Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)

Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí (Controlled AtmosphereCA) (LA tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN NHO NINH THUẬN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH KHÍ (CONTROLLED ATMOSPHERE-CA) LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hà Nội - 2017 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN NHO NINH THUẬN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH KHÍ (CONTROLLED ATMOSPHERE-CA) Chun ngành: Cơng nghệ sau thu hoạch Mã số: 62540104 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Xuân Phương TS Phạm Anh Tuấn Hà Nội – 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình riêng tơi Các số liệu tài liệu luận án trung thực, phần công bố tạp chí khoa học với đồng ý đồng tác giả, phần lại chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu Tất tham khảo kế thừa trích dẫn tham chiếu đầy đủ Hà Nội, ngày Tập thể hướng dẫn NGUYỄN XUÂN PHƯƠNG tháng năm Tác giả luận án PHẠM ANH TUẤN ii NGUYỄN THỊ HẠNH LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực cơng trình nghiên cứu này, nhận nhiều giúp đỡ hỗ trợ thầy cô, đồng nghiệp, quan, bạn bè, em sinh viên người thân gia đình Trước hết tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Xuân Phương, người thầy dìu dắt, dạy bảo từ tơi lại trường công tác Thầy hướng làm luận văn thạc sỹ trực tiếp hướng dẫn suốt q trình làm luận án Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS Phạm Anh Tuấn, người trực tiếp hướng dẫn, bảo tơi tận tình suốt trình làm luận án Thầy tạo điều kiện để tơi thực nghiên cứu Viện Cơ điện Công nghệ Sau thu hoạch Tôi xin bày tỏ cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Hồ Phú Hà, chị bảo, giúp đỡ tơi nhiều để tơi hồn thành luận án Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; đặc biệt thầy cô môn Công nghệ Thực phẩm, PGS.TS Trương Quốc Phong cán Trung tâm công nghệ sinh học tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình làm luận án Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cán Viện Cơ điện Công nghệ sau thu hoạch đặc biệt môn Bảo quản Thực phẩm giúp tơi thực nghiên cứu Xin cảm ơn em sinh viên khóa 55, 56, 57 ngành Công nghệ Thực phẩm giúp đỡ hỗ trợ nhiều thời gian làm luận án Lời cuối tơi dành cho gia đình hai bên nội ngoại đặc biệt chồng động viên, hỗ trợ nhiều suốt trình làm luận án Gia đình động lực, tiếp thêm sức mạnh để tơi vượt qua khó khăn, vất vả sống để hồn thành luận án tiến sỹ iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ix DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ xi MỞ ĐẦU 13 CHƯƠNG TỔNG QUAN 17 1.1 Tổng quan nho 17 1.1.1 Đặc điểm, nguồn gốc phân bố 17 1.1.2 Cấu tạo, thành phần hóa học 18 1.1.3 Biến đổi sinh lý nho sau thu hoạch 20 1.1.4 Hệ vi sinh vật nho 21 1.1.4.1 Vi khuẩn 22 1.1.4.2 Nấm men 23 1.1.4.3 Nấm mốc 23 1.1.5 Thực trạng sau thu hoạch nho Ninh Thuận 25 1.2 Các phương pháp bảo quản nho sau thu hoạch 26 1.2.1 Bảo quản nhiệt độ thấp (bảo quản lạnh) 26 1.2.2 Bảo quản mơi trường thay đổi thành phần khí 27 1.2.2.1 Bảo quản môi trường khí điều chỉnh (CA) 27 1.2.2.2 Bảo quản mơi trường khí cải biến (MAP) 28 1.2.3 Bảo quản hóa chất 30 1.2.4 Bảo quản màng polyme sinh học 31 1.2.5 Bảo quản Ozone 32 1.2.6 Bảo quản phương pháp kết hợp 33 1.3 Tình hình nghiên cứu giới Việt Nam phương pháp bảo quản nho CA 35 1.3.1 Sự biến đổi sinh lý 35 1.3.2 Sự biến đổi sinh hóa 38 1.3.3 Sự phát triển vi sinh vật 39 iv CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.1 Nguyên vật liệu 45 2.2 Phương pháp nghiên cứu 47 2.2.1 Nội dung phương pháp thực nghiệm 47 2.2.1.1 Phương pháp phân lập định tên vi sinh vật nho Ninh Thuận 47 2.2.1.2 Nghiên cứu khả kháng vi sinh vật phân lập từ nho Ninh Thuận số axit hữu 49 2.2.1.3 Khả ức chế vi sinh vật axit hữu nho NH 01-48 51 2.2.1.4 Nghiên cứu biến đổi sinh lý sinh hóa nho xanh Ninh Thuận thời gian bảo quản 52 2.2.1.5 Nghiên cứu ảnh hưởng đa yếu tố (nồng độ khí O2 CO2) đến chất lượng thời gian bảo quản nho xanh Ninh Thuận 53 2.2.1.6 Khảo nghiệm quy trình cơng nghệ bảo quản CA quy mơ Pilot 54 2.2.2 Phương pháp phân tích 55 2.2.2.1 Các tiêu hóa lý 55 2.2.2.2 Xác định hoạt độ enzyme 57 2.2.2.3 Các tiêu vi sinh 59 2.2.2.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 59 2.2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu 61 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63 3.1 Phân lập định tên vi sinh vật nho Ninh Thuận 63 3.1.1 Phân lập vi sinh vật nho Ninh Thuận 63 3.1.2 Đặc điểm hình thái vi sinh vật 63 3.1.2.1 Đặc điểm hình thái vi khuẩn 63 3.1.2.2 Đặc điểm hình thái nấm men 66 3.1.2.3 Đặc điểm hình thái nấm mốc 68 3.1.3 Định tên vi sinh vật 70 3.1.3.1 Định tên vi khuẩn 70 3.1.3.2 Định tên nấm men 70 3.1.3.3 Định tên nấm mốc 72 v 3.2 Khả kháng vi sinh vật phân lập từ nho Ninh Thuận số axit hữu 73 3.2.1 Khả kháng vi khuẩn 73 3.2.1.1 Đánh giá sơ khả kháng vi khuẩn axit hữu 73 3.2.1.2 Nồng độ ức chế tối thiểu axit hữu với vi khuẩn phân lập 75 3.2.1.3 Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu axit hữu với vi khuẩn phân lập 76 3.2.2 Khả kháng nấm men phân lập từ nho Ninh Thuận số axit hữu 77 3.2.2.1 Nồng độ ức chế nấm tối thiểu axit hữu với nấm men phân lập 77 3.2.2.2 Nồng độ diệt nấm tối thiểu axit hữu với nấm men phân lập 78 3.2.3 Khả kháng nấm mốc phân lập từ nho Ninh Thuận số axit hữu 80 3.2.3.1 Khả kháng nấm mốc phân lập số axit hữu 80 3.2.3.2 Khả kháng nấm mốc phân lập axit lactic 80 3.2.3.3 Nồng độ ức chế nấm tối thiểu axit hữu với nấm mốc phân lập 82 3.2.3.4 Nồng độ diệt nấm tối thiểu axit hữu với nấm mốc phân lập 83 3.2.4 Ứng dụng axit lactic tiền xử lý bảo quản nho NH 01-48 83 3.2.4.1 Ảnh hưởng nồng độ axit lactic đến độ cứng 83 3.2.4.2 Ảnh hưởng xử lý axit lactic đến màu sắc 84 3.2.4.3 Ảnh hưởng xử lý axit lactic đến hàm lượng chất khô tổng số 85 3.2.4.4 Ảnh hưởng xử lý axit lactic đến hàm lượng axit tổng số 86 3.2.4.5 Ảnh hưởng xử lý axit lactic đến hàm lượng VSV tổng số 87 3.3 Nghiên cứu biến đổi sinh lý sinh hóa nho xanh Ninh Thuận thời gian bảo quản 89 3.3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ đến cường độ hô hấp nho NH 01-48 thời gian bảo quản 89 vi 3.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến chất lượng nho NH 01- 48 thơi gian bảo quản 90 3.3.2.1 Độ cứng thịt 90 3.3.2.2 Hàm lượng chất khô tổng số 91 3.3.2.3 Hàm lượng axit tổng số 92 3.3.2.4 Chất lượng cảm quan tỷ lệ rụng 93 3.3.3 Ảnh hưởng nồng độ khí O2 đến chất lượng nho xanh NH 01- 48 trình bảo quản 96 3.3.3.1 Độ cứng thịt 96 3.3.3.2 Hàm lượng chất khô tổng số 97 3.3.3.3 Hàm lượng axit tổng số 97 3.3.3.4 Chất lượng cảm quan tỷ lệ rụng 98 3.3.4 Ảnh hưởng nồng độ khí CO2 đến chất lượng nho xanh NH 01-48 trình bảo quản 101 3.3.4.1 Hoạt độ enzyme cellulase pectinesterase 101 3.3.4.2 Độ cứng thịt 104 3.3.4.3 Hàm lượng chất khô tổng số 105 3.3.4.4 Hàm lượng axit tổng số 105 3.3.4.5 Chất lượng cảm quan tỷ lệ rụng 106 3.4 Ảnh hưởng đa yếu tố (nồng độ khí O2 nồng độ khí CO2) đến chất lượng thời gian bảo quản nho xanh Ninh Thuận 109 3.4.1 Lập luận chọn biến cho quy hoạch thực nghiệm 109 3.4.2 Kế hoạch thực nghiệm xử lý số liệu 110 3.4.3 Khảo sát đa yếu tố với hàm mục tiêu 113 3.4.3.1 Hàm hồi quy Y1 - Độ cứng 113 3.4.3.2 Hàm hồi quy Y2 - Hàm lượng chất khô tổng số 114 3.4.3.3 Hàm hồi quy Y3 - Hàm lượng axit tổng số 116 3.4.3.4 Hàm hồi quy Y4 – Chất lượng cảm quan 118 3.4.4 Tối ưu hóa q trình bảo nho xanh NH 01- 48 cơng nghệ CA 120 3.4.5 Hồn thiện quy trình công nghệ bảo quản nho xanh NH 01-48 phương pháp CA quy mô pilot 122 vii 3.4.5.1 Kết bảo quản nho xanh CA quy mô Pilot 122 3.4.5.2 Đề xuất quy trình cơng nghệ bảo quản nho xanh NH 01-48 phương pháp điều chỉnh khí CA 125 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 129 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 143 Phụ lục 1: Phân lập định tên vi sinh vật nho Ninh Thuận Phụ lục 2: Số liệu thí nghiệm nghiên cứu biến đổi sinh lý sinh hóa nho NH 01-48 thời gian bảo quản Phụ lục 3: Xử lý số liệu đa yếu tố tối ưu hóa bảo quản nho NH 01-48 phương pháp CA Phụ lục 4: Một số hình ảnh trình nghiên cứu vàthực nghiệm viii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên đầy đủ Tiếng Anh Tên đầy đủ Tiếng Việt An toàn thực phẩm ATTP CA Controlled Atmosphere Điều chỉnh khí CFU/g Colony Forming Units per gram Đơn vị khuẩn lạc/gram DNA Deoxyribonucleic acid Axit Deoxyribonucleic FDF Fruit detachment force Lực liên kết cuống FOS Fructo-oligosaccharides Fructo-oligosaccharides MAP Modified Atmosphere Packaging Bao gói khí điều biến MPP Modified Paper Packaging Bao bì bao gói điều biến MHB Mueller Hinton Broth Mơi trường không chọn lọc MIC Minimum Inhibitory Concentration Nồng độ ức chế vi khuẩn tối thiểu MFC Minimum Fungicidal Concentration Nồng độ ức chế nấm tối thiểu MBC Minimum Bactericidal Concentration Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu PG Polygalacturonase Enzyme Polygalacturonase POD Peroxidase Enzyme Peroxidase PDA Potato Dextrose Agar Môi trường thạch đường khoai tây TA Titration Acid Hàm lượng axit tổng số TSS Total solution solids Hàm lượng chất khô tổng số TVC Total viable count Hàm lượng vi sinh vật tổng số TAC Total Antioxidant Capacity Khả chống oxi hóa tổng số TGA Trypton Glucoza Agar Mơi trường vi sinh vật tổng số RNA Ribonucleic acid Axit Ribonucleic YGC Yeast Glucoza Chloramphenicol Môi trường nuôi cấy nấm men, mốc ix ... HẠNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN NHO NINH THUẬN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH KHÍ (CONTROLLED ATMOSPHERE-CA) Chun ngành: Cơng nghệ sau thu hoạch Mã số: 62540104 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG... cơng nghệ hồn thiện Xuất phát từ lý trên, lựa chọn đề tài: Nghiên cứu số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận phương pháp điều chỉnh khí (Controlled Atmosphere – CA)” Mục tiêu nghiên cứu: ... bảo quản nho xanh NH01-48 Ninh Thuận phương pháp điều chỉnh khí CA quy mơ phòng thí nghiệm - Nghiên cứu khảo nghiệm hồn thiện quy trình cơng nghệ sơ chế bảo quản nho xanh NH01-48 Ninh Thuận phương