Nghiên cứu bảo quản một số rau quả bằng kỹ thuật bao gói khí điều biến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CAO VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU BẢO QUẢN MỘT SỐ RAU QUẢ BẰNG KỸ THUẬT BAO GĨI KHÍ ĐIỀU BIẾN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2008 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CAO VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU BẢO QUẢN MỘT SỐ RAU QUẢ BẰNG KỸ THUẬT BAO GĨI KHÍ ĐIỀU BIẾN Chun ngành: Cơng nghệ bảo quản sơ chế nông lâm sản sau thu hoạch Mã số: 62.54.10.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Phạm Công Thành PGS.TS Nguyễn Kim Vũ HÀ NỘI - 2008 LỜI CẢM ƠN Với tất kính trọng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sấu sắc tới PGS.TS Phạm Cơng Thành - Phó Viện Trưởng Viện Cơng nghệ Sinh học Công nghệ Thực Phẩm – Trường Đại học Bách khoa Hà nội, PGS TS Nguyễn Kim Vũ - Nguyên Viện Trưởng Viện Công nghệ Sau Thu hoạch, PGS TSKH Phan Thanh Tịnh - Viện Trưởng Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ Sau thu hoạch Là người Thầy tận tâm cho hệ sau nghiệp khoa học, dìu dắt, bảo tận tình chu đáo cho nhiều năm tháng học tập suốt q trình làm luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn tập thể Bộ môn Bảo quản cán Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch quan tâm giúp đỡ, động viên để tơi hồn thành đề tài lĩnh vực chuyên ngành Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể Ban Giám Hiệu, Trung tâm Đào tạo Bồi dưỡng Sau Đại học, Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm, Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Sau thu hoạch - Trường Đại Học Bách Khoa Hà nội giúp đỡ nhiều mặt Tơi xin Trân Trọng cảm ơn GS.TSKH Hồng Văn Huây - Nguyên Thứ Trưởng Bộ Khoa học & Cơng nghệ, Chủ nhiệm Chương Trình KC 06, TS Lê Minh Sắt - Phó Vụ Trưởng Vụ Các ngành Kinh tế Kỹ thuật Bộ Khoa học & Công nghệ, TS Trần Thị Mai - Phó Viện Trưởng Viện Cơ điện NN Công nghệ STH, PGS.TS Hà Văn Thuyết, PGS.TS Bùi Đức Hợi, PGS.TS Nguyễn Văn Thịnh, PGS.TS Nguyễn Xuân Phương, PGS.TS Lâm Xuân Thanh - Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực Phẩm, Trường Đại học Bách khoa Hà nội định hướng giúp đỡ cho hồn thành chương trình nghiên cứu Nhân dịp này, cho phép tơi cảm ơn nhiều đến gia đình, người thân bạn bè động viên, giúp đỡ để tơi hồn thành cơng trình LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi có cộng với số đồng nghiệp Bộ môn Bảo quản – Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Luận án Cao Văn Hùng MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ vii MỞ ĐẦU ix i ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt Nghĩa tiếng Anh ATTP An toàn thực phẩm BQ Bảo quản CA Mơi trường khí điều chỉnh Controlled Atmosphere Cs Cộng et al CV Hệ số lệch Coeficient of Variation ĐC Đối chứng EMA Mơi trường khí điều biến cân Equilium Modified Atmosphere EVA Etylen vinyl axetat Ethylene Vinyl Acetate EVOH Etylen vinyl alcohol Ethylene Vinyl Alcohol h Giờ Hour HDPE Polyethylen mật độ cao High Density Polyethylene HL Hàm lượng LLDPE Polyethylen mật độ thấp thẳng Linear Low Density Polyethylene LDPE Polyethylen mật độ thấp Low Density Polyethylene LSD Sự sai khác có ý nghĩa nhỏ Least Significant Difference MA Mơi trường khí điều biến Modified Atmosphere MAP Bao gói khí điều biến Modified Atmosphere Packaging MDPE Polyetylen mật độ trung bình Medium Density Polyethylene PCI Chỉ số mầu vỏ (chuối) Peel Color Index PB Polybutylen Polybuthylene PE Polyethylen Polyethylene PEmpCH Polyethylen vi lỗ ký hiệu CH Polyethylene Micro Perforated, code CH PEmpSX Polyethylen vi lỗ ký hiệu SX Polyethylene Micro Perforated, code SX iii PO Polyolefin Polyolefine PP Polypropylen Polypropylene Pt Phương trình PVB Polyvinyl butyral Polyvinyl Buthyral PVC Polyvinyl clorua Polyvinyl Chloride PVDC Polyvinylidene clorua Polyvinylidene chloride OTR OTR dẫn ôxy Oxygen Transmission Rate RQ Hệ số hô hấp Respiratory Quotient R2 Hệ số tương quan Percentage variance accounted for STH Sau thu hoạch TB Trung bình TSS Tổng số chất khơ hịa tan Total Soluble Solids Vit C Vitamin C axit ascorbic Vitamin C ascorbic acid WTO Tổ chức Thương mại Thế giới World Trade Organization 1-MCP 1-metyl cyclo propen 1-methyl cychlo propene iv DANH MỤC CÁC BẢNG Số Tên Bảng Trang 1.1 Ảnh hưởng BQ CA khơng khí thường đến Vitamin tỏi tây 32 1.2 Ảnh hưởng nhóm chức đến độ thấm khí O2 35 1.3 Ảnh hưởng mật độ tinh thể đến độ thấm khí O2 35 2.1 Giá trị đơn vị mg/ml CO2 O2 theo nhiệt độ 56 2.2 Tạo độ ẩm tương đối khơng khí dung dịch muối khác 59 2.3 Chất lượng cảm quan 62 2.4 Hệ số quan trọng 62 2.5 Hệ số a xit 63 3.1 Độ thấm khí O2 CO2 màng chất dẻo độ dầy nhiệt độ 65 3.2 Hệ số bO2 bCO2 nhiệt độ khác màng chất dẻo 75 3.3 Hệ số thấm thực nghiệm màng chất dẻo theo độ dầy nhiệt độ 79 3.4 Đặc tính lý, hóa cam, chuối, đậu cô ve, cần tây 80 3.5 Cường độ hô hấp cam chuối 82 3.6 Cường độ hô hấp đậu cô ve cần tây 83 3.7 Ảnh hưởng đơn yếu tố khí O2 CO2 đến tỉ lệ tổn thất cam chuối 85 3.8 Ảnh hưởng đơn yếu tố khí O2 CO2 đến tỉ lệ tổn thất đậu cô ve 86 Bảng cần tây 3.9 a Mức khoảng biến thiên thông số cam, chuối, đậu cô ve, cần tây 88 3.9 b Kết thí nghiệm đa yếu tố khí O2 CO2 đến tổn thất cam, chuối, 89 đậu ve, cần tây 3.10 Kết tính tốn MAP cho cam, chuối, đậu ve, cần tây 93 3.11 Diễn biến nồng độ khí O2 CO2 trung bình bên gói cam OTR 96 60µm 3.12 Diễn biến nồng độ khí O2 CO2 trung bình bên gói chuối v 97 màng PEmpSX 5µm 3.13 Diễn biến nồng độ khí O2 CO2 trung bình bên gói đậu ve 98 PEmpCH 40 µm 3.14 Diễn biến nồng độ khí O2 CO2 trung bình bên gói cần tây 98 PEmpCH 15µm 3.15 Chất lượng cam bảo quản MAP 102 3.16 Chất lượng chuối bảo quản MAP 103 3.17 Chất lượng đậu cô ve bảo quản MAP 104 3.18 Chất lượng cần tây bảo quản MAP 105 3.19 Tiêu chuẩn nguyên vật liệu 107 vi - 150 The SAS System Analysis of Variance Procedure Class Level Information Class Levels Values REP 123 TRT ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct6 OXY 15 5.79 9.26 10.26 12.22 12.63 14.96 16.09 16.48 21.33 23.45 23.47 23.49 29.65 29.73 29.75 Number of observations in data set = 18 The SAS System Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: OXY Sum of Mean Source DF Squares Square F Value Model Error 10 962.8585833 137.5512262 67.5160667 6.7516067 Corrected Total 17 1030.3746500 R-Square C.V Root MSE 0.934474 15.05292 2.598385 The SAS System Pr > F 20.37 0.0001 OXY Mean 17.26167 Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: OXY Source DF REP TRT Anova SS Mean Square F Value Pr > F 6.6149333 3.3074667 0.49 0.6267 956.2436500 191.2487300 28.33 0.0001 - 151 The SAS System Analysis of Variance Procedure T tests (LSD) for variable: OXY NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate not the experimentwise error rate Alpha= 0.05 df= 10 MSE= 6.751607 Critical Value of T= 2.23 Least Significant Difference= 4.7272 Means with the same letter are not significantly different T Grouping Mean N TRT A 29.710 ct6 B 23.470 ct5 The SAS System Analysis of Variance Procedure T Grouping Mean N TRT C 16.250 ct4 D D D D D 12.660 ct3 10.580 ct1 9.560 ct2 3.4 Tỉ lệ tổn thất chuối theo CO2 The SAS System OBS REP TRT 1 1 ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 CACBONIC 29.45 20.16 18.26 21.26 30.96 - 152 10 11 12 13 14 15 16 2 2 2 3 3 ct6 ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct6 ct1 ct2 ct3 ct4 25.14 29.13 20.15 20.15 21.02 30.12 24.98 29.77 20.59 16.04 17.26 The SAS System OBS REP TRT 17 18 3 ct5 ct6 CACBONIC 31.77 27.52 The SAS System Analysis of Variance Procedure Class Level Information Class Levels Values REP 123 TRT ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct6 CACBONIC 17 16.04 17.26 18.26 20.15 20.16 20.59 21.02 21.26 24.98 25.14 27.52 29.13 29.45 29.77 30.12 30.96 31.77 Number of observations in data set = 18 The SAS System Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: CACBONIC Sum of Mean Source DF Squares Square F Value Model Error 10 440.6100056 62.9442865 23.5988222 2.3598822 26.67 Pr > F 0.0001 - 153 Corrected Total 17 464.2088278 R-Square C.V 0.949163 6.375264 Root MSE CACBONIC Mean 1.536191 The SAS System 24.09611 Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: CACBONIC Source DF REP TRT Anova SS Mean Square F Value Pr > F 0.6700444 0.3350222 0.14 0.8694 439.9399611 87.9879922 37.28 0.0001 The SAS System Analysis of Variance Procedure T tests (LSD) for variable: CACBONIC NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate not the experimentwise error rate Alpha= 0.05 df= 10 MSE= 2.359882 Critical Value of T= 2.23 Least Significant Difference= 2.7947 Means with the same letter are not significantly different T Grouping A A A Mean N TRT 30.950 ct5 29.450 ct1 - 154 - The SAS System Analysis of Variance Procedure T Grouping Mean N TRT B 25.880 ct6 C C C C C 20.300 ct2 19.847 ct4 18.150 ct3 3.5 Tỉ lệ tổn thất đậu cô ve theo O2 The SAS System OBS REP TRT 10 11 12 13 14 15 1 1 2 2 3 3 ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 26.45 19.45 14.25 10.85 15.40 26.14 20.13 14.23 14.22 14.98 26.76 18.62 15.11 16.72 16.72 OXY - 155 The SAS System Class Analysis of Variance Procedure Class Level Information Levels Values REP 123 TRT ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 OXY 14 15.4 10.85 14.22 14.23 14.25 14.98 15.11 16.72 18.62 19.45 20.13 26.14 26.45 26.76 Number of observations in data set = 15 The SAS System Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: OXY Sum of Mean Source DF Squares Square F Value Model Error 327.4737600 15.1452800 Corrected Total 14 54.5789600 Pr > F 28.83 0.0001 1.8931600 342.6190400 R-Square C.V 0.955796 7.643159 Root MSE 1.375922 The SAS System OXY Mean 18.00200 Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: OXY Source DF REP TRT Anova SS Mean Square F Value Pr > F 5.6989200 2.8494600 1.51 0.2787 321.7748400 80.4437100 42.49 0.0001 - 156 The SAS System Analysis of Variance Procedure T tests (LSD) for variable: OXY NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate not the experimentwise error rate Alpha= 0.05 df= MSE= 1.89316 Critical Value of T= 2.31 Least Significant Difference= 2.5906 Means with the same letter are not significantly different T Grouping A B Mean 26.450 N TRT ct1 19.400 ct2 The SAS System Analysis of Variance Procedure T Grouping C C C C C Mean N TRT 15.700 ct5 14.530 ct3 13.930 ct4 3.6 Tỉ lệ tổn thất đậu cô ve theo CO2 The SAS System OBS REP TRT 1 1 2 ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct1 ct2 ct3 CACBONIC 20.15 11.75 10.26 15.23 21.25 21.26 11.45 11.45 - 157 10 11 12 13 14 15 2 3 3 ct4 ct5 ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 15.24 22.46 20.57 12.11 15.04 11.76 23.49 The SAS System Analysis of Variance Procedure Class Level Information Class Levels Values REP 123 TRT ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 CACBONIC 14 10.26 11.45 11.75 11.76 12.11 15.04 15.23 15.24 20.15 20.57 21.25 21.26 22.46 23.49 Number of observations in data set = 15 The SAS System Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: CACBONIC Sum of Mean Source DF Squares Square F Value Model Error Corrected Total R-Square 296.2112000 21.7721733 14 49.3685333 18.14 Pr > F 0.0003 2.7215217 317.9833733 C.V Root MSE 0.931530 10.16370 1.649704 The SAS System Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: CACBONIC CACBONIC Mean 16.23133 - 158 - Source DF REP TRT Anova SS Mean Square F Value Pr > F 2.0232933 1.0116467 0.37 0.7009 294.1879067 73.5469767 27.02 0.0001 The SAS System Analysis of Variance Procedure T tests (LSD) for variable: CACBONIC NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate not the experimentwise error rate Alpha= 0.05 df= MSE= 2.721522 Critical Value of T= 2.31 Least Significant Difference= 3.1061 Means with the same letter are not significantly different T Grouping A A A Mean N TRT 22.400 ct5 20.660 ct1 The SAS System Analysis of Variance Procedure T Grouping B B B B B Mean N TRT 11.770 ct3 14.070 ct4 12.250 ct2 3.7 Tỉ lệ tổn thất cần tây theo O2 The SAS System OBS REP TRT 1 ct1 50.12 OXY - 159 10 11 12 13 14 15 16 1 1 2 2 2 3 3 ct2 ct3 ct4 ct5 ct6 ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct6 ct1 ct2 ct3 ct4 14.26 14.26 14.25 24.36 31.12 50.24 16.75 16.74 16.35 24.15 31.26 49.64 18.49 11.48 16.98 The SAS System OBS REP TRT 17 18 3 ct5 ct6 OXY 25.35 31.04 The SAS System Analysis of Variance Procedure Class Level Information Class Levels Values REP 123 TRT ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct6 OXY 17 11.48 14.25 14.26 16.35 16.74 16.75 16.98 18.49 24.15 24.36 25.35 31.04 31.12 31.26 49.64 50.12 50.24 Number of observations in data set = 18 The SAS System Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: OXY Sum of Mean Source DF Squares Square F Value Pr > F - 160 - Model Error 2810.165433 401.452205 23.676367 2.367637 10 Corrected Total 17 169.56 0.0001 2833.841800 R-Square C.V 0.991645 6.062698 Root MSE 1.538713 The SAS System OXY Mean 25.38000 Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: OXY Source DF REP TRT Anova SS Mean Square F Value Pr > F 4.347033 2.173517 0.92 0.4305 2805.818400 561.163680 237.01 0.0001 The SAS System Analysis of Variance Procedure T tests (LSD) for variable: OXY NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate not the experimentwise error rate Alpha= 0.05 df= 10 MSE= 2.367637 Critical Value of T= 2.23 Least Significant Difference= 2.7993 Means with the same letter are not significantly different T Grouping Mean N TRT A 50.000 ct1 B 31.140 ct6 - 161 - The SAS System Analysis of Variance Procedure T Grouping Mean N TRT C 24.620 ct5 D D D D D 16.500 ct2 15.860 ct4 14.160 ct3 3.8 Tỉ lệ tổn thất cần tây theo CO2 The SAS System OBS REP TRT 10 11 12 13 14 15 16 1 1 1 2 2 2 3 3 ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct6 ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct6 ct1 ct2 ct3 ct4 SUGAR 24.60 26.45 18.70 18.69 25.31 36.25 24.15 26.59 18.70 18.71 18.73 36.49 24.00 26.52 25.31 18.70 - 162 - The SAS System OBS REP TRT 17 18 3 ct5 ct6 SUGAR 19.01 36.88 The SAS System Analysis of Variance Procedure Class Level Information Class Levels Values REP 123 TRT ct1 ct2 ct3 ct4 ct5 ct6 SUGAR 15 24 18.7 24.6 18.69 18.71 18.73 19.01 24.15 25.31 26.45 26.52 26.59 36.25 36.49 36.88 Number of observations in data set = 18 The SAS System Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: SUGAR Sum of Mean Source DF Squares Square F Value Model Error 10 Corrected Total 628.2230167 89.7461452 52.0104333 5.2010433 17 17.26 Pr > F 0.0001 680.2334500 R-Square C.V 0.923540 9.249968 Root MSE 2.280580 SUGAR Mean 24.65500 - 163 - The SAS System Analysis of Variance Procedure Dependent Variable: SUGAR Source DF REP TRT Anova SS Mean Square F Value Pr > F 5.2131000 2.6065500 0.50 0.6203 623.0099167 124.6019833 23.96 0.0001 The SAS System Analysis of Variance Procedure T tests (LSD) for variable: SUGAR NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate not the experimentwise error rate Alpha= 0.05 df= 10 MSE= 5.201043 Critical Value of T= 2.23 Least Significant Difference= 4.149 Means with the same letter are not significantly different T Grouping Mean N TRT A 36.540 ct6 B 26.520 ct2 The SAS System Analysis of Variance Procedure T Grouping C C C C C B B D D D D D Mean N TRT 24.250 ct1 21.017 ct5 20.612 ct3 18.700 ct4 - 164 - PHỤ LỤC Xác nhận sở sản xuất ứng dụng đề tài ... VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU BẢO QUẢN MỘT SỐ RAU QUẢ BẰNG KỸ THUẬT BAO GĨI KHÍ ĐIỀU BIẾN Chuyên ngành: Công nghệ bảo quản sơ chế nông lâm sản sau thu hoạch Mã số: 62.54.10.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI... nước Trong đó: Chương Tổng quan bao gồm kết nghiên cứu hô hấp rau quả, bảo quản mơi trường khí điều chỉnh, độ thấm khí bao bì màng chất dẻo bao gói khí điều biến, bảo quản cam, chuối, đậu ve, cần... hưởng O2 CO2 để bảo quản đưa khái niệm gọi ? ?kỹ thuật bảo quản khí? ?? Đầu năm 1940 khái niệm ? ?kỹ thuật bảo quản khí? ?? (the technique gas storage) gọi thay đổi thành ? ?bảo quản khí điều chỉnh” (controlled