Điểm Hiện tượng bệnh do vi sinh vật (mốc, thối hỏng) 1 Vỏ quả khơng cĩ bệnh
2 0 – 5% phần vỏ quả bị bệnh 3 5 - 10% phần vỏ quả bị bệnh 4 10 – 25% phần vỏ quả bị bệnh
Tr-ờng Đại học Khoa học Tù nhiªn ViƯn Hãa häc
Luận văn Thạc sỹ NguyƠn ThÞ Trang
37
5 25 – 50% phần vỏ quả bị bệnh 6 > 50% phần vỏ quả bị bệnh
* Phương pháp bố trí và xử lý số liệu thí nghiệm
- Các thì nghiệm được bố trì theo khối ngẫu nhiên hồn tồn với 3 lần nhắc lại.
- Số liệu thì nghiệm được tập hợp ở dạng bảng tình Excel và được xử lý thống kê bằng chương trính STATGRAPHICS PLUS 3.0.
2.4. Phƣơng pháp tiến hành
2.4.1. Nghiên cứu chế tạo màng MAP
* Quá trình chế tạo chất chủ (masterbatch)
Quá trính trộn nhựa với phụ gia và cắt hạt được thực hiện trên máy đùn 2 trục vìt liên hợp với máy cắt hạt series SHJ-30A với 10 vùng gia nhiệt. Sơ đồ nguyên lý và cấu trúc của hệ thống trộn cắt hạt và máy đùn 2 trục vìt được biểu diễn trên hính 2.1.
Hình 2.1. Sơ đồ quá trình chế tạo chất chủ
Hạt nhựa và phụ gia được trộn trước bằng máy trộn siêu tốc Supermix sau đĩ hỗn hợp thu được sẽ được đưa đến bộ phận nạp liệu của máy đùn. Nhựa được đùn qua một chuỗi những lỗ trịn bố trì xếp thành hàng ngang trên khuơn tạo sợi để định dạng sợi nhựa trịn. Những sợi này được kéo liên tục
Tr-ờng Đại học Khoa häc Tù nhiªn ViƯn Hãa häc qua máng nước làm nguội, tại đây sợi nhựa sẽ đơng cứng lại. Khi ra khỏi máng nước làm nguội, nước cịn dình lại trên sợi nhựa được lấy đi bằng cách dùng khì thổi mạnh vào sợi nhựa hay sử dụng máy hút chân khơng để tránh nước văng ra khu vực xung quanh máy. Sau khi làm khơ, sợi nhựa được kéo qua dao cắt liên tục gọi là máy cắt sợi, nhựa được cắt thành hạt hính trụ ngắn và sau đĩ thốt ra cửa xả của máy cắt và rơi vào máy tách hạt để tách những hạt nhựa vừa hoặc những hạt quá to trước khi đĩng bao.
Đơn phối liệu cho quá trính trộn hạt nhựa và phụ gia được trính bày trong bảng 2.2.
Bảng 2.2. Đơn phối liệu cho quá trình chế tạo tạo chất chủ
TT Nguyên liệu Phần khối lượng (PKL)
1 LDPE 78
2 Phụ gia (silica, zeolit) 20
3 Palmowax (phụ gia trợ gia cơng) 1
4 Dầu trắng 1
Tổng 100
Các thơng số cơng nghệ của quá trính trộn cắt hạt nhựa được trính bày trong bảng 2.3.
Bảng 2.3. Thơng số cơng nghệ quá trình trộn cắt hạt nhựa
Nhiệt độ các vùng (0C) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đầu đùn 130 130 140 140 145 150 150 160 160 165 165 Tốc độ nạp liệu: 40kg/giờ Tốc độ trục vìt: 180 vịng/phút * Q trình thổi màng
Q trính tạo màng MAP được thực hiện trên hệ thống đùn thổi series SJ-45. Sơ đồ nguyên lý của quá trính đùn thổi màng được biểu diễn trên hính 2.2.
Tr-ờng Đại học Khoa häc Tù nhiªn ViƯn Hãa häc
Luận văn Thạc sỹ NguyƠn ThÞ Trang
39
Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống đùn thổi màng
Trong quá trính thổi màng, các hạt nhựa và chất chủ được trộn theo tỷ lệ xác định và đưa vào bộ phận nạp liệu, gia nhiệt đến nhiệt độ khoảng 180- 2000C để các hạt nhựa chảy mềm ra. Màng được chế tạo với hàm lượng zeolit 3%, 5%,7%; hoặc silica 5%, 7%.
Đơn phối liệu của quá trính thổi màng được trính bày trong bảng 2.4.
Bảng 2.4. Đơn phối liệu của quá trình thổi màng
Nguyên liệu Phần trăm khối lƣợng (%)
LDPE 61 – 81
Chất chủ 20% phụ gia 15 – 35 (*)
Phụ gia chống đọng sương 2
Phụ gia trợ gia cơng 1
Phụ gia trơ dai 1
(*) tương ứng hàm lượng phụ gia trong màng 3 – 7 %
Chiều dày và kìch thước của màng được điều chỉnh bằng cách thay đổi tốc độ kéo của cuộn thu và điều chỉnh lượng khì, ngồi ra chúng cịn cĩ thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi tốc độ nạp liệu. Thơng thường trong quá
Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiªn ViƯn Hãa häc trính tạo màng thí tốc độ nạp liệu được giữ cố định. Sản phẩm được làm nguội bằng cách bơm khơng khì lạnh qua vành làm nguội.
Cuộn màng được đưa qua máy hàn và cắt túi thu được các túi màng MAP cĩ chiều dài xác định.
* Xác định độ thấm hơi nước của màng MAP
Độ thấm hơi nước qua màng MAP được xác định bằng phương pháp cốc thử theo ASTM E 96-80. Sơ đồ bố trì thì nghiệm được biểu diễn trên hính 2.3.
Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xác định độ thấm hơi nước qua màng
Mẫu màng được đưa lên miệng chén cân thuỷ tinh hính trụ trịn đường kình 38mm bên trong cĩ chứa muối CaCl2 khan. Màng được giữ chặt bằng 2 vịng Teflon. Chén cân được đặt trong bính hút ẩm chứa dung dịch NaCl bão hồ cĩ độ ẩm tương đối (RH) bằng 75% và giữ ở các nhiệt độ khác nhau trong tủ bảo quản (10 và 200C) và nhiệt độ phịng (300C). Định kỳ xác định khối
Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên ViƯn Hĩa học
Luận văn Thạc sü NguyƠn ThÞ Trang
41
lượng của chén cân đến khi tốc độ thay đổi khối lượng khơng đổi. Độ thấm hơi nước (WVP) của màng được tình theo cơng thức:
WVP = (C x t)/(A x Δp)
trong đĩ: + WVP: độ thấm hơi nước (g.mm/kPa.ngày.m2)
+ C: lượng ẩm truyền qua màng trong một đơn vị thời gian tình bằng g/ngày (từ độ dốc của đường thẳng biến thiên khối lượng chén cân theo thời gian).
+ t: chiều dày màng (mm)
+ Δp: gradient áp suất hơi nước qua màng (kPa) + A: diện tìch tiếp xúc của màng (m2)
Áp suất riêng phần của hơi nước trong hỗn hợp được tình theo phương trính sau: w * 100 w p RH p
trong đĩ: + pw: áp suất riêng phần của hơi nước trong hỗn hợp + pw*: áp suất hơi bão hồ của nước ở nhiệt độ xác định.
23,036 * 333,7 279,82 w 6,1115 T T T p e Phệ = 101,325kPa
Các phép đo được thực hiện 3 lần, lấy kết quả trung bính
2.4.2. Nghiên cứu ứng dụng màng MAP để bảo quản vải Lục Ngạn
Bố trì thì nghiệm: Quả vải được đặt mua từ vườn, trên các cây vải cĩ độ tuổi 9-10 năm. Vải sau khi thu hái từ vườn được vận chuyển về PTN và đưa vào giữ trong kho lạnh ở nhiệt độ 2-50C trong khoảng 12-16 giờ để làm lạnh sơ bộ. Quả được chọn lọc sơ bộ, loại bỏ những quả xanh, sâu, thối, rám nâu hoặc bị xây xát, quả được cắt sát cuống. Thì nghiệm được tiến hành đối với quả vải ở độ chìn 80-85 ngày tình từ khi đậu quả.
Tr-ờng Đại học Khoa häc Tù nhiªn ViƯn Hãa häc kìch thước 30 x 40cm, chiều dày 0,035mm (35μm). Các túi được buộc kìn sát quả, khơng để lại khoảng hở đầu túi. Các túi quả được bảo quản ổn định ở 4- 50C.
Mẫu đối chứng là mẫu được bảo quản trong túi màng PE cĩ cùng độ dày và ở điều kiện bảo quản tương tự.
Định kỳ theo dõi, đánh giá các chỉ tiêu bao gồm: tỷ lệ thối hỏng, hao hụt khối lượng, độ cứng quả, màu vỏ quả, tổng chất rắn hồ tan, hàm lượng axit tổng số, hàm lượng đường tổng số, hàm lượng vitamin C, nhận xét cảm quan màu sắc, hương vị quả, sự thay đổi hàm lượng khì CO2 và O2 trong màng bao gĩi trong quá trính bảo quản. Các phép đo được thực hiện đối với 10 quả, lấy giá trị trung bính. Tiến hành theo dõi trong 4 tuần, tần suất lấy mẫu 7 ngày/lần.
2.4.3. Nghiên cứu biện pháp tiền xử lí kết hợp màng MAP để bảo quản vải
Xử lý nguyên liệu sau khi thu hái là một cơng đoạn rất quan trọng và cần thiết trong việc ổn định và duy trí chất lượng cho quả vải trước khi tiêu thụ trên thị trường và đưa vào bảo quản. Phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả và dễ áp dụng nhất hiện nay là làm lạnh sơ bộ (pre-cooling) hoặc/và nhúng trong nước nĩng hay một số dung dịch cĩ khả năng sát trùng. Mục đìch là đưa sản phẩm về trạng thái lạnh đột ngột nhằm hạn chế các hoạt động sinh lý sinh hĩa diễn ra sau thu hoạch (hơ hấp, sản sinh ethylen...) và tiêu diệt một phần vi sinh vật nhiễm tạp trên bề mặt vỏ quả, từ đĩ hạn chế phần nào những hư hỏng gây ảnh hưởng đến chất lượng quả mà xa hơn là nâng cao hiệu quả kinh tế và giảm tổn thất sau thu hoạch.
Ngồi ra, việc ổn định màu sắc, hạn chế hiện tượng nâu hĩa cho quả vải trong quá trính bảo quản, sau khi ra kho và tiêu thụ trên thị trường là một vấn đề rất cần thiết đã và đang được quan tâm nghiên cứu. Để hạn chế hiện tượng trên đồng thời ổn định chất lượng và nâng cao giá trị thương
Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên ViƯn Hãa häc
Luận văn Thạc sỹ NguyƠn ThÞ Trang
43
phẩm cho quả vải, chúng tơi tiến hành nghiên cứu sử dụng kết hợp giữa màng MAP và một số loại axit vơ cơ và hữu cơ.
2.4.3.1.Nghiên cứu loại bỏ vi sinh vật gây hư hỏng bằng phương pháp xử lý nước nĩng
Một trong những ngun nhân chình gây hư hỏng trong q trính bảo quản vải đĩ là sự tấn cơng của vi sinh vật nhiễm tạp trên bề mặt vỏ quả. Thì nghiệm được tiến hành như sau: Vải cĩ độ chìn phù hợp sau khi được lựa chọn sơ bộ sẽ được nhúng trong nước nĩng (47-520C) sau đĩ để ráo nước ở điều kiện phịng mát (16-180C) và đĩng gĩi trong các túi màng MAP, bảo quản ổn định ở 4±10C.Mỗi cơng thức gồm 2kg quả, được bố trì 3 lần lặp lại tương ứng với nhiệt độ và thời gian xử lý khác nhau.
Định kỳ theo dõi, đánh giá các chỉ tiêu bao gồm: tỷ lệ hư hỏng, màu vỏ quả, chỉ số bệnh do vi sinh vật. Các phép đo được thực hiện 3 lần, lấy giá trị trung bính. Tiến hành theo dõi trong 6 tuần, tần suất lấy mẫu 7 ngày/lần.
Các cơng thức thì nghiệm bao gồm:
+ CT1: Vải được nhúng nước nĩng 470C trong 5 phút + CT2: Vải được nhúng nước nĩng 470C trong 7 phút + CT3: Vải được nhúng nước nĩng 470C trong 9 phút + CT4: Vải được nhúng nước nĩng 520C trong 5 phút + CT5: Vải được nhúng nước nĩng 520C trong 7 phút + CT6: Vải được nhúng nước nĩng 520C trong 9 phút
2.4.3.2. Nghiên cứu ổn định màu vỏ quả vải bằng phương pháp hạ pH
Hiện tượng nâu hố ở vỏ quả vải sau thu hoạch là do enzyme xúc tác gây ra, chủ yếu do enzyme polyphenol oxidase (PPO). PPO đĩng vai trị là enzyme chía khĩa, khơi mào và thúc đẩy chuỗi phản ứng sinh
Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiªn ViƯn Hãa häc tổng hợp melanin trong vỏ quả vải thiều. Chình sự tạo thành melanin trong vỏ đã làm cho quả vải bị nâu xỉn sau thu hoạch. Ví vậy, muốn kiểm sốt được hiện tượng nâu hĩa ở quả vải thiều sau thu hoạch cần kím hãm được phản ứng sinh tổng hợp melanin. Tiến hành xác định và đánh giá khả năng hạn chế hiện tượng nâu hĩa thơng qua việc xác định màu sắc vỏ quả. Quả vải sau khi nhúng trong nước nĩng ở nhiệt độ và thời gian phù hợp sẽ được nhúng tiếp trong dung dịch axit, sau đĩ vớt ra để ráo nước ở điều kiện phịng mát (16-180C) và đĩng gĩi trong các túi màng MAP, bảo quản ổn định ở 4±10C. Mỗi cơng thức gồm 2kg quả, được bố trì 3 lần lặp lại tương ứng với nồng độ axit và thời gian xử lý khác nhau.
Định kỳ theo dõi, đánh giá các chỉ tiêu bao gồm: độ cứng, màu vỏ quả, hoạt độ PPO, hàm lượng chất khơ hịa tan tổng số, nhận xét cảm quan màu sắc,hương vị quả. Các phép đo được thực hiện 3 lần, lấy giá trị trung bính. Tiến hành theo dõi trong 6 tuần, tần suất lấy mẫu 7 ngày/lần. * Nghiên cứu ổn định màu vỏ quả bằng dung dịch axit oxalic
Các cơng thức thì nghiệm bao gồm:
+ CT1: Vải được nhúng trong dung dịch axit oxalic pH = 1 trong 6 phút + CT2: Vải được nhúng trong dung dịch axit oxalic pH = 1 trong 10 phút + CT3: Vải được nhúng trong dung dịch axit oxalic pH = 3 trong 6 phút + CT4: Vải được nhúng trong dung dịch axit oxalic pH = 3 trong 10 phút + CT5: Vải được nhúng trong dung dịch axit oxalic pH = 5 trong 6 phút + CT6: Vải được nhúng trong dung dịch axit oxalic pH = 5 trong 10 phút * Nghiên cứu ổn định màu vỏ quả bằng dung dịch axit citric
Các cơng thức thì nghiệm bao gồm:
+ CT1: Vải được nhúng trong dung dịch axit citric pH = 1 trong 2 phút + CT2: Vải được nhúng trong dung dịch axit citric pH = 1 trong 6 phút + CT3: Vải được nhúng trong dung dịch axit citric pH = 3 trong 2 phút
Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên ViƯn Hĩa học
Luận văn Thạc sü NguyƠn ThÞ Trang
45
+ CT4: Vải được nhúng trong dung dịch axit citric pH = 3 trong 6 phút + CT5: Vải được nhúng trong dung dịch axit citric pH = 5 trong 2 phút + CT6: Vải được nhúng trong dung dịch axit citric pH = 5 trong 6 phút * Nghiên cứu ổn định màu vỏ quả bằng dung dịch axit HCl
Các cơng thức thì nghiệm bao gồm:
+ CT1: Vải được nhúng trong dung dịch HCl pH = 1 trong 5 phút + CT2: Vải được nhúng trong dung dịch HCl pH = 1 trong 7 phút + CT3: Vải được nhúng trong dung dịch HCl pH = 3 trong 5 phút + CT4: Vải được nhúng trong dung dịch HCl pH = 3 trong 7 phút + CT5: Vải được nhúng trong dung dịch HCl pH = 5 trong 5 phút + CT6: Vải được nhúng trong dung dịch HCl pH = 5 trong 7 phút
Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên ViƯn Hãa häc
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nghiên cứu chế tạo màng MAP 3.1. Nghiên cứu chế tạo màng MAP
3.1.1. Ảnh hưởng của các thơng số cơng nghệ đến chiều dày màng
Ảnh hưởng của các thơng số cơng nghệ đến chiều dày màng được trính bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của các thơng số kĩ thuật đến chiều dày màng
Vận tốc kéo (vịng/phút) Chiều rộng cuộn màng (cm) Chiều dày màng (µm) 500 30 84 ± 3,6 40 67 ± 2,2 50 53 ± 1,4 60 45 ± 6,4 650 30 65 ± 1,6 40 54 ± 1,7 50 42 ± 2,5 60 34 ± 2,8 800 30 51 ± 8,3 40 45 ± 5,3 50 36 ± 4,8 60 25 ± 2,6 950 30 42 ± 5,9 40 35 ± 4,3 50 22 ± 2,7 60 13 ± 1,8
Kết quả cho thấy khi tăng vận tốc kéo, chiều rộng cuộn màng thí chiều dày màng giảm. Ngược lại, khi giảm tốc độ kéo, giảm đường kình túi thí chiều dày màng tăng. Theo một số cơng trính nghiên cứu, màng MAP thìch hợp để bảo quản hoa quả thường cĩ chiều dày từ 25-60μm. Do vậy, chúng tơi lựa chọn chế tạo màng MAP cĩ chiều dày 35 ± 4,3 μm để nghiên cứu với các thơng số cơng nghệ: tốc độ nạp liệu 20kg/giờ, vận tốc kéo 950vịng/phút, đường kình túi bao gĩi 40cm.
Tr-ờng Đại học Khoa häc Tù nhiªn ViƯn Hãa häc
Luận văn Thạc sỹ NguyƠn ThÞ Trang
47
3.1.2. Tính chất cơ lý của màng MAP
Độ bền kéo đứt, độ dãn dài khi đứt của màng MAP được xác định theo 2 hướng: hướng kéo của máy (hướng dọc) và hướng ngang. Kết quả được trính bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Tính chất cơ lý của màng MAP
Loại màng
Độ bền kéo đứt (MPa) Độ dãn dài khi đứt (%) Độ bền mối hàn (N/cm) MD TD MD TD PE 23,76 18,6 350 600 7,5 CE44 21,23 15,8 280 495 7,1 Z7 20,46 14,6 267 450 7,1 Z5 20,9 15,1 281 456 7,1 Z3 21,78 16,2 290 520 7,2 S7 20,13 14,1 258 436 7,0 S5 20,79 15,0 275 463 7,2 S3 21,45 15,6 286 502 7,1
Ghi chú: MD- machine direction (theo hướng máy); TD- transverse direction (hướng ngang); Z- zeolit; ; S- silica; 3, 5, 7 tương ứng là phần trăm khối lượng phụ gia trong màng.
Kết quả cho thấy khi bổ sung phụ gia thí độ bền kéo đứt và độ giãn dài