Khi chín cà chua chuyển dần từ màu xanh sang màu vàng rồi màu đỏ. Điều này là do clorophil chuyển thành carotin…tạo nên màu sắc của quả chín.
Tốc độ biến đổi các thành phần hóa học trong đó có biến đổi về màu sắc tỷ lệ thuận với cường độ hô hấp.
Màu sắc của quả được khảo sát thông qua sự sai khác về màu (ΔE) trước và sau thời gian bảo quản, được xác định bằng máy đo màu. Đánh giá tại thời điểm ban đầu và sau 6 ngày, 15 ngày, 25 ngày bảo quản.
Kết quả sau khi xử lý được đưa ra trong hình sau:
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0% 0.50% 1.00% 1.50% 2.00% 2.50% Nồng độ chitosan S a i k h á c s o v ó i b a n đ ầ u
6 ngày 15 ngày 25 ngày
Hình 17: Biến đổi màu sắc theo thời gian Nhận xét:
Thời gian bảo quản càng lâu thì màu sắc biến đổi càng nhiều do quả càng chín.
Với cùng một thời gian bảo quản thì mẫu đối chứng và mẫu 0.5% biến đổi màu nhiều nhất, mẫu 2% biến đổi ít nhất.
Do quá trình chín tỉ lệ thuận với cường độ hô hấp nên ở mẫu 2% màu sắc quả biến đổi ít nhất điều này có được là do cường độ hô hấp ở mẫu 2% được hạn chế hơn các mẫu khác.
Mẫu 2.5% cường độ màu biến đổi mạnh hơn cả mẫu 1% và 1.5%, điều này chứng tỏ quả đã hô hấp mạnh hơn. Nhưng ở đây chủ yếu là hô hấp yếm khí do màng chitosan quá dày đã hạn chế tối đa lượng khí oxi trao đổi với quả và tới ngưỡng làm quá trình hô hấp yếm khí xảy ra mạnh mẽ kết hợp với lượng nhiệt sinh ra không tỏa ra ngoài một cách hiệu quả nên quả biến đổi nhiều hơn các mẫu khác.
Mẫu 1% có sự biến đổi màu sắc thấp hơn mẫu 1,5% nhưng tỷ lệ này là rất nhỏ nên không nói lên được cường độ hô hấp mẫu 1,5% cao hơn mẫu 1%. Có một giai đoạn mà
biên độ biến đổi màu mẫu 1,5% diễn ra rất nhanh. Điều này sẽ được giải thích cụ thể thông qua quá trình hô hấp được trình bày ở phần sau.
Biên độ biến đổi màu (khoảng biến đổi màu ở các thời điểm bảo quản của cùng một nồng độ) của các mẫu cũng có sự khác biệt rõ ràng: mẫu đối chứng màu sắc biến đổi rất nhanh, khoảng chênh lệch giữa các thời điểm bảo quản rất lớn. Các khoảng chênh lệch này giảm dần tương ứng theo nồng độ chitosan 0.5%, 1.0%. Mẫu 2% có biên độ màu biến đổi ít nhất.
Để so sánh ảnh hưởng của màng chitosan trong bảo quản thường kết hợp với bảo quản lạnh tới cường độ màu của cà chua chúng tôi đã tiến hành đo sự biến thiên cường độ màu tại cùng một thời điểm (15 ngày sau bảo quản) ở cả hai chế độ bảo quản lạnh và bảo quản thường và kết quả thu được như sau:
Hình 18: So sánh biến đổi màu mẫu lạnh và thường
Theo biểu đồ trên thì khả năng làm giảm sự biến đổi màu sắc khi kết hợp với bảo quản lạnh là rất rõ rệt. Ở tất cả các nồng độ sự biến đổi màu của mẫu bảo quản lạnh đều thấp hơn mẫu bảo quản thường. mẫu 2% có sự biến đổi ít nhất về màu sắc. Như vậy ở nhiệt độ thấp cường độ hô hấp giảm hẳn đã làm màu sắc quả biến đổi ít hơn, điều này một lần nũa minh chứng cho sự phụ thuộc của sự biến đổi màu sắc vào cường độ hô hấp.
Như vậy khả năng làm giảm cường độ hô hấp của màng chitosan đã được chứng minh một phần thông qua màu sắc quả khi bảo quản.
Kết luận:
• Màng chitosan có khả năng làm giảm sự biến đổi màu quả một cách rõ rệt.
• Sự kết hợp màng chitosan với bảo quản lạnh làm giảm sự biến đổi màu sắc ở tất cả các nồng độ.
So sánh sự biến đổi màu BQ lạnh và BQ thường (sau 15 ngày) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Đc 0,5% 1% 1,5% 2% 2,5% Nồng độ chitosan S a i k h á c m à u s ắ c BQ thường Bq lạnh
• Tại nồng độ 2.0% màng chitosan cho hiệu quả làm giảm khả năng biến đổi màu tốt nhất của quả cà chua ở cả 2 chế độ bảo quản lạnh và bảo quản thường.
3.9.Ảnh hưởng của màng chitosan tới cường độ hô hấp của cà chua
Khi bảo quản cũng như mọi rau quả khác cà chua luôn có các hoạt động sống, trao đổi chất. trong đó điển hình nhất là quá trình hô hấp đó cơ bản là quá trình sử dụng các hợp chất đã được tổng hợp khi quả còn ở trên cây để duy trì sự sống của quả.
Phụ thuộc vào thành phần không khí bên ngoài mà sự hô hấp có thể là hiếu khí hoặc yếm khí. Cả hai quá trình này đều làm biến đổi các chất trong quả, nhưng hạn chế tối đa hô hấp yếm khí và giữ hô hấp hiếu khí ở mức tối thiểu đó chính là bài toán tối ưu của phương pháp bảo quản này.
Chitosan là chất có khả năng tạo màng, tùy theo nồng độ mà khả năng thấm khí (O2) của chúng khác nhau, và khi làm màng bao thì khả năng điều chỉnh hô hấp của chúng theo đó cũng khác nhau.
Để đánh giá khả năng điều chỉnh hô hấp của màng chitosan, thông qua các kết quả nghiên cứu về độ cứng, biến đổi màu và hao hụt khối lượng chúng tôi nhận thấy nồng độ chitosan cho kết quả tốt là 1,5% và 2,0%, kết hợp với điều kiện thiết bị không cho phép.Vì vậy trong phần nghiên cứu xác định cường độ hô hấp của quả chỉ xác định tại ba mẫu: mẫu đối chứng, mẫu 1.5 % và mẫu 2.0 % với cùng thời gian và điều kiện bảo quản (nhiệt độ thường).
Kết quả thu được như sau:
Cường độ hô hấp 0 10 20 30 40 50 60 0 2 4 6 8 10 12 14 16 ngày m g C O 2 / k g .h Mẫu DC Mẫu 1,5% Mẫu 2%
Nhận xét:
Nhìn vào biểu đồ ta thấy cà chua là loại quả có hô hấp đột biến (Climacteric). Cường độ hô hấp biến đổi lên xuống theo thời gian bảo quản.
Tất cả các nồng độ biểu đồ đều giống nhau, chứng tỏ diễn biến hô hấp của chúng là như nhau nhung chỉ khác nhau về cường độ. Ban đầu do quả còn ương nên cường độ hô hấp giảm dần trong 4 ngày đầu bảo quản giai đoạn này là thời kỳ ngủ tĩnh của quả, quả kết thúc giai đoạn tích lũy dinh dưỡng như khi còn trên cây mẹ và chuẩn bị quá trình chín
nên các phản ứng tổng hợp diễn ra chậm hơn và lượng CO2 thoát ra giảm đi.
Sau thời gian ngủ tĩnh hô hấp bắt đầu tăng lên và quả bắt đầu chín[8]. Lúc này hàng loạt các phản ứng mà chủ yếu là các phản ứng phân hủy (chủ yếu là phân hủy đường) và biến đổi chất này thành chất khác (tinh bột biến thành đường) xảy ra mạnh mẽ và lượng CO2 thoát ra nhiều. Cường độ hô hấp đạt cực đại (điểm climacteric cực đại) sau 8 ngày bảo quản lúc này quả chín hoàn toàn.
Sau khi chín hoàn toàn quả bắt đầu vào giai đoạn phân hủy và chết. Gai đoạn này chủ yếu là các phản ứng tự phân không không sinh ra nhiều CO2. Cường độ hô hấp giảm dần sau 9 ngày bảo quản.
Dựa vào biểu đồ ta thấy mẫu 2.0 % có cường độ hô hấp thấp nhất, ở giai đoạn hô hấp cực đại mẫu 1.5 % có cường độ hô hấp mạnh hơn mẫu đối chứng nhưng ở giai đoạn sau thì thấp hơn. Điều này có thể giải thích như sau: Màng chitosan 1.5% có khả năng tích luỹ khí ethylen sinh ra do quá trình hô hấp nhiều hơn mẫu 2% nên khả năng kích thích của khí này tới các hệ enzim hô hấp, đặc biệt là amylaza làm chuyển hoá tinh bột thành đường, lượng đường tăng lên làm cho hô hấp và quá trình chín tăng lên. Điều này cũng giải thích tại sao màu sắc mẫu 1,5% có giai đoạn biến đổi nhanh hơn mẫu 1% và mẫu đối chứng. Ở mẫu 2% khí ethylen cũng được tích luỹ song do màng chitosan dầy hơn nên lượng O2 cung cấp cho hô hấp ít hơn nên hô hấp vẫn thấp hơn. Do màng chitosan có khả năng thấm khí nên lượng không khí trao đổi giữa môi trường và quả bị thay đổi dẫn tới cường độ hô hấp thay đổi. Cường độ hô hấp càng thấp quả càng chín chậm hơn. Mẫu 2.0 % có khả năng làm giảm cường độ hô hấp tốt nhất, quá trình thấm khí O2 và thoát CO2 tránh yếm khí diễn ra rất có lợi cho bảo quản.
Thời kỳ hô hấp cực đại của mẫu đối chứng diễn ra lâu hơn hai mẫu còn lại là do nhu cầu O2 luôn được đáp ứng từ môi trường, trong khi đó do có khả năng thấm khí từ từ nên lượng này cung cấp cho quả ở mẫu 1.5 % và mẫu 2.0 % bị hạn chế hơn.
Cường độ hô hấp của mẫu 2.0 % thấp nhất chứng tỏ lượng O2 vẫn đủ duy trì hô hấp hiếu khí và không xảy ra hô hấp yếm khí.
Kết luận:
• Màng chitosan có khả năng làm biến đổi thành phần không khí cung cấp cho quá trình hô hấp của quả.
• Màng chitosan nồng độ 2.0 % có khả năng hạn chế hô hấp ở mức thấp nhất. Quả chín chậm nhất
• Màng chitosan 2.0 % không làm quả bị hô hấp yếm khí mạnh mẽ.