Nghiên cứu khả năng bảo quản cà chua của chitosan hòa tan trong các dung môi khác nhau

i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp tôi đã được học hỏi cũng như bổ sung thêm nhiều kiến thức, kinh nghiệm thực tế mà trong quá trình học mà trong quá trình học chưc có cơ hội tìm hiểu. Trong quá trình thực hiện tuy còn gặp nhiều khó khăn nhưng tôi cũng thực hiên xong đề tài nhà trường giao, được như vậy là nhờ sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong khoa đã tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện đề tài này. Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Công Minh, thầy Hoàng Ngọc Cương và đặc biệt là thầy Trang Sĩ Trung – thầy đã trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện đề tài này và các thầy cô giáo đã tận tình truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập. Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm của bộ môn cũng như các thầy cô khác đã nhiệt tình hướng dẫn cũng như tạo điều kiện cho tôi thực hiện tốt đề tài này. Sinh viên Phạm Thị Thu Vân ii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN Error! Bookmark not defined. LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3 1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÀ CHUA 4 1.1.1 Đặc điểm của cà chua 4 1.1.2. Thành phần hóa học 6 1.1.3. Vai trò của cà chua 8 1.2. TỔNG QUAN VỀ RAU QUẢ TƯƠI 8 1.2.1. Các biến đổi của rau quả tươi sau thu hoạch 8 1.2.1.1. Biến đổi sinh hóa 8 1.2.1.2. Biến đổi vật lý 11 1.2.1.3. Biến đổi hóa học 13 1.2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI 14 1.2.2.1. Nguyên lý bảo quản rau quả tươi 14 1.2.2.2. Các phương pháp bảo rau quả tươi 15 1.3.2. Chitin 21 1.3.2.1. Cấu trúc của phân tử chitin 21 1.3.2.2. Tính chất của chitin 22 1.3.3. Chitosan 22 1.3.3.1. Cấu trúc phân tử của chitosan 22 1.3.3.2. Tính chất của chitosan 23 1.3.4. Ứng dụng của chitosan 24 iii CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 31 2.1.1. Cà chua 31 2.1.2. Chitosan 31 2.1.3. Hóa chất 31 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 31 2.2.1.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 32 2.2.1.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chitosan để giữ tươi cà chua trong acid acetic 33 2.2.1.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chitosan để giữ tươi cà chua trong acid lactic 34 2.2.1.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chitosan để giữ tươi cà chua trong acid citric 35 2.2.1.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khả năng bảo quản cà chua của chitosan trong các dung môi khác trong quá trình bảo quản. 36 2.2.2 Phương pháp phân tích và xác định các chỉ tiêu 38 2.2.2.1.Phương pháp phân tích cảm quan 38 2.2.2.2. Phương pháp xác định tỷ lệ hao hụt trọng lượng 39 2.2.2.3. phương pháp xác định hàm lượng acid tổng số 40 2.2.2.4. Phương pháp xác định hàm lượng đường 40 2.2.2.5. Phương pháp xác định hàm lượng caroten 40 2.2.2.6. Phương pháp xác định hàm lượng lycopen 40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41 3.1. Thành phần hoá học của nguyên liệu 42 3.2. Ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến các chỉ tiêu cảm quan của cà chua trong thời gian bảo quản 42 3.2.1. Ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến màu sắc trạng thái bên ngoài của cà chua trong thời gian bảo quản 42 iv 3.2.2. Ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến mùi vị của cà chua trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh (8 ÷ 12 o C) 47 3.2.3. Ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến cấu trúc bên trong của cà chua bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh (8 ÷ 12 o C). 50 3.3. Ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến tỷ lệ hao hụt khối lượng của cà chua trong thời gian bảo quản 53 3.4. Ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến hàm lượng acid tổng số của cà chua trong thời gian bảo quản 56 3.5. Ảnh hưởng của dung môi đến hàm lượng đường tổng số của cà chua trong thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 59 3. 6. Ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến hàm lượng caroten của cà chua trong thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 62 3.7. Ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến hàm lượng lycopen của cà chua trong thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 65 3.8. Ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến khả năng kháng khuẩn trên bề mặt cà chua sau thời gian bảo quản. 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 1. KẾT LUẬN 70 2. KIẾN NGHỊ 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT A: Chitosan 0,75% trong acid acetic 1%. C: Chitosan 0,3% trong acid citric 1%. ĐC: Đối chứng. L: Chitosan 0,75% trong acid lactic 1%. ĐCQTB: Điểm cảm quan trung bình. L: Nhiệt độ lạnh (8 ÷ 12 0 C). T: Nhiệt độ phòng (28 ÷ 32 0 ). PPO: Polyphenoloxidase vi DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Hàm lượng acid amin trung bình của cà chua 7 Bảng 1.2: Hàm lượng chất khoáng trong 100g cà chua 7 Bảng 1.3: Số lượng solanin theo độ chín của cà chua 7 Bảng 1.4: Các dung môi thường sử dụng để hòa tan chitosan 23 Bảng 2.1: Bảng tiêu chuẩn cảm quan cho cà chua 38 Bảng 3.1: Thành phần hóa học ban đầu của cà chua 42 vii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến màu sắc, trạng thái bên ngoài của cà chua sau thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng 42 Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến màu sắc, trạng thái bên ngoài của cà chua bảo quản ở nhiệt độ (8 -12 0 C) 45 Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến màu sắc, trạng thái bên ngoài của cà chua bảo quản ở nhiệt độ phòng và lạnh 46 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến mùi vị của cà chua sau bảo quản ở nhiệt độ phòng (28 ÷ 32) 47 Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến mùi vị của cà chua bảo quản ở nhiệt độ (8 ÷12 0 C) 49 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến mùi vị của cà chua bảo quản ở nhiệt độ phòng và lạnh 49 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung môi đến cấu trúc bên trong của cà chua bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh (8 ÷ 12 o C). 51 Hình 3.8 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại dung môi đến tỷ lệ hao hụt khối lượng của cà chua trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng (28 ÷ 32 0 C) và nhiệt độ lạnh (8 ÷ 12 0 C) 54 Hình 3.9 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại dung môi đến hàm lượng acid tổng số của cà chua trong quá trình bảo quản 57 Hình 3.10 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại dung môi đến hàm lượng đường tổng số của cà chua trong quá trình bảo quản 60 Hình 3.11 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại dung môi đến hàm lượng caroten của cà chua trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh. 63 Hình 3.12 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung môi đến hàm lượng lycopen của cà chua trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng (28 ÷ 32 0 C) và nhiệt độ lạnh (8 ÷ 12 0 C) . 66 1 MỞ ĐẦU Trái cây và rau quả sau khi thu hoạch thì sự sống vẫn còn tiếp tục diễn ra nên sau khi thu hoạch nếu biện pháp bảo quản không tốt sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng và giới hạn về thời gian bảo quản của nguyên liệu. Để kéo dài thời gian bảo quản cho các loại quả tươi như cam, quýt, vải, xoài, mãng cầu thì cần có công nghệ bảo quản thích hợp. Do các loại trái cây và rau quả tươi nước chiếm tỷ lệ khá cao (80– 85%) và còn chứa thành phần dinh dưỡng phong phú là điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hoạt động nên dễ bị hư hỏng khi bảo quản trong điều kiện không thuận lợi. Hiện nay trên thị trường đã xuất hiện nhiều chế phẩm bảo quản không rõ nguồn gốc, có thể giữ tươi quả trong thời gian dài nhưng nếu sử dụng quá liều lượng quy định sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe người tiêu dùng và môi trường. Do đó, sử dụng phương pháp bảo quản rau quả vừa hiệu quả, an toàn về chất lượng vừa đạt hiệu quả về kinh tế là vấn đề đang được quan tâm. Chitosan là một polyme sinh học có nguồn gốc tự nhiên, đang trở thành một biện pháp bảo quản tiềm năng thay thế cho các phương pháp bảo quản trái cây và rau quả hiện nay. Do đặc tính tự nhiên của nó là có tính kháng nấm, kháng khuẩn, không độc hại cho người sử dụng và không gây ô nhiễm môi trường nên được xem là một chất bảo quản hoa quả cho tương lai. Hiện nay cũng có nhiều nghiên cứu ứng dụng chitosan để bảo quản trái cây như bưởi, cam, quýt, cà chua, xoài, lựu Các nghiên cứu này đều cho thấy mẫu có qua xử lý chitosan thì thời gian bảo quản kéo dài hơn so với các mẫu không có xử lý dung dịch chitosan. Hầu như chưa có nghiên cứu nào nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi hòa tan chitosan đến khả năng bảo quản của chitosan. Vì vậy, để làm quen với việc nghiên cứu và vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn nên tôi chọn thực hiện đề tài "Nghiên cứu khả năng bảo quản cà chua của chitosan hòa tan trong các dung môi khác nhau". Đề tài gồm các nội dung sau: - Xác định một số chỉ tiêu chất lượng cơ bản của cà chua. 2 - Xác định các tính chất cơ bản của dung dịch chitosan hòa tan trong các dung môi khác nhau. - Xác định khả năng bảo quản cà chua của chitosan hòa tan trong các dung môi khác nhau. - Đề xuất chế độ bảo quản cà chua bằng dung dịch chitosan thích hợp. Từ kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ đưa ra dung môi khi hòa tan chitosan mà kết quả tốt hơn trong quá trình bảo quản nhằm kéo dài thời gian sử dụng cho cà chua mà vẫn đảm bảo chất lượng của chúng. Trong quá trình thực tập tốt nghiệp mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do thời gian và kinh nghiệm của bản thân nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót, vì vậy rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để đề tài này hoàn chỉnh hơn. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN [...]... huỳnh Vitamin C giảm mạnh trong quá trình bảo quản đặt biệt là các loại rau quả không bảo quản được lâu Trong quá trình chín, Vitamin C của quả giảm đi nhanh hơn do quá trình khử trong các mô bị phá hủy và không khí xâm nhập 1.2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI 1.2.2.1 Nguyên lý bảo quản rau quả tươi [16], [4] Bảo quản rau quả hay cà chua tươi sau khi thu hái trong điều kiện môi trường khí quyển... với nhau nhờ cầu nối β-1,4 glucozit Công thức cấu tạo của chitin: 22 1.3.2.2 Tính chất của chitin Chitin có tính chất kiềm, bền trong môi trường kiềm nhưng lại kém bền trong môi trường acid Chitin không tan trong nước, trong môi trường kiềm và trong môi trường acid loãng và trong dung môi hữu cơ nhưng nó lại tan trong dung dịch đậm đặc của muối thioxinat liti và muối thioxinat canxi tạo thành dung. .. hấp của cà chua sau thu hái xảy ra càng cao thì hiện 15 tượng chín càng nhanh chóng xảy ra Điều đó đồng nghĩa với thời hạn bảo quản của cà chua càng bị rút ngắn Thực tế cho thấy cà chua càng chín bao nhiêu thì càng trở nên mềm, sức chịu đựng tác động cơ học càng yếu là do quá trình chín enzym protopectinaza hoạt động mạnh thủy phân protopectin (là chất gắn các tế bào với nhau) thành pectin hòa tan, ... oC (giới hạn nóng lạnh) đến nhiệt độ gần điểm đóng băng của dịch bào trong nguyên liệu gọi là bảo quản lạnh Bảo quản lạnh có thể kéo dài thời gian bảo quản vì ở nhiệt độ môi trường bảo quản càng thấp thì càng có tác dụng ức chế cường độ của các quá trình sinh lý sinh hóa xảy ra trong rau quả và ức chế sự sinh trưởng phát triển của vi sinh vật Bảo quản lạnh là dựa vào nguyên lý tiềm sinh, phương pháp... phẩm và có thể bảo quản rau quả trong thời gian dài đặc biệt là khi kết hợp với các phương pháp bảo quản khác Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là hao tốn năng lượng, tốn chi phí ban đầu để xây dựng kho 17 c Bảo quản bằng hóa chất Bảo quản lạnh làm giảm quá trình chín của cà chua nhưng cũng không ngăn được sự phát triển của vi sinh vật và hoạt động của enzyme Nếu nhiệt độ bảo quản không phù... GIỚI THIỆU VỀ CÀ CHUA 1.1.1 Đặc điểm của cà chua - Cà chua có tên tiếng Anh là: tomato - Tên khoa học là: Lycopersicon esculentum miller thuộc họ cà Solanaceae - Cây cà chua thuộc họ cà, là nguồn thực phẩm rất có giá trị đối với con người - Cà chua có nguồn gốc từ Nam Mỹ, là loại rau ăn quả Cây cà chua có 2 loại hình sinh trưởng: có hạn và vô hạn Cà chua là cây dài ngày, tự thụ phấn Cây cà chua có thể... gian gần đây các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu và sử dụng hợp chất 1-MCP (1- Methylcyclopropen) để bảo quản rau quả Hợp chất này có thể ức chế hiệu quả hoạt động của etylen và cơ quan hấp thụ etylen trong rau quả Nhiều nghiên cứu trên thế giới cho thấy nó có tác dụng làm chậm quá trình chín của một số loại quả có hô hấp đột biến như mận, chuối, bơ và cà chua 18 d Bảo quản rau quả trong môi trường khí... thời hạn bảo quản rau quả là: ức chế hoạt động sống, sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật Như vậy, thực chất của các phương pháp bảo quản là sự điều chỉnh các quá trình sinh học xảy ra trong cà chua cũng như trong vi sinh vật Khi thay đổi điều kiện môi trường sẽ tác động đến các yếu tố vật lý, hóa học dẫn đến tiêu diệt hay ức chế, hoặc bảo toàn quá trình sống của quả 1.2.2.2 Các phương pháp bảo rau... năng kiểm soát bệnh sau thu hoạch của cà chua đã chỉ ra rằng khi hòa tan chitosan 0,5% trong acid HCl 1% thì có khả năng làm giảm đáng kể nấm mốc màu xám và mốc màu xanh do B.cinerea và P.expansum trong quả cà chua khi bảo quản ở 250C [19] Chitosan có tình kháng khuẩn và hạn chế quá trình oxy hóa lipid nên được dùng để bảo quản thịt nhằm hạn chế quá trình hư hỏng của thịt (Kamil và cộng sự, 2002; 28... cắt lát như thanh long, chuối, xoài, cà rốt vì các loại quả cát lát rất dễ hư hỏng và thời gian bảo quản ngắn Thanh long cắt lát có thể bảo quản trong 7 ngày ở 80C sau khi nhúng vào chitosan 1% (MW = 12,36 kDa, DD = 95 – 98%) Sau 7 ngày bảo quản ở 80C thì hàm lượng ẩm của các lát thanh long là 70,4 – 78,9% Các lát xoài được xử lý trong dung dịch chitosan 1%, bảo quản ở 60C thì hạn chế sự mất nước và . lý chitosan thì thời gian bảo quản kéo dài h n so với các mẫu không có xử lý dung dịch chitosan. H u như chưa có nghiên cứu nào nghiên cứu ảnh h ởng của dung môi h a tan chitosan đến khả năng. năng bảo quản của chitosan. Vì vậy, để làm quen với việc nghiên cứu và vận dụng kiến thức đã h c vào thực tiễn nên tôi chọn thực hiện đề tài " ;Nghiên cứu khả năng bảo quản cà chua của chitosan. Ảnh h ởng của dung môi h a tan chitosan đến h m lượng lycopen của cà chua trong thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 65 3.8. Ảnh h ởng của dung môi h a tan chitosan đến khả năng