Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp chế biến nông sản và thực phẩm trên thế giới tạo ra một lượng phụ phẩm hữu cơ rất lớn. Theo các báo cáo khoa học được trích dẫn trong công trình, mỗi năm có khoảng 1,5 triệu tấn chất thải sinh học phát sinh từ quá trình chế biến rau quả và trái cây, kéo theo thiệt hại kinh tế ước tính 400 tỷ USD theo Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP). Tại Việt Nam, số liệu thống kê năm 2020 ghi nhận lượng chất thải sinh học vượt mức 156,8 triệu tấn, trong đó phụ phẩm sau thu hoạch và chế biến nông sản chiếm 88,9 triệu tấn. Riêng cây hành tím (Allium ascalonicum L.), sản lượng thu hoạch hằng năm tại Việt Nam đạt khoảng 200.000 tấn, trong đó phần vỏ ngoài không ăn được chiếm tới 10% khối lượng (tương đương 20.000 tấn). Phần vỏ này chủ yếu bị thải bỏ trực tiếp ra môi trường tự nhiên, gây ô nhiễm, phát sinh mùi hôi, sinh khí nhà kính ($CO_2$, $CH_4$) và không thể sử dụng làm thức ăn chăn nuôi do chứa hàm lượng cao các hợp chất thiosulfinate gây rối loạn chuyển hóa ở động vật.

Mặt khác, các sản phẩm chế biến từ thủy sản như chả cá viên (fish ball - FB) từ cá tra (Pangasius hypophthalmus) có hàm lượng ẩm và protein cao nên rất nhạy cảm với quá trình phân giải sinh hóa, hư hỏng do vi sinh vật và hiện tượng ôi hóa chất béo. Nhằm kéo dài thời gian lưu trữ, ngành sản xuất truyền thống thường bổ sung các chất bảo quản tổng hợp như butylated hydroxytoluene (BHT) hay sodium benzoate (SB). Tuy nhiên, việc lạm dụng hoặc tích lũy các hợp chất hóa học này tiềm ẩn nguy cơ gây độc tính đối với gan, thận và hệ nội tiết. Vì vậy, xu hướng khai thác các chất chống oxy hóa và kháng khuẩn tự nhiên từ phế phụ phẩm thực vật đang trở thành giải pháp kỹ thuật cần thiết. Vỏ hành tím là nguồn nguyên liệu giàu các hợp chất phenolic, đặc biệt là các nhóm flavonol (quercetin, kaempferol) và anthocyanin với hoạt tính sinh học cao.

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Lê Minh Thiện và Nguyễn Thanh Trúc (ngành Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Vũ Trần Khánh Linh) tập trung giải quyết bài toán tái sử dụng vỏ hành tím để sản xuất bột polyphenol tự nhiên và ứng dụng trong bảo quản chả cá viên.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm hai trọng tâm:

  1. Đánh giá các đặc tính hóa lý, hoạt tính chống oxy hóa và hoạt tính kháng khuẩn của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím.
  2. Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung bột polyphenol đến các chỉ tiêu chất lượng và thời hạn bảo quản của sản phẩm chả cá viên.

Nhiệm vụ nghiên cứu được văn bản chia thành ba nội dung cụ thể:

  1. Thu nhận bột polyphenol từ vỏ hành tím và khảo sát các tính chất của bột polyphenol;
  2. Khảo sát sự ảnh hưởng của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím đến chất lượng của chả cá viên trong quá trình bảo quản;
  3. Khảo sát sự ảnh hưởng của bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím đến các tính chất cảm quan của chả cá viên.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Vỏ hành tím (Allium ascalonicum L.) được thu gom tại chợ đầu mối nông sản Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh; cá tra nguyên liệu (Pangasius hypophthalmus) có khối lượng từ 2 đến 3 kg/con thu mua tại chợ đầu mối Bình Điền, Quận 8, TP. Hồ Chí Minh; các chủng vi sinh vật chỉ thị kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn gồm Escherichia coli (vi khuẩn gram âm) và Staphylococcus aureus (vi khuẩn gram dương).
  • Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung vào quy trình trích ly polyphenol có hỗ trợ vi sóng kết hợp sấy thăng hoa; đánh giá hiệu quả bảo quản chả cá viên ở điều kiện nhiệt độ 10 °C trong khoảng thời gian theo dõi 13 ngày; toàn bộ các bước thực nghiệm phân tích hóa lý, cấu trúc, vi sinh và cảm quan được triển khai tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, hoàn thành vào tháng 7 năm 2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng hóa học thực phẩm và công nghệ chế biến thủy sản:

  • Thành phần polyphenol trong vỏ hành tím: Nhóm hợp chất chính là flavonoid, gồm phân nhóm flavonol và anthocyanin. Hai dạng quercetin chiếm 80 - 85% tổng flavonol là quercetin 4′-O-β-D-glucoside và quercetin 3,4′-O-β-D-diglucoside, bên cạnh aglycon quercetin tự do và kaempferol. Phân nhóm anthocyanin tạo màu đỏ tím đặc trưng gồm cyanidin 3-glucoside, cyanidin 3-laminaribioside và đặc biệt là cyanidin 3-(6-malonylglucoside).
  • Cơ chế chống oxy hóa: Các polyphenol hoạt động như chất chống oxy hóa phi enzyme (non-enzymatic antioxidants), cung cấp nguyên tử hydro cho các gốc tự do peroxyl ($ROO^\bullet$), chuyển chúng thành hydroperoxide bền vững, đồng thời có khả năng chelate hóa các ion kim loại chuyển tiếp ($Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$) nhằm ngăn chặn phản ứng tạo gốc hydroxyl khơi mào quá trình ôi hóa lipid.
  • Cơ chế kháng khuẩn: Vòng thơm và các nhóm hydroxyl ưa nước gắn kết và làm xáo trộn tính toàn vẹn của màng tế bào vi khuẩn, cản trở tổng hợp protein nội bào và ức chế chu trình trao đổi chất qua màng.
  • Công nghệ surimi và gel protein: Sử dụng nguyên lý biến tính và tái tổ hợp của mạng lưới protein sợi cơ (myofibrillar protein) từ thịt cá tra khi có tác động của muối ăn (NaCl) và năng lượng cơ học (quết nhuyễn), kết hợp sự trương nở hấp thụ nước của tinh bột bắp để định hình cấu trúc gel ba chiều dẻo dai.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Quy trình thực nghiệm được chuẩn hóa qua các công đoạn kỹ thuật:

  1. Chuẩn bị bột vỏ hành tím: Vỏ hành rửa sạch tạp chất, để ráo, sấy đối lưu ở 40 °C trong 22 giờ bằng tủ sấy Memmert UF260 (Đức) nhằm giảm tối đa sự thoái biến nhiệt của hoạt chất, sau đó nghiền thô và rây qua rây kích thước 0,5 mm, bảo quản ở 4 °C.
  2. Quy trình trích ly polyphenol (SSP): Áp dụng phương pháp trích ly có sự hỗ trợ của vi sóng (Microwave-Assisted Extraction - MAE). Phối trộn 15 g bột vỏ hành với 375 mL ethanol 80% (tỷ lệ rắn/lỏng 1:25 g/mL) trong bình tam giác đậy kín; xử lý vi sóng ở công suất 720 W trong thời gian 60 giây (lò Electrolux EMG23DI9EBP); ly tâm tách dịch ở 6000 vòng/phút trong 25 phút (máy Hermle Z336, Đức); lọc cặn; cô quay chân không để thu hồi ethanol; sấy đông khô mẫu dịch chiết bằng máy sấy thăng hoa Martin Christ Gamma 2-16 LSCplus (Đức) qua 4 pha (pha 1: cấp đông -70 °C trong 30 phút; pha 2: làm ấm bơm chân không 20 phút; pha 3: sấy sơ cấp ở áp suất 0,1 mbar trong 48 giờ; pha 4: sấy thứ cấp ở áp suất 0,01 mbar trong 30 phút) để thu bột polyphenol (ký hiệu: SSP).
  3. Quy trình chế biến chả cá viên (FB): Fillet cá tra làm sạch bằng dung dịch nước muối 0,5% lạnh, cắt nhỏ, cấp đông -18 °C trong 24 giờ. Xay thô 1 phút, quết nhuyễn với muối trong 10 phút, bổ sung tinh bột bắp MIKKO và đường cát trắng rồi quết tiếp 10 phút. Hỗn hợp được cấp đông sâu lại ở -18 °C trong 2 giờ nhằm ổn định gel và tránh tăng nhiệt làm biến tính protein cơ. Sau đó phối trộn phụ gia theo từng công thức rồi quết tiếp 10 phút, tạo hình viên 10 g, giữ lạnh ổn định gel, hấp sơ bộ ở 100 °C trong 2 phút, làm nguội và trữ mát ở 10 °C để đánh giá trong 13 ngày.

Bố trí các mẫu thử nghiệm chả cá viên:

  • MC: Mẫu đối chứng không bổ sung chất bảo quản.
  • MBHT: Bổ sung BHT liều lượng 200 mg/kg (mẫu đối chứng chất chống oxy hóa tổng hợp).
  • MSB: Bổ sung Sodium benzoate liều lượng 1000 mg/kg (mẫu đối chứng chất kháng khuẩn tổng hợp).
  • MSSP1: Bổ sung SSP liều lượng 130 mg/kg.
  • MSSP2: Bổ sung SSP liều lượng 210 mg/kg.
  • MSSP3: Bổ sung SSP liều lượng 290 mg/kg.
  1. Phương pháp phân tích chỉ tiêu:
  • Tính chất bột SSP: Hiệu suất trích ly ($H%$); hệ màu CIE $L^, a^, b^*$ đo bằng máy Konica Minolta CR-400; hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) theo phương pháp so màu Folin-Ciocalteu, tính qua đường chuẩn acid gallic (mg GAE/g chất khô); hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) bằng phương pháp vi sai pH (mg/g chất khô); khả năng dọn gốc tự do DPPH tính theo đương lượng Trolox (mg TE/g chất khô).
  • Hoạt tính kháng khuẩn: Đánh giá đường kính vòng kháng khuẩn trên thạch Mueller-Hinton Agar (MHA) đối với E. coli và S. aureus; xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) bằng phương pháp pha loãng trong môi trường lỏng TSB và cấy dải lên đĩa thạch.
  • Chất lượng chả cá viên: Chỉ số pH; độ trắng ($WI$); khả năng giữ nước ($WHC$); các thông số kết cấu (độ cứng, độ cố kết, độ đàn hồi, độ dai, độ bền gel); chỉ số oxy hóa lipid thông qua chỉ số peroxide ($PV$); mức độ phân giải protein qua hàm lượng nitơ bay hơi tổng số ($TVB-N$) và hàm lượng nhóm sulfhydryl tổng số ($TSC$); tổng số vi sinh vật hiếu khí ($TVC$) cấy trên môi trường Plate Count Agar (PCA).
  • Đánh giá cảm quan: Thử nghiệm mức độ yêu thích bằng thang Hedonic 9 điểm trên 6 thuộc tính (ngoại quan, màu sắc, mùi, vị, cấu trúc, mức độ yêu thích chung) với hội đồng gồm 75 người thử chưa qua đào tạo (sinh viên 18 - 23 tuổi tại Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) thực hiện trên các mẫu chả cá chiên trong dầu 7 phút tại thời điểm ngày đầu bảo quản.
  • Xử lý số liệu: Phân tích phương sai một yếu tố (One-way ANOVA) và kiểm tra sự khác biệt giữa các nghiệm thức ở mức ý nghĩa thống kê $p < 0,05$.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

Chương này thiết lập cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài thông qua thực trạng lãng phí phụ phẩm vỏ hành tím tại Việt Nam và nguy cơ an toàn thực phẩm của các hóa chất bảo quản tổng hợp (BHT, sodium benzoate). Văn bản chỉ rõ mục tiêu kép: trích ly thu nhận bột polyphenol từ vỏ hành tím và ứng dụng chế phẩm này nhằm duy trì chất lượng, ức chế vi sinh vật và làm chậm quá trình ôi hóa chả cá viên cá tra. Ba nội dung nghiên cứu tương ứng được xác lập chặt chẽ, gắn liền với ý nghĩa gia tăng chuỗi giá trị cho nông sản và tạo nguồn phụ gia sinh học an toàn.

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

Chương tổng quan cung cấp cơ sở dữ liệu học thuật toàn diện về:

  • Cây hành tím (Allium ascalonicum L.), thành phần vỏ hành tím với tỷ lệ protein (2,06%), chất béo (0,77%), xơ tổng (7,09% trong đó xơ không tan 54,71%), các hợp chất phenolic chủ lực (quercetin, kaempferol, anthocyanin);
  • Nguyên lý các kỹ thuật trích ly (Soxhlet, enzyme, siêu âm UAE, vi sóng MAE) và các yếu tố ảnh hưởng như nhiệt độ, pH, ánh sáng, oxy; lý do lựa chọn kỹ thuật MAE kết hợp ethanol nhằm giảm thời gian và năng lượng;
  • Tổng quan sản phẩm chả cá viên từ surimi cá tra, vai trò của tinh bột bắp MIKKO (tạo liên kết mạng gel với myofibrillar protein), muối ăn (hòa tan sợi cơ myosin/actin tạo gel), đường sucrose;
  • Độc tính và giới hạn hấp thu hàng ngày (ADI) của chất bảo quản tổng hợp: BHT (0 - 0,25 mg/kg thể trọng/ngày), sodium benzoate (0 - 5 mg/kg thể trọng/ngày);
  • Nhóm chất bảo quản tự nhiên và các công trình nghiên cứu trong nước (Nguyễn Minh Thủy và cs., 2016; Phan Thị Hoàng Anh và cs., 2022) cũng như thế giới (ứng dụng bột polyphenol hành tím trong phô mai Ricotta, cryogel, màng bao sinh học natri alginate).

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương này mô tả chi tiết quy trình chuẩn bị nguyên vật liệu, thiết bị và phương pháp phân tích:

  • Nguồn gốc vỏ hành tím (chợ Thủ Đức), cá tra (chợ Bình Điền), hóa chất phân tích (độ tinh khiết 95 - 99% từ SBC Vietnam), các chủng vi sinh và môi trường nuôi cấy (MHA, TSB, PCA);
  • Quy trình chế biến bột vỏ hành tím (sấy 40 °C trong 22 giờ) và quy trình sản xuất bột SSP (vi sóng 720 W/60 giây, ly tâm, sấy thăng hoa 4 pha);
  • Công thức phối trộn sản xuất chả cá viên cho 6 nghiệm thức thực nghiệm;
  • Các giao thức chuẩn để xác định TPC, TAC, DPPH, MIC, MBC, các chỉ tiêu hóa lý, kết cấu, TVC và phương pháp cảm quan thị hiếu 9 điểm với hội đồng 75 người.

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Chương thực nghiệm trình bày các dữ liệu thực nghiệm thu được:

  • Đặc tính của bột SSP: Hiệu suất thu hồi trích ly bột đạt trên 11%. Mẫu bột khô có hàm lượng polyphenol tổng số rất cao, đạt 887,28 mg GAE/g chất khô; hàm lượng anthocyanin đạt 95,06 mg/g chất khô; khả năng chống oxy hóa dọn gốc tự do DPPH đạt 871,37 mg TE/g chất khô. Hoạt tính kháng khuẩn biểu hiện rõ với vòng ức chế đạt trên 11 mm đối với cả hai chủng vi khuẩn; nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) đối với E. coli là 50 μg/mL và S. aureus là 25 μg/mL; nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) đối với E. coli là 100 μg/mL và S. aureus là 50 μg/mL.
  • Chất lượng chả cá viên trong quá trình bảo quản lạnh (10 °C): Bổ sung SSP ở mức 210 mg/kg (MSSP2) và 290 mg/kg (MSSP3) giúp cải thiện đặc tính cơ lý và cấu trúc gel (độ cứng, độ đàn hồi, độ dai); kiểm soát tốt quá trình oxy hóa chất béo khi giữ chỉ số peroxide ($PV$) ở mức thấp; hạn chế sự phân hủy và biến tính protein khi kìm hãm chỉ số nitơ bay hơi ($TVB-N$) và bảo toàn hàm lượng nhóm sulfhydryl tổng số ($TSC$), cho hiệu quả chống oxy hóa tương đương với mẫu sử dụng chất hóa học BHT ở mức 200 mg/kg.
  • Chỉ tiêu vi sinh: SSP có tác dụng ức chế sự sinh sôi của tổng vi sinh vật hiếu khí ($TVC$) tốt hơn đáng kể so với mẫu đối chứng MC, dù hiệu lực kháng khuẩn vẫn thấp hơn mẫu bổ sung phụ gia hóa học sodium benzoate (1000 mg/kg). Kết quả ghi nhận chả cá viên có bổ sung SSP bị hư hỏng bởi vi sinh vật trước khi xảy ra quá trình hư hỏng do oxy hóa. Mẫu bổ sung 210 mg/kg bắt đầu vượt ngưỡng an toàn vi sinh vào ngày thứ 10, trong khi mẫu bổ sung 290 mg/kg duy trì được đến ngày thứ 13 ở nhiệt độ bảo quản 10 °C.
  • Chất lượng cảm quan: Điểm đánh giá mức độ chấp nhận của người tiêu dùng trên thang 9 điểm cho thấy mẫu bổ sung SSP đạt điểm số tốt về màu sắc, mùi vị và cấu trúc sau khi chế biến nhiệt.

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Chương cuối tóm tắt toàn bộ các giá trị thực nghiệm, khẳng định bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím là chất bảo quản sinh học có khả năng thay thế phụ gia tổng hợp trong sản xuất chả cá viên, kéo dài thời gian bảo quản ở 10 °C lên 10 - 13 ngày. Đồng thời, tác giả đưa ra các kiến nghị nghiên cứu tiếp nhằm kiểm tra ảnh hưởng của dịch chiết trên các đối tượng vi sinh vật gây hại khác và mở rộng sang quy mô bán công nghiệp.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng nổi bật

Chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính Kết quả thực nghiệm của bột SSP
Hiệu suất thu hồi trích ly % > 11%
Hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) mg GAE/g chất khô 887,28
Hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) mg/g chất khô 95,06
Hoạt tính chống oxy hóa bắt gốc tự do DPPH mg TE/g chất khô 871,37
Đường kính vòng kháng khuẩn E. coli mm > 11
Đường kính vòng kháng khuẩn S. aureus mm > 11
Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) trên E. coli μg/mL 50
Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) trên S. aureus μg/mL 25
Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) trên E. coli μg/mL 100
Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) trên S. aureus μg/mL 50
Nghiệm thức Hàm lượng phụ gia Thời gian ức chế hư hỏng vi sinh (ở 10 °C) Hiệu quả kìm hãm oxy hóa lipid ($PV$) và protein ($TVB-N$)
MC (Đối chứng) Không bổ sung Hư hỏng sớm trong các ngày đầu Quá trình oxy hóa lipid và phân giải protein diễn ra nhanh
MBHT 200 mg/kg BHT Kém hơn mẫu benzoate Kìm hãm oxy hóa tốt
MSB 1000 mg/kg Sodium benzoate Hiệu lực kháng khuẩn cao nhất Ít tác động đến quá trình ức chế oxy hóa
MSSP1 130 mg/kg SSP Hư hỏng trước ngày 10 Tác dụng chống oxy hóa ở mức trung bình
MSSP2 210 mg/kg SSP Kéo dài đến ngày thứ 10 Hiệu quả tương đương MBHT (200 mg/kg)
MSSP3 290 mg/kg SSP Kéo dài đến ngày thứ 13 Hiệu quả tương đương MBHT (200 mg/kg)

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  • Ứng dụng bổ sung bột polyphenol vỏ hành tím ở hai ngưỡng nồng độ tối ưu là 210 mg/kg và 290 mg/kg vào quy trình sản xuất chả cá viên để thay thế chất chống oxy hóa hóa học BHT (200 mg/kg) và giảm tải sự phụ thuộc vào sodium benzoate.
  • Áp dụng kỹ thuật trích ly vi sóng kết hợp sấy thăng hoa để bảo toàn tối đa cấu trúc phân tử có hoạt tính sinh học của polyphenol và anthocyanin.

Đóng góp so với nghiên cứu trước

  • Tác giả tự nêu nghiên cứu đã cung cấp bộ dữ liệu khoa học định lượng có hệ thống về chỉ số TPC, TAC, hoạt tính kháng khuẩn (MIC, MBC) của bột polyphenol từ nguồn vỏ hành tím tại Việt Nam.
  • Khác với phần lớn các công trình trước đây tại Việt Nam vốn chỉ tập trung vào việc khảo sát tối ưu hóa quá trình trích ly trong phòng thí nghiệm, khóa luận này đã tiến hành ứng dụng trực tiếp sản phẩm bột polyphenol vào một hệ thực phẩm thực tế (chả cá viên cá tra), cung cấp đầy đủ dữ liệu theo dõi biến đổi chất lượng từ cấu trúc cơ lý, chỉ số hóa sinh ($PV, TVB-N, TSC$), vi sinh vật ($TVC$) cho đến cảm quan thị hiếu người dùng trong suốt 13 ngày bảo quản lạnh.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Khả năng ức chế vi sinh vật của bột polyphenol tự nhiên vẫn thấp hơn so với chất bảo quản hóa học tổng hợp sodium benzoate ở liều lượng 1000 mg/kg; chả cá viên bổ sung SSP bị suy giảm chất lượng bởi tác nhân vi sinh vật trước khi bị hư hỏng bởi các phản ứng oxy hóa.
    • Phép thử cảm quan thị hiếu chỉ được thực hiện tại thời điểm ngày đầu bảo quản (ngày 1 sau khi chiên 7 phút), chưa đánh giá sự biến đổi cảm quan liên tục theo từng mốc thời gian lưu trữ cùng với các chỉ tiêu hóa sinh.
    • Phạm vi khảo sát nhiệt độ bảo quản mới chỉ giới hạn ở 10 °C.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo:
    • Nghiên cứu cơ chế tác động sâu hơn của bột polyphenol đến sức khỏe người tiêu dùng và xác định liều lượng khuyến nghị cụ thể cho từng dòng sản phẩm thực phẩm khác nhau.
    • Mở rộng khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của bột polyphenol trên các chủng vi khuẩn gây bệnh và nấm mốc khác trong thực phẩm.
    • Kết hợp polyphenol vỏ hành tím với các công nghệ bảo quản bổ trợ khác (như bao gói khí điều chỉnh MAP, đóng gói chân không hoặc màng bao ăn được) nhằm tăng cường rào cản ức chế vi sinh vật hiếu khí.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo cụ thể cho:

  • Sinh viên và học viên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Hóa học, Công nghệ Sinh học: Nguồn tài liệu trực tiếp về kỹ thuật trích ly hỗ trợ vi sóng (MAE), phương pháp đông khô thăng hoa và các quy trình phân tích chỉ tiêu sinh hóa thực phẩm (định lượng TPC bằng Folin-Ciocalteu, TAC bằng vi sai pH, DPPH, xác định chỉ số PV, TVB-N, TSC).
  • Các nghiên cứu về tận dụng phế phụ phẩm nông nghiệp: Cung cấp thông số vận hành thực tế cho bài toán khai thác hợp chất thứ cấp từ phụ phẩm vỏ hành tím (Allium ascalonicum L.), phục vụ định hướng kinh tế tuần hoàn và sản xuất xanh.
  • Doanh nghiệp và cán bộ kỹ thuật chế biến thủy hải sản: Là tài liệu tham khảo để nghiên cứu phát triển các dòng sản phẩm "nhãn sạch" (clean-label), thay thế chất chống oxy hóa BHT bằng chất bảo quản sinh học tự nhiên trong sản phẩm chả cá, surimi cá tra.

Câu hỏi thường gặp

1. Bột polyphenol trích ly từ vỏ hành tím (SSP) trong nghiên cứu có những hoạt tính sinh học chính nào? Bột SSP sở hữu hàm lượng polyphenol tổng số đạt 887,28 mg GAE/g chất khô, hàm lượng anthocyanin đạt 95,06 mg/g chất khô và khả năng dọn gốc tự do DPPH đạt 871,37 mg TE/g chất khô. Về hoạt tính kháng khuẩn, bột ức chế vi khuẩn gram âm E. coli với giá trị MIC = 50 μg/mL, MBC = 100 μg/mL và ức chế vi khuẩn gram dương S. aureus với giá trị MIC = 25 μg/mL, MBC = 50 μg/mL.

2. Quy trình trích ly bột SSP được thực hiện bằng công nghệ và thông số kỹ thuật nào? Quá trình trích ly sử dụng dung môi ethanol 80% với sự hỗ trợ của vi sóng ở công suất 720 W trong 60 giây. Sau khi ly tâm 6000 vòng/phút và cô quay chân không thu hồi dung môi, dịch chiết được sấy thăng hoa bằng máy Martin Christ qua 4 pha: cấp đông ở -70 °C trong 30 phút, làm ấm bơm 20 phút, sấy sơ cấp ở 0,1 mbar trong 48 giờ và sấy thứ cấp ở 0,01 mbar trong 30 phút.

3. Hiệu quả bảo quản chả cá viên của bột SSP so với các chất bảo quản tổng hợp (BHT, Sodium benzoate) như thế nào? Ở hàm lượng 210 mg/kg và 290 mg/kg, SSP kiểm soát quá trình oxy hóa lipid (chỉ số PV) cũng như oxy hóa và phân hủy protein (chỉ số TVB-N, TSC) tương đương với chất chống oxy hóa hóa học BHT ở mức 200 mg/kg. Về mặt vi sinh, SSP hạn chế tổng số vi sinh vật hiếu khí tốt hơn mẫu đối chứng không bổ sung phụ gia, nhưng hiệu lực ức chế vẫn thấp hơn chất bảo quản tổng hợp sodium benzoate (1000 mg/kg).

4. Yếu tố nào quyết định thời hạn hư hỏng của chả cá viên có bổ sung SSP khi bảo quản ở 10 °C? Chả cá viên có bổ sung SSP bị hư hỏng bởi sự phát triển của vi sinh vật trước khi bị hư hỏng do các phản ứng oxy hóa. Cụ thể, mẫu bổ sung 210 mg/kg bắt đầu hư hỏng về mặt vi sinh vào ngày thứ 10, trong khi mẫu bổ sung 290 mg/kg duy trì được chất lượng đến ngày thứ 13 ở nhiệt độ 10 °C.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Lê Minh Thiện và Nguyễn Thanh Trúc đã xây dựng thành công quy trình trích ly có hỗ trợ vi sóng kết hợp sấy thăng hoa để thu nhận bột polyphenol giàu hoạt tính sinh học từ phụ phẩm vỏ hành tím. Nghiên cứu thực nghiệm chứng minh việc bổ sung bột polyphenol ở nồng độ 210 mg/kg và 290 mg/kg giúp kiểm soát hiệu quả quá trình oxy hóa chất béo và biến tính protein trong chả cá viên cá tra tương đương phụ gia tổng hợp BHT, đồng thời kéo dài thời hạn bảo quản sản phẩm ở 10 °C lên 10 đến 13 ngày. Đây là công trình thực nghiệm có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, mở ra giải pháp giá trị cho việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ chất thải nông sản và hướng tới công nghệ thực phẩm an toàn, bền vững.