Luận Văn Nghiên cứu và ứng dụng chitosan trong bảo quản và cải thiện cấu trúc chả cá

MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC . .iv
DANH SÁCH BẢNG . .vii
DANH SÁCH HÌNH . .viii
DANH SÁCH VIẾT TẮT . .ix
TÓM TẮT . .xi
CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ . .1
1.1 GIỚI THIỆU . .1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU . .2
CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU . .3
2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU CÁ TRA (PANGASIUS HYPOPHTHAMUS,
SAUVAGE, 1878) . .3
2.2 QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CHẢ CÁ VIÊN . 4
2.3 PHỤ GIA SỬ DỤNG TRONG CHẾ BIẾN CHẢ CÁ TRA VIÊN . 5
2.3.1 Chất phụ gia . 5
2.3.2 Gia vị . .6
2.4 GIỚI THIỆU CHITIN, CHITOSAN . .7
2.4.1 Chitin . .7
2.4.2 Chitosan . 7
2.5 TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA CHITOSAN . 9
2.6 ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC ĐỘ DEACETYL HÓA VÀ KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ ĐẾN
HOẠT ĐỘNG CỦA CHITOSAN . .9
2.7 SỰ AN TOÀN THỰC PHẨM CỦA CHITIN, CHITOSAN . .10
2.8 HOẠT ĐỘNG CHỐNG VI SINH VẬT GÂY HƯ HỎNG THỰC PHẨM CỦA
CHITOSAN . .11
2.8.1 Hoạt động chống vi sinh vật của chitin, chitosan và dẫn xuất của nó . 11
2.8.2 Hoạt động chống vi khuẩn của chitin, chitosan và dẫn xuất của nó . 12
2.9 KHẢ NĂNG TẠO GEL CỦA CHITOSAN . .16
2.9.1 Khả năng hình thành gel . 16
2.9.2 Sự tạo gel của chitosan . .17
2.10 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU . 19
CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . .20
3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM . 20
3.1.1 Thời gian - Địa điểm . .20
3.1.2 Nguyên liệu . .20
3.1.3 Hóa chất sử dụng . .20
3.1.4 Thiết bị, dụng cụ . 20
3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 21
3.2.1 Phương pháp nghiên cứu . .21
3.2.2 Phương pháp phân tích . .21
3.3 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM . .24

3.3.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của loại chitosan và nồng độ chitosan đến thời
gian bảo quản và cấu trúc chả cá phối trộn chitosan ở điều kiện nhiệt độ mát 4 - 5 oC . .24
3.3.2 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp bổ sung chitosan khác nhau đến
khả năng tăng cường thời gian bảo quản và cải thiện cấu trúc chả cá . 28
3.2.3 Thí nghiệm 3: So sánh khả năng ức chế vi sinh vật và cải thiện cấu trúc của
tripolyphosphate và chitosan . .30
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC . .32
4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU CÁ TRA . .32
4.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA LOẠI CHITOSAN VÀ NỒNG ĐỘ
CHITOSAN ĐẾN CẤU TRÚC VÀ CHẤT LƯỢNG CHẢ CÁ TRA . .33
4.2.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan đến cấu trúc sản phẩm . .33
4.2.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan đến pH sản phẩm . 35
4.2.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan đến chỉ tiêu màu sắc sản phẩm
36
4.2.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan đến chỉ tiêu vi sinh vật tổng số
trong sản phẩm . .37
4.2.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng đến chỉ tiêu Coliforms trong sản phẩm . .40
4.2.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan đến chỉ tiêu cảm quan trong
thí nghiệm 1 . .41
4.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP PHỐI TRỘN ĐẾN
CHẤT LƯỢNG CHẢ CÁ TRA . 42
4.3.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của phương pháp bổ sung chitosan đến cấu trúc sản phẩm42
4.3.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của phương pháp bổ sung chitosan đến pH sản phẩm . .44
4.3.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm . .45
4.3.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của phương pháp bổ sung chitosan đến khả năng ức chế
tổng số vi khuẩn hiếu khí và Coliforms trong sản phẩm. .46
4.3.5 Kết quả khảo sát đánh giá chỉ tiêu cảm quan giữa các mẫu . 49
4.4 KẾT QUẢ SO SÁNH ẢNH HƯỞNG CỦA TRIPOLYPHOSPHATE VÀ CHITOSAN
ĐẾN CẤU TRÚC VÀ THỜI GIAN BẢO QUẢN CHẢ CÁ TRA . .50
Hình 4.7: Cấu tạo phân tử sodium tripolyphosphate . .50
4.4.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chất tạo gel đến cấu trúc sản phẩm . .50
4.4.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chất tạo gel đến pH sản phẩm . .51
4.4.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chất tạo gel đến màu sắc sản phẩm . 52
4.4.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chất tạo gel đến chỉ tiêu vi sinh tổng số và Coliforms
trong sản phẩm . .53
4.4.5 Kết quả đánh giá cảm quan giữa 2 mẫu chả cá bổ sung chất tạo gel khác nhau . .55
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ . 56
5.1 KẾT LUẬN . .56
5.2 ĐỀ NGHỊ . .56
TÀI LIỆU THAM KHẢO . .57
PHỤ LỤC PHÂN TÍCH ANOVA . .xii

A. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA LOẠI VÀ NỒNG ĐỘ CHITOSAN SO
SÁNH VỚI MẪU ĐỐI CHỨNG VÀ MẪU BỔ SUNG NƯỚC CÓ pH 5,5 . xii
B. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA 3 PHƯƠNG PHÁP BỔ SUNG
CHITOSAN . .xxv
C. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA CHITOSAN VÀ
TRIPOLYPHOSPHATE . .xxxvii


TÓM TẮT
Nhu cầu thực phẩm của con người ngày càng phát triển với yêu cầu không có chất bảo quản
hóa học mà vẫn đảm bảo được chất lượng và an toàn thực phẩm đã thúc đẩy các nhà khoa
học nghiên cứu những chất mới có nguồn gốc tự nhiên. Do đó việc phát hiện ra những đặc
tính sinh học mới của chitin, chitosan đã làm thỏa mãn được yêu cầu thiết thực đặt ra bấy lâu
về an toàn thực phẩm.
Chitosan là dẫn xuất từ sự tách nhóm acetyl của chitin, chất được chiết xuất từ vỏ loài giáp
xác. Chitosan sở hữu nhiều tính chất sinh học mới như phân hủy sinh học, tạo gel, ngăn cản
sự oxi hóa chất béo, ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm, an toàn
không độc, thêm vào đó nó còn có khả năng hình thành màng bán thấm nhờ vào bản chất
polymer (Bai và cs., 1988). Với mục đích nghiên cứu những tính chất của chitosan, đề tài
“Nghiên cứu và ứng dụng chitosan trong bảo quản và cải thiện cấu trúc chả cá” khảo sát
những vấn đề như sau:
Khảo sát hai loại chitosan khối lượng phân tử cao và thấp tương ứng với 3 nồng độ 0%,-
1%, 1,5% để tìm ra loại và nồng độ chitosan thích hợp nhất cho việc cải thiện độ bền gel và
ức chế vi sinh vật.
Ứng dụng kết quả thí nghiệm 1 để khảo sát 3 phương pháp bổ sung chitosan vào sản phẩm-
là phương pháp phối trộn, phương pháp bao màng và vừa phối trộn vừa bao màng, xem
phương pháp nào tối ưu nhất để tăng cường chất lượng chả cá.
So sánh hiệu quả cải thiện cấu trúc và ức chế sự phát triển vi sinh vật giữa chitosan và-
tripolyphosphate để chứng minh khả năng thay thế TPP của chitosan trong sản phẩm chả cá
tra.
Qua thời gian nghiên cứu thu được kết quả như sau: Chitosan có khối lượng phân tử thấp với
nồng độ 1% cho chả cá đạt cấu trúc tốt nhất và lượng vi sinh vật còn sót lại ít nhất. Trong 3
phương pháp bổ sung chitosan thì phương pháp vừa phối trộn vừa bao màng cho kết quả tối
ưu, cấu trúc sản phẩm chấp nhận được và khả năng ức chế vi sinh vật tốt nhất. So với
tripolyphosphate thì kết quả từ máy đo cấu trúc của mẫu bổ sung chitosan không tốt bằng
TPP nhưng giá trị vẫn chấp nhận được do nó tăng độ bền gel tốt hơn mẫu đối chứng không
bổ sung gì, mặt khác hiệu quả ức chế vi sinh vật của chitosan lại tốt hơn so với
tripolyphosphate.



CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 GIỚI THIỆU
Nhu cầu thực phẩm của con người ngày càng phát triển với yêu cầu không có chất bảo
quản hóa học đã thúc đẩy nỗ lực khám phá ra những chất chống vi sinh vật mới có
nguồn gốc tự nhiên (Wang., 1992).
Từ trước tới nay, việc bảo quản các thực phẩm tươi sống và giàu chất dinh dưỡng như
thịt, cá, trái cây trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của nước ta đã và đang là vấn đề
cần quan tâm của các nhà sản xuất, nhà nghiên cứu khoa học. Tuy nhiên, phần lớn
thực phẩm xuất hiện trên thị trường hiện nay đều được bảo quản bằng chất hóa học,
điều này có thể dẫn đến tình trạng ngộ độc thực phẩm do việc sử dụng chất bảo quản
không được cho phép trong danh mục hoặc do sử dụng quá liều lượng quy định. Do
đó, việc phát hiện ra khả năng chống vi sinh vật của chitin, chitosan đã làm thỏa mãn
được yêu cầu thiết thực đặt ra bấy lâu về tình trạng an toàn thực phẩm.
Chitin là một polysaccharide có nguồn gốc tự nhiên, được tách chiết và biến tính từ vỏ
- D - glucosamine gắn vớibcác loài giáp xác. Chitin có công thức là 1, N - acetyl -
nhau theo liên kết (1, 4) và sự deacetyl hóa nó tạo ra chitosan. Những polimer sinh học
này là vật liệu sinh học mới, có khả năng phân hủy sinh học, thực hiện chức năng sinh
học và không độc hại (Arai và cộng sự., 1968; Hirano và cộng sự., 1990)
Chitosan cũng có thể tạo lớp màng và tạo ra những chất có khả năng chống thấm khí
cao (Krochta và Mulder - Johnston., 1997). Hơn nữa chitosan còn được sử dụng như
lớp màng bao phủ đối với các polymer có nguồn gốc sinh học nhưng thiếu tính chất
chống thấm khí, điều đặc biệt của lớp màng từ nguyên liệu chitosan này là khả năng ăn
được như thực phẩm của nó.
Một tính chất đáng chú ý của chitin và chitosan liên quan đến việc bao gói thực phẩm
là tính chất chống vi sinh vật. Nó liên quan đến thời gian sử dụng và sự an toàn của
thực phẩm.
Bên cạnh những ưu điểm trên, chitosan còn có khả năng tạo gel góp phần thay thế hàn
the, polyphosphate trong việc cải thiện cấu trúc sản phẩm.
Qua khảo sát tại các cơ sở chế biến thực phẩm như Công ty Vissan, làng giò chả Uy
Nỗ (Đông Anh), làng bánh cuốn Thanh Trì, cơ sở chế biến nước ép quả Đồng Nai
cho kết quả tốt, bảo đảm độ dai, giòn, bảo quản thực phẩm dài ngày hơn cả hàn the.
Chitosan đã được Cục An Toàn Vệ Sinh Thực Phẩm Việt Nam cho phép sản xuất và
lưu hành toàn quốc theo hồ sơ công bố chất lượng, vệ sinh, an toàn thực phẩm số 4377
- 2003 - CBTC - YT ngày 2 - 12 - 2003.

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mặc dù chitosan được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực tuy nhiên khả năng cải thiện
cấu trúc của nó vẫn chưa được nghiên cứu nhiều. Đặc biệt trong tình trạng hiện nay,
ngộ độc thực phẩm vẫn còn thường xuyên xảy ra do việc sử dụng hàn the quá nhiều
trong các sản phẩm nhũ tương, cụ thể là sản phẩm chả cá viên. Với mục tiêu nghiên
cứu khả năng ức chế vi sinh vật làm gia tăng thời gian bảo quản và khả năng cải thiện
cấu trúc của chitosan, chúng tôi quyết định tiến hành đề tài “Ứng dụng chitosan trong
bảo quản và cải thiện cấu trúc chả cá” với những mục tiêu cụ thể như sau:
Khảo sát và tìm ra được loại chitosan, nồng độ chitosan tối ưu để kéo dài thời-
gian bảo quản và cải thiện cấu trúc chả cá phối trộn chitosan
So sánh khả năng gia tăng thời gian bảo quản cùng tính chất tăng cường cấu trúc-
của 3 phương pháp phối trộn, bao màng và phương pháp vừa phối trộn vừa bao màng
chitosan.
So sánh khả năng ức chế vi sinh vật cùng tính chất cải thiện cấu trúc chả cá của-
polyphosphate và chitosan.