Bảo quản thịt gấc tươi

Chương 1 Giới thiệu 1.1. Đặt vấn đề Ngày nay, xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về thực phẩm của con người ngày càng cao. Vì vậy, thực phẩm chức năng là vấn đề đang được mọi người quan tâm. Thực phẩm chức năng có nhiều dạng: nguyên liệu chưa qua chế biến, qua chế biến…được sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau. Một trong những nguồn nguyên liệu dồi dào chưa được sử dụng nhiều là gấc. Trái gấc được dân ta biết từ lâu qua hình ảnh mâm xôi vào những dịp lễ tết, cưới hỏi…Gấc được sử dụng nhuộm màu thực phẩm, vừa tạo cảm quan tốt vừa bổ dưỡng. Nhiều tài liệu nghiên cứu rằng gấc có nhiều công dụng như: gia vị tạo màu, hương vị đặc trưng cho xôi, màu nâu đỏ của gấc tạo giá trị cảm quan gây thèm ăn. Ngoài ra, trong gấc có tinh dầu, làm tăng hấp thụ thức ăn qua màng ruột giúp cơ thể hấp thu đầy đủ chất bổ dưỡng từ món ăn. Thịt gấc chứa nhiều vitamin, đặc biệt chứa nhiều (-carotene, lycopene, các vi chất thiên nhiên cần thiết cho cơ thể. (-carotene, lycopene được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu về khả năng chống oxy hóa có tác dụng loại trừ gốc tự do, do đó có vai trò phòng chống ung thư và các bệnh gan mật, chống lại sự già nua của tế bào cơ thể, giúp trẻ hóa làn da… Từ thịt, hạt gấc có thể chế biến thành sản phẩm dạng bột, dầu gấc hay viên nang dùng để chế biến các món ăn, tạo màu cho thực phẩm hay chế biến thành dạng nước để uống…Tuy nhiên, thịt hạt gấc không thể để lâu ngoài không khí vì sẽ bị sậm màu và có mùi khó chịu khi thời gian tồn trữ càng lâu. Vì vậy, yêu cầu đặt ra là tìm được phương pháp bảo quản thích hợp để có được thịt gấc chất lượng tốt: hàm lượng (-carotene, lycopene và các thành phần dinh dưỡng gần như nguyên liệu gấc ban đầu, để phục vụ rộng rãi đến mọi người nguồn cung cấp dinh dưỡng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Việc bảo quản thịt gấc bằng nhiệt độ thấp là một trong những giải pháp đáp ứng nhu cầu trên. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Xuất phát từ vấn đề trên, đề tài tập trung nghiên cứu một số nội dung sau: - Khảo sát ảnh hưởng của việc xử lý acid đến khả năng chống sự oxy hóa thịt gấc. - Khảo sát ảnh hưởng của việc xử lý kali sorbate đến khả năng chống mốc trong bảo quản. - Khảo sát ảnh hưởng của bao bì đến khả năng bảo quản thịt gấc. - Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến khả năng bảo quản thịt gấc. Chương 2 Lược khảo tài liệu 2.1. Giới thiệu về cây gấc Cây gấc ở Việt Nam mọc hoang và ngày nay đã được trồng khắp nơi. Đây là nguồn nguyên liệu phong phú dồi dào cần được khai thác chế biến làm nguồn chất màu thực phẩm và nguồn (-carotene. Gấc có tên tiếng Anh là Chinese bitter melon hay Chinese bitter cumcumber. Tên khoa học của gấc: Momodia cochinchinesis (Lour) spreng (Muricia cochichinesis Lour, Muricia mixta Roxb) thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae). (Trần Đức Ba, 2006). Hình 1: Quả gấc chín 2.1.1. Nguồn gốc xuất xứ Gấc có nguồn gốc từ châu Á. Ở Việt Nam cây gấc đã được trồng từ lâu khắp các vùng đất nước nhưng nhiều nhất là ở miền Bắc, chủ yếu được sử dụng làm thuốc và làm chất màu thực phẩm. Hiện nay, gấc được trồng nhiều ở Trung Quốc, Lào, Campuchia, Philipine…(Trần Đức Ba, 2006). 2.1.2. Đặc điểm thực vật của cây gấc Gấc thuộc dây leo (thân bò) đa niên nhưng mọc như cây hàng niên. Mỗi năm dây rụng gần hết lá cần chặt dây gần sát gốc và sau đó vào mùa xuân ở miền Bắc hay đầu mùa mưa ở miền Nam từ gốc lại mọc ra nhiều chồi mới. Mỗi gốc có nhiều dây và trên mỗi dây có nhiều đốt và mỗi đốt có mang một lá, lá giống như lá mướp nhưng cứng hơn có khía sâu hơn. Lá mọc so le có 3 thùy khía sâu tới 1/3 hay 1/2 phiến lá, thùy đầu tiên lớn nhất có dạng hình trái tim. Bề rộng phiến lá 12 – 20 cm. Mặt trên của phiến lá sờ rất nhám và có màu xanh lục đậm, mặt dưới có màu xanh nhạt có nhiều đường gân. Ở miền Bắc hoa gấc bắt đầu nở vào tháng 4 – 5 dương lịch nhiều nhất vào tháng 7 – 8 dương lịch. Cánh hoa màu vàng nhạt, hoa đực và hoa cái riêng. Hoa cái có hình quả gấc con, hoa đực lúc đầu nấp trong lá bắc và lá bắc bọc kín lại, sau đó hoa nở thành hình loa, trông như hoa bí nhưng màu vàng nhạt, vàng kem, họng hoa có nhiều lông nhung và cổ hoa có một vệt đen láng. Trái kết khoảng một tháng rưỡi đến hai tháng sau khi nở hoa. Trái non có vỏ màu xanh nhạt, trái già có màu xanh lục đậm. Trái gấc hơi tròn to bằng trái bưởi, có khi to hơn, hình thon thon. Toàn thân có gai to và nhọn. Khi trái chín có màu vàng gạch đến đỏ rực hoặc đỏ thẫm rất đẹp. Khối lượng trái không đồng đều thay đổi tùy theo giống và điều kiện ngoại cảnh, chăm sóc. Trái trung bình nặng từ 1,2 kg đến 1,5 kg. Trong trái có nhiều hạt. Quanh hạt có màng nhục màu đỏ đậm bao bọc và khi bóc màng đỏ sẽ thấy lớp voe hạt cứng băng đồng xu, dẹp và dày, màu đen lánh hoặc đen nâu có nhiều cạnh lồi ra giống như hạt mướp đắng, chung quanh mép hạt có răng cưa tù và rộng. (Trần Đức Ba, 2006) 2.1.3. Phân loại Cây gấc trồng ở nước ta có thể có nhiều giống. Tuy nhiên trong sản xuất hiện nay chỉ phân biệt có hai loại gấc sau đây: - Gấc nếp: trái to, vỏ mỏng, nhiều hạt, vỏ trái có màu xanh, gai to, ít gai, khi chín chuyển sang màu đỏ cam. Bổ trái ra bên trong trái có màu vàng tươi, màng đỏ bao bọc hạt có màu đỏ tươi rất đậm. - Gấc tẻ: (gấc sẽ) trái nhỏ hoặc trung bình, vỏ dày tương đối, có ít hạt, gai nhọ, trái chín bổ ra bên trong cơm có màu vàng nhạt và màng đỏ bao bọc hạt thường có màu đỏ nhạt hoặc màu hồng không được đỏ tươi, đậm như gấc nếp. (Trần Đức Ba, 2006) Hình 2: Quả gấc bổ đôi 2.1.4. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng Thành phần hóa học của quả gấc chủ yếu là nước, glucid và một ít protein, cellulose Bảng 1: Thành phần hóa học của quả gấc (tính trên 100g) Thành phần  Đơn vị  Hàm lượng   Nước Protein Lipid Glucid Cellulose Tro Ca P Calories  % g g g g - mg mg Kcal  90,20 0,60 0,10 6,40 1,60 - 27 38 29   Nguồn: Vương Thúy Lê, 2002. Tuy nhiên, thịt gấc lại chiếm một tỷ lệ khá cao hàm lượng (-carotene (tiền vitamin A). Đây là thành phần quan trọng trong việc cung cấp nguồn vitamin A. Đặc biệt hàm lượng (-carotene trong gấc cao hơn so với các loại rau quả khác, gấp 14÷16 lần so với carrot, mà thông thường người ta vẫn nghĩ carrot là loại rau củ có chứa nhiều carotene (tiền vitamin A). (Trần Đức Ba, 2006). Bảng 2: Thành phần hóa học của thịt gấc (tính trên 100g) Thành phần  Đơn vị  Hàm lượng   Nước Protein Lipid Glucid Cellulose Tro Ca P Calories  % g g g g mg mg mg Kcal  77 2,1 7,9 10,5 1,8 0,7 56 6,40 125   Nguồn: Vương Thúy Lê, 2002. Bảng 3: Thành phần muối khoáng và các vitamin trong các loại quả Loại quả  Muối khoáng mg trong 100 g  Vitamin (mg%)    Ca  P  Fe  Carotene  B1  B1  PP  C   Gấc Bí đỏ Cà rốt Cà chua  56 24 43 12  6,40 16 39 26  - 0,50 0,08 1,40  91,60 0,20 5,00 2,00  - 0,06 0,06 0,06  - 0,03 0,06 0,04  - 0,40 0,40 0,50  - 8,00 8,00 40   Nguồn: Trần Đức Ba, 2006. 2.1.5. Giá trị sử dụng Gấc thường được dùng làm gia vị tạo màu và hương vị đặc trưng cho xôi. Ở nước ta hiện nay giá trị sử dụng của gấc chưa được nhiều người biết đến và gấc thường dược dùng ở dạng tươi. Màng đỏ hạt gấc tươi được dùng để lấy màu nấu cary, ragout. Ngoài ra gấc còn cho những vị thuốc, trong gấc có hai loại dầu: - Một loại dầu khô trong hạt: dùng để pha sơn, có giá trị tương đương dầu trẩu ở các nước khác. - Loại dầu trong cơm gấc: có chứa từ 30 – 35% là một chất dầu béo, ăn được, màu đỏ, có vị thơm và chứa nhiều sinh tố A ((-carotene). Trong màng đỏ của hạt gấc có chứa nhiều (-carotene, lycopen vitamin E, F, các acid béo không no, các yếu tố vi lượng. Ngoài các giá trị sử dụng trên, gấc còn có thể cho ta các giá trị sử dụng khác từ vỏ, lá… - Vỏ quả gấc: chiếm tỷ lệ trọng lượng khá lớn, có thể dùng làm thức ăn gia súc. - Lá gấc: lá gấc non để luộc ăn hoặc đem thái nhỏ chiên với trứng và rươi là món ăn ngon và bổ. - Nhân hạt gấc: hạt gấc vị đắng, hơi ngọt, tính ôn có thể dùng chữa bệnh sưng, độc, phụ nữ sưng vú, hậu môn sưng thủng… - Rễ gấc: Sao vàng tán nhỏ dùng để chữa tê thấp, sưng chân. (Trần Đức Ba, 2006) 2.2. Sắc tố carotenoid Carotenoid là sắc tố phân bố rộng rãi trong thiên nhiên có màu vàng, cam, đỏ. Người ta thấy carotenoide trong lục lạp, sắc lạp (ở củ carot). Trong thực vật màu carotenoide thường bị che phủ bởi chlorophyll. Ở các lá non người ta có thể thấy màu carotenoide khi chlorophyll chưa đầy đủ. Carotenoid có vai trò trong sự quang hợp và bảo vệ mô cây tránh các phản ứng gây hại do ánh sáng và không khí. Carotenoid trong rế và lá là chất tiền sinh acid abscisic, một hợp chất có chức năng điều hòa sinh trưởng, chất mang thông tin hóa học Carotene có vai trò quan trọng đối với dinh dưỡng người và gia súc. Đó là tiền sinh tố A (retinol), chất này liên quan mật thiết đến khả năng nhận biết ánh sáng của mắt. β-carotene có hoạt tính provitamin A mạnh nhất. Các carotenoid khác như α-carotene hay β-cryptoxanthin… cũng có hoạt tính tiền vitamin A. Carotenoid có ảnh hưởng tốt làm giảm nguy cơ ung thư ở người và làm chậm sự lão hóa. Carotenoid được thấy trong: - Trái như đào, cà chua, ớt, gấc, cam… - Củ như carot, nghệ… - Động vật như sữa, máu, lòng đỏ trứng… (Francis và ctv, 1999) 2.2.1. Cấu tạo Carotenoid có 2 nhóm cấu tạo: carotene hydrocarbon và xanthophyll. Xanthophyll là carotenoid gồm nhiều chất dẫn xuất chứa nhóm hydroxyl, epoxy, alđehy và ceton. Carotenoid là sắc tố mà về mặt hóa học gần với crrotene. Đó là các hydrocarbon gồm các đơn vị isopren. CH2=C-CH=CH2 Hình 3: isopren Nhiều carotenoid chứa 8 đơn vị carotene hay chứa 40 nguyên tử carbon. Hình 4: Cấu tạo của (-carotene Một số carotenoid quan trọng như là chất tiền vitamin A. Trong động vật β-carotene biến thành vitamin A bằng cách oxy hóa bởi enzym β-carotene 15,15’ oxygenase để thành retinal. Sau đó retinal chuyển thành dạng retinol (vitamin A) bằng enzym retinalđehye reductase: Những carotene khác không sinh ra vitamin A như β-carotene. Màu đỏ không dùng để chỉ thị lượng dinh dưỡng vitamin A. Một số sắc tố carotenoid: Lycopene màu đỏ của cà chua, cryptoxanthin màu da cam của vỏ quýt, capaxantin màu đỏ ớt… (Francis ctv, 1999) Hình 5: Cấu tạo của lycopene 2.2.2. Tính chất - Carotenoid có độ hòa tan rất cao trong các dung môi không phân cực (bao gồm cả dầu mỡ), nhưng lại không tan trong nước. Chúng thường được tách khỏi các nguyên liệu thực vật bằng dầu mỏ (petroleum ether), ether hay benzen. Ethanol và acetone cũng là những dung môi thích hợp. (Hoàng Kim Anh, 2006) - Màu sắc của carotenoid được tạo ra nhờ sự có mặt của hệ các nối đôi liên hợp trong phân tử. - Do có nhiều nối đôi liên hợp nên chúng dễ bị oxy hóa, nhạy cảm với tia UV, oxy và ánh sáng. Khi những tác nhân này bị loại bỏ, carotenoid trong thực phẩm rất bền, kể cả ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên nó cũng bị đồng oxy hóa bởi các gốc tự do xuất hiện trong quá trình tự oxy hóa chất béo. Hiện tượng đồng oxy hóa đặc biệt rõ rệt khi có mặt thêm lipoxygenase. - Carotenoid vì dễ bị oxy hóa nên có tính chống oxy hóa. Carotenoid làm vô hoạt oxy độc thân sinh ra do tiếp xúc với ánh sáng, không khí và do đó chống sự oxy hóa tế bào. Lycopene được biết đặc biệt hiệu quả trong việc vô hoạt oxy độc thân. (Richardson và ctv, 1985) 2.2.3. (-carotene (-carotene hay tiền vitamin A không phải là chất phụ gia thực phẩm mà được sử dụng như một chất màu (chất phụ gia màu). (-carotene rất cần thiết cho cơ thể, chống được sự lão hóa của cơ thể, là nguồn cung cấp vitamin A cho cơ thể. Nồng độ (-carotene trong máu cao có thể lamf giảm nguy cơ đột quỵ. Tầm quan trọng của (-carotene là sự quan hệ của chúng với vitamin A. Phân tử (-carotene màu cam chuyển hóa thành 2 phân tử vitamin A không màu trong cở thể động vật. (-carotene chứa (_ionone hay vòng cyclohexenyl ở cuối chuỗi polyenyl. Vì (-carotene được liệt kê là tiền vitamin A nên chúng cũng được dùng đơn vị quốc tế như vitamin A. Tuy nhiên hàm lượng retinol trong chũng ít, do đó người ta xác định và thấy rằng 1(g (-carotene tương đương 0,167(g retino, 0,167(g retino tương đương 1,67 IU. Trong thiên nhiên, (-carotene tìm thấy trong các loại quả, rau, carrot…Một số (-carotene tím thấy trong trứng, bơ, phomai, thịt và cá. Đặc tính: giống vitamin A, (-carotene rất nhạy cảm với oxy, đặc biệt trong môi trường có độ ẩm và nhiệt độ cao. Chúng cũng bị phá hủy bởi lipoxidase. (Nguyễn Đức Lượng và Phạm Minh Tâm, 2005). 2.3. Sự mất màu carotenoid 2.3.1. Sự oxy hóa carotenoid Sự oxy hóa mất màu carotenoid rất quan trọng trong thực phẩm. Sự oxy hóa phá vỡ carotenoid tăng mạnh khi có sự hiện diện của sulfite và ion kim loại. Sự oxy hóa liên quan đến nhiệt độ, độ ẩm, khí oxy, kim loại… Do đó cần bảo quản các thực phẩm chứa nhiều carotenoid trong điều kiện nhiệt độ thấp, không có không khí. - Enzym lipoxygenase làm tăng nhanh sự oxy hóa của carotenoid tạo ra các proxyt. Các chất này làm mất màu carotenoid. - H2O2 và ion halogen cũng có thể làm mất màu carotene. (Richardson và ctv, 1985) Môi trường trung tính và kiềm, nhiệt độ sẽ phá hủy carotenoid Các dấn liệu cho thấy khi bảo quản thịt ở nhiệt độ ≤ 00C mặc dầu vẫn xảy ra các phản ứng sinh hóa chậm bên trong và oxy hóa một phần ở bên ngoài, song carotenoid chỉ biến đổi không đáng kể. Điều kiện có mặt oxy ảnh hưởng lớn đến hàm lượng carotenoid. Chính mức độ chưa bão hòa cao của các carotenoid làm cho chúng dễ oxy hóa và sự mất màu hoặc giảm màu là do phản ứng của peroxyde và nhóm radical tự do với carotenoid. Ánh sáng cũng làm tăng nhanh quá trình oxy hóa carotenoid. (Trần Thị Luyến, 2004) 2.3.2. Hướng ngăn cản sự mất màu carotenoid Phá hủy hoạt tính của enzym oxy hóa lypoxygenase bằng cách chần. Ngăn cản sự tiếp xúc với oxygen Dùng chất chống oxy hóa. (Richardson và ctv, 1985) 2.4. Acid citric Là chất hỗ trợ chống oxy hóa. Trong tự nhiên acid citric có nhiều trong các loại của họ citrus. Acid citric có vị chua dịu và dễ chịu hơn các acid khác nên thường được sử dụng nhiều trong chế biến thực phẩm. Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở thể kết tinh khan hoặc với một phân tử nước không màu, không mùi. Loại khan phải chứa không ít hơn 99,5% C6H8O7, 1 g tan trong 0,5 ml nước hoặc trong 2 ml etanol. Acid citric có thể cô lập hay loại bỏ các ion kim loại nặng, vì thế việc khời động quá trình tự oxy hóa chất béo (xúc tác bởi ion kim loại) có thể được ngăn chặn. Acid citric có thể tăng cường hiệu quả chống oxy hóa kể cả khi có mặt các ion kim loại Cu, Fe, Ni. Ngoài ra acid citric còn có khả năng chống một số nấm mốc và vi khuẩn. Acid citric với liều lượng 0,75% làm giảm sự phát triển của Aspergilus parasiticus và làm giảm khả năng sinh tổng hợp độc chất. Aspergilus versicolor bị ức chế ở nồng độ 0,25% Penicillium expansum bị ức chế ở nồng độ 0,75%. Staphylococcus aureus bị ức chế 90-99% trong 12 giờ ở pH = 4,7 và pH = 4,5. Liều lượng sử dụng cho người: - Không hạn chế 0 – 60 mg/kg thể trọng - Có điều kiện 60 – 120 mg/kg thể trọng. (Nguyễn Đức Lượng và ctv, 2005) 2.5. Vitamin C Nguồn vitamin C tốt nhất là trong rau quả, đặc biẹt ở dạng tươi sống. Vitamin C trong các loại rau quả như họ cam quýt, cà chua, bông cải xanh, dâu tây, dưa đỏ, bắp cải,.. hàm lượng vitamin C trong các loại rau quả khác nhau, tùy theo mức độ chín của rau quả. Acid ascorbic bị oxy hóa và ngã vàng khi tiếp xúc với không khí, ánh sáng và nhiệt độ cao. Vitamin C ổn định trong không khí khi được sấy khô nhưng phải bảo quản trong tối. (A.Larry Branen, 2002). Theo Francis và Frederick J. (1999) acid ascorbic là một chất chống oxy hóa và trong công nghiệp thực phẩm nó có thể thay thế cho hợp chất của sunfit. Vitamin C có thể ngăn chặn sự thay đổi màu của thực phẩm trong quá trình chế biến cũng như bảo quản. Acid ascorbic là tác nhân chống oxy hóa bởi vì nó cung cấp điện tử cho enzyme hoặc các gốc tự do của acid béo để ngăn chặn phản ứng oxy hóa xảy ra (A.Larry Branen, 2002). Hình 6: Công thức cấu tạo của acid ascorbic (vitamin C) 2.6. Sorbate kali Sorbate kali được sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm từ rất sớm. Sorbate kali là muối của acid sorbic. Sorbate kali ở dạng bột trắng kết tinh, tan tốt trong nước (58,2g/100ml nước ở 200C). Ít tan trong dầu. Chính vì đặc tính tan tốt trong nước nên sorbate kali được sử sụng nhiều hơn trong bảo quản thực phẩm so với acid sorbic ít tan trong nước. (Nguyễn Đức Lượng và Phạm Minh Tâm, 2005) 2.6.1. Hoạt tính chống khuẩn Sorbate kali có tác dụng chống nấm men và chống vi khuẩn, nấm mốc. Nhưng có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm mốc và nấm men, mà các vi sinh vật này là nguyên nhân chủ yếu thường gây hư hỏng các sản phẩm rau quả. Liều lượng được phép sử dụng là 0,2%. Đặc biệt có tác dụng tốt với nấm mốc ở pH=6. Sorbate kali hoạt động tốt hơn benzoate ở pH=4-6. Ở pH=3 hoạt động kém hơn propioate và giống như banzoate. Đối với vi khuẩn gram(+) thì sorbate ảnh hưởng mạnh hơn vi khuẩn gram(-). Vi khuẩn hiếu khí bị tác động bởi sorbate mạnh hơn vi khuẩn yếm khí Sự ức chế của sorbate đối với nấm mốc do chúng làm enzym của vi sinh vật mất hoạt tính. Đặc biệt là enzym dehydrogenase. Sorbate ngăn cản sự phát triển của tế bào dinh dưỡng và ngăn cản sự tạo thành bào tử. Sorbate giống như acid lipobilic, benzoate, prpionate ức chế sự phát triển của tế bào theo cùng một cơ chế. Cơ chế lực vận chuyển proton (Proton motive force-PMF). Theo đó ion hydrogen (proton) và ion hydroxyl được thoat khỏi nguyên sinh chất làm pH ngoài tế bào chuyển dịch sang trung tính, làm thay đổi điện năng ở màng và làm thay đổi chuyển vận acid amin. Sau khi thẩm thấu qua màng, những phân tử không phân ly sẽ ion hóa bên trong tế bào và làm giảm pH trong tế bào. Do đó làm thay đổi sự chuyển động của phenyllanin. Từ đó làm giảm sinh trưởng tổng hợp protein, làm thay đổi sự tích lũy nucleotit . Các loài nấm men bị ức chế bởi sorbate kali là: Bettanomyces, Byssochlamys, Candida, Cryptococcus, Saccharomyces, Torulaspora… Các loài nấm mốc bị ức chế bởi sorbate kali là: Ascochyto, Aspergilus, Mucor, Phoma, Penicillium… Các loài vi khuẩn bị ức chế bởi sorbate kali là: Salmonella, Clostridium botulinum, Bacillus…(Nguyễn Đức Lượng và ctv, 2005) 2.6.2. Ứng dụng Sorbate kali được ứng dụng rộng rãi để tiêu diệt nấm mốc trong sản xuất thực phẩm. Thường bổ sung trực tiếp vào thực phẩm bằng cách là trộn vào thực phẩm, phun vào thực phẩm…tùy từng loại thực phẩm. Các loại rau quả thường phun lên bề mặt với liều lượng 5-10%. Ở Mỹ, liều lượng sorbate cho phép sử dụng là 0,1-0,2%. (Nguyễn Đức Lượng và Phạm Minh Tâm, 2005) 2.7. Hư hỏng rau quả 2.7.1. Đặc điểm của rau quả Rau quả là một loại nông sản tương đối khó bảo quản vì lượng nước trong rau quả cao (95%) là điều kiện tốt cho vi khuẩn hoạt động. Mặt khác thành phần dinh dưỡng rau quả phong phú, có chứa nhiều loại đường, đạm, muối khoáng, sinh tố... kết cấu tổ chức tế bào của đa số loại rau quả lại lỏng lẻo, mềm xốp, dễ bị xây xát, sứt mẻ, bẹp, nát nên vi sinh vật dễ bị xâm nhập. Trong rau quả còn chứa nhiều loại men, sau khi thu hoạch trong quá trình bảo quản nó vẫn tiếp tục tiến hành hàng loạt các quá trình sinh lý, sinh hoá, thuỷ phân trong nội bộ làm tiền đề cho vi khuẩn phát triển Các hiện tượng biến đổi của rau quả trong quá trình bảo quản gồm 2 loại lớn là: - Một là do những quá trình biến đổi trong nội bộ rau quả và do những nguyên tố của bản thân rau quyết định. Ảnh hưởng của loại biến hoá đó là do năng lực bảo quản của rau quả ta gọi là khả năng bảo quản của rau quả. - Hai là do tác dụng của vi sinh vật mà gây nên những biến đổi trong rau quả, những vi sinh vật từ ngoài xâm nhập vào ta gọi là quá trình vi sinh vật gây bệnh. - Trong quá trình bảo quản rau quả bản thân chúng còn diễn ra những biến đổi về vật lý như sự bay hơi nước là hiện tượng thường xuyên xảy ra làm cho rau quả bị héo giảm trọng lượng và giảm phẩm chất. Những biến đổi về sinh hoá cũng dẫn đến làm giảm phẩm chất và tất cả những biến đổi đó đều làm cho tính chống chịu của rau quả đối với sâu bệnh kém đi và sự thiệt hại tăng lên. (Nguyễn Văn Tiếp và ctv,2000) 2.7.2. Nguyên nhân gây hư hỏng rau quả 2.7.2.1. Do yếu tố vi sinh vật Rau quả hư hỏng do vi khuẩn bên ngoài xâm nhập vào gây thối nhũn hư hỏng rau quả. Quả thường bị nhiễm nấm mốc và nấm men. Các vi sinh vật phát triển tốt ở môi trường axit trong quả và gây ra hư hỏng quả. Một số lớn hư hỏng ở quả là do vi khuẩn. Trong quá trình chín, đặc biệt là khi thu họach, vỏ quả dễ bị dập vỡ tạo điều kiện thuận lợi cho các bào tử nấm thâm nhập vào dịch quả và nảy mầm. Các sợi nấm làm hỏng thịt quả. Ngoài ra, nhiều nấm mốc tiết ra enzym xenlulaza, phân hủy xenluloza tới xenlobioza. Kết quả là thành tế bào của quả bị phá hoại, tạo điều kiện cho nấm hiếu khí phát triển tốt trong nước quả giàu dinh dưỡng và sự hư hỏng bị trầm trọng hơn. Sau đó sợi nấm có thể một phần mọc ra ngoài vỏ quả và tạo thành các bào tử, rồi gây nhiễm rộng hơn nữa. Nhiều mốc có hoạt tính pectinaza, phân hủy các chất pectin, làm cho các tế bào và mô quả mất tính liên kết, quả bị xốp và hỏng. Trong quá trình dinh dưỡng và hô hấp của nấm mốc, các loại đường bị oxi hóa thành các axit hữu cơ (acid malic, acid acetic, acid citric…), làm cho độ axit trong quả cao lên, một phần đường bị lên men rượu. Sau đó, các nấm mốc lại oxi hóa các axit hữu cơ, rượu làm cho độ axit của dịch quả giảm và tạo điều kiện cho nhiều loại vi khuẩn phát triển. Kết quả là quả bị hư hỏng, mất giá trị dinh dưỡng. Nấm mốc phát triển trên bề mặt và bên trong quả gây ra những đốm nâu thẫm. Sự xuất hiện những đốm này có liên quan đến sự tác dụng oxi chất tanin trong quả của enzym do nấm mốc tiết ra, tạo thành chất flobafen có màu nâu xám. Có những dạng hư hỏng ở rau quả sau: + Thối quả: các loại quả đều có thể bị thối rửa. Bệnh này do nấm Monilia fructigena gây ra. Nấm này có hệ sợi đơn bào phân nhánh, cuống sinh bào tử ngăn và dính vào bào tử có dạng hình quả chanh. Nấm phát triển làm cho quả có các đốm màu nâu xám rồi chuyển nâu. Dưới những đốm này thịt quả trở nên xốp và có màu nâu. + Thối xám: nhiều loại quả, trong đó có họ chanh cam, bị bệnh này. Nấm bệnh là Monilia cinerea (ở giai đọan sinh túi nó có tên là Stromatinia cinere). Sợi nấm mọc theo các mô quả và cả ở các nhánh cây. Các đính bào tử có màu xám, vì vậy khi quả có nấm này mọc gây thối hỏng quả và mang tên gọi là thối xám. + Thối đồng: nấm bệnh là Gloeosporium fructigena. Nấm này phát triển ở quả gây thối hỏng và gây cho quả có vị đắng. Khi phát triển trên quả ta thấy những đốm tròn màu hồng. Cùng với Gloeosporium fructigena ta còn thấy nấm mốc xanh (Pecnicilium glaucum), mốc hồng (Trichothecium rosanii) 2.7.2.2. Do các yếu tố hóa lý, sinh hóa Ngoài yếu tố vi sinh vật rau quả hư hỏng còn do các biến hoá về hoá học trong nội tại của rau quả như các quá trình oxy hoá khử và các quá trình sinh lý, sinh hoá do men gây ra. Ngoài ra còn do tác dụng vật lý cơ học làm hư hỏng rau quả như sự va chạm, làm bẩn, dập nát... * Biến đổi vật lý - Sự bay hơi nước Đây là hiện tượng mất nước tự do, phụ thuộc vào đặc điểm của thực vật, đặc biệt là cấu trúc của biểu bì và bề mặt tiếp xúc với không khí. Mặt khác còn phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ, độ ẩm giữa sản phẩm với môi trường xung quanh, tốc độ chuyển động của không khí. Ở quả non, các phần tử keo trong chất nguyên sinh và không bào có khả năng giữ nước yếu nên dễ bị mất nước dẫn đến tình trạng héo quả. Độ ẩm môi trường giảm, nhiệt độ tăng, thương tật do va đập, sâu chuột hay nấm bệnh cũng làm tăng sự mất nước. Sự mất hơi nước thay đổi trong quá trình bảo quản: giai đoạn đầu mạnh, giai đoạn giữa chậm lại, giai đoạn cuối mất hơi nước nhanh - Sự giảm khối lượng tự nhiên Sự giảm khối lượng tự nhiên do bay hơi nước, tổn hao các chất hữu cơ trong quá trình hô hấp đẫn đến hao hụt khối lượng. Khối lượng rau quả giảm do nhiều yếu tố như giống, khí hậu, kĩ thuật canh tác, công nghệ bảo quản, thời điểm thu hoạch. Trong bất cứ điều kiện bảo quản nào cũng không thể tránh khỏi sự giảm khối lượng tự nhiên, tuy nhiên, khi tạo được điều kiện tồn trữ tối ưu thì có thể hạn chế đến mức tối thiểu sự giảm khối lượng tự nhiên. - Sự sinh nhiệt Toàn bộ năng lượng sinh ra trong quá trình bảo quản là do hô hấp, trong đó 2/3 năng lượng này tỏa ra môi trường xuang quanh, 1/3 dùng vào quá trình trao đổi chất trong tế bào, quá trình bay hơi và dự trữ ở dạng năng lượng hóa học phân tử ATP. Sự sinh nhiệt làm nhiệt độ tăng tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển gây hư hỏng. Trong quá trình bảo quản rau quả, cần duy trì các thông số nhiệt độ, độ ẩm tối ưu nhằm giảm sự sinh nhiệt. * Biến đổi hóa học Trong thời gian bảo quản, hầu hết các thành phần hóa học của rau quả đều bị biến đổi do tham gia hô hấp hoặc do hoạt động của enzym. Đường là thành phần chủ yếu tham gia vào quá trình hô hấp nên hàm lượng giảm đáng kể. tuy nhiên, trong một số loại quả chứa nhiều tinh bột lúc còn xanh, khi bảo quản mặc dù tham gia vào qua trình hô hấp nhưng lượng đường chẳng những không giảm mà còn tăng. Đó là do khi quả chín lượng tinh bột chuyển thành đường với tốc độ cao hơn tốc độ giảm đường do hô hấp. Hoạt dộng của enzym có tác dụng trực tiếp đến sự phân giải các chất glucid: hemicelluloza thủy phân thành đường, protopectin thủy phân thành pectin hòa tan làm cho quả mềm dần. Ngoài ra các chất hữu cơ khác như acid, vitamin đều có thể giảm khi kéo dài thời hạn bảo quản. Các chất màu được hình thành hoặc biến đổi từ dạng này sang dạng khác. Tốc độ biến đổi các thành phần hóa học tỷ lệ thuận với cường độ hô hấp. * Biến đổi sinh hóa Sự hô hấp của quả là thay đổi sinh hóa cơ bản trong quá trình bảo quản rau quả. Về bản chất hóa học, hô hấp là quá trình oxy hóa chậm các chất hữu cơ phức tạp. Dưới tác dụng của enzym các chất này phân hủy thành chất đơn giản hơn và giải phóng năng lượng. Khối lượng tự nhiên của quả bị giảm là do hô hấp, hô hấp cũng làm tổn hao thành phần dinh dưỡng nên việc làm giảm cường độ hô hấp là điều quan trọng trong phương pháp tồn trữ. Các chất bị tiêu hao trong quá trình gồm glucid, acid, pectin…, kéo theo sự sinh nhiệt và tăng ẩm. Quá trình hhô hấp hiếu khí xảy ra trong điều kiện có đủ oxi không khí tạo thành carbonic, hơi nước, sinh năng lượng làm bốc nóng khối nguyên liệu trong kho tồn trữ, cho nên phải có phương pháp làm thông thoáng nếu không thì sự sinh nhiệt sẽ kích thích trở lại làm tăng cường độ hô hấp, tích tụ hơi nước, khi đó nhiệt độ và độ ẩm tăng cao là nguyên nhân thúc đẩy sự hoạt động của nhiều vi khuẩn và nấm mốc gây hư hỏng nguyên liệu. Khi trong điều kiện không có hoặc có rất ít oxy thì quá trình hô hấp yếm khí xảy ra tạo carbonic, rượu và năng lượng. Tuy nhiên lượng nhiệt sinh ra trong hô hấp yếm khí ít hơn 20 lần so với hô hấp hiếu khí. Cho nên để đảm bảo nhiệt lượng duy trì quá trình sống thì khi hô hấp yếm khí sẽ tiêu hao một lượng chất dự trữ lớn hơn nhiều lần so với hô hấp hiếu khí, vì vậy sự giảm khối lượng tự nhiên có thể ít nhưng chất khô lại tiêu hao nhiều. Sự hô hấp là chỉ tiêu tốt của hoạt động trao đổi chất thông thường, nó chỉ ra tốc độ oxy hóa của các chất nền khi hô hấp và sự hư hỏng sau cùng. Quá trình hô hấp đặc trưng bằng cường độ hô hấp, cường độ hô hấp được biểu thị bằng số mg (hay số mililit) CO2 sinh ra (hoặc oxy hấp thu vào) của 1kg nguyên liệu trong 1 giờ (mg/kg.h). Cường độ hô hấp phụ thuộc vào nhiều nhân tố Độ già chín của nguyên liệu. Mức độ nguyên vẹn. Các yếu tố của môi trường như: nhiệt độ, độ ẩm, thông gió… (Lương Đức Phẩm và ctv, 2001) 2.8. Các phương pháp bảo quản rau quả 2.8.1. Bảo quản ở điều kiện thường “Điều kiện thường” được hiểu là điều kiện nhiệt độ và độ ẩm bình thường của tự nhiên. Nhiệt độ và độ ẩm tự nhiên hoàn toàn phụ thuộc vào sự biến động khí hậu và thời tiết. Nhìn chung nhiệt độ và độ ẩm ở Việt Nam là rất cao, thích hợp cho sự phát triển của đa số loại vi sinh vật, nhất là nấm mốc. Vơí điều kiện này rau quả sẽ nhanh chóng bị hư hỏng. Tuy nhiên trong thực tế, cũng có khi phải giữ nguyên liệu rau quả ở điều kiện bình thường, không thuận lợi như vậy. Đó là khi cần tập trung rau quả trước lúc phân phối đến người tiêu dùng hoặc trước khi chế biến công nghiệp. Bảo quản rau quả ở điều kiện bình thường hoàn toàn dựa vào nguyên lý bảo tồn sự sống. thời hạn bảo quản phụ thuộc vào đặc tính sinh học của từng loại rau quả. Phần lớn các loại rau quả chỉ bảo quản được ở điều kiện bình thường trong khoảng vài ngày. Một trong những yếu tố quan trọng giữ chất lượng của rau quả khi bảo quản ở nhiệt độ thường là thông gió. Thông gió nhằm tạo ra môi trường khí quyển xung quanh nguyên liệu cũng thoáng như không gian tự do, tức là có nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển trong khối nguyên liệu không khác tự nhiên. Ngoài ra rau quả cũng được che chắn khỏi tác động trực tiếp của ánh sáng để hạn chế nguyên nhân làm tăng cường độ hô hấp. (Hà Văn Tuyết và Trần Quang Bình, 2000). 2.8.2. Bảo quản bằng nhiệt độ thấp (ở điều kiện lạnh) Ở nhiệt độ thấp các phản ứng enzym chậm lại, nhưng không bị ngừng hẳn. Nhiệt độ càng thấp hoạt động của enzym càng giảm. Nhiệt độ thấp ức chế quá trình phát triển của vi sinh vật, nhưng không tiêu diệt được chúng. Ở nhiệt độ từ 00C trở xuống vi sinh vật không phân hủy được protein, chất béo, còn chất dinh dưỡng bị phân giải rất ít. Những vi sinh vật ưa lạnh còn phát triển ở nhiệt độ thấp. Nhìn chung nếu giữ thực phẩm ở nhiệt độ thấp vi sinh vật không phát triển, không tăng số lượng, giữ càng lâu số lượng càng giảm, vi sinh vật ít hoạt động hoặc không hoạt động. Cấu trúc và thành phần dinh dưỡng của thực phẩm trong quá trình bảo quản lạnh thay đổi: - Trước hết bề mặt thực phẩm se lại, các tổ chức co lại và toàn khối trở nên rắn, nước trong tế bào có thể đóng băng (nếu nhiệt độ bảo quản thấp hơn băng điểm của dịch tế bào), thực phẩm có thể bị biến dạng tùy thuộc vào cách làm lạnh từ từ hoặc làm lạnh đột ngột (làm lạnh từ từ bị biến dạng nhiều). - Các chất protein ở -200C bị đông lại, qua 6 – 12 tháng bị phân giải nhẹ, không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. - Các chất béo bị thủy phân hóa: các acid béo tự do hình thành tùy thuộc vào nhiệt độ, thời gian cất giữ sản phẩm. Ở nhiệt độ -120C sau 10 tuần lễ các peroxyt tăng lên rõ rệt, sau 30 tuần chỉ số này tới mức quy định tối đa của vệ sinh. Vitamin A cũng bị thay đổi tính hòa tan trong chất béo. - Các chất hydrocarbon ít bị thay đổi trong nhiệt độ thấp. - Các chất khoáng trong thực phẩm giữ nguyên được giá trị dinh dưỡng. - Các vitamin ít bị thay đổi, riêng vitamin C ở nhiệt độ -90C sau 6 tháng mất 50%, ở -120C cũng mất đáng kể và -180C hao hụt rất ít. Các phương pháp bảo quản lạnh: Tùy theo loại sản phẩm, mục đích sử dụng mà chọn phương pháp bảo quản lạnh thích hợp. - Phương pháp giữ lạnh: bằng ướp lạnh, đơn giản là ướp bằng nước đá trong các thùng chứa hoặc khoang chứa. Để tăng cường hiệu quả cần cho thêm một số hóa chất như kháng sinh, muối ăn hoặc các muối khóang khác vào nước đá. Phương pháp này chỉ giữ thực phẩm tươi trong thời gian ngắn. - Phương pháp ướp lạnh trong kho lạnh (refrigeration): phương pháp này giữ thực phẩm ở nhiệt độ cao hơn băng điểm của dịch tế bào. Thí dụ thịt được giữ ở nhiệt độ từ -10C đến -30C, hoa quả từ 40C đến 100C. Các sản phẩm ướp lạnh thường giữ được khoảng nửa tháng, ướp rau quả có thể để được lâu hơn. - Phương pháp đông lạnh (freezing): nhiệt độ bảo quản thấp hơn -180C có khi tới -400C, -500C. (Lương Đức Phẩm, 2001). 2.8.3. Bảo quản bằng hóa chất Hiện nay trong thực tế bảo quản và chế biến thực phẩm nói chung, bảo quản rau quả nói riêng người ta vẫn thường sử dụng một số loại hóa chất ở những liều lượng khác nhau nhằm kéo dài thời hạn bảo quản thực phẩm. Đối với rau quả, một số loại hóa chất có khả năng ức chế sinh trưởng, tức là làm chậm quá trình phát triển sinh lý. Loại hóa chất khác lại có khả năng thẩm thấu sâu vào màng tế bào cảu vi sinh vật, tác dụng với protein của chất nguyên sinh, làm tê liệt hoạt động sống của tế bào, và do đó vi sinh vật ngừng hoạt động. Để kéo dài thời hạn bảo quản rau quả chủ yếu là dựa vào khả năng tiêu diệt vi sinh vật của các loại hóa chất. Thực tế cho thấy, khi sử dụng hóa chất phù hợp, rau quả có thể bảo quản được dài ngày ngay cả ở nhiệt độ thường. Tuy nhiên nếu kết hợp xử lý hóa chất với bảo quản lạnh thì hiệu quả tăng lên nhiều. Nhược điểm của việc sử dụng hóa chất như là chất bảo quản là ở chỗ hóa chất có thể làm biến đổi phần nào chất lượng của rau quả, tạo mùi vị không tốt. Quan trọng hơn có thể gây hại cho sức khỏe con người. Tác hại của hóa chất đối với sức khỏe có thể xảy ra tức khắc hoặc lâu dài. Tức là có thể gây ngộ độc ngay sau khi cơ thể nhận một lượng hóa chất vượt quá mức chịu đựng của con người. Tác hại lâu dài là khi cơ thể tích lũy dần dần một chất nào đó có khả năng trở thành nhân tố sinh ra một số bệnh nguy hiểm. Như vậy chúng ta cần cận thận trọng khi quyết định dùng hóa chất để xử lý bảo quản rau quả tươi. Hóa chất được sử dụng để bảo quản thực phẩm nói chung, rau quả nói riêng cần đáp ứng những yêu cầu sau đây: - Diệt được vi sinh vật ở liều lượng thấp dưới mức nguy hiểm cho con người. - Không tác dụng tới các thành phần trong thực phẩm đẫn tới biến đổi màu sắc, mùi vị, làm giảm chất lượng sản phẩm. - Không tác dụng với vật liệu làm bao bì hoặc dụng cụ thiết bị công nghệ. - Dễ tách khỏi sản phẩm khi cần. Tuy nhiên ít khi có loại hóa chất nào có thể thỏa mãn tất cả những yêu cầu trên, cho nên khi sử dụng cần tìm hiểu đầy đủ tính chất hóa học, lý học, mức độc hại, tác dụng của từng loại hóa chất để lựa chọn cho từng đối tượng cụ thể, nhằm đảm bảo đồng thời chất lượng bảo quản và an toàn thực phẩm. (Hà Văn Tuyết và Trần Quang Bình, 2000). 2.9. Bao bì Plastic 2.9.1. Giới thiệu Plastic là polymer hữu cơ có sự thay đổi cấu trúc, thành phần hóa học và tính chất vật lý. Nguyên liệu sản xuất plastic là hydrocarbon từ dầu hỏa, được tách ra trong quá trình lọc dầu. Các đặc điểm của bao bì plastic - Bao bì plastic thường không mùi, không vị, có loại có thể đạt độ mềm dẻo, cũng có loại đạt được độ cứng cao, chống va chạm cơ học hiệu quả, chống thấm khí… - Bao bì plastic có thể trong suốt nhìn thấy rõ sản phẩm bên trong, hoặc có thể mờ đục, chê khuất hoàn toàn ánh sáng để bảo vệ thực phẩm. - Có loại có thể chịu được nhiệt độ thanh trùng hoặc nhiệt độ lạnh đông thâm độ. - Trọng lượng bao gói nhẹ - Sức bền kém, tuy nhiên ít bể hơn thủy tinh, chịu lực kém hơn kim loại - Thường dùng các chất thêm như các chất hóa dẻo (plasticizer), chất lấp khít (filler). Sự chọn lựa chất thêm dựa vào độ độc, tính tan khi bao gói sản phẩm. - Bao bì có thể được sản xuất mọi nơi do nguyên liệu nhân tạo. - Bao bì nhựa không có tính quang học như thủy tinh (truyền sáng, khúc xạ, phản chiếu…) - Bao bì nhưạ dẫn nhiệt kém, chịu nhiệt kém, đặc biệt là nhiệt độ khử trùng, đốt… - Bao bì plastic cho phép ít nhiều sự thấm khí, hơi, mùi. - Chịu ăn mòn hóa học tốt. (Đống Thị Anh Đào, 2005) 2.9.2. Polyetylen (PE) Polyetylen là một trong những vật liệu bao gói quan trọng bậc nhất hiện nay. Đó là một polymer dạng hydrocarbon có công thức –(CH2-CH2)n- . Polyetylen là sản phẩm trùng hợp của etylen, có tính chất: dẻo, bền, trơ hóa học, chịu được nhiệt độ thấp. Polyetylen thương mại được sản xuất với một lượng thay đổi các nhánh trong polymer mạch thẳng. Polyetylen tỉ trọng cao có ít nhánh nhất, khả năng chịu nhiệt lớn nhất, độ thấm thấp nhất. Polyetylen tỉ trọng cao được dùng ở dạng film cũng như làm ra các bao bì nhựa cứng. PE tỉ trọng thấp có ưu điểm rất dẻo và giá rẻ, thường được sử dụng ở dạng màng mỏng, túi … Nhược điểm cơ bản của màng PE là bị oxi, mỡ, dầu thấm qua. Nhưng ở nhiệt độ thấp thì có thể hạn chế được những nhược điểm này. (Nguyến Văn Tiếp và ctv, 2000) 2.9.3. Polyamide (PA) Polyamide là một loại pastic tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của một loại acid hữ cơ và một amin. Polyamid có tên thương mại là nylon. Hai loại amide quan trong được dung làm bao bì là nylon 6 và nylon 6,6; trong đó nylon 6 được dùng phổ biến hơn. Tính chất của bao bì polyamide: - Khả năng ngăn ngừa sự thẩm thấu tốt. - Không bị hư hỏng bởi dầu, mỡ. - Bao bì trong suốt và có độ bóng bề mặt cao. Chương 3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu 3.1. Phương tiện nghiên cứu 3.1.1. Địa điểm Các thí nghiệm của đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Tài Nguyên Thiên Nhiên, Trường Đại học An Giang. 3.1.2. Thời gian thực hiện Đề tài được thực hiện từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2008. 3.1.3. Nguyên liệu và hóa chất - Nguyên liệu: gấc chín - Hóa chất: + Acid citric và acid ascorbic + Sorbate kali + Vitamin C + Các hóa chất phục vụ phân tích khác. 3.1.4. Dụng cụ và thiết bị - Máy so màu Spectrophotometer CECIL (CE1020) - Nhiệt kế - Tủ lạnh 3.2. Phương pháp thí nghiệm 3.2.1. Phương pháp Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên và theo thể thức thừa số với 3 lần lập lại, được tính toán thống kê, số liệu biểu thị là giá trị trung bình. 3.2.2. Quy trình tổng quát Hình 7: Quy trình bảo quản tổng quát 3.2.3. Thuyết minh quy trình - Nguyên liệu: gấc chín sau khi mua về được rửa sạch nhằm loại bỏ đất cát, một số vi sinh vật bám trên vỏ, hạn chế sự lây nhiễm trong quá trình xử lý. - Tách lấy thịt quả: gấc sau khi rửa sạch, bổ đôi, tách bỏ vỏ, sau đó tiếp tục tách lấy thịt quả và loại bỏ hạt. Thu được thịt quả. - Xử lý acid: thịt quả sau khi tách hạt được bổ sung acid citric hoặc acid ascorbic nhằm hạn chế quá trình oxy hóa gây sậm màu thịt gấc. Ngoài ra acid còn có tác dụng sát khuẩn. - Bổ sung sorbate kali vào thịt gấc để ngăn chặn nấm mốc, nấm men tấn công gây hư hỏng thịt gấc. Sau khi bổ sung kalisobate, thịt gấc được cho vào từng loại bao gói và đem đi bảo quản. 3.2.4. Các chỉ tiêu đánh giá - Chỉ tiêu về cảm quan: màu sắc, mùi, trạng thái thịt gấc - Chỉ tiêu hóa lý: hàm lượng đường, lipid, acid tổng, vitamin C, (-carotene - Chỉ tiêu vi sinh: nấm mốc, vi khuẩn hiếu khí. 3.3. Nội dung bố trí thí nghiệm 3.3.1. Phân tích thành phần nguyên liệu 3.3.1.1. Mục đích Phân tích thành phần nguyên liệu nhằm mục đích xác định hàm lượng ban đầu của một số thành phần hóa học tiêu biểu có trong nguyên liệu. 3.3.1.2. Chuẩn bị mẫu Chọn một số quả gấc chín, rửa sạch, bổ đôi, tách lấy thịt gấc, bỏ vỏ và hạt gấc. Trộn đều thịt gấc, cân lấy khối lượng cho mỗi mẫu và tiến hành phân tích. 3.3.1.3. Chỉ tiêu và phương pháp phân tích Bảng 4: Chỉ tiêu và phương pháp phân tích thành phần nguyên liệu gấc Chỉ tiêu  Phương pháp   Hàm lượng đường tổng số Hàm lượng lipid tổng số Hàm lượng acid tổng Hàm lượng β-carotene Màu sắc  Bertrand Soxhlet Dùng dung dịch kiềm trung hòa hết các acid trong mẫu với chất chỉ thị màu là phenolphtalein đến màu hồng nhạt bền vững. Sắc ký lỏng cao áp HPLC (Hight Pressure Liquid Chromatography) Sử dụng máy quang phổ   3.3.2. Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của acid citric, acid ascorbic, sorbate kali, loại bao bì và nhiệt độ đến quá trình bảo quản thịt gấc tươi. 3.3.2.1. Mục đích Nhằm tìm ra acid thích hợp, sorbate kali, loại bao bì và nhiệt độ thích hợp cho quá trình bảo quản thịt gấc tươi. 3.3.2.2. Chuẩn bị mẫu Gấc sau khi mua về được chọn ngẫu nhiên một số quả, rửa sạch, bổ đôi, tách lấy thịt gấc, trộn đều, cân lấy khối lượng mỗi mẫu và tiến hành thí nghiệm. 3.3.2.3. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm bố trí với 4 nhân tố: nhân tố A, nhân tố S, nhân tố P, nhân T với 3 lần lặp lại. - Nhân tố A: hàm lượng acid bổ sung (% khối lượng) + A0: không bổ sung acid + A1: bổ sung 0,1 % acid citric + A2: bổ sung 0,1 % acid ascorbic - Nhân tố S: hàm lượng sorbate kali bổ sung (% khối lượng) + S0: không bổ sung + S1: bổ sung 0,1 % - Nhân tố P: loại bao bì sử dụng bảo quản + P1: bao PE + P2: bao PA - Nhân tố T: nhiệt độ bảo quản + T1: nhiệt độ mát 50C ÷ 100C + T2: nhiệt độ lạnh đông -50C ÷ -100C Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Số đơn vị thí nghiệm được thực hiện = A x S x P x T x n = 3 x 2 x 2 x 2 x 3 = 72 Trong đó n là số lần lặp lại thí nghiệm. 3.3.2.4. Tiến hành thí nghiệm Gấc sau khi tách thịt quả được bổ sung với acid citric hoặc acid ascorbic với tỷ lệ: 0,1 % và mẫu đối chứng không bổ sung acid, sau đó bổ sung sorbate kali với tỷ lệ 0,1% và mẫu đối chứng không có sorbate kali. Cho vào các loại các loại bao gói gồm: bao PE, PA. Tiến hành bảo quản ở các nhiệt độ: 5 ÷ 100C, -5 ÷ -100C. 3.3.2.5. Chỉ tiêu theo dõi Đo màu thịt gấc Hàm lường đường tổng Hàm lượng lipid tổng Hàm lượng acid tổng Hàm lượng vitamin A Đánh giá cấu trúc thịt gấc Tổng số nấm mốc, vi sinh vật hiếu khí Bảng 5: Phương pháp phân tích thu thập các chỉ tiêu Chỉ tiêu theo dõi  Phương pháp phân tích   Hàm lường đường tổng Hàm lượng lipid tổng Hàm lượng acid tổng Hàm lượng β-carotene Màu sắc Tổng số nấm mốc Tổng số vi khuẩn hiếu khí  Bertrand Soxhlet Dùng dung dịch kiềm trung hòa hết các acid trong mẫu với chất chỉ thị màu là phenolphtalein đến màu hồng nhạt bền vững. Sắc ký lỏng cao áp HPLC (Hight Pressure Liquid Chromatography) Sử dụng máy quang phổ Dựa trên kỹ thuật pha loãng, trải và đếm khuẩn lạc trong môi trường DG18 Dựa trên kỹ thuật pha loãng, trải và đếm khuẩn lạc trong môi trường Nutrient Agar   3.3.2.6. Xử lý kết quả Kết quả được xử lý thống kê bằng chương trình Statgraphic Plus 15.0. Chương 4 Kết quả và thảo luận 4.1. Thành phần hóa học của nguyên liệu gấc ban đầu Hình 9: Thịt quả gấc (màng hạt gấc) Gấc là loại quả có hàm lượng β-carotene cao, có giá trị dinh dưỡng, là vị thuốc quý trị được nhiều bệnh. Kết quả phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu gấc ban đầu được trình bày trong bảng: Bảng 6: Thành phần chính của thịt gấc tươi (màng gấc) (*) Chỉ tiêu  Đơn vị  Hàm lượng/100g thịt quả   Độ ẩm Đường tổng Lipid tổng Acid tổng Độ hấp thu A (λ = 465nm) β-carotene  % % % % mg/kg  77,37 10,92 6,80 0,29 0,58 214,74   (*) Số liệu trung bình của 3 lần lặp lại Thịt gấc sau khi bổ sung hóa chất: acid citric, acid ascorbic và kali sorbate có thêm chỉ tiêu vitamin C và thành phần acid tổng khác với nguyên liệu ban đầu Bảng 7: Thành phần hóa học của màng gấc sau khi bổ sung hóa chất (*) Chỉ tiêu  Đơn vị  Hàm lượng/100g thịt quả   Acid tổng Vitamin C Vi sinh vật  % mg% CFU/g  0,4 11 54   (*) Số liệu trung bình của 3 lần lặp lại 4.2. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến chất lượng thịt gấc tươi (màng gấc) theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ lạnh (5 - 100C) 4.2.1. Sự thay đổi hàm lượng đường tổng theo thời gian bảo quản 4.2.1.1. Ảnh hưởng của acid citric đến hàm lượng đường tổng theo thời gian bảo quản Hình 10: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên hàm lượng đường tổng số của các mẫu không bổ sung acid citric Hình 11: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên hàm lượng đường tổng số của các mẫu có bổ sung acid citric Ghi chú: - A0S0P1: Mẫu không bổ sung acid, không kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A0S0P2: Mẫu không bổ sung acid, không kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A0S1P1: Mẫu không bổ sung acid, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A0S1P2: Mẫu không bổ sung acid, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A1S0P1: Mẫu bổ sung acid citric, không kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A1S0P2: Mẫu bổ sung acid citric, không kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A1S1P1: Mẫu bổ sung acid citric, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A1S1P2: Mẫu bổ sung acid citric, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PA. Qua hình 10 cho thấy hàm lượng đường của các mẫu không bổ sung acid citric đều giảm theo thời gian bảo quản, hiện tượng giảm hàm lượng đường là do vi sinh vật hiếu khí phát triển phân hủy đường thành acid và các chất khác. Ở các mẫu không bổ sung acid: - Những mẫu có bổ sung kali sorbate hàm lượng đường giảm chậm hơn những mẫu không bổ sung kali sorbate. Điều này được lý giải là do kali sorbate có khả năng chống vi sinh vật, hạn chế sụ phát triển của vi sinh vật. - Yếu tố bao bì nhìn chung không ảnh hưởng đến hàm lượng đường. Hàm lượng đường của mẫu bao gói PE và mẫu bao gói PA có khác biệt nhưng không đáng kể. Hình 11 cho thấy hàm lượng đường của các mẫu bổ sung acid giảm dần theo thời gian bảo quản. Hàm lượng đường của những mẫu không bổ sung kali sorbate giảm nhanh và giảm nhiều hơn những mẫu có bổ sung kali sorbate. Mẫu bao gói PE và mẫu bao gói PA hàm lượng đường giảm tương đương nhau, hầu như không khác biệt. Theo thời gian bảo quản, hàm lượng đường của các mẫu giảm nhanh. Mẫu không bổ sung acid citric giảm nhanh hơn mẫu không bổ sung acid. Do acid citric cũng có tác dụng sát khuẩn nên phần nào cũng hạn chế được vi sinh vật. 4.2.1.2. Ảnh hưởng của acid ascorbic đến hàm lượng đường tổng theo thời gian bảo quản Hình 12: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên hàm lượng đường tổng số của các mẫu không bổ sung acid ascorbic Hình 13: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên hàm lượng đường tổng số của các mẫu có bổ sung acid ascorbic Ghi chú: - A0S0P1: Mẫu không bổ sung acid, không kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A0S0P2: Mẫu không bổ sung acid, không kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A0S1P1: Mẫu không bổ sung acid, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A0S1P2: Mẫu không bổ sung acid, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A2S0P1: Mẫu bổ sung acid ascorbic, không kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A2S0P2: Mẫu bổ sung acid ascorbic, không kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A2S1P1: Mẫu bổ sung acid ascorbic, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A2S1P2: Mẫu bổ sung acid ascorbic, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PA. Hình 13 cho thấy hàm lượng đường của các mẫu bổ sung acid ascorbic giảm theo thời gian bảo quản. Mẫu không bổ sung kali sorbate giảm nhiều hơn mẫu bổ sung kali sorbate. Hàm lượng đường ở các mẫu bao gói PE thấp hơn hàm lượng đường ở các mẫu bao gói PA Tuy nhiên sự khác biệt này không đáng kể. Hình 12 và 13 cho thấy ở 2 tuần đầu hàm lượng đường của những mẫu có bổ sung acid ascorbic, không kali sorbate giảm nhanh hơn mẫu không bổ sung acid ascorbic, không kali sorbate đến tuần 3 mẫu có acid giảm chậm lại sau đó lại giảm nhanh đột ngột ở tuần thứ 4. Hàm lượng đường của mẫu có acid và mẫu không acid khác biệt không nhiều ở tuần thứ 4. Nguyên nhân là do ban đầu, mẫu bổ sung acid ascorbic có pH thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, phân hủy đường thành acid và các hợp chất khác, sau đó pH giảm vi sinh vật phát triển chậm, khả năng phân hủy đường giảm. Đến tuần 4 acid ascorbic bị mất, khả năng sát khuẩn bị mất theo nên vi sinh vật phát triển mạnh nên hàm lượng đường giảm đột ngột. 4.2.1.3. Ảnh hưởng của kali sorbate đến hàm lượng đường tổng theo thời gian bảo quản Hình 14 cho thấy những mẫu không bổ sung kali sorbate hàm lượng đường giảm nhanh: - Thời gian đầu mẫu có bổ sung acid citric và mẫu bổ sung acid ascorbic không khác biệt về hàm lượng đường và hàm lượng đường thấp hơn mẫu không có acid vì mẫu bổ sung acid có pH thuận lợi cho vi sinh vật phát triển mạnh phân hủy đường nhanh, tạo acid và pH tiếp tục giảm. Thời gian sau pH thấp hạn chế sự phát triển của vi sinh vật nên hàm lường đường của mẫu có acid cao hơn. - Mẫu bổ sung acid citric có thời gian bảo quản lâu hơn mẫu bổ sung acid ascorbic và mẫu không bổ sung acid (5 tuần mới có dấu hiệu hư hỏng ở những mẫu bổ sung acid citric, 4 tuần đã xuất hiện dấu hiệu hư hỏng ở những mẫu bổ sung acid ascorbic và mẫu không bổ sung acid). Vì theo thời gian bảo quản lượng acid ascorbic bị mất. - Không có sự khác biệt đáng kể giữa mẫu bao gói PE và mẫu bao gói PA. Hình 14: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên hàm lượng đường tổng số của các mẫu không bổ sung kali sorbate Hình 15: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên hàm lượng đường tổng số của các mẫu có bổ sung kali sorbate Ghi chú: - A0S0P1: Mẫu không bổ sung acid, không kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A0S0P2: Mẫu không bổ sung acid, không kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A1S0P1: Mẫu bổ sung acid citric, không kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A1S0P2: Mẫu bổ sung acid citric, không kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A2S0P1: Mẫu bổ sung acid ascorbic, không kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A2S0P2: Mẫu bổ sung acid ascorbic, không kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A0S1P1: Mẫu không bổ sung acid, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A0S1P2: Mẫu không bổ sung acid, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A1S1P1: Mẫu bổ sung acid citric, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A1S1P2: Mẫu bổ sung acid citric, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PA. - A2S1P1: Mẫu bổ sung acid ascorbic, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PE. - A2S1P2: Mẫu bổ sung acid ascorbic, xử lý kali sorbate, sử dụng bao gói PA. Ở những mẫu có bổ sung kali sorbate: mẫu có bổ sung acid citric và mẫu có bổ sung acid ascorbic có hàm lượng đường cao hơn mẫu không bổ sung acid (hàm lượng đường trung bình của những mẫu có bổ sung acid là 5,27%, của những mẫu không bổ sung acid 4,87% sau 8 tuần bảo quản). Điều này được giải thích nhờ khả năng chống vi sinh vật của kali sorbate và sự kết hợp của acid citric, acid ascorbic và kali sorbate làm tăng tính bảo quản. Theo đồ thị 14, 15 ta thấy những mẫu có kali sorbate hàm lượng đường giảm chậm hơn và thời gian bảo quản dài hơn những mẫu không bổ sung kali sorbate. Tác dụng chống nấm men nấm mốc của kali sorbate đã tạo ra điều này.