Dụng cụ và thiết bị

Máy đo màu (Colorimeter) Khúc xạ kế (Refractometer) Cân kỹ thuật

Hệ thống đo hơ hấp Kho lạnh

Một số dụng cụ và thiết bị khác 3.2 Phương pháp nghiên cứu

Cam sành được bảo quản bằng các cơng nghệ đơn giản và cĩ thể áp dụng được ở các vùng khác nhau trong nước:

3.2.1 Bố trí thí nghiệm Các thí nghiệm được bố trí gồm: Các thí nghiệm được bố trí gồm: Nhân tố A: phương pháp xử lý A₀: khơng xử lý A₁: xử lý ozone A₂: xử lý ozone và bao màng CMC A₃: xử lý vơi A₄: xử lý vơi và bao màng CMC Nhân tố B: Nhiệt độ bảo quản B₁: nhiệt độ phịng (26-28⁰C) B₂: nhiệt độ lạnh (10-12⁰C)

Tất cả các thí nghiệm được lập lại 2 lần

Số nghiệm thức thực hiện: 5 * 2 * 2 = 20 nghiệm thức.

Kiểm tra các mẫu thí nghiệm sau mỗi thời gian bảo quản ở các chế độ nhiệt độ tồn trữ. 3.2.2 Tiến hành thí nghiệm

Chuẩn bị nguyên liệu

Cam được thu hoạch ở thời điểm chín thích hợp, kích thước tương đối đồng đều, khơng bị dị tật, khơng bị tổn thương cơ học, thu hái vào lúc trời mát, khơng nên thu hái vào giữa trưa hay trời mưa. Sau khi thu hái đem về phịng thí nghiệm tiến hành phân loại và lau sạch bằng giấy mỏng, thao tác phải cẩn thận tránh cam bị tổn thương cơ học, vỡ túi dầu và lớp sáp mỏng tự bảo vệ trên vỏ cam.

Tiến hành

Cam Sành sau khi chuẩn bị được tiến hành xử lý theo các điều kiện sau (hình 3): - Khơng xử lý

- Xử lý trong nước ozone 7 phút

- Xử lý trong dung dịch vơi bão hịa 5 phút

Cam sau khi đã khơ bề mặt tiến hành bao màng CMC nồng độ 1%, cho vào bao bì PE cĩ độ dày 30µm đục lỗ 0.5% diện tích và bảo quản ở các nhiệt độ:

- Nhiệt độ phịng (26-28^oC) - Nhiệt độ lạnh (10-12^oC)

Hình 3. Quy trình tổng hợp xử lý và bảo quản cam sành

Chuẩn bị màng CMC

Màng CMC được chuẩn bị từ trước và được tiến hành: cân 40g CMC, 4g kali sorbate, 32g glycerol, 4g CaCl₂, 20g tinh bột, tất cả các hĩa chất được cân bằng cân điện tử lấy 2 số lẽ. Sau khi các hĩa chất được chuẩn bị xong đem cho vào nồi thêm vào 4 lít nước dùng đủa thủy tinh khấy nhẹ, đặt lên bếp đun, dùng nhiệt kế theo giõi nhiệt độ khoảng (75-80^oC) giữ yên trong vài phút, sau đĩ tắt bếp và để nguội nhiệt độ khoảng (40- 45^oC) cĩ thể tiến hành nhúng cam vào dung dịch màng CMC.

Khơng xử lý

Kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng Cam Sành

Phân loại và xử lý sơ bộ

Xử lý ozone

Bao màng CMC

Cho vào bao PE đục lỗ 0,5% Bảo quản Nhiệt độ lạnh (10÷12°C) Nhiệt độ phịng (26÷28^oC) ðể ráo Ngâm nước vơi bão hịa

Hình 4. Cam sành xử lý trong nước ozone

Cam Sành xử lý trong nước ozone được thể hiện ở hình 4.

Hình 5. Cam sành sau khi được nhúng màng CMC để khơ bề mặt

Cam Sành sau khi nhúng dung dịch màng CMC để khơ bề mặt tự nhiên được thể hiện ở hình 5.

3.3 Các chỉ tiêu chất lượng phân tích

Các chỉ tiêu phân tích Nguyên tắc và phương pháp phân tích

Màu sắc ðược xác định bằng máy đo màu Colorimeter và được biểu

thị theo giá trị L, a, b. Phương pháp đo màu dựa vào tính chất quang học của vật liệu: khả năng hấp thụ và khả năng phản xạ ánh sáng.

L: độ sáng

a: màu đỏ, -a: màu xanh lá cây b: màu vàng, -b: màu xanh da trời

ðộ Brix ðo bằng chiết quang kế

Lấy dịch quả nhỏ 1 giọt lên chiết quang rồi đọc trực tiếp độ Brix của dịch quả.

Vitamin C (mg%) ðịnh lượng vitamin C theo phương pháp Muri

Nguyên lý: dạng oxy hố của thuốc thử 2,6 diclorophenol indolphenol cĩ màu xanh bị khử bởi acid Ascorbic cĩ trong dịch chiết nguyên liệu thành dung dịch khơng màu. Ở thời điểm cân bằng thì thuốc thử dư khơng bị khử cĩ màu hồng. Cơng thức tính số mg Vitamin C trong 100g dịch quả:

)

100

/

(

*

08

.

0

*

100

*

*

)

(

mg g

m

V

V

b

a

x −

=

V₁: thể tích dịch chiết ban đầu

V₂: thể tích dịch chiết lấy để chuẩn, ml

a: số ml thuốc thử trung bình khi chuẩn mẫu, ml

b: số ml thuốc thử trung bình khi chuẩn mẫu đối chứng, ml m: khối lượng mẫu vật, g

0.008: số mg acid tương ứng với 1 ml dung dịch chuẩn 2,6 diclorophenol indolphenol.

Hàm lượng acid (%) Nguyên lý: dùng một dung dịch kiềm chuẩn NaOH để trung hịa các acid trong thực phẩm, với phenolphthalein làm chỉ thị màu.

Xác định hàm lượng acid theo cơng thức: p n K X 100 * 25 50 * * =

K: hệ số của loại acid P: trọng lượng mẫu thử, g

n: số ml NaOH 0.1N sử dụng để chuẩn độ 25 ml dịch thử.

Tổn thất khối lượng (%)

Cân khối lượng mẫu ban đầu và khối lượng mẫu theo các thời gian khảo sát, tổn thất khối lượng được tính theo cơng thức:

Tổn thất (%) = ((m_d-m_c)/m_d) x 100

m_d: khối lượng mẫu ban đầu (kg), m_c: khối lượng mẫu ở các thời điểm khảo sát (kg)

ðộ dày vỏ (mm) Dùng thước kẹp (mm)

Các ký hiệu thường dùng trong đề tài: V: xử lý vơi

O: xử lý ozone KXL: khơng xử lý

O+CMC: Xử lý ozone và bao màng CMC, nồng độ 1% V+CMC: Xử lý vơi và bao màng CMC, nồng độ 1% TTKL: tổn thất khối lượng (%)

NDP: nhiệt độ phịng (26-28^oC) NDL: nhiệt độ lạnh (10-12^oC)

0 4 8 12

0 3 6 9 12 15

Thời gian (ngày)

T T K L ( % ) O+CMC V+CMC KXL O V

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN

4.1 Tổn thất khối lượng tự nhiên của cam Sành theo thời gian bảo quản với các điều kiện xử lý và nhiệt độ khác nhau điều kiện xử lý và nhiệt độ khác nhau

Tổn thất khối lượng cĩ liên quan đến sự bay hơi nước và sự tổn thất chất khơ do quá trình hơ hấp của cam sau thời gian bảo quản.

4.1.1 Tổn thất khối của cam Sành theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ phịng (26-28^oC) ở các điều kiện xử lý khác nhau ở các điều kiện xử lý khác nhau

Hình 6. Tổn thất khối lượng của cam Sành theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ phịng (26-28^oC) với các điều kiện xử lý khác nhau

Chú thích: V: xử lý vơi O: xử lý ozone KXL: khơng xử lý

O+CMC: xử lý ozone và bao màng CMC V+CMC: xử lý vơi và bao màng CMC TTKL: Tổn thất khối lượng (%)

Kết quả thể hiện ở hình 6 cho thấy với cam bảo quản ở nhiệt độ phịng hầu như đều cĩ xu hướng chung giảm khối lượng đáng kể trong giai đoạn đầu. ðiều này cĩ thể là do tiếp xúc trực tiếp với khơng khí nên quá trình hơ hấp diễn ra nhanh làm tổn thất chất khơ. Cam xử lý vơi và bao màng CMC tổn thất khối lượng thấp nhất khoảng 2.57% sau 12 ngày bảo quản. Do cam ngâm trong nước vơi bão hịa, ion Ca²⁺ tác dụng với pectin hịa tan tạo thành pectat canxi cĩ tác dụng làm vỏ cam cứng kết hợp với màng CMC hạn chế thốt ẩm, ngăn tiếp xúc với oxy hạn chế hơ hấp giảm tổn thất khối lượng. Mẫu cam khơng xử lý thường bị tổn thất khối lượng nhiều nhất (khoảng 4.86%) sau 15 ngày bảo quản.

0 4 8 12

0 10 20 30 40 50 60

Thời gian (ngày)

T T K L ( % ) O+CMC V+CMC KXL O V

Bảng 3. Phương trình thể hiện sự tổn thất khối lượng cam Sành theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ phịng (26-28^oC) với các phương pháp xử lý khác nhau

Phương pháp xử lý Phương trình hồi quy

KXL y = 0.0044x² + 0.2881x - 0.1255, R² = 0.96

O y = -0.053x² + 0.3899x - 0.0507, R² = 0.99

O+CMC y = -0.0034x²+ 0.1787x + 0.0094, R² = 0.96

V y = -0.0164x² + 0.4758x + 0.0261, R² = 0.97 V+CMC y = -0.0263x² + 0.6825x – 0.1756, R² = 0.97 Chú thích: X: thời gian bảo quản (ngày)

Y: tổn thất khối lượng (%)

Các mơ hình thể hiện ở bảng 3 cho thấy mối quan hệ giữa tổn thất khối lượng (%) theo thời gian bảo quản (ngày). Các phương trình đều thể hiện hệ số tương quan R² tương đối cao (R²≥ 0.96), do đĩ cĩ thể sử dụng các phương trình này để dự đốn tổn thất khối lượng của cam Sành theo thời gian bảo quản.

4.1.2 Tổn thất khối của cam Sành ở nhiệt độ lạnh (10-12^oC)

Hình 7. Tổn thất khối lượng của cam Sành theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ lạnh (10-12oC) với các điều kiện xử lý khác nhau

Các mẫu cam bảo quản lạnh cũng giảm khối lượng nhanh ở giai đoạn đầu (hình 7). ðiều này cĩ thể được giải thích do quả bị rối loạn sinh lý sinh hĩa làm tăng cường độ hơ hấp. Việc giảm nhiệt độ đột ngột thì cường độ thốt hơi nước xảy ra càng nhanh, làm cho khối lượng bị tổn thất đáng kể. Càng về sau thì tốc độ giảm khối lượng chậm dần và khơng khác nhau nhiều giữa các chế độ xử lý do lượng CO₂ sinh ra cân bằng với oxy trong khơng khí làm chậm lại quá trình hơ hấp, hàm lượng nước trong quả cịn ít, nên tốc độ thốt hơi nước giảm dần. Sau 60 ngày bảo quản mẫu xử lý ozone ít tổn thất nhất khoảng 5.12% trong khi mẫu khơng xử lý tổn thất nhiều nhất khoảng 8.75%.

Do cam khơng xử lý bảo quản trong thời gian dài nên nấm mốc tấn cơng nên cam khơng xử lý tổn thất khối lượng nhiều nhất.

Kết quả thí nghiệm cho thấy xây dựng mơ hình tổn thất khối lượng của cam bảo quản ở nhiệt độ lạnh. Các mơ hình được cho ở bảng 4 cho thấy tổn thất khối lượng của cam biến đổi theo đường cong. Giai đoạn đầu khối lượng cam giảm nhanh sau đĩ chậm lại, về cuối quá trình thì tăng lên do cam chuyển sang giai đoạn hư hỏng. Với hệ số tương quan (R² ≥ 0.93) cho phép sử dụng các phương trình này để dự đốn tổn thất khối lượng của cam Sành theo thời gian bảo quản.

Bảng 4. Phương trình thể hiện sự tổn thất khối lượng cam Sành theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ lạnh (10-12^oC) với các phương pháp xử lý khác nhau

Phương pháp xử lý Phương trình hồi quy

KXL y = 0.0004x² + 0.1433x + 0.4851, R² = 0.93 O y = 0.0009x² + 0.1455x + 0.2701, R² = 0.95 O+CMC y = 0.0002x² + 0.1668x + 0.0841, R² =0.98 V y = 0.0009x² + 0.0804x + 0.1346, R² = 0.99 V+CMC y = 0.0015x² + 0.2145x + 0.1769, R² = 0.98 Chú thích: X: thời gian bảo quản (ngày)

Y: tổn thất khối lượng (%)

4.1.3 So sánh tổn thất khối lượng của cam Sành với các các điều kiện xử lý và bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau quản ở các nhiệt độ khác nhau

Các đồ thị thể hiện ở các hình 8a đến 8e cho thấy cam xử lý ở nhiệt độ phịng tổn thất khối lượng nhiều hơn các cam bảo quản nhiệt độ lạnh cùng thời gian bảo quản. ðiều này được giải thích cam bảo quản nhiệt độ phịng tiếp xúc với điều kiện khơng khí bình thường nên tốc độ hơ hấp diễn ra nhanh làm tổn thất chất khơ, tăng tốc độ thốt hơi nước dẫn đến khối lượng giảm nhanh. Cam bảo quản lạnh việc thay đổi nhiệt độ đột ngột làm quả bị rối loạn sinh lý cũng làm giảm khối lượng ở giai đoạn đầu nhưng khơng nhiều vì các giai đoạn sau các quá trình sinh lý sinh hĩa đã dần đi vào ổn định làm giảm được các quá trình chuyển hĩa (bao gồm hơ hấp, sản sinh ethylene) làm giảm các sự thay đổi trong sản phẩm và giảm sự sinh nhiệt trong quá trình hơ hấp. ðiều này cũng làm giảm sự mất nước hạn chế được tổn thất khối lượng. Cam bảo quản ở nhiệt độ phịng giai đoạn đầu do cường độ hơ hấp tăng cao, tốc độ bốc hơi nước nhanh, dẫn đến khối lượng giảm rất mạnh. Nhưng càng về sau thì tốc độ giảm khối lượng chậm do phần lớn nước trong dịch quả bị bốc hơi ở giai đoạn đầu. Dần về cuối quá trình thì tổn thất khối lượng tăng lên do các tế bào bị lão hĩa làm mất cân bằng về mặt sinh lý sinh hĩa làm tăng tốc độ hơ hấp, hệ keo trong dịch bào giảm tính

0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 40 50 60

Thời gian (ngày)

T T K L ( % ) NDL NDP 0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 40 50 60

Thời gian (ngày)

T T K L ( % ) NDL NDP

háo nước tốc độ bay hơi nước tăng lên đáng kể. ðiều này làm cam tổn thất khối lượng xảy ra nhanh ở cuối quá trình bảo quản (Nguyễn Minh Thủy, 2003).

a. Cam khơng xử lý

Hình 8a. Tổn thất khối lượng của cam Sành theo thời gian (khơng xử lý) ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau

Chú thích: TTKL: Tổn thất khối lượng (%)

_{NDL: nhiệt độ lạnh (10-12}o

C) (NDP): nhiệt độ phịng (26-28^oC)

Kết quả thể hiện ở hình 8a cho thấy cam khơng xử lý ở nhiệt độ phịng tổn thất khối lượng tăng nhanh hơn cam nhiệt độ lạnh. Cam ở nhiệt độ phịng sau 15 ngày bảo quản tổn thất khối lượng khoảng 4.86% trong khi cam ở nhiệt độ lạnh sau 15 ngày bảo quản tổn thất khối lượng khoảng 2.53%. Tốc độ giảm khối lượng cam ở nhiệt độ lạnh tương đối chậm đến ngày thứ 50 khoảng 5.31%, nhưng sau đĩ cĩ xu hướng tăng nhanh ở giai đoạn cuối của quá trình bảo quản, đến ngày thứ 60 thì tổn thất khối lượng khoảng 8.75% do sự lão hĩa của các mơ nên đẩy nhanh tốc độ tổn thất khối lượng.

b. Cam xử lý ozone

Hình 8b. Tổn thất khối lượng của cam Sành theo thời gian (xử lý ozone) ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau

Kết quả thể hiện ở hình 8b cho thấy tốc độ tổn thất khối lượng cam xử lý ozone ở nhiệt độ phịng cũng nhanh hơn cam ở nhiệt độ lạnh. Cam ở nhiệt độ phịng sau 15

0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 40 50 60

Thời gian (ngày)

T T K L ( % ) NDL NDP 0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 40 50 60

Thời gian (ngày)

T T K L ( % ) NDL NDP

ngày bảo quản tổn thất khối lượng khoảng 4.53%. Trong khi cam bảo quản lạnh sau 60 ngày tổn thất khối lượng khoảng 5.12%. Từ kết quả cho thấy nhiệt độ ảnh hưởng nhiều đến tổn thất khối lượng của quả.

c. Cam xử lý vơi

Hình 8c. Tổn thất khối lượng của cam Sành theo thời gian (xử lý vơi) ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau

Kết quả thể hiện ở hình 8c cho thấy cam xử lý vơi giữa nhiệt độ lạnh và nhiệt độ phịng chênh lệch tổn thất khối lượng ít. Tuy nhiên mẫu cam ở nhiệt độ phịng vẫn tổn thất khối lượng nhiều hơn mẫu ở nhiệt độ lạnh. Cam ở nhiệt độ phịng sau 12 ngày bảo quản tổn thất khối lượng khoảng 2.89%, với cam bảo quản lạnh tổn thất khối lượng khoảng 6.46% sau 50 ngày bảo quản.

d. Cam xử lý ozone và bao màng CMC

Hình 8d. Tổn thất khối lượng của cam Sành theo thời gian (xử lý ozone và bao màng CMC) ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau

ðồ thị hình 8d cho thấy giai đoạn đầu cam nhiệt độ phịng vẫn tổn thất khối lượng nhiều hơn mẫu lạnh ở cùng thời gian bảo quản. Cam ở nhiệt độ phịng sau 12 ngày bảo quản tổn thất khối lượng khoảng 4.20%. Cam ở nhiệt độ lạnh tổn thất khối lượng khoảng 8.87% sau 55 ngày bảo quản.

0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 40 50 60

Thời gian (ngày)

T T K L ( % ) NDL NDP

e. Cam xử lý vơi và bao màng CMC

Hình 8e. Tổn thất khối lượng của cam sành theo thời gian (xử lý vơi và bao màng CMC) ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau

ðồ thị hình 8ecủa mẫu cam xử lý vơi và bao màng CMC ở giai đoạn từ 0 đến 13 ngày thì tổn thất khối lượng gần như nhau giữa nhiệt độ lạnh và nhiệt độ phịng. Cam ở nhiệt độ phịng tổn thất khối lượng khoảng 2.57% sau 12 ngày, khi đĩ cam ở nhiệt độ lạnh tổn thất khối lượng khoảng 3.03% sau 15 ngày. Giai đoạn này thì tác động của màng xử lý nhiều hơn nhiệt độ bảo quản. Do cam ngâm trong nước vơi bảo hịa ion canxi kết hợp với pectin hịa tan tạo thành pectat canxi làm cấu trúc quả cứng kết hợp