Nghiên cứu phương pháp bảo quản quả vú sữa bằng màng chitosan trong điều kiện thường và điều kiện lạnh

39 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vitamin C của vú sữa trong quá trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh .... 42 3.5 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đ

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp em đã được học hỏi cũng như bổ sung thêm nhiều kiến thức, kinh nghiệm thực tế mà trong quá trình học còn chưa có

cơ hội tìm hiểu Trong quá trình thực hiện còn gặp nhiều khó khăn nhưng em cũng

đã hoàn thành xong đề tài nhà trường giao, được như vậy là nhờ có sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong khoa đã tạo mọi điều kiện cho em thực hiện đề tài này

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô trong Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, đặc biệt cô Nguyễn Thị Vân đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đề tài này

Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu nhà trường, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong thời gian qua

Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình, các anh chị em – bạn hữu đã giúp đỡ, động viên em trong quá trình thực tập

Nha trang, tháng 6 năm 2012 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Vị

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2

1.1 Tổng quan về nguyên liệu vú sữa 2

1.1.1 Giới thiệu về nguyên liệu vú sữa 2

1.1.2 Thành phần hóa học của vú sữa 5

1.1.3 Một số tác dụng của cây vú sữa 5

1.1.4 Đặc điểm sinh thái của cây vú sữa 7

1.2 Tổng quan về bảo quản rau quả 8

1.2.1 Các biến đổi của rau quả tươi nói chung sau khi thu hoạch 8

1.2.1.1 Biến đổi sinh lý 8

1.2.1.2 Biến đổi hóa học 10

1.2.1.3 Biến đổi vật lý 11

1.2.2 Các phương pháp bảo quản rau quả tươi 12

1.2.2.1 Nguyên lý bảo quản rau quả tươi 12

1.2.2.2 Các phương pháp bảo quản rau quả 13

1.3 Tổng quan về chitin – chitosan 19

1.3.1 Chitin 19

1.3.2 Chitosan 20

1.3.3 Ứng dụng của chitosan 22

1.3.3.1 Ứng dụng trong nông nghiệp 22

1.3.3.2 Trong công nghệ thực phẩm 22

1.3.3.3 Trong công nghiệp dệt 23

1.3.3.4 Trong công nghiệp giấy 23

1.3.3.5 Trong mỹ phẩm 23

1.3.3.6 Trong y học 23

1.3.3.7 Trong một số ngành khác 24

1.4 Tổng quan về Benzoat Natri 24

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.1.1 Vú sữa 26

2.1.2 Chitosan 26

2.1.3 Benzoat Natri 27

2.2 Nội dung nghiên cứu 27

2.3 Phương pháp nghiên cứu 27

2.3.1 Phương pháp xác định hàm lượng tro 27

2.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng ẩm 27

2.3.3 Phương pháp xác định hàm lượng đường 27

2.3.4 Phương pháp xác định hàm lượng vitamin C 27

2.3.5 Xác định hàm lượng protein 27

2.3.6 Phương pháp phân tích cảm quan 27

2.3.7 Phương pháp cân 29

2.3.8 Phương pháp sử lý số liệu 29

2.3.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 29

2.3.9.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chitosan 29

2.3.9.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm tra hiệu quả bảo quản khi bổ sung Benzoat Natri và dung dịch chitosan 30

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32

3.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu ban đầu 32

3.2 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến các chỉ tiêu cảm quan của vú sữa trong quá trình bảo quản 33

3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến màu sắc, trạng thái bên ngoài của vú sữa bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 33

3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan về màu sắc , trạng thái bên trong của vú sữa

sau thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 35

3.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan về mùi vị của vú sữa sau thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 37

3.3 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến tỉ lệ hao hụt khối lượng của vú sữa bảo quản ở nhiệt độ thường và lạnh 39

3.4 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vitamin C của vú sữa trong quá trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 42

3.5 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng protein của vú sữa trong quá trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 44

3.6 Tỷ lệ hư hỏng của vú sữa sau thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 46

3.7 Thử kiểm tra hiệu quả bảo quản khi bổ sung benzoate natri vào dung dịch chitosan 48

3.7.1 Tỷ lệ hao hụt khối lượng của vú sữa theo thời gian bảo quản 49

3.7.2 Ảnh hưởng đến màu sắc trạng thái của của vú sữa 51

3.7.3 Ảnh hưởng đến mùi vị của vú sữa 53

3.8 Đề xuất quy trình bảo quản vú sữa bằng chitosan 54

3.8.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 54

3.8.2 Thuyết minh quy trình 55

3.9 Sơ bộ hoạch tính giá thành bảo quản vú sữa bằng chitosan 56

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 57

4.1 Kết luận 57

4.2 Đề xuất ý kiến 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.3.6: Bảng điểm chuẩn cảm quan cho vú sữa 27 Bảng 2.3.6: Bảng điểm chuẩn cảm quan cho vú sữa 28 Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng của vú sữa 32 Bảng 3.2.1 Bảng điểm cảm quan trung bình về màu sắc, trạng thái bên ngoài của vú sữa sau thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 33 Bảng 3.2.2 Bảng điểm cảm quan trung bình về màu sắc, trạng thái bên trong của vú sữa sau thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 36 Bảng 3.2.3 Bảng điểm cảm quan về mùi vị của vú sữa sau thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 38 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến tỉ lệ hao hụt khối lượng của vú sữa bảo quản ở nhiệt độ thường và lạnh 40 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vitamin C của vú sữa trong quá trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 42 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng protein của vú sữa trong quá trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 45 Bảng 3.7.1: Ảnh hưởng của Benzoat Natri đến tỷ lệ hao hụt khối lượng của vú sữa 50 Bảng 3.7.2 Ảnh hưởng của Benzoat Natri đến chỉ tiêu màu sắc của vú sữa 51 Bảng 3.7.3 ảnh hưởng của Benzoat Natri đến chỉ tiêu mùi vị của vú sữa 53

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Quả và hoa vú sữa 2

Hình 1.2: Quả vú sữa 5

Hình 1.3: Lá vú sữa 6

Hình 2.1: Quả vú sữa 26

Hình 3.2.1: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến màu sắc, trạng thái bên ngoài của vú sữa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 34

Hình 3.2.2 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến màu sắc, trạng thái bên trong của vú sữa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 36

Hình 3.2.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến mùi vị của vú sữa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 38

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các nồng độ chitosan đến tỷ lệ hư hỏng của vú sữa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 40

Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các nồng độ chitosan đến hàm lượng vitamin C của vú sữa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 43

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các nồng độ chitosan đến hàm lượng protein của vú sữa trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh 45

Hình 3.7.1 Vú sữa sau 16 ngày bảo quản 48

Hình 3.7.2 Vú sữa sau 32 ngày bảo quản 49

Hình 3.7.3 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi về khối lượng của vú sữa 50

Hình 3.7.4 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi chỉ tiêu màu sắc, trạng thái của vú sữa 52

Hình 3.7.5 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi về chỉ tiêu mùi vị của vú sữa 53

LỜI MỞ ĐẦU

Nước ta là nước nhiệt đới, có điều kiện khí hậu, đất đai thuận lợi cho việc trồng trọt và phát triển nhiều loại cây trồng, đặc biệt là các loài cây ăn quả nhiệt đới Tuy nhiên, với điều kiện khí hậu như vậy hoa quả sẽ rất dễ bị hư hỏng nếu không được bảo quản kịp thời Hiện nay trên thị trường sử dụng phổ biến các chất bảo quản hóa học tuy có tác dụng bảo quản nhưng có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng và môi trường Do đó, sử dụng phương pháp bảo quản rau trái vừa hiệu quả vừa an toàn về chất lượng vừa đạt hiệu quả về kinh tế là vấn đề đang được quan tâm Chitosan là một polime sinh học có nguồn gốc tự nhiên, rẻ tiền và dễ sản xuất đang được xem là một chất bảo quản hoa quả tươi có hiệu quả bảo quản cao do đặc tính của nó không độc hại cho người sử dụng và không gây ô nhiễm môi trường

mà chưa có một loại chất bảo quản nào có được Trước thực tế này, em “Nghiên

cứu phương pháp bảo quản quả vú sữa bằng màng chitosan trong điều kiện thường và điều kiện lạnh”

Đề tài gồm các nội dung chính sau:

1 Tìm hiểu về nguyên liệu

2 Tìm hiểu thành phần hóa học của nguyên liệu

3 Xác định nồng độ chitosan thích hợp để bảo quản vú sữa trong điều kiện lạnh và điều kiện thường

4 Thử kiểm tra hiệu quả bảo quản khi bổ sung Benzoat Natri vào dung dịch chitosan

5 Đề xuất qui trình công nghệ sử dụng chitosan để bảo quản quả vú sữa

6 Sơ bộ hoạch toán giá thành

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về nguyên liệu vú sữa

1.1.1 Giới thiệu về nguyên liệu vú sữa

Hình 1.1: Quả và hoa vú sữa

Vú sữa tên khoa học là Chrysophyllum cainito L, thuộc họ hồng xiêm Sapotaceae hay Sapodilla là một trong những loại trái cây rất được ưa chuộng nhờ

phẩm chất ngon và giá trị dinh dưỡng cao Vú sữa có nguồn gốc ở vùng biển Caribean và phân bố trong vùng nhiệt đới toàn thế giới Việt Nam và Úc trồng vú sữa để lấy trái trong khi ở Mỹ và những nơi khác trồng cây vú sữa chủ yếu làm cây cảnh hơn là cây ăn trái Hai nước có diện tích trồng vú sữa lớn là Việt Nam 2.000

ha, trong đó riêng Tiền Giang diện tích trồng vú sữa là 1.635 ha và Úc có 50 ha.[6]

Ở châu Mỹ, nơi nguồn gốc của nó, vú sữa hình như được đánh giá cao về cây làm cảnh hơn là cây ăn trái Cây cao vừa phải, không quá 15m, không rụng lá Sinh trưởng cân đối, không phải tỉa cành , tạo hình lá rậm thon như hình một con thuyền, đầu lá nhọn Mặt trên lá xanh bóng như lá sở, lá chè, mặt dưới lá phủ dày một lớp lông nâu, óng ánh màu vàng khi mặt trời rọi vào Những lúc trời nổi gió, lưng lá bị lật lên cùng một lúc, đứng xa hàng cây số cũng có thể nhận ra nó Ngọn cành nhỏ cũng có lông nâu Hoa nhỏ, trắng hơi tía mọc từng chùm trên cành một hai tuổi và

bị lá che một phần Quả hình cầu, vỏ nhẵn, đường kính 5-10 cm Màu vỏ xanh hoặc

tía tùy giống khi chín rất hấp dẫn Cắt ngang ở giữa quả có những ngăn hình ông sao vì vậy có tên gọi là “ táo sao”, hạt đen nằm lỏng lẻo trong ngăn.[1]

Thịt quả phía ngoài cùng cứng khi còn xanh có nhựa trắng dính, vị hơi đắng Càng vào trong thịt càng mềm và trong ngần, bọc chung quanh hạt, thịt trong như thạch và rất ngọt Giống quả xanh ngọt hơn còn giống quả tía có hương vị hơn Hiện nay giống vú sữa được ưa chuộng nhất là giống “lò rèn”, quả khi chín màu trắng lạt, hình cầu, phía đuôi quả màu trắng hồng [1]

Cách ăn tiện nhất là dùng dao cắt đôi, ăn bằng thìa, để lại một phần thịt phía ngoài dính với vỏ [1]

Trồng vú sữa ở Việt Nam:

Đồng bằng sông Cửu Long có các giống vú sữa Lò Rèn, vú sữa Vàng, vú sữa Nâu (hay Tím), vú sữa Bánh Xe, vú sữa Vú bò, vú sữa Mỡ Trong đó có vú sữa Lò Rèn là giống nổi tiếng nhiều nhất.[6]

Giống vú sữa Nâu (Tím) có dạng trái và màu sắc tương đối đẹp và chất lượng ngon hơn vú sữa nâu nước ngoài, là giống có thể phát triển mục tiêu đa dạng hóa sản phẩm cho nhu cầu thị trường nước ngoài

Các chỉ tiêu phân loại vú sữa hàng hóa:

Khối lượng trái: khối lượng là chỉ tiêu ưu tiên số 1 dùng cho quá trình phân loại trái

Độ chín của trái và tình trạng vỏ trái: chỉ tiêu này cần nhưng quá trình thu hái

đã thực hiện việc chọn lựa Loại đặc biệt trái to có vỏ trái bóng đẹp, không có dấu vết xâm hại Các loại khác lấy trọng lượng làm chỉ tiêu đầu tiên và kết hợp mức độ

bị xâm hại để xác định

Dựa vào các chỉ tiêu trên có thể phân thành các phân hạng:

Loại đặc biệt: tiêu thụ ở các thành phố lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Vũng Tàu, Hải Phòng, Hà Nội và một số chợ thị xã trong cả nước

Loại 1, 2: ngoài các thành phố lớn nêu trên còn tiêu thụ ở các chợ Huyện trong cả nước

Loại 3: tiêu thụ ở các chợ nhỏ, các tỉnh khu vực đồng bằng sông Cửu Long

và khu vực lân cận, kể cả thành phố Hồ Chí Minh

Thị trường nội địa tiêu thụ 98% sản lượng vú sữa hàng hóa, toàn bộ ở dạng trái tươi Từ tiêu thụ thị trường khu vực đồng bằng sông Cửu Long và thành phố Hồ Chí Minh, vú sữa phát triển thị trường ra nhiều tỉnh thành trong nước Tiêu thụ mạnh nhất là thị trường Hà Nội, Hải Phòng, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng…[6]

Thị trường xuất khẩu vú sữa rất nhỏ bé Kết quả khảo sát tại các vựa trái cây chợ đầu mối Vĩnh Kim cho thấy sản lượng vú sữa đặt hàng xuất khẩu rất nhỏ Sản lượng vú sữa tổng số tham gia xuất khẩu ước đạt 250-350 tấn/năm tương đương 1-2

% tổng sản lượng thu hoạch Khó bảo quản tươi, có nhiều hạt, sản lượng sản xuất xuất khẩu nhỏ… là những khó khăn, trở ngại.[6]

Vú sữa lò rèn:

Vú sữa lò rèn có nguồn gốc ở xã Long Hưng, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang Đây là giống vú sữa có năng xuất và hiệu quả kinh tế cao nhất, 1000-1500 trái / cây / năm ở cây tuổi trên 10 năm, phẩm chất trái rất ngon, được thị trường trong nước ưa chuộng và có giá cả cao nhất so với các giống khác.[6]

Vùng chuyên canh giống vú sữa Lò Rèn tập trung ở các xã Vĩnh Kim, Phú Long, Kim Sơn, Bàn Long, Bình Trưng, huyện Châu Thành Diện tích trồng đạt

1400 ha, sản lượng 20000 tấn / năm Chính vụ là khoảng thời gian từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau.[6]

Cây có đặc tính sinh trưởng mạnh, tán cây dạng tròn Lá dạng hình trứng, đuôi lá nhọn, mặt trên lá xanh đậm, bóng láng, mặt dưới màu nâu, nhám Cây chiết nếu được chăm sóc tốt sẽ cho trái sau 3-4 năm, thu hoạch tập trung trong tháng 2 đến tháng 3 Nếu áp dụng xử lý ra hoa sớm, mùa thu hoạch sẽ từ tháng 12 đến tháng

1 năm sau Thời gian từ khi ra hoa đến khi thu hoạch là 9 tháng Cây cho năng suất cao (350-450 kg / cây / năm, cây khoảng 20 năm tuổi) và khá ổn định.[6]

Trái khá to trọng lượng trung bình 300-350g, dạng trái tròn Trái khi chín màu xanh vàng (có ửng tím ở đáy trái), vỏ trái mỏng, bóng láng, lõi trái nhỏ (1.2-1.5

cm) Chất lượng trái rất ngon, thịt dai mềm, nhiều nước, mùi vị thơm và tỉ lệ thịt ăn được cao (60-70%).[6]

Thịt trái có độ khô lớn hơn 13,5%, hàm lượng acid là 0,77-0,09%, pH= 5,8 - 6,2 lượng acid ascorbic lớn hơn 3 mg /100 g.[6]

Hình 1.2: Quả vú sữa 1.1.2 Thành phần hóa học của vú sữa

Ngoài các thành phần chính như glucid, protein, lipit…, trong quả vú sữa còn chứa một số hợp chất chống oxi hóa thuộc nhóm polyphenol và anthocyanins gồm (+)-catechin, (-)-epicatechin, (+)-gallocatechin, (-)-epigallocatechin, quercetin (có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất), quercitrin, isoquercitrin, myricitrin gallic acid và cyanidin-3-glucopyranoside

Terpenoids là hợp chất bay hơi chiếm tỷ lệ nhiều nhất những hợp chất dễ bay hơi chính gồm: (E)-2-hexenal (0,25 mg/kg), 1-hexanol (0,09 mg/kg), limonene (0,17mg/kg), linalool (0,09mg/kg) Ngoài ra, còn có các hợp chất aldehyde and ketone, acids, Ester…[6]

1.1.3 Một số tác dụng của cây vú sữa

Quả xanh có vị chát, nhân hạt đắng Rễ và lá có tác dụng làm tan máu ứ, hoạt huyết, tiêu sưng và giảm đau Vỏ có tính chất bổ và kích thích [14]

Quả Vú sữa được dùng làm thức ăn bổ, tráng miệng Thịt quả có vị ngọt, dịu, nhưng ăn quả thật chín mới khỏi chát Rễ và lá dùng chữa các chứng đau nhức, sưng tấy Người ta cũng dùng lá sắc lấy nước uống chữa bệnh đau dạ dày [14]

Hình 1.3: Lá vú sữa

Lá vú sữa ở một số khu vực làm dạng như lá chè và coi nó có tác dụng chống các bệnh đái tháo đường và thấp khớp, vỏ cây thì được sắc lấy nước dùng để chống

ho, bên cạnh còn giúp cho con người tăng cường thể lực và giảm đau nhức[12]

Bên cạnh đó khi ăn vú sữa vào làm giảm lượng cholecterol trong máu, giúp cho cơ thể có giấc ngủ rất ngon sâu Đặc biệt đối với phụ nữ khi ăn nhiều trái vú sữa

sẽ có một làn da mịn màng và tươi trẻ

Cây vú sữa có giá trị y học rất cao khi quả, vỏ, thân, hạt, lá,… đều chứa nhiều dược tính Nhiều nước đã có nhiều kinh nghiệm dùng lá vú sữa làm thuốc trị tiêu chảy rất tốt.[15]

Một ly vú sữa tươi cung cấp khoảng 67 calo, 3g chất xơ và không có chất béo Chất xơ là thành phần có thể làm cho dạ dày cảm thấy no lâu hơn Điều này có thể làm cho bạn ăn ít hơn từ đó có thể giúp cho bạn giảm cân Dưỡng chất này cũng

có thể giúp bảo vệ bạn khỏi bệnh tiểu đường và một số dạng ung thư.[19]

Vú sữa còn cung cấp một nguồn canxi tốt đáp ứng khoảng 10% nhu cầu canxi hằng ngày của cơ thể Canxi tốt cho xương và răng của bạn và nó cũng có thể

làm giảm các triệu chứng của hội chứng tiền kinh nguyệt, như chuột rút và đầy hơi.[19]

Vú sữa có lợi ích đặc biệt cho bệnh nhân tiểu đường Nghiên cứu được công

bố trong ấn bản tháng 9/2009 “African Journal of Pharmacy and Pharmacology” chỉ

ra rằng các lá của loại quả này có chức năng tương tự insulin, có thể làm giảm hàm lượng glucoze trên thỏ bị tiểu đường.[19]

Lá vú sữa còn được dùng để trị sưng nướu, viêm miệng, họng,… [15]

Tuy nhiên, trong quả vú sữa có chất nhựa trắng, chát Nên sau khi ăn các loại hải sản không nên ăn vú sữa vì chất chát này gây cản trở cho việc tiêu hóa các loại hải sản Và đồng thời những người có tình trạng bị sốt ruột, đầy hơi cũng không nên

ăn vú sữa

1.1.4 Đặc điểm sinh thái của cây vú sữa

Vú sữa là thân cây gỗ, lưu niên, có chiều cao 25m, có nhựa và tán là dày đặc

Lá dài 7-18 cm, rộng 5-8 cm, hình ellipse, mặt trên lá có màu xanh đậm, mặt dưới lá màu xanh nhạt hơn Hoa nhỏ, kín và thơm Trái tròn có đường kính 5-10 cm, thịt trái mềm, ngọt, nhão như sữa, khi ăn phải dùng muỗng múc.[16]

Cây vú sữa thích hợp với điều kiện nhiệt đới, nhiệt độ 22-34oC, chỉ ra hoa tốt trong điều kiện có hai mùa mưa nắng phân biệt và không chịu được gió to do cây có tán lá dày và rễ nông Vú sữa đòi hỏi đất phù sa ven sông, đất thịt nhẹ, thoát nước tốt, ít chua, pH= 5,5-6,5 [16]

Thời vụ thu hoạch: vú sữa đồng bằng sông Cửu Long cho thu hoạch vào

các tháng 12, 1, 2 và có thể kéo dài đến tháng 3 Ở Miền Trung, vú sữa cho thu hoạch chậm hơn 1 tháng Tổng hợp mùa vụ thu hoạch vú sữa của cả nước, ta thấy mùa vụ thu hoạch vú sữa của Việt Nam không phải chịu áp lực cạnh tranh mùa vụ thu hoạch của các nước khác Thời vụ thu hoạch vú sữa trùng với thời vụ thu hoạch nhiều loại trái cây có khả năng thay thế nhưng các loại trái cây có khả năng thay thế (hồng và táo) sản lượng nhỏ nên vú sữa không chịu áp lực cạnh tranh.[6]

Thu hái vú sữa: Trái vú sữa có vỏ rất mỏng, rất dễ xây xước khi thu hái

Hiện nay nhà vườn đang áp dụng cách hái vú sữa bằng sào kẹp hai người hái Được

coi là an toàn nhất nhưng khi kiểm tra chất lượng trái hái theo cách này, tất cả các trái đều bị tác dụng cơ giới, nhiều vết dập nhẹ hay nặng trên vỏ trái có khi cuống trái gãy hay thụt vào trái.[6]

Khi thu hoạch nên cắt cả cuống trái dài 1-2 cm, loại bỏ trái vết sâu bệnh, tổn thương và bao trái bằng các loại bao giấy nhằm tránh trầy xướt trong quá trình vận chuyển

Thùng, giỏ chứa trái phải có lót đệm bằng giấy hoặc các vật liệu khác Không nên chứa quá 4-5 lớp trái trong giỏ

Thu hái khi vườn cây vừa tan sương, chọn các trái đủ độ chín 85-90%, hái từng trái bằng sào kẹp

1.2 Tổng quan về bảo quản rau quả

1.2.1 Các biến đổi của rau quả tươi nói chung sau khi thu hoạch

1.2.1.1 Biến đổi sinh lý

Trong quá trình phát triển của 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 rau quả chưa được thu hái thì quá trình đồng hóa xảy ra nhiều hơn Sau khi rau quả đã tách khỏi cây mẹ thì chủ yếu xảy ra quá trình dị hóa Như vậy quá trình

dị hóa là quá trình sinh học cơ bản xảy ra trong rau quả khi bảo quản tươi.[4]

Về bản chất hóa học, hô hấp là quá trình oxy hóa chậm các chất hữu cơ phức tạp Dưới tác dụng của enzym các chất này bị phân hủy thành các chất đơn giản hơn

và giải phóng năng lượng Người ta thấy rằng hầu hết các chất đều có thể tham gia vào quá trình hô hấp (trừ protein), nhưng chủ yếu vẫn là các chất đường – nhất là đường đơn Các chất không phải đường tham gia trực tiếp vào chu trình hô hấp tạo nên các chất trung gian, không qua khâu chuyển hóa thành đường.[4]

Quá trình hô hấp có oxy được gọi là hô hấp hiếu khí:

C6H12O6 + O2 6CO2 + 6H2O + 282.104 (1)

Glucoza

Quá trình hô hấp không có sự tham gia của oxy gọi là hô hấp yếm khí và sản phẩm tạo ra cuối cùng là rượu etylic, CO2 và nhiệt tỏa ra:

Mức độ của quá trình hô hấp được đánh giá bằng cường độ hô hấp Đó là số

mg CO2 thoát ra từ 1kg nguyên liệu rau quả trong một đơn vị thời gian (thường là giờ).[4]

Những yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp:

Q = qo.exp(t.k)

Trong đó: qo là nhiệt lượng tỏa ra khi bảo quản ở 0o

C (kJ/tấn.giờ) Nhiệt lượng tỏa ra từ quá trình hô hấp là rất đáng kể, có thể làm tăng nhiệt độ môi trường và thúc đẩy quá trình hô hấp.[4]

b Thành phần không khí

Khí oxy càng nhiều thì cường độ hô hấp càng cao Trái lại khí oxy thấp, CO2

và N2 cao 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.[4]

c Độ ẩm và cường độ ánh sáng

Độ ẩm cao sẽ làm giảm cường độ hô hấp Còn cường độ ánh sáng tỉ lệ thuận với cường độ hô hấp.[4]

d Diễn biến cường độ hô hấp trong quá trình phát triển của rau quả

Từ khi hình thành đến khi bị phân hủy diễn biến quá trình hô hấp trải qua nhiều giai đoạn: Giai đoạn đầu tiên là lúc bắt đầu hình thành cho đến khi quả phát triển đầy đủ về cả khối lượng lẫn chất lượng Ở giai đoạn này cường độ hô hấp giảm dần và đạt cực tiểu khi quả sắp chín Thời gian quả có cường độ hô hấp nhỏ nhất gọi

là thời kì ngủ tĩnh, thời gian này dài hay ngắn phụ thuộc vào tính chất của từng loại quả Khi bắt đầu chín, cường độ hô hấp tăng nhanh và đạt cực đại khi quả chín hoàn toàn Tiếp theo là quá trình phân hủy các chất Ở thời kì này cường độ hô hấp nói chung giảm, chỉ tăng một ít khi quả bị phân hủy hoàn toàn.[4]

1.2.1.2 Biến đổi hóa học

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

 Đường và tinh bột

Đường là thành phần chủ yếu tham gia vào quá trình hô hấp nên làm hàm lượng đường giảm đáng kể Tuy nhiên, trong một số loại hoa quả chứa nhiều tinh bột lúc còn xanh, khi bảo quản mặc dù tham gia vào quá trình hô hấp nhưng lượng đường chẳng những không giảm mà còn tăng Đó là do khi quả chín lượng tinh bột chuyển hóa thành đường với tốc độ cao hơn tốc độ giảm đường do hô hấp.[4]

bị yếu đi Liên kết giữa các tế bào yếu dần làm cho rau quả trở nên mềm.[4]

 Biến đổi của axit

Trong quá trình bảo quản hàm lượng axit giảm dần do nó tham gia vào quá trình hô hấp, đồng thời nó còn tham gia vào phản ứng tạo este để tạo mùi thơm cho rau quả Lượng axit giảm nên vi sinh vật dễ dàng tấn công vào rau quả hơn.[4]

 Biến đổi của sắc tố

Trong quá trình bảo quản rau quả thì sự biến đổi của sắc tố là rõ rệt nhất Clorofin + HX Feofitin + MgX2

Clorofin bị phân giải, trong khi đó carotenoit antoxian được tổng hợp tạo ra màu sắc đặc trưng cho rau quả khi chín.[4]

 Biến đổi của các Vitamin

Sau khi thu hoạch hàm lượng vitamin có xu hướng giảm xuống đặc biệt là vitamin C Vitamin C bị oxy hóa dưới xúc tác của enzym ascorbinoxidaza Mức độ tổn thất vitamin phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản, nhiệt độ này càng tăng thì hàm lượng vitamin C giảm càng nhiều.[4]

quả , gây rối loạn sinh lý, giảm khả năng kháng khuẩn… và kết quả là rau quả chóng bị thối rửa

Tốc độ mất nước phụ thuộc vào cấu tạo của vỏ rắn chắc hay mềm có lớp sáp hay phấn bên ngoài hay không Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào mức độ tổn thương, giống loài, điều kiện bảo quản và điều kiện bao gói

Giảm khối lượng tự nhiên chủ yếu là do sự bay hơi nước ngoài ra còn do tổn thất các chất khô như đường và axit do chúng tham gia vào quá trình hô hấp

Tất cả các lượng nhiệt sinh ra khi bảo quản rau quả tươi là do hô hấp Khoảng 2/3 lượng nhiệt này tỏa ra môi trường bên ngoài còn 1/3 thì dùng trong quá trình bay hơi nước, cung cấp năng lượng cho quá trình trao đổi chất và dự trữ ở dạng năng lượng hóa học (ATP).[4]

1.2.2 Các phương pháp bảo quản rau quả tươi

1.2.2.1 Nguyên lý bảo quản rau quả tươi

Bảo quản rau quả tươi sau khi thu hái trong điều kiện môi trường khí quyển bình thường, chất lượng của chúng sẽ giảm dần và tiến tới hư hỏng dài hay ngắn tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: giống, loại rau quả, thời gian thu hái, điều kiện môi trường, … Nguyên nhân trực tiếp cơ bản dẫn đến sự hư hỏng thối rữa rau quả, đó là hiện tượng chín và hiện tượng nhiễm bệnh.[4]

Rau quả tươi sau khi thu hái vẫn tiếp tục quá trình chín như còn trên cây mẹ, tức là vẫn tiếp tục biến đổi theo chiều hướng tất yếu của chu kỳ sinh học (sinh ra – lớn lên – già – chết) Quá trình hô hấp của rau quả sau khi thu hái xảy ra càng cao thì hiện tượng chín càng xảy ra nhanh chóng Điều đó đồng nghĩa với thời hạn bảo quản của rau quả càng bị rút ngắn Thực tế cho thấy quả càng chín bao nhiêu thì càng trở nên mềm, sức chịu đựng tác động cơ học càng yếu là do quá trình chín emzym protopectinaza hoạt động mạnh thủy phân protopectin (là chất gắn các tế bào với nhau) thành pectin hòa tan, làm yếu dần mối liên kết giữa các tế bào thậm chí làm tế bào tách hẳn khỏi nhau dẫn đến hiện tượng chảy thành dịch lỏng Vì vậy, sức đề kháng bệnh lý của quả chín càng kém hơn nhiều so với quả chưa chín, đó là

cơ hội tốt cho các loài vi sinh vật phát triển gây thối rửa hư hỏng nhanh chóng Như

vậy, để kéo dài thời hạn bảo quản nguyên liệu rau quả trước hết cần thực hiện theo nguyên tắc thứ nhất là kìm hãm hoạt động sống, tức là ức chế cường độ hô hấp, từ

đó kìm hãm tốc độ chín và nảy mầm.[4]

Sự hư hỏng thối rửa của rau quả sau thu hái xảy ra chủ yếu là do nguyên nhân nhiễm bệnh (do vi sinh vật nhất là nấm mốc) Như vậy, nguyên tắc thứ hai, để kéo dài thời hạn bảo quản rau quả là: ức chế hoạt động sống, sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật.[4]

Như vậy, thực chất của phương pháp bảo quản là sự điều chỉnh các quá trình sinh học xảy ra trong rau quả tươi 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 rau quả

1.2.2.2 Các phương pháp bảo quản rau quả

a Bảo quản ở điều kiện thường

“Điều kiện thường” được hiểu là điều kiện nhiệt độ và độ ẩm bình thường của tự nhiên Nhiệt độ và độ ẩm tự nhiên hoàn toàn phụ thuộc vào sự biến động của khí hậu và thời tiết Phương pháp bảo quản rau quả ở điều kiện thường ít phù hợp với điều kiện ở Việt Nam Nói cách khác khí hậu Việt Nam hoàn toàn bất lợi cho việc lưu trữ rau quả sau khi thu hái vì nhiệt độ và độ ẩm rất cao (miền Bắc nhiệt độ trung bình là 23,3oC và độ ẩm trung bình là 83,5%; miền Trung nhiệt độ trung bình

là 25,1oC và độ ẩm trung bình là 88,5%; miển Nam nhiệt độ trung bình là 27oC và

độ ẩm trung bình là 82%) tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hô hấp của rau quả

Tuy nhiên, trong thực tế khi cần thiết chúng ta có thể giữ nguyên liệu rau quả

ở điều kiện bình thường trước lúc phân phối đến người tiêu dùng hoặc trước khi chế biến công nghiệp

Bảo quản rau quả ở điều kiện thường hoàn toàn dựa vào nguyên lý bảo toàn

sự sống Thời hạn bảo quản phụ thuộc vào đặc tính sinh học của từng loại rau quả, phần lớn các loại rau quả chỉ bảo quản được ở điều kiện bình thường trong vào ngày

Một trong những yếu tố quan trọng giữ chất lượng của rau quả khi bảo quản rau quả ở điều kiện thường là thông gió Thông gió nhằm tạo ra môi trường khí quyển xung quanh nguyên liệu cũng thoáng như không gian tự do, tức là có nhiệt

độ, độ ẩm, thành phần khí quyển trong khối nguyên liệu không khác với tự nhiên Ngoài ra rau quả cũng được che chắn khỏi tác động trực tiếp của ánh sáng để hạn chế nguyên nhân làm tăng cường độ hô hấp Để đảm bảo chế độ thông gió tự nhiên cũng như cưỡng bức, khối nguyên liệu phải được xếp sao cho các kẽ hở để không khí có thể luồng qua Rau quả được đựng trong sọt thưa xếp trên sàn thành lô có chiều cao 3 – 4m Sàn kho cần kê cao tạo rãnh hút gió có chiều rộng khoảng 2 cm.[4]

b Bảo quản lạnh

Thực phẩm nói chung, rau quả nói riêng được bảo quản trong môi trường có nhiệt độ từ 20 – 24oC ( giới hạn nóng lạnh ) đến nhiệt độ gần điểm đóng băng của dịch bào trong nguyên liệu gọi là bảo quản lạnh [4]

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 này được sử dụng phổ biến trên thế giới hiện nay vì đây là phương pháp này có độ tin cậy cao, hiệu quả ít làm ảnh hưởng đến chất lượng sản 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 bao đầu để xây dựng kho.[4]

c Bảo quản bằng hóa chất

Bảo quản lạnh làm giảm quá trình chín của rau quả nhưng đối với một số loại rau quả không ngăn được quá trình nảy mầm, do vậy trong thực tế người ta thường

sử một số loại hóa chất ở những liều lượng khác nhau nhằm kéo dài thời hạn bảo quản của rau quả.[9]

Thực tế cho thấy, khi sử dụng hóa chất phù hợp , rau quả cớ thể bảo quản được dài ngày ngay cả ở nhiệt độ bình thường, tuy nhiên nếu kết hợp xử lý hóa chất với bảo lạnh thì hiệu quả sẽ tăng lên nhiều

Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ dùng Nhược điểm của việc sử dụng hóa chất như là chất bảo quản là ở chổ hóa chất có thể làm biến đổi phần nào chất lượng của rau quả, tạo mùi vị không tốt và ảnh hưởng đến khả năng tự đề kháng của rau quả Quan trọng hơn là trong thời gian ngắn hoặc lâu dài có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng.[4]

Hóa chất dùng để bảo quản rau quả tươi gồm 2 nhóm:

 Nhóm thứ nhất gồm các loại hóa chất có khả năng chống nảy mầm hoặc diệt mầm như: M-1; MH-40; rượu nonilic

 Nhóm thứ hai gồm các loại hóa chất có khả năng tiêu diệt, ức chế vi sinh vật như: KP-2, Topxin-M

Ngoài các loại hóa chất trên, trên thị trường thế giới còn xuất hiện nhiều chế phẩm mới có tác dụng chống mầm bệnh như: Mertect 90, Benlat, NF44, NF35, Carbendazim (CBZ), Bennomyl, Creso, NA7, MA07,…mỗi chất có tác dụng riêng với từng loại quả.[4]

Thời gian gần đây các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu và sử dụng hợp chất 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

1-có hô hấp đột biến như mận, chuối, bơ, và cà chua.[9]

d Bảo quản rau quả trong môi trường khí quyển được kiểm soát (CAS)

và môi trường khí quyển được biến đổi (MAP)

 Bảo quản rau quả trong môi trường khí quyển được kiểm soát (CAS – Controlled Atmosphere Storage)

Đây là phương pháp bảo quản rau quả tươi trong môi trường khí quyển mà thành phần không khí như O2, CO2 được điều chỉnh hay được kiểm soát khác với khí quyển bình thường.[9]

Phòng bảo quản phải kín, lạnh hoặc không lạnh, có hệ thống thông gió và cung cấp các khí O2, CO2 một các tự động Vì tất cả các thông số, kể cả nồng độ các khí, được đo và kiểm soát một cách chặt chẽ nên phương pháp này được gọi là bảo quản trong khí quyển (hay môi trường) được kiểm soát.[9]

Phương pháp này được sử dụng chủ yếu đối với táo, sau đó là cải bắp, xà lách, trái bơ, măng tây và chuối Do thiết bị đắt tiền, chi phí bảo quản cao và thay đổi đối với các loại và giống rau quả khác nhau nên phương pháp này ít phổ biến dù chất lượng bảo quản cao.[9]

 Bảo quản rau quả trong môi trường khí quyển được biến đổi (MAP – Modified Atmosphere Packaging):

Đây là phương pháp bảo quản mà rau quả được đựng trong túi màng mỏng

PE, PP… có tính thấm lọc Thậm chí rau quả còn được đựng trong các container, được lót bằng vật liệu tổng hợp có tính thẩm thấu chọn lọc đối với các loại khí

Mức độ thẩm thấu của các loại màng rất khác nhau, phụ thuộc vào các loại màng, độ dày của lớp màng Trong quá trình bảo quản do hô hấp làm hàm lượng O2giảm, nồng độ CO2 tăng lên, hơi nước tăng và do chênh lệch hàm lượng các chất này với môi trường bên ngoài nên CO2 và hơi nước di chuyển ra, còn O2 di chuyển vào Khi đạt cân bằng nồng độ O2 đi vào bằng nồng độ O2 cần cho quá trình hô hấp, nồng độ CO2 đi ra bằng nồng độ CO2 thải ra do quá trình hô hấp MAP có các dạng như: thụ động, chủ động và hút chân không nhẹ.[9]

Có một vài phương pháp xử lý rau quả trước khi bảo quản bằng 2 phương pháp CAS và MAP nói trên để kéo dài thời hạn bảo quản hơn nữa đó là xử lý rau quả bằng nhiệt, bằng dung dịch CaCl2 hoặc tạo màng sáp.[9]

e Bảo quản bằng phương pháp chiếu xạ

Nguyên lý của phương pháp bảo quản bằng chiếu xạ là: khi chiếu bức xạ vào sản phẩm thì một mặt vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt; mặt khác (đối với rau quả tươi) quá trình sinh lý, sinh hóa có thể bị ức chế làm chậm quá trình chín của rau quả và hạn chế hiện tượng nảy mầm Ngoài ra, nó còn tiêu diệt côn trùng hoặc động vật gây hại

có ở rau quả tươi, nhờ vậy kéo dài được thời hạn bảo quản.[4]

Các loại chiếu xạ được sử dụng trong bảo quản thực phẩm:

Tia âm cực và tia β

Tia Rơnghen (X) và tia γ

Trong bảo quản thực phẩm thường dùng tia γ vì các ưu điểm sau của nó: Được thực phẩm hoặc rau quả hấp thu một cách dễ dàng

Có mức độ xuyên thấu cao

Có tính ổn định và rẻ tiền

Trên thực tế tia γ được sinh ra từ nguồn Co60 và Cs137

Ảnh hưởng của chiếu xạ đến thành phần và cấu trúc của rau quả như sau:[4]

Gluxit: Gluxit khá bền với chiếu xạ Tuy nhiên ở liều lượng chiếu xạ cao thì hình thành nhóm –COOH trong đường đơn như glucoza và biến đổi trạng thái từ đường thành axit Với liều lượng 10 Mard thì protopectin sẽ chuyển thành pectin hòa tan Nếu liều lượng chiếu xạ trong khoảng 1-8 Mard thì sự biến đổi thành phần của gluxit không nhiều so với phương pháp chế biến nhiệt

Các enzym: các enzym tương đối bền với chiếu xạ, với hàm lượng 8 Mard thì hai enzym peroxidaza và catalaza vẫn chưa bị mất hoạt tính

Các vitamin: người ta thấy mức độ gây tổn thất vitamin do chiếu xạ cũng tương tự như là do nhiệt Vitamin C có thể bị phá hủy 50%, nhưng nếu trong môi trường nước nó chuyển thành dạng axit dehydroasorbic Vitamin A ở liều lượng chiếu xạ 1,25 Mard thì tổn thất có thể lên tới 50% Vitamin E bị phá hủy đến 60% ở liều lượng chiếu xạ 3 Mard Nhưng nếu môi trường chiếu xạ không có O2 thì nó hầu như không bị phân hủy Vitamin K có thể không bị phân hủy ở liều lượng bức xạ đến 5 Mard

Lipid và protein: Chiếu xạ có thể làm lipid bị oxy hóa và sản phẩm của quá trình oxy hóa lipid là các chất gây ra các mùi ôi khét Còn protein sẽ bị phân giải, phân hủy thành sản phẩm cuối cùng (NH3, H2S) có mùi khó chịu Tuy nhiên mức độ biến đổi của lipid và protein cũng không nhiều hơn và cũng không hơn khi gia nhiệt

Trạng thái, màu sắc, mùi vị: khi chiếu xạ rau quả sẽ bị mềm, liều lượng chiếu xạ càng cao thì rau quả bị mềm càng nhiều, màu sắc cũng bị biến đổi nhiều Một số rau quả như măng tây sẽ tạo ra mùi khó chịu

Do những ảnh hưởng trên nên liều lượng chiếu xạ phù hợp là:

 Nếu rau quả có pH < 4,5 thì liều lượng chiếu xạ là 1 - 3 Mard

 Nếu rau quả có pH > 4,5 thì liều lượng chiếu xạ là 4 - 5 Mard

f Bảo quản rau quả bằng màng tạo thành từ các hợp chất sinh học:

Hiện nay trên thế giới có xu hướng nghiên cứu sử dụng các hợp chất sinh học là các polymer có nguồn gốc từ tinh bột, chitin, protein và lipid tạo màng bao

để bảo quản rau quả Một trong những ưu điểm của phương pháp này là ít ảnh hưởng đến môi trường vì sau một thời gian bảo quản lớp màng bao này sẽ tự hủy Trong các hợp chất sinh học dùng để tạo màng, chitosan thu hút được nhiều sự chú

ý vì khi tạo màng nó có ưu điểm như hạn chế sự hô hấp của rau quả, kháng lại vi sinh vật, giảm thiểu hàm lượng etylen sinh ra và hạn chế biến đổi màu khi bảo quản

và vận chuyển Cách dùng chitosan để bảo quản rau quả như sau:

Rau quả tươi sau khi thu hoạch được phân loại, làm sạch rồi nhúng vào dung dịch chitosan (pha bằng dung dịch axit loãng) trong một khoảng thời gian thích hợp Sau đó rau quả được vớt ra làm khô để tạo màng bao trên bề mặt vỏ rồi đem đi bảo quản ở điều kiện thường hoặc lạnh.[9]

Khi dùng chitosan để bảo quản cần lưu ý đến độ dày của lớp màng chitosan tạo ra Độ dày của màng phụ thuộc vào từng loại quả, nếu quá dày thì dễ sinh ra hô hấp yếm khí, ngoài ra rau quả có hình dạng bên ngoài gồ gề không đẹp.[9]

Ngoài màng chitosan, người ta còn thường dùng các loại màng khác như màng sáp, màng hydrocolloid – lipid Màng hydrocolloid – lipid được tạo thành bằng cách trộn lẫn các loại dầu riêng biệt Đặc điểm của các loại màng này là không hòa tan trong nước nên hạn chế được quá trình bay hơi nước, hạn chế tốc độ hô hấp

do đó làm chậm quá trình chín của rau quả Ngoài ra nó còn có tác dụng bảo quản rau quả khỏi trầy xước trong quá trình vận chuyển.[9]

1.3 Tổng quan về chitin – chitosan

1.3.1 Chitin

Sau xenluloza, chitin là một polysaccarit phổ biến nhất trong tự nhiên chúng được tạo ra trung bình 20 g/năm/m2 bề mặt trái đất Chitin là thành phần quan trọng của vỏ giáp xác, chiếm khoảng 14-35% trọng lượng khô của vỏ giáp xác Chitin là polyme sinh học có nhiều trong thiên nhiên chỉ đứng sau xenluloza Cấu trúc hóa học của chitin gần giống với xenluloza (celluloze)

Trong thế giới thực vật, chitin có ở dạng tế bào họ nấm Zygomycetes, một số tảo Chlrophyceae ở địa y (lichen) Tất cả các loại nấm, tảo, khuẩn (phycomycetes), nang khuẩn (Asconycetes), nấm bất toàn (Fogimperfeccti) đều có thành tế bảo là chitin thay cho xenluloza

Trong thế giới động vật, chitin là thành phần cấu trúc quan trọng cảu hệ như lông, da, trong vỏ bao của một số loài động vật không xương sống như: côn trùng, nhiễm thể, giáp xác, giun tròn… Chitin được xem là chất tạo xương hưu cơ

Ngoài ra ở động vật bậc cao thì chitin còn có trong khớp xương và móng chân

Tính chất của chitin:

Chitin có tính kiềm, bền trong môi trường kiềm nhưng kiếm bền trong môi trường acid Chitin không tan trong nước, trong môi trường kiềm, trong acid

loãng và dung môi hữu cơ nhưng nó lại tan trong dung dịch đậm đặc của muối thioxinat Liti (LiSCN) và muối thionat Canxi [Ca(SCN)2] tạo dung dịch keo và tan trong một số acid vô cơ đặc (H2SO4, HCL, H3PO4…)

Với gốc oxy hóa như KMnO4 thì chitin rất ổn định

Chitin khó tan ttrong dung dịch ammoniac và trong thuốc thử Schweier Sapramona

Chitin đun nóng trong môi trường kiềm đặc, khử gốc axetyl và được chitosan

1.3.2 Chitosan

Chitosan là một sản phẩm nhân tạo từ chitin Chitin sau khi tách chiết được deacetyl hóa với kiềm (hoặc được enzym hóa bằng một số chủng enzym đặc biệt) cho chitosan

Chitosan là một polymer hữu cơ có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị β-1,4 glucozit

Công thức cấu tạo:

Công thức phân tử: (C6H11O4N)n

Phân tử lượng: Mchitosan = (161,07)n

Tính chất của chitosan:

Chitosan có nguồn gốc thiên nhiên, không độc, an toàn cho người sử dụng làm thực phẩm, dược phẩm, có tính hòa hợp sinh học cao đối với cơ thể, có khả năng tự phân hủy sinh học

Trong thực tế chitosan phổ biến ở dạng bột mịn hay vẩy mịn có màu trắng ngà Chitosan có tính kiềm nhẹ, không tan trong nước, trong kiềm nhưng tan trong acid axetic loãng (pH=6,6) tạo thành dung dịch keo nhớt, trong suốt, có hoạt tính sinh học cao và kháng nấm Chitosan khi tan trong dung dịch acid loãng sẽ tạo thành dụng dịch keo dương nhờ đó mà keo chitosan không bị kết tủa khi có mặt một

số ion kim loại nặng như Pb2+, Hg+ Chitosan kết hợp với aldehyt trong điều kiện thích hợp để tạo thành gel, đây là cơ sở để bẫy tế bào, enzym

Chitosan khi tạo thành màng mỏng có tính bán thấm, chống nấm và có khả năng tự phân hủy

Chitosan phản ứng với acid đặc tạo muối khó tan, cho màu tím khi phản ứng với iod và acid sulfuric do đó có thể dùng phản ứng này để định tính chitosan

1.3.3 Ứng dụng của chitosan

1.3.3.1 Ứng dụng trong nông nghiệp

Dung dịch chitosan có khả năng tạo màng mỏng được sử dụng để bọc hạt giống nhằm mục đích ngăn ngừa sự tấn công của nấm và vi khuẩn Đồng thời nó còn có tác dụng cố định phân bón, thuốc trừ sâu, tăng cường khả năng của hạt

Chitosan làm thực phẩm tăng trưởng cho gà Khi thêm 10% chitosan vào thức ăn của gà làm gà thêm khỏe mạnh, phát triển nhanh, không độc hại và không

để lại hậu quả nào

1.3.3.2 Trong công nghệ thực phẩm

Chitosan là một polymer tự nhiên, không độc và rất an toàn với thực phẩm

Nó có những tính chất rất đặc trưng như có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, chống ẩm tạo màng, có khả năng hấp thụ màu mà không hấp thụ mùi, hấp thụ một

số kim loại nặng… do đó nó được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực công nghệ sản xuất

Chitosan sử dụng để chống hiện tượng mất nước trong quá trình làm lạnh, làm đông thực phẩm nhờ khả năng hạn chế nước đi qua màng mỏng chitosan

Chitosan có khả năng hấp thụ các chất màu, không hấp thụ mùi nên được ứng dụng trong khử mùi nước uống

Chitosan với bản chất là polymer dương, có khả năng “bắt giữ” các keo âm trong dịch quả, bia, rượu vang, nước giải khát, nên chúng được sử dụng như một chất trợ lọc mang lại hiệu quả cao

Ngoài ra, chitosan còn có vai trò như một chất phụ gia an toàn đối với thực phẩm Khi chitosan kết hợp với một số chất khác sẽ tạo ra những chất bổ sung vào thực phẩm làm thực phẩm tăng độ dai, giòn để thay thế những chất bổ sung tạo độ dai, giòn đã cấm sử dụng

Chitosan còn được tạo thành màng mỏng dùng bao gói các sản phẩm thực phẩm nhằm chống mất nước, ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng

1.3.3.3 Trong công nghiệp dệt

Nhờ vào tính không tan trong nước của chitosan đã làm cho khả năng hồ lên vải làm vải chống ẩm, ngoài tính không thấm nước vải sợi sau khi xử lý còn có khả năng chống bắt lửa, cách nhiệt, chống mục, chịu nắng tốt

Chitosan có thể sử dụng làm bao bì chống ẩm, dụng cụ bảo hộ lao động trong sản xuất và nghiên cứu

Chitosan dùng để cố định hình in hoa, ưu điểm là nó có thể thay đổi được hồ tinh bột để làm cho vải hoa, tơ, sợi bền hơn, chịu được sự cọ xát, bề mặt bóng đẹp, chịu được sự axit và kiềm nhẹ

1.3.3.4 Trong công nghiệp giấy

Do chitosan có cấu trúc tương tự cellulose nên chitosan được sử dụng làm tăng độ bền cho giấy, tăng khả năng chống thấm của giấy, đồng thời tăng độ nét khi

in

1.3.3.5 Trong mỹ phẩm

Chitosan được sử dụng để sản xuất kem giữ ẩm cho da, do tính chất của chitosan dễ dàng cố định trên biểu bì của da nhờ nhóm –NH3+ Các nhóm này liên kết với tế bào sừng hóa của da, nhờ vậy mà các nhà khoa học đã nghiên cứu sử dụng chitosan làm kem chống nắng dưỡng da bằng cách ngăn tia cực tím với các nhóm NH3+ của chitosan

1.3.3.6 Trong y học

Chitosan được ứng dụng trong lĩnh vực y tế rất nhiều như: chữa bỏng, chăm sóc vết thương, dùng chỉ khâu da, làm da nhân tạo… và còn nhiều hướng đang nghiên cứu như: chống ung thư, tác động kích thích miễn dịch… Nhờ vào tính ưu việt của chitosan, cộng với đặc tính không độc , hợp với cơ thể , tự tiêu hủy được, nên chitosan đã được ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả trong kỹ nghệ bào chế dược phẩm, làm thuốc chữa bỏng, giảm đau, thuốc hạ cholesterol, thuốc chữa bện dạ dày, chống đông tụ máu, tăng sức đề kháng, chữa xương khớp và chống được cả bệnh ung thư… Theo một số nhà khoa học thì chitosan có khả năng khống chế sự gia tăng của tế bào ung thư

Qua thí nghiệm thực hiện trên 60 bệnh nhân tuổi từ 35-76 của nhóm bác sỹ bệnh viện K Hà Nội vào năm 2003 đã chứng minh, chitosan có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh ung thư Một số công trình nghiên cứu thí nghiệm tiêm chitosan với liệu lượng 100mg/kg trên da chuột cống, sau đó gây viêm bằng Canageenin Chitosan còn có khả năng chống viêm cấp trên mô lành

Tại cuộc chiến Iraq vừa qua, Mỹ cũng đã sử dụng loại băng cứu thương kiểu mới, kỹ thuật cao, có thành phần cấu tạo bởi chất chitosan So với các loại băng thường, tốc độ cầm máu, tính sát khuẩn và thời gian lành mô khi sử dụng loại này

có hiệu quả hơn gấp nhiều lần Và từ lâu, một số chuyên gia ở Trung tâm Huyết Học thuộc Viện Hàn lâm Y học Nga cũng phát hiện, chitosan có thể ngăn chặn sự phát triển của chứng nhồi máu cơ tim và bệnh đột quỵ

1.3.3.7 Trong một số ngành khác

Công nghệ in: làm mực in cao cấp

Công nghệ phim ảnh, công nghệ điện tử và bán dẫn: làm màng bọc lót các linh kiện điện tử

Công nghệ sinh học: cố định enzym và các tế bào vi sinh vật, làm chất màng trong sắc kí chọn lọc

1.4 Tổng quan về Benzoat Natri

Phụ gia ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc chế biến thực phẩm Và hoàn toàn không phải phụ gia nào cũng không an toàn như nhiều người vẫn nghỉ

Natri benzoat (E211) có công thức hóa học là NaC6H5CO2 Nó là muối natri của axit benzoic và tồn tại ở dạng này khi hoà tan trong nước Natri benzoat là một chất bảo quản thực phẩm Nó là chất kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn và nấm trong môi trường axit Nó được dùng thịnh hành nhất trong các thực phẩm có tính axit như rau trộn dầu giấm, đồ uống có ga (axit cacbonic), mứt và nước trái cây (axit xitric), dưa chua (giấm ăn) và các gia vị Nó còn được tìm thấy trong nước súc miệng chứa cồn và xi tráng bạc Nó còn có thể có trong xirô trị ho như Robitussin Chất này được công bố trên nhãn hàng là 'natri benzoat' hay E211.[13]

Natri benzoat được sản xuất bằng phản ứng trung hoà giữa axit benzoic với natri hydroxit Axit benzoic có thể tìm thấy với cấp độ thấp trong cây nam việt quất, mận, mận lục, quế, đinh hương chín và táo Dù axit benzoic có tác dụng bảo quản tốt hơn, natri benzoat vẫn được dùng phổ biến như là chất phụ gia thực phẩm vì axit benzoic không tan nhiều trong nước Sự cô cạn thành chất bảo quản được giới hạn ở

Mỹ bởi FDA với 0.1% khối lượng Chương trình thế giới về an toàn thực phẩm không tìm thấy ảnh hưởng có hại nào cho con người với liều lượng 647-825 mg/kg khối lượng cơ thể mỗi ngày.[13]

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.2 Chitosan

Đặc điểm của chitosan sử dụng nghiên cứu như sau:

Màu sắc, trạng thái: dạng mảnh, màu trắng

Độ tan (trong axit acetic): >99%

Hàm lượng chitosan: 89,81%

2.1.3 Benzoat Natri

Natri benzoat (E211) có công thức hóa học là NaC6H5CO2 Được mua tại cửa hàng Hoàng Trang, 42 – Hoàng Hoa Thám, thành phố Nha Trang

2.2 Nội dung nghiên cứu

o Tìm hiểu về nguyên liệu

o Tìm hiểu thành phần hóa học của nguyên liệu

o Xác định nồng độ chitosan thích hợp để bảo quản vú sữa trong điều kiện lạnh và điều kiện thường

o Thử kiểm tra hiệu quả bảo quản khi bổ sung Benzoat Natri vào dung dịch chitosan

o Đề xuất qui trình công nghệ sử dụng chitosan để bảo quản quả vú sữa

o Sơ bộ hoạch toán giá thành

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.6 Phương pháp phân tích cảm quan.[3]

Tiến hành xây dựng bảng điểm chuẩn cảm quan đối với quả vú sữa của mẫu đối chứng và mẫu bảo quản chitosan Tiến hành xây dựng bảng điểm chuẩn cảm quan theo phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215 – 79

Ở phương pháp cho điểm này quy định trong tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng

hệ 20 điểm xây dựng trên một thang thống nhất có 6 bậc (từ 0 đến 5) và điểm 5 là cao nhất cho một chỉ tiêu và dùng số nguyên để cho điểm từ 0 đến 5

Bảng 2.3.6: Bảng điểm chuẩn cảm quan cho vú sữa

Điểm

CCTL

Chỉ tiêu cảm quan Màu sắc, trạng thái bên

ngoài

Mùi, vị của quả vú

sữa

Màu sắc, trạng thái của thịt

quả bên trong

Màu xanh lá cây

chuyển sang màu xanh

đậm, xuất hiện vết

thâm đen,vết nám cháy

(ít) da nhăn nheo, quả

mềm do mất nước

Vị ngọt nhạt hơn Thịt quả hơi mềm, màu vẫn

bình thường

2

Vỏ quả màu xanh đậm,

vết nám cháy xuất hiện

nhiều, da nhăn nheo và

khô quả mềm

Vị ngọt nhạt hơn, bắt đầu xuất hiện mùi lạ Màu sắc hơi ngả vàng

Thịt quả mềm nhão, có màu

vàng

0

Quả chuyển sang màu

nâu sẫm, vỏ quả khô

toàn

Thịt quả mềm nhão, úng, màu vàng đục (quả hư hoàn

toàn)

To lạnh

(8-12oC)

acid acetid 1%

(Thời gian lấy mẫu kiểm

tra: 4, 8, 12 và 16 ngày)

(Thời gian lấy mẫu kiểm tra: 4,

8, 12, 16, 20, và 24 ngày)

2.3.9.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm tra hiệu quả bảo quản khi bổ sung Benzoat

Natri và dung dịch chitosan

Nhiệt độ thường Nhiệt độ lạnh (8-12oC)

Kiểm tra

Giải thích quy trình:

Nguyên liệu: Vú sữa được mua tại xã Diên Bình, huyện Diên Khánh, tỉnh

Khánh Hòa Chọn quả chín bóng, cứng, màu xanh lá cây, chọn những quả còn

cuống Quả phải đồng đều về độ chín, màu sắc, hình dạng, kích thước, quả không bị khuyết tật, trầy xước, sâu đục, không bị hư hỏng

Kiểm tra: nhằm loại bỏ tạp chất và những quả bị sâu mọt

Rửa: Rửa quả sạch dưới vòi nước chảy, sau đó để ráo và lâu lại bằng khăn sạch

Kiểm tra:

o Xác định khối lượng ban đầu của quả

o Xác định màu sắc, trạng thái và mùi vị ban đầu của quả

o Xác định các thành phần hóa học của nguyên liệu

Xử lý bằng dung dịch chitosan và làm khô

o Chuẩn bị dung dịch chitosan: hòa tan dung dịch chitosan vào dung dịch axit axetic 1% với những lượng khác nhau để tạo ra các dung dịch chitosan

có nồng độ khác nhau: 0,2%; 0,4%; 0,6%,0,8%

o Xử lý với dung dịch chitosan và làm khô: nhúng vú sữa vào dung dịch chitosan đã chuẩn bị ở trên Thời gian nhúng khoảng 45 đến 60 giây Sau đó lấy

ra và làm khô tự nhiên hay cưỡng bức bằng quạt để tạo màng

Xử lý với nồng độ benzoat Natri: chọn nồng độ chitosan thích hợp rồi bổ sung Benzoat Natri nồng độ 0,1% vào với mục đích là kháng nấm và kháng khuẩn

để kéo dài thời gian bảo quản

Bảo quản: sau khi màng chitosan đã khô, tiến hành bảo quản ở hai chế độ khác nhau: bảo quản ở nhiệt độ phòng (30oC ± 2) và nhiệt độ lạnh (8 – 12 oC) Sau

4, 8, 12, 16, 18, 20, và 24 ngày bảo quản lấy mẫu đi kiểm tra các chỉ tiêu sau:

o Cảm quan

o Sự hao hụt khối lượng

o Kiểm tra hàm lượng vitamin C

o Kiểm tra hàm lượng protein

o Tỷ lệ hư hỏng

Mỗi chỉ tiêu thực hiện kiểm tra trên 3 mẫu ở mỗi nồng độ để đảm bảo độ chính xác

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu ban đầu

Tiến hành xác định thành phần hóa học của vú sữa sau thu hái, mục đích của việc xác định các thành phần hóa học là nhằm biết được giá trị dinh dưỡng và biết được sự thay đổi các thành phần hóa học trong quá trình bảo quản Kết quả phân tích được thể hiện ở bảng 3.1

Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng của vú sữa

Nước (%) Hàm lượng khoáng (%)

Hàm lượng đường tổng số (oBx)

Hàm lượng vitamin C (mg%)

Hàm lượng protein (%)

83,61 0,37 11,13

44 0,94

Nhìn kết quả cho thấy trong quả tươi hàm lượng nước đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sống sau thu hoạch Nước xem như là một thành phần hóa học đồng thời vừa là môi trường hòa tan và thực hiện các quá trình phân giải, tổng hợp các chất trong quá trình sống Với đặc trưng là loại quả có hàm lượng nước tương đối cao nên để kéo dài thời gian bảo quản cần phải có biện pháp giảm cường độ nước bay hơi

Vú sữa có hàm lượng đường tương đối cao 11,13 oBx đây là thành phần tạo nên vị ngọt đặc trưng của quả

Hàm lượng protein trong vú sữa thấp 0,94% là thành phần cố định các chất thơm và giữ mùi cho thực phẩm

Hàm lượng vitamin C (44%) là thành phần rất quan trọng trong rau quả, nó

là thành phần cung cấp vitamin cho cơ thể con người Vitamin C rất dễ bị mất mát khi bảo quản, do đó vitamin C là thành phần được đánh giá cho hiệu quả bảo quản của vú sữa

*Tổng số vi sinh vật trên bề mặt quả

3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến màu sắc, trạng thái bên ngoài của

vú sữa bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh

Sau thời gian bảo quản vú sữa ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh ta thu được kết quả về sự ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến màu sắc và trạng thái bên ngoài của vú sữa như sau:

Bảng 3.2.1 Bảng điểm cảm quan trung bình về màu sắc, trạng thái bên ngoài của vú sữa sau thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ lạnh

Nhiệt độ

bảo quản

Thời gian

bảo quản (ngày)