4.1 Phương pháp ép lấy tinh dầu
Là phương pháp thường được dùng cho các nguồn nguyên liệu có chứa tinh dầu trong các túi tinh dầu, hàm lượng cao, dễ bị ép bể như bưởi, cam
- Ưu điểm: Phương pháp này cũng cho ra tinh dầu nguyên chất, giá thành sản xuất rẻ
- Khuyết điểm:
Phương pháp này lẫn màu và mùi của nguyên liệu (phần không phải tinh dầu), không thể thực hiện được với các loại tinh dầu trong gỗ, hoa, ...
Không thích hợp cho các nguồn nguyên liệu không đảm bảo an toàn vì toàn bộ các chất hóa học tan trong dầu cũng sẽ được lấy vào.
4.2 Phương pháp chưng cất với hơi nước
Có 2 loại: không có nồi riêng và có nồi riêng
- Chưng cất bằng hơi nước không có nồi hơi riêng: Nguyên liệu và nước cùng cho vào một thiết bị nhưng cách nhau bởi một vỉ nồi. Khi đun sôi, hơi nước bốc lên qua khối nguyên liệu kéo theo tinh dầu và đi ra thiết bị ngưng tụ. Để nguyên liệu khỏi rơi vào phần có nước ta có thể lót trên vỉ 1 hay nhiều lớp bao tải tùy theo từng loại nguyên liệu. Phương pháp này phù hợp với những cơ sở sản xuất có qui mô trung bình.
- Chưng cất bằng hơi nước có nồi hơi riêng: Phương pháp này phù hợp với những cơ sở sản xuất lớn, hơi nước được tạo ra từ một nồi hơi riêng và được dẫn vào các thiết bị chưng cất. Phương pháp này cùng một lúc có thể phục vụ được cho nhiều thiết bị chưng cất, điều kiện làm việc của công nhân nhẹ nhàng hơn, dễ cơ khí hóa và tự động hóa các công đoạn sản xuất, khống chế tốt hơn các thông số công nghệ, rút ngắn được thời gian sản xuất. Ngoài ra, phương pháp này đã khắc phục được tình trạng nguyên liệu bị khê, khét và nếu theo yêu cầu của công nghệ thì có thể dùng hơi quá nhiệt, hơi có áp suất cao để chưng cất. Tuy nhiên, đối với một số tinh dầu trong điều kiện chưng cất ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ bị phân hủy làm giảm chất lượng. Hơn nữa, các thiết bị sử dụng trong phương pháp này khá phức tạp và đắt tiền.
- Ưu điểm:
Thiết bị khá gọn gàng, dễ chế tạo, qui trình sản xuất đơn giản
Trong quá trình chưng cất, có thể phân chia các cấu tử trong hỗn hợp bằng cách ngưng tụ từng phần theo thời gian
Thời gian chưng cất tương đối nhanh, nếu thực hiện gián đoạn chỉ cần 5-10 giờ, nếu liên tục thì 30 phút đến 1 giờ
- Khuyết điểm:
Không áp dụng phương pháp chưng cất vào những nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp vì thời gian chưng cất sẽ kéo dài, tốn rất nhiều hơi và nước ngưng tụ
Tinh dầu thu được có thể bị giảm chất lượng nếu có chứa các cấu tử dễ bị thủy phân Không có khả năng tách các thành phần khó bay hơi hoặc không bay hơi trong thành phần của nguyên liệu ban đầu mà những thành phần này rất cần thiết vì chúng có tính chất định hương rất cao như sáp, nhựa thơm...
Hàm lương tinh dầu còn lại trong nưóc chưng (nước sau phân ly) tương đối lớn Tiêu tốn một lượng nước khá lớn để làm ngưng tụ hỗn hợp hơi
4.3 Phương pháp hấp phụ
Bản chất của phương pháp là các chất béo động vật và chất béo thực vật ngoài khả năng hòa tan tinh dầu còn có khả năng hấp phụ tinh dầu lên bề mặt của nó, than và đất hoạt tính cũng có tính chất này.
Phương pháp này thường sử dụng để tách tinh dầu của các loại hoa, đặc biệt là các loại hoa có khả năng sinh thêm tinh dầu ở dạng khí sau khi thu hái khỏi cây như hoa nhài, hoa huệ...
Sau khi chất hấp phụ đã bão hòa, có thể cho tác dụng với dung môi lỏng (thường là rượu etylic) để tách tinh dầu ra.
- Ưu điểm: lẫn ít tạp chất, quy trình đơn giản, thực hiện ở nhiệt độ thường.
- Khuyết điểm: Đối với chất hấp phụ là chất béo thì khó tinh chế và bảo quản.
5 Ứng dụng chất mùi trong thực phẩm
5.1 Lớp phủ Alginate chứa tinh dầu bưởi hoặc chiết xuất hạt bưởi để bảo quản nho(Aloui, Khwaldia et al. 2014) (Aloui, Khwaldia et al. 2014)
5.1.1 Nguyên liệu
Tinh dầu bưởi (Citrus Paradisi)
Natri alginate cấp thực phẩm (NaAlg từ tảo nâu, trọng lượng phân tử 80 000 Da, Số CAS 9005-38-3) được sử dụng làm vật liệu phủ trong nghiên cứu này được mua từ Sigma- Aldrich (Steinheim, Đức). Tinh dầu bưởi (GEO) và chiết suất hạt bưởi (GSE) đã được sử dụng làm hợp chất chống nấm.
Nho khô nguyên cành được mua từ một nhà phân phối bán buôn ở Pháp, khi đáo hạn thương mại.
5.1.2 Phương pháp thực hiện
Chuẩn bị và áp dụng phương pháp điều trị lớp phủ
Các dung dịch phủ NaAlg (1 và 2%, w/w) đã được điều chế bằng cách hòa tan 1 g và 2 g trong 100 mL nước cất được làm nóng ở 70°C với khuấy trộn liên tục cho đến khi tất cả các hạt được phân tán triệt để. Glycerol (15%, w/w, dựa trên hàm lượng NaAlg) sau đó được thêm vào các dung dịch tạo màng và hỗn hợp này được khuấy qua đêm ở nhiệt độ phòng. Sau khi khuấy, nồng độ GSE hoặc GEO 1% (w/w) đã được thêm vào mỗi dung dịch NaAlg. Toàn bộ hỗn hợp sau đó được đồng nhất hóa ở tốc độ 13 500 vòng/phút trong 4 phút, sử dụng máy đồng nhất quay và khử khí ở nhiệt độ phòng bằng bơm chân không để loại bỏ bọt khí.
Trước khi xử lý, nho được chọn được rửa bằng dung dịch natri hypoclorit (0,01%) trong 3 phút, sau đó để ráo nước và sấy khô ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Sau đó, các loại quả mọng tách rời được phân ngẫu nhiên vào bảy phương pháp điều trị khác nhau, được đặt tên là T1: quả không có vỏ; T2: quả mọng phủ 1% NaAlg; T3: quả mọng phủ 2% NaAlg; T4: quả mọng phủ 1% NaAlg-1% GEO; T5: quả mọng phủ 2% NaAlg-1% GEO; T6: quả mọng phủ 1% NaAlg-1% GSE; và T7: quả mọng được phủ 2% NaAlg-1% GSE.
Quả nho được nhúng trong các dung dịch phủ khác nhau trong 1 phút. Sau khi xử lý lớp phủ, trái cây được treo lên và sấy khô trong 24 giờ và sau đó được bảo quản ở 4 ± 1 ° C và độ ẩm tương đối 85% - 90% (RH) trong 15 ngày.
Đặc tính nho
Bốn mươi lăm quả nho cho mỗi ngày xử lý và lấy mẫu đã được sử dụng để đánh giá các đặc tính hóa lý của trái cây tại các thời điểm bảo quản lạnh khác nhau (3, 6, 9, 12 và 15 ngày). Trước khi thử nghiệm, nho được giữ ở 20 ° C trong 2 ngày để mô phỏng các điều kiện thị trường. Tất cả các xét nghiệm được thực hiện trong ba lần.
Xét nghiệm kháng nấm
Phân lập và xác định Penicillium Digitatum từ nho
Penicillium Digitatum được phân lập từ quả nho bị bệnh. Các phần nhỏ với các tổn thương có triệu chứng được cấy trên môi trường thạch khoai tây và ủ ở 25 ° C trong 7 ngày. Sau giai đoạn ủ bệnh này, các khuẩn nấm đang phát triển được phân lập lại trên thiết bị PDA mới để thu được môi trường nuôi cấy thuần túy và sau đó được quan sát dưới kính hiển vi quang học để xác định dựa trên các đặc điểm hình thái của conidiophores và conidia.
Phân hủy trái cây
Để đánh giá hoạt tính kháng nấm của các phương pháp xử lý lớp phủ khác nhau, các loại quả nho tách ra trước đó được rửa bằng natri hypochlorite (0,01%) được nhúng vào huyền phù bào tử Penicillium Digitatum ở nồng độ 105 bào tử mL1 1 phút. Các tế bào
Penicillium thu được bằng cách đổ 2 mL nước sinh lý vô trùng chứa 0,01% (v/v) Tween
80 trên bề mặt thạch, sau đó cạo nhẹ bằng cách sử dụng một cái cào vô trùng để loại bỏ số lượng bào tử tối đa và số lượng bào tử là được tính bằng buồng đếm Thoma. Sau khi cấy, trái cây được giữ ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ để sấy khô hoàn toàn. Sau đó, chúng được ngâm trên các dung dịch phủ NaAlg khác nhau (30 quả cho mỗi lần xử lý) trong 1 phút và sấy khô ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Sau khi điều trị, quả nho được bảo quản ở
điều kiện tiếp thị mô phỏng (20°C, 90% RH) trong 5 ngày và tỷ lệ mắc bệnh, được biểu thị bằng số lượng quả bị nhiễm bệnh trong tổng số quả trong mỗi lần điều trị, được đánh giá hàng ngày. Thí nghiệm được tiến hành hai lần.
Ước tính nồng độ dư limonene bằng sắc ký khí headspace
Sắc ký khí headspace được sử dụng để ước tính lượng limonene còn lại, thành phần chính của GEO, trong quả nho được phủ màng composite NaAlg-GEO, trong quá trình bảo quản. Phân tích được thực hiện trước khi lưu trữ (tại ngày 0) và tại các thời điểm lưu trữ lạnh khác nhau (3, 6 và 15 ngày). Các mẫu cho tất cả các phương pháp điều trị, ngoại trừ các phương pháp bao gồm GSE (T6 và T7), đã được cắt và đưa vào lọ khoảng trống trước khi được làm nóng ở 160°C trong 10 phút, để tạo điều kiện cho sự khuếch tán của chất bay hơi từ nho được tráng. Bốn lọ đã được sử dụng cho mỗi lần điều trị để thu được dữ liệu trong bốn lần.
Phân tích sắc ký được thực hiện theo quy trình được mô tả bởi SanchezGonzalez et al. (2011). Khí mang là nitơ (N2) ở tốc độ thấp 1 mL phút−1, và chương trình nhiệt độ như sau: nhiệt độ lò từ 60°C đến 150°C ở tốc độ 3°C phút−1 và đẳng nhiệt ở 150°C trong 10 phút. Nhiệt độ đầu dò và kim phun đều ở 250°C.
Một đường cong hiệu chuẩn cho các vùng cực đại được xây dựng bằng các dung dịch chuẩn limonene có nồng độ khác nhau và nồng độ dư limonene (được biểu thị bằng limLene trên mỗi µL quả) ở mỗi khoảng bảo quản được xác định từ độ dốc của phương trình tuyến tính phù hợp của đường cong hiệu chuẩn thu được.
Phân tích thống kê
Dữ liệu được phân tích đa yếu tố về phương sai với mức ý nghĩa 95% bằng cách sử dụng
Statgraphics® Plus 5.1, trong khi thử nghiệm chênh lệch ít có ý nghĩa nhất (LSD, P <0,05) được sử dụng để so sánh các phương pháp điều trị khác nhau và phát hiện sự khác biệt đáng kể giữa các lần lưu trữ, ở mức độ tin cậy 95%.
5.1.3 Kết quả và thảo luận
Sự hao hụt trọng lượng
Sự hao hụt trọng lượng là một yếu tố quyết định chính của cuộc sống sau thu hoạch và chất lượng của trái cây. Thay đổi giảm cân đối với cả mẫu được tráng và không tráng trong suốt thời gian bảo quản lạnh. Giảm trọng lượng của tất cả các mẫu tăng dần do chức năng của thời gian lưu trữ (P <0,05) mất nước do quá trình bay hơi, thoát hơi nước và hô hấp. Áp dụng lớp phủ NaAlg 1% và 2% làm chậm đáng kể việc giảm cân bằng quả nho trong quá trình bảo quản so với đối chứng. Vào cuối giai đoạn bảo quản, giảm trọng lượng trong trái cây được phủ 1 và 2% NaAlg là khoảng 25% so với mẫu đối chứng không tráng. Việc hao hụt trọng lượng này cho thấy hiệu quả của lớp phủ alginate như một rào cản bán định có thể trì hoãn độ ẩm và chuyển động của chất tan và giảm tiêu thụ hô hấp. Đồng ý với những phát hiện hiện tại, các nghiên cứu trước đây đã báo cáo hiệu quả của lớp phủ polysacarit chống lại việc sự hao hụt trọng lượng của nho.
Độ cứng
Việc kiểm soát mất kết cấu là rất quan trọng để duy trì chất lượng sau thu hoạch trái cây và tránh tổn thất kinh tế. Những thay đổi về độ cứng của kiểm soát và nho được xử lý theo thời gian bảo quản. Mất độ cứng phát sinh do hiệu ứng suy yếu do GEO gây ra trên ma trận polysacarit. Giá trị của độ cứng của nho phù hợp với kết quả sự hao hụt trọng lượng. Các mẫu trình bày các giá trị sự hao hụt trọng lượng cao nhất là những mẫu cho thấy độ cứng thấp nhất.
Loại lớp phủ dẫn đến không có sự khác biệt đáng kể về độ cứng của nho phủ từ ngày lưu trữ thứ 9. Vào cuối thời gian bảo quản, độ mất độ cứng của nho tráng nằm trong khoảng 23 - 33%, trong khi đó nho kiểm soát là khoảng 50%. Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo tác dụng có lợi của phương pháp điều trị lớp phủ đối với việc duy trì độ cứng của các giống nho khác và các loại trái cây khác nhau như cà chua, đào, dâu tây và hạt dẻ.
Khả năng chống oxy hóa của tất cả các mẫu tăng dần theo thời gian (P <0,05). Hành vi này có thể được giải thích, ít nhất là một phần, bởi phản ứng Maillard, thường liên quan đến sự hình thành melanoidin nâu với hoạt tính chống oxy hóa cao. Quá trình hóa nâu cũng có thể dẫn đến sự hình thành các hợp chất chống oxy hóa do quá trình oxy hóa các hợp chất phenolic bởi enzyme peroxidase (POD) và polyphenol oxyase (PPO). Sự gia tăng hoạt động chống oxy hóa trong thời gian lưu trữ cũng đã được ghi nhận đối với các giống nho khác.
Lớp phủ dựa trên NaAlg có thể trì hoãn sự mất các hợp chất phenolic trong quá trình bảo quản, bằng cách hoạt động như một rào cản hiệu quả chống lại việc truyền oxy, có thể làm giảm tốc độ sản xuất các hợp chất chống oxy hóa trong nho phủ. Nhiều yếu tố như loại trái cây được nghiên cứu, giai đoạn trưởng thành cũng như loại vật liệu phủ có thể ảnh hưởng mạnh đến hoạt động chống oxy hóa và do đó giải thích các kết quả khác nhau thu được cho hoạt động chống oxy hóa.
Phân hủy trái cây
Ảnh hưởng của phương pháp xử lý lớp phủ lên tỷ lệ phân rã của nho bị nhiễm bệnh trong quá trình bảo quản ở 20°C. Sau ngày đầu tiên bảo quản, tất cả các mẫu không tráng đều bị nhiễm nấm mốc (100%). Kết quả này cho thấy các lớp phủ dựa trên NaAlg có khả năng trì hoãn sự khởi đầu của phân hủy và làm chậm sự phát triển của nấm mốc trong thời gian lưu trữ (P <0,05), bằng cách hoạt động như một rào cản hiệu quả chống lại trao đổi khí.
Lượng NaAlg thấp hơn có thể làm giảm khả năng đóng gói của nó. Do đó, các chất chống nấm, GEO và GSE, được giữ lại tốt hơn nhiều với sự gia tăng nồng độ NaAlg. Theo nghĩa này, Voilley & Simatos (1980) đã báo cáo rằng tổn thất carvacrol giảm (hoặc giữ carvacrol) khi tăng nồng độ chitosan trong các dung dịch tạo màng.
Liên quan đến hiệu quả chống nấm của lớp phủ được làm giàu bằng tinh dầu, điều rất quan trọng là phải biết lượng hợp chất hoạt động được giữ lại trong ma trận lớp phủ sau khi xử lý. Trước khi bảo quản, lượng limonene trong trái cây được phủ công thức chứa GEO giảm do quá trình sấy khô.
Việc giữ lại (hoặc giải phóng) các hợp chất dễ bay hơi phụ thuộc vào tính chất ma trận, phương pháp chuẩn bị màng, tính chất và tính chất hóa lý của các hợp chất hoạt động (ví dụ tính dễ bay hơi, kỵ nước và độ hòa tan), tương tác giữa polyme và vật liệu hoạt động và điều kiện môi trường. Mặc dù sự mất limonene cao từ ma trận NaAlg có lẽ là do tính dễ bay hơi của nó, nồng độ còn lại của hợp chất này có thể hoạt động chống lại vi sinh vật, vì lớp phủ làm giảm sự phân hủy.
5.1.4 Kết luận
Lớp phủ Alginate đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc sự hao hụt trọng lượng, duy trì sự vững chắc và trì hoãn quá trình lặp lại trong quá trình lưu trữ. Hợp nhất GSE và GEO làm giảm tỷ lệ phân hủy trong nho trồng bị nhiễm bệnh. Mặc dù hàm lượng NaAlg dẫn đến không có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất hóa lý của nho để bàn trong quá trình bảo quản, lớp phủ hoạt tính sinh học được làm từ nồng độ biopolymer cao nhất (2%) được chứng minh là có hiệu quả nhất đối với Penicillium Digitatum trong trái cây bị nhiễm bệnh. Có tính đến kết quả tổng thể thu được, các lớp phủ có công thức 2% NaAlg-