XÁC ĐỊNH ĐỘ TRƯỞNG THÀNH CỦA XOÀI VÀ CHUỐI BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ CẬN HỒNG NGOẠI KẾT HỢP PHÂN TÍCH DỮ LIỆU ĐA BIẾN

XÁC ĐỊNH ĐỘ TRƯỞNG THÀNH CỦA XOÀI VÀ CHUỐI BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ CẬN HỒNG NGOẠI KẾT HỢP PHÂN TÍCH DỮ LIỆU ĐA BIẾN XÁC ĐỊNH ĐỘ TRƯỞNG THÀNH CỦA XOÀI VÀ CHUỐI BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ CẬN HỒNG NGOẠI KẾT HỢP PHÂN TÍCH DỮ LIỆU ĐA BIẾN PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG VITAMINE B VÀ C TRONG XOÀI BẰNG HPLC-UV

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

TRẦN VĂN KHANHTRẦN THỊ NGỌC QUỲNH

XÁC ĐỊNH ĐỘ TRƯỞNG THÀNH CỦA XOÀI VÀ CHUỐI BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ CẬN HỒNG NGOẠI KẾT HỢP PHÂN TÍCH DỮ LIỆU ĐA

BIẾN PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG VITAMINE B VÀ C TRONG XOÀI

BẰNG HPLC-UV

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

TRẦN VĂN KHANHTRẦN THỊ NGỌC QUỲNH

XÁC ĐỊNH ĐỘ TRƯỞNG THÀNH CỦA XOÀI VÀ CHUỐI BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ CẬN HỒNG NGOẠI KẾT HỢP PHÂN TÍCH DỮ LIỆU ĐA

BIẾN PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG VITAMINE B VÀ C TRONG XOÀI

BẰNG HPLC-UV

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: PGS.TS NGUYỄN ÁNH MAI Ths NGUYỄN PHÚC THỊNH

CN LÊ VĂN DUY

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2020

biệt, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô PGS.TS Nguyễn Ánh Mai –

người đã tận tình hướng dẫn, quan tâm chỉ bảo chúng em thực hiện khóa luận này, đãcho em cơ hội được làm việc với AM Lab Chúng em cũng chân thành cảm ơn chị

Th.S Nguyễn Phúc Thịnh, anh Lê Văn Duy cũng đã giúp đỡ, nhiệt tình hỗ trợ chúng

em cả về kiến thức lẫn động viên về tinh thần Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến

thầy TS Võ Bích Hiển đã tạo điều kiện về thiết bị cũng như đưa ra ý kiến đóng góp

để chúng em hoàn thành tốt khóa luận này, cảm ơn các cô chú vườn xoài tại Cao

Lãnh - Đồng Tháp, Giám đốc và các nhân viên Công ty TNHH Maika, đã tư vấn kỹ

thuật và hỗ trợ nguồn mẫu Cảm ơn các bạn trong AM Lab đã đồng hành cùng chúng

em trong suốt khóa luận này

Trong quá trình thực hiện và trình bày khóa luận vẫn còn rất nhiều thiếu sót,chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy cô

LỜI MỞ ĐẦU

Xoài và chuối là những loại trái cây nhiệt đới và được trồng rất nhiều trên thếgiới Xoài được trồng trên 87 quốc gia trên thế giới, đặc biệt là ở các nước châu Á Sảnlượng xoài trên thế giới đạt 50.6 triệu tấn (năm 2017)1, đứng thứ 8 trong số các loạitrái cây được trồng nhiều nhất

Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa nên rất thích hợp để trồng xoài Diện tíchxoài nước ta ở khoảng 92.000 ha với sản lượng 788.000 tấn/năm (năm 2017), đứng thứ

13 trên thế giới2 Tuy nhiên, việc xuất khẩu xoài còn gặp nhiều khó khăn do chất lượngkhông ổn định Bên cạnh kỹ thuật trồng, các yếu tố sau thu hoạch như chọn lựa xoàiđạt độ tuổi cũng như kỹ thuật bảo quản ảnh hưởng rất lớn đến giá trị kinh tế mà xoàimang lại

Vì vậy mục tiêu của khóa luận này là tìm phương pháp đánh giá độ trưởng thànhquả xoài một cách khách quan Bên cạnh đó chúng tôi cũng đã khảo sát điều kiện bảoquản xoài sau khi thu hoạch, phát triển phương pháp phân tích hàm lượng các vitamintan trong nước có trong quả xoài với hy vọng góp phần tăng giá trị và vị thế xuất khẩucủa quả xoài Việt Nam

TÓM TẮT

Nghiên cứu này gồm 3 nội dung chính

(1) Xác định độ già của xoài bằng phương pháp đo phổ NIR thông qua việc xâydựng mô hình thể hiện mối tương quan giữa phổ NIR với các thành phần hóa học: hàmlượng chất khô, đường tổng, axit tổng và tổng chất rắn hòa tan Chúng tôi cũng tìm racách xử lý phổ, vị trí lấy phổ cho kết quả tốt nhất Khảo sát cho thấy xoài càng giàhàm lượng chất khô, đường tổng, tổng chất rắn hòa tan tăng trong khi hàm lượng acidtổng giảm Bước đầu xây dựng mô hình cho khả năng dự đoán tương đối tốt của phổNIR cho 4 chỉ tiêu thành phần hóa học Nghiên cứu của nhóm cũng chỉ ra sự khác biệt

về hàm lượng các thành phần hóa học của cùng giống xoài trong điều kiện sinh trưởng

và phát triển khác nhau

(2) Phát triển phương pháp phân tích bằng HPLC-UV các vitamin tan trong nướcbao gồm vitamin C và các vitamin B để phục vụ cho nghiên cứu mở rộng sau này vềgiá trị dinh dưỡng của xoài Nhóm đã phân tách và xác định thành công hàm lượng cácvitamin C, B1, B2, B3, B6 có trong xoài Hiệu suất thu hồi

(3) Hoàn thiện việc xây dựng mô hình xác định độ già của chuối bằng phổ NIR

Mở rộng thêm bộ dữ liệu phổ - để bộ dữ liệu trải rộng theo các mùa trong 1 năm cho

mô hình chuối, nhóm đã hoàn thành việc xây dựng 4 mô hình tương ứng với 4 mùa – 4điều kiện sinh trưởng, phát triển khác nhau Kết quả mô hình dự đoán được khoảng 84

% số mẫu

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI MỞ ĐẦU 2

TÓM TẮT 3

MỤC LỤC 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU 7

A TỔNG QUAN 9

1 Tổng quan về xoài và các thành phần dinh dưỡng trong quả xoài 9

1.1 Đường 10

1.1.1 Các hợp chất đường và hàm lượng đường trong quả xoài 10

1.1.2 Phương pháp xác định tổng hàm lượng đường 10

1.2 Tổng chất rắn hòa tan 11

1.2.1 Giới thiệu về chất rắn hòa tan trong quả xoài 11

1.2.2 Phương pháp xác định tổng chất rắn hòa tan trong quả xoài 11

1.3 Các thành phần acid 12

1.3.1 Thành phần acid trong quả xoài 12

1.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng acid trong quả xoài 12

1.4 Hàm lượng chất khô và phương pháp xác định hàm lượng chất khô trong quả xoài 13

11 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của quả xoài 13

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của quả xoài 13

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng quả xoài sau thu hoạch 14

1.6.1 Các biến đổi xảy ra sau thu hoạch 14

1.6.2 Phương pháp thu hoạch, bảo quản xoài sau thu hoạch 15

12 Phương pháp phân tích dữ liệu đa biến 12,13 17

1.7 Tiền xử lý phổ 17

1.8 Phương pháp phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis–PCA) 18

1.9 Phương pháp bình phương tối thiểu từng phần (Partial Least Square–PLS) 18

1.10 Các thông số và công cụ cần quan tâm khi dựng mô hình MVDA 19

13 Phân tách các vitamin tan trong nước trên nền mẫu xoài bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao 20

1.11 Tổng quan về nhóm vitamin tan trong nước trong quả xoài 20

1.12 Phân tích vitamine trong xoài bằng phương pháp sắc ký lỏng 21

14 THỰC NGHIỆM 22

1.1 Thiết bị 22

1.2 Hóa chất 22

2 Quy trình lấy mẫu, bảo quản mẫu, quét phổ và xử lý phổ cận hồng ngoại mẫu xoài 23

2.1 Lấy mẫu và bảo quản mẫu xoài 23

2.1.1 Quy trình bảo quản xoài sau thu hoạch 25

2.2 Phương pháp đo phổ cận hồng ngoại 25

2.3 Xử lý tín hiệu phổ 26

3 Quy trình phân tích các chỉ tiêu đường tổng, acid, chất khô, chất rắn hòa tan trong quả xoài 26 3.1 Phân tích hàm lượng đường tổng 27

3.1.1 Quy trình xác định hàm lượng đường tổng bằng phương pháp Bertrand 27

3.1.2 Hiệu suất thu hồi của phương pháp Bertrand 27

3.2 Xác định tổng chất rắn hòa tan bằng khúc xạ kế 28

3.2.1 Quy trình xác định tổng chất rắn hòa tan trong dịch xoài 28

3.2.2 Hiệu chuẩn máy khúc xạ kế cầm tay 28

3.3 Xác định hàm lượng acid bằng phương pháp chuẩn độ thể tích 29

3.3.1 Quy trình xác định tổng hàm lượng acid 29

3.3.2 Hiệu suất thu hồi phương pháp xác định tổng hàm lượng acid trong dịch xoài 29

3.4 Xác định hàm lượng chất khô bằng phương pháp khối lượng 30

3.4.1 Khảo sát vị trí sấy 30

3.4.2 Khảo sát thời gian sấy 30

4 Xây dựng mô hình PLS để dự đoán độ trưởng thành của quả xoài 30

4.1 Dự đoán độ trưởng thành của quả xoài 30

5 Mở rộng mô hình xác định độ trưởng thành của chuối 33

6 Xác định hàm lượng các vitamine tan trong nước (B1, B2, B3, B6 và C) bằng phương pháp HPLC 36

6.1.1 Quy trình xác định hàm lượng các vitamine trong nước 36

6.1.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết vitamine tan trong nước 37

6.1.2.1 Khảo sát số lần chiết 38

6.1.2.2 Khảo sát thời gian chiết 38

6.1.2.3 Khảo sát thể tích chiết 39

6.1.2.4 Khảo sát nồng độ HCL trong dung môi chiết 40

2.5.3 Đường chuẩn của vitamin 40

5.2.4 Đánh giá độ lặp của phương pháp phân tích vitamine tan trong nước trong quả xoài 42 5.2.5 Hiệu suất thu hồi của phương pháp chiết tách vitamin tan trong nước 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Phản ứng của Phenol-acid sulfuric với glucose 12

Hình 2 Cấu trúc một số vitamine tan trong nước 22

Hình 3: Vị trí lấy mẫu xoài 25

Hình 4.Quy trình bảo quản xoài sau thu hoạch 26

Hình 5.Vị trí quét phổ trên mẫu xoài 27

Hình 6 Máy ép hoa quả Philips HR 1821 28

Hình 7 Quy trình xác định hàm lượng đường tổng 28

Hình 8 : Mô hình thể hiện khả năng dự đoán của của phổ theo Chất khô, đường, tổng chất rắn hòa tan và acid tổng đợt 1 32

Hình 9: Mô hình thể hiện khả năng dự đoán của của phổ theo hàm lượng chất khô, đường, tổng chất rắn hòa tan và acid tổng đợt 2 34

Hình 10: Mô hình phân tán số liệu phổ mẫu xoài đợt 1 và đợt 2 34

Hình 11 Vị trí nơi lấy mẫu chuối 35

Hình 12: Cách quét phổ và đo đường kính mẫu chuối 36

Hình 13: Mô hình phân tán số liệu phổ mẫu chuối 4 đợt mẫu 36

Hình 14: Mô hình thể hiện khả năng dự đoán của giá trị phổ mẫu chuối theo ngày đợt 3 37

Hình 15: Mô hình thể hiện khả năng dự đoán của giá trị phổ mẫu chuối theo ngày đợt 4 37

Hình 16.Quy trình phân tích vitamine tan trong nước trong quả xoài 38

Hình 17.Sắc ký đồ định danh các loại vitamin 39

Hình 18: Biểu đồ thể hiện hiệu suất chiết sau 1,2,3 lần chiết 39

Hình 19: Biểu đồ thể hiện hiệu suất chiết ở thời gian khác nhau 40

Hình 20: Biểu đồ thể hiện hiệu suất chiết ở các thể tích dung môi khác nhau 40

Hình 21 Đường chuẩn vitamine B1 41

Hình 22.Đường chuẩn vitamine C 42

Hình 23 Đường chuẩn vitamine B6 42

Hình 24.Đường chuẩn vitamine B3 42

Hình 25.Đường chuẩn vitamine B2 43

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g xoài chín giống xoài Ấn Độ (Mangifera

indica L.) 10

Bảng 3 Hàm lượng các vitamine trong nước có trong quả xoài chín 21

Bảng 4 Hiệu suất thu hồi của phương pháp Bertrand 29

Bảng 5 Hiệu chuẩn khúc xạ kế 30

Bảng 6 Kết quả đo TSS bằng khúc xạ kế 30

Bảng 7 Hiệu suất thu hồi của phương pháp xác định acid bằng chuẩn độ thể tích 30

Bảng 8 Khảo sát hàm lượng chất khô của cùng một quả xoài tại những vị trí khác nhau 31

Bảng 9 Khảo sát hàm lượng chất khô qua thời gian sấy 31

Bảng 10 Đường chuẩn, LOD và LOQ của vitamine 43

Bảng 11 Đánh giá độ lặp của phương pháp phân tích các vitamine 44

Bảng 12 Hiệu suất thu hồi của phương pháp phân tích vitamine 44

DANH MỤC VIẾT TẮT

Of Agriculture

Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ

Correction

Hiệu chỉnh tín hiệutrực giao

estimation tổng bình phương sai sốCăn trung bình

dự đoán các điểm mô hình

error of prediction

Căn trung bìnhtổng bình phương sai số

dự đoán các điểm kiểm tra

A TỔNG QUAN

1 Tổng quan về xoài và các thành phần dinh dưỡng trong quả xoài

Xoài là loại trái cây có giá trị dinh dưỡng cao Thành phần dinh dưỡng trong quảxoài được chia thành 3 nhóm chính: (1) các thành phần dinh dưỡng đa lượng(cacbohydrat, protein, acid amin, lipid, acid béo và acid hữu cơ), (2) thành phần dinhdưỡng vi lượng (vitamin và khoáng chất) và (3) các hợp chất hóa thực vật (phenolic,polyphenol và sắc tố) Một số thành phần dinh dưỡng của nhóm (1) và (2) được liệt kêtrong bảng 1

Bảng 1: Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g xoài chín giống xoài Ấn Độ (Mangifera indica L.) 3

Năng lượng 62.1 – 63.7 Kcal Protein 0.36 – 0.40 g

Cacbohydrat 16.20 – 17.18 g Đường tổng số 13.66 g

Tổng chất béo 0.30 – 0.53 g

Cholesterol 0 mg Calci 6.1 – 12.8 mg Magie 10 mg Kali 168 mg Natri 1 mg Vitamin C 36.4 mg Vitamin A 1082 IU Vitamin B3 0.5 mgTrong đề tài này nhóm sẽ đi phân tích một số thành phần có trong quả xoài như: đường tổng, hàm lượng chất khô, tổng chất rắn hòa tan và hàm lượng acid Đây là những chỉ tiêu đa lượng, dễ xác định và có mối tương quan đối với độ già của quả

xoài Dựa vào sự thay đổi của hàm lượng các thành phần dinh dưỡng đó trong quá trình phát triển của quả xoài, nhóm sẽ xây dựng mô hình để dự đoán độ già của quả xoài.

1.1 Đường

Độ chín và chất lượng của trái cây thường đánh giá bởi nhiều chỉ tiêu, trong đó

có hàm lượng đường vì nó quyết định vị ngọt của trái cây Tổng hàm lượng đườngtrong 100g xoài chín giống xoài Tommy Atkins là 14.8g Trong đó sucrose chiếm tỉ lệcao nhất với 6.97g Hàm lượng fructose và glucose lần lượt là 4.68g và 2.01g3 Trongquá trình trưởng thành của quả xoài, tinh bột sẽ thủy phân thành đường dẫn đến hàmlượng sucrose, glucose và fructose sẽ tăng dần

Phương pháp thường được sử dụng để xác định tổng hàm lượng đường trong quả

tắc nhóm aldehyde và ketone của đường khử tham gia phản ứng với Cu2+-tartrate trongmôi trường base tạo thành tủa đỏ gạch Cu2O (phản ứng 1) Sau đó, sử dụng dung dịch

Fe3+ để rửa tủa (phản ứng 2) rồi chuẩn độ lượng Fe2+ thu được bằng KMnO4 trong môitrường acid (phản ứng 3)

(1)

Cu2O + Fe2(SO4)3 + H2SO4  2CuSO4 + 2Fe2SO4 + H2O (2)

10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4  2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O (3) Với các loại đường không khử như sucrose ta thuỷ phân để chuyển chúng vềđường khử theo phản ứng:

C12H22O11 + H2O  C6H12O6 (glucose)+ C6H12O6 (fructose)

Từ số mL KMnO4 0.1 N dùng để chuẩn độ tra bảng xác định hàm lượng đườngnghịch chuyển (bảng phụ lục 3) để tính toán tổng hàm lượng đường trong quả xoài.Ngoài ra, tổng hàm lượng đường có thể được xác định bằng phương phápphenol- sunfuric acid Trong phương pháp này, acid sunfuric sẽ phá vỡ tất cả các hợpchất đường và đưa về monosaccarit Pentose (các hợp chất đường 5C) sẽ bị khử thànhfurfural và các hợp chất hexose (đường 6C) sẽ bị khử thành hydroxymethylfuran Cáchợp chất này sẽ phản ứng với phenol để tạo ra sản phẩm có màu vàng Các sản phẩmgiàu pentose sẽ được đo quang ở bước sóng 480 nm Còn đối với các sản phẩm giàuhexose sẽ được đo quang ở bước sóng 490 nm4

Hình 1 Phản ứng của phenol-acid sulfuric với glucose

Tuy nhiên, phương pháp này chỉ thường được sử dụng khi phân tích hàm lượng đường ở nồng độ vi lượng

1.2 Tổng chất rắn hòa tan

1.2.1 Giới thiệu về chất rắn hòa tan trong quả xoài

Tổng chất rắn hòa tan (Total Soluble Solids - TSS) là một đơn vị đo hàm lượngkết hợp của tất cả các chất vô cơ và chất hữu cơ chứa trong dung dịch dạng phân tử,ion hóa hoặc vi hạt Đường là chất rắn hòa tan chính trong dịch quả, và vì thế hàmlượng chất rắn hòa tan có thể sử dụng để đánh giá độ ngọt và được biểu diễn dưới giátrị độ Brix – thang đo phổ biến nhất để đo chất rắn hòa tan

Mặc dù các giống xoài khác nhau có giá trị Brix khác nhau, nhưng độ Brix sẽ có

xu hướng: khi quả xoài càng chín thì giá trị Brix càng cao Trong quá trình chín củaquả xoài, tổng hàm lượng chất rắn hòa tan (TSS) tăng, ví dụ xoài Keitt tăng từ 9.1%lên 17.3% [6] Vì vậy ta có thể xác định hàm lượng TSS để xác định độ trưởng thànhcủa xoài

Phương pháp để đo độ Brix thông dụng nhất và có độ chính xác cao nhất đangđược sử dụng đó là dựa vào hiện tượng khúc xạ ánh sáng Góc khúc xạ càng lớn chứng

tỏ mật độ chất rắn hòa tan càng lớn, độ Brix càng cao Độ Brix được sử dụng để thểhiện nồng độ hoặc mật độ đường trong dung dịch Mỗi độ Brix (10Brix) tương đươngvới nồng độ đường 1% Một dung dịch có độ Brix bằng 10%, tức cứ 100g dung dịchchứa 10g tổng chất rắn hòa tan và 90g nước Máy khúc xạ kế cầm tay được sử dụngphổ biến để xác định nhanh giá trị TSS cho hầu hết các loại trái cây Khúc xạ kế hoạtđộng bằng cách đo chỉ số khúc xạ của một chất lỏng hoặc dung dịch, là kết quả của sựthay đổi tốc độ ánh sáng khi nó di chuyển qua hai môi trường có mật độ khác nhau.Nhiệt độ sẽ ảnh hưởng tới kết quả đo (tăng khoảng 0.5% 0Brix khi nhiệt độ tăngthêm 50C)22, nên trước khi đo cần điều chỉnh phép đo ở nhiệt độ thường.

Công thức tính chỉ số khúc xạ:

Chỉ số khúc xạ = Tốc độ ánh sáng trong chân không/ Tốc độ ánh sáng xuyên qua chấtTrong đó chỉ số khúc xạ của chân không có giá trị là 1

1.3 Các thành phần acid

1.3.1 Thành phần acid trong quả xoài

Các acid hữu cơ là cần thiết cho quá trình chuyển hóa hiếu khí và là thành phầnquan trọng góp phần vào chất lượng trái cây, tính cảm quan và độ acid của quả Cácacid hữu cơ trong xoài bao gồm citric, oxalic, succinic, malic, pyruvic, tartaric,muconic, galipic, glucuronic…

Độ chua của xoài chủ yếu là do hàm lượng acid citric và malic, trong đó hàmlượng acid citric nhiều nhất (0.13 đến 0.71%)9

Hàm lượng acid hữu cơ giảm khi xoài chín do các hoạt động liên quan đến chutrình Krebs4, độ acid giảm từ 0.6% xuống 0.2%6

1.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng acid trong quả xoài

Tổng lượng acid trong quả xoài thường được xác định bằng phương pháp chuẩn

độ điện thế hoặc chuẩn độ thể tích

Biểu thị độ acid chuẩn độ được được quy ước bằng gam acid citric trong 100ghoặc 100 mL sản phẩm:

V NaOH ×C NaOH

V mẫurút chuẩn độ ×

V bđm

V dịchchiết ×100×0.064

Với 0.064 là hệ số của acid citric (acid citric ngậm nước là 0.07)

1.4 Hàm lượng chất khô và phương pháp xác định hàm lượng chất khô trong quảxoài

Hàm lượng chất khô (DM) cũng là một chỉ tiêu được sử dụng để đánh giá độtrưởng thành của quả xoài Đối với giống xoài Australia, hàm lượng chất khô trongquả xoài tăng dần trong quá trình phát triển (0.72 % DM/ tuần), và đạt 22% khi xoàitrưởng thành hoàn toàn7

Thời gian thu hoạch đối với quả xoài là khi nó đạt ít nhất 14 % DM Tuy nhiêncòn tùy thuộc vào từng giống xoài và từng vùng (Tommy Atkins ở Brazil là 14%,Ataulfo Brazil là 14.6 – 16.4 %, trong khi Ataulflo Mexico là 16.9 – 20 %)7

11 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của quả xoài

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của quả xoài

Cây xoài cần được trồng ở điều kiện thích hợp (địa hình không quá dốc, đất phải

có độ phì nhiêu và có pH 5.5 – 7.5 là tối ưu, khoảng cách giữa các cây không quá gầnnhau…), cần được chăm sóc thường xuyên (tưới nước, làm cỏ xung quanh gốc cây, tỉacành, tạo tán…) Bên cạnh đó, cây cần được bổ sung chất dinh dưỡng bằng việc bónphân N, P, K là những thành phần dinh dưỡng cần thiết để đảm bảo cây phát triển tốt,cho năng suất cao

Ngoài ra các điều kiện tự nhiên cũng ảnh hưởng rất nhiều đến sự sinh trưởng vàphát triển của cây xoài:

triển và ra hoa của xoài Nhiệt độ tối ưu đối với xoài là 27 – 33°C Nhiệt độ nếu thấphơn 10°C hoặc cao hơn 33°C có thể ảnh hưởng đến sự ra hoa, từ đó làm giảm năngsuất của cây xoài

- Độ ẩm và lượng mưa: do xoài thuộc loại trái cây nhiệt đới nên cây cần rất nhiềunước để có thể sinh trưởng và phát triển tốt

quang hợp xảy ra tốt nhất

- Gió: cây được trồng ở nơi quá nhiều gió có thể làm rụng bông, rụng quả làmcho năng suất có thể giảm9.

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng quả xoài sau thu hoạch

Sau khi thu hái, rau quả vẫn tiếp tục các hoạt động sống của chúng như là hô hấp,bốc hơi, tỏa nhiệt… Tuy vậy, sự tổng hợp các chất đã kết thúc và khả năng chủ động

đề kháng với bệnh hại cũng giảm đáng kể từ sau khi bị tách khỏi môi trường sống

 Hô hấp

Hô hấp là một quá trình sinh lý được duy trì từ đầu đến cuối quá trình sau thuhoạch Trong điều kiện có oxi, xoài xảy ra quá trình hô hấp hiếu khí:

C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + 674 KcalSản phẩm của hô hấp hiếu khí là khí cacbonic, nước và nhiệt22 Nếu bảo quảntrong thùng kín hoặc túi hàn kín miệng thì hơi nước tích lũy lại đọng trên bề mặt sảnphẩm và bao bì, nhiệt tích lũy lại làm cho quả nóng lên Tình trạng ẩm và nóng rất cólợi cho sự phát triển của vi sinh vật, dẫn đến hư hỏng quả, làm mất giá trị

 Sự biến đổi thành phần hóa học22,23

Trong thời gian bảo quản, hầu hết các thành phần hóa học của quả đều bị biếnđổi, làm thay đổi vị ngọt, vị chua, mùi thơm, … do tham gia vào quá trình hô hấp hoặc

do hoạt động của enzym

Enzym hemicenluloza thủy phân tinh bột thành đường, enzym protopectinasethủy phân protopectin thành pectin hòa tan làm quả mềm dần Quá trình hô hấp và quátrình decacboxyl hóa làm sụt giảm hàm lượng acid tổng số Hàm lượng acid giảm cùngvơi sự giảm tinh bột và sự gia tăng lượng đường làm tăng trị số pH và độ ngọt củaquả22

Hàm lượng vitamin C giảm mạnh trong quá trình bảo quản đặc biệt là những quảbảo quản càng lâu do quá trình khử xảy ra trong tế bào Các chất màu được hình thànhhoặc biến đổi từ dạng này sang dạng khác: chlorophyl chuyển thành caroten, …tạo nênmàu sắc của quả chín Hàm lượng tannin giảm nhanh trong quá trình chín làm thay đổi

vị của quả Aldehyd, este, lacton, …được sản sinh tạo mùi hương Tốc độ biến đổi cácthành phần hóa học tỷ lệ thuận với cường độ hô hấp.

 Sự bốc hơi

Sự bốc hơi làm mất nước là nguyên nhân chính dẫn đến khối lượng quả giảm Hệthống biểu bì có tác dụng hạn chế sự bốc hơi, vì vậy nếu vỏ quả bị tổn thương sẽ gây

ra nhiều hậu quả xấu Để ngăn chặn hiện tượng này, có thể áp dụng các biện pháp xử

lý (bao màng, đóng gói cẩn thận, …) hoặc kiểm soát môi trường (độ ẩm, tuần hoànkhông khí, …) 23

Những nguyên nhân khác có tác động không kém phần quan trọng tới chất lượngxoài sau thu hoạch, đó là các yếu tố về môi trường (ảnh hưởng tới các quá trình sinh

lý, sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật, …), các tác động vật lý (do thu hái, vậnchuyển, …gây tổn thương, tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập, kể cả vết cắt ởcuống), sự hoạt động của vi sinh vật (tấn công bề mặt quả, ăn sâu vào tế bào, tiết rachất độc hại, phá hủy trái), …

Với mục đích chính là giữ vững chất lượng (hình dáng, thành phần dinh dưỡng,hương vị, …), giảm tổn thất tối đa giữa thời điểm thu hoạch tới tiêu dùng, việc ápdụng các phương pháp bảo quản sau thu hoạch cho sản phẩm rất cần được chú trọng

 Thu hái

Xoài có độ tuổi từ 120 - 130 ngày kể từ ngày ra hoa thì trái đã đủ già và có thểthu hoạch Hiện nay xoài được hái dựa vào nhận định cảm quan của nhà vườn: đúnglúc già sẽ có làn da láng và khối lượng nặng hơn bình thường Cụ thể, theo kinhnghiệm nhà vườn ở Cao Lãnh - Đồng Tháp (nơi xoài được lấy mẫu để nghiên cứu) cácđặc điểm của xoài Cát Chu khi thu hái là trái đạt tới kích thước tối đa, vỏ trái chuyểndần sang màu vàng và có lớp phấn mỏng ở vỏ Người ta có thể dùng kim ghim đâmvào đuôi xoài để kiểm tra độ chín của xoài Nếu kim đâm không được tức hạt đủ cứng,trái đủ già để thu hoạch

Cách thu hái cũng cần tuân thủ 1 số điều như: (1) thời gian hái tốt nhất trong tầm

9 giờ sáng tới 3 giờ chiều để hạn chế chảy mủ, (2) hái bằng tay hoặc lồng, chừa cuống

khoẳng 2-5cm để trái hạn chế chảy mủ, (3) dùng báo hoặc lá khô lót đặt cho ráo mủ,sau đó xếp vào sọt có lót lớp mềm, tránh va chạm tối đa, (4) cầm xoài nên mang baotay, hoặc hạn chế tiếp xúc, tránh mất lớp phấn, (5) tránh để cuống xoài đâm vào nhau,(6) tỉa bớt lá và đặt nơi bóng mát Cắt tỉa có thể dẫn đến các vết mủ hoặc nhựa cậyđọng lại trên bề mặt quả Sự tiếp xúc của nhựa cây với vỏ xoài làm xảy ra quá trìnhtổng hợp anthocyanin, flavonoid, và dẫn xuất phenylpropanoid tạo các vết thâm đengây mất mỹ quan.

 Bảo quản sau thu hoạch11,24

Để bảo quản xoài được lâu nhất ta cần thực hiện các bước sau:

còn bám trên vỏ xoài

quản được lâu hơn, tránh trường hợp bị nấm gây bệnh thán thư trên da hoặc thôi dầu

làm hư xoài

nấm nhằm trì hoãn các hoạt động của nấm, kéo dài thời gian bảo quản Ngoài ra cũng

có thể sử dụng các loại màng bao phối hợp với các acid hữu cơ (acid ascobic, benzoic,citric, …), các chất chống oxi hóa hoặc các thuốc diệt nấm (benomyl, thiobendazole,

Các lỗ trên bao bì có khả năng điều hòa khí quyển xung quang quả, nhằm hạn chế

sự hô hấp của trái Mức độ thấm khí qua bao bì phụ thuộc số lỗ trên bề mặt bao, độ ẩmtương đối của khí quyển trong bao phụ thuộc vào môi trường bên ngoài Chính vì vậy

cần phải xác định số lỗ trên một diện tích bề mặt thích hợp Diện tích lỗ so với diệntích túi là 0.4-0.6%11 là thích hợp nhất cho xoài.

Xoài nhạy cảm với nhiệt độ thấp Khi xoài để ở nhiệt độ thấp đầu tiên trên vỏ sẽxuất hiện các vết nâu, rồi các vết này dần loang ra toàn mặt trái Vì vậy nhiệt độ bảoquản xoài rất là quan trọng Theo các nghiên cứu, ở nhiệt độ 10-120C, độ ẩm 85-90%

có thể hạn chế quá trình chín của xoài và thời gian bảo quản được 2-4 tuần10,11

12 Phương pháp phân tích dữ liệu đa biến12,13

Phân tích dữ liệu đa biến (multivariate data analysis - MVDA) là ngành khoa họcứng dụng các thuật toán và các phương pháp thống kê nhằm đơn giản hoá bảng dữ liệu

đa biến (kết quả từ các phương pháp phân tích của hàng trăm mẫu, cho ra hàng trăm,hàng ngàn dữ liệu) bằng cách tìm ra mối liên hệ giữa các biến với nhau, tạo ra các biếnmới với số lượng ít hơn thông qua các mối liên hệ trên nhằm giảm số biến trong bảng

dữ liệu

Với mục đích giúp ta dễ dàng hơn trong việc hiểu, biểu diễn và đưa ra kết quảmột cách trực quan nhất có thể từ bộ dữ liệu ban đầu, hai phương pháp thường được sửdụng trong MVDA là phương pháp phân tích thành phần chính (Principal ComponentAnalysis – PCA) và phương pháp bình phương tối thiểu từng phần (Partial LeastSquare – PLS)

1.7 Tiền xử lý phổ

Dữ liệu phổ cần được xử lí trước khi đưa vào dựng mô hình để loại bỏ các yếu tốảnh hưởng, bất ổn đến tín hiệu thu nhận được do phương pháp đo – tán xạ ánh sánghay vấn đề từ mẫu – kích thước các hạt mẫu sinh học, … nhằm thu được bộ dữ liệumới cho mối tương quan tốt, tăng khả năng dự đoán của mô hình Các phương pháptiền xử lý phổ thường dùng như MSC, SNV, OSC, đạo hàm bậc 1, đạo hàm bậc 2, …

 Phương pháp SNV – Standard Normal Variate

Là kỹ thuật tiền xử lý phổ nhằm đưa các biến (các bước sóng) về cùng mộtphương sai chuẩn để sự đóng góp của các biến vào mô hình là như nhau Giá trị cường

độ phản xạ hiệu chỉnh tại mỗi bước sóng được tính bằng cách lấy giá trị cường độ ban

đầu tại bước sóng đó trừ cho giá trị cường độ phản xạ trung bình trên toàn bộ dãy phổ

và chia cho độ lệch chuẩn toàn bộ giá trị cường độ phản xạ

 Phương pháp OSC – Orthogonal Signal Correction

Orthogonal Signal Correction – Hiệu chỉnh tín hiệu trực giao: tuần hoàn hiệuchỉnh bảng dữ liệu ban đầu theo vector trực giao với Y để tìm được bảng dữ liệu mớicho mối tương quan tốt nhất giữa X với Y

Cơ chế của phương pháp này là tìm được vector t1 cho mối tương quan lớn nhấtgiữa X với Y dựa vào dữ liệu ban đầu, sau đó thuật toán sẽ tiến hành tìm vector t* trựcgiao – tức không tương quan với Y theo t1, các số liệu ban đầu được hiệu chỉnh theovector này để được một bảng dữ liệu mới Từ bảng dữ liệu mới này, tiếp tục tìm ravector t2 cho mối tương quan lớn nhất với ma trận Y Cứ tiếp tục như vậy, cho đến khitìm được vector ti cho mối tương quan lớn nhất với ma trận Y Từ đó tăng khả năng dựđoán của mô hình

 Phương pháp MSC - Multiplicative Signal Correction

Là kỹ thuật tiền xử lý phổ nhằm giảm ảnh hưởng của sự tán xạ đến phổ cận hồngngoại MSC sẽ tìm mối liên hệ giữa phổ cần tiền xử lý với phổ tham chiếu (thường làphổ trung bình của bộ dữ liệu) qua biểu thức:

1.8 Phương pháp phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis–PCA)PCA có thể tìm ra mối liên hệ giữa các biến (bước sóng) và tạo ra các biến mới,làm giảm số biến của bộ dữ liệu, biểu diễn bộ dữ liệu lên một không gian ít chiều hơn,

cho phép ta có thể biểu diễn bộ dữ liệu dưới dạng hình học trong các hệ trục toạ độ 2-3chiều để dễ quan sát Đồng thời PCA còn giúp phân loại các biến trong bộ dữ liệu, cáinhìn tổng quan về bộ dữ liệu và sự phát hiện các mẫu lệch thô ảnh hưởng tới khả năng

dự đoán của mô hình

1.9 Phương pháp bình phương tối thiểu từng phần (Partial Least Square–PLS)Xây dựng mô hình PLS giúp dự đoán định lượng và bán định lượng một thông sốnào đó (như tính chất mẫu, thành phần của một vài hợp chất có trong mẫu) dựa vàomột chuỗi các tín hiệu thu được (như tín hiệu phổ UV-Vis, phổ NIR, …) hoặc các tínhiệu thu được từ cảm biến (nhiệt, độ ẩm, )

1.10 Các thông số và công cụ cần quan tâm khi dựng mô hình MVDA

 R2: thể hiện khả năng mô phỏng hay giải thích của mô hình đối với dữ liệu thựcnghiệm

 Q2: thể hiện khả năng dự đoán và đây là thông số quyết định để đánh giá tính ứngdụng của mô hình vừa được xây dựng Q2 càng gần 1 thì khả năng dự đoán của môhình càng tốt (thực tế tối ưu bằng 0.7) Nếu R2=Q2 thì mô hình đúng tuyệt đối

 VIP (Variable Importance Plot): giá trị VIP thể hiện khả năng đóng góp của cácbiến trong bộ dữ liệu vào việc xây dựng mô hình Giá trị VIP của biến số càng lớnthì nó càng đóng góp đáng kể vào mô hình

- VIP < 0,5: ảnh hưởng đến kết quả dự đoán không đáng kể

- VIP > 0,7: ảnh hưởng đến kết quả dự đoán

- VIP > 1.0: ảnh hưởng đáng kể đến kết quả dự đoán

Thông thường, các biến có VIP < 0.7 sẽ được loại đi khi xây dựng mô hình

 Hotelling’ T2: công cụ thống kê đa biến sử dụng phân bố chuẩn F, nhằm nhận diệncác mẫu lệch thô thông qua mô hình được lập bởi đồ thi tổng quan Một mẫu đượcxem là lệch thô (có sự khác biệt quá lớn) khi:

- Hotelling’T2 (T2Crit) > (99%) là những điểm lệch thô - ảnh hưởng mạnh tới R2

và Q2

- T2 Crit > (95%) là những điểm cần xem xét có nên loại bỏ để cải thiện mô hình

 DmodX: giá trị tính toán khoảng cách từ vị trí điểm mẫu đang xét phân bố trongkhông gian đa chiều ban đầu đến mô hình được lập bởi các PC Đường giới hạn D-

Crit (0,05): các điểm mẫu trên 0.95 là những điểm lệch trung bình so với các điểmcòn lại.

 RMSEE (Root Mean Square Error of Estimation): cho biết mức độ sai lệch giữa giátrị dự đoán và giá trị thực của các mẫu dùng để xây dựng mô hình (training set)

 RMSEP (Root Mean Square Error of Prediction): cho biết mức độ sai lệch giữa giátrị dự đoán và giá trị thực của các mẫu dùng để thẩm định mô hình (test set)

13 Phân tách các vitamin tan trong nước trên nền mẫu xoài bằng phương pháp sắc

ký lỏng hiệu năng cao

1.11 Tổng quan về nhóm vitamin tan trong nước trong quả xoài

Rau củ và trái cây chứa rất nhiều loại vitamin Các loại vitamin này đóng vai tròquan trọng đối với sức khỏe con người và phần lớn hàm lượng các vitamin này được

bổ sung qua đường ăn uống Thiếu vitamin có thể gây ra các bệnh nghiêm trọng như

mờ mắt, còi xương…

Vitamin được chia thành hai nhóm:

- Vitamin tan trong nước: các vitamin nhóm B (B1, B2, B3, B5, B6, B8, B9, B12) vàvitamin C

- Vitamin tan trong dầu: các vitamin nhóm A, D, E, K, …

Xoài là một loại trái cây chứa rất nhiều các chất dinh dưỡng, đặc biệt là các loạikhoáng chất vi lượng như K, Mg… và các loại vitamine Trong đề tài này, chúng tôi sẽphân tích hàm lượng các loại vitamin tan trong nước trong quả xoài (B1, B2, B3, B6

Acid ascorbic (C) 13.2 – 92.8 mg

Hình 2 Cấu trúc một số vitamine tan trong nước

Hàm lượng vitamin tan trong nước trong quả xoài có thể được xác định bằng nhiềuphương pháp như điện di mao quản15, sắc ký điện di mao quản16 hoặc sắc ký lỏng Tuynhiên, sắc ký lỏng thường được sử dụng nhiều hơn cả trong việc phân tích vitaminetan trong nước nhờ vào đặc tính chính xác cao

1.12 Phân tích vitamine trong xoài bằng phương pháp sắc ký lỏng

Các vitamine tan trong nước có đặc điểm chung là tan tốt trong nước, tuy nhiên

dễ bị phân hủy trong môi trường kiềm hoặc nhiệt độ cao Vì vậy trong đề tài này,nhóm chúng tôi sẽ sử dụng dung môi chiết là HCl Các vitamine tan trong nước đều cótính phân cực nên lưu giữ rất kém trên cột, vì vậy pha động chủ yếu là đệm Do đónhóm sẽ sử dụng cột YMC (RP-HPLC, có thể sử dụng với pha động 100% nước), đầu

dò UV-VIS và pha động là dung môi phân cực đã được acid hóa

Tuy nhiên có ba vấn đề cần quan tâm khi định lượng vitamine trên nền thực

CH 2 OH

O

OH HO

H HO HOH 2 C

O O

H HO HOH 2 C

- Kỹ thuật chiết: đủ hiệu quả để giải phóng các dạng vitamine khác nhau từ nền mẫu

- Đảm bảo rằng các dạng vitamine bền ở điều kiện ánh sáng/không khí thích hợp trongkhoảng thời gian đủ dài để định lượng chính xác

- Sử dụng phương pháp phân tích phù hợp: đủ độ nhạy, độ chọn lọc, độ chính xác, chiphí và thời gian cũng cần được xem xét

Tùy theo mục đích mà ta có thể phân tách từng vitamine: vitamine C, nhómvitamine B hoặc phân tách đồng thời cả vitamine C và nhóm vitamine B trong 1 lầntiêm Để tiết kiệm thời gian cũng như chi phí, nhóm chọn phân tách đồng thờivitamine C và B trong nền mẫu xoài

14 THỰC NGHIỆM

1 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất

1.1 Thiết bị

 Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC Shimadzu 2010, Nhật Bản)

 Cân phân tích: ±0.001 g (Shimazu, Nhật Bản), ±0.0001 g (Uni Bloc, Nhật Bản),

±0.00001 g (Mettler Toledo, Thụy Sĩ)

 Thiết bị NIR cầm tay (NIRscan Nano EVM - Texas Instrument, Hoa Kỳ)

 Bể siêu âm (Power Sonic 410, Terre Universal, Hoa Kỳ)

 Tủ sấy (Dream Scientific, Trung Quốc)

 Máy vortex (Super-mixer, Hoa Kỳ)

 Máy ly tâm (Harminic, Nhật Bản)

 Bếp hồng ngoại (Sanaky SNK -2018HG, Trung Quốc)

 Thiết bị đo nhiệt độ và độ ẩm TLG 361 TI (độ ẩm ± 8 %, nhiệt độ ± 1.0 °C)

 Phễu lọc G4

 Giấy lọc 102 110mm (Newstar, Trung Quốc)

 Màng lọc 0.45 µm (Membrane Solutions, Trung Quốc)

 Máy ép trái cây (Philips HR1821, Việt Nam)

 Bơm áp suất thấp (Rocker 400, Đài Loan)

 Khúc xạ kế (Atago PAL-1, Nhật Bản)

 Và các dụng cụ thông thường khác trong phòng thí nghiệm

- Hóa chất hữu cơ

 α-D (+) – Glucose ≥ 99.9 % (Viện kiểm nghiệm thuốc, Việt Nam)

 Phenolphtalein (Guangzhou Junhuada, Trung Quốc)

 Vitamine C ≥ 99 % (Viện kiểm nghiệm thuốc, Việt Nam)

 Zinc acetate ≥ 99 %, copper (II) sulfate pentahydrate ≥ 99%, potassium sodiumtartrat tetrahydrate ≥ 99%, ammonium iron (III) sulfate dodecahydrate (GuangdongGuanghua, Trung Quốc)

 Sodium hydroxide ≥ 96 %, potassium ferrocianide ≥ 99 %, potassiumpermanganate ≥ 99 % (Guangzhou Junhuada, Trung Quốc)

 Acetonitril (Scharlau, Spain)

 Acid chlohidride 36 – 38 %, acid sulfuric 95 – 97 %, acid phosphoric > 85 %(Xilong, Trung Quốc)

 Fehling A: hòa tan 40g CuSO4.5H2O trong 1L nước cất 2 lần

Mẫu xoài được lấy từ các vườn khác nhau tại xã Tân Thuận Tây, thành phố CaoLãnh, tỉnh Đồng Tháp Giống xoài nhóm khảo sát là giống xoài cát Chu, tên khoa học

là Moringa oleifera Mẫu xoài được lấy 2 đợt: đợt 1 vào ngày 27/12/2019, đợt 2 vàongày 24/4/2020 và 11/5/2020, mỗi lần lấy từ 50 – 60 quả để tránh việc mẫu bị chíntrước khi phân tích xong

Trong ngành nông nghiệp trồng xoài, người ta sẽ kích thích cây ra hoa và đánhdấu ngày kể từ ngày cây ra hoa Thông thường người ta sẽ thu hoạch đồng loạt tại thờiđiểm sau 120 ngày kể từ ngày ra hoa Do đó nhóm sẽ lấy mẫu trước độ thu hoạch 15ngày, trong độ tuổi thu hoạch và sau độ tuổi thu hoạch 5, 10 ngày để đảm bảo số liệu

mô hình được trải đều

Hình 3: Vị trí lấy mẫu xoài

Mẫu xoài được lấy trong 2 đợt, mỗi lần lấy 50 – 60 mẫu để đảm bảo mẫu không

bị chín khi nhóm tiến hành phân tích

Mẫu đợt 1 (27/12/2019): gồm 60 mẫu: 30 mẫu trước tuổi thu hoạch 15 ngày và

30 mẫu ở độ tuổi thu hoạch

Mẫu đợt 2 (24/4/2020 và 11/5/2020): gồm 131 mẫu: 40 mẫu trước tuổi thu hoạch

15 ngày, 40 mẫu trong độ tuổi thu hoạch, 30 mẫu sau độ tuổi thu hoạch 5 ngày và 21mẫu sau độ tuổi thu hoạch 10 ngày

Cách mã hóa mẫu: X là mẫu trước thu hoạch 15 ngày C là mẫu trong độ tuổi thu

Tên mẫu đợt 1 được mã hóa theo dạng “I-mã mẫu” Ví dụ mẫu I-C01 tương ứngvới đợt 1, mẫu số 1 và trong độ tuổi thu hoạch.

Tên mẫu đợt 2 được mã hóa theo dạng “ mã lần lấy- mã mẫu” Ví dụ mẫu 01-X01 tương ứng với mẫu đợt 2, lần lấy 1, mẫu số 1, trước độ tuổi thu hoạch 15 ngày

II-01 và 02 tương ứng với mẫu trước độ tuổi thu hoạch 15 ngày, 04 tương ứng với mẫutrong độ tuổi thu hoạch, 05 tương ứng với mẫu sau độ tuổi thu hoạch 5 ngày và 06

tương ứng với mẫu sau độ tuổi thu hoạch 10 ngày

2.1.1 Quy trình bảo quản xoài sau thu hoạch

Sau khi lấy tại vườn về, những quả có bề mặt xấu sẽ được loại bỏ Sau đó xoài sẽđược rửa sạch bằng nước máy, ngâm trong nước ấm (50 ± 5°C) để tránh bị bệnh (thánthư…), rửa lại dưới vòi nước máy để tránh cho quả chín quá nhanh và để ráo nước.Xoài sẽ được đặt vào túi LDPE (25.10-2 x 35.10-2 x 10-6 m) đã được đục những lổ nhỏ

và bảo quản ở nhiệt độ 10 – 12 °C, độ ẩm 80 ± 5 % Độ ẩm được đảm bảo bằng cáchđặt một chậu nước dưới tầng dưới của tủ lạnh và được theo dõi bằng thiết bị đo nhiệt

độ và độ ẩm TLG 361 TI

Với điều kiện bảo quản của nhóm, sau 7 ngày quả xoài vẫn không bị tổn thương

bề mặt (bỏng lạnh, thán thư…)

2.2 Phương pháp đo phổ cận hồng ngoại

Hình 4.Quy trình bảo quản xoài sau thu hoạch

Đối với quả xoài, phổ cận hồng ngoại được lấy trong vùng bước sóng 900 – 1700 nm.Mỗi quả xoài được quét phổ tại 6 vị trí: đầu quả, giữa quả và đuôi quả của mỗi bên quảxoài, sau đó lấy giá trị phổ trung bình Chọn các quả có bề mặt không bị trầy xướccũng như bị bệnh bề mặt da Các mẫu xoài được quét phổ tại phòng thí nghiệm I47.

phổ

Phổ của mỗi mẫu sau khi được quét sẽ được lưu dưới dạng file xls Sau đó, cácfile xls này sẽ được tổng hợp lại thành 1 file và tiến hành tiền xử lý để loại bỏ các yếu

tố có thể làm ảnh hưởng đến kết quả mô hình

Đối với mẫu xoài, đầu tiên phổ sẽ được xử lý bằng phương pháp đạo hàm bậc 1hoặc MSC với phần mềm SpectraGryph Sau đó dữ liệu phổ này được xử lý OSC bằngphần mềm SIMCA-P

Những dữ liệu phổ sau khi được xử lý sẽ được sử dụng để dựng mô hình bằngphần mềm SIMCA-P

3 Quy trình phân tích các chỉ tiêu đường tổng, acid, chất khô, chất rắn hòa tan trong quả xoài

Mẫu xoài sau khi thu hoạch được bảo quản lạnh 10-120C, trước khi phân tích, xoài

sẽ được lấy ra để nguội đến nhiệt độ phòng, quét phổ NIR Với mỗi mẫu xoài sẽ bỏ vỏ,

Hình 5.Vị trí quét phổ trên mẫu xoài

cắt lấy thịt 2 bên má cách hạt 1 cm Mỗi bên má cắt 1 lát mỏng cỡ 0.5 cm theo chiều ngang ở chính giữa má để xác định hàm lượng chất khô Phần thịt còn lại được ép lấy dịch bằng máy ép Philips-HR1821, sau đó lọc qua giấy lọc 102 11cm để xác định đường tổng, acid tổng và tổng chất rắn hòa tan.

3.1 Phân tích hàm lượng đường tổng

3.1.1 Quy trình xác định hàm lượng đường tổng bằng phương pháp Bertrand

Quy trình xác định hàm lượng đường tổng được tham khảo theo TCVN4594:1988 Nhóm thực hiện phân tích trên mẫu dịch ép xoài sau khi mẫu xoài được épqua máy ép Philips HR1821

Hình 7 Quy trình xác định hàm lượng đường tổng Hình 6 Máy ép hoa quả Philips HR 1821

3.1.2 Hiệu suất thu hồi của phương pháp Bertrand

Cân chính xác 7.995 g chuẩn glucose vào bình định mức 100 mL rồi định mứcđến vạch bằng nước cất 2 lần, ta thu được dung dịch chuẩn nồng độ 79.95 mg.mL-1.Rút 10 mL dịch ép và 1 lượng chuẩn glucose cho vào bình định mức 250 mL, để yênkhoảng 1h Cho thêm khoảng 30 mL nước cất vào bình định mức, sau đó thêm 5 mLcarrez 1 và 5 mL carrez 2 Lắc nhẹ rồi định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần Mẫusau đó được đem đi phân tích theo quy trình như Hình 9

Quy tắc thêm chuẩn: mẫu sẽ được thêm 1 lượng chuẩn bằng 80 – 120 % hàmlượng chất phân tích có trong mẫu

Bảng 3 Hiệu suất thu hồi của phương pháp Bertrand

Mẫu Hàm lượng đường RSD (%) Hiệu suất thu hồi (%) (mg glucose / 10 mL dịch ép) (n = 2)

suất thu hồi khá tốt (đều đạt trên 91%) Tuy nhiên hiệu suất thu hồi vẫn có thể được cảithiện bằng việc nâng cao tay nghề của người làm thực nghiệm

3.2 Xác định tổng chất rắn hòa tan bằng khúc xạ kế

3.2.1 Quy trình xác định tổng chất rắn hòa tan trong dịch xoài

Mẫu dịch xoài sau khi được ép lấy nước sẽ được lọc qua màng lọc 0.45 µm đểloại bỏ cặn rắn lơ lửng ảnh hưởng tới kết quả đo (do nguyên tắc đo máy khúc xạ kế là

đo chỉ số khúc xạ ánh sáng) Cho ~ 0.5 mL dịch lọc lên mặt kính máy khúc xạ kế cầmtay và tiến hành đo.

3.2.2 Hiệu chuẩn máy khúc xạ kế cầm tay

Do đường là chất rắn hòa tan chính trong quả, nhóm hiệu chuẩn máy bằng cáchpha các dung dịch chuẩn gốc fructose, glucose với nồng độ khác nhau và tiến hành đo

TSS thực tế khi đo trên chuẩn đường glucose và fructose khác biệt không đáng

kể với giá trị TSS lý thuyết, sai lệch ở tất cả các nồng độ đều nhỏ hơn 4%, phù hợp vớihướng dẫn của nhà sản xuất

3.3 Xác định hàm lượng acid bằng phương pháp chuẩn độ thể tích

3.3.1 Quy trình xác định tổng hàm lượng acid

Dịch ép xoài sau khi lọc qua màng lọc 0.45 µm sẽ được lấy một lượng thể tíchchính xác cho trực tiếp vào erlen và chuẩn độ bằng NaOH 0.1N với chị thịphenolphtalein 0.1% theo TCVN 5483:2007

3.3.2 Hiệu suất thu hồi phương pháp xác định tổng hàm lượng acid trong dịch xoài

Rút 1 thể tích dịch ép mẫu vào ống ly tâm 50 mL rồi thêm chuẩn acid citric vàomẫu Đánh vortex 1 phút để đồng nhất mẫu rồi để yên trong 30 phút ở nhiệt độ phòng.Mẫu được xác định hàm lượng tổng acid theo quy trình trên.

Hiệu suất thu hồi của các mẫu khảo sát nằm trong khoảng từ 92.5-98.7% đạt yêucầu theo AOAC18

Bảng 6 Hiệu suất thu hồi của phương pháp xác định acid bằng chuẩn độ thể tích

3.4 Xác định hàm lượng chất khô bằng phương pháp khối lượng

3.4.1 Khảo sát vị trí sấy

Gọt vỏ mẫu xoài, sau đó cắt 1 lát thịt xoài được lấy từ má quả xoài, đặt lên đĩa petri

đã cân sẵn khối lượng, cân và ghi lại khối lượng, sau đó sấy ở nhiệt độ 65 ± 2 °C

Bảng 7 Khảo sát hàm lượng chất khô của cùng một quả xoài tại những vị trí khác nhau

4 Xây dựng mô hình PLS để dự đoán độ trưởng thành của quả xoài

4.1 Dự đoán độ trưởng thành của quả xoài

Đối với đề tài dự đoán độ trưởng thành của xoài thì biến đáp ứng là 4 chỉ tiêu:hàm lượng chất khô, hàm lượng đường, hàm lượng acid và hàm lượng chất rắn hòatan

Mẫu đợt 1 (27/12/2019): gồm 60 mẫu, trong đó có 30 mẫu độ tuổi trước thuhoạch 15 ngày (105 ngày kể từ lúc ra hoa) và 30 mẫu trong độ tuổi thu hoạch (120ngày) Mô hình xây dựng được cho giá trị R2Y và Q2 như sau:

đoán tương đối của mô hình Riêng với chỉ tiêu acid, Q2 chỉ đạt ~ 0.53%, có thể kếtluận khả năng dự đoán của mô hình cho chỉ tiêu acid là chưa được tốt.

 Mô hình PLS dự đoán các chỉ tiêu trong quả xoài đợt 2

Mẫu đợt 2 (lấy ngày 24/04/2020 và 11/05/2020), gồm 131 mẫu Trong đó có 40mẫu trước độ tuổi thu hoạch 15 ngày (105 ngày), 40 mẫu trong độ tuổi thu hoạch (120ngày), 30 mẫu sau độ tuổi thu hoạch 5 ngày (125 ngày) và 21 mẫu sau độ tuổi thuhoạch 10 ngày (130 ngày)

TSS Hàm lượng acid

Hình 9: Mô hình thể hiện khả năng dự đoán của của phổ theo hàm lượng chất khô, đường, tổng chất

rắn hòa tan và acid tổng đợt 2