- Công thức tạo màng CT4 với thành phần gồm HPMC 3% ựược bổ sung 2 loại lipid là sáp ong 3% và nhựa cánh kiến 3% có khả năng ngăn cản trao ựổi hơi nước tốt nhất trong các công thức nghiên cứu.
- Công thức tạo màng CT4 và CT3 (HPMC 3% + nhựa cánh kiến 6%) có khả năng ngăn cản trao ựổi khắ như nhau.
- Tổng hợp hai kết quả ựã khảo sát, công thức CT4 ựược ựánh giá là tốt nhất xét theo cả hai lợi ắch về khả năng cản hơi nước và cản khắ.
- Công thức CT4 tiếp tục ựược sử dụng ựể hoàn thiện về chất nhũ hóa.
4.2. Ảnh hưởng của chất nhũ hóa tới khả năng trao ựổi hơi nước và khắ của màngcomposit HPMC-lipid
4.2.1. Ảnh hưởng của chất nhũ hóa ựến khả năng trao ựổi hơi nước của màng composit HPMC-lipid
Khả năng trao ựổi hơi nước của màng ựược ựánh giá gián tiếp thông qua việc xác ựịnh sự hao hụt khối lượng tự nhiên của quả khi ựược phủ bề mặt bằng các loại màng HPMC-lipid có chất nhũ hóa khác nhau. Kết quả nghiên cứu ựược thể hiện ở hình 4.3
Hình 4.3. Ảnh hưởng của các chất nhũ hóa bổ sung vào màng HPMC-lipid tới hao hụt khối lượng quả do mất nước (đC: không phủ màng, CT5: Axắt oleic 1,2%, CT6: Axắt myristic 1,2%, CT7: Axắt oleic 0,6% + Axắt myristic
0,6%, CT8: Axắt steric + Axắt palmitic (SPB) 1,2%)
Qua hình 4.3 ta thấy rằng tại mỗi thời ựiểm xác ựịnh thì khả năng trao ựổi hơi nước của mỗi công thức ựều khác nhau và công thức đC luôn có hao hụt khối lượng lớn nhất. Ngoài công thức đC, các công thức còn lại ựều có thành phần và tỷ lệ các chất giống nhau, chỉ khác nhau về thành phần chất nhũ hóa. điều này chứng tỏ sự có mặt của chất nhũ hóa trong thành phần của mỗi công thức chế phẩm có tác dụng trong việc ngăn cản sự trao ựổi hơi nước của màng.
Theo kết quả từ hình 4.3, tại thời ựiểm xác ựịnh là 7 ngày, có thế thấy công thức CT5 (HPMC-lipid + Axắt oleic 1,2%) có tỷ lệ hao hụt thấp nhất là 2,01%, hao hụt khối lượng ở các công thức CT6, CT7 và CT8 lần lượt là 2,71%; 2,63% và 2,34%. Xu hướng này tiếp tục ựược duy trì tại các thời ựiểm xác ựịnh là 14 và 21 ngày. So sánh thống kê với mức ý nghĩa α=0,05 tại mỗi thời ựiểm xác ựịnh, các công thức ựều khác nhau có ý nghĩa.
Như vậy, có thể thấy việc bổ sung thành phần chất nhũ hóa là axắt oleic vào thành phần của chế phẩm tạo màng HPMC-lipid ựã tác dụng tốt hơn các chất nhũ hóa còn lại trong việc cải thiện khả năng cản sự thoát hơi nước của màng HPMC-lipid. điều này hoàn toàn phù hợp với các nghiên cứu trước ựây của nước ngoài. Do các thuộc tắnh của màng ăn ựược HPMC bị ảnh hưởng rất nhiều bởi sự kết hợp của axắt béo và các mối tương quan chặt chẽ ựã ựược quan sát giữa các cấu trúc vi mô phát triển trong các chế phẩm với các tắnh chất vật lý của màng. Một số nghiên cứu của nước ngoài ựã giải thắch rằng các axit béo mạch dài như oleic, stearic thường tạo ra các hạt nhũ tương có kắch thước nhỏ hơn và có cấu trúc lớp phù hợp cho khả năng tăng cản nước cao hơn so với axit béo mạch ngắn như lauric, myristic. (Jménez và cs., 2010).
4.2.2. Ảnh hưởng của chất nhũ hóa ựến khả năng trao ựổi khắ của màng composit HPMC-lipid
Kết quả thắ nghiệm ựánh giá khả năng trao ựổi khắ của màng composit HPMC-lipid ựược trình bày ở ựồ thị hình 4.4.
Qua ựồ thị hình 4.4 có thể thấy tại thời ựiểm xác ựịnh 7 ngày, công thức đC (không phủ màng) có cường ựộ hô hấp cao nhất là 37,79 ml CO2/kg.h, tiếp theo là công thức CT8 (HPMC-lipid + Axắt stearic + Axắt palmitic 1,2%), cường ựộ hô hấp là 26,73 ml CO2/kg.h, công thức CT5 (HPMC-lipid + Axắt oleic 1,2%) có cường ựộ hô hấp thấp nhất là 21,61 ml CO2/kg.h. Xu hướng này tiếp tục lặp lại tại 2 thời ựiểm xác ựịnh là 14 và 21 ngày.
Hình 4.4. Ảnh hưởng của các chất nhũ hóa bổ sung vào màng HPMC-lipid tới nồng ựộ khắ CO2 trong môi trường ngoài quả (đC: không phủ màng, CT5: Axắt oleic 1,2%, CT6: Axắt myristic 1,2%, CT7: Axắt oleic 0,6% + Axắt
myristic 0,6%, CT8: Axắt steric + Axắt palmitic (SPB) 1,2%)
Như vậy, có thể thấy trong các công thức phủ màng, công thức CT5 có khả năng trao ựổi khắ tốt hơn so với các công thức còn lại. Giải thắch cho ựiều này là do, thành phần axắt oleic và axắt stearic có tác dụng phân tán ựều các hạt lipid trong nhũ tương HPMC, ựồng thời làm nhỏ các hạt cầu béo. Nhũ tương có kắch thước hạt càng nhỏ thì khả năng cản khắ và hơi nước càng lớn (Jiménez và
cs., 2010). Như vậy, qua hai kết quả ở ựồ thị hình 4.3 và 4.4 ở trên có thể thấy sự có mặt của axắt oleic trong thành phần chế phẩm tạo màng có tác dụng tốt hơn các axắt béo khác là axắt myristic, axắt stearic và axắt palmiltic trong việc tạo ra loại nhũ tương có kắch thước hạt nhỏ. điều này giúp cải thiện ựáng kể khả năng cản hơi nước cũng như cản trao ựổi khắ của màng HPMC.
4.2.3. Kết luận nội dung mục 4.2
- Trong ựiều kiện thắ nghiệm và so sánh giữa các loại axắt béo khác nhau, thấy rằng sử dụng axắt oleic làm chất nhũ hóa cho chế phẩm tạo màng có khả năng cản nước tốt nhất.
- Sử dụng axắt oleic cũng làm tăng khả năng cản trao ựổi khắ.
- Chắnh vì vậy công thức CT5 là chế phẩm tạo màng dạng composit HPMC-lipid (HPMC 3% + sáp ong 3% + nhựa cánh kiến 3% + axắt oleic 1,2%) ựược ựánh giá ựã cải tiến tốt nhất.
- Chế phẩm HPMC-lipid cải tiến sẽ ựược kiểm nghiệm về hiệu quả bảo quản ựối với quả cam Vinh trong thắ nghiệm tiếp theo.
4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid ựến khả năng bảo quản quả cam Vinh
4.3.1. Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới cường ựộ hô hấp của quả
Từ kết quả mục 4.2 và 4.3 ựã thu nhận ựược chế phẩm tạo màng HPMC cải tiến với hai thông số ựược cải tiến là khả năng trao ựổi hơi nước và trao ựổi khắ. Nhờ có bổ sung lipid và chọn ựược chất nhũ hóa phù hợp mà chế phẩm tạo màng HPMC có khả năng chống mất nước cao hơn, trong khi không làm giảm khả năng trao ựổi khắ vốn khá cao của màng. Nội dung 4.3 có mục tiêu thử nghiệm hiệu quả bảo quản của chế phẩm ựối với quả cam Vinh. để ựánh giá ựược hiệu quả bảo quản, bên cạnh áp dụng chế phẩm HPMC-lipid ựã cải tiến, chúng tôi ựã sử dụng thêm ba công thức khác làm ựối chứng với mục ựắch so sánh. Công thức ựối chứng thứ nhất (đC1) là quả cam không phủ màng, công thức ựối chứng thứ hai (đC2) là quả ựược phủ chế phẩm HPMC 3% (ựược xem là chế phẩm HPMC chưa cải tiến), công thức ựối chứng thứ ba (đC3) là quả
ựược phủ chế phẩm CP-01. Chế phẩm CP-01 ựã ựược Viện Cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch phát triển và thương mại chuyên dùng cho bảo quản có múi.
Chỉ tiêu khảo sát ựầu tiên là ựánh giá ảnh hưởng của chế phẩm HPMC- lipid (cải tiến) tới sự biến ựổi cường ựộ hô hấp của quả trong suốt quá trình bảo quản 6 tuần ở ựiều kiện thường. đây là một trong những thông số rất quan trọng nhất vì quá trình hô hấp có ảnh hưởng rất lớn ựến suy giảm số lượng và chất lượng của quả. Lý thuyết và thực tiễn ựã chứng minh nếu màng có tác dụng ngăn cản trao ựổi khắ phù hợp sẽ làm giảm cường ựộ dẫn tới làm giảm suy thoái chất lượng, số lượng và hình thức bên ngoài của rau quả tươi. Cách bố trắ thắ nghiệm, lấy mẫu và ựo lường ựã nêu chi tiết trong phần phương pháp. Kết quả thắ nghiệm ựược thể hiện trên hình 4.5.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 1 2 3 4 5 6
Thời gian bảo quản (tuần)
C ư ờ n g ự ộ h ô h ấ p ( m lC O 2 /k g .h ) đC1 đC2 đC3 CT9
Hình 4.5. Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới cường ựộ hô hấp quả của cam Vinh trong quá trình bảo quản (đC1: Không phủ màng; đC2:
HPMC 3%; đC3: CP-01; CT9: HPMC-lipid)
Từ hình 4.5 thấy cường ựộ hô hấp của cam Vinh ở tất cả các công thức ựều giảm rõ rệt sau suốt 6 tuần bảo quản. Riêng cam ở công thức đC1 do không
áp dụng phủ màng nên cường ựộ hô hấp của quả luôn duy trì ở mức cao hơn nhiều so với các công thức có phủ màng.
Cam Vinh ở công thức đC2 (HPMC 3%) có cường ựộ hô hấp thấp hơn so với ở công thức đC1, từ 37,53 ml CO2/kg.h giảm xuống 13,05 ml CO2/kg.h sau 6 tuần bảo quản. điều này có thể giải thắch do ựặc ựiểm màng HPMC có khả năng cản khắ tốt, chắnh vì vậy màng có khả năng làm giảm quá trình hô hấp của quả so với công thức đC1 không ựược phủ màng. Công thức CT9 (HPMC ựã cải tiến) có cường ựộ hô hấp thấp hơn rất nhiều so với công thức đC1 và đC2, sau 6 tuần bảo quản cường ựộ hô hấp giảm từ 38,24 ml CO2/kg.h xuống 10,23 ml CO2/kg.h. Công thức CT9 là chế phẩm HPMC ựã cải tiến có thành phần gồm HPMC 3% và nhựa cánh kiến 3%, ựều là những chất có khả năng cản khắ cao nên cam ựược bảo quản ở công thức này có cường ựộ hô hấp thấp hơn hẳn so với công thức đC2 chỉ chứa HPMC 3%. Cường ựộ hô hấp của cam ở công thức đC3 (CP-01) là thấp nhất, từ 41,74 ml CO2/kg.h giảm xuống còn 6,74 ml CO2/kg.h. Nguyên nhân do chế phẩm CP-01 với thành phần gồm polyethylene và sáp carnauba, ựều ựã ựược chứng minh có khả năng cản sự trao ựổi khắ cao (Nguyễn Duy Lâm, 2010).
4.3.2. Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid tới tỷ lệ hao hụt khối lượng tựnhiên của quả
Cùng một thắ nghiệm như nêu ở mục 4.3.2, chúng tôi ựã khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid ựến tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của quả cam Vinh. Kết quả nghiên cứu ựược trình bày trên hình 4.6.
Qua hình 4.6 thấy rằng tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của cam Vinh tăng dần trong quá trình bảo quản nhưng ở các công thức khác nhau thì mức tổn thất khối lượng là khác nhau. Kết quả chỉ ra rằng sự hao hụt khối lượng tự nhiên của cam ở công thức đC1 (không phủ màng) là lớn nhất, sau 6 tuần bảo quản tỷ lệ hao hụt khối lượng ựã trên 22%. Tiếp theo là công thức đC2 (HPMC3%), sau 6 tuần bảo quản tỷ lệ hao hụt khối lượng là trên 18%. điều này có thể do cam ở công thức không phủ màng không ựược áp dụng bất kỳ biện pháp bảo quản nào nên dưới tác ựộng của môi trường tự nhiên cam nhanh chóng bị mất nước dẫn tới
khối lượng tự nhiên của quả bị giảm mạnh. Màng phủ HPMC 3% cũng có tác dụng ngăn cản ựược sự thoát hơi nước của quả, tuy nhiên khả năng không cao, chắnh vì vậy cam Vinh ựược bảo quản bằng màng này cũng có tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên khá lớn.
đối với cam ựược bảo quản bằng màng CT9 (HPMC-lipid ựã cải tiến) có thể dễ dàng nhận thấy tỷ lệ hao hụt tự nhiên thấp hơn so với ựối chứng đC1 và đC2 rất nhiều. Sau 6 tuần bảo quản, tỷ lệ hao hụt của cam ở công thức này là 10,65%, chỉ cao hơn cam ở công thức đC3 (CP-01) là 1%. Cam ựược bảo quản bằng công thức đC3 có tỷ lệ hao hụt khối lượng thấp nhất. Nguyên nhân do thành phần chắnh của công thức đC3 là sáp polyethylene và sáp carnauba có tác dụng giữ nước rất tốt. Như vậy có thể thấy màng HPMC-lipd có tác dụng rất ựáng kể trong việc cản sự thoát hơi nước của quả. So với chế phẩm ựã ựược nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi là CP-01 thì sự khác biệt là không lớn.
0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6
Thời gian bảo quản (tuần)
H a o h ụ t k h ố i lư ợ n g t ự n h iê n c ủ a q u ả ( % ) đC1 đC2 đC3 CT9
Hình 4.6. Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của quả cam Vinh trong quá trình bảo quản (đC1: Không phủ
4.3.3. Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid tới ựộ chắc quả
độ chắc hay ựộ cứng của quả là một trong các chỉ tiêu cơ lý của quả trong quá trình bảo quản. độ cứng của cam giảm dần trong quá trình tồn trữ do sự mất nước và sự biến ựổi hóa sinh của vỏ quả làm cho cấu trúc tế bào trở nên yếu, quả mềm. Kết quả nghiên cứu ựược thể hiện ở hình 4.7.
Từ hình 4.7 nhận thấy ựộ cứng của tất cả các công thức ựều giảm dần theo thời gian bảo quản, tuy nhiên mức ựộ giảm ựộ cứng thì khác nhau. Từ tuần thứ 2 trở ựi có sự khác nhau lớn giữa hai nhóm công thức, trong ựó có nhóm đC1 + đC2 và nhóm công thức CT9 + đC3. Trong từng nhóm, sự khác biệt về ựộ cứng của quả là không ựáng kể. Sau 6 tuần bảo quản công thức đC3 giảm ựộ cứng khoảng 27% so với nguyên liệu ựầu vào, từ 8,15 Kg/cm2 còn 5,91 Kg/cm2, tiếp ựến là công thức CT9 giảm từ 8,21 Kg/cm2 xuống còn 5,35 Kg/ cm2. Công thức đC1 và đC2 có sự giảm ựộ cứng nhanh nhất, hơn 60% so với ựộ cứng ban ựầu. So sánh thống kê ở mức ý nghĩa α = 0,05, trong 6 tuần bảo quản các công thức ựều khác nhau có ý nghĩa. Như vậy có thể kết luận công thức CT9 có hiệu quả hơn hẳn hai công thức đC1 và đC2 trong việc giữ ựược ựộ chắc cho quả. So với công thức đC 3 thì sự khác biệt là không lớn, sau 6 tuần bảo quản ựộ cứng của cam ở công thức CT9 chỉ kém công thức đC3 là 0,36 kg/cm2.
Hình 4.7. Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới ựộ cứng của cam Vinh trong quá trình bảo quản (đC1: Không phủ màng; đC2: HPMC 3%; đC3:
CP-01; CT9: HPMC-lipid)
Kết quả trên chỉ ra rằng ựộ cứng của cam Vinh ở tất cả các công thức ựều giảm dần theo quy luật. Hiện tượng này có thể lý giải do trong quá trình bảo quản xảy ra sự già hóa của quả, mất nước và biến ựổi sinh lý Ờ hóa sinh, ựặc biệt tại vỏ quả. Các pectin không tan trở thành dạng pectin hoà tan làm liên kết giữa các tế bào và các mô yếu ựi, bên cạnh ựó sự mất nước cũng làm cho liên kết giữa các mô lỏng lẻo hơn, làm cho quả trở nên mềm, ựộ cứng giảm. đó cũng là lý do ựộ cứng của cam ở các công thức bao màng giảm chậm hơn cam ở công thức ựối chứng không phủ màng (đC1).
4.3.4. Ảnh hưởng của chế phẩm tạo màng composit HPMC-lipid tới màu sắc vỏ quả
Màu sắc vỏ quả là một chỉ tiêu cảm quan rất quan trọng ựể ựánh giá chất lượng của quả tươi. Người tiêu dùng coi màu sắc quả là một tiêu chắ ựầu tiên ựể
có ra quyết ựịnh mua hay không. độ biến ựổi màu sắc vỏ quả ựược ựánh giá qua giá trị ∆E. Giá trị ∆E càng cao thì sự biến ựổi màu sắc càng lớn. Thông qua chỉ số này có thể thấy ựược hiệu quả bảo quản của chế phẩm tạo màng HPMC-lipid. Kết quả xác ựịnh sự thay ựổi màu sắc vỏ quả cam Vinh ựược thể hiện trên hình 4.8.
Hình 4.8. Ảnh hưởng của chế phẩm HPMC-lipid tới sự biến ựổi màu sắc vỏ quả quả cam Vinh trong quá trình bảo quản (đC1: Không phủ màng; đC2:
HPMC 3%; đC3: CP-01; CT9: HPMC-lipid)
Từ hình 4.8 nhận thấy màu sắc của vỏ quả cam Vinh ở các công thức khác nhau ựều tăng theo thời gian bảo quản. Công thức đC1 sự thay ựổi màu sắc