Nghiên cứu ảnh hưởng của lipid và chất nhũ hóa tới khả năng trao đổi khí và hơi nước của màng hydroxy propyl methyl cellulose dùng trong bảo quản quả cam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP- HÀ NỘI --- --- VŨ THU THỦY NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIPID VÀ CHẤT NHŨ HÓA TỚI KHẢ NĂNG TRAO ðỔI KHÍ VÀ HƠI NƯỚC CỦA MÀNG HYDROXY PROPYL

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP- HÀ NỘI

- -

VŨ THU THỦY

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIPID VÀ CHẤT NHŨ HÓA TỚI KHẢ NĂNG TRAO ðỔI KHÍ VÀ HƠI NƯỚC CỦA MÀNG HYDROXY PROPYL METHYL CELLULOSE DÙNG

TRONG BẢO QUẢN QUẢ CAM

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

MÃ SỐ: 60-54-10

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN DUY LÂM

HÀ NỘI - 2013

LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng

trong bất kỳ một nghiên cứu nào

Tôi xin cam ñoan, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñã ñược chỉ rõ

nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Tác giả

Vũ Thu Thủy

LỜI CẢM ƠN

để hoàn thành ựề tài tốt nghiệp này, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi ựã

nhận ựược rất nhiều sự quan tâm giúp ựỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và người

thân

Trước tiên, tôi xin ựược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn

Duy Lâm - Giám ựốc Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản

thực phẩm - Viện Cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ựã tận tình

hướng dẫn, giúp ựỡ tôi trong quá trình thực hiện ựề tài và hoàn thành bản luận

văn này

Tôi xin ựược gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ thực phẩm, Viện đào tạo Sau ựại học - Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội

Tôi cũng xin ựược chân thành cảm ơn các cán bộ tại Trung tâm Nghiên cứu

và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm - Viện Cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ựã nhiệt tình giúp ựỡ và tạo mọi ựiều kiện thuận lợi cho tôi

trong thời gian thực hiện ựề tài

Bên cạnh ựó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn

bè và ựồng nghiệp, những người luôn bên cạnh ựộng viên giúp ựỡ tôi trong quá

trình học tập và thực hiện bản luận văn này

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Tác giả

Vũ Thu Thủy

MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN ii

MỤC LỤC iv

PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ðẦU 1

1.1.ðặt vấn ñề 1

1.2 Mục ñích – Yêu cầu 3

1.2.1.Mục ñích 3

1.2.2.Yêu cầu 3

PHẦN THỨ HAI: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

2.1 Giới thiệu chung về cam quýt 5

2.1.1 Một số loại cam thêm quýt nổi tiếng tại Việt Nam 5

2.1.2 Giá trị dinh dưỡng và kinh tế của quả cam quýt 7

2.2 Các biến ñổi và hư hỏng của cam quýt sau thu hoạch 8

2.2.1 Biến ñổi sinh lý của quả do các yếu tố trước và sau thu hoạch 8

2.2.2 Biến ñổi hoá học và dinh dưỡng sau thu hoạch của quả cam quýt 10

2.2.3 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng qủa do vi sinh vật 11

2.3 Các phương pháp sơ chế và bảo quản quả cam quýt sau thu hoạch 12

2.3.1 Phương pháp sơ chế 12

2.3.2 Phương pháp bảo quản 13

2.4 Phương pháp bảo quản quả cam quýt bằng chế phẩm tạo màng 14

2.4.1 Cơ sở khoa học và ñặc ñiểm công nghệ 14

2.4.2 Thành phần và tính chất của màng 14

2.4.3 Cơ sở của quá trình sản xuất chế phẩm tạo màng bảo quản cam quýt 16

2.4.4 Các chế phẩm tạo màng dùng ñể bảo quản quả cam quýt trên thế giới 16

2.4.5 Vai trò của thành phần lipid và các chất nhũ hóa của màng 17

2.4.6 Tính an toàn thực phẩm của chế phẩm tạo màng 17

2.5 Tình hình nghiên cứu sử dụng HPMC ñể sản xuất chế phẩm tạo màng bảo quản hoa quả 18

2.5.1 Cấu trúc và tính chất của HPMC 18

2.5.2 Các ứng dụng của HPMC trong dược phẩm và thực phẩm 19

2.5.3 Các nghiên cứu sử dụng HPMC ñể bảo quả hoa quả 19

2.6 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng quả có múi quả bằng chế phẩm tạo màng ở Việt Nam 21

PHẦN THỨ BA: 22

VẬT LIỆU – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

3.1 Vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 22

3.1.1 Vật liệu 22

3.1.2 ðịa ñiểm 22

3.1.3 Thời gian 22

3.2 Thiết bị và vật tư, hóa chất thí nghiệm 22

3.2.1 Thiết bị thí nghiệm 23

3.2.2 Vật tư, hóa chất thí nghiệm 23

3.3 Nội dung nghiên cứu 23

3.4 Phương pháp nghiên cứu 24

3.4.1 Phương pháp chuẩn bị các chế phẩm tạo màng HPMC-lipid 24

3.4.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 25

3.4.3 Phương pháp xác ñịnh một số thông số và tính chất cơ bản của chế phẩm và màng phủ trên quả cam 27

3.4.4 Phương pháp ñánh giá chất lượng của quả cam Vinh 29

3.4.5 Phương pháp xử lý số liệu 30

PHẦN THỨ TƯ: 31

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

4.1 Ảnh hưởng của thành phần lipid tới tính chất trao ñổi hơi nước và khí của màng HPMC phủ trên quả 31

4.1.1 Ảnh hưởng của thành phần lipid ñến khả năng trao ñổi hơi nước của màng HPMC phủ trên quả 31

4.1.2 Ảnh hưởng của thành phần lipid ñến khả năng trao ñổi khí của màng HPMC phủ trên quả 33

4.1.3 Kết luận nội dung mục 4.1 34

4.2 Ảnh hưởng của chất nhũ hóa tới khả năng trao ñổi hơi nước và khí của màng composit HPMC-lipid 35 4.2.1 Ảnh hưởng của chất nhũ hóa ñến khả năng trao ñổi hơi nước của màng

composit HPMC-lipid 35 4.2.2 Ảnh hưởng của chất nhũ hóa ñến khả năng trao ñổi khí của màng composit HPMC-lipid 36 4.2.3 Kết luận nội dung mục 4.2 38 4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid ñến

khả năng bảo quản quả cam Vinh 38

4.3.2 Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid tới tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của quả 40

4.3.4 Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid tới màu sắc vỏ

quả 43 4.3.5 Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid tới hàm lượng

chất rắn hòa tan tổng số 45 4.3.6 Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid tới hàm lượng

axít hữu cơ tổng số 47 4.3.7 Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid HPMC-lipid tới hàm lượng vitamin C của dịch quả 48 4.3.8 Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid tới chất lượng cảm quan của quả 50 4.3.9 Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid tới tỷ lệ thối hỏng quả 51 4.3.10 Kết luận nội dung mục 4.3 52 4.4 Kết quả xác ñịnh một số thông số kỹ thuật của chế phẩm và màng composit

HPMC-lipid 53 4.4.1 Quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm composit HPMC-lipid qui mô phòng thí nghiệm 5 lít/mẻ 53

4.4.2 Một số ñặc trưng hóa lý của chế phẩm HPMC-lipid 55

4.4.3 Một số ñặc trưng hóa lý của màng làm từ chế phẩm HPMC-lipid 56

PHẦN THỨ NĂM – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

5.1 Kết luận 58

5.2 ðề nghị 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1 Kết quả ñánh giá chất lượng cảm quan quả cam Vinh sau 6 tuần bảo

quản bằng chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid 51 Bảng 4.2 Thành phần của chế phẩm HPMC-lipid 53 Bảng 4.3 Một số ñặc trưng hóa lý của chế phẩm HPMC-lipid 55

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1 Ảnh hưởng của các lipid khác nhau bổ sung vào màng HPMC tới sự

hao hụt khối lượng tự nhiên 32Hình 4.2 Ảnh hưởng của các lipid khác nhau bổ sung vào màng HPMC tới nồng

ñộ khí CO2 trong môi trường bên ngoài quả 33Hình 4.3 Ảnh hưởng của các chất nhũ hóa bổ sung vào màng HPMC-lipid tới

hao hụt khối lượng quả do mất nước 36Hình 4.4 Ảnh hưởng của các chất nhũ hóa bổ sung vào màng HPMC-lipid tới

nồng ñộ khí CO2 trong môi trường ngoài quả 37Hình 4.5 Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới cường ñộ hô hấp quả của

cam Vinh trong quá trình bảo quản 39Hình 4.6 Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới tỷ lệ hao hụt khối lượng tự

nhiên của quả cam Vinh trong quá trình bảo quản 41Hình 4.7 Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới ñộ cứng của cam Vinh trong quá trình bảo quản 43Hình 4.8 Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới sự biến ñổi màu sắc vỏ quả

quả cam Vinh trong quá trình bảo quản 44Hình 4.9 Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới hàm lượng chất rắn hòa tan

tổng số trong dịch quả cam Vinh trong quá trình bảo quản .46Hình 4.10 Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới hàm lượng axít hữu cơ tổng số trong dịch quả cam Vinh trong quá trình bảo quản 48Hình 4.11 Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới hàm lượng vitamin C trong dịch quả cam Vinh trong quá trình bảo quản 49Hình 4.12 Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới tỷ lệ thối hỏng của quả cam Vinh trong quá trình bảo quản .52Hình 4.13 Sơ ñồ khối quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm tạo màng coposit

HPMC-lipd quy mô 5 lít/mẻ 54

PHẦN THỨ NHẤT: MỞ đẦU 1.1 đặt vấn ựề

Cam là loại quả nhiệt ựới và á nhiệt ựới có giá trị cao trên thị trường quốc

tế Trong quả cam chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, nhất là vitamin C Cam chứa nhiều lượng axắt có hoạt tắnh sinh học cao giúp làm giảm

các quá trình lão hóa của cơ thể Ở Việt Nam, cây cam ựã trở thành loại cây trồng phổ biến trong các vườn cây ăn trái, có rất nhiều giống cam nổi tiếng như cam

Vinh, càm sành Hàm Yên, cam đường CanhẦ Sản lượng cam hàng năm ở nước

ta không ngừng tăng cao mang lại hiệu quả kinh tế cho người nông dân Tuy nhiên có một vấn ựề lớn mà người trồng cam gặp phải là cam ựược thu hoạch

dồn dập vào mùa vụ nên việc tiêu thụ cam gặp nhiều khó khăn, quả cam thường hay bị thối hỏng, chất lượng giảm và không ựể ựược lâu Chắnh vì vậy, vấn ựề

bảo quản cam sau khi thu hoạch là rất cần thiết

Trên Thế giới cũng như ở Việt Nam, ựã có nhiều phương pháp bảo quản cam như bảo quản trong cát, bảo quản lạnh, bảo quản bằng ựiều chỉnh khắ quyển hay bảo quản bằng hóa chất Việc nghiên cứu những phương pháp bảo quản cam

an toàn cho người tiêu dùng có hiệu quả và chi phắ bảo quản thấp ựang là một

vấn ựề hết sức cần thiết Nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm tạo màng trong bảo quản quả cam ựang là một hướng ựi mới hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu thành công trên Thế giới nhưng vấn ựề này vẫn luôn là lĩnh vực hấp dẫn ựối với các nhà khoa học để bảo quản quả có múi sau khi thu hoạch nói chung và

cam quýt nói riêng, các nhà sản xuất chế phẩm tạo màng cung cấp hai loại chế

phẩm Ộăn ựượcỢ và Ộkhông ăn ựượcỢ, trong ựó loại không ăn ựược thường chứa các chất là sản phẩm từ dầu mỏ như polyethylen, parafin, dầu khoáng Loại ăn

ựược chứa các sản phẩm tự nhiên như sáp và nhựa cây, các protein, lipid và polysacharid (Kamper và Fennema, 1985) Với yêu cầu cao về an toàn thực phẩm

mà xu hướng hiện nay chỉ tập trung nghiên cứu và sản xuất loại màng ăn ựược,

dùng không những trong bảo quản nhiều thực phẩm mà còn cho hoa quả kể cả

những loại có vỏ dày Chắnh vì vậy, nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới ựã và

ñang phát triển các loại chế phẩm tạo màng mới “ăn ñược’’có nguồn gốc từ tự

nhiên

Theo hướng nghiên cứu này, gần ñây một số phòng thí nghiệm trên Thế

giới ñã quan tâm ñến một dẫn xuất của xenlulo là methylcellulose (HPMC) (Villalobos, 2006) Cùng với một số dẫn xuất của xenlulo khác như carboxy-methyl-cellulose (CMC) hay propyl-methyl-cellulose (PMC), HPMC cũng là một phụ gia thực phẩm (E464) ñang ñược sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm Khả năng tạo màng dễ dàng cùng với tính chất cản trao ñổi khí rất tốt nên các ứng dụng của HPMC trong ngành dược và thực phẩm chủ yếu là tạo màng phủ bên ngoài cho các loại viên

hydroxy-propyl-nang thuốc hay thực phẩm chức năng Tuy nhiên, màng HPMC nhạy cảm với nước, làm mất tính chất cản nước, thậm chí bị tan vào thực phẩm có hoạt ñộ nước cao ðiều này làm giảm ñi khả năng ứng dụng của HPMC ñể tạo màng bảo quản hoa quả tươi vì sự mất nước là một nguyên nhân chính làm tổn thất số lượng và chất lượng của hoa quả sau thu hoạch Chính vì vậy, các nhà nghiên

cứu ñã cố gắng cải thiện tính chất của màng HPMC bằng cách bổ sung thành phần kị nước vào bộ khung cấu trúc HPMC nhằm tạo ra vật liệu tạo màng dạng composit vừa có tính chất cản khí vừa có tính chất cản hơi nước Các nghiên cứu trên Thế giới sử dụng thành phần kị nước cho ñến nay ñều chọn lipid và chủ yếu

là các chất sáp và nhựa tự nhiên như sáp ong, sáp carnauba, nhựa cánh kiến ñỏ

(Perez-Gago và cs., 2003; Navaro-Tarazaga, 2007) Các kết quả thử nghiệm ñối với một số loại quả như mận Marisol, cam Valencia ñã chứng minh các dạng composit HPMC-lipid ñều có tác dụng tốt trong việc ngăn cản sự mất nước của

quả Tuy nhiên, khi sử dụng sáp ong, ñòi hỏi phải bổ sung một lượng phần trăm lớn mới có tác dụng cản mất nước và ñiều này làm cho màng kém bền cơ học và lớp màng trắng ñục làm giảm hình thức của quả Khi sử dụng bổ sung nhựa cánh kiến ñỏ sẽ không bị hiện tượng màng bị xốp và ñục như bổ sung sáp ong nhưng lại làm tăng tính cản khí rất mạnh của màng HPMC ðiều này rất dễ làm cho quả

bị ủng do quá trình hô hấp yếm khí là hiện tượng thường thấy ở quả có múi nhất

là khi bảo quản ở nhiệt ñộ thường ðến nay, các nghiên cứu trên Thế giới mới

dừng lại ở mức tiến hành bổ sung riêng rẽ từng chất lipid vào HPMC mà chưa có

sự kết hợp các loại lipid với nhau Các nghiên cứu lựa chọn chất nhũ hóa cho phù hợp với từng loại lipid cũng như một tổ hợp lipid cũng chưa ñược chú ý khai thác, mặc dù vai trò của chất nhũ hóa về bản chất có ảnh hưởng rất ñáng kể ñến kích thước hạt nhũ (Jiménez và cs., 2010)

Vì những lý do nêu trên cùng với mục ñích nhằm tạo ra một chế phẩm tạo màng loại “ăn ñược’ có hiệu quả bảo quản cao, giá thành thấp và an toàn thực phẩm dùng cho bảo quản quả cam quýt của Việt Nam, chúng tôi tiến hành ñề tài

“Nghiên cứu ảnh hưởng của lipid và chất nhũ hóa tới khả năng trao ñổi khí

và hơi nước của màng hydroxypropyl methylcellulose trong bảo quản quả cam”

Nghiên cứu này có cách tiếp cận là phát triển những kết quả của các tác giả nước ngoài ñối với việc lựa chọn chất kị nước bổ sung là sáp ong và nhựa cánh kiến ñỏ Sự phát triển dự kiến sẽ tập trung nghiên cứu bổ sung kết hợp cả hai loại lipid vào thành phần HPMC nhằm tạo ra hiệu ứng mới về chất lượng và hình thức cho quả Mặt khác, ñây là hai loại lipid sẵn có trong nước và có tính ñặc thù vì rất ít quốc gia có khả năng sản xuất cả hai loại Khi nghiên cứu thành công và ñược áp dụng công nghiệp thì sẽ có nguồn nguyên liệu cung cấp từ trong nước, không phải nhập khẩu Cách tiếp cận thứ hai là lựa chọn chất nhũ hóa phù hợp thông qua thử nghiệm một số chất nhũ hóa có tính an toàn cao ñang ñược dùng trong công nghiệp thực phẩm

1.2 Mục ñích – Yêu cầu

1.2.1 Mục ñích

Cải tiến chức năng thẩm thấu khí và hơi nước của màng hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) bằng bổ sung thành phần lipid và chất nhũ hóa thích hợp ñể tạo ñược màng composit ứng dụng trong bảo quản quả cam nhằm kéo dài thời gian bảo quản và nâng cao chất lượng của quả

1.2.2 Yêu cầu

- Xác ñịnh ñược loại lipid thích hợp ñể cải tiến chức năng trao ñổi khí và hơi nước của màng HPMC

- Xác ựịnh ựược loại chất nhũ hóa thắch hợp cải tiến chức năng của màng HPMC-lipid

- Xác ựịnh ựược một số thông số và tắnh chất của chế phẩm và màng HPMC-lipid

- đánh giá ựược hiệu quả bảo quản của chế phẩm tạo màng HPMC-lipid ựã hoàn thiện, áp dụng trên quả cam Vinh

PHẦN THỨ HAI: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về cam quýt

Quả có múi là tên gọi chung cho các loại cây ăn quả thuộc họ cam Rutaceae, họ phụ cam quýt aurantoideae, chi Citrus bao gồm cam, chanh, quýt, bưởi, phật thủ (Ngô Hồng Bình, 2006) Tên gọi cam quýt thường dùng cho những loại quả có thể là cam hay quýt thật, nhưng cũng có thể là lai giữa cam và quýt hay cam với bưởi Ở Việt Nam lại có những quả là quýt thật (Citrus reticulata), nhưng lại gọi là cam như cam đường Canh

2.1.1 Một số loại cam thêm quýt nổi tiếng tại Việt Nam

2.1.1.1 Cam Vinh

đây là tên gọi chung ựể chỉ ba giống cam nổi tiếng ựược trồng tại Nghệ

An là cam Xã đoài, cam Sông Con và cam Vân Du Do ựặc ựiểm về giống, khắ hậu, thổ nhưỡng mà cam Vinh có những ựặc trưng hoàn toàn khác biệt, dễ dàng phân biệt với các loại cam khác

Cam Xã đoài có hai loại là loại hình quả nhót hoặc hình bầu tròn, chắn muộn vào dịp Tết Nguyên đán, khi chắn ruột có màu ựỏ vàng, mọng nước Quả

có hương thơm dịu và vị ngọt ựậm Lượng vitamin C trong 100g là 33,5mg, ựộ brix ựạt từ 9-9,5% Trọng lượng quả trung bình 180-200g, năng suất ựạt 35-40 tấn/ha Các giống cam này ựược trồng tại vùng Xã đoài (các xã Hưng Trung, Nghi Diên, Nghi Hoa thuộc ranh giới hai huyện Hưng Nguyên, Nghi Lộc) và vùng Phủ Quỳ (bao gồm các huyện Tân Kỳ, Nghĩa đàn và Quỳ Hợp) Tổng diện tắch trồng cam tại các vùng này khoảng 1.977 ha Nghiên cứu của Viện Thổ

nhưỡng và Nông hóa chỉ ra rằng ựặc tắnh ựất ựai là yếu tố quan trọng tạo ra

hương vị ựặc trưng của cam Vinh đất tại các vùng Xã đoài và Phủ Quỳ ựều có

ựộ chua, hàm lượng lân và kali tổng số, cacbon hữu cơ, mô lip ựen, cô ban, hàm lượng sét thắch hợp với sự phát triển của cây cam, quyết ựịnh hương thơm và vị ngọt của quả cam Ngoài ra, các yếu tố như lượng mưa, tổng số giờ nắng, nguồn nước, tập quán canh tác và chăm sóc cây cam của người dân từ lâu ựời cũng là

những yếu tố quan trọng (http://www.truyenhinhnghean.vn

/HD/Default.aspx?Item=3333&cate=136)

2.1.1.2 Cam Cao Phong

Cam Cao Phong có nguồn gốc từ cam xã ðoài ñược ñưa về trồng từ những năm 1958-1960 tại Nông trường Cao Phong, tỉnh Hòa Bình Trải qua một thời gian dài, cây cam tỏ ra thích hợp với ñiều kiện tự nhiên ở Cao Phong, cho

sản phẩm có chất lượng ñặc biệt thơm ngon Cam Cao Phong có hình tròn, trọng lượng trung bình 0,2 kg/qủa, múi mọng, khi chưa chín quả màu xanh ñậm lúc chín có màu vàng tươi, óng Cam ăn giòn, tép ngọt, ñầu mùa có vị hơi rôn rốt,

cuối vụ ăn ngọt sắt, thơm Toàn huyện Cao Phong hiện có 500 hộ trồng cam với diện tích khoảng 350 ha, tập trung nhiều ở thị trấn Cao Phong với 330 ha Cam Cao Phong ñược tiêu thụ tại ñịa phương và các tỉnh phía Bắc (http://camcaophong.com.vn/tin-tuc-10-2-0/cam-cao-phong-co-nguon-goc-tu-

dau.aspx)

2.1.1.3 Cam sành

Là giống cam chính ở Việt nam, theo số liệu của Tổng cục Thống kê năm

2000 thì có tới 65% hộ sản xuất cam trồng loại cây này Cam sành thường ñược trồng ở các vùng ñồng bằng, với các ñặc ñiểm: cây cao khoảng 3-5 mét, tán nhỏ, nhiều cành, mọc yếu, không có gai Trái tròn và cuống lõm xuống, vỏ dày 4-6mm xù xì, màu xanh và hơi ñỏ khi chin, con tép to, nhiều nước, vị ngọt hơi chua, quả nặng trung bình 3-4 quả/kg Ở Việt Nam, cam sành nổi tiếng ñược trồng ở các tỉnh phía Bắc như Hà Giang, Tuyên Quang, Yên Bái Tại miền Nam, cam sành cũng ñược trồng ở Tam Bình, Trà Ôn (Vĩnh Long); Cái Bè, Châu Thành, Chợ Gạo (Tiền Giang); Mỹ Khánh, Ô Môn (Cần Thơ)

2.1.1.4 Cam ðường Canh

Cam ðường Canh là loại thuộc nhóm quýt thật (Citrus reticulata), nhưng

từ lâu nhân dân ta vẫn gọi là cam do quả to giống cam, trọng lượng từ 120g/quả Một số nơi gọi là cam giấy vì vỏ mỏng và dai như tờ giấy Cây cam

80-ðường Canh sinh trưởng khoẻ, ít hoặc không có gai, cây phân cành mạnh, cành nhỏ, lá to, ñuôi lá nhọn dài Quả hình cầu hơi dẹt, vỏ mỏng nhẵn khi chín có màu

ñỏ gấc, giống chín sớm có quả màu vàng, vị ngọt ñậm; giống chín muộn có vị

ngọt mát Giống cam ðường Canh có tính thích nghi rộng, vùng núi cao, ñồng

bằng, vùng ven biển nhưng không nơi nào cho quả có chất lượng cao như ñất Phú Diễn, Xuân Canh, Minh Khai (Hà Nội) Cam ðường Canh có thịt quả mọng nước, vàng ñậm có sắc ñỏ, ít hạt, ít xơ bã, ráo múi, dễ tách vỏ (Lê Mai Nhất,

2008)

2.1.2 Giá trị dinh dưỡng và kinh tế của quả cam quýt

2.1.2.1 Giá trị dinh dưỡng

Cam quýt là loại quả quý, ñã ñược trồng từ rất lâu ñời Trong cam quýt có nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho con người: giàu khoáng chất, vitamin nhất là vitamin C giúp chống lại bệnh tật, tăng cường sức ñề kháng và tăng tính hấp thu chất sắt, chất xơ Quả cam còn chứa một lượng lớn chất xơ rất tốt cho tiêu hoá,

tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng của cơ thể Ngoài ra, nước cam còn chứa nhiều canxi hơn là các sản phẩm từ sữa ðặc biệt, chất canxi còn tập trung nhiều hơn trong

vỏ cam Không những thế, vỏ cam còn có tác dụng chữa bệnh ho có ñờm và giã

rượu rất hiệu quả (Ngô Hồng Bình, 2006)

Theo các nhà khoa học Anh, bình quân trong một trái cam có chứa khoảng

170 mg hợp chất thực vật (phytochemical) bao gồm các chất dưỡng da và chống lão hóa Bên cạnh ñó, cam có chất limonoid hoạt ñộng một cách ñặc biệt trong việc ngăn ngừa bệnh ung thư và có tác dụng giải ñộc, lợi tiểu Những người thường ăn cam, quýt có tỉ lệ nhiễm các bệnh ung thư như ung thư phổi và dạ dày… khá thấp Trong cam, quýt có vitamin B9 (axít folic), một chất giúp ngăn ngừa bệnh tim mạch Cũng như tất cả những loại trái cây và rau quả khác, cam quýt có khả năng phòng ngừa ung thư (ñặc biệt là ung thư dạ dày và thanh quản) vì chúng giàu chất chống oxy hóa Các nhà nghiên cứu Canada ñã chứng minh rằng việc sử dụng 750

ml nước cam mỗi ngày sẽ làm tăng tỷ lệ cholesterol tốt (HDL) ở người bị cholesterol máu cao Các nhà khoa học cho rằng hiệu quả này là do một loại flavonoide có trong cam, ñó là chất hesperidine (Swarts và Anderson, 1980)

2.1.2.1 Giá trị kinh tế

Cam quýt là loại cây ăn quả có giá trị kinh tế cao Trong thành phần thịt

quả có chứa 6 - 12% ñường, chủ yếu là ñường saccharose, hàm lượng vitamin C

từ 40 - 90mg/100g quả tươi Ngoài ra còn có nhiều loại axít hữu cơ (0,4 - 1,2%), trong ñó có nhiều loại axít có hoạt tính sinh học cao cùng với các khoáng chất,

dầu thơm Trồng cam quýt có hiệu quả kinh tế cao hơn hẳn nhiều loại cây ăn quả khác Ở nước ta, 1 ha cam quýt ở ñộ tuổi 8 năm cho năng suất trung bình 16 - 20 tấn quả/năm, lãi thuần ñạt 10 - 12 triệu ñồng/năm Khi gặp ñiều kiện khí hậu thích hợp, chăm sóc ñúng kỹ thuật thì có thể thu hoạch quả trong vòng 20 - 30

năm Với năng suất trung bình 10 tấn/ha thì doanh thu của 1 ha cam có thể cao

gấp 2,1 lần so với búp chè tươi; 1,5 lần so với cà phê và 2,5 lần so với dứa (Ngô Hồng Bình, 2006)

2.2 Các biến ñổi và hư hỏng của cam quýt sau thu hoạch

2.2.1 Biến ñổi sinh lý của quả do các yếu tố trước và sau thu hoạch

2.2.1.1 Sự thoát hơi nước và hao hụt khối lượng tự nhiên

Sự thoát hơi nước của quả sau thu hoạch là một hoạt ñộng sinh lý bình

thường nhưng không có lợi Sự thoát hơi nước không chỉ làm giảm khối lượng tự nhiên mà còn làm ảnh hưởng ñến trạng thái và giá trị dinh dưỡng của quả (Trần Minh Tâm, 1997) Lượng nước giảm nhiều dẫn ñến hiện tượng quả bị héo, giảm sức ñề kháng và mất giá trị thương phẩm của quả Quả có múi chứa 80-85% nước Sự bay hơi nước phụ thuộc vào hệ keo trong tế bào, cấu tạo và trạng thái

mô bao che, ñặc ñiểm và mức ñộ cơ học, ñộ ẩm và nhiệt ñộ của môi trường xung quanh, tốc ñộ chuyển ñộng của môi trường không khí, ñộ chín của rau quả, cách bao gói, thời hạn và phương pháp tồn trữ cùng các yếu tố khác như cường ñộ hô hấp và sự sinh ra nước

Những quả non hay quả bị thương tật do va ñập về cơ học và nấm bệnh có khả năng mất nước nhiều hơn Những vết thương nhỏ vài cm 2 trên quả cam có thể làm tăng sự mất nước lên 3-4 lần Sự mất nước cũng xảy ra trong quá trình

tồn trữ, ở giai ñoạn ñầu và giai ñoạn bắt ñầu hư hỏng sự mất nước tăng, giai ñoạn giữa giảm Sự bay hơi nước ảnh hưởng cả tới tính chất cảm quan và chất lượng

hàng hoá của quả có múi, quá trình này ñược thể hiện qua thời gian dài (Arras và Schira, 1988)

Khi bảo quản quả sẽ xảy ra hiện tượng hao hụt khối lượng tự nhiên Nguyên nhân của hiện tượng này là do quá trình bay hơi nước và tổn hao các

chất hữu cơ trong khi hô hấp Sự giảm khối lượng tự nhiên bao gồm sự bay hơi nước chiếm 75 - 85% và tổn hao các chất hữu có trong quá trình hô hấp là 15 -

hoảng về hô hấp nhờ sự sản sinh etylen thấp, nồng ñộ khí cacbonic tăng ít hơn

các quả hô hấp ñột biến và những biến ñổi sinh lý, sinh hóa của nó xảy ra chậm hơn so với những loại quả có hô hấp ñột biến như xoài, chuối Quả sử dụng các chất hữu cơ khác nhau ñể hô hấp như ñường, axít

2.2.1.3 Tổn thương lạnh

Tổn thương lạnh phát triển chủ yếu ở các quả nhiệt ñới và cận nhiệt ñới

khi giữ ở nhiệt ñộ thấp hơn 10 - 15 0C trong một thời gian xác ñịnh (Ladaniya, 2008) Với quả cam quýt, cũng là một loại quả nhiệt ñới, tổn thương lạnh là rất

khác nhau với các loài, chủng giống và ñiều kiện trồng trọt Triệu chứng tổn thương lạnh thường gặp ở có múi là các vết sẹo rỗ trên bề mặt vỏ quả Các tế bào chết bất thường ở những vùng nâu và lõm vì vậy làm giảm giá trị thương phẩm

của quả

2.2.1.4 Hiện tượng có các vết dầu ở trên bề mặt vỏ quả

Hiện tượng này ñược nhận thấy ở tất cả các loại quả có múi như cam, chanh, quýt, bưởi Những quả xanh, thu hái sớm càng dễ bị rối loạn sinh lý này ðặc biệt, chanh, quýt và cam Navel có thể bị rối loạn này ngay khi vận chuyển

Khi giải phóng, dầu phytotoxic (các tecpen) có thể gây ra tổn thương các tế bào

sống ở bên cạnh gây ra hiện tượng vết dầu ở trên bề mặt vỏ quả ðây là nguyên nhân chính gây nên vết thâm và nhám của quả Sự phá vỡ các túi giải phóng ra các tế bào biểu bì xung quanh làm tạo thành các hư hỏng màu nâu, xanh, vàng có hình dạng không xác ñịnh Hiện tượng này xuất hiện khi ở nhiệt ñộ cao, các hợp chất chống oxi hóa cũng có liên quan ñến sự phát triển của hiện tượng này

2.2.2 Biến ñổi hoá học và dinh dưỡng sau thu hoạch của quả cam quýt

2.2.2.1 Biến ñổi về hàm lượng chất khô hòa tan

Phần lớn (75 - 85%) chất khô hoà tan trong quả có múi là ñường, còn lại

là các chất khác như axít, vitamin… Sự biến ñổi hàm lượng chất khô hòa tan phụ thuộc nhiều vào ñiều kiện bảo quản Ở ñiều kiện bảo quản bình thường, nhiệt ñộ cao kết hợp với ñộ ẩm không khí thấp có thể dẫn ñến mất nước nhanh chóng và làm tăng hàm lượng chất khô hòa tan tổng số Sự mất nước nhanh chóng sẽ dẫn ñến tạo thành các mùi cồn lạ ở quýt Nagpur sau 3 tuần, khi mà lớp vỏ ñã dai làm hạn chế

sự thoát khí gây nên ñiều kiện yếm khí cho quả (Ladaniya, 2008)

Quýt và cam ngọt ñược bao gói kĩ bảo quản ở 20 - 25 0C cũng mất một lượng axít tổng số sau 4 - 5 tuần, tuy nhiên sự thay ñổi hàm lượng chất khô hòa tan tổng số là không ñáng kể Với cam Nova bao gói kín thì hàm lượng axít hữu

cơ tổng số giảm sau 5 tuần bảo quản (Peretz, 1998) Dưới ñiều kiện lạnh (khoảng

4 - 60C với ñộ ẩm 90%), hàm lượng dịch quả, chất rắn hòa tan, axít giảm từ từ ở quả quýt (Ladaniya, 2008)

2.2.2.2 Biến ñổi các chất bay hơi

Các chất bay hơi liên quan mật thiết với hương vị của quả có múi thoát ra

từ quả tươi trong suốt quá trình bảo quản Chúng bao gồm các hợp chất tinh dầu

từ vỏ Nhiệt ñộ bảo quản càng cao, sự tổn thất các chất bay hơi càng lớn Ví dụ, với cam ngọt Hamlin, người ta ñã nhận thấy các chất bay hơi bao gồm ethyl acetate, ethanol, ethyl butyrate, limonene, ethyl caproate, và ethyl caprilate Các sản phẩm của ethanol và acetaldehyde tăng lên trong suốt quá trình bảo quản (Attaway và Oberbacher, 1968) Các chất bay hơi ở vỏ quả bao gồm limonene, linalool, myrcene, citronellal, và citral của các quả quýt giống Nagpur, Kinnow

và Darjeeling là tổn thất nhanh chóng khi ở nhiệt ñộ phòng (14 - 22 0C và ñộ ẩm

không khí 65 - 88%) hơn là ở nhiệt ñộ thấp hơn (Shinha, 1990) Nhiệt ñộ thấp

hơn và ñộ ẩm không khí cao hơn (5 - 6,50C ở 60 - 70% ñộ ẩm không khí và 9,5 -

190C ở ñộ ẩm không khí là 88 - 98%) ñều nhận thấy sự tăng cường duy trì của

các hợp chất bay hơi của quả tươi (Ladaniya, 2008)

2.2.2.3 Sự biến ñổi của enzym và hợp chất pectin

Hoạt tính của các enzym polyphenoloxidase, peroxidase, erase, polygalacturonase và cellulolase (Chauhan, 1980; Nagar, 1994) ñã ñược báo cáo là tăng lên khi bảo quản ở ñiều kiện bình thường Trong suốt quá trình

polymethylest-bảo quản ở môi trường có kiểm soát CA (giảm nồng ñộ oxi và tăng nồng ñộ khí cacbonic) của các quả có múi, hoạt tính enzym alcohol dehydrogenase tăng lên, ngoại trừ hô hấp yếm khí (Davis, 1973) Hoạt ñộng của các enzym supreroxide dismutase ñược báo cáo là giảm với sự tăng lên của malonaldehyde trong khi bảo quản quả Citrus reticulate ở 5,4 - 14,60C ở ñộ ẩm không khí 82 - 92% (Ye, 1997)

Sự thuỷ phân protopectin thành các pectin hoà tan hoặc sự phá vỡ liên kết giữa hợp chất pectin với các thành phần khác của thành tế bào dưới tác dụng của enzim khiến cho quả chuyển từ trạng thái cứng sang trạng thái mềm trong quá

trình bảo quản

2.2.2.4 Biến ñổi về màu sắc vỏ quả

Sự thay ñổi màu sắc của quả là một tiêu chí quan trọng ñược sử dụng ñể ñánh giá chất lượng Các chất màu thay ñổi rõ nhất trong quá trình chín Thông thường clorofin dần dần giảm ñi trong khi caroten dần dần tăng lên ñể trở thành chất màu chính của quả chín Trong quá trình bảo quản, màu cam Vinh từ màu

vàng xanh sẽ chuyển sang màu vàng ñậm

2.2.3 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng qủa do vi sinh vật

Quả hư hỏng ngoài nguyên nhân sinh lý, còn do côn trùng, vi sinh vật (chủ yếu là nấm mốc) Trên quả có lớp bảo vệ bên ngoài là sáp mỏng, lớp bên

trong là các túi tinh dầu, nên nhiều vi sinh vật chỉ tấn công quả khi không còn

nguyên vẹn, bị phá huỷ cơ học Quả chưa chín, quả quá chín kém bền vững ñối với tác dụng của vi sinh vật so với quả chín tới Bệnh do vi sinh vật gây ra trong

quá trình vận chuyển, tồn trữ quả cam quýt phổ biến là các bệnh mốc xanh, mốc lục, mốc xám và mốc ñen Mốc xanh do Penicilium italicum Bệnh phát triển và làm hư hỏng khi sơ chế, tồn trữ, vận chuyển Mốc lục do Penicilium digitatum, thường phát triển ở các vết xước và dễ lây truyền khi tiếp xúc, hoặc khi bề mặt quả bị ẩm hay có dịch quả Mốc xám do nấm Botritis cinerea, mốc ñen do Altelnaria citri, thường xuất hiện quanh cuống quả và chỗ vỏ bị hư hại, lây lan rất nhanh khi tiếp xúc (Filatova và Kolesnova, 1999) Vì vậy, trước khi ñưa ñi bảo quản cần chọn lọc và xử lý quả ñể loại bỏ và hạn chế tối ña sự phát triển của các loại nấm gây bệnh trên quả

2.3 Các phương pháp sơ chế và bảo quản quả cam quýt sau thu hoạch

2.3.1 Phương pháp sơ chế

2.3.1.1 Thu hái

Quả cam quýt là loại quả hô hấp không ñột biến, nên khi ñã hái thì quả sẽ không chín tiếp, việc hái quả ñúng thời ñiểm bảo ñảm chất lượng quả sau bảo quản là ñiều rất cần thiết Có nhiều cách ñể xác ñịnh ñộ chín của quả như dựa vào màu sắc, hàm lượng dịch quả… Tuy nhiên, hiện nay các nước tiên tiến quy ñịnh

ñộ chín của quả có múi dựa trên tỷ lệ chất khô (E) và ñộ chua (A: hàm lượng axít citric) Tỷ lệ E/A ñạt 7 - 9 là ñược Khi quả ñã chín mà chưa kịp hái thì chất lượng sẽ giảm, mặt khác ñể quả trên cây thu hoạch muộn sẽ ảnh hưởng ñến năng suất vụ sau (Nguyễn Thị Minh Phương, 2008)

Nên thu hoạch vào lúc trời mát và nhẹ tay, tránh lúc trời nắng gắt làm các

tế bào tinh dầu căng dễ vỡ, không nên thu hái quả sau cơn mưa hoặc có sương

mù nhiều vì quả dễ bị ẩm thối khi tồn trữ Sau khi thu hoạch, cam, quýt ñược lựa chọn theo tiêu chuẩn gồm vỏ quả chuyển màu vàng ñạt 85 - 90%, ít xây xước, bầm dập, không nhiễm nấm bệnh, rửa sạch và ñể khô ráo trước khi ñưa vào bảo quản

2.3.1.2 Xử lý quả trước bảo quản

Thay thế cho phương pháp sử dụng hóa chất là phương pháp sử dụng nhiệt

ñộ cao của nước hay hơi nước ñể xử lý cam quýt trước khi ñưa vào bảo quản Phương pháp này dựa trên nguyên tắc nhiệt trên bề mặt quả nhỏ hơn vài ñộ dưới

ngưỡng tổn thương, có thể tiêu diệt hoặc trì hoãn sự phát triển của mầm bệnh

nấm Xử lý nhiệt có lợi về giá thành, thiết bị ñơn giản, không ñể lại dư lượng hoá chất sau khi xử lý

Với quả cam, xử lý nhiệt dẫn ñến việc phân phối lại tuyến dầu trên vỏ quả

và làm những vết rạn trên biểu bì khép lại ðây có thể là lý do khiến cho ñộ chắc của quả cam sau khi xử lý nhiệt ñược duy trì tốt hơn Tuy nhiên tìm hiểu thêm nữa, người ta thấy rằng ñộ chắc của quả cam sau khi xử lý nhiệt có thể do nhiệt ñộ cao

ñã ức chế hoạt ñộng của enzym liên quan ñến quá trình làm mềm quả Cam

“Orblanco” nhúng nước nóng ở 520C trong 2 phút thì vẫn duy trì ñược ñộ cứng Phun nước nóng 600C trong 10 giây giữ cho ñộ chắc của quả không bị thay ñổi nhưng phun nước nóng 520C hoặc 560C thì không ñạt ñược hiệu quả như vậy Cam

“Oroblanco” ñược phun nước nóng 600C trong 10 giây trước khi bảo quản ñã làm chậm sự thay ñổi màu vỏ khoảng 2 tuần so với quả không ñươc xử lý nhiệt (Karthik và cs., 2004)

2.3.2 Phương pháp bảo quản

2.3.2.1 Bảo quản lạnh

Bảo quản lạnh ñang là phương pháp bảo quản phổ biến hiện nay ở các nước phát triển Nhiệt ñộ thấp có thể hạn chế quá trình chuyển hóa tự thân rau

quả và ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối hỏng, bên cạnh ñó cùng với

ñộ ẩm không khí cao ñể tránh cho rau quả không bị mất nước nhanh Cam bảo quản với thành phần khí 0 - 5% O 2 và 15% CO2 ở 1oC ñược 12 tuần, sau ñó ñể ñược 1 tuần ở 21oC sẽ duy trì ñược mùi vị tốt hơn và tạo chấm ñen ít hơn so với bảo quản ở không khí bình thường (Ladaniya, 2008)

Tuy nhiên có hai nhược ñiểm chủ yếu ñối với phương pháp này: Một là tổn thương lạnh thường xuất hiện ñối với rau quả vùng nhiệt ñới và cận nhiệt ñới khi nhiệt ñộ bảo quản dưới 10 - 15 oC trong một thời gian dài Hai là phương pháp bảo quản lạnh còn chưa kinh tế cho các nước nghèo do vốn ñầu tư và chi phí năng lượng cao

2.3.2.2 Bảo quản bằng ñiều chỉnh khí quyển

Phương pháp này bao gồm các ñiều kiện bảo quản như khí quyển kiểm

soát (Controled Atmosphere - CA) và khí quyển biến ñổi (Modified Atmosphere

- MA Việc áp dụng ñòi hỏi kỹ thuật cao và thường yêu cầu kết hợp với nhiệt ñộ thấp Khi rau quả chuyển khỏi ñiều kiện bảo quản MA và CA sang ñiều kiện không khí và nhiệt ñộ bình thường, chúng rất nhanh bị giảm chất lượng Bên cạnh các hạn chế nêu trên, chi phí ñầu tư cao vẫn là lý do chủ yếu của việc thiếu khả thi phổ cập công nghệ này tại nhiều nước ñang phát triển

Theo Kader, yêu cầu và khuyến cáo về khí quyển cải biến và kiểm soát ñể tồn trữ cam là: 5 - 10% CO2, 0 - 5% O2, nhiệt ñộ từ 5 - 100C, ñộ ẩm không khí 90

- 95% Khi ñó có khả năng làm chậm quá trình già hoá và duy trì ñộ chắc của

quả, tuy nhiên không làm giảm thối hỏng, trên 15% CO2 sẽ gây mất mùi vị do sự tích luỹ các sản phẩm lên men (Kader, 1986)

2.4 Phương pháp bảo quản quả cam quýt bằng chế phẩm tạo màng

2.4.1 Cơ sở khoa học và ñặc ñiểm công nghệ

Khác với kỹ thuật túi film chất dẻo, trong ñó một lô quả hoặc từng quả

ñược ñựng trong túi, phương pháp kỹ thuật phủ màng là tạo ra một dịch lỏng

dạng composit ở dạng colloid hoặc nhũ tương rồi phủ lên bề mặt từng quả riêng

rẽ bằng cách phun, dúng, xoa, lăn Khi dịch lỏng khô ñi tạo ra một lớp màng mỏng gần như trong suốt trên quả Nhờ tính chất bán thấm ñiều chỉnh khí và hơi nước của màng mà quả ñược giữ tươi lâu hơn Màng phủ làm giảm tổn thất khối lượng và làm chậm sự nhăn nheo của quả do hạn chế quá trình mất nước Màng phủ có thể tạo ra vùng vi khí quyển ñiều chỉnh xung quanh quả do ñó làm thay

ñổi sự trao ñổi khí với không khí xung quanh Như vậy, về bản chất kỹ thuật

màng bán thấm cũng là một dạng của phương pháp MA (Krotcha và cs., 1994) 2.4.2 Thành phần và tính chất của màng

2.4.2.1 Các thành phần chính tạo màng

Chế phẩm tạo màng có thể ñược pha chế từ nhiều nguyên liệu khác nhau gồm nhựa cây, sáp thực vật, sáp ñộng vật, polysaccharit, protein và một số ít polyme tổng hợp Thực tế, ña số các chế phẩm ñều là vật liệu composit gồm ít

nhất hai thành phần tạo màng trở lên có bổ sung thêm các phụ gia chẳng hạn chất dẻo hóa, chất hoạt ñộng bề mặt, chất chống bọt, chất nhũ hóa và chất bảo quản

ñể giữ chế phẩm ñược lâu

Lipid dùng trong chế phẩm thường là những chất sáp hoặc dầu tự nhiên Chế phẩm tạo màng là lipid và nhựa có ưu ñiểm là làm giảm mất nước nhưng

chúng lại có nhược ñiểm là dễ gây ra hiện tượng hô hấp yếm khí do ức chế trao ñổi khí, nhất là ñối với cánh kiến và nhựa cây

Vật liệu carbohydrat thường sử dụng làm chất tạo màng gồm các dẫn xuất

từ xenlulo, tinh bột, pectin, alginat, carrageenan và chitosan Những loại vật liệu này kém tác dụng chống mất nước cho hoa quả, nhưng có tính cản thẩm thấu khí khá cao nên có tác dụng làm chậm chín quả Protein ñể làm màng thực phẩm có thể tách chiết từ ngô (zein), lúa mỳ (gluten), ñỗ tương, colagen (gelatin), hoặc từ sữa (casein)

2.4.2.2 Các tính chất quan trọng của màng

Tính thẩm thấu hơi nước qua màng: Sự mất nước của quả thường xảy ra

ở thể hơi Tính thẩm thấu hơi nước mô tả sự di chuyển của hơi nước qua màng trên một ñơn vị diện tích và ñộ dày và xác ñịnh sự chênh lệch áp suất hơi nước qua một màng tại một nhiệt ñộ và ñộ ẩm nhất ñịnh Sự bay hơi nước trực tiếp qua các lỗ, vết rạn, nứt từ bề mặt màng khác với sự hoà tan và khuyếch tán hơi nước qua màng Nói chung, càng nhiều nguyên liệu ưa nước tạo màng thì màng càng

có tính thấm hơi nước Tính thấm nước của màng là một chỉ tiêu ñánh giá quan trọng chất lượng màng phủ Tuy nhiên, trên thực tế người ta không xác ñịnh chính xác mà sử dụng thông qua chỉ tiêu tổn hao khối lượng (%) của quả trong quá trình bảo quản Vì quá trình hô hấp sẽ sản sinh ra khí cacbonic và hơi nước

Do ñó, nếu màng phủ tốt (tức là có tính ngăn nước thoát ra), do ñó có tác dụng kìm hãm quá trình hô hấp và giảm tổn thất khối lượng (%) Ngược lại, nếu khả năng cản hơi nước thoát ra của màng kém, sẽ làm cho lượng hơi nước thoát ra

nhiều, do ñó làm tăng tổn hao khối lượng (%) quả trong quá trình bảo quản

Tính thấm khí CO 2 và O2: Sự thay ñổi khí bên ngoài và bên trong quả ñược phủ màng phản ánh trực tiếp khả năng thẩm thấu khí Nó liên quan gián

tiếp tới ñộ dày của màng, qua các thông số chắn khí của màng và qua nồng ñộ

chất khô trong dung dịch tạo màng (Baldwin và cs., 2002; Hagenmaier, 1998) Vì vậy nồng khí O2 và CO2 là dấu hiệu chỉ thị quan trọng cho hiệu lực của màng

2.4.3 Cơ sở của quá trình sản xuất chế phẩm tạo màng bảo quản cam quýt

Kỹ thuật pha chế chế phẩm tạo màng, trước ñây chủ yếu sử dụng phương pháp ñồng thể hóa ñể tạo ra các chế phẩm dạng thể gel hoặc colloid Gần ñây,

phương pháp pha chế chủ ñạo là tạo vật liệu composit dạng colloid-lipid và nhũ

tương hoá ðối với chế phẩm làm từ sáp hay các loại nhựa, ñể tạo ra ñược màng

mỏng trên quả thì sáp ñó phải ở dạng vi nhũ tương Nhũ tương sáp thường chứa sáp, chất nhũ hoá và nước Loại và nồng ñộ chất nhũ hoá có vai trò rất quan trọng ảnh hưởng trực tiếp ñến kích thước hạt, ñộ trong, màu sắc của sản phẩm

nhũ tương Về nguyên tắc kích thước hạt nhũ quyết ñịnh tính chất của sản phẩm chất tạo màng phủ Kích thước càng nhỏ càng tốt

2.4.4 Các chế phẩm tạo màng dùng ñể bảo quản quả cam quýt trên thế giới

Tổng hợp các kết quả nghiên cứu của nước ngoài về pha chế và áp dụng

chế phẩm tạo màng bảo quản quả có múi ñược nêu trong bảng 1 TQ Từ số liệu

này, chúng ta thấy sáp polyethylene, sáp carnauba và nhựa cánh kiến ñỏ ñã ñược

sử dụng phổ biến ñể làm thành phần chế phẩm tạo màng bảo quản quả có múi

Bảng 1 TQ Tổng hợp các chế phẩm tạo màng bảo quản quả có múi

ñã thương mại và thành phần của các chế phẩm ñó

xuất

Thành phần chính

Nguồn

1 Tropical Fruit

Coating 213

EcoScience, Orlando, FL, USA

2 Stafresh 451,

Stafresh 921

FMC coatings, California, USA

Faber và cs.,2008

polyethylene

5 CitrusLustr209,

CitrusLustr267,

Decco, Cerexagri Inc., USA

Cánh kiến ñỏ, casein và nhựa thông

www.cerecagri.com

7 DeccoCitrus204 Decco,

Cerexagri Inc., USA

Cánh kiến ñỏ, casein và sáp polyethylene

Carnauba và nhựa cánh kiến www.cerecagri.com

2.4.5 Vai trò của thành phần lipid và các chất nhũ hóa của màng

Lipid ñược bổ sung vào thành phần cấu tạo của màng với mục ñích ngăn chặn sự thoát hơi nước và hư hại bề mặt trong thời gian bảo quản quả ðồng thời, hầu hết các thành phần chính của chế phẩm tạo màng ñều không có khả năng kỵ nước, nên việc bổ sung lipid vào trong chế phẩm còn giúp tăng ñộ bền của màng Các nghiên cứu trước ñây ñã chỉ ra rằng kích thước hạt lipid cũng như sự phân

bố của chúng trong nhũ tương của các chế phẩm tạo màng có tác ñộng trực tiếp tới tính chất vật lý của màng, chẳng hạn như tính thẩm thấu hơi nước, tính chất

cơ học hay tính cản chung của màng Các axít béo ảnh hưởng rất nhiều ñến sự

phân bố kích thước của những hạt này (Fabra và cs., 2009) Bổ sung chất nhũ hóa

có bản chất là các axít béo vào thành phần chế phẩm tạo màng với mục ñích tạo nhũ tương có kích thước hạt cầu nhỏ và tăng khả năng phân tán của chúng trong thành phần từ ñó cải thiện ñược các tính chất vật lý quan trọng của màng

2.4.6 Tính an toàn thực phẩm của chế phẩm tạo màng

Các polyme thiên nhiên và tổng hợp, các loại sáp và nhựa cây sử dụng

trong sản xuất chế phẩm tạo màng ñều ñược phép của Cơ quan Quản lý thực phẩm và thuốc của Mỹ (FDA) và Cơ quan Quản lý an toàn thực phẩm của EU

(EUFSA) FDA cho phép sử dụng các loại sáp và các chất tạo màng như là phụ gia thực phẩm hoặc “ñược coi là an toàn” Tất cả thành phần sử dụng ñều thuộc

danh mục “E number” các phụ gia thực phẩm của EU Ví dụ: este nhựa thông có

số E445, sáp ong là E901, sáp carnauba là E903, cánh kiến ñỏ là E903, parafin là E905, PE oxy hóa là E914, HPMC là E463 Các phụ gia khác trong thành phần của chế phẩm cũng luôn ñược chú ý chọn và thay thế bằng những hợp chất an

toàn, ñược phép sử dụng trong thực phẩm Ví dụ, trước ñây morpholine ñược phép sử dụng tại Mỹ dùng trong quá trình tạo nhũ tương, nhưng EU không cho phép Nay ñã ñược ñề nghị sử dụng dung dịch amonia (E515) ñể thay thế Chất nhũ hóa phổ biến là oleat (Cisneros-Zevallos và cs., 2003)

2.5 Tình hình nghiên cứu sử dụng HPMC ñể sản xuất chế phẩm tạo màng

bảo quản hoa quả

2.5.1 Cấu trúc và tính chất của HPMC

HPMC ñược xem như là một este-cellulose, là một dẫn xuất của cellulose

có dạng bột màu trắng, hoà tan kém trong nước lạnh, không tan trong rượu, cồn khan, ete và có công thức hóa học như sau:

Công thức cấu trúc hóa học:

Trong ñó n là số của các ñơn vị glucose trong phân tử cellulose, R là CH 3

CH 2 CH (hoặc) CH 3

HPMC có màu trắng hoặc ánh sáng màu xám, dạng bột hoặc sợi nhỏ và

không mùi và không vị HPMC khá ưa nước nên có khả năng giữ nước hiệu quả cao, là loại không ion, ổn ñịnh pH, hoạt tính bề mặt tốt, chất kết dính, có khả

năng tạo màng bôi trơn, kháng rêu mốc Là chất làm ñặc, dung dịch keo HPMC tạo gel hay kết tủa khi ñun nóng tại nhiệt ñộ nhất ñịnh, nhưng sẽ trở lại trạng thái dung dịch ban ñầu khi ñể nguội HPMC hầu như không tan trong ethanol khan, ether, acetone Nó có thể hòa tan trong một số dung môi hữu cơ Hàm lượng nhóm methoxyl ít dẫn tới HPMC gia tăng nhiệt ñộ tạo gel và giảm tính hòa tan

trong nước và giảm hoạt ñộng bề mặt Tỉ trọng: 0.50-0.70g/cm3 Khối lượng riêng: 126-1.31g/cm3 (www.oxychemicals.com.vn)

2.5.2 Các ứng dụng của HPMC trong dược phẩm và thực phẩm

Trong dược phẩm, HPMC là thành phần có trong thuốc nhỏ mắt có tác dụng bôi trơn, tránh khô mắt hay còn gọi là nước mắt nhân tạo Ngoài ra HPMC còn ñược sử dụng như một tá dược ở dạng viên nén uống và các công thức viên nang Chức năng kiểm soát phát tán thuốc ñể làm chậm việc phát tán một hợp

chất thuốc trong ñường tiêu hóa Nó cũng ñược sử dụng như một chất kết dính,

chất tạo màng

Trong mỹ phẩm HPMC ñược ứng dụng ñể sản xuất các sản phẩm chăm

sóc cá nhân như dầu gội ñầu, sữa rửa mặt (Benecel F4M C HPMC), sữa tắm, và kem cạo râu Khi sử dụng trong dầu gội ñầu (K200M Benecel HPMC), polymer HPMC giúp hình thành cấu trúc bong bóng, dẫn ñến nhiều bọt và bọt kéo dài lâu hơn Theo tính chất của HPMC nó có khả năng nhũ tương hóa chất tinh khiết, ổn ñịnh và giữ nước Vì vậy, nó ñược sử dụng trong tất cả các loại mỹ phẩm (kem

2.5.3 Các nghiên cứu sử dụng HPMC ñể bảo quả hoa quả

Trong công nghệ bảo quản rau quả người ta sử dụng HPMC ñể tạo chế

phẩm màng phủ trực tiếp lên rau, quả Mục ñích là giảm sự mất nước và làm giảm quá trình hô hấp của quả ñể làm chậm quá trình chín của quả Nghiên cứu ứng dụng HPMC ñã ñược các nhà khoa học trên thế giới thực hiện gần ñây và

bước ñầu thu ñược một số kết quả khả quan

Màng HPMC ñã ñược sử dụng ñể bảo quản một số loại quả như táo, mận, dâu tây hay các loại quả có múi như cam, quít Màng composit với thành phần chính là chitosan và HPMC ñã ñược sử dụng ñể bảo quản quả dâu tây cho hiệu quả tốt Dâu tây ñược phủ màng sau thời gian bảo quản ở ñiều kiện nhiệt ñộ 5 oC

và ñộ ẩm 50% vẫn giữ nguyên ñược màu sắc và chất lượng quả, khối lượng quả

bị hao hụt ít (Park và cs., 2005)

Táo cắt miếng ñược phủ một lớp màng ăn ñược có thành phần từ HPMC

và sáp ong hoặc sáp carnauba vẫn giữ ñược màu sắc sau khi bảo quản, thời gian bảo quản kéo dài hơn Nguyên nhân do màng phủ có tác dụng cản nước, hạn chế

sự biến ñổi của các enzyme làm nâu hóa nên táo cắt không bị hao hụt khối lượng cũng như bị biến màu khi bảo quản (Perez-Gago và cs., 2005)

Các nhà khoa học thuộc Bộ nông nghiệp Tây Ban Nha ñã nghiên cứu và thử nghiệm hiệu quả của màng composit HPMC-lipid với các thành phần và nồng ñộ sáp khác nhau ñến chất lượng cam quýt sau thu hoạch Khi phủ trên cam quýt màng ăn ñược composit HPMC-lipid với thành phần lipid là sáp ong, carnauba hoặc nhựa cánh kiến cho thấy hao hụt khối lượng quả ñược giảm bớt khi nồng ñộ lipid tăng (Navaro-Tarazaga và cs., 2007)

HPMC cũng ñã ñược sử dụng như hệ thống lớp phủ trong nghiên cứu bảo quản táo Fuji với các nồng ñộ khác nhau Táo Fuji ñược phủ màng bằng cách nhúng quả vào trong dung dịch chế phẩm và lưu trữ 4 ngày ở nhiệt ñộ phòng, sau

ñó tiến hành ño nồng ñộ O2 và CO2 Kết quả cho thấy nồng ñộ khí O2 và CO2 ño ñược giảm ñáng kể, ñiều này chứng tỏ màng HPMC ñã hạn chế khả năng hô hấp của táo Fuji (Cisneros và Krochta, 2003)

Năm 2009, Silvia và cộng sự ñã tiến hành thử nghiệm bảo quản bảo quản cam Valencia bằng chế phẩm tạo màng ăn ñược với thành phần chính là HPMC ñược bổ sung thêm các thành phần kỵ nước và chất bảo quản có tính kháng nấm Cam ñược phủ chế phẩm tạo màng kết hợp với bảo quản trong kho lạnh ở 5 oC trong 60 ngày Màng phủ HPMC-lipid kháng nấm có tác dụng làm giảm ñáng kể

tỷ lệ nhiễm nấm mốc xanh và mốc lục Sau thời gian lưu trữ 60 ngày ở 5 oC, cam

vẫn giữ ựược ựộ săn chắc, hương vị ắt bị biến ựổi Tuy nhiên, tỷ lệ mất nước của quả vẫn còn cao và ựộ bóng của quả giảm

Tại Việt Nam, việc sử dụng HPMC trong bảo quản rau quả còn rất hạn

chế Viện Cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ựã nghiên cứu và thử nghiệm hiệu quả bảo quản của chế phẩm tạo màng CP-05 với thành phần chắnh gồm PE, HPMC và nhựa cánh kiến ựỏ ựã kéo dài thời gian bảo quản dưa hấu từ 7-10 ngày lên ựến 20 ngày với hình thức quả tốt và tổn thất ở trong mức chấp

nhận ựược Sau 20 ngày, tỉ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên là 2% và thối hỏng chỉ 7,5% (Nguyễn Duy Lâm và cs., 2007)

2.6 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng quả có múi quả bằng chế phẩm tạo

màng ở Việt Nam

Bảo quản quả có múi bằng chế phẩm tạo màng ở Việt Nam hiện vẫn ựang

là một lĩnh vực mới So với sự phát triển của thế giới, các kết quả nghiên cứu và ứng dụng công nghệ phủ màng ở Việt Nam còn ắt Năm 2005-2006, Trần Thị Mai, Trịnh đình Hòa (Phòng NC Bảo quản nông sản của Viện Cơ ựiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch) ựã thực hiện việc thử nghiệm chế phẩm tạo màng BQE 15 nhập khẩu từ nước ngoài, áp dụng chủ yếu trên quả có múi Cụ thể trong 2006, Viện ựã kết hợp với Hà Giang triển khai bảo quản ựược trên 1.000 tấn cam Hiệu quả bảo quản gần 2 tháng, tỷ lệ thối hỏng dưới 10%; vỏ quả tươi, bóng, mã quả có màu vàng ựỏ tự nhiên, núm không bị rụng, khi bổ quả ra tép

cam không bị nát, ăn ngọt và thơm, không phát hiện mùi lạ

Năm 2008- 2009, Trung tâm nghiên cứu kiểm tra chất lượng nông sản, Viện Cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ựã nghiên cứu sản xuất chế phẩm bảo quản quả có múi, tên ựăng ký chất lượng sản phẩm là CEFORES-CP092 Sản phẩm ựã ựược thử nghiệm bảo quản cam quy mô 5 tấn/mô hình tại

Hà Giang trong năm 2008 Tương tự cho bảo quản bưởi đoan Hùng quy mô 4.000 quioả/mô hình tại Phú Thọ năm 2008 Hiệu quả bảo quản làm tăng thời

gian giữ tươi quả lên 2-3 lần, ựảm bảo hình thức và chất lượng quả sau bảo quản, ựảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm (Viện Cơ ựiện nông nghiệp và CNSTH, 2008)

PHẦN THỨ BA:

VẬT LIỆU Ờ NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu, ựịa ựiểm và thời gian nghiên cứu

3.1.1 Vật liệu

- Vật liệu quả:

Tất cả các thắ nghiệm ựều sử dụng quả cam Vinh ựược thu hái tại vườn cam thuộc xã Nghĩa Hiếu, huyện Nghĩa đàn, Nghệ An Các lần thu hoạch trong vòng 3 tháng của mùa vụ 2012 Quả ựược thu hái khi có 20 - 30% diện tắch vỏ quả ựã chuyển vàng, ựộ Brix ựạt 9.5 - 10.5 Quả ựược chở về phòng thắ nghiệm trong vòng một ngày tắnh từ lúc thu hái Chọn những quả có hình thức ựẹp, tương ựối ựồng ựều, không bị tổn thương cơ học và nấm bệnh, không bị mềm

- Vật liệu tạo màng:

+ Sáp ong (E901) của công ty sáp ong Việt Nam

+ Nhựa cánh kiến ựỏ (E904) của công ty Anning Decco Chemical

+ HPMC (E464) do công ty Zhejiang Zongbao Imp & Exp Corp Ltd,

Trung Quốc cung cấp

+ Chất nhũ hóa: Axắt palmitic và axắt steric (SPB), axắt miristic (MA), axắt oleic (OA) là các hóa chất tinh khiết do hãng Merck sản xuất

- Chế phẩm CP-01 ựược pha chế theo qui trình công nghệ của ựề tài KC.07.04/06-10, Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm - Viện Cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch Thành phần cơ bản của chế phầm gồm sáp polyethylene và sáp carnauba

3.1.2 địa ựiểm

Thắ nghiệm ựược tiến hành tại các phòng thắ nghiệm của Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm thuộc Viện cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch

3.1.3 Thời gian

Từ tháng 6/2012 ựến tháng 6/2013

3.2 Thiết bị và vật tư, hóa chất thắ nghiệm

3.2.1 Thiết bị thí nghiệm

- Thiết bị tạo chế phẩm composit HPMC - lipid

+ Các loại máy khuấy thí nghiệm (khuấy từ, khuấy thường) (IKA, ðức)

+ Máy đồng thể siêu tốc phịng thí nghiệm (IKA, ðức)

+ Máy nhũ tương hĩa áp suất thường ZJR-5/10 (Trung Quốc)

Thiết bị khuấy đồng thể, nhũ hĩa áp suất thường ZJR-5/10 (Trung Quốc)

- Thiết bị phân tích chất lượng quả

+ Máy xác định cường độ hơ hấp (ICA – 250)

+ Máy đo độ cứng Fruit Pressure Tester (Bertuzzi, Italia)

+ Máy đo màu rau quả Color Metter (Color Tec PCM/ PSM, Mỹ) + Cân phân tích cĩ độ chính xác sau dấu phẩy 4 số

+ Chiết quang kế (xác định hàm lượng chất rắn hịa tan theo độ Brix) 3.2.2 Vật tư, hĩa chất thí nghiệm

- Nước cất 1 lần

- Polyethylene glycol (PEG): tinh khiết, dạng dung dịch, của tập đồn Merck Schuchard, ðức

- NH4OH 24%, glycerol, axít oleic, axít myrisic, SPB (Trung Quốc)

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của lipid tới khả năng thẩm thấu khí và thẩm thấu hơi nước của màng HPMC

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chất nhũ hóa tới khả năng thẩm thấu khí và thẩm thấu hơi nước của màng composit HPMC-lipid

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng HPMC-lipid cải tiến ñến khả năng bảo quản quả cam Vinh

- Nghiên cứu xác ñịnh một số thông số và tính chất của chế phẩm lipid

HPMC-3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp chuẩn bị các chế phẩm tạo màng HPMC-lipid

3.4.1.1 Chuẩn bị thể keo HPMC

Hòa tan 75g HPMC trong 1000 ml nước cất ñược ñem ñun nóng ñến

80oC, khuấy ñều cho ñến khi tạo ñược thể keo ñồng nhất hoàn toàn (khoảng 1-2 h) Dịch keo HPMC nồng ñộ 7,5% ñược ñể 6 h trong tủ hút chân không ñể ñuổi khí và tránh hình thành vi bong bóng cho màng Từ dịch keo HPMC 7,5% bổ sung chất dẻo hóa PEG400 ñạt nồng ñộ 1% Từ HPMC 7,5% này sẽ ñược tiếp tục dùng ñể chuẩn bị các chế phẩm khác có nồng ñộ nhỏ hơn hoặc ñể pha các công thức HPMC-lipid

3.4.1.2 Chuẩn bị dung dịch nhựa cánh kiến

Cân 100 gam nhựa cánh kiến vào cốc V=1000ml, thêm 700ml nước cất và

30 ml NH4OH 24% vào và khuấy ñều ðun trên bếp khuấy từ ñến khi ñạt nhiệt

ñộ 70oC ðể nguội và bổ sung thêm nước ñể ñạt 1000 ml dung dịch, ñược dung dịch nhựa cánh kiến 10%

3.4.1.3 Chuẩn bị nhũ tương sáp ong

Cân 18 gam sáp ong cho vào cốc 200 ml, cho thêm 3,6 gam axít oleic rồi ñun chảy sáp trên máy khuấy từ Sau ñó bổ sung 3,5 ml NH 4OH 24% vào khuấy mạnh bằng ñũa thủy tinh Bổ sung 50 ml nước nóng 900C rồi ñồng thể bằng máy ñồng thể tốc ñộ 25.000 v/p trong 4-5 phút Làm lạnh nhanh ñến nhiệt ñộ phòng, khuấy bằng máy khuấy từ và bổ sung cho ñủ 100 ml ðược dịch nhũ tương sáp ong 18%

3.4.1.4 Chuẩn bị composit HPMC-sáp ong

Lấy 120ml dung dịch HPMC 7,5% cho vào cốc 500ml, bổ sung hết 100

ml nhũ tương sáp ong 18% (mục 3.4.1.3) vào cốc V=500 ml Thêm chất chống bọt Cho thêm nước cất ñể ñược ñủ 300 ml ðồng thể 25.000 v/p trong thời gian 4-5 phút Bổ sung nước cho ñủ 300 ml Sản phẩm thu ñược là composit HPMC-sáp ong có nồng ñộ sáp ong 6% và nồng ñộ HPMC 3%

3.4.1.5 Chuẩn bị composit HPMC-nhựa cánh kiến

Cách chuẩn bị tương tự như mục 3.4.1.4 với bổ sung thay vì sáp ong là

180 ml dịch nhựa cánh kiến 10% (mục 3.4.1.2) vào cốc V=500 ml ðồng thể 25.000 v/p trong thời gian 4-5 phút Bổ sung nước cất cho ñủ 300 ml, thu ñược composit HPMC-lipid có nồng ñộ nhựa cánh kiến 6% và HPMC 3%

3.4.1.6 Chuẩn bị composit HPMC - sáp ong - nhựa cánh kiến

Cách chuẩn bị tương tự như hai mục trên với bổ sung 50 ml nhũ tương sáp ong 18% và 45 ml nhựa cánh kiến 10% ðồng thể 25.000 v/p trong thời gian 4-5 phút Thu ñược composit HPMC-lipid có nồng ñộ sáp ong 3%, nhựa cánh kiến 3% và HPMC 3%

3.4.1.7 Chuẩn bị composit HPMC – lipid với chất nhũ hóa khác nhau

Quy trình chuẩn bị nhũ tương hoàn toàn tương tự ñã nêu ở mục 3.4.1.3 với HPMC-sáp ong, chỉ khác là có thay ñổi dùng chất nhũ hóa khác nhau là axít oleic (OA), axít myricstic (MA), OA + MA, Axít stearic + Axít palmitic (SPB) Nồng

ñộ chất nhũ hóa cố ñịnh 1,2% trong sản phẩm cuối cùng

- ðC: ðối chứng (không dùng chế phẩm)

- CT1: HPMC 3% (không chứa lipid)

- CT2: HPMC 3% + Sáp ong 6%

- CT3: HPMC 3% + Nhựa cánh kiến 6%

- CT4: HPMC 3% + Sáp ong 3% + Nhựa cánh kiến 3%

3.4.2.2 Thí nghiệm 2 - Xác ñịnh loại chất nhũ hóa thích hợp ñể cải thiện khả năng trao ñổi khí và hơi nước của màng HPMC-lipid

Thí nghiệm ñược tiến hành sau khi kết thúc thí nghiệm 1 và ñã có ñược kết luận về chế phẩm HPMC-lipid hiệu quả nhất Sử dụng công thức này ñể tiến hành làm tiếp thí nghiệm 2 Các yếu tố thí nghiệm trong công thức sẽ ñược giữ

cố ñịnh, chỉ thay ñổi thành phần chất nhũ hóa Thí nghiệm gồm 4 công thức khác nhau về chất nhũ hóa Mỗi công thức gồm 15 quả, lặp lại 3 lần Chỉ tiêu ñánh giá khả năng trao ñổi khí qua màng phủ trên quả là ño nồng ñộ khí CO 2 hình thành trong bình kín (trình bày ở phần sau) Các công thức cụ thể như sau:

- ðC: ðối chứng (không dùng chế phẩm)

- CT5: HPMC-lipid + Axít oleic (OA) 1,2%

- CT6: HPMC-lipid + Axít Myristic (MA) 1,2%

- CT7: HPMC-lipid + OA 0,6% + MA 0,6%

- CT8: HPMC-lipid + Axít stearic + Axít palmitic (SPB) 1,2% 3.4.2.3 Thí nghiệm 3 - Nghiên cứu hiệu quả bảo quản của chế phẩm HPMC-lipid tới chất lượng quả cam Vinh

Thí nghiệm ñược tiến hành sau khi ñã hoàn thiện xong chế phẩm lipid như mô tả ở các thí nghiệm 1 và 2 Các chỉ tiêu ñể ñánh giá hiệu quả bảo quản bao gồm các biến ñổi cơ lý, sinh lý và các chỉ tiêu hóa học của quả cam Vinh trong thời gian 6 tuần Các công thức ñược quả ñược bảo quản ở nhiệt ñộ phòng Mỗi công thức gồm 60 quả, lặp lại 3 lần Lấy mẫu ñể phân tích các chỉ tiêu cơ lý và hóa sinh ñịnh kỳ 1 tuần / lần Mẫu phân tích hóa sinh ñược lấy ngẫu nhiên trong số quả không khuyên tròn ở các công thức, 3 quả/công thức/lần phân tích Thí nghiệm gồm 4 công thức sau:

HPMC ðC1: ðối chứng (không dùng chế phẩm)

- ðC2: HPMC 3% (không chứa lipid và chất nhũ hóa)

- ðC3: Chế phẩm CP-01 (ñã thương mại)

- CT9: HPMC-lipid (ñã hoàn thiện)

3.4.3 Phương pháp xác ñịnh một số thông số và tính chất cơ bản của chế

phẩm và màng phủ trên quả cam

3.4.3.1 Kỹ thuật phủ màng trên quả

Sử dụng phương pháp là xoa chế phẩm lên bề mặt quả cam Khi xoa có thể ñịnh lượng chế phẩm áp dụng lên bề mặt quả bằng xi-lanh chia thang ml Xoa ñều lượng chế phẩm (0,3 ml) trên bề mặt quả bằng tay ñã ñi găng ni-lon ðể quả khô tự nhiên hoặc hong trước quạt ñiện ðây là phương pháp ñược TS Hagenmaier (chuyên gia của ñề tài cấp NN KC.07-04/06-10) trực tiếp giới thiệu Khi áp dụng thực tiễn có thể sử dụng một miếng giẻ nhỏ ñể thấm ướt chế phẩm ñưa lên bề mặt quả

3.4.3.2 Xác ñịnh khả năng trao ñổi khí và hơi nước qua màng phủ trên quả

Sự trao ñổi hơi nước của màng phủ trên quả ñược ñánh giá qua sự hao hụt

về khối lượng tự nhiên của quả Nếu màng có tác dụng cản mất nước thì quả ít bị giảm khối lượng hơn so với quả không phủ màng Cân khối lượng của từng quả ở mỗi công thức trước khi bảo quản và ở mỗi lần lấy mẫu bằng cân phân tích Sự trao ñổi khí của màng trên quả ñược xác ñịnh theo phương pháp ño kín bằng máy

ño CO2 phần trăm trong môi trường tiểu khí hậu trong bình Sau ñó tính nồng ñộ

CO2 theo công thức: X = (A x V x 10) / M x t Trong ñó: X là nồng ñộ CO 2

(ml/kg.h), A là tỉ lệ phần trăm CO 2 ño ñược trong máy (%), V là thể tích khí tự

do trong hộp ño hô hấp (ml), m là khối lượng mẫu ñưa vào thí nghiệm (kg), t là thời gian ño, 10 là hệ số chuyển ñổi

3.4.3.3 Xác ñịnh kích thước hạt nhũ tương

Kích cỡ hạt nhũ tương của chế phẩm ñược xác ñịnh bởi thiết bị HORIBA Laser Scattering Particle Size Distribution Analyzer Partica LA-950 tại Trung tâm Polime và Trung tâm Sắc ký Trường ðại học Bách Khoa Hà Nội

3.4.3.4 Xác ñịnh ñộ nhớt và pH của chế phẩm

ðộ nhớt của của chế phẩm (cp) ñược xác ñịnh bằng nhớt kế Brookfield

DV-II+ Pro (Hoa Kỳ) Các giá trị pH ñược ño bằng thiết bị ño HANNA instruments pH213 Microprocessor pH Meter (USA)

3.4.3.5 Xác ñịnh thời hạn sử dụng chế phẩm

Thời hạn sử dụng chế phẩm sau khi sản xuất xong ñược xác ñịnh thông

qua ñộ bền của nhũ tương trong chế phẩm Nếu vì lý do nào ñó như thất thoát

chất nhũ hóa khi dụng cụ chứa ñựng hở hay thay ñổi pH do vi sinh vật thì xảy ra

sự phân lớp hay phân tách pha Lấy 200 ml chế phẩm cho vào các bình tam giác nút nhám V=250 ml ðậy kín rồi xếp trong tủ tối trong thời gian nghiên cứu Quan sát hiện tượng phân lớp của các mẫu hàng tháng và mẫu ñược coi bị tách pha nếu có xảy ra hiện tượng phân lớp

3.4.3.6 Xác ñịnh ñộ bám dính của màng

ðộ bám dính của màng ñược xác ñịnh theo TCVN 2097:1993 - Phương

pháp cắt xác ñịnh ñộ bám dính của màng

3.4.3.7 Xác ñịnh thời gian khô của màng

Thời gian khô của chế phẩm ñược xác ñịnh bằng cách sử dụng 6 tấm nhựa mỏng, phẳng kích cỡ 10 x 10 cm ñánh số thứ tự Sau khi phủ chế phẩm, ñặt các tấm trên mặt phẳng cho khô trong ñiều kiện phòng thí nghiệm Khi bề mặt chế

phẩm hết dính, cân ñịnh kỳ ñến khi khối lượng tấm nhựa không thay ñổi thì thời gian khô ñược tính từ lúc bắt ñầu bôi xong chế phẩm ñến khi khối lượng các tấm không ñổi Khoảng cách mỗi lần cân là 5 phút

3.4.3.8 Xác ñịnh khối lượng riêng của chế phẩm

Khối lượng riêng của chế phẩm ñược xác ñịnh bằng cách cân chính xác

khối lượng của một thể tích chế phẩm, từ ñó khối lượng riêng của chế phẩm ñược tính theo công thức: Dcp = m/v Trong ñó: Dcp là khối lượng riêng của chế phẩm (g/ml); m là Khối lượng của chế phẩm (g); v là thể tích chế phẩm (ml)

3.4.3.9 Xác ñịnh ñộ bền nước và nhiệt của màng

ðộ bền nước và ñộ bền nhiệt ñược xác ñịnh bằng cách sử dụng 10 tấm

nhựa mỏng, phẳng, kích cỡ 10 x 10 cm, chia làm 2 phần, mỗi phần 5 tấm ñánh số

thứ tự Xoa chế phẩm ñều trên bề mặt các tấm nhựa tương tự cách xoa lên quả cam, sau ñó ñể khô hoàn toàn Dùng 5 tấm ñể ở ñiều kiện thường và 5 tấm trong

tủ lạnh (ngăn mát 30C) trong 10 ngày Sau 10 ngày, ñưa các tấm ra ñể ở ñiều kiện thường ñể cho khô và kiểm tra ñộ bám dính của chế phẩm, vì ñộ bám dính ñánh giá ñến ñộ bền của chế phẩm Bên cạnh ñó quan sát hình thái so sánh với những tấm ñối chứng ñể ở nhiệt ñộ thường

3.4.4 Phương pháp ñánh giá chất lượng của quả cam Vinh

3.4.4.1 Phương pháp xác ñịnh các chỉ tiêu cơ lý của quả

- Xác ñịnh hao hụt khối lượng tự nhiên bằng phương pháp cân

- Phương pháp xác ñịnh ñộ chắc (cứng) của quả bằng máy ño ñộ cứng Fruit Pressure Tester (Bertuzzi, Italia)

- Phương pháp xác ñịnh màu sắc vỏ quả: Xác ñịnh sự biến ñổi màu sắc vỏ quả qua từng giai ñoạn bằng máy ño màu Color Meter của hãng Color Tec PCM/PSM, Mỹ Kết quả ño thể hiện các chỉ số L, a, b ñược hiện ra trên máy ðộ biến ñổi màu sắc của quả ñược xác ñịnh bằng công thức:

∆E = [(Li-Lo)2+(ai-ao)2+(bi-bo)2]1/2

Trong ñó :

Li, ai, bi : Kết quả ño màu ở lần phân tích thứ i

Lo, ao, bo : Kết quả ño màu của nguyên liệu ñầu vào

- Phương pháp xác ñịnh cường ñộ hô hấp: ðược xác ñịnh theo phương pháp

ño kín, sử dụng máy ICA (Anh) ñể ño lượng CO 2 trong môi trường bình bảo quản ñóng kín Sau ñó tính nồng ñộ CO2 theo công thức:

.100

A V X

m t

=

Trong ñó :

+ X: Nồng ñộ CO2 (ml/kg.h) + A: Tỷ lệ % CO2 ño ñược trong máy (%) + m: Khối lượng mẫu ñưa vào thí nghiệm (kg) + t: Thời gian (giờ-h); 10: Hệ số chuyển ñổi

+ V: Thể tích không khí tự do trong hộp ño hô hấp (ml)

3.4.4.2 Phương pháp phân tắch các chỉ tiêu hóa sinh của dịch quả

- Xác ựịnh hàm lượng chất rắn hòa tan bằng chiết quang kế cầm tay theo

TCVN 4417-87

- Xác ựịnh hàm lượng axắt tổng số của dịch quả theo TCVN 3948-84

- Xác ựịnh hàm lượng vitamin C bằng phương pháp chuẩn ựộ (dung dịch Iot 0,01N) theo TCVN 6427-2 : 1998

3.4.4.3 đánh giá chất lượng cảm quan

Chất lượng cảm quan của quả trong quá trình bảo quản ựược xác ựịnh theo TCVN 3215 - 79 bằng phương pháp cho ựiểm thông qua thành lập Hội ựồng ựánh giá cảm quan Theo qui ựịnh, loại tốt (18,6 - 20), khá (15,2 - 18,5), trung

bình (11,2 - 15,1), kém (7,2 - 11,1), rất kém (4,0 - 7,2) và hỏng (0 - 3,9) Bốn chỉ tiêu ựánh giá ựược chọn là: hình thức bên ngoài, mùi, vị và trạng thái thịt quả

3.4.4.4 Xác ựịnh tỉ lệ thối hỏng quả

Tỉ lệ thối hỏng ựược biểu thị bằng ựại lượng phần trăm hao hụt về số quả trong tổng số quả theo dõi trong bảo quản Quả ựược tắnh là bị thối hỏng khi xuất hiện các dấu hiệu ựặc trưng thối hỏng do nấm bệnh gây ra trên bề mặt quả.Tỷ lệ thối hỏng ựược xác ựịnh theo công thức sau:

X (%) = M2 / M1 x 100 Trong ựó:

- M1: Tổng số quả theo dõi trong một công thức

- M2: Tổng tắch lũy số quả thối hỏng sau mỗi lần theo dõi

- X (%): Tỷ lệ thối hỏng

3.4.5 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu nghiên cứu ựược tắnh toán và ựược xử lý thống kê trên phần mềm SAS 9.1 và chương trình Microsoft Excel

PHẦN THỨ TƯ:

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Ảnh hưởng của thành phần lipid tới tính chất trao ñổi hơi nước và khí

của màng HPMC phủ trên quả

4.1.1 Ảnh hưởng của thành phần lipid ñến khả năng trao ñổi hơi nước của

Qua kết quả ở hình 4.1 ta thấy rằng công thức ðC (không phủ màng) ở cả

3 thời ñiểm xác ñịnh 7, 14 và 21 ngày luôn luôn có tỷ lệ hao hụt khối lượng là cao nhất Ở thời ñiểm xác ñịnh sau thì mức ñộ tổn thất khối lượng lớn hơn lần xác ñịnh trước, tức là mức tổn thất tăng dần theo thời gian tồn trữ Kết quả cản mất nước của màng HPMC 3% ở CT1 tốt hơn so với ñối chứng Xu thế này ñược duy trì suốt thời gian tồn trữ quả Như vậy, màng HPMC 3% phủ trên quả có tác dụng ngăn cản sự trao ñổi hơi nước từ quả ra môi trường bên ngoài Kết quả này

là hoàn toàn phù hợp với nhiều nghiên cứu trước ñây của nước ngoài khi họ thí nghiệm với màng HPMC trách rời hay cả khi phủ màng trên quả (Silvia và cs., 2009; Riacardo và cs., 2006; Charlotte và cs., 2009)

Kết quả trên hình 4.1 cho thấy các công thức có bổ sung thêm thành phần lipid vào HPMC ñã làm giảm rõ rệt sự hao hụt khối lượng của quả so với Tại thời ñiểm 7 ngày, công thức CT1 chỉ chứa HPMC có tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của quả là 4,42%, trong khi các công thức CT2, CT3 và CT4 ñược bổ sung lipid có tỷ lệ hao hụt khối lượng thấp hơn, lần lượt là 3,66; 3,11 và 2,19% Kết