Nghiên cứu ảnh hưởng của alginat kết hợp nanochitosan nhằm duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản củ ném (allium schoenoprasum)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ HƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ALGINAT KẾT HỢP NANOCHITOSAN NHẰM DUY TRÌ CHẤT LƯỢNG VÀ KÉO DÀI THỜI GIAN BẢO QUẢN CỦ NÉM (ALLIUM SCHOENOPRASUM) LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm HUẾ - 2019 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ HƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ALGINAT KẾT HỢP NANOCHITOSAN NHẰM DUY TRÌ CHẤT LƯỢNG VÀ KÉO DÀI THỜI GIAN BẢO QUẢN CỦ NÉM (ALLIUM SCHOENOPRASUM) LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 8540101 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN HIỀN TRANG HUẾ - 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu luận văn hoàn toàn trung thực từ kết nghiên cứu có chưa cơng bố cơng trình khác Các thơng tin trích dẫn ghi rõ địa chỉ, nguồn gốc Người cam đoan Nguyễn Thị Hương ii LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu hồn thành luận văn, tơi ln nhận ủng hộ, giúp đỡ quý thầy bạn bè, đồng nghiệp gia đình Trước tiên xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc kính trọng đến giáo hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hiền Trang tận tình giảng dạy, định hướng giúp đỡ tơi q trình học tập làm luận văn tốt nghiệp Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Huế; tập thể q thầy, giáo khoa Cơ khí Cơng nghệ tận tình giảng dạy, giúp đỡ tơi suốt thời gian học tập làm luận văn Cuối xin chân thành gửi lời cảm ơn đến gia đình, đồng nghiệp bạn bè, người ln bên để động viên, khích lệ, tạo điều kiện, ủng hộ suốt thời gian học tập, giúp đỡ tơi vượt qua khó khăn thời gian vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn! Huế, ngày 15 tháng năm 2019 Học viên thực Nguyễn Thị Hương iii TÓM TẮT Nghiên cứu nhằm khảo sát ảnh hưởng alginat kết hợp nanochitosan đến chất lượng củ ném trình bảo quản đề xuất quy trình bảo quán ném sau thu hoạch Các phương pháp sử dụng nghiên cứu: Phương pháp lấy mẫu vườn; phương pháp lấy mẫu phịng thí nghiệm; phương pháp hóa sinh (xác định hao hụt khối lượng, xác định chất khô tổng số, hàm lượng vitamin C, hàm lượng đường tổng số, hàm lượng tinh dầu, cường độ hô hấp, tỷ lệ hư hỏng), phương pháp tạo nanochitosan dung dịch alginat, phương pháp xử lý số liệu ANOVA Kết nghiên cứu cho thấy thời gian thu hoạch củ ném phù hợp (tốt nhất) khoảng 210 ngày (7 tháng) sau gieo cho củ ném có hàm lượng chất khơ hòa tan (21,473%), hàm lượng đường (11,073%), hàm lượng vitamin C (0,083%), hàm lượng tinh dầu tốt (0,733%) Trong trình bảo quản, củ ném bao màng alginat 2% cho kết tốt so với mẫu đối chứng (không bao chế phẩm) mẫu bao màng alginat 1% alginat 3% Sau 90 ngày bảo quản, củ ném có bao màng với alginat 2% đạt chất lượng tốt so với mẫu khác với cường độ hô hấp (4,360 mlCO2/kg.h), tỷ lệ hư hỏng (32,303%) tỷ lệ hao hụt khối lượng (25,750%) thấp nhất, hàm lượng chất khơ hịa tan (16,267%), hàm lượng vitamin C (0,034%), hàm lượng đường (6,767%) hàm lượng tinh dầu (0,397%) cao Củ ném bao màng với alginat 2% kết hợp nanochitosan 0,2% cho kết tốt so với mẫu đối chứng (không bao chế phẩm) mẫu bao màng riêng rẽ (nanochitosan 0,2% alginat 2%) Sau 90 ngày bảo quản, củ ném có bao màng với alginat 2% kết hợp nanochitosan 0,2% đạt chất lượng tốt so với mẫu khác với cường độ hô hấp (3,753 mlCO2/kg.h), tỷ lệ hư hỏng (27,453%) tỷ lệ hao hụt khối lượng (23,997%) thấp nhất, hàm lượng chất khơ hịa tan (17,103%), hàm lượng vitamin C (0,045%), hàm lượng đường (8,077%) hàm lượng tinh dầu (0,447%) cao Sau hoàn thành đề tài thu số kết quả: Xác định độ chín thu hoạch củ ném, đề xuất quy trình bảo quản củ ném sau thu hoạch alginat 2% kết hợp nanochitosan 0,2% nhằm kìm hãm biến đổi sinh lý, sinh hóa, hạn chế tỷ lệ hư hỏng kéo dài thời hạn bảo quản ném iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục đích đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài nghiên cứu 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CỦ NÉM (ALLIUM SCHOENOPRASUM) 1.1.1 Nguồn gốc, đặc điểm củ ném 1.1.2 Thành phần hoạt chất giá trị dinh dưỡng ném 1.1.3 Công dụng tác dụng ném 1.1.4 Những biến đổi hư hỏng thường gặp trình bảo quản 1.1.5 Một số phương pháp xử lý bảo quản củ ném sau thu hoạch 11 1.2 TỔNG QUAN VỀ ALGINAT 11 1.2.1 Lịch sử hình thành 11 1.2.2 Cấu trúc tính chất alginat 12 1.3 TỔNG QUAN VỀ NANOCHITOSAN 14 1.3.1 Lịch sử hình thành 14 1.3.2 Cấu trúc tính chất nanochitosan 14 1.4 GIỚI THIỆU VỀ TÚI LƯỚI 15 v 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 16 1.5.1 Các nghiên cứu nước 16 1.5.2 Các nghiên cứu nước 18 1.6 NHẬN XÉT CHUNG 22 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 24 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 24 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 25 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 25 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu 25 2.3.2 Các phương pháp sử dụng để phân tích tiêu lý, hóa sinh 26 2.3.3 Phương pháp tạo nanochitosan 27 2.3.4 Phương pháp tạo dung dịch sodium alginat 27 2.3.5 Phương pháp bố trí thí nghiệm 27 2.3.6 Phương pháp xử lý số liệu 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍN THU HOẠCH CỦA CỦ NÉM 32 3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ALGINAT ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CỦ NÉM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 34 3.2.1 Ảnh hưởng nồng độ alginat đến cường độ hơ hấp củ ném q trình bảo quản 34 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ alginat đến hàm lượng chất khơ hịa tan củ ném trình bảo quản 35 3.2.3 Ảnh hưởng nồng độ alginat đến hàm lượng vitamin C củ ném trình bảo quản 37 3.2.4 Ảnh hưởng nồng độ alginat đến hàm lượng đường củ ném trình bảo quản 38 vi 3.2.5 Ảnh hưởng nồng độ alginat đến tỷ lệ hư hỏng củ ném trình bảo quản 40 3.2.6 Ảnh hưởng nồng độ alginat đến tỷ lệ hao hụt khối lượng củ ném trình bảo quản 42 3.2.7 Ảnh hưởng nồng độ alginat đến hàm lượng tinh dầu củ ném trình bảo quản 44 3.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ NANOCHITOSAN KẾT HỢP ALGINAT ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CỦ NÉM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 46 3.3.1 Ảnh hưởng nồng độ nanochitosan kết hợp với alginat đến cường độ hô hấp củ ném trình bảo quản 46 3.3.2 Ảnh hưởng nồng độ nanochitosan kết hợp alginat đến hàm lượng chất khơ hịa tan củ ném q trình bảo quản 48 3.3.3 Ảnh hưởng nồng độ nanochitosan kết hợp alginat đến hàm lượng vitamin C củ ném trình bảo quản 49 3.3.4 Ảnh hưởng nồng độ nanochitosan kết hợp alginat đến hàm lượng đường củ ném trình bảo quản 51 3.3.5 Ảnh hưởng nồng độ nanochitosan kết hợp alginat đến tỷ lệ hư hỏng củ ném trình bảo quản 52 3.3.6 Ảnh hưởng nồng độ nanochitosan kết hợp alginat đến hao hụt khối lượng củ ném trình bảo quản 56 3.3.7 Ảnh hưởng nồng độ nanochitosan kết hợp alginat đến hàm lượng tinh dầu củ ném trình bảo quản 59 3.4 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH BẢO QUẢN NÉM THƯƠNG PHẨM BẰNG MÀNG ALGINAT KẾT HỢP NANOCHITOSAN 60 3.4.1 Sơ đồ quy trình 60 3.4.2 Thuyết minh quy trình 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 KẾT LUẬN 64 KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 72 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Bx Brix - Chất khơ hịa tan CĐHH Cường độ hơ hấp CFU Colony forming units CMC Carboxyl methyl cellulose CT Công thức CT1 Công thức CT2 Công thức CT3 Công thức ĐC1 Đối chứng ĐC2 Đối chứng ĐC3 Đối chứng GAE Gallic equivalent HHKL Hao hụt khối lượng LBL Layer by layer P/AG Pectin-chitosan P/CS Pectin-alginat SA Sodium alginate STPP Sodium Trypolyphosphate t Thời gian t Nhiệt độ TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam USDA United States Department of Agriculture - Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ WSC Water soluble chitosan WVP Water vapor permeability WVR Water vapor regained WVTR Water vapor transmission rate Độ ẩm viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Giá trị dinh dưỡng 100 g củ ném tươi Bảng 2.1 Bảng bố trí mẫu thí nghiệm 30 Bảng 3.1 Một số tiêu sinh lý, sinh hóa củ ném 33 Bảng 3.2 Ảnh hưởng nồng độ alginat đến tỷ lệ hư hỏng ném theo thời gian bảo quản 40 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nồng độ alginat đến tỷ lệ hao hụt khối lượng ném theo thời gian bảo quản 42 Bảng 3.4 Ảnh hưởng nồng độ nanochitosan kết hợp alginat đến tỷ lệ hư hỏng ném theo thời gian bảo quản 53 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nồng độ nanochitosan kết hợp alginat đến tỷ lệ hao hụt khối lượng ném theo thời gian bảo quản 57 126 PHỤ LỤC 5.1 Thao tác tạo dung dịch nanochitosan (1) Chú thích: (2) (1) Khuấy từ dung dịch chitosan 24 (2) Đưa pH dung dịch chitosan pH=4 5.2 Thao tác bao củ với alginat kết hợp nanochitosan lên củ ném (1) (2) 127 (3) (4) Chú thích: (1) Nhúng ném dung dịch nanochitosan 0.2% (2) Nhúng ném dung dịch alginat nồng độ khác (3) Để khô tự nhiên lưới (4) Ném bao gói túi lưới treo nơi thống mát 5.3 Thao tác thí nghiệm đo cường độ hơ hấp củ ném 128 5.4 Một số thiết bị dùng thí nghiệm (1) (2) (3) Chú thích: (1) Máy khuấy từ (2) Cân (3) Máy đo cường độ hơ hấp 129 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH NGHIÊN CỨU TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ... HƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ALGINAT KẾT HỢP NANOCHITOSAN NHẰM DUY TRÌ CHẤT LƯỢNG VÀ KÉO DÀI THỜI GIAN BẢO QUẢN CỦ NÉM (ALLIUM SCHOENOPRASUM) LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM VÀ... độ alginat đến hàm lượng tinh dầu củ ném trình bảo quản 44 3.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ NANOCHITOSAN KẾT HỢP ALGINAT ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CỦ NÉM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN... QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍN THU HOẠCH CỦA CỦ NÉM 32 3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ALGINAT ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CỦ NÉM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN