Bạn có biết rằng trứng là một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, nhưng cũng có thể gây ra các bệnh truyền nhiễm nếu không được xử lý và bảo quản đúng cách? Trong bài viết này (lược dịch nghiên cứu khoa học), chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn một phương pháp mới để bảo quản trứng mà vừa an toàn vừa tiết kiệm.
Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu phát triển màng phủ sinh học từ chitosan kết hợp với hai loại muối amoni bậc thứ nhất (QAC 1st) và muối amoni bậc thứ năm (QAC 5th) để bảo quản trứng thương mại trong điều kiện lưu trữ.
Phương pháp nghiên cứu: Đánh giá các đặc tính vật lý, hóa học và sinh học của màng phủ trên vỏ trứng, bao gồm độ dày, độ ẩm, độ thấm, độ bền, khả năng kháng khuẩn và khả năng ngăn chặn màng sinh học. Sử dụng các phương pháp phân tích quang học, quang phổ, vi điện tử và nhiệt phân để xác định thành phần và cấu trúc của màng phủ. Đo lường nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ giết chết tối thiểu (MBC) của QAC 1st, QAC 5th và chitosan + QAC đối với các vi khuẩn gây bệnh như Escherichia coli, Salmonella Enteritidis, Salmonella Typhimurium và Staphylococcus aureus. Kiểm tra khả năng ngăn chặn hình thành màng sinh học của Salmonella Enteritidis trên vỏ trứng được phủ màng.
Kết quả nghiên cứu: Màng phủ từ chitosan + QAC có khả năng che kín các khe nứt và lỗ chân lông trên vỏ trứng, giảm độ thấm của vỏ trứng và tăng độ bền của vỏ trứng. Màng phủ cũng có hiệu quả kháng khuẩn cao, giảm số lượng vi khuẩn gây bệnh trên vỏ trứng. Màng phủ từ chitosan + QAC 5th có hiệu quả kháng khuẩn cao hơn so với màng phủ từ chitosan + QAC 1st. Màng phủ từ chitosan + QAC cũng có tác dụng tăng cường hoạt tính của QAC khi so sánh với QAC đơn lẻ. Màng phủ từ chitosan + QAC có thể ngăn chặn sự hình thành màng sinh học của Salmonella Enteritidis trên vỏ trứng ở nồng độ thấp hơn so với QAC đơn lẻ.
Kết luận nghiên cứu: Màng phủ từ chitosan + QAC là một công nghệ mới để bảo quản trứng thương mại một cách hiệu quả, an toàn và tiết kiệm. Màng phủ có thể bảo vệ vỏ trứng khỏi sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh, giảm tổn thất nước và khí qua vỏ trứng, duy trì chất lượng dinh dưỡng và gia tăng thời hạn sử dụng của trứng.
Trứng là một loại thực phẩm quan trọng trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người, có giá thành rẻ, giàu protein và có thành phần dinh dưỡng cân bằng. Tuy nhiên, trứng thương mại thường có nguy cơ bị ôi thiu hoặc nhiễm khuẩn do sự thay đổi về nhiệt độ, độ ẩm và áp suất trong quá trình vận chuyển và lưu trữ. Điều này không những ảnh hưởng đến chất lượng và hương vị của trứng, mà còn gây ra các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm cho sức khỏe con người, như tiêu chảy, sốt, viêm ruột, viêm phổi và nhiễm trùng máu. Do đó, việc tìm kiếm các phương pháp bảo quản trứng an toàn và hiệu quả là rất cần thiết.
Một trong những phương pháp bảo quản trứng phổ biến hiện nay là sử dụng màng phủ sinh học (biodegradable coating) để bao bọc vỏ trứng. Màng phủ sinh học là một lớp mỏng được tạo ra từ các chất tự nhiên hoặc tổng hợp, có khả năng ngăn chặn sự thoát nước và khí qua vỏ trứng, giảm sự xâm nhập của vi khuẩn và duy trì chất lượng dinh dưỡng của lòng trứng. Màng phủ sinh học cũng có ưu điểm là thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm và dễ tiêu hóa khi ăn.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi [tác giả bài nghiên cứu] đã sử dụng chitosan làm chất tạo màng phủ sinh học cho trứng thương mại. Chitosan là một loại polisacarit được chiết xuất từ vỏ tôm, cua hoặc các loài động vật giáp xác khác. Chitosan có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm, y tế, dược phẩm và môi trường do có các tính chất như không độc hại, sinh học tương thích, sinh học phân hủy, kháng khuẩn và kháng viêm. Tuy nhiên, chitosan có độ tan thấp trong nước và khả năng kháng khuẩn không cao. Do đó, chúng tôi đã kết hợp chitosan với hai loại muối amoni bậc thứ nhất (QAC 1st) và muối amoni bậc thứ năm (QAC 5th) để cải thiện các đặc tính của màng phủ. QAC là một nhóm các hợp chất có hoạt tính bề mặt cao, có khả năng diệt khuẩn rộng rãi và ít bị ảnh hưởng bởi pH hay các chất hữu cơ. QAC 1st là muối amoni của axit cacboxylic bậc thứ nhất (ví dụ: clorua cetrimonium), còn QAC 5th là muối amoni của axit cacboxylic bậc thứ năm (ví dụ: clorua benzalconium).
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng QAC có thể tăng cường hoạt tính kháng khuẩn của chitosan khi kết hợp với nhau.
Đặc trưng vỏ trứng
Vỏ trứng có độ dày khoảng 370 μm và có ba vùng khác nhau: bề mặt ngoài, bề mặt gãy và bề mặt trong của vỏ trứng.
Bề mặt ngoài của vỏ trứng có bề mặt thô với các lỗ chân lông hình cầu.
Bề mặt gãy của vỏ trứng có nhiều lỗ chân lông hình cầu hơn, có kích thước khoảng 450 nm và phân bố đồng đều.
Bề mặt trong của vỏ trứng có màng protein dạng sợi dài khoảng 2 μm, liên kết với lòng trắng trứng.
Vỏ trứng chủ yếu được cấu tạo bởi canxi cacbonat (CaCO3) và một lượng nhỏ các khoáng chất khác như magiê cacbonat (MgCO3), canxi photphat (Ca3(PO4)2) và các chất hữu cơ.
Phương pháp phủ màng
Màng phủ được tạo ra bằng cách sử dụng dung dịch chitosan có khối lượng phân tử kỹ thuật, độ giải acetyl 83% và nồng độ 1% trong axit axetic 1%.
QAC 1st là clorua benzalkoni (BKC) có hoạt tính 50%.
QAC 5th là Polybac QT 80 có hoạt tính 80%, là hỗn hợp cân bằng của n-alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride + didecyl dimethyl ammonium chloride theo tỷ lệ 70/30
QAC 1st và QAC 5th được thêm vào dung dịch chitosan với nồng độ từ 0,25% đến 1% theo thể tích. Các mẫu vỏ trứng được ngâm trong dung dịch phủ trong 5 giây và để khô ở nhiệt độ phòng trong 18 giờ.
Hiệu quả kháng khuẩn của màng phủ
Hoạt tính kháng khuẩn của QAC 1st, QAC 5th, axit axetic, chitosan và phức hợp chitosan + QAC được xác định bằng phương pháp pha lỏng vi sinh trong ống nghiệm.
Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) được xem là nồng độ thấp nhất của hợp chất khiến vi khuẩn không sinh sôi sau khi ủ. Nồng độ giết chết tối thiểu (MBC) được xem là nồng độ thấp nhất của hợp chất khiến vi khuẩn không sống sót sau khi truyền vào môi trường nuôi cấy rắn.
Các vi khuẩn được sử dụng trong thí nghiệm là Escherichia coli, Salmonella Enteritidis, Salmonella Typhimurium và Staphylococcus aureus.
Kết quả cho thấy QAC 1st và QAC 5th có hoạt tính kháng khuẩn cao đối với cả bốn loại vi khuẩn, với MIC và MBC dao động từ 0,00014% đến 0,00937% mL-1.
QAC 5th có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn so với QAC 1st. Chitosan có hoạt tính kháng khuẩn yếu hơn so với QAC, với MIC và MBC dao động từ 0,25% đến 1% mL-1.
Axit axetic không có hoạt tính kháng khuẩn đáng kể.
Phức hợp chitosan + QAC có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn so với chitosan hoặc QAC đơn lẻ, với MIC và MBC dao động từ 0,00014% đến 0,00937% mL-1.
Phức hợp chitosan + QAC 5th có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn so với phức hợp chitosan + QAC 1st.
Phức hợp chitosan + QAC cũng có khả năng ngăn chặn sự hình thành màng sinh học của Salmonella Enteritidis trên vỏ trứng.
Màng sinh học là một lớp bao gồm các vi khuẩn bám vào các bề mặt và được bảo vệ bởi một lớp nhầy. Màng sinh học có thể gây ra ô nhiễm thực phẩm và bệnh truyền nhiễm.
Kết quả cho thấy phức hợp chitosan + QAC có thể ngăn chặn sự hình thành màng sinh học ở nồng độ thấp hơn so với QAC đơn lẻ. Phức hợp chitosan + QAC 5th có hiệu quả ngăn chặn màng sinh học cao hơn so với phức hợp chitosan + QAC 1st.
