Bước đầu nghiên cứu điều kiện sản xuất và xác định khả năng kháng salmonella enteritidis của muối chitosan lactate

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT VÀ
XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG KHÁNG Salmonella enteritidis
CỦA MUỐI CHITOSAN LACTATE

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Phạm Thị Đan Phượng
PGS TS. Trang Sĩ Trung
Sinh viên thực hiện

: Lê Ti Gơn

Mã số sinh viên

: 56136690

Khánh Hịa, tháng 7/2019


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài: “Bước đầu nghiên cứu điều kiện sản xuất và
xác định khả năng kháng Salmonella enteritidis của muối chitosan lactate” là cơng
trình nghiên cứu của cá nhân tơi và chưa từng được cơng bố trong bất cứ cơng trình
khoa học nào khác cho đến thời điểm này.
Khánh Hòa, tháng 7 năm 2019

Lê Ti Gôn

i


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu cùng quý thầy cô
trường Đại học Nha Trang đã giúp đỡ tận tình và truyền đạt cho tôi kiến thức trong
những năm học qua.
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy PGS. TS Trang Sĩ Trung là người
đã định hướng và truyền đạt kinh nghiệm cho tơi, cũng chính là giáo viên hướng dẫn
tôi thực hiện đề tài này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến cô ThS. Phạm Thị Đan Phượng, thầy ThS. Nguyễn Công
Minh đã giúp đỡ và hướng dẫn tơi rất nhiều trong q trình tơi thực hiện đề tài nghiên
cứu.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cơ và cán bộ quản lý Phịng thí nghiệm
Công nghệ và Thiết bị cao đã tạo điều kiện thuận lợi và hỗ trợ cho tơi thực tập tại
phịng thí nghiệm.
Xin gửi lời cảm ơn đến các bạn trong nhóm nghiên cứu “Sản xuất sản phẩm giá trị
gia tăng từ phế liệu tôm” do PGS. TS Trang Sĩ Trung chủ trì.
Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ và bạn bè đã động viên tôi trong suốt quá
trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!
Khánh Hịa, tháng 7 năm 2019

Lê Ti Gơn

ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
MỤC LỤC ...................................................................................................................... iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................................v
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG..................................................................................................... vii
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ..........................................................................................4
1.1.

TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN VÀ DẪN XUẤT CỦA NĨ .........................4

1.1.1.

Tìm hiểu về chitosan ..................................................................................4

1.1.2.

Tìm hiểu về muối chitosan.........................................................................8

1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƢỚC LIÊN QUAN
ĐẾN ĐỀ TÀI ..............................................................................................................12
1.2.1.

Tình hình nghiên cứu trong nƣớc liên quan đến đề tài .......................12

1.2.2.

Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc liên quan đến đề tài .......................14

1.3.

TỔNG QUAN VỀ SALMONELLA ENTERITIDIS ..................................15

1.3.1.

Phân loại ....................................................................................................16

1.3.2.

Đặc tính và nơi sinh sống .........................................................................16

1.3.3.

Bệnh và triệu chứng .................................................................................17

1.3.4.

Cách phòng vệ của vật chủ ......................................................................19

1.3.5.

Chẩn đoán nhiễm Salmonella .................................................................19

1.3.6.

Kiểm soát Salmonella ...............................................................................20

Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 22
2.1.

Đối tƣợng nghiên cứu......................................................................................22

2.1.1. Chitosan .......................................................................................................22
2.1.2. Chủng vi khuẩn Salmonella enteritidis .....................................................24
2.2.

Phƣơng pháp nghiên cứu ...............................................................................25

2.2.1. Bố trí thí nghiệm tổng quát........................................................................25
2.2.2. Bố trí thí nghiệm chi tiết ............................................................................27
2.2.3.

Các phƣơng pháp phân tích ....................................................................36

2.2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ..........................................................................37
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO U N .......................................38
3.1. Tính chất cơ bản của chitosan nguyên liệu ....................................................38
3.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ chitosan/dung môi phản ứng
(lactic/ethanol) đến độ nhớt, độ tan của muối chitosan lactate ............................ 38
iii


3.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian phản ứng đến độ nhớt, độ tan của
muối chitosan lactate .................................................................................................41
3.4. Nghiên cứu ảnh hƣởng của kích thƣớc chitosan đến độ nhớt, độ tan của
muối chitosan lactate .................................................................................................44
3.5. Nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ sấy đến độ tan, độ nhớt của muối
chitosan lactate...........................................................................................................46
3.6. Đề xuất quy trình điều chế muối chitosan lactate .........................................49

3.7. Đánh giá khả năng kháng Salmonella enteritidis của muối chitosan lactate
......................................................................................................................................51
KẾT LU N VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 55
PHỤ ỤC .......................................................................................................................60

iv


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Mw: Khối lượng phân tử
DD: Độ deacetyl
MMWC: Chitosan khối lượng phân tử trung bình (Medium molecular weight chitosan)
TSB: Môi trường Tryptic Soy Broth
TSA: Môi trường Tryptic Soy Agar

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của chitin (a), chitosan (b) ........................................4
Hình 1.2. Cấu tạo của chitosan (a) và muối chitosan (b) (Qing và cộng sự, 2014)
.................................................................................................................................9
Hình 1.3. Cơ chế tạo muối chitosan ....................................................................10
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất chitosan. ......................................................22
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng qt. .......................................................25
Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tỷ lệ chitosan so với dung
môi phản ứng đến độ tan, độ nhớt của muối chitosan lactate.............................. 27
Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ
tan, độ nhớt của muối chitosan lactate. ................................................................ 29

Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định sự ảnh hưởng của kích thước
chitosan đến độ tan, độ nhớt của muối chitosan lactate.......................................31
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của chế độ sấy đến chất
lượng muối chitosan lactate..................................................................................32
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng kháng Salmonella
enteritidis của muối chitosan lactate. ...................................................................34
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ chitosan/dung môi đến độ nhớt, độ tan của muối
chitosan lactate. ....................................................................................................39
Hình 3.2. Đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ tan, độ
nhớt của muối chitosan lactate .............................................................................42
Hình 3.3. Đồ thị thể hiện sử ảnh hưởng của kích thước chitosan đến độ tan, độ
nhớt của muối chitosan lactate. ............................................................................45
Hình 3.4. Đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của chế độ sấy đến độ tan, độ nhớt của
muối chitosan lactate. ...........................................................................................47
Hình 3.5. Mẫu muối với các phương pháp sấy khác nhau. .................................48
Hình 3.6. Sơ đồ quy trình điều chế muối chitosan lactate. .................................49
Hình 3.7. Sản phẩm muối chitosan lactate ..........................................................50
Hình 3.8. Khả năng kháng Salmonella enteritidis của chitosan lactate trong 24h.
............................................................................................................................... 51

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các dung dịch acid thường được sử dụng để hòa tan chitosan .........5
Bảng 1.2. Một số ứng dụng chính của chitosan (Trung và cộng sự, 2018).......8
Bảng 3.1. Tính chất của chitosan .....................................................................38
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ chitosan so với dung môi phản ứng lactic/cồn
đến pH của dung dịch muối chitosan lactate ....................................................41
Bảng 3.3. Mối tương quan giữa thời gian phản ứng với pH của mẫu muối ....44

Bảng 3.4. Độ ẩm của các mẫu muối với chế độ sấy khác nhau.......................48
Bảng 3. 5. Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm muối chitosan lactate ...............50

vii


LỜI MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Chitosan là sản phẩm của q trình deacetyl hóa chitin, có bản chất là một
polyme sinh học không độc chứa các đơn vị D-glucosamine và N-acetyl-glucosamine
liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4-glycoside, có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm
và chống oxy hóa do vậy nó được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực bao gồm
thực phẩm, nông nghiệp, môi trường, y học,…(Trang Sĩ Trung và cộng sự, 2018 và
Rinaudo, 2006).
Chitosan thường được hòa tan trước khi được ứng dụng, tuy nhiên chitosan chỉ
có thể tan trong một số dung dịch acid yếu (acid hữu cơ như acid acetic, acid formic,
acid lactic,…) hoặc acid lỗng có pH < 6 (như acid HCl 1%). Do đó hạn chế khả năng
ứng dụng của chitosan.
Để cải thiện khả năng hòa tan cho chitosan đề tài thực hiện các nghiên cứu bước
đầu để sản xuất muối chitosan lactate, có khả năng hịa tan trong nước.
Chitosan hịa tan trong nước có thể tồn tại dưới dạng muối chitosan hoặc
chitosan oligosaccharide. Chitosan hịa tan trong nước có ưu điểm là dễ sử dụng và giữ
được hoạt tính sinh học như chitosan ban đầu (Yan và cộng sự, 2007). Hơn nữa muối
chitosan khi hịa tan có tính chất tương tự như hòa tan chitosan trong dung dịch acid
tương ứng. Có rất nhiều loại muối chitosan (như chitosan sulphate, chitosan chloride,
chitosan actate, chitosan ascorbate,…) được nghiên cứu sản xuất và đánh giá hoạt tính
sinh học đặc biệt là khả năng kháng khuẩn và kháng nấm của nó.
Như đã trình bày ở trên, chitosan có thể tạo muối với rất nhiều loại acid khác
nhau. Tuy nhiên trong nghiên cứu này, em lựa chọn nghiên cứu điều chế muối
chitosan lactate vì mục đích có thể ứng dụng chitosan lactate trong sản xuất thực

phẩm. Bản thân các muối chitosan hữu cơ khác cũng có thể ứng dụng trong thực
phẩm, tuy nhiên em lựa chọn nghiên cứu điều chế chitosan lactate là vì acid lactic là
một acid hữu cơ phổ biến và có rất nhiều ứng dụng. Trong công nghiệp thực phẩm,
acid lactic được sử dụng như một chất phụ gia, hỗ trợ chế biến hay đóng vai trị là chất
1


bảo quản trong nhiều sản phẩm như rượu, bia, nước giải khát, các sản phẩm từ sữa, các
sản phẩm bánh ngọt, thịt và các sản phẩm từ thịt,… Hơn nữa, acid lactic còn được ứng
dụng nhiều trong y dược và mỹ phẩm (Vijayakumar và cộng sự, 2008). Bản thân acid
lactic có mùi dễ chịu hơn acid acetic (mùi chua mạnh) do vậy sản phẩm muối chitosan
tạo ra sẽ giảm được mùi. Xét về phương thức sử dụng, so với acid citric thì acid lactic
thuận tiện hơn trong khi sử dụng do acid lactic ở dạng lỏng còn acid citric ở dạng rắn
cần phải pha thành dạng lỏng trước khi sử dụng. Với khả năng ứng dụng rộng rãi của
chitosan và acid lactic khi được liên kết để tạo thành muối chitosan lactate sẽ tạo ra
một sản phẩm có khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là cơng
nghiệp thực phẩm.
Hiện nay trên thế giới có nhiều cơng trình nghiên cứu sản xuất muối chitosan
lactate tuy nhiên các cơng trình nghiên cứu quy trình sản xuất tạo ra chitosan lactate
tối ưu nhất và đánh giá khả năng kháng khuẩn của nó vẫn cịn hạn chế. Các cách hiện
nay thường dùng để sản xuất ra chitosan là hòa tan chitosan trong acid lactic sau đó
đem đi sấy phun hoặc cho chitosan ngâm trong cồn sau đó lọc tách cồn và cho acid
lactic vào phản ứng tạo muối với chitosan. Trong nghiên cứu này, em sẽ tìm cách rút
ngắn quá trình điều chế muối bằng cách tạo ra dung môi phản ứng bao gồm acid lactic
và cồn theo tỷ lệ ¼. Sau đó, cho chitosan phản ứng với dung môi này để tạo ra muối
chitosan lactate. Việc làm như vậy sẽ rút ngắn thời gian phản ứng, hạn chế tổn thất có
thể có trong khi lọc tách cồn (chitosan có thể cịn lại trên giấy, vải lọc). So với việc
hòa tan chitosan trong acid lactic rồi đem đi sấy phun để tạo muối thì việc sản xuất
muối chitosan lactate bằng cách cho chitosan phản ứng với dung môi lactic/cồn sẽ đơn
giản, dễ thực hiện, tiết kiệm chi phí sản xuất hơn do việc đầu tư máy sấy phun sẽ tốn

rất nhiều chi phí đầu vào cho doanh nghiệp. Mục đích của nghiên cứu này là tìm ra
quy trình thích hợp nhất để sản xuất chitosan lactate, nâng cao khả năng ứng dụng cho
chitosan và đánh giá khả năng kháng vi khuẩn Salmonella enteritidis. Chính vì vậy, em
đã thực hiện đề tài: “Bước đầu nghiên cứu điều kiện sản xuất và xác định khả năng
kháng Salmonella enteritidis của muối chitosan lactate”.
Mục tiêu nghiên cứu: Bước đầu nghiên cứu quy trình sản xuất và đánh giá khả năng
kháng Salmonella enteritidis của muối chitosan lactate.
Nội dung nghiên cứu:
2


-

Xác định tính chất cơ bản của chitosan ban đầu.

-

Xác định sự ảnh hưởng của tỷ lệ chitosan so với dung môi phản ứng đến độ tan,
độ nhớt muối chitosan lactate.

-

Xác định sự ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ tan, độ nhớt muối
chitosan lactate.

-

Xác định sự ảnh hưởng của kích thước chitosan đến độ tan, độ nhớt muối
chitosan lactate.

-

Xác định ảnh hưởng của chế độ sấy đến độ tan, độ nhớt của muối chitosan
lactate.

-

Đánh giá khả năng kháng Salmonella enteritidis của muối chitosan lactate.

Ý nghĩa khoa học: Sự thành cơng của đề tài ở quy mơ phịng thí nghiệm sẽ tìm ra
được quy trình sản xuất muối chitosan tối ưu so với các nghiên cứu đã được công bố
trước đây, rút ngắn thời gian sản xuất, giảm chi phí sản xuất.
Ý nghĩa thực tiễn: Tạo ra muối chitosan lactate có đầy đủ tính chất của một chitosan
hịa tan trong nước, nâng cao khả năng ứng dụng cho chitosan, đặc biệt là khả năng
kháng khuẩn ở quy mô pilot và định hướng phát triển quy mô công nghiệp. Sản phẩm
muối chitosan lactate tạo ra có khả năng ứng dụng rộng rãi trong thực phẩm mang lại
nhiều lợi ích cho sức khỏe con người. Ngồi ra, sự thành cơng của nghiên cứu còn
giúp tận thu được tối đa nguồn phế liệu trong ngành sản xuất tôm, giảm nguy cơ ô
nhiễm môi trường, tạo ra được sản phẩm có giá trị cao và khả năng ứng dụng rộng rãi.

3


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.

TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN VÀ DẪN XUẤT CỦA NĨ

1.1.1. Tìm hiểu về chitosan
1.1.1.1.

Cấu tạo và tính chất của chitosan

Chitosan là một dẫn xuất của chitin được hình thành khi thay thế nhóm acetyl (NHCOCH3) bằng nhóm amino (-NH2). Chitosan được phát hiện lần đầu tiên bởi
Rouget vào năm 1859 (Trung và cộng sự, 2018). Công thức cấu tạo của chitin và
chitosan được trình bày trong Hình 1.1.
Tên danh pháp của chitosan: poly β – (1,4) – 2 – amino – 2 – deoxi – D –
glucopyranose hoặc poly – (1,4) – D – glucosamine
Công thức phân tử: (C6H11O4N)n
Phân tử lượng: Mchitosan = (161,07)n
Chitosan là một chất rắn, xốp nhẹ và thường ở dạng vẩy hoặc dạng bột có màu
trắng ngà. Tính chất chitosan phụ thuộc vào các yếu tố như độ deacetyl, khối lượng

phân tử và độ nhớt của nó.
Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của chitin (a), chitosan (b)
(Trung và cộng sự, 2010)
Độ deacetyl
Độ deacetyl (DD) của chitosan là một thông số quan trọng, đặc trưng cho tỉ lệ
giữa 2-acetamido-2-deoxy-D-glucopyranose với 2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose
4


trong phân tử chitosan, có ảnh hưởng đến tính chất của chitosan sau này. Chitosan có
DD cao (tức là số nhóm –NH2 lớn) thì khả năng hút nước của chitosan giảm. Chitosan
có độ deacetyl cao trên 85% thì có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm tốt (Trung và
cộng sự, 2018).
Phân tử lƣợng của chitosan
Phân tử lượng của chitosan là một thơng số quan trọng quyết định tính chất của
chitosan như khả năng kết dính, tạo màng, tạo gel, khả năng ức chế vi sinh vật. Thơng
thường chitosan có phân tử lượng nằm trong khoảng từ 100 kDa đến 1200 kDa.

Chitosan có phân tử lượng càng lớn thì có độ nhớt càng cao. Chitosan phân tử lượng
nhỏ thường có hoạt tính sinh học cao do vậy thường được ứng dụng trong nơng
nghiệp, y học và cơng nghệ sinh học. Chitosan có phân tử lượng lớn thường được ứng
dụng để tạo màng do màng chitosan tạo thành có sức căng tốt (Trung và cộng sự,
2018; Li và cộng sự, 1997).
Khả năng hòa tan của chitosan
Khi hịa tan chitosan trong mơi trường acid lỗng sẽ tạo thành các hạt keo tích
điện dương có khả năng bám dính bề mặt các ion tích điện âm và tương tác tốt với các
polyme tích điện âm. Các dung môi và nồng độ thường được sử dụng để hịa tan
chitosan được trình bày ở Bảng 1.1(Trung và cộng sự, 2018).
Bảng 1.1. Các dung dịch acid thường được sử dụng để hòa tan chitosan
Dung dịch acid

Nồng độ (%)

Acid acetic

1–2

Acid formic

1–2

Acid lactic

1–2

Acic propionic

1–2

Acid clohydric

0,25 – 0,5

Acid citric

5 – 10

Acid glutamic

1–3

Acid ascorbic

1–2

Khác với chitin, có thể thấy chitosan có thể hịa tan trong nhiều loại dung mơi
acid lỗng.
5


Khả năng kháng khuẩn, kháng nấm
Chitosan có khả năng ức chế nhiều chủng vi sinh vật: vi khuẩn Gram (-), Gram
(+) và vi nấm như: Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli,
Saccharomyces cerevisiae, Rhodotorula glutensis, Botrytis cinerea, Rhizopus
stolonifer, Aspergilus niger, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio cholera, Bacillus
subtilis. Nồng độ chitosan sử dụng để ức chế vi sinh vật tùy thuộc vào loại chitosan sử
dụng, loài vi sinh vật, điều kiện áp dụng (Trung và cộng sự, 2018; Benhabiles và cộng
sự, 2012). Khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của chitosan phụ thuộc vào độ deacetyl

và phân tử lượng của nó. Chitosan có độ deacetyl cao thì khả năng kháng khuẩn,
kháng nấm tốt. Chitosan có phân tử lượng dưới 2000 Da thì khả năng ức chế vi sinh
vật kém. Chitosan có phân tử lượng trên 9000 Da thì có khả năng ức chế vi sinh vật
cao. Tuy nhiên, chitosan có phân tử lớn thì khả năng kháng khuẩn cũng thấp (Trung và
cộng sự, 2018; Jeon, 2000). Hoạt tính kháng khuẩn của chitosan thể hiện tốt hơn ở môi
trường pH thấp và thể hiện tốt hơn ở chủng vi khuẩn Gram (-) (Hong và cộng sự,
2002).
Chitosan có khả năng tạo màng
Tính chất cơ học của màng chitosan tương đối tốt, màng dai, khó xé rách, độ
bền tương đương với một số chất dẻo được dùng làm các loại bao bì truyền thống. Khả
năng này phụ thuộc vào phân tử lượng và DD. Chitosan có DD cao tạo màng có ứng
suất kéo và độ giãn dài giới hạn cao hơn so với màng được tạo bởi chitosan có DD
thấp. Ngồi ra, tính chất của màng chitosan phụ thuộc rất nhiều vào dung mơi sử dụng
hịa tan chitosan để tạo màng, độ rắn của màng chitosan cũng phụ thuộc vào dung môi
sử dụng (Trung và cộng sự, 2018). Màng chitosan có khả năng thay đổi thành phần các
chất khí trong mơi trường bảo quản, tăng giá trị cảm quan và chất lượng của thực
phẩm. Ngoài ra, màng chitosan cịn có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm và kết hợp
với các tác nhân kháng khuẩn và kháng nấm khác như các acid hữu cơ, chất kháng
khuẩn, chất kháng nấm, tác nhân chelat (EDTA), …nên có thể kéo dài thời gian bảo
quản, hạn chế sự hư hỏng do vi sinh vật gây ra trên rau quả (Sinha và cộng sự, 2014;
Dutta và cộng sự, 2012). Các màng bao chitosan có khả năng tự phân hủy và cũng có
thể ăn được do vậy chúng được sử dụng để bảo quản nhiều loại quả tươi như đào, lê,
6


kiwi, dưa chuột, ớt chuông, dâu tây, cà chua, vải, xồi, nho… (Trung và cộng sự,
2018).

Khả năng chống oxy hóa của chitosan
Chitosan có khả năng loại bỏ các gốc tự do hoặc tạo liên kết với các ion kim

loại nhờ việc cho đi một hydro hoặc cặp electron không liên kết (Trung và cộng sự,
2018). Hoạt tính chống oxy hóa của chitosan được quyết định bởi các nhóm hydroxyl
(-OH) và amino (-NH2). Các nhóm này có thể tương tác với ion kim loại do sự hấp
phụ, trao đổi ion và trung hòa các gốc tự do (Zouhour và cộng sự, 2011; Trung và
cộng sự, 2018). Chitosan giúp nâng cao hoạt tính superoxide dismutases, hỗ trợ hoạt
động của các enzyme chống oxy hóa quan trọng trong cơ thể như enzyme catalase,
glutathione peroxidase,…Từ đó cho thấy rằng chitosan có khả năng điều hịa hoạt
động của các enzyme chống oxy hóa và giảm peroxy lipid (Trung và Bao, 2015).
Màng chitosan cũng thể hiện khả năng chống oxy hóa lipid do màng chitosan
làm rào cản với oxy. Khả năng chống oxy hóa của chitosan phụ thuộc vào độ deacetyl,
phân tử lượng và độ nhớt của chitosan (Trung và cộng sự, 2018).
Khả năng hấp thụ, tạo phức
Chitosan có thể hấp phụ và tạo liên kết tốt với lipid, protein, các chất màu.
Ngoài ra, chitosan cũng tạo phức tốt với các ion kim loại thông qua liên kết chelat của
nhóm –NH2. Mặt khác, chitosan khơng tan trong nước nên nó ổn định hơn trong mơi
trường nước so với các polyme khác bị hòa tan như alginate và agar. Do đó, chitosan
thường được sử dụng làm chất hấp phụ, chất trao đổi ion.
Khả năng hấp thụ, tạo phức của chitosan phụ thuộc nhiều vào phân tử lượng,
DD, độ rắn, độ tinh khiết và thường biến động lớn với các mẫu chitosan. Chitosan có
DD cao thường hấp phụ màu tốt.
1.1.1.2.

Ứng dụng của chitosan

Chitosan là một trong những polyme tự nhiên an tồn với các tính chất đặc
trưng như khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, tạo màng, chống oxy hóa, hấp thụ màu,
làm trong, trợ lắng,… đã được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp thực
7

phẩm, nông nghiệp, y học, mỹ phẩm,…Một số ứng dụng chính của chitosan được trình
bày trong Bảng 1.2.

Bảng 1.2. Một số ứng dụng chính của chitosan (Trung và cộng sự, 2018)
ĩnh vực

Đối tƣợng

Tác dụng

Chất kháng Thịt bò tẩm gia vị, thịt, cá, Kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy
khuẩn,
mực một nắng, trứng gà, hóa lipid
kháng nấm nước ép táo, đậu phụ, bánh
mì, rau, củ, quả
Màng bao
gói

Xúc xích, thực phẩm tươi Kiểm soát sự trao đổi độ ẩm,oxy, nhiệt
sống
độ giữa thực phẩm với mơi trường.
Kiểm sốt sự thất thốt chất kháng
khuẩn, kháng nấm, dinh dưỡng, mùi.

Chất phụ
gia

Nước táo, nước vải, nước cà Làm trong, khử acid cho các đồ uống,
chua, rượu
nước trái cây. Giữ mùi, màu tự nhiên

của thực phẩm, tác nhân nhũ hóa.

Dinh
dưỡng

Thực phẩm chức năng, thức Giảm cholestrol, giảm sự hấp thụ lipid.
ăn trẻ em. Bổ sung cho thức Chống viêm dạ dày.
ăn vật nuôi, cá, tôm

Chất tạo
bông

Thu hồi chất rắn trong q Tạo bơng, tách phân đoạn agar.
trình chế biến thủy sản

Làm sạch
nước

Nước thải của các nhà máy, Liên kết và hấp thụ ion kim loại, thuốc
nước thải sinh hoạt, nơng trừ sâu, phenols, thuốc nhuộm.
nghiệp

Y dược,
sắc ký,
phân tích

Chất dẫn thuốc, chất nhồi Cố định enzyme, DNA, dược chất. Hấp
cột sắc ký
thụ trong cột sắc ký

1.1.2. Tìm hiểu về muối chitosan
1.1.2.1.

Tính chất của muối chitosan và cơ chế tạo muối chitosan

Tính chất của muối chitosan

8


Độ hịa tan của chitosan là một thơng số quan trọng vì chitosan chỉ thể hiện hoạt
tính sinh học khi được hịa tan. Như đã trình bày ở trên, chitosan chỉ có thể hịa tan
trong một số loại acid lỗng làm cản trở khả năng ứng dụng của chitosan. Cải thiện
khả năng hịa tan cho chitosan có thể tạo điều kiện ứng dụng chitosan trong thực phẩm,
y học. Các nhà khoa học đã nghiên cứu sản xuất các chitosan hòa tan trong nước bằng
cách giảm trọng lượng phân tử xuống, vì trọng lượng phân tử càng cao thì khả năng
hịa tan càng thấp (Du và cộng sự, 2009). Hoặc là, cho chitosan tạo muối với các acid
vô cơ, hữu cơ để có thể hịa tan được trong nước.
Chitosan có thể tạo được nhiều loại muối với các dụng dịch acid như acid
glutamic, acid aspartic, acid hydrochloric, acid lactic, acid citric, acid acetic, acid
ascorbic, acid formic (Orienti và cộng sự, 2002; Cervera và cộng sự, 2011)…

Hình 1.2. Cấu tạo của chitosan (a) và muối chitosan (b) (Qing và cộng sự, 2014)
Muối chitosan là một dạng chitosan tan trong nước, là polyme thường được sử
dụng trong nghiên cứu ứng dụng và thực hiện. Tính chất hóa lý, sinh học của muối
chitosan sẽ phụ thuộc vào cấu trúc của acid sử dụng, điều kiện thu muối, độ deacetyl
và khối lượng phân tử của chitosan (Wojtasz-Pająk, 2008).
Muối chitosan là một dẫn xuất tan được trong nước của chitosan, thường có
dạng bột mịn, màu trắng hay vàng nhạt (Dang và cộng sự, 2010). Muối chitosan có
tính chất tương tự như khi hịa tan chitosan trong dung dịch acid tương ứng (Yan và

9


cộng sự, 2007). Do vậy muối chitosan vẫn giữ được các tính chất lý hóa, sinh học như
một chitosan bình thường.

Cơ chế tạo muối chitosan
Hình 1.3. Cơ chế tạo muối chitosan
Chitosan có bản chất là một bazơ, do vậy khi phản ứng với acid sẽ hình thành
liên kết tĩnh điện ở vị trí cacbon số 2, nhóm NH2 ở vị trí cacbon này bị biến đổi thành
các gốc muối, các nhóm amin trong chuỗi chitosan được proton hóa (NH3 +OCOR)
bằng các acid, các muối này khi tan trong nước thì tích điện dương. Từ đó hình thành
khả năng tan trong nước của chitosan.
Khi chitosan tác dụng với acid lactic, gốc amin – NH2 bị proton hóa thành gốc
muối – NH3-OCOC(OH)CH3.
1.1.2.2.

Các phƣơng pháp điều chế và khả năng ứng dụng của muối chitosan

Các phƣơng pháp điều chế muối chitosan
Các phương pháp thường được dùng để sản xuất muối chitosan là phương pháp
lỏng và phương pháp rắn. Ở phương pháp lỏng, chitosan sẽ được ngâm trong dung
dịch acid có nồng độ acid và thời gian ngâm tùy thuộc vào loại acid phản ứng. Sau đó,
sản phẩm được loại bỏ nước bằng cách sấy khơ. Có thể sấy khơ muối thu được bằng
phương pháp sấy phun, đông khô, dùng nhiệt độ để đuổi nước,… khi thực hiện sấy
phun, chúng ta có thể lựa chọn các thơng số như kích thước vịi phun, tốc độ dịng sấy,
tốc độ luồng khí nén, áp suất buồng nén để cho ra các sản phẩm muối có kích thước và
độ nhớt khác nhau. Khi sử dụng nhiệt độ để loại bỏ nước cần chú ý lựa chọn nhiệt độ
cho phù hợp. Không nên lựa chọn nhiệt độ sấy q cao có thể làm biến đổi tính chất
của chitosan, ảnh hưởng đến chất lượng muối sau này. Tuy nhiên, nhiệt độ sấy quá

10


thấp có thể sẽ kéo dài thời gian sấy gây lãng phí năng lượng và có thể khơng loại bỏ
hồn tồn nước trong sản phẩm gây khó khăn cho việc bảo quản muối sau khi thu.
Sản xuất muối khi chitosan ở trạng thái rắn được thực hiện bằng cách xay nhỏ
chitosan tới kích thước phù hợp. Sau đó trải chitosan thành lớp với độ dày thích hợp
trên các khay đặt sẵn của hệ thống. Sau đó sẽ dùng bơm bơm hơi acid (ví dụ như HCl)
chạy từ dưới lên và tiếp xúc trực tiếp chitosan được đặt sẵn. Thời gian và nhiệt độ
phản ứng tùy thuộc vào tính chất của chitosan sử dụng, cấu trúc của acid. Hơi acid dư
sẽ theo đường ống và được trung hòa bằng NaOH. Sản phẩm sau đó sẽ được rửa với
cồn và sấy khơ. Ưu điểm của phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện, sản phẩm tạo ra
có chất lượng cao hơn do lượng acid tồn dư thấp.
Ngoài phương pháp sấy phun thường được sử dụng để sấy khô các sản phẩm
muối chitosan, người ta còn sử dụng các phương pháp sấy nhiệt để loại bỏ nước trong
muối. Muối chitosan có bản chất tương tự như chitosan, do vậy khi sấy muối cần chú ý
chọn nhiệt độ sấy phù hợp. Chitosan khi không có nhiều nắng để phơi sẽ được sấy khơ
ở 50 - 60°C, không nên sử dụng nhiệt độ sấy quá cao vì sẽ ảnh hưởng đến màu và tính
chất của chitosan (Trung và cộng sự, 2018). Tương tự như vậy, khi thực hiện sấy khô
muối chitosan, chúng ta nên sử dụng nhiệt độ sấy thấp để tránh màu sắc và tính chất
mạch chitosan của muối bị biến đổi.
Ứng dụng của muối chitosan
Muối chitosan có tính chất tương tự như chitosan hịa tan trong acid tương ứng
do vậy nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như y học, thực
phẩm, sinh học,... Các muối acid chitosan như glutamate, aspartate, hydrochloride và
acetate đã được sử dụng là chất vận chuyển thuốc đại tràng để tăng cường việc cung
cấp peptide trị liệu qua biểu mô ruột (Orienti và cộng sự, 2002). Trong lĩnh vực thực
phẩm, muối chitosan được sử dụng như một màng bao bảo quản thực phẩm để tránh sự
hao hụt khối lượng do mất nước, hư hỏng do vi sinh vật gây ra,…
Một trong những nghiên cứu ứng dụng muối chitosan trong bảo quản trái cây

thành công là nghiên cứu sử dụng muối chitosan bậc bốn trong bảo quản táo cắt lát
(Britto và cộng sự, 2012). Kết quả của nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng muối chitosan
bậc bốn như màng bao bọc bảo quản cho bề mặt cắt của quả táo có tác dụng trong việc
giảm hao hụt khối lượng do mất nước, sự hư hỏng do nấm và sự biến nâu trên bề mặt
11


cắt của quả táo. Kết quả của nghiên cứu có ý nghĩa rất lớn đối với khoa học và thực
tiễn, muối chitosan bậc bốn sẽ trở thành một chất chống biến nâu tiềm năng thay thế
cho các chất chống biến nâu độc hại có nguồn gốc từ sunfit (Britto và cộng sự, 2012).
Vancomycin là loại thuốc được chỉ định trong điều trị nhiễm trùng nghiêm
trọng có thể gây ảnh hưởng tính mạng do các vi khuẩn Gram (+) gây ra. Vancomycin
bị biến đổi do pH của dạ dày và bị suy thối do hệ thống enzyme trong đường tiêu hóa.
Federica và cộng sự năm 2008 đã nghiên cứu ứng dụng muối chitosan tráng acid
stearic trở thành hệ thống phân phối thuốc đặc hiệu đại tràng. Vancomycin được đưa
vào cơ thể và đường miệng và vận chuyển đến chỗ bị nhiễm trùng ở đại tràng. Kết quả
của nghiên cứu cho thấy muối chitosan được tráng bởi acid stearic có thể đảm bảo vận
chuyển và phát hành vancomycin trong môi trường acid dạ dày và giải phóng đầy đủ ở
đại tràng, giúp tăng cường hiệu quả điều trị viêm đại tràng (Federica và cộng sự,
2008).
Độ trong của nước quả là một trong những chỉ tiêu cảm quan quan trọng trong
việc đánh giá chất lượng của loại đồ uống đó. Do đó, làm trong nước quả là một bước
quan trọng để thu được sản phẩm có độ trong, sáng, màu sắc đẹp. Chitosan đã được
chứng minh là một chất keo tụ, làm trong rất tốt do chitosan có ái lực rất tốt đối với
các hợp chất làm đục nước quả như phenol, pectin hay chất màu,…(Trung và cộng sự,
2018). Do khắc phục được hạn chế về khả năng hòa tan nên muối chitosan đã và đang
được nghiên cứu trở thành một chất làm trong hiệu quả trong công nghệ sản xuất nước
quả. Kết quả nghiên cứu của Mario và cộng sự năm 2016 cho thấy cả hai loại muối
chitosan actate và chitosan lactate đều có thể trở thành chất làm trong trong việc sản
xuất nước cam cô đặc mà không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của sản phẩm.

Mặc dù chưa có đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế và kỹ thuật cũng như chưa tối ưu
hóa quy trình làm trong sản phẩm cho công nghiệp nhưng kết quả của nghiên cứu sẽ
tạo tiền đề cho việc ứng dụng muối chitosan trong sản xuất nước quả (Mario và cộng
sự, 2016).
1.2.

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƢỚC LIÊN QUAN
ĐẾN ĐỀ TÀI

1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc liên quan đến đề tài

12


Trong phế liệu tôm thẻ chân trắng chứa một lượng lớn các hợp chất có hoạt tính
sinh học như chitin, acid amin, acid béo, khống đa lượng, enzyme,...(Dương và cơng
sự, 2013) Nước ta với lợi thế là một nước đứng đầu trong ngành công nghiệp chế biến
và xuất khẩu tôm, do vậy lượng phế liệu tôm thải ra là rất lớn , ước tính lượng phế liệu
chiếm khoản 40-60 % khối lượng ban đầu (Trung và cộng sự, 2018). Rất nhiều cơng
trình nghiên cứu đã được thực hiện nhằm tận thu lại các hoạt chất sinh học trong phế
liệu tôm, cũng như làm giảm thiểu nguy cơ gây ô nhiễm môi trường. Một trong những
hoạt chất được nghiên cứu sản xuất và thu hồi nhiều nhất từ vỏ tôm là chitin, chitosan.
Chitin, chitosan thu được có khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thực
phẩm, y học, nơng nghiệp, mỹ phẩm… Tuy nhiên, có một khó khăn trong việc ứng
dụng chitin, chitosan là lựa chọn loại dung mơi hịa tan hợp lý để có thể giữ được tính
chất ban đầu của chitin, chitosan. Do vậy, đã có nhiều cơng trình nghiên cứu sản xuất
muối chitosan hịa tan trong nước để thuận tiện hơn trong việc sử dụng chitosan.
Bùi Thị Kim Thu (2015) đã nghiên cứu sản xuất muối chitosan lactate bằng hai
phương pháp là sấy phun và phương pháp rắn. Ở phương pháp rắn, chitosan lactate
được tạo ra bằng cách ngâm chitosan tinh sạch vào cồn với tỉ lệ chitosan/cồn là 1/10

sau đó lọc cồn và ngâm với acid lactic, tỉ lệ acid lactic/chitosan được chọn là ½, mẫu
được sấy ở 50°C trong 6 giờ. Sản phẩm chitosan lactate thu được có độ tan là 99,72%,
độ ẩm là 29,85%, độ nhớt là 121,67 cP, pH của dịch bằng 2,63. Đối với phương pháp
sấy phun, dung dịch chitosan 0,5% được hòa tan trong dung dịch acid lactic 1% và sấy
ở chế độ 210 - 140°C, sản phẩm chitosan lactate có độ tan 98,72%; độ ẩm 13,2%; độ
nhớt 173,33 cP, pH của dịch bằng 3,16; hiệu suất thu hồi = 78,46%. Ngồi ra, tác giả
cịn nghiên cứu ứng dụng muối chitosan lactate trong kích thích sự nảy mầm của lúa
giống (Thu, 2015)
Muối chitosan có thể được sản xuất từ chitosan trạng thái rắn bằng cách cho
chitosan rắn được nghiền mịn đến kích thước phù hợp rồi cho phản ứng với hơi acid.
Khi cho các loại chitosan có DD khác nhau được nghiền mịn phản ứng khí HCl 37%
trong 3-5h thu được muối chitosan chloride giữ được tính chất của chitosan ban đầu
với khả năng kháng khuẩn tương đương như chitosan (Linh, 2017; Minh và cộng sự,
2019). Muối chitosan chloride sản xuất từ chitosan DD từ 70-80% có độ tan là
95,05%, độ nhớt là 35,25 mPa.s, nồng độ Cl- là 0,19%, pH bằng 3,59. Muối chitosan
chloride sản xuất từ chitosan có DD 80-90% có độ tan là 95%, độ nhớt là 50,77 mPa.s,
13


nồng độ Cl- là 0,15%, pH bằng 3,93. Muối chitosan chloride sản xuất từ chitosan có
DD ≥ 90% có độ tan là 99,2%, độ nhớt là 61,67 mPa.s, nồng độ Cl- là 0,18%, pH bằng
3,87. Kết quả đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của chitosan chloride trên 2 chủng vi
khuẩn Gram (-) là Escherichia coli (E. coli), Vibrio parahaemolyticus và 2 chủng vi
khuẩn Gram (+) là Bacillus cereus, Staphylococcus aureus cho kết quả tương tự như
chitosan (Linh, 2017). Muối chitosan phân tử lượng thấp được sản xuất bằng cách cho
chitosan phân tử lượng thấp ở trạng thái rắn có kích thước 80 mesh size phản ứng với
khí HCl 37% trong 3 giờ, nhiệt độ phản ứng được duy trì ở 4°C. Sản phẩm tạo ra có độ
ẩm là 10,8 ± 1,7 %, độ tan là 100%, độ nhớt là 72 ± 2 mPa.s, pH của dung dịch là 5,1
± 0,1, nồng độ Cl- là 0,16 ± 0,02 ppm. Sau đó, muối chitosan phân tử lượng thấp được
đem đi so sánh hiệu quả kháng hai chủng vi khuẩn (Bacillus cereus và Vibrio

parahaemolyticus) với chitosan phân tử lượng thấp. Kết quả so sánh cho thấy muối
chitosan phân tử lượng thấp thể hiện tính kháng khuẩn với hai chủng trên tương đương
với chitosan phân tử lượng thấp ở nồng độ 100, 125ppm (Minh và cộng sự, 2019).
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc liên quan đến đề tài
Chitosan acetate được nghiên cứu sản xuất và ứng dụng trên nhiều lĩnh vực như
bảo quản trái cây và kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn của nó. Muối chitosan acetate
được sản xuất bằng cách ngâm chitosan trong ethanol 95%, sau đó loại bỏ ethanol và
cho acid acetic đậm đặc vào chitosan, khuấy trong 2 giờ. Sản phẩm sau khi thu được
rửa sạch với cồn và sấy khô thu được chitosan acetate (Li và cộng sự, 2007; Dang và
cộng sự, 2010). Hoạt tính kháng khuẩn của chitosan acetate được kiểm tra trên S.
aureus và E. coli với dãy nồng độ từ 0 – 0,5 % (w/v). Kết quả cho thấy ở nồng độ
0,2% chitosan acetate có thể ức chế sự phát triển của cả hai loại vi khuẩn trên. Ngồi
ra, chitosan acetate cịn thể hiện khả năng kháng khuẩn mạnh hơn trên vi khuẩn Gram
(+) (S. aureus) hơn là vi khuẩn Gram (-) (E. coli) (Li và cộng sự, 2007). Quả anh đào
(Prunus avium L.) là một loại trái cây có giá trị kinh tế cao, do vậy cần nghiên cứu sử
dụng một loại màng bao có khả năng kéo dài thời gian bảo quản, chống mất nước,
không độc hại cho người sử dụng. Chitosan acetate được nhận định là một loại màng
bao sinh học, có thể ăn được và có tác dụng trong bảo quản, giảm sự mất nước hiệu
quả, duy trì chất lượng của quả anh đào (Dang và cộng sự, 2010).

14


Wojtasz-Pająk (2008) thực hiện nghiên cứu sản xuất muối chitosan từ các
dicarboxylic acid (acid fumaric, acid succinic, acid adipic). Đầu tiên chitosan bị đình
chỉ trong nước nóng khử ion sau đó acid được thêm vào. Tỉ lệ mol acid với các nhóm
amin là 1:2, trong khi nồng độ muối cuối cùng là khoảng 2,5%. Mẫu được khuấy trộn
trong 4 giờ ở nhiệt độ phịng, sau đó đem đi sấy đơng khô, cuối cùng là được đem đi
nghiền mịn. Các sản phẩm muối tạo ra được bảo quản trong bình hút ẩm cho đến khi
kiểm tra tính chất. Trong nghiên cứu, tác giả kiểm tra các đặc tính lý hóa của muối

chitosan bao gồm độ ẩm, độ nhớt, độ tan, hàm lượng acid trong muối và pH của dung
dịch muối. Kết quả của nghiên cứu cho thấy nhiệt độ của quá trình, mức độ khử acetyl,
khối lượng phân tử của chitosan ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của muối. Mức độ
khử acetyl khác nhau của chitosan có cùng khối lượng phân tử có ảnh hưởng đến độ
nhớt của muối sau này. Các tính chất của chitosan khơng gây ảnh hưởng đến pH của
sản phẩm muối (Wojtasz-Pająk, 2008).
Adamiec và cộng sự (2005) đã sản xuất muối chitosan bằng phương pháp sấy
phun. Chitosan có độ deacetyl 71% và khối lượng phân tử là 500 kDa được pha trong
các dung dịch acid ascorbic (1,47% w/w) và acid acetic (0,6% w/w), nồng độ dung
dịch chitosan là 1,7% (w/w). Bổ sung thêm 0,02g glutaraldehyde/g chitosan hoặc 0,5g
triphosphate/g chitosan sau đó tiến hành sấy phun.
Một nghiên cứu thành công trong sản xuất muối chitosan từ acid lactic, acid
acetic và acid citric bằng phương pháp sấy phun đã được Cereva và cộng sự công bố
vào năm 2011. Theo như nghiên cứu này, chitosan được hòa tan thành dung dịch 4%
bởi các acid trên sau đó để tan hoàn toàn trong 24h. mẫu được đem đi sấy phun với
kích thước vịi phun 0,7mm, tốc độ dịng sấy phun 558ml/h, tốc độ luồng khí nén là
600 l/h, tốc độ khơng khí 60 m3/h và áp suất khơng khí là 42mbar. Sau q trình, thu
được muối acetate có độ nhớt 273,6 mPa.s và muối lactate có độ nhớt 249,0 mPa.s
(Cereva và cộng sự, 2011).
1.3.

TỔNG QUAN VỀ Salmonella enteritidis
Salmonella spp. là một nguyên nhân hàng đầu của các bệnh từ thực phẩm trên

toàn thế giới, gây ra hàng loạt các bệnh bao gồm sốt thương hàn, viêm dạ dày, viêm
ruột, nhiễm trùng máu. Trong số các serova (type huyết thanh) khác nhau, salmonella
15


enteritidis là serova phổ biến nhất gây bệnh salmonellosis ở người trên toàn thế giới.

Salmonella enteritidis bùng phát thường liên quan đến việc tiêu thụ các thực phẩm ô
nhiễm bao gồm trứng, các sản phẩm từ trứng, thịt bò xay,…(Gurtler & Jin, 2012).
1.3.1. Phân loại
Salmonella enteritidis thuộc:
-

Giới: Bacteria

-

Ngành: Proteobacteria

-

Lớp: Gramma Proteobacteria

-

Bộ: Enterobacteriales

-

Họ: Enterobacteriaceae

-

Chi: Salmonella lignieres 1900

-

Loài: Salmonella enterica
Salmonella enterica được chia thành sáu phân loài và hơn 2500 serovar . Trong

đó salmonella enteritidis là một serovar thuộc phân lồi enterica I (non – typhoidal).
1.3.2. Đặc tính và nơi sinh sống
Các tế bào salmonella là trực khuẩn, Gram (-), không sinh bào tử, kỵ khí khơng
bắt buộc, di động. Chúng lên men dulcitol, nhưng không lên men lactose, sử dụng
citrat làm nguồn cacbon, sinh sunfua hydro, decacborxylat lysin và ornithin, không
sinh indol và có phản ứng urease âm tính. Salmonella là loại vi khuẩn ưa ấm, nhiệt độ
sinh trưởng tối ưu là 35 – 37 °C, phạm vi sinh trưởng từ 5 - 46°C (Kiều Hữu Ảnh,
2010). pH cần thiết cho sự sinh trưởng của salmonella từ 4-9 với phạm vi tối ưu là 6,5
– 7,5. Salmonella rất nhạy cảm với nhiệt độ và thường bị giết ở nhiệt độ 70°C trở lên.
Chúng cũng rất nhạy cảm với các chất sát khuẩn như dung dịch có chứa phenol, vơi
clorua, cloramin… chúng bị chết sau vài phút (Lương Đức Phẩm, 2002). Sự tăng
trưởng của salmonella có thể bị ức chế hồn tồn tại pH < 3,8, hoạt độ nước < 0,94 và
nhiệt độ dưới 7°C. Tế bào có thể sống sót trong trạng thái đông lạnh và đông khô trong
một thời gian dài. Ngồi ra, salmonella có thể sinh sản trong nhiều loại thực phẩm mà
không làm ảnh hưởng đến chất lượng được chấp thuận.
Salmonella sinh sống trong hệ đường ruột – dạ dày của các động vật nuôi và
động vật hoang dã, chim và côn trùng phổ biến nhất là gà, gà tây, lợn và bò. Chúng ta
16


cũng có thể phân lập được salmonella từ đất, nước và nước cống bị nhiễm phân (Lê
Thanh Bình, 2002).
1.3.3. Bệnh và triệu chứng
Salmonella là mầm bệnh phổ biến ở người và động vật, và nhiễm khuẩn
salmonella, một căn bệnh ảnh hưởng đến khoảng 2 triệu người Mỹ mỗi năm, là phổ
biến trên tồn thế giới. Salmonellosis ở người thường có dạng ngộ độc thực phẩm tự
giới hạn (viêm dạ dày ruột), nhưng đơi khi có biểu hiện là nhiễm trùng toàn thân

nghiêm trọng (sốt ruột) cần điều trị bằng kháng sinh kịp thời. Ngồi ra nhiễm khuẩn
salmonella cịn gây thiệt hại đáng kể cho vật nuôi (Kang và cộng sự, 2018).
Salmonellosis bao gồm một số hội chứng như viêm dạ dày – ruột, thương hàn,
nhiễm trùng máu, nhiễm trùng khu trú và tình trạng mang mầm bệnh khơng triệu
chứng. Các serovar đặc biệt cho thấy xu hướng mạnh mẽ tạo ra một hội chứng đặc
biệt, ở salmonella enteritidis sẽ gây ra hội chứng viêm dạ dày – ruột. Tuy nhiên, bất kì
kiểu serovar nào cũng có thể tạo ra bất kỳ hội chứng nào. Nhìn chung, nhiễm trùng
xảy ra nghiêm trọng hơn ở trẻ sơ sinh, người lớn trên 50 tuổi và các đối tượng mắc
bệnh suy nhược (Christopher, 2006).
Salmonella enterica cũng như nhiều vi khuẩn gây bệnh đường ruột khác tạo ra
nhiều yếu tố quyết định độc lực, một số trong đó là một phần của hệ thống bám dính
bao gồm chất kết dính, invasins, fimbriae, hemagglutinin, exotoxin và endotoxin.
Những yếu tố đơn lẻ hoặc kết hợp với các những yếu tố khác cho phép salmonella
xâm chiếm vật chủ của nó thơng qua việc gắn kết, xâm chiếm, sống sót và bỏ qua cơ
chế phịng thủ của vật chủ như acid dạ dày, protease đường tiêu hóa và defensin cũng
như sự hung hăng của hệ vi sinh vật đường ruột (Ralph, 1996).
Salmonella không thương hàn xâm nhập vào cơ thể khi ăn phải thực phẩm bị ô
nhiễm (thực phẩm bị ô nhiễm là phương thức lây truyền chủ yếu đối với salmonella
khơng thương hàn do salmonella có thể tồn tại trong thịt và các sản phẩm từ động vật
không được nấu chín kỹ). Sự lây lan từ người sang người cũng xảy ra. Để gây bệnh
hoàn toàn, salmonella phải có nhiều thuộc tính được gọi là yếu tố độc lực. Chúng bao
gồm (1) khả năng xâm lấn tế bào, (2) lớp vỏ polysaccharide hoàn chỉnh, (3) khả năng
tái tạo nội bào và (4) có thể hình thành độc tố (Ralph, 1996). Sau khi ăn, các sinh vật
xâm chiếm hồi tràng và ruột kết, xâm lấn biểu mô ruột và tăng sinh trong biểu mô và
17