BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN THỊ HUỆ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHITOSAN VÀ PHỤ LIỆU ĐỂ BẢO QUẢN QUẢ VẢI SAU THU HOẠCH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mã số : 60.54.10 Người hướng dẫn khoa học: GS.TSKH. NGUYỄN TRỌNG CẨN Nha Trang - 2008 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nếu có gì sai trái tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Tác giả luận văn Trần Thị Huệ iii LỜI CÁM ƠN Xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang, Khoa Chế Biến, Trường Cao đẳng nghề Thuỷ sản Miền Bắc, Viện nghiên cứu Hải sản, Nafiquaved, Phòng kỹ thuật - Hải quân thành phố Hải Phòng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu. Đặc biệt xin chân thành cám ơn GS.TS Nguyễn Trọng Cẩn đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trong quá trình học tập, quá trình định hướng và thực hiện đề tài cũng như viết luận văn. Xin cám ơn các quý thầy cô, các bạn đồng nghiệp đã góp ý động viên và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình làm đề tài. iv MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 1.1. Tổng quan về cây vải 1.1.1 Nguồn gốc và lợi ích của việc trồng vải 1.1.2 Một số giống vải chủ yếu ở nước ta 1.1.3 Đặc điểm cấu tạo, biến đổi của vải trong quá trình bảo quản 1.1.4 Sự biến đổi sau khi thu hái 1.1.5 Nguyên lý và các phương pháp bảo quản rau quả tươi 1.1.6 Tình hình sản xuất vải trên thế giới và Việt Nam 1.2. Tổng quan về chitin, chitosan 1.2.1 Sự tồn tại của chitin, chitosan trong tự nhiên 1.2.2 Cấu trúc và tính chất của chitosan 1.2.3 Các ứng dụng của chitosan 1.3. Giới thiệu về benzoate 1.4. Giới thiệu về màng bao gói 1.5. Kết quả nghiên cứu ứng dụng chitosan trong bảo quản thực phẩm CHƯƠNG 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1. Đối tượng nghiên cứu 2.1.1. Nguyên liệu chính 2.1.2. Chitosan 2.1.3. Các phụ liệu 2.2. Phương pháp, nội dung nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp nghiên cứu 1. Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu 2. Quy trình đề xuất nghiên cứu 3. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 4. Các phương pháp xác định 5. Xứ lý số liệu 1 4 4 4 5 5 10 16 21 22 22 23 25 32 34 35 38 38 38 38 39 39 39 39 40 41 42 42 v 2.2.2. Nội dung nghiên cứu 1. Nghiên cứu xác định cường độ hô hấp của quả vải tươi 2. Khảo sát nồng độ tạo màng chitosan để bảo quản quả vải tươi. 3.Nghiên cứu tìm nồng độ chitosan và phụ liệu để giữ tươi cho quả vải theo phương pháp chitosan 4.Xác định tỷ lệ natri benzoate/ chitosan thích hợp CHƯƠNG 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận 3.1. Thành phần hoá học cơ bản của quả vải 3.2.Xác định cường độ hô hấp của quả vải 3.2.1. Biến đổi cường độ hô hấp của vải tươi ở nhiệt độ thường 3.2.2. Biến đổi cường độ hô hấp ở nhiệt độ lạnh 3.2.3. Tỷ lệ tổn thất của vải. 3.3.Khảo sát nồng độ tạo màng chitosan để bảo quản quả vải tươi. 3.4. Tối ưu hoá nồng độ natribenzoate và chitosan 3.5. Tối ưu hoá tỷ lệ natri benzoate với chitosan 3.5.1. Tỷ lệ tổn thất của vải tươi sau thời gian bảo quản 3.5.2. Tổng số VSV trên bề mặt vải tươi sau thời gian bảo quản 3.5.3. Hàm lượng đường khử của vải tươi sau thời gian bảo quản 3.5.4. Hàm lượng vitamin C của vải 3.5.5. Hàm lượng axit của vải tươi sau thời gian bảo quản 3.5.6. Điểm cảm quan của vải tươi sau thời gian bảo quản 3.6. Đề xuất quy trình bảo quản vải tươi theo phương pháp chitosan 3.7. Sơ bộ hạch toán giá thành KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 43 43 43 44 46 48 48 49 50 52 54 58 60 64 65 68 71 72 74 75 78 80 82 84 90 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN VSV : Vi sinh vật PPO : polyphenol oxydaza PE : polyethylene PP: polyprothylene vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, ĐỒ THỊ STT Tên bảng Trang 1 Bảng 1.1. Số liệu thống kê sản lượng vải của một số quốc gia trên thế giới 21 2 Bảng 1.2. Bảng thống kê diện tích sản lượng vải theo các năm 22 3 Bảng 2.1. Đặc tính lý hóa của quả vải 38 4 Bảng 2.2. Các thông số kỹ thuật của chitosan 38 5 Bảng 3.1. Thành phần dinh dưỡng của vải ở độ chín thực dụng 48 6 Bảng 3.2. Biến đổi hệ số K cua vải ở nhiệt độ thường 28 0 C  2 0 C 53 7 Bảng 3.3. Biến đổi hệ số K của vải ở nhiệt độ lạnh 4 0 C  2 0 C 53 8 Bảng 3.4. Hao hụt khối lượng của vải ở các nồng độ khác nhau 58 9 Bảng 3.5. Bảng đánh giá cảm quan của vải ở nhiệt độ thường 28 0 C  2 0 C (Mẫu M 1,J ) 61 10 Bảng 3.6. Bảng đánh giá cảm quan của vải ở nhiệt độ thường 28 0 C  2 0 C (Mẫu M 2,J ) 61 11 Bảng 3.7. Bảng đánh giá cảm quan của vải ở nhiệt độ thường 28 0 C  2 0 C (Mẫu M 3,J ) 62 12 Bảng 3.8. Bảng đánh giá cảm quan của vải ở nhiệt độ thường 28 0 C  2 0 C (Mẫu M 4,J ) 62 13 Bảng 3.9. Bảng đánh giá cảm quan của vải ở nhiệt độ thường 28 0 C  2 0 C (Mẫu M 5,J ) 63 14 Bảng 3.10. Đơn giá nguyên vật liệu 80 15 Bảng 3.11. Bảng tính giá thành bảo quản vải tươi ở nhiệt độ thường 28 0 C  2 0 C cho 10 kg vải tươi 80 16 Bảng 3.12. Bảng tính giá thành bảo quản vải tươi ở nhiệt độ thường 4 0 C  2 0 C cho 10 kg vải tươi 81 viii STT Tên đồ thị Trang 1 Đồ thị 3.1. Tỷ lệ tổn thất của vải bọc màng ở nhiệt độ thường 28 0 C  2 0 C sau 6 ngày bảo quản 66 2 Đồ thị 3.2. Tỷ lệ tổn thất của vải bọc màng ở nhiệt độ lạnh 4 0 C  2 0 C sau 30 ngày bảo quản 67 3 Đồ thị 3.3. Tổng số VSV (CFU/g) trên bề mặt quả vải tươi sau thời gian bảo quản 68 4 Đồ thị 3.4. Tổng số VSV (CFU/g) trên bề mặt quả vải tươi sau thời gian bảo quản (Mẫu đối chứng) 68 5 Đồ thị 3.5. Hàm lượng đường khử (%) quả vải tươi sau thời gian bảo quản 71 6 Đồ thị 3.6. Hàm lượng VTM C (mg/%) của quả vải tươi sau thời gian bảo quản 73 7 Đồ thị 3.7. Hàm lượng axit (%) của quả vải tươi sau thời gian bảo quản 74 8 Đồ thị 3.8. Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan của quả vải tươi sau thời gian bảo quản 76 ix STT Tên hình Trang 1 Hình 1.1. Quả vải 4 2 Hình 1.2. Quả vải cắt đôi 5 3 Hình 1.3. Câu trúc phân tử chitin 23 4 Hình 1.4. Cấu trúc phân tử chitosan 23 5 Hình 1.5. Liên kết gel giữa chitosan và alginic 25 6 Hình 1.6. Cấu tạo phân tử axit benzoic 32 7 Hình 1.7. Cấu tạo phân tử Polypropylen 34 8 Hình 1.8. Cấu tạo phân tử Polyethylen 34 9 Hình 3.1. Biến đổi hàm lượng RCO 2 khi hô hấp của quả vả i tươi ở nhiệt độ t = 28  2 0 C 50 10 Hình 3.2. Biến đổi hàm lượng RCO 2 khi hô hấp của quả vả i tươi ở nhiệt độ t = 4 0 C  2 0 C 52 11 Hình 3.3. Tỷ lệ tổn thất của vải chưa bọc màng ở nhiệt độ thường 28 0 C  2 0 C sau 6 ngày bảo quản 55 12 Hình 3.4. Tỷ lệ tổn thất của vải chưa bọc màng ở nhiệt độ lạnh 4 0 C  2 0 C sau 30 ngày bảo quản 56 1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Công nghệ sau thu hoạch các sản phẩm nông sản nói chung và rau quả nói riêng đang được nhiều sự quan tâm bởi tính chất mùa vụ của chúng. Theo số liệu của Bộ Nông Nghiệp phát triển nông thôn trong năm 2000 sản lượng rau quả đạt 10 tấn, tỷ lệ hư hao sau thu hoạch trên 20%, chế biến 6%, xuất khẩu 1,3% tổng sản lượng hàng năm. Qua đây nói lên sự hạn chế trong công nghệ chế biến, bảo quản. [38] Các loại rau quả tươi như vải, chôm chôm, na,… trở thành một mặt hàng có giá trị kinh tế cao cần có công nghệ bảo quản thích hợp. Vải là cây được trồng nhiều ở miền Bắc Việt Nam, ở một số nước Châu Á, Nam Phi, Nam Mỹ, trong đó Ấn Độ và Trung Quốc là hai nước có sản lượng vải lớn nhất, chiếm 90% sản lượng của thế giới .[18] Theo tổng kết của nhiều nước trồng vải thì vấn đề khó khăn lớn nhất trong sản xuất vải phụ thuộc vào chất lượng giống vải và vấn đề bảo quản chế biến sau thu hoạch. Trong vòng 2 – 3 ngày sau khi thu hái vỏ quả bị khô và nâu dần, sau đó bị nấm mốc là thối nhũn. Vỏ quả bị nâu làm giảm giá trị thương mại, đặc biệt khi xuất sang các nước chưa quen tiêu thụ loại quả này. Ngoài ra sâu bệnh cũng là yếu tố làm giảm năng xuất, sản lượng và chất lượng vải. Sản xuất vải có tính thương mại gồm các nước Trung Quốc, Ấn Độ, Thái lan, Madagatca, Nam Phi, Austraylia.[40] Trung Quốc do đã hoàn thiện công nghệ bảo quản vải nên sau 30 – 35 ngày vải vẫn tươi nguyên, vải tươi đã được xuất khẩu cho Pháp, Đức, Hà Lan, Anh, Thái Lan chủ yếu tiêu thụ nội địa, xuất khẩu khoảng 10%. Madagatca sản lượng vải lớn nhất Châu Phi đứng sau Trung Quốc, Ấn Độ. Hiện nay rau quả đã dùng môi trường lạnh, hoá chất, các chất đồng vị phóng xạ để bảo quản. Hoá chất đều có thể ít nhiều giảm khả năng chống bệnh tật ảnh hưởng tới chất lượng rau quả, ảnh hưởng tới sức khoẻ người tiêu dùng. Chất đồng vị phóng xạ vừa đắt lại vừa hiếm ảnh hưởng không tốt đến chất [...]... đề tài: Nghiên cứu ứng dụng chitosan và phụ liệu để bảo quản Vải sau thu hoạch 2 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI - Xác định được sự biến đổi về chất lượng cảm quan và hoá lý của quả vải sau thu hoạch trong điều kiện tự nhiên - Xác được cường độ hô hấp của quả vải tron điều kiện nhiệt độ bảo g quản khác nhau - Xác định được điều kiện kỹ thu t bảo quản vải khi sử dụng màng bao chitosan và các phụ liệu -... trình bảo quản quả vải sau thu hoạch bằng màng bao chitosan 3 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI - Nắm được quy luật biến đổi của quả vải sau thu hoạch để có biện pháp bảo quản tốt hơn - Sử dụng chitosan và các phụ liệu để kéo dài thời gian bảo quản quả vải sau thu hoạch đáp ứng nhu cấu tiêu thụ của nhân dân và có thể góp phần xuất khẩu - Nâng cao giá trị sử dụng đảm bảo phẩm chất trong thời gian dài và giá... thời gian bảo quản chất lượng rau quả hầu như không đổi nhưng nhược điểm là phức tạp, đầu tư cao, tính ổn định của chế độ bảo quản phụ thu c vào giống, loại nguyên liệu mà còn phụ thu c vào thời vụ, địa bàn phát triển của nguyên liệu rau quả - Bảo quản MA (Modified Atmosphere): đó là phương pháp bảo quản rau quả tươi trong môi trường khí cải biến Rau quả được bao gói trong bao bì bằng vật liệu tổng... tế của quả vải tươi 4 KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN Luận văn bao gồm các chương mục sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Chương 2: Đối tượng nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu 3 Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận Kết luận và đề xuất ý kiến Tài liệu tham khảo 4 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY VẢI 1.1.1 NGUỒN GỐC VÀ LỢI ÍCH CỦA VIỆC TRỒNG VẢI [40] Vải tên... gian tác dụng nhanh kéo dài, có thể diệt được nhiều loại nấm, không độc hại - Bảo quản lạnh: thực phẩm nói chung rau quả nói riêng được bảo quản ở môi trường có nhiệt độ từ 20 – 240C (giới hạn nóng lạnh) đến nhiệt độ gần điểm đóng băng của dịch bào trong nguyên liệu gọi là bảo quản lạnh Bảo quản lạnh có thể kéo d thời gian bảo quản v ở nhiệt độ môi ài ì trường bảo quản càng thấp thì càng có tác dụng ức... trong rau quả và ức chế sự sinh trưởng phát triển của vi sinh vật Bảo quản lạnh là dựa vào nguyên lý tiềm sinh, phương pháp này được sử dụng rất phổ biến trên thế giới hiện nay vì đây là phương pháp có độ tin cậy cao, hiệu quả, ít làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và có thể bảo quản trongthời gian dài đặc biệt là khi kết hợp với các phương pháp bảo quản khác - Bảo quản quả tươi bằng chitosan: chitosan. .. ra sau đó bơm vào hỗn hợp khí có nồng độ CO2 và O2 thích hợp Hút chân không : hút một phần lượng không khí bên trong sau một thời gian không khí bên trong sẽ đạt điểm cân bằng Phương pháp MA ngài đ bảo quản rau quả c bảo quản thịt, cá, ể òn phomát Do các thực phẩm này không có quá trình hô hấp nên không cần O2, hạn chế oxy hoá các chất dinh dưỡng Để bảo quản thời hạn dài hơn trước khi bảo quản rau quả. .. chống rét và phát triển tốt ở nhiệt độ 5- 80C.[22] Năm 1987, Bentech đã được cấp bằng sáng chế nghiên cứu thành công khi dùng chitosan để bọc nang hạt giống Kết quả cho thấy ở vùng đất mà cây trồng thường bị nấm tấn công vào hệ rễ, khi bọc nang hạt giống bằng chitosan thì năng suất thu hoạch tăng lên 20% Ngoài ra chitosan ứng dụng trong lĩnh vực bảo quản kéo dài thời gian sử dụng các sản phẩm thu hoạch. .. nửa quả phía trên đỏ, nửa quả dưới xanh Khối lượng quả trung bình 30g, quả có thẻ đạt tới 40g, tỷ lệ cùi ăn được chiếm khoảng 60 – 65% Hạt quả nhỏ hơn vải chua, vị chua ngọt 1.1.3 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, BIẾN ĐỔI CỦA QUẢ VẢI TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN a Đặc điểm cấu tạo [40] Hình 1.2 Quả vải cắt đôi Quả vải là loại quả hạch, khi chín có hình nón hay hình cầu, cấu tạo gồm 3 phần chính: vỏ quả, cùi, hạt - Vỏ quả. .. hoạch từ nông nghiệp b Ứng dụng trong y học Những ứng dụng tiềm năng của chitin – chitosan và dãn xuất của chúng rất nhiều Một số đã đưa vào ứng dụng là: chỉ khâu phẫu thu t tự huỷ, da nhân 27 tạo, thấu kính chiết xuất, và một số ứng dụng khác còn đang nghiên cứu như tác động kích thích miễn dịch, chống sự phát triển c khối u, đặc tính l m ủa à giảm cholesterol hay nghiên cứu làm thu c chữa bệnh viêm . Nghiên cứu ứng dụng chitosan và phụ liệu để bảo quản Vải sau thu hoạch . 2. Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI - Xác định được sự biến đổi về chất lượng cảm quan và hoá lý của quả vải sau thu hoạch. hô hấp của quả vải tươi 2. Khảo sát nồng độ tạo màng chitosan để bảo quản quả vải tươi. 3 .Nghiên cứu tìm nồng độ chitosan và phụ liệu để giữ tươi cho quả vải theo phương pháp chitosan . BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN THỊ HUỆ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHITOSAN VÀ PHỤ LIỆU ĐỂ BẢO QUẢN QUẢ VẢI SAU THU HOẠCH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THU T