Theo tạp chí “Thực vật cho tương lai” (Plants For A Future) (1996 – 2012), chồi của cây măng tây là một nguồn dồi dào protein và chất xơ. Hạt măng tây rang là một nguồn thay thế cho cà phê. Trong 100g măng chứa 26 calo; 91,7% nước; 2,5g protein; 0,2g chất béo; 5g carbohydrate; 0,7g xơ; 0,6g tro; 22mg canxi; 62mg phosphate; 1mg sắt; 2mg natri; 278g kali; 540mg VTM A; 0,18mg thiamine (B1); 0,2mg riboflavin (B2); 1,5mg niacin và 33mg VTM C. Ngoài ra, trong măng tây còn chứa acid asparagusic [31], [61], [63].
Măng tây (Asparagus Officinalis Linn) sau thu hoạch có thời hạn sử dụng ngắn 3 – 5 ngày khi xử lý, bảo quản ở nhiệt độ thường (Baxter & Waters, 1991; Lipton, 1990) và 14 – 15 ngày khi bảo quản ở nhiệt độ lạnh 1 – 30C (An, Zhang, Lu, & Zhan, 2006; Esteve, Farre, & Frigola, 1995; Li, Zhang, & Yu, 2006; Villanueva,
Tenorio, & Sagardoy, 2005). Nghiên cứu khác của An và cộng sự (2007) cho thấy xử lý măng tây bằng ozone kết hợp với phương pháp bao gói MAP có thể kéo dài thời hạn sử dụng măng tây tới 25 ngày ở 30C [31], [61].
Một số nghiên cứu khác chỉ ra rằng sử dụng một số loại màng bao thực phẩm ăn được có thể giúp bảo vệ các sản phẩm thực phẩm dễ hư hỏng như măng tây nhờ khả năng làm chậm sự mất nước, ức chế hô hấp, cải thiện kết cấu chất lượng, giúp giữ lại các hợp chất hương vị dễ bay hơi và giảm tốc độ tăng trưởng của VSV (Debeaufort, Quezada-Gallo, & Voilley, 1998) [30].
Sanz và cộng sự (2009) đã chỉ ra măng tây bảo quản trong điều kiện tối, bao gói trong điều kiện có điều chỉnh khí O2 cao hơn CO2 có nhiều ưu việt hơn so với trường hợp bảo quản trong điều kiện có ánh sáng và hàm lượng CO2 cao. Trong điều kiện bảo quản như vậy sẽ giảm được hao hụt trọng lượng, giảm biến màu, giảm sự biến đổi cấu trúc, tăng thời gian bảo quản (11 ngày khi bảo quản trong điều kiện tối, 3 ngày khi bảo quản dưới ánh sáng đỏ và ánh sáng xanh, 7 ngày dưới ánh sáng xanh da trời) [53].
Măng tây (Asparagus Officinalis Linn) là một trong những loại rau tươi lành mạnh và phổ biến, tuy nhiên lại có thời hạn sử dụng ngắn, một trong các nguyên nhân làm cho măng tây mau bị hư hỏng biến chất là do hoạt động của VSV. Kết quả nghiên cứu của Rungsinee Sothornvit và cộng sự (2009) cho thấy khi xử lý măng tây trong dung dịch clorine (100mg/lít) cho hiệu quả khử trùng vi khuẩn hiếu khí cao hơn khi xử lý bằng ozone (0,1mg/lít). Hiệu quả xử lý E.coli trong cả hai trường hợp không có sự khác biệt nhau nhiều [57].
Nghiên cứu của Sam J. và cộng sự (2008) tiến hành bảo quản măng tây ở 40C trong thời gian 14 ngày, cho thấy dùng màng chitosan - sáp ong bao phủ măng tây làm giảm đáng kể sự hao hụt trọng lượng so với trường hợp sử dụng natri caseinate- sáp ong, màng Semperfresh và không sử dụng màng bao phủ. Tuy nhiên, hiệu quả giữ màu xanh cho măng tây của Semperfresh và natri caseinate – sáp ong lại tốt hơn [49], [52], [54], [58].
Nghiên cứu về các phương pháp bảo quản măng tây, cũng đã có nhiều nghiên cứu thăm dò và bảo quản ở dạng pilot. Anastasios S.Siomos (2010) đã nghiên cứu đối tượng ngọn măng tây được nhúng vào môi trường nước ở 550
C trong 3 phút, sau đó bao gói bằng màng wrap dày 16m, bảo quản ở 30C trong 6 ngày. So sánh với mẫu đối chứng không nhúng qua nước ấm thì trường hợp xử lý nhiệt sơ bộ trước khi bảo quản cho màu sắc đẹp, tự nhiên và hàm lượng anthocyanin cao hơn, trong khi mẫu đối chứng lại thấy có xuất hiện màu tím trên ngọn của mầm măng (Anastasios S.Siomos và cộng sự, 2010) [32], [37], [56], [59].
Nhóm A.Simon và cộng sự (2011) đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của phương pháp bao gói măng tây có sự điều chỉnh không khí và nhiệt độ bảo quản đến giá trị cảm quan và hoạt động của VSV. Kết quả cho thấy, măng tây bảo quản ở 500C, lượng không khí được điều chỉnh khoảng 7% CO2 và 15% O2 thì măng được bảo quản đến 14 ngày vẫn giữ được độ tươi và mức độ phát triển của VSV thấp hơn (7 log cfu/g) trường hợp điều chỉnh lượng không khí trong bao gói là 2% CO2 và 20% O2 và nhiệt độ bảo quản ở 100C. Cũng bằng phương pháp bảo quản MAP, nhóm tác giả M. J.Villanueva và cộng sự 2005 cho nếu măng tây bảo quản trong điều kiện 8% CO2, 14% O2, nhiệt độ 200C cho giá trị cảm quan, chất lượng dinh dưỡng và kéo dài được thời gian bảo quản của rau là cao nhất (Simon và cộng sự, 2011, Villanueva và cộng sự, 2005) [32], [34], [55], [60].
Là một mặt hàng có giá trị thương phẩm, măng tây đã và đang được thế giới quan tâm thông qua những công trình nghiên cứu khoa học được đầu tư một cách nghiêm túc nhằm tìm đến một phương pháp xử lý măng tây sau thu hoạch hữu hiệu nhất, đảm bảo chất lượng tối ưu nhất cho măng tây.
1.2.4.2. Trong nƣớc
Tại Việt Nam, măng tây được nhập về trồng từ thập niên 60 – 70, thế kỷ 20 tại các vùng Đông Anh (Hà Nội), Kiến An (Hải Phòng), Đức Trọng (Lâm Đồng). Nhưng việc nghiên cứu chế biến các sản phẩm từ măng tây lại ít được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.
Ở nước ta, măng tây là loại cây trồng mới nên nhìn chung chưa có những nghiên cứu rõ nét về xử lý măng tây sau thu hoạch mang lại hiệu quả cao, măng tây lại là một loại rau rất giàu dinh dưỡng nhưng khó bảo quản nên việc nghiên cứu về lĩnh vực này là rất cần thiết.
Trường Đại học Nha Trang cũng đã có nhiều thầy cô và sinh viên nghiên cứu loại thực phẩm này như Lê Thị Nguyệt (2012), Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm đồ hộp măng tây, Luận văn tốt nghiệp, Đại học Nha Trang; Trầm Thị Hiếu (2013), Nghiên cứu sử dụng ozon trong bảo quản măng tây sau thu hoạch, Luận văn tốt nghiệp, Đại học Nha Trang, 2013 [6], [11].
Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào đi sâu và có thể ứng dụng triệt để vào sản xuất, do đó tôi chọn đề tài nghiên cứu sử dụng CaCl2 trong xử lý măng tây sau thu hoạch để nghiên cứu chuyên sâu hơn nhằm mục đích bổ sung, xây dựng một số thông tin về xử lý măng tây tươi sau thu hoạch.
1.2.5. Tổng quan về CaCl2
Canxi clorua (CaCl2) là một chất rắn màu trắng, rất háo nước, tồn tại dưới dạng tinh thể. Canxi clorua thương mại có 2 dạng chủ yếu: dạng ngậm nước CaCl2.6H2O và dạng khối xốp trắng CaCl2.2H2O. Chất này tan nhiều trong nước và tỏa nhiệt, ít tan trong rượu và axeton. Nó được liệt kê như là phụ gia thực phẩm được phép sử dụng tại Liên minh châu Âu để làm phụ gia cô lập và chất làm chắc với số E là E509.
Canxi clorua được sử dụng như là phụ gia xử lý để duy trì độ chắc trong rau quả đóng hộp hoặc ở hàm lượng cao hơn trong các loại rau dưa muối để tạo ra vị mặn trong khi không làm tăng hàm lượng natri của thực phẩm. Trong quản lý sau thu hoạch người ta làm tăng hàm lượng Ca ở quả bằng cách xịt một vài lần calcium trong suốt quá trình phát triển hoặc nhúng trái trong dung dịch CaCl2 để làm gia tăng độ cứng của vỏ trái, làm chậm hoặc ngăn chặn quá trình chín của trái. Khi trái chín thì tác động của enzyme cellulase sẽ phân hủy xellulose thành glucose. Điều này chứng tỏ sự hiện diện của Ca đầy đủ trong vách tế bào giúp cấu trúc tế bào ổn định và kéo dài thời gian bảo quản [6].
CHƯƠNG II. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nguyên liệu nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là măng tây xanh, tên tiếng Anh là Asparagus, tên khoa học là
Asparagus Officinalis Linn.
Măng tây xanh (Asparagus Officinalis Linn), được trồng bởi hạt giống lai F2 của thương hiệu UC – 157, 2000 đồng/hạt.
Măng được mua ở Ninh Thuận, là măng loại 1, được xử lý sơ bộ và bảo quản lạnh rồi chuyển về phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm của trường Đại học Nha Trang.
Búp măng phải thẳng, không cong vẹo, không sâu bệnh, đạt tiêu chuẩn rau sạch và an
toàn cho người dùng. Đường kính thân măng từ 5mm – 10 mm, dài 20cm.
2.2. Vật liệu, hóa chất [4]
CaCl2 là tinh thể màu trắng với những thông số sau đây: Dùng dạng khan, ngậm nước CaCl2.2H2O
Khối lượng phân tử: M=147,02 Tỷ trọng : 1,0379g/l
Bao bì được chọn để bảo quản là túi PE.
2.3. Dụng cụ, trang thiết bị
Cân điện tử 1000g, dùng để cân mẫu, hóa chất và theo dõi sự thay đổi khối lượng
của mẫu sau thời gian bảo quản. Tủ host dùng để pha hóa chất. Bếp điện dùng để vô cơ hóa mẫu.
Tủ lạnh dân dụng dùng để bảo quản mẫu. Tủ sấy.
Hình 2.1. Măng tây sử dụng để nghiên cứu bảo quản
Tủ nung.
Các dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Phƣơng pháp thu và xử lý mẫu
Măng tây tươi (Asparagus Officinalis Linn) đạt tiêu chuẩn TCVN 9016:2011, bảo quản mẫu ở nhiệt độ 100C đến 150C và mỗi mẫu được để riêng trong một thùng hoặc vật chứa tránh lây nhiễm chéo và sự nhân nhanh của VSV, chia mẫu làm 2 nhóm, nhóm 1 được sử dụng làm mẫu đối chứng, nhóm 2 được sử dụng làm mẫu nghiên cứu sử dụng CaCl2 [24].
2.4.2. Phƣơng pháp lấy mẫu
Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu theo tiêu chuẩn TCVN 5102:1990 [17].
2.4.3. Phƣơng pháp xác định thành phần hóa học cơ bản của măng tây 2.4.3.1 Phƣơng pháp cân
Phương pháp cân để xác định tỷ lệ hao hụt khối lượng của măng tây trong quá trình bảo quản. Sử dụng cân điện tử có độ chính xác 10-2g để xác định tỷ lệ hao hụt khối lượng trong quá trình bảo quản [12].
Măng tây sau khi đã lựa chọn xong, đem rửa dưới vòi nước chảy, để ráo, sau đó tiến hành cân chính xác khối lượng của măng tây ban đầu bằng cân điện tử.
Tiến hành các thí nghiệm như đã bố trí, sau đó tiến hành theo dõi sự thay đổi khối lượng sau 3, 6, 9, 12, 15, 18 ngày bảo quản.
Công thức tính tỷ lệ hao hụt khối lượng:
Trong đó
∆g: Tỷ lệ hao hụt khối lượng măng tây (%). G1: Khối lượng ban đầu của măng tây (g). G2: Khối lượng sau thời gian bảo quản (g).
2.4.3.2 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng ẩm
Xác định hàm ẩm của nguyên liệu bằng phương pháp sấy khô ở nhiệt độ 100 – 1050
C [7], [25].
Dụng cụ, hóa chất
Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ Cân phân tích, độ chính xác 10-4 Cốc sấy có nắp đậy (bằng sứ ) Đủa thủy tinh
Bình hút ẩm có chứa Silicagen Cối, chày, dao
Nguyên lý
Dùng nhiệt độ cao để làm bay hơi hết nước trong mẫu, sau đó dựa vào hiệu khối lượng của mẫu thử trước và sau khi sấy sẽ tính được hàm lượng nước trong thực phẩm.
Cách tiến hành
Trước tiên, sấy cốc đến khối lượng không đổi: cốc được rửa sạch, úp khô, sấy ở nhiệt độ 100 – 1050C trong khoảng 1 giờ, lấy ra làm nguội trong bình hút ẩm cân sấy tiếp ở nhiệt độ trên làm nguội trong bình hút ẩm cân đến khi nào giữa 2 lần liên tiếp, sai khác không quá 5.10-4.
Cân chính xác 5g măng tây trong cốc đã sấy khô đến khối lượng không đổi. Đánh tơi mẫu bằng đủa thủy tinh, dàn đều mẫu trên đáy cốc. Chuyển cốc vào tủ sấy, sấy ở 60 – 800C trong 2 giờ. Sau đó, nâng nhiệt lên 100 – 1050C, sấy trong 3 giờ.
Lấy mẫu ra để nguội trong bình hút ẩm, đem cân trên cân điện tử rồi lại sấy tiếp đến khối lượng không đổi.
Kết quả
Hàm lượng ẩm được tính theo công thức sau
X: Độ ẩm của thực phẩm (%).
G1: Khối lượng cốc sấy và mẫu trước khi sấy (g). G2: Khối lượng cốc sấy và mẫu sau khi sấy (g). G: Khối lượng cốc sấy(g).
2.4.3.3 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro Nguyên lý
Dùng sức nóng (550 – 6000C) nung cháy hoàn toàn các chất hữu cơ. Phần còn lại đem cân và tính ra hàm lượng tro toàn phần trong thực phẩm [7], [21].
Dụng cụ, vật liệu, thuốc thử
- Chén nung bằng sứ - Bếp điện
- Lò nung điều chỉnh được nhiệt độ (đến 550 – 6000C) - Cân phân tích
- Bình hút ẩm có chứa Silicagen - H2O2 hoặc HNO3
Tiến hành
Nung chén sứ ở 550 – 6000C đến khối lượng không đổi. Để nguội ở bình hút ẩm, và cân ở cân phân tích chính xác đến 10-4g. Cân vào chén khoảng 5g mẫu thử. Cho vào lò nung và tăng nhiệt độ từ từ cho đến 550 – 6000C. Nung cho đến khi mẫu hóa tro trắng (khoảng 6 – 7 giờ). Nếu còn tro đen, lấy ra để nguội trong bình hút ẩm, thêm vào vài giọt H2O2 hoặc HNO3 đậm đặc và nung lại cho đến tro trắng. Để nguội trong bình hút ẩm rồi đem cân. Tiếp tục nung trong 30 phút rồi để nguội trong bình hút ẩm và cân, lặp đi lặp lại thao tác này cho đến khi trọng lượng không đổi. Kết quả giữa hai lần nung và cân liên tiếp không được cách nhau quá 0,0005gam [7].
Kết quả
Hàm lượng tro toàn phần được tính như sau:
G1: khối lượng chén nung và mẫu (g). G: khối lượng chén nung (g).
G2: khối lượng chén nung và tro trắng (g).
2.4.3.4. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng VTM C Nguyên lý
Axit L-ascorbic có tính khử mạnh được oxy hóa bằng dung dịch I2 với chỉ thị là tinh bột. Điểm kết thúc của phản ứng nhận biết được nhờ chỉ thị dung dịch tinh bột. Đây là phương pháp xác định nhanh và cho kết quả gần đúng [7].
Hóa chất
- Dung dịch HCl 5% - Dung dịch iốt 0,01N - Dung dịch hồ tinh bột 1%
Tiến hành
Cân 5g mẫu, nghiền nhỏ trong cối sứ với 5ml HCl 5%, sau đó pha loãng bằng nước cất đến 100ml. Khuấy đều, để khoảng 5 phút. Sau đó đem lọc. Lấy 20ml dịch sau lọc cho vào cốc thủy tinh 250ml, cho thêm vài giọt chỉ thị hồ tinh bột rồi đem chuẩn độ bằng dung dịch I2 0,01N cho đến khi có màu xanh tím xuất hiện [7].
Kết quả
Lượng axit ascorbic hay vitamin C được tính theo công thức sau:
Trong đó
X: Hàm lượng VTM C (mg%). P: Số gam mẫu đi lấy dịch (g). V1: Thể tích mẫu thí nghiệm (ml). V2: Thể tích mẫu lấy xác định (ml).
2.4.3.5. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng glucid Nguyên lý (phƣơng pháp Bertrand)
Glucid trực tiếp khử oxi có tính chất khử Cu(OH)2 ở môi trường kiềm mạnh, làm cho nó kết tủa dưới thể Cu2O màu đỏ gạch. Số lượng Cu2O tương ứng với số lượng glucid khử oxi.
Cu2O có tính chất khử oxi, tác dụng với muối sắt ba (Fe+++) làm cho muối này chuyển thành muối sắt hai (Fe++) ở môi trường acid.
FeSO4 có tính chất khử oxi, tác dụng KMnO4 là chất oxi hóa, do đó dùng KMnO4 để chuẩn độ FeSO4 ở môi trường acid.
Từ số ml KMnO4 0,1N đùng để chuẩn độ FeSO4 hình thành, tra bảng để có số mg đường glucoza, maltoza, lactoza hoặc saccaroza, nhân với hệ số pha loãng, ta có hàm lượng đường trong 100g thực phẩm [7].
Dụng cụ, vật liệu, thuốc thử
- Dụng cụ, vật liệu thông thường phòng thí nghiệm như pipet các loại, buret, bình nón, phễu, giấy lọc,…
- Phễu thủy tinh. - Nồi cách nhiệt.
- Nhiệt kế đo được đến 1000C.
- Dung dịch NaOH 20%, 10% và 1%. - HCl tinh khiết.
- Dung dịch khử tạp: chì acetat hoặc kali feroxyanua và kẽm acetat. - Thuốc thử feling gồm
+ Feling A
CuSO4 tinh thể: 69,28g. Nước cất vừa đủ: 1000ml. + Feling B
Kalinatritartrat: 346g. NaOH: 100g.
Nước cất vừa đủ: 1000ml. + Dung dịch sắt (III) sulphat Fe2(SO4)3: 50g.
H2SO4 đậm đặc: 200g. Nước cất vừa đủ: 1000ml. Dung dịch KMnO4 0,1N.
Dung dịch phenolphthalein 1% trong cồn 900.
Cách tiến hành
Chuẩn bị dịch mẫu: cân một lượng mẫu, tính sao cho phần lọc để chuẩn độ sẽ có nồng độ đường vào khoản 2 đến 10%.
Cho lượng mẫu vào bình định mức dung tích 500ml, tráng lại dụng cụ đựng