HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
------------------------------------------------
BÙI MINH KHANG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ẢNH HƯỞNG CỦA MÀNG PHỦ TỪ CHITOSAN VÀ SÁP ONG
ĐẾN CHẤT LƯỢNG QUẢ HỒNG XIÊM BẢO QUẢN LẠNH
HÀ NỘI, 2021
HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
------------------------------------------------
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ẢNH HƯỞNG CỦA MÀNG PHỦ TỪ CHITOSAN VÀ SÁP ONG
ĐẾN CHẤT LƯỢNG QUẢ HỒNG XIÊM BẢO QUẢN LẠNH
Sinh viên
: BÙI MINH KHANG
Lớp
: K62CNTPA
Khóa
: 62
Chun ngành
: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
Giảng viên hướng dẫn : ThS. NGUYỄN THỊ THU NGA
HÀ NỘI, 2021
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong báo cáo này là trung
thực.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ trong việc hồn thành khóa luận này đã được
cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong khóa luận này đã được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 27 tháng 8 năm 2021
Sinh viên
Bùi Minh Khang
i
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện để tài tốt nghiệp, ngồi sự nỗ lực của bản thân, tơi đã
nhận được sự quan tâm và giúp đỡ rất nhiều của các cá nhân và tập thể.
Trước tiên, tôi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới cơ Nguyễn Thị Thu Nga là người
đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình chỉ bảo tơi trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt
nghiệp.
Đồng thời tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy, cô giáo, các cán bộ
tại phịng thí nghiệm bộ mơn Cơng nghệ Sau thu hoạch – khoa Cơng nghệ Thực phẩm
đã nhiệt tình giúp đỡ tơi trong q trình thực hiện đề tài này.
Tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn bè đã ln giúp
đỡ, động viên tơi trong suốt q trình thực hiện đề tài.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của bản thân, trong q
trình hồn thiện đề tài khóa luận của mình khơng tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy
tơi rất mong nhận được những nhận xét và ý kiến đóng góp từ thầy cơ, bạn bè để tơi có
thể hồn thiện đề tài này được tốt nhất cũng như tích lũy được những kinh nghiệm quý
báu cho bản thân.
Cuối cùng, tôi xin chúc quý thầy cô giáo cùng gia đình và bạn bè có thật nhiều sức
khỏe và công tác tốt.
Hà Nội, ngày 27 tháng 8 năm 2021
Sinh viên thực hiện
Bùi Minh Khang
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................vi
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... viii
PHẦN THỨ NHẤT .........................................................................................................1
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................................1
1.2. Mục đích, yêu cầu .....................................................................................................2
1.2.1. Mục đích ...............................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu .................................................................................................................2
PHẦN THỨ HAI .............................................................................................................3
TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................................3
2.1.Tổng quan về cây hồng xiêm.....................................................................................3
2.1.1. Nguồn gốc cây hồng xiêm .....................................................................................3
2.1.2.Thành phần dinh dưỡng của hồng xiêm .................................................................3
2.1.3. Công dụng và giá trị kinh tế của quả hồng xiêm ...................................................4
2.2. Một số hiện tượng xảy ra trong quá trình bảo quản hồng xiêm ............................... 5
2.2.1. Các q trình vật lí ................................................................................................ 5
2.2.2. Các q trình sinh lí ............................................................................................... 6
2.2.3. Các q trình hóa học ............................................................................................6
2.3. Phương pháp bảo quản rau quả bằng màng phủ ăn được .........................................7
2.4. Tổng quan về chitosan .............................................................................................. 8
2.5. Tổng quan về sáp ong ............................................................................................. 10
iii
2.5.1. Nguồn gốc............................................................................................................10
2.5.2. Thành phần hóa học của sáp ong .........................................................................10
2.5.3. Tác dụng của sáp ong ..........................................................................................10
2.6. Một số đề tài nghiên cứu liên quan đến chitosan và sáp ong .................................11
PHẦN THỨ BA ............................................................................................................13
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP .......................................................13
NGHIÊN CỨU ..............................................................................................................13
3.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu ...........................................................................13
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..........................................................................................13
3.1.2. Vật liệu nghiên cứu.............................................................................................. 13
3.2. Địa điểm và thời gian thí nghiệm ...........................................................................14
3.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 14
3.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................14
3.4.1. Chuẩn bị thí nghiệm ............................................................................................ 14
3.4.2. Bố trí thí nghiệm ..................................................................................................15
3.5. Phương pháp phân tích ...........................................................................................15
3.5.1. Hao hụt khối lượng tự nhiên ................................................................................15
3.5.2. Độ cứng của quả ..................................................................................................16
3.5.3. Hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số ....................................................................16
3.5.4. Xác định hàm lượng vitamin C ...........................................................................16
3.5.5. Tỷ lệ hư hỏng .......................................................................................................17
3.6. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................................17
PHẦN THỨ TƯ ............................................................................................................18
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................................................18
4.1. Ảnh hưởng của công thức màng phủ đến biến đổi vật lý của quả hồng xiêm trong
quá trình bảo quản lạnh .................................................................................................18
4.1.1. Hao hụt khối lượng tự nhiên ................................................................................18
iv
4.1.2. Độ cứng ...............................................................................................................20
4.2. Ảnh hưởng của công thức màng phủ đến biến đổi hóa học của quả hồng xiêm
trong quá trình bảo quản ................................................................................................ 21
4.2.1. Hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số ....................................................................21
4.2.2. Hàm lượng vitamin C ..........................................................................................23
4.3. Ảnh hưởng của công thức màng đến tỷ lệ thối hỏng của quả hồng xiêm trong quá
trình bảo quản ................................................................................................................24
PHẦN THỨ NĂM: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................27
5.1. Kết luận: .................................................................................................................27
5.2. Kiến nghị ...............................................................................................................27
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 28
PHỤ LỤC ......................................................................................................................31
v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CT
Công thức
ĐC
Đối chứng
FAO
Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1: Thành phần và giá trị dinh dưỡng trong 100g hồng xiêm quả tươi ...............4
Bảng 2. 2: Thành phần hóa học của sáp ong .................................................................10
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 2. 1: Cấu trúc của chitosan .....................................................................................9
Hình 4. 1: Ảnh hưởng của công thức màng phủ đến hao hụt khối lượng tự nhiên của
quả hồng xiêm trong quá trình bảo quản .......................................................................18
Hình 4. 2: Ảnh hưởng của công thức màng phủ đến độ cứng của quả hồng xiêm trong
quá trình bảo quản .........................................................................................................20
Hình 4. 3: Ảnh hưởng của công thức màng phủ đến hàm lượng chất rắn hịa tan của
quả hồng xiêm trong q trình bảo quản .......................................................................22
Hình 4. 4: Ảnh hưởng của cơng thức màng phủ đến hàm lượng vitamin C của quả
hồng xiêm trong quá trình bảo quản ..............................................................................23
Hình 4. 5: Ảnh hưởng của màng bao đến tỷ lệ hư hỏng của hồng xiêm trong quá trình
bảo quản .........................................................................................................................25
viii
PHẦN THỨ NHẤT
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hồng xiêm (Manilkara zapota) là cây ăn quả nhiệt đới. Quả hồng xiêm là loại
quả quý, lành tính dùng được cho người khoẻ mạnh và cả người ốm. Quả hồng xiêm
chín ăn ngọt, có mùi thơm nhẹ, mát và mềm, dễ tan, là thứ quà quý giá cho người già,
trẻ nhỏ, người bị bệnh dạ dày và đường ruột. Hồng xiêm chứa nhiều cacbohydrat,
vitamin C, B6, B5, B9... các chất khoáng như sắt, kali, canxi [26]. Hồng xiêm khi quả
còn non thường hay bị sâu đục quả hại nặng nên thường phải sử dụng thuốc bảo vệ
thực vật để kiểm sốt sâu bệnh. Ngồi ra, do là quả hô hấp đột biến nên tuổi thọ sau
thu hoạch của quả hồng xiêm khá ngắn, cần có các giải pháp sau thu hoạch để kéo dài
thời gian bảo quản quả hồng xiêm. Hóa chất bảo quản từng là biện pháp bảo quản hiệu
quả, chi phí thấp tuy nhiên, việc lạm dụng hoặc sử dụng quá nhiều hóa chất nơng
nghiệp có thể gây ra những nguy hại đáng kể với sức khỏe con người. Vì vậy, các
nghiên cứu sau thu hoạch hiện nay đang hướng đến các phương pháp bảo quản khơng
hóa chất, an tồn và thân thiện với mơi trường.
Trong số đó, bảo quản lạnh kết hợp màng phủ sinh học từ chitosan – dẫn xuất
deaxetyl hóa của chitin, một polysaccharide có nhiều trong vỏ các lồi giáp xác như
tơm, cua, ghẹ... là biện pháp đang được đánh giá cao. Chitosan là một polyme sinh học
đặc biệt, có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực cơng nghệ thực phẩm, nơng nghiệp, sinh
học, y sinh và hóa dược. Màng phủ chitosan với những khả năng đặc biệt như điều
chỉnh thành phần khí quyển, kháng khuẩn, kháng nấm, từ lâu đã được nhiều nhà khoa
học trong và ngoài nước nghiên cứu ứng dụng đem lại kết quả khả quan trong bảo
quản thực phẩm [25]. Tuy nhiên, chitosan rất nhạy với ẩm nên để khắc phục nhược
điểm này cần phối hợp nó với các vật liệu tương đối bền với ẩm như alginat, nha đam,
sáp ong… Đã có khá nhiều công bố về việc kết hợp chitosan với alginat, nha đam, tuy
nhiên ở Việt Nam việc sử dụng màng phủ kết hợp chitosan và sáp ong còn hạn chế.
Trong khi, sáp ong cũng có tính kháng nấm, kháng khuẩn, khả năng chống thấm nước
cao, có thể ăn được mà khơng gây tác dụng phụ đối với con người [17]. Do đó, việc
1
nghiên cứu và ứng dụng màng chitosan và sáp ong trong bảo quản quả hồng xiêm là
cần thiết.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, sự đồng ý của Bộ môn Công nghệ Sau thu
hoạch, Khoa Công nghệ thực phẩm – Học viện Nông nghiệp Việt Nam cùng với sự
hướng dẫn của ThS. Nguyễn Thị Thu Nga, đề tài: “Ảnh hưởng của màng phủ từ
chitosan và sáp ong đến chất lượng quả hồng xiêm bảo quản lạnh” được tiến hành.
1.2. Mục đích, u cầu
1.2.1. Mục đích
Nghiên cứu ảnh hưởng của cơng thức màng phủ từ chitosan và sáp ong đến chất
lượng quả hồng xiêm bảo quản lạnh từ đó tìm ra công thức màng bảo quản phù hợp
nhằm đảm bảo chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản quả hồng xiêm sau thu hoạch.
1.2.2. Yêu cầu
Xác định ảnh hưởng của màng phủ chitosan và sáp ong đến những biến đổi vật
lí trong q trình bảo quản hồng xiêm ở nhiệt độ 17oC.
Xác định ảnh hưởng của màng phủ chitosan và sáp ong đến những biến đổi hóa
sinh xảy ra trong quá trình bảo quản hồng xiêm ở 17oC.
Xác định ảnh hưởng của màng phủ chitosan và sáp ong đến tỉ lệ hư hỏng của
quả hồng xiêm trong quá trình bảo quản ở 17oC.
2
PHẦN THỨ HAI
TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan về cây hồng xiêm
2.1.1. Nguồn gốc cây hồng xiêm
Hồng
xiêm (Manilkara
zapota),
hay
cịn
gọi
là lồng
mứt, xa
pơ
chê, saboche, Sapoche (gọi tắt là sabo, sapo, xa pơ) (từ tiếng Pháp sapotier), là một lồi
cây thân gỗ, sống lâu năm, có nguồn gốc từ Mêhicơ và trung Mỹ và hiện nay được
trồng ở nhiều nước thuộc vùng nhiệt đới [32]. Hồng xiêm được trồng sớm nhất ở Tây
Ấn vào khoảng năm 1513 - 1525. Người Bồ Đào Nha đưa cây hồng xiêm vào Philipin
và sau đó qua hướng tây đến Malaysia. Hồng xiêm trồng ở Ấn Độ lúc nào còn chưa rõ.
Cheena và cộng sự (1954) cho rằng cây hồng xiêm trồng sớm nhất ở làng Gholwad,
bang Maharashtra vào năm 1878 [8].
Hồng xiêm không được xếp vào loại quả chủ yếu, tổ chức Lương thực và Nông
nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) không làm thống kê hàng năm với hồng xiêm, thời gian
sau thu hoạch rất ngắn, quả lại chín khơng cùng một lúc, khơng dùng nhiệt độ thấp để
bảo quản nên tiềm năng thị trường buôn bán trên thế giới rất hạn chế [8].
Ở nước ta, hồng xiêm được trồng từ lâu và ở nhiều vùng, tập trung nhất là ở các
tỉnh đồng bằng sông Cửu Long như Bến Tre, Tiền Giang, Cần Thơ, Sóc Trăng, Đồng
Tháp, Vĩnh Long. Ở miền Bắc, hồng xiêm được trồng tập trung ở các tinh đồng bằng
Bắc Bộ như Hà Nội, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình, Hà Tây, còn được trồng nhiều
ở miền Trung gồm Thừa Thiên Huế, Quảng Bình, Hà Tĩnh và Nghệ An [8].
2.1.2. Thành phần dinh dưỡng của hồng xiêm
Thành phần dinh dưỡng trong 100 hồng xiêm quả tươi được trình bày trong bảng
2.1 [27]:
3
Bảng 2.1. Thành phần và giá trị dinh dưỡng trong 100g hồng xiêm quả tươi
Giá trị dinh dưỡng cho mỗi 100 g
Năng lượng
202 kJ (48 kcal)
Cacbohydrate
10 g
Chất xơ
2,5 g
Chất béo
0,7 g
Chất đạm
0,5 g
Riboflavin (B2)
0,02 mg
Niacin (B3)
0,2 mg
Pantothenic acid (B5)
0,252 mg
Vitamin B6
0,037 mg
Vitamin C
8 mg
Canxi
52 mg
Sắt
2,3 mg
Magiê
12 mg
Phốt pho
24 mg
Kali
193 mg
Natri
12 mg
Kẽm
0,1 mg
(Nguồn: Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam, 2007)
2.1.3. Công dụng và giá trị kinh tế của quả hồng xiêm
Theo truyền thống, quả xanh được dùng để chữa bệnh tiêu chảy và bệnh phổi.
Quả chín được biết là có chứa tanin cung cấp chất làm se, chống oxy hóa, kháng vi-rút,
kháng khuẩn và chống viêm, hữu ích để điều trị chứng khó tiêu tiêu chảy, kiết lỵ và
xuất huyết. Nước sắc quả và hoa có tác dụng long đờm, dùng trị tiêu chảy, chữa các
bệnh về phổi, tăng cường chức năng hệ thần kinh, chữa trầm cảm, căng thẳng, lo âu và
4
mất ngủ. Ngoài ra, quả giúp điều trị chứng co thắt, đau cơ và cũng ức chế sự phát triển
của ung thư vú và ruột kết [11].
Hồng xiêm dễ trồng khơng kén đất, có thể trồng trên đất bị nhiễm mặn, chua
hoặc ở vùng gị đồi khơ hạn thiếu nước. Cây có quả ổn định qua các năm, thu hoặc
được nhiều tháng trong năm, năng suất cao, từ năm thứ 7 (20-40 tấn/ha). Trồng sớm
cho quả, cây chiết năm thứ 3 đã cho thu hoạch. Hồng xiêm mang lại hiệu quả kinh tế
cho những vùng đất nhiễm mặn, khô hạn, điều kiện canh tác cây lương thực và các cây
ăn quả khác khó khăn và có thể cho lợi tức gấp 5-10 lần lúa trong cùng điều kiện [8].
2.2. Một số hiện tượng xảy ra trong quá trình bảo quản hồng xiêm
2.2.1. Các q trình vật lí
− Sự bay hơi nước: sự bay hơi nước tùy thuộc vào độ háo nước của hệ keo trong
tế bào, trạng thái của mô bao che, đặc điểm và mức độ dập cơ học, độ ẩm, nhiệt độ của
môi trường xung quanh, tốc độ chuyển động của khơng khí, cách bao gói, thời hạn và
phương pháp bảo quản... Trong đó độ ẩm của mơi trường bảo quản là quan trọng nhất
[10]. Trong thực tế để ngăn chặn sự mất nước một cách triệt để, có thể áp dụng đồng
thời các biện pháp xử lý như: hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm, giảm tốc độ chuyển động
của khơng khí trong kho, điều chỉnh thành phần khí bảo quản... [21].
− Sự giảm khối lượng tự nhiên: Sự giảm khối lượng của rau quả do bay hơi nước
(75% đến 85%) và tiêu tốn các chất hữu cơ trong khi hô hấp (15 đến 25%) gọi là sự
giảm khối lượng tự nhiên. Sự giảm khối lượng này phụ thuộc vào giống, phương thức
tồn trữ, điều kiện môi trường bảo quản, độ chín của nơng sản... [21]
Trong bất kỳ điều kiện tồn trữ nào cũng không tránh khỏi việc làm giảm khối
lượng tự nhiên. Tuy nhiên, khi tạo được điều kiện bảo quản tối ưu thì có thể giảm tới
mức tối thiểu sự hao hụt trọng lượng. Với các điều kiện bảo quản như nhiệt độ, độ ẩm,
bao bì, phương pháp bao gói thì bao bì là yếu tố quan trọng nhất đối với sự giảm khối
lượng tự nhiên.
− Sự biến đổi độ cứng: Khi tồn trữ thì độ cứng của quả giảm dần, chuyển từ
cứng sang mềm rồi nhũn, đó chính là do thành phần hóa học của quả thay đổi khi quả
chín như thành phần protopectin chuyển thành pectin hòa tan, làm cho liên kết giữa
các tế bào và giữa các mơ yếu đi. Khi đó quả sẽ biến đổi từ trạng thái cứng sang mềm
5
và khi quả chín các pectin bị thủy phân đến acid pectic và methanol làm cho rau quả
bị mềm nhũn và cấu trúc bị phá hủy [30].
2.2.2. Các quá trình sinh lý
− Sự sinh nhiệt: tất cả lượng nhiệt sinh ra trong q trình bảo quản quả là do hơ
hấp, 2/3 lượng nhiệt thải ra mơi trường xung quanh, cịn 1/3 được dùng vào các quá
trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bay hơi và một phần dự trữ ở dạng năng
lượng hóa học “vạn năng” [4].
Sự sinh nhiệt là một yếu tố bất lợi trong quá trình bảo quản. Ngay ở nhiệt độ
bảo quản tối ưu, gần 0˚C, nhiệt độ khối quả vẫn có thể tăng lên (1 đến 2˚C trong 1
ngày đêm). Sự sinh nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng cao sự sinh nhiệt càng
lớn. Nhiệt độ tăng, kích thích quả hơ hấp mạnh, hoạt động sinh lý tăng lên, độ ẩm tăng.
Đó là điều kiện thích hợp cho vi sinh vật phát triển và làm quả hỏng một cách nhanh
chóng [2]. Vì vậy, trong quá trình bảo quản rau quả phải khống chế điều kiện bảo quản
tối ưu để sự sinh nhiệt là ít nhất.
− Q trình hơ hấp: trong q trình này các chất hữu cơ được phân giải đến sản
phầm cuối cùng là CO2 và H2O đồng thời giải phóng năng lượng và O2 của khơng khí
được hấp thụ. Đại lượng đặc trưng cho hô hấp là cường độ hô hấp. Cường độ hô hấp
càng cao càng rút ngắn tuổi thọ và chất lượng. Để hạn chế cường độ hô hấp của quả
cần tồn trữ chúng ở những nơi râm mát, có mái che, tốt nhất ở những nơi tối [3].
− Sự sản sinh ethylene: Song song với quá trình hơ hấp, quả sản sinh ra khí
ethylene. Khi quả gần chín hàm lượng chất này đạt đến mức cực đại. Khí ethylene kích
thích sự phân giải cholorophyl và quá trình chín quả. Quả đột biến hơ hấp sinh ra
nhiều ethylen trong q trình chín hơn các loại khác. Sự chín trong quả đột biến hơ
hấp được bắt đầu bởi sự tăng dột biến trong sự sinh sản ethylen [ 33].
2.2.3. Các q trình hóa học
Các q trình hóa học xảy ra sau thu hoạch ảnh hưởng tới kết cấu, màu sắc, mùi
vị và giá trị dinh dưỡng quả làm hoàn thiện thêm về chất lượng của quả. Các quá trình
này khi xảy ra nhờ các enzyme nội sinh trong quả. Các phản ứng này khi được hoạt
hóa sẽ xúc tiến một loạt phản ứng hóa sinh.
−
Q trình thủy phân tinh bột thành đường: hàm lượng tinh bột sẽ giảm do hàm
lượng đường tăng lên. Sự tích tụ đường trong thời kì chín khơng do đường hóa tinh bột
6
mà còn do sự thủy phân hemicellulose. Khi bị thủy phân, hemicellulose tạo thành
đường xylose, mannose, galactose và các pentose [16].
− Hàm lượng tanin giảm dần trong quá trình bảo quản và trong q trình chín. Sự
chín của quả làm thay đổi vị chát của quả. Nguyên nhân của sự thay đổi này là do
tanin là chất tự nhiên thuộc nhóm polyphenol, khi quả chuyển từ giai đoạn quả xanh
sang chín, enzyme polyphenol oxydase xúc tác phản ứng oxy hóa các hợp chất
polyphenol thành các chất khác dẫn đến việc giảm vị chát ở quả chín [7].
− Hàm lượng vitamin C giảm mạnh trong quá trình tồn trữ. Trong quá trình chín
của quả, vitamin C giảm đi nhanh hơn do q trình khử trong mơ bị phá hủy và khơng
khí xâm nhập [1].
2.3. Phương pháp bảo quản rau quả bằng màng phủ ăn được
Trong số các phương pháp bảo quản rau quả đang được nghiên cứu và sử dụng
hiện nay, màng phủ ăn được rất được chú ý. Màng phủ ăn được là một lớp vật liệu
mỏng được áp dụng trên bề mặt sản phẩm hoặc để thay thế lớp sáp bảo vệ tự nhiên và
cung cấp một lớp chắn ẩm, oxy và sự di chuyển chất tan cho thực phẩm. Các lớp phủ
này được áp dụng trực tiếp trên bề mặt hoa quả bằng cách nhúng, phun hay quét để tạo
ra một khí quyển biến đổi (MA). Lớp màng bán thấm tạo thành trên bề mặt hoa quả sẽ
giảm bớt q trình hơ hấp và kiểm sốt sự mất độ ẩm cũng như cung cấp các chức
năng khác [24, 29]. Lớp phủ ăn được từ lâu đã được sử dụng để duy trì chất lượng và
kéo dài thời hạn sử dụng của một số loại quả tươi như các loại quả có múi (cam,
chanh, qt), táo, dưa chuột... [24].
Lớp phủ ăn được có một số ưu điểm như: cải thiện khả năng duy trì các thành
phần chất màu, đường, axit và hương thơm, giảm hao hụt khối lượng, duy trì chất
lượng trong quá trình vận chuyển và bảo quản, giảm rối loạn khi bảo quản, cải thiện
sức hấp dẫn với người tiêu dùng, kéo dài thời hạn sử dụng. Tuy nhiên, các lớp phủ này
cũng bộc lộ một số nhược điểm. Lớp phủ dày có thể hạn chế sự trao đổi khí hơ hấp
làm cho sản phẩm tích lũy ethanol với hàm lượng cao và gây ra mùi khó chịu. Tính
chất chắn hơi nước kém của lớp phủ có thể dẫn tới hao hụt khối lượng và mất độ ẩm
của sản phẩm, nhưng nó có thể ngăn chặn sự ngưng tụ hơi nước, là nguồn gây hư hỏng
do vi khuẩn đối với quả được bao gói [19, 22].
7
Những nhược điểm này có thể khắc phục nhờ lựa chọn loại và chiều dày lớp
phủ phù hợp và tránh xử lý những loại quả cịn non, khơng có mùi thơm hay bảo quản
quả đã phủ màng ở nhiệt độ cao. Polyme sinh học như protein, polysaccharide, lipit và
nhựa là các vật liệu tạo màng thường được sử dụng. Đặc tính lý hố của polyme sinh
học có ảnh hưởng lớn tới chức năng của lớp phủ nhận được. Việc lựa chọn vật liệu bao
màng thường dựa trên độ tan trong nước, bản chất ưa nước - kị nước, tính dễ tạo màng
và các tính chất cảm quan của chúng.
Lớp phủ từ polysaccharide: Một số polysaccharide đã được sử dụng trong công
thức lớp phủ là tinh bột và pectin, cellulose, chitosan và alginate. Các lớp phủ này có
thể làm chậm quá trình chín, kéo dài thời hạn sử dụng của quả được bao màng mà
không tạo ra các điều kiện kị khí khắc nghiệt [19].
Để đạt được độ bám dính và bao phủ tốt nhất cho hoa quả, các vật liệu phủ
thường được chế tạo ở dạng nhũ tương. Nhũ tương có thể được chia thành nhũ tương
lớn và vi nhũ. Nhũ tương lớn có kích thước hạt trong khoảng 2.103- 105 Å và vi nhũ có
kích thước hạt 1000-2000Å. Sự hình thành các giọt sáp nhỏ trong vi nhũ phụ thuộc
vào tương tác của pha phân tán và chất nhũ hố, trong khi kích thước giọt trong nhũ
tương lớn liên quan đến phương pháp phân tán cơ học, bao gồm q trình đồng hố áp
suất cao hoặc tốc độ khuấy cao [24].
Một trong những tính chất đặc biệt của lớp phủ ăn được là khả năng kết hợp các
thành phần chức năng vào chất nền nhằm tăng cường hiệu quả của chúng [9]. Hiệu quả
này có thể là: (1) Cải thiện tính chất cơ bản của lớp phủ, ví dụ như chất hố dẻo để cải
thiện tính chất cơ lý và chất nhũ hoá để làm bền lớp phủ composit và cải thiện độ bám
dính. (2) Cải thiện chất lượng, độ bền và tính an tồn của hoa quả được phủ nhờ bổ
sung các chất chống oxy hoá, tác nhân kháng khuẩn, hương liệu hay chất tạo màu.
2.4. Tổng quan về chitosan
Chitosan là một hợp chất polyme có nguồn gốc từ vỏ các lồi giáp xác như tơm,
cua...[13]. Theo ước tính, Việt Nam với khoảng 400 ngàn tấn tơm xuất khẩu hằng năm,
lượng phế liệu, đầu, râu, vỏ tôm, sẽ khoảng 70.000 tấn, là nguyên liệu để tạo ra hơn
5000 tấn chitosan cho các ngành sản xuất khác trong nước và xuất khẩu [35].
8
Chitosan có tên khoa học: poly[β- (1-4) -2 - amido -2-deoxy-D-glycopyranose].
Công thức phân tử: (C6H11NO4)n với khối lượng phân tử trung bình: 10.000 – 50.000
dalton với cấu trúc được thể hiện trong hình 2.1 [31].
Hình 2.1: Cấu trúc của chitosan
Năm 2001, chitosan được Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (US
Food and Drug Administration, viết tắt là FDA) xếp vào nhóm hợp chất GRAS
(Generally Recognized as Safe), chứng nhận đây là hợp chất tuyệt đối an toàn và
không gây tác dụng phụ kể cả đối với trẻ em, phụ nữ mang thai hoặc cho con bú, cho
phép sử dụng trong thức ăn và thức uống. Hiện nay trên thế giới, chitosan đang ngày
càng được sử dụng rộng rãi, nhất là ở các nước phát triển như châu Âu (48% sản
lượng), Mỹ (31%), Nhật Bản (16%) và Hàn Quốc (5%). Việc sử dụng chitosan đã
mang lại giá trị kinh tế to lớn [6].
Chế phẩm chitosan thích hợp cho bảo quản nhiều loại rau quả khác nhau từ quy
mô hộ gia đình đến quy mơ cơng nghiệp. Một lít chế phẩm có thể dùng bảo quản cho
khoảng 200kg nguyên liệu tuỳ thuộc đối tượng và phương pháp tạo màng [5].
Bao gói bằng màng chitosan tích hợp trực tiếp lên bề mặt nông sản giúp điều
chỉnh độ ẩm, thành phần khí quyển, giảm hao hụt khối lượng. Bao gói rau quả bằng
màng chitosan ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gây thối hỏng, ức chế được hoạt
tính oxy hóa củac các polyphenol, anthocyamin, flavonoid và tổng lượng các hợp chất
phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi hơn và ít bị thâm. Thời gian “sống” của nơng
sản tăng gấp 2-3 lần so với không bảo quản. Chitosan có thể dễ dàng bị vi khuẩn phân
hủy, tức là chúng thân thiện với môi trường hơn các loại polyme tổng hợp. Hiện nay,
chitosan được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: y học, thực phẩm, nông nghiệp,
môi trường... [9].
9
2.5. Tổng quan về sáp ong
2.5.1. Nguồn gốc
Sáp ong (Cera alba) là một chất sáp tự nhiên được ong mật thuộc chi Apis sản
sinh ra. Sáp có dạng hình "vảy" bởi 8 tuyến sản sinh sáp trong phân đoạn bụng của ong
thợ, con ong thải bỏ chúng bên trong hoặc tại tổ ong. Ong thợ thu thập và sử dụng
chúng tạo thành lỗ tổ ong lưu trữ mật ong, bảo vệ ấu trùng và nhộng bên trong tổ ong.
Về mặt hóa học, sáp ong bao gồm chủ yếu các este của axit béo và những alcohol
mạch dài khác nhau [34].
2.5.2. Thành phần hóa học của sáp ong
Sáp ong là một loại sáp bền chắc được hình thành từ hỗn hợp một số hợp chất.
Cơng thức hóa học gần đúng của sáp ong là C15H31COOC30H61. Thành phần chính
là palmitate, palmitoleate và este oleate của alcohol béo chuỗi dài (30–32 cacbon), với
tỷ lệ
triacontanyl
palmitate
CH3(CH2)29O-CO-(CH2)14CH3
đến axit cerotic
CH3(CH2)24COOH là hai thành phần chính có tỷ lệ 6:1.
Thành phần hóa học của sáp ong được trình bày trong bảng 2.2 [12]:
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của sáp ong
Thành phần
Esters
Hydrat cacbon
Acid tự do
Alcohols
Khác
Tỷ lệ (%)
67%
14%
12%
1%
6%
(Nguồn: Tulloch, 1980)
2.5.3. Tác dụng của sáp ong
Với khả năng miễn dịch và giữ ẩm tốt sáp ong là nguyên liệu để nghiên cứu
tăng thời gian bảo quản của rau quả sau thu hoạch. Ngồi ra, sáp ong cịn có các tác
dụng đối với sức khỏe và làn da như sau [28]:
- Đối với sức khỏe, sáp ong làm giảm cholesterol trong máu, giảm đau hiệu quả,
chống viêm loét dạ dày, tiêu chảy, nâng cao miễn dịch cơ thể.
- Đối với làn da, sáp ong có tác dụng làm mềm, dưỡng da và bảo vệ da không bị
tổn thương trước các tác hại của mơi trường. Với đặc tính chống thấm nước và nhiều
thành phần dưỡng da nên sáp ong là nguyên liệu làm kem chống nắng hiệu quả.
10
2.6. Một số đề tài nghiên cứu liên quan đến chitosan và sáp ong
Nghiên cứu của Sinee Nongtaodum và cộng sự năm 2009 về ảnh hưởng của
màng phủ chitosan đến chất lượng xồi tươi (Fa-lun) trong q trình bảo quản cho thấy
lớp phủ chitosan có thể kéo dài thời gian bảo quản quả xoài Fa-lun ở 6 ° C trong 7
ngày. Chitosan có thể giảm hao hụt khối lượng tự nhiên, duy trì hàm lượng chất rắn
hịa tan tổng số và làm chậm sự phát triển của vi sinh vật ở xoài Fa-lun cắt miếng.
Ngoài ra, chất lượng cảm quan cho thấy sự vượt trội về chất lượng của sản phẩm được
xử lý bằng chitosan so với với sản phẩm không được xử lý ở cuối giai đoạn lưu trữ
[20].
Công bố về ảnh hưởng của việc nhúng dịch chiết lá neem và phủ sáp ong đến
tuổi thọ và chất lượng quả cà chua bảo quản của tác giả Zewdie, Biruk việc cho thấy
ứng dụng kết hợp của chiết xuất từ lá neem và lớp phủ sáp ong rất hiệu quả trong việc
giảm hao hụt khối lượng và giảm thiểu sự thay đổi thành phần hóa học trong quả cà
chua, kéo dài thời hạn sử dụng của quả cà chua lên 36 ngày so với công thức đối
chứng chỉ là 28 ngày [23].
Nghiên cứu của tác giả Abonesh Eshetu về ảnh hưởng của phương pháp xử lý
bằng sáp ong và chitosan đến chất lượng và thời hạn sử dụng của các giống xồi
(Mangifera indica L.) cho thấy các cơng thức màng phủ ăn được từ chitosan và sáp
ong cho thấy tiềm năng lớn trong việc duy trì chất lượng tổng thể của quả xồi so với
đối chứng khơng qua xử lý. Nghiên cứu chỉ ra rằng sáp ong và lớp phủ chitosan có
hiệu quả làm chậm q trình chín của cả hai trái xoài 'Apple' và 'Tommy Atkins' do
làm giảm hao hụt khối lượng tự nhiên, duy trì độ cứng quả. Hơn nữa, sự thay đổi TSS
trong quả xoài bị ức chế đáng kể bởi lớp phủ sáp ong và chitosan so với đối chứng
không được xử lý. Cả hai loại màng bọc ăn được với các nồng độ khác nhau khơng chỉ
duy trì độ tươi của quả trong ba tuần đầu bảo quản mà cịn kiểm sốt được sự xuất hiện
của dịch bệnh. Do đó, người sản xuất xồi có thể dễ dàng áp dụng công nghệ xử lý này
trên xồi tươi để vận chuyển đi đường dài mà khơng ảnh hưởng đến chất lượng nếu
được xử lý cẩn thận với loại bao sáp và nồng độ thích hợp [14].
Năm 2018, Foo đã nghiên cứu ảnh hưởng của màng phủ làm từ chitosan và sáp
ong đến tuổi thọ của quả hồng xiêm cho thấy lớp phủ chitosan – sáp ong có tiềm năng
lớn để sử dụng làm lớp phủ ăn được trên quả hồng xiêm vì nó có thể kéo dài thời hạn
11
sử dụng. Việc bổ sung sáp ong vào công thức phủ chitosan có tác dụng làm giảm sự
xâm nhập của vi sinh vật và giảm hao hụt khối lượng, đồng thời vẫn giữ được tổng
chất rắn hòa tan, độ tươi của. Vì số lượng vi sinh vật đối với màng phủ cả sáp ong và
chitosan đều thấp hơn giới hạn vi sinh vật thực phẩm cho phép, nên có thể nói rằng lớp
phủ này có thể ức chế sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt quả, do đó kéo dài thời
hạn sử dụng bình thường của hồng xiêm không phủ trái cây từ 7 đến 17 ngày. Do đó,
có thể kết luận rằng lớp phủ chitosan-sáp ong có thể ăn được là một phương pháp khả
thi trong việc kéo dài thời hạn sử dụng của quả hồng xiêm, điều này sẽ mang lại lợi ích
cho việc thương mại hóa chúng trên thị trường [15].
12
PHẦN THỨ BA
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là giống hồng xiêm quả tròn được trồng tại xã Bản
Nguyên, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ, quả được thu hái vào tháng 5 sau khi đậu trái
được 6 tháng, quả nây đều, căng tròn, bề mặt quả nhẵn bóng, vàng nâu, cuống quả bắt
đầu nhỏ lại phần gắn với quả.
3.1.2. Vật liệu nghiên cứu
* Vật liệu làm màng phủ:
- Chitosan dạng bột (Việt Nam)
- Sáp ong (Việt Nam)
* Thiết bị
- Máy đo độ cứng Mark 10 (Mỹ)
- Chiết quang kế ATAGO (Atago, Kyoto, Nhật Bản)
- Cân kĩ thuật Shinko có độ chính xác ±0,01g (Nhật Bản)
- Buồng khí hậu
- Máy đồng hóa
* Hóa chất
- Chlorine 150ppm
- HCl 2%
- Hồ tinh bột 1%
- Iod 0,01N
- Axit axetic 1%
13
- Tween 80
- Glycerol
* Dụng cụ
- Cối nghiền
- Pipet 1ml, 2ml, 10ml
- Bình định mức 50ml
- Ống đong
- Băng dính giấy, bút, rổ nhựa,..
- Các dụng cụ khác của phòng thí nghiệm
3.2. Địa điểm và thời gian thí nghiệm
- Thí nghiệm đươc thực hiện tại phịng thực hành Bộ mơn CNSTH - khoa CNTP,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
- Thời gian nghiên cứu: tháng 3/2021 - tháng 8/2021.
3.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của màng phủ chitosan và sáp ong đến sự biến đổi một số
chỉ tiêu vật lí của quả hồng xiêm bảo quản ở 170C.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của màng phủ chitosan và sáp ong đến sự biến đổi một số
chỉ tiêu hóa học của quả hồng xiêm bảo quản ở 170C.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của màng phủ chitosan và sáp ong đến tỉ lệ hư hỏng của
quả hồng xiêm bảo quản ở 170C.
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Chuẩn bị thí nghiệm
* Chuẩn bị mẫu: Hồng xiêm sau thu hoạch được vận chuyển về phịng thí
nghiệm của bộ mơn Cơng nghệ Sau thu hoạch, Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện
Nông nghiệp Việt Nam để tiến hành xử lý và bảo quản. Tại phịng thí nghiệm, hồng
xiêm được lựa chọn để loại bỏ những quả bị tổn thương trong quá trình thu hoạch và
vận chuyển, quả bị bệnh, quả quá to hay quá nhỏ. Các quả được chọn phải tương đối
đồng đều về độ già thu hái, kích thước và độ cứng chắc, sau đó được làm sạch, khử
trùng bằng chlorine 150ppm và để ráo.
* Chuẩn bị màng phủ
14
- Màng phủ chitosan 1,5%: được pha từ chitosan dạng bột và dung dịch acid
acetic 1%. Cho 15g bột chitosan vào 1 lít acid acetic 1%, trong q trình đồng hóa bổ
sung 0,15% glycerol (1,5ml) và 0,15% Tween 80 (1,5ml) sau đó tiếp tục khuấy trong
3-4 tiếng đến khi thấy màng đồng nhất đem đi bảo quản lạnh.
- Màng chitosan kết hợp sáp ong: Cho 15% (75g) sáp ong cắt nhỏ vào dung
dịch màng chitosan 1,5%, đun cách thủy, khi sáp tan hết nhanh chóng đem đồng hóa
trong khồng 10 phút, để nguội rồi tiến hành phủ màng cho quả.
3.4.2. Bố trí thí nghiệm
Hồng xiêm sau khi được lựa chọn được rửa sạch, xử lý chlorine 150ppm, sau đó
để ráo nước và bố trí thí nghiệm theo các cơng thức (CT) sau:
Đối chứng (ĐC): hồng xiêm không bao màng
CT1: hồng xiêm được bao màng chitosan 1,5%
CT2: hồng xiêm được bao màng chitosan 1,5% + 15% sáp ong
Mỗi công thức gồm 21 quả chia thành 7 lần theo dõi. Mỗi công thức chuẩn bị
thêm 9 quả mẫu để tiến hành lấy hình ảnh. Mỗi lần đánh giá: 3 quả (1 CT) x 3CT x 7
lần theo dõi + 9 quả mẫu x 3 = 90 quả. Bảo quản mẫu của các CT ở nhiệt độ 17±2ºC,
độ ẩm 85-95%.
Tiến hành theo dõi và đánh giá định kì 3 ngày/lần. Các chỉ tiêu theo dõi bao
gồm: hao hụt khối lượng tự nhiên, độ cứng, hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số, hàm
lượng vitamin C và tỷ lệ hư hỏng.
3.5. Phương pháp phân tích
3.5.1. Hao hụt khối lượng tự nhiên
Xác định hao hụt khối lượng tự nhiên của quả trong quá trình bảo quản bằng
phương pháp cân.
Sử dụng cân kĩ thuật, cân khối lượng hồng xiêm ở mỗi công thức trước khi bảo
quản và ở mỗi lần phân tích. Hao hụt khối lượng tự nhiên được tính theo cơng thức:
Kết quả được tính theo cơng thức:
X(%)=
(𝐴−𝐵)
𝐴
∗ 100%
Trong đó: X: Tỷ lệ hao hụt khối lượng ở mỗi lần phân tích (%)
A: Khối lượng mẫu trước khi bảo quản (g)
15