Chế tạo màng bọc thực phẩm đa năng thay thế túi nilon từ vật liệu 3d-Nano-Cellulose và Berberin

ISSN: 1859-2171 TNU Journal of Science and Technology 197(04): 45 - 51 
 Email: jst@tnu.edu.vn 45 
CHẾ TẠO MÀNG BỌC THỰC PHẨM ĐA NĂNG THAY THẾ TÚI NILON TỪ 
VẬT LIỆU 3D-NANO-CELLULOSE VÀ BERBERIN 
Nguyễn Xuân Thành1*, Trần Thị Lan Dung2, Phạm Thùy Dung2, Nguyễn Hải Đăng2 
1Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 
2Trường THPT Nguyễn Khuyến, Thành phố Nam Định 
TÓM TẮT 
Nghiên cứu sử dụng vật liệu từ polyme và chất kháng khuẩn sinh học để tạo ra sản phẩm bao bì 
thực phẩm là giải pháp thân thiện với môi trường và là lựa chọn cho sự phát triển bền vững. Chế 
tạo ra màng 3DNC-B đa năng và thân thiện với môi trường từ vật liệu 3D-nano-cellulose (3DNC) 
và berberin (B) dùng để bọc và bảo quản thực phẩm là hướng nghiên cứu mới cần được ưu tiên 
đầu tư và thực hiện. 3DNC tạo ra bởi Acetobacter xylinum trong môi trường chuẩn (MTC), nước 
dừa (MTD) và nước vo gạo (MTG). 3DNC được hấp phụ berberin cho các đặc tính phù hợp dùng 
làm màng bọc và bảo quản thực phẩm. Độ bền kéo đứt và độ giãn dài của màng 3DNC-MTC và 
màng 3DNC-MTD cao hơn màng 3DNC-MTG. Hình ảnh FE-SEM cho thấy hệ sợi của màng 
3DNC-MTC và 3DNC-MTD đan xen dày hơn so với màng 3DNC-MTG. Thử nghiệm dùng màng 
3DNC-B bọc thực phẩm (thịt lợn) cho kết quả là màng 3DNC-MTC-B và 3DNC-MTD-B có giá trị 
pH thấp hơn so với 3DNC-MTG-B. Các màng 3DNC có tiềm năng ứng dụng trong bao gói và bảo 
quản thực phẩm thay thế túi nilon. 
Từ khóa: Berberin; bọc thực phẩm; đa năng; vật liệu; 3D-nano-cellulose (3DNC) 
Ngày nhận bài: 24/01/2019;Ngày hoàn thiện: 21/3/2019;Ngày duyệt đăng: 16/4/2019 
FABRICATION OF MULTIFUNCTIONAL MEMBRANES FOR FOOD 
PACKAGING TO REPLACE THE NYLON BAGS FROM 3D-NANO-
CELLULOSE MATERIAL AND BERBERIN 
Nguyen Xuan Thanh
1*
, Tran Thi Lan Dung
2
,
Pham Thuy Dung
2
, Nguyen Hai Dang
2 
1Institute of Scientific Research and Applications (ISA) - Hanoi Pedagogical University 2 
2Nguyen Khuyen High School, Nam Dinh City 
ABSTRACT 
Study on the use of biopolymers and antimicrobial agents to fabricate the food packaging films is 
an eco-friendly solution and an option for sustainable development. Fabrication of multifunctional 
and eco-friendly 3DNC-B films from 3D-nano-cellulose material (3DNC) and berberin (B) for 
used to preserve food is a new research subject to prioritize investment and implementation. 3DNC 
is produced by Acetobacter xylinum in the standard medium (SM), coconut medium (CM) and rice 
medium (RM). 3DNC is adsorbed berberin having suitable properties for covering and protecting 
food. The tensile strength and elongation of 3DNC-SM and 3DNC-CM membranes are higher than 
the 3DNC-RM membranes. FE-SEM images showed that the fiber system of 3DNC-SM and 
3DNC-CM membranes interleaves thicker than the fiber system of 3DNC-RM membranes. 
Testing using 3DNC-B covered the pork results in 3DNC-SM-B and 3DNC-CM-B membranes 
with pH values were lower than 3DNC-RM-B membranes. 3DNC membranes have potential 
applications in food packaging and preservation to replace the nylon bags. 
Keywords: Berberine; food packaging; material; multifunctional; 3D-nano-cellulose (3DNC) 
Received: 24/01/2019; Revised: 21/3/2019;Approved: 16/4/2019 
* Corresponding author: Tel: 0912 478845; Email: nguyenxuanthanh@hpu2.edu.vn
Nguyễn Xuân Thành và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 197(04): 45 - 51 
 Email: jst@tnu.edu.vn 46 
MỞ ĐẦU 
An toàn vệ sinh thực phẩm ở Việt Nam là vấn 
đề cấp bách, đang gây nhiều bức xúc cho xã 
hội. Các loại thực phẩm được chế biến, bảo 
quản và vận chuyển hầu hết trong điều kiện 
không an toàn. Thực phẩm chủ yếu chỉ được 
đựng và bao gói bằng các màng polyme có 
nguồn gốc dầu mỏ. Các loại màng này có 
nhược điểm là gây tổn thất chất dinh dưỡng 
trong quá trình bảo quản và không tiêu diệt 
các vi sinh vật gây hại trong thực phẩm hay 
xâm nhập từ bên ngoài. Hơn nữa, các màng 
này thường chứa các chất độc và không có 
khả năng tự phân hủy, nên lại là nguyên nhân 
gây ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, việc bảo 
quản thực phẩm thường lạm dụng quá mức 
các chất hóa học và đặc biệt là việc sử dụng 
các chất kháng sinh trong y học vào bảo quản, 
chế biến thực phẩm, đây là một nguyên nhân 
dẫn đến tình trạng phát tán nhanh tính kháng 
thuốc, là nguy cơ lớn đối với sức khỏe con 
người [1], [2], [3], [4]. Gần đây, đã có nhiều 
công trình nghiên cứu, tìm kiếm, các loại chất 
bảo quản có nguồn gốc sinh học và vật liệu 
thay thế các polyme dầu mỏ, giảm thiểu ô 
nhiễm môi trường [3], [5], [6], [7]. Sử dụng 
các chất kháng khuẩn có nguồn gốc sinh học 
trong bảo quản, chế biến thực phẩm đang 
được quan tâm nhiều [4], [8]. Trong số các 
polyme phân hủy sinh học, cellulose (3D-
nano-cellulose: 3DNC) là vật liệu được tổng 
hợp từ vi khuẩn, một loại polyme được sản 
xuất từ quá trình lên men vi sinh vật [9], [10], 
[11]. Vì thế, 3DNC được xem là lựa chọn 
hàng đầu trong số các polyme sinh học có khả 
năng thay thế các polyme từ dầu mỏ. 3DNC 
có thể được sản xuất trên nhiều loại chất nền 
khác nhau [12], [13], [14], [15], [16], không 
chứa hemicellulose hoặc lignin nên có sức 
căng và độ bền cao; khả năng giữ và thấm hút 
nước cao, có tính xốp chọn lọc, có cấu trúc 
mạng sợi siêu mịn và tinh khiết cao. 3DNC là 
vật liệu rắn, hình sợi, màu trắng, không có 
mùi vị, không tan trong nhiều dung môi hữu 
cơ, không tan trong nước, hình dạng và kích 
thước tùy theo dụng cụ lên men [17], [18], 
[19]. 3DNC còn có khả năng hấp phụ một số 
chất chức năng như: Lactoferrin tạo loại bao 
bì kháng khuẩn có thể ăn được [20]; curcumin 
có vai trò như cảm biến dán trên bao bì để 
giám sát thời gian thực của sự hư hỏng tôm 
[21] và có tính chống ung thư [22]; một số 
hoạt chất kháng khuẩn như axit sorbic [23], 
[24], Hơn nữa, 3DNC còn được sử dụng 
như là một thành phần trong thực phẩm [18], 
[19] và như là cơ chất vận tải và phân phối 
dược chất [10], [11], [12], [13], [14], [15]. Sử 
dụng 3DNC - một polyme sinh học kết hợp 
với berberin - hoạt chất được chiết từ cây 
Hoàng đằng, có tác dụng kháng khuẩn, kháng 
nấm và hoạt tính kháng sinh chống viêm - 
chất diệt khuẩn nguồn gốc sinh học (được 
mệnh danh là kháng sinh thực vật) [25], [26], 
[27] có thể chế tạo màng bọc và bảo quản 
thực phẩm đa năng. Các loại chất bảo quản 
thực phẩm có nguồn gốc sinh học đang dần 
thay thế các chất bảo quản hóa học và chất 
kháng sinh. Nghiên cứu nhằm chế tạo màng 
bọc thực phẩm đa năng (kháng khuẩn và có 
thể ăn được) thân thiện với môi trường (tự 
hủy sinh học) thay thế túi nilon từ vật liệu 
3D-nano-cellulose và berberin. 
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
Vật liệu và trang thiết bị 
Berberin (98%; Sigma-Aldrich, Mỹ); cao nấm 
men (Sigma-Aldrich, Mỹ); pepton (ECHA, 
European Union); các hóa chất khác đạt tiêu 
chuẩn dùng trong phân tích. Máy khuấy từ gia 
nhiệt (IKA, Đức); nồi hấp khử trùng (HV-
110/HIRAIAMA, Nhật Bản); buồng cấy vô 
trùng (Haraeus, Đức); cân phân tích 
(Sartorius, Thụy Sỹ); máy đo quang phổ UV- 
Vis 2450 (Shimadru, Nhật Bản); kính hiển vi 
điện tử quét FESEM (Hitachi S-4800, Nhật 
Bản); thiết bị đo cơ lý vạn năng (ZWICK, Đức); 
máy lắc tròn tốc độ chậm (Orbital 
Shakergallenkump, Anh); tủ sấy, tủ ấm (Binder, 
Đức), một số dụng cụ nghiên cứu khác. 
Chủng vi khuẩn: Vi khuẩn Acetobacter 
Nguyễn Xuân Thành và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 197(04): 45 - 51 
 Email: jst@tnu.edu.vn 47 
xylinum được phân lập [11], [12], [14], [15] 
và nuôi cấy tại phòng sạch Vi sinh – Động 
vật, Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng 
- Trường ĐHSP Hà Nội 2. 
Môi trường nuôi cấy [9], [11], [12], [13], 
[14], [15]: Môi trường chuẩn (MTC) gồm 
glucose (20 g), pepton (5 g), diamoni 
photphat (2,7 g), cao nấm men (5 g), axit 
citric (1,15 g), nước cất 2 lần (1000 ml); môi 
trường nước dừa già (MTD) gồm glucose (20 
g), pepton (10 g), diamoni photphat (0,5 g), 
amoni sulfat (0,5 g), nước dừa già (1000 ml); 
môi trường nước vo gạo (MTG) gồm glucose 
(20 g), pepton (10 g), diamoni photphat (0,5 
g), amoni sulfat (0,5 g), nước vo gạo (1000 
ml). 
Phương pháp tạo màng 3DNC và 3DNC-B 
thân thiện với môi trường 
Lên men thu màng 3DNC từ 3 môi trường 
gồm các bước [15]: Chuẩn bị môi trường; hấp 
khử trùng môi trường ở 113 oC trong 15 phút; 
lấy môi trường ra khử trùng bằng tia UV 
trong 15 phút rồi để nguội; bổ sung 10% dịch 
giống và lắc cho giống phân bố đều trong dung 
dịch; chuyển dịch sang dụng cụ nuôi cấy theo 
kích thước nghiên cứu, dùng gạc vô trùng bịt 
miệng dụng cụ, đặt tĩnh trong 7-10 ngày ở 28 
o
C; thu màng 3DNC thô và xử lý tinh sạch 
3DNC trước khi cho hấp phụ với berberin. 
Màng 3DNC hấp phụ berberin (3DNC-B) 
[10], [21]: 3DNC tạo ra từ các môi trường 
nuôi cấy (3DNC-MTC, 3DNC-MTD, 3DNC-
MTG) ở độ dày 0,5 cm được xử lý tinh sạch 
trước khi cho hấp phụ berberin (ở nồng độ 
dung dịch berberin 100 mg/l, nhiệt độ 40 oC, 
thời gian 2 giờ) thu được các màng 3DNC 
hấp phụ berberin (3DNC-MTC-B, 3DNC-
MTD-B, 3DNC-MTG-B) dùng để đánh giá 
một số đặc tính của màng ứng dụng cho bọc 
thực phẩm. 
Phương pháp đánh giá đặc tính của màng 
3DNC-B thành phẩm ứng dụng cho bọc 
thực phẩm 
- Xác định khả năng hấp phụ berberin của 
màng 3DNC và tỷ lệ giải phóng berberin của 
3DNC-B 
Sau khi tinh sạch, màng 3DNC được hấp phụ 
berberin với nồng độ 100 mg/L, ở nhiệt độ 40 
oC, trong thời gian 2 giờ. Kiểm tra lượng 
berberin hấp phụ vào màng 3DNC bằng máy 
UV-VIS 2540 ở bước sóng 345 nm [27]. 
Màng 3DNC sau khi hấp phụ đem sấy khô 
đến khối lượng không đổi ở điều kiện nhiệt 
độ 60 oC. 
- Xác định độ bền cơ học của màng 3DNC và 
màng 3DNC-B 
Đo độ bền kéo đứt và độ giãn dài của màng 
được đánh giá dựa trên phương pháp ASTM 
D882 và sử dụng thiết bị đo cơ lý vạn năng 
(ZWICK, Đức) tại Viện Kỹ thuật Nhiệt đới - 
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt 
Nam. Độ bền kéo đứt là đặc tính chịu được 
lực kéo đứt vật liệu (Lực cực đại trên một đơn 
vị diện tích mặt cắt ngang ban đầu trong chiều 
dài đo); còn được gọi là ứng suất kéo cực đại; 
được biểu thị bằng megapascals (MPa). Độ 
giãn dài là biến dạng dài (sự tăng chiều dài) 
của mẫu thử; được tính bằng % chiều dài mẫu 
thử ban đầu (đơn vị mm). 
- Xác định cấu trúc bề mặt của màng 3DNC 
và màng 3DNC-B 
Cấu trúc bề mặt của màng 3DNC và màng 
3DNC-B được xác định bằng kính hiển vi 
điện tử quét trường phát xạ FE-SEM tại Viện 
Khoa học Vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học 
và Công nghệ Việt Nam: Mẫu được sấy ở 40 
oC trong thời gian 20 phút, sau đó phủ một 
lớp platin mỏng và đặt vào buồng soi mẫu của 
thiết bị. Sử dụng kính hiển vi điện tử FE-SEM 
Hitachi S-4800 có độ phóng đại M = 20-
800000x, độ phân giải δ = 1,0 nm, điện áp gia 
tốc U = 10 kV. 
- Xác định khả năng bảo vệ thực phẩm của 
màng 3DNC và màng 3DNC-B 
Vi sinh vật là nguyên nhân chính gây hư hỏng 
của hầu hết các loại thực phẩm. Các hợp chất 
dễ bay hơi như amoniac được biết đến như là 
sản phẩm từ quá trình phá hủy thực phẩm của 
vi sinh vật và cũng là nguyên nhân làm tăng 
giá trị pH [21]. Khả năng bảo vệ thực phẩm 
Nguyễn Xuân Thành và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 197(04): 45 - 51 
 Email: jst@tnu.edu.vn 48 
được xác định bằng việc dùng màng 3DNC-B 
bọc thực phẩm và theo dõi sự biến đổi pH của 
thực phẩm. Thịt lợn tươi sống được lựa chọn 
để tiến hành thí nghiệm. Bọc mỗi miếng thịt 
có khối lượng 100 g trong mỗi tấm màng, để 
ở nhiệt độ phòng. Sau mỗi thời gian 6 tiếng, 
tiến hành đo pH của thịt, xác định mùi vị, 
màu sắc và chất lượng thịt. Mẫu 1: Bọc bằng 
màng nilon; mẫu 2: Bọc bằng màng 3DNC-
MTC; mẫu 3: Bọc bằng màng 3DNC- MTD; 
mẫu 4: Bọc bằng màng 3DNC-MTG; mẫu 5: 
Bọc bằng màng 3DNC- MTC-B; mẫu 6: Bọc 
bằng màng 3DNC-MTD-B; mẫu 7: Bọc bằng 
màng 3DNC-MTG-B. 
Xử lý thống kê 
Các số liệu được phân tích, xử lý thông qua 
phần mềm Excel 2010 và được biểu diễn dưới 
dạng số trung bình ± độ lệch chuẩn. Kiểm 
định giả thiết về giá trị trung bình của hai mẫu 
bằng cách sử dụng test thống kê. Những khác 
biệt được coi là có ý nghĩa thống kê khi giá trị 
p < 0,05. 
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 
Khả năng hấp phụ berberin của màng 
3DNC và tỷ lệ giải phóng berberin của 
màng 3DNC-B 
Pha dãy dung dịch berberin có nồng độ từ 1 – 
6 µg/mL và sử dụng máy UV-VIS đo ở bước 
sóng 345 nm để xây dựng đường chuẩn 
berberin kết quả thu được đường chuẩn: y 
(µg/ml) = 0,1263x - 0,089 (R
2
 = 0,9981) (1). 
Trong đó: y là nồng độ berberin và x là mật 
độ quang (OD). 
Các loại màng 3DNC cho hấp phụ berberin ở 
nồng độ 100 mg/L, trong điều kiện 40 oC, sau 
2 giờ và tỷ lệ kích thước 1 dm2 màng với độ 
dày 0,5 cm trong 1 lít dung dịch. Dựa vào kết 
quả đo OD ban đầu, sau hấp phụ và phương 
trình đường chuẩn (1) thu được lượng 
berberin hấp phụ cho từng loại màng 3DNC ở 
bảng 1. 
Số liệu ở bảng 1 cho thấy không có sự khác 
biệt rõ rệt về khả năng hấp phụ berberin của 
các loại màng 3DNC. Như vậy, trên các loại 
màng 3DNC đều có lượng berberin gần như 
nhau và dao động quanh khoảng 2,4 mg/dm2. 
Để xác định xem lượng berberin trong màng 
3DNC thành phẩm có bị hòa tan trong nước 
không, tiến hành ngâm 3 loại màng nghiên 
cứu với diện tích 1 dm2 trong 1 lít nước ở 
nhiệt độ 25 oC trong thời gian từ 1 đến 3 giờ, 
mỗi giờ hút mẫu đo OD 1 lần và thay vào 
phương trình đường chuẩn (1) tính lượng 
berberin giải phóng. Kết quả lần thu được thể 
hiện ở bảng 2 (n = 3). 
Kết quả ở bảng 2 cho thấy có lượng berberin 
của màng 3DNC thành phẩm tan trong nước ở 
nhiệt độ phòng, tuy nhiên chỉ tan trong giờ 
đầu tiên còn những giờ sau không tan thêm 
được nữa. 
Độ bền cơ học của màng 3DNC và màng 
3DNC-B 
Xác định các chỉ số về độ bền cơ học của 
màng gồm độ bền kéo đứt và độ giãn dài theo 
phương pháp phân tích ASTM D882. Kết quả 
thu được trình bày ở bảng 3. 
Bảng 1. Lượng berberin hấp phụ vào các loại màng 3DNC (mg/dm2)(n = 3) 
Các loại màng 3DNC-MTC 3DNC-MTG 3DNC-MTD 
 ± SD 2,40 ± 0,05 2,41 ± 0,03 2,38 ± 0,01 
Bảng 2. Lượng berberin giải phóng từ các loại màng 3DNC (mg/dm2) 
Thời gian 3DNC-MTC 3DNC-MTG 3DNC-MTD 
1 giờ 0,728 ± 0,001 0,721 ± 0,002 0,736 ± 0,003 
2 giờ 0,728 ± 0,002 0,721 ± 0,001 0,736 ± 0,002 
3 giờ 0,728 ± 0,001 0,721 ± 0,001 0,736 ± 0,003 
Bảng 3. Kết quả xác định độ bền cơ học của các loại màng 3DNC (n = 3) 
Chỉ số 3DNC-MTC 3DNC-MTD 3DNC-MTG 
Độ bền kéo đứt (MPa) 61,38 ± 2,95 52,07 ± 1,73 22,70 ± 0,39 
Độ giãn dài (%) 3,20 ± 0,70 3,24 ± 0,54 2,53 ± 0,14 
Nguyễn Xuân Thành và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 197(04): 45 - 51 
 Email: jst@tnu.edu.vn 49 
Kết quả ở bảng 3 cho thấy độ bền kéo đứt của 
màng 3DNC-MTG là thấp nhất nhưng ổn 
định (SD = 0,39). Các màng 3DNC-MTC và 
3DNC-MTD có độ bền kéo đứt lớn hơn. Về 
độ kéo giãn màng thì màng 3DNC-MTG có 
giá trị thấp nhất. Kết quả đo này cho thấy: Để 
sử dụng làm màng bọc thực phẩm thì màng 
3DNC-MTC và màng 3DNC-MTD có độ bền 
tốt hơn màng 3DNC-MTG. 
Cấu trúc bề mặt của màng 3DNC và màng 
3DNC-B 
A B 
C D 
E F 
Hình 1. Ảnh FE-SEM các loại màng 3DNC-MTC, 
3DNC-MTD, 3DNC-MTG (A, C, E) trước và sau 
hấp phụ berberin (B, D, F) 
Cấu trúc các loại màng 3DNC và màng 
3DNC-B được xác định bằng kính hiển vi 
điện tử quét trường phát xạ FE-SEM. Kết quả 
chụp FE-SEM được trình bày trên hình 1. Kết 
quả chụp SEM cho thấy cấu trúc các loại 
màng phản ánh phù hợp với độ bền kéo đứt 
của màng, hệ sợi của màng 3DNC-MTC và 
3DNC-MTD đan xen dày hơn so với màng 
3DNC-MTG. Các loại màng hấp phụ berberin 
cho thấy berberin được hấp thụ vào bằng cách 
bao quanh các hệ sợi làm cho ta thấy cấu trúc 
hệ sợi dày và to hơn. Kết quả này cũng phù 
hợp với các nghiên cứu khác [11], [15]. 
Khả năng bảo vệ thực phẩm của màng 
3DNC-B 
Xác định khả năng bảo vệ thực phẩm bằng 
việc dùng màng 3DNC hấp phụ berberin bọc 
thực phẩm và theo dõi sự biến đổi pH của 
thực phẩm. Để đánh giá khả năng bọc thực 
phẩm của các màng 3DNC-B, tiến hành dùng 
3 loại màng 3DNC-B để bọc thịt lợn tươi 
sống và đối chứng là mẫu bọc bằng nilon. 
Mỗi miếng thịt ban đầu 100 g, sau các thời gian 
6, 12, 18, 24 giờ, tiến hành lấy 10 g ở mỗi mẫu 
đi nghiền và hòa với 100 mL nước cất để đo pH 
của thịt bảo quản. Thí nghiệm được tiến hành ở 
hai điều kiện là nhiệt độ phòng (25 oC) và điều 
kiện bảo quản lạnh (4 oC). 
Kết quả được trình bày ở bảng 4 cho thấy có 
sự thay đổi rõ rệt giữa màng có hấp phụ 
berberin so với màng không hấp phụ berberin 
trong bảo quản thực phẩm. Cụ thể, sử dụng cả 
3 loại màng 3DNC hấp phụ berberin thì bảo 
quản trong điều kiện nhiệt độ phòng sau 24 
giờ thì giá trị pH của thịt cũng chỉ tương 
đương với giá trị pH của các màng 3DNC 
không hấp phụ berberin trong điều kiện bảo 
quản lạnh. Giá trị pH của thịt được bọc bằng 
màng 3DNC thường có giá trị thấp hơn khá 
nhiều so với bọc bằng nilon ở cùng nhiệt độ 
và thời gian. Có được điều này có thể do 
màng 3DNC có độ thoáng khí nhất định nên 
đảm bảo duy trì cho thực phẩm tươi lâu hơn. 
Các loại màng 3DNC hấp phụ berberin thì 
màng 3DNC-MTC-B và 3DNC-MTD-B ở 
một số thời điểm và điều kiện nhất định có 
giá trị pH thấp hơn so với 3DNC-MTG-B, 
điều này phù hợp với kết quả chụp FE-SEM 
và độ bền cơ học của màng. Vì vậy, các màng 
3DNC đã có khả năng bảo vệ thực phẩm tốt 
hơn so với nilon, tuy nhiên nếu được hấp thụ 
berberin vào thì tăng khả năng bảo vệ thực 
phẩm lên đáng kể. 
Nguyễn Xuân Thành và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 197(04): 45 - 51 
 Email: jst@tnu.edu.vn 50 
Bảng 4. Kết quả giá trị pH của các mẫu thí nghiệm theo thời gian (n = 3) 
Lô thí nghiệm Sau 6 giờ Sau 12 giờ Sau 18 giờ Sau 24 giờ 
25
o
C 4
o
C 25
o
C 4
o
C 25
o
C 4
o
C 25
o
C 4
o
C 
3DNC-MTC 6,2 ± 0,2 5,9 ± 0,1 7,1 ± 0,1 6,0 ± 0,1 7,4 ± 0,2 6,2 ± 0,1 7,6 ± 0,2 6,4 ± 0,1 
3DNC-MTD 6,2 ± 0,1 5,9 ± 0,1 7,2 ± 0,2 6,0 ± 0,1 7,4 ± 0,2 6,2 ± 0,1 7,6 ± 0,2 6,4 ± 0,2 
3DNC-MTG 6,2 ± 0,2 5,9 ± 0,1 7,1 ± 0,2 6,0 ± 0,2 7,5 ± 0,1 6,2 ± 0,1 7,6 ± 0,1 6,5 ± 0,1 
Nilon 6,2 ± 0,1 5,9 ± 0,2 7,5 ± 0,2 6,5 ± 0,2 7,8 ± 0,3 7,0 ± 0,2 7,8 ± 0,2 7,4 ± 0,2 
3DNC-MTC-B 6,0 ± 0,1 5,9 ± 0,1 6,1 ± 0,1 6,0 ± 0,1 6,3 ± 0,1 6,0 ± 0,1 6,4 ± 0,2 6,1 ± 0,1 
3DNC-MTD-B 6,0 ± 0,1 5,9 ± 0,1 6,1 ± 0,2 6,0 ± 0,1 6,3 ± 0,1 6,0 ± 0,1 6,4 ± 0,1 6,1 ± 0,1 
3DNC-MTG-B 6,0 ± 0,2 5,9 ± 0,1 6,1 ± 0,2 6,0 ± 0,2 6,3 ± 0,2 6,1 ± 0,2 6,4 ± 0,2 6,2 ± 0,3 
KẾT LUẬN 
Màng 3DNC được tạo ra từ vi khuẩn A. 
xylinum ở các nguồn dinh dưỡng khác nhau 
(cao nấm men, nước dừa già, nước vo gạo) 
được hấp phụ berberin đều có các tính chất 
phù hợp cho sử dụng làm màng bọc và bảo 
thực phẩm thay thế cho túi nilon, an toàn và 
thân thiện với môi trường. Độ bền kéo đứt và 
độ giãn dài của màng 3DNC-MTC và màng 
3DNC-MTD cao hơn màng 3DNC-MTG. Kết 
quả chụp SEM cho thấy hệ sợi của màng 
3DNC-MTC và 3DNC-MTD đan xen dày 
hơn so với màng 3DNC-MTG. Sử dụng màng 
bao bọc bảo quản thực phẩm (thịt lợn) thì 
màng 3DNC-MTC-B và 3DNC-MTD-B có 
giá trị pH thấp hơn so với 3DNC-MTG-B. 
Các màng 3DNC có tiềm năng ứng dụng 
trong bao gói và bảo quản thực phẩm thay thế 
túi nilon. 
LỜI CÁM ƠN 
Kết quả nghiên cứu này được thực hiện tại 
Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng – 
Trường ĐHSP Hà Nội 2. Xin trân trọng cảm 
ơn các thành viên của nhóm nghiên cứu Kỹ 
thuật sinh y dược học tại Viện (BIPERG, 
ISA, HPU2) đã hỗ trợ thực hiện các nội dung 
nghiên cứu. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Phạm Ngọc Lân, “Túi ni lông tự phân hủy 
sinh học”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Bộ 
Công thương, 14, tr. 4-5, 2013. 
[2]. Hoàng Thị Bảo Thoa, “Xu hướng tiêu dùng 
xanh trên thế giới và hàm ý đối với Việt Nam”, 
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Kinh tế và Kinh 
doanh, 32(1), tr. 66-72, 2016. 
[3]. Lê Thị Minh Thủy, “Nghiên cứu phối trộn 
Chitosan-Gelatin làm màng bao thực phẩm bao 
gói bảo quản phi lê cá ngừ đại dương”, Tạp chí 
Khoa học - Trường Đại học Cần Thơ, 1, tr. 147-
153, 2008. 
[4]. Trần Thanh Thủy, Hoa Thị Minh Tú, Phạm 
Thị Thu Phương, Nguyễn Quốc Việt, Bùi Thị 
Thanh Mai, Trần Đình Mấn, Lê Thanh Bình, “Tác 
dụng kháng khuẩn của màng Polylactic Acid-
Nisin”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 
51(6), tr. 729-735, 2013. 
[5]. Trần Thị Luyến, Lê Thanh Long, “Nghiên cứu 
bảo quản trứng gà tươi bằng màng bọc chitosan 
kết hợp phụ gia”, Tạp chí Khoa học - Công nghệ 
Thủy sản, 1, tr. 3-11, 2007. 
[6]. Phạm Thị Hà Vân, Nguyễn Thị Thúy Liễu, Lê 
Sĩ Ngọc, Nguyễn Hoàng Thảo Ly, “Nghiên cứu 
ứng dụng màng chitosan-nano bạc trong bảo quản 
nhằm nâng cao chất lượng thanh long sau thu 
hoạch”, Tạp chí Khoa học (KHTN&CN) - Trường 
ĐHSP TPHCM, 14(3), tr. 47-56, 2017. 
[7]. S. Bandyopadhyay, N. Saha, U. V. Brodnjak, P. 
Saha, “Bacterial cellulose based greener packaging 
material: a bioadhesive polymeric film”, Materials 
Research Express, 5(11), pp. 1-11, 2018. 
[8]. Nguyễn Thúy Hương, Trần Thị Tưởng An, 
“Thu nhận Bacteriocin bằng phương pháp lên men 
bởi tế bào Lactococcus lactic cố định trên chất 
mang cellulose vi khuẩn và ứng dụng trong bảo 
quản thịt tươi sơ chế tối thiểu”, Tạp chí Phát triển 
Khoa học và Công nghệ, 11(9), tr. 100-109, 2008. 
[9]. S. Hestrin, M. Schramm, “Synthesis of 
cellulose by Acetobacter xylinum, Preparation of 
freeze-dried cells capable of polymerizing glucose 
to cellulose”, Biochem J., 58(2), pp. 345-352, 1954. 
[10]. L. Huang, X. Chen, Nguyen Xuan Thanh, H. 
Tang, L. Zhang, G. Yang, “Nano-cellulose 3D-
networks as controlled-release drug carriers”, 
Journal of Materials Chemistry B (Materials for 
biology and medicine), 1, pp. 2976-2984, 2013. 
[11]. Nguyen Xuan Thanh, "Isolation of 
Acetobacter xylinum from Kombucha and 
application of cellulose material produced by 
bacteria from some culture media for drug 
carrier", International Journal of Science and 
Research (IJSR), 8(1), pp. 1044-1049, 2019. 
Nguyễn Xuân Thành và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 197(04): 45 - 51 
 Email: jst@tnu.edu.vn 51 
[12]. Nguyễn Xuân Thành, “Đánh giá sinh khả 
dụng in vivo của famotidine từ vật liệu mạng lưới 
3D-nano-cellulose nạp famotidine được tạo ra từ 
Acetobacter xylinum trong một số môi trường nuôi 
cấy”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Y 
Dược, 34(2), tr. 19-25, 2018. 
[13]. Nguyễn Xuân Thành, “Đánh giá sự giải 
phóng curcumin của vật liệu cellulose vi khuẩn 
nạp curcumin định hướng dùng qua đường uống”, 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ (Chuyên san 
Khoa học Nông nghiệp – Lâm nghiệp – Y dược) - 
Đại học Thái Nguyên, 184(08), tr. 17-21, 2018. 
[14]. Nguyễn Xuân Thành, “Đánh giá sự hấp thụ 
famotidine của cellulose được tạo ra từ Acetobacter 
xylinum trong một số môi trường nuôi cấy”, Tạp chí 
Khoa học và Công nghệ (Chuyên san Khoa học 
Nông nghiệp – Lâm nghiệp – Y dược) - Đại học 
Thái Nguyên, 180(04), tr. 199-204, 2018. 
[15]. Nguyễn Xuân Thành, “Nghiên cứu một số đặc 
tính của mạng lưới 3D-nano-cellulose nạp curcumin 
được sản xuất từ vi khuẩn Acetobacter xylinum”, 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ (Chuyên san Khoa 
học Nông nghiệp – Lâm nghiệp – Y dược) - Đại học 
Thái Nguyên, 184(08), tr. 83-88, 2018. 
[16]. M. U. Islam, M. W. Ullah, S. Khan, N. Shah, 
J. K. Park, “Strategies for cost-effective and 
enhanced production of bacterial cellulose”, Int. J. 
Biol. Macromol., 102, pp. 1166-1173, 2017. 
[17]. Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thùy 
Vân, Trần Như Quỳnh, “Nghiên cứu vi khuẩn 
Acetobacter xylinum tạo màng bacterial cellulose 
ứng dụng trong điều trị bỏng”, Tạp chí Khoa học 
và Công nghệ, 50(4), tr. 453-462, 2012. 
[18]. Z. Shi, Y. Zhang, G. O. Phillips, G. Yang, 
“Utilization of bacterial cellulose in food”, Food 
Hydrocolloids, 35, pp. 539-545, 2014. 
[19]. H. Ullah, H. A. Santos, T. Khan, 
“Applications of bacterial cellulose in food, 
cosmetics and drug delivery”, Cellulose, 23(4), pp. 
2291-2314, 2016. 
[20]. J. Padrão, S. Gonçalves, J. P. Silva, V. 
Sencadas, S. Lanceros-Méndez, A. C. Pinheiro, 
A. A. Vicente, L. R. Rodrigues, F. Dourado, 
“Bacterial cellulose-lactoferrin as an 
antimicrobial edible packaging”, Food 
Hydrocolloids, 58, pp. 126-140, 2016. 
[21]. B. Kuswandi, Jayus, T. S. Larasati, A. 
Abdullah, L. Y. Heng, “Real-time monitoring of 
shrimp spoilage using on-package sticker sensor 
based on natural dye of curcumin”, Food 
Analytical Methods, 5(4), pp. 881-889, 2012. 
[22]. C. Subtaweesin, W. Woraharn, S. Taokaew, 
N. Chiaoprakobkij, A. Sereemaspun, M. 
Phisalaphong, “Characteristics of curcumin-loaded 
bacterial cellulose films and anticancer properties 
against malignant melanoma skin cancer cells”, 
Applied Sciences, 8(7), pp. 1-15, 2018. 
[23]. L. M. Dobre, A. Stoica-Guzun, M. Stroescu, 
I. M. Jipa, T. Dobre, M. Ferdeş, S. Ciumpiliac, 
“Modelling of sorbic acid diffusion through 
bacterial cellulose-based antimicrobial films”, 
Chemical Papers, 66, pp. 144-151, 2012. 
[24]. I. M. Jipa, A. Stoica-Guzun, M. Stroescu, 
“Controlled release of sorbic acid from bacterial 
cellulose based mono and multilayer antimicrobial 
films”, LWT - Food Science and Technology, 
47(2), pp. 400-406, 2012. 
[25]. Nguyễn Kim Cẩn, “Nghiên cứu những cây 
chứa berberin trên thế giới và trong nước”, Tạp 
chí Dược liệu, 5(5), tr. 129-138, 2000. 
[26]. Vũ Bình Dương, Nguyễn Trọng Điệp, 
Nguyễn Thị Thuỳ, Hoàng Văn Lương, “Nghiên 
cứu bào chế viên nén berberin giải phóng tại đích 
đại tràng”, Tạp chí Y - Dược học Quân sự, 8, tr. 7-
13, 2010. 
[27]. Nguyen Xuan Thanh, L. Huang, L. Liu, A. 
M. E. Abdalla, M. Gauthier, G. Yang, “Chitosan-
coated nano-liposomes for the oral delivery of 
berberine hydrochloride”, Journal of Materials 
Chemistry B (Materials for biology and medicine), 
2, pp. 7149-7159, 2014. 
  Email: jst@tnu.edu.vn 52