nghiên cứu ảnh hưởng của độ deacetyl hóa chitosan đến khả năng ứng dụng vào bảo quản na (annona squamosa l.)

và nê Annona reticulate L... Lá mc thành hai hàng dc theo thân cây.. Khi nh" cái... Khi cây có trái thì bám vào trái hút nh a, t khi trái còn non n t%n khi chín... Khi trái sp chín thì k

Xin g i lòng bi t n sâu s c n th y TS Trang S Trung - ng i ã

t n tình h ng d n tôi hoàn thành lu n v n này

Xin chân thành c m n th y cô Khoa Ch bi n tr ng i h c Nha Trang ã gi ng d y và h ng d n tôi trong su t th i gian h c t p

Xin chân thành c m n cô Bùi Th Qu nh Hoa – Khoa Nông Nghi p

tr ng i h c C n Th ã giúp tôi trong th i gian th c hi n lu n v n

C m n gia ình và b n bè ã h tr tôi trong th i gian qua

L I CAM OAN

Tôi xin cam oan toàn b n i dung trong tài này là do chính b n thân tôi th c hi n d i s h ng d n c a TS Trang S Trung, không sao chép b t k tài li u nào

N u có gì sai trái tôi xin hoàn toàn ch u trách nhi m

H c viên th c hi n

Nguy n Th H ng Ph ng

5 $ ng 3.3: n %&'(nguyên v t li u pha ch (dung ) ch * c +,ng 85

6 $ ng 3.4: Chi -./(s b"(nguyên v t li u (* c +,ng 1kg 01 (na 85

61

16 th 3.10: 2nh h ng c a n ng " dung d ch chitosan n s thay i " Hue v3 qu trong th i gian b o qu n

63

17 th 3.11: 2nh h ng c a n ng " dung d ch chitosan n s hao h4t kh i l ng qu trong th i gian b o qu n

66

18 th 3.12: 2nh h ng c a n ng " dung d ch chitosan n 68

c ng " hô h p c a qu theo th i gian b o qu n

24 Hình1.1: Ph nhi7u x tia X c a các lo i chitosan khác nhau 17

25 Hình 1.2: Ph n !ng t o ph!c gi8a ion Cu++ v i phân t9 chitosan (Theo Kaminski và Modrjewska, 1997)

19

28 Hình 2.3: Chu:n b m u o c ng " hô h p 34

29 Hình 2.4: Máy o c ng " màu Minolta Chroma Meter CR-400 36

30 Hình 3.1: Qúa trình oxi hóa c a L-ascorbic acid 60

31 Hình 3.2: S hình thành các h p ch t nâu t; monophenol d i xúc tác c a polyphenoloxidase (PPO) và oxy không khí

64

32 Hình 3.3: S t ng tác gi8a nhóm NH3+ c a chitosan v i nhóm COO- c a VSV b<ng liên k t ion

77

33 Hình 3.4: S t ng tác gi8a nhóm NH3+ c a chitosan v i nhóm COO- c a VSV b<ng c u n i hydrat

77

DANH M C CÁC CH VI T T T TRONG LU N V N

C M : c ng " màu

C HH : c ng " hô h p

DD : degree of deacetylation LDD : low degree of deacetylation HDD : high degree of deacetylation HHKL : hao h4t kh i l ng

VSV : vi sinh v t PPO : polyphenol oxydase

C 1 : na không bao màng

C : na c bao màng film PE CTS 2 : na c bao màng chitosan 1%, 86% DD

M C L C

Trang

M !U

CH NG 1: T"NG QUAN 1.1 T#ng quan v$ rau qu%

1.1.1 Ngu n g c c a na 1.1.2 5c tính sinh lý c a na 1.1.3 Sâu b nh và th i i m thu ho ch 1.1.4 Giá tr kinh t

1.2 Nh&ng bi'n (#i c)a qu% na và các y'u t %nh h *ng trong quá trình b%o qu%n

1.2.1 Bi n i sau thu ho ch c a qu na 1.2.1.1 Bi n i v t lý

1.2.1.2 Bi n i sinh hóa 1.2.1.3 Bi n i hóa h c 1.2.2 Các y u t nh h ng n th i gian b o qu n na 1.2.2.1 Nhi t "

1.2.2.2 " :m không khí 1.2.2.3 Thành ph n không khí trong môi tr ng b o qu n 1.2.2.4 S thông gió và thoáng khí

1.2.2.5 2nh h ng c a s bay h i n c 1.3 T#ng quan v$ chitin – chitosan

1.3.1 Các lo i nguyên v t li u chính s n xu t chitin và chitosan 1.3.2 C u trúc và tính ch t c a chitin

1.3.3 C u trúc và tính ch t c a chitosan 1.3.4 Khái quát !ng d4ng c a chitosan 1.4 T#ng quan v$ các nghiên c+u trong và ngoài n c 1.4.1 Các nghiên c!u ngoài n c

1.4.2 Các nghiên c!u trong n c

CH NG 2: ,I T -NG VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 2.1 i t ng nghiên c+u

2.1.1 Chitosan 2.1.2 Qu na 2.1.3 Hóa ch t và v t li u b o qu n 2.2 Ph /ng pháp nghiên c+u

2.2.1 Ph ng pháp l y m u 2.2.2 Ph ng pháp phân tích và xác nh các ch# tiêu 2.2.3 Ph ng pháp x9 lý s li u

2.2.4 S b trí thí nghi m b o qu n qu na 2.2.4.1 S b trí thí nghi m kh o sát nh h ng c a màng chitosan và màng PE n c ng " hô h p c a na

2.2.4.2 S b trí thí nghi m xác nh lo i chitosan thích h p 2.2.4.3 S b trí thí nghi m xác nh n ng " chitosan thích h p

2.2.4.4 S b trí thí nghi m xác nh nhi t " t i u

CH NG 3: K T QU VÀ TH O LU N 3.1 Thành ph0n hóa h c c/ b%n và m1t s ch2 tiêu v3t lý c)a na 3.1.1 Thành ph n hóa h c

3.1.2 Các ch# tiêu v t lý, sinh lý c a na 3.1.3 Kh o sát nh h ng c a màng bao chitosan và màng film

PE n c ng " hô h p c a na trong quá trình b o qu n 3.2 Nghiên c+u %nh h *ng c)a (1 deacetyl chitosan ('n các ch2 tiêu v3t lý và hóa sinh c)a na trong th i gian b%o qu%n

3.2.1 Kh o sát nh h ng c a " deacetyl hóa chitosan n s thay i c ng " màu (C M) v3 na trong th i gian b o qu n 3.2.2 Kh o sát nh h ng c a " deacetyl hóa chitosan n t6 l hao h4t kh i l ng (HHKL) qu trong quá trình b o qu n

3.2.3 Kh o sát nh h ng c a " deacetyl hóa chitosan n c ng

" hô h p (C HH) c a qu trong quá trình b o qu n

3.2.4 Kh o sát nh h ng c a " deacetyl hóa chitosan n s

bi n thiên hàm l ng ng t ng s c a th t qu trong quá trình b o

qu n 3.2.5 Kh o sát nh h ng c a " deacetyl hóa chitosan n s

bi n thiên hàm l ng acid toàn ph n ( " chua) c a th t qu trong quá trình b o qu n

3.2.6 Kh o sát nh h ng c a " deacetyl hóa chitosan n s

bi n thiên hàm l ng vitamin C (ascorbic acid) c a th t qu trong quá trình b o qu n

3.3 Nghiên c+u %nh h *ng c)a n4ng (1 dung d5ch chitosan ('n các ch2 tiêu v3t lý và hóa sinh c)a na trong th i gian b%o qu%n 3.3.1 Kh o sát nh h ng c a n ng " dung d ch chitosan n s thay i c ng " màu (C M) v3 na trong th i gian b o qu n

bi n thiên hàm l ng acid toàn ph n ( " chua) c a th t qu trong quá trình b o qu n

3.5 Xác (5nh nhi9t (1 thích h.p (: b%o qu%n na 3.6 So ;<nh k't =>%?nghiên c+u %nh h *ng @)a @<c ABCi DEng

F c chitosan GH<c nhau ('n chIt l ng na 3.7 $ xuIt qui trình b%o qu%n na * nhi9t (1 thIp bJng màng chitosan và màng film PE

3.7.1 S (qui =>?nh * o 01 n na b<ng +,ng * c chitosan và màng film PE

3.7.2 Thuy t minh qui trình 3.7.3 Phân =/ch =/nh @ (thi A a qui =>?nh (xu t 3.8 S/ b1 tính chi phí sK dLng dung d5ch chitosan và màng film

PE trong b%o qu%n na

K T LU N MN?KI N OPQ

1 K't lu3n

2 Ki'n ngh5 TÀI LI U THAM KH O

M U

Trong th i gian g n ây, cùng v i s phát tri n c a n n kinh t , ngành nông nghi p nói chung và ngh tr ng cây n qu nói riêng c a n c ta không

ng ng l n m nh v i di n tích và s n l ng ngày m t t ng nh m áp ng nhu

c u tiêu th trong n c và xu t kh u, nh ng hi n nay chúng ta ch m i áp

ng c m t ph n nh nhu c u xu t kh u Theo s li u c a B Nông nghi p

và Phát tri n nông thôn trong n m 2000 s n l ng rau qu c a Vi t Nam t

g n 10 tri u t n Trong ó, rau qu ch bi n c kho ng 6%, xu t kh u 1,3%

t ng s n l ng hàng n m [22] Nh ng con s th ng kê trên nói lên s không

t ng x ng gi a s n xu t và xu t kh u c ng nh s h n ch trong công ngh

b o qu n, ch bi n rau qu c a n c ta

các lo i qu t i nh b i, cam, h ng, mãng c u, v i, chôm chôm, xoài, d a…th c s tr thành m!t hàng có giá tr" kinh t cao thì c n ph i có công ngh b o qu n thích h p Vì trong qu t i, ngoài các thành ph n dinh

d #ng chính nh ng, vitamin, ch t khoáng… thì 80 – 85% kh i l ng qu

là n c, nên qu t i r t d$ b" d%p nát khi va ch m m nh, ng th i d$ b" th i

h ng khi t n tr trong i u ki n không thu%n l i Nhi u công trình nghiên c u

v b o qu n qu t i sau thu ho ch trong và ngoài n c ã và ang ti n hành

v i nhi u ph ng pháp khác nhau, có nh ng công trình ã s& d ng 1- Methylciclopropene (1-MCP) làm gi m l ng ethylene sinh ra trong quá trình b o qu n qu na [25], hay dùng gibberellin kéo dài th i gian chín c a

h ng [21], ho!c b o qu n cam, h ng nhi t th p, b o qu n bòn bon b ng dung d"ch i n ho t hóa anôlít (Theo Báo Nông Nghi p) Song có l' hi u qu

h n c là ph ng pháp b o qu n qu t i b ng các lo i hóa ch t Hi n nay, trên th" tr ng ã xu t hi n nhi u ch ph m b o qu n không rõ ngu n g c, có

th gi c qu t i sau thu ho ch trong th i gian 4 – 5 tháng Do ó, ng i tiêu dùng không kh i b n kho n v d l ng hóa ch t khi mua nh ng qu

t i trái v ho!c c nh%p t th" tr ng xa

góp ph n kh(c ph c tr ng i trên, chúng tôi ti n hành nghiên c u b o

qu n qu na b ng h p ch t h u c không c – chitosan và b o qu n nhi t

th p v i m c ích kéo dài th i gian b o qu n, m b o ch t l ng dinh

d #ng và v sinh an toàn th c ph m cho qu t i

Hi n nay, chitosan - m t polymer sinh h)c có ngu n g c t nhiên –

c xem là m t ch t b o qu n có hi u qu b o qu n cao, không c h i cho

ng i s& d ng và không gây ô nhi$m môi tr ng nh ng v*n ch a có nghiên

c u nào v ng d ng chitosan b o qu n qu na - m t lo i qu nhi t i có

th i gian b o qu n r t ng(n nhi t th ng do t c chín nhanh, v b"

bi n màu và m t c ng nên giá tr" c m quan và giá tr" th ng m i c a nó b"

gi m i r t nhi u H u nh ch a có nghiên c u nào v nh h ng c a deacetyl hóa chitosan n kh n ng b o qu n trái cây Chính vì v%y, vi c th c

hi n tài “Nghiên c u nh h ng c a deacetyl hoá chitosan n kh

n ng ng d ng vào b o qu n na (Annona squamosa L.)” là r t c n thi t

i v i công ngh sau thu ho ch

N i dung nghiên c u c a tài bao g m:

+ Tìm hi u ch t l ng qu na tr c b o qu n

+ +nh h ng c a i u ki n b o qu n ( deacetyl hóa, n ng c a chitosan và nhi t b o qu n) n s hao h t kh i l ng, c ng hô h p,

ch t l ng c m quan (s thay i c ng màu v qu ), ch t l ng dinh

d #ng ( ng t ng s , acid toàn ph n, hàm l ng vitamin C), vi sinh v%t t ng

s c a na trong quá trình b o qu n

+ Xác "nh th i gian b o qu n

M c tiêu c a tài:

+ Kéo dài th i gian b o qu n qu na nhi t nghiên c u

+ Xây d ng qui trình b o qu n qu na trên c s s& d ng màng bao chitosan có deacetyl hóa khác nhau (75, 86 và 94%) nh ng có kh i l ng phân t& t ng ng nhau k t h p v i nhi t th p và bao gói b ng màng film PE

Ch ng 1

T NG QUAN

1.1 T NG QUAN V RAU QU 1.1.1 Ngu n g c c a na [9]

Cây na thu c h) Annonaceae, là m t h) th c v%t có hoa, phát sinh r t

s m và c con ng i thu n hóa tr c tiên các vùng nhi t i Châu M,

T th k- 16, các cây h) Annonaceae ã c nh%p vào nhi u n c nhi t i

và á nhi t i Tuy nhiên, do trái nhi u n c, khó v%n chuy n nên hi n nay na v*n thu c lo i trái cây ch a khai thác h t ti m n ng h i ngh" trái cây nhi t

i t ch c t i Bangladed vào tháng 7/1992, ngoài nh ng trái cây ã tr ng

ph bi n nh chu i, d a, cam, quýt, xoài thì n m lo i trái cây sau ây c chú ý nh t: mít, táo gai, m ng c t, i và mãng c u, !c bi t là na

H) Annonaceae v i kho ng 2300 – 2500 loài trong 120 – 130 chi, ây

là h) l n nh t thu c b M c lan (Magnoliales) Chi i n hình c a h) này là Annona Có hàng ch c lo i mãng c u có trái n c nh ng trên th gi i ch

có hai lo i c tr ng ph bi n nh t ó là mãng c u dai hay còn g)i là na (Annona squamosa L.) và mãng c u xiêm (Annona muricata L.) Vi t Nam

c ng v%y, na c tr ng r ng rãi c ngoài B(c l*n trong Nam, còn mãng c u xiêm ch tr ng trong Nam Ngoài hai lo i trên, còn hai lo i n a có trái n

c nh ng mùi v" ít h p d*n, ch t l ng th p là bình bát (Annona glalora L.)

và nê (Annona reticulate L.)

1.1.2 c tính sinh lý c a na [9]

Các loài thu c h) Annonaceae có lá n, m)c so le, có cu ng lá và mép

lá nh/n Lá m)c thành hai hàng d)c theo thân cây Hoa i x ng xuyên tâm

và th ng là l #ng tính, nh" c và nh" cái trên cùng m t chùm hoa T t c các lo i mãng c u u có trái ph c h p, hoa c ng ph c h p, nhi u nh" cái g(n trên m t tr , phía d i nhi u nh" c có bao ph n, ngoài cùng là cánh hoa

Nh" cái th ng chín s m h n nh" c nên th i gian th ph n ng(n Khi nh" cái

th ph n c thì bao ph n c a cùng hoa ó ch a n Do ó, không hay r t ít

kh n ng ph n có th th cho nh" c a cùng m t hoa H t ph n c a mãng c u

l i l n nên gió không giúp gì cho vi c th ph n mà ph i nh t i côn trùng môi

gi i ho!c th ph n b sung N u m t ph n nh y c th ph n thì trái ph c

h p có th k t nh ng bé và ít múi Nh ng múi th ph n c là nh ng múi

m y, có h t Múi không th ph n c thì lép, không có h t Múi lép t ng

i nhi u thì trái v!n v0o, hình thù không bình th ng, phình ra ch có múi

m y, thót vào ch múi lép Hi n t ng này th ng th y mãng c u xiêm

na, s nh y nhi u nên múi lép l*n vào múi m y, ít nh h ng n hình d ng

nh ng trái nh i

Cây na a t thoáng, không nên tr ng vùng t th p úng Tuy ch"u

c t cát x u nh ng ch phát huy c u i m n u t nhi u màu và không bón phân thì mau già c1i, nhi u h t, ít c m

Na ch ng úng kém nh ng ch ng h n t t vùng t cát ven bi n hay

t cao vào mùa h n, cây r ng h t lá, khi mùa m a tr l i vào tháng 4-5 l i ra

lá, ra hoa Nh ng l a u hoa u r ng nhi u, sau ó khi b lá ã kh e, quang

h p thì trái %u Nh ng l a hoa cu i, vào tháng 7-8 c ng r ng nhi u, trái

k t c c ng nh Vì v%y, na thu c lo i trái có mùa không nh chu i, d a,

u và c mãng c u xiêm Tuy nhiên, n u x& lý úng k, thu%t thì na v*n cho qu trái mùa C ng do nh"p sinh tr ng nh v%y, tr ng na không c n

t i Tuy v%y, n u t i và ch m bón thì mùa ra trái kéo dài h n

Na t ng i ch"u rét Mùa ông ng ng sinh tr ng, r ng h t lá, mùa xuân m áp l i ra t lá m i

1.1.3 Sâu b nh và th i i m thu ho ch [9]

Sâu b nh: na ít sâu b nh Tuy v%y, c n chú ý phòng tr" r p sáp, r t ph

bi n các v n ít ch m sóc Khi na ch a có trái, r p bám d i m!t lá, d$

nh%n ra màu tr(ng sáp và các tua tr(ng quanh mình, chúng phát tri n ó

Khi cây có trái thì bám vào trái hút nh a, t khi trái còn non n t%n khi chín

và th ng các k2 giáp ranh gi a hai múi vì ch này v m ng Nh ng trái b" r p sáp không nh ng làm gi m tính c m quan mà còn làm gi m ch t l ng

do v" nh t

Phòng tr r p sáp b ng thu c Bi 58ND, Applaud, Mipcin … x"t vào cu i

v khi không còn trái Khi có trái, x"t c vào trái, vào lá Khi trái s(p chín thì không x"t n a, tránh gây ng c cho ng i tiêu dùng

Thu ho ch: na t khi n hoa n qu chín là 90 – 100 ngày D u hi u na chín là màu tr(ng xu t hi n các k2 ranh gi i gi a hai m(t và các k2 này y lên, nh múi th p xu ng (na n m(t) Nên lót lá t i ho!c lá chu i khô trái

kh i c) sát vào nhau, v tr y s t thâm l i làm gi m giá tr" th ng ph m c a

M t u i m n a c a na là tính thích ng l n Trên t cát ven bi n mi n Nam Trung B , t x u n c m)c c ng khó nh ng ng i ta v*n tr ng

c na, do nó ch"u c mùa khô kh(c nghi t, không c n t i

B ng 1.1: Ch t l ng c a mãng c u so v i hai lo i trái cây ph bi n là xoài

Ch t béo (gam) Glucid (gam) Cellulose (gam) Tro (gam) Canxi (miligam) Phospho (miligam) S(t (miligam) Natri (miligam) Kali (miligam) Vitamin A (microgram) Thiamin (B1) (miligam) Riboflavin (B2) (miligam) Niaxin (P) (miligam) Ascorbic acid (C) (miligam)

78,0 77,5 1,4 0,2 20,0 1,6 0,9 30,0 36,0 0,6 5,0 299,0 5,0 0,11 0,1 0,8 36,0

59,0 83,2 1,0 0,2 15,1 0,6 0,5 14,0 21,0 0,5 8,0 293,0

v t 0,08 0,1 1,3 24,0

62,0 82,6 0,6 0,3 15,9 0,5 0,6 10,0 15,0 0,3 3,0 214,0 1880,0 0,06 0,05 0,6 36,0

100,0 71,6 1,2 0,3 26,1 0,6 0,8 12,0 32,0 0,8 4,0 401,0 225,0 0,03 0,04 0,6 14,0 Ngu n: FAO 1976 Trong b ng 1.1 là hàm l ng ch t dinh d #ng ch a trong 100 gam ph n

n c, không tính v , h t, lõi Xem b ng th y rõ so v i xoài, chu i và nhi u

lo i trái cây khác, na có nhi u ng, canxi, lân và r t giàu các lo i vitamin

tr vitamin A

Nh v%y, c v h ng v" và v giá tr" dinh d #ng, na x ng áng c

x p vào lo i trái cây nhi t i có giá tr" nh ng ch a xu t kh u c nhi u vì khó v%n chuy n và khó b o qu n

Qu na có th i gian b o qu n r t ng(n nhi t th ng do nó chín r t nhanh - ây là m!t h n ch c a na T c hô h p c a qu na r t l n nên t c chín c ng t ng lên và c ng c a qu gi m i nhanh chóng, màu s(c ban

u c a v c ng m t i (màu s%m l i) T t c các y u t trên làm gi m giá tr"

c m quan, giá tr" dinh d #ng và giá tr" th ng m i c a qu na [25], [65]

Màng bán th m chitosan h n ch c nh ng t n th t ó Màng chitosan làm thay i thành ph n các ch t khí xung quanh qu , h n ch s cung c p oxy trên b m!t qu và làm hàm l ng CO2 bên trong màng t ng lên nên quá trình

hô h p c a qu b" c ch , th i gian chín c kéo dài [22], [34], [42]

1.2 NH NG BI N I C A QU NA VÀ CÁC Y U T NH

1.2.1 Bi n i sau thu ho ch c a qu na Trong quá trình t n tr qu na t i, các bi n i v m!t v%t lý, sinh lý, sinh hoá x y ra có liên quan ch!t ch' và ph thu c vào tính ch t t nhiên c a na: gi ng cây, i u ki n tr ng, già chín khi thu hái và nh ng y u t k, thu%t trong quá trình t n tr

1.2.1.1 Bi n i v t lý + S bay h i n c

S bay h i n c là m t quá trình v%t lý, tùy thu c vào m c háo n c

c a h keo trong t bào, c u t o và tr ng thái c a mô bào che ch (chi u dày

và ch(c c a v …) Ngoài ra, s bay h i n c còn ph thu c vào !c i m

và m c d%p c h)c, m và nhi t c a môi tr ng xung quanh, t c chuy n ng c a không khí, chín c a na và ph ng pháp t n tr Tuy nhiên, có th gi m s bay h i n c c a na trong quá trình t n tr b ng cách

t o c i u ki n t n tr t i u nh : b o qu n nhi t th p, bao gói trong túi ho!c màng bao Polyetylen…[22]

+ S gi m kh i l ng t nhiên

ây là s gi m kh i l ng c a na do bay h i n c và t n hao các ch t khô trong quá trình hô h p Trong b t c ph ng pháp t n tr nào, không th tránh kh i s gi m kh i l ng t nhiên, tuy nhiên khi t o c i u ki n t n

tr t t thì có th gi m thi u quá trình này [7], [22]

C ng nh s bay h i n c, kh i l ng na gi m i trong th i gian t n tr dài ngày và ph thu c vào nhi u y u t : gi ng, i u ki n tr ng, th i gian t n

tr , m c xây xát, chín và ph ng pháp b o qu n na

+ S sinh nhi t

S sinh nhi t c ng là m t quá trình v%t lý x y ra trong th i gian b o qu n

na T t c l ng nhi t sinh ra trong th i gian t n tr na là do hô h p Hai ph n

ba l ng nhi t này t a ra môi tr ng xung quanh, còn m t ph n ba c dùng vào các quá trình trao i ch t trong t bào, quá trình bay h i n c và m t

ph n d tr d ng n ng l ng hóa h)c Trong quá trình b o qu n, na có th

ng th i th c hi n hai d ng hô h p: hô h p hi u khí và hô h p y m khí Khi

hô h p hi u khí thì n ng l ng sinh ra g p 24 l n so v i hô h p y m khí Tuy nhiên, h n ch s sinh nhi t trong quá trình b o qu n na b ng cách kìm hãm s hô h p hi u khí, ó không ph i là bi n pháp t t, vì s' gây ra r i lo n sinh lý cho na do r u etylic và các s n ph m trung gian khác sinh ra trong quá trình hô h p y m khí

Có th tính l ng nhi t do na t a ra khi t n tr b ng cách g n úng theo

l ng CO2 sinh ra trong quá trình hô h p

C n l u ý, l ng CO2 có th sinh ra do hô h p y m khí và các quá trình dehydratcacbon th ng x y ra khi b o qu n na

gi m s sinh nhi t trong quá trình t n tr na, c n ph i duy trì các thông s nhi t , m trong kho Khi nhi t , m t ng lên n m c

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

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 11,7.104 J (2)

thích h p cho s phát tri n c a vi khu n và n m m c thì l ng nhi t sinh ra

r t nhi u, m t m!t do hô h p c a na, m!t khác do hô h p c a vi sinh v%t ó

là i u ki n d*n n h h ng na nhanh chóng [22]

1.2.1.2 Bi n i sinh hoá

Hô h p là quá trình sinh h)c c b n x y ra trong qu khi b o qu n na

t i V b n ch t hóa h)c, hô h p là quá trình oxy hóa ch%m các ch t h u c

ph c t p D i tác d ng c a enzym, các ch t này phân h y thành các ch t n

gi n h n và gi i phóng n ng l ng Ng i ta th y r ng, h u h t các ch t u

có th tham gia vào quá trình hô h p, nh ng ch y u v*n là các ch t ng,

nh t là ng n Các ch t không ph i ng tham gia tr c ti p vào chu trình hô h p t o nên các ch t trung gian, không qua khâu chuy n hóa thành

ng [7], [22]

Quá trình hô h p có s tham gia c a oxy g)i là hô h p hi u khí, s n

ph m cu i cùng c a d ng hô h p này là CO2, h i n c và n ng l ng Khi

l ng O2 c a môi tr ng không cung c p ti n hành hô h p hi u khí thì s' x y ra hi n t ng hô h p y m khí – hô h p không có s tham gia c a O2 và

s n ph m t o ra cu i cùng là r u etylic, CO2 và gi i phóng n ng l ng d i

d ng nhi t [7]

ng th i, khi hô h p hi u khí còn tích t các h p ch t trung gian c a quá trình hô h p không hoàn toàn nh : acetic acid, lactic acid, aldehyde…

Các ch t này v i li u l ng l n s' gây nh h ng l n n t bào c a na trong

th i gian b o qu n Qua quá trình nghiên c u hô h p c a qu , ng i ta th y

s bi n i c ng hô h p quan h r t m%t thi t v i ng thái sinh tr ng

và chín qu Nhìn chung, na t i c thu ho ch khi còn xanh a vào b o

qu n, lúc u c ng hô h p gi m d n, nh ng n m t th i i m nào ó

c ng hô h p l i t ng lên và t m th i t n giá tr" cao nh t, sau ó t t

gi m xu ng Hi n t ng ó g)i là “hô h p t bi n”, có th nói “hô h p t

bi n” là m t b c ngo!c trong i s ng c a qu , là th i i m mà ó s phát

tri n và s chín c a qu ã k t thúc Nguyên nhân c a hô h p t bi n cho

n nay v*n ch a c nghiên c u y , nh ng v*n có m t s quan i m

qu vì i m hô h p t bi n s' xu t hi n ch%m l i

+ Tác gi Hubme (1958) quan sát th y gi a c ng hô h p và hàm

l ng protein trong qu có m i t ng quan thu%n Ông cho r ng s t ng h p

nh ng phân t& protein m i có ý ngh4a quan tr)ng trong hô h p và trao i acid h u c vì chúng là thành ph n c a enzym tham gia vào quá trình nói trên

1.2.1.3 Bi n i hoá h!c

Trong th i gian b o qu n, h u h t các thành ph n hóa h)c c a qu u b" bi n i do tham gia hô h p ho!c do ho t ng c a enzym [22]

ng là thành ph n ch y u tham gia vào quá trình hô h p nên hàm

l ng gi m áng k Tuy nhiên, na là lo i qu ch a nhi u tinh b t lúc còn xanh, khi b o qu n m!c dù tham gia quá trình hô h p nh ng l ng ng không gi m mà còn t ng ó là do khi qu chín, l ng tinh b t chuy n thành

ng v i t c cao h n t c gi m ng do hô h p

Ho t ng c a các enzym có tác d ng tr c ti p phân gi i các ch t glucid: hemicellulose b" th y phân thành cellulose và pentose; protopectin b"

th y phân thành pectin hòa tan, pectin ti p t c b" th y phân thành pectic acid

và methanol làm cho qu m m d n

Hàm l ng acid gi m trong quá trình chín nên pH c a qu s' t ng làm cho qu tr nên ng)t h n Acid tham gia vào quá trình hô h p và các ph n

h p c a rau qu t ng có gi i h n

Khi t ng nhi t t 5 – 200C thì c ng hô h p c a rau qu t ng r t nhanh Sau ó, ti p t c t ng nhi t thì c ng hô h p không t ng n a Khi

gi m nhi t xu ng d i 50C, c ng hô h p gi m nhi u, nh ng nhi t

g n n i m óng b ng thì c ng hô h p ch%m l i Do ó, mu n kéo dài

th i gian b o qu n ng i ta th ng b o qu n rau qu nhi t th p và tùy

1.2.2.2 "m không khí

m không khí nh h ng r t nhi u n th i gian b o qu n N u b o

qu n trong môi tr ng có m không khí th p, v bên ngoài c a rau qu s' héo do n c t qu s' bay h i m nh làm t ng c ng hô h p và qu b" gi m tr)ng l ng, thay i hình dáng bên ngoài (héo, nh n), nguyên sinh ch t co rút có th gây r i lo n quá trình sinh lý, sinh hóa, kh n ng t kháng th p,

qu s' mau h ng N u b o qu n trong môi tr ng có m t ng i cao thì

h n ch s bay h i n c và c ng hô h p gi m, nh ng d$ gây ra hi n

t ng ng ng t n c trên b m!t qu , t o i u ki n thu%n l i cho VSV ho t

i ch t Trong quá trình hô h p, n u n ng O2 t ng thì c ng hô h p

t ng và quá trình trao i ch t x y ra m nh Khi n ng O2 gi m, CO2 t ng thì s' h n ch quá trình trao i ch t, do ó kéo dài th i gian b o qu n nh ng [CO2]≤10% N u [CO2]>10%, rau qu s' hô h p y m khí lên men r u, c

ch t bào s ng và làm cho rau qu chóng h h ng

Ngoài vi c t ng n ng CO2, gi m n ng O2, ng i ta còn dùng các

lo i khí b o qu n rau qu Ví d : b o qu n rau qu trong môi tr ng 3%

O2 + 97% N2 ho!c 100% N2 u cho k t qu t t ây chính là nguyên lý c a

ph ng pháp i u ch nh khí quy n CA (Controlled Atmosphere) và b o qu n trong môi tr ng khí quy n c i bi n MA (Modified Atmosphere)

1.2.2.4 S$ thông gió và thoáng khí

Vi c thông gió và thoáng khí nh h ng n th i gian b o qu n do nó

nh h ng tr c ti p n nhi t , m không khí và thành ph n không khí trong môi tr ng b o qu n

Ng i ta th ng áp d ng thông gió t nhiên cho các kho b o qu n có

s c ch a không quá l n t 250 – 500 t n i v i các kho có s c ch a l n ho!c nguyên li u x p ch ng cao ph i ti n hành thông gió c #ng b c b ng các thi t b" th i khí

1.2.2.5 nh h ng c a s$ bay h i n %c Trong quá trình b o qu n, n c trong rau qu t i s' bay h i d n, m c bay h i ph thu c vào các y u t :

+ M c già chín c a rau qu : rau qu càng non thì s bay h i n c x y

ra càng nhanh, rau qu càng mau héo do h keo gi n c ch a hoàn thi n,

kh n ng gi n c y u Khi rau qu quá chín, h keo b" lão hóa, kh n ng gi

n c c ng kém i, do ó rau qu c ng mau b" héo Trong b o qu n nên thu

ho ch rau qu trong giai o n già chín là thích h p nh t

+ Tr ng thái c a t bào v : v càng dày, càng ch(c thì h n ch s bay

h i n c S d%p nát do xây xát hay do côn trùng gây nên u nh h ng n

s bay h i n c Ví d : t n th ng 1cm2 b m!t rau qu thì s bay h i t ng lên 3 – 4 l n

+ S bao gói: rau qu c bao gói s' có th i gian b o qu n dài h n do

h n ch c quá trình bay h i n c

1.3 T NG QUAN V CHITIN – CHITOSAN 1.3.1 Các lo i nguyên v t li u chính s n xu&t chitin và chitosan Chitin và chitosan có th c chi t rút t nhi u ngu n nguyên li u nh

v tôm, cua, t o, n m, vi khu n và sâu b) Ngu n ph li u tôm, cua, gh0 và

x ng m c trong quá trình ch bi n th y s n là ngu n nguyên li u s/n có và

ch a nhi u hàm l ng chitin và chitosan

1.3.2 C&u trúc và tính ch&t c a chitin Chitin là m t polymer c t o thành t các n v" N-Acetyl-β-D-Glucosamin liên k t v i nhau b i liên k t β -1,4-glucozit

Công th c c u t o c a chitin

Công th c phân t&: (C8H13NO5)n

Phân t& l ng: Mchitin = (203,07)n

Chitin có màu tr(ng, không tan trong n c, ki m, acid loãng hay các dung môi h u c khác nh ng nó l i tan trong dung d"ch !c nóng c a mu i thioxinate liti t o thành dung d"ch keo

Khi un nóng trong dung d"ch NaOH !c thì chitin s' b" kh& m t g c acetyl t o thành chitosan

1.3.3 C&u trúc và tính ch&t c a chitosan Chitosan là m t polymer có c u trúc tuy n tính c t o thành t các

n v" β-D-Glucosamin liên k t v i nhau b i liên k t β-1,4-glucozit Công th c c u t o c a chitosan

Công th c phân t&: (C6H11O4N)n

Phân t& l ng: Mchitosan = (161,07)n

Tuy nhiên, trên th c t th ng có m(t xích chitin an xen trong m ch cao phân t& chitosan (kho ng 10%) Vì v%y công th c chính xác c a chitosan

c th hi n nh sau [49]:

Trong ó t- l

n m

ph thu c vào m c deacetyl hóa

Tính ch&t hoá, lý c a chitosan + Chitosan là m t ch t r(n, x p, nh0, d ng b t có màu tr(ng ngà,

d ng v y có màu tr(ng trong hay màu h i vàng Chitosan th ng m i ít nh t

ph i có m c DD (degree of deacetylation) h n 70% và tr)ng l ng phân t&

g n 100,000-1,200,000 Dalton [51]

+ Chitosan có tính ki m nh0, không hoà tan trong n c, trong ki m

nh ng hoà tan trong acetic acid loãng (pH = 6 – 6,5) s' t o thành m t dung d"ch keo nh t trong su t Chitosan khi hoà tan trong dung d"ch acetic acid loãng s' t o thành dung d"ch keo d ng, nh ó mà keo chitosan không b" k t

t a khi có m!t c a m t s ion kim lo i n!ng nh : Pb3+, Hg+,…

+ Chitosan tác d ng v i i t trong môi tr ng H2SO4 cho ph n ng lên màu tím ây là ph n ng dùng trong phân tích "nh tính chitosan

+ Chitosan là m t polymer mang i n tích d ng nên c xem là m t polycationic (pH<6,5), có kh n ng bám dính trên b m!t có i n tích âm nh protein, aminopolysaccharide (alginate), acid béo và phospholipid nh s có m!t c a nhóm amino (NH2) [48], [51]

Tính ch&t sinh h!c c a chitosan [55]

+ Chitosan có ngu n g c t nhiên, không c, an toàn khi s& d ng làm

th c ph m, d c ph m và có kh n ng t phân h y sinh h)c [24]

+ Nhi u công trình ã công b kh n ng kháng t bi n, kích thích làm

t ng c ng h th ng mi$n d"ch c th , h n ch s phát tri n các t bào ung

th c a chitosan và các oligomer c a nó [54], [60]

+ Chitosan có kh n ng hút n c, gi m, kháng khu n, kháng n m

+ Chitosan có kh n ng liên k t v i protein, lipit nên có tác d ng làm

gi m cholesterol và lipit trong máu [3]

+ Chitosan thúc y ho t ng c a các peptide – insulin, kích thích ti t insulin tuy n t y nên chitosan dùng tr" b nh ti u ng

+ Chitosan kích thích s phát tri n c a t bào nên có kh n ng nuôi

d #ng t bào trong i u ki n nghèo dinh d #ng [5]

Tính ch&t c a chitosan v%i deacetyl hóa khác nhau Tính ch t c a chitosan ph thu c r t nhi u vào tinh khi t, deacetyl hóa, phân t& l ng và r(n Chitosan có tinh khi t càng cao thì càng d$

tan, màu s(c dung d"ch hòa tan có trong cao, có tính k t dính cao và c

ng d ng vào nhi u l4nh v c h n deacetyl hóa là m t thông s quan tr)ng, !c tr ng cho t- l gi a 2-acetamido-2-deoxy-D-glucopyranose v i 2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose trong phân t& chitosan Kh n ng th m

n c c a màng chitosan có deacetyl hóa th p thì cao h n so v i màng chitosan có deacetyl hóa cao [58], [59].Phân t& l ng c a chitosan c ng là

m t thông s quan tr)ng, nó quy t "nh tính ch t c a chitosan nh kh n ng

k t dính, t o màng, t o gel, kh n ng h p ph ch t màu [58] r(n c a chitosan ph thu c vào nhi u y u t nh ngu n g c chitin, deacetyl hóa, phân t& l ng và th ng có 2 peak chính kho ng 9-100 và 200 quét khi xác

"nh b ng nhi$u x tia X

Hình 1.1: Ph nhi u x tia X c a các lo i chitosan khác nhau a: Phân t& l ng th p, deacetyl hóa trung bình; b: nh t th p, deacetyl hóa cao; c: nh t cao, deacetyl hóa trung bình; d: nh t cao, deacetyl hóa cao [29]

Các tính ch t ch c n ng và tính ch t lý hóa c a chitosan và màng chitosan b" nh h ng nhi u b i deacetyl hóa c a chitosan:

+ Chitosan v i deacetyl hóa th p có kh n ng h p th n c cao h n

so v i chitosan có deacetyl hóa cao Các lo i màng c hình thành t chitosan có deacetyl hóa th p c ng th hi n kh n ng h p th n c và kh

n ng th m th u cao h n các lo i màng t chitosan v i deacetyl hoá cao

i u này có l' là do chitosan v i deacetyl hóa th p có r(n th p h n [58]

+ Kh n ng h p th ch t béo và ch t màu c a chitosan có deacetyl hoá cao l i cao h n chitosan v i deacetyl hoá th p i u này là do s nhóm amine tích i n d ng trong m ch chitosan có deacetyl hoá cao l i nhi u h n [58]

+ Màng chitosan v i deacetyl hoá cao có c ng dãn và d2o dai cao

h n màng chitosan v i deacetyl hoá th p, có l' là do r(n cao h n [58]

và do s hình thành liên k t hydro n i phân t& nhi u h n [33] i u này c ng

có th gi i thích r ng tr ng n c a màng chitosan có deacetyl hoá cao

l i th p h n tr ng n c a màng chitosan có deacetyl hoá th p

tr ng n c a màng chitosan b" nh h ng ch y u b i nh ng nhóm a n c trong nh ng vùng vô "nh hình c a màng và s hình thành liên k t hydro n i phân t& [33], [58]

+ Kh n ng kháng khu n c a chitosan t ng lên theo deacetyl hoá c a chitosan Vì chitosan có deacetyl hoá càng cao thì kh n ng hòa tan c a nó càng l n và chitosan tích i n d ng càng nhi u trong môi tr ng acid [54]

C ch kháng vi sinh v t c a chitosan Chitosan không nh ng c ch các vi khu n gram d ng, gram âm mà

c n m men và n m m c [34], [43], [44], [59].5 67 5 n ng 879ng khu n : a chitosan ;7 5 thu c m t <=i y u t 5 nh >? i chitosan s&5 @ ng ( 5 deacetyl,

kh i l ng phân t&), pH môi tr ng, nhi t , s 5 :A5 m!t : a m t s 5 B7=nh

ph n th c ph m [48] 67 5n ng kháng khu n c a chitosan và d*n xu t c a nó C5 c nghiên c u b i m t s 5B9c DE , trong A5c ch 5879ng khu n : ng C5

c DE i B7Fch trong m t s 5tr ng h p M!c @G5ch a :A5m t DE i B7Fch y 5cho 87 5n ng 879ng khu n i v i t t : 5:9c i t ng vi sinh v%t, nh ng

h u h t u cho r ng kh n ng kháng khu n liên quan n m c h p ph chitosan lên b m!t t bào [32], [43] Trong A, chitosan h p ;7 5lên b 5m!t

vi khu n gram âm t t h n vi khu n gram d ng [38] M t s 5c ch 5 C5 c

th m c a màng t bào JK95BHLnh trao i ch t qua I=ng t 5M=o M"5 nh h ng

Lúc này, vi sinh v%t không th nh%n các ch t dinh d #ng c b n cho s phát tri n bình th ng nh glucose d*n n m t cân b ng gi a bên trong và bên ngoài màng t bào, cu i cùng d*n n s ch t c a t bào

+ Chitosan có th ng n c n s phát tri n c a vi khu n do có kh n ng l y

i các ion kim lo i quan tr)ng nh Cu2+, Co2+, Cd+ c a t bào vi khu n nh

ho t ng c a các nhóm amino trong chitosan có th tác d ng v i các nhóm anion c a b m!t thành t bào Nh v%y, vi sinh v%t N'5M"5 c ch 5;79t tri n do

s 5m t cân b ng liên quan n :9c ion quan BH)ng [46]

Hình 1.2: Ph n ng t o ph c gi a ion Cu++ v i phân t chitosan (Theo

Kaminski và Modrjewska, 1997) + i n tích d ng c a nh ng nhóm NH3+ c a glucosamine monomer pH< 6,3 tác ng lên các i n tích âm thành t bào c a vi khu n, d*n n s

rò r các ph n t& bên trong màng t bào ng th i gây ra s 5t ng B9c gi a

N n ph m : a OK95BHLnh B7K-5phân :A587 5n ng khuy ch B9n bên trong t 5M=o VSV v i ADN d*n n s 5 c ch 5mARN <=5s 5t ng h p protein t 5M=o [27]

+ Chitosan :A587 5n ng ;7957K-5I=ng t 5M=o thông qua t ng B9c : a

nh ng P7Am NH3+ v i nh ng P7Am phosphoryl : a B7=nh ph n phospholipid : a I=ng t 5M=o vi khu n [32]

+ Chitosan ho t ng nh m t tác nhân t o vòng, nó liên k t v i các ion kim lo i Do ó, nó c ch s sinh c t và s phát tri n c a vi sinh v%t [29]

+ Chitosan gây ra s t h p c a polyelectrolyte v i polymer mang tính

ch t acid trên b m!t t bào vi sinh v%t [38]

Nh v%y, vi c dùng màng chitosan b o qu n nông s n có th kéo dài

th i gian s& d ng, gi m s h h ng do kh n ng kháng khu n, kháng n m c a

kh n ng n y m m t t c a h t gi ng cà chua và %u cô ve sau th i gian b o

qu n 9 – 12 tháng trong i u ki n bình th ng [10]

Nguy$n Th" Hu , Lâm Ng)c Th thu c tr ng i H)c Khoa H)c T Nhiên, i H)c Qu c Gia Hà N i và Nguy$n V n Hoan thu c tr ng i H)c Nông Nghi p I ã s& d ng các ch t có ho t tính sinh h)c cao t chitin kích thích n y m m các h t lúa gi ng qu c gia H 60 ã b o qu n t 19 – 21 tháng và các h t này g n nh m t h t kh n ng n y m m ng th , khi s&

d ng các ch t có ho t tính sinh h)c này còn có kh n ng kích thích s s ng

c a h t gi ng cao h n, ch t l ng cây m m t t h n và góp ph n nâng cao giá tr" gieo tr ng c a h t gi ng [12]

Ngày nay, chitosan còn c dùng làm nguyên li u b sung vào th c

n cho tôm, cá, cua kích thích sinh tr ng và làm th c n t ng tr ng cho

Hi n nay, n c ta c ng ã ch t o c màng ch a t n th ng v da có tên là Vinachitin do các ngành khoa h)c thu c Vi n Hoá h)c - Trung tâm Khoa h)c T nhiên và Công ngh Qu c gia cùng các bác s4 Tr ng i h)c Y khoa Hà N i - B y t ph i h p nghiên c u Màng Vinachitin c dùng

ch a các v t th ng di n r ng và t ng i sâu Chúng có kh n ng hòa

h p sinh h)c r t cao và thúc y vi c g(n li n v t th ng, b" phân hu- sau hai

tu n Nó có tác d ng b o v , ch ng nhi$m trùng, ch ng m t n c, t ng kh

n ng tái t o da và !c bi t khi v t th ng lành không l i s0o [5]

Vi n Hoá h)c các h p ch t thiên nhiên - Trung tâm Khoa h)c T nhiên

và Công ngh Qu c gia, H)c viên Quân y - B Qu c phòng và Khoa hóa, i h)c Khoa h)c T nhiên - i h)c Qu c gia Hà N i ph i h p cùng nghiên tác

d ng h cholesterol trong máu c a N,N,N-Trimethylchitosan (TMC) Theo tác gi thì tác d ng h cholesterol c a TMC là do trong phân t& c a nó có

ch a nhóm –N+(CH3)3, các nhóm này có kh n ng k t h p v i Cl- c a acid béo có trong mu i m%t và c ào th i ra kh i c th [3]

Chitosan c ng c ng d ng trong vi c i u tr" viêm loét d dày N m

1983, Marshall và Warren phát hi n m t lo i vi khu n hi n di n trong niêm

m c d dày có tên là Helicobacter pylori có m i liên h v i b nh viêm loét d dày- tá tràng Vì v%y mà v n di t tr H pylori là m t li u pháp quan tr)ng trong i u tr" viêm loét Tuy s l ng thu c dùng trong i u tr" có khá nhi u,

a d ng và có nhi u ti n b trong i u tr" nh ng vi c nghiên c u tìm ra thu c

m i, !c bi t t các h p ch t thiên nhiên nh m kh(c ph c các tác d ng ph do thu c là hoá ch t t ng h p v*n c !t ra Chitosan là h p ch t c i u

ch t ngu n thiên nhiên, chúng c ghi nh%n có tính b o v niêm m c !c

bi t n c ta chitosan : ng ã c nghiên c u v tác d ng kháng khu n i

v i :7 ng vi khu n H pylori v i k t OK 587 5quan [8]

Ngoài ra, chitosan còn c dùng trong bào ch d c ph m Các nhà khoa h)c Nguy$n Th" Ng)c Tú - Vi n Hoá h)c, Trung tâm Khoa h)c và Công ngh Qu c gia và Lê Th" H i Y n, Tr n Bình Nguyên - Công ty D c li u Trung Q ng I h p tác nghiên c u t o ra thu c polymer

Các nhà khoa h)c thu c Khoa D c - i h)c Y D c TP H Chí Minh nghiên c u m t d*n ch t c a chitosan ng d ng trong k, thu%t bao phim thu c [2]

Trong công nghi p gi y, do c u trúc t ng t cellulose nên chitosan

c nghiên c u b sung vào làm nguyên li u s n xu t gi y Chitosan làm

t ng b n dai c a gi y, ng th i vi c in trên gi y c ng t t h n [54]

Trong công nghi p d t, dung d"ch chitosan có th thay h tinh b t h

v i Nó có tác d ng làm s i t b n, m"n, bóng 0p, c "nh hình in, ch"u c

ki m nh0 Chitosan :A5th 5k t h p v i m t s thành ph n khác s n xu t v i ch"u nhi t, v i ch ng th m, s n xu t v i côn

Trong hoá m, ph m, chitosan c s& d ng s n xu t kem gi m

ch ng khô da do tính ch t c a chitosan là có th c "nh d$ dàng trên bi u bì

c a da nh các nhóm NH4+ Các nhóm này liên k t v i t bào s ng hoá c a

da, nh v%y mà các nhà khoa h)c ã nghiên c u s& d ng chitosan làm các lo i kem d #ng da ch ng n(ng b ng cách ng n các ch t l)c tia c c tím v i các nhóm NH4+

Trong công nghi p x& lý n c, nh kh n ng làm ông t các th r(n l l&ng giàu protein và nh kh n ng k t dính t t v i các ion kim lo i nh : Pb, Hg,…Do ó, chitin c s& d ng t y l)c ngu n n c th i công nghi p t các nhà máy ch bi n th c ph m [46], [57]

!c bi t trong công nghi p th c ph m, do M n ch t c a chitosan5 >=5 m t

h p ch t polymer t nhiên không c và r t an toàn i v i th c ph m v i

nh ng tính ch t 8795 !c tr ng nh kh n ng kháng khu n, ch ng m, t o màng, có kh n ng h p ph màu mà không h p ph mùi, h p ph m t s kim

lo i n!ng,…nên chitosan c ng d ng nhi u trong l4nh v c công ngh s n

xu t và b o qu n th c ph m Trong A, nhi u k t OK 5 nghiên c u C5 c công b 5trên th 5gi i v 587 5n ng k t h p : a chitosan v i :9c >? i v%t li u

B o I=ng 879c nhau 5B o ra :9c I=ng bao sinh h)c không c : ng nh 87 5

n ng 8Ro @=i th i gian M o OK n : a nhi u i t ng rau OK t i, B7"t, n c

Vi t Nam, chitosan c ng ã c s& d ng thay hàn the trong s n xu t

ch giò, bánh cu n, bánh su sê… v i vai trò nh m t ch t ph gia th c ph m

S th ng m i Hà N i, Vi n dinh d #ng, Vi n Hoá h)c và H i khoa h)c K, thu%t an toàn th c ph m h p tác nghiên c u và s n xu t ra ph gia chitosan-PDP (có polyphosphate) d ng b t hoàn toàn thay th hàn the - m t ch t t o d2o dai, giòn ch(c cho th c ph m xay nghi n ã b" c m s& d ng do gây ung

th [23]

Bên : nh A, nh ng ng @ ng : a :9c d*n xu t chitosan : ng c nhi u P7=5nghiên c u quan tâm S9c DE 5Tr n S7"5Luy n <=5c ng s 5 C5nghiên

c u s&5 @ ng olygoglucosamin, m t d*n xu t : a chitosan, thay th 5 NaNO3

trong M o OK n TUc TFch g=5 surimi K t OK 5 cho th y v i 7=m l ng 0,4%

olygoglucosamin b 5 sung <=o B7=nh ph n ph i tr n N n xu t TUc TFch D=5surimi, N n ph m v*n 9p ng t t v 5ch t l ng : m quan ng th i m M o

v 5sinh an B?=n th c ph m cho ng i tiêu @Gng [17]

1.4 T NG QUAN V CÁC NGHIÊN C'U TRONG VÀ NGOÀI N (C 1.4.1 Các nghiên c u ngoài n %c

Chitosan có tính t o gel, t o màng, tính kháng khu n, kháng n m, tính kích thích t ng tr ng nên chitosan ã và ang c nghiên c u ng d ng trong nhi u l4nh v c: trong m, ph m nh làm ph gia trong d u g i, kem

d #ng da; trong y h)c nh v b)c thu c có tính ki m soát quá trình gi i phóng thu c, ch khâu t h y, màng tr" v t th ng; trong nông nghi p nh làm màng bao h t gi ng, kích thích n y m m và t ng tr ng, ch t ch ng n m;

trong th c ph m nh làm màng bao th c ph m, ch t kháng khu n !c bi t

là trong l4nh v c b o qu n nông s n, chitosan c dùng làm màng bán th m

có kh n ng kháng khu n, kháng n m, kéo dài th i gian b o qu n c a nông

s n do h n ch t c hô h p và làm gi m s m t n c [36], [40]

Rau qu sau khi thu ho ch v*n còn h th ng enzym ho t ng Do ó, nó v*n ti p di$n các quá trình trao i ch t, t o ra s mi$n d"ch t nhiên, ngh4a là

có b n n ng ch ng l i VSV Theo Rubin, s mi$n d"ch t nhiên c a th c v%t

c xem là quá trình sinh lý và nó ch xu t hi n các mô th c v%t còn s ng [1], [22] S mi$n d"ch t nhiên làm cho rau qu t i, có lo i b o qu n c vài tháng nh b i, cam, bí ngô, có lo i ch b o qu n c vài ngày nh d a chu t, d a, chu i, có lo i ch c 1 ho!c 2 ngày nh cà chua, rau xanh M t

y u t khác có nh h ng l n n kh n ng b o qu n c a rau qu là thành

ph n các ch t khí c a khí quy n Các quá trình s ng nh trao i ch t, hô h p

c a rau qu ch có th ti n hành khi có oxy c a không khí N u thi u oxy thì rau qu s' hô h p y m khí, các quá trình trao i ch t ch%m l i và các thành ph n hóa h)c c a rau qu s' bi n i ch%m h n so v i m c bình

th ng M!t khác, khi thi u oxy thì ph n l n các VSV gây h h ng rau qu b"

c ch Màng chitosan là màng bán th m, có kh n ng làm thay i thành

ph n các ch t khí trong môi tr ng b o qu n Màng chitosan t o ra rào c n

h n ch s cung c p oxy trên b m!t rau qu và hàm l ng CO2 bên trong màng t ng lên nên quá trình hô h p c a rau qu b" c ch H n n a, màng

chitosan l i có tính kháng khu n, kháng n m nên s h h ng rau qu do VSV

gi m hVn i

T các tính ch t trên c a màng chitosan, các nhà khoa h)c ã nghiên c u

ng d ng chitosan b o qu n nhi u lo i rau qu nh v i, dâu, xoài, chu i, táo, carrot…Trong s ó, v i và nhãn là m t trong nh ng lo i qu có giá tr" kinh

t cao nh ng l i có th i gian b o qu n r t ng(n d i i u ki n bình th ng [40], [41] và b" gi m giá tr" nhanh do s bi n nâu c a v Do ó, h n ch chính c a trái v i và nhãn là s m t màu c a v sau thu ho ch [41] Màu c a

v v i và nhãn là do hàm l ng anthocyanin trên v quy t "nh Enzym polyphenol oxydase (PPO) có liên quan n s gi m hàm l ng anthocyanin

và s oxy hóa các h p ch t phenol, gây ra s bi n nâu c a v Ho t tính c a PPO b" c ch khi có m!t c a chitosan, i u này có l' là do chitosan ã làm

t ng ho t tính ch ng oxy hóa c a các mô trên v và màng chitosan h n ch

l ng oxy qua màng nên quá trình hô h p c a qu ch%m d n, quá trình oxy hóa các h p ch t phenol c ng gi m i [41] Theo Zhang, Quantick (1997) và Jiang, Li (2003) thì chitosan 2% có hi u qu t t nh t ki m soát s bi n nâu

và kéo dài th i gian b o qu n c a v i và nhãn 20C, m 90-95%

T c bi n nâu c a v i và s hao h t kh i l ng có liên quan n pH

c a v [28] Do ó, h n ch s bi n nâu c a v i, Jacques Joas và c ng s

ã k t h p chitosan v i các acid h u c (citric ho!c tartaric) x& lý v i V i

c nhúng vào các dung d"ch có pH 0,8; 1,0 và 1,3 c a dung d"ch citric acid, dung d"ch tartaric acid, dung d"ch chitosan 1% trong citric acid ho!c dung d"ch chitosan 1% trong tartaric acid và b o qu n 100C Th c t , pH

c a v không x& lý acid và chitosan t ng lên 4,4 – 4,8 sau h n 10 ngày b o

qu n và v i b" bi n nâu hoàn toàn khi b o qu n 100C trong vòng 15 ngày

pH c a v là 3,8 khi x& lý acid có pH 1,3, v i pH này thì t c bi n nâu nhanh h n so v i nh ng qu có pH v là 3,3 và 3,5 khi x& lý acid có pH

t ng ng 0,8 và 1,0 Do ó, m c ích c a vi c x& lý acid là làm gi m pH c a

v và c ch ho t ng c a enzym làm gi m hàm l ng anthocyanin S acid hóa c a v x y ra t t h n khi k t h p v i chitosan

Cùng nghiên c u v s bi n nâu c a v i nh ng n ng chitosan dùng trong các nghiên c u l i khác nhau S khác bi t này có th là do s khác nhau v kh i l ng phân t&, deacetyl và ngu n g c c a chitosan

Ngoài v i, nhãn thì dâu tây là m t trong nh ng lo i qu thu hút nhi u s quan tâm c a các nhà khoa h)c vì dâu tây c ng thu c lo i qu có th i gian

E Dâu c nhúng vào 1 trong 3 lo i dung d"ch: chitosan 2%; 2%

chitosan/Calcium gluconate 5%; 2% chitosan/DL-α-tocopherylacetate 0,2%

và b o qu n 20C, 88% RH trong 3 tu n Dâu là lo i qu giàu các ch t dinh

d #ng nh ng l i nghèo caxi và vitamin E – ây là m t trong nh ng lý do Han, Zhao và các c ng s k t h p canxi và vitamin E v i chitosan b o

qu n dâu [37] M!t khác, canxi óng vai trò chính trong vi c duy trì ch t

l ng c a dâu vì hàm l ng canxi cao trong thành t bào mô s' làm t ng

c ng c a t bào mô (Poovaiah, 1986) Canxi có th t ng tác v i pectic acid trong thành t bào t o ra calcium pectate - m t ch t giúp duy trì c u trúc c a

d u acetate, nó bao kín b m!t c a qu , trong khi ó, mu i canxi là ch t gây

m, nó s' h p th và gi m làm cho b m!t c a dâu m t h n, t o môi

tr ng thu%n l i cho n m m c phát tri n

M t u i m khác c a chitosan là kh n ng t o màng trên b m!t qu , gây tr ng i cho s d"ch chuy n m t trong qu ra môi tr ng ngoài, h n ch

s m t n c c a qu trong th i gian b o qu n Tính ch t ng n c n m c a chitosan c c i thi n áng k khi k t h p v i 5% Calcium gluconate ho!c 0,2% vitamin E vì mu i canxi làm t ng t ng tác ion gi a các phân t& v i các ion khoáng t o ra các l p liên k t làm gi m s khu ch tán m qua màng và tính a n c c a chitosan Vitamin E là m t ch t có tính k" n c nên khi thêm vào màng s' làm t ng tr l c c a màng i v i s truy n m [39]

M t nghiên c u khác v s k t h p chitosan v i canxi b o qu n dâu

là c a Pilar Hernández – Munoz và Eva Almenar (2005) [39] H) x& lý dâu

v i 1,5% chitosan + 1% calcium gluconate và b o qu n 200C trong 4 ngày, 70% RH i u này cho th y nh h ng c a nhi t b o qu n, m t ng

i và n ng chitosan n th i gian b o qu n c a dâu là r t l n Dâu ch b o

qu n c 4 ngày 200C, 70% RH khi có 1,5% chitosan (Hernández – Munoz và Eva Almenar, 2005) và b o qu n c 12 ngày 10C khi bao v i 1% chitosan, 87 – 90% RH (Chucheep, Gemma và các c ng s , 2002) [31]

Trong khi ó, th i gian b o qu n có th lên n 3 tu n 20C và 88% RH n u dâu c x& lý v i 2% chitosan (Han, Zhao và các c ng s , 2004) [37]

Romanazzi và c ng s (2003) ã k t h p chitosan v i x& lý áp su t

th p b o qu n cherry Cherry c nhúng vào chitosan 1%, sau ó x& lý

áp su t th p 0,5 at trong 4 gi Th i gian b o qu n cherry ph thu c vào nhi t , 10C thì b o qu n c 14 ngày và ch 8 ngày 200C Áp su t th p l y i

l ng ethylene kh i các mô qu , vì v%y, th i gian chín c a cherry c kéo dài [52]

Chitosan không nh ng có hi u qu khi b o qu n nguyên qu t i mà còn

có hi u qu khi b o qu n qu c(t lát nh thanh long, chu i, carrot c(t lát [30]

Chien và c ng s (2006) b o qu n c các lát thanh long trong 7 ngày 80C khi ã nhúng vào chitosan 1% (MW = 12,36 kDa, DD = 95 – 98%) Durango

và c ng s (2005) dùng chitosan 1,5% (MW = 48,5 kDa, DD = 88,76%) ánh giá l ng VSV trên carrot c(t lát dày 5 mm, b o qu n 100C trong 15

ngày V i n ng chitosan 1,5% ã c ch hoàn toàn s phát tri n c a vi khu n lactic và coliform t ng s - các vi khu n có liên quan n s h h ng

c a carrot trong th i gian b o qu n [35]

Chitosan còn c dùng b o qu n các lo i qu có v c ng nh m ng

c t Piyabutr Wanichpongpan và c ng s (2002) ã nghiên c u s nh h ng

c a bao gói b m!t n m ng c t b ng dung d"ch chitosan Thí nghi m c

ti n hành v i 2 n ng chitosan 1,5% và 2% trong acetic acid 2% và 3 ch

b o qu n: 40C, 130C và nhi t phòng, m 95% M ng c t b o qu n

130C có ch t l ng t t h n và b o qu n c 30 ngày, 40C th i gian b o

qu n là 24 ngày và nhi t phòng ch kéo dài c 15 ngày H n n a, màng chitosan 2% duy trì ch t l ng và ki m soát chín c a qu t t h n so

v i màng chitosan 1,5% vì chitosan 2% t o ra màng dày h n nên s tích t

CO2 bên trong màng nhi u h n so v i màng chitosan 1,5% L ng CO2 càng cao thì s hô h p c a qu càng b" c ch [64]

Chunprasert và c ng s (2004) ã k t h p chitosan v i các lo i bao bì

nh LLDPE (Linear low density polyethylene) và PE (polyethylene) b o

qu n na Na sau khi nhúng vào dung d"ch chitosan 0,5% và 1% c bao gói riêng t ng qu b ng hai lo i bao bì trên, sau ó em b o qu n 130C, m không khí 95% K t qu cho th y bao gói b ng PE r t có hi u qu trong vi c

gi m hao h t tr)ng l ng, kéo dài quá trình chín và v*n gi c màu s(c c a

v sau 12 ngày b o qu n [65]

Benassi và c ng s (2003) dùng 1-Methylciclopropene v i các kho ng

n ng 0, 30, 90, 270 và 810 nL/L x& lý na trong 12 gi , b o qu n 120C trong 4 ngày K t qu là nh ng qu x& lý 810 nL/L 1-MCP duy trì c

không chín, có l' do t n th ng b i l ng khí tích t bên trong màng l n Các

qu c bao màng PD-995 có th i gian b o qu n là 17 ngày 150C [61]

1.4.2 Các nghiên c u trong n %c

ng Th" Anh ào và các c ng s (Khoa Công ngh hoá h)c - i h)c Bách Khoa HCM) ã nghiên c u t o m t s màng bán th m polysaccharide

nh CMC, chitosan dùng làm bao gói b o qu n nhãn trong môi tr ng có

n ng CO2 cao h n trong môi tr ng khí quy n K t qu là nhãn c bao gói b ng màng bán th m v*n gi c giá tr" th ng ph m sau 45 ngày b o

qu n (kéo dài th i gian b o qu n lên g p 3 – 9 l n so v i cùng i u ki n b o

qu n không bao bì) [6]

M t nhóm sinh viên thu c khoa Công ngh th c ph m – i h)c Nông Lâm nghiên c u b o qu n b i b ng màng chitosan H) ã dùng 6 lo i chitosan khác nhau 2 n ng khác nhau t o màng b o qu n b i V i màng chitosan, màu s(c c a v b i ch thay i chút ít so v i lúc m i hái

nh ng v b i v*n có màu u nhau và có th n c sau 3 tháng b o qu n

N m 2001, S Khoa h)c Công ngh C n Th , Khoa Nông nghi p tr ng

i h)c C n Th và Vi n Nghiên c u cây n qu mi n Nam tham gia nghiên

c u cách b o qu n xoài cát Hoà L c Sau khi thu ho ch, nh ng trái không t tiêu chu n c lo i b Ti p ó, xoài c ngâm trong n c nóng 550C kho ng 5 – 10 phút, c ng thêm s h1 tr c a m t s ch t nh benomyl (di t

n m), chitosan (ch ng m t n c) Sau ó, b o qu n xoài 10 – 120C, m 90%, sau 4 tu n, xoài v*n còn xanh nh khi m i hái Hai ngày sau khi nhi t bình th ng, xoài m i b(t u chín và v*n gi c trong 4 ngày n a

tác d ng ch ng m c, ch ng s phá hu- c a m t s n m men, vi sinh v%t gram

âm trên các lo i hoa qu T k t qu nh%n c, Châu V n Minh ti p t c th&

nghi m kh n ng b o qu n th c ph m t i s ng c a BQ-1 (th"t bò, th"t l n,

tr ng gà t i) Nh kh n ng c ch s phát tri n c a vi sinh v%t gây th i c a

ch ph m BQ-1 ã kéo dài c th i gian s& d ng c a s n ph m trong m t

m t màu và mùi !c tr ng c a h1n h p nguyên li u xúc xích [18]

T thành công trên, các nhà khoa h)c ti p t c ngh4 n vi c s& d ng màng chitosan b o qu n th y s n t i và khô i v i cá t i, h) nhúng cá

ã x& lý vào dung d"ch chitosan c pha sVn các n ng 0,5%; 1%; 1,5%;

2% và 2,5% trong t mát 10 phút t o màng r i cho vào t c p ông Màng chitosan làm gi m hi n t ng m t n c và gi m tr)ng l ng c a cá khi rã ông i v i th y s n khô nh cá khô, m c khô thì nhúng chúng vào dung d"ch chitosan 2% trong acetic acid 1,5%, làm khô 30oC, s n ph m có th

b o qu n t t nhi t th ng V i m 26 – 30%, cá b o qu n c 83 ngày, m c khô gi c 85 ngày m 41 – 45% thì cá khô gi c 17 ngày, m c khô c 19 ngày

M i ây nh t5B i i 7)c S7 y N n Nha Trang, :9c k t OK 5nghiên c u : a :9c P7=5khoa 7)c Tr n S7"5Luy n, Nguy$n SH)ng W9ch cho th y chitosan :A5th 5k t h p v i :9c ;7 5li u tinh b t h 57Aa, sorbitol và PVA (polyvinyl acetate) 5B o I=ng bao :A5 !c BFnh c >X58795t t (m m @2o <=5 5b n t cao) có kh n ng áp ng yêu c u bao gói th c ph m ng th i khi s&5@ ng I=ng bao chitosan B o B7=nh 5bao DAi B7"t MY5t i, k t OK 5: ng cho th y