Tác giả người nước ngoài M. Moldao-Martins (2003) đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của lớp màng phủ ăn được alginat và gelatin đến chất lượng sau thu hoạch của quả táo “Bravo de Esmolfe”. Theo như trong nghiên cứu, sử dụng màng từ gelatin và alginat để phủ lên quả thì các thuộc tính chất lượng như độ cứng của vỏ, độ vững chắc của bột giấy và độ hao hụt khối lượng thấp. Màng CMC thấm hơi nước, O2, CO2 nhiều hơn so với màng gelatin và alginat. Cho nên việc sử dụng màng phủ ăn được từ gelatin và alginat vừa có tác dụng giữ cho quả có sự tươi hơn, có độ cứng của quả tốt hơn so với mẫu đối chứng vừa có tác dụng kéo dài thời gian sử dụng của quả táo ngay cả ở trong nhiệt độ phòng [30].
Tác giả Kessiane Silva de MORAES (2012) đã nghiên cứu sử dụng màng từ alginat và carrageenan để bảo quản quả lê Williams. Kết quả cho thấy rằng việc áp dụng các lớp màng phủ ăn được từ carrageenan và alginat trong quả lê ảnh hưởng đến thể chất và đặc điểm hóa học như giảm khối lượng, độ pH, tổng chất rắn hòa tan, màu sắc và độ chắc của quả. Tuy nhiên, lớp phủ alginat cho thấy kết quả tốt nhất về bảo quản lê vì nó có độ thấm hơi nước thấp hơn và độ bền lớn hơn, và do đó nó có thể được sử dụng như một lớp màng bảo vệ trên các loại trái cây này [29].
Tác giả người Trung Quốc Cheng Yin (1029) đã nghiên cứu thành công tạo màng chitosan-alginat để bảo quản xoài. Nhờ có lớp màng này bảo vệ nên đã làm chậm quá trình thối rữa của xoài và kéo dài thời hạn sử dụng, sau 14 ngày bảo quản xoài vẫn giữ được giá trị thực phẩm và giá trị thương phẩm [21].
Tác giả Salvador Castillo cùng cộng sự (2008) đã nghiên cứu thành công việc tạo màng alginat và zein để bảo quản cà chua. Kết quả: Cà chua được phủ lớp phủ cho thấy tỷ lệ hô hấp và sản xuất ethylene thấp hơn so với cà chua đối chứng. Ngoài ra, các thông số liên quan đến cà chua ở các mẫu đã nhúng màng như độ cứng, biến đổi màu sắc và giảm trọng lượng, bị trì hoãn đáng kể (trung bình 4–6 ngày) so với đối chứng. Hiệu quả kéo dài bảo quản đến ngày thứ 9 [33].
Tuy vậy, có rất ít nghiên cứu khi kết hợp giữa màng pectin – alginat để bảo quản dâu tây.
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Dâu tây
Hình 2.1Hình quả dâu
Dâu tây được trồng tại Đà Lạt, thu mua tại vườn dâu chú Hùng Địa chỉ :143 Thánh Mẫu, Phường 7, Đà Lạt, Lâm Đồng.
Yêu cầu
+ Chỉ tiêu cảm quan
Chọn quả dâu tây còn tươi mới, cuống xanh, không bị dập nát, không có dấu hiệu nổi mốc, hư hỏng.
+ Chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu quả dâu tây phải đáp ứng theo TCVN 9017:2011
+ Chỉ tiêu vi sinh: đáp ứng yêu cầu QĐ số 46/BYT [12]. 2.1.2. Pectin
Nguyên liệu pectin được sử dụng trong nghiên cứu là pectin được sản xuất từ Hóa chất Vĩnh Khương- Công ty TNHH Thương Mại Xuất Nhập Khẩu Vĩnh Khương.
Bảng 2. 1 Chỉ tiêu chất lượng của pectin
Trạng thái Dạng bột không vón cục
Màu sắc Màu trắng, hơi vàng, hơi xám hoặc hơi nâu
Độ ẩm ≤ 12%
Tro không tan trong acid ≤ 1%
Acid galaturonic ≥ 65%
Chì ≤ 2 mg/kg
Không có tạp chất
2.1.3. Natri alginat
Nguyên liệu Sodium Alginat được sử dụng trong nghiên cứu là sodium alginat được sản xuất tại Công ty TNHH sản xuất và dịch vụ Byozym (phụ gia thực phẩm Byozym).
Yêu cầu: Natri alginat theo TCVN 12101-2:2017 [14].
Bảng 2. 2 Chỉ tiêu chất lượng của natri alginat
Trạng thái Dạng hạt, bột hoặc sợi mảnh
Màu sắc Màu trắng đến vàng nâu
Độ ẩm ≤ 15%
Arsen ≤ 3 mg/kg
Chì ≤ 5 mg/kg
Coliform Không được có
Salmonella Không được có
Tổng số vi sinh vật hiếu khí 5 MPN/g
Tổng số nấm men và nấm mốc 5 CUF/25g
2.2. Địa điểm, thời gian và địa điểm nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm thực phẩm trường Đại học Duy Tân Thời gian nghiên cứu: 18/11/2021 – 10/12/2021.
2.3. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất thí nghiệm
2.3.1. Thiết bị, dụng cụ
Bảng 2. 3 Dụng cụ sử dụng
Bảng 2. 4 Thiết bị sử dụng
STT Tên dụng cụ STT Tên dụng cụ
1 Thùng carton 9 Bình tam giác
2 Hộp xốp 10 Bình định mức
3 Nhiệt kế 11 Bình hút ẩm
4 Cốc đong 12 Đĩa peptri
5 Cốc 500ml, cốc 250ml, cốc 100ml 13 Cốc nung
6 Pipet 14 Quả bóp cao su
7 Puret 15 Đũa thủy tinh
8 Cối sứ + chày STT Tên thiết bị 1 Lò nung 2 Tủ sấy 3 Khúc xạ kế 4 Bếp điện 5 Cân điện tử 6 Máy đo độ cứng
2.3.2. Hóa chất
Bảng 2. 5 Hóa chất sử dụng
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp xác định hàm lượng tro toàn phần
Xác định tro tổng dựa trên nguyên tắc là dùng sức nóng (550 – 6000C) nung cháy hoàn toàn các chất hữu cơ. Nung cho đến tro trắng, nghĩa là đã loại hết được các chất hữu cơ, thường khoảng 18 giờ. Để nguội trong bình hút ẩm và cân đến độ chính xác 0,0001g. Tiếp tục nung thêm 30 phút rồi để nguội trong bình hút ẩm và cân đến trọng lượng không đổi. Cách tiến hành được trình bày ở phần phụ lục mục 1 [10].
2.4.2. Phương pháp xác định hàm lượng độ ẩm
Phương pháp khối lượng được sử dụng để xác định độ ẩm còn được gọi là phương pháp sấy đến khối lượng không đổi. Bởi phương pháp này sử dụng sự chênh lệch khối lượng của mẫu trước và sau khi sấy đến khối lượng không đổi để tính toán giá trị độ ẩm. Cách tiến hành được trình bày ở phần phụ lục mục 2 [15].
2.4.3. Phương pháp xác định độ hao hụt khối lượng trái cây trong bảo quản Được biểu thị bằng sự hao hụt về khối lượng chất khô hay thủy phân của từng Được biểu thị bằng sự hao hụt về khối lượng chất khô hay thủy phân của từng quả. Cân khối lượng từng quả trước khi bảo quản và ở mỗi lần phân tích bằng cân phân tích.
Cách tiến hành được trình bày ở phần phụ lục mục 3 [19].
2.4.4. Phương pháp xác định tỷ lệ hư hỏng trong bảo quản trái cây Tỷ lệ hư hỏng của mẫu được xác định theo công thức : Tỷ lệ hư hỏng của mẫu được xác định theo công thức :
H% = x 100
Trong đó: n1 là số quả ban đầu n2 là số quả hư hỏng [19]. STT Tên hóa chất 1 Alginat 2 Pectin 3 Hồ tinh bột 4 Iot 5 HCl 6 Natri hydroxit 7 Phenolphtalein
2.4.5. Phương pháp xác định độ cứng của quả
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.
Khảo sát ảnh hưởng nồng độ pectin đến khả năng bảo quản dâu tây Mục đích : Chọn được nồng độ pectin thích hợp bảo quản dâu tây.
Dâu tây Nhúng tạo màng
Để khô Bảo quản Xác định các chỉ tiêu
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 3.1Bảng 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.
Khảo sát nồng độ tạo màng pectin được tham khảo dựa vào kết quả nghiên cứu 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 3.4Nhúng 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 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
Màu sắc và mùi vị
Ngày 1 Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6 Ngày 8
trưng P 2% 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 còn cứng, vị chua ngọt thanh Đỏ bầm, quả mềm, xuất hiện nấm mốc
P 3% Màu đỏ tươi, quả cứng, có mùi