Bảo quản dứa (khóm) bằng công nghệ sinh học

an có thể bọc hạt Gel Alginat trong việc cố định tế bào nấm men để lên men rượu và dịch quả nhiều lần Viện Hóa Học các hợp chất thiên nhiên, Trung Tâm Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia đã điều chế được chế phẩm chất bảo quản BQ-1 được chế biến từ hỗn hợp dung dịch Chitosan và một số các hợp chất có nguồn gốc từ tự nhiên khác dùng để bảo quản quả tươi như: cà chua, vải, nho, chuối. Phòng polyme dược phẩm, Viện Hóa Học, Trung Tâm Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia đã điều chế được chế phẩm PDP là một hỗn dịch trên cơ sơ chitosan để bảo quản và làm trong nước quả. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 20 Có thể chế tạo màng chitosan dùng trong thực phẩm như sau: Hòa tan chitosan trong acid acetic 1,5% tạo thành dung dịch chitosan 6%, đánh đảo đều, lọc dung dịch bỏ cặn và chất không tan. Lấy dung dịch vừa lọc pha với hai phần Glycerine và hai phần dung dịch acetat kẽm 20% tạo thành dung dịch loãng, dẻo. Đem hỗn hợp vừa trộn đun cách thủy 40-500C, thời gian 20-30 phút khi nào thấy dung dịch trong suốt là được. Dùng hỗn hợp trên tráng thành những màng mỏng Chitosan. Màng mong Chitosan này có thể thay thế polyetylen để bao bọc thực phẩm cao cấp. * Trong công nghiệp dệt: Nhờ vào tính không tan trong nước của Chitosan đã làm cho nó có khả năng hồ lên vải làm vải chống ẩm, ngoài tính không thắm nước vải sợi sau khi xử lý còn có khả năng chống bén lửa, cách nhiệt, chịu nắng tốt, chống mục. Chitosan có thể dùng để sản xuất bao bì chống ẩm, dụng cụ bảo hộ lao động trong sản xuất cũng như trong nghiên cứu. Chitosan được dùng để hồ, cố định hình in hoa, ưu điểm là nó có thể thay đổi được hồ tinh bột để làm cho vải hoa, tơ, sợ bền hơn, chịu được sự cọ xát, bề mặt bóng đẹp, chịu được acid và kiềm nhẹ. * Trong công nghiệp giấy: Chitosan làm tăng độ bền cho giấy, chỉ cần thêm trọng lượng bằng 1% trọng lượng của giấy sẽ làm sức dẻo dai của giấy, giảm thời gian cần thiết để rút nước ra khỏi bột, để làm gia tăng số lượng chất sợi trong giấy. Theo ước tính của nhà sản xuất giấy có thể tiết kiệm được 90% năng lượng tiêu thụ vì bây giờ họ không cần đánh bột để rút nước ra nữa. Loại giấy được chế tạo bằng Chitin dễ in hơn loại giấy binh thường và khó rách hơn khi bị ướt. Với đặc tính này Chitin có thể được dùng trong việc chế tạo tả lót cho trẻ em, khăn giấy và bao giấy gói hàng. * Trong mỹ phẩm: Dùng chitosan như một chất phụ gia để làm kem thoa mặt, làm thuốc làm mềm da, làm tăng khả năng hòa hợp sinh học giữa da và kem thuốc, chế tạo ra kem lột da mặt vì bản chất Chitosan là cố định dễ dàng trên biểu bì da bởi những nóm NH4+ thừa, được các nhà hóa học gắn với những tia cực tím hay những chất giữ nước. Chitosan trở thành cầu nối giữa hoạt chất của kem và da. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 21 ● Trong y học Chitosan được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực y tế như: dùng để chữa bỏng, chăm sóc vết thương, dùng làm chỉ khâu, làm da nhân tạo. Chitosan đã được nghiên cứu trong lĩnh vực y học ở Việt Nam làm thuốc polysan 2% để chữa bỏng và vết thương mau lành, không để lại sẹo, không có tác dụng phụ, không gây dị ứng, được bộ y tế diệt và cấp giấy phép lưu hành trong toàn quốc. Từ chitosan sản xuất glucosamincos khả năng thúc tiến thuốc kháng sinh tố và có thể dùng làm nguyên liệu để nuôi vi trùng và chế thuốc. Trong kỹ nghệ và bào chế dược phẩm, chitosan có thể làm chất phụ gia như làm tá độn, tá dược dính, chất tạo màng viên nang mềm và cứng và chất mang sinh học dẫn thuốc… Theo nghiên cứu dùng Chitosan làm tá dược dính trong một số công thức viên có dược chất dễ bị tác động bởi các ion kim loại nặng của Nguyễn Thị Ngọc Tú, Nguyễn Phúc Khuê và Nguyễn Thị Thanh Hải cho kết quả chitosan làm tá dược đính trên Vitamin C tốt ngang PVP (dung dịch cồn polyvinyl pirovidin) và là tác nhân khóa ion kim loại nặng tương tự EDTA_Na2 (Etylen Diamin Tetra Natriacetat). Chitosan có khả năng dùng thay thế hỗn hợp PVP, EDTA_Na2 trong tế bào thuốc viên vì có khả năng tạo màng phim trên viên, thích hợp để bao các viên có thành phần trung tính hoặc acid nhẹ. Khoa Dược trường Đại Học Y Dược Thành Phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu thuốc chữa viêm loét dạ dày tá tràng từ chế phẩm của Chitosan như: Gel Chiosan, Gel Chitin, Gel Chitosan và Al(OH)3. Chitosan và dẫn xuất của nó dùng làm thuốc chữa bệnh như: thuốc hạ cholesterol trong máu, thuốc chống béo phì với hàm lượng chitosan 2%, chữa các vết thương. Ngoài ra người ta con sản xuất được chỉ khâu tự nhiên bằng chitin. Một công ty ở Mỹ đã dùng Chitosan để tạo vật dụng hút nước và chỉ khâu tự tiêu. Các bác sĩ Mỹ đã khám phá rằng có thể giúp máu đông nhanh hơn và đã chế tạo ra thấu kính tiếp xúc không đặc tính thị lực từ Chitosan giúp quá trình liền sẹo của thị giác. ● Ứng dụng trong công nghệ sinh học PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 22 * Dùng chitosan trong cố định tế bào Chitin-Chitosan là một chất mang phù hợp cho sự cố định enzyme tế bào. Enzyme cố định tế bào là một chất xúc tác sinh học hoạt động trong một không gian linh hoạt. Enzyme cố định cho phép mở ra việc sử dụng rộng rãi enzyme trong công nghiệp, trong y học, khoa học phân tích… Enzyme cố định được sử dụng lâu dài, không cần thay đổi chất xúc tác, nhất là trong công nghệ làm sạch nước, làm trong nước quả, sử dụng enzyme cố định rất thuận lợi và đạt hiệu quả cao. Đặc điểm quan trọng của các nguyên liệu được sử dụng làm chất mang enzyme là diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích hay trọng lượng phải rộng, không bị phân giải, không tan, bền vững với các yếu tố hóa học, giá rẻ, dễ kiếm. Trong các loại polymer thì chitin và chitosan thõa mãn yêu cầu trên. Phương pháp cố định enzyme bao gồm: Enzyme được dính trên chất mang bằng liên kết hấp phụ hay liên kết tĩnh điện (liên kết ion), hoặc liên kết vùi trong lưới gel, liên kết ngang (GrossDingking). Enzyme được cố định trong Chitosan bằng liên kết hấp phụ hay liên kết ngang qua cầu nối chất trung gian như: Glutaraldehyt hoặc có khi enzyme bị vùi trong lưới gel tạo thành liên kết ngang giữa Chitosan và Glutaraldehyt. Qua nhiều nghiên cứu cho thấy Chitosan có các đặc điểm sau: - Chitosan là một nguyên liệu dẻo, linh hoạt, nó có thể cố định enzyme bằng các hấp phụ đơn giản, bằng hấp phụ dạng lưới gel hay bằng liên kết ion qua nhân tố chức năng trung gian hoặc ở dạng thể vùi. - Sự liên kết ion NH4+ của chitosan với các ion âm tự do khác trên enzyme, là nhân tố hình thành liên kết hấp phụ hay ion. - Hiệu suất cố định theo phương pháp hấp phụ có khuynh hướng cao hơn theo liên kết ion, cho phép thực hiện trong điều kiện nhẹ nhàng. - Khi so sánh với các chất mang khác thì Chitosan có khả năng chức đựng lượng protein 10-30mg/gram Chitosan. * Các ứng dụng khác của Chitosan PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 23 Chức năng tạo film của chitosan đã được nhiều tác giả nghiên cứu, khả năng này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Màng Chitosan đã được ứng dụng trong công nghệ sinh học nuôi nhốt tế bào... ● Trong một số các ngành công nghiệp khác Công nghệ in: Dùng làm mực in cao cấp. Công nghệ phim ảnh, công nghệ điện tử và bán dẫn: làm màng lọc lót các linh kiện điện tử; hãng kỹ thuật của Matsushita còn dùng Chitosan trong việc chế tạo máy phát thanh. Chitosan còn dùng trong xử lý nước thải công nghiệp, có khả năng tạo phức với kim loại nặng độc hại, dùng để lọc trong nước sạch tiêu dùng, thanh lọc nước nhiễm chất độc hại và chất phóng xạ do Chitosan khóa chặt các ion kim loại như: Hg+, Pb2+, Uranium. 3. TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 3.1.Nghiên cứu trong nước - Tác giả Đống Thị Anh Đào và Châu Trần Diễm Ai (Khoa Công Nghệ Hóa Học Và Dầu Khí- Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM) đã nghiên cứu chế tạo một số màng bán thấm polysaccaride như: CMC, Chitosan dùng bao gói bảo quản nhãn trong môi trường có nồng độ CO2 cao hơn môi trường khí quyển. Kết quả là nhãn được bao gói bằng màng bán thấm vẫn giữ được giá trị thương phẩm sau 45 ngày bảo quản (kéo dài thời gian bảo quản nhãn lên gấp 3 - 9 làn so với cùng điều kiện bảo quản không có bao bì). - Tác giả Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh (Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại Học Nông Lâm) đã nghiên cứu dùng Chitosan tạo màng để bao gói thực phẩm. Màng Chitosan có tính kháng khuẩn, tính giữ nước nên có thể dùng để bảo quản các thực phẩm tươi sống giàu đạm như : cá, thịt … Đồng thời, bổ sung các chất phụ gia (Etylen Glycol- EG, Polyethylen Glycol- PEG) để tăng tính dẻo dai và đàn hồi cho màng. Các tác giả đã ứng dụng màng này trong bao gói xúc xích thì thấy rằng ngoài việc giúp cho sản phẩm xúc xích có hình dáng đẹp , màng Chitosan còn có tác dụng đặc biệt là không làm mất màu và mất mùi đặc trưng của xúc xích. - Các tác giả này cũng nghiên cứu dùng vỏ bọc Chitosan bảo quản các loại thủy sản tươi và khô. Bảo quản cá tươi bằng Chitosan sẽ hạn chế được hiện tượng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 24 mất nước và tổn thất chất dinh dưỡng của cá khi cấp đông và sau khi rã đông. Đặc biệt, khi nấu cá đã được bảo quản bằng Chitosan thì thấy Chitosan không làm thay đổi mùi vị của sản phẩm. Đối với thủy sản khô như: cá khô, cá mực,… thì tiến hành pha dung dịch chitosan 2% trong dung dịch acid acetic 1,5% sau đó nhúng cá khô và mực khô vào dung dịch được pha, làm khô bằng cách sấy ở nhiệt độ 300C có quạt gió. Sản phẩm thu được có thể bảo quản tốt ở nhiệt độ bình thường. Tùy theo độ ẩm của cá và mực khô mà sản phẩm có thời gian bảo quản khác nhau, độ ẩm càng thấp thì thời gian bảo quản càng dài. Với độ ẩm 26 - 30%, cá khô bảo quản được 83 ngày, mực khô 85 ngày; còn độ ẩm 41- 45% thì cá khô giữ được 17 ngày, mực khô giữ được 19 ngày. -Nguyễn Trọng Bách (Đại Học Thủy Sản) đã nghiên cứu màng bao gói thực phẩm từ dung dịch Chitosan nồng độ 3,5% phối trộn phụ liệu là dung dịch hồ tinh bột nồng độ 3% với tỷ lệ phối trộn Chitosan/ tinh bột là 70/30. Ứng dụng màng này bảo quản thịt bò và cá thu ở nhiệt độ 0 - 50C thì thấy màng này có khả năng kháng khuẩn tốt và có khả năng giữ nước của thực phẩm trong, quá trình bảo quản lạnh thì thấy kết quả là thịt vẫn giữ được màu sắc trong suốt ba ngày bảo quản. - Tác giả Nguyễn Ngọc Tú và các cộng sự đã nghiên cứu dùng màng chitosan để bảo quản hoa quả tươi thì thấy thời gian bảo quản rau quả kéo dài hơn so với hoa quả chỉ được bảo quản lạnh. Kiểm tra số lượng vi sinh vật thì thấy hoa quả bảo quản bằng màng chitosan có khả năng kháng khuẩn tốt. Ngoài những nghiên cứu trên, nhiều tác giả cũng khác cũng có những nghiên cứu dùng màng chitosan để bảo quản trái cây như: sử dụng Chitosan trong bảo quản cam ở Việt Nam của nhóm tác giả Lê Doãn Diên và các cộng sự và với đề tài này họ có thể bảo quản cam lên đến 42 ngày mà trạng thái của cam vẫn đạt mức thương phẩm; hay đề tài của sinh viên Phạm Hồng Ngọc Thùy bảo quản xoài sau thu hoạch bằng Chitosan và phụ gia đã được đánh giá cao. 3.2. Nghiên cứu ngoài nước Một số nhà khoa học người Nga như Krasavtsev, Maslova, Degtyareva, Bycoda, Noudga đã nghiên cứu ứng dụng màng Chitosan làm bao gói để bảo quản cá và các sản phẩm từ cá. Người ta dùng Chitosan được chiết rút từ các nguồn phế liệu thủy sản khác nhau như tôm, cua, ghẹ lần lượt làm màng mỏng bao gói cá thì PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 25 thấy màng Chitosan chiết rút từ vỏ tôm có độ dày, độ bền kéo, đàn hồi cao nhất. Màng chitosan giúp cho sản phẩm giữ nước rất tốt và giữ được các đặc tính tự nhiên của sản phẩm. Attaya Kungsuwan, Bodin Ittipong và Suwalee Chandrkrachang đã nghiên cứu sử dụng dung dịch Chitosan (hòa tan 5g chitosan trong 500ml acid acetic 1%) làm màng bao gói bảo quản cá thì thấy thời gian bảo quản kéo dài tới 2 tháng trong khi cá không được bảo quản bằng Chitosan thì thời gian bảo quản chỉ kéo dài tối đa là 1 tháng trong cùng một điều kiện bảo quản. Một nhóm các nhà khoa học trực thuộc một số trường đại học ở Canada như Blaise Ouattara, Ronal E. Simard, Gabriel Piette, Andre Begin, Richard A. Holley đã nghiên cứu dùng màng Chitosan bao gói thịt thì có thể ức chế được sự phát triển của các vi sinh vật gây thối rữa nhằm kéo dài thời gian bảo quản thịt và các sản phẩm từ thịt. Ngoài ra có một số tác giả đã nghiên cứu dùng màng Chitosan để bảo quản trái cây như: Yueming Jiang, Jianrong Li, Weibo Jiang của trường đại học Zhejiang Gongshang ở Trung Quốc đã dùng màng chitosan bảo quản vải; hay đề tài nghiên cứu dùng màng chitosan bảo quản xoài của nhóm tác giả P.C. Srinivasa, Revathy Baskaran, M.N. Tharanathan của phòng hóa sinh và dinh dưỡng của trung tâm nghiên cứu công nghệ thực phẩm ở An Độ…. 4. GIỚI THIỆU VỀ MÀNG CHITOSAN Màng mỏng chitosan có vai trò hết sức quan trọng, nó được dùng để bảo quản thực phẩm sẽ hạn chế khả năng mất nước cũng như khả năng chống lại sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình bảo quản. Chitosan có tác dụng làm bất động các tế bào vi trùng động vật hoặc thực vật hay các enzyme. Đó là tính kháng khuẩn, kháng nấm (chitosan bổ sung vào thức ăn gia súc sẽ kích thích sự phát triển của vi khuẩn Bifidobacterium trong ruột, vi khuẩn này tạo ra enzyme lactase cho sự tiêu hóa và cản trở sự sinh trưởng của các vi sinh vật khác). Cơ chế kháng khuẩn của Chitosan vẫn chưa chắc chắn, tuy nhiên một vài suy đoán tin cậy đã đề xuất ý kiến cho rằng: - Chitosan sẽ lấy đi từ các vi sinh vật này các ion quan trọng như Cu2+. Như vậy vi sinh vật sẽ chết do mất cân bằng các ion quan trọng. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 26 - Ngăn chặn phá hoại chức năng của màng tế bào. - Gây ra sự tổng hợp của polyelectrolyte với polyme mang tính chất acid trên bề mặt tế bào vi khuẩn. Như vậy việc dùng màng Chitosan bao bọc quanh thực phẩm có thể kéo dài thời gian bảo quản, giảm sự thối hỏng nhờ khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của nó. Màng mỏng chitosan có thể ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp bao gói, bao bì thực phẩm. Vì nó có thể thay thế polyetylen để sản xuất giấy bóng kín bao bọc thực phẩm cao cấp. Đặc biệt màng mỏng chitosan còn có khả năng làm chất bảo quản thực phẩm và thực phẩm tươi sống. Ngoài ra người ta sử dụng Chitosan làm màng mỏng phủ lên trái cây để tăng thời gian bảo quản. Mặt khác, hiện nay ô nhiễm môi trường là vấn đề bức xúc đang được quan tâm, một trong những nguồn chất thải đó là bao bì làm từ PE, PVC,….mà hàng ngày chúng ta thải ra môi trường. Loại chất thải này thời gian phân huỷ rất lâu đồng thời để xử lý nó cũng hết sức phức tạo. Chính vì vậy việc nghiên cứu và ứng dụng màng chitosan dùng trong công nghiệp bao gói là hết sức cần thiết và có ý nghĩa vô cùng to lớn. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 27 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Dứa là một loại quả nhiệt đới có tên khoa học là Ananas comusus, đây là loại quả được sử dụng nhiều để ăn tươi và chế biến. Bảo quản Dứa phục vụ cho nội tiêu và xuất khẩu hiện nay đang là vấn đề bức xúc ở nước ta. Việc áp dụng các phương pháp bảo quản hiện đại rất đắt tiền chưa thể tiến hành trong điều kiện hiện nay của nước ta. Phương pháp dùng hoá chất để bảo quản Dứa tuy có thể áp dụng được nhưng dư lượng của hoá chất có thể gây độc hại đối với người tiêu dùng. Chính vì vậy việc tiến hành nghiên cứu sử dụng chitosan- một nguyên liệu tách chiết từ vỏ tôm, mai cua vốn không độc hại với người và không gây ô nhiễm môi trường- làm màng bao để bảo quản Dứa tươi trong điều kiện Việt Nam. Việc sử dụng chitosan bảo quản trái cây sẽ kéo dài thời gian bảo quản và giảm giá thành vận chuyển đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn. Dứa nghiên cứu trong đề tài là loại Dứa Queen (khóm) được trồng ở huyện Bình Chánh Thành Phố Hồ Chí Minh, vận chuyển đến nơi tiêu thụ bằng xe tải trong thời gian từ 2 đến 3 ngày ; còn Chitosan được sản xuất tại Trung Tâm Chế Biến Của Trường Đại Học Thuỷ Sản gồm hai loại: Chitosan deacetyl cao HDD (95%) và Chitosan deacetyl thấp LDD (75%). 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu về tính chất của chitosan - Xác định loại và nồng độ chitosan để bảo quản dứa - Xác định điều kiện bảo quản (nhiệt độ, độ ẩm,…) - Đề xuất quy trình công nghệ bảo quản Dứa sau thu hoạch PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 28 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nguyên liệu dứa kiểm tra Xử lý tạp chất dung dich Chitosan 0% 0.5% 1% 1.5% 2% Bảo quản Nhiệt độ phòng nhiệt độ lạnh (ngăn dưới tủ lạnh) Kiểm tra chất lượng Dứa Nguyên liệu Dứa được thu hái khi các mắt Dứa đã mở hết hoặc đã có từ 1 đến 3 hàng mắt ngã màu vàng. Sau khi thu hái Dứa đựơc chọn lựa theo độ chín kích thước. Loại bỏ những quả bầm dập sây sát. Dứa bảo quản cả hoa, cuống để dài khoảng 2cm sau đó được xử lý để tạo màng chitosan. Xử lý Rửa Dứa bằng nước sạch nhằm loại bỏ bụi bẩn tạp chất và một phần vi sinh vật trên bề mặt. Sau đó để khô tự nhiên. Kiểm tra Xác định màu sắc, trạng thái ban đầu của Dứa . Xác định trọng lượng ban đầu của quả. Xác định các thành phần hóa học có trong nguyên liệu ban đầu: - Xác định hàm lượng đường tổng số - Xác định hàm lượng axit toàn phần Dung dịch Chitosan PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 29 Chuẩn bị dung dịch chitosan Dùng Chitosan khô hòa tan trong dung dịch acid axetic 1% để lần lượt thu được các dung dịch Chitosan có nồng độ 0.5%, 1%, 1.5%, 2% Nhúng Dứa vào trong dung dịch Chitosan đã chuẩn bị để tạo lớp màng mỏng trên bề mặt rồi để khô tự nhiên trong không khí. Bảo quản Dứa sau khi tạo màng trong dung dịch chitosan sau đó cho vào túi PE có đục lỗ (mỗi túi 6 lỗ) rồi chia thành hai phần: Phần thứ nhất bảo quản ở điều kiện nhiệt độ phòng. Phần thứ hai bảo quản ở nhiệt độ lạnh (ngăn dưới tủ lạnh). Công việc kiểm tra phân tích mẫu được thực hiện 10 ngày một lần. Khi mẫu bắt đầu hư hỏng thì kết thúc quá trình bảo quản 3.2. Các phương pháp phân tích 3.2.1. Xác định chỉ tiêu cảm quan (màu sắc, trạng thái) của Dứa theo phương pháp cho điểm cảm quan Tiến hành xây dựng bảng điểm chuẩn cảm quan theo phương pháp cho điểm. Ở phương pháp cho điểm này sử dụng hệ 10 điểm xây dựng trên một thang thống nhất có 6 bậc từ 0 đến 5. Sáu bậc đánh giá tương ứng với nội dung mô tả bảng sau: Chỉ tiêu cảm quan Điểm chưa có trọng lượng Màu sắc Trạng thái 5 Vỏ Dứa còn xanh hay có 1 đến 3 mắt ngã vàng Dứa còn tươi, cứng không có bầm dập xây sát 4 Vỏ Dứa còn xanh 1 số mắt ngã vàng Dứa còn cứng, ít tươi 3 Vỏ Dứa có màu xanh - vàng Dứa hơi bị mềm kém tươi 2 Vỏ Dứa vàng gần như hoàn toàn, đến hoàn toàn Dứa mềm, khô cuống Dứa héo 1 Vỏ Dứa vàng sẫm bắt đầu hư hỏng Dứa mềm, vỏ héo, bắt đầu PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 30 xuất hiện mốc xanh 0 Vỏ chuyển sang sẫm Dứa mềm, bị úng một phần Hai chỉ tiêu màu sắc và trạng thái có mức độ quan trọng ngang nhau nên hệ số quan trọng của chỉ tiêu màu sắc bằng hệ số quan trọng của chỉ tiêu trạng thái và bằng 1. 3.2.2 Xác định trọng lượng quả bằng cân đồng hồ (độ sai lệch ± 5¸10g) Dứa sau khi thu hoạch dược lựa chọn theo kích thước, màu sắc, loại bỏ các quả bi hỏng, nhiễm mốc, bầm dập, sau đó rửa sạch, để khô tự nhiên. Tiếp đó tiến hành nhúng Dứa vào các dung dịch chitosan, rồi để khô tự nhiên. Dùng cân để xác định trọng lượng của quả. Tiếp tục tiến hành theo dõi sự thay đổi trọng lượng quả trong quá trình bảo quản theo công thức: 3.2.3. Xác định hàm lượng acid tổng số theo phương pháp chuẩn độ bằng NaOH tiêu chuẩn với chỉ thị là phenolphtalein - Định nghĩa: Độ acid toàn phần bao gồm tất cả các loại acid có trong thực phẩm, chủ yếu là những acid hữu cơ (acid citric, acid acetic, acid malic,…) mà các acid này có thể định lượng bằng dung dịch kiềm tiêu chuẩn. - Nguyên lý: Dùng dung dịch kiềm tiêu chuẩn để trung hoà hết các acid có trong mẫu với chỉ thị là phenolphtalein. - Tiến hành xác định : + Chuẩn bị mẫu: Cân P(g) mẫu thử đem nghiền nhỏ, dùng nước cất trung tính để chiết hết acid có trong mẫu thử. + Chuẩn độ: Lấy vào cốc thuỷ tinh V1 ml dung dịch thử và cho vài giọt chỉ thị phenolphtalein 1%. : là tỉ lệ hao hụt trọng lượng quả. : là trọng lượng quả ban đầu. : là trọng lượng quả sau thời gian bảo quản. gD G1 G2 %100 1 21 G GGg -=D Trong đó PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 31 Đem cốc đi chuẩn độ bằng NaOH 0,1N đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng bền thì dừng. Đọc thể tích NaOH 0,1N tiêu tốn, giả sử là V2 ml. + Tính kết quả Hàm lượng acid có trong quả được tính theo cônh thức: Trong đó: V2 : là số ml NaOH 0,1 N dùng để chuẩn độ K : biểu thị số gam acid tương đương với 1 ml NaOH 0,1 N. Đối với trái cây thì quy trình về acid citric K= 0,0064 hoặc acid malic K= 0,00667 F : hệ số pha loãng mẫu tổng cộng P : khối lượng mẫu thử. Xử lý số liệu bằng chương trình Microsoft Excel. CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÁC LOẠI CHITOSAN ĐỂ BẢO QUẢN 1.1. Loại Chitosan Deacetyl cao (HDD). 1.1.1 Anh hưởng của các nồng độ Chitosan đến chỉ tiêu cảm quan của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh (6 – 80C) Bảng 1: Anh hưởng của các nồng độ chitosan đến chỉ tiêu cảm quan của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường Điểm có trọng lượng Nồng độ chitosan, % Thời gian bảo quản (ngày) Hội đồng cảm quan 0 (Đ/c) 0,5 1 1,5 2 1 10 10 10 10 10 2 10 10 10 10 10 3 10 10 10 10 10 4 10 10 10 10 10 Tp 1 5 10 10 10 10 10 ĐTB 10 10 10 10 10 1 7 7 8 8 8 2 6 7 7 7 8 Tp 10 3 6 6 7 8 8 P FVKX 100... 2= (%) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 32 4 6 7 7 8 8 5 6 7 7 7 8 ĐTB 6,2 6,8 7,2 7,6 8 1 5 6 7 7 7 2 5 5 6 6 8 3 4 5 6 7 7 4 4 6 6 7 7 Tp15 5 5 6 6 6 7 ĐTB 4,6 5,6 6,2 6,6 7,2 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 33 Bảng 2 : Anh hưởng của các nồng độ chitosan đến chỉ tiêu cảm quan của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh 6-8 oC Điểm có trọng lượng Nồng độ chitosan, % Thời gian bảo quản (ngày) Hội đồng cảm quan 0 (Đ/c) 0,5 1 1,5 2 1 10 10 10 10 10 2 10 10 10 10 10 3 10 10 10 10 10 4 10 10 10 10 10 Tl 1 5 10 10 10 10 10 ĐTB 10 10 10 10 10 1 9 8 9 10 10 2 8 9 9 9 10 3 8 9 9 9 9 4 8 8 9 9 9 Tl 10 5 8 8 8 9 9 ĐTB 8,2 8,4 8,8 9,2 9,4 1 8 7 8 9 9 2 8 8 9 9 9 3 7 8 8 8 8 4 7 8 8 8 9 Tl 20 5 7 7 8 8 9 ĐTB 7,4 7,6 8,2 8,4 8,8 1 7 6 7 8 8 2 7 7 8 8 8 3 6 6 8 7 8 4 6 7 7 8 8 Tl 30 5 6 6 7 8 8 ĐTB 6,4 6,4 7,4 7,8 8 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 34 Hình 1 : Ñoà thò bieåu dieãn söï aûnh höôûng cuûa caùc noàng ñoä chitosan ñeán chæ tieâu caûm quan cuûa Döùa ôû nhieät ñoä phoøng vaø nhieät ñoä laïnh trong quaù trình baûo quaûn 0 2 4 6 8 10 12 0 (Ñ/c) 0,5 1 1,5 2 Noàng ñoä chitosan, % Ñ ie åm c aûm q ua n tru ng b ìn h Tp 1 Tp 10 Tp15 Tl 1 Tl 10 Tl 20 Tl 30 Trong đó : Tp1 : bảo quản ở điều kiện thường trong thời gian 1 ngày Tp10 : bảo quản ở điều kiện thường trong thời gian 10 ngày Tp15 : bảo quản ở điều kiện thường trong thời gian 15 ngày Tl 1 : bảo quản ở điều kiện lạnh trong thời gian 1 ngày Tl 10 : bảo quản ở điều kiện lạnh trong thời gian 10 ngày Tl 20 : bảo quản ở điều kiện lạnh trong thời gian 20 ngày Tl 30 : bảo quản ở điều kiện lạnh trong thời gian 30 ngày Nhận xét và thảo luận: Từ hình 1 cho thấy: Mẫu đối chứng theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng màu sắc, trạng thái, mùi vị của quả giảm rõ rệt. Thời gian đầu sự biết đổi ít nhưng sang ngày thứ 7 trở đi thì sự biến đổi về màu sắc, trạng thái, mùi vị càng nhanh và đến ngày thứ 15 thì mẫu đối chứng bắt đầu hư. Trong khi đó các mẫu có xử lý chitosan thì màu sắc, trạng thái, mùi vị có giảm nhưng ít hơn so với mẫu đối chứng và tốc độ cũng chậm hơn. Điều này có thể giải thích khi tạo màng bao, chitosan sẽ hạn chế quá trình chín của quả cũng như hạn chế được sự bay hơi nước, do đó trạng thái của quả vẫn còn cứng, tươi. Màng bao chitosan càng dày thì hiệu quả hạn chế quá trình chín và bay hơi nước càng tăng. Điều này được chứng tỏ ở mẫu chitosan PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 35 nồng độ 0,5% so với mẫu đối chứng không có sự khác biệt lớn, còn mẫu xử lý nồng độ 2% thì do màng tạo dày hạn chế sự trong đổi chất giữa quả và môi trường nên sau khoảng 15 ngày quả con cứng, tươi. Tuy nhiên nếu kéo dài thời gian thì mẫu 2% sẽ bị úng nước, ở cùi Dứa sẽ bị đen và sẽ quả diễn ra lên man yếm khí. Kết quả cuối cùng là quả sẽ bị hư nhanh hơn so Dứa được xử lý nồng độ 1% và 1,5%. Nếu ta kết hợp bảo quản Dứa ở nhiệt độ lạnh (6 – 100C) thì chỉ tiêu cảm quan của Dứa càng tốt đồng thời thời gian bảo quản cũng được kéo dài. Cụ thể khi bảo quản Dứa ở nhiệt độ phòng thì sau 15 ngày quả đối chứng bắt đầu hư, trong khi đó bảo quản ở nhiệt độ lạnh thì sau 30 ngày quả vẫn chưa hư, sau đó ta để ra ngoài 4 ngày ở nhiệt độ thường thì quả mới có dấu hiệu hư hỏng. 1.1.2. Anh hưởng của các nồng độ Chitosan đến tỷ lệ hao hụt trong lượng của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh (6 – 80C) Bảng 3: Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến tỷ lệ hao hụt trong lượng của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh (6 – 80C) Tỷ lệ hao hụt trọng lượng, % Nồng độ chitosan, % Thời gian bảo quản (ngày) Nhiệt độ 0 (Đ/c) 0,5 1 1,5 2 10 15,38 13,53 11,47 8,4 7,25 15 Nhiệt độ phòng 23,77 21,3 17,21 16,03 12,32 10 5,17 4,12 3,28 3,06 1,9 20 11,21 7,21 7,37 6,12 4,76 30 Nhiệt độ lạnh (6-8 oC) 15,52 11,34 10,65 9,18 6,67 Ñoà thò bieåu dieãn söï aûnh höôûng cuûa caùc noàng ñoä chitosan ñeán tyû leä hao huït troïng löôïng cuûa Döùa ôû nhieät ñoä phoøng vaø nhieät ñoä laïnh trong quaù trình baûo quaûn 0 5 10 15 20 25 0,5 1 1,5 2 Noàng ñoä Chitosan (%) Tyû leä hao huït troïng löôïng % Tp 10 Tp 15 Tl 10 Tl 20 Tl 30 Hình 2 : 0(ÑC) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 36 Nhận xét và thảo luận: Trong quá trình bảo quản, Dứa vẫn có sự hao hụt khối lượng vì trong quả Dứa xảy ra quá trình hô hấp, trao đổi chất, các thành phần như glucid, acid, glucozit sẽ tham gia quá trình hô hấp và sinh năng lượng làm tổn hao khối lượng của quả. Đồng thời quá trình bay hơi nước của Dứa cũng làm cho quả hao hụt trọng lượng. Từ hình 2 ta thấy: Sau thời gian bảo quản mẫu đối chứng có sự hao hụt trọng lượng và tốc độ lớn hơn so với các mẫu có xử lý bằng chitosan. Khi bảo quản ở nhiệt độ thường thì sau 10 ngày tỷ lệ hao hụt trọng lượng của mẫu đối chứng là 15,38%, trong khi đó ở các mẫu có xử lý bằng chitosan thì sự hao hụt trọng lượng của quả giảm cụ thể ở các nồng độ 0,5%; 1%; 1,5%; 2% có tỷ lệ hao hụt trọng lượng lần lượt là 13,53%; 11,47%; 8,4%; 7,25%. Sau 15 ngày thì tỷ lệ hao hụt trọng lượng tiếp tục tăng nhưng tốc độ có xu hướng giảm dần Tuy nhiên khi kết hợp với bảo quản ở nhiệt độ thấp (6 – 100C) thì tỷ lệ và tốc độ hao hụt trọng lượng của Dứa xảy ra ít hơn so với khi bảo quản ở nhiệt độ thường vì ở nhiệt độ thấp các quá trình trao đổi chất, bay hơi nước của quả bị hạn chế. Sau 10 ngày mẫu đối chứng có tỷ lệ hao hụt trọng lượng là 5,17%; trong khi các mẫu bảo quản bằng chitosan ở các nồng độ 0,5%; 1%; 1,5%; 2% tỷ lệ hao hụt trọng lượng lần lượt là 4,12%; 3,28%; 3,06%; 1,9%. Sau khi bảo quản 30 ngày thì tỷ lệ hao hụt trọng lượng ở mẫu đối chứng là 15,52%, còn ở các mẫu có màng bao chitosan lần lượt là 11,34%; 10,65%; 9,18%; 6,67%. Như vậy với các mẫu xử lý chitosan nồng độ càng cao thì màng bao càng dày và tỷ lệ hao hụt trọng lượng càng giảm bởi vì màng bao càng dày thì nó sẽ hạn chế quá trình bay hơi nước cũng như quá trình hô hấp của quả 1.1.3. Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến hàm lượng acid tổng của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh (6 – 80C). Bảng 4 : Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến hàm lượng acid tổng của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh (6 – 80C). Hàm lượng axit tổng số, % Nồng độ chitosan, % Thời gian bảo quản (ngày) Nhiệt độ 0 (Đ/c) 0,5 1 1,5 2 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 37 Tp 1 0,7500 0,7500 0,7500 0,7500 0,7500 Tp 10 0,5184 0,5376 0,6144 0,6336 0,6720 Tp 15 Nhiệt độ phòng 0,5280 0,4608 0,5568 0,5760 0,5952 Tl 1 0,7500 0,7500 0,7500 0,7500 0,7500 Tl 10 0,6144 0,6528 0,6912 0,7104 0,7296 Tl 20 0,4704 0,5088 0,5184 0,5376 0,6240 Tl 30 Nhiệt độ lạnh (6-8 oC) 0,5568 0,4864 0,4992 0,5184 0,5856 Hình 3 : AÛnh höôûng cuûa caùc noàng ñoä Chitosan ñeán haøm löôïng Acid toång soá cuûa Döùa trong quaù trình baûo quaûn ôû nhieät ñoä phoøng vaø nhieät ñoä laïnh (6-8) 0,000 0 0,200 0 0,400 0 0,600 0 0,800 0 0 (Ñ/c) 0,5 1 1,5 2 Noàng ñoä Chitosan, % H aøm löôïng A cid toång soá, % Tp 1 Tp 10 Tp 15 Tl 1 Tl 10 Tl 20 Tl 30 Nhận xét và thảo luận: Dứa sau khi đạt độ chín thu hoạch thì trong quá trình bảo quản Dứa tiếp tục xảy ra một số biến đổi về sinh lý, sinh hoá làm màu sắc, mùi vị của Dứa tốt hơn gọi là quá trình chín tiếp của quả, cũng chính vì thế mà hàm lượng acid trong quả giảm dần theo thời gian bảo quản. Tuy nhiên khi quả bắt đầu hư thì hàm lượng acid trong quả bắt đầu tăng lại, lý do là trong quả đang xảy ra quá trình lên men lactic nên trong quả hàm luợng acid tăng lên Theo hình 3, ta thấy ở mẫu đối chứng so với những mẫu có xử lý bằng chitosan thì độ giảm hàm lượng acid diễn ra nhanh hơn nghĩa là quá trình chín tiếp PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 38 của Dứa diễn ra nhanh hơn. Cụ thể sau 10 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường, từ hàm lượng acid ban đầu là 0,75%, ở mẫu đối chứng giảm xuống còn 0,5184%, trong khi các mẫu có xử lý chitosan nồng độ 0,5%; 1%; 1,5%; 2% thì hàm lượng acid giảm lần lượt là 0,5376%; 0,6144%; 0,6336%; 0,6720%. Những ngày bảo quản tiếp theo hàm lượng acid ở các mẫu bảo quản bằng chitosan tiếp tục giảm, nhưng mẫu đối chứng lại tăng điều này chứng tỏ quả đối chứng đang bị hư hỏng. Như vậy màng bao chitosan không những làm chậm quá trình chín của quả mà nó còn có tác dụng hạn chế hoạt động của các loại nấm mốc, nấm men. Từ hình 3 cũng cho ta thấy rằng: khi kết hợp bảo quản Dứa ở nhiệt độ lạnh (6- 100C) thì hàm lượng acid giảm ít hơn đồng thời thời gian bảo quản cũng được kéo dài vì chính yếu tố nhiệt độ cũng là tác nhân hạn chế quá trình chín của quả và hạn chế hoạt động của vi sinh vật. Cụ thể nếu sau 10 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng với mẫu đối chứng hàm lượng giảm xuống còn 0,5184% thì ở nhiệt độ lạnh hàm lượng acid chỉ đến 0,6144%; và mẫu đối chứng ở nhiệt độ thường chỉ 15 ngày thì quả bắt đầu hư, nhưng khi bảo quản ở nhiệt độ lạnh thì thời gian bảo quản kéo dài đến 30 ngày ở nhiệt độ thấp và 4 tiếp theo ngày để ở nhiệt độ thường. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 39 1.1.4 Anh hưởng của các nồng độ Chitosan đến hàm lượng đường tổng số của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh (6 – 80C). Bảng 5: Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến hàm lượng đường tổng số của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh (6 – 80C). Hàm lượng đường tổng số, % Nồng độ chitosan, % Thời gian bảo quản (ngày) Nhiệt độ 0 (Đ/c) 0,5 1 1,5 2 Tp 1 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 Tp 10 14,5 13,2 13,0 12,0 11,3 Tp 15 Nhiệt độ phòng 13,6 12,9 12,5 11,7 10,4 Tl 1 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 Tl 10 12,3 11,7 10,8 10,7 10,2 Tl 20 13,2 13,7 12,2 12,5 11,8 Tl 30 Nhiệt độ lạnh (6-8 oC) 12,0 12,5 13,0 13,2 12,5 Hình 4 : AÛnh höôûng cuûa caùc noàng ñoä Chitosan ñeán haøm löôïng ñöôøng toång soá Döùa trong quaù trình baûo quaûn ôû nhieät ñoä phoøng vaø nhieät ñoä laïnh (6-8) 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 0 (Ñ/c) 0,5 1 1,5 2 Noàng ñoä Chitosan % H aøm löôïng ñöôøng Tp 1 Tp 10 Tp 15 Tl 1 Tl 10 Tl 20 Tl 30 Nhận xét và thảo luận: PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 40 Theo thời gian bảo quản, hàm lượng đường tổng số trong Dứa tiếp tục tăng là do: Tinh bột thuỷ phân Glucose + Maltose + Dextrin + Fructose Hemixenlulose thuỷ phân Xenlulose + Pentosan Pentosan chuyển thành Pentose mà bản chất của Pentose là đường. Theo hình trên ta thấy hàm lượng đường trong Dứa tăng theo thời gian bảo quản. Ở mẫu đối chứng ta thấy hàm lượng đường tăng nhanh hơn các mẫu có xử lý bằng chitosan. Cụ thể khi bảo quản ở nhiệt độ thường thì sau 10 ngày ở mẫu đối chứng hàm lượng đường từ 8% tăng lên 14,5%, trong khi các mẫu xử lý tạo màng bao chitosan nồng độ 0,5%; 1%; 1,5%; 2% lần lượt là 13,2%; 13%; 12%; 11,3% . Nhưng sau 15 ngày hàm lượng đường trong mẫu đối chứng và các mẫu có nồng độ 0,5%; 1%; 1,5% giảm, tuy nhiên tốc độ giảm không giống nhau mẫu xử lý nồng độ chitosan thấp giảm nhanh hơn mẫu xử lý nồng độ cao. Còn mẫu xử lý nồng độ chitosan 2% thì hàm lượng đường tiếp tục giảm đến 12,5%. Sự giảm hàm lượng đường của các mẫu trong thời gian cuối quá trình bảo quản là do đường tham gia vào một số quá trình phản ứng lên men, phản ứng sinh hoá tạo ra các sản phẩm trung gian. Khi kết hợp bảo quản quả ở nhiệt độ thấp thì hàm lượng đường tăng lên chậm hơn so với khi bảo quản ở nhiệt độ thường. Ví dụ như sau 10 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường hàm lượng đường từ 8% tăng lên 14,5% ; còn ở nhiệt độ thấp nó chỉ tăng lên 12,3%. Như vậy yếu tố nhiệt độ thấp cũng làm giảm các quá trình thuỷ phân tinh bột, hemixenlulose, pentosan thành đường nên hàm lượng đường tăng ít hơn so với khi bảo quản ở nhiệt độ thường. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 41 1.2. Loại Chitosan Deacetyl thấp (LDD) 1.2.1 Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến chỉ tiêu cảm quan của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh (6 - 80C) Bảng 6,7 : Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến chỉ tiêu cảm quan của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh (6 - 80C) Điểm có trọng lượng Nồng độ chitosan, % Thời gian bảo quản (ngày) Hội đồng cảm quan 0 (Đ/c) 0,5 1 1,5 2 1 10 10 10 10 10 2 10 10 10 10 10 3 10 10 10 10 10 4 10 10 10 10 10 Tp 1 5 10 10 10 10 10 ĐTB 10 10 10 10 10 1 5 6 7 7 8 2 6 6 7 7 8 3 5 5 6 7 7 4 5 6 6 7 7 Tp 10 5 6 6 7 6 7 ĐTB 5,4 5,8 6,6 6,8 7,4 1 4 5 5 6 6 2 5 5 6 6 6 3 4 5 6 6 6 4 4 5 6 6 6 Tp15 5 5 6 6 5 6 ĐTB 4,4 5,2 5,8 5,8 6 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 42 Hội đồng Điểm có trọng lượng cảm quan Nồng độ chitosan, % Thời gian bảo quản (ngày) 0 (Đ/c) 0,5 1 1,5 2 1 10 10 10 10 10 2 10 10 10 10 10 3 10 10 10 10 10 4 10 10 10 10 10 Tl 1 5 10 10 10 10 10 ĐTB 10 10 10 10 10 1 8 8 9 9 10 2 9 9 9 9 10 3 8 9 9 8 9 4 8 9 9 8 9 Tl 10 5 8 8 8 8 9 ĐTB 8,2 8,6 8,8 8,4 9,4 1 7 7 8 8 9 2 7 8 8 7 8 3 7 8 8 8 8 4 7 7 8 8 8 Tl 20 5 7 7 7 8 8 ĐTB 7 7,4 7,8 7,8 8,2 1 6 6 8 8 8 2 6 7 8 8 8 3 5 6 7 8 8 4 6 7 7 7 8 Tl 30 5 5 7 7 7 7 ĐTB 5,6 6,6 7,4 7,6 7,8 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 43 Hình 5: ảnh hưởng của các nồng độ chitosan đến chỉ tiêu cảm quan của Dứa trong quá trình bảo quản ở điều kiện thường và điều kiện lạnh (6 ¸ 80C) Nhận xét và thảo luận Từ hình vẽ cho ta thấy theo thời gian bảo quản màu sắc, trạng thái của quả giảm dần và cũng giống như bảo quản bằng chitosan HDD mẫu đối chứng có màu sắc trạng thái giảm nhanh hơn so với các mẫu có xử lý bằng chitosan. Cụ thể ở nhiệt độ phòng sau 10 ngày điểm cảm quan của mẫu đối chứng từ 10 giảm xuống còn 5,4 trong khi điểm cảm quan của các mẫu có xử lý bằng chitosan ở các nồng độ 0,5%; 1%; 1,5%; 2% làn lượt là 5,8; 6,6; 6,8; 7,4. Đến ngày thứ 15 thì mẫu đối chứng đã hư nhiều điểm cảm quan là 4,4 trong khi đó các mẫu có xử lý chitosan có điểm cảm quan lần lượt là 5,2; 5,8; 5,8; 5,8; 6 Còn khi kết hợp với bảo quản lạnh thì màu sắc và trạng thái của quả tốt hơn và thời gian bảo quản cũng dài hơn. Cụ thể là sau 10 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường thì điểm cảm quan của mẫu đối chứng là 5,4 và Dứa chỉ bảo quản dược trong 15 ngày; trong khi nếu bảo quản ở nhiệt độ thấp (6-80C) thì điểm cảm quan của mẫu đối chứng là 8,2 và bảo quản kéo dài 30 ngày ở nhiệt độ 6 – 80C sau đó mang ra ngoài nhiệt độ thường 3 ngày thì Dứa mới có dấu hiệu hư hỏng. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 44 1.1.2. Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến tỷ lệ hao hụt trong lượng của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh (6 – 80C) Tỷ lệ hao hụt trọng lượng, % Nồng độ chitosan, % Thời gian bảo quản (ngày) Nhiệt độ 0 (Đ/c) 0,5 1 1,5 2 Tp 10 Tp 15 Nhiệt độ phòng 19,39 27,76 16,67 25,40 15,04 22,12 14,52 21,16 9,65 15,54 Tl 10 Tl 20 Tl 30 Nhiệt độ lạnh (6-8 oC) 6,08 13,04 17,33 4,96 10,64 14,89 3,76 8,27 12,78 2,96 8,14 12,59 2,14 5,00 8,57 Nhận xét và thảo luận Trong quá trình bảo quản trọng lượng của Dứa cũng bị giảm điều này cũng được giải thích là do quá trình bay hơi nước, quá trình hô hấp nên một số chất trong quả bị giảm dẫn đến trọng lượng của quả cũng giảm. Từ đồ thị ta thấy mẫu đối chứng có độ hao hụt trọng lượng lớn và tốc độ nhanh hơn so với các mẫu bảo quản bằng chitosan cụ thể như số liệu bảng trên. Hình 6 : Ñoà thò bieåu dieãn söï aûnh höôûng cuûa caùc noàng ñoä chitosan ñeán tyû leä hao huït troïng löôïng cuûa Döùa trong quaù trình baûo quaûn ôû Nhieät ñoä phoøng vaø nhieät ñoä laïnh (6-8) 0 5 10 15 20 25 30 0 (Ñ/c) 0,5 1 1,5 2 Noàng ñoä chitosan, % T yû le ä h ao h uït tr oïn g lö ôïn g, % Tp 10 Tp 15 Tl 10 Tl 20 Tl 30 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 45 Khi kết hợp bảo quản ở nhiệt độ thấp thì tỷ lệ hao hụt trọng lượng của quả giảm rõ rệt, ví dụ như khi bảo quản ở nhiệt độ thường sau 10 ngày tỷ lệ hao hụt trọng lượng ở mẫu đối chứng là 19,39% còn mẫu bảo quản ở nhiệt độ lạnh (6 – 80C) thì tỷ lệ hao hụt là 6,08%. Những mẫu được xử lý bằng chitosan thì tỷ lệ giảm và độ giảm phụ thuộc vào màng bao chitosan dày hay mỏng cụ thể như một số tỷ lệ hao hụt trọng lượng như bảng trên, màng bao càng dày thì tỷ lệ hao hụt càng giảm điều này được giải thích ở phần bảo quản Dứa bằng chitosam HDD 1.2.3 Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến hàm lượng acid của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh (6 - 80C) Bảng 8 : Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến hàm lượng acid của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh (6 - 80C) Hàm lượng acid tổng số, % Nồng độ chitosan, % Thời gian bảo quản (ngày) Nhiệt độ 0 (Đ/c) 0,5 1 1,5 2 Tp 1 Nhiệt độ 0,7500 0,7500 0,7500 0,7500 0,7500 Tp 10 phòng 0,4800 0,4992 0,5184 0,5856 0,6240 Tp 15 0,5287 0,5284 0,5088 0,5280 0,5299 Tl 1 0,7500 0,7500 0,7500 0,7500 0,7500 Tl 10 0,5568 0,6048 0,6240 0,6336 0,6816 Tl 20 0,4512 0,4992 0,5280 0,5664 0,6432 Tl 30 Nhiệt độ lạnh (6-8 oC) 0,5280 0,5088 0,4992 0,5184 0,5664 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 46 Hình 7 : AÛnh höôûng cuûa caùc noàng ñoä Chitosan ñeán haøm löôïng acid toång cuûa Döùa trong quaù trình baûo quaûn ôû nhieät ñoä phoøng vaø nhieät ñoä laïnh ( 6 – 8C). 0,0000 0,2000 0,4000 0,6000 0,8000 0 (Ñ/c) 0,5 1 1,5 2 Noàng ñoä chitosan, % H aøm löôïng acid toång soá % Tp 1 Tp 10 Tp 15 Tl 1 Tl 10 Tl 20 Tl 30 Nhận xét và thảo luận Trong quá trình bảo quản, hàm lượng acid của Dứa giảm dần nhưng đến thời gian cuối quá trình bảo quản thì hàm lượng acid trong quả bắt đầu tưng lên vì khi đó quả có dấu hiệu hư hỏng một số phản ứng lên men bắt đầu diễn ra làm cho hàm lượng acid tổng số trong quả tăng lên. Ơ mẫu đối chứng hàm lượng acid tổng số giảm nhanh hơn so với các mẫu có xử lý bằng chitosan và chỉ sau khoảng hơn 20 ngày thì hàm lượng acid ở mẫu đối chứng bắt đầu tăng lại và ta cũng thấy rằng mẫu xử lý chitosan nồng độ càng cao thì hàm lượng giảm càng ít; còn khi bảo quản ở nhiệt độ thấp (6 – 80C) thì hàm lượng acid giảm chậm hơn so với bảo quản ở nhiệt độ thường cụ thể số liệu như bảng 8. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 47 1.2.4 Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến hàm lượng đường tổng số của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh (6 – 80C). Bảng 9 : Ảnh hưởng của các nồng độ Chitosan đến hàm lượng đường tổng số của Dứa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh (6 – 80C). Hàm lượng đường tổng số, % Nồng độ chitosan, % Thời gian bảo quản (ngày) Nhiệt độ 0 (Đ/c) 0,5 1 1,5 2 Tp 1 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 Tp 10 13,7 13,3 12,8 12,5 11,7 Tp 15 Nhiệt độ phòng 12,0 12,6 13,5 13,3 13,2 Tl 1 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 Tl 10 12,8 11,9 10,6 10,3 9,6 Tl 20 13,6 12,7 11,5 11,4 10,8 Tl 30 Nhiệt độ lạnh (6-8 oC) 12,5 13,5 12,8 12,7 11,8 Nhận xét và thảo luận Theo sơ đồ cho ta thấy, thời gian đầu quá trình bảo quản hàm lượng đường tổng số trong Dứa tiếp tục tăng nhưng cuối quá trình bảo quản thì hàm lượng đường trong quả lại giảm. Điều này chứng tỏ trong quả đang diễn ra các phản ứng sinh lý sinh hoá, quả đang chín dần sau đó đến giai đoạn phân giải và cuối cùng quả Hình 8 : Aûnh höôûng cuûa caùc noàng ñoä Chitosan ñeán haøm löôïng ñöôøng toång soá cuûa Döùa trong quaù trình baûo quaûn ôû nhieät ñoä thöôøng vaø nhieät ñoä laïnh ( 6 – 80C) 0,0 5,0 10,0 15,0 0 (Ñ/c) 0,5 1 1,5 2 Noàng ñoä chitosan H aøm lö ôïn g ñö ôøn g Tp 1 Tp 10 Tp 15 Tl 1 Tl 10 Tl 20 Tl 30 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 48 sẽ bị hỏng. Với mẫu đối chứng thì hàm lượng đường tăng nhanh hơn các mẫu bảo quản bằng chitosan nhưng thời gian để diễn ra sự phân giải đường cũng nhanh hơn. Trong khi đó tốc độ tăng hàm lượng đường ở các mẫu có xử lý bằng chitosan chậm và thời gian để diễn ra giai đoạn phân giải đường cũng dài hơn. Do đó thời gian bảo quản cũng được kéo dài Khi ta kết hợp với bảo quản lạnh thì thấy hàm lượng đường trong quả tăng chậm hơn so với bảo quản ở nhiệt độ thường. Có được điều này là do yếu tố nhiệt độ thấp nó ảnh hưởng đáng kể đến các quá trình sinh lý sinh hoá diễn ra trong quả khi bảo quản, đồng thời yếu tố nhiệt độ thấp cùng với chitosan ức chế hoạt động của vi sinh vật nhờ vậy mà thời gian bảo quản Dứa được kéo dài hơn ** Nhận xét chung Qua kết quả nghiên cứu sử dụng hai loại chitosan để bảo quản Dứa cho ta thấy: - Với loại chitosan deacetyl cao (HDD) cho kết quả tốt hơn so với loại chitosan deacetyl thấp (LDD). Cụ thể như khi sử dụng chitosan HDD để bảo quản thì tỷ lệ hao hụt trọng lượng, hàm lượng acid tổng số giảm, hàm lượng đường tổng số và thời gian bảo quản dài hơn so với chitosan LDD. Điều này chứng tỏ Chitosan deacetyl cao thì khi tạo màng sẽ kín hơn so với chitosan deacetyl thấp do đó nó sẽ hạn chế quá trình chín của quả tốt hơn so với chitosan deacetyl thấp - Từ các thông số nghiên cứu trên cho thấy rằng nồng độ dung dịch chitosan 0,5% có hiệu lực bảo quản kém. Dứa chín nhanh, tỷ lệ hao hụt trọng lượng cao hơn so với các nồng độ khác, đồng thời các thành phần hoá học như hàm lượng đường, hàm lượng acid cũng giảm nhanh, thời gian bảo quản ngắn. Các nồng độ chitosan 1%; 1,5% có hiệu quả tương đương nhau và có thể dùng để bảo quả Dứa . Còn chitosan nồng độ 2% có tác dụng bảo quản rõ rệt, tuy nhiên nồng độ này khó pha và do tạo màng dày nên thời gian bảo quản không được dài vì màng dày quả thiếu oxy nên dễ lên lên men yếm khí dẫn đên quả nhanh hư hỏng và màu sắc của quả sau khi bảo quản cũng không được đẹp I.4. Quy trình công nghệ sử dụng chitosan để bảo quản Dứa sau thu hoạch Dứa nguyên Lựa chọn , rửa loại bỏ quả không đạt PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 49 Làm khô tự nhiên Tạo màng chitosan (nhúng) Làm khô tự nhiên Bao gói Bảo quản lạnh(6 – 80C) Thuyết minh quy trình: - Nguyên liệu: sau khi thu hoạch nguyên liệu được lựa chọn, theo màu sắc trạng thái, loại bỏ những quả hỏng, nhiễm mốc, bầm dập. Sau đó rửa Dứa bằng nước sạch mục đích là loại bỏ bụi bẩn và một phần vi sinh vật bấm trên Dứa , rồi để khô tự nhiên tại nhiệt độ phòng hoặc có thể dùng quạt để mau khô - Tạo màng chitosan: Nhúng Dứa vào dung dịch chitosan đã pha sẵn với các nồng độ khác nhau. Thời gian nhúng mỗi quả là 1,5 – 2 phút. - Sau khi nhúng xong, để Dứa khô ở nhiệt độ phòng - Bao gói: cho mỗi quả Dứa vào một túi PE có đục 6 lỗ để thông khí sau đó đưa vào bảo quản lạnh (6 – 80C) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. KẾT LUẬN Từ các kết quả trên có thể đi đến kết luận sau: ● Có thể sử dụng dung dịch chitosan HDD nồng độ 1% để xử lý tạo màng bao để bảo quản Dứa sau khi thu hoạch. Màng bao chitosan có tác dụng làm chậm quá trình chín của quả, ngăn chặn sự mất nước và có khả năng kháng khuẩn. ● Thời gian bảo quản Dứa bằng chitosan HDD nồng độ 1% theo nhiệt độ như sau: - Ở nhiệt độ thường là 15 ngày (tỷ lệ hư hỏng 15%) - Ở nhiệt độ lạnh (6 – 80C) là 30 ngày và 4 ngày ở nhiệt độ thường(tỷ lệ hư hỏng 20%) Trong khi đó nếu không dùng màng bao chitosan thì : - Ở nhiệt độ thường Dứa bảo quản được 15 ngày nhưng tỷ lệ hư hỏng là 60% PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 50 - Ở nhiệt độ lạnh (6 - 80C) bảo quản được 30 ngày tỷ lệ hư hỏng 35% ● Hiệu quả kinh tế: Giá của 1kg Dứa hiện nay mua tại vườn trung bình là 500 đồng. Chi phí bảo quản đối với mẫu 20 quả (trọng lượng 1,2kg/quả) - Khối lượng Dứa : 24kg (12000 đồng) - Chi phí chitosan: 10000 đồng - Chi phí acid acetic: 400 đồng - Chi phí cho bao bì: 1000 đồng - Chi phí điện để bảo quản lạnh 15000 đồng - Tổng chi phí : 38400 đồng Vậy chi phí bảo quản không dùng chitosan cho một kg dứa là 1125 đồng/kg Nếu dùng chitosan bảo quản là:1600 đồng/kg - Tỷ lệ thối hỏng của Dứa không bảo quản chitosan ở nhiệt độ lạnh là 35% (lô 100kg còn lại 65kg) - Tỷ lệ thối hỏng của Dứa bảo quản chitosan HDD 1% ở nhiệt độ lạnh là 5% (lô 100kg còn lại 95kg) Như vậy trong một lô có 100kg Dứa nếu bảo quản bằng dung dịch chitosan sẽ hiệu quả hơn khi không dùng dung dịch bảo quản là 30kg. và nếu xét tính hiệu quả kinh tế ta có thể tính như sau: Giá chênh lệch giữa bảo quản chitosan và không bảo quản chitosn là 475 đồng Nếu không bảo quản bằng chitosan thì tỷ lệ hao hụt có thể lên 35% (35kg trong lô 100kg) tức là ta mất hết 39375 đồng. Nếu bảo quản bằng chitosan thì có thể tiết kiệm được 30% (30 kg), nhưng chỉ cần tăng thêm một khoảng chi phí là 16625 đồng, và chất lượng về cảm quan cũng nhưng về giá trị dinh dưỡng cũng tốt hơn, ta có thể bán giá cao hơn. Như vậy bảo quản bằng chitosan sẽ mang lại hiệu quả kinh tế hơn. 2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN: - Trong Dứa hàm lượng Vitamin C khoảng 40mg%, nhưng do kinh phí còn gặp nhiều khó khăn cũng như thời gian có hạn nên trong quá trình thực hiện đề tài em chưa kiểm tra độ biến đổi hàm lượng vitamin trong Dứa suốt quá trình bảo quản. Do vậy những cần nghiên cứu sâu hơn về sự biến đổi hàm lượng Vitamin C trong Dứa khi bảo quản PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 51 - Cần nghiên cứu nhiều hơn những ứng dụng của chitosan trong các lĩnh vực khác như : trong y học, trong công nghệ sinh học, trong công nghệ thực phẩm, xử lý nước thải, …. - Nhiên cứu dùng chitosan để tạo ra một loại bao bì mới có khả năng tự phân huỷ nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường. - Cần nghiên cứu công nghệ sản xuất chitosan có độ deacetyl cao để có thể xuất khẩu ra thị trường nước ngoài, nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất chitin – chitosan. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 1. Hà Văn Thuyết, Trần Quang Bình. Bảo quản rau quả tươi và bán chế phẩm tái bản lần thứ nhất, NXB Nông Nghiệp Hà Nội 2002. 2. Đỗ Minh Phụng, Đặng Văn Hợp. Giáo trình phân tích kiẻm nghiệm thực phẩm thuỷ sản, Trường Đại Học Thuỷ Sản Nha Trang, 1997. 3. PGS Trần Minh Tâm, Bảo quản và chế biến nông sản sau thu hoạch, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội 2000. 4. GS. TS. Lê Doãn Diên và các cộng sự, Nghiên cứu “Sử dụng chitosan trong bảo quản cam ở Việt Nam”. NXB Nông Nghiệp Hà Nội 2002. 5. Phạm Hồng Ngọc Thuỳ. Đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu bảo quản Xoài sau thu hoạch bằng chitosan và phụ gia”, năm 2004. TÀI LIỆU TIẾNG ANH 1. Fereidoon Shahidi, Janak Kamil Vidana Arachchi and You Jin Jeon. Food application of chitin and Chitiosans. Trends in food science anh technology 10 (1999). 2. Yueming Jiany, Jianrong Li – Weibojiang. Effects af chitosan coating on shelf life of cold – stored litchi fruit at ambient temperature. (School of food science China Agricultural University 14/2004. 3. P.C. Srini Vasa, Revathy Baskaran, M.N. Ramesh, K.V. Harish Prashanth, R.N. Tharanatham. Storage Studies of mango Packed using biodegradable Chitosan film. Eur Food Res Technol(2002) Published online : 22/10/2002. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com