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

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… i 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 Mà SỐ: 60-54-10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN DUY LÂM HÀ NỘI - 2013 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… ii 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 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành ñề tài tốt nghiệp này, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi ñã nhận ñược rất nhiều sự quan tâm giúp ñỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và người thân. Trước tiên, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Duy Lâm - Giám ñốc Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm - Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin ñược gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ thực phẩm, Viện ðào tạo Sau ñại học - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội. Tôi cũng xin ñược chân thành cảm ơn các cán bộ tại Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm - Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã nhiệt tình giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực hiện ñề tài. Bên cạnh ñó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn bè và ñồng nghiệp, những người luôn bên cạnh ñộng viên giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện bản luận văn này. Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Tác giả Vũ Thu Thủy Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iv 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 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… v 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 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vi 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 4.3.1. Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới cường ñộ hô hấp của quả 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 4.3.3. Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid tới ñộ chắc quả 42 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 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vii 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 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… viii 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 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… ix 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 32 Hình 4.2. Ảnh hưởng của các lipid khác nhau bổ sung vào màng HPMC tới nồng ñộ khí CO 2 trong môi trường bên ngoài quả 33 Hình 4.3. Ảnh hưởng của các chất nhũ hóa bổ sung vào màng HPMC-lipid tới hao hụt khối lượng quả do mất nước 36 Hình 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 37 Hình 4.5. Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới cường ñộ hô hấp quả của cam Vinh trong quá trình bảo quản 39 Hình 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 41 Hình 4.7. Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới ñộ cứng của cam Vinh trong quá trình bảo quản 43 Hình 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 44 Hình 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 46 Hình 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 48 Hình 4.11. Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới hàm lượng vitamin C trong dịch quả cam Vinh trong quá trình bảo quản 49 Hình 4.12. Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới tỷ lệ thối hỏng của quả cam Vinh trong quá trình bảo quản 52 Hình 4.13. Sơ ñồ khối quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm tạo màng coposit HPMC-lipd quy mô 5 lít/mẻ 54 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 1 PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ðẦU 1.1. ðặt vấn ñề Cam là loại quả nhiệt ñới và á nhiệt ñới 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 axít có hoạt tính sinh học cao giúp làm giảm các quá trình lão hóa của cơ thể. Ở Việt Nam, cây cam ñã 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 ðường Canh… 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 ñề lớn mà người trồng cam gặp phải là cam ñược 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 ñể ñược lâu. Chính vì vậy, vấn ñề bảo quản cam sau khi thu hoạch là rất cần thiết. Trên Thế giới cũng như ở Việt Nam, ñã có nhiều phương pháp bảo quản cam như bảo quản trong cát, bảo quản lạnh, bảo quản bằng ñiều chỉnh khí 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 phí bảo quản thấp ñang là một vấn ñề hết sức cần thiết. Nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm tạo màng trong bảo quản quả cam ñang là một hướng ñi mới hiện nay. ðã có nhiều công trình nghiên cứu thành công trên Thế giới nhưng vấn ñề này vẫn luôn là lĩnh vực hấp dẫn ñối với các nhà khoa học. ðể 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 “ăn ñược” và “không ăn ñược”, trong ñó loại không ăn ñược thường chứa các chất là sản phẩm từ dầu mỏ như polyethylen, parafin, dầu khoáng. Loại ăn ñược 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 ñược, dùng không những trong bảo quản nhiều thực phẩm mà còn cho hoa quả kể cả những loại có vỏ dày. Chính vì vậy, nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới ñã và [...]... n ch t nhũ hóa phù h p thông qua th nghi m m t s ch t nhũ hóa có tính an toàn cao ñang ñư c dùng trong công nghi p th c ph m 1.2 M c ñích – Yêu c u 1.2.1 M c ñích C i ti n ch c năng th m th u khí và hơi nư c c a màng hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) b ng b sung thành ph n lipid và ch t nhũ hóa thích h p ñ t o ñư c màng composit ng d ng trong b o qu n qu cam nh m kéo dài th i gian b o qu n và nâng... giá thành th p và an toàn th c ph m dùng cho b o qu n qu cam quýt c a Vi t Nam, chúng tôi ti n hành ñ tài Nghiên c u nh hư ng c a lipid và ch t nhũ hóa t i kh năng trao ñ i khí và hơi nư c c a màng hydroxypropyl methylcellulose trong b o qu n qu cam Nghiên c u này có cách ti p c n là phát tri n nh ng k t qu c a các tác gi nư c ngoài ñ i v i vi c l a ch n ch t k nư c b sung là sáp ong và nh a cánh ki... c a ch t nhũ hóa t i kh năng th m th u khí và th m th u hơi nư c c a màng composit HPMC -lipid - Nghiên c u nh hư ng c a ch ph m t o màng HPMC -lipid c i ti n ñ n kh năng b o qu n qu cam Vinh - Nghiên c u xác ñ nh m t s thông s và tính ch t c a ch ph m HPMClipid 3.4 Phương pháp nghiên c u 3.4.1 Phương pháp chu n b các ch ph m t o màng HPMC -lipid 3.4.1.1 Chu n b th keo HPMC Hòa tan 75g HPMC trong 1000... nh ñư c lo i lipid thích h p ñ c i ti n ch c năng trao ñ i khí và hơi nư c c a màng HPMC Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ……………………… 3 - Xác ñ nh ñư c lo i ch t nhũ hóa thích h p c i ti n ch c năng c a màng HPMC -lipid - Xác ñ nh ñư c m t s thông s và tính ch t c a ch ph m và màng HPMC -lipid - ðánh giá ñư c hi u qu b o qu n c a ch ph m t o màng HPMC -lipid ñã hoàn... ch t nhũ hóa c ñ nh 1,2% trong s n ph m cu i cùng 3.4.2 Phương pháp b trí thí nghi m 3.4.2.1 Thí nghi m 1 - Xác ñ nh lo i lipid thích h p ñ c i thi n kh năng trao ñ i khí và hơi nư c c a màng HPMC Cam ñ tiêu chu n thí nghi m ñư c b trí ng u nhiên thành 4 công th c, m i công th c g m 15 qu , l p l i 3 l n Ch tiêu ñánh giá kh năng trao ñ i khí qua màng ph trên qu là ño n ng ñ khí CO2 hình thành trong. .. Tính th m khí CO2 và O2: S thay ñ i khí bên ngoài và bên trong qu ñư c ph màng ph n ánh tr c ti p kh năng th m th u khí Nó liên quan gián Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ……………………… 15 ti p t i ñ dày c a màng, qua các thông s ch n khí c a màng và qua n ng ñ ch t khô trong dung d ch t o màng (Baldwin và cs., 2002; Hagenmaier, 1998) Vì v y n ng khí O2 và CO2 là d u... polyethylene Cánh ki n ñ và casein www.cerecagri.com Cánh ki n ñ , www.cerecagri.com casein và nh a thông Cánh ki n ñ , www.cerecagri.com casein và sáp polyethylene Carnauba và www.cerecagri.com nh a cánh ki n 2.4.5 Vai trò c a thành ph n lipid và các ch t nhũ hóa c a màng Lipid ñư c b sung vào thành ph n c u t o c a màng v i m c ñích ngăn ch n s thoát hơi nư c và hư h i b m t trong th i gian b o qu... qu 3.4.3.2 Xác ñ nh kh năng trao ñ i khí và hơi nư c qua màng ph trên qu S trao ñ i hơi nư c c a màng ph trên qu ñư c ñánh giá qua s hao h t v kh i lư ng t nhiên c a qu N u màng có tác d ng c n m t nư c thì qu ít b gi m kh i lư ng hơn so v i qu không ph màng Cân kh i lư ng c a t ng qu m i công th c trư c khi b o qu n và m i l n l y m u b ng cân phân tích S trao ñ i khí c a màng trên qu ñư c xác ñ... cũng có th là lai gi a cam và quýt hay cam v i bư i Vi t Nam l i có nh ng qu là quýt th t (Citrus reticulata), nhưng l i g i là cam như cam ðư ng Canh 2.1.1 M t s lo i cam thêm quýt n i ti ng t i Vi t Nam 2.1.1.1 Cam Vinh ðây là tên g i chung ñ ch ba gi ng cam n i ti ng ñư c tr ng t i Ngh An là cam Xã ðoài, cam Sông Con và cam Vân Du Do ñ c ñi m v gi ng, khí h u, th như ng mà cam Vinh có nh ng ñ c trưng... chính c a ch ph m t o màng ñ u không có kh năng k nư c, nên vi c b sung lipid vào trong ch ph m còn giúp tăng ñ b n c a màng Các nghiên c u trư c ñây ñã ch ra r ng kích thư c h t lipid cũng như s phân b c a chúng trong nhũ tương c a các ch ph m t o màng có tác ñ ng tr c ti p t i tính ch t v t lý c a màng, ch ng h n như tính th m th u hơi nư c, tính ch t cơ h c hay tính c n chung c a màng Các axít béo nh