Tài liệu Nghiên cứu việc ứng dụng màng algiante trong quá trình bảo quản trứng vịt tươi

Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ L Ờ I CẢM T Ạ Xin chân thành cảm ơn cô Phan Thị Thanh Quế và cô Huỳnh Thị Phương Loan đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt kinh nghiệm quý báu để em có thể thực hiện tốt luận văn này. Thành thật biết ơn quý Thầy Cô trong Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em trong suốt thời gian học tại trường. Chân thành cảm ơn cán bộ phòng thí nghiệm cùng toàn thể các bạn sinh viên lớp Công nghệ thực phẩm khóa 31 và lớp liên thông khóa 33 đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến và tạo điều kiện tốt cho em trong thời gian thực hiện luận văn. Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Lệ Huyền Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang i Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ C TÓM LƯỢ ƯỢC Đề tài nghiên cứu việc ứng dụng màng algiante trong quá trình bảo quản trứng vịt tươi và nghiên cứu các phụ gia tạo dẻo bổ sung vào màng nhằm kéo dài thời gian bảo quản trứng mà vẫn giữ được chất lượng tốt. Nội dung thực hiện của đề tài là: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ alginate (1; 1,5; 2 và 2,5%) và phương pháp bao màng (nhúng, quét) đến chất lượng trứng. Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia tạo dẻo (sorbitol, glyceorol và polyetylen glycol) bổ sung vào màng đến chất lượng trứng và thời gian bảo quản. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Chất lượng trứng được cải thiện rõ rệt khi được bao màng alginate. Trong đó ở nồng độ 2% và phương pháp bao màng nhúng cho kết quả tốt nhất đối với các chỉ tiêu: hao hụt khối lượng, vi khuẩn tổng số và hàm lượng NH3 . Sử dụng các phụ gia (Sorbitol, glycerol và polyetylen glycol) bổ sung vào màng nhằm nâng cao chất lượng màng nhưng không có ảnh hưởng ở nồng độ 1%. Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang ii Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ M ỤC L ỤC LỜI CẢM TẠ.............................................................................................................. i TÓM LƯỢC............................................................................................................... ii MỤC LỤC................................................................................................................ iii DANH SÁCH BẢNG................................................................................................. v DANH SÁCH HÌNH................................................................................................. vi Chương 1 : GIỚI THIỆU............................................................................................ 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................. 1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU............................................................................ 1 Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU......................................................................... 2 2.1 KHÁI QUÁT VỀ TRỨNG GIA CẦM............................................................2 2.1.1 Cấu tạo của quả trứng.................................................................................2 2.1.2 Thành phần hóa học................................................................................... 3 2.1.3 Những biến đổi khi bảo quản trứng............................................................4 2.2 GIỚI THIỆU VỀ MÀNG ALGINATE........................................................... 6 2.2.1 Tính chất chung của alginate......................................................................6 2.2.2 Tính chất của màng.................................................................................. 10 2.2.3 Vai trò của calci trong tạo màng.............................................................. 10 2.2.4 Các chất tạo dẻo....................................................................................... 11 2.2.5 Ứng dụng của màng alginate....................................................................12 Chương 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................14 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM...................................................................14 3.1.1 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm.................................................................14 3.1.2 Hóa chất....................................................................................................14 3.1.3 Nguyên liệu.............................................................................................. 14 3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM...................................................................14 3.2.1 Phương pháp phân tích............................................................................. 14 3.2.2 Phương pháp thu thập số liệu................................................................... 14 3.2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm................................................................. 14 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................................ 19 4.1 KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ALGINATE VÀ PHƯƠNG PHÁP BAO MÀNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG TRỨNG...........................................19 4.2 KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA BỔ SUNG (PHỤ GIA TẠO DẺO) ĐẾN CHẤT LƯỢNG TRỨNG VÀ THỜI GIAN BẢO QUẢN................24 Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang iii Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.....................................................................30 5.1 KẾT LUẬN....................................................................................................30 5.2 ĐỀ NGHỊ....................................................................................................... 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 31 PHỤ LỤC................................................................................................................. vii Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang iv Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của trứng một số gia cầm.................................... 3 Bảng 4.1: Kết quả ảnh hưởng của phương pháp bao màng, nồng độ alginate đến hàm lượng NH3…………………………………………………………………….19 Bảng 4.2: Kết quả ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến hàm lượng NH3............. 19 Bảng 4.3: Kết quả tương tác ảnh hưởng phương pháp bao màng, nồng độ alginate và thời gian bảo quản đến hàm lượng NH3.............................................................. 20 Bảng 4.4: Kết quả ảnh hưởng của phương pháp bao màng, nồng độ alginate đến hàm lượng NH3 ở các thời gian bảo quản khác nhau................................................21 Bảng 4.5: Kết quả trung bình ảnh hưởng của phương pháp bao màng, nồng độ alginate và thời gian bảo quản đến mật số vi khuẩn hiếu khí................................... 22 Bảng 4.6: Kết quả trung bình ảnh hưởng của phụ gia tạo dẻo đến tỉ lệ hao hụt khối lượng......................................................................................................................... 24 Bảng 4.7: Kết quả trung bình ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến tỉ lệ hao hụt khối lượng ................................................................................................................ 24 Bảng 4.8: Kết quả tương tác ảnh hưởng của thời gian bảo quản và phụ gia tạo dẻo đến tỉ lệ hao hụt khối lượng ..................................................................................... 25 Bảng 4.9: Kết quả ảnh hưởng của phụ gia tạo dẻo đến tỉ lệ hao hụt khối lượng theo các thời gian bảo quản khác nhau ............................................................................ 26 Bảng 4.10:Kết quả trung bình ảnh hưởng của phụ gia tạo dẻo đến giá trị pH..........27 Bảng 4.11: Kết quả trung bình ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến giá tri pH... 27 Bảng 4.12: Kết quả tương tác ảnh hưởng của loại phụ gia tạo dẻo và thời gian bảo quản đến giá trị pH....................................................................................................28 Bảng 4.13: Kết quả ảnh hưởng của loại phụ gia tạo dẻo đến giá trị pH ở các thời gian bảo quản khác nhau...........................................................................................29 Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang v Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Công thức cấu tạo của Natri alginate.......................................................... 7 Hình 2.2: Quy trình sản xuất Natri alginate................................................................ 8 Hình 2.3: Công thức cấu tạo của Calci alginate..........................................................8 Hình 2.4: Độ nhớt phụ thuộc vào chiều dài phân tử alginate..................................... 9 Hình 2.5: Vị trí calcium trong alginate....................................................................... 9 Hình 2.6: Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền gel alginate......................................... 10 Hình 2.7: Công thức cấu tạo của Glycerol................................................................11 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1………………………………………………...15 Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2.......................................................................... 17 Hình 4.1: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của phương pháp bao màng, nồng độ alginate và thời gian bảo quản đến mật số vi khuẩn hiếu khí……………………………….22 Hình 4.2: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của phương pháp bao màng, nồng độ alginate và thời gian bảo quản đến tỉ lệ hao hụt khối lượng...................................................23 Hình 4.3: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của phụ gia tạo dẻo đến tổng vi khuẩn hiếu khí theo thời gian bảo quản............................................................................................. 27 Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang vi Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ ươ ng 1 : GI ỚI THI ỆU Ch Chươ ương GIỚ THIỆ T VẤN ĐỀ 1.1 ĐẶ ĐẶT Trứng gia cầm là một thực phẩm có giá trị, được sản xuất trên phạm vi cả nước và đồng bằng sông Cửu Long. Sản lượng mỗi năm không ngừng tăng cao do các nhà chăn nuôi không ngừng cải tiến phương pháp nuôi như quản lý chuồng trại, thức ăn, con giống….Mặc dù vậy nhưng trứng rất dễ bị hư hỏng trong điều kiện bảo quản bình thường, các hình thức hư hỏng như: rạn nứt, bể, sự tự phân hủy các thành phần bên trong, sự tạo mùi amoniăc, khí sunfua hydro… Hiện nay ở nước ta hằng năm số lượng trứng lên đến hàng chục triệu trứng, vì vậy việc bảo quản trứng tươi là điều hết sức cần thiết. Có rất nhiều biện pháp bảo quản trứng: muối trứng, áo tro, bảo quản lạnh, hóa chất…nhưng các biện pháp này có thể ảnh hưởng đến chất lượng trứng: mùi vị, độ tươi ban đầu… hoặc các biện pháp khó thực hiện và giá thành cao. Một trong những biện pháp góp phần đa dạng phương pháp bảo quản trứng tươi mà vẫn giữ được chất lượng trứng là bao màng cho trứng. Trong thí nghiệm này sử dụng màng Alginate kết hợp với chất phụ gia nhằm cải thiện tính chất màng. Mục đích của bao màng là ngăn cản sự thấm khí, thấm hơi nước và ngăn cản xự xâm nhập của vi sinh vật. MỤC TI ÊU NGHI ÊN CỨU TIÊ NGHIÊ 1.2 Nhằm mục đích kéo dài thời gian bảo quản trứng tươi và duy trì chất lượng sản phẩm. Góp phần đa dạng hóa các phương pháp bảo quản trứng, tạo sự tiện lợi. Đề tài được thực hiện với các nội dung nghiên cứu sau: � Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ alginate và của phương pháp bao màng đến chất lượng trứng. � Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia bổ sung (chất tạo dẻo) vào màng đến chất lượng trứng và thời gian bảo quản. Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 1 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ ươ ng 2: LƯỢ C KH ẢO TÀI LI ỆU Ch Chươ ương ƯỢC KHẢ LIỆ ÁI QU ÁT VỀ TR ỨNG GIA CẦM 2.1 KH KHÁ QUÁ TRỨ 2.1.1 Cấu tạo của qu ả tr ứng quả trứ 2.1.1.1 Hình dáng và màu sắc Trứng có hình dạng elip, tỷ lệ dài/ rộng : 1,13- 1,67. Màu sắc của trứng thay đổi từ trắng, trắng xanh, sáng nâu tùy theo loài. Trọng lượng trứng cũng khác nhau phụ thuộc vào giống, tuổi và chế độ nuôi dưỡng. 2.1.1.2 Màng ngoài vỏ Là một màng keo mỏng, trong suốt, có tác dụng hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật, giảm sự bốc hơi nước. 2.1.1.3 Vỏ trứng Vỏ trứng là thành phần có tác dụng bảo vệ ruột khỏi các tác động bên ngoài như: nhiệt độ, áp suất…. Được cấu tạo từ các chất khoáng tiêu biểu là Ca, Mg, P và một ít chất hữu cơ. Độ dày vỏ trứng trung bình từ 0,31 đến 0,35 mm, đầu nhỏ có vỏ mỏng hơn đầu lớn. Trên bề mặt vỏ trứng có rất nhiều lỗ nhỏ gọi là lỗ thoát khí hay lỗ thông hơi, đường kính lỗ thoát khí lớn nhỏ không đồng đều, mật độ lỗ thoát khí cũng khác nhau, mật độ ở đầu lớn nhiều hơn. Các lỗ thoát khí này có tác dụng điều hòa khả năng hô hấp của trứng giúp trứng ổn định trong một thời gian dài. 2.1.1.4 Màng trong vỏ và màng ngoài lòng trắng Màng dưới vỏ là sự kết hợp các sợi có nguồn gốc hữu cơ. Một trong các màng dính sát vào vỏ cứng gọi là màng dưới vỏ, còn một màng bao lấy lòng trắng được gọi là màng lòng trắng. Màng lòng trắng được bao bọc bởi hai lớp màng mỏng, cấu tạo của hai lớp màng này giống nhau và có tính thẩm thấu cao: cho khí và hơi nước đi qua mà không cho vi sinh vật đi qua. 2.1.1.5 Túi khí Màng dưới vỏ và màng lòng trắng tách rời nhau tạo một khoảng hở gọi là túi khí, túi khí có sự thay đổi kích thước trong quá trình bảo quản. Khi bảo quản ở nhiệt độ cao, độ ẩm không khí thấp dẫn đến túi khí dần dần to hơn. Đây là biểu hiện của sự mất nước của trứng theo thời gian. Túi khí càng lớn, trứng càng xấu càng khó bảo quản. 2.1.1.6 Lòng trắng Chiếm 60% khối lượng quả trứng, lòng trắng là lớp keo dày, trong, được bao bọc trong màng lòng trắng. Lòng trắng được cấu tạo bởi albumin, globulin, lipid, glucid, acid amin, muối khoáng, enzyme: amylaza, pepsin, peptidaza, phosphataza, lipaz, tripxin, lactaza và reductaza. Ngoài ra, trong trứng cũng có chất diệt khuẩn như: Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 2 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ Lyzozim có tác dụng tiêu diệt hay làm hạn chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn như: Staphylococcus, Trep, Menigococus, Salmonella typhoid. Khi bảo quản lâu lòng trắng đặc dần dần loãng ra, dây chằng bị giãn làm lòng đỏ không còn đúng vị trí trung tâm dẫn đến vỡ lòng đỏ, làm lòng trắng và lòng đỏ trộn lẫn vào nhau (trứng thối). Thời gian, nhiệt độ, độ ẩm không khí ảnh hưởng nhiều tới sự hư hỏng của trứng. Lòng trắng có vai trò quan trọng đến sức đề kháng của trứng chống nhiễm trùng. 2.1.1.7 Lòng đỏ Chiếm 30% trọng lượng trứng, là khối nhũ tương hình cầu nằm trong màng lòng đỏ, một màng có tính đàn hồi và độ bền cao. Lòng đỏ ở vị trí trung tâm của quả trứng là nhờ có dây chằng và lòng trắng đặc. Màu của lòng đỏ thay đổi tùy thuộc vào loài gia cầm, giống, thức ăn. Màu vàng hay đỏ da cam của lòng đỏ chủ yếu do các hợp chất caroten, xantophyl, flavin trong thức ăn tạo ra. Thàành ph phầần hóa học 2.1.2 Th Trứng là một trong các loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, vừa có nhiều chất béo, nhiều chất đạm đồng thời nhiều vitamin và khoáng vi lượng. Thành phần dinh dưỡng của trứng phụ thuộc vào thức ăn, giống, môi trường sống, trạng thái sức khỏe và thời gian khai thác của gia cầm 1: Th ành ph ần dinh dưỡ ng của tr ứng một số gia cầm Bảng 2. 2.1 Thà phầ ưỡng trứ Gia cầm Nước (%) Gà Vịt Ngỗng Gà Tây 74,0 70,0 70,4 74,4 Protein (%) 12,8 13 13.9 11,3 Lipid (%) 11,5 14,2 13,3 11,8 Glucid (%) 0,7 1,0 1,3 1,7 Khoáng (%) 1,0 1,8 1,1 0,8 Calo/ 100g 171 189 - ( Nguồn : Trần Văn Chương, 2001) 2.1.2.1 Lòng trắng Thành phần hóa học của lòng trắng: nước, protein, lipid, glucid, khoáng, vitamin…. Lòng trắng loãng chứa chủ yếu là albumin và globulin, lòng trắng đặc chứa chủ yếu mucine và mucoid. 2.1.2.2 Lòng đỏ Lòng đỏ cũng chứa đầy đủ các thành phần hóa học giống như lòng trắng: nước, protein, lipid, glucid, khoáng, vitamin…. Protein lòng đỏ trứng không những chứa đầy đủ các acid amin không thay thế mà tỷ lệ giữa chúng rất cân đối vì thế protein lòng đỏ được dùng làm mẫu để so sánh thành phần dinh dưỡng với các thực phẩm khác. Trong protein lòng đỏ trứng chứa các acid amin như: Cystine, Methionine là các acid amin chứa lưu huỳnh với hàm lượng khá cao. Như vậy protein lòng đỏ trứng sẽ là nguồn bổ sung tốt cho các loại thực phẩm khác ít methionine như đậu lạc. Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 3 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ Protein lòng đỏ trứng còn chứa các tiểu phần Lipovitelin, Livetin lòng đỏ trứng với tỷ lệ 4/1 và photphovitin, đây là nguồn acid amin không thay thế đáng chú ý trong protein lòng đỏ trứng . Lipid trong lòng đỏ trứng gồm cả hai dạng: Dạng tự do (glyxerit) và dạng liên kết (photphatit, glycolipid, steroid). Hầu hết tất cả các loại vitamin (trừ vitamin C) và hầu hết các chất khoáng cần thiết cho sinh trưởng và phát triển của cơ thể đều tìm thấy trong lòng đỏ trứng. ững bi ản tr ứng 2.1.3 Nh Nhữ biếến đổ đổii khi bảo qu quả trứ Trong quá trình bảo quản và vận chuyển trứng có thể xảy ra những biến đổi làm hư hỏng trứng như sau: 2.1.3.1 Hiện tựơng tự phân hủy Nếu điều kiện bảo quản trứng không tốt, trong trứng sẽ xảy ra các phản ứng phân giải các hợp chất protein, lipid, glucid…. đặc biệt khi nhiệt độ bảo quản cao. Protein: Lúc đầu phân hủy chậm, sau đó nhanh hơn, kết quả là hàm lượng các acid amin tự do, các hợp chất bay hơi như NH3, H2S… tăng lên. Lipid: Phân hủy chậm hơn protein nhưng diễn ra trong suốt quá trình bảo quản làm cho các sản phẩm bay hơi của chúng tích tụ lại. Kết quả của quá trình tự phân là các hợp chất như NH3, H2S, CO2, H2O… tích tụ lại trong trứng. Hàm lượng vitamin giảm đặc biệt là vitamin A giảm đến 70%. Sự phân bố các sản phẩm trung gian giữa lòng trắng và lòng đỏ bị đảo lộn ví dụ glucoza ở lòng đỏ tăng, ở lòng trắng giảm, Ca2+ ở lòng đỏ tăng …Cuối cùng chất lượng trứng giảm sút, nếu để lâu hơn trứng có thể không dùng làm thực phẩm được. 2.1.3.2 Biến đổi do vi sinh vật Bình thường trứng của gia cầm khỏe mạnh đạt độ vô trùng đến 93-98%. Nguyên nhân hư hỏng chủ yếu ở vỏ nếu vỏ mất màng ngoài, lỗ khí hở hay vỏ bẩn, vi sinh vật sẽ xâm nhập vào bên trong trứng. Do trứng là một tế bào sống có hệ thống enzim phức tạp, nhiệt độ thích hợp làm cho vi sinh vật đã có sẵn trong trứng phát triển thuận lợi và hoạt hóa các enzyme từ đó ảnh hưởng đến chất lượng của trứng. Trong thời gian bảo quản lâu dài, trứng sẽ khô đi, lizozym dần dần bị trung hòa làm cho tính miễn dịch tự nhiên của trứng giảm đi đồng thời thành phần hóa học và cấu tạo của trứng thay đổi. Acid cacbonic mất đi, pH tăng, lòng trắng và lòng đỏ bị phân giải, vỏ trắng dễ thẫm thấu đối với vi khuẩn, tạo điều kiện cho vi sinh vật thẩm thấu vào trứng. Vi sinh vật tiết ra men phân hủy các thành phần hữu cơ của trứng, làm cho lúc dầu lòng trắng loãng ra, đai (dây chằng) đứt, lòng đỏ dính vào vỏ trứng, ruột trứng có thể biến màu và có mùi đặc trưng của H2S, indol, skatol… Một số hư hỏng do vi sinh vật gây ra : Trứng thối màu lục sáng: Gây ra do Pseudomonas flourescens. Là một trực khuẩn sinh trưởng ở 00C, làm cho lòng trắng có màu lục sáng, sau đó, vi khuẩn phân hủy lòng đỏ, làm lòng trắng và đỏ trộn lẫn. Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 4 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ Trứng thối không màu: Gây ra bởi một số loài vi khuẩn thuộc giống Pseudomonas, Acromobacter, E.coli. Trứng thối màu đen: Gây ra bởi một số loài vi khuẩn Pseudomonas làm cho lòng đỏ trở nên đen và vỡ tung ra.Và một số hiện tượng hư hỏng ít xảy ra hơn: Trứng thối màu đỏ - màu hồng, trứng nhiễm vi khuẩn đường ruột… Các hư hỏng do nấm mốc: Nấm mốc sinh trưởng và phát triển sợi nấm chui qua lỗ của vỏ trứng nẩy mầm trong màng trứng, rồi xuyên qua màng trứng vào lòng trắng trứng tạo ra những khuẩn lạc đen tối, làm cho lòng trắng trứng rữa ra, sợi mấm có thể xuyên qua lòng đỏ trứng, hình thành những khuẩn lạc có nhiều màu sắc khác nhau. Các loại nấm mốc thường gặp: Mucor, Penicillium, Thamnidium, Cladosporium, Allernaria. 2.1.3.3 Các biến đổi khác Trao đổi nước: Là quá trình mất nước và giảm trọng lượng của trứng. Tốc độ mất nước phụ thuộc vào kích thước trứng và mật độ lỗ khí, nhiệt độ và ẩm độ môi trường bảo quản. Ở nhiệt độ cao, độ ẩm thấp và vỏ không được bao bọc, trứng mất nước nhanh. Quá trình mất nước ban đầu nhanh sau đó chậm dần. Trong quá trình bảo quản, người ta còn thấy sự khuếch tán nước từ lòng trắng vào lòng đỏ do đó gây ra hiện tượng trứng vữa lòng đỏ. Trao đổi khí: Là quá trình lớn dần của buồng khí do khí CO2 tích tụ và nước bốc hơi, làm cho tỷ trọng của trứng giảm, không khí trong túi khí tăng lên. Hiện tượng trứng ung: khi bảo quản, CO2 thoát dần ra làm cho pH tăng dần lên đến 9-9,7, lúc đó protein bị phân hủy nhanh, lòng trắng loãng dần ra. Nếu để lâu hơn nữa lòng đỏ cũng sẽ bị phân hủy. Mặt khác do nước ở lòng trắng đi vào làm cho thể tích lòng đỏ tăng lên làm cho màng lòng đỏ vỡ ra và lòng trắng lòng đỏ lẫn vào nhau. 2.1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng trứng Thức ăn: là một trong những nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng trứng, khi cung cấp đầy đủ nguồn thức ăn cũng như giá trị dinh dưỡng thì sẽ đạt chất lượng trứng cao nhất. Đặc biệt là khi thức ăn có đủ các chất khoáng: Calci, photpho duy trì được sức bền và độ dày của vỏ trứng. Điều kiện môi trường: Gia cầm được nuôi trong điều kiện thoáng mát, sạch sẽ thì hiệu quả thu hồi trứng cao, trọng lượng lớn, chất lượng đạt yêu cầu. Giống: Mỗi loại giống gia cầm cho một loại trứng khác nhau. Trong các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng trứng thì giống là yếu tố quan trọng nhất quyết định chất lượng trứng. 2.1.3.5 Phân loại trứng Trứng được phân loại theo hai yếu tố: Phẩm chất và chất lượng. Phân loại theo phẩm chất: Phẩm chất tươi của trứng được đánh giá theo hình dạng bên ngoài, độ nhám, độ sạch và những yếu tố bên trong như: buồng khí, trạng thái lòng đỏ, lòng trắng. Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 5 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ Phân loại theo chất lượng. ỚI THI ỆU VỀ MÀNG ALGINATE GI GIỚ THIỆ 2.2 Việc nghiên cứu màng bao ăn được nhằm kéo dài thời gian bảo quản của thực phẩm đã nhận được sự quan tâm ngày càng nhiều. Do màng bao có thể hạn chế được sự thấm khí, hơi nước do tạo được sự điều hòa không khí trong thực phẩm.Ngoài ra các màng cũng có thể được sử dụng giống như một chất phụ gia nhằm cải thiện tính chất của thực phẩm: các chất kháng khuẩn, chất chống vi sinh, màu sắc, chất tạo hương vị, cung cấp giá trị dinh dưỡng… Tác dụng của màng phụ thuộc vào bản thân màng, các chất phụ gia bổ sung và môi trường bên ngoài (độ ẩm môi trường). Khi độ ẩm môi trường tăng, thì cấu trúc của màng như một rào cản làm cho khả năng thẩm thấu đối với hơi nước và chất khí giảm. Một trong những loại màng đang được nghiên cứu khả năng ứng dụng của chúng trong thực phẩm là màng alginate, một loại màng có chất lượng cao khi kết hợp với Calci 2.2.1 Tính ch chấất chung của alginate Alginate là loại polymer sinh học biển phong phú nhất thế giới và là loại poymer sinh học nhiều thứ hai trên thế giới sau cellulose. Nguồn alginate chủ yếu được tìm thấy ở thành tế bào và ở gian bào của tảo nâu ở biển. Các phân tử alginate tạo ra cho thực vật độ mềm dẻo và độ bền cần thiết cho các loài thực vật biển do alginate ở các gian bào tạo thành một mạng lưới . Alginate đựơc trích ly và ứng dụng khoảng 50 năm trở lại đây. Các dạng rong nâu đựơc sử dụng để trích ly: Macrocytis pyrifera, Laminaria, Hyperborla….Alginate được sản xuất chủ yếu ở các nước phát triển như: Mỹ, Canada, Anh, Nhật…. Alginate có ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm. Thường được sử dụng nhiều nhất là: Natri alginate, calci alginate, amon alginate, magie alginate, potassium alginate và propylen glycol alginate (Imeson, 1992). Alginic là dạng acid thu được từ alginate, là một polysaccharide thiên nhiên ái nước có tính keo, là một dạng trung gian trong sản xuất các dạng alginate. Giống như các dạng polysaccharide khác acid alginic ít tan trong nước và thường được chế tạo thành các dạng muối. Acid alginic + Na2CO3 K2CO3 NH4OH Mg(OH)2 CaC l2 Propylen oxyt Natri alginate Kali alginate Amon alginate Magie alginate Canci alginate Propylen glycol alginate Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 6 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ � Cấu tạo Là hợp chất cao phân tử dao động từ 100-3000 với acid alginic và từ 20000-60000 với các alginate. Algiante được tạo thành từ các acid β - D- Manuronic (M) và acid α -L- Guluronic (G) qua liên kết 1-4 glucozid Alginate natri (C6H7NaO6)n Tan chậm trong nước, tạo thành dung dịch nhớt, không tan ethanol, ether và chloroform Đơn vị cấu tạo: 198.11 (lý thuyết), 222 (thực tế) Khối lượng phân tử: 32.000 – 250.000 1: Công th ức cấu tạo của Natri alginate (L Hình 2. 2.1 thứ (Lýý Nguy Nguyễễn Bình, 2006) Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 7 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ Rong mơ Nghiền Alginate Natri khô Rửa nước Nghiền Trích ly Sấy khô Làm sạch Alginate Natri Lọc Xử lý Na2CO3 Dịch lọc Xử lý acid Kết tủa với CaCl2 Alginate calci ất Natri alginate Hình 2. 2: Quy tr trìình sản xu xuấ Alginate Calcium ( C6H7Ca1/2O6)n Không tan trong nước và ether; tan nhẹ trong ethanol; tan chậm trong những dung dịch natri polyphosphate, natri carbonate, và các chất kết hợp với ion calcium 3: Công th ức cấu tạo của Calci alginate (L Hình 2. 2.3 thứ (Lýý Nguy Nguyễễn Bình, 2006) � Đặc tính của Alginate � Độ nhớt: Khi hòa tan các alginate vào nước sẽ ngậm nước và tạo thành dung dịch có độ nhớt phụ thuộc vào chiều dài phân tử alginate. Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 8 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ Lg(η) Η=kMa Lnk Lg M ớt ph ụ thu ộc vào chi Hình 2. 4: Độ nh nhớ phụ thuộ chiềều dài ph phâân tử alginate (V (Võõ Tấn Th Thàành, 2000) � Sự tạo gel: Đây là một đặc tính quan trọng của alginate, trong điều kiện nhiệt độ cao ở trạng thái sol. Khi làm nguội sẽ trở thành dạng gel. Gel alginate là một loại gel không thuận nghịch, là một loại gel có thể giữ nguyên tính chất ban đầu của thực phẩm. Sự tạo gel là một quá trình phức tạp phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố như : dạng alginate, sự kết hợp của ion calci và cách chuẩn bị màng (Moe và cộng sự, 1995). Sự tạo gel phụ thuộc vào sự liên kết giữa alginate và ion trung tâm và ngược lại (Walewijk và cộng sự, 2008). Hình 2. 5: Vị tr tríí calcium trong alginate (L (Lýý Nguy Nguyễễn Bình, 2006) • Các phương pháp tạo gel Tạo gel trực tiếp bằng cách nhúng hoặc phun: Alginate hoặc hỗn hợp alginate được tạo gel bằng cách phun hoặc nhúng vào dung dịch có chứa ion Ca2+. Các ion Ca2+ sẽ phản ứng với alginate tạo dạng “Box egg” tạo màng bên ngoài cho các sản phẩm. Dùng trong phương pháp này là các alginate phản ứng với ion Ca2+ hoặc các alginate có chứa nhiều acid α -L- Guluronic (G). Sử dụng acid: tạo ra các muối có ion Ca2+ không hòa tan ở pH trung tính để tạo phản ứng với Alginate. Khi cho acid vào chúng sẽ tiếp xúc trực tiếp với bề mặt vật liệu, các muối hòa tan và tiếp theo phản ứng giữa alginate và Ca2+ tạo gel (Võ Tấn Thành, 2000). Phương pháp làm lạnh: Alginate được hòa tan trong nước với một lượng nhỏ Ca2+ và các chất tạo phức, gia nhiệt ở nhiệt độ cao và sản phẩm sẽ được tạo thành do làm nguội tạo gel calcium ổn định nhiệt. Luôn chú ý gel chỉ có thể tạo thành tại 0-500C nhưng cấu trúc tạo thành mềm (Võ Tấn Thành, 2000). Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 9 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ Kết hợp alginate với pectin: Khi sử dụng pectin một mình chỉ tạo gel được trong môi trường có nồng độ đường cao và pH thấp. Khi alginate thêm vào gel thành lập với nồng độ chất khô thấp hơn và khoảng pH rộng hơn. Mạng gel cứng thành lập khi natri alginate có chứa nhiều acid α -L- Guluronic (G), gel mềm khi thêm alginate có chứa nhiều acid β - D- Manuronic (M). Sự trợ lực pectin- alginate là một trong những phản ứng quan trọng của alginate với chất keo khác và là một trong những chỉ số kinh tế quan trọng trong sử dụng chất keo. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo gel: Nguồn Canci pH Sự hòa tan Nhiệt độ Alginate Chất tạo phức photphat, citrate Ca ng đế n độ bền gel alginate (V Hình 2. 6: Các yếu tố ảnh hưở ưởng đến (Võõ tấn Th Thàành, 2000) 2.2.2 Tính ch chấất của màng Màng alginate được biết đến với nhiều ưu điểm: có thể ăn được, ngăn cản sự xâm nhập của vi sinh vật vào thực phẩm, bảo vệ mùi vị của thực phẩm, làm giảm sự thấm hơi nước và chất khí và làm giảm sự oxy hóa chất béo trong suốt quá trình tồn trữ, kéo dài thời gian tồn trữ của thực phẩm (Zeng và Xu, 2006). Tác dụng của màng phụ thuộc vào bản chất của của nó và phụ thuộc vào môi trường xung quanh. Khi độ ẩm không khí tăng thì cấu trúc lớp màng như một rào cản làm cho khả năng thẩm thấu đối với hơi nước và chất khí giảm (Gontard, Thibault, Cuqand, & Guilbert, 1996; Hagen-maier & Shaw, 1990, 1991; McHugh & Krochta,1994). Tính thấm hơi nước của màng còn phụ thuộc vào thời gian nhúng trong dung dịch CaCl2, tính thấm giảm khi thời gian nhúng tăng nhưng ở một giới hạn cho phép. Theo G I. Olivas và G. V Barbosa-Canovas (2008) thì đối với loại alginate có tỷ lệ acid Mannuronic / acid Guluronic ( M/G) là 3/2 thì thời gian nhúng tối ưu là 3 phút, kết quả tương tự đối với màng có M/G 0,45 nhưng không tìm thấy sự khác biệt giữa 2 lần nhúng (1 phút và 3 phút). Do ngăn cản sự thấm khí nên màng có khả năng chống lại sự oxy hóa các thành phần thực phẩm là nguyên nhân gây ra sự ôi khét. 2.2.3 Vai tr tròò của calci trong tạo màng Alginate phản ứng với những ion hóa trị cao để tạo thành gel. Ion Ca2+ là ion tạo gel với alginate cho hiệu quả tốt nhất (Alleut,1963). Phản ứng xảy ra là sự liên kết giữa ion calci với phân tử acid guluronic, ion Ca2+ gắn kết trong khoảng trống của hai Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 10 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ phân tử guluronic trong chuỗi của alginate, phần không liên kết là acid mannuronic (BeMiller & Whistler, 1996) kết quả là tạo thành cấu trúc dạng “Box egg”. Khi màng alginate kết hợp với ion Ca2+ sẽ làm giảm khả năng thấm hơi nước của màng. Do có sự tạo thành hợp chất bền calcium – alginate. 2.2.4 Các ch chấất tạo dẻo Các chất dẻo thêm vào màng sẽ ảnh hưởng đến tính chất của màng, trong một số trường hợp nó làm giảm tính chất của màng. Sự mềm mại của màng và sự chống thấm nước của màng sẽ được cải thiện do bổ sung các chất tạo dẻo. Các chất dẻo là thành phần chính của màng, nó chính là sự kết hợp của các chuỗi polymer, do hoạt động của các polymer này mà làm cho màng trở nên mềm mại hơn (Guilbert & Biquet, 1996). Các chất tạo dẻo thường gặp: fructose, glycerol, sorbitol, polyetylen glycol (PEG). …Các chất dẻo thêm vào màng làm tăng giá trị sử dụng màng như: màng khó rách, mềm hơn do làm giảm sức căng bề mặt của màng và làm tăng độ kéo dãn. Theo Guilbert & Biquet (1996) thì việc thêm các chất dẻo có phân tử lượng thấp trong thành phần màng thì làm tăng khả năng hút nước của màng. Nhưng theo G I. Olivas và G. V Barbosa-Canovas (2008) thì ngược lại so với các chất tạo dẻo thì PEG cho kết quả có độ thấm cao nhất. 2.2.4.1 Glycerol Glycerol là hợp phần hữu có có công thức hóa học OHCH2(OH)CH2OH và có công thức cấu tạo: ức cấu tạo của Glycerol (http://en.wikipedia.org/wiki/Glycerol") Hình 2. 7: Công th thứ Glycerol là rượu đa chức, có vị ngọt, không màu, không mùi, dung dịch nhớt cao, ít độc. Glycerol có 3 nhóm -OH, có thể tan trong nước, hút ẩm tự nhiên. Trong công nghệ thực phẩm, chất hòa tan, chất trợ ngọt và cũng có thể làm chất bảo quản. Vai trò của Glycerol trong tạo màng: vai trò như một chất trợ dẻo, nó cũng ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của màng. Glycerol khi cho vào màng có chức năng làm giảm độ cứng của cấu trúc màng, giữ ẩm cho màng, vì thế khi thêm glycerol vào màng sẽ làm tăng tính dẻo của màng, ngoài ra glycerol còn làm tăng tính thấm khí của màng (McHugh & Krochta,1994a,1994b; Sothornvit & Krochta, 2000). Trong hợp thành với lipid, glycerol còn cải thiện khả năng ngăn cản ẩm của thực phẩm thoát ra ngoài (Garcia, Martino, & Zaritzky, 2000; Yang & Paulson, 2000). 2.2.4.2 Sorbitol Tính chất : Sorbitol có công thức hóa học: C6H14O6 Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 11 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ Chức năng: Sorbitol là 1 loại đường rượu 6 carbon, có nhiều trong rau quả, sorbitol có thể được tạo ra bởi sự hydro hóa glucose ở nhóm aldehyde. Trong thương mại, sorbitol được tổng hợp từ glucose và dextrose. Sorbitol chỉ ngọt bằng phân nửa độ ngọt của sucrose. Sorbitol là chất ngọt nhân tạo dùng trong thực phẩm ăn kiêng bởi vì khả năng cung cấp năng lượng tương đối thấp (2,6 cal/g) so với đường và bột cung cấp đến 4 cal/g. Sorbitol cũng được sử dụng như một chất giữ ẩm, chất ổn định và có thể sử dụng làm chất thay thế glycerol. Khi được thêm vào màng với tính chất giữ ẩm sorbitol sẽ giúp cho màng được dẻo hơn (http: //en.wikipedia.org/wiki/Sorbitol). 2.2.4.3 Ethylen glycol- polyethylene glycol Tính chất : Ethylen glycol (EG): có công thức hóa học (HOH2C – CH2OH), được tạo thành từ quá trình hydrat hóa ethylen oxide dưới tác dụng của nhiệt độ (200-3000C). Ethylen glycol không màu, không mùi, ở dạng dung dịch, có vị ngọt, không độc, được sử dụng làm hóa chất dẻo, có thể hòa tan trong các dung môi hữu cơ. Polyethylen glycol (PEG): Không màu, không mùi và có vị ngọt, được tạo ra trong quá trình trùng ngưng ethylen glycol (HOH2C – CH2OH)n. Vài trò của polyethylen glycol: Đây là một trong những chất tạo nhũ tốt, có khả năng giữ ẩm , và duy trì độ nhớt, chính những tính chất này nên khi cho vào màng sẽ làm giảm màng dẻo dai và có độ đàn hồi cao hơn (http: //en.wikipedia.org/wiki /polyethylen glycol). 2.2.5 Ứng dụng của màng alginate Màng alginate được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghệ thực phẩm nhằm gia tăng thời gian bảo quản thực phẩm mà vẫn giữ được chất lượng ban đầu của thực phẩm. Trong trường hơp trái cây cắt miếng hiện tượng hóa nâu xảy ra rất nhanh do vách tế tào bị tổn thương, hiện tượng hô hấp trao đổi khí vẫn xảy ra. Việc bao màng vừa có tác dụng kéo dài thời gian sử dụng, vừa hạn chế được các hiện tượng trên (Baldwin, Nisperos, Chen, & Hagenmaier, 1996; Park, 1999; Wong,& Pavlath, 1994). Một trong những ứng dụng của màng alginate là bảo quản táo cắt miếng. Với hai mẫu táo cắt miếng có bao màng alginate và không bao màng. Màng alginate nồng độ 2% liên kết với CaCl2 2%, cộng thêm tác nhân chống hóa N-acetylcysteine, sự kết hợp này giúp duy trì cấu trúc, màu sắc của miếng táo trong suốt quá trình trữ đông. Vì thế màng bao được ứng dụng trong việc làm giảm sự phát triển của vi sinh vật, làm tăng giá trị của sản phẩm táo cắt miếng, giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm táo cắt miếng. Thịt heo là một sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp hầu hết protein cần thiết cho cơ thể nhưng rất khó bảo quản. Ngày nay việc bảo quản thịt chủ yếu bảo quản ở nhiệt độ thấp, tuy nhiên quá trình làm lạnh và thời gian làm lạnh có thể ảnh hưởng đến phẩm chất và chất lượng thịt như sự rỉ dịch, mất màu và làm mền thịt Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 12 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ (Farouk and Swan 1998a, b; Honikel và cộng sự, 1986). Điều này có thể giải thích bằng mức độ tổn thương cấu trúc của thịt do lớp đá và kích thước của tinh thể đá. Bao màng cho thực phẩm bằng màng ăn được, được tìm ra như một giải pháp nhằm cải thiện tính chất của thịt trong quá trình bảo quản lạnh (Matuska và cộng sự , 2006). Thịt heo bao màng natri alginate làm giảm sự chảy nước của thịt, có tác dụng tốt đối với tính chất của thịt đông lạnh và hạn chế mất protein hòa tan. Thịt heo được bao màng có thể duy trì chất lượng trong suốt quá trình bảo quản. Điều kiện tốt nhất của màng có thể duy trì chất lượng tốt cho thịt là nồng độ sodium alginate 3%, nồng độ CaCl2 7% (X.L. YU và cộng sự, 2007). Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 13 Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ ươ ng 3. PH ƯƠ NG TI ỆN VÀ PH ƯƠ NG PH ÁP NGHI Ê N CỨ U Ch Chươ ương PHƯƠ ƯƠNG TIỆ PHƯƠ ƯƠNG PHÁ NGHIÊ ƯƠ NG TI ỆN TH ỆM 3.1 PH PHƯƠ ƯƠNG TIỆ THÍÍ NGHI NGHIỆ Quá trình thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ Thực phẩm, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng – Trường Đại học Cần Thơ. Thời gian thực hiện: Từ ngày 02/02/2009 đến ngày 03/05/2009 Thiếết bị và dụng cụ th thíí nghi nghiệệm 3.1.1 Thi Tủ ủ, tủ cấy vi sinh, thiết bi thanh trùng, đĩa pêtri, ống nghiệm, bình tam giác… Hệ thống lôi cuốn đạm NH3 Vỉ đựng trứng Cân phân tích Và các dụng cụ thông thường dùng trong phân tích. 3.1.2 Hóa ch chấất CaCl2 Sodium alginate H2 O2 Nguyêên li liệệu 3.1.3 Nguy Nguyên liệu trứng vịt được lựa chọn đồng đều về kích cỡ, màu sắc và cùng ngày thu hoạch. ƯƠ NG PH ÁP TH ỆM 3.2 PH PHƯƠ ƯƠNG PHÁ THÍÍ NGHI NGHIỆ 3.2.1 Ph ươ ng ph ân tích Phươ ương phááp ph phâ Tên chỉ tiêu Phương pháp NH3 Vi sinh tổng số Độ giảm khối lượng pH Kjeldahl Đếm mật số vi sinh vật Cân phân tích pH kế ươ ng ph ập số li 3.2.2 Ph Phươ ương phááp thu th thậ liệệu Phân tích phương sai (ANOVA) để kết luận sự khác biệt trung bình các nghiệm thức. Số liệu thu thập và xử lý bằng phần mềm Statgraphic 4.0. ươ ng ph 3.2.3 Ph Phươ ương phááp bố tr tríí th thíí nghi nghiệệm 3.2.3.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ alginate và phương pháp bao màng đến chất lượng trứng. Mục đích: Xác định nồng độ alginate thích hợp và phương pháp bao màng thích hợp để đảm bảo chất lượng trứng tốt nhất. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 2 nhân tố : Nồng độ alginate và phương pháp bao màng A0: Mẫu đối chứng A1: Mẫu nhúng vào nồng độ alginate 1% A2: Mẫu nhúng vào nồng độ alginate 1,5% Ngành Công nghệ thực phẩm- Khoa Nông nghiệp và SHƯD Trang 14