Nghiên cứu chế tạo màng sinh học từ bột huyền tinh tacca

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG SINH HỌC TỪ BỘT HUYỀN TINH (Tacca leontopetaloidies (L.) Kuntze) VÀ ỨNG DỤNG BAO MÀNG TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN TRÁI CHÚC (Citrus Hystric) Ở AN GIANG HUỲNH THỊ KIỀU NI AN GIANG, 07-2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG SINH HỌC TỪ BỘT HUYỀN TINH (Tacca leontopetaloidies (L.) Kuntze) VÀ ỨNG DỤNG BAO MÀNG TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN TRÁI CHÚC (Citrus Hystric) Ở AN GIANG HUỲNH THỊ KIỀU NI DTP163727 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS Hồ Thanh Bình AN GIANG, 07-2020 i Chuyên đề “nghiên cứu chế tạo màng sinh học từ bột huyền tinh ứng dụng bao màng trình trái chúc An Giang”, sinh viên thực Huỳnh Thị Kiều Ni hướng dẫn Thầy TS Hồ Thanh Bình Tác giả báo cáo kết nghiên cứu Hội đồng giáo viên phản biện thông qua Phản biện Phản biện ThS Lê Ngọc Hiệp ThS Trần ThanhTuấn Cán hướng dẫn TS Hồ Thanh Bình ii LỜI CẢM TẠ Lời đầu tiên, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến ba mẹ, người tảo tần nuôi khơn lớn, khơng ngại khó khăn, vất vả để tạo điều kiện cho bước vào giảng đường đại học Ba mẹ ln cạnh con, khuyến khích động viên để vững bước đường học vấn Trân trọng cám ơn TS Hồ Thanh Bình người trực tiếp hướng dẫn thực đề tài Mặc dù bận rộn với công việc giảng dạy Thầy quan tâm, theo dõi giúp đỡ tơi tận tình kiến thức, phương pháp học tập… Thầy tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành chun đề khả Tơi ln nhớ biết ơn quan tâm Em chân thành cảm ơn Thầy! Tơi chân thành biết ơn dạy dỗ, dìu dắt tận tình thầy, mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm, Ban giám hiệu trường Đại Học An Giang, Khoa Nông nghiệp - Tài nguyên thiên nhiên suốt thời gian theo học Trường Các thầy, cô cung cấp cho kho tàng kiến thức khổng lồ, mà cịn tập cho tơi biết công tác khoa học, tác phong công nghiệp đời thông qua môn học thực tập, báo cáo đặc biệt chuyên đề chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm, điều quý báu hành trang cho tơi bước đường tương lai phía trước Tơi kính gởi đến q thầy lịng biết ơn sâu sắc chân thành nhất! Cảm ơn quý Thầy Cơ phịng thí nghiệm tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài Đồng thời xin cám ơn bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm DH17TP giúp đỡ cho để thực tốt chun đề Thân gởi lời chúc sức khỏe, hạnh phúc thành đạt tương lai Do lần đầu em tiếp cận với việc nghiên cứu, phát triển ý tưởng nên khơng tránh khỏi sai sót, khuyết điểm Mong q Thầy Cơ thơng cảm góp ý kiến để em hoàn thành tốt báo cáo tốt hơn, giúp em ngày hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn An Giang, ngày 10 tháng năm 2020 Người thực Huỳnh Thị Kiều Ni iii LỜI CAM KẾT Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu cơng trình nghiên cứu có xuất xứ rõ ràng Những kết luận khoa học cơng trình nghiên cứu chưa cơng bố cơng trình khác Ngày 10 tháng 07 năm 2020 Người thực Huỳnh Thị Kiều Ni iv TÓM LƯỢC Đề tài "Nghiên cứu chế tạo màng sinh học từ bột huyền tinh ứng dụng màng bảo quản trái chúc An Giang” thực quy mơ phịng thí nghiệm với mục tiêu nghiên cứu nhằm chế tạo màng sinh học từ huyền tinh ứng dụng màng bảo quản trái chúc An Giang Từ đó, góp phần đa dạng hoá phương pháp bảo quản sinh học trái Để tạo màng sinh học từ bột huyền tinh ứng dụng màng sinh học từ bột huyền bảo quản trái chúc, nội dung nghiên cứu tiến hành khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ bột huyền tinh so với hàm lượng nước đến chất lượng màng Từ khảo sát hiệu bao màng bột huyền tinh bảo quản trái chúc Kết nghiên cứu cho thấy, từ nguyên liệu tinh bột huyền ứng dụng làm màng sinh học để bao màng bảo quản trái chúc nhiệt độ phòng Kết cho thấy màng sinh học từ tinh bột huyền ứng dụng rộng rãi bảo quản trái cây, giúp giảm hao hụt khối lượng hạn chế tổn thất chất dinh dưỡng có loại trái sau thu hoạch v MỤC LỤC Trang chấp nhận hội đồng Lời cảm tạ iii Lời cam kết iv Tóm lược v Danh sách bảng ix Danh sách hình xi Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Tính nghiên cứu 1.5 Những đóng góp đề tài Chương 2: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan nguyên liệu 2.1.1 Bột huyền tinh 2.1.1.1 Sơ lược củ huyền 2.1.1.2 Thành phần hoá học củ huyền 2.1.1.4 Khả tạo màng tinh bột huyền 2.1.1.5 Ưu điểm màng bao sinh học từ bột ứng dụng bảo quản trái 2.1.1.6 Hạn chế màng bao sinh học từ tinh bột ứng dụng bảo quản trái 2.2 Sơ lược trái chúc 10 2.2.1 Giới thiệu 10 2.2.2 Thành phần hóa học 11 2.2.3 Công dụng 11 2.3 Các nghiên cứu liên quan 13 2.3.1 Nghiên cứu nước 13 2.3.2 Nghiên cứu nước 14 Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 3.1 Phương tiện nghiên cứu 15 vi 3.1.1 Địa điểm thời gian thực 15 3.1.2 Nguyên vật liệu, hóa chất cần cho thí nghiệm 15 3.1.2.1 Nguyên vật liệu 15 3.1.2.2 Hóa chất 15 3.1.3 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm 15 3.1.3.1 Một số thiết bị thí nghiệm 15 3.1.3.2 Một số dụng cụ thí nghiệm 16 3.2 Phương pháp nghiên cứu 16 3.2.1 Phương pháp thu thập xử lý số liệu 16 3.2.2 Phương pháp phân tích 16 3.2.3 Quy trình nghiên cứu dự kiến 17 3.2.3.1 Quy trình tạo màng sinh học từ bột huyền tinh 17 3.2.3.2 Quy trình ứng dụng màng bột huyền bảo quản trái chúc 18 3.2.4 Nội dung nghiên cứu 20 3.2.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ bột nước ảnh hưởng đến trình hình thành màng 20 3.2.4.2 Khảo sát hiệu bao màng bột huyền tinh bảo quản trái chúc so với bột sắn chitosan điều kiện nhiệt độ phòng nhiệt độ lạnh 21 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 4.1 Ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn bột huyền đến đặc tính màng sinh………………………………………………………………………… 24 4.1.1 Sự thay đổi độ dày màng qua tỉ lệ phối trộn 24 4.1.2 Sự thay đổi độ ẩm màng qua tỉ lệ phối trộn………………………….25 4.1.3 Sự thay đổi độ cứng màng qua tỉ lệ phối trộn 26 4.1.4 Sự thay đổi màu sắc màng qua tỉ lệ phối trộn 27 4.2.1 Ảnh hưởng loại màng bao đến hao hụt khối lượng tự nhiên trái chúc trình bảo quản 28 4.2.2 Ảnh hưởng loại màng bao đến hàm lượng chất khơ hịa tan trái chúc trình bảo quản 31 4.2.3 Ảnh hưởng loại màng bao đến màu sắc vỏ trái chúc trình bảo quản 34 4.2.4 Ảnh hưởng loại màng bao đến hàm lượng vitamin C trái chúc trình bảo quản 37 vii 4.2.5 Ảnh hưởng loại màng bao đến hàm lượng axit hữu tổng số trái chúc trình bảo quản 41 4.3 Giá trị cảm quan trái chúc loại màng bao sau 30 ngày bảo quản………………………………………………………………………….45 4.3.1 Giá trị cảm quan loại bao màng trình bảo quản trái chúc điều kiện nhiệt độ phòng 45 4.3.2 Giá trị cảm quan loại bao màng trình bảo quản trái chúc điều kiện nhiệt độ lạnh sau 30 ngày bảo quản 46 4.3.3 Màu sắc vỏ trái chúc bao qua loại màng khác nhiệt phòng 48 4.3.4 Màu sắc vỏ trái chúc bao qua loại màng khác nhiệt độ lạnh 50 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 52 5.1 Kết luận 52 5.1 Khuyến nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC A……………………………………………………………… pc1 PHỤ LỤC B……………………………………………………………… pc4 PHỤ LỤC C……………………………………………………………… pc7 PHỤ LỤC D……………………………………………………………… pc9 viii DANH SÁCH BẢNG Bảng Thành phần hóa học có 100 g củ huyền tươi Bảng Tỷ lệ thành phần hóa học có bột huyền tinh Bảng Các tính chất bột huyền tinh Bảng Kế hoạch thực nghiên cứu dự kiến 15 Bảng Các phương pháp phân tích 16 Bảng Độ dày màng tỉ lệ bột khác nhiệt độ 70oC 24 Bảng Độ ẩm màng tỉ lệ bột khác nhiệt độ 70oC 25 Bảng Độ cứng màng tỉ lệ bột khác nhiệt độ 70oC 26 Bảng Màu sắc màng tỉ lệ bột khác nhiệt độ 700C 27 Bảng 10 Kết thống kê hao hụt khối lượng trái chúc theo nhân tố 30 Bảng 11 Kết thống kê thay đổi hàm lượng chất khơ hịa tan trái chúc theo nhân tố sau 30 ngày bảo quản 33 Bảng 12 Kết thống kê thay đổi màu sắc trái chúc theo nhân tố sau 30 ngày bảo quản 36 Bảng 13 Biến đổi hàm lượng vitamin C trình bảo quản trái chúc qua loại màng bao nhiệt độ phòng 37 Bảng Biến đổi hàm lượng vitamin C trình bảo quản trái chúc qua loại màng bao điều kiện nhiệt độ lạnh 38 Bảng 15 Kết thống kê thay đổi hàm lượng vitamin C trái chúc theo nhân tố sau 30 ngày bảo quản 40 Bảng 16 Biến đổi hàm lượng acid hữu tổng số trình bảo quản trái chúc qua loại màng bao điều kiện nhiệt độ phòng 41 Bảng 17 Biến đổi hàm lượng acid tổng số trình bảo quản trái chúc qua loại màng bao điều kiện nhiệt độ lạnh 42 Bảng Kết thống kê thay đổi hàm lượng axit trái chúc theo nhân tố sau 30 ngày bảo quản 44 Bảng Kết đánh giá cảm quan hiệu loại bao màng ảnh hưởng đến chất lượng trái chúc điều kiện bảo quản nhiệt độ phòng sau 30 ngày bảo quản 45 Bảng 20 Kết đánh giá cảm quan hiệu loại bao màng ảnh hưởng đến chất lượng trái chúc điều kiện bảo quản nhiệt độ lạnh sau 30 ngày bảo quản 46 ix Bảng 15: Kết thống kê thay đổi hàm lượng vitamin C trái chúc theo nhân tố sau 30 ngày bảo quản Nhiệt độ bảo quản Phương pháp bảo quản Nhiệt độ phòng 0,024a Đối chứng 0,021a Nhiệt độ lạnh 0,025b Sắn 0,025b Chitosan 0,027bc Huyền 0,027c F = 0,32 F =18,89 P = 0,058 P = 0,000 Ghi chú: (*)Số liệu trung bình ba lần lặp lại Các số có ký tự a, b, c… cột khơng có khác biệt mức ý nghĩa 5% qua phép thử LSD Kết phân tích thống kê ảnh hưởng hai nhân tố nhiệt độ bảo quản phương pháp bảo quản đến thay đối hàm lượng vitamin C trái chúc cho thấy nhiệt độ bảo quản lạnh mẫu có hàm lượng vitamin C cao so với mẫu nhiệt độ phịng Tuy nhiên khơng có khác biệt mức ý nghĩa 5% (P>0,05) Về phương pháp bảo quản, mẫu đối chứng mẫu bao màng từ tinh bột sắn có hàm lượng vitamin C thấp so với mẫu huyền mẫu chitosan Qua kết phân tích ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản phương pháp bảo quản trình bảo quản trái chúc cho thấy việc bao màng trái chúc từ tinh bột huyền chitosan có hiệu việc ngăn chặn thấm qua khơng khí bên tế bào giúp mơ giữ cấu trúc tốt, kéo dài thời gian chín nên hạn chế mát hàm lượng vitamin C 40 4.2.5 Ảnh hưởng loại màng bao đến hàm lượng axit hữu tổng số trái chúc trình bảo quản Bảng 16: Biến đổi hàm lượng acid hữu tổng số trình bảo quản trái chúc qua loại màng bao điều kiện nhiệt độ phòng Chỉ số acid tổng (%) Thời gian (ngày) Đối chứng Sắn Chitosan Huyền 2,72e±0,12 2,74c±0,14 2,74d±0,11 2,75c±0,15 2,58d±0,10 2,65bc±0,12 2,63cd±0,14 2,70bc±0,14 2,45abc±0,04 2,54ab±0,10 2,59bcd±0,07 2,56abc±0,17 2,43ab±0,06 2,45a±0,06 2,50abc±0,02 2,53ab±0,07 2,39ab±0,05 2,47a±0,12 2,43a±0,06 2,53ab±0,05 10 2,36ab±0,02 2,42a±0,05 2,47ab±0,04 2,52ab±0,014 12 2,56cd±0,07 2,41a±0,10 2,57abc±0,07 2,51ab±0,08 14 2,37ab±0,09 2,4a±0,10 2,59bcd±0,02 2,45a±0,10 16 2,43ab±0,06 2,54ab±0,11 2,52abc±0,09 2,54ab±0,17 18 2,47bcd±0,12 2,52ab±0,14 2,52abc±0,07 2,52ab±0,04 20 2,37ab±0,05 2,42a±0,06 2,43ab±0,07 2,49a±0,12 22 2,42ab±0,06 2,43a±0,10 2,51abc±0,13 2,48a±0,10 24 2,36ab±0,07 2,49ab±0,05 2,51abc±0,15 2,50a±0,05 26 2,35ab±0,09 2,43a±0,12 2,51abc±0,09 2,46a±0,03 28 2,37ab±0,04 2,42a±0,04 2,47ab±0,13 2,42a±0,19 30 2,35a±0,06 2,41a±0,12 2,46ab±0,11 2,46a±0,05 P 0,0000 0,0099 0,0352 0,1109 F 5,79 2,66 2,14 1,66 Ghi chú: (*)Số liệu trung bình ba lần lặp lại Các số có ký tự a, b, c… cột khơng có khác biệt mức ý nghĩa 5% qua phép thử LSD 41 Bảng 17: Biến đổi hàm lượng acid tổng số trình bảo quản trái chúc qua loại màng bao điều kiện nhiệt độ lạnh Chỉ số acid tổng(*) Thời gian (%) (ngày) Đối chứng Sắn Chitosan Huyền 2,72c±0,12 2,74d±0,14 2,76b±0,14 2,75c±0,14 2,65cb±0,12 2,62cd±0,13 2,56a±0,11 2,59bc±0,14 2,47a±0,04 2,53bc±0,07 2,56a±0,12 2,50ab±0,10 2,45a±0,08 2,48abc±0,07 2,49a±0,04 2,45ab±0,08 2,36a±0,06 2,46abc±0,12 2,49a±0,07 2,53ab±0,08 10 2,34a±0,08 2,45ab±0,11 2,48a±0,07 2,47ab±0,04 12 2,41a±0,08 2,47abc±0,11 2,52a±0,04 2,50ab±0,08 14 2,44a±0,03 2,46abc±0,11 2,51a±0,05 2,43ab±0,07 16 2,49a±0,02 2,47abc±0,05 2,50a±0,04 2,48ab±0,07 18 2,49ab±0,09 2,51bc±0,13 2,48a±0,12 2,45ab±0,12 20 2,44a±0,15 2,42ab±0,05 2,51a±0,09 2,45ab±0,17 22 2,47a±0,14 2,42ab±0,13 2,48a±0,11 2,47ab±0,05 24 2,46a±0,05 2,41ab±0,07 2,47a±0,16 2,49ab±0,10 26 2,45a±0,05 2,45ab±0,10 2,48a±0,14 2,52ab±0,09 28 2,45a±0,16 2,34a±0,04 2,45a±0,04 2,39a±0,10 30 2,40a±0,07 2,41ab±0,03 2,42b±0,15 2,45ab±0,08 P 0,0034 0,0059 0,0810 0,0571 F 3.12 2,88 1,79 1,94 Ghi chú: (*)Số liệu trung bình ba lần lặp lại Các số có ký tự a, b, c… cột khác biệt mức ý nghĩa 5% qua phép thử LSD Kết phân tích ảnh hưởng loại màng bao đến hàm lượng acid tổng số trình bảo quản trái chúc điều kiện nhiệt độ phòng nhiệt độ lạnh cho thấy hàm lượng acid trái chúc giảm dần theo thời gian bảo quản Trong 10 ngày đầu, hàm lượng acid tất mẫu giảm nhanh, giai đoạn ngày thứ đến 30 độ giảm acid chậm 42 Ở điều kiện nhiệt độ phòng từ 27-300C, mẫu đối chứng có hàm lượng acid thấp giảm nhiều 30 ngày bảo quản Mẫu bảo quản làm giảm khoảng % tỉ lệ hao hụt hàm lượng acid so với mẫu ngày ban đầu Mẫu chúc bao màng huyền chitosan có tỉ lệ hao hụt hàm lượng acid thấp Tỉ lệ hao hụt huyền chitosan khoảng 10% Theo Nguyễn Thị Minh Thủy (2003), nguyên nhân hàm lượng acid giảm trình bảo quản chúc cịn diễn hoạt động hơ hấp Trong q trình trái chúc sử dụng chất có trái để làm ngun liệu hơ hấp , có acid hữu Đồng thời hàm lượng acid hữu chúc cịn giảm tham gia vào q trình decacboxyl hố Do mà với gia tăng thời gian bảo quản hàm lượng axit hữu chúc giảm dần Ở điều kiện nhiệt độ lạnh khoảng 70C, hàm lượng acid mẫu sau 30 ngày bảo quản chênh lệch không nhiều Mẫu trái chúc bao màng từ tinh bột huyền có hàm lượng acid cao sau 30 ngày bảo quản 2,45% Tóm lại, trái chúc mẫu đối chứng hai nhiệt độ bảo quản có hàm lượng acid tổng số thấp so với mẫu lại Ở trái chúc bao màng từ tinh bột sắn, chitosan huyền bảo quản hai điều kiện nhiệt độ có giảm hàm lượng acid tổng số khoảng 0,3% so với mẫu ban đầu Qua kết phân tích trên, trái chúc bao màng từ chitosan tinh bột huyền có hàm lượng axit cao cho thấy hiệu qủa việc bao màng hạn chế thất thoát hàm lượng acid tổng số trái chúc sau 30 ngày bảo quản Kết phù hợp với kết nghiên cứu khảo sát điều kiện thích hợp cho việc tồn trữ long Nguyễn Nhật Minh Phương (2006) Nguyễn Thị Bích Thủy (200 ) ảnh hưởng nồng độ màng bao từ chitosan giúp hạn chế giảm hàm lượng acid chanh trình bảo quản 43 Bảng 18: Kết thống kê thay đổi hàm lượng axit trái chúc theo nhân tố sau 30 ngày bảo quản Nhiệt độ bảo quản Phương pháp bảo quản Nhiệt độ phòng 2,41a Đối chứng 2,37a Nhiệt độ lạnh 2,42a Sắn 2,40a Chitosan 2,44a Huyền 2,45b F = 0,00 F =1,42 P = 0,95 P = 0,26 Ghi chú: (*)Số liệu trung bình ba lần lặp lại Các số có ký tự a, b, c… cột khác biệt mức ý nghĩa 5% qua phép thử LSD Kết phân tích thống kê cho thấy hai nhân tố nhiệt độ bảo quản phương pháp bảo quản ảnh hưởng đến thay đổi hàm lượng acid trái bảo quản Cụ thể Các mẫu bảo quản nhiệt độ phòng nhiệt độ lạnh có hàm lượng acid gần khơng có khác biết mức ý nghĩa 5%(P>0,05) Về phương pháp bao màng, mẫu bảo quản bao màng từ tinh bột huyền chitosan có hàm lượng acid cao mẫu đối chứng mẫu sắn Tuy nhiên khơng có khác biệt mức ý nghĩa 5%(P>0,05) 44 4.3 GIÁ TRỊ CẢM QUAN CỦA TRÁI CHÚC Ở CÁC LOẠI MÀNG BAO SAU 30 NGÀY BẢO QUẢN 4.3.1 Giá trị cảm quan loại bao màng trình bảo quản trái chúc điều kiện nhiệt độ phòng Bảng 19: Kết đánh giá cảm quan hiệu loại bao màng ảnh hưởng đến chất lượng trái chúc điều kiện bảo quản nhiệt độ phòng sau 30 ngày bảo quản Loại bao màng Điểm cảm quan (*) Màu Mùi MĐƯT Đối chứng 2,6a 2,6a 5,0a Sắn 2,5a 3,0ab 5,2a Chitosan 3,0ab 3,2bc 7,1b Huyền 3,4b 3,6c 6,6b P 0,0151 0,0051 0,0000 F 3,98 5,03 15,46 (%) Ghi chú: (*)Số liệu trung bình ba lần lặp lại Các số có ký tự a, b, c… cột khơng có khác biệt mức ý nghĩa 5% qua phép thử LSD Bảng 19 trình bày kết phân tích thống kê ANOVA tiêu cảm quan hiệu loại bao màng ảnh hưởng đến chất lượng trái chúc điều kiện bảo quản nhiệt độ phòng Kết bảng phân tích cho thấy loại màng khác cho giá trị cảm quan sản phẩm khác biệt mùi, vị mức độ ưa thích Qua kết thống kê bảng cho thấy loại bao màng khác ảnh hưởng nhiều đến màu sắc sản phẩm nên mẫu có khác biệt đáng kể kể mức ý nghĩa 5% (P