Đặt vấn đề Trứng là loại thức ăn có giá trị dinh dưỡng đặc biệt cao. Trong trứng có đầy đủ protein, lipid, glucid, vitamin, chất khoáng, các men và hormone. Hơn nữa, tỷ lệ các chất dinh dưỡng trong trứng tương quan với nhau rất thích hợp và cân đối, đảm bảo cho sự phát triển của cơ thể [42]. Do vậy, trứng đang là thực phẩm được mọi người ưa chuộng.
Với nền cộng nghệ 4.0 hiện nay, mọi thứ đang được đơn giản hóa, thời gian của con người đang dần bị thu hẹp. Do vậy, thực phẩm ăn nhanh đang ngày càng được phát triển và mở rộng trên nhiều lĩnh vực, cũng như tính tiện dụng khi sử dụng các sản phẩm chế biến sẵn, tiết kiệm thời gian cho các bữa ăn gia đình cũng như trên các chuyến hành trình, du lịch. Hiện nay, trên thị trường Hàn Quốc và Nhật Bản đã có sản phẩm trứng gà luộc ăn liền trên hệ thống các cửa hàng siêu thị. Đây là mặt hàng chế biến sẵn, tiện lợi trong sử dụng và phù hợp với nhu cầu người tiêu dùng.
Trong khi đó, tại Việt Nam hiện chưa có sản phẩm trứng gà luộc ăn liền trên thị trường. Có thể thấy, đây là hướng nghiên cứu triển vọng. Một thực tế là trứng gà sau khi luộc thường chỉ bảo quản được tối đa 2 ngày, điều này là do cấu tạo của trứng. Trứng gà sau khi luộc, lớp phấn bề mặt của trứng gà sẽ bị mất đi, các lỗ tự nhiên tăng lên và mở rộng về kích thước, đồng thời lớp màng protein trong vỏ trứng sau luộc bị biến tính, thay đổi khả năng thẩm thấu, tách rời lớp vỏ và lớp lòng trắng sẽ làm tăng khả năng xâm nhiễm của vi sinh vật.
Định hướng công nghệ đặt ra là cần xử lý vô khuẩn trứng gà sau luộc kết hợp với sử dụng các màng sinh học kháng khuẩn có khả năng bao bọc bề mặt vỏ trứng, kéo dài thời gian bảo quản. Hiện nay, có nhiều màng sinh học được sử dụng để bảo quản nông sản, thực phẩm như pectin, shellac, silicate, parafin, tinh dầu thực vật, chitosan. Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả đã chỉ ra rằng: màng bao Chitosan, trong quá trình bảo quản, ảnh hưởng tích cực đến chất lượng của trứng gà tươi. Theo Su Hyun Kim [61], Caner và cộng sự [23], trứng được bảo quản bằng màng bao chitosan hạn chế đáng kể sự hao hụt khối lượng, tăng chất lượng trứng (Haugh units), lòng đỏ trứng m 2 (Yolk index).
Tuy nhiên, một hạn chế của chitosan thông thường là khả năng kháng vi sinh vật và tính tan kém. Chitosan thông thường ở nồng độ 1% không có tác dụng tiêu diệt hầu hết các loại nấm mốc gây hư hỏng quả sau thu hoạch. Mặt khác, chitosan thông thường chỉ tan trong dung dịch axit yếu làm hạn chế khả năng ứng dụng của chitosan trong thực tế, nhất là khi kết hợp chitosan với các hợp chất có tính kiềm gây hiện tượng kết tủa chitosan, dung dịch chitosan có pH thấp cũng gây ra hiệu ứng sinh lý bất lợi khi phủ lên bề mặt quả bảo quản [32]. Do đó để cải thiện tính kháng khuẩn và tính tan của chitosan các nhà khoa học đã tổng hợp chitosan oligosaccharide một vật liệu được đánh giá là có khả năng tan ở một dải pH rộng hơn và có khả năng kháng khuẩn cao hơn chitosan thông thường [26].
Nano bạc có phổ kháng vi khuẩn rộng bao gồm gram (–), gram (+) và các chủng kháng kháng sinh. Các chủng vi khuẩn bao gồm Acinetobacter, Escherichia, Pseudomonas, Salmonella, Vibrio, Acinetobacter, Bacillus, Clostridium, Enterococcus, Listeria, Staphylococcus và Streptococcus, kể cả các vi khuẩn kháng kháng sinh như kháng methicillin và vancomycin như S. aureus và Enterococcus faecium đã được sử dụng để kiểm tra tác dụng kháng khuẩn của nano bạc [65], nên ngày nay nano bạc đã được nghiên cứu và ứng dụng ngày càng rộng rãi, tuy nhiên hạn chế là dung dịch nano bạc kém ổn định và dễ bị kết tụ. Việc sử dụng các polymer với vai trò làm chất ổn định dung dịch các hạt nano kim loại đã được công bố, đáng chú ý là sử dụng các polymer tự nhiên như chitosan, alignate, CMC,… tiện cho liên kết với các chất khác.
Bước đầu thử khả năng kháng khuẩn thành công trên cả các vi khuẩn gram (–) và gram (+). Các kết quả cho thấy bạc có khả năng kháng vi khuẩn tốt ngay cả ở nồng độ thấp [3]. Phức hợp chitosan-nano bạc biểu hiện khả năng kháng khuẩn tốt hơn (150 - 400 µg/mL) so với từng vật liệu riêng lẻ trên cùng đối tượng vi sinh vật kiểm nghiệm [17]. Từ những lý do trên, tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu quy trình bảo quản trứng gà luộc ăn liền bằng màng chitosan oligosaccharide kết hợp nano bạc”.
Mục tiêu của đề tài 1. Mục tiêu tổng quát Xây dựng được quy trình bảo quản trứng gà luộc ăn liền bằng màng chitosan oligosaccharide kết hợp nano bạc. Mục tiêu cụ thể - Xác định được thời gian, nhiệt độ chế biến trứng gà luộc ăn sẵn theo kích thước trứng. - Xác địch được nồng độ màng COS/AgNPs phù hợp cho bảo quản trứng gà luộc.
- Xác địch được biện pháp phủ màng COS/AgNPs phù hợp cho bảo quản trứng gà luộc. - Hoàn thiện quy trình công nghệ bảo quản trứng gà luộc ăn liền bằng màng COS/AgNPs. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Đề tài động viên khích lệ học sinh sinh viên tham gia công tác nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực chế biến thực phẩm.
- Hiểu và nắm được các kiến thức đã học. - Bổ sung kiến thức thông qua hoạt động nghiên cứu thực tiễn, trau dồi kiến thức bản thân, tích lũy kinh nghiệm thực tế, đồng thời tiếp cận công tác nghiên cứu khoa học phục vụ cho công việc nghiên cứu và công tác sau này. - Giúp sinh viên củng cố và hệ thống hóa lại kiến thức đã học vào nghiên cứu khoa học. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Giúp sinh viên có thêm kỹ năng làm việc thực tế sau khi ra trường về quan sát, chế biến, đánh giá sản phẩm, quản lý chất lượng.
- Xây dựng được quy trình công nghệ bảo quản trứng gà luộc ăn liền bằng màng chitosan oligosaccharide kết hợp nano bạc. m 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về chitosan oligosaccharide 2. Đặc điểm của chitosan oligosaccharide Chitosan oligosaccharide (COS) là một oligomer của chitosan, thường có mức độ trùng hợp DP < 50 và trọng lượng phân tử trung bình (MW) <10.1) được tạo ra bằng cách khử polyme hóa chitin hoặc chitosan bằng cách thủy phân axit, thủy phân bằng phương pháp vật lý và phân hủy enzyme [19].
Quá trình thủy phân chitosan có thể tiến triển bằng cách sử dụng axit như axit hydrochloric, axit với chất điện giải, axit nitric, axit photphoric, axit hydrofluoric hoặc phương pháp khử oxy hóa bằng hydro peroxide hoặc lưu huỳnh. Các axit khác như axit lactic, axit trichloroacetic, axit formic và axit axetic cũng đã được nghiên cứu về tác dụng phân hủy của chúng đối với chitin hoặc chitosan. Tuy nhiên, do sự phức tạp của việc kiểm soát tiến trình của phản ứng, các phương pháp xử lý này cũng dẫn đến sự hình thành các hợp chất thứ cấp khó loại bỏ. Với phương pháp thủy phân bằng phương pháp vật lý như chiếu xạ bằng siêu âm tần số thấp (20 kHz) thu được quá trình khử polyme một phần, làm giảm khối lượng phân tử từ 2000 kDa xuống còn 450 kDa hoặc từ 300 kDa xuống 50 kDa, nhưng việc giảm trọng lượng phân tử bị hạn chế [63].
Công thức cấu tạo của COS COS có độ hòa tan trong nước tốt và độ nhớt thấp và do đó có ứng dụng thuận lợi hơn chitosan trong các ứng dụng y sinh. COS có nhiều hoạt động sinh học và ứng dụng tiềm năng trong phân phối thuốc, bao gồm kháng khuẩn, chống oxy m 5 hóa, cầm máu, chữa lành vết thương, hạ đường huyết và ức chế enzyme, và các ứng dụng khác [46]. COS được cơ thể người hấp thụ gần như hoàn toàn, hoạt động sinh học và chức năng của nó gấp hàng chục lần so với chitosan thông thường. Nó được sử dụng như một tác nhân trị đái tháo đường vì nó làm tăng dung nạp glucose, bài tiết insulin và giảm chất béo trung tính.
COS liên kết với chất béo dư thừa và ức chế sự hấp thụ chất béo, hỗ trợ khả năng miễn dịch, giảm lượng đường trong máu, kiểm soát huyết áp, ngăn chặn táo bón, loại chì và các kim loại nặng ra khỏi cơ thể, tăng cường sự hấp thụ canxi, ngăn ngừa bệnh tim và giảm nồng độ acid uric trong máu. Azuma và cộng sự (2015) đã xem xét kỹ về hoạt động chống ung thư của COS in vivo và các mô hình tế bào in vitro cho thấy hiệu quả của việc phát triển khối u, giảm số lượng khuẩn lạc di căn, ức chế sự phát triển của tế bào ung thư và tăng cường khả năng miễn dịch mắc phải. COS có chiều dài chuỗi tương đối ngắn và dễ dàng hòa tan trong nước. Jeon và Kim (2002) đã kiểm tra hoạt động chống ung thư của COS với trọng lượng phân tử khác nhau so với S180 (sarcoma 180 rắn) và U14 (ung thư biểu mô cổ tử cung số 14) chuột mang khối u.
Kết quả đã chứng minh rằng hoạt động chống ung thư phụ thuộc rõ ràng vào MW và phạm vi của MW là từ 1,5 đến 5,5 kDa đã ức chế hiệu quả sự phát triển của cả tế bào khối u S180 và U14 ở chuột [39]. Các hoạt động chống viêm của COS đã được chứng minh bởi nhiều nhà khoa học mặc dù cơ chế chính xác vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Chung và cộng sự (2012) đã nghiên cứu hai loại COS có trọng lượng phân tử cao (70 kDa) và thấp (MW <1 kDa): COS có trọng lượng phân tử thấp có tác dụng ức chế đáng kể chống lại các cytokine IL-4, IL-13 và TNF- α đã được tìm thấy cho thấy tiềm năng trong việc làm giảm viêm dị ứng in vivo. Li và cộng sự, (2014) đã đề xuất cơ chế của lipopolysaccharide - gây ra bởi NF- κB - biểu hiện gen bị viêm phụ thuộc vào COS, được được coi là có liên quan với việc giảm dịch nhân tế bào NF- κB.
NF- κ B là một yếu tố phiên mã quan trọng trong việc làm trung gian các phản ứng viêm. Nghiên cứu tương tự được thực hiện bởi Ma cộng sự (2011), có tác dụng tích cực của việc tiền xử lý bằng COS đối với việc ức chế kích hoạt NF- κ B và AP-1 do m 6 LPS gây ra trong các đại thực bào.