Tổng quan nghiên cứu
Bánh ít lá gai là một sản phẩm truyền thống đặc trưng của tỉnh Bình Định, được bảo hộ nhãn hiệu và chứng nhận độc quyền bởi Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Sản phẩm này có thành phần chính gồm gạo nếp, lá gai, đường, đậu xanh, dừa và lá chuối, được sản xuất chủ yếu theo phương pháp thủ công truyền thống. Tuy nhiên, do đặc tính nguyên liệu và điều kiện khí hậu nóng ẩm tại Việt Nam, bánh ít lá gai có hạn sử dụng rất ngắn, chỉ từ 3-5 ngày, chủ yếu do sự xâm nhiễm của vi sinh vật gây hư hỏng. Điều này làm hạn chế khả năng tiêu thụ sản phẩm ngoài tỉnh và ảnh hưởng đến giá trị kinh tế của làng nghề.
Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xác định các chủng vi sinh vật gây hư hỏng chủ yếu trên bánh ít lá gai Bình Định và thử nghiệm sử dụng tinh dầu gừng trong bảo quản nhằm kéo dài thời gian sử dụng bánh, đồng thời đảm bảo an toàn sức khỏe người tiêu dùng. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 10 năm 2023, tại các phòng thí nghiệm của Trường Đại học Quy Nhơn và Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ góp phần nâng cao chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm truyền thống, mà còn đáp ứng xu hướng tiêu dùng thực phẩm an toàn, không sử dụng chất bảo quản hóa học. Kết quả nghiên cứu có thể hỗ trợ các hộ sản xuất bánh ít lá gai tại Bình Định phát triển sản phẩm, mở rộng thị trường tiêu thụ và bảo tồn giá trị văn hóa ẩm thực địa phương.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm, đặc biệt là các chủng nấm mốc và vi khuẩn thường gặp trong sản phẩm tinh bột. Các khái niệm chính bao gồm:
- Vi sinh vật gây hư hỏng: Bao gồm các loài nấm mốc như Penicillium, Aspergillus, Mucor và vi khuẩn như Bacillus subtilis, có khả năng tiết enzyme phân giải tinh bột, làm thay đổi cấu trúc và chất lượng sản phẩm.
- Quá trình thoái hóa tinh bột: Sự tái kết tinh và mất nước của các phân tử amylose trong tinh bột, dẫn đến hiện tượng bánh bị cứng và giảm chất lượng cảm quan.
- Tinh dầu gừng (TDG): Hợp chất tự nhiên chiết xuất từ gừng có đặc tính kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, được sử dụng như một chất bảo quản sinh học thân thiện với sức khỏe.
- Chất lượng cảm quan và hạn sử dụng: Đánh giá dựa trên các chỉ tiêu như độ ẩm, mùi vị, độ mềm dẻo và sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình bảo quản.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm kết hợp phân tích vi sinh vật và khảo sát ảnh hưởng của tinh dầu gừng đến chất lượng bánh ít lá gai. Cỡ mẫu gồm các mẫu bánh được sản xuất theo quy trình truyền thống tại Bình Định, được thu thập và bảo quản trong điều kiện phòng thí nghiệm.
- Phân lập và định danh vi sinh vật: Sử dụng các môi trường nuôi cấy chuyên biệt như PDA (Potato Dextrose Agar) cho nấm mốc và NA (Nutrient Agar) cho vi khuẩn. Các chủng vi sinh vật được phân lập, nuôi cấy và xác định bằng phương pháp hình thái học và phân tích gene.
- Thử nghiệm kháng khuẩn của tinh dầu gừng: Đánh giá khả năng ức chế sự phát triển của các chủng vi sinh vật phân lập được bằng phương pháp đục lỗ thạch và xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC).
- Khảo sát ảnh hưởng của TDG đến hạn sử dụng và chất lượng cảm quan: Bánh ít lá gai được bổ sung tinh dầu gừng với các nồng độ khác nhau (đặc biệt 4 mL TDG/kg bột nếp) và bảo quản ở nhiệt độ thường. Đánh giá tổng số vi sinh vật hiếu khí (CFU/g), độ ẩm, mùi vị, độ mềm dẻo theo thời gian bảo quản.
- Xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm thống kê để phân tích dữ liệu, so sánh các nhóm mẫu và xác định ý nghĩa thống kê.
Thời gian nghiên cứu kéo dài 6 tháng, từ tháng 4 đến tháng 10 năm 2023, đảm bảo thu thập đủ dữ liệu cho các phân tích và thử nghiệm.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Định danh vi sinh vật gây hư hỏng: Nghiên cứu đã phân lập và xác định được 4 loài nấm mốc phổ biến gồm Penicillium sp., Aspergillus niger, Mucor sp. và một loài vi khuẩn thuộc nhóm Bacillus subtilis thường xuất hiện trên bánh ít lá gai trong điều kiện bảo quản thông thường. Tổng số vi sinh vật hiếu khí trên mẫu bánh không bổ sung tinh dầu gừng tăng từ khoảng 10^3 CFU/g ngày đầu lên đến 10^6 CFU/g sau 5 ngày bảo quản.
Khả năng ức chế vi sinh vật của tinh dầu gừng: Tinh dầu gừng thể hiện khả năng ức chế đáng kể sự phát triển của các chủng vi sinh vật phân lập được. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của TDG đối với nấm mốc dao động từ 3 đến 5 mL/L, trong khi đối với vi khuẩn Bacillus subtilis là khoảng 4 mL/L. Ở nồng độ 5 mL/L, TDG ức chế trên 80% sự phát triển của các chủng nấm sau 48 giờ nuôi cấy.
Ảnh hưởng của TDG đến hạn sử dụng bánh: Bánh ít lá gai bổ sung 4 mL TDG/kg bột nếp có thời gian bảo quản kéo dài từ 3-5 ngày lên đến 7-9 ngày ở nhiệt độ thường, với tổng số vi sinh vật hiếu khí giảm đáng kể so với mẫu đối chứng. Độ ẩm của bánh được duy trì ổn định hơn trong quá trình bảo quản, giảm hiện tượng cứng và chảy nhớt.
Chất lượng cảm quan: Đánh giá cảm quan cho thấy bánh bổ sung TDG giữ được mùi vị đặc trưng, độ mềm dẻo và màu sắc tốt hơn so với bánh không bổ sung trong suốt thời gian bảo quản. Nồng độ TDG 4 mL/kg được người tiêu dùng đánh giá là phù hợp, không gây ảnh hưởng tiêu cực đến hương vị.
Thảo luận kết quả
Nguyên nhân chính của sự hư hỏng bánh ít lá gai là do sự phát triển nhanh của các chủng nấm mốc và vi khuẩn có khả năng tiết enzyme phân giải tinh bột, làm thay đổi cấu trúc và cảm quan sản phẩm. Việc định danh chính xác các chủng vi sinh vật này là cơ sở quan trọng để lựa chọn hợp chất bảo quản phù hợp.
Tinh dầu gừng với thành phần hóa học đa dạng như sesquiterpenes và monoterpenes có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm hiệu quả, phù hợp với xu hướng sử dụng các chất bảo quản tự nhiên, an toàn cho sức khỏe. Kết quả nghiên cứu phù hợp với các báo cáo trước đây về khả năng ức chế vi sinh vật của tinh dầu gừng trong bảo quản thực phẩm tươi sống và chế biến.
Việc bổ sung TDG không chỉ kéo dài thời gian bảo quản mà còn duy trì chất lượng cảm quan, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng về sản phẩm không chứa chất bảo quản hóa học. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tăng trưởng vi sinh vật theo thời gian bảo quản và bảng so sánh điểm cảm quan giữa các mẫu bánh.
Đề xuất và khuyến nghị
Áp dụng quy trình bổ sung tinh dầu gừng trong sản xuất bánh ít lá gai: Khuyến nghị các cơ sở sản xuất tại Bình Định bổ sung TDG với nồng độ 4 mL/kg bột nếp trong công đoạn nhào trộn bột để kéo dài hạn sử dụng bánh từ 7 đến 9 ngày. Thời gian áp dụng ngay trong vòng 6 tháng tới.
Đào tạo và hướng dẫn kỹ thuật cho người làm bánh: Tổ chức các khóa đào tạo về kỹ thuật sử dụng tinh dầu gừng và quy trình bảo quản bánh nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng cho các hộ gia đình và cơ sở sản xuất truyền thống.
Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng và an toàn thực phẩm: Phối hợp với các cơ quan chức năng để xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật cho bánh ít lá gai có bổ sung tinh dầu gừng, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng.
Nghiên cứu mở rộng và ứng dụng các hợp chất tự nhiên khác: Khuyến khích các nghiên cứu tiếp theo về các loại tinh dầu hoặc chiết xuất tự nhiên khác có khả năng bảo quản hiệu quả, nhằm đa dạng hóa lựa chọn và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Các hộ sản xuất và làng nghề truyền thống: Giúp cải tiến quy trình sản xuất, nâng cao chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản bánh ít lá gai, từ đó tăng thu nhập và mở rộng thị trường tiêu thụ.
Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm: Cung cấp cơ sở dữ liệu về vi sinh vật gây hư hỏng và ứng dụng tinh dầu gừng trong bảo quản thực phẩm truyền thống, làm tài liệu tham khảo cho các đề tài nghiên cứu tiếp theo.
Cơ quan quản lý chất lượng và an toàn thực phẩm: Hỗ trợ xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật, quy định về sử dụng chất bảo quản tự nhiên trong sản xuất thực phẩm truyền thống, góp phần bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.
Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh thực phẩm: Áp dụng công nghệ bảo quản tự nhiên để phát triển sản phẩm mới, nâng cao giá trị thương hiệu và đáp ứng nhu cầu thị trường về thực phẩm an toàn, thân thiện môi trường.
Câu hỏi thường gặp
Tinh dầu gừng có ảnh hưởng đến mùi vị truyền thống của bánh ít lá gai không?
Nghiên cứu cho thấy ở nồng độ 4 mL/kg bột nếp, tinh dầu gừng không làm thay đổi đáng kể mùi vị đặc trưng của bánh, người tiêu dùng vẫn đánh giá cao về cảm quan sản phẩm.Thời gian bảo quản bánh ít lá gai được kéo dài bao lâu khi sử dụng tinh dầu gừng?
Thời gian bảo quản có thể kéo dài từ 3-5 ngày lên 7-9 ngày ở điều kiện nhiệt độ thường, giảm thiểu sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng.Có cần sử dụng thêm chất bảo quản hóa học khi đã bổ sung tinh dầu gừng không?
Không cần thiết, tinh dầu gừng là chất bảo quản tự nhiên có khả năng ức chế vi sinh vật hiệu quả, phù hợp với xu hướng tiêu dùng thực phẩm an toàn, không hóa chất.Phương pháp phân lập vi sinh vật được thực hiện như thế nào?
Vi sinh vật được phân lập trên môi trường PDA và NA, sau đó xác định bằng hình thái học và phân tích gene để định danh chính xác các chủng gây hư hỏng.Tinh dầu gừng có thể áp dụng cho các sản phẩm thực phẩm khác không?
Có, tinh dầu gừng đã được chứng minh có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm trong nhiều loại thực phẩm tươi sống và chế biến, mở rộng tiềm năng ứng dụng trong bảo quản thực phẩm.
Kết luận
- Đã xác định được 4 loài nấm mốc và 1 loài vi khuẩn chủ yếu gây hư hỏng bánh ít lá gai Bình Định trong điều kiện bảo quản thông thường.
- Tinh dầu gừng thể hiện khả năng ức chế hiệu quả sự phát triển của các chủng vi sinh vật này với nồng độ ức chế tối thiểu khoảng 4 mL/L.
- Bổ sung tinh dầu gừng với nồng độ 4 mL/kg bột nếp giúp kéo dài thời gian bảo quản bánh từ 3-5 ngày lên 7-9 ngày, đồng thời duy trì chất lượng cảm quan sản phẩm.
- Nghiên cứu góp phần phát triển phương pháp bảo quản tự nhiên, thân thiện với sức khỏe người tiêu dùng và phù hợp với xu hướng tiêu dùng hiện nay.
- Đề xuất áp dụng quy trình bổ sung tinh dầu gừng trong sản xuất bánh ít lá gai tại các cơ sở sản xuất truyền thống ở Bình Định trong thời gian tới.
Luận văn mở ra hướng nghiên cứu mới trong bảo quản thực phẩm truyền thống bằng các hợp chất tự nhiên, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển sản phẩm an toàn, chất lượng cao. Các cơ sở sản xuất và nhà quản lý được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao giá trị sản phẩm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.