Nghiên ứu á thông số ông nghệ bảo quản huối tiêu đồng bằng bắ bộ

Qua đó làm giảm mức cholesterol nhất là LDL-cholesterol, axit uric trong máu nên có thể giúp ta tránh các nguy cơ bệnh tim mạch, bệnh gút, kiểm soát được tăng huyết áp và giảm cân.Có tác

TRƯ NG Đ Ờ Ạ I HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

SENGTHONG Hatsachaly

LUẬN VĂN THẠ C SĨ KHOA H C Ọ Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm

Ngư i hư ờ ớ ng d n: ẫ PGS.TS NGUYỄN XUÂN PHƯƠNG

Hà Nội - 2014

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131909971000000

1

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một nước nhiệt đới gió mùa, điều kiện khí hậu, đất đai thuận lợi,

do đó có thể trồng nhiều loại trái cây có nguồn gốc khác nhau như chuối, cam, bưởi, xoài, đu đủ, nhãn, hồng… Bên cạnh các loại trái cây bản địa, Việt Nam cũng nhập khẩu một lượng lớn các loại trái cây như kiwi, lê, xoài, táo, cherry,…Để các loại trái cây tươi thực sự trở thành mặt hàng có giá trị kinh tế cũng như giá trị dinh dưỡng cao thì cần phải có công nghệ bảo quản thích hợp Vì trong quả tươi, ngoài các thành phần dinh dưỡng chính như đường, vitamin, chất khoáng… thì 70 - 85% khối lượng quả là nước nên quả tươi rất dễ bị dập nát khi va chạm mạnh, đồng thời

dễ bị thối hỏng khi tồn trữ trong điều kiện không thuận lợi Nhiều công trình nghiên cứu về bảo quản rau quả tươi sau thu hoạch trong và ngoài nước đã và đang tiến hành với nhiều phương pháp khác nhau nhưng chủ yếu sử dụng các loại hóa chất Hiện nay, trên thị trường đã xuất hiện nhiều chế phẩm bảo quản không rõ nguồn gốc, có thể giữ tươi rau quả sau thu hoạch trong thời gian dài Do đó, người tiêu dùng không khỏi băn khoăn về dư lượng hóa chất khi sử dụng những rau quả tươi trái vụ hoặc được nhập từ thị trường xa

Việc kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi cho đến lúc chế biến rất quan trọng Đến nay, đã có rất nhiều phương pháp bảo quản rau quả tươi, tuy nhiên mỗi một phương pháp đều mang các ưu việt cũng như các hạn chế Bằng phương pháp

sử dụng các hoá chất hay chiếu xạ, có khả năng hạn chế rất lớn sự hoạt động của vi sinh vật có hại.Tuy nhiên, ít nhiều có ảnh hưởng đến người tiêu dùng Cách bảo quản phổ biến nhất là bảo quản lạnh Nhưng theo các chuyên gia dinh dưỡng, cách bảo quản này không tiết kiệm năng lượng lại đòi hỏi chi phí cao Vì vậy hiện nay, việc bảo quản rau quả bằng phương pháp màng đang được sử dụng rất phổ biến vì tính tiện lợi và đơn giản của nó Cùng với sự phát triển của khoa học, con người phát hiện ra những đặc tính ở Chitosan mà xenlulo không có, nó là chất xơ động vật

có thể ăn được duy nhất trong giới tự nhiên hiện nay có chứa ion dương, cũng là yếu tố quan trọng thứ sáu của sự sống con người sau protein, đường, chất béo,

2

vitamin, chất khoáng Chitosan còn là chất cao phân tử mang điện dương duy nhất trong tự nhiên Và đặc biệt chitosan có khả năng tạo màng ứng dụng trong việc bảo quản rau quả tươi

Chuối tiêu là một loại quả nhiệt đới, được trồng nhiều ở Việt Nam Hằng năm loại quả này cho năng suất rất lớn, năng suất trung bình 150 buồng/1 ha, nặng 15-20 kg/buồng Chuối tiêu là một loại quả giàu dinh dưỡng, tuy nhiên thời gian bảo quản của chuối tiêu rất hạn chế Chuối tiêu là một loại quả hô hấp đột biến vì vậy chuối tiêu chín rất nhanh và từ khi chín đến khi thối trong khoảng thời gian rất ngắn Khi chuối tiêu chín thì quá trình ô-xy hóa bắt đầu xảy ra và các enzyme bên trong chuối tiêu sẽ gây ra các đốm đen ở trên vỏ của chuối tiêu Quá trình này diễn

ra khá nhanh và toàn bộ vỏ chuối tiêu có thể sẽ bị đen chỉ sau vài ngày Cách duy nhất để giữ được chuối tiêu tươi và còn nguyên mùi vị là không cho chúng tiếp xúc với ô-xy

Để góp phần khắc phục trở ngại trên, tôi tiến hành nghiên cứu bảo quản chuốitiêu - một loại quả đặc sản của Việt Nam, bằng hợp chất hữu cơ không độc nguồn gốc tự nhiên chitosan Màng bọc chitosan với những khả năng đặc biệt như hạn - chế mất nước, 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 nhiều lĩnh vực đặc biệt là trong bảo quản thực phẩm Tuy vậy, ở Việt Nam việc nghiên cứu sử dụng màng bọc chitosan trong bảo quản rau quả tươi đến nay vẫn chưa được phổ biến, chỉ dừng lại ở mức độ thử nghiệm thăm dò, chưa đưa ra được quy trình có thể

áp dụng trong thực tế ở quy mô công nghiệp Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng màng chitosan trên nhiều đối tượng rau quả khác nhau nhằm mục đích kéo dài thời gian bảo quản không chỉ tìm ra giải pháp hiệu quả giảm tổn thất sau thu hoạch hướng tới áp dụng trên quy mô công nghiệp mà còn giúp đa dạng hóa các ứng dụng của chitosan, đem lại niềm tin cho người tiêu dùng, nâng cao giá trị kinh tế của nguồn phế liệu vỏ tôm, cua (nguồn nguyên liệu sản xuất chitosan)… giải quyết một lượng lớn phế thải thủy hải sản

3

Xuất phát từ những lý do trên, tôi lựa chọn chitosan để bảo quản chuối tiêu với nội dung và mục tiêu : sau

- Kéo dài thời gian bảo quản chuối tiêu

- Mở rộng phạm vi ứng dụng của chitosan, đánh giá khả năng và tính hiệu quả khi bảo quản trái cây bằng màng bao chitosan

- Tìm ra nồng độ chitosan và độ chín của chuối tiêu phù hợp nhất cho bảo quản

- Xây dựng quy trình tổng quát để bảo quản chuối tiêu bằng màng chitosan

4

PHẦN MỘT: TỔNG QUAN1.1 T ổ ng quan về chuố i tiêu

1.1.1 Nguồn gố c

Hình 1: Chuối tiêu Theo truyền thuyết, cây chuối được cho là xuất phát từ vườn của Enden (thiên đường) do đó tên của nó là Musa paradise có nghĩa là trái của thiên đường Tên này được gọi đầu tiên cho đến khi được thay bằng “banana” bởi những người thuộc bộ tộc African Congo Từ “banana” dùng để chỉ chuối tiêu dùng ăn tươi còn

từ “plantain” dùng để chỉ chuối tiêu nấu chín để ăn Tuy nhiên hiện nay việc phân biệt các từ này không còn khác biệt rõ

Chuối là loại cây nhiệt đới được trồng ở Ấn Độ, Nam Trung Quốc, Maylaysia, Việt Nam các nước Đông Phi, Tây Phi, Mỹ Latinh … Các loài chuối hoang dại được tìm thấy rất nhiều ở Đông Nam Á, do đó có thể cho rằng Đông Nam

Á là quê hương của chuối

Ở Việt Nam có nhiều loại chuối như: chuối tiêu, chuối tây, chuối ngự, chuối mật, chuối hột, chuối lá…nhưng ngon và bổ nhất vẫn là chuối tiêu Đây là một thức

ăn thích hợp với mọi người, mọi lứa tuổi, một loại quả ngon có nhiều chất dinh dưỡng rất cần thiết cho trẻ em, người cao tuổi và lao động nặng nhọc cần bồi dưỡng sức khỏe

Chuối tiêu từng được mệnh danh là “quả trí tuệ” Theo truyền thuyết tên gọi này bắt nguồn từ việc Phật tổ Thích ca Mầu ni sau khi ăn chuối tiêu chợt bừng sáng

5

trí tuệ Theo một truyền thuyết khác, chuối tiêu có nguồn gốc từ Ấn Độ, các học giả

Ấn Độ thường bàn luận các vấn đề triết học, y học… dưới gốc chuối tiêu, đồng thời lấy loại quả này làm thức ăn duy nhất Vì vậy, người ta gọi chuối tiêu là: “ Nguồntrí tuệ”

Các nhà y học trong lịch sử Trung Quốc cho rằng: Chuối tiêu là loại hoa quả

có tính hàn, vị ngọt, không độc, có tác dụng giảm phiền khát, nhuận phổi, nhuận tràng, thông huyết mạch, bổ tinh tủy, dùng để chữa các chứng bệnh táo bón, giảmkhát, say rượu, sốt, viêm gan vàng da, sưng tấy… Quả tươi, dầu chuối tiêu, hoa chuối tiêu, lá chuối tiêu, quả chuối tiêu … đều có thể dùng làm thuốc

Y học hiện đại qua nghiên cứu đã chứng minh rằng: Chuối tiêu giàu chất dinh dưỡng, chứa nhiều protein, lipid, đường, cenlulose, kali,canxi, sắt, phốt pho, các vitamin A, B, C, E… Chuối tiêu ít natri, không có cholesterol, nhiệt lượng thấp hơn các loài hoa quả nói chung, ăn thường xuyên cũng không gây béo phì Một nhà dinh dưỡng học người Đức còn phát hiện, chuối tiêu có tác dụng điều trị nhất định đối với các bệnh về tâm thần như dễ kích động, trầm uất…, gây tâm lý vui vẻ, yên tâm, thậm chí giảm nhẹ nỗi đau khổ, điều tiết trạng thái tinh thần

Ở Mỹ, qua nghiên cứu thực nghiệm, các nhà khoa học nhận thấy, nếu mỗi ngày ăn 1 2 quả chuối tiêu đều đặn, có thể giảm bớt các triệu chứng tai biến mạch -máu não (trúng phong), cao huyết áp… do chuối có hàm lượng kali cao Người Anh còn phát hiện chuối tiêu xanh có tác dụng phòng và chữa bệnh loét dạ dày rõ rệt

e

Vỏ chuối tiêu có tác dụng trị nấm, vi khuẩn, đ m sắc vỏ chuối lấy nước rửa

có thể trị hắc lào, viêm ngứa da

Hoa chuối tiêu đem đốt lấy tro toàn tính, tán bột, hòa nước muối có thể trị đươc bệnh đau dạ dày Lá chuối tiêu giã, trộn nước gừng đắp vào chỗ sưng do nhiễm trùng, có công hiệu tiêu viêm, giảm đau

tiêu Dầu chuối có tác dụng chữa phong nhiệt, phiền khát, bôi chữa vết bỏng

da Việc chải đầu bằng dầu chuối tiêu giúp chữa chứng tóc khô vàng, làm đen tóc

tiêu

Củ chuối chứa chất phenol Nước củ chuối có tác dụng nhanh chóng hạsốt đối với người mắc bệnh “viêm não B” bị sốt cao, mụn nhọt

- Rễ: rễ chùm, có 2 loại, rễ ngang và rễ thẳng.

tiêu -30cm,

Rễ ngang mọc xung quanh củ chuối và phân bố ở lớp đất mặt từ 0

phần nhiều tập trung ở độ sấu 0,15cm, bề ngang rộng tới 2 3cm loại rễ này sinh trưởng khỏe, phân bố rộng, đó là loại rễ quan trọng nhất để hút nước và dinh dưỡng nuôi cây

tiêu

-Rễ thẳng mọc ở phía dưới củ chuối , ăn sâu 1 5cm, tác dụng chủ yếu giữ cây đứng vững Rễ chuối tiêu chứa nhiều nước, giòn, mềm, yếu dễ gãy, sứu chịu hạn, chịu úng đều kém so với nhiều loại cây ăn trái khác

- Thân thật: còn được gọi là củ chuối tiêu, có hình tròn dẹt và ngăn, khi phát triển đầy đủ có thể rộng 30cm Phần bên ngoài xung quanh củ chuối tiêu được bao phủ bởi những vết seo từ be lá có dang tròn Ở đáy mỗi bẹ lá đều có một chồi tiêu mầm nhưng chỉ các chồi tiêu ở phần giữa củ là phát triển được, có khuynh hướng mọc trồi dần lên Các sẹo lá mọc rất gần nhau làm thành khoảng cách rất ngắn Củ chuối tiêu sống lâu năm, là cơ quan chủ yếu dự trữ chất dĩnh dưỡng, đồng thời là nơi để rễ, lá, mầm và cuống hoa mọc ra Do đó củ chuối tiêu to mập là cơ sở đảm bảo cho cây sinh trưởng nhanh, năng suất cao Xung quanh củ chuối tiêu có nhiều

mầm ngủ, sau này sẽ phát triển thành cây con

- Thân giả và lá: thân cây chuối tiêu là thân giả, hình trụ do nhiều bẹ lá lồng vào nhau làm thành Khi mầm chuối mới mọc lên thì bắt đầu mọc ra những lá vảy

7

(không có thân lá) có tác dụng bảo vệ mầm chuối tiêu Tiếp đó mọc ra loại lá dài và hẹp gọi là “lá kiếm” Về sau mọc ra những lá to bình thường gọi là lá thật Đến khi mầm hoa phân hóa thì mọc ra một lá chót nhỏ, ngắn có tác dụng che chở b ồng uchuối tiêu

- Lá chuối tiêu: lá chuối tiêu phát triển mạnh nhất từ tháng 5 đến tháng 8, mỗi tháng mọc 3 4 lá, phiến lá to, dày, màu xanh đậm và bóng Từ tháng 10 trở đi, -cách 2-3 tuần mới ra 1 lá mới, lá thường mỏng, nhỏ, màu xanh nhạt, sinh trưởng chậm Đến tháng 12 1 mỗi tháng chỉ mọc được - 1 lá

- Hoa chuối tiêu: cây chuối tiêu con sau khi mọc (hoặc sau khi trồng) 8-10 tháng bắt đầu hình thành mầm hoa, sau đó khoáng 1 tháng bắt đầu trổ buồng Hoa chuối tiêu thuộc loại hoa chùm gồm 3 loại: hoa cái, hoa lưỡng tính và hoa đực

+ Hoa cái: tập trung ở phía gốc cuống buồng, phần này dài nhất (5-10cm) loại hoa này nở ra trước tiên, nhị cái phát triển, nhị đực thoái hóa Chỉ có hoa cái là phát triển thành trái được Do đó, khi trồng, chọn lọc cây giống tốt, chăm bón kịp thời để hình thành nhiều hoa cái là nhân tố quan trọng bảo đảm năng suất cao

+ Hoa lưỡng tính: nằm ở phần giữa bắp chuối tiêu, loại hoa này không nhiều lắm, về sau sẽ rụng và không hình thành trái được

+ Hoa đực: nằm ở phía đầu bắp chuối tiêu, nhị cái thoái hóa, nhị đực phát triển, dài bằng nhị cái Loại hoa đực không thể hình thành trái được sau này sẽ khô

đi và rụng dần

- Trái hoặc là quả chuối tiêu: Khối lượng trái 120g, độ dài trái 13cm, đường kính trái 3,4cm, tỷ lệ ruột 65%, khối lượng buồng 13kg, một buồng co 9 10 nải và -một nải co khoảng 16 trái

- Độ chín thu hái của chuối tiêu: là lúc độ già đạt 85 90% Lúc đó vỏ chuối tiêu còn xanh thẫm, quả đã lớn hết cỡ, đầy đặn, hầu như không còn gờ cạnh, thịt chuối tiêu có màu trắng ngà đến vàng ngà Độ chín thu hái của chuối tiêu thường đạt được sau 115 120 ngày phát triển kể từ khi trổ hoa- [17]

-8

Hình 2: Thang màu so sánh độ chín của chuốitiêu Trên thế giới người ta đánh giá độ chín của chuối tiêu dựa vào thang màu 7 mức, phân chia theo màu sắc của vỏ chuối, như sau:

- Mức I: khi vỏ chuối tiêu màu xanh đậm

- Mức II: khi vỏ chuốitiêu màu xanh sáng

- Mức III: khi vỏ chuối tiêu màu xanh – vàng

- Mức IV: khi vỏ chuối tiêu có màu vàng xanh

- Mức V: khi vỏ chuối tiêu đã vàng, nhưng cuống và nuốm còn xanh

- Mức VI: khi vỏ chuối tiêu vàng hoan toàn (không còn chỗ xanh)

- Mức VII: khi vỏ vàng có đốm nâu (chín trứng cuốc)

Khi đánh giá độ chín, người ta so màu của quả chuối tiêu với màu sắc trên thang màu Màu vỏ chuối tiêu ứng với mức nào ta có độ chín ở mức đó Trên thực

tế, độ chín thu hái của chuối tiêu tương đương mức I, mức II Mức III ứng với lúc chuối tiêu bắt đầu chuyển mã Mức IV là chuối tiêu đã chuyển mã Mức V là khi chuối có thể ăn được, nhưng chưa ngon bằng chuối tiêu chín ở mức VI Để ăn tươi thì chuối tiêu chín ở mức VII là ngon nhất [30]

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của chuối tiêu

 Chuối tiêu chín có tác dụng làm hạ huyết áp

Từ lâu y học cổ truyền Ấn Độ đã có kinh nghiệm sử dụng chuối tiêu để làm

hạ huyết áp Người ta cho rằng việc hạ huyết áp của chuối tiêu đối với những người

có huyết áp cao có liên quan đến hàm lượng Kali có trong chuối tiêu Chuối tiêu là loại trái cây có hàm lượng kali cao nhất trong số những loại rau quả thông dụng Trong 100 gram thịt chuối tiêu có đến 396 mg khoáng chất này, trong khi chỉ có 1

9

mg natri Sự tương quan giữa muối natri và kali có liên quan đến việc duy trì độ pH

và sự cân bằng chất lỏng trong cơ thể Trong khi natri, thành phần quan trọng của muối ăn và những thức ăn mặn hàng ngày có tác dụng giữ lại một lượng nước nhất định tạo gánh nặng cho hệ tim mạch thì kali lại có tính năng như một chất điện phân giúp thải trừ bớt natri ra khỏi cơ thể Chính vì thế, chuối tiêu có tác dụng hạ huyết

áp rất tốt [14]

 Chuối tiêu là nguồn bổ sung năng lượng hoàn hảo cho hoạt động thể lực

Trong những hoạt động thể lực kéo dài khi năng lượng bị hao hụt nhiều, cơ thể phải huy động đến lượng đường trong máu để cung cấp cho cơ bắp Những trường hợp này, đường glucose trong chuối tiêu được hấp thụ nhanh vào máu có thể

bổ sung tức thì lượng đường bị hao hụt giúp vận động viên phục hồi sau khi vận động mệt mỏi Đường fructose trong chuối tiêu được hấp thụ chậm hơn Ngoài ra, chuối tiêu còn những carbohydrate khác được chuyển hoá chậm và phóng thích đường vào máu từ từ có thể đáp ứng cho những hoạt động thể lực kéo dài hàng giờ sau đó Đặc biệt tỷ lệ potassium cao trong chuối tiêu còn liên quan đến trương lực

cơ có khả năng làm giảm nguy cơ vọp bẻ ở vận động viên[14]

 Chuối tiêu xanh chữa bệnh loét dạ dày, tá tràng

Nhiều cuộc nghiên cứu khác nhau của những nhà khoa học ở Anh và Ấn Độ

đã đưa đến kết luận giống nhau về tác động của chuối tiêu xanh đối với các bệnh nhân loét dạ dày, tá tràng Người ta đã sử dụng những loại chuối khác nhau, chuối tiêu khô, chuối tiêu bột, chuối tiêu xanh, chuối tiêu chín, đồng thời với những nhóm đối chứng không dùng chuối tiêu Kết quả cho thấy, chuối tiêu xanh được phơi khô

ở nhiệt độ thấp có khả năng kích thích sự tăng trưởng của lớp màng nhày ở thành trong của dạ dày Những tế bào sản xuất chất nhầy được tăng sinh, lớp màng nhầy dầy lên để bảo vệ thành dạ dày tránh khỏi bị loét và còn hàn gắn nhanh chóng những chỗ loét đã hình thành trước đó[14]

 Chuối tiêu chín chữa bệnh táo bón và ngăn ngừa ung thư ruột già

Thịt chuối tiêu chín mềm, mịn nhưng lại chứa nhiều chất xơ không hoà tan Chất xơ không được tiêu hoá tạo thành chất bã hấp thu nước và kích thích nhu động

10

ruột nên có tác dụng chống táo bón rất tốt Mặt khác, việc kích thích nhu động ruột

sẽ thúc đẩy nhanh sự lưu thông trong ruột già làm giảm thời gian tiếp xúc của các chất độc hại hoặc có khả năng gây ung thư với niêm mạc ruột Chất xơ còn có thể hoà quyện, kết dính những chất độc hại này để bài tiết theo phân ra ngoài[14]

1.1.4 Các loại bệnh thường gặp ở chuối tiêu

- Bệnh mốc khô: Bệnh làm cho chuối tiêu khô héo, sẫm màu, lan dần từ một điểm ra toàn quả

- Bệnh thối cuồng và thịt quả: Bệnh này do một loại nấm ký sinh thuộc họ Scleroxin phát triển trên cuống quả Bệnh bắt đầu từ những chấm đỏ trên vỏ rồi chuyển sang đen Bệnh có thể bị ức chế bởi nhiệt độ thấp

- Ngoài loại nấm thuộc nhóm trên còn có các nhóm khác như: nhóm Fomopsis gây khô héo và sẫm màu, nhóm Datiorel gây thối nuốm, nhóm Nigranor gây thối phần thịt quả…

- Bệnh thối cuống và quả: Bệnh do nấm Lexioliplodia sinh ra trong quá trình rấm chín cũng như vận chuyển chuối tiêu, đặc biệt là khi nhiệt độ, độ ẩm cao và không ổn định Bệnh bắt đầu từ nuốm rồi lan dần ra toàn quả, làm cho vỏ chuối tiêu

bị thâm, thịt mềm nhũn

- Bệnh thối đen và chấm rỗ: Bệnh gây nhiều thiệt hại khi bảo quản cũng như khi chuyên chở Đặc trưng của bệnh này là làm mềm, làm sẫm màu thịt quả, thậm chí làm chảy nước Bệnh ít phát triển ở nhiệt độ 12°C, khi nhiệt độ môi trường 18-20°C và độ ẩm 95% thì bệnh phát triển mạnh

- Bệnh chấm rỗ trên vỏ thường sinh ra ở chuối Bệnh xuất hiện khi nhiệt độ tăng, làm cho vỏ bị bao phủ bởi những chấm nâu – đen [15]

1.1.5 Điều kiện gieo trồng

Nhiệt độ: chuối sinh trưởng bình thường ở nhiệt độ 15,5 35°C Dưới 15°C và trên 35°C hoạt động sinh trưởng của cây bị giảm nhanh Nhiệt độ bình quân thích hợp của chuối là 24-25°C Chuối tiêu sợ lạnh, nhiệt độ xuống dưới 10°C kéo dài, cây ngừng sinh trưởng, năng suất và phẩm chất trái kém, đặc biệt là quả xấu Ở 5°C

ẩm cao thì trái to, vỏ dày, không c mùi thơm.ó

Ánh sáng: trong thời gian sinh trường nếu có trên 60% số ngày nắng thì cây chuối tiêu sinh trường bình thường Thiếu ánh sáng thì lá phát triển chậm, quang hợp kém Ánh sáng quá mạnh làm giảm tuổi thọ của lá, rám cuống buồng làm cho chất lượng chuối tiêu kém Chuối tây chịu nắng hơn chuối tiêu Trong vườn chuối tiêu, các tàu lá che phủ lên nhau thì sinh trưởng mới tốt

tiêu tiêu Nước: chuối cần nhiều nước Vùng trồng chuối thích hợp phải có lượng mưa bình quân hằng năm từ 1500 2000mm Phần bố đều các tháng trong -năm Độ ẩm không khí thích hợp 75% trở lên, hạn hay úng nước đều làm cho chuối tiêu sinh trưởng không bình thường, năng suất và phẩm chất kém Cây chuối tiêu chịu hạn yếu do rễ ăn nông và do sức hút của rễ thấp, chỉ có thể hút khoảng 60% lượng nước có ích trong đất Cho nên tốt nhất là giữ cho độ ẩm của đất luôn luôn tiếp cận độ ẩm tối đa, đặc biệt đối với chuối tiêu là một trong những giống chịu hạn yếu nhất Hạn có thể phối hợp với rét làm cho hoa không trổ bông được Khi cây chuối tiêu ra hoa trổ buồng, nếu bị hạn thì buồng chuối tiêu ngắn lại, bị vặn lại, mất giá trị thương phẩm

tiêu Đất: cây chuối thích hợp với đất đồi, đất ruộng, đất phù sa, đất bãi, có độ

pH từ 4,5 7,5 Rễ chuối - tiêu thuộc loại rễ chùm, mềm gặp đá sỏi chùn lại, rễ không đâm thẳng mà ngoằn ngoèo, tốn sức, cho nên đất trồng chuối tiêu phải có kết cấu đất thuần không có sỏi đá, tầng đất sét gần mặt đất Mặt khác chuối tiêu t hơi tiếnước mạnh, yêu cầu phải sinh nhiều mùn xốp, chứa được nhiều nước Cây chuốitiêu lại sinh trưởng mạnh, lượng sinh khối cao cho nên đất trống chuối tiêu phải là loại đất tốt, thoát nước tốt, độ pH từ 4,5 8,0, mức nước ngầ nên sâu hơn 0,8- m -1,0m

12

n tiêu

Phâ bón: rễ chuối sinh trưởng liên tục, do đó cần phái chú ý bón phân cho chuối tiêu Ngoài nguồn phân hữu cơ như phân chuồng, ủ thêm rơm rạ cần phải bón thêm phân hóa học Các loại khoáng chất trong phân bón có ản hưởng rất lớn h đến sự phát triển của cây chuối tiêu Ví dụ, nitơ giúp cây sinh trưởng nhanh, trổ buồng sớm hơn, diện tích lá tăng làm tăng khả năng quang hợp, khối lượng trung bình của buồng tăng và trái lớn Thiếu nitơ cây chuối tiêu sẽ mọc yếu, cây nhỏ, thân màu lục nhạt, lá có màu vàng nhạt, đẻ chồi ít, ít trổ buồng, năng suất kém Thừa nitơ sẽ làm cây mẫn cảm hơn đối với các loại bệnh do nấm và có thể làm ảnh hưởng xấu đến phẩm chất trái Các loại khoáng khác ảnh hưởng đến sự phát triển của chuối tiêu là P, K, Mg, Ca, Cu, Zn, Mn, Fe, S

1.1.6 Đặc điểm sinh học

Chuối tiêu thuộc loại cây thảo, cao từ 5m đến 6m, sống lâu năm, thân cây tròn, mềm, thẳng, có bẹ lá Cuống hình tròn có khuyết rãnh, lá to, dài Trái nằm trên buồng, có từ 6 8 nải, mỗi nải khoảng 12 quả Quả nhỏ, dài, mùi thơm Khi chín, vỏ- thì màu vàng Quả chuối tiêu có vị ngọt, tính rất lạnh (tính hàn) không độc

Thành phần hóa học chủ yếu có chứa protein, tinh bột, chất béo, các loại đường, calci, phốt pho, kali, kẽm, vitamin A, C, E, chất gồm, vitamin B11.-

Bảng 1: Thành phần các chất dinh dưỡng chính trong thực phẩm

Thành phần dinh dưỡng trong 100 g Thực phẩm ăn đượcThành phần ĐV Chuối tiêu xanh Chuối tiêu chín

Năng lượng kcal 74 97

xa bữa ăn Ngoài ra chuối tiêu được xếp vào loai thực phẩm có hàm lượng đường cao, nên người bị bệnh tiểu đường nên tham khảo bác sĩ.

tiêu có

So sánh với táo, chuối 4 lần protein nhiều hơn, 2 lần Carbohydrat, 3 lần Phốtpho, 5 lần vitamin A và sắt, 2 lần các vitamin và khoáng chất khác… Chuốitiêu cũng giầu kali và là một trong những trái cây tốt nhất cho con người

1.1.7 Các phương pháp bảo quản chuối tiêu

1.1.7.1 D ấ m chuố i tiêu b ằ ng nhiệ t

tiêu tiêu

Là phương pháp dấm chuối truyền thống: Chuối được dấm chín bằng cách cắt rời các nải chuối tiêu khỏi buống, sắp xếp các nải chuối tiêu ra sàn một ngày cho khô nhựa, rồi chất vào trong lu, khạp chính giữa lu, khạp chừa chỗ cắm vài thẻ hương, rồi đậy thật kín lu khạ Nhiệt độ từ những cây hương trongp lu khạp làm chuối tiêu chín sau 2-3 ngày Số lượng hương ít hay nhiều tùy nhiệt độ khí

14

trời và khối lượng chuối tiêu trong lu, chỉ người có kinh nghiệm mới xác định đúng mức cần đốt mấy thẻ hương Vào mùa đông ở phía Bắc, nhiệt độ xuống thấp, muốn dấm chuối tiêu chín thậm chí phải xây lò dấm chuối tiêu ( giống như lò quay thịt lợn) vách thường xây cuốn tròn, có nắp đầy kín và tạo ra nhiệt độ trong lò bằng cách đốt một đụn trầu cho cháy âm ỉ dưới đáy lò Khi chuối tiêu m, lấy ra vỏ còn mềxanh xếp ra nong nia 1 2 ngày, sau đó vỏ chuối- tiêu sẽ lên màu Một số người dùng đất đèn gói trong những vật dụng được gia cố kín, không cho khí thoát ra để làm chuối tiêu chín

tiêu Tuy nhiên, với cách dấm truyền thống này chuối sẽ không đẹp, ruột chuối tiêu đôi khi mềm, dễ bị rụng cuống, thối cùi… làm mất giá trị thương phẩm

và không giữ được tươi lâu

1.1.7.2 Dấm chuối tiêu bằng máy ở nhiệt độ thấp

để ráo ở 16 20°C và cho chuối - tiêu vào ủ dấm của máy Ethylene Generator Chuối tiêu được làm mất màu xanh bằng cách cho cồn 95% vào máy, khoảng 2 5ml, chỉnh -chế độ máy tạo khí ethylene thích hợp Ủ dấm chuối tiêu dược đóng kín cửa, có quạt đối lưu giúp phân bố đều dòng khí, nhiệt độ và độ ẩm trong tủ 90-95% trong suốt giai đoạn làm chín Sau 24 giờ mở cửa ủ cho thông gió lùa khí ethylene ra ngoài, chấm dứt giai đoạn giấm chín

tiêu troGiai đoạn chuyển màu vỏ vẫn để chuối ng tủ, đóng cửa và duy trì ở 140°C và độ ẩm ở mức 80 85% cho chuối- tiêu tươi lâu

tiêu

Ưu thế của phương pháp dấm chuối bằng máy trong nhiệt độ thấp bảo quản được lâu hơn, màu sắc đẹp, chất lượng không thay đổi

15

1.1.7.3 Bảo quản chuối tiêu bằng màng chitosan

Chế phẩm sinh học chitosan được tạo ra bằng cách hòa tan 1 g chitosan trong axit axetic loãng 1% và dùng làm dung dịch gốc (hay còn gọi là dung dịch nguyên) Tùy theo loại trái cây và chủng vi sinh vật gây nhiễm mà pha dung dich nguyên thành các dung dịch thứ cấp có nồng độ khác nhau để ứng dụng cho việc bảo quản Sau đó , dùng phương pháp phun chế phẩm sinh học chitosan lên bề mặt trái cây

Ưu điểm của phương pháp này là kéo dài thời gian bảo quản độ tươi của chuối tiêu gấp 3 lần so với các mẫu chuối tiêu làm đối chứng (không ứng dụng chế phẩm sinh học chitosan) Ngoài ra, nhờ dùng phương pháp phun sương lên trái cây nên có thể ứng dụng phương pháp này trên diện rộng và khối lượng trái cây lớn

1.1.7.4 Bảo quản bằng hóa chất

tiêu

Có thể bảo quản chuối bằng hóa chất Hóa chất được giới thiệu dùng nhiều hiện nay ở Việt Nam à Topxinl -M Chuối tiêu được nhúng vào dung dịch 0.1% Topxin-M rồi vớt ra để ráo, đựng bằng túi polyetylen, sau đó có thể bảo quản

ở môi trường nhiêt độ lạnh Nếu độ thường thì bảo quản được 2 tuần, nhiệt độ lạnh thì được 8 tuần

1.1.7.5 Bảo quản bằng tia bức xạ

tiêu Chuối xanh xử lý bằng tia bức xạ với liều lượng khoảng từ 30 KRad đến

400 KRad và bảo quản ở nhiệt độ từ 10 đến 19 °C có thế làm chậm chín từ 10 ngày đến 57 ngày

1.1.8 Tì nh hình sản xuất và tiêu thụ chuối tiêu ở Việt Nam

tiêu Việt Nam là nước nhiệt đới và là một trong những xứ sở của chuối với nhiều giống chuối tiêu rất quý được trồng rải rác khắp các tỉnh thành trong cả nước Các giống chuối tiêu của Việt Nam hông chỉ phong phú về kích cỡ, hương vị mà kcòn có những giá trị sử dụng rất khác nhau Diện tích chuối tiêu của nước Việt Nam

là chiếm khoảng 103,4 nghìn ha, sản lượng xấp xỉ 1,35 triệu tấn, vùng trồng chuối tiêu lớn nhất là Đồng bằng Sông Cửu Long chiếm 30% diện tích trồng chuối tiêu

16

Đồng bằng Sông Hồng 16%, khu vực Bắc Trung Bộ 16% Tuy nhiên, diện tích trồng chuối tiêu không tập trung, với đặc điểm là cây ăn quả ngắn ngày, nhiều công dụng và ít tốn diện tích, nên chuối tiêu được trồng như một cây tận dụng đất trong các vườn cây ăn quả của các hộ gia đình Hiện tại, một số tỉnh miền Trung và miền Nam như: T anh Hóa, Nghệ An, Khánh Hòa, Đồng Nai, Sóc Trăng, Cà Mau có hdiện tích chuối tiêu từ 3000 8000 hạ Trong khi, các tỉnh trồng nhiều chuối– tiêu ở miền Bắc như Hải Phòng, Nam Định, Phú Thọ có diện tích chuối chưa đạt 3000 ha

tiêu Theo tác giả Nguyễn Ngọc Kiểm trong các loại cây ăn quả thì cây chuối

được trồng với diện tích rộng Ở tất cả các tỉnh sản xuất chuối tiêu đã cơ bản đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước Trong những năm tới nếu không phát triển xuất khẩu chuối thì sản xuất chuối tiêu ở nước ta sẽ tăng chậm, mặc dù tiềm năng sản xuất còn lớn

tiêu Khối lượng chuối xuất khẩu của Việt Nam rất thấp chỉ đạt khoảng 100 nghìn tấn/năm, chưa tương xứng với tiềm năng và tổng sản lượng chuối tiêu

tiêu Chuối của Việt Nam xuất khẩu sang một số nước như Australia, Nga, Hà Lan, Trung Quốc, Đức, Mông Cổ, Newziland, Mỹ… Trong đó, tập trung chủ yếu vào thị trường Trung Quốc và Nga Tuy nhiên, thực trạng sản xuất và tiêu thụ cây chuối Việt Nam chỉ ở quy mô nhỏ lẻ, thủ công trong thu hoạch và chế biến, xúc tiến thương mại kém, chưa khai thác được lợi thế so sánh để chuyển sang thành lợi thế cạnh tranh của ngành chuối ở Việt Nam, nên sản xuất không phát triển mạnh và

không bền vững, thua kém nhiều nước trong khu vực và trên thế giới

1.2 Tổng quan về chitosan

1.2.1 Lịch sử phát hiện

Chitin được Bracannot phát hiện lần đầu tiên vào năm 1811 trong cặn dịch chiết của một loại nấm và đặt tên là “fungine” để ghi nhớ nguồn gốc tìm ra nó Năm

1823, Odier đã phân lập được một chất từ bọ cánh cứng và ông gọi là chitin hay

“chitine” có nghĩa là lớp vỏ, nhưng không phát hiện sự có mặt của nitơ Cuối cùng

cả Bracannot và Odier đều cho rằng cấu trúc của chitin giống cấu trúc của

17

xenluloza Và chất được khử axetyl từ chitin đã được khám phá bởi Roughet váo năm 1859 Và nó được đặt tên là bởi nhà khoa học người Đức Hoppe Seyler vào năm 1894 [10]

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sản xuất và ứng dụng của chitin, chitosan trong sản xuất phục vụ đời sống là một vấn đề tương đối mới mẻ ở nước ta Vào những năm 1978 1980, trường Đại học Thủy sản Nha Trang công bố quy trình sản xuất - chitosan của tác giả Đỗ Minh Phụng mở đầu bước ngoặt quan trọng trong việc nghiên cứu và ứng dụng chitosan vào thực tế

1.2.2 Cấu trúc và công thức hóa học của chitosan

Chitosan cấu tạo bởi các đơn vị glucosamine Chitin có mặt rất phổ biến ở động vật bậc thấp, đặc biệt có nhiều ở giáp xác, tảo Thành phần này thường có nhiều trong bột tôm, làm ảnh hưởng đên độ tiêu hóa thực ăn, đặc biệt là độ tiêu hóa protien của động vật thủy sản

Chitosan là một polysaccharit mạch thẳng là dẫn xuất acetyl hóa của chitin Trong dó nhóm (-NH2) thay thế nhóm (COCH3) ở vị trí C2 Chitosan được cấu tạo

từ các mắt xích D gluccozamin liên kết với nhau bởi các liên kết b- -(1-4) glucozid,

do vậy chitosan có thể gọi là poly b – (1- -2-amino-2-deoxi-D-4) glucozo hoặc là poly b- (1-4)-Dglucozami

Hính 3: Cấu trúc hóa học của Chitosan

Khi hòa tan trong dung dịch axit axetic loãng sẽ tạo thành dung dịch keo dương, nhờ đó mà keo chitosan không bị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại nặng như: Pb3+, Hg+,…

- Nhiệt độ nóng chảy 309- 311oC

- Trọng lượng phân tử trung bình: 10.000 500.000 Dalton tùy loại Trong đó, - loại PDP có trọng lượng phân tử trung bình từ 200.000 đến 400.000 hay được dùng nhiều nhất trong y tế và thực phẩm [12]

- Chitosan là một polyme mang điện tích dương nên được xem là một polycationic (pH<6,5), có khả năng bám dính trên bề mặt có điện tích âm như protein, aminopolysaccharide (alginate), axit béo và phospholipid nhờ sự có mặt của nhóm amino (-NH2) [11] [12]

- Chitosan thương mại ít nhất phải có mức DD>70%

- Chitosan có tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng, có thể tự phân hủy sinh học, có tính hòa hợp sinh học cao với cơ thể

1.2.3.1 Tính chất hóa học của chitin/chitosan

Trong phân tử chitin/chitosan có chứa các nhóm chức -OH, -NHCOCH3 trong các mắt xích N-axetyl-D-glucozamin và nhóm -OH, nhóm

-NH trong các mắt xích D glucozamin, nên chúng vừa có tính chất của ancol vừa có tính chất của amin, và cả tính chất của axit Phản ứng hóa học có thể xảy ra ở các vị

+ Dẫn xuất O axyl của chitin/chitosan.

-+ Dẫn xuất O–tosyl hoá chitin/chitosan

− Phản ứng ở vị trí N.

+ Phản ứng N-axetyl hoá chitosan

+ Dẫn xuất N-sunfat chitosan

+ Dẫn xuất N-glycochitosan (N-hidrroxy-etylchitosan)

+ Dẫn xuất acroleylen chitossan

Một số phản ứng đặc trưng khác của chitosan

− Phản ứng Van Wisselingh: Chitosan tác dụng với Lugol tạo dung dịch màu nâu trong môi trường axit sunfuric có màu đỏ tím

-− Phản ứng Alternative: tác dụng với axit sunfuric tạo tinh thể hình cầu chitosan sunfat làm mất màu dung dịch fucsin 1%

− Khử amin nhờ Ba(BrO)2, AgNO3, N2O2,…

− Cắt mạch bởi axit, enzyme, bức xạ

20

− Chitosan phản ứng với acid đậm đặc tạo muối khó tan

− Chitosan tác dụng với Iốt trong môi trường H2SO4 cho phản ứng lên màu tím Đây là phản ứng dùng trong phân tích định tính chitosan

1.2.3.2 Tính chất sinh học của chitosan

Chitosan có nhiều tác dụng sinh học đa dạng như: có khả năng hút nước, giữ

ẩm, tính kháng nấm, tính kháng khuẩn với nhiều chủng loại khác nhau, kích thích

sự phát triển tăng sinh của tế bào, có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện nghèo dinh dưỡng, tác dụng cầm máu, chống sưng u

Vật liệu chitosan có nguồn gốc tự nhiên, an toàn cho người Chúng có tính hòa hợp sinh học cao với cơ thể nhờ khả năng hấp thu dầu mỡ rất cao, có thể hấp thu gấp 6 8 lần trọng lượng của nó Chitosan phân tử nhỏ có điện tích dương nên -

có khả năng gắn kết với điện tích âm của lipid và axit mật tạo thành những chất có phân tử lớn không bị tác dụng bởi các men tiêu hóa và do đó không bị hấp thu vào

cơ thể mà được thải ra ngoài theo phân , nó cũng có khả năng tự phân hủy sinh học cao Qua đó làm giảm mức cholesterol nhất là LDL-cholesterol, axit uric trong máu nên có thể giúp ta tránh các nguy cơ bệnh tim mạch, bệnh gút, kiểm soát được tăng huyết áp và giảm cân

Có tác dụng sinh học đa dạng như:

21

 Chitosan là vật liệu hòa hợp sinh học cao, nó là chất mang lý tưởng trong hệ thống vận tải thuốc, không những sử dụng cho đường uống, tiêm tĩnh mạch, tiêm bắp, tiêm dưới da, mà còn ứng dụng an toàn trong ghép mô

 Dùng chitosan với trọng lượng phân tử thấp để tiêm tĩnh mạch, không thấy

có tích lũy ở gan Loại chitosan có DD = 50%, có khả năng phân hủy sinh học cao Sau khi tiêm vào ổ bụng chuột, nó được thải trừ dễ dàng, nhanh chóng qua thận và nước tiểu, không phân bổ tới gan và lá lách

 Những lợi điểm của chitosan: tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng,

có thể tự phân hủy sinh học, hòa hợp sinh học không những đối với động vật mà còn đối với các mô thực vật, là vật liệu y sinh tốt làm mau liền vết thương, có thể sử dụng an toàn trên con người

1.2.5 Ứng dụng của Chitosan

1.2.5.1 Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

Do bản chất là một hợp chất polyme tự nhiên không độc với những tính chất khá đặc trưng như khả năng kháng khuẩn, giữ ẩm, tạo màng, có khả năng hấp phụ màu mà không hấp phụ mùi, hấp phụ một số kim loại nặng…, an toàn đối với thực phẩm nên chitosan được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực công nghệ sản xuất và bảo quản thực phẩm như sau:

a Chất làm trong Ứng dụng trong công nghệ sản xuất nước quả-

Trong sản suất nước quả, việc làm trong là yêu cầu bắt buộc Thực tế hiện nay đang sử dụng cac chất làm trong như: gelratin, bentonite, kali caseinat, tanin Chitosan là tác nhân tốt loại bỏ đục, giúp điều chỉnh acid trong nước quả Đối với dịch quả, táo, nho, chanh, cam không cần qua sử lý pectin, sử dụng chitosan để làm trong

b Sử dụng trong thực phẩm chức năng

Chitosan có khả năng làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu Nếu sửdụng thực phẩm có bổ sung 4% chitosan thì lượng cholesterol trong máu giảm đi đáng kể chỉ sau 2 tuần Ngoài ra, chitosan còn được xem là chất chống đông tụ máu

22

Nguyên nhân việc giảm cholesterol trong huyết và chống đông t máu là do không ụcho tạo các mixen, Ở pH= 6 - 6,5 chitosan bắt đầu bị kết tủa, toàn bộ chuỗi polysaccharide bị kết lắng và giữ lại toàn bộ lượng mixen trong đó Nhờ vậy mà chitosan được ứng dụng trong sản phẩm thực phẩm chức năng

c Ứng dụng làm màng bao

Lớp màng chitosan không độc bao quanh bên ngoài nguyên liệu nhằm hạn chế sự phát triển vi sinh vật trên bề mặt Màng chitosan cũng có lợi ích lớn với việc làm cứng thịt quả, ổn định acid, làm giảm tỉ lệ nâu hóa Ngoài ra, màng chitosan gần giống như môi trường bên ngoài mà không gây ra nguyên nhân kị khí, nó có thể hấp thu chọn lọc với oxy nhiều hơn là cacbonic

d Phân tách rượu – nước

Chitosan đã được xử lý đặc biệt để tạo ra dạng màng rỗng Với việc điều chỉnh tốc độ thẩm thấu Màng này được sử dụng trong hệ thống phản ứng đòi hỏi không dung nhiệt độ quá cao Việc phân tách này chỉ loại đi nước, hàm lượng ethanol có thể lên đến 80%

1.2.5.2 Ứng dụng tro ng các ngành công nghiệp khác

• Kem chống khô da

• Kem dưỡng da ngăn chặn tia cực tím phá hoại da

• Dùng làm thuốc chữa bệnh viêm loét dạ dày – tá tràng

• Dùng bào chế dược phẩm

• Thuốc giảm béo

23

b Trong công nghiệp

• Vải col dùng cho may mặc

• Vải chịu nhiệt, chống thấm

• Vải Chitosan dùng cho may quần áo diệt khuẩn trong y tế

• Làm tăng độ bền của giấy

• Dùng làm thấu kính tiếp xúc

• Góp phần tăng tính bền của vải

• Sử dụng trong sản xuất sơn chống mốc và chống thấm

c Trong nông nghiệp

• Bảo quản quả, hạt giống mang lại hiệu quả cao

• Dùng như một thành chính trong thuốc trừ nấm bệnh (đạo ôn, khô vằn….)

• Dùng làm thuốc kích thích sinh trưởng cây trồng cho lúa, cây công nghiệp, cây ăn quả, cây cảnh…

• Trong phim ảnh

• Phim Chitosan có độ nét cao

• Không tan trong nước

• Tan trong acid loãng như acid acetic

d Trong công nghệ in ấn

• Dùng làm mực in cao cấp trong công nghệ in

• Tăng cường độ bám dính của mực in

• Trong công nghệ môi trường

• Xử lý nước thải công nghiệp rất hiệu quả

• Xử lý nước thải trong công nghiệp nhuộm vải

• Xử lý nước trong công nghiệp nuôi tôm, cá

e Trong công nghệ sinh học

• Chất mang cố định enzyme và cố định tế bào

• Trong công nghệ thực phẩm

24

• Sản xuất ra màng mỏng để bao gói thực phẩm

• Thay thế cho PE

• Màng Chitosan dễ phân hủy trong môi trường tự nhiên

1.2.6 Sản xuất Chitosan

1.2.6.1 Nguyên liệu:

Chitosan sản xuất từ deacetyl hóa chitin Trong khi đó, các loài giáp xác lại

là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất chitin trong công nghiệp Hàng năm, chitin được tổng hợp từ nước và hệ sinh thái biển chiếm lần lượt khoảng 600 và 1600 triệu tấn N uồn cung cấp tốt nhất là các loài giáp xác (như tôm, cua, tômg hùm và các loài nhuyễn thể), con hàu, mực với sản lượng hàng năm là 29.9 , 1.4 và 0.7 triệu tấn tùy thuộc vào giống, điều kiện dinh dưỡng, mùa vụ đánh bắt mà thành phần chitin trong vỏ các loài giáp xác thay đổi từ 13 42% Ngoài ra trong nguyên liệu sản xuất -chitin còn chứa protein (30 40%), muối khoáng (30 50%), carotenoid (với hàm - -lượng rất nhỏ) Người ta sử dụng hầu hết là phụ phẩm của quá trình đánh bắt, chế biến hải sản để sản xuất chitin và chitosan,điều này không những có lợi về mặt kinh

tế mà còn có lợi về môi trường.Ngoài ra, trong hệ sợi của một số vi nấm cũng tìm thấy chitin và chitosan như: Allomyces, Asperillus, Penicillium, Mucor, Rhiropus, Phytomyces… thành tế bào của hệ sợi những loài này người ta tìm thấy có chitosan

và các polysaccharide khác Mặc dù hiện tại, thì nguồn này chưa được sử dụng nhưng trong tương lai chắc chắn nó sẽ rất có lợi vì các loài nẫm này phát triển rất nhanh, phù hợp với sản xuất công nghiệp, và ngoài chitosan ra trong tế bào của chúng còn chứa các enzyme, khoáng chất, chất kháng sinh, hormone khác

25

1.2.6.2 Sơ đồ sản xuất

Hình 4: Quy trình công nghệ sản xuất Chitosan

1.2.6.3 Thuyết minh quy trình

a. Quá trình khử protein.

Chitin trong tự nhiên thường liên kết với protein Một vài protein có thể chiết

ra theo phương pháp tự nhiên, nhưng phần khác không thể chiết ra bởi liên kết đồng hóa trị với chitin Xét về cấu trúc hóa học thì protein liên kết với chitin thông qua liên kết đồng hóa trị với aspartyl và histidyl để hình thành một cấu trúc ổn định

Vỏ giáp xác

Rửa

Khử màu

Rửa Rửa và sấy

Chitosan

Chiết bằng axetone và tẩy trắng bằng NaOCl 0,315%, trong 5 phút, nhiệt đọ phòng

HCl 1N trong 30 phút, nhiệt độ phòng

Dung dịch NaOH 3,5%

trong 2 giờ, ở 65 oC

26

giống như glycoprotein.Vỏ giáp xác thường được nghiền và xử lý bằng dung dịch NaOH 1-10% ở nhiệt độ cao 65 100°C để hòa tan protein Thời gian tiến hành phản -ứng thường từ 0.5 12h tùy từng phương pháp sử dụng Xử lý bằng kiềm kéo dài -trong điều kiện nghiêm ngặt để tiến hành quá trình khử protein và deacetyl Để duy trì sự đồng đều trong suốt quá trình phản ứng thì tỉ lệ khối lượng vỏ với dung dịch KOH thường 1:10 hoặc 1:15 20 vì tỉ lệ nhỏ nhất có thể dùng là 1:4(w/v) Điều kiện -tối ưu của quá trình khử protein là sử dụng dung dịch NaOH 3.5% trong 2h ở 65°C, trong điều kiện luôn khuấy và tỉ lệ rắn lỏng là 1:10(w/v).Trong suốt quá trình này,

sự tạo thành bọt xảy ra liên tục, nhưng không nhanh và mạnh như trong quá trình khử khoáng

b Quá trình khử khoáng

Sự khử khoáng thường được tiến hành bằng dung dịch acid HCl (trên 10%) ở nhiệt độ phòng để hòa tan CaCO3 thành CaCl2 có thể dùng HCl nồng độ cao hoặc acid formic 90% để khử khoáng Với các điều kiện tối ưu của quá trình này là HCl 1N, tỉ lệ rắn: lỏng = 1:15(w/v), trong 30’ khuấy liên tục Thường thì nồng độ chất tro sau khử khoáng đánh giá hiệu quả của quá trình thường là 31 36%.Trong suốt -quá trình khử khoáng có hiện tượng không mong muốn là hình thành bọt khí rất mạnh do phản ứng: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O

Để điều khiển và làm giảm bọt có thể bổ sung chất phá bọt silicon polymer 10% mà không dùng chất tạp huyền phù

c Quá trình khử màu:

Có thể dùng acid hoặc kiềm để khử màu chitin Chitin thương phẩm cần phải khử màu hoặc tẩy trắng thành dạng bột trắng Chất màu trong vỏ giáp xác hình thành phức với chitin Những nghiên cứu cho rằng đồng phân 4-ceton, 4,4’ dicetone-ß-carotene liên kết chặt chẽ với chitin ở ngoài vỏ của cua Và mức độ liên kết này thay đổi giữa các loài Trong quá tình khử màu cần chú ý là những chất hóa học không được làm ảnh hưởng đến tính chất vật lý, hóa học của chitin và chitosan

27

d Quá trình deacetyl

Deacetyl là quá trình chuyển chitin thành chitosan bằng cách khử nhóm acetyl Thường được tiến hành bằng xử lý KOH hoặc NaOH 40 50% ở 100°C hoặc -cao hơn trong 30’ hoặc lâu hơn nữa để khử 1 phần hoặc hoàn toàn nhóm acetyl khỏi polymer đó Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chitosan thành phẩm do

đó phải đảm bảo điều kiện phù hợp nhất những điều kiện ảnh hưởng đến quá trình deacetyl:

• Nhiệt độ: cao sẽ làm tăng mức độ deacetyl hóa nhưng lại làm giảm kích

thước phân tử

• Thời gian và nồng độ kiềm: quá trình deacetyl sẽ diễn ra nhanh hơn trong 1

giờ đầu ở dung dịch NaOH 50% tại 100°C Tuy nhiên sau đó quá trình phản ứng sẽ từ từ lên đến 78% trong 5h Do đó, xử lý bằng kiềm hơn 2h sẽ không deacetyl hóa chitin một cách đáng kể, mà còn làm phá hủy chuỗi phân tử khi nghiên cứu NaOH ở nồng độ 35, 40, 50% thì nồng độ kiềm giảm thì vận tốc giảm độ nhớt cũng như khối lượng phân tử chậm lại Chitosan được deacetyl hóa trong 5’ ở NaOH 50% tại 145 150°C có độ nhớt, phân tử lượng cao hơn -chitosan deacetyl hóa trong 15’

• Ảnh hưởng của các điều kiện trong quá trình sản xuất chitin: chúng làm

ảnh hưởng đến độ nhớt của chitosan thành phẩm Khi sử dụng HCl với nồng

độ trên 1.25N trong khử khoáng, NaOH 3% để khử protein, việc tẩy trắng đều có tác động có bất lợi đến độ nhớt của sản phẩm, làm tăng thời gian chế biến

• Không khí: khi có mặt oxy trong quá trình này thì chitosan dễ bị phân hủy

Mặt khác nếu tiến hành trong môi trường chứa Nitơ thì sản lượng cũng như

độ nhớt, phân tử lượng của chitosan đều tăng hơn so với trong không khí

• Tỉ lệ Chitin và kiềm: tỉ lệ này đóng một vai trò lớn để xác định tính chất của

chitosan trên cơ sở xác định độ nhớt của dung dịch, tit lệ này thường 1:10 đến 1:100

28

• Kích thước phân tử: nếu kích thước tăng thì độ nhớt và kích thước phân tử

lớn hơn là kích thước nhỏ

1.2.7 Ứng dụng của chitosan trong bảo quản rau quả tươi

1.2.7.1 Vấn đề bảo quản rau quả hiện nay ở Viêt Nam

Sản phẩm trái cây của nước ta, đặc biệt trái cây của các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long có nhiều lợi thế về chủng loại, sản lượng và chất lượng của trái cây miền nhiệt đới nhưng việc bảo quản để xuất khẩu vào các thị trường lớn các thị trường lớn như: Nhật, Mỹ, EU… chưa ngang tầm với sản lượng thu hoạch hàng năm Có nhiều nguyên nhân trong vấn đề này, trong đó việc bảo quản chưa được đầu tư về công nghệ và hệ thống thiết bị bảo quản một cách tương xứng với doanh nghiệp có thương hiệu trái cây xuất khẩu

Do nhu cầu của thị trường ngày càng cao về ngoại hình sản phẩm, về phía người nông dân lại muốn đảm bảo hoặc tăng năng uất cây trồng nên các loại thuốc sbảo vệ thực vật, kích thích tăng trường ngày càng được sử dụng rộng rãi Tuy nhiên, nhiều người không hiểu biết gì về tác hại của chất tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật

và phân bón nên đã sử dụng bứa bãi Bên cạnh đó cũng không ít người vì mục đích lợi nhuận đã bỏ qua những cảnh báo về sự độc hại khi lạm dụng hóa chất trong trồng trọt

Khảo sát mới nhất của Hội Khoa học và Công nghệ Lương thực Thực phẩm Việt Nam cũng cho kết quả đáng lo ngại tại các vùng trồng táo, trồng nho người ta

có thói quen phun nhiều lần trong mùa vụ cho đến sát thời mùa vụ thu hoạch trái Cách phun thuốc này đã để lại một dư lượng độc hại khá cao trong rau quả Một khảo nghiên cứu khác của Đại học Y khoa Hà Nội cũng cho kết quả lượng monnocrotophos và cypermethhrin trong quả táo ở thị trường thành phố Hồ Chí Minh cũng cho thấy mức dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật lớn hơn mức độ cho phép nhiều lần

29

1.2.7.2 Ưu điểm của chitosan trong bảo quản rau quả tươi

- Phân hủy sinh học dễ hơn chitin

- Chitosan và các dẫn xuất của chúng đều co tính kháng khuẩn, như ức chế hoạt động của một số loại vi khuẩn như E.Coli, diệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài

-Khi d ng màng chitosan, dễ dàng điều chỉnh độ ẩm, độ thoáng không khí ùcho thực phẩm (Nếu d ng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước ù

sẽ bị ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển)

- Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một

số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói

- Màng chitosan làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo ra các sản phẩm polymer hóa của oquinon Nhờ bao gói bằng mà

ng chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa các polyphenol, làm thành phần của anthocyamin, flavonoid và tổng lượng các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn

1.3 Tình hình nghiên cứu trong Việt Nam và trên quốc tế

1.3.1 Tình hình nghiên cứu trong Việt Nam

Quy trình nghiên cứu bảo quản xoài được Sở Khoa học và Công nghệ TP

Cần Thơ nghiện thu đầu năm 2007 Đối tượng là giống xoài cát Hòa Lộc có vỏ

mỏng khó bảo quản lâu và vận chuyển xa, gây khó khăn cho việc xuất khẩu Tiến sĩ Toàn cùng các công sự đã nghiên cứu khắc phục hạn chế trên bằng các ử lý chần x

nước để ngăn bệnh than thư và ruồi đục trái Biện pháp này giúp đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng theo yêu cầu kiểm dịch thực vật cho cây ăn trái Sau đó, trái dược

nhúng vào dung dịch chitosan, tạo nên một lớp màng bao phủ mỏng có tác dụng

chống mất nước, giảm hao hụt trong lượng và kéo dài thời gian tồn trữ Qua các thi

nghiệm, xoài được tồn trữ tốt nhất là ở nhiệt độ lạnh từ 10 12 °C Kết luận: Qua quá

- Tiếp theo, vào năm 2007 các nhà khoa học thuộc trường đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh tìm ra cách bảo quản trứng vịt tươi lâu hơn bằng màng bọc chitosan Trứng được bảo quản bằng màng bao chitosan bảo quản lâu lên đến 15 ngày so với mẫu đối chứng là 10 ngày.

- Cũng năm 2007, PGS.Ts Trấn Thị Luyến, Th.s Lê Thanh Long nghiên cứu bảo quản trứng gà tươi bằng màng bọc Chitosan kết hợp phụ gia, trứng gà tươi bọc màng chitosan nồng độ 1,5% có bổ sung 0,05% Natri Benzoate hoặc 1% Solbitol có khả năng duy trì hạng chất lượng ở mức tốt nhất đến 15 20 ngày sau khi đẻ.-

- 2009, Nguyễn hị Hạnh (trường Đại học Bách Khoa Hà Nội) nghiên cứu T

đề tài ứng dụng chitosan trong bảo quản cam đã kết luận chitosan với nồng độ 2%

là thích hợp nhất cho bảo quản cam sành được 45 ngày

Ngoài ra còn có rất nhiều nghiên cứu khác thực hiện trong các loại quả khác nhau, đối chứng ở các nhiệt độ khác nhau đều đã đưa ra những điều kiện bảo quản tối ưu khi sử dụng chitosan Và hầu hết các nghiên cứu đều chỉ ra rằng chitosan với nồng độ từ 0,5 2% là thích hợp nhất cho bảo quản trái cây.-

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

- Năm 2004, các nhà nghiên cứu Pradip Kumar Dutta, Joydeep Dutta và VS Tripathi ( sở Hóa học, Motilal Nehru Viện Công Nhệ Quốc Gia, Allahabad) nghiên cứu về chitin và chitosan hóa học, thuộc tính và các ứng dụng, nghiên cứu này xem xét các nghiên cứu hiện đại trong chitin và chitosan đối với các ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ y sinh

31

- Năm 2004, nghiên cứu phát triển của chitosan trong bảo quản thực phẩm được thực hiện bởi Phong Shou-ai, Lin Bao feng, Liang Xing- -quan (trường cao đẳng hóa học, Đại học Quảng Tây, Nam Ninh, Trung Quốc)

-Năm 2006, các nhà khoa học Tri Winarni Agustini và Sri Sedjai (Đại học Diponegoro Tembalang, Indonesia) nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan về nồng độ

và thời gian bảo quản về chất lượng của muối khô cá cơm

- Năm 2008, nghiên cứu bảo quản dưa chuốt bằng màng chitosan ở điều kiện thường được thực hiện bởi Đặng Dong-mei, Sun Yu fei, Xiao Heng chun (khoa - -sinh học, hóa học, Đại học công nghệ Quảng Tây, Liễu Châu, Trung Quốc) dưa chuột được lưu trữ trong hoặc không có bao nilon sau khi phủ chitosan 0.5%, 1%, 1.5%, 2% kết quả phân tích hao hụt khối lượng, tổng số axit, vitamin C và chất lượng cảm quan, dưa chuột được bảo quản bằng chitosan 1% và 1,5% cho kết quả tốt cho người sử dụng

1.4 Lý thuyết về bảo quản rau quả

1.4.1 Các biến đổi của rau quả sau thu hái

1.4.1.1 Biến đổi sinh hóa

Trong quá trình phát triển rau quả luôn có mối quan hệ mật thiết với môi trường xung quanh thông qua quá trình trao đổi chất, đó là quá trình đồng hóa và dị hóa Khi đang còn ở trên cây mẹ, rau quả lấy chất dinh dưỡng, nước, khoáng chất

từ đất, lấy CO2 từ không khí và nhờ ánh sáng mặt trời mà tổng hợp nên các thành phần hữu cơ trong tế bào đó là quá trình đồng hóa Đồng thời để cung cấp năng – lượng cho hoạt động sống, những chất được tạo thành sẽ bị phân giải giải phóng năng lượng thông qua quá trình hô hấp đó là quá trình dị hóa Khi rau quả chưa – được thu hái tức là quá trình tổng hợp các chất xảy ra nhiều hơn Sau khi rau quả đã tách khỏi cây mẹ thì chủ yếu là quá trình phân giải các chất tích lũy được khi rau quả còn trên cây mẹ Như vậy, hô hấp là quá trình sinh học cơ bản xảy ra trong rau quả khi bảo quản tươi

Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp:

32

- Nhiệt độ: Nhiệt độ môi trường càng cao thì cường độ hô hấp càng mạnh

Sự phụ thuộc này được biểu thị qua biểu thức:

dC/dt = kC

C – Trong đó: cường độ hô hấp (mg CO2/kg.h)

t – nhiệt độ bảo quản (°C)

k – hệ số nhiệt độ (°C-1)

- Thành phần không khí: Khí O2 càng nhiều thì cường độ hô hấp càng cao Trái lại, khi O2 thấp, CO2 và N2cao thì cường độ hô hấp bị ức chế

Sự có mặt của một số hydrocacbon không no như Etylen làm cho cường độ

hô hấp tăng nhanh

Độ ẩm và ánh sáng: Độ ẩm và ánh sáng cũng làm ảnh hưởng đang kể đến cường độ hô hấp Độ ẩm cao sẽ làm giảm cường độ hô hấp Còn cường độ ánh sáng thì phụ thuộc tỉ lệ thuận với cường độ hô hấp

1.4.1.2 Biến đổi vật lý

a Sự bay hơi nước:

Quá trình vật lý của sự bay hơi nước phụ thuộc vào độ háo nước của hệ keo trong tế bào, cấu tạo và trạng thái của tế bào bao che (chiều dày và độ chắc của vỏ, lớp phấn ngoài vỏ,…) đặc điểm và mức độ bị dập cơ học, độ ẩm và nhiệt độ môi trường xung quanh, độ chín của rau quả, phương pháp đóng gói, thời hạn và phương pháp bảo quản và các yếu tố khác như cường độ hô hấp hiếu khí cũng sinh ra nước

b Sự giảm khối lượng tự nhiên:

Sự giảm khối lượng tự nhiên là sự giảm khối lượng lượng của rau quả do bay hơi nước và tổn hao các chất hữu cơ trong khi hô hấp

Khối lượng rau quả giảm đi trong thời gian bảo quản dài ngày phụ thuộc vào nhiều yếu tố: giống loại, vùng khí hậu, cách thức chăm bón, mùa và công nghệ tồn trữ, thời hạn bảo quản và mức độ nguyên vẹn cũng như độ chín của chúng

33

Trong bất cứ điều kiện bảo quản nào, không thể tránh khỏi sự giảm khối lượng tự nhiên, tuy nhiên khi tạo được điều kiện bảo quản tối ưu thì có thể giảm đến tối thiểu

c Sự sinh nhiệt

Tất cả nhiệt sinh ra trong rau quả tươi khi bảo quản là do sự hô hấp: 2/3 lượng nhiệt này tỏa ra môi trường xung quanh, còn 1/3 được dùng cho các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào và một số quá trình khác (quá trình bốc hơi, dự trữ trong phân tử cao năng ATP) Lượng nhiệt sinh ra có thể tính theo lượng CO2 sinh

ra trong quá trình hô hấp

C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 686 Kcal Trong quá trình bảo quản rau quả, cần phải duy trì nhiệt độ, độ ẩm tối ưu trong kho Nhiệt độ, độ ẩm của khối nguyên liệu và môi trường trong kho bảo quản luôn có sự khác nhau Sự khác nhau nhiều hay ít, một mặt phụ thuộc vào cường độ

hô hấp của mỗi loại rau quả và mức độ thông gió, mặt khác phụ thuộc vào tính chất

lí nhiệt của khối nguyên liệu Các loại rau quả xanh có cường độ hô hấp mạnh nên ngay ở nhiệt độ tối ưu gần 0oC, nhiệt độ vẫn có thể tăng lên 1 – 2oC trong một ngày đêm Nhiệt độ tăng làm kích thích và đẩy mạnh hơn nữa cường độ hô hấp

1.4.1.3 Biển đổi hóa học

Trong thời gian bảo quản, hầu hết các thánh phần hóa học của rau quả đều bị biến đổi do tham gia hô hấp hoặc do hoạt động của enzyme

Gluxit luôn là thanh phần có thay đổi lớn và mạnh nhất trong khi bảo quản cũng như trong quá trình sinh trưởng phát triển của rau quả tươi

Trong nhiều loại quả có hô hấp đột biến thì sự biến đổi tinh bột thành đường

là một đặc trưng Hàm lượng tinh bột giảm do quá trình đường hóa, dưới tác dụng của các enzyme nội tại mà chủ yếu là ba loại Photphorilaza Tổng lượng đường khi

đó tăng lên và đến khi đạt cực đại nhất định thì lại giảm xuống

Sự tích tụ đường trong thời kỳ chín không chỉ do đường hóa tinh bột mà còn

do sự thủy phân hemicellulose Khi bị thủy phân, hemicellulose tạo thành các

Tùy theo từng loại quả, điều kiện sinh lý cũng như tùy theo thời gian và nhiệt

độ bảo quản, tốc độ biến đổi các gluxit có khác nhau Các loại rau quả ở thời kỳ đang chín và củ ở thời kỳ nảy mầm có những biến đổi mạnh nhất

Sự sụt giảm axit là do tác động chung của quá trình hô hấp và decacboxyl hóa Khi đó các axit hữu cơ (axit malic) bị phân hủy tạo CO2 và CH3CHO Tổng các axit hữu cơ trong quá trình giảm đi, tuy nhiên từng loại axit có thể tăng lên do những ngyên nhân khác nhau

Các chất màu thay đổi rõ nhất trong quá trình chín Thông thường, clorofin dần dần giảm đi trong khi carotin dần dần tăng lên để trở th nh chất màu chính của àquả chín Tuy nhiên, trong chuối tiêu, carotin không đổi trong quá trình chín

Hàm lượng tanin giảm đi trong quá trình chín và giảm ngày càng nhanh làm thay đổi vị (vị chat) của quả

Hương thơm được sản sinh do chất bay hơi được tổng hợp trong quá trình chín của quả và gồm các andehit, rượu, este, lacton, tecpen và hợp chất lưu huỳnh

Vitamin C giảm mạnh trong quá trình bảo quản, đặc biệt là các loại rau quả không bảo quản được lâu Trong quá trính quả chín, vitamin C của quả giảm đi nhanh hơn do các quá trình khử trong các mô bị phá hủy và không khí xâm nhập vào tế bào

1.4.1.4 Các quá trình sinh lý

a Sự hô hấp

35

Hô hấp là một trong những quá trình sinh lý quan trọng của cơ thể sống Sau khi thu hoạch, nông sản tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống Về bản chất, hô hấp là quá trình phân giải oxy hóa các vật chất của tế bào (tinh bột, đường, lipid, protein, acid hữu cơ v.v…) thành các chất có cấu tạo phân tử đơn giản hơn, đồng thời giải phóng năng lượng và các phân tử vật chất cần thiết cho các phản ứng tổng hợp của

tế bào Tuy nhiên hoạt động hô hấp tiêu hao một lượng lớn các chất hữu cơ dự trữ làm nông sản hao tốn cả về khối lượng và chất lượng Sự hô hấp của nông sản có thể diễn ra với sự có mặt của oxy (hô hâp hiếu khí) hoặc thiếu oxy (hô hấp yếm khí)

b Sự chín và già hóa

Quá trình chín đánh dấu sự kết thúc pha phát triển quả và bắt đầu quá trình già hoá Quá trình chín là hệ quả của một phức hợp các thay đổi nhưng hoạt động sinh lý cơ bản của quá trình chín là sự thay đổi về cường độ hô hấp và sản sinh ethylene

Các thay đổi có thể xuất hiện trong quá trình chín của quả:

- Thay đổi màu sắc

- Thay đổi về cường độ hô hấp

- Thay đổi về cường độ sản sinh ethylene

- Thay đổi về thành phần các hợp chất hydratcarbon

- Thay đổi các acid hữu cơ

- Thay đổi các protein

- Sản sinh các hợp chất tạo mùi thơm

Sự già hoá bắt đầu khi quá trình chín kết thúc Lúc này nông sản đã tiêu hao hết năng lượng dự trữ, các nông sản như rau, quả, thành phần xơ chiếm ưu thế, sắc

tố suy giảm, nông sản khô héo, nhăn nheo không còn giá trị dinh dưỡng và thường phẩm

c Rối loạn sinh lý

* Rối loạn dinh dưỡng: Rối loạn dinh dưỡng thường bắt nguồn từ trước thu hoạch do sự mất cân đối một số chất khoáng từ cây mẹ Cây trồng thiếu đạm thường

36

còi cọc, lá có màu vàng nhưng nếu thừa đạm thì sinh trưởng mất cân đối, chất lượng sản phẩm sau thu hoạch giảm rõ rệt Thiếu kali thì quả phát triển và chín không bình thường Có thể phòng tránh rối loạn dinh dưỡng bằng cách sử dụng phân đa lượng cân đối, hợp lý, phun cho cây trồng trước thu hoạch hoặc vào những giai đọan thích hợp

* Rối loạn hô hấp: Thành phần và nồng độ chất khí trong môi trường bảo quản không thích hợp sẽ dẫn đến rối loạn hô hấp của nông sản Hô hấp yếm khí sẽ gây triệu chứng thối Hàm lượng CO quá cao sẽ gây tổn thương cho một số loại rau trong bảo quản

* Tổn thương nhiệt: Tổn thương nhiệt thường xảy ra với những nông sản phải trải qua một giai đoạn trong môi trường nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp Tổn thương nóng hay tổn thương lạnh đều có thể gây ra hiện tượng trương nước, rối loạn hô hấp, vô hiệu hoá quá trình chín của quả, tạo ra các vết lõm trên vỏ nông sản, các mảng nâu, đen trên vỏ hoặc phía bên trong nông sản Sau đó các nông sản rất nhanh chóng bị hư hỏng

1.4.2 Nguyên lý bảo quản rau quả

Khi lưu trữ rau quả tươi sau khi thu hái trong điều kiện khí quyển bình thường, chất lượng của chúng sẽ giảm dần và tiến tới hư hỏng hoàn toàn do thối rữa, thời gian từ khi thu hái cho tới khi rau quả hỏng ho n toàn dài hay ngắn phụ àthuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: giống, loại rau quả, thời gian thu hoạch, độ chín và điều kiện môi trường bảo quản… Nguyên nhân trực tiếp và cơ bản dẫn tới rau quả bị hư hỏng là do hiện tượng chín và hiện tượng nhiễm bệnh

Quá trình chín của rau quả phụ thuộc vào cường độ hô hấp, hô hấp càng mạnh mẽ thì quá trình chín càng chóng xảy ra và thời hạn bảo quản của rau quả càng bị rút ngắn Quả càng chín thì càng trở nên mềm và giảm khả năng chịu tác động cơ học Quá trình tiến tới giai đoạn chín của rau quả là quá trình phân hủy các chất dinh dưỡng trong đó có cả các chất có khả năng ức chế vi sinh vật như các axit, phitonxit… tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật phát triển mạnh gây thối rữa và hư hỏng nhanh chóng

37

Như vậy, để kéo dài thời hạn bảo quản của rau quả trước hết là kìm hãm hoạt động sống, tức là ức chế cường độ hô hấp, từ đó kìm hãm tốc độ chín của quả Nhưng chỉ kìm hãm chứ không được đình chỉ nếu không sẽ dẫn tới hư hỏng nhanh chóng hơn do hô hấp yếm khí

Trong trường hợp hô hấp được hạn chế tới mức thấp nhất nhưng khi vi sinh vật nhất là nấm mốc có điều kiện phát triển mạnh thì rau quả cũng sẽ bị hư hỏng nhanh chóng Vì vậy nguyên tắc tiếp theo đó là ngăn ngừa, loai bỏ hoạt động của vi sinh vật

1.4.3 Thực trạng vấn đề bảo quản trái cây ở Việt Nam

Trong những năm gần đây, các vụ ngộ độc do thực phẩm kém chất lượng gây tổn thất cho nền kinh tế do chưa có phương pháp bảo quản nguồn nguyên liệu

và sản phẩm thực phẩm tối ưu đang là vấn đề nhức nhối Trên thực tế chỉ có một số doanh nghiệp lớn và các siêu thị có phương thức tồn trữ trái cây ở nhiệt độ lạnh Còn lại, đa số các vựa thu mua trái cây cũng như nông dân đều thu hoạch và bán trái cây theo tập quán, không có quy trình bảo quản sau thu hoạch Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế Thời gian gần đây vấn đề này đang được các nhà sản xuất rất quan tâm và đặc biệt các công trình nghiên cứu bảo quản trái cây sau thu hoạch cũng đang cho những kết quả khả quan

Sản phẩm trái cây của nước ta, đặc biệt là trái cây của các tỉnh Đồng bằng song Cửu Long có nhiều lợi thế về chủng loại, sản lượng cũng như chất lượng của trái cây miền nhiệt đời nhưng việc bảo quản để xuất khẩu cho các thị trường lớn như Nhật, Mỹ, EU… chưa ngang tầm với tiềm năng vốn có

Tại thị trường trong nước từ nhiều năm nay giá bán trái cây vào thời điểm thu hoạch rộ thường bấp bênh, do sản phẩm cùng chủng loại nhiều vào thời điểm thu hoạch, bình quân 2 tháng/vụ, làm cho việc điều tiết tiêu thụ sản phẩm gặp nhiều khó khăn Sản phẩm trái cây được tiêu thụ ở dạng tươi là chủ yếu ngay tại địa phương và trong nước, nên thường gây ứ đọng, sản phẩm thường bị hư hỏng Trong thực tế, sản phẩm trái cây thường được thu hoạch thậm chí khi chưa đến thời điểm thu hoạch, đa số trái cây thường không qua khâu kiểm tra chất lượng và vệ sinh an

38

toàn thực phẩm… Trong đó chỉ một số lượng trái tươi đủ tiêu chuẩn được phân loại bản quản ở kho lạnh có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho từng loại trái Đáng chú ý, hiện do nước ta có rất ít các kho bảo quản nên chi phí bảo quản trong khâu thu hái, bao gói và vận chuyển lạnh để xuất khẩu rất cao Đây cũng là nguyên nhân hạn chế việc ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật về bảo quản sản phẩm ở các trung tâm phát triển cây ăn quả trong cả nước

Qua các nghiên cứu về chitosan và ứng dụng của chitosan trong công nghệ thực phẩm ta thấy chưa có nghiên cứu nào về sử dụng chitosan trong bảo quản chuối tiêu Chuối tiêu là loại quả được trồng nhiều ở các nước công nghiệp Cây chuối dễ trồng và có thể phát triển ở nhiều vùng đất khác nhau Giá trị dinh dưỡng

và chữa bệnh của chuối rất tốt cho con người uất phát từ những nhận xét X trên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu các thống số công nghệ bảo quản chuối tiêu đồng bằng Bắc Bộ” với mục tiêu sử dụng màng chitosan để bảo quản

39

2.1 Vật liệu nghiên cứu

2.1.1 Chuối tiêu

tiêu Tiến hành dùng chuối tiêu để thực hiện nghiên cứu Chuối được thu hoạch vào lúc buổi sáng , ở Đỗ Xá Thường Tín, Hà Nội Sau khi thu hái chuối , tiêu được xếp vào thùng giấy và chuyển đến phòng thí nghiệm trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Sau khi vận chuyển đến phòng thí nghiệm tiến hành cắt riêng từng quả, sau đó tiến hành xử lý và thực hiện bảo quản

- Độ tan (trong axit axetic 1%): >99%

- Trọng lượng phân tử: 0,8 1,2 triệu Dalton-

- Hàm lượng protein: <1%

Đây là loại chitosan có khả năng tạo màng tốt khi hòa tan trong môi trường axit axetic loãng (1%)

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu tìm nồng độ chitosan thích hợp để bảo quản chuối tiêu

- Xác định độ chín thích hợp của chuối tiêu cho quá trình bảo quản bằng màng chitosan

- Nghiên cứu các thông số công nghệ ảnh hưởng đến quả trình chín và chất lượng chuối tiêu chín thành phẩm