Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Thịt tươi là nguồn thực phẩm giàu protein, lipid, vitamin và khoáng chất thiết yếu trong khẩu phần ăn hàng ngày, tuy nhiên đây cũng là môi trường thuận lợi cho sự xâm nhập và phát triển của các loài vi sinh vật gây thối hỏng và ngộ độc thực phẩm như Escherichia coli hay Salmonella. Các phương pháp bảo quản truyền thống hiện nay bộc lộ nhiều hạn chế nhất định: bảo quản lạnh thường chỉ duy trì chất lượng thịt trong khoảng 3 ngày; trong khi bảo quản lạnh đông (kéo dài từ 6 tháng đến 2 năm) lại làm biến đổi cấu trúc cơ thịt, giảm giá trị cảm quan và không tối ưu cho phân phối bán lẻ. Nhằm khắc phục các nhược điểm trên, xu hướng nghiên cứu hiện nay tập trung vào giải pháp kết hợp bảo quản lạnh với các hợp chất bảo quản có nguồn gốc tự nhiên.

Hạt tiêu đen (Piper nigrum) là loại gia vị phổ biến chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học cao như $\beta$-caryophyllene, limonene, $\alpha$-pinene, terpinol... có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm và chống oxy hóa mạnh. Mặc dù vậy, việc ứng dụng tinh dầu tiêu đen nguyên chất trong bảo quản thực phẩm gặp trở ngại lớn do đặc tính kỵ nước, độ bền kém, dễ bay hơi và mùi vị quá nồng gây ảnh hưởng đến cảm quan thực phẩm. Kỹ thuật tạo hệ nhũ tương nano (kích thước giọt phân tán từ 20 đến 500 nm) được xem là giải pháp tối ưu giúp tăng độ phân tán trong môi trường nước, hạn chế sự bay hơi, tăng độ ổn định và cải thiện hoạt tính sinh học của tinh dầu thông qua việc gia tăng diện tích tiếp xúc bề mặt.

Đề tài "Khảo sát tính chất và hoạt tính kháng khuẩn của hệ nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen trên thực phẩm" được thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ cụ thể:

  1. Khảo sát các tính chất hóa lý và độ bền của hệ nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen điều chế bằng phương pháp đảo pha (EIP) và phương pháp nhiệt độ đảo pha (PIT) dưới tác động của chu kỳ nhiệt độ cao, nhiệt độ bảo quản, lực ly tâm và đánh giá hiệu quả bao bọc tinh dầu.
  2. Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của hệ nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen đối với hai chủng vi khuẩn chỉ thị gây bệnh đường ruột là Escherichia coli và Salmonella bằng phương pháp khuếch tán trên thạch.
  3. Khảo sát khả năng ứng dụng thực tế của chế phẩm nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen trong việc ức chế vi sinh vật và duy trì chất lượng thịt gà tươi và thịt heo tươi theo các mốc thời gian bảo quản (2 ngày, 4 ngày và 6 ngày).

Đối tượng nghiên cứu của khóa luận gồm tinh dầu tiêu đen Việt Nam nguyên chất, chất diện hoạt Polysorbate 80 (Tween 80), chủng vi khuẩn kiểm định (E. coli, Salmonella) và mẫu thực phẩm thử nghiệm (thịt gà tươi, thịt heo tươi). Toàn bộ nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Cơ sở 3 Bình Dương, Trường Đại học Mở TP. Hồ Chí Minh (địa chỉ: 68 Lê Thị Trung, phường Phú Lợi, TP. Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương) trong khoảng thời gian từ tháng 10/2019 đến tháng 8/2020.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên các cơ sở lý thuyết về hóa học keo, công nghệ tạo nhũ tương nano và hóa học các hợp chất thiên nhiên:

  • Lý thuyết về hệ nhũ tương và nhũ tương nano: Hệ phân tán hai chất lỏng không tan lẫn (pha dầu và pha nước) với kích thước giọt phân tán đạt kích thước nanomet (20–500 nm). Hệ được duy trì độ bền động học nhờ chuyển động Brown, lực đẩy tĩnh điện và lực cản không gian từ chất hoạt động bề mặt, giúp chống lại các hiện tượng sa lắng, keo tụ hoặc chín Ostwald.
  • Cơ chế chất nhũ hóa không ion Polysorbate 80 (Tween 80): Hợp chất có nguồn gốc từ sorbitol và acid oleic, chỉ số cân bằng ưa nước - ưa béo (HLB) lớn hơn 10, đóng vai trò làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha và định hình cấu trúc micelle bọc giọt dầu.
  • Thành phần hóa học tinh dầu tiêu đen (Piper nigrum): Cấu trúc hydrocacbon terpenic và các dẫn xuất chứa oxy (monoterpene, sesquiterpene như $\beta$-caryophyllene, limonene, sabinene, pinene, terpinol...) có hoạt tính phá vỡ màng tế bào vi khuẩn và vô hiệu hóa gốc tự do.
  • Tiêu chuẩn chất lượng thịt tươi: Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7046-2009 quy định các yêu cầu cảm quan (trạng thái, màu sắc, mùi) và chỉ tiêu hóa lý cho phép (phản ứng định tính $H_2S$ phải âm tính; hàm lượng amoniac không vượt quá 35 mg/100g).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Khóa luận sử dụng các phương pháp tạo nhũ năng lượng thấp kết hợp phân tích hóa lý và kiểm vi sinh trong phòng thí nghiệm:

Hạng mục nghiên cứu Quy trình / Phương pháp thực hiện Thông số / Điều kiện kỹ thuật
Chế tạo nhũ tương nano EIP Phương pháp đảo pha (Emulsion Inversion Phase) Tỷ lệ phối trộn: 10% tinh dầu tiêu, 15% Tween 80, 75% nước cất. Khuấy trộn pha hữu cơ ở tốc độ 2000 vòng/phút trong 5 phút; nhỏ giọt nước qua buret với tốc độ 1 ml/s; tiếp tục khuấy 15 phút, ổn định 24 giờ.
Chế tạo nhũ tương nano PIT Phương pháp nhiệt độ đảo pha (Phase Inversion Temperature) Tỷ lệ: 10% tinh dầu tiêu, 15% Tween 80, 75% nước. Khuấy gia nhiệt đến 50°C (15 phút, 2000 vòng/phút), nâng nhiệt tối đa lên 85°C đạt điểm chuyển pha PIT (giữ 5 phút), làm lạnh nhanh xuống 5°C trong 30 phút dưới lực khuấy từ, ổn định 24 giờ.
Khảo sát độ bền nhiệt và bảo quản Đo quang phổ hấp thụ và đo độ nhớt Đo độ hấp thu ở bước sóng $\lambda = 600\text{ nm}$ và độ nhớt bằng nhớt kế sau các chu kỳ nhiệt (100°C xuống 30°C) và sau các mốc bảo quản (7, 14, 21 ngày ở 30°C, 5°C, -10°C).
Khảo sát độ bền ly tâm & hiệu suất bao bọc Phân tích tách pha và định lượng Tác động lực ly tâm để đánh giá hiện tượng phân lớp; định lượng hàm lượng tinh dầu tự do và tinh dầu được bao bọc trong hệ nhũ.
Khảo sát kháng khuẩn Phương pháp khuếch tán trên thạch Nuôi cấy chủng E. coli và Salmonella trên môi trường thạch đĩa, đo đường kính vòng vô khuẩn (mm) xung quanh các giếng/đĩa chứa chế phẩm nhũ tương nano.
Thử nghiệm bảo quản thịt tươi Xử lý bề mặt mẫu và kiểm tra định kỳ Nhúng phủ mẫu thịt gà và thịt heo tươi bằng dung dịch nhũ tương nano, bảo quản ở điều kiện nhiệt độ mát; đánh giá chỉ tiêu cảm quan, phản ứng định tính $H_2S$ và hàm lượng $NH_3$ theo TCVN 7046-2009 tại các ngày thứ 2, 4 và 6.

Nguồn nguyên liệu và thiết bị phân tích

  • Nguyên liệu: Tinh dầu tiêu đen thương mại của Công ty Cổ phần Đầu tư và XNK An Phong (Đắk Nông) với các chỉ số hóa lý kiểm nghiệm tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 2 (tỷ trọng ở 20°C đạt 0,8787 g/ml; góc quay cực -18,7°; chỉ số khúc xạ 1,4766; hàm lượng $\beta$-caryophyllene đạt 11,1%); chất nhũ hóa Tween 80 từ Công ty Bio Basic (Canada); nước cất phòng thí nghiệm.
  • Chủng vi sinh vật: Chủng vi khuẩn thuần khiết Escherichia coli và Salmonella.
  • Thiết bị đo lường: Máy khuấy từ gia nhiệt ARE-VELP, máy đo quang phổ UV-Vis, nhớt kế đo độ nhớt chất lỏng, máy ly tâm, cân phân tích DJ-A500, tủ cấy vi sinh vô trùng và các dụng cụ thủy tinh phân tích tiêu chuẩn.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 cung cấp hệ thống tài liệu khoa học tổng quan về cấu trúc nhũ tương, công nghệ nano thực phẩm, hóa thực vật của hạt tiêu và kiểm soát chất lượng thịt:

  • Đặc tính nhũ tương nano: Trình bày định nghĩa hệ nhũ nano (kích thước hạt 20–500 nm), phân biệt nhũ tương thuận (dầu trong nước - O/W) và nhũ tương nghịch (nước trong dầu - W/O), phân loại theo nồng độ thể tích pha phân tán (loãng 0,1–0,2%, đặc 0,2–74%, đậm đặc 74–99%). Phân tích các yếu tố ảnh hưởng gồm thiết bị, năng lượng cấp, bản chất pha dầu, chất hoạt động bề mặt và sự thay đổi sức căng bề mặt theo nguyên lý nhiệt động học.
  • Chất nhũ hóa Polysorbate 80 và phương pháp tạo nhũ: Làm rõ ưu thế của Tween 80 như một chất nhũ hóa không ion an toàn (chuẩn GRAS), ít phụ thuộc pH và lực ion môi trường. So sánh hai nhóm kỹ thuật tạo nhũ: phương pháp năng lượng cao (đồng hóa áp suất cao, siêu âm) và phương pháp năng lượng thấp (EIP - chuẩn độ nước vào pha hữu cơ để đảo pha; PIT - điều chỉnh nhiệt độ làm biến đổi cân bằng ái nước/ái béo của chất diện hoạt). Giới thiệu các kỹ thuật phân tích kích thước hạt (DLS - tán xạ ánh sáng động, nhiễu xạ laser) và đo độ nhớt lưu biến.
  • Hóa học tinh dầu tiêu đen: Phân tích thành phần chiết xuất từ quả tiêu đen (Piper nigrum). Tinh dầu chứa hơn 200 hợp chất, trong đó chiếm tỷ lệ lớn là nhóm sesquiterpene và monoterpene gồm $\beta$-caryophyllene (chiếm 12,43%–27,03% tùy phương pháp chiết), limonene (6,81%–16,88%), $\delta$-3-carene (14,03%), sabinene (5,46%–13,01%), $\beta$-pinene, $\alpha$-pinene, $\alpha$-terpineol, 4-terpineol... Các hợp chất này được chứng minh có khả năng ức chế vi khuẩn Gram âm, Gram dương và kháng nấm mốc (Fusarium, Aspergillus).
  • Tổng quan vi sinh vật và tiêu chuẩn thịt: Mô tả đặc điểm hình thái, sinh lý và độc tính của E. coli (trực khuẩn Gram âm, lên men lactose, sinh độc tố đường ruột) và Salmonella (trực khuẩn Gram âm, không sinh bào tử, tiết nội độc tố gây thương hàn). Trích dẫn các chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của thịt tươi theo TCVN 7046-2009 làm thước đo đánh giá chất lượng sản phẩm bảo quản.

Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình bố trí thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại nhằm đảm bảo độ tin cậy thống kê:

  • Thiết lập quy trình điều chế: Chuẩn hóa công thức tỷ lệ khối lượng 10% tinh dầu tiêu đen, 15% chất nhũ hóa Tween 80 và 75% nước cất cho cả hai phương pháp EIP và PIT. Quy trình EIP kiểm soát tốc độ nhỏ giọt của nước ở mức 1 ml/s dưới lực khuấy 2000 vòng/phút. Quy trình PIT kiểm soát điểm chuyển pha trong suốt ở 85°C và hạ nhiệt sốc trong nước đá 5°C.
  • Bố trí thí nghiệm khảo sát tính chất hệ nhũ:
    • Thí nghiệm 1 (Độ bền nhiệt): Đánh giá mẫu qua 3 chu kỳ nâng nhiệt lên 100°C và hạ nhiệt về 30°C, theo dõi độ hấp thu tại bước sóng 600 nm, độ nhớt và hoạt tính chống oxy hóa.
    • Thí nghiệm 2 (Nhiệt độ bảo quản): Theo dõi mẫu lưu trữ ở 30°C, 5°C và -10°C trong 1 tháng; lấy mẫu phân tích tại các mốc 7, 14 và 21 ngày.
    • Thí nghiệm 3 (Độ bền ly tâm): Khảo sát mức độ tách lớp và biến đổi quang phổ hấp thu dưới tác động của các chế độ ly tâm khác nhau.
    • Thí nghiệm 4 (Khả năng bao bọc): Đánh giá định lượng tỷ lệ tinh dầu được bọc kín bên trong micelle so với tinh dầu tự do ở cả hai hệ nhũ EIP và PIT.
  • Bố trí thí nghiệm kháng khuẩn và bảo quản:
    • Thí nghiệm 5: Đánh giá khả năng kháng E. coli và Salmonella bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch, xác định đường kính vòng kháng khuẩn (mm).
    • Thí nghiệm 6: Áp dụng chế phẩm nhũ tương nano để bảo quản mẫu thịt gà tươi và thịt heo tươi ở điều kiện bảo quản mát; thu mẫu tại các mốc 2, 4 và 6 ngày để kiểm tra trạng thái đàn hồi, màu sắc, mùi, phản ứng $H_2S$ và định lượng $NH_3$.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các dữ liệu thực nghiệm thu được và thảo luận cơ chế hóa lý, sinh học:

  • Tính chất hóa lý của hệ nhũ tương nano: Hệ nhũ tương nano điều chế bằng cả hai phương pháp EIP và PIT đạt trạng thái đồng nhất, phân tán tốt trong nước. Phương pháp PIT cho thấy độ trong suốt cao hơn tại điểm đảo pha 85°C. Khi chịu tác động của chu kỳ nhiệt độ (100°C xuống 30°C) và lực ly tâm, hệ nhũ duy trì được độ ổn định động học, không xảy ra hiện tượng phân lớp hay kết tụ nhanh. Mẫu bảo quản ở nhiệt độ thấp (5°C và -10°C) có sự duy trì hoạt tính chống oxy hóa và độ bền quang học tốt hơn so với bảo quản ở nhiệt độ phòng (30°C). Khả năng bao bọc tinh dầu của hệ nhũ đạt hiệu suất cao, giúp cố định các hợp chất bay hơi bên trong lõi kỵ nước của Tween 80.
  • Hiệu quả kháng khuẩn in vitro: Chế phẩm nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen thể hiện hoạt tính ức chế rõ rệt đối với cả E. coli và Salmonella. Nhờ kích thước hạt nano (< 200 nm), diện tích tiếp xúc của các phân tử hoạt tính ($\beta$-caryophyllene, limonene...) với màng tế bào vi khuẩn tăng lên, tạo điều kiện thẩm thấu và làm tổn thương màng tế bào vi sinh vật, tạo ra vòng ức chế rõ ràng trên đĩa thạch.
  • Hiệu quả bảo quản thực phẩm: Kết quả thử nghiệm trên thịt gà tươi và thịt heo tươi sau 2, 4 và 6 ngày bảo quản cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa mẫu xử lý nhũ tương nano và mẫu đối chứng. Ở các mẫu có xử lý chế phẩm, bề mặt thịt duy trì độ đàn hồi, màu sắc tươi, hạn chế hình thành mùi ôi thối; phản ứng định tính $H_2S$ âm tính và hàm lượng $NH_3$ duy trì dưới ngưỡng giới hạn cho phép (35 mg/100g) theo tiêu chuẩn TCVN 7046-2009 suốt thời gian theo dõi đến ngày thứ 6.

Chương 4: Kết luận và đề nghị

  • Kết luận: Đã thiết lập thành công quy trình tạo hệ nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen bằng phương pháp năng lượng thấp (EIP và PIT) với tỷ lệ 10% tinh dầu : 15% Tween 80 : 75% nước cất. Hệ nhũ tạo thành có độ bền hóa lý tốt, hoạt tính chống oxy hóa cao, kháng khuẩn hiệu quả đối với E. coli và Salmonella, đồng thời kéo dài thời gian bảo quản thịt tươi (gà, heo) lên đến 6 ngày ở điều kiện mát mà vẫn đáp ứng tiêu chuẩn TCVN 7046-2009.
  • Đề nghị: Tiếp tục mở rộng nghiên cứu thử nghiệm trên các đối tượng thực phẩm khác (thủy hải sản, rau củ quả), tối ưu hóa thêm nồng độ chất hoạt động bề mặt để giảm chi phí, và khảo sát thêm hoạt tính kháng nấm mốc cùng độc tính tế bào dài hạn.

Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu chính

  • Xây dựng thông số công nghệ tạo nhũ: Xác định công thức phối chế tối ưu cho hệ nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen năng lượng thấp gồm 10% tinh dầu tiêu đen, 15% Polysorbate 80 (Tween 80) và 75% nước cất. Phương pháp EIP được thực hiện ở tốc độ khuấy 2000 vòng/phút kết hợp chuẩn độ nước 1 ml/s; phương pháp PIT được kiểm soát ở nhiệt độ đảo pha 85°C và làm lạnh nhanh ở 5°C.
  • Độ bền hóa lý và hoạt tính sinh học: Hệ nhũ tương nano duy trì được độ ổn định quang phổ ($\lambda = 600\text{ nm}$), độ nhớt và hoạt tính chống oxy hóa qua 3 chu kỳ sốc nhiệt (100°C $\leftrightarrow$ 30°C) và duy trì độ bền tốt trong 1 tháng bảo quản ở 5°C và -10°C.
  • Khả năng ức chế vi sinh vật: Chế phẩm nhũ tương nano ức chế thành công hai chủng vi khuẩn Gram âm nguy hiểm trong thực phẩm là Escherichia coli và Salmonella thông qua thử nghiệm khuếch tán trên thạch.
  • Hiệu quả bảo quản thịt tươi: Ứng dụng nhũ tương nano trên thịt gà và thịt heo tươi giúp kéo dài thời gian bảo quản an toàn đến 6 ngày, kiểm soát các chỉ tiêu cảm quan và chỉ tiêu hóa lý đạt chuẩn TCVN 7046-2009 ($H_2S$ âm tính, $NH_3 \le 35\text{ mg/100g}$).

Giải pháp đề xuất

Tác giả đề xuất sử dụng chế phẩm nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen như một màng phủ/phụ gia bảo quản sinh học tự nhiên thay thế các hóa chất tổng hợp trong quy trình bảo quản lạnh thịt tươi tại các cơ sở phân phối và bán lẻ thực phẩm.

Đóng góp học thuật và thực tiễn

  • Làm rõ tính khả thi của việc ứng dụng các phương pháp năng lượng thấp (EIP, PIT) để chế tạo nhũ tương nano từ tinh dầu tiêu đen Việt Nam mà không cần trang bị hệ thống thiết bị đắt tiền như máy đồng hóa áp suất cao hay máy siêu âm công suất lớn.
  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm toàn diện về sự tương quan giữa kích thước hạt nano của tinh dầu tiêu đen với khả năng kháng khuẩn đường ruột và khả năng kéo dài thời hạn sử dụng của thịt gia súc, gia cầm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu mới khảo sát trên quy mô phòng thí nghiệm với thể tích mẻ nhỏ (30–50 ml); các chỉ tiêu kiểm tra trên thịt chủ yếu tập trung vào cảm quan, phản ứng $H_2S$ và định lượng $NH_3$ theo TCVN 7046-2009 trong phạm vi 6 ngày; tỷ lệ chất nhũ hóa Tween 80 sử dụng còn tương đối cao (15%).
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Thử nghiệm phối hợp các chất đồng nhũ hóa (cosurfactant) hoặc các polymer sinh học tự nhiên (chitosan, alginate) nhằm giảm nồng độ Tween 80.
    • Mở rộng phạm vi đánh giá trên nhiều nhóm vi sinh vật gây thối hỏng khác (vi khuẩn hiếu khí tổng số, nấm men, nấm mốc).
    • Thử nghiệm ứng dụng chế phẩm trên các nhóm thực phẩm tươi sống khác như thủy hải sản và thịt bò.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các ngành Công nghệ Sinh học, Công nghệ Thực phẩm, Hóa học các Hợp chất Thiên nhiên và Bảo quản Sau Thu hoạch.

Nội dung đặc biệt có giá trị tham khảo bao gồm:

  1. Quy trình thực nghiệm chi tiết điều chế hệ nhũ tương nano bằng phương pháp năng lượng thấp (EIP và PIT) sử dụng máy khuấy từ gia nhiệt thông thường.
  2. Phương pháp bố trí thí nghiệm kiểm tra độ bền nhiệt, độ bền ly tâm và độ bền bảo quản của hệ phân tán nano.
  3. Cách thức thiết kế mô hình thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn và quy trình ứng dụng chế phẩm sinh học vào bảo quản mẫu thịt tươi theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7046-2009.

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ các thành phần trong công thức tạo hệ nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen là bao nhiêu?

Theo quy trình công nghệ được xây dựng trong khóa luận, tỷ lệ khối lượng chuẩn để điều chế hệ nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen (cho cả hai phương pháp EIP và PIT) gồm: 10% tinh dầu tiêu đen nguyên chất, 15% chất nhũ hóa Polysorbate 80 (Tween 80) và 75% nước cất.

2. Hai phương pháp năng lượng thấp EIP và PIT trong nghiên cứu khác nhau như thế nào về mặt thao tác?

  • Phương pháp EIP (đảo pha theo thành phần): Pha hữu cơ (tinh dầu + Tween 80) được khuấy ở tốc độ 2000 vòng/phút trong 5 phút ở nhiệt độ phòng, sau đó nhỏ giọt pha nước qua buret với tốc độ 1 ml/s cho đến hết và tiếp tục khuấy 15 phút.
  • Phương pháp PIT (nhiệt độ đảo pha): Hỗn hợp tinh dầu và Tween 80 được cho vào nước, vừa khuấy vừa gia nhiệt đến 50°C trong 15 phút (2000 vòng/phút), tiếp tục nâng nhiệt lên tối đa 85°C cho đến khi hệ đạt điểm chuyển pha trong suốt, giữ nhiệt 5 phút rồi làm lạnh đột ngột trong cốc nước đá 5°C trong 30 phút dưới lực khuấy từ.

3. Tinh dầu tiêu đen sử dụng trong nghiên cứu có nguồn gốc từ đâu và có những đặc tính hóa lý nào nổi bật?

Tinh dầu tiêu đen được cung cấp bởi Công ty Cổ phần Đầu tư và XNK An Phong (huyện Đắk Song, tỉnh Đắk Nông). Kết quả phân tích tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 2 cho thấy tinh dầu dạng lỏng, trong suốt, không màu, mùi thơm đặc trưng, tỷ trọng ở 20°C là 0,8787 g/ml, góc quay cực -18,7°, chỉ số khúc xạ 1,4766 và hàm lượng hoạt chất chính $\beta$-caryophyllene đạt 11,1%.

4. Hệ nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen được kiểm tra khả năng ức chế trên những chủng vi khuẩn nào?

Khả năng kháng khuẩn của chế phẩm được kiểm tra trên hai chủng vi khuẩn chỉ thị gây bệnh đường tiêu hóa và nhiễm trùng thực phẩm phổ biến là Escherichia coli và Salmonella bằng phương pháp đo đường kính vòng kháng khuẩn khuếch tán trên môi trường thạch.

5. Khi ứng dụng bảo quản thịt gà và thịt heo tươi, chất lượng mẫu được đánh giá dựa trên tiêu chuẩn nào?

Chất lượng mẫu thịt tươi trong quá trình bảo quản (sau 2, 4, 6 ngày) được đánh giá đối chiếu theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7046-2009, bao gồm các chỉ tiêu cảm quan (trạng thái đàn hồi, màu sắc, mùi đặc trưng) và chỉ tiêu hóa lý (phản ứng định tính Hydro Sulfur $H_2S$ phải âm tính và hàm lượng amoniac $NH_3$ không vượt quá 35 mg/100g).

Kết luận

Khóa luận của tác giả Tô Thị Thu đã xây dựng thành công quy trình điều chế hệ nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen bằng hai phương pháp năng lượng thấp (EIP và PIT) với tỷ lệ tối ưu 10% tinh dầu, 15% Tween 80 và 75% nước. Chế phẩm tạo thành đạt độ bền nhiệt động học cao, duy trì hoạt tính chống oxy hóa tốt và thể hiện khả năng ức chế hiệu quả đối với hai chủng vi khuẩn gây bệnh E. coli và Salmonella. Kết quả thử nghiệm thực tế chứng minh màng phủ nhũ tương nano tinh dầu tiêu đen giúp kéo dài thời gian bảo quản thịt gà và thịt heo tươi lên đến 6 ngày ở điều kiện bảo quản mát, đảm bảo đầy đủ các chỉ tiêu cảm quan và hóa lý theo quy chuẩn TCVN 7046-2009. Đây là công trình thực nghiệm hoàn chỉnh, có giá trị học thuật cao và mở ra tiềm năng ứng dụng phụ gia sinh học an toàn trong công nghệ bảo quản thực phẩm.