Độ cứng của quả được đo từ hai mặt đối diện của mỗi quả bằng cách xuyên qua đầu dò 2mm ở khoảng cách vào quả 5 mm với tốc độ trước và sau thử nghiệm 1mms- 1. Độ cứng là được tính bằng lực thâm nhập tối đa đạt được trong quá trình phá vỡ mô và được biểu thị bằng Niutơn (N) [35]. Cách tiến hành được trình bày ở phụ lục mục 5.
2.4.6. Phương pháp xác định hàm lượng vitamin C
Xác định vitamin C bằng phuơng pháp sử dụng iot. Nguyên lý của phương pháp này là vitamin C có thể khử dung dịch iot nên dựa vào lượng iot bị khử bởi vitamin C có trong mẫu thí nghiệm suy ra hàm lượng vitamin C. Cách tiến hành được trình bày ở phần phụ lục mục 6 [9].
2.4.7. Phương pháp xác định hàm lượng chất khô
Để xác định nồng độ chất khô hay nồng độ chất hòa tan của mẫu thí nghiệm dùng dụng cụ đo là khúc xạ kế. Nguyên tắc của phương pháp này là khi đi từ môi trường không khí vào môi trường khác (dung dịch cần đo) thì tia sáng sẽ lệch đi một góc gọi là góc khúc xạ [23]. Góc khúc xạ này phụ thuộc vào nồng độ chất khô của dung dịch đó. Biết được góc khúc xạ thì nồng độ chất khô của dung dịch cũng được thể hiện trên thang tính sẵn biểu đạt bằng hai vùng sáng tối trên kính trường. Đọc kết quả trên thang đo ở phía có ghi hàm lượng chất khô theo phần trăm ở nhiệt độ thường rồi hiệu chỉnh về nhiệt độ tiêu chuẩn (+200C) theo bảng kèm theo máy. Cách tiến hành được thể hiện ở phụ lục mục 7 [16].
2.4.8. Phương pháp xác định hàm lượng axit tổng số
Nguyên tắc: chuẩn hàm lượng acid tổng bằng dung dịch NaOH 0,1N với chỉ thị màu phenolphtalein 1%. Cách tiến hành được trình bày ở phần phụ lục mục 8 [17].
2.5. Bố trí thí nghiệm
Sơ đồ quy trình chung
2.5.1. Thí nghiệm 1. Dâu tây Dâu tây Nhúng tạo màng Để khô Bảo quản Xác định các chỉ tiêu
Mục đích : Chọn được nồng độ pectin thích hợp bảo quản dâu tây.
Cách tiến hành: Các quả dâu tây được lựa chọn theo yêu cầu và được chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm gồm 15 quả dâu. Mỗi nhóm sẽ tương ứng được nhúng với 3 nồng độ khác nhau, còn 1 nhóm sẽ làm mẫu đối chứng. Tiến hành nhúng lần lượt mỗi nhóm vào dung dịch pectin trong thời gian 2 phút, lấy ra để khô ở nhiệt độ phòng 250C – 280C ( có sử dụng quạt). Sau đó bảo quản tiếp tục ở nhiệt độ phòng (250C- 280C) vào các hộp xốp để hở, cứ cách 2 ngày lấy mẫu ra đo các chỉ tiêu chất lượng của quả dâu.
Sơ đồ quy trình nhúng dâu tây qua màng pectin.
Pectin + H2O
Nước nóng ở 700C 1% 2% 3%
Hòa tan
Nhúng dâu vào dung dịch pectin Để khô Bảo quản Xác định chỉ tiêu Cố định các thông số : - Số lần nhúng: 1 - Thời gian nhúng: 2 phút. Chỉ tiêu xác định:
- Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi vị. - Xác định độ cứng.
- Độ hao hụt khối lượng %. - Tỷ lệ hư hỏng của quả %. - Nồng độ vitamin C%. 2.5.2. Thí nghiệm 2.
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ alginat đến khả năng bảo quản dâu tây Mục đích : Chọn được nồng độ alginat thích hợp bảo quản dâu tây
Các quả dâu tây được lựa chọn theo yêu cầu và được chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm gồm 15 quả dâu. Mỗi nhóm sẽ tương ứng được nhúng với 3 nồng độ khác nhau, còn 1 nhóm sẽ làm mẫu đối chứng. Tiến hành nhúng lần lượt mỗi nhóm vào dung dịch alginat trong thời gian 2 phút, lấy ra để khô ở nhiệt độ phòng 250C – 280C (có sử dụng
quạt). Sau đó bảo quản tiếp tục ở nhiệt độ phòng (250C – 280C) vào các hộp xốp để hở, cứ cách 2 ngày lấy mẫu ra đo các chỉ tiêu chất lượng của quả dâu.
Sơ đồ quy trình nhúng dâu tây qua màng alginat. Alginat + H2O
Nước nóng ở 70 0C 1% 1.5% 2%
Hòa tan
Nhúng dâu vào dung dịch alginat Để khô Bảo quản Xác định chỉ tiêu Cố định các thông số : - Số lần nhúng: 1 - Thời gian nhúng: 2 phút. Chỉ tiêu xác định:
- Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi vị. - Xác định độ cứng.
- Độ hao hụt khối lượng %. - Tỷ lệ hư hỏng của quả %. - Nồng độ vitamin C%. 2.5.3. Thí nghiệm 3
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ pectin và alginat đến khả bảo dâu tây
Mục đích : Chọn được tỷ lệ kết hợp giữa alginat và pectin thích hợp bảo quản dâu tây Các quả dâu tây được lựa chọn theo yêu cầu và được chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm gồm 15 quả dâu. Mỗi nhóm sẽ tương ứng được nhúng với 3 tỷ lệ khác nhau, còn 1 nhóm sẽ làm mẫu đối chứng. Tiến hành nhúng lần lượt mỗi nhóm vào dung dịch pectin-alginat trong thời gian 2 phút, lấy ra để khô ở nhiệt độ phòng 250C – 280C (có sử dụng quạt). Sau đó bảo quản tiếp tục ở nhiệt độ phòng (250C – 280C) vào các hộp xốp để hở, cứ cách 2 ngày lấy mẫu ra đo các chỉ tiêu chất lượng của quả dâu.
Sơ đồ quy trình nhúng dâu tây qua màng kết hợp pectin – alginat. Pectin % + Alginat %
40/60 50/50 60/40 Dâu tây nhúng vào dung dịch pectin-alginat
Để khô Bảo quản Xác định chỉ tiêu Cố định các thông số : - Số lần nhúng: 1 -Thời gian nhúng: 2 phút. Chỉ tiêu xác định:
- Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi vị. - Xác định độ cứng.
- Độ hao hụt khối lượng %. - Tỷ lệ hư hỏng của quả %. - Nồng độ vitamin C%.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đánh giá thành phần dinh dưỡng của dâu tây
Dâu tây dùng cho thí nghiệm được mua tại thu mua tại vườn dâu chú Hùng Việc xác định các chỉ tiêu của nguyên liệu là việc cần thiết phải làm đánh giá chất lượng của nguyên liệu đầu vào.
Qua quá trình khảo sát nguyên liệu đầu vào dâu tây, một số thành phần dinh dưỡng của dâu tây được thể hiện ở bảng 3.1
Bảng 3.1 Bảng thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu dâu tây
Thành phần Hàm lượng Độ ẩm (%) 91,5
Tro (%) 0,94 Vitamin C (%) 0,077 Hàm lượng chất khô hòa tan (0Bx) 11
Axit tổng (%) 0,68 Nhận xét:
Sau khi tiến hành các thí nghiệm khảo sát nguyên liệu, nhận thấy trong dâu tây có hàm lượng nước chiếm đến 91,5%. Hàm lượng nước cao giúp dâu tây căng mọng, nhưng lại rất dễ bị hư hỏng, dập nát trong quá trình bảo quản. Hàm lượng acid trong dâu tây chiếm tỷ lệ cao 0,68%, đặc biệt là hàm lượng vitamin C chiếm 0,077%. Ngoài ra hàm lượng tro là 0,94%, hàm lượng chất khô hòa tan là 110Bx góp phần tăng giá trị dinh dưỡng của dâu tây.
Kết quả này tương đương với bài nghiên cứu của tác giả Thái Thị Thúy Liên cùng cộng sự cho ra kết quả khảo sát nguyên liệu đầu vào của dâu gồm các thành phần nước 91,5%, tro 0,65%, hàm lượng vitamin C 0, 054 [3].
Ta thấy dâu tây dùng để khảo sát có thành phần dinh dưỡng cao, tuy nhiên lại dễ hư hỏng trong quá trình bảo quản. Chính vì vậy cần nghiên cứu tạo ra một màng bảo quản sinh học để giúp kéo dài thời gian bảo quản dâu là hoàn toàn cần thiết.
3.2. Khảo sát nồng độ pectin đến khả năng bảo quản dâu tây
Pectin là một trong các polysaccarit có khả năng tạo gel tốt vì thế nó được ứng dụng trong bảo quản rau quả bởi tính chất tạo màng của chúng có thể giúp rau củ quả giữ được giá trị dinh dưỡng và thời gian bảo quan được giữ lâu hơn.
của tác giả Francyelle Amorim Silva [26]. Em tiến hành khảo sát tạo màng bảo quản ở các nồng độ pectin thay đổi là 1%, 2%, 3%.
3.2.1 Chỉ tiêu cảm quan
Hình 3.1Nhúng pectin ngày 1
Hình 3.2Nhúng pectin ngày 2
Hình 3.3Nhúng
Hình 3.4Nhúng pectin ngày 6
Hình 3.5Nhúng pectin ngày 8
Bảng 3.2 Bảng chỉ tiêu cảm quan của ảnh hưởng nồng độ pectin
Màu sắc và mùi vị
Ngày 1 Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6 Ngày 8
MĐC Màu đỏ tươi, quả cứng, có mùi thơm và vị chua ngọt thanh đặc trưng Màu đỏ tươi, quả có dấu hiệu mềm, vị chua ngọt thanh, Màu đỏ héo bầm, quả mềm, xuất hiện nấm mốc, vị chua khó chịu. Hư hỏng hoàn toàn Hư hỏng hoàn toàn
P 1% Màu đỏ tươi, quả cứng, có mùi thơm và vị chua ngọt thanh đặc trưng Màu đỏ tươi, quả cứng, có mùi thơm và vị chua ngọt thanh đặc trưng Màu đỏ tươi, quả cứng, có mùi thơm và vị chua ngọt thanh đặc trưng Đỏ tía, quả còn cứng, vị chua ngọt thanh Đỏ bầm, quả mềm, vị chua ngọt thay đổi
mùi vị cứng, có mùi thơm và vị chua ngọt thanh đặc trưng quả cứng, có mùi thơm và vị chua ngọt thanh đặc trưng quả cứng, vị chua ngọt thanh còn cứng, vị chua ngọt thanh mềm, xuất hiện nấm mốc
P 3% Màu đỏ tươi, quả cứng, có mùi thơm và vị chua ngọt thanh đặc trưng Màu đỏ tươi , quả cứng, có mùi thơm và vị chua ngọt thanh đặc trưng Màu đỏ tươi, quả cứng, vị chua ngọt thanh. Đỏ tía, quả cứng, vị chua ngọt thanh Đỏ tía, quả cứng, có vị chua ngọt đặc trưng. Nhận xét:
Dựa vào bảng 3.2, ta có thể dễ dàng thấy mẫu đối chứng (mẫu không nhúng màng pectin) đến ngày thứ 4, các quả dâu đã xuất hiện dấu hiệu hư hỏng như nấm mốc, quả chuyển màu đỏ bầm, quả héo dần, vị chua ngọt thì trở nên gắt và khó chịu, mẫu đối chứng bị hư hỏng hoàn toàn ở ngày thứ 6.
Đối với các mẫu được phủ màng pectin thì kéo dài thời gian bảo quản thêm bốn ngày so với mẫu đối chứng. Màng được tạo ra ở nồng độ 1%, 2% khá mỏng nên quả vẫn tiếp tục diễn ra qua trình hô hấp, tốc độ thoát hơi nước nhanh hơn nên làm cho quả bị đổi màu và thay đổi độ cứng dần. Với nồng độ 2% quả chuyển màu nhanh hơn và xuất hiện nấm mốc từ ngày thứ 8.
Sự thay đổi trạng thái của quả sau khi bảo quản là vì quả vẫn tiếp tục quá trình hô hấp, sinh ra lượng nhiệt tỏa ra ngoài môi trường xung quanh tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật và nấm mốc phát triển, đây là nguyên nhân khiến quả bị hư hỏng nhanh chóng [1]. Ở mẫu được nhúng màng pectin ở nồng độ 3% vẫn giữ được độ cứng, mùi vị của quả đến ngày nhờ tính chất của màng pectin có thể hạn chế được sự tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài, hạn chế sự thấm oxy nên giúp quả có thể bảo quản lâu trong khoảng 1 tuần.
3.2.2 Độ cứng của quả
Độ cứng là một trong những chỉ tiêu cơ lý của quả trong bảo quản, nó quyết định chất lượng của quả và ảnh hưởng đến khả năng tiêu thụ của người tiêu dùng. Trong thời gian bảo quản, cách 2 ngày sẽ lấy mẫu ra đo độ cứng của quả. Ghi chép lại số liệu, ta có kết quả trong đồ thị như sau:
Hình 3.6 Kết quả độ cứng của dâu tây trong thời gian bảo quản
Nhận xét:
Từ kết quả của đồ thị hình 3.6, ta nhận thấy rằng độ cứng sẽ giảm dần theo thời gian bảo quản, tuy nhiên mức độ giảm là khác nhau. Đối với mẫu đối chứng (mẫu không nhúng qua màng pectin) có độ cứng giảm mạnh từ ngày thứ tư là 5,37g/N, giảm gần một nửa so với ngày đầu tiên là 10,71g/N.
Các mẫu được phủ lớp màng pectin để bảo quản thì độ cứng đều giảm dần theo thời gian bảo quản. Ở nồng độ 3%, dâu được bảo quản được đến ngày thứ 8 và đảm bảo độ cứng nhất ở mức 8,72g/N. Ở nồng độ 1% và 2% độ cứng đến ngày 8 lần lượt là 6,90g/N, 7,35g/N. Độ cứng của các mẫu được phủ màng pectin giảm chậm hơn, độ dày của màng phủ càng tăng thì độ cứng lại giảm chậm.
Sự mềm quả là do các enzim pectinnesreraza và polygalacturonaza chúng thủy phân thành tế bào của quả [6], chuyển protopectin dạng không tan thành pectin hòa tan, làm cho liên kết giữa các tế bào và mô yếu đi dẫn đến quả bị mềm [1] nhưng nhờ tính chất của màng phủ có khả năng rào cản hơi nước, rào cản oxi nên đã trì hoãn được quá trình chín của quả, quá trình chuyển hóa protopectin không tan thành pectin hòa tan nên giúp quả vẫn duy trì được độ cứng kết quả này tương tự với kết quả nghiên cứu lựa chọn màng phủ pectin – nanochitosan để bảo quản xoài của Ngô Thị Minh Phương [11].
3.2.3 Độ hao hụt khối lượng
Trong quá trình bảo quản dâu tây, cách 2 ngày quan sát đem đi kiểm tra khối lượng của nhóm dâu tây (15 quả) bằng cân phân tích chính xác 0,001g. Ghi chép lại số liệu và tiến hành xử lý số liệu, ta có đồ thị kết quả dưới dây:
Hình 3.7 Kết quả đo độ hao hụt khối lượng của dâu tây trong thời gian bảo quản
3.2.4 Tỷ lệ hư hỏng quả quả
Trong quá trình bảo quản, cách 2 ngày quan sát đem đi kiểm tra quả hư hỏng của nhóm dâu tây (15 quả). Dâu tây hư xuất hiện dấu hiệu màu sắc đỏ sẫm, quả mềm, chảy nước và nổi mốc,… ghi chép số liệu và tiến hành xử lý số liệu phần trăm hao hụt quả, ta có đồ thị kết quả sau:
Hình 3.8 Tỷ lệ hư hỏng của dâu tây trong thời gian bảo quản
Nhận xét:
Từ kết quả hình 3.7 và 3.8 trên, nhận thấy các mẫu có tỷ lệ quả hư hỏng và khối lượng hao hụt quả tăng dần. Đối với mẫu đối chứng, tỷ lệ quả hư hỏng quả đã lên đến 80%, tỷ lệ hao hụt khối lượng khá lớn là 78,9% và hư hỏng hoàn toàn ở ngày thứ 6.
Với các mẫu đã nhúng qua màng pectin, tỷ lệ hao hụt quả và khối lượng giảm đáng kể so với mẫu đối chứng. Ở nồng độ 1% và 2%, quả bắt đầu xuất hiện dấu hiệu như độ cứng giảm, chuyển màu đỏ tía ở ngày thứ 8 với tỷ lệ hư hỏng quả đến ngày 8 là 80%. Bên cạnh đó, độ hao hụt khối lượng của quả cũng khá lớn, tương đương nhau lần lượt là 78,2% và 77,7% trong thời gian bảo quản ở ngày thứ 8. Riêng với các mẫu dâu tây được nhúng màng pectin ở nồng độ 3% có tỷ lệ hư hỏng quả, độ hao hụt khối lượng thấp nhất và thời gian bảo quản được lâu nhất đến ngày thứ 8 với tỷ lệ lần lượt là 54,7%, 60%.
Trong bất kỳ điều kiện bảo quản nào thì độ hao hụt khối lượng là điều không thể tránh khỏi, vì sau khi thu hoạch quả vẫn tiếp tục phát triển và sự hao hụt này là do sự thoát hơi nước và tổn hao các chất hữu cơ trong khi hô hấp, bên cạnh đó khi quả quá chín thì các chất pectin bị phân hủy tạo axit pectic làm phá vỡ cấu trúc của tế bào, dẫn đến quả bị mềm dần rồi hư hỏng [1]. Nhưng khi được tạo điều kiện bảo quản tối ưu thì khối lượng có thể giảm ở mức tối thiểu.
Điển hình ở đây, sử dụng pectin làm một màng phủ bao bọc quả bởi màng có khả năng hạn chế sự thấm oxy, làm giảm sự thoát hơi nước nên từ đó khối lượng hao hụt, tỷ lệ hư hỏng quả sẽ giảm ít hơn so với mẫu đối chứng.
Nguyên nhân của sự thay đổi khác nhau về tỷ lệ hao hụt quả và khối lượng hao hụt là do nồng độ tạo ra các lớp màng phủ khác nhau nên mức độ ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi ẩm và hô hấp là khác nhau. Với nồng độ tạo màng pectin 3%, màng được tạo ra có độ dày vừa đủ để bảo quản dâu tây đảo bảm được các chỉ tiếu về độ cứng, độ hao hụt khối lượng, tỷ lệ hư hỏng quả. Kết quả của nghiên cứu này tương ứng với kết quả nghiên cứu lựa chọn màng phủ pectin – nanochitosan để bảo quản xoài của Ngô