƣơi: Error! Bookmark not defined. 2.4. Bố trí thí nghiệm Error! Bookmark not defined. 2.4.1. Khảo sát phƣơng pháp tạo màng bao từ gel Aloe vera trong bảo quản trứng gà Error! Bookmark not defined. 2.4.1.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hƣởng của các phƣơng thức hiệu chỉnh gel Aloe vera đến quy trình bảo quản trứng gà bằng màng bao gel Aloe veraError! Bookmark not defined. VI
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi 2.4.1.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của pH gel Aloe vera đến quy trình bảo quản trứng gà bằng màng bao gel Aloe vera Error! Bookmark not defined. 2.4.1.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ pha loãng gel Aloe vera đến quy trình bảo quản trứng gà bằng màng bao gel Aloe veraError! Bookmark not defined. 2.4.1. Khảo sát phƣơng pháp tạp màng bao từ chitosan trong bảo quản trứng gà Error! Bookmark not defined. 2.4.1.1. Thí nghiệm 4: Khảo sát nồng độ acid acetic đến quy trình bảo quản trứng gà bằng màng bao chitosan Error! Bookmark not defined. 2.4.1.2. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ chitosan đến quy trình bảo quản trứng gà bằng phƣơng pháp tạo màng bao chitosanError! Bookmark not defined. 2.4.2. So sánh tính hiệu quả của 2 loại màng bao:Error! Bookmark not defined. 2.4.2.1. Thí nghiệm 6: So sánh tính hiệu quả của màng bao gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà bằng phƣơng pháp tạo màng baoError! Bookmark not defined. 2.4.2.2. Thí nghiệm 7: Đánh giá thời gian bảo quản trứng gà của phƣơng pháp tạo màng bao gel Aloe vera và chitosan Error! Bookmark not defined. CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Error! Bookmark not defined. 3.1. Kết quả nghiên cứu tỷ lệ các thành phần và một số chỉ tiêu của trứng gà tƣơi Error! Bookmark not defined. 3.1.1. Tỷ lệ các thành phần cơ bản của trứng gà: Error! Bookmark not defined. 3.1.2. Các chỉ tiêu vật lý, hóa học, vi sinh cơ bản của trứng gà:Error! Bookmark not defined. 3.1.3. Các chỉ tiêu của nha đam: Error! Bookmark not defined. 3.2. Khảo sát sự tạo màng của gel Aloe vera trên trứng gà tƣơi: Error! Bookmark not defined. 3.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hƣởng của phƣơng thức hiệu chỉnh gel Aloe vera đến quy trình bảo quản trứng gà. Error! Bookmark not defined. VII
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi 3.2.1.1. Đánh giá chỉ tiêu tổng vi khuẩn hiếu khí (VKHK) Error! Bookmark not defined. 3.2.1.2. Đánh giá chỉ tiêu hao hụt khối lƣợng: Error! Bookmark not defined. 3.2.1.3. Đánh giá chỉ tiêu Haugh Unit (HU) Error! Bookmark not defined. 3.2.1.4. Đánh giá chỉ tiêu Yolk index (YI) Error! Bookmark not defined. 3.2.1.5. Đánh giá chỉ tiêu hàm lƣợng protein Error! Bookmark not defined. 3.2.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của pH gel đến quá trình bảo quản trứng gà bằng phƣơng pháp tạo màng bao từ gel Aloe vera Error! Bookmark not defined. 3.2.2.1. Đánh giá chỉ tiêu tổng vi khuẩn hiếu khí Error! Bookmark not defined. 3.2.2.2. Đánh giá chỉ tiêu hao hụt khối lƣợng Error! Bookmark not defined. 3.2.2.3. Đánh giá chỉ tiêu Hangh Unit (HU) Error! Bookmark not defined. 3.2.2.4. Đánh giá chỉ tiêu Yolk index (YI) Error! Bookmark not defined. 3.2.2.5. Đánh giá chỉ tiêu hàm lƣợng protein trong trứngError! Bookmark not defined. 3.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ pha loãng gel Aloe vera 81 3.2.3.1. Đánh giá chỉ tiêu tổng vi khuẩn hiếu khí Error! Bookmark not defined. 3.2.3.2. Đánh giá chỉ tiêu hao hụt khối lƣợng 84 3.2.3.2. Đánh giá chỉ tiêu Haugh Unit (HU) Error! Bookmark not defined. 3.2.3.3. Đánh giá chỉ số Yolk Index (YI) Error! Bookmark not defined. 3.2.3.4. Đánh giá chỉ tiêu hàm lƣợng protein trong trứngError! Bookmark not defined. 3.3. Khảo sát sự tạo màng của chitosan lên bề mặt trứng gà tƣơi Error! Bookmark not defined. 3.3.1. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ acid acetic đến quá trình bảo quản trứng gà tƣơi bằng màng bao chitosan Error! Bookmark not defined. 3.3.1.1. Đánh giá chỉ tiêu tổng vi khuẩn hiếu khí Error! Bookmark not defined. 3.3.1.2. Đánh giá chỉ tiêu hao hụt khối lƣợng Error! Bookmark not defined. 3.3.1.3. Đánh giá chỉ tiêu Haugh Unit (HU): Error! Bookmark not defined. 3.3.1.4. Đánh giá chỉ tiêu Yolk index (YI) 92 VIII
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi 3.3.1.4. Đánh giá chỉ tiêu hàm lƣợng protein trong trứngError! Bookmark not defined. 3.3.2. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ chitosan đến quá trình bảo quản trứng gà tƣơi bằng màng bao chitosan: Error! Bookmark not defined. 3.3.2.1. Đánh giá chỉ tiêu tổng vi khuẩn hiếu khí Error! Bookmark not defined. 3.3.2.2. Đánh giá chỉ tiêu hao hụt khối lƣợng Error! Bookmark not defined. 3.3.2.3. Đánh giá chỉ tiêu Haugh Unit (HU) Error! Bookmark not defined. 3.3.2.4. Đánh giá chỉ số Yolk Index (YI) Error! Bookmark not defined. 3.3.2.5. Đánh giá chỉ tiêu hàm lƣợng protein trong trứng:Error! Bookmark not defined. 3.4. Đánh giá hiệu quả của hai loại màng bao: Error! Bookmark not defined. 3.4.1. Thí nghiệm 6: So sánh tính hiệu quả của màng bao gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà bằng phƣơng pháp tạo màng baoError! Bookmark not defined. 3.4.1.1. Đánh giá chỉ tiêu hao hụt khối lƣợng Error! Bookmark not defined. 3.3.2.3. Đánh giá chỉ số Yolk Index (YI): Error! Bookmark not defined. 3.3.2.2. Đánh giá chỉ tiêu Haugh Unit (HU): Error! Bookmark not defined. 3.3.2.4. Đánh giá chỉ tiêu hàm lƣợng protein trong trứng:Error! Bookmark not defined. 3.3.2.5. Đánh giá chỉ tiêu tổng vi khuẩn hiếu khí: Error! Bookmark not defined. 3.4.2. Thí nghiệm 7: Đánh giá thời gian bảo quản trứng gà của phƣơng pháp tạo màng bao gel Aloe vera và chitosan: Error! Bookmark not defined. 3.5. Sơ bộ chi phí sử dụng trong quy trình bảo quản trứng gà bằng phƣơng pháp tạo màng bao gel Aloe vera và Chitosan: Error! Bookmark not defined. 3.5.1. Đơn giá nguyên vật liệu pha chế dung dịch màng bao: Error! Bookmark not defined. 3.5.2. Chi phí sơ bô nguyên vật liệu tạo màng bao cho 1 quả trứng gà:Error! Bookmark not defined. TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined. IX
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi X
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CO2 carbon dioxide ĐC Đối chứng Gal Acid galacturonic Gal A Acid galacturonic A Glc Glucose Glc A Glucose A H Hue angle L Độ sáng Mn Mannan O2 Oxy HHKL Hao hụt khối lƣợng VKHK Vi khuẩn hiếu khí YI Yolk index HU Haugh Unit XI
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tỷ lệ các thành phần của trứng gà 1 Bảng 1.2: Các thành phần của vỏ trứng 2 Bảng 1.3: Tỷ lệ chất khô của các lớp lòng trắng 4 Bảng 1.4: Thành phần chính của trứng tƣơi 5 Bảng 1.5: Thành phần hóa học của lòng trắng trứng 5 Bảng 1.6: Phân loại trứng theo trọng lƣợng theo tiêu chuẩn Việt Nam 13 Bảng 1.7: Phân loại trứng gà theo phẩm chất đối với tiêu chuẩn 13 của Mỹ và EU Bàng 1.8: Phân loại trứng gà theo trọng lƣợng đối với tiêu chuẩn của 14 Mỹ và EU Bảng 1.9: Tổng hợp các chỉ tiêu hao hụt khối lƣợng, chỉ số HU, chỉ số YI của trứng không xử lý và trứng đƣợc phủ màng bao chitosan ở các mức pH khác nHau 20 Bảng 1.10: Sản lƣợng gel thu đƣợc, pH, hàm lƣợng chất khô của lá nha đam qua các mùa. 23 Bảng 1.11: Một số loại polysaccharide đƣợc phân lập từ nha đam 29 Bảng 1.12: Hàm lƣợng alonin ở một số loài nha đam. 29 Bảng 1.13. Các loại amino acid trong gel nha đam 29 Bảng 1.14. Lipid và hỗn hợp hợp chất hữu cơ 30 Bảng 1.15. Hàm lƣợng của một số hợp chất phenolic trong cây nha đam 30 Bảng 1.16. Thành phần một số chất trong 100 g nha đam khô. 31 Bảng 1.17. Hàm lƣợng chất khoáng (mg / l) 31 Bảng 1.18: Sterol và triterpenoid trong lá nha đam. 32 Bảng 1.19. Các acid amin có trong nha đam 32 Bảng 2.1. Một số thiết bị đƣợc sử dụng trong đồ án tốt nghiệp 40 Bảng 3.1: Tỷ lệ thành phần cơ bản trong trứng gà tại hai thời điểm lấy mẫu khác nhau 64 Bảng 3.2: Chỉ tiêu vật lý, thành phần hóa học cơ bản của trứng gà 65 Bảng 3.3. pH, hàm lượng chất khô hòa tan và sản lượng gel thu được 67 Bảng 3.4: Biến đổi vi khuẩn hiếu khí trứng gà (%) theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các phƣơng thức hiệu chỉnh khác nhau 68 XII
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Bảng 3.5: Biến đổi lƣợng hao hụt khối lƣợng theo thời gian bảo quản trứng gà bằng màng bao gel Aloe vera với các phƣơng thức hiệu chỉnh khác nhau 70 Bảng 3.6: Biến đổi chỉ số HU theo thời gian bảo quản trứng gà bằng màng bao gel Aloe vera với các phƣơng thức hiệu chỉnh khác nhau 71 Bảng 3.7: Biến đổi hạng theo thời gian bảo quản trứng gà bằng màng bao gel Aloe vera với các phƣơng thức hiệu chỉnh khác nhau 72 Bảng 3.8: Biến đổi chỉ số YI theo thời gian bảo quản trứng gà bằng màng bao gel Aloe vera với các phƣơng thức hiệu chỉnh khác nhau 73 Bảng 3.9: Biến đổi hàm lƣợng protein theo thời gian bảo quản trứng gà bằng màng bao gel Aloe vera với các phƣơng thức hiệu chỉnh khác nhau 74 Bảng 3.10: Tóm tắt ƣu thế của các phƣơng thức hiệu chỉnh gel Aloe vera theo từng chỉ tiêu đánh giá 75 Bảng 3.11: Biến đổi lƣợng tổng VKHK trứng gà theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các pH gel khác nhau 77 Bảng 3.12: Biến đổi hao hụt khối lƣợng trứng gà (%) theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các pH gel khác nhau 78 Bảng 3.13: Biến đổi chỉ số HU trứng gà theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các pH gel khác nhau 78 Bảng 3.14: Biến đổi hạng theo thời gian bảo quản trứng gà bằng màng bao gel Aloe vera với các pH gel khác nhau 79 Bảng 3.15: Biến đổi chỉ số YI trứng gà theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các pH gel khác nhau 80 Bảng 3.16: Biến đổi hàm lƣợng protein trứng gà theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các pH gel khác nhau 81 Bảng 3.17 : Tóm tắt ƣu thế của các phƣơng thức hiệu chỉnh gel Aloe vera theo từng chỉ tiêu đánh giá 81 Bảng 3.18: Biến đổi lƣợng tổng VKHK trứng gà theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các tỷ lệ pha loãng gel khác nhau 83 Bảng 3.19: Biến đổi hao hụt khối lƣợng của trứng gà theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các tỷ lệ pha loãng gel khác nhau 84 XIII
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Bảng 3.20: Biến đổi chỉ số HU của trứng gà theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các tỷ lệ pha loãng gel khác nhau 85 Bảng 3.21: Biến đổi hạng theo thời gian bảo quản trứng gà bằng màng bao gel Aloe vera với các tỷ lệ pha loãng gel khác nhau 86 Bảng 3.22: Biến đổi chỉ số YI trứng gà theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các tỷ lệ pha loãng gel khác nhau 86 Bảng 3.23: Biến đổi hàm lƣợng protein trứng gà theo thời gian bảo quản bằng gel Aloe vera với các tỷ lệ pha loãng gel khác nhau 87 Bảng 3.24: Tóm tắt ƣu thế của các phƣơng thức hiệu chỉnh gel Aloe vera theo từng chỉ tiêu đánh giá 88 Bảng 3.25: Biến đổi lƣợng tổng VKHK trứng gà theo thời gian bảo quản bằng chitosan với nồng độ acid acetic khác nhau 90 Bảng 3.26: Biến đổi hao hụt khối lƣợng của trứng gà theo thời gian bảo quản bằng chitosan với nồng độ acid acetic khác nhau 91 Bảng 3.27: Biến đổi chỉ số HU của trứng gà theo thời gian bảo quản bằng quản bằng chitosan với nồng độ acid acetic khác nhau 92 Bảng 3.28: Biến đổi hạng theo thời gian bảo quản trứng gà bằng quản bằng chitosan với nồng độ acid acetic khác nhau 92 Bảng 3.29: Biến đổi chỉ số YI trứng gà theo thời gian bảo quản bằng quản bằng chitosan với nồng độ acid acetic khác nhau 93 Bảng 3.30: Biến đổi hàm lƣợng protein trứng gà theo thời gian bảo quản bằng quản bằng chitosan với nồng độ acid acetic khác nhau 94 Bảng 3.31 : Tóm tắt ƣu thế của các phƣơng thức hiệu chỉnh gel Aloe vera theo từng chỉ tiêu đánh giá 95 Bảng 3.32: Biến đổi lƣợng tổng VKHK trứng gà theo thời gian bảo quản bằng chitosan với nồng độ chitosan khác nhau 97 Bảng 3.33: Biến đổi hao hụt khối lƣợng của trứng gà theo thời gian bảo quản bằng chitosan với nồng độ chitosan khác nhau 97 Bảng 3.34: Biến đổi chỉ số HU của trứng gà theo thời gian bảo quản bằng quản bằng chitosan với nồng độ chitosan khác nhau 98 XIV
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Bảng 3.35: Biến đổi hạng theo thời gian bảo quản trứng gà bằng quản bằng chitosan với nồng độ chitosan khác nhau 99 Bảng 3.36: Biến đổi chỉ số YI trứng gà theo thời gian bảo quản bằng quản bằng chitosan với nồng độ chitosan khác nhau 99 Bảng 3.37: Biến đổi hàm lƣợng protein trứng gà theo thời gian bảo quản bằng quản bằng chitosan với nồng độ chitosan khác nhau 100 Bảng 3. 38 : Tóm tắt ƣu thế của các phƣơng thức hiệu chỉnh gel Aloe vera theo từng chỉ tiêu đánh giá 101 Bảng 3.39: Biến đổi chỉ số HU của trứng gà theo thời gian bảo quản bằng quản bằng màng bao gel Aloe vera và chitosan 102 Bảng 3.40: Biến đổi phân hạng của trứng gà đƣợc bao màng gel Aloe vera và chitosan 103 Bảng 3.41: Biến đổi chỉ số HU của trứng gà theo thời gian bảo quản bằng quản bằng màng bao gel Aloe vera và chitosan 108 Bảng 3.42: Biến đổi hạng theo thời gian bảo quản trứng gà bằng quản bằng màng bao gel 108 Bảng 3.43: Đề nghị thời gian bảo quản trứng gà bọc màng bao gel Aloe vera và chitosan 109 Bảng 3.44: Đơn giá nguyên vật liệu pha chế dung dịch màng bao 109 Bảng 3.50: Chi phí sơ bô nguyên vật liệu tạo màng bao cho 1 quả trứng gà 110 XV
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Cấu tạo của trứng gà 2 Hình 1.2 : Cấu tạo hóa học của chitosan. 17 Hình 1.3 : Cấu tạo hóa học của chitosan có quá trình deacetyl hóa 17 Hình 1.4 : Chitin, chitosan và vỏ cua ghẹ 18 Hình 1.5 : Quy trình sản xuất chitosan 19 Hình 1.6 : Đồ thị thay đổi của các mẫu xoài không xử lý, mẫu xoài xử lý 5 μl l-1 1-MCP, mẫu xoài xử lý chitosan 0,5% và mẫu xoài xử lý 1-MCP+chitosan 21 Hình 1.7: Biểu đồ thay đổi của chanh ở các mẫu chanh phủ màng bao chitosan 1%, 1,5% và 2% 21 Hình 1.8: Biểu đồ biến đổi hao hụt khối lƣợng trong bảo quản trứng gà bằng màng bao chitosan với các tỷ lệ 1%, 1,2%, 1,4%, 1,6% 22 Hình 1.9: Biểu đồ biến đổi protein hòa tan trong bảo quản trứng gà bằng màng bao chitosan với các tỷ lệ 1%, 1,2%, 1,4%, 1,6% 22 Hình 1.10: Cây nha đam 23 Hình 1.11: Cấu trúc polysaccharide chính trong lá nha đam 25 Hình 1.12: Cấu trúc acetyl mannan của nha đam 25 Hình 1.13. Ảnh hƣởng của gel nha đam lên sự tồn tại của bào tử nấm trong ống nghiệm 33 Hình 1.14. Dịch huyền phù C. albicans được ủ 3 giờ trong việc có hoặc không có hiện diện chiết xuất trong huyết thanh dê 34 Hình 1.15. Ảnh hƣởng của chiết xuất nha đam bằng ethanol lên vùng ức chế các loại vi khuẩn gây bệnh (p < 0,01) 35 Hình 1.16: Biểu đồ thay đổi H0 trong thời gian bảo quản ở 1 0C của quả anh đào ngọt không có và có màng nha đam 36 Hình 1.17:Biểu đồ thay đổi độ cứng trong thời gian bảo quản ở 10C của quả anh đào ngọt không có và có màng nha đam 36 Hình 1.18: Nấm men, nấm mốc ở mẫu nho đối chứng và mẫu đƣợc phủ màng bao Aloe vera bảo quản 21 ngày ở 1oC sau đó 4 ngày ở 20oC và 35 ngày ở 1oC 37 XVI
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Hình 2.1. Quy trình chuẩn bị gel nha đam 47 Hình 2.2. Quy trình chuẩn bị dung dịch chitosan 49 Hình 2.3. Qui trình tạo màng bao bảo quản trứng gà tƣơi 50 Hình 3.1: Hình ảnh của các mẫu thí nghiệm 1 sau 12 ngày bảo quản ở nhiệt độ 37oC 76 Hình 3.2: Hình ảnh trứng gà ở các mẫu thí nghiệm 2 sau 12 ngày bảo quản ở 37oC 83 Hình 3.3: Hình ảnh các mẫu thí nghiệm 3 sau 12 ngày bảo quản ở 37oC 89 Hình 3.4: Hình ảnh các mẫu thí nghiệm 4 sau 12 ngày bảo quản ở 37oC 96 Hình 3.5: Hình ảnh các mẫu thí nghiệm 5 sau 10 ngày bảo quản ở 37oC 102 Hình 3.6: Biểu đồ so sánh hiệu quả bảo quản giữa gel Aloe vera và chitosan. 107 XVII
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi LỜI MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài: Trứng gà từ lâu đƣợc biết đến là thực phẩm giàu dinh dƣỡng, rẻ tiền trong bữa ăn hằng ngày của con ngƣời. Đặc biệt, trứng gà chứa khoảng 12% protein với đầy đủ các acid amin không thay thế, 11% lipid và nhiều thành phần dinh dƣỡng quan trọng khác nhƣ: acid folic, choline, sắt, selen, và các vitamin A, B, D, E, K, Bên cạnh đó, nhờ khả năng tạo gel, tạo nhũ tƣơng, tạo màu, mà trứng gà còn là nguồn nguyên liệu cho việc chế biến nhiều loại thực phẩm khác nhƣ bánh, kem, bột trứng, Hiện nay nhu cầu sử dụng trứng gà trên thị trƣờng nội địa và thế giới khá lớn. Sau đây là một vài thống kê cho thấy mức tiêu thụ trứng ở thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang gia tăng đáng kể: Bảng 1: Mức tiêu thụ trứng gà ở một số nƣớc trên thế giới năm 2014 Mức tiêu thụ trứng gà ở một số nước (quả/ngƣời/năm) US 246 247 247 248 Mexico 355 365 358 335 Brazil 125 132 134 - Colombia 215 214 234 228 Argentina 210 239 242 244 Canada 193 197 202 208 Peru - 154 165 167 Nguồn: Hình 1: Tình hình tiêu thụ trứng gà (quả/ngƣời/năm) ở Việt Nam năm 2000- 2013 XVIII
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Nguồn: Ở nƣớc ta với khí hậu nóng ẩm nên việc hƣ hỏng trứng rất dễ xãy ra. Ở nhiệt độ thƣờng (27-30oC), trứng gà sau tối đa 10-12 ngày bảo quản đã bị biến đổi về trọng lƣợng, chất lƣợng nhƣ biến đổi thành phần dinh dƣỡng và giá trị thƣơng phẩm nhƣ trứng mốc, trứng loãng lòng, trứng thối vữa, Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng các phƣơng pháp bảo quản trứng nhằm kéo dài thời gian lƣu trữ mà vẫn giữ đƣợc chất lƣợng để phục vụ cho nhu cầu thị trƣờng tiêu dùng trong và ngoài nƣớc, đặc biệt là trong tình hình phát triển các mô hình trang trại nhƣ hiện nay. Hiện nay, bảo quản trứng chủ yếu dựa vào kinh nghiệm là chính. Các phƣơng pháp bảo quản trứng thƣờng dùng nhƣ: ngâm trong dung dịch nƣớc vôi bão hòa và nƣớc muối, phƣơng pháp phun sƣơng dầu parafin, Tuy nhiên, các phƣơng pháp này đắt tiền và khó áp dụng trong quy mô trang trại. Màng bọc Chitosan cũng nhƣ màng gel Aloe Vera với những khả năng đặc biệt nhƣ hạn chế mất nƣớc, kháng khuẩn, kháng nấm. 2. Tình hình nghiên cứu: - Martínez – Romero và cộng sự (2006) lần đầu tiên đã dùng gel nha đam để phủ lên anh đào ngọt (Prunus avium L. cv. Starking) và phát hiện màng từ gel nha đam có thể bảo quản anh đào ngọt, giúp duy trì đƣợc các đặc tính chất lƣợng của quả sau 16 ngày bảo quản. - Valverde và cộng sự (2005) đã dùng gel nha đam phủ lên nho giúp ức chế sự tăng trƣởng của vi khuẩn, nấm mốc và nấm men. - Năm 1996 các tác giả Lee SH, No HK, Jeong YH đã công bố kết quả bƣớc đầu nghiên cứu sử dụng dung dịch chitosan trong bảo quản trứng. - Nghiên cứu của P.Chaiprasart cho thấy quả dâu nếu nhúng trong dung dịch Chitosan với các nồng độ khác nhau (0.25-1%) có thể duy trì đƣợc những đặc tính hóa lý sau 16 ngày. XIX
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi - Châu Văn Minh và CTV (1996) sử dụng Chitosan để bảo quản các loại quả nhƣ cà chua, vải, nho, chuối cho thấy màng bao Chitosan có tác dụng kháng một số loài vi sinh vật kiểm định nhƣ C.albinans, S. cerevisiae, F.oxysporum, B. oryzae. - Nguyễn Ngọc Tú và CTV (1998) sử dụng màng bao Chitosan để bảo quản các loại quả nhƣ nho, xoài, cam, quýt bằng cách nhúng quả trong dung dịch Chitosan trong 1 phút sau khi sát trùng. - Nguyễn Thị Lan – Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng và Huỳnh Thái Nguyên – Đại học Công Nghiệp Thực phẩm TP.HCM (2009) đã sử dụng màng bao Chitosan với các nồng độ khác nhau (1-1.6%) trong bảo quản trứng gà và cho thấy trứng gà vẫn duy trì đƣợc những đặc tính hóa lý trong vòng 30 ngày. - PGS.TS Trần Thị Luyến – Khoa Chế biến Đại học Nha Trang và Ths. Lê Thanh Long – Khoa CK&CN Đại học Nông lâm Huế (2007) đã sử dụng màng Chitosan nồng độ 1.5% có bổ sung 0.05% Sodium Benzoate hoặc 1% Sornitol để bảo quản trứng gà cho thấy rằng trứng gà có thể duy trì chất lƣợng hạng A đến 15-20 ngày sau khi đẻ ở nhiệt độ thƣờng. Nhƣ vậy, màng bao từ gel nha đam và chitosan hoàn toàn có khả năng bảo quản trứng gà tƣơi – loại thực phẩm dễ hƣ hỏng và có thời gian bảo quản ngắn nhƣng lại đƣợc nhiều ngƣời tiêu dùng lựa chọn hiện nay. 3. Mục đích nghiên cứu: Khảo sát quá trình tạo màng bao trong quy trình bảo quản trứng gà tƣơi bằng phƣơng pháp tạo màng bao từ Chitosan và gel Aloe Vera. Qua đó đánh giá, so sánh tính hiệu quả của hai loại màng bao nói trên giúp bảo quản trứng gà tiện lợi, an toàn và thân thiện với môi trƣờng hơn. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu: - Khảo sát ảnh hƣởng của phƣơng thức hiệu chỉnh gel nha đam đến quy trình bảo quản trứng gà tƣơi. XX
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi - Khảo sát ảnh hƣởng của pH gel nha đam đến quy trình bảo quản trứng gà tƣơi. - Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ pha loãng gel nha đam đến quy trình bảo quản trứng gà tƣơi. - Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ của acid acetic đến quy trình bảo quản trứng gà tƣơi. - Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ của chitosan đến quy trình bảo quản trứng gà tƣơi. - Đánh giá tính hiệu quả của hai loại màng bao nói trên. - Đánh giá và so sánh chất lƣợng trứng gà và thời gian bảo quản của trứng gà tƣơi từ chitosan và gel nha đam. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu: 5.1. Phƣơng pháp tạo màng bao: - Tạo màng bao từ chitosan. - Tạo màng bao từ gel nha đam. 5.2. Phƣơng pháp phân tích và xác định các chỉ tiêu: - Xác định tỉ lệ hoa hụt khối lƣợng bằng phƣơng pháp cân - Xác định Protein bằng phƣơng pháp Kjedahth - Xác định chỉ tiêu chất lƣợng của lòng trắng trứng (Haugh unit) - Xác định chỉ tiêu chất lƣợng lòng đỏ (Yolk index) - Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí bằng phƣơng pháp nuôi cấy đếm khuẩn lạc 5.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu thực nghiệm: Mỗi thí nghiệm đƣợc lặp lại 3 lần để kiểm tra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Kết quả thí nghiệm đƣợc phân tích phƣơng sai một nhân tố ANOVA 2 yếu tố, so sánh hai nhóm Comparision of Means trên phần mềm thống kê Statgraphics; DUNCAN’s Multiple Range Test trên phần mềm SAS chạy trên môi trƣờng Windown. 6. Các kết quả đạt đƣợc của đề tài: XXI
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi - Phƣơng thức pha chế dung dịch gel Aloe vera dùng để phủ màng bao trứng mang tới hiệu quả bảo quản tốt nhất. - Phƣơng thức pha chế dung dịch gel chitosan dùng để phủ màng bao trứng mang tới hiệu quả bảo quản tốt nhất. - Thời gian bảo quản có thể đạt đƣợc của trứng gà đƣợc phủ màng bao. 7. Kết cấu nghiên cứu: 1. Tổng quan 1.1. Tổng quan về trứng gà 1.2. Tổng quan về nha đam 1.3. Tổng quan về chitosan 2. Phƣơng thức và vật liệu 2.1. Thời gian địa điểm làm thí nghiệm 2.2. Dụng cụ, nguyên vật liệu 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.4. Quy trình nghiên cứu 3. Kết quả và bàn luận 3.1. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu của trứng gà 3.2. Kết quả đánh giá các thông số của nha đam 3.3. Kết quả các thí nghiệm 4. Kết luận và kiến nghị XXII
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan về trứng gà Trứng gà từ lâu là thức ăn quen thuộc trọng mọi bữa ăn của các gia đình. Về mặt dinh dưỡng, trứng được sử dụng như là nguồn cung cấp protein cho con người. Trọng lượng trung bình của trứng gà từ 50-65 gram và trọng lượng này thay đổi từ 35-75 gram phụ thuộc vào yếu tố di truyền, giống, khẩu phần ăn, tuổi và sự chăm sóc. Bình thường trứng có hình dạng elip, tỉ lệ giữa chiều dài và chiều rộng từ 1,13 – 1,67. Thành phần hóa học chủ yếu của trứng phụ thuộc vào điều kiện chăn nuôi, thức ăn, thời kỳ đẻ trứng, thời gian và điều kiện bảo quản [101,102]. Trong điều kiện chăn nuôi bình thường, tỷ lệ thành phần của trứng gà được thể hiện ở bảng 1.1. Bảng 1.1: Tỷ lệ các thành phần của trứng gà (%) Trọng lượng Nước Protein Lipid Carbohydrate Khoáng Trứng nguyên 100 65,5 12 11 0,5 11 Trứng không vỏ 90 74 13 12 0,7 0,9 Lòng trắng 60 88 10 0,03 0,8 0,5 Lòng đỏ 30 47 16 34 0,6 1,1 Vỏ trứng 10 0 2 0 0 98 Nguồn: Hóa học thực phẩm (NXB Khoa học kỹ thuật, 1999) 1.1.1. Cấu tạo của trứng gà Cấu tạo của trứng gồm: vỏ, lòng trắng và lòng đỏ. Tỉ lệ giữa các phần phụ thuộc vào giống, hình dạng, kích thước của quả trứng. 1
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Hình 1.1: Cấu tạo của trứng gà 1.1.1.1. Vỏ trứng: Vỏ trứng gà có màu sắc thay đổi, từ màu trắng đục hoặc hồng nhạt sang màu nâu nhạt, màu nâu, cũng có khi là màu trắng. Vỏ cứng của trứng rắn nhưng dễ vỡ, có nhiệm vụ bảo vệ các thành phần bên trong tránh được tác động bên ngoài [6]. Độ dày của vỏ trứng trung bình từ 0,31 - 0,35 mm; đầu nhọn dày hơn đầu tù. Ngoài cùng là lớp tiểu bì protein dày 10-30 μm, ít tan trong nước, có cấu trúc gần giống colagen; tiếp đến là một lớp calcium được tạo nên từ một lớp protein có bám các tinh thể calcium carbonate (chiếm 94% trọng lượng vỏ), magnesium carbonate (1%), các calcium phosphate (1%), chất hữu cơ (4%) chủ yếu là colagen và gelatin. Độ cứng của vỏ trứng phụ thuộc vào cấu trúc của mạng lưới protein và hàm lượng magnesium. Trên vỏ trứng có nhiều lỗ nhỏ xuyên qua mạng lưới protein này. Sự phân bố những lỗ không khí trên bề mặt vỏ trứng không đồng đều nhau giữa các điểm, thường thì mật độ lỗ khí ở phía đầu tù dày hơn. Trung bình 100 - 150 lỗ/cm2, đường kính lỗ khí 4 - 40 µm. Đầu tù có khoảng 77 - 144 lỗ; ở giữa trứng có khoảng 106 - 131 lỗ; đầu nhỏ có khoảng 16 – 90. Bảng 1.2: Các thành phần của vỏ trứng Thành phần % so với vỏ Chất hữu cơ 4,15 2
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi CaCO3 93,7 MgCO3 1,4 P205 0,75 Nguồn: Bảo quản trứng bằng màng Zein và Chitosan (LVTN – Võ Hương Thảo) Dưới vỏ là hai lớp màng: màng trong vỏ và màng ngoài lòng trắng. Hai lớp màng này có cấu tạo khá giống nhau, đều do các sợi protein-polysaccharide tạo nên và có tính thẩm thấu cao với bề dày theo thứ tự là 20μm và 50μm. Một thời gian sau khi đẻ, do hiện tượng thoát hơi nước và khí carbonic, thể tích của phần ruột bên trong trứng bị thu lại, không khí xâm nhập vào bên trong trứng. Ở đầu lớn quả trứng, hai lớp màng tách khỏi nhau và tạo thành buồng khí. Kích thước của buồng khí tăng theo thời gian bảo quản, trứng có buồng khí càng lớn thì chất lượng càng giảm [102]. 1.1.1.2. Túi khí (buồng khí). Đối với trứng vừa mới đẻ, màng lòng trắng và màng sát trong vỏ trứng dính vào nhau. Sau một thời gian nhiêt độ của trứng giảm dần, do sự bốc hơi nước, khí trong trứng thoát ra ngoài làm thể tích của trứng thu hẹp dần, không khí từ bên ngoài lọt vào trong trứng. Ở đầu tù của trứng, lớp màng lòng trắng tách rời khỏi lớp màng trong vỏ trứng tạo nên túi khí (buồng khí). Trứng mới thì buồng khí có chiều cao không quá 5 mm và đường kính từ 0,5 – 1,5 cm. Nếu đường kính trên 2,0 cm là trứng cũ. 1.1.1.3. Lòng trắng trứng Lòng trắng trứng là dung dịch keo của protein trong nước. Trứng tươi có lòng trắng trong suốt, có thể có màu vàng nhạt do sắc tố ovoflavin. Cấu tạo của lòng trắng gồm 2 lớp: Lớp ngoài lỏng và lớp trong đặc. Nhưng trên thực tế, khi cắt dọc quả trứng sẽ thấy có bốn lớp liền nhau. Sát vỏ là lớp lòng trắng loãng chiếm 23 – 24 %. Tiếp theo là lớp lòng trắng đặc chiếm 57 - 58 % có tác dụng giữ cho lòng đỏ ở giữa ổn định vị trí. Lớp thứ 3 là lớp lòng trắng lỏng hơn chiếm 16 – 17 %. Trong cùng là lớp lòng trắng đặc bao lấy lòng đỏ chiếm 2,5 - 3 %. Nhờ sự sắp 3
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi xếp này mà trứng có lớp bảo vệ đối với các thay đổi của môi trường bên ngoài [8,102,103]. Thành phần chủ yếu của lòng trắng đặc là mucine và mucoide, lòng trắng loãng chứa chủ yếu albumin và globulin. Các lớp lòng trắng chiếm tỉ lệ chất khô khác nhau. Bảng 1.3: Tỷ lệ chất khô của các lớp lòng trắng Loại lòng trắng Tỷ lệ chất khô (%) Lòng trắng lỏng ngoài 11,1 – 11,3 Bao lòng trắng đặc 12,3 – 12,5 Lòng trắng lỏng trong 13,5 – 13,7 Lòng trắng đặc trong 15,5 – 15,7 Nguồn: Bảo quản trứng bằng màng Zein và Chitosan (LVTN – Võ Hương Thảo) Lòng trắng chứa tỉ lệ nước lớn (khoảng 88 %), lượng nhỏ saccharide (0,35 - 0,96 %) và một lượng khoáng chất (0,55 - 0,6 %). Saccharide của lòng trắng là các đường đơn galactose và manose, các khoáng chủ yếu là lưu huỳnh, kali, natri, clo và một lượng nhỏ canxi, phosphor, sắt. 1.1.1.4. Lòng đỏ trứng Lòng đỏ trứng là dung dịch keo protid và hỗn hợp nhũ tương quánh nằm trong màng bảo vệ lòng đỏ, một màng có tính đàn hồi và độ bền cao. Lòng đỏ được định vị ở giữa nhờ có dây chằng đỡ (dây treo), cấu trúc dây này giống như lòng trắng đặc. Lòng đỏ có cấu trúc hình cầu, cấu tạo bao gồm: màng lòng đỏ, ruột, phôi. Màu sắc của lòng đỏ có độ đậm nhạt khác nhau, từ vàng nhạt đến đỏ vàng. Sự khác biệt này tùy thuộc vào giống, thức ăn, trong đó chất lượng thức ăn quyết định hơn cả. Hàm lượng ẩm trong lòng đỏ chứa khoảng 46 – 54 % tùy thuộc mức độ tươi tốt của lòng đỏ. Thành phần chất khô còn lại chứa: chất béo tự do, các hợp chất béo với protein, glucid và chất khoáng (phosphor). Protein của lòng đỏ chiếm khoảng 15 – 16 % [6,8,101,102,103]. 4
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Bảng 1.4: Thành phần chính của trứng tươi Thành phần Lòng trắng Lòng đỏ Độ ẩm (%) 86,12 45,23 Protein (%) 11,38 19,25 pH 9,0 6,63 NaCl(%) 0,25 0,29 Nguồn: Bảo quản trứng bằng màng Zein và Chitosan (LVTN – Võ Hương Thảo) 1.1.2. Thành phần hóa học Trứng gà là loại thực phẩm vừa có nhiều chất béo, nhiều chất đạm đồng thời giàu vitamin và khoáng vi lượng. Trứng gà là món ăn rất tốt cho trẻ em đang tuổi lớn, bệnh nhân đang phục hồi sức khỏe. Thành phần dinh dưỡng của trứng gà phụ thuộc vào thức ăn, giống, môi trường sống, trạng thái sức khỏe và thời gian khai thác của gia cầm. Vỏ trứng: Thành phần vỏ trứng chủ yếu là chất khoáng (93 – 97 %), trong đó CaCO3 khoảng 93 %. Các chất khoáng khác có MgCO3, P2O5 . Chất hữu cơ (37 %) chủ yếu là collagen và keratin. Toàn bộ vỏ chiếm 10 % trọng lượng trứng. Lòng trắng trứng: Lòng trắng chiếm 60 % khối lượng quả trứng. Bảng 1.5: Thành phần hóa học của lòng trắng trứng Thành phần Lòng trắng trứng Lòng đỏ trứng Nước (%) 86 – 88 47 - 50 Protein (%) 10,5 - 12,3 45 - 17 Lipid (%) 0,3 27 - 36 Glucid (%) 0,5 - 0,9 0,7 – 1,0 Khoáng (%) 0,3 - 0,6 0,7 – 1,6 Nguồn: Bảo quản trứng bằng màng Zein và Chitosan (LVTN – Võ Hương Thảo) Protein lòng đỏ trứng chứa đầy đủ các acid amin ở tỉ lệ cân đối. Lòng đỏ trứng chứa gần như toàn bộ lipid của trứng, chủ yếu là triacylglyxerin (60 %), phospholipid 5
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi (28 %), cholesterol (5 %). Cường độ màu lòng đỏ phụ thuộc vào loại thức ăn của vật nuôi. 1.1.3. Các tính chất chức năng của trứng gà. 1.1.3.1. Khả năng tạo mùi, tạo màu. Trứng nói chung, đặc biệt là lòng đỏ có giá trị tạo mùi cao. Các chất mùi gồm hàng trăm hợp chất dễ bay hơi khác nhau liên kết với lipid của lòng đỏ. Màu của lòng đỏ quyết định thị hiếu về trứng đối với khách hàng. Màu này phụ thuộc vào hàm lượng các sắc tố xanthophyll và carotenoid (quyết định bởi chế độ ăn của gà). 1.1.3.2. Sự đông tụ và tạo gel. Sự đông tụ protein trứng diễn ra là kết quả tác động của các tác nhân vật lý và hóa học. Sự đông tụ bởi nhiệt diễn ra ở nhiệt độ từ 620C trở lên đối với lòng trắng và từ 650C trở lên đối với lòng đỏ. Ovomucoid một mình không bị đông tụ. Các protein của lòng đỏ cũng dễ bị đông tụ bởi nhiệt độ ngoại trừ livetins và phosvitin. Muối và sucrose giúp kháng lại sự biến tính bởi nhiệt và cho phép tăng nhiệt độ thanh trùng lên (3-60C). Tuy nhiên chúng cũng làm tăng khả năng kháng nhiệt của vi sinh vật. Tác động bảo vệ do làm giảm hàm lượng nước tự do trong pha hòa tan. Các protein chủ đạo của lòng trắng trứng (ovalbumin và conalbumin) đều có khả năng tạo gel tốt. Mặt khác, ở pH của lòng đỏ trứng, NaCl thêm vào sẽ làm ảnh hưởng đến liên kết hydrogen và làm tăng vai trò của các liên kết kỵ nước. Tính chất tạo gel của các protein lòng đỏ trứng có liên quan đến các lipoprotein. Các LDL bị biến tính ở nhiệt độ trên 600C, mất tính linh động ở 650C và tạo gel ở 850C. Gel thu được bền hơn các gel từ bovine ovalbumin hay serumalbumin hình thành trong điều kiện tương tự. Không giống 2 protein trên, lipovitellenins (LDL) tạo gel khá bền trong khoảng pH 4 đến 9. Khi đông lạnh, thành phần đầu tiên của lòng đỏ trứng bị ảnh hưởng là các LDL. Điều này sẽ dẫn đến tính chất gel của lòng đỏ thay đổi do sự tương tác protein – protein 6
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi theo sau sự phá vỡ cấu trúc các lipoprotein. Thêm vào đó, nồng độ muối trong pha không bị đông lạnh cũng ảnh hưởng đến sự suy thoái một số thành phần. 1.1.3.3. Tính tạo nhũ Thành phần tham gia vào quá trình tạo nhũ của lòng đỏ trứng là các phospholipid và đặc biệt là lecithin (hiện diện trong lòng đỏ dưới dạng lipoprotein. Các livetin và lopovitellin hỗ trợ làm giảm sức căng bề mặt để tạo điều kiện cho sự tạo thành nhũ tương nhưng lại không tác động đến sự bền vững của nhũ tương tạo thành. Thành phần lipid bao lấy apoprotein trên bề mặt các micelle tạo thành vùng kỵ nước tạo điều kiện cho sự hấp phụ của apoprotein lên bề mặt liên pha trong quá trình tạo nhũ tương. Việc làm biến tính các LDL bởi quá trình xử lý nhiệt sẽ làm giảm khả năng tạo thành nhũ tương cũng như tính bền vững của hệ này. Độ nhớt cao của lòng đỏ trứng giúp cho sự bền nhũ. Độ bền nhũ có quan hệ tuyến tính với căn bậc 2 dủa độ nhớt. Bổ sung lòng trắng vào lòng đỏ sẽ làm giảm độ bền nhũ đã tạo thành trước đó do làm giảm độ nhớt. Cần có sự khảo sát, theo dõi khi bổ sung lòng trắng trứng bởi vì lòng đỏ trứng công nghiệp trong một số trường hợp có chứa đến 20% lòng trắng. Độ nhớt của lòng đỏ trứng tăng lên khi bổ sung muối ăn vào (cải thiện độ bền nhũ) nhưng lại làm giảm nghiêm trọng khả năng tạo nhũ của các thành phần trong lòng đỏ. Muối tạo phức giữa protein và lipoprotein của lòng đỏ trứng với nước. Khi thêm muối vào thì cần phải thêm một ít nước để hòa tan nó. Sự tách nước của protein dẫn đến xu hướng kết hợp của các phân tử protein và dẫn đến sự gia tăng độ nhớt nhưng cũng làm cho sự di chuyển và hấp phụ lên bề mặt liên pha khó khăn hơn. Thêm vào đó, việc bổ sung muối giúp giữ các tính chất chức năng một cách hiệu quả khi xử lý nhiệt. Cuối cùng sự thanh trùng, đông lạnh và cô đặc ít làm ảnh hưởng đến tính tạo nhũ. 1.1.3.4. Tính tạo bọt. Khả năng tạo bọt là một tính chất quan trọng của lòng trắng trứng nói chung và ovomucin, các globulin và ovalbumin nói riêng. Các protein lòng trắng trứng cho khả 7
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi năng tạo bọt cao nhất tại pH “tự nhiên” (pH 8 – 9) và trong vùng pH đẳng điện của của chúng (pH 4 – 5). Muối ăn làm tăng sự tạo khối (bulking) và làm giảm sự tạo bọt. Điều này có thể là kết quả việc giảm độ nhớt của dung dịch protein. Ion Ca2+ giúp cải thiện độ bền bọt bằng cách tạo cầu nối giữa các nhóm carboxylic của phân tử protein. Các carbohydrate làm giảm sự trương của bọt nhưng lại giúp cải thiện độ bền bọt. Vì vậy, khi sản xuất bánh trứng đường và các sản phẩm khác cần sự trương nở thì cần thêm sucrose vào cuối công đoạn sau khi bọt đã trương nở. Theo hình thức này, vai trò làm bền bọt nhờ vào các glycoprotein của lòng trắng trứng (ovomucoid, ovalbumin) liên quan đến khả năng giữ nước của chúng trên lớp mỏng (lamellae). Cần biết rằng chỉ cần nhiễm một lượng nhỏ lipid (ít hơn 0,1%) sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính tạo bọt của các protein do sự định vị của chúng lên bề mặt liên pha không khí/nước và do đó ngăn cản (thông qua sự cạnh tranh hấp phụ) không cho tạo thành lớp màng mỏng protein. Lòng trắng trứng rất nhạy cảm với việc đánh trứng quá mức. Đánh lòng trắng trứng hay ovalbumin trong hơn 6 – 8 phút sẽ gây nên sự động tụ hoặc kết tủa một phần protein tại bề mặt liên pha không khí/nước. Các protein này không tan, không hấp phụ lên bề mặt liên pha và không hình thành được lớp màng gắn kết giữa các pha. Các phương pháp chế biến bằng cách gia nhiệt một cách vừa phải sử dụng một số phụ gia để cải thiện khả năng tạo bọt, một trong số đó là lòng trắng trứng. Các bọt tạo ra vẫn giữ được cấu trúc trong quá trình xử lý nhiệt. Tuy nhiên, một số phương pháp sấy làm suy giảm nghiêm trọng tính trương bọt bởi làm giảm độ hòa tan. 1.1.3.5. Sự biến đổi đến các tính chất chức năng. Khi bảo quản trứng, các phản ứng ovalbumin sẽ chuyển thành S-ovalbumin, phân ly phức ovomucin–lysozyme và mất cấu trúc của gel ovomucin là các phản ứng quan trọng bởi vì chúng ít nhất làm mất 1 phần tính chất tạo gel và tạo bọt. Các phản ứng này diễn ra mạnh mẽ nếu gia tăng pH. Trong thực tế, CO2 trong trứng thường xuyên 8
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi thoát qua màng trứng và vỏ. Hiện tượng này có thể bị thúc đẩy bởi sự gia tăng nhiệt độ dẫn đến kết quả là làm tăng pH lòng trắng trứng từ 7,6 đến giá trị cao nhất là 9,7. Người ta có thể bảo quản trứng ở 10C và độ ẩm tương đối khoảng 90% (để làm giảm sự mất nước) mà vẫn giữ được chất lượng trứng trong thời gian khoảng 6 tháng. Một giải pháp khác là bảo quản trứng trong môi trường khí có chứa 2,5% CO2. Việc làm giảm trạng thái rỗ (porosity) của trứng bằng cách nhúng trong dầu hay xử lý bằng nước nóng trong thời gan ngắn để tạo một lớp mỏng protein đông tụ ở bên dưới vỏ trứng hoặc dùng bao bì không thấm nước. Đối với tất cả các hình thức có thể kết hợp với hình thức bảo quản lạnh. 1.1.4. Những biến đổi của trứng gà trong quá trình bảo quản Dưới tác dụng của oxy không khí, vi sinh vật và enzyme trong trứng, ở trứng xảy ra các quá trình hóa già, khô và hư hỏng trong quá trình bảo quản. 1.1.4.1. Sự lão hóa Trong quá trình bảo quản, hơi nước và những sản phẩm của quá trình sinh hóa được hình thành và thoát ra ngoài qua các lỗ nhỏ trên trứng. Quá trình này chủ yếu xảy ra ở lòng trắng làm lòng trắng dần bị loãng làm pH tăng lên. Nhiệt độ càng cao, thời gian bảo quản càng dài thì lượng hơi nước và các chất dễ bay hơi sản phảm của các quá trình sinh hóa thoát ra càng lớn. Vào thời điểm trứng vừa mới đẻ, ở lòng trắng trứng pH từ 7,4-7,6, sau một thời gian bảo quản có thể tăng lên đến 9,2-9,5 và đạt giá trị cực đại khoảng 9,7. Phụ thuộc vào mức độ thoát khí và hơi nước, lòng trắng trở nên trong suốt hơn so với trứng nhận được khi mới đẻ, Thời gian bảo quản càng dài, tỷ lệ lòng trắng đặc càng giảm, lòng trắng loãng tăng lên làm đai trứng (dây chằng) yếu và lòng đỏ không còn duy trì ở vị trí trung tâm. Do sự chênh lệch nồng độ chất khô giữa lòng trắng và lòng đỏ, nên nước dịch chuyển từ lòng trắng sang lòng đỏ, xuyên qua màng mỏng lòng đỏ. Thời gian bảo quản kéo dài hàm lượng nước trong lòng đỏ tăng lên, ngược lại hàm lượng nước trong lòng trắng giảm xuống. Vì thế trứng bảo quản càng lâu, khi soi trứng trước nguồn sáng sẽ 9
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi thấy đường ranh giới giữa lòng trắng và lòng đỏ càng mờ, khi đập trứng đổ ra đĩa lòng đỏ bị vữa ra [6,102]. Sự lão hóa của trứng xảy ra chậm nhất khi bảo quản ở nhiệt độ -1,5-2oC. 1.1.4.2. Sự khô Trong thời gian bảo quản trứng, do sự bốc hơi của nước và thấm qua vỏ gây ra hiện tượng lòng trứng bị khô. Tốc độ mất nước phụ thuộc vào kích thước của trứng, kích thước và mật độ lỗ khí, nhiệt độ và độ ẩm của môi trường bảo quản. Lớp màng ngoài vỏ trứng càng bị phá vỡ, hơi nước thoát ra càng nhiều. Khi bảo quản trứng có vỏ ở trạng thái tự nhiên, sự bay hơi nước ở trứng lớn hơn so với bảo quản trứng có màng bọc bên ngoài vỏ. Thời gian bảo quản càng ngắn, nhiệt độ bảo quản càng thấp, độ ẩm không khí cao, hơi nước bốc càng ít. Sự bốc hơi nước làm giảm trọng lượng của trứng và tăng kích thước buồng khí ở đầu quả trứng [6]. 1.1.4.3. Sự hư hỏng Sự hư hỏng xảy ra trong quá trình bảo quản trứng do sự lão hóa, sự tự phân hủy các thành phần dinh dưỡng và sự phát triển của vi sinh vật gây ra. Ngoài lysozyme có trong lòng trắng, ở lòng trắng và lòng đỏ còn chứa các enzyme thủy phân và oxy hóa khác nhau như peptidase, catalase, amylase, Dưới tác dụng của hệ enzyme này, trong trứng xảy ra các phản ứng phân giải các hợp chất protein, lipid, glucid, đặc biệt khi nhiệt độ bảo quản càng cao. Tốc độ quá trình phân giải protein xảy ra rất chậm ở thời điểm ban đầu khi trứng mới đẻ, sau tăng dần trong suốt quá trình bảo quản. Sự phân giải đó thể hiện bằng lượng NH3 tăng lên trong quá trình bảo quản. Khi protein bắt đầu phân giải, do hình thành những chất bay hơi (CO2, NH3, H2S, amin bậc thấp, ) nên trứng có mùi đặc trưng, nếu sự phân giải tiến hành sâu xa hơn trứng có mùi thối. Đối với chất béo, thường quá trình thủy phân xảy ra chậm hơn so với protein nhưng nó diễn ra tong suốt quá trình làm cho acid béo tự do tăng lên và các sản phẩm bay hơi tích tụ lại. 10
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Glucid trong trứng mặc dù có hàm lượng thấp nhưng vẫn lên men dưới tác dụng của ezyme hoặc vi sinh vật tạo thành acid lactic, acid acetic và CO2. Kết quả của quá trình tự phân hủy là các hợp chất như NH3, H2S, CO2, acid hữu cơ, amin bậc thấp, tích tụ lại trong trứng. Hàm lượng vitamin giảm, sự phân bố các sản phẩm trung gian giữa lòng trắng và lòng đỏ bị đảo lộn, ví dụ glucose ở lòng đỏ tăng, ở lòng trắng giảm; Ca2+ ở lòng đỏ tăng, Cuối cùng chất lượng trứng bị giảm sút, nếu để quá lâu trứng có thể không dùng được làm thực phẩm. Bình thường nếu gia cầm không nhiễm bệnh, trứng đạt độ vô trùng đến 93-98% [6,104,105]. Tuy nhiên do lớp vỏ trứng có nhiều lỗ nhỏ (lỗ thông khí của trứng, phục vụ cho quá trình trao đổi chất) và chính nơi đây là cửa ngõ để vi sinh vật xâm nhập từ bề mặt vỏ trứng vào bên trong. Đặc biệt trong quá trình bảo quản, nếu môi trường không tốt, điều kiện bảo quản không đạt yêu cầu làm cho lysozyme và một số protein kháng khuẩn khác mất tác dụng, vi sinh vật sinh trưởng phát triển nhanh sau khi xâm nhập vào trứng và gây hư hỏng. Trong quá trình hư hỏng hệ vi sinh vật trong trứng có sự biến đổi. Đầu tiên các sợi nấm mốc và một vài vi khuẩn như Pseudomonas phát triển, phá hoại lớp vỏ biểu bì ở ngoài của trứng, sau đó nấm mốc tiếp tục phá hủy vỏ bằng cách chúng đưa các khuẩn ty qua các lỗ thông khí phá hủy màng trong vỏ và màng lòng trắng trứng, mở đường các vi khuẩn xâm nhập. Giai đoạn đầu, nhiều khuẩn lạc nhỏ có màu sắc khác nhau được hình thành, nếu soi dưới nguồn sáng sẽ xuất hiện các đốm nhỏ. Về sau, các khuẩn lạc lớn dần, màng trong vỏ có thể bị nấm mốc che phủ. Kết quả cuối cùng dưới sự phá hoại của nấm mốc và vi khuẩn trứng bị hư hỏng hoàn toàn [102,107]. Vi sinh vật nhiễm vào trứng khá đa dạng về chủng loại. Ở bề mặt vỏ trứng thường xuất hiện nhiều các chủng vi khuẩn Gram dương như Micrococcus, Staphylococcus, Arthrobacter, Baccillus, Streptococcus, Sarcina, ; ngược lại các chủng vi khuẩn Gram âm như E. coli, Salmonella, Pseudomonas, Proteus, Alcaligenes, lại được tìm thấy 11
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi nhiều bên trong trứng bị thối hỏng. Những nấm mốc phát triển trên trứng thường gặp như Aspergillus niger, Penicillium glacum, Mucor, Cladosporium herbarum,.[102,106] Do sự phá hoại của vi khuẩn, ở mức độ thường lòng trắng bị loãng ra, dây chằng bị phân giải, lòng đỏ dịch chuyển dính sát vỏ. Ở mức độ sâu xa, lòng đỏ bị phá vỡ trộn lẫn với lòng trắng, chất béo ở lòng đỏ cũng bị phân giải, lượng acid béo tựu do tăng. Protein của trứng bị phân hủy tạo NH3, H2S, CO2, Indol, Scatol, có mùi thối khó chịu. Sự tạo thành các chất khí làm cho áp suất trong trứng tăng lên có thể làm cho trứng bị vỡ. 1.1.5. Phân loại chất lượng trứng gà tươi Tùy thuộc theo tiêu chuẩn của mỗi quốc gia, mỗi thị trường khác nhau có các cách thức phân loại trứng khác nhau. Trứng thường được phân loại theo hai cách: theo phẩm chất và theo trọng lượng. Ở Việt Nam, trứng được phân loại theo hai cách [9]: • Phân loại theo phẩm chất: Phẩm chất của trứng được xác định theo tình trạng vỏ, buồng khí, trạng thái lòng đỏ, lòng trắng, - Loại AA: Vỏ sạch, nguyên vẹn; chiều sâu buồng khí 9,5mm; lòng trắng loãng, có vết máu; lòng đỏ lơ lửng, đường viền lỏng lẻo. - Loại bẩn: Vỏ bẩn nhưng còn nguyên vỏ. - Loại rạn: Vỏ bị rạn nhưng ruột không chảy ra ngoài. - Loại vỡ: Vỏ nứt và ruột chảy ra ngoài. 12
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi • Phân loại theo trọng lượng: Bảng 1.6: Phân loại trứng theo trọng lượng theo tiêu chuẩn Việt Nam Hạng Khối lượng một quả (g) Sai lệch cho phép I Từ 55 trở lên II Từ 45 đến dưới 55 1 Trứng tươi khi xuất cho người tiêu thụ cho phép lẫn tối đa 2% trứng loại ra (không kể trứng rạn nứt) và cho phép lẫn tối đa 5% trứng rạn nứt, không được lẫn trứng hỏng. Nguồn: TCVN 1858 - 1986 Trong tiêu chuẩn Việt Nam phân loại trứng thương phẩm, một chỉ tiêu chất lượng quan trọng của trứng tươi là chỉ số tươi (Haugh Unit) không được sử dụng để đánh giá. Trong khi đó ở một số khu vực khác trên thế giới đặc biệt là Bắc Mỹ và EU đây lại là một chỉ tiêu quan trọng trong việc phân loại trứng gà tươi. Ở Mỹ và EU, trứng gà được phân loại như sau: • Phân loại theo phẩm chất: Tóm tắt phân loại chất lượng trứng tươi theo tiêu chuẩn của Mỹ và EU được trình bày ở bảng sau: Bảng 1.7: Phân loại trứng gà theo phẩm chất đối với tiêu chuẩn của Mỹ và EU 13
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Yếu tố Chất lượng AA Chất lượng A Chất lượng B Vỏ Sạch Sạch Có vết bẩn nhỏ (*) Còn nguyên vẹn Còn nguyên vẹn Còn nguyên vẹn Bình thường Bình thường Dấu hiệu lạ Buồng khí Chiều sâu ≤ 1/8 inch Chiều sâu≤3/16 inch Chiều sâu≥3/16 inch Không di động Không di động Không di động Không có bọt Không có bọt Không có bọt Lòng trắng Sáng Sáng Yếu và loãng Đặc Đặc vừa phải Có vết máu nhỏ Lòng đỏ Đường viền mờ Đường viền rõ Đường viền rõ Hình cầu, nằm giữa Hình cầu, nằm Bị dẹt và mở rộng giữa (HU) ( ) ≥72 60-71 31-59 Quy định chất lượng đối với loại bẩn, loại nứt vỏ: Loại bẩn Loại vỡ Không bị vỡ vỏ. Vết bẩn dính chặt, Vỏ trứng bị nứt nhưng màng bảo vẹ còn nổi rõ bên ngoài vỏ, mức độ trứng bị nguyên, chưa rò rỉ các thành phần bên nhiễm bẩn vượt hơn so với loại B. trong. (*): Giới hạn mức độ bẩn: 1/32 diện tích vỏ nếu vết bẩn tập trung, 1/16 diện tích vỏ nếu vết bẩn phân tán. ( ): Được xác định thông qua chiều cao lòng trắng đặc và khối lượng trứng. Nguồn: Quality Standards – The EU Marketing Regulation And Other Controls • Phân loại theo trọng lượng: Bảng 1.8: Phân loại trứng gà theo trọng lượng đối với tiêu chuẩn của Mỹ và EU Phân loại trọng Trọng lượng tịnh Trọng lượng tịnh Trọng lượng tịnh nhỏ lượng nhỏ nhất mỗi tá nhỏ nhất 30 tá/ lô nhất cho mỗi quả 14
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi trứng (g) trứng (g) trứng trong 1 tá (g) Cực lớn 840 25.088 812 Lớn nhiều 756 22.624 728 Lớn 672 20.160 644 Trung bình 588 17.696 560 Nhỏ 504 15.232 476 Cực nhỏ 420 21.504 - Nguồn: Egg-Grading Manual U.S Standards, Grades, and Weight Classes for Sell Eggs, AMS 56, 2000 1.1.6. Một số phương pháp bảo quản trứng Bản thân trứng có vỏ cứng và màng ngoài bảo vệ rất thuận lợi cho việc bảo quản. Nhưng để giữ trứng được tươi lâu cần phải có biện pháp ngăn ngừa sự xâm nhập của vi sinh vật vào bên trong, chống sự bốc hơi nước của trứng, chống mốc ở vỏ trứng, và hạn chế các quá trình sinh hóa xảy ra trong trứng. 1.1.6.1. Bảo quản trứng bằng nhiệt độ thấp Nhiệt độ thấp hạn chế hoạt động của vi sinh vật, làm chậm các quá trình sinh hóa của trứng. Nhiệt độ: 0 - 2oC, độ ẩm tương đối 80 – 85 % bảo quản trứng được 6 tháng. Ở nhiệt độ -2,5 ± -3oC trứng bị đông. Nên xếp trứng vào phòng lạnh có nhiệt độ giảm từ từ để tránh gây ra các biến đổi đột ngột cho trứng. Trước khi làm lạnh cần chọn những trứng tươi tốt: buồng khí nhỏ, lòng đỏ nằm ở trung tâm. Loại bỏ những trứng xấu: buồng khí hơi to, lòng đỏ nằm lệch, bị nứt, có vết, có mốc, phôi có máu đang phát triển. Kiểm tra bằng cách soi trứng: Để trứng ở khoảng giữa mắt và một nguồn sáng, soi phần trong của trứng xem có vết màu, có ký sinh trùng hoặc vật lạ gì khác, soi xem túi khí, vị trí lòng trắng và lòng đỏ. 1.1.6.2. Bảo quản bằng nhiệt độ cao 15
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Nhiệt độ có tác dụng vô hoạt enzyme trong trứng, diệt vi sinh vật. Chú ý, ở 65oC trứng bị đông đặc. Phương pháp này áp dụng trong trường hợp chuyên chở đi xa có thể bảo quản lâu dài trong trường hợp không bảo quản lạnh được. 1.1.6.3. Bảo quản trứng bằng sấy khô Chọn trứng tốt, sấy khô trứng thành bột bằng thiết bị sấy màng hay sấy phun. Bột trứng khô có thể là bột trứng toàn quả hay bột lòng trắng, lòng đỏ riêng. Quá trình sấy khô ngăn ngừa được sự hư hỏng trứng do vi sinh vật và do hoạt động của enzyme trong trứng. 1.1.6.4. Bảo quản bằng hóa chất Muối, tro, vôi áp dụng rộng rãi trong bảo quản trứng ở gia đình và trong thương mại. - Trứng muối: Chọn trứng tốt, rửa sạch, lau khô, bao trứng bằng hỗn hợp tro – muối dày 1cm. Muối sẽ ngấm dần vào trứng ức chế sự phát triển của vi sinh vật trong trứng. - Trứng ngâm vôi: Nước vôi được pha từ vôi nung, nước sạch và một ít muối. CaO + H2O  Ca(OH)2 + Q Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O CaCO3 có tác dụng bịt kín lỗ khí, làm hơi nước trong trứng ít thoát ra ngoài và hạn chế sự xâm nhập của vi khuẩn. Khi luộc phải chọc thủng một lỗ nhỏ nếu không trứng sẽ bể. 1.1.6.5. Bảo quản trứng bằng màng bảo vệ Trứng ở nhiệt độ thường rất khó bảo quản, chỉ trong một thời gian ngắn các thành phần trong trứng biến đổi rất nhanh nếu không có biện pháp can thiệp, trứng rất chóng hỏng. Để hạn chế các biến đổi xảy ra bên trong trứng, một nhóm tác giả đã nghiên cứu dung một số màng bao ngoài vỏ trứng như: màng silicat, màng paraffin, màng chitosan. Những biện pháp này cũng đã đạt được một vài ưu điểm. Tuy nhiên nó vẫn 16
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi chưa hấp dẫn được người tiêu dùng. Họ chỉ thích những phương pháp bảo quản không dùng hóa chất hoặc các chất lạ. Nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, hiện nay một số tác giả bắt đầu nghiên cứu khả năng bảo quản trứng bằng màng được làm từ nha đam. Do đặc tính màng này ăn được, không độc với người tiêu dùng. 1.2. Tổng quan về chitosan 1.2.1. Cấu trúc của chitosan: Chitosan là một dẫn xuất của chitin. Trong tự nhiên, chất chitosan rất hiếm và chỉ có ở màng tế bào nấm mốc thuộc họ Zygmemyceces và ở một vài loài côn trùng như thành bụng của các mối chúa, ở một vài loài tảo. Ngoài ra, nó có nhiều trong vỏ động vật giáp xác như tôm, cua, ghẹ và mai mực. Vì vậy vỏ tôm, cua, ghẹ là nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất chitin, chitosan và dẫn xuất của chúng. Cấu tạo của chitosan tương tự với cellulose, chỉ khác một nhóm chức ở vị trí C2 của mỗi đơn vị D-glucose (thay nhóm hydroxyl ở cellulose bằng nhóm amino ở chitosan) nhưng tính chất của chúng lại khác nhau. Tên hóa học của chitosan là Poly-β-(1,4)-D-glucosamin, hay còn gại là poly-β- (1,4)-2-amino-2-deoxy-D-glucose. Công thức cấu tạo: Hình 1.2 : Cấu tạo hóa học của chitosan Công thức phân tử: (C6H11O4N)n Phân tử lượng: Mchitosan = (161,07)n Tuy nhiên trên thực tế, thường có mắt xích chitin đan xen trong mạch cao phân tử chtosan (khoảng 10%). Vì vậy, công thức chính xác của chitosan được thể hiện như sau [7] [110]: 17
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Hình 1.3 : Cấu tạo hóa học của chitosan có quá trình deacetyl hóa Trong đó, tỷ lệ phụ thuộc vào mức độ deacetyl hóa. 푛 Chitosan ở thể rắn, dạng vảy mỏng, xốp, nhẹ, màu trắng ngà hay vàng nhạt, không mùi, không vị. Hình 1.4 : Chitin, chitosan và vỏ cua ghẹ Nhiệt độ nóng chảy từ 309-311oC, không tan trong nước, kiềm và acid đậm đặc nhưng lại có khả năng tan trong môi trường acid loãng. Chitosan có những tính chất cơ bản sau: - Chitosan là một chất rắn, xốp, nhẹ, ở dạng bột có màu trắng ngà, ở dạng vảy có màu trắng trong hay màu hơi vàng. Chitosan thương mại ít nhất phải có mức DD (degree of deacetylation) hơn 70% và trọng lượn phân tử gần 100.000-120.000 Dalton (Li, 1997 – Onsoyen và Skaugrud, 1990). - Chitosan có tính kiềm nhẹ, không hoà tan trong nước, trong kiềm nhưng hoà tan trong acid acetic loãng sẽ tạo thành một dung dịch keo nhớt trong suốt. Chitosan khi hoà tan trong dung dịch acid acetic loãng sẽ tạo thành dung dịch keo dương, nhờ đó mà 18
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi keo chitosan không bị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại nặng như: Pb3+, Hg+, - Chitosan phản ứng với acid đậm đặc tạo muối khó tan. - Chitosan tác dụng với Iốt trong môi trường H2SO4 cho phản ứng lên màu tím. Đây là phản ứng dùng trong phân tích định tính chitosan. - Chitosan là một polymer mang điện tích dương nên được xem là một polycationic (pH<6,5), có khả năng bám dính trên bề mặt có điện tích âm như protein, aminopolysaccharide (alginate), acid béo và phospholipid nhờ sự có mặt của nhóm amino (NH2) (Knorr, 1984, Muzzanelli, 1996). - Chitosan có tính kháng nấm, kháng khuẩn cao. - Trên mỗi mắc xích của phân tử chitosan có ba nhóm chức, các nhóm chức này có khả năng kết hợp với chất khác tạo ra các dẫn xuất có lợi khác nhau của chitosan (O-acetylchitosan, N-acetylchitosan, N-phatylchitosan). - Chitosan có tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng, có thể tự phân huỷ sinh học, có tính hoà hợp sinh học cao với cơ thể. Quy trình sản xuất như sau: 19
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Hình 1.5 : Quy trình sản xuất chitosan Khi thực phẩm được nhúng vào hay phun với dung dịch chitosan, một lớp màng trong suốt được hình thành. Màng chitosan cho phép những khí có tính acid như CO2 thấm qua màng ở mức 2,5.10-8 cm3/m2 CO2 ở nhiệt độ phòng. Lớp keo chitosan này có tác dụng hạn chế cường độ hô hấp ở mức độ vừa phải. Bên cạnh màng chitosan còn có khả năng tạo phức với các cation kim loại như Cu2+, Fe2+, Fe3+, do đó có khả năng ngăn chặn sự xâm nhập của oxy từ không khí và làm giảm hàm lượng các cation kim loại và các gốc tự do trên bề mặt thực phẩm. Ngoài ra, chitosan còn có tác dụng kháng khuẩn rất cao, nhất là đối với vi khuẩn E. coli, Staphylococus aureus, Pseudomonas aerginosa và với nấm men Candida albicans. Vì vậy quá trình oxy hóa thực phẩm bị ngăn chặn khá hiệu quả. 1.2.2. Một số nghiên cứu ưng dụng chitosan 1.2.2.1. Các nghiên cứu nước ngoài 20
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi - Năm 2007 Su Hyun Kim và một số cộng sự tiến hành nghiên cứu bao trứng gà bởi màng α - chitosan và β - chitosan với mục đích tiêu diệt một số loài vi khuẩn trên trứng cho kết quả chất lượng của trứng gà vẫn tốt trong suốt 4 tuần, ở nhiệt độ 25oC. Bảng 1.9: Tổng hợp các chỉ tiêu hao hụt khối lượng, chỉ số HU, chỉ số YI của trứng không xử lý và trứng được phủ màng bao chitosan ở các mức pH khác nhau - Năm 2012, Orathai Wongmetha, Lih-Shang Ke đã nghiên cứu so sánh việc sử dụng 1-MCP, chitosan và kết hợp 1-MCP-chitosan để bảo quản xoài đã được ra được kết quả rất khả thi. Hình 1.6 : Đồ thị thay đổi của các mẫu xoài không xử lý, mẫu xoài xử lý 5 μl l-1 1- MCP, mẫu xoài xử lý chitosan 0,5% và mẫu xoài xử lý 1-MCP+chitosan, A: Tỷ lệ hư hỏng của trái cây, B: Thời gian bảo quản 1.2.2.2. Các nghiên cứu trong nước 21
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi - Năm 2008, Nguyễn Thị Bích Thủy, Nguyễn Thị Thu Nga và Đỗ Thị Thu Thủy đã có nghiên cứu về ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến chất lượng và thời gian bảo quản chanh. Hình 1.7: Đồ thị thay đổi của chanh ở các mẫu chanh phủ màng bao chitosan 1%, 1,5% và 2% A: Biến đổi hao hụt khối lượng tự nhiên B: Biến đổi độ cứng. Kết quả cho thấy sử dụng màng bao chitosan 1,5% sẽ giữ cho chất lượng chanh tốt nhất. - Năm 2009, Nguyễn Thị Lan và Huỳnh Thái Nguyên đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của màng bao chitosan đến một số tính chất hóa lý của trứng gà trong quá trình bảo quản. 22
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Hình 1.8: Đồ thị biến đổi hao hụt khối lượng trong bảo quản trứng gà bằng màng bao chitosan với các tỷ lệ 1%, 1,2%, 1,4%, 1,6% Hình 1.9: Đồ thị biến đổi protein hòa tan trong bảo quản trứng gà bằng màng bao chitosan với các tỷ lệ 1%, 1,2%, 1,4%, 1,6% Kết quả cho thấy sử dụng màng bao chitosan 1,6% để bảo quan trứng gà giữ được chất lượng lâu nhất. 1.3. Tổng quan về nha đam 1.3.1. Giới thiệu về cây nha đam Theo các quy tắc quốc tế về Danh mục thực vật, tên khoa học của cây nha đam là Aloe vera (L.) Burm.f. Ngoài ra, còn có các tên gọi khác như A. barbadensis Miller, 23
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Aloe vulgaris Lam. Ở Việt Nam, cây nha đam còn có những tên gọi như cây lô hội, lưỡi hổ, Hình 1.10: Cây nha đam Sản lượng gel, pH, hàm lượng chất khô của cây nha đam qua các mùa được trình bày ở bảng dưới đây: Bảng 1.10: Sản lượng gel thu được, pH, hàm lượng chất khô của lá nha đam qua các mùa. Mùa Sản lượng gel pH TSS (g/ 100 g) (g/ 100 g) Mùa đông 66,47 ± 1,59 5,30 ± 0,28 1,12 ± 0,02 Mùa xuân 65,76 ± 1,13 4,61 ± 0,03 1,11 ± 0,03 Mùa hè 63,38 ± 1,04 4,58 ± 0,01 1,15 ± 0,03 Nguồn: Zapata và cộng sự (2012) 1.3.2. Thành phần hoá học Thành phần hóa học của gel nha đam thay đổi tùy loài, khí hậu, thổ nhưỡng và điều kiện phát triển [72]. 24
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Lá nha đam chứa 99 – 99,5 % là nước, pH trung bình khoảng 4,5. Phần chất khô còn lại chứa trên 75 thành phần khác nhau bao gồm vitamin, khoáng, enzyme, đường (chiếm khoảng 25 % hàm lượng chất khô), sterol, acid amin, các enzyme trong nha đam bị phá hủy ở nhiệt độ trên 70oC. việc xử lý lá tươi và gel nha đam được xử lý một cách cẩn thận để đạt được hiệu quả cao. Trong khi xử lý nhiệt sẽ làm cho enzyme trong nha đam hoạt động yếu hơn. 1.3.2.1. Carbohydrate. Carbohydrate có trong chất nhầy bên trong lá, bao gồm monosaccharide và polysaccharide. - Monosaccharide: Các monosaccharide chiếm 20 – 30 % tổng chất khô chế biến từ phần thịt lá bằng cách ly tâm [37]. Waller và cộng sự (1978) xác định các thành phần của bột nha đam và tìm thấy sáu loại đường (arabinose, galactose, glucose, mannose, rhamnose và xylose), trong đó mannose và glucose chiếm 85 %. - Polysaccharide.: Mannan là polysaccharide được nghiên cứu rộng rãi nhất từ cây nha đam vì nó có chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học cao. Mannan từ nha đam với hai đặc điểm chính là có liên kết β1→4 và được acetyl hóa. Trong khi những mannan thực vật khác hoặc có chuỗi bên riêng biệt hoặc không được acetyl hoá và không hòa tan [97]. Hình 1.11: Cấu trúc polysaccharide chính trong lá nha đam 25
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Glucomannan là polysaccharide trong cây nha đam hiếm khi được tìm thấy trong các loại cây trồng khác và có đặc tính có nhựa gần giống như chất dịch ở cơ thể người [94]. Acetyl mannan là polysaccharide chính trong phần thịt lá, được nghiên cứu rộng rãi nhất và đã có sản phẩm thương mại như CarrisynTM [61]. Acetyl mannan có nhiều tính chất trị liệu bao gồm kích thích miễn gel, làm lành vết thương và kháng viêm [58]. Cấu trúc acetyl mannan của nha đam được thể hiện qua hình 1.10 dưới đây: Hình 1.12: Cấu trúc acetyl mannan của nha đam Một số loại polysaccharide được phân lập từ nha đam được thể hiện ở bảng dưới đây: 26
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Bảng 1.11: Một số loại polysaccharide được phân lập từ nha đam Thành phần Liên Sự hiện diện của Acetyl Tài liệu kết glucose hóa tham khảo (gluc/man) Glucomannan 1 – 4 1,5: 1 – 1: 19 0,78 Gowda và cộng sự (1979) Glucomannan 1 – 4 1: 20 Không Mandal và 1 – 6 Das (1980b) Glucogalactomanna 1 – 4 Glc: Gal: Man Haq và n 2: 2: 1 Hannan (1981) Mannan B- I 1: 28 t’Hart và Mannan B- II 1: 21 cộng sự (1989) Mannan 1 – 4 1: 4,6 Femenia và cộng sự (1999) Glucomannan Glc: Man: GlcA 19: 19: 1 Acetyl glucomannan 1 – 4 Glc: Man Farkas 1: 13,5 (1967) Acetyl glucomannan 1 – 4 Glc: Man 1:19 27
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Galactogalacturan Gal: GalA: Rha 1: 20: 1 Galactogalacturan Gal: GalA Mandas và 1: 1 Das (1980a) Galactogalacturan 1 – 4 Gal: GalA 1 – 6 25: 1 Galactogalacturan 1 – 4 Gal: GalA Mandal và 1 – 3 1: 5 cộng sự (1983) Galactogluco- Gal:Glc:Arab:Ma t’Hart và arabinomannan n 4: 3: 1: 89 cộng sự (1989) Galactogluco- Gal:Glc:Arab:Ma arabinomannan n 2: 1: 1: 22 Acetylmannan 1 – 4 Man: Ac Manna và (CarrisynTM) 16: 5 McAnalley (1993) Yawei và cộng sự (2004) cho rằng, hàm lượng đường càng cao, mức độ acetyl hóa càng thấp. Như vậy, glucomannan với hàm lượng glucose cao sẽ có mức độ acetyl hóa thấp hơn mannan hoặc glucomannan với hàm lượng glucose thấp. Điều này cho thấy acetyl hóa xảy ra chủ yếu ở phế liệu mannose hoặc chỉ có những mannan hoặc glucomannan với hàm lượng glucose thấp là được ưu tiên acetyl hóa. Cả mannan và glucomannan cùng hiện diện bên trong nha đam. Mannan hoặc glucomannan có hàm lượng glucose thấp (glucose: mannose < 1: 4) là polysaccharide chiếm ưu thế và có rất nhiều acetyl hóa. Mannan không ổn định và có thể suy thoái một cách nhanh chóng. 28
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Suy thoái có thể được gây ra bởi nhiệt độ cao, thay đổi pH, vi khuẩn gây ô nhiễm hoặc các enzyme như mannanase có thể có trong phần thịt lá hoặc trong vi khuẩn. Trong một số sản phẩm nha đam thương mại, việc chuẩn bị phần thịt lá được xử lý với cellulase. Cellulase có nguồn gốc và độ tinh khiết khác nhau có thể nhiễm mannanase và cũng có thể là nguyên nhân làm suy thoái mannan. Độ pH cao có thể khử acetyl, làm cho mannan không thể hòa tan. Gowda và cộng sự (1979) thấy rằng kiềm xử lý glucomannan acetyl hóa làm cho các mannan trở nên không thể hòa tan và mất đi khả năng tạo thành dung dịch nhớt. Một khi mannan xuống cấp dịch gel sẽ trở nên ít dính hơn. - Pectic hoặc pectin với hàm lượng acid galacturonic cao (85 %) đã được phân lập từ phần thịt lá nha đam với nước sôi, có hoặc không có amoni oxalate. Tuy nhiên, sự hiện diện của pectic trong nha đam được giải thích thay đổi theo loài, mùa, vị trí địa lý. - Arabinan và arabinogalactan Mandal và Das (1980) đã phát hiện arabinan trong thịt lá nha đam. Yagi và cộng sự (1986) cũng đã phân lập được arabinogalactan từ nước ép lá nha đam, có tỷ lệ galactose: arabinose là 1: 1,5 và chuỗi chính bao gồm liên kết 1 →6 arabinose và liên kết 1 →2 galactose. Các phân nhánh xảy ra tại vị trí O2 và O6 của các galactose còn lại. Số lượng arabinogalactan được tìm thấy trong phần thịt lá nha đam thấp hơn so với mannan hoặc glucomannan. Điều đó giúp khẳng định rằng bản chất nhầy của phần thịt lá không phải là do các arabinan hoặc arabinogalactan mà là do mannan. - Carbohydrate khác như cellulose, xylose, L – rhamnose, galactose, aldopentose cũng có mặt trong cây nha đam. - Aloin Theo Steinegger và Hansel (1988); Duke (1997) cho biết thành phần rất quan trọng của aloin là: Barbaloin và Isobarbaloin. Chúng tạo nên tinh thể aloin được ứng dụng nhiều trong y học. Các antharquinone khác có tác dụng sát khuẩn chống lại một 29
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi số lượng vi khuẩn và nấm. Ví dụ Staphylococci, Streptococcus, vi khuẩn Salmonella, Candida và nấm. Tuy nhiên nếu sử dụng nhiều aloin thì sẽ không tốt cho sức khỏe. Bảng 1.12: Hàm lượng aloin ở một số loài nha đam. Loài Hàm lượng aloin (%) Aloe arborescens 0,602 A.vera 0,266 A.mutabilis 0,123 A.vera var chinensis 0,011 A.saponaria 0,009 A.greenii 0.076 Nguồn: Steinegger và Hansel (1988) 1.2.3.2. Protein Roboz và Haagen – Smit (1948) cho rằng hàm lượng protein chiếm 7 % (theo trọng lượng khô) trong thịt lá nha đam. Điện di trên gel polyacrylamide thì có ít nhất 23 polypeptide từ lá trưởng thành, trong đó có 13 polypeptide có trong gel nha đam. Có khoảng 20 trong số 22 amino acid và 7 trong số 8 amino acid cần thiết cho cơ thể có mặt trong gel nha đam. Các loại amino acid được thể hiện qua bảng dưới đây: Bảng 1.13. Các loại amino acid trong gel nha đam Các loại amino acid Lysine Alanin Acid aspartic Isoleucine Valine Tyrosine Acid glutamic Methionine Leucine Threonine Leucine Histidine Proline Glycine Phenylalanine Arginine Serine Cystine Hydroxyproline Nguồn: Waller và cộng sự (2004) 30
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi 1.2.3.3. Lipid Theo Femenia và cộng sự (1999) hàm lượng lipid trong gel nha đam đông khô là 4 %. Sterol thực vật phổ biến, β– sitosterol được tìm thấy trong lá nha đam, đi kèm với số lượng ít của cholesterol, campestrol và lupeol [46].Một nghiên cứu sau đó cũng cho thấy β– sitosterol và một loạt các n – ankan trong gel nha đam với n-octadecane chiếm ưu thế, cũng như các acid béo và este methyl của chúng. Lipid và hỗn hợp các hợp chất hữu cơ được thể hiện ở bảng dưới đây: Bảng 1.14. Lipid và hỗn hợp hợp chất hữu cơ Lipid và hỗn hợp hợp chất hữu cơ Cholesterol β– sitosterol Acidarachidonic Eicosanoid Acidbéo Triglyceride Acid uric Lignin Terpenes Lupeol Campesterol Gibberellin Acidsalicylic Auxin Saponin Triterpenoid Kali sorbate Acid γ– linolenic Acid uric Nguồn: Waller và cộng sự (2004) 1.2.3.4. Hợp chất phenolic. Hàm lượng của một số hợp chất phenolic được thể hiện ở bảng dưới đây: Bảng 1.15. Hàm lượng của một số hợp chất phenolic trong cây nha đam Hợp chất Hàm lượng (mg/ g) Aloesin 0,320 ± 0,060 8 – C – glucosyl – 7 – O – methyl– (S) – aloesol 0,061 ± 0,031 Neoaloesin A 0,015 ± 0,006 8 – C – methyl – 7 – hydroxyaloin A và B 0,140 ± 0,040 10 - hydroxyaloin A 0,070 ± 0,024 Isoaloeresin D 0,570 ± 0,270 Aloin A và B 1,140 ± 0,390 Aloeresin E 0,071 ± 0,018 Aloe – emodin 0,014 ± 0,009 31
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Nguồn: Park và Lee (2006) 1.2.3.5. Các thành phần khác. Bảng 1.16. Thành phần một số chất trong 100 g nha đam khô. Thành phần Vỏ (%) Gel (%) Soluble sugar 10,99 – 11,951 26,81 -27,37 Ca 4.,25 - 4,71 3,58 Mg 0,9 -1,03 1,22 Na 1,82 – 1,92 3,66 - 7,37 K 1,84 4,06 P 0.01 0.02 Galactose 8.43 – 8.54 3,50 Mannose 0,09 – 1,01 52,81 – 54,14 Glucose 28,01 – 28,82 32,25 – 32,27 Nguồn: Park và Lee (2006) Ngoài các thành phần hữu cơ đã được mô tả ở trên trong cây nha đam còn có các thành phần vô cơ. Hàm lượng tro 3,3 % trong vỏ nha đam và 0,2 % (trọng lượng ướt) hàm lượng tro trong thịt lá, có chứa calcium oxalate. Hàm lượng các chất khoáng trong gel nha đam được trồng khoảng 112 tuần được thể hiện qua bảng dưới đây: Bảng 1.17. Hàm lượng chất khoáng (mg / l) Lần Kali Natri Canxi Magiê 1 370 ± 14 195 ± 7 331 ± 10 52 ± 2 2 313 ± 11 182 ± 4 348 ± 7 60 ± 1 3 450 ± 12 181 ± 7 260 ± 10 54 ± 2 Nguồn: Waller và cộng sự(1978) 32
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Bảng 1.18: Sterol và triterpenoid trong lá nha đam. Sterol hay triterpenoid Hàm lượng chất khô trong lá (µmol/ gam) Cholesterol 10,8 Campesterol 12,4 α – Sitosterol 148,0 Lupcol 66,1 Nguồn: Waller và cộng sự (2004) Các loại vitamin bao gồm cả các vitamin chống oxy hóa như A, C, E, B1, B2, B6, niacin, choline, aicd folic, β– carotene,, cũng có mặt trong cây nha đam. Bảng 1.19. Các acid amin có trong nha đam Các acid amin có trong nha đam. Alonine Histidine Cystin Araginine Leucine Threonine Asparagine Iso-Leucine tryptophane Glutamine Lyzine Phenylalanine Glycine Methionine Tyrozine Proline Serine Vanine Nguồn: Waller và cộng sự (2004) 1.3.2.2. Thành phần có hoạt tính sinh học. Gel nha đam có chứa một lượng lớn các hợp chất có hoạt tính sinh học bao gồm polysaccharide, glycoprotein, anthraquinone, flavonoid, hợp chất phenolic, saponin, sterol, vitamin, enzyme, amino acid và acid salicylic. Các enzyme có trong gel nha đam như bradykinase, cellulase, carboxypeptidase, catalase, amylase, lipase, 33
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Theo Yolanta và Rivka (1994), gel nha đam đã ngăn chặn sự nảy mầm và tăng trưởng của sợi nấm Penicillium digitatum và Alternaria altemata, là các loại nấm gây bệnh ở thực vật. Bào tử P. digitatum, A. alternata và Botrytis cinerea giảm 15 – 20 % ở nồng độ1 µl/ l, chống lại P. expansum chỉ khi nồng độ vượt quá 103 µl/ l . Tác dụng ức chế của gel tăng lên cùng với sự gia tăng nồng độ, mà cao nhất là giảm 95 % bào tử ở nồng độ 105 µl/ l. Ảnh hưởng của gel nha đam lên sự tồn tại của bào tử nấm trong ống nghiệm được thể hiện dưới đây: Hình 1.13. Ảnh hưởng của gel nha đam lên sự tồn tại của bào tử nấm trong ống nghiệm ○ = P. digitahun; ● = P. expansum; Δ = B. cinerea; = A. alternuta Nguồn: Yolanta và Rivka (1994) Ivy Bernardes và cộng sự (2012) đã nghiên cứu ảnh hưởng của glycolic thô chiết xuất từ lá nha đam lên sự tăng trưởng và hình thành ống mầm Candida albicans. Sự hiện diện của chiết xuất (10 % v/ v) có sự ức chế rõ rệt sự tăng trưởng của C. albicans (90 – 100 %). Sự ức chế này xảy ra song song với việc giảm sự hình thành ống mầm trên huyết thanh dê. Dịch huyền phù C. albicans được ủ 3 giờ với việc có hoặc không có sự hiện diện của chiết xuất trên huyết thanh dê được thể hiện ở hình dưới đây: 34
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Hình 1.14. Dịch huyền phù C. albicans được ủ 3 giờ trong việc có hoặc không có hiện diện chiết xuất trong huyết thanh dê Nguồn: Ivy Bernardes và cộng sự (2012) Robson và cộng sự (1982) đã khảo nghiệm tính chất kháng khuẩn của chiết xuất nha đam ở các nồng độ ức chế và nồng độ gây chết khác nhau. Mười hai loài vi sinh vật khác nhau được cấy với các nồng độ khác nhau của chiết xuất. Nồng độ 60 % chiết xuất nha đam có khả năng diệt Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, loài Citrobacter, Enterobacter cloacae, S. pyogenes, Streptococcus agalactiae. Nồng độ 70 % của chiết xuất diệt S. aureus, 80 % đối với E. coli và 90 % với Streptococcus faecalis và Candida albicans. Bacillus subtilis thì không bị ức chế bởi chiết xuất nha đam. Hình 1.5 dưới đây trình bày ảnh hưởng của chiết xuất nha đam bằng ethanol lên vùng ức chế của các vi khuẩn gây bệnh: 35
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Hình 1.15. Ảnh hưởng của chiết xuất nha đam bằng ethanol lên vùng ức chế các loại vi khuẩn gây bệnh (p < 0,01) (Nguồn: Pandey và Mishra, 2010) 1.3.3. Các nghiên cứu ứng dụng gel nha đam trong bảo quản thực phẩm: Martínez – Romero và cộng sự (2006) lần đầu tiên đã dùng gel nha đam để phủ lên anh đào ngọt (Prunus avium L. cv. Starking) và phát hiện màng từ gel nha đam có thể bảo quản anh đào ngọt, giúp duy trì được các đặc tính chất lượng của quả sau 16 ngày bảo quản. Trong quá trình bảo quản lạnh, quả anh đào ngọt (Prunus avium L. cv. Starking) không xử lý với màng bao nha đam cho thấy tăng tốc độ hô hấp, giảm cân nhanh chóng và thay đổi màu sắc, tăng tốc độ mềm và chín quả, thân biến màu và tăng mật độ vi sinh vật. Ngược lại, khi xử lý tạo màng từ nha đam, đã có sự trì hoãn đáng kể các thông số trên và thời gian lưu trữ được kéo dài thêm trong khi không có bất kỳ ảnh hưởng bất lợi nào đối với hương thơm, mùi của quả. Đây là lần đầu tiên gel nha đam được sử dụng bao phủ lên trái cây.Thay đổi Hue angle (H0) trong thời gian bảo quản ở 1 0C của quả anh đào ngọt không có và có màng nha đam được thể hiện ở hình dưới đây: 36
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Hình 1.16: Đồ thị thay đổi H0 trong thời gian bảo quản ở 1 0C của quả anh đào ngọt không có và có màng nha đam Trong 13 ngày đầu, anh đào ngọt không có phủ gel nha đam thì H0 giảm rõ rệt hơn anh đào có phủ gel nha đam. Và có sự khác biệt lớn giữa chúng với giá trị 13,83 ± 0,13 cho đối chứng và 16,94 ± 0,12 cho quả xử lý sau 13 ngày + thời gian kéo dài sử dụng. Anh đào xử lý gel nha đam có độ cứng được duy trì vì không thay đổi đáng kể (1,38 ± 0,05 N/ mm), còn anh đào không xử lý thì quá trình mềm tăng nhanh (1,02 ± 0,03 N/ mm) ở cuối thời kì bảo quản. Thay đổi độ cứng trong thời gian bảo quản ở 10C của quả anh đào ngọt không có và có màng nha đam được thể hiện ở hình dưới đây: Hình 1.17:Đồ thị thay đổi độ cứng trong thời gian bảo quản ở 10C của quả anh đào ngọt không có và có màng nha đam 37
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Từ những kết quả có lợi trên cùng với các chỉ tiêu như tốc độ hô hấp, tính acid và đánh giá cảm quan đã chứng minh gel nha đam tạo màng bao lên quả anh đào ngọt có khả năng làm giảm tỉ lệ hư hỏng, tổn thương cơ học, do đó kéo dài thời gian bảo quản và sử dụng cũng như giữ được các thuộc tính tốt của nó. Valverde và cộng sự (2005) đã dùng gel nha đam phủ lên nho giúp ức chế sự tăng trưởng của vi khuẩn, nấm mốc và nấm men. Hình 1.18: Nấm men, nấm mốc ở mẫu nho đối chứng và mẫu được phủ màng bao Aloe vera bảo quản 21 ngày ở 1oC sau đó 4 ngày ở 20oC và 35 ngày ở 1oC Kết quả cho thấy lượng nấm men, nấm mốc ở mẫu nho được phủ màng bao Aloe vera thấp hơn rất nhiều so với mẫu đối chứng không được phủ màng bao. Điều này chứng tỏ rằng màng bao Aloe vera có khả năng ức chế sự phát triển của nấm men nấm mốc. NHẬN XÉT: Qua quá trình tìm hiểu và tham khảo các công trình nghiên cứu bảo quản trứng gà thương phẩm trong và ngoài nước, cho thấy: Đối với các nghiên cứu nước ngoài: - Trong các phương pháp bảo quản trứng gà tươi, phương pháp bảo quản ở nhiệt độ thấp có thể kéo dài thời gian bảo quản trứng đến 2 tháng với chất lượng trứng giảm xuống chậm nhất. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi chi phí cao, khó áp dụng quy 38
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi mô nông trại. Các phương pháp hóa lý khác (xử lý nhiệt, sử dụng màng phủ dầu khoáng, parafin, nhựa thông, protein đậu nành, zein, trong môi trường không khí điều chỉnh, bảo quản bằng tia ion hóa) hoặc hiệu quả thực tiễn không cao hoặc ít nhiều làm thay đổi tính chất tự nhiên của trứng gà tươi, vì vậy chưa được áp dụng rộng rãi trong thực tế. - Đối với phương pháp dùng màng chitosan, kết quả nghiên cứu của các nhòm tác giải trên cho thấy đây là một hướng nghiên cứu mang tính thực tiễn cao. - Kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả S. D. Bhale, H. K. No, W. Prinyawiwatkul, K. Nadarajah, A. J. Farr, S. P. Meyers (thực chất là kế thừa và phát triển từ những thử nghiệm bước đầu của nhóm tác giả Lee SH, No HK, Jeong YH) đã khẳng định khả năng bảo quản của chitosan khi tạo màng trên bề mặt trứng. Tuy vậy, công trình nghiên cứu này công bố các chỉ tiêu theo dõi chỉ dừng lại ở các chỉ tiêu cơ lý mà chưa đưa ra được những biến đổi hóa học và vi sinh trong quá trình bảo quản trứng. - Kết quả nghiên cứu của các tác giả Cengiz Caner đã đưa ra kết luận bước đầu về tính hiệu quả của màng bao từ dung dịch chitosan có kết hợp với một phụ gia có tính ẩm (glycerol) so với các vật liệu tạo màng khác (cazein, sellac). - Ngoài ra, đã có các nghiên cứu ứng dụng gel nha đam để bảo quản rau quả như Martínez – Romero và cộng sự (2006) lần đầu tiên đã dùng gel nha đam để phủ lên anh đào ngọt (Prunus avium L. cv. Starking) và phát hiện màng từ gel nha đam có thể bảo quản anh đào ngọt, giúp duy trì được các đặc tính chất lượng của quả sau 16 ngày bảo quản; Valverde và cộng sự (2005) đã dùng gel nha đam phủ lên nho giúp ức chế sự tăng trưởng của vi khuẩn, nấm mốc và nấm men. Tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào ứng dụng gel nha đam để bảo quản trứng gà tươi. Đối với các nghiên cứu trong nước: - Các nghiên cứu bảo quản trứng chủ yếu tập trung hoàn thiện các phương pháp bảo quản truyền thống, dân gian (trứng muối, ngâm vôi, bắc thảo). Việc nghiên cứu sử dụng màng bao chitosan là khá mới. 39
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi - Công trình nghiên cứu của nhóm tác giả thuộc Trung tâm KHTN & CNQG chỉ ở mức độ thử nghiệm thăm dò, bên cạnh đó việc theo dõi biến đổi chất lượng trứng chỉ dừng lại ở việc đánh giá cảm quan đơn giản, chưa phù hợp với các tiêu chuẩn của trứng gà tươi thương phẩm. - Một số nghiên cứu về ứng dụng chitosan trong bảo quản trứng gà như Nguyễn Thị Lan – Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng và Huỳnh Thái Nguyên – Đại học Công Nghiệp Thực phẩm TP.HCM (2009) đã sử dụng màng bao Chitosan với các nồng độ khác nhau (1-1.6%) trong bảo quản trứng gà và cho thấy trứng gà vẫn duy trì được những đặc tính hóa lý trong vòng 30 ngày, Trần Thị Luyến – Khoa Chế biến Đại học Nha Trang và Lê Thanh Long – Khoa CK&CN Đại học Nông lâm Huế (2007) đã sử dụng màng Chitosan nồng độ 1.5% có bổ sung 0.05% Sodium Benzoate hoặc 1% Sornitol để bảo quản trứng gà cho thấy rằng trứng gà có thể duy trì chất lượng hạng A đến 15-20 ngày sau khi đẻ ở nhiệt độ thường. Tuy nhiên chưa đưa ra được các chỉ tiêu biến đổi vi sinh trong quá trình bảo quản trứng gà tươi. Chưa có nghiên cứu trong nước nào nghiên cứu về việc ứng dụng gel nha đam trong bảo quản trứng gà tươi. Tóm lại, vấn đề nghiên cứu ứng dụng gel nha đam trong bảo quản trứng gà là một vấn đề mới và hứa hẹn nhiều kết quả khả quan. Vì vậy, đồ án này tiến hành nghiên cứu ứng dụng gel nha đam trong bảo quản trứng gà tươi và đồng thời so sánh đánh giá tính hiệu quả đối với phương pháp ứng dụng chitosan nhằm kéo dài thời gian bảo quản trứng gà tươi thương phẩm. 40
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1. Thời gian và địa điểm Nghiên cứu được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ thực phẩm của Trường Đại học Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh – 475 Điện Biên Phủ, P.25, Q. Bình Thạnh, TP HCM từ ngày 10 /03 /2015 đến ngày 16/ 08/ 2015. 2.2. Vật liệu và thiết bị nghiên cứu 2.2.1. Vật liệu 2.2.1.1. Lá nha đam Lá nha đam được mua từ chợ Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh. Lá dài khoảng 30 – 40 cm và không có bất kỳ tổn thương nào trên bề mặt để giữ cho các thành phần có hoạt tính sinh học còn nguyên vẹn. 2.2.1.2.Chitosan: Chitosan có khả năng tạo màng tốt khi hòa tan trong môi trường acid acetic loãng. (Xem thêm phụ lục B3) 2.2.1.3. Trứng: Trứng gà tươi, thu hoạch trong vòng 24 giờ sau khi đẻ. Được thu mua ở cơ sở trứng gà Hồng Lái Thiêu – 8A Phan Chu Trinh, TT Lái Thiêu, Thuận An, Bình Dương. 2.2.2. Thiết bị và hóa chất nghiên cứu 2.2.2.1. Thiết bị nghiên cứu: Một số thiết bị được sử dụng trong đồ án tốt nghiệp được thể hiện ở bảng 2. 1 dưới đây: Bảng 2.1. Một số thiết bị được sử dụng trong đồ án tốt nghiệp Tên thiết bị Model 1 Máy xay sinh tố Philip (HL2021) 2 Máy đo pH SP277 3 Tủ ấm Memmert BE400 4 Thước kẹp kỹ thuật MT169 41
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi 5 Cân kỹ thuật AB623 6 Hệ thống vô cơ hóa mẫu 7 Hệ thống Kjeldalh 2.3. Phương pháp nghiên cứu: 2.3.1. Phương pháp lấy mẫu: - Lấy mẫu tại trang trại gà: Lô trứng lấy từ trại gà đảm bảo tính đồng nhất, đây là lô trứng cùng loại gà, ở cùng một cơ sở chăn nuôi. Cách lấy mẫu: Trứng gà 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, trọng lượng tương đối đồng đều nhau. Yêu cầu trứng không quá 24h sau khi gà đẻ, khi soi lên đèn thấy có buồng khí nhỏ, vỏ trứng nâu hơi nhám, vẫn còn lớn đá vôi mỏng bám bên ngoài. - Lấy mẫu tại phòng thí nghiệm: Sau khi được đưa về phòng thí nghiệm, 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 có vỏ nguyên vẹn, màu sắc không khác biệt nhau lớn, trọng lượng >50 gram. 2.3.2. Phương pháp đánh giá chỉ tiêu: 2.3.2.1. Xác định tỉ lệ hao hụt khối lượng bằng phương pháp cân. Đánh giá mức hao hụt trọng lượng là một tham số chất lượng quan trọng vì khi mà hao hụt một phần nhỏ cũng đã gây ảnh hưởng rất lớn đến thiệt hại kinh tế. Mức hao hụt trọng lượng là chỉ tiêu đánh giá tỷ lệ phần trăm hao hụt của trứng trước và sau bảo quản, sự hao hụt này là do sự thoát hơi nước và hô hấp. Nguyên lý: Dùng phương pháp cân để xác định trọng lượng trứng trước và sau bảo quản, từ đó xác định được tỷ lệ hao hụt trọng lượng của trứng sau khi bảo quản so với khối lượng ban đầu. 42
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Công thức xác định mức hao hụt trọng lượng: ( ) X (%) = − × Trong đó: X: phần trăm hao hụt khối lượng (%) a: Trọng lượng trứng trước bảo quản (g) b: Trọng lượng trứng sau bảo quản (g) 2.3.2.2. Xác định chỉ tiêu chất lượng của lòng trắng trứng (Haugh unit) Nguyên lý: Chất lượng lòng trắng trứng được đo bằng đơn vị Haugh (Raymond Haugh, 1937) thông qua khối lượng và chiều cao của lòng trắng đặc. Giá trị đơn vị Haugh càng cao, chất lượng lòng trắng càng tốt. Phương pháp đo: Dùng thước kẹp xác định chiều cao trung bình của lòng trắng trứng khi đổ trứng lên mặt phẳng đĩa petri đường kính 17cm [102,111]. Công thức tính toán: HU = 100log(H + 7.57 – 1.7W0.37) Trong đó: HU: đơn vị đo độ Haugh H: chiều cao của lòng trắng (mm) W: trọng lượng trứng (g) 2.3.2.3. Xác định chỉ tiêu chất lượng lòng đỏ (Yolk index) 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 của lòng đỏ trứng [112]. Công thức tính toán: YI = H/D Trong đó: YI: chỉ số Yolk index H: chiều cao lớn nhất của lòng đỏ (mm) D: đường kính lòng đỏ (mm) 43
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi 2.3.2.4. Xác định hàm lượng nitro protein bằng phương pháp Kjedahth Nguyên tắc : Quá trình gồm 2 giai đoạn[1]: - Giai đoạn vô cơ hóa: Ở nhiệt độ cao và dưới tác dụng của H2SO4 và hỗn hợp xúc tác CuSO4: K2SO4 tỷ lệ 1:3 thì các hợp chất hữu cơ sẽ bị oxy hóa đến CO2 và H2O, còn nitơ chuyển thành ammoniac rồi kết hợp với H2SO4 tạo thành muối amoni sulfate (NH4)2SO4 tan trong dung dịch. - Giai đoạn cất đạm: (Quá trình xảy ra trong máy cất đạm) Sau khi vô cơ hóa ta đuổi NH3 ra khỏi dung dịch bằng NaOH (NH4)2SO4 + NaOH  Na2SO4 + NH3 + H2O Lượng NH3 sinh ra được lôi cuốn bằng hệ thống Kjeldahl và được dẫn đến một erlen có chứa lượng thừa H2SO4 đã biết chính xác nồng độ lúc này NH3 sẽ tác dụng với H2SO4 tạo thành (NH4)2SO4 NH3 + H2SO4  (NH4)2SO4 + H2SO4 dư Sau đó đi chuẩn độ H2SO4 còn lại bằng dung dịch NaOH qua đó tính được lượng nitơ có trong mẫu. NaOH + H2SO4  Na2SO4 + H2O Cách tiến hành: - Vô cơ hóa mẫu: Cân chính xác 0.2 g mẫu rắn cho vào bình Kjeldahl, cho tiếp 10ml H2SO4 đậm đặc sẽ thấy xuất hiện màu nâu đen (do nguyên liệu đã bị oxi hóa). Cho thêm hỗn hợp xúc tác CuSO4: K2SO4 tỷ lệ 1:3, lắc nhẹ, đậy kín để khoảng 3 phút. Đặt bình Kjeldahl lên thiết bị vô cơ hóa. Trong khi đun, theo dõi sự mất màu đen của dung dịch trong bình đun, khi thấy dung dịch gần như trong suốt thì có thể lắc nhẹ bình để kéo hết các phân tử ở trên thành bình còn chưa bị oxi hoá vào trong dung dịch. Tiếp tục đun cho đến khi dung 44
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi dịch trong hoàn toàn. Để nguội bình rồi chuyển toàn bộ dung dịch sang bình định mức 100 ml, dùng nước cất tráng lại bình Kjeldahl và định mức đến vạch. - Cất đạm: Sau khi rửa hệ thống, cho 10ml dung dịch NaOH 40% vào phểu nhập, xả từ từ để dung dịch chảy xuống hệ thống mà vẫn đảm bảo không đổi áp suất cho hệ thống, rửa phểu bằng nước cất. Sau đó dùng pipet bầu hút 10ml dung dịch mẫu trong bình định mức vào phểu, xả xuống từ từ và rửa bằng nước cất. Mỗi mẫu tiến hành khoảng 10 phút để thu NH3 vào erlen có chứa 10ml H2SO4 0,1N và 10ml nước cất. - Chuẩn độ: Chuẩn độ H2SO4 dư trong bình hứng bằng dung dịch NaOH chuẩn 0,1 N cho đến khi xuất hiện màu hồng, ghi nhận thể tích NaOH 0,1 N sử dụng. Phần trăm đạm tổng: (퐕 − 퐕 )풇. . ퟒ. 퐕. (%) 퐯. 퐦 Trong đó f : Hệ số hiệu chỉnh nồng độ NaOH. V0 : Thể tích NaOH 0,1N để chuẩn độ mẫu trắng (ml). V1 : Thể tích NaOH 0,1N để chuẩn độ mẫu thật (ml). v : Thể tích mẫu đưa vào cất (10ml). V: Thể tích mẫu định mức (100 ml). m : Khối lượng mẫu đưa vào vô cơ hóa (g). 2.3.2.5. Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí bằng phương pháp nuôi cấy đếm khuẩn lạc 45
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Tổng số vi khuẩn hiếu khí hiện diện trong mẫu chỉ thị mức độ vệ sinh của thực phẩm, đánh giá chất lượng của mẫu về vi sinh vật, nguy cơ hư hỏng, thời hạn bảo quản sản phẩm, mức độ vệ sinh trong quá trình chế biến, bảo quản thực phẩm [2]. Sự tăng trưởng vi sinh vật trên thực phẩm dẫn đến biến đổi chất lượng: 106 tế bào/g (ml) là ranh giới để phân biệt thực phẩm có dấu hiệu hư hỏng hay không. Quy trình kiểm tra: Chuẩn bị: Các ống nghiệm chứa 9ml dung dịch NaCl 0,9% đậy nút bông gòn không thấm nước, mũ giấy. Các erlen chứa 90ml dung dịch NaCl 0,9% đậy nút bông gòn không thấm nước, mũ giấy. Các đĩa petri đã rửa sạch, để ráo rồi gói lại bằng giấy báo. Các đầu hút micropipet rửa sạch, sau đó cho vào hộp. Ống bóp hút bằng nhựa lấy mẫu rửa sạch, gói lại bằng giấy báo. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy mẫu: Cân 27.5 g môi trường PCA cho vào bình pha môi trường 1000 ml, rồi cho tiếp nước cất vào bình định mức đến vạch. Sau đó, khuấy tan môi trường, đậy nắp. Tất cả cho vào nồi hấp tiệt trùng ở nhiệt độ 121oC trong 15 phút. Sau khi tiệt trùng xong, đĩa petri, đầu hút micropipet cho vào tủ sấy. Bước 1: Đồng nhất mẫu: cân 10g mỗi mẫu cho vào mỗi erlen rồi lắc nhẹ trong 30 giây để đồng nhất mẫu. Bước 2: Pha loãng mẫu. Dùng micropipet vô trùng hút 1 ml từ nồng độ 10-1 đưa vào ống nghiệm thứ nhất. Tiến hành lắc ống nghiệm, thu được nồng độ pha loãng 10-2, làm tương tự với các ống nghiệm kế tiếp. Lưu ý khi pha loãng mẫu: Nồng độ pha loãng mẫu phụ thuộc vào tình trạng vệ sinh của thực phẩm, thời gian bảo quản, kinh nghiệm người kiểm nghiệm, 46
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Tiến hành thao tác bên ngọn lửa đèn cồn. Sử dụng 1 đầu hút micropipet 1 ml trên 1 nồng độ pha loãng mẫu để tránh hiện tượng sai số. Bước 3: Nuôi cấy dịch mẫu: nuôi cấy trên 5 nồng độ pha loãng liên tiếp. Chuẩn bị môi trường đã tiệt trùng, để nguội 45oC, đổ môi trường vào các đĩa. Khi môi trường đông lại, dùng micropipet 1 ml vô trùng lấy 1 ml dịch mẫu cho vào đĩa, dùng que trang thủy tinh trang đều mẫu trên mặt thạch, sau đó lật ngược đĩa, gói lại và ủ trong tủ ổn nhiệt Memmert. Thời gian ủ vi khuẩn hiếu khí 24 giờ, ở nhiệt độ từ 30 – 37oC. Bước 4: Đếm số khuẩn lạc ở các đĩa phù hợp (25 – 250 khuẩn lạc / 1 đĩa). Bước 5: Tính kết quả theo công thức. Công thức tính tổng số vi khuẩn hiếu khí A = 푵 (푪푭푼) 풏 .풗 .풇 +⋯+풏풊.풗풊.풇풊 품 Với: N: tổng số tế bào có trong mẫu phân tích n: Số đĩa được chọn tương ứng v: Thể tích mẫu hút vào đĩa tương ứng f: Độ pha loãng của đĩa tương ứng 2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu: Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần để kiểm tra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Kết quả thí nghiệm được phân tích phương sai ANOVA 2 yếu tố (1 yếu tố chính, 1 yếu tố phụ), so sánh hai nhóm bằng phương pháp Comparision of Means trên phần mềm thống kê Statgraphic chạy trên môi trường Windows; sử sụng phương pháp DUNCAN’s Multiple Range Test bằng phần mềm thống kê SAS. 2.4. Quy trình nghiên cứu 2.4.1. Quy trình chuẩn bị gel nha đam: Quy trình chuẩn bị gel nha đam được thể hiện ở hình dưới đây: 47
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Hình 2.1. Quy trình chuẩn bị gel nha đam Thuyết minh quy trình: - Xử lý: Mục đích: loại bỏ chất nhựa vàng có chứa các anthraquinone và dẫn xuất có thể gây nhuận tràng và hóa nâu gel nha đam. Rửa với nước sẽ loại bỏ bụi bẩn, hóa chất nguy hại và vi khuẩn trên bề mặt lá. Yêu cầu: cắt bỏ gốc, để nghiêng cho đến khi chất nhựa vàng ngừng tiết ra và rửa với nước cho sạch phần bụi bẩn bám bên ngoài. Tiến hành: lá nha đam sau khi mua về, tiến hành cắt bỏ phần dưới gốc, để nghiêng khoảng 15 – 30 phút. Sau đó, rửa dưới vòi nước và tiến hành rửa tiếp với nước cất. - Gọt vỏ: Mục đích: thu được phần thịt lá trong suốt. 48
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi Yêu cầu: tránh còn sót vỏ lá sẽ là ảnh hưởng xấu đến gel nha đam sau này vì vỏ có các anthraquinone thông thường màu vàng, nhạy cảm không khí và ánh sáng, sau khi tiếp xúc với không khí và ánh sáng, nó sẽ dần dần chuyển sang màu hồng nâu theo. Vì vậy cần cẩn thận loại bỏ hết phần vỏ lá khi gọt vỏ trành làm hóa nâu gel nha đam. Để tránh tổn thất các hợp chất có hoạt tính sinh học, công đoạn này phải hoàn tất trong vòng 36 giờ kể từ lúc thu hoạch lá. Tiến hành: dùng dao gọt bỏ lớp vỏ xanh bên ngoài cùng với hai đường răng cưa hai bên mép lá. - Xay nghiền: Mục đích: đồng nhất phần thịt lá để dễ dàng cho công đoạn lọc ở bước sau. Yêu cầu: công đoạn này phải được hoàn tất trong 10 – 20 phút để tránh enzyme gây hóa nâu gel nha đam. Tiến hành: dùng máy xay sinh tố để xay thịt lá ở nhiệt độ phòng (25 0C). - Lọc: Mục đích: thu được gel nha đam tươi. Yêu cầu: loại bỏ hoàn toàn bã ra khỏi gel nha đam nếu không sẽ gây lắng cặn bã sẽ làm ảnh hưởng đến tính ổn định của nó. Sự xuất hiện màu vàng nhạt đến nâu của gel sau lọc chỉ ra rằng nó đã bị ô nhiễm bởi anthranquinone từ vỏ hoặc việc xử lý lâu làm quá trình oxy hóa phenol xảy ra. Tiến hành: tiến hành lọc hỗn hợp nha đam sau khi xay bằng vải lọc, bỏ phần bã. - Ổn định gel nha đam: Mục đích: để ngăn chặn sự lắng đọng của gel khi lưu trữ cũng như tránh gel hóa nâu nhằm bảo tồn tính toàn vẹn và ổn định của các thành phần có hoạt tính sinh học trong gel nha đam. Yêu cầu: pH của gel được chỉnh cho chính xác. Tiến hành: chất ổn định được thêm vào gel nha đam, chỉnh pH về khoảng thích hợp theo yêu cầu ở mỗi thí nghiệm. 49
Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật tạo màng bao từ gel Aloe vera và chitosan trong quy trình bảo quản trứng gà tươi - Thanh trùng: Mục đích: để loại bỏ các loại vi khuẩn làm ảnh hưởng đến hoạt động của gel nha đam. Yêu cầu: đảm bảo nhiệt độ và thời gian thanh trùng chính xác. Tiến hành: gel nha đam được đem đi thanh trùng trên bếp điện trong khoảng thời gian và nhiệt độ yêu cầu ở mỗi thí nghiệm. - Làm lạnh và bảo quản Mục đích: làm lạnh nhằm ổn định gel nha đam và bảo quản trong chai màu tối sẽ tránh ảnh hưởng của ánh sáng lên màu và các thành phần có hoạt tính sinh học nhạy cảm của gel nha đam. Yêu cầu: tiến hành nhanh chóng ngay sau khi kết thúc thời gian thanh trùng. Tiến hành: gel nha đam được làm lạnh bằng cách cho vào tủ lạnh trong thời gian ngắn. Gel nha đam đã được xử lý sẵn sàng dùng tạo màng trong bảo quản rau quả. Gel nha đam có thể được bảo quản để bằng cách cho gel nha đam vào chai thủy tinh màu tối, rồi bảo quản trong tủ lạnh ở nhiệt độ dưới 5 0C. 2.4.2 Quy trình chuẩn bị dung dịch chitosan: Quá trình chuẩn bị dung dịch chitosan được tiến hành theo quy trình sau: Hình 2.2. Quy trình chuẩn bị dung dịch chitosan 50