- SỬ DỤNG MÀNG CHITOSAN TRONG BẢO QUẢN CHẢ CÁ LÓC CHIÊN Ở NHIỆT ĐỘ THẤP. - Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu chính là khảo sát khả năng bảo quản chả cá lóc chiên ở nhiệt độ thấp sử dụng màng chitosan ăn được.. - Các nội dung đã được tiến hành trong nghiên cứu bao gồm: (i) xác định nồng độ chitosan thích hợp dùng để bao màng sản phẩm chả cá lóc chiên, (ii) nghiên cứu khả năng bảo quản chả cá lóc chiên của các loại màng chitosan ở điều kiện nhiệt độ lạnh và (iii) đánh giá khả năng bảo quản chả cá lóc chiên của các loại màng chitosan ở điều kiện trữ đông. - Bên cạnh đó, việc bảo quản bằng màng chitosan 1,5% kết hợp sodium tripolyphosphate ở nồng độ 0,2%, với thời gian nhúng 2 phút giúp cải thiện khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật và duy trì chất lượng của chả so với sử dụng màng chitosan riêng lẻ. - Với sự hỗ trợ của màng bao, thời gian bảo quản của chả cá lóc chiên tương ứng đạt 8 tuần bảo quản lạnh và 12 tuần trữ đông với chất lượng sản phẩm thay đổi không đáng kể và đảm bảo an toàn về vi sinh.. - Do đó, việc sử dụng các phụ gia bảo quản có nguồn gốc tự nhiên như chitosan được chiết xuất từ vỏ tôm trong duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản chả cá lóc có ý nghĩa quan trọng. - Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng màng chitosan trong bảo quản chả cá lóc chiên ở nhiệt độ thấp được thực hiện với mong muốn duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.. - Chuẩn bị mẫu chả cá lóc chiên. - Sản phẩm chả cá lóc chiên sẽ được nhúng màng chitosan với nồng độ khác nhau và làm khô trước khi tiến hành bảo quản ở các điều kiện nhiệt độ thấp.. - Thí nghiệm được tiến hành với mục tiêu xác định nồng độ chitosan thích hợp nhằm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật trong bảo quản lạnh chả cá lóc chiên. - Chả sau phủ màng được làm khô trong tủ lạnh (4±2°C) và cho vào bao bì PA, điều chỉnh độ chân không 90%, sản phẩm được bảo quản trong tủ lạnh chờ phân tích chỉ tiêu vi sinh vật hiếu khí tổng số sau thời gian 0, 1, 3 tuần bảo quản.. - Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung kết hợp sodium tripolyphosphate và chitosan đến khả năng bảo quản lạnh và lạnh đông chả cá lóc chiên. - tripolyphosphate (STPP) khi bảo quản lạnh. - Chả sau nhúng màng được làm khô bằng tủ mát, sau đó cho vào bao bì PA hút chân không 90% và bảo quản ở 2 điều kiện nhiệt độ lạnh (4±2°C) và lạnh đông (-20±2°C). - Các chỉ tiêu cần phân tích được thu nhận tại các công đoạn trước khi đưa vào bảo quản và sau mỗi 1-3 tuần bảo quản (phân tích đến tuần bảo quản thứ 8 đối với bảo quản lạnh và tuần thứ 12 đối với chả cá trữ đông).. - Khả năng giữ nước. - Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số của sản phẩm. - Vi sinh vật hiếu khí tổng số là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ an toàn đối với các mặt hàng thủy sản và sản phẩm thủy sản sau bảo quản. - Do đó, giải pháp ứng dụng màng bao chitosan trong bảo quản sản phẩm giàu dinh dưỡng như chả cá lóc chiên là rất cần thiết. - nên độ dày lớp màng bao khác nhau và vì vậy có tác động đến khả năng kiểm soát vi sinh vật của màng bao. - Sự thay đổi mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số của chả cá lóc chiên được bao màng với các nồng độ chitosan khác nhau sau 1 đến 3 tuần bảo quản được thể hiện qua Bảng 2.. - Bảng 2 cho thấy mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số của các mẫu tăng dần theo thời gian bảo quản, nhưng khi nồng độ dung dịch tạo màng chitosan tăng thì mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số giảm dần.. - chitosan và thời gian tồn trữ có ảnh hưởng lớn đối với sự phát triển vi sinh vật trên sản phẩm, nồng độ chitosan càng thấp và thời gian tồn trữ càng dài thì tổng số vi khuẩn của sản phẩm sẽ tăng. - Kết quả nghiên cứu còn được khẳng định bởi mẫu được bao màng chitosan luôn có khả năng hạn chế số lượng vi sinh vật tốt hơn mẫu đối chứng. - Tại thời điểm bắt đầu bảo quản, vi sinh vật hiếu khí tổng số của mẫu. - đối chứng đạt 9±1 CFU/g, tăng nhanh đến 5,90x10 2 (590) CFU/g ở tuần bảo quản thứ 3. - Tác động của màng chitosan nồng độ khác nhau đến vi sinh vật hiếu khí tổng số của chả cá lóc chiên ở các thời điểm bảo quản khác nhau. - Thời gian bảo quản (tuần). - Mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số (VSVHKTS, CFU/g) Đối chứng Chitosan 0,5% Chitosan 1% Chitosan 1,5% Chitosan 2%. - Cơ chế hoạt động chống vi sinh vật của chitosan đã được được giải thích ở nhiều nghiên cứu như sau:. - Mặc dù chitosan có khả năng kháng khuẩn, kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật, tuy nhiên ở nồng độ cao nhất định (từ 1,5%) thì chitosan mới thể hiện rõ tác dụng kiểm soát vi sinh vật. - Ngoài khả năng hạn chế sự phát triển của vi sinh vật thì khả năng chống oxy hóa, kéo dài thời gian bảo quản mát (5±1°C) sản phẩm thịt cá hồi cầu vồng (Oncorhynchus mykiss) của chitosan cũng đã được khẳng định trong nghiên cứu của Chamanara et al., (2013), sản phẩm bao màng có khả năng bảo quản đến 15 ngày so với 6 ngày đối với sản phẩm không bao màng.. - Xem xét kết quả trên có thể kết luận, mẫu nhúng màng chitosan ở nồng độ 1,5% có khả năng kiểm soát tốt mật số vi sinh vật, đến tuần thứ 3 chỉ đạt 41±2 CFU/g và khác biệt không đáng kể so với mẫu có nồng độ 2% (40±2 CFU/g). - Vì vậy, dung dịch màng chitosan có nồng độ chitosan 1,5% được chọn để đánh giá khả năng bảo quản ở các thí nghiệm tiếp theo.. - Khả năng bảo quản chả cá lóc chiên do tác động của chitosan và sodium tripolyphosphate ở điều kiện nhiệt độ lạnh (4±2°C). - Ở điều kiện nhiệt độ bảo quản lạnh, khả năng phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng vẫn còn ở mức. - cao, nên khả năng kiểm soát vi sinh vật của màng bao có vai trò hết sức quan trọng. - Ảnh hưởng của việc sử dụng màng chitosan có và không có sự kết hợp với sodium tripolyphosphate đến sự thay đổi chỉ tiêu vi sinh hiếu khí tổng số của chả cá lóc chiên ở các thời điểm bảo quản khác được thể hiện ở Bảng 3.. - Bảng 3 cho thấy trong điều kiện bảo quản lạnh (4±2°C) mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số tăng liên tục theo thời gian bảo quản ở tất cả các mẫu. - Với độ ẩm cao, giàu dinh dưỡng và hàm lượng protein tổng số cao lên đến trên 20% nên chả cá lóc chiên là môi trường rất thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật.. - Ở điều kiện bảo quản không bao màng (mẫu đối chứng), mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số phát triển nhanh chóng, lên đến hơn 10 5 CFU/g sau hai tháng bảo quản, vượt quá quy định cho phép của Bộ Y tế.. - Ngoài ra, kết quả cũng đã cho thấy sự kết hợp với STPP đã nâng cao hiệu quả kiểm soát vi sinh vật của màng chitosan, điều này cũng đã được chứng. - Không chỉ có tiềm năng ức chế vi sinh vật hiếu khí tổng số, màng chitosan có hỗ trợ của STPP còn có khả năng kiểm soát sự phát triển của nhiều vi sinh vật gây hư hỏng khác, chẳng hạn vi sinh vật thủy phân protein,. - vi sinh vật ưa lạnh, coliform và các vi sinh vật gây hư hỏng khác (Entsar et al., 2012). - Do vậy, xét về vấn đề an toàn vi sinh thì sử dụng màng ăn được kết hợp với STPP (1,5% chitosan + 0,2% STPP) có tiềm năng rất lớn trong việc hạn chế sự phát triển của vi sinh vật trên sản phẩm chả cá lóc chiên.. - Tác động của màng bảo quản đến độ bền gel và vi sinh hiếu khí tổng số của chả cá lóc chiên theo thời gian bảo quản lạnh. - Mặc dù lợi thế về an toàn vi sinh đã được khẳng định nhưng các chỉ tiêu chất lượng, cảm quan khác của chả cá lóc chiên sau bảo quản cũng cần được quan tâm. - Độ bền gel của chả cá lóc chiên được thể hiện ở Bảng 3 cho thấy có sự suy giảm khá nhanh theo thời gian bảo quản ở điều kiện nhiệt độ lạnh. - Mẫu chả cá lóc sau chiên có độ bền gel 9.500 g.mm đối với mẫu không bao màng trước khi đưa vào bảo quản. - Riêng đối với mẫu có nhúng màng bao, độ bền gel ở tuần trước khi đưa vào bảo quản (tuần 0) có giá trị rất thấp, nguyên nhân này có thể giải thích do tác động của việc nhúng tạo màng bao. - lóc không qua bảo quản (sử dụng ngay) đôi khi việc nhúng màng lại có tác động tiêu cực hơn.. - Xét về sự thay đổi của độ bền gel qua các thời điểm khác nhau, kết quả nghiên cứu cho thấy màng bao chitosan đã cải thiện đáng kể đặc tính này của sản phẩm chả cá lóc chiên. - Khả năng giữ nước tăng hay giảm thể hiện sự biến đổi của thành phần protein của sản phẩm. - Kết quả Bảng 4 cho thấy, sự biến tính của protein trong sản phẩm chả cá lóc chiên diễn ra khá nhanh khi thời gian bảo quản dài đối với mẫu đối chứng (mẫu không có màng bao). - Khả năng giữ nước của sản phẩm không thay đổi nhiều trong giai đoạn đầu. - của quá trình bảo quản (khoảng 4 tuần bảo quản đầu), đồng thời trong giai đoạn này sự khác biệt giữa các mẫu cũng không có ý nghĩa về mặt thống kê.. - Thế nhưng, khi so sánh với chế độ bảo quản không bao màng và bao màng chitosan thì mẫu bao màng chitosan kết hợp với STPP cho khả năng giữ nước cao hơn và duy trì tốt hơn, hiệu quả bảo quản thể hiện ở những giai đoạn bảo quản cuối (tuần 6 và 8).. - Khả năng giữ nước của mẫu đối chứng tại tuần bảo quản thứ 8 là trong khi khả năng giữ nước của mẫu chitosan là và khả năng. - Sự tác động của màng bảo quản đến khả năng giữ nước (WHC), độ trắng và pH của chả cá lóc chiên theo thời gian bảo quản lạnh. - Hiệu quả duy trì khả năng giữ nước của màng chitosan kết hợp STPP cũng được giải thích thông qua khả năng duy trì giá trị pH của sản phẩm. - Chả cá lóc chiên bao màng chitosan có sự hỗ trợ của STPP có pH ổn định trong suốt 8 tuần ở điều kiện bảo quản lạnh (Bảng 4), so với mẫu không bao màng và bao màng chitosan thì pH được duy trì ổn định hơn. - Giá trị pH của mẫu đối chứng có sự giảm mạnh hơn khi so sánh với mẫu chả được nhúng màng, đến tuần thứ 6 có sự khác biệt ý nghĩa thống kê (pH tại tuần bảo quản thứ 6 đạt 6,30±0,10 và tuần thứ 8 đạt điều này cho thấy mẫu đối chứng bắt đầu có dấu hiệu hư hỏng. - Sự giảm giá trị pH có thể được giải thích là do kết quả từ sự phân hủy protein, giải phóng phosphoride acid và lactic acid xảy ra trong quá trình bảo quản lạnh (Singh &. - Tùy mức độ của các yếu tố gây tăng giảm khác nhau mà quyết định đến pH của sản phẩm, sự ổn định của pH sản phẩm trong suốt quá trình bảo quản có thể do hiệu quả kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật và các biến đổi gây hư hỏng diễn ra trên sản phẩm.. - Độ trắng (WI) của sản phẩm từ kết quả ở Bảng 4 cũng có xu hướng giảm dần qua các tuần bảo quản.. - Điều kiện bảo quản sử dụng màng bao đã giúp hạn chế các quá trình oxy hóa diễn ra, giữ được độ trắng mặt trong của sản phẩm trong quá trình bảo quản. - bảo quản có sử dụng màng bao được kiểm soát tốt hơn, lượng ẩm mất đi ít hơn, ngoài việc ít xảy ra sự biến tính protein còn giữ được màu sắc sản phẩm tốt hơn (độ trắng sản phẩm được duy trì). - của sự phân hủy gây ra bởi vi sinh vật và quá trình tự phân của protein trong suốt quá trình bảo quản.. - Theo thời gian bảo quản, mẫu không sử dụng màng bao có hàm lượng TVBN tăng nhanh, từ mgN/100 g trước khi đưa vào bảo quản lên đến mgN/100 g ở tuần bảo quản thứ 8 (tăng khác biệt về thống kê sau mỗi hai tuần bảo quản).. - Sự tác động của màng bảo quản đến chỉ số peroxide của chả cá lóc chiên theo thời gian bảo quản lạnh. - Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng TVBN trong quá trình bảo quản chả cá lóc chiên của các loại màng bao khác nhau. - Kết quả thay đổi hàm lượng TVBN là phù hợp với sự phát triển của mật số vi sinh vật trong sản phẩm (Bảng 4). - Sự phát triển nhanh chóng của mật số vi sinh vật là nguyên nhân của việc gia tăng hàm lượng TVBN, cho thấy dấu hiệu hư hỏng của sản phẩm (Connell, 1990).. - Kết quả phân tích sự biến đổi của hàm lượng TVBN theo thời gian bảo quản cũng cho thấy,. - Điều này chứng tỏ, sự hiện diện của STPP đã có hiệu quả cao trong việc hạn chế sự hư hỏng xảy ra bởi vi khuẩn, sự phân hủy protein thành các hợp chất bay hơi trong quá trình bảo quản.. - (2013) cũng đã chứng minh, màng chitosan kết hợp STPP có khả năng kiểm soát sự phân hủy của sản phẩm cũng như duy trì chất lượng trong suốt thời gian bảo quản, đặc biệt là kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng.. - Sự thay đổi chỉ số peroxide của chả cá lóc chiên theo thời gian bảo quản lạnh cũng được thể hiện ở Bảng 5, chỉ số này cũng tăng dần theo thời gian bảo quản cả mẫu đối chứng và bao màng. - Điều này cho thấy, theo thời gian bảo quản thì mức độ ôi hóa của mẫu đối chứng ngày càng cao, do đó khả năng bảo quản sẽ kém hơn. - Ảnh hưởng của việc sử dụng chitosan và sodium tripolyphosphate đến khả năng bảo quản lạnh đông chả cá lóc chiên Điều kiện bảo quản lạnh đông ở nhiệt độ - 20±2°C sẽ hạn chế được rất nhiều những biến đổi gây hư hỏng đối với sản phẩm. - Tuy nhiên, do chả là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng rất cao đồng thời đặc tính gel của sản phẩm phụ thuộc nhiều vào tính chất chức năng của protein, nên những biến đổi xảy ra đối với protein trong quá trình bảo quản đều có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, nhất là quá trình oxy hóa hay trong tiến trình biến tính protein. - Tác động bảo vệ cũng như khả năng kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm dạng gel protein của màng ăn được chitosan đã được chứng minh trong nhiều nghiên cứu (Entsar et al., 2012. - Kết quả đánh giá ảnh hưởng của các loại màng chitosan đối với khả năng giữ nước (WHC) của chả cá lóc chiên bảo quản ở điều kiện lạnh đông được thể hiện ở Hình 2.. - Kết quả ở Hình 2 cho thấy, khả năng giữ nước của sản phẩm không bao màng hay bao màng chitosan được bảo quản lạnh đông đều giảm dần theo thời gian bảo quản. - Mẫu được bảo quản lạnh đông có khả năng giữ nước giảm do trong quá trình trữ đông một số tinh thể đá tiếp tục hình thành, làm đứt các liên kết trong cấu trúc sản phẩm, giảm khả năng giữ nước (Nguyễn Văn Mười, 2007), tuy nhiên mức độ giảm là không đáng kể. - Giá trị WHC của mẫu đối chứng tại tuần bảo quản thứ 12 là mẫu được bao màng chitosan là và mẫu được bao màng chitosan kết hợp STPP là . - Điều này cho thấy mẫu đối chứng được bảo quản mát và cả mẫu lạnh đông. - Sự tác động của màng chitosan và nhiệt độ trữ đông đến độ bền gel và vi sinh hiếu khí tổng số của chả cá lóc chiên theo thời gian bảo quản. - Cùng với sự giảm khả năng giữ nước, độ bền gel của chả cá lóc chiên trữ đông cũng giảm dần theo thời gian bảo quản. - Độ bền gel ở mẫu được bao màng chitosan kết hợp STPP tuy giảm nhưng khi so với mẫu bao màng chitosan và mẫu không bao màng thì mức độ giảm thấp hơn, số liệu độ bền gel tại tuần bảo quản thứ 12 của mẫu đối chứng là 8980±174 g.mm, không khác biệt so với độ bền gel của mẫu được bao màng chitosan là 9379±314 g.mm nhưng khác biệt. - Tất cả điều này cho thấy, đặc tính gel của sản phẩm chả được duy trì tốt trong điều kiện sử dụng màng kết hợp với bảo quản ở nhiệt độ thấp và đặc biệt là màng chitosan được bổ trợ STPP. - Hơn thế nữa, tác động hạn chế sự oxy hóa lipid của quá trình lạnh đông và bao màng cũng là yếu tố quan trọng quyết định đến khả năng bảo quản. - Về chỉ tiêu an toàn vi sinh, kết quả Bảng 6 cho thấy, qua các tuần bảo quản tất cả các mẫu có bao màng hay không bao màng đều có mật số vi sinh hiếu khí tổng số tăng. - Tuy nhiên, so với điều kiện bảo quản mát thì mức độ tăng không cao, các mẫu đều đạt tiêu chuẩn về an toàn vi sinh theo quy định của Bộ Y tế (chưa vượt quá 10 5 CFU/g). - Tổng số vi sinh của mẫu đối chứng tại tuần bảo quản thứ 12 là (6,20±0,2)x10 2 CFU/g, mẫu được bao màng chitosan là (6,40±0,5)x10 1 CFU/g và mẫu được bao màng chitosan kết hợp STPP là (3,20±0,2)x10 1 CFU/g. - Điều này cho thấy trong thời gian bảo quản, màng chitosan và màng chitosan được bổ trợ STPP kết hợp với nhiệt độ thấp đã mang lại hiệu quả ức chế vi sinh vật rất cao. - Điều này chứng tỏ rằng, màng chitosan kết hợp STPP cho khả năng ức chế vi sinh vật và kéo dài thời gian bảo quản của chả tốt nhất. - Từ kết quả phân tích trên, đối với sản phẩm chả cá lóc chiên nếu được bảo quản bằng cách bao màng chitosan ở nồng độ 1,5% hoặc chitosan 1,5% kết hợp STPP 0,2% trong thời gian 2 phút ở điều kiện bảo quản lạnh đông -20±2°C thì sản phẩm có thể bảo quản được trong 12 tuần mà vẫn đạt tiêu chuẩn về vi sinh.. - Nhưng khi xét về khả năng duy trì đặc tính gel sản phẩm thì màng chitosan có hỗ trợ STPP cho thấy có tiềm năng hơn trong quá trình bảo quản lạnh đông.. - Các kết quả nghiên cứu đã cho phép kết luận về vai trò tích cực của việc bao màng chitosan với nồng độ 1,5% giúp sản phẩm đảm bảo mật số vi sinh hiếu khí tổng số không vượt qua giới hạn cho phép của Bộ Y tế (10 5 CFU/g). - vi sinh được đảm bảo tốt nhất ở điều kiện nhiệt độ mát (4±2°C) đến 8 tuần và đến 12 tuần khi trữ đông (-20±2°C).