Với mục tiêu thiết lập mô hình dự đoán tương đối chính xác chất lượng cà chua ở các thời điểm khác nhau sau thu hoạch dựa vào màu sắc và cấu trúc, đề tài khảo sát ở các chế độ bảo quản khác nhau (bảo quản nhiệt độ phòng và bảo quản lạnh) kết hợp với sử dụng bao bì đục lỗ 2% diện tích. Việc xây dựng mối tương quan giữa màu sắc và cấu trúc quả đến chất lượng trái ở các thời điểm khác nhau sau thu hoạch dựa vào việc khảo sát màu sắc, cấu trúc và các chỉ tiêu chất lượng bên trong (hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix, hàm lượng acid) theo thời gian bảo quản.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGUYỄN THỊ KIM QUN XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÀ CHUA SAU THU HOẠCH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành: 08 Người hướng dẫn TS NGUYỄN MINH THỦY NĂM 2008 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 LỜI CẢM ƠN Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Nguyễn Minh Thủy, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ truyền đạt nhiều kiến thức quý báu suốt thời gian thực đề tài Chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm giảng dạy truyền đạt kiến thức cho em suốt năm học qua Thành thật cảm ơn cán Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi hồn thành đề tài Cảm ơn đến tất bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm Khóa 29 động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập thực đề tài Cần Thơ, ngày 09 tháng 06 năm 2007 Sinh viên thực Nguyễn Thị Kim Quyên Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang i Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN trang i MỤC LỤC ii DANH SÁCH BẢNG iv DANH SÁCH HÌNH v TÓM TẮT vi CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan 1.2 Mục tiêu nghiên cứu CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung cà chua 2.1.1 Nguồn gốc phân loại cà chua 2.1.2 Sinh lý sinh hoá cà chua 2.1.3 Thành phần cấu tạo cà chua 2.1.4 Thành phần hóa học giá trị sử dụng cà chua 2.2 Q trình thục, chín biến đổi cà chua sau thu hoạch 10 2.2.1 Q trình thục chín 10 2.2.2 Những biến đổi sau thu hoạch 11 2.3 Cấu trúc 13 2.4 Một số phương pháp bảo quản rau sau thu hoạch 15 2.4.1 Kiểm sốt khí tồn trữ (CA: Controlled Atmosphere) 15 2.4.2 Bao gói cải biến khí (MAP: Modified Atmosphere Packaging) 15 2.4.3 Bảo quản hoá chất 18 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phương tiện nghiên cứu 19 3.1.1 Địa điểm thời gian 19 3.1.2 Nguyên liệu hóa chất 19 3.1.3 Dụng cụ, thiết bị 19 3.2 Phương pháp nghiên cứu 19 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang ii Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát thay đổi màu sắc, cấu trúc tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng acid, hàm lượng carotenoids, độ Brix) thời điểm khác sau thu hoạch bảo quản nhiệt độ phịng 20 3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát thay đổi màu sắc, cấu trúc tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng acid, hàm lượng carotenoids, độ Brix) thời điểm khác sau thu hoạch, bảo quản nhiệt độ lạnh sử dụng bao bì đục lổ 21 3.3 Các tiêu chất lượng phương pháp phân tích 23 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Sự thay đổi màu sắc, cấu trúc tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng acid, hàm lượng carotenoids, độ Brix) thời điểm khác sau thu hoạch bảo quản nhiệt độ phòng 25 4.2 Sự thay đổi màu sắc, cấu trúc tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng acid, hàm lượng carotenoids, độ Brix) thời điểm khác sau thu hoạch bảo quản nhiệt độ lạnh sử dụng bao bì đục lổ 28 4.3 Xây dựng bảng màu nguyên liệu thời điểm khác sau thu hoạch 31 4.4 Xây dựng tương quan màu sắc, cấu trúc với tiêu chất lượng bên chế độ bảo quản 40 4.4.1 Tương quan màu sắc, cấu trúc với tiêu chất lượng bên bảo quản nhiệt độ phòng (25-27oC) 40 4.4.2 Tương quan màu sắc, cấu trúc với tiêu chất lượng bên bảo quản nhiệt độ lạnh (10-12oC) sử dụng bao bì đục lổ 48 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 54 5.2 Kiến nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang iii Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Thành phần số acid béo no không no hạt cà chua Bảng 2: Giá trị dinh dưỡng cà chua Bảng 3: Thay đổi cấu trúc rau suốt trình tồn trữ 14 Bảng 4: Khả thấm khí nước số màng plastic có độ dày 0,4 mm 17 Bảng 5: Các tiêu chất lượng phương pháp phân tích 23 Bảng 6: Màu sắc cấu trúc thời điểm khác sau thu hoạch bảo quản nhiệt độ phòng 25 Bảng 7: Các tiêu chất lượng bên thời điểm khác sau thu hoạch bảo quản nhiệt độ phòng 27 Bảng 8: Màu sắc cấu trúc thời điểm khác sau thu hoạch bảo quản lạnh 28 Bảng 9: Các tiêu chất lượng bên thời điểm khác sau thu hoạch bảo quản lạnh 29 Bảng 10: Bảng màu cà chua thời điểm khác sau thu hoạch bảo quản nhiệt độ phòng (25-27oC) 31 Bảng 11: Bảng màu cà chua thời điểm khác sau thu hoạch bảo quản nhiệt độ lạnh (10-12oC) sử dụng bao bì đục lổ 32 Bảng 12: Sự thay đổi tiêu chất lượng theo màu sắc thời điểm khác sau thu hoạch bảo quản nhiệt độ phòng (25-27oC) 33 Bảng 13: Sự thay đổi tiêu chất lượng theo màu sắc thời điểm sau thu hoạch bảo quản nhiệt độ lạnh (10-12oC) sử dụng bao bì đục lỗ 36 Bảng 14: Phương trình biểu diễn mối tương quan màu sắc (theo giá trị a) tiêu chất lượng bên nhiệt độ phòng 44 Bảng 15: Phương trình biểu diễn mối tương quan cấu trúc tiêu chất lượng bên nhiệt độ phòng 48 Bảng 16: Phương trình biểu diễn mối tương quan giá trị a tiêu chất lượng bên chế độ nhiệt độ lạnh 51 Bảng 17: Phương trình biểu diễn mối tương quan cấu trúc tiêu chất lượng bên chế độ nhiệt độ lạnh 53 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang iv Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 20 Hình 2: Biễu diễn thay đổi giá tri a theo thời gian tồn trữ nhiệt độ phịng 41 Hình 3: Biễu diễn mối tương quan giá trị a hàm lượng vitamin C nhiệt độ phòng 42 Hình 4: Biễu diễn mối tương quan giá trị a hàm lượng carotenoids nhiệt độ phòng 43 Hình 5: Biễu diễn mối tương quan giá trị a độ Brix nhiệt độ phịng 43 Hình 6: Biễu diễn thay đổi cấu trúc theo thời gian tồn trữ nhiệt độ phịng 45 Hình 7: Biễu diễn mối tương quan cấu trúc hàm lượng vitamin C nhiệt độ phòng 46 Hình 8: Biễu diễn mối tương quan cấu trúc hàm lượng carotenoids nhiệt độ phòng 46 Hình 9: Biễu diễn mối tương quan cấu trúc độ Brix nhiệt độ phịng 47 Hình 10: Biễu diễn thay đổi giá tri a theo thời gian tồn trữ nhiệt độ lạnh 49 Hình 11: Biễu diễn mối tương quan giá trị a hàm lượng carotenoids nhiệt độ lạnh 50 Hình 12: Biễu diễn thay đổi cấu trúc theo thời gian tồn trữ nhiệt độ lạnh 52 Hình 13: Biễu diễn mối tương quan cấu trúc hàm lượng carotenoids nhiệt độ lạnh 52 Hình 14: Máy đo màu x Hình 15: Máy đo cấu trúc xi Hình 16: Dụng cụ đo cấu trúc cầm tay xi Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang v Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ TÓM TẮT Với mục tiêu thiết lập mơ hình dự đốn tương đối xác chất lượng cà chua thời điểm khác sau thu hoạch dựa vào màu sắc cấu trúc, đề tài khảo sát chế độ bảo quản khác (bảo quản nhiệt độ phòng bảo quản lạnh) kết hợp với sử dụng bao bì đục lỗ 2% diện tích Việc xây dựng mối tương quan màu sắc cấu trúc đến chất lượng trái thời điểm khác sau thu hoạch dựa vào việc khảo sát màu sắc, cấu trúc tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix, hàm lượng acid) theo thời gian bảo quản - Ở nhiệt độ phòng, mẫu đạt độ chín hồn tồn sau 11 ngày bảo quản Tuy nhiên để q trình chín diễn tự nhiên, khơng sử dụng màng bao hay q trình xử lý nên tốc độ hơ hấp nhanh kèm theo ẩm nhiều, kết trình chín diễn nhanh, qua bảng màu 4.5 cho thấy màu sắc tươi, độ căng bóng - Ở nhiệt độ lạnh, mẫu đạt độ chín hồn toàn sau 42 ngày bảo quản, bao túi PE đục lỗ 2% diện tích kết hợp với nhiệt độ thấp trì tốt cấu trúc, màu sắc giá trị bên - Xây dựng bảng màu nguyên liệu chế độ bảo quản: nhiệt độ phòng bảo quản lạnh - Xây dựng mối tương quan màu sắc, cấu trúc tiêu chất lượng bên Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang vi Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan Cà chua loại rau dạng sử dụng phổ biến Quả cà chua ăn tươi, nấu canh, đánh sốt chế biến thành nhiều loại sản phẩm khác nhau: cà chua cô đặc, nước cà chua, cà chua nguyên đóng hộp, cà chua muối, dầm giấm…Yêu cầu tiêu chuẩn cà chua tươi cà chua để chế biến có khác Mặc dù nhiều giống cà chua vừa làm tươi lại vừa làm nguyên liệu chế biến Tuy vậy, u cầu cho mục đích có khác Thí dụ, để chế biến phải có màu sắc đẹp, có cấu trúc, hàm lượng chất khơ, chất tan đường phải tuân theo tiêu chuẩn chế biến, cà chua ăn tươi cần chua,….Người tiêu dùng chuyên gia chế biến mong muốn yêu cầu cà chua phải chín đỏ Tuy nhiên, vận chuyển đường dài khơng thể sử dụng chín đỏ Vì người sản xuất cần hiểu biết hợp đồng với nhà kinh doanh, người thu gom sản phẩm xác định thời điểm thu hái thích hợp Những thuộc tính thay đổi đáng kể sau thu hoạch như: màu sắc, độ cứng tiêu chất lượng bên (hàm lượng chất rắn hòa tan, hàm lượng acid, vitamin C, lycopene…) Do hành động đánh giá tương đối xác chất lượng quan trọng sản xuất, chế biến Phân loại chất lượng hầu hết dựa sở thuộc tính bên ngồi màu sắc kích cỡ Hành động phân loại quan trọng việc buôn bán thị trường, tạo dễ dàng việc lựa chọn nguyên liệu phù hợp cho mục đích tiêu dùng, xuất Vấn đề đặt đề xuất tương đối xác chất lượng thời điểm sau thu hoạch thông qua màu sắc cấu trúc để nhà tiêu thụ cần nhìn vào màu sắc biết tiêu chất lượng bên mà khơng cần phải qua q trình phân tích lại, mục tiêu nghiên cứu đề tài Hơn nữa, trước tiếp cận với thị trường buôn bán, sau thu hoạch phải thời gian dài tác động hai yếu tố: khoảng cách thời gian So với loại vùng ôn đới, loại nhiệt đới thường gặp trở ngại việc tồn trữ tính chất dễ hư hỏng chúng Trong nổ lực cải thiện chất lượng sản phẩm để tiếp cận với thị trường buôn bán, việc thiết lập mối tương quan chế độ bảo quản (nhiệt độ, thời gian) màu sắc nguyên liệu nhằm đề xuất việc lựa chọn chế độ bảo quản hợp lý theo yêu cầu màu sắc 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Thiết lập mơ hình dự đốn tương đối xác chất lượng trái cà chua thời điểm sau thu hoạch dựa vào màu sắc cấu trúc Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ Xây dựng mơ hình tương quan điều kiện bảo quản (nhiệt độ, thời gian) màu sắc nguyên liệu trái sau thu họach để chọn nguồn nguyên liệu thích hợp cho q trình sử dụng tươi, chế biến, bn bán nước cho mục đích xuất khẩu… Sản phẩm kỹ thuật chủ yếu cần phải đạt được: Mơ hình tương quan màu sắc đến chất lựơng trái (giá trị dinh dưỡng) thời điểm khác sau thu hoạch cà chua Mơ hình tương quan cấu trúc đến chất lượng trái (giá trị dinh dưỡng) thời điểm khác sau thu hoạch Bảng đề xuất hướng dẫn lựa chọn nhiệt độ thời gian tồn trữ cà chua đến màu sắc chất lượng dinh dưỡng theo yêu cầu Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung cà chua 2.1.1 Nguồn gốc phân loại cà chua Cây cà chua có tên khoa học Lycopericium esculentum Mill, loại rau ăn quả, họ Cà (Solanaceae) Theo nghiên cứu De Candole (1884), Miulero (1940), Lacovin, Jenkin (1948) cà chua trồng có nguồn gốc từ Peru, Equado, Bolivia Trước Christophe Colombom phát châu Mỹ Peru Mehico trồng cà chua Cà chua thuộc thân thảo, thân cao 60-120cm tùy theo giống Thân trịn có cạnh, màu xanh tối có lơng tơ phủ dày Cây cà chua có loại hình sinh trưởng: hữu hạn, vơ hạn bán hữu hạn Cà chua dài ngày, tự thụ phấn Quả cà chua mọng, có chứa nhiều vitamin C nên có vị chua, chín có màu vàng đỏ, có nhiều hình dạng: trịn, dẹt, có cạnh, có múi… Ở Việt Nam, cà chua xếp vào loại rau có giá trị kinh tế cao, diện tích trồng cà chua lên đến chục ngàn ha, tập trung chủ yếu đồng trung du phía Bắc Hiện có số giống chịu nhiệt lai tạo chọn lọc trồng miền Trung, Tây Nguyên Nam Bộ nên diện tích ngày mở rộng Nhiều giống cà chua lai ghép chất lượng tốt phát triển mạnh Đà Lạt, Lâm Đồng Một số giống cà chua chất lượng xuất thị trường giới Các giống cà chua trồng phổ biến nước ta như: - Cà chua múi: to, nhiều ngăn tạo thành múi, nhiều hạt, mọc khỏe, khả cho nhiều quả, chống chịu sâu bệnh tốt, ăn ngon - Cà chua bi: loại có hàm lượng acid cao, nhiều hạt, khả chống chịu tốt, thường sử dụng làm vật liệu để tạo giống Gần nhiều vùng nước có trồng loại cà chua nhập nội, giống cho suất chất lượng tốt sử dụng chủ yếu loại rau sau bữa ăn Màu sắc hình dạng loại cà đa dạng Hiện trồng phổ biến Red charry, Yellow… Ngoài loại giống cà chua kể nhiều giống cà chua lai tạo phương pháp chọn lọc cá thể từ giống cà chua Nhật Bản, Ba Lan, Đài Loan, Mondavi…như cà chua HP5, cà chua Hồng Lan, cà chua P375, cà chua VR2… 2.1.2 Sinh lý sinh hoá cà chua i Sinh trưởng phát triển Hạt cà chua nảy mầm nhiệt độ 10-12oC, tốt nhiệt độ 25-28oC Sau nảy mầm gặp nhiệt độ thấp (15-18oC) vòng 5-7 ngày có lợi cho sinh trưởng sau Nhiệt độ trung bình cho vịng đời 22-25oC Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Với phương trình (2), (3), (4), hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix dự đoán dựa vào màu sắc (dựa vào giá trị a đo được) Hệ số tương quan r2 cao (r2 > 0,9) cho phép sử dụng phương trình để dự đoán hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix theo thay đổi màu sắc cà chua theo thời gian bảo quản nhiệt độ phòng Phương trình (5) có hệ số tương quan r2 thấp (r2 = 0,863) khơng cho phép sử dụng phương trình để dự đoán hàm lượng acid theo thay đổi màu sắc cà chua (theo giá trị a) theo thời gian bảo quản nhiệt độ phòng ii Tương quan cấu trúc với tiêu chất lượng bên Sự thay đổi cấu trúc theo thời gian tồn trữ Sự thay đổi cấu trúc theo thời gian tồn trữ thể theo mơ hình tương tự mơ hình biễu diễn thay đổi giá trị a theo thời gian tồn trữ: y = ax + b Cấu trúc (glực) Với x thời gian tồn trữ (ngày), y cấu trúc (g lực) 355 330 305 280 255 230 205 180 155 130 105 80 y = -20,229x + 354,127 R = 0,985 10 11 Thời gian tồn trữ (ngày) Hình 6: Biễu diễn thay đổi cấu trúc theo thời gian tồn trữ nhiệt độ phòng Kết biễu diễn đồ thị hình cho thấy theo thời gian tồn trữ độ cứng (tính theo g lực) giảm dần q trình chín, gia tăng hoạt động enzyme protopectinase thủy phân protopectin thành pectin hòa tan làm cho liên kết tế bào mô yếu mềm Sự thay đổi cấu trúc theo thời gian tồn trữ nhiệt độ phịng thể qua phương trình (6) y = -20,229x + 354,127 (6) r2 = 0,985 Trong đó: x thời gian tồn trữ (ngày), y cấu trúc (g lực) Phương trình (6) có hệ số tương quan r2 cao (r2 = 0,985), cho phép sử dụng phương trình để dự đoán độ cứng theo thời gian tồn trữ nhiệt độ phịng Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 45 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Tương quan cấu trúc tiêu chất lượng bên Mối tương quan cấu trúc tiêu chất lượng bên thể theo mô hình tương tự mơ hình biểu diễn mối tương quan màu sắc chất lượng bên trong: y = ax2 + bx + c Với x cấu trúc (g lực), y tiêu chất lượng bên - T ương quan cấu trúc hàm lượng vitamin C Vitamin C (mg%) 25 y = 0,143x - 2,219x + 21,758 20 R = 0,931 15 10 331 307 290 277 250 231 226 206 177 150 135 92 Cấu trúc (g lực) Hình 7: Biễu diễn mối tương quan cấu trúc hàm lượng vitamin C nhiệt độ phòng Carotenoid (mcg/g thịt quả) - T ương quan cấu trúc hàm lượng carotenoids 100 y = 0,872x - 4,803x + 21,244 90 R = 0,982 80 70 60 50 40 30 20 10 331 307 290 277 250 231 226 206 177 150 135 92 Cấu trúc (g lực) Hình 8: Biễu diễn mối tương quan cấu trúc hàm lượng carotenoids nhiệt độ phịng Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 46 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Đồ thị biễu diễn hình cho thấy hàm lượng vitamin C có xu hướng giảm theo độ cứng, chín độ cứng giảm hàm lượng vitamin C giảm theo độ chín Ở thời kỳ chín sau thu hoạch, hàm lượng vitamin C giảm q trình khử mơ bị phá hủy khơng khí thâm nhập Đồ thị biễu diễn hình cho thấy với giảm độ cứng theo mức độ chín tăng hàm lượng carotenoids Trong suốt q trình chín sắc tố carotenoids tổng hợp tăng dần suốt thời kỳ chín, độ cứng giảm dần protopectin chuyển hóa thành pectin - T ương quan cấu trúc độ Brix y = 0,020x - 0,148x + 5,124 R = 0,934 Độ Brix 331 307 290 277 250 231 226 206 177 150 135 92 Cấu trúc (g lực) Hình 9: Biễu diễn mối tương quan cấu trúc độ Brix nhiệt độ phòng - T ương quan cấu trúc hàm lượng acid Khi biễu diễn tương quan cấu trúc hàm lượng acid, hệ số tương quan r2 thấp (r2 = 0,863) nên không cho phép sử dụng dạng phương trình y = ax2 + bx + c để dự đoán hàm lượng acid theo thay cấu trúc cà chua theo thời gian bảo quản nhiệt độ phòng Hệ số tương quan thấp, sử dụng dạng phương trình y = ax2 + bx + c để dự đoán cho kết xác Các phương trình biễu diễn mối tương quan cấu trúc tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix, hàm lượng acid) nhiệt độ phòng trình bày bảng 15 Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 47 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Bảng 15: Phương trình biểu diễn mối tương quan cấu trúc tiêu chất lượng bên nhiệt độ phòng Chỉ tiêu chất lượng bên Hàm lượng vitamin C (mg%) Hàm lượng carotenoids (µg/g thịt quả) Độ Brix Hàm lương Acid (%) Phương trình biễu diễn mối tương quan y = 0,143x2 - 2,219x + 21,758 (7) r2 = 0,931 y = 0,872x2 - 4,803x + 21,244 (8) r2 = 0,982 y = 0,020x2 - 0,148x + 5,124 (9) r2 = 0,934 y = -0,002x2 - 0,013x + 0,211 (10) r2 = 0,863 Ghi chú: x: cấu trúc (g lực) y: tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix, hàm lượng acid ) Các phương trình (7), (8), (9) trình bày bảng 15 cho thấy hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix dự đoán dựa vào cấu trúc.Hệ số tương quan r2 cao (r2 > 0,9) cho phép sử dụng phương trình để dự đốn tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix) theo thay đổi cấu trúc cà chua theo thời gian bảo quản nhiệt độ phòng Phương trình (10) có hệ số tương quan r2 thấp (r2 = 0,863), khơng cho phép sử dụng phương trình để dự đoán hàm lượng acid theo thay đổi cấu trúc cà chua theo thời gian bảo quản nhiệt độ phòng 4.4.2 Tương quan màu sắc, cấu trúc với tiêu chất lượng bên bảo quản nhiệt độ lạnh (10-12oC) sử dụng bao bì đục lổ i Tương quan màu sắc với tiêu chất lượng bên Sự thay đổi màu sắc (giá trị a) theo thời gian tồn trữ Đồ thị biễu diễn hình 10 bên cho thấy nhiệt độ lạnh giá trị a tăng chậm so với nhiệt độ phòng, cụ thể giá trị a nhiệt độ lạnh sau 33 ngày bảo quản 26,95, nhiệt độ phòng 26,09 sau 11 ngày bảo quản Màu sắc thay đổi đáng kể sau 33 ngày bảo quản, từ ngày 33 trở màu sắc thay đổi chậm chuyển sang thời kỳ chín đỏ Tồn trữ lạnh khơng làm giảm tốc độ sản sinh khí ethylene mà Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 48 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Giá trị a giảm tốc độ phản ứng mơ để sản sinh ethylene, từ làm chậm bắt đầu q trình chín y = 4,435x - 15,581 30 25 20 15 10 -5 -10 -15 R = 0,988 12 16 21 25 29 33 37 42 Thời gian tồn trữ (ngày) Hình 10: Biễu diễn thay đổi giá tri a theo thời gian tồn trữ nhiệt độ lạnh Sự thay đổi giá trị a theo thời gian tồn trữ nhiệt độ lạnh thể qua phương trình (11) y = 4,435x - 15,581 (11) r2 = 0,988 Với phương trình (11), dự đốn màu sắc (dựa vào giá trị a) theo thời gian tồn trữ lạnh Hệ số tương quan r2 cao (r2 = 0,988) cho phép sử dụng phương trình để dự đốn mức độ chín theo thời gian tồn trữ nhiệt độ lạnh Tương quan màu sắc (theo giá trị a) tiêu chất lượng bên - Tương quan giá trị a hàm lượng vitamin C Khi biểu diễn mối tương quan giá trị a hàm lượng vitamin C chế độ nhiệt độ lạnh, hệ số tương quan r2 thấp (r2 = 0,866) nên khơng cho phép sử dụng dạng mơ hình y = ax2 + bx + c để dự đoán hàm lượng vitamin C theo thay đổi màu sắc cà chua theo thời gian bảo quản lạnh Có thể giải thích, nhiệt độ thấp, ẩm tự nhiên thấp, tốc độ hơ hấp giảm, q trình oxy hóa vitamin C giảm làm tổn thất vitamin C, mức độ tổn thất so với mẫu bảo quản nhiệt độ phòng nên mối tương quan khơng thể rõ Mặt khác, bao bì PE ngăn cản ẩm tự nhiên, hạn chế hàm lượng oxy nên hạn chế oxy hóa vitamin C, làm giảm cường độ hô hấp gây tổn hao vitamin C Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 49 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 -Tương quan giá trị a hàm lượng carotenoids Carotenoid (mcg/g thịt quả) y = 1,558x - 6,045x + 19,633 150 R = 0,997 130 110 90 70 50 30 10 -13 -6 -2 13 16 20 27 29 30 Giá trị a Hình 11: Biễu diễn mối tương quan giá trị a hàm lượng carotenoids nhiệt độ lạnh Đồ thị biễu diễn hình 11 cho thấy hàm lượng carotenoids tăng theo mức độ chín thời điểm khác sau thu hoạch, nhiên nhiệt độ lạnh tốc độ hơ hấp diễn chậm, q trình phát triển sắc tố carotenoids chậm so với nhiệt độ phòng nên hàm lượng carotenoids thay đổi nhẹ, kết thu bảng cho thấy hàm lượng carotenoids có khác biệt ý nghĩa lần khảo sát Nếu so sánh hàm lượng carotenoids giai đoạn chín hồng chín hồn tồn mẫu chế độ khảo sát, mẫu bảo quản lạnh có hàm lượng carotenoids cao so với mẫu nhiệt độ phịng, nhiệt độ lạnh kết hợp với bao gói đục lỗ hạn chế ẩm nhanh, hạn chế oxy khơng khí, làm giảm oxy hóa sắc tố carotenoids (chủ yếu lycopene) - Tương quan giá trị a độ Brix Ở nhiệt độ lạnh, theo mức độ chín độ Brix thay đổi, việc bảo quản lạnh làm giảm q trình hơ hấp, giảm tổn hao chất khô kết hợp với bao gói đục lỗ làm giảm nồng độ oxy, hạn chế rối lọan sinh lý đọng ẩm làm tổn hao chất khô Như biện pháp bảo quản lạnh kết hợp bao gói đục lỗ hữu hiệu ngăn chặn nước trái Ở biễu diễn độ Brix theo giá trị a, hệ số tương quan r2 thấp (r2 = 0,647) nên không cho phép sử dụng dạng mơ hình y = ax2 + bx + c để dự đốn tương đối xác độ Brix theo thay đổi màu sắc cà chua theo thời gian tồn trữ lạnh - Tương quan giá trị a hàm lượng acid Khi bảo quản lạnh, hàm lượng acid thay đổi chế độ bảo quản lạnh làm giảm q trình hơ hấp q trình decarboxyl hóa Khi biễu diễn tương quan giá trị a hàm lượng acid nhiệt độ lạnh, hệ số tương quan r2 thấp (r2 = 0,852) nên không cho Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 50 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 phép sử dụng dạng mơ hình y = ax2 + bx + c để dự đốn tương đối xác hàm lượng acid theo thay đổi màu sắc theo thời gian tồn trữ Các phương trình biễu diễn mối tương quan giá trị a tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix, hàm lượng acid) chế độ lạnh trình bày bảng 16 Bảng 16: Phương trình biểu diễn mối tương quan giá trị a tiêu chất lượng bên chế độ nhiệt độ lạnh Chỉ tiêu chất lượng bên Hàm lượng vitamin C (mg%) Hàm lượng carotenoids (µg/g thịt quả) Độ Brix Hàm lương Acid (%) Phương trình biễu diễn mối tương quan y = 0,096x2-1,248x + 21,951 (12) r2 = 0,866 y = 1,558x2 - 6,045x + 19,633 (13) r2 = 0,997 y = 0,016x2-0,126x + 5,206 (14) r2 = 0,647 y = -0,001x2 - 0,004x + 0,222 (15) r2 = 0,852 Ghi chú: x: giá trị a y: tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix, hàm lượng acid ) Phương trình (13) trình bày bảng 16 có hệ số tương quan r2 cao (r2 ≈ 1), cho phép sử dụng phương trình để dự đốn hàm lượng carotenoids theo thay đổi màu sắc cà chua (theo giá trị a) chế độ nhiệt độ lạnh Các phương trình (12), (14), (15) có hệ số tương quan r2 thấp (r2 < 0,9), không cho phép sử dụng phương trình để dự đốn hàm lượng vitamin C, độ Brix, hàm lượng acid theo thay đổi màu sắc cà chua (theo giá trị a) chế độ nhiệt độ lạnh ii Tương quan cấu trúc với tiêu chất lượng bên Sự thay đổi cấu trúc theo thời gian tồn trữ Kết biễu diễn đồ thị hình 12 bên cho thấy độ cứng (tính theo g lực) giảm dần theo độ chín theo thời gian tồn trữ lạnh So với nhiệt độ phòng, điều kiện lạnh độ cứng cà chua trì tốt hơn, cụ thể độ cứng mẫu nhiệt độ lạnh sau 42 ngày tồn trữ 92,25; nhiệt độ phòng 92,06 sau 11 ngày tồn trữ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 51 Trường Đại học Cần Thơ Cấu trúc (glực) Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 365 340 315 290 265 240 215 190 165 140 115 90 y = -26,832x + 366,327 R = 0,980 12 16 21 25 29 33 37 42 Thời gian tồn trữ (ngày) Hình 12: Biễu diễn thay đổi cấu trúc theo thời gian tồn trữ nhiệt độ lạnh Sự thay đổi cấu trúc theo thời gian tồn trữ lạnh thể qua phương trình (16) y = -26,832x + 366,327 (16) r2 = 0,980 Trong đó: x thời gian tồn trữ (ngày), y cấu trúc (g lực) Với phương trình (16), dự đốn cấu trúc theo thời gian tồn trữ lạnh Hệ số tương quan r2cao (r2 = 0,980) cho phép sử dụng phương trình để dự đốn cấu trúc cà chua theo thời gian tồn trữ lạnh Tương quan cấu trúc tiêu chất lượng bên - T ương quan cấu trúc hàm lượng carotenoids Carotenoid (mcg/g thịt quả) 150 y = 1,558x - 6,045x + 19,633 R = 0,997 130 110 90 70 50 30 10 344 323 290 265 230 188 159 140 123 102 95 Cấu trúc (g lực) Hình 13: Biễu diễn mối tương quan cấu trúc hàm lượng carotenoids nhiệt độ lạnh Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 52 Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 -T ương quan cấu trúc với hàm lượng vitamin C, độ Brix hàm lượng acid Các phương trình biễu diễn mối tương quan cấu tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix, hàm lượng acid) chế độ lạnh trình bày bảng 17 Bảng 17: Phương trình biểu diễn mối tương quan cấu trúc tiêu chất lượng bên chế độ nhiệt độ lạnh Chỉ tiêu chất lượng bên Hàm lượng vitamin C (mg%) Hàm lượng carotenoids (µg/g thịt quả) Độ Brix Hàm lương Acid (%) Phương trình biễu diễn mối tương quan y = 0,096x2 -1,248x + 21,951 (17) r2 = 0,866 y = 1,558x2 - 6,045x + 19,633 (18) r2 = 0,997 y = 0,016x2 - 0,126x + 5,206 (19) r2 = 0,647 y = -0,001x2 - 0,004x + 0,222 (20) r2 = 0,852 Ghi chú: x: giá trị a y: tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix, hàm lượng acid ) Phương trình (18) trình bày bảng 17 có hệ số tương quan r2 cao (r2 ≈ 1,00), cho phép sử dụng phương trình để dự đoán hàm lượng carotenoids theo thay đổi cấu trúc cà chua chế độ nhiệt độ lạnh Các phương trình (17), (19), (20) có hệ số tương quan r2 thấp (r2 < 0,9), không cho phép sử dụng phương trình để dự đốn hàm lượng vitamin C, độ Brix, hàm lượng acid theo thay đổi cấu trúc chế độ nhiệt độ lạnh Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 53 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Kết quả thí nghiệm cho thấy: Tồn trữ nhiệt độ phòng (25-27oC) cho thấy xây dựng mối tương quan tốt cấu trúc màu sắc cà chua với tiêu chất lượng bên (hàm lượng vitamin C, hàm lượng carotenoids, độ Brix) Tồn trữ nhiệt độ lạnh (10-12oC), xây dựng tốt mối tương quan cấu trúc màu sắc cà chua với hàm lượng carotenoids Dựa vào mô hình tương quan xác định, theo dạng mơ hình chung y = ax2 + bx + c = với giá trị r2 cao, cho thấy dự đốn tương đối xác chất lượng cà chua dựa vào màu sắc cấu trúc, điều có ý nghĩa quan trọng trình sau thu hoạch: sản xuất, chế biến mục đích thương mại 5.2 Kiến nghị Xây dựng mơ hình biến đổi chất lượng cà chua nhiều nhiệt độ bảo quản nhằm hoàn thiện bảng màu cho việc đề xuất hướng dẫn lựa chọn nhiệt độ thời gian tồn trữ cà chua đến màu sắc chất lượng dinh dưỡng theo yêu cầu Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 54 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ TÀI LIỆU THAM KHẢO Huỳnh Thị Muội (2007), Nghiên cứu ứng dụng phương pháp MAP bảo quản bưởi năm roi, Luận văn tốt nghiệp, ĐH Cần Thơ Mai Thị Phương Anh (1966), Rau trồng rau, NXB Hà Nội Mai Thị Như Thanh (2004), Khảo sát ảnh hưởng số yếu tố đến trình bảo quản cà chua phương pháp MAP, Luận văn tốt nghiệp, ĐH Cần Thơ Nguyễn Minh Thủy (2000), Công nghệ sau thu hoạch rau quả, ĐH Cần Thơ Nguyễn Thị Bích Thủy, Trần Thị Lan Hương Nhữ Thị Nhung (2007), Giáo trình cơng nghệ bảo quản chế biến rau quả, NXB Hà Nội Phạm Quốc Việt (2007), Ảnh hưởng bao gói chế độ xử lý bề mặt chất lượng cam sành bao màng chitosan, Luận văn tốt nghiệp, ĐH Cần Thơ Tạ Thu Cúc (2005), Giáo trình kỹ thuật trồng rau, NXB Hà Nội –UC Berkeley Wellness Letter, April 1999: Bey and Vitamins: The New Nutrition Revolution http://www.thefruitpage.com/charttomato.shtml Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang 55 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Trường Đại học Cần Thơ PHỤ LỤC CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH Đo màu sắc 1.1 Nguyên tắc Phương pháp đo màu dựa vào tính chất quang học vật liệu: + Khả phản xạ ánh sáng + Khả hấp thu ánh sánh 1.2 Cách tiến hành Đo màu máy Colorimeter hiệu Minolta CR-300, đo vị trí khác cho lần đo (vị trí đo tùy vào phần trăm chuyển màu), giá trị màu sắc đánh giá theo hệ thống CIE (L, a, b) L: thể độ sáng tối, L = 0: màu đen, L = 100: màu trắng Hình 14: Máy đo màu a: -a +a tương ứng với màu từ xanh đến đỏ b: -b +b tương ứng với màu từ xanh dương đến vàng Cấu trúc 2.1 Nguyên tắc Thông qua việc cố định đường tiết diện đầu đo, ta xác định cấu trúc mẫu 2.2 Cách tiến hành Đo lực xuyên mẫu Hand-penetrometer máy Rheotex Hand- penetrometer Cầm tay trái, cầm Hand-penetrometer ngón tay ngón trỏ, dùng lực đâm xuyên vào quả, lát lớp da mỏng vị trí cần đo trước đo Độ cứng mẫu (kg lực) Rheotex Sử dụng đầu đo có đường kính 2mm, cố định quãng đường đo 4mm, mẫu cắt làm đôi trước đo Độ cứng mẫu (g lực) Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang vii Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Hình15: Máy đo cấu trúc Hình16: Dụng cụ đo cấu trúc cầm tay Độ Brix 3.1 Nguyên tắc Hàm lượng chất hòa tan xác định khúc xạ ánh sáng 3.2 Cách tiến hành Sử dụng khúc xạ kế hiệu ATAGO, thang đo khoảng 0-32% Xác định cách nhỏ trực tiếp dịch trái lên dĩa thủy tinh lăng kính, áp lăng kính vào Nhìn vào thị kính để tìm đường phân cắt nửa tối nửa sáng để đọc hàm lượng chất khơ hịa tan theo phần trăm Hàm lượng acid (tính theo acid citric) 4.1 Nguyên tắc Dùng dung dich kiềm chuẩn NaOH để trung hòa acid dịch quả, với phenolphthalein làm thị màu 4.2 Hóa chất - Dung dịch NaOH 0,1N - Dung dịch phenolphthalein 1% cồn 900 4.3 Cách tiến hành Cân 10g mẫu nguyên liệu, sau giã nhuyễn cho vào bình định mức, thêm nước cất đủ 50 ml, để lắng 1h Lấy 25 ml nước cho vào bình tam giác, sau cho giọt chất thị màu phenolphtalein 1% vào bình tam giác chứa dịch Nhỏ trực tiếp dung dịch NaOH 0,1N chuẩn từ buret xuống bình tam giác đến dung dịch có màu hồng nhạt bền vững, đọc kết buret Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang viii Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 4.4 Tính kết Hàm lượng acid tính theo cơng thức X = K *n* 50 100 * 25 P , (%) Trong K: hệ số loại acid, Kcitric = 0,0064 P: trọng lượng mẫu thử, g n: số ml NaOH 0,1N sử dụng để chuẩn độ 25 ml dịch thử Hàm lượng vitamin C 5.1 Nguyên lý Định lượng vitamin C dựa tính khử thuốc thử 2,6-diclophenol indophenol có màu xanh bị khử acid ascorbic có dịch chiết nguyên liệu thành dung dịch không màu Ở điểm cân acid ascorbic thuốc thử màu dư thừa khơng bị khử có màu hồng 5.2 Hóa chất - 2,6-diclophenol indophenol - Acid oxalic 1% - HCl 1% 5.3 Cách tiến hành Cân 5g mẫu thái nhỏ, chuyển sang cối với 20ml HCl 1%, lấy phần dịch ngâm giữ lại cốc, đem phần thịt nghiền mịn, xong chuyển sang bình định mức 100ml với dung dịch HCl 1% vừa chiết Rửa cối tráng dung dịch lần, lần với acid oxalic 1% dồn vào bình định mức Dùng acid oxalic để đưa thể tích lên vạch 100ml, lắc kỹ chuyển qua cốc khô 100ml, để yên 15 phút lọc qua giấy lọc khô - Tiến hành định phân mẫu đối chứng Lấy 8ml acid oxalic 1%, 2ml HCl 1% cho vào bình tam giác, dùng microburet với 2,6diclorophenol indophenol để chuẩn độ đến lúc xuất màu hồng bền sau 30 giây - Chuẩn mẫu thật Dùng pipet lấy 10ml dịch lọc chứa vitamin C cho vào bình tam giác, tiến hành chuẩn độ mẫu đối chứng Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang ix Trường Đại học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – năm 2008 Cần tiến hành định phân mẫu đối chứng mẫu thật với lần lặp lại để lấy kết trung bình 5.4 Tính kết Số mg vitamin C 100g mẫu vật tính sau: X= ( a − b ) *0, 088*V *100 v*m Trong a: số ml thuốc thử trung bình chuẩn mẫu vật b: số ml thuốc thử trung bình chuẩn mẫu đối chứng V: thể tích dịch chiết ban đầu, ml v: thể tích dịch lấy để chuẩn, ml m: khối lượng mẫu vật, g 0,088: số mg acid tương đương với 1ml dung dịch chuẩn 2,6-diclorophenol indophenol Hàm lượng carotenoids 6.1 Nguyên lý Dựa vào tính tan sắc tố carotenoids hỗn hợp dung mơi trích nhexan:acetone, chiết tách đo mức độ hấp thụ ánh sáng dung dịch sau trích máy Spectrophotometer 6.2 Hóa chất - n- hexan - Aceton 6.3 Cách tiến hành Cân 600mg nghiền mịn trích ly với 10ml dung mơi trích, hỗn hợp nhexan:acetone (tỷ lệ thể tích 3:2), sau tiến hành lọc qua giấy lọc khơ, phần cịn lại sau lọc trích ly lần, lần với ml dung mơi trích Dịch sau trích cho vào phiểu chiết, dùng nước cất để chiết tách acetone, tách lần lần với 25 ml nước cất, phần sau chiết tách cho vào bình định mức 25ml, dùng n-hexan để đưa thể tích lên vạch 25 ml, sau cho dịch vào cuvet phân tích Spectrophotometer, đo bước sóng 473nm Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Trang x ... biến cà chua cô đặc tương cà chua tốt (Tạ Thu Cúc, 2001) 2.2.2 Những biến đổi sau thu hoạch Quả sau thu hoạch hoạt động sống, tiếp tục xảy hoạt động trao đổi chất trì trình sinh lí thu hoạch. .. chuẩn giá trị đo Hành động đánh giá xác chất lượng quan trọng Những thu? ??c tính chất lượng thay đổi đáng kể sau thu hoạch Cà chua loại có tốc độ hơ hấp đột phát, có hàm lượng acid thấp, hàm lượng. .. thể từ giống cà chua Nhật Bản, Ba Lan, Đài Loan, Mondavi…như cà chua HP5, cà chua Hồng Lan, cà chua P375, cà chua VR2… 2.1.2 Sinh lý sinh hoá cà chua i Sinh trưởng phát triển Hạt cà chua nảy mầm