2.2.1. Phƣơng pháp khảo sát khả năng bảo quản (về hình thái) của HEC
2.2.1.1 Nguyên tắc
Dựa vào đặc tính tạo màng của HEC nên ta đặt giả thuyết là HEC có khả năng làm giảm cường độ hô hấp của trái cây, từ đó có khả năng làm tăng thời gian chín của măng cụt.
2.2.1.2 Dụng cụ - hóa chất
Hydroxyethyl cellulose dạng bột mịn.
Măng cụt.
42
2.2.1.3 Cách tiến hành Chuẩn bị măng cụt Chuẩn bị măng cụt
Măng cụt được lau sơ bằng vải ẩm, và lựa bỏ những trái hư hỏng. Trước khi thực hiện thí nghiệm, ta đem măng cụt làm thí nghiệm cân để xác định khối lượng quả theo từng nghiệm thức.
Tiến hành thí nghiệm
Hòa tan HEC trong nước lạnh lần lượt theo 3 nồng độ là : 0,5 % - 1 % - 1,5% (tức là: cân chính xác lần lược 5g, 10g, 15g hòa tan và định mức bằng nước lên 1000 ml). Trong khi hòa tan cần khuấy đều tay để HEC có thể tan tốt.
Sau khi HEC đã tan hoàn toàn, ta nhúng măng cụt vào, ở mỗi một nồng độ ta sử dụng 5 quả. Sau khi nhúng, ta để măng cụt khô tự nhiên và bảo quản ở nhiệt độ phòng (25 – 280C). Nơi bảo quản măng cụt phải khô ráo, không ẩm ướt, măng cụt thí nghiệm được để riêng từng trái trong những ly giấy (có đục lỗ xung quanh để đảm bảo độ thông thoáng khí trong khi bảo quản), có đánh số thứ tự, và sắp vào trong thùng mút (để mở nắp) và đặt ở một nơi thoáng mát.
Song song đó, ta cũng có mẫu mẫu đối chứng cũng gồm 5 quả măng cụt nhưng không cho nhúng vào dung dịch HEC.
2.2.1.4 Đánh giá kết quả
Dựa vào các chỉ số: cường độ hô hấp, sự thay đổi của nồng độ vitamin C và đường tổng số trước và sau khi bảo quản mà ta kết luận xem H.E.C. có khả năng bảo quản hay kéo dài tuổi thọ của măng cụt hay không? Và nếu có thì trong bao lâu và chất lượng sau bảo quản như thế nào?
2.2.2 Phƣơng pháp xác định cƣờng độ hô hấp
Trong đề tài này, cường độ hô hấp được đo bởi máy GC – 2010 của hãng Shimadzu có xuất xứ từ Mỹ.
2.2.2.1 Nguyên tắc
43
a. Khái niệm về phương pháp sắc ký
Nguyên tắc của phương pháp sắc ký rất đơn giản: chất được tách nhờ tương tác giữa hai phase (phase động và phase tĩnh). Phase động (ở dạng lỏng hoặc khí) vận chuyển chất cần tách đi qua phase tĩnh (dạng rắn hoặc lỏng) còn gọi là chất hấp phụ. Phase này có khả năng liên kết khác nhau với các thành phần khác nhau cần tách có mặt trong phase động. Các thành phần này sẽ rửa trôi ra khỏi ở các thời điểm khác nhau phụ thuộc vào mức độ liên kết của chúng với phase tĩnh. Thành phần nào liên kết yếu sẽ bị rửa trôi ra trước.
Về bản chất có hai kiểu sắc ký: sắc ký phân chia (partition): quá trình tách chủ yếu dựa vào khả năng tan khác nhau của các phân tử cần tách; sắc ký thứ hai là sắc ký hấp phụ: có liên kết xuất hiện giữa phân tử cần tách và phase tĩnh.
b. Sắc ký khí (GC – Gas Chromatography)
Nguyên tắc: Phương pháp sắc ký khí dựa trên tính phân bố của mẫu ở dạng khí giữa hai phase tĩnh và động:
Phase tĩnh dạng lỏng hoặc được tẩm bên ngoài các hạt chất mang, tất cả được nhồi vào cột sắc ký và được ổn định ở nhiệt độ tương đối cao.
Phase động ở dạng khí, thường là khí trơ (còn gọi là khí mang) nhờ áp suất nén sẽ di chuyển qua cột.
Mẫu khảo sát (ở dạng khí) được khí mang lôi cuốn qua cột sắc ký. Tùy theo mức độ phân bố của mẫu giữa hai phase động và tĩnh, những cấu tử phân bố nhiều trong phase tĩnh sẽ được giữ lại trong cột lâu hơn. Do vậy, các cấu tử có tính chất khác nhau sẽ tách rời nhau khi ra khỏi cột.
Cấu tử sau khi tách rời nhau sẽ đi đến bộ phận ghi nhận và chuyển thành tín hiệu. Tín hiệu đó được gọi là peak. Tập hợp các peak gọi là sắc ký đồ.
Nguyên tắc hoạt động: Chất cần phân tách cho bay hơi chui vào phase động là khí mang được đốt nóng, sau đó chui vào phase tĩnh. Như vậy, các chất thủy phân ở dạng khí sẽ phân bố giữa phase động và màng dung dịch bao quanh hạt chất mang và tự phân tách theo mức độ tương tác với phase tĩnh và đi ra khỏi cột ở các thời điểm khác
44
nhau và tạo ra những peak khác nhau, dựa vào peak của CO2 chuẩn ta xác định được nồng độ CO2 của mẫu.
Hình 2.1. Nguyên tắc hoạt động của máy sắc ký khí 2.2.2.2 Dụng cụ - hóa chất
Máy đo GC – 2010 Shimadzu.
Hộp đo.
Kim tiêm chuyên dụng.
Miếng dán chuyên dụng.
Khí CO2 chuẩn.
2.2.2.3 Cách tiến hành
Trước khi tiến hành đo 24 giờ, ta đem từng mẫu bỏ lần lược vào hộp đo, đóng nắp cũng như quấn băng keo lại nhắm hạn chế sự trao đổi khí của hộp đo.
Dựng đường chuẩn CO2
Thực hiện đo nồng độ CO2 chuẩn lần lượt ở các nồng độ 50, 300, 300, 300, 1000, 1000, 1000 ppm. Sau đó ta có được các peak, từ đó dựng đồ thị và xây dựng phương trình đường chuẩn đo CO2 để phục vụ cho việc tính toán sau này.
45
Dùng kim tiêm và xilanh đã được tẩy trùng bằng cồn 70o để lấy khí trong phòng nuôi cấy, sau đó bơm khí vào máy để xác định trị số.
Dùng kim tiêm và xilanh đã tẩy trùng bằng cồn 70o đâm xuyên qua nắp hộp để lấy không khí bên trong hộp nuôi cấy, sau đó dán chỗ tiêm lại bằng keo chuyên dụng. Bơm số khí đã lấy được vào máy đo CO2 để xác định trị số.
2.2.2.4 Tính kết quả
Dựa vào kết quả đo của các mẫu (x) ta tính được nồng độ CO2 thực tế (y) bằng cách thay (x) thu được vào (x) trong phương trình đường chuẩn.
2.2.3. Định lƣợng đƣờng tổng số bằng phản ứng so màu
2.2.3.1 Nguyên tắc
Sự định lượng này căn bản dựa trên phản ứng màu đặc trưng cho đường với sự hiện diện của acid sunfuric H2SO4. Sự chính xác của kết quả tùy thuộc vào :
Độ sạch của dụng cụ
Độ tin khiết của thuốc thử, nhất là H2SO4
Nhiệt độ phải cố định trong suốt thời gian đun
Để tạo phản ứng màu, có thể dung các loại thuốc thử khác nhau như: phenol, antron hay orcinol.
2.2.3.2 Dụng cụ và hóa chất
Hóa chất
Cồn 800 (lấy 80 ml cồn tuyệt đối, sau đó định mức thành 100 ml với nước cất).
Cồn 900.
Phenol 5% (cân chính xác 5 g phenol tinh thể, hòa tan và định mức lên 100 ml bằng nước cất).
Dung dịch đường mẫu: saccharose 0,1 %.
Dung dịch H2SO4 đậm đặc.
Dụng cụ
46
Bình định mức 100 ml.
Pipette 10 ml, 5 ml, 1 ml.
Ống nghiệm.
Đũa thủy tinh.
Cối sứ và chày sứ.
Giấy lọc không tro.
Máy so màu quang điện.
Bể ổn nhiệt.
Cân phân tích.
Bếp đun và nồi đun.
2.2.3.4 Cách tiến hành
Quá trình xác định lượng đường tổng bằng phương pháp so màu bao gồm 2 bước: ly trích đường và hiện màu.
a. Ly trích đường
Nghiền nguyên liệu cần định lượng, sau đó cân chính xác 1 – 2 g nguyên liệu đã nghiền nhuyễn chứa khoảng 5 – 50 mg đường cho vào cốc thủy tinh 50 ml và them 10 ml cồn 900
vào. Đun cốc trên nồi cách thủy cho sôi 3 lần (mỗi lần sôi, lấy cốc ra cho nguội bớt rồi đặt trở lại). Khuấy đều bằng đũa thủy tinh, để nguội, lọc qua giấy lọc không tro (giữ cặn, không để cặn lên giấy lọc).
Sau đó cho thêm 10 ml cồn 800
vào cốc chứa cặn, khuấy đều, đun sôi 2 lần trên nồi cách thủy. Để nguội, lọc. Tiếp tục làm như vậy khoảng 2 lần. Sau đó đưa cặn lên giấy lọc và tráng cốc 2 – 3 lần bằng cồn 800 nóng (nước tráng cũng cho cả lên lọc). Dịch lọc cho bay hơi ở nhiệt độ phòng hoặc đun nhẹ trên nồi cách thủy để cồn bay hơi hết.
Pha loãng cặn thu được với nước cất thành 50 ml. Để lắng, dung dịch này đem đi hiện màu để xác định lượng đường, có thể pha loãng dung dịch thêm tùy theo nồng độ đường có trong dung dịch đường nhiều hay ít.
47
b. Thực hiện phản ứng màu
Trong đề tài này, ta chọn phenol làm tác nhân tạo phản ứng hiện màu cho dung dịch đường.
Hút 1 ml dung dịch đường cần định lượng cho vào ống nghiệm, rồi đổ thêm vào 1 ml dung dịch phenol 5 %. Sau đó, cho chính xác 5 ml H2SO4 đậm đặc vào ống nghiệm (không để giây acid vào thành ống). Để 10 phút rồi lắc, giữ trên bể ổn nhiệt ở 25 – 300
C trong 10 – 20 phút để hiện màu.
Xây dựng đồ thị chuẩn:
Lấy 9 bình định mức 100 ml cho vào đó theo thứ tự 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ml dung dịch saccharose mẫu 0,1 %; cho nước cất tới vạch mức. Từ mỗi bình lấy ra 1 ml dung dịch đã pha loãng cho vào các ống nghiệm rồi nhuộm màu bằng phenol và H2SO4 như đã nói ở trên. Trong mỗi ống nghiệm sẽ chứa tương ứng 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 µg saccharose. Phải làm 1 ống thử không với 1 ml nước cất thay thế cho dung dịch đường.
Màu bền vững trong vài giờ. Xác định cường độ màu bằng máy so màu quang điện ở bước sóng 490 nm.
2.2.3.5 Tính kết quả
Trị số mật độ quang (Abs) của những ống mẫu trừ đi trị số mật độ quang của ống thử không. Từ đó, ta xây dựng một đường cong chuẩn.
Mặt khác, trị số mật độ quang của dung dịch đường cần định lượng cũng phải trừ đi trị số mật độ quang của ống thử không rồi dựa vào đường cong chuẩn để suy ra nồng độ x, từ đó tính ra lượng đường mẫu.
Cụ thể ta tính theo công thức sau:
X = (D x 10-3 x V x N) / m
Trong đó: X - Lượng đường tổng số trong mẫu (mg/g mẫu tươi). D - Lượng đường tính dựa vào đường cong chuẩn (µg). N - Số lần pha loãng.
m - Khối lượng mẫu nguyên liệu (g). V - Thể tích định mức (50 ml).
48
2.2.4. Định lƣợng vitamin C (acid ascorbic) bằng phƣơng pháp chuẩn độ iode
2.2.4.1 Nguyên tắc
Acid ascorbic là một hợp chất không no có chứa nhóm endiol
Dễ bị oxy hóa khử thuận nghịch, bị phá hủy nhanh dưới tác dụng của các chất oxy hóa và bền trong môi trường đất.
Vì vậy có thể định lượng acid ascorbic bằng phương pháp chuẩn độ iode với các phương trình phản ứng sau:
2.2.4.2 Dụng cụ và hóa chất
Hóa chất
Dung dịch HCl 1 %.
Dung dịch KIO3/KI 0,5 N.
Dung dịch tinh bột 1 %. Dụng cụ Bình định mức 100 ml. Bình tam giác. Buret 25 ml. Pipette 10 ml. Cối sứ và chày sứ.
49
Cân phân tích.
2.2.4.3 Cách tiến hành
Cân 10 g mẫu nguyên liệu, nghiền nhỏ trong dung dịch HCl 1 %. Chuyển dịch vào bình định mức 100 ml, trích ly và định mức đến vạch bằng dung dịch HCl 1 %. Lắc trộn đều và lọc, ta có dung dịch phân tích.
Lấy 10 ml dung dịch từ bình định mức cho vào erlen, thêm vài giọt hồ tinh bột và đem định phân bằng dung dịch KIO3/KI 0,5 N tới khi xuất hiện màu xanh nâu.
Tiến hành song song các mẫu kiểm chứng thay dịch chiết vitamin C bằng dung dịch HCl 1 %.
2.2.4.4 Tính kết quả
Hàm lượng vitamin C trong mẫu thí nghiệm được tính bằng công thức : X = [(a-b) x 0,044 x 100 x 100] / (10 x m)
Trong đó: X - Hàm lượng vitamin C, (%g).
a - Số ml KIO3/KI 0,5 dùng định phân dịch chiết Vitamin C. b - Số ml KIO3/KI 0,5 N dùng định phân mẫu kiểm chứng. 100 - Thể tích bình định mức, (ml).
0,044 - Số g acid ascorbic ứng với 1 ml dung dịch KIO3/KI 0,5 N. m - Khối lượng mẫu nguyên liệu, (g).
CHƢƠNG 3
50
3.1. Kết quả khảo sát khả năng bảo quản (về hình thái) của HEC
Sau 21 ngày bảo quản bằng HEC, mẫu đối chứng và mẫu thí ngiệm được đem ra phân tích. Bước đầu về hình thái có những điểm đáng chú ý sau:
So sánh khối lượng quả trước và sau khi bảo quản
Bảng 3.1. Khối lượng quả trước và sau bảo quản
Mẫu Khối lượng (g/quả)
M 90.8 M0 78.2 M1 82.2 M2 84.4 M3 88.2 90.8 78.2 82.2 84.4 88.2 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 M M0 M1 M2 M3 gram Mẫu
Đồ thị 3.1. Sự thay đổi của khối lượng trước và sau bảo quản
Từ bảng số liệu, ta tính được tỷ lệ giảm khối lượng của từng mẫu như sau:
Bảng 3.2 . Tỷ lệ giảm khối lượng của từng mẫu sau bảo quản
Mẫu Tỷ lệ giảm khối lượng (%)
M0 13.877
M1 9.471
M2 7.048
51 Nhận xét
Từ những kết quả trên cho thấy, mẫu đối chứng có khối lượng quả giảm nhiều nhất. Ở mẫu 1 và mẫu 2, khối lượng giảm thấp hơn so với mẫu đối chứng. mẫu 3 thì hầu như không có sự thay đổi về khối lượng. Điều này cho thấy HEC có khả năng làm hạn chế sự thoát hơi nước ở măng cụt trong quá trình bảo quản, hạn chế sự thay đổi khối lượng quả trong quá trình bảo quản.
So sánh về hình thái trước và sau khi bảo quản
Bảng 3.3. So sánh hình thái quả trước và sau bảo quản
Thời gian Mẫu đối chứng Mẫu 1 (0,5 % HEC) Mẫu 2 (1,0 % HEC) Mẫu 3 (1,5 % HEC) 3 ngày Bắt đầu chuyển sang màu tím đen, bắt đầu xuất hiện sự mất nước.
Bình thường. Bình thường Bình thường
5 ngày Màu tím đen đã chiếm 100% bề mặt quả. Bắt đầu có dấu hiệu chuyển sang màu tím đen. Bình thường Bình thường
8 ngày Màu tím đen, vỏ khô. Màu tím đen chiếm 80% bề mặt quả. Bắt đầu chuyển sang màu tím đen Bình thường 12 ngày Xuất hiện các vết thâm trên cuống quả. Màu tím đen chiếm 100% bề mặt quả, xuất hiện hiện
tượng mất
Màu tím đen chiếm 80% bề
mặt quả
52 nước nhẹ ở vỏ quả. 16 ngày Vỏ quả mất độ cứng ban đầu, cuống quả hơi
tối màu. Cuống quả xuất hiện vết thâm. Màu tím đen chiếm 100% bề mặt quả. Bình thường. 21 ngày
Quả không giữ được phẩm chất ban đầu, ruột bị nhũn quá mức. Phẩm chất quả bị giảm nhẹ, đặc biệt là độ cứng của vỏ. Độ cứng của vỏ quả giảm nhẹ, quả chuyển hoàn toàn sang độ chín 7. Bắt đầu sự chuyển màu.
Sự thay đổi về hình thái trước và sau khi bảo quản 21 ngày bảo quản bằng HEC được minh họa cụ thể bằng những hình ảnh sau:
Trước khi bảo
quản (M)
Sau 21 ngày bảo quản
Mẫu đối chứng
53 Mẫu 1 (0,5% HEC) Mẫu 2 (HEC 1,0%) Mẫu 3 (HEC 1,5%)
Hình 3.1. Hình thái quả trước và sau bảo quản
Nhận xét
Từ kết quả bằng hình ảnh cho thấy: ở nồng độ 0,5 % kết quả bảo quản không tốt so với ở nồng độ 1,0 % và 1,5 %. Bảo quản tốt nhất ở nồng độ 1,5 % (giữ nguyên chất lượng sau khi bảo quản 21 ngày).
So sánh với một sản phẩm gần đây vừa ra đời trong công nghệ bảo quản măng cụt là màng bao gói Oxygen Transmission Rate (ORT 2000) thì ta thấy:
Nếu so với các kiểu bảo quản trước đây bằng túi plastic ( có hay không đục lỗ), phương pháp bảo quản bằng màng ORT 2000 hoàn toàn cho kết quả tương đương hoặc thậm chí có thể tốt hơn. Nhưng khi so sánh với biện pháp dùng HEC
54
để bảo quản như trong thí nghiệm cho thấy rằng: ở nhiệt độ thường, kết quả bảo quản cũng tương đương ( ở mẫu M2 và mẫu M3) với bảo quản bằng màng ORT 2000 ở nhiệt độ mát (5 – 150C).
Ở nhiệt độ 100C, bảo quản bằng ORT 2000, chất lượng của quả giữ nguyên trong 2 tuần, sang tuần thứ 3 và 4 chất lượng bắt đầu giảm đi, trong khi đó, bảo quản bằng HEC ở nồng độ 1,0 % và 1,5 % thì kết quả sau 21 ngày vẫn giữ được chất lượng (có thể nói là gần như ban đầu) mặc dù điều kiện bảo quản ở nhiệt độ từ 28 – 300
C.
3.2. Kết quả đo cƣờng độ hô hấp
Sau 3 ngày bắt đầu thực hiện thí nghiệm, ta tiến hành đo cường độ hô hấp bằng