Nghiên cứu chế tạo màng chitosan nano bạc và bước đầu thử nghiệm trong bảo quản xoài cát hòa lộc TT

Nghiệm thu và thanh lý hợp đồng nghiên cứu khoa học và công nghệ số 1428/QĐ-ĐHCN của Hiệu trưởng trường Đại học Công nghiệp TP.HCM ngày 15/06/2018 về việc công nhận nghiệm thu kết quả th

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm

Mã ngành: 62 54 01 01

NGUYỄN HUỲNH ĐÌNH THUẤN

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG CHITOSAN-NANO BẠC VÀ BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM TRONG BẢO

QUẢN XOÀI CÁT HÒA LỘC

Cần Thơ, 2021

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Người hướng dẫn: PGS.TS Lý Nguyễn Bình

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường

Họp tại: Bảo Vệ Lần Thơ.

Vào lúc: giờ, ngày 17 tháng 11 năm 2018

Phản biện 1:

TS Đáinng

Phản biện 2: TS Đống Thị Anh Đào

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ

Thư viện Quốc gia Việt Nam

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

(1) Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn, Lý Nguyễn Bình, 2018 Nghiên cứu tạo màng chitosan độ deacetyl 80% và ứng dụng bảo quản xoài cát Hòa Lộc Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn, tháng 8/2018, ISSN 1859-4581

(2) Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn, Lý Nguyễn Bình, Nguyễn Ngọc Tuấn, Nguyễn Thị Hồng Anh, 2020 Nghiên cứu tổng hợp keo nano bạc từ

chitosan-nano bạc Tạp chí Công Thương, số 24 tháng 9/2020, ISSN 0866-7756

(3) Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn, Lý Nguyễn Bình, Nguyễn Ngọc Tuấn,

2021 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và độ deacetyl đến khả năng tạo màng của chitosan từ vỏ tôm Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn, số 10 kỳ 2 tháng 5/2021, ISSN 1859-4581

(4) Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn, Lý Nguyễn Bình, Nguyễn Ngọc Tuấn, Dương Quốc Đạt, Phạm Thị Quyên, 2021 Nghiên cứu sự biến đổi chất lượng xoài cát Hòa Lộc trong quá trình bảo quản bằng màng chitosan độ deacetyl 70% bổ sung nano bạc Tạp Công Thương, số

10 tháng 5/2021, ISSN 0866-7756

(5) Chủ nhiệm đề tài NCKH cấp trường Nghiệm thu và thanh lý hợp đồng nghiên cứu khoa học và công nghệ số 1428/QĐ-ĐHCN của Hiệu trưởng trường Đại học Công nghiệp TP.HCM ngày 15/06/2018

về việc công nhận nghiệm thu kết quả thực hiện đề tài khoa học

“Nghiên cứu tạo màng từ chitosan kết hợp nano bạc và thử nghiệm bảo quản xoài cát hòa lộc” Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn, Đàm Sao Mai, Nguyễn Thị Mai Hương, Phạm Thị Quyên, Lâm Gia An

Chương 1 MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của luận án

Việt Nam có nhiều tiềm năng để phát triển sản xuất, xuất khẩu trái cây

do có điều kiện thuận lợi về khí hậu, đất đai, trình độ sản xuất của nông dân ngày càng nâng cao và thị trường tiêu thụ sản phẩm ở cả trong nước và thế giới còn rộng mở Hiện nay, sản lượng thu hoạch trái cây hàng năm rất lớn nhưng khả năng xuất khẩu lại nhỏ, đó là những hạn chế trong công nghệ bảo quản và chế biến rau quả của nước ta Để các loại trái cây thực sự trở thành mặt hàng có giá trị kinh tế cao thì cần phải có công nghệ bảo quản thích hợp (Gupta et al., 2015)

Xoài cát Hòa Lộc được xem là loại cây ăn trái quan trọng chiếm phần lớn thị phần trái cây trong nước và xuất khẩu, loại có giá trị dinh dưỡng cao Tuy nhiên, để quả xoài thực sự là mặt hàng có giá trị kinh tế thì cần phải có công nghệ bảo quản thích hợp vì quả tươi, ngoài thành phần dinh dưỡng như vitamin, đường, chất khoáng…, có hàm lượng nước cao và đặc điểm hô hấp mạnh nên rất dễ bị hư hỏng nếu điều kiện bảo quản không thuận lợi Bệnh thán thư do nấm Colletotrichum gloeosporioides và bệnh héo quả gây ra bởi nấm Fusarium equiseti cũng làm ảnh hưởng đến chất lượng của xoài sau thu hoạch và bảo quản Đã có nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước tập trung vào các phương pháp khác nhau để bảo quản xoài Các nghiên cứu

đó ít nhiều đều hướng đến việc sử dụng các loại hóa chất để bảo quản Tuy nhiên, việc sử dụng hóa chất để bảo quản trái cây, nói chung, và quả xoài, nói riêng, là cách tiếp cận không thỏa mãn những yêu cầu nghiêm ngặt của thị trường xuất khẩu và xu hướng tiêu dùng an toàn của người tiêu thụ nội địa

Hơn nữa, theo kết quả khảo sát tại 3 tỉnh trọng điểm trồng xoài của vùng ĐBSCL là Vĩnh Long, Đồng Tháp và Tiền Giang của Tổ chức Phát triển Công nghiệp Liên Hiệp quốc (UNIDO), tổn thất sau thu hoạch của quả xoài lên đến 26,9% Con số này không hề nhỏ khi cũng theo tính toán của

Tổ chức này, tổng giá trị xoài của Việt Nam lên đến 490 triệu USD/năm UNIDO cũng cho biết có 5 lý do khiến cho tổn thất sau thu hoạch của xoài ĐBSCL nói riêng, Việt Nam nói chung, ở mức cao là do kỹ thuật, thời gian thu hoạch và vận chuyển sau thu hoạch chưa đúng, không diệt khuẩn gây hại trái, không giữ trái sau thu hoạch ở điều kiện nhiệt độ phù hợp và không có giải pháp phòng chống mủ xoài

Để góp phần giảm trở ngại trên, việc nghiên cứu bảo quản xoài cát Hòa Lộc bằng màng tạo ra từ hợp chất hữu cơ không độc là chitosan kết hợp nano bạc và nhiệt độ thấp với mục đích kéo dài thời gian bảo quản, đảm bảo

chất lượng dinh dưỡng và vệ sinh an toàn thực phẩm cho quả tươi là điều cần thiết

Chitosan là một loại hợp chất sinh học cao phân tử được chiết xuất từ

vỏ tôm và có đặc tính ưu việt hơn các loại hoá chất khác dùng trong bảo quản trái cây Màng chitosan chống thoát hơi nước, kháng vi sinh vật, thân thiện với môi trường và con người Bạc đã được biết đến có tính năng kháng khuẩn mạnh, hạn chế và tiêu diệt sự phát triển của nấm mốc, bạc nguyên tử ở kích thước nano có hoạt tính sát khuẩn mạnh gấp từ 20-50 lần so với bạc ion (Phú, 2010) Điều này đã thu hút nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu ứng dụng nano bạc vào thực tiễn

Hiện nay ứng dụng chitosan kết hợp với các thành phẩn khác trong bảo quản trái cây được nghiên cứu rất nhiều, chủ yếu là hình thức tạo ra dung dịch bảo quản và nhúng trực tiếp quả vào Chế phẩm này, khi dùng có ưu điểm giá thành rẽ, dễ thao tác nhưng có nhược điểm là dung dịch không bám đều, độ dày bao phủ của dung dịch không đủ, ảnh hưởng đến chất lượng quả khi bảo quản Với nghiên cứu ứng dụng chitosan và nano bạc trong bảo quản xoài cát Hòa Lộc thay vì nhúng xoài vào dung dịch, thì tạo thành màng rồi bao quả Trên thực tế vẫn chưa có công trình nghiên cứu nào sử dụng màng chitosan kết hợp nano bạc bảo quản xoài, chính vì lý do đó đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng chitosan-nano bạc và bước đầu thử nghiệm trong bảo quản xoài cát Hòa Lộc” được thực hiện góp phần giúp công tác bảo quản sau thu hoạch được tốt hơn, giảm tổn thất chất lượng cũng như số lượng các loại rau quả, đặc biệt là xoài cát Hòa Lộc

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo màng chitosan-nano bạc, khả năng kháng nấm của màng ở ba độ deacetyl khác nhau (70, 80 và

90 %) Từ màng chitosan-nano bạc thu được, tiến hành nghiên cứu ứng dụng bảo quản xoài cát Hòa Lộc kết hợp với nhiệt độ thấp So sánh hiệu quả bảo quản xoài bằng màng chitosan-nano bạc ở ba độ deacetyl với một số phương pháp bảo quản khác

1.3 Nội dung nghiên cứu

- Điều chế được loại màng chitosan từ nguyên liệu chitosan có độ deacetyl 70, 80 và 90%

- Tìm được các giá trị tối ưu của nhiệt độ, thời gian và nồng độ bạc nitrat để điều chế dung dịch nano bạc Điều chế được loại màng chitosan-nano bạc từ nguyên liệu chitosan có độ deacetyl 70, 80 và 90%

- Thu được kết quả bước đầu về bảo quản xoài cát Hòa Lộc bằng màng chitosan-nano bạc so sánh với một số kiểu xử lý bảo quản khác

1.4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

1.4.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả của đề tài cung cấp các thông số kỹ thuật phù hợp tạo màng chitosan, màng chitosan-nano bạc với ba độ deacetyl 70, 80 và 90%, khả năng kháng nấm Colletotrichum gloeosporioides và Fusarium equiseti của màng chitosan, màng chitosan-nano bạc Nghiên cứu còn cho thấy hiệu quả của việc bảo quản xoài cát Hòa Lộc bằng màng chitosan-nano bạc qua các tác động như giảm hao hụt khối lượng, giảm cường độ hô hấp, giữ được chất lượng cảm quan, giảm sự biến đổi chất lượng dinh dưỡng (đường tổng số, acid toàn phần, hàm lượng vitamin C) của quả và kéo dài thời gian bảo quản đến 35 ngày Đồng thời, kết quả của nghiên cứu còn cho thấy khả năng bảo quản quả xoài bằng màng chitosan có độ deacetyl thấp so với chitosan có độ deacetyl cao

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Việc tạo ra màng chitosan, chitosan-nano bạc và ứng dụng vào bảo quản nông sản, nói chung, và xoài cát Hòa Lộc, nói riêng, nhằm nắm bắt xu hướng mới trong ngành chế biến và bảo quản trái cây hiện nay Hơn nữa, nghiên cứu này còn giúp thúc đẩy xu hướng tận dụng phế liệu vỏ tôm trong các nhà máy chế biến thủy sản tạo ra các chất sinh học hữu cơ có hoạt tính kháng nấm tốt, không gây độc cho sản phẩm, không tạo dư lượng kháng sinh, dư lượng hóa học nhằm thay thế các hóa chất bảo quản thông thường, nâng cao tính an toàn cho người tiêu dùng

Kết quả của đề tài có thể góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người trồng trọt, kinh doanh, vận chuyển, xuất khẩu xoài cát Hòa Lộc Từ đó tạo động lực thúc đẩy việc quy hoạch mở rộng diện tích trồng xoài, nâng cao số lượng cũng như chất lượng trong xuất khẩu, phát triển bền vững thương hiệu xoài cát Hòa Lộc Việt Nam trên thị trường trong và ngoài nước

Hơn nữa ngoài việc bảo quản xoài, màng chitosan-nano bạc cũng có thể ứng dụng bảo quản cho nhiều loại trái cây khác hay các loại thực phẩm khác trong xử lý sau thu hoạch hay chế biến nâng cao chất lượng sản phẩm 1.5 Điểm mới của luận án

Đây là nghiên cứu có tính tổng thể bao gồm việc tối ưu hóa quá trình tạo màng bao sinh học từ vật liệu chitosan kết hợp với nano bạc ở ba độ deacetyl khác nhau (70, 80 và 90%), với các tính chất cơ lý và sinh học phù hợp được ứng dụng để bảo quản tươi quả xoài cát Hòa Lộc

Tính mới thứ nhất, đề tài đã tạo được màng chitosan-nano bạc có tính chất cơ lý, tính thấm hơi nước qua màng phù hợp, khả năng kháng nấm Colletotrichum gloeosporioides và Fusarium equiseti có hiệu quả cao trong

bảo quản xoài cát Hòa Lộc, với các thông số tạo màng như pH hòa tan chitosan thích hợp là 3,6 cho độ deacetyl 70%, 3,8 cho độ deacetyl 80% 90%, nồng độ 1% phù hợp cho cả 3 loại deacetyl, tỉ lệ dung dịch nano bạc

là 75 µL dung dịch AgNO3 0,005 M phối trộn với 100 mL dung dịch chitosan với độ deacetyl 70% 80% và 90%)

Tính mới thứ hai, các nghiên về chitosan đã được công bố chủ yếu tạo chế phẩm dung dịch chitosan ứng dụng trong bảo quản thực phẩm Kết quả nghiên cứu này tạo ra màng chitosan-nano bạc có các tính chất như một màng bao thực phẩm Hơn nữa, màng tạo thành còn có khả năng kháng nấm tốt, sử dụng trong trong bảo quản xoài hay các loại trái cây có kích thước và khối lượng trung bình rất dễ và tiện lợi

Tính mới thứ ba, Kết quả dùng màng chitosan- nano bạc bảo quản xoài cát Hòa Lộc được 35 ngày mà vẫn giữ được được chất lượng tốt so với các phương pháp bảo quản khác trong khảo sát, kéo dài thêm thời gian bảo quản

từ 5-10 ngày so với các công trình nghiên cứu bảo quản xoài khác Điều này

có ý nghĩa rất lớn trong việc bảo quản các loại trái cây có giá trị kinh tế cao hiện nay

Tính mới thứ tư, kết quả nghiên cứu sử nguồn chitosan độ deacetyl 95% đã được nghiên cứu và công bố, có khả năng bảo quản và kháng nấm rất tốt, các loại trái cây Trong nghiên cứu này, sử dụng chitosan độ deacetyl thấp, 70-80% tạo màng và ứng dụng bảo quản xoài, thực nghiệm cho thấy hiệu quả bảo quản không khác biệt về biến đổi chất lượng xoài cát Hòa Lộc

85-so với chitosan có độ deacetyl 90% Đều này cũng góp phần cho việc ứng dụng đa dạng chitosan trong bảo quản thực phẩm hiện nay

1.6 Kết cấu của luận án

Luận án bao gồm 5 chương với 133 trang: Chương 1- Giới thiệu (trang 1÷4); Chương 2- Tổng quan tài liệu (trang 5÷38); Chương 3- Phương pháp nghiên cứu (trang 39÷51 với 7 thí nghiệm); Chương 4- Kết quả và thảo luận (trang 52÷131); Chương 5- Kết luận và đề xuất (trang 132÷133) Trong nội dung chính có 28 bảng và 99 hình Bài viết sử dụng 283 tài liệu tham khảo, bao gồm 250 tài liệu tiếng Anh và 33 tài liệu tiếng Việt

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về chitosan

Chitin và chitosan là một polysaccharide, về mặt hóa học chúng có cấu tạo giống như cellulose, chỉ khác nhau là sự hiện diện của nitơ Chitin là một mucopolysaccharide có nhiều trong tự nhiên và được biết đến dưới tên gọi là 2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucose liên kết với nhau bởi liên kết β-(1-

4)-glycoside và có thể bị thủy phân bởi enzyme chitinase (Muzzarelli, 1973)

Chitosan là một dẫn xuất được tạo ra từ quá trình deacetyl để loại bỏ nhóm acetyl của chitin trong môi trường kiềm đậm đặc và thay thế bằng nhóm amin tại vị trì C2 trên vòng glucan Chitosan được cấu tạo từ các đơn

vị D-glucosamin liên kết với nhau bởi liên kết β-(1-4)-glycoside, còn có thể gọi là polymer tuyến tính của các đơn vị 2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose hoặc là poly-(1-4)-D-glucosamin (Rinaudo, 2006) Sự hiện diện của nhóm

NH2 trong chitosan giúp chất này có nhiều ứng dụng hơn so với chitin Chitosan là một polymer sinh học đặc biệt có các đặc tính như phân hủy sinh học, tương thích sinh học và hoạt tính kháng khuẩn đáp ứng dùng làm vật liệu chức năng (Honarkar & Barikani, 2009)

2.2 Tổng quan về nano, nano bạc

Thuật ngữ "nano" được đặt ra từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là lùn Một nanomet (nm) là một phần tỷ của mét, hoặc khoảng một phần trăm ngàn chiều rộng một sợi tóc con người (Ranjan et al., 2014) Khái niệm về công nghệ nano lần đầu tiên được giới thiệu bởi Richard Feynman (1959) tại một cuộc họp của Hiệp hội Vật lý (Khademhosseini et al., 2006) Kể từ đó, công nghệ nano đã phát triển thành một lĩnh vực đa ngành của khoa học ứng dụng

và công nghệ Công nghệ nano là khả năng làm việc ở quy mô 1-100 nm để thiết kế, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc vật liệu, thiết bị và hệ thống với các đặc tính mới có nguồn gốc từ các cấu trúc nano của chúng (Roco, 2003) Trong số các vật liệu nano kim loại, nano bạc đã nhận được sự quan tâm đáng kể do tính chất hóa lý hấp dẫn của nó (An et al., 2008; Sharma et al., 2009) Đặc biệt, nano bạc đã cho thấy nó là một loại vật liệu kháng khuẩn

có triển vọng (Sondi et al., 2004) Nano bạc cũng được báo cáo là có khả năng hấp thụ và phân hủy ethylene, có thể góp phần hiệu quả trong việc kéo dài hạn sử dụng của các loại rau quả (Li et al., 2009)

2.3 Điều chế nano bạc

Phương pháp hóa học là phương pháp phổ biến nhất vì tính tiện lợi

và thiết bị đơn giản Quá trình tổng hợp nano bạc thường sử dụng ba thành phần chính sau: (1) muối kim loại, (2) chất khử và (3) chất ổn định Sự hình thành các dung dịch keo từ quá trình khử các muối bạc bao gồm hai giai đoạn tạo mầm và tăng kích thước Sự tạo mầm ban đầu và sự phát triển tiếp theo của các mầm tinh thể ban đầu có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh các thông số phản ứng như nhiệt độ phản ứng, pH, muối kim loại, chất

oleat)

Một phương pháp khác để tổng hợp các hạt nano là sử dụng bạc nitrat làm muối kim loại, natri dodecyl sulfat 8% làm chất ổn định, và dung dịch hydrazin hydrat (2,0-12 mM) và dung dịch natri citrat (1,0-2,0 mM) làm chất khử Hỗn hợp bạc nitrat 1,1 mM tạo ra hạt nano bạc có kích thước là 24 nm

và trinatri citrat làm chất ổn định (Jana et al., 2001; Pinto et al., 2010) 2.4 Giới thiệu xoài

Về nguồn gốc, xoài cát Hòa Lộc được trồng tại xã Hòa Lộc, quận Giáo Đức, tỉnh Định Tường, nay là ấp Hòa Lộc, xã Hòa Hưng, huyện Cái

Bè, tỉnh Tiền Giang, nên được mang tên là xoài cát Hòa Lộc Tiền Giang hiện nay có diện tích trồng xoài cát Hòa Lộc trên 1.579 ha tập trung chủ yếu tại khu vực ven sông Tiền thuộc huyện Cái Bè và vùng nam Cai Lậy, sản lượng hàng năm ước tính 35.926 tấn, năng suất 23 tấn/ha Huyện Cái Bè đang là nơi tập trung xoài nhiều nhất tỉnh Tiền Giang với diện tích 821 ha, chiếm đến 52% tổng diện tích trồng xoài trong tỉnh Vùng trồng xoài cát Hòa Lộc tập trung tại 13 xã: Hòa Hưng, An Hữu, An Thái Trung, Tân Hưng, Tân Thanh, Mỹ Lương, An Thái Đông, Mỹ Đức Tây, Mỹ Đức Đông, Thiện Trí, Hòa Khánh, Hậu Thành và Mỹ Lợi A thuộc huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang Hiện nay, xoài cát Hòa Lộc đã được cấp Giấy chứng nhận sản xuất an toàn theo tiêu chuẩn GlobalGAP và được xuất khẩu sang nhiều nước trên thế giới như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Canada, New Zealand, Nga, (Tuấn, 2011) 2.5 Tổng quan về bệnh do nấm Colletotrichum và nấm Fusarium

Nấm Colletotrichum có hệ khuẩn ty thật, gồm có sự phát triển sợi nấm mảnh, phân nhánh, không màu và vách ngăn sợi nấm Hệ sợi nấm có gian bào và nội bào và ở mỗi tế bào có nhiều nhân Colletotrichum nội sinh, chỉ sinh sản vô tính bằng bào tử đính, bào tử đính phát triển trên cuống bào

tử trong dạng thể quả là cụm cuống bào tử Cụm cuống bào tử có dạng đĩa phẳng, mặt sau có cấu trúc phấn mịn, mỗi cụm cuống bào tử gồm lớp chất nền, bề mặt sản sinh cuống bào tử trong suốt Cuống bào tử không có vách ngăn kéo dài đơn bào, dạng liềm, cong, bào tử trong suốt Cùng với bào tử

và cuống bào tử là các lông cứng trên mỗi cụm cuống bào tử, lông dài cứng, thuôn nhọn, không phân nhánh và đa bào cấu trúc như tơ cứng Frost (1964)

mô tả một vài loài của Colletotrichum có hoặc không có lông cứng có thể được kiểm soát bởi sự thay đổi độ ẩm Sự hình thành một số lớn của bào tử gây nứt gãy trên biểu bì vật chủ, gặp điều kiện thuận lợi, mỗi bào tử mọc từ một đến nhiều ống mầm để hình thành hệ sợi nấm Sợi nấm già đôi khi hình thành vách dày, màu nâu sậm, hình cầu hoặc không đều gọi là hậu bào tử (Chlamydospores), nó có thể ở tận cùng hoặc chen giữa sợi nấm và tồn tại trong thời gian dài và khi tách ra chúng cũng mọc mầm để hình thành sợi

nấm mới Nấm Colletotrichum sống trên cạn, hoại sinh hoặc ký sinh là nguyên nhân chính gây ra bệnh thán thư trên nhiều loại cây trồng

Nấm Fusarium có rất nhiều dòng khác nhau nên khả năng ký chủ rất rộng trên nhiều loại cây trồng như: cây ăn trái, cây rau màu và một số cây hoa cảnh, có thể sống trong các điều kiện khác nhau và có thể tồn tại trong đất một thời gian dài, trong các xác bã thực vật dưới nhiều dạng khác nhau, bào tử nấm có thể tồn tại trong các điều kiện khắc nghiệt một thời gian dài sau đó gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển và lây lan (Đồng, 1986) Nấm gây hại nặng trên một số cây trồng đặc biệt là trên cây ăn trái như: chuối, xoài, nhãn, nho, ổi, cam quýt, đu đủ, bơ… Ngoài ra, có một số dòng nấm Fusarium gây bệnh cho người và động vật như: gây ung thư họng ở người

và ung thư bán cầu đại não trên ngựa và chuột (Thiel et al, 1991)

2.6 Các nghiên cứu trong và ngoài nước

Nghiên cứu ảnh hưởng của màng bao chitosan có khối lượng phân tử thấp kết hợp với nano bạc trong bảo quản trứng gà tươi được thực hiện bởi Hạnh và ctv (2020) Trứng gà sau khi thu hoạch và lựa chọn theo màu sắc, kích thước thì được phủ màng chitosan (mW = 10-20 kDa) với độ deacetyl 86-90% được bổ sung nano bạc1,5 µL, hạt bạc có kích thước 20-50 nm

cho thấy màng chitosan có nồng độ 1,5% bổ sung nano bạc cho hàm lượng protein trong trứng cao nhất và pH albumin ít thấy đổi nhất

Vân và ctv (2017) đã nghiên cứu ứng dụng màng chitosan-nano bạc trong bảo quản nhằm nâng cao năng suất chất lượng của thanh long sau thu hoạch Quả thanh long được nhúng vào dung dịch chứa 1% chitosan và 7,5

mM nano bạc theo tỉ lệ 3:1 cho thấy thời gian tồn trữ tăng đáng kể, đối với bảo quản ở nhiệt độ 26 oC là 19 ngày và nhiệt độ 6 oC là 30 ngày

Chitosan được sử dụng trong việc bảo quản cho các loại trái cây như nhãn, cà chua, chuối, cam, quít, Màng zein và chitosan ứng dụng trong bảo quản trứng và một số loại trái cây có giá trị kinh tế ở Đồng bằng sông Cửu Long (Mười, 2009) Kết quả thí nghiệm thăm dò cho thấy màng chitosan 1% mang lại hiệu quả bảo quản cam và trong một mức độ nào đó

hợp dung dịch natri benzoat 1%, sau đó tiến hành bao màng chitosan 1%, cho vào bao bì xốp và bảo quản ở nhiệt độ 6-8 oC thì giữ được chất lượng và giá trị cảm quan đến ngày thứ 71)

Chien và cộng sự (2007) đã nghiên cứu sử dụng chitosan độ deacetyl 95-98% để bảo quản xoài cắt lát mất nước chậm, có chất lượng cảm quan tốt

và thời hạn bảo quản kéo dài hơn (Chien et al., 2007) Salvador và cộng sự (1999) đã sử dụng lớp phủ chitosan cho quả bơ đã cải thiện thời hạn lưu trữ

lên đến 24 ngày ở nhiệt độ 3-10 oC và 6 ngày ở nhiệt độ 27-29 oC (Salvador

et al., 1999)

Màng chitosan bổ sung chiết xuất trà và nano bạc (CS/TP-AgNPs) có tác dụng chống oxy hóa và chống sự phát triển của vi sinh vật Khi hàm lượng TP-AgNPs tăng lên, màng chitosan giảm độ trong và tăng độ dày Một điểm sáng trong nghiên cứu cho thấy màng chitosan bổ sung chiết xuất trà

và AgNPs biểu hiện tính chất chống oxy hóa cao hơn so với màng chitosan thông thường (Zhang et al., 2020)

Li et al (2008) đã nghiên cứu ảnh hưởng của trọng lượng phân tử và

độ deacetyl của chitosan lên khả năng kháng nấm Aspergillus niger, kết quả

ở MW 50 kDa, nồng độ 0,1% và pH 3,0 chitosan có thể ức chế đến 100%

thì thời gian lên đến 10 ngày (Assis & Garrido, 2008) Ở nồng độ này chitosan ức chế tốt sự phát triển của 2 loại nấm gây hư hỏng chủ yếu trên táo cắt tươi là Penicillium sp và Alternaria sp

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương tiện nghiên cứu

- Thời gian nghiên cứu: từ 11/2015 đến 10/2020

- Quá trình thực nghiệm, thu thập và xử lý số liệu được tiến hành tại:

Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh; Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ; Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Số 01 Mạc Đĩnh Chi, phường Bến Nghé, quận 1, thành phố Hồ Chí Minh; Phòng thí nghiệm Nano - Đại học Quốc gia TP.HCM

- Các hóa chất được đặt mua thông qua công ty hóa chất Hóa Nam, địa chỉ 239/4 Lý Thường Kiệt, P.15, Q.11, TP.HCM

- Nguyên liệu chính: xoài cát Hòa Lộc mua ở ấp Bình Minh, xã Hòa Hưng, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang Xoài được thu hái trên cùng một vườn theo TCVN 497:2001, cùng một loại giống và cùng một thời điểm và các điều kiện chăm sóc như nhau Chọn những quả đạt độ chín thu hái thời điểm 90-95 ngày sau khi đậu quả, lúc này xoài cát Hòa Lộc có chất lượng tốt nhất, các chỉ tiêu về phẩm chất cũng như thành phần trái ổn định, kích thước đồng đều khối lượng 350-400 g, không có vết trầy xướt, không bị sâu bệnh, không

bị tổn thương cơ học Đóng thùng carton và vận chuyển đến nơi thí nghiệm trong vòng 10 giờ (TCVN 9766:2013)

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp phân tích

Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích được thực hiện như ở Bảng 3.1

Bảng 3.1: Chỉ tiêu và các phương pháp phân tích

Tổn thất khối

lượng (%)

mẫu theo thời gian khảo sát (Ms) (sử dụng cân điện tử)

Màu sắc (L, a,

b)

Sử dụng thiết bị đo màu CR-200 Chroma Metter

và chương trình đo màu CIELAB

Độ cứng (g

Độ bền kéo đứt (Tensile strength - TS) và độ giãn dài khi đứt (Elongation - E) được đo theo tiêu chuẩn ISO 527 (1993) trên thiết bị đo cơ lý

đa năng Zwick/Roell (CHLB Đức) chạy bằng phần mềm Bluehill 2

3.2.2 Phương pháp thu thập và xử lý kết quả

Các thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên, lặp lại 3 lần, với 1 hay 2 nhân tố thay đổi Sử dụng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) theo kiểm định LSD để kết luận sự sai khác giữa trung bình các nghiệm thức Số liệu được thu thập và xử lý thống kê bằng phần mềm Statgraphics Centurion 15.2 và phần mềm Excel 2010 dùng để tính toán trung bình và độ lệch chuẩn của các phép đo

Kết quả của thí nghiệm trước được chọn làm thông số cố định cho các thí nghiệm sau Thí nghiệm tối ưu hóa các điều kiện tạo nano bạc được thực hiện theo phương pháp bề mặt đáp ứng bằng phần mềm SAS 9.1 3.3 Nội dung nghiên cứu và bố trí thí nghiệm cụ thể

Toàn bộ nghiên cứu được tiến hành theo các nội dung được thể hiện như sơ đồ nghiên cứu tổng quát Hình 3.1

Hình 3.1: Sơ đồ nghiên cứu tổng quát