Hình 1 .2 Hình ảnh về măng tây trắng
Hình 1.6 Cấu tạo của Agar
- Gồm 2 phần:
+ Agarose là thành phần tạo gel chính của agar, có khoảng 1/10 các đơn vị galactose bị ester hóa. Hàm lƣợng agarose đóng vai trò quan trọng đối với điện tích của toàn phân tử và đối với tính chất của gel nhƣ: độ bền, độ đàn hồi, nhiệt độ tạo gel, nhiệt độ nóng chảy của gel. Là một polysaccharide trung tính, chiếm số lƣợng nhiều (50-90%) cấu tạo mạch chính: β-D galactopyranose và 3,6-anhydro-α-L- galactopyranose liên kết xen kẽ nhau bằng lien kết β-1,4 và α-1,3. Nó tạo nên tính đông của agar.
+ Mạng lƣới của agarose gel có chứa xoắn kép hình thành từ tay trái gấp ba xoắn. Những xoắn kép đƣợc ổn định bởi sự hiện diện của các phân tử nƣớc bị ràng buộc bên trong các khoang xoắn kép.
+ Agaropectin là một loại polysaccharide tích điện âm, các phân tử ngắn hơn agarose và số lƣợng ít hơn. Cấu trúc của nó là mạch nhánh và bị sunfat hóa. Nó là thành phần không tạo gel, có mức độ este hóa lớn hơn agarose. Nếu có một cầu nối giữa 2 sunfat, gel sẽ trong hơn, cầu nối này thƣờng không bền, dễ bị phá hủy nếu tiếp xúc với các hóa chất tạo phức EDTA, ehxametaphotphat, tripolyphotphatnatri…
c.2 Tính chất:
- Agar là loại polymer sinh học có khả năng tạo gel lớn nhất trong môi trƣờng nƣớc và cho gel chắc hơn các loại polymer khác với cùng nồng độ.
- Agar có khả năng tạo gel chỉ với môi trƣờng nƣớc mà không cần thiết thêm bất kì tác nhân tạo gel nào. Đây là điểm khác biệt căn bản của agar.
- Gel agar có thể tồn tại trong một dải rộng của pH từ 5-8.
- Agar có độ bền nhiệt cao, cho phép chịu đƣợc chế độ thanh trùng trên 100
0
- Dung dịch 1,5% agar tạo gel ở nhiệt độ từ 32-43 0C và nóng chảy ở 85 0C. Đây là tính chất duy nhất của agar so với các chất tạo gel khác.
- Gel agar không có mùi vị lạ và không cần dùng các ion tạo gel có vị gắt nhƣ kali, canxi.
- Agar có tính tƣơng thích mùi và làm dậy mùi thực phẩm pha vào, do đó có tính cố định mùi của thực phẩm lâu dài trên gel.
- Gel agar có tính thuận nghịch rất tốt khi làm đông và đun nóng chảy nhiều lần mà vẫn giữ đƣợc tính chất.
- Gel agar trong suốt và dễ nhuộm màu do đó dùng làm thực phẩm có nhiều màu rất đẹp.
- Gel agar ổn định, không kết tủa khi có mặt các ion dƣơng.
c.3. Cấu trúc và sự tạo thành gel:
Gel agar có cấu trúc xoắn đƣợc xác định bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X. Vì rằng agar chứa 3,6-anhydro-L-galactose, gel có cấu trúc xoắn trái. So với gel carragenan, gel agar có bƣớc xoắn nhỏ hơn 26A0 vì chứa ít nhóm sulfate hơn. Khi chứa ít nhóm sulfate, vòng xoắn của gel sẽ chặt hơn và gọn hơn.
Khi dung dịch nóng, agar ở dạng hòa tan, các phân tử agar nằm ngẫu nhiên trong dung dịch. Khi nhiệt độ thấp dần, các phân tử tiến đến gần nhau và bắt đầu cuộn xoắn vào nhau do các liên kết hydro. Quá trình tạo gel bắt đầu. Các đoạn xoắn diễn ra giữa các phần của chuỗi phân tử khác nhau tạo nên mạng lƣới gel ba chiều, có những vùng xoắn (vùng nối) và vùng ngắt (không xoắn). Do cấu trúc gel nhƣ vậy sẽ tạo thành không gian giữ nƣớc bên trong. Quá trình tạo gel sẽ bị ngăn cản nếu ta cho vào các tác nhân bắt giữ proton nhƣ urea hay guanidine. Khi sấy khô agar, các phân tử đang liên kết hydro ở dạng gel khô và do đó không thể hòa tan vào nƣớc lạnh vì nó vẫn giữ nguyên các liên kết hydro trƣớc khi làm khô.
Quá trình tạo gel xảy ra khi làm lạnh dung dịch agar. Dung dịch agar sẽ tạo gel ở nhiệt độ khoảng 40-50 0C và tan chảy ở nhiệt độ lhoảng 80-85 0C.
1.4.3. Tình hình sử dụng polymer sinh học trong bảo quản rau quả:
a. Tình hình ngoài nước:
Hiện nay, việc sử dụng các loại màng để bảo quản rau quả không còn là khái niệm mới nữa mà trên thực tế nó đã đƣơc biết đến vào thế kỷ 12 và 13. Chúng thƣờng đƣợc làm từ các vật liệu nhƣ: lipid, nhựa cây, polysaccarit và các protein. Ngoài ra còn có một số loại chất dẻo nhƣ: rƣợu polyhydric, sáp, và các loại dầu đƣợc thêm vào để cải thiện tính linh hoạt và độ bền của các chất polymer. [14]
Trong bối cảnh ngày càng tăng các vấn đề về vệ sinh an toàn thực phẩm, đặc biệt là việc sử dụng những hóa chất không đƣợc phép và không rõ nguồn gốc để kéo dài thời gian thƣơng mại của nông sản đã và đang làm tăng lên những bất an trong xã hội thì việc nghiên cứu và sử dụng những loại polymer sinh học càng hết sức cần thiết. [7]
Với nhiều công trình nghiên cứu trên các nƣớc đã giúp polymer sinh học ngày càng đa dạng hơn, trong đó có cả polymer sinh học dùng trong bảo quản rau quả tƣơi nhƣ: Chitosan, carrageenan, alginate, agar, collagen, màng tinh bột, màng bán thấm BOQ -15, màng bán thấm có nguồn gốc protein…
Năm 1983, Bộ Nông Nghiệp Mỹ (USDA) đã chấp nhận Chitosan đƣợc dùng làm chất phụ gia trong thực phẩm. Chitosan tạo màng mỏng bao gói bảo quản thực phẩm.
Năm 1987, Bentech đã đƣợc cấp bằng sáng chế nghiên cứu thành công khi dùng chitosan để bọc nang hạt giống. Kết quả cho thấy ở vùng đất mà cây trồng thƣờng bị nấm tấn công vào hệ rễ, khi bọc nang hạt giống bằng chitosan thì năng suất thu hoạch lên 20%.
Năm 2002, Promanazzi và các cộng sự đã tiến hành bảo quản nho bằng Chitosan. Kết quả thấy đƣợc rằng màng phủ Chitosan nồng độ 1,25% đã giúp nho tăng khả năng kháng khuẩn.[15]
Năm 2007, Ribeiro và các cộng sự đã tiến hành cho bảo quản dâu tây bằng Carrageenan. Kết quả thu đƣợc là Carrageenan có hiệu quả trong việc giữ đƣợc cấu trúc săn chắc cho dâu tây.[15]
Tháng 1/2010, A.M.M.Sousa và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tác dụng của bao film agar tới quá trình bảo quản rau quả. Kết quả thu đƣợc là với Agar 1% kết hợp với glycerol 15% sẽ có tác dụng ngăn chặn trao đổi ẩm, oxy, hƣơng vị và hàm lƣợng dầu giữa rau quả và môi trƣờng xung quanh.[11]
b. Tình hình trong nước:
Cùng với sự phát triển của thế giới, Việt Nam cũng đã tìm ra đƣợc những phƣơng pháp để sản xuất ra đƣợc những loại polymer sinh học để giúp kéo dài thời hạn bảo quản của rau quả mà không làm ảnh hƣởng tới sức khỏe của ngƣời sử dụng. Sinh viên của Khoa chế biến Trƣờng Đại học Nha Trang đã thực hiện một số nghiên cứu ứng dụng trong bảo quả rau quả của Chitosan và đã thành công, nhƣ:
Tháng 11/2007, Vƣơng Thị Thanh Lam đã thực hiện đồ án tốt nghiệp đại học với đề tài Nghiên cứu sử dụng Chitosan trong bảo quản chuối. Kết quả cho thấy có thể sử dụng dung dịch shitosan nồng độ 1,5% để xử lý tạo màng bao để bảo quản chuối tƣơi. Màng bao Chitosan có tác dụng làm chậm quá trình chín của quả, ngăn chặn sự mất nƣớc và có khả năng kháng khuẩn.
Tháng 8/2012, Nguyễn Thị Vị đã thực hiện đồ án tốt nghiệp đại học với đề tài Nghiên cứu phƣơng pháp bảo quản quả vú sữa bằng màng Chitosan trong điều kiện thƣờng và điều kiện lạnh. Kết quả cho thấy ta có thể dùng màng Chitosan ở nồng độ 0,6% để bảo quản vú sữa, có thể kết hợp với bảo quản lạnh thì cho kết quả tốt hơn.
Tháng 11/2006, Nguyễn Thị Hữu thực hiện đồ án tốt nghiệp đại học với đề tai Ứng dụng Chitosan trong bảo quản trái thanh long. Kết quả cho thấy có thể dùng dung dịch Chitosan nồng độ 1% để bảo quản thanh long.
Qua các nghiên cứu của những ngƣời đi trƣớc đã thấy đƣợc rằng Chitosan, Carrageenan và Agar có tác dụng tích cực trong việc bảo quản rau quả tƣơi sống. Góp phần đảm bảo chất lƣợng của rau quả trong quá trình bảo quản cũng nhƣ kéo dài thời gian bảo quản. Ngoài ra, măng tây cũng là một loại rau quả ăn tƣơi sống, có nhiều đặc tính giống với các loại rau quả đã đƣợc nghiên cứu, mà hiện tại ngoài bảo quản thƣờng và bảo quản lạnh thì măng tây chƣa có cách bảo quản nào khác. Vì vậy việc tìm ra loại polymer sinh học phù hợp trong bảo quản măng tăng là khả thi.
CHƢƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU: 2.1.1. Măng tây: 2.1.1. Măng tây:
Măng tây xanh (asparagus officinalis Linn) tƣơi đƣợc mua tại siêu thị Maximark, địa chỉ: 60 Thái Nguyên, phƣờng Phƣơng Sài, Thành phố Nha Trang, Khánh Hòa.
Măng tây đƣợc lựa chọn là loại măng tây có phần ngọn trung bình là 19-23 cm, non, tƣơi giòn, không có xơ.