2.6.1. Đặc tính của màng bảo quản
2.6.1.1. Tính thấm của màng bao bì plastic
Đây là một tính chất vô cùng quan trọng khi thiết kế hệ thống MAP. Các màng plastic khác nhau thì có khoảng thấm khí là khác nhau và thường có dải rộng. Tính thấm oxi của màng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
Độ dày của màng
Nhiệt độ và độ ẩm môi trường.
Độ dày của màng càng lớn, khả năng thấm khí của màng càng thấp. Nhiệt độ môi trường càng cao thì khả năng thấm khí càng lớn, do đó khi tính toán ttính thấm khí và khi thiết kế bao gói phải tính toán đến yếu tố độ ẩm của môi trường (O.C. Onwuzulu and T.N. Prabha, 1995; Ramadance Dris, 2001; Shiping Tian et al., 2002).
Đơn vị tính thấm khí được biểu diễn bằng: ml /(m2. mil. s), trong đó: ml - thể tích khí thấm qua
m2 - diện tích màng có khí thấm qua mil - độ dày của màng (1 mil 10m) s - thời gian mà khí oxi thấm qua, giây.
2.2.1.2. Tính thấm hơi nước
Đây cũng là một tính chất cực kì quan trọng trong bao gói các sản phẩm thực phẩm có tính nhạy cảm với độ ẩm của môi trường bảo quản. Tính chất này được xác định dựa trên các đặc tính của các polyme (ví dụ: những polyme có chứa hàm lượng chlorine khả năng thấm độ ẩm thấp). Nhiều nghiên cứu cho thấy, có sự tương quan giữa độ dày của màng với nhiệt độ môi trường và tính thấm hơi nước. Vì vậy, khi kiểm tra khả năng vận chuyển hơi ẩm của màng
polyme cần phải bảo đảm tính chính xác và ổn định cả nhiệt độ và độ ẩm môi trường (Dirm et al., 2003).
Đơn vị thấm hơi ẩm ở nhiệt độ 25 - 30C, độ ẩm RH = 90% là:
Trong đó: m - khối lượng hơi nước vận chuyển qua, g t - thời gian, s
x - độ dày của màng, mil ( 10m) S - diện tích màng, m2
Bảng 2.4. Đặc tính thấm của một số loại màng bao gói TT Loại màng Tính thấm khí ( ml/m
2.mil.24 giờ.atm) PCO2 PO2 CO2: O2
1 Polyeste 180-390 52-130 3,0-3,5
2 Polyethylene low density 7.700-77.000 3.900-13.000 2-5,9
3 Polypropylen 7.700-21.000 1.300-6.400 3,3-5,9
4 Polystyrene 10.000-26.000 2.600-6.400 3,4-3,8
5 Polyvinyl chloride 4.263-8.138 620-7.700 3,6-6,9
6 Saran 52-150 8-26 5,8-6,5
Nguồn: A.K. Thomson (1998) Bảng 2.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ dày đến tính thấm của màng LDPE
Nhiệt độ (C) Độ dày (m) PO2 PCO2
23 20 7.700 - 25 25 6.500 - 38 25 8.500 - 10 50 2.002 8.163 15 50 2.900 12.245 20 50 4.090 15.513 25 50 5.174 19.620
Nguồn: Randoph M. Beaudry (1993); A. Emblem (2003)
2 . . . . 2 m mil s g S x t m MVTR HO
2.6.2. Một số nghiên cứu ứng dụng màng PE
Nguyễn Vũ Hồng Hà và cs.(2001), đã nghiên cứu với 3 loại màng PE có đục lỗ, Poly Amit (PA) và chất dẻo 6-6 để xá định màng thích hợp với quả Thanh long.
Vũ Thị Thư và cs. (2003), đã nghiên cứu màng PE có độ dày 0,01 và 0,03 mm và màng HDPE có độ dày 0,01mm để bảo quản vải Thanh Hà, cam Hà Giang.
Cao Văn Hùng và cs. (2006) đã nghiên cứu thành công quy trình bảo quản rau mùi tàu, hành tây, đậu cô ve Hà Lan, cải bắp, cam Hà Giang, cam Vinh, bưởi Diễn, mận sử dụng bao bì LDPE giúp kéo dài thời gian bảo quản các loại rau quả này.
Theo kết quả của Nguyễn Văn Toản và cs. (2010) cho thấy bao bì LDPE đã ức chế quá trình sinh tổng hợp ethylene, làm giảm cường độ hô hấp, hàm lượng ACC và kìm hãm hoạt lực ACC oxydase của quả chuối trong quá trình bảo quản sau thu hoạch, chiều dày thích hợp nhất của bao bì LDPE là từ 25 µm đến 35 µm. Ngoài ra, khi sử dụng bao bì LDPE có chiều dày từ 25 µm đến 35 µm kết hợp với nồng độ, thời điểm phun AVG tương thích (0,8 g/l, 78 ngày) và bảo quản ở nhiệt độ thấp (130C) có thể kéo dài thời gian bảo quản tươi chuối tiêu 44 - 46 ngày, so với thời gian chỉ 38 ngày khi bảo quản ở cùng điều kiện không sử dụng bao bì.
Phạm Xuân Liêm và cs (2015), nghiên cứu sử dụng các loại bao bì PP và LDPE trong bảo quản quả nhãn ở nhiệt độ thường cho thấy bảo quản trong túi LDPE đục lỗ 1% diện tích, nhiệt độ 29 - 310C, độ ẩm 80 - 85% sẽ giúp giữ được chất lượng quả nhãn tươi trong 5 – 7 ngày.
PHẦN 3. VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
Phòng thí nghiệm Bộ môn Bảo quản Chế biến - Viện Nghiên cứu Rau quả.
3.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Thời gian thực hiện: từ tháng 10/ 2016 – 10/ 2017.
3.3 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
Vật liệu nghiên cứu: giống dâu Đài Loan quả ngắn (Morus alba – giống D1), trồng tại xã Phong Vân, huyện Ba Vì, Thành phố Hà Nội. Cây dâu 2 năm tuổi, ra hoa vào 05 - 11/2/2017 và đậu quả 10- 21/2/2017, thu hoạch vào 05- 11/4/2017.
Bao bì bao gói: Túi chất liệu LDPE (low density polyethylene) và PP (Polypropylen) kích cỡ 25 x 40 cm, độ dày 25 - 30 µm, hộp nhựa PP có kích thước 15 x 20 x 7cm, độ dày 100 µm được sản xuất tại Việt Nam.
PAG (Polyhexamethylene guanidine): Tên thương mại là MEDIPAG, sản xuất ở Nga, có nồng độ 20g/lít.
NaClO: nồng độ hoạt chất là 10%, xuất xứ Trung Quốc.
Hóa chất: HCl 39,99% xuất xứ Trung Quốc ; ống chuẩn Iốt 0,1N xuất xứ Việt Nam; ống chuẩn NaOH 0,1N xuất xứ Việt Nam; K3Fe (CN)6 tinh khiết xuất xứ Trung Quốc; KOH tinh khiết xuất xứ Trung Quốc; NaOH khan xuất xứ Trung Quốc; ống chuẩn KMnO4 0,1N xuất xứ Trung Quốc; Tinh bột xuất xứ Việt Nam, Chỉ thị xanh metylen xuất xứ Trung Quốc; Chỉ thị phenolphtalein xuất xứ Trung Quốc.
3.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu lựa chọn độ chín thu hái thích hợp đối với quả dâu Đài Loan - Nghiên cứu chế độ xử lý thích hợp cho quả dâu trước khi bảo quản - Nghiên cứu ảnh hưởng của loại bao bì bảo quản đến chất lượng bảo quản dâu
- Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến chất lượng bảo quản dâu.
3.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.5.1. Bố trí thí nghiệm 3.5.1. Bố trí thí nghiệm
3.5.1.1. Xác định độ chín thu hái thích hợp cho quả dâu giống Đài Loan
Thí nghiệm 1: Nghiên cứu lựa chọn độ chín thu hái cho quả dâu giống Đài Loan Nhằm lựa chọn được độ chín thu hái thích hợp cho quả dâu chúng tôi tiến hành theo dõi sự biến đổi chất lượng của quả từ quả bắt đầu chuyển màu, cụ thể độ chín thu hái được xác định theo thời gian, tính từ thời điểm sau khi đậu quả (khi trên cây không còn hoa nở - giai đoạn hình thành quả non) theo bố trí thí nghiệm như sau:
Các mẫu được bố trí ở 6 thời điểm thu hái thích khác nhau:
Độ chín Thời điểm thu hoạch (ngày sau khi đậu quả)
1 33
2 36
3 39
4 42
Mỗi mẫu lấy 30 quả.
Các chỉ tiêu theo dõi: kích thước (mm), khối lượng (g), màu sắc, hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (oBx), hàm lượng axit hữu cơ tổng số (%), hàm lượng nước (%), hàm lượng vitamin C (mg/100g).
3.5.1.2. Nghiên cứu lựa chọn chế độ xử lý thích hợp cho quả dâu trước khi đưa vào bảo quản
Thí nghiệm 2: Nghiên cứu lựa chọn loại và nồng độ dung dịch xử lý thích hợp Quả dâu được thu hái đúng độ chín (là kết quả của thí nghiệm 1), sau đó loại bỏ hết cành, lá, quả sâu thối, dập nát được xử lý với các công thức khác nhau theo bố trí thí nghiệm sau:
CT Loại hóa chất Nồng độ xử lý
ĐC Không Đối chứng (không xử lý)
CT1 Nước sạch Rửa nước sạch
CT2 NaClO 50 ppm CT3 100 ppm CT4 150 ppm CT5 PAG 50 ppm CT6 100 ppm CT7 150 ppm
Khối lượng mẫu: 2kg/mẫu
Các mẫu đều được xử lý trong thời gian 2 phút. Sau khi xử lý các mẫu được vớt ra để ráo và đóng trong bao bì PE đục lỗ 0,1% diện tích túi, bảo quản ở nhiệt độ 10 -12oC.
Các chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (oBx), hàm lượng nước (%), hàm lượng vi sinh vật tổng số của quả dâu trước và sau khi xử lý (cfu/g), tỷ lệ hư hỏng của quả trong quá trình bảo quản (%).
Thí nghiệm 3: Nghiên cứu lựa chọn thời gian xử lý thích hợp
Quả dâu được thu hái đúng độ chín, sau đó loại bỏ hết cành, lá, quả sâu thối, đập nát được xử lý với loại hóa chất X (là kết quả của thí nghiệm 2) trong các thời gian khác nhau theo bố trí thí nghiệm sau:
CT Hóa chất xử lý Thời gian xử lý (phút)
CT8 X 1
CT9 X 2
CT10 X 3
CT11 X 4
CT12 X 5
Khối lượng mẫu: 2kg/mẫu.
Sau khi xử lý các mẫu được vớt ra để ráo và đóng trong bao bì PE đục lỗ 0,1% diện tích túi, bảo quản ở nhiệt độ 10 - 12oC.
Các chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (oBx), hàm lượng nước (%), hàm lượng vi sinh vật tổng số của quả dâu trước và sau khi xử lý (cfu/g), tỷ lệ hư hỏng của quả trong quá trình bảo quản (%).
3.5.1.3. Nghiên cứu xác định loại bao bì bảo quản thích hợp
Thí nghiệm 4: Nghiên cứu lựa chọn loại bao bì bảo quản thích hợp
Quả dâu được thu hái đúng độ chín kỹ thuật được phân loại (loại bỏ hết lá lẫn trong quả, quả dập nát, sâu bệnh,...), xử lý, để ráo, sau đó quả dâu được bao gói trong các loại bao bì khác nhau để bảo quản nhiệt độ 10 - 12oC.
Khối lượng mẫu: 2kg/mẫu.
(%), tỉ lệ thối hỏng (%), cường độ hô hấp (mgCO2/kg.h), hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (oBx).
- Các công thức thí nghiệm:
Ký hiệu Loại bao bì Đặc điểm bao bì
CT13 Túi PP Không đục lỗ CT14 Túi LDPE CT15 Hộp PP CT16 Túi PP Đục lỗ 0,05% diện tích CT17 Túi LDPE CT18 Hộp PP CT19 Túi PP Đục lỗ 0,1% diện tích CT20 Túi LDPE CT21 Hộp PP CT22 Túi PP Đục lỗ 0,15% diện tích CT23 Túi LDPE CT24 Hộp PP
3.5.1.4. Nghiên cứu xác định nhiệt độ bảo quản thích hợp
Thí nghiệm 5: Nghiên cứu xác định nhiệt độ bảo quản thích hợp
Các mẫu được thu hái đúng độ chín thu hái, lựa chọn, loại bỏ những quả bị dập nát, xử lý, để ráo sau đó được đóng trong các loại bao bì thích hợp và được bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau: 2 - 4oC, 6 - 8oC, 10 - 12oC, mẫu đối chứng bảo quản ở nhiệt độ thường. Khối lượng mẫu: 2kg/mẫu.
Các chỉ tiêu theo dõi: màu sắc vỏ quả, tỉ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên (%), tỉ lệ thối hỏng (%), cường độ hô hấp (mgCO2/kg.h), hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (oBx).
3.5.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng - Xác định khối lượng, kích thước - Xác định khối lượng, kích thước
Sử dụng phương pháp cân đo bằng cân phân tích và thước kẹp hiện số
- Xác định màu sắc của quả bằng máy đo màu MINOTA
L: Biểu thị từ tối tới sáng có giá trị từ 0100
a: Biểu thị từ màu xanh lá cây tới đỏ có giá trị từ –60 +60)
b: Biểu thị từ màu xanh da trời đến xanh vàng có giá trị từ –60 +60)
- Xác định hàm lượng nước bằng cách cân chính xác một lượng sản phẩm và sấy đến khối lượng không đổi, dựa trên các kết quả thu được để tính độ ẩm theo công thức W= 100 2 2 1 G G G
W: Hàm lượng nước của nguyên liệu G1: Khối lượng của vật liệu trước khi sấy
G2: Khối lượng của vật liệu sau khi sấy đến khối lượng không đổi - Xác định hàm lượng chất khô hoà tan tổng số bằng chiết quang kế.
- Xác định hàm lượng axit tổng số bằng phương pháp chuẩn độ bằng NaOH 0,1 N.
- Xác định hàm lượng vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ bằng Iot 0,01N.
- Cường độ hô hấp được xác định theo phương pháp đo kín, sử dụng máy ICA250 (Anh) để đo lượng CO2.
Cách xác định cường độ hô hấp
Cường độ hô hấp của quả dâu qua các lần phân tích được xác định nhờ đo lượng CO2 tạo ra bằng máy đo cường độ hô hấp – ICA250 DUAL ANALYSER. Cường độ hô hấp của quả dâu được tính bằng lượng CO2 tạo ra trên 1 kg quả trong một đơn vị thời gian.
Cường độ hô hấp của quả dâu được tính theo công thức:
Trong đó:
X: Cường độ hô hấp (ml CO2/kg.h) %CO2: Nồng độ CO2 đo được (%) w: Khối lượng mẫu (g)
t: Thời gian hô hấp (h)
1000: hệ số chuyển từ g sang kg
- Xác định hao hụt khối lượn tự nhiên bằng cách xác định khối lượng mẫu ban đầu và khối lượng mẫu tại thời điểm lấy mẫu, sử dụng cân kỹ thuật (sai số 0,01g).
- Xác định tỷ lệ thối hỏng thông qua đánh giá cảm quan và cân kỹ thuật (sai số 0,01g).
Tỷ lệ quả thối hỏng được tính theo công thức:
Trong đó:
M: Tỷ lệ quả bị thối hỏng (%)
M2: Khối lượng quả bị thối hỏng trong một mẫu (g) M1: Khối lượng một mẫu (g)
- Xác định vi sinh vật tổng số theo TCVN 4884: 2005
- Phương pháp đánh giá cảm quan
Chất lượng cảm quan được đánh giá thông qua hội đồng đánh giá thị hiếu (Hedonic scale) bằng cách cho điểm từ 1 - 9 (có thể cho điểm lẻ 0,5), trong đó điểm 9 tương đương với mức cao nhất (Extremely like), điểm 1 tương đương với mức thấp nhất (Extremely dislike) và điểm 5 tương đương với mức trung bình (Neither like nor dislike).
3.5.3. phương pháp xử lý số liệu
Số liệu thí nghiệm được xử lý bằng Excel 2007 và phân tích thống kê bằng ANOVA đơn yếu tố qua chương trình SAS 9.0.
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍN THU HÁI THÍCH HỢP
Chất lượng nguyên liệu là một trong những yếu tố quan trọng quyết định chất lượng thành phẩm sau bảo quản, thu hái quá sớm chất lượng quả dâu kém không đạt giá trị thương phẩm, nếu thu hái quá già chất lượng cũng không cao hơn nữa còn dễ hư hỏng trong quá trình vận chuyển. Do vậy, việc xác định được thời điểm thu hoạch thích hợp cho quả dâu là hết sức cần thiết. Khi đó sẽ cho nguyên liệu có hương vị và các thành phần dinh dưỡng đặc trưng nhất.
4.1.1. Ảnh hưởng của độ chín thu hái đến một số chỉ tiêu vật lý của quả dâu
Bằng phương pháp cân, đo, chúng tôi đã theo dõi sự thay đổi khối lượng, kích thước, màu sắc của quả trong quá trình phát triển, số liệu thu được thể hiện ở Bảng 4.1.
Bảng 4.1. Sự biến đổi kích thước, khối lượng của quả dâu ở các thời điểm thu hái khác nhau
Ngày thu hái Chỉ tiêu Chiều dài (mm) Đường kính (mm) Khối lượng (g) Màu sắc L a b 33 29,26c 10,97c 1,92c 29,17c 2,35d 9,69b 36 36,46b 12,65b 2,87b 26,89d 3,63c 8,90c 39 38,28a 13,12a 3,61a 25,05e 5,26b 8,56d 42 38,30a 13,12a 3,65a 23,91f 8,10a 8,08e
Ghi chú: Trong cùng một cột, những giá trị trung bình có chữ ở mũ khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa ở mức α= 0,05
Kết quả ở bảng 4.1 cho thấy:
Về các chỉ tiêu kích thước, khối lượng: trong giai đoạn từ 33 đến 39 ngày sau đậu quả, khối lượng và kích thước quả dâu tăng rất nhanh, đặc biệt là giai đoạn từ 33 đến 36 ngày sau đậu quả, sau đó tốc độ phát triển này chậm lại và sự thay đổi là không đáng kể.
Về màu sắc: Màu sắc của quả có sự biến đổi mạnh mẽ trong quá trình chín của quả đây cùng là đặc điểm nhận biết rõ nhất để đánh giá độ chín của
quả. Chỉ số L chỉ độ sáng của quả cho ta thấy độ sáng giảm từ ngày thứ 33 đến ngày 42 chứng tỏ màu quả dâu có sự biến đổi mạnh mẽ từ màu hồng nhạt (ngày 33) sang màu đỏ thẫm (ngày 33), màu tím đỏ (ngày 39) và màu sắc của quả có sự biến đổi rất nhanh từ tím đỏ sang tím đen thẫm từ ngày 39 đến 42 sau khi đậu quả. Chỉ số a tăng dần trong quá trình chín của quả, ngược lại chỉ số b lại giảm dần điều này cũng thể hiện sự thay đổi màu sắc của quả chuyển dần từ màu hồng nhạt sang đỏ tím.
4.1.2. Ảnh hưởng của độ chín thu hái đến sự biến đổi thành phần hoá học