Nghiên cứu hoạt tính kháng nấm, tính chất chức năng, hiệu lực bảo quản của chitosan, nano chitosan và compozit với axit oleic ứng dụng cho bảo quản quả mận tam hoa

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM THỊ PHƯƠNG NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH KHÁNG NẤM, TÍNH CHẤT CHỨC NĂNG, HIỆU LỰC BẢO QUẢN CỦA CHITOSAN, NANO CHITOSAN VÀ COMPOZIT VỚI AXIT OLEIC ỨNG DỤNG CHO BẢO QUẢN QUẢ MẬN TAM HOA Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 60.54.01.04 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyen Duy Lam PGS TS Nguyễn Thị Bích Thủy NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NƠNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Phạm Thị Phương i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, tơi nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc PGS TS Nguyễn Duy Lâm, PGS TS Nguyễn Thị Bích Thủy tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Công nghệ Sau thu hoạch, Khoa Công nghệ Thực phẩm - Học viện Nông nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán viên chức Khoa Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực Phẩm Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; Phòng phân tích Trung tâm Nghiên cứu Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch, giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi suốt q trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Phạm Thị Phương ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii Trích yếu luận văn viii Thesis abstract x Phần Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Giới thiệu chung chitosan 2.1.1 Nguồn gốc cấu trúc hóa học chitosan 2.1.2 Tính chất chitosan 2.1.3 Đặc tính kháng vi sinh vật chitosan 2.2 Ứng dụng chitosan bảo quản rau tươi 10 2.3 Giới thiệu chung nano chitosan 11 2.3.1 Giới thiệu nano chitosan 11 2.3.3 Hoạt tính kháng khuẩn nano chitosan 13 2.4 Giới thiệu compozit chitosan với axit oleic 15 2.4.1 Một số tính chất compozit chitosan với axit oleic 15 2.4.2 Một số ứng dụng compozit chitosan bảo quản rau tươi 16 2.5 Giới thiệu nguyên liệu mận 17 2.5.1 Thành phần hóa học mận 18 2.5.2 Các trình xảy bảo quản mận 19 2.5.3 Một số bệnh thường gặp mận 21 2.5.4 Một số nghiên cứu bảo quản mận 23 Phần Nội dung phương pháp nghiên cứu 25 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 Vật liệu thời gian địa điểm nghiên cứu 25 Đối tượng vật liệu nghiên cứu 25 Địa điểm thời gian nghiên cứu 26 Nội dung nghiên cứu 26 3.3 3.3.1 Phương pháp nghiên cứu 27 Nghiên cứu khả kháng vi sinh vật chitosan, nano chitosan compozit chúng với axit oleic mận Tam Hoa 27 3.3.2 Nghiên cứu số tính chất chức màng film tạo thành từ chitosan, nano chitosan compozit với axit oleic 29 3.3.3 Nghiên cứu so sánh hiệu bảo quản chitosan, nano chitosan compozit chúng với axit oleic mận Tam Hoa 31 3.4 Phương pháp xử lý số liệu 33 Phần Kết thảo luận 34 4.1 Nghiên cứu khả kháng nấm chitosan, nano chitosan compozit chúng với axit oleic 34 4.1.1 Nghiên cứu khả ức chế phát triển nấm mốc Penicillium expansum Botryotinia fluckeliana chitosan, nano chitosan compozit chúng mận 34 4.1.2 Đánh giá chất lượng vi sinh vật mận xử lý chitosan, nano chitosan compozit chúng thời gian xử lý khác 35 4.2 Nghiên cứu số tính chất màng film tạo từ chitosan, nano chitosan compozit chúng với axit oleic 38 4.2.1 Tính tan màng nước 38 4.2.2 Tính hút ẩm màng 40 4.3 Nghiên cứu so sánh hiệu bảo quản chitosan, nano chitosan compozit chúng với axit oleic bảo quản mận Tam Hoa 40 4.3.1 Ảnh hưởng chitosan nano chitosan compozit chúng đến hao hụt khối lượng tự nhiên mận 40 4.3.2 Ảnh hưởng chitoán nano chitosan compozit chúng đến độ cứng mận trình bảo quản 41 4.3.3 Ảnh hưởng chitosan, nano chitosan compozit chúng đến biến 4.3.4 4.3.5 4.3.6 đổi chất rắn hòa tan tổng số ( Bx) 42 Ảnh hưởng chitosan, nano chitosan compozit chúng đến biến đổi Vitamin C 43 Ảnh hưởng chitosan, nano chitosan compozit chúng đến tỷ lệ thối hỏng mận trình bảo quản 44 Ảnh hưởng chitosan, nano chitosan compozit chúng đến chất lượng cảm quan 45 Phần Kết luận đề nghị 47 5.1 Kết luận 47 5.2 Kiến nghị 47 Tài liệu tham khảo 48 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt CH CMC Chitosan CMC-Pec Carbomethyl cellulose Da Carboxymethyl cellulose-pectin Dalton (Khối lượng phân tử) DD Degree of Deacetylation (mức độ deacetyl hóa) HHKLTN Hao hụt khối lượng tự nhiên MAD Malondiadehyde MBC Minimun Bactericidal Concentration (Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu) MH Môi trường Muller Hinton MIC Minimun Inhibited Concentration (nồng độ ức chế tối thiểu) OA Oleic acid PG Polygalacturonase TA Titratable Acidity (axit tổng số TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Tg Glass transition temperature (nhiệt độ chuyển thủy tinh) TSS Total Soluble Solid (chất khơ hòa tan tổng số) WVP Water vapour permeability (tính thấm nước) VTMC Vitamin C DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Khả ức chế Penicillium expansum chitosan biến thể chitosan lây nhiễm nhân tạo mận 35 Bảng 4.2 Khả cức chế Botryotinia fluckeliana chitosan biến thể chitosan lây nhiễm nhân tạo mận 35 Bảng 4.3 Đánh giá mức độ nhiễm vi sinh vật tổng số mận sau khoảng thời gian xử lý khác 37 Bảng 4.4 Theo dõi thay đổi Nấm men – Nấm mốc thời gian bảo quản mận 38 Bảng 4.5 Tính tan tính hút ẩm màng tạo từ chitosan nano chitosan compozit chúng với axit oleic 39 Bảng 4.6 Hao hụt khối lượng tự nhiên mận Tam Hoa trình bảo quản 41 Bảng 4.7 Sự biến đổi độ cứng mận Tam Hoa trình bảo quản 42 o Bảng 4.8 Sự biến đổi nồng độ chất rắn hòa tan tổng số ( Bx) q trình bảo quản mận 43 Bảng 4.9 Sự biến đổi hàm lượng Vitamin C trình bảo quản mận 44 Bảng 4.10 Tỷ lệ thối hỏng (%) mận trình bảo quản 45 Bảng 4.11 Ảnh hưởng chitosan biến thể chitosan đến chất lượng cảm quan mận sau 10 ngày bảo quản 46 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Công thức cấu tạo chitin Hình 2.2 Cấu trúc chitosan vii Theo dõi biến đổi chất khơ hòa tan tổng số ( Bx) T C N T T h n n n 1 1 , 1, D 1 C , 1, 1 , 1, 1 , 1, N a , , 0, , , 0, , , 0, , , 0, N a , , 0, , , 0, , , 1, , , 0, C 8 9, T , , 8 9, , , 8 9, , , 8 9, , , C T , , 0, , , 0, , , 0, , , 0, 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 55 Theo dõi biến đổi hàm lượng vitamin C T C N T T h ắ c D C N a 3 N a C T C T n g 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 71 n nn g gg 63 63 31 31 42 72 42 42 74 74 53 53 53 83 72 72 63 60 43 43 62 28 64 64 75 75 53 53 64 64 42 42 74 74 53 53 53 83 56 Theo dõi tỷ lệ thối hỏng mận T C N T T h n n n 1 0 D C N a 3 N a C T C T 0 0 0 8, 0 0 0 0 % , 0 0 0 0 5, % 0 0 0 0 4, 1 0 0 0 0 6, 57 Thí nghiệm lây nhiêm nhân tạo nấm mốc lên bề mặt mận Theo dõi khả ức chế chủng penicillium expansum chitosan biến thể chitosan CT N an N an C T C T D C Tỷ lệ vết xước nhiễm nấm mốc n 6 8 8 9 3 7 8 8 8 1 0 1 0 1 0 n n n 0 1 1 1 1 9 9 1 0 7 8 7 1 2 2 2 2 2 2 5 58 Tỷ lệ thối hỏng nấm mốc Theo dõi khả ức chế nấm mốc Botryotinia fluckeliana lây nhiễm nhân tạo mận chitosan biến thể chitosan CT n N an N an 9 C T 9 C T D C 1 Tỷ lệ vết xước nhiễm nấm mốc n 9 1 1 1 9 1 1 8 9 1 1 1 9 9 1 1 n n n 0 1 1 1 2 2 2 2 2 5 2 5 2 0 2 2 2 5 2 2 5 2 5 59 Tỷ lệ thối hỏng nấm mốc 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 ... lý tiến hành đề tài “ Nghiên cứu hoạt tính kháng nấm, tính chất chức năng, hiệu lực bảo quản chitosan, nano chitosan compozit với axit oleic ứng dụng cho bảo quản mận Tam Hoa 1.2 MỤC ĐÍCH - U... thành từ chitosan, nano chitosan compozit với axit oleic Thí nghiệm 4: Nghiên cứu so sánh hiệu bảo quản chitosan, nano chitosan compozit chúng với axit oleic mận Tam Hoa Phương pháp nghiên cứu -... chitosan, nano chitosan compozit chúng với axit oleic Xác định số tính chất chức màng film tạo từ chitosan, nano chitosan compozit chúng với axit oleic Xác định hiệu bảo quản chitosan, nano chitosan