IV. SỬ DỤNG MÀNG BAO VÀ LỚP PHỦ ĐỂ BẢO QUẢN RAU QUẢ
2.5.3.4/Ứng dụng của màng chitosan
2/ Màng polymer sinh học
2.5.3.4/Ứng dụng của màng chitosan
Các thí nghiệm thực tế cho thấy chitosan có khả năng ức chế hoạt động của một số loại vi khuẩn như E.Coli. Một số dẫn xuất của Chitosan diệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài. Có thể bảo quản các loại thực phẩm tươi sống, đông lạnh khi bao gói chúng bằng các màng mỏng dễ phân hủy sinh học và thân môi trường. Thông thường người ta hay dùng màng PE để bao gói các loại thực phẩm khô. Nếu dùng PE để bao gói các thực phẩm tươi sống thì có nhiều bất lợi do không khổng chế được độ ẩm và độ thoáng không khí (oxy) cho thực phẩm. Trong khi bảo quản, các thực phẩm tươi sống vẫn "thở", nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước sẽ bị ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển. Màng bao bọc bằng chitin và chitosan sẽ giải quyết được các vấn đề trên. Trong thực tế người ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả như đào, dưa chuột,
đậu, bưởi v.v... Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói. Loại này đã được sản xuất thử.
Một ứng dụng nữa của chitosan là làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả. Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị. Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo ra các sản phẩm polyme hóa của oquinon. Nhờ bao gói bằng màng chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành phần của anthocyamin, flavonoid và tổng lượng các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn.
Dùng màng chitosan bảo quản chuối.
Thời gian bảo quản kéo dài gấp 3 so với bình thường và có thể ứng dụng trên diện rộng với khối lượng trái cây lớn. Từ chế phẩm sinh học chitosan được sản xuất từ vỏ tôm, qua gần 4 tháng nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Văn Toàn, sinh viên Phạm Võ Minh Thiện, khoa công nghệ sinh học Trường ĐH Quốc tế (ĐH Quốc gia TPHCM), đã nghiên cứu thành công quy trình ứng dụng chế phẩm này để bảo quản các loại trái cây phổ biến hiện nay ở Việt Nam, đặc biệt là chuối.
Chuối mau bị mốc khi bảo quản bằng cách thông thường và Chuối tươi lâu nhờ sử dụng chế phẩm sinh học chitosan để bảo quản.
Chuối được bao màng chitosan nhờ dùng phương pháp phun sương. Bước đầu tiên, phân loại và định danh các loại vi khuẩn và nấm “chuyên” gây thối rữa thực phẩm nói chung, trái cây nói riêng như nấm mốc aspergillus niger, vi khuẩn gram âm - pseudomonas aeruginosa và vi khuẩn gram dương - staphylococcus aureus. Bước tiếp theo là tìm ra phương pháp hạn chế khả năng xâm thực và gây hại của các đối tượng này bằng chế phẩm sinh học chitosan.
Chế phẩm sinh học chitosan được tạo ra bằng cách hòa tan 1 g chitosan trong axít axetic loãng 1% và dùng làm dung dịch gốc (hay còn gọi là dung dịch nguyên). Tùy theo loại trái cây và chủng vi sinh vật gây nhiễm mà pha dung dịch nguyên thành các dung dịch thứ cấp có nồng độ khác nhau để ứng dụng cho việc bảo quản. Sau đó, dùng phương pháp phun chế phẩm sinh học chitosan lên bề mặt trái cây. Ưu điểm của phương pháp này là kéo dài thời gian bảo quản độ tươi của chuối gấp 3 lần so với các mẫu chuối làm đối chứng (không ứng dụng chế phẩm sinh học chitosan). Ngoài ra, nhờ dùng
phương pháp phun sương lên trái cây nên có thể ứng dụng phương pháp này trên diện rộng và với khối lượng trái cây lớn
Dùng màng chitosan bảo quản bưởi.
Bảo quản bưởi bằng màng chitosan trong vòng 3 tháng, bưởi vẫn tươi, không bị úng vỏ. Nghiên cứu của một nhóm sinh viên trường ĐH Nông Lâm TP.HCM. Sau khi nhúng bưởi vào dung dịch chitosan, cứ hai tuần nhóm tiến hành kiểm tra bưởi một lần. Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu còn tiến hành đối chứng với các loại màng bao khác như nhựa PE. Với màng chitosan, màu sắc của vỏ bưởi chỉ thay đổi chút ít so với lúc mới hái, nhưng vỏ bưởi vẫn có màu đều nhau, và có thể ăn được sau 3 tháng. So sánh với bao nhựa PE, màng chitosan cho chất lượng tốt hơn trong 3 tháng bảo quản. Tuy bao nhựa PE cũng có thể bảo quản bưởi trong vòng 3 tháng nhưng màu sắc vỏ bưởi không đều, có hiện tượng bị úng vỏ.
Bưởi sau 2 tháng được bảo quản bằng màng chitosan.
Dùng màng chitosan bảo quản các loại trái cây khác.
Xoài Cát Hòa Lộc có vỏ mỏng nên khó bảo quản lâu và vận chuyển xa, gây khó khăn cho việc xuất khẩu. Tiến sĩ Hà Thanh Toàn, Giám đốc Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ cùng các cộng sự đã nghiên cứu khắc phục hạn chế trên bằng cách xử lý chần nước nóng để ngăn bệnh thán thư và ruồi đục trái. Biện pháp này giúp đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng theo yêu cầu kiểm dịch thực vật cho cây ăn trái. Sau đó, trái được nhúng vào dung dịch Chitosan, tạo nên một lớp màng bao phủ mỏng có tác dụng chống mất ẩm, giảm hao hụt trọng lượng và kéo dài thời gian tồn trữ. Qua các thí nghiệm, xoài được tồn trữ tốt nhất là ở nhiệt độ lạnh từ 10- 12oC. Qua quá trình xử lý và tồn trữ, trái xoài được bảo quản tốt nhất trong 4 tuần, thậm chí có khả năng kéo dài 6 tuần, có thể vận chuyển và phân phối đi xa. Theo thạc sĩ Lê Văn Bằng, Chủ nhiệm Câu lạc bộ dịch vụ sản xuất Trái cây của Nông trường Sông Hậu, khi tìm được thị trường xuất khẩu
ổn định, nông trường sẽ xây dựng nhà xưởng, đầu tư trang thiết bị để bảo quản xoài theo qui trình công nghệ đã nghiên cứu.
Qua nhiều thí nghiệm, các nhà khoa học đã đưa ra qui trình bảo quản trái quýt đường với thời gian tồn trữ đến 8 tuần. Đó là bảo quản trái bằng cách bao màng Chitosan ở nồng độ 0,25% kết hợp với bao Polyethylene (PE) đục 5 lỗ với đường kính mỗi lỗ 1 mm và ghép mí lại bằng máy ép. Sau đó, bảo quản ở nhiệt độ 120C. Với phương pháp này, phẩm chất bên trong trái như: hàm lượng đường, hàm lượng vitamin C... luôn ổn định, tỷ lệ hao hụt trọng lượng thấp, màu sắc vỏ trái đồng đều và đẹp.