Nghiên cứu bảo quản thanh long ruột trắng bằng màng gelatin kết hợp với một số chất có khả năng kháng khuẩn

Hiện nay có rất nhiều công trình nghiên cứu bảo quản thanh long ruột trắng bằng nhiều phương thức như: bảo quản nhiệt độ thấp, bảo quản bằng chất hóa học, bảo quản trong khí quyển, bảo q

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : Ths Nguyễn Thị Thu Hương Sinh viên thực hiện : Trần Thị Thanh Hảo

MSSV: 1311100291 Lớp: 13DSH05

LỜI CAM ĐOAN

Đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu của bản thân tôi dưới sự hướng dẫn của Ths.Nguyễn Thị Thu Hương, giảng viên khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường, Trường Đại Học Công Nghệ Tp HồChí Minh

Những kết quả có được trong đồ án này hoàn toàn không sao chép từ đồ án tốt nghiệp khác dưới bất kỳ hình thức nào Các số liệu trích dẫn trong đồ án tốt nghiệp là hoàn toàn trung thực Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đồ án của mình

TP HCM, ngày 20 tháng 07 năm 2017 Sinh viên thực hiện

Trần Thị Thanh Hảo

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các bạn trong nhóm sinh viên làm nghiên cứu khoa học đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã động viên giúp đỡ

và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn này

Tp HCM, ngày 26 tháng 07 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Trần Thị Thanh Hảo

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

LỜI MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2

2.1 Các nghiên cứu trong nước 2

2.2 Các nghiên cứu ngoài nước 3

3 Mục tiêu nghiên cứu 4

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

5 Phương pháp nghiên cứu 5

6 Kết quả đạt được của đề tài 5

7 Kết cấu đồ án tốt nghiệp 5

1.1 Tổng quan về cây thanh long 7

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại 7

1.1.2 Đặc điểm thực vật 9

1.1.3 Đặc điểm sinh thái 11

1.1.4 Thành phần dinh dưỡng của thanh long 13

(Nguồn Sở Nông Nghiệp và phát triển Nông Thôn tỉnh Bình Thuận, 2002) 14

1.1.5 Một số sâu, bệnh và rối loạn sinh lý trên cây thanh long 14

b) Bệnh thán thư 16

1.2 Sự biến đổi của quả thanh long sau thu hoạch 16

1.2.1 Biến đổi vật lý 16

1.2.2 Sự biến đổi sinh lý – sinh hóa 18

1.3 Một số phương pháp bảo quản quả thanh long được sử dụng hiện nay 20

1.3.1 Xử lý nhiệt trước khi bảo quản 20

1.3.2 Bảo quản nhiệt độ thấp 20

1.4 Tình hình xuất khẩu thanh long 21

1.5 Bảo quản rau quả bằng phương pháp phủ màng 23

1.5.1 Định nghĩa 23

1.5.2 Đặc điểm và vai trò 24

1.5.3 Các thành phần của màng bảo quản trái cây 24

Chương 2 VẬT KIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 37

2.2 Đối tượng, vật liệu nghiên cứu 37

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 37

2.2.3 Thiết bị và dụng cụ 38

2.3 Bố trí thí nghiệm 39

2.4 Phương pháp bố trí nghiệm: 41

2.4.1 Thí nghiệm 1: Xác định độ chín của thanh long ruột trắng 41

2.4.2 Thí nghiệm 2: Xác định phương pháp tiền xử lý thích hợp cho thanh long ruột trắng 42

2.4.3 Thí nghiệm 3: Xác định nồng độ gelatin - nano bạc thích hợp cho thanh long ruột trắng 42

2.4.4 Thí nghiệm 4: Xác định nồng độ gelatin - nano bạc và acid lactic thích hợp tạo màng cho thanh long ruột trắng 43

2.4.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu 44

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50

3.1 Xác định độ chín thu hái phù hợp của thanh long ruột trắng 50

3.2 Kết quả xác định dung dịch rửa thích hợp của quả thanh long ruột trắng 54

3.3 Xác định nồng độ gelatin và nano bạc thích hợp cho quá trình bảo quản thanh long ruột trắng 61

3.4 Xác định nồng độ gelatin- nano bạc và acid lactic thích hợp tạo màng cho thanh long ruột trắng 71

Chương 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80

4.1 Kết luận 80

4.2 Kiến nghị 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

PHỤ LỤC 1

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại khoa học cây thanh long [7] 7

Bảng 1.2 Phân loại quả thanh long 9

Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng của trái cây thanh long (100g thịt quả) 13

Bảng 1.4 Thành phần axit amin thu được khi thủy phân 100g mẫu gelatin 27

Bảng 1.5 Độ tan của gelatin theo nhiệt độ 28

Bảng 1.6 Tính chất của acid lactic 33

Bảng 3.1 Kết quả thanh long thu hái ở các độ chín khác nhau 51

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của các loại chất xử lý đến chất lượng quả thanh long 15 ngày bảo quản 55

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của các loại chất xử lý đến chất lượng quả thanh long sau 30 ngày bảo quản 56

Bảng 3.4 Kết quả các chỉ tiêu theo dõi của thanh long ruột trắng trong 15 ngày bảo quản 62

Bảng 3.5 Kết quả các chỉ tiêu theo dõi của thanh long ruột trắng trong 30 ngày bảo quản 63

Bảng 3.7 Kết quả các chỉ tiêu theo dõi của thanh long ruột trắng trong 30 ngày bảo quản 71

Bảng 3.6 Kết quả các chỉ tiêu theo dõi của thanh long ruột trắng trong 15 ngày bảo quản 72

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ thí nghiệm tổng quát 40

Sơ đồ 3.1 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của các loại chất xử lý đến chất lượng quả

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cây và hoa thanh long 8

Hình 1.2 Quả thanh long 8

Hình 1.3 Quả thanh long 9

Hình 1.4 Cây thanh long (a), hoa thanh long (b) 11

Hình 1.5 Một số bệnh của cây thanh long 16

Hình 1.6 Tình hình xuất thanh long 21

Hình 1.7 Thanh long xuất khẩu 22

Hình 1.8 Cấu trúc phân tử của gelatin 26

Hình 1.9 Cơ chế kháng khuẩn của bạc 31

Hình 1.10 Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn 32

Hình 1.11 Ion bạc liên kết với các base của DNA 32

Hình 1.12 Công thức cấu tạo củac acid lactic [41] 34

Hình 1.13 Cơ chế bơm ATPase đẩy H+ ra khỏi tế bào [19] 35

Hình 2.1 Hóa chất và nguyên liệu 38

Hình 3.1 Thanh long ở các ngày thu hái khác nhau 52

Hình 3.2 Thanh long ở ngày thứ 15 54

Hình 3.3 Thanh long bảo quản ở ngày thứ 15 66

Hình 3.4 Thanh long bảo quản ở ngày thứ 15 75

LỜI MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về cuộc sống của con người ngày càng cao, vấn đề an toàn thực phẩm (ATTP) luôn là một vấn đề nóng bỏng và nhận được nhiều quan tâm của các cơ quan nhà nước lẫn người dân, các hóa chất không rõ nguồn gốc đã và đang được sử dụng một cách rộng rãi trong nhiều sản phẩm rau quả và thực phẩm Ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng, chính vì thế yêu cầu đặt ra cần phải nghiên cứu một chế phẩm bảo quản an toàn sức khỏe của con người

Thanh long ruột trắng là một loại trái cây có nhiều chất dinh dưỡng, rất tốt cho sức khỏe của chúng ta, nó chứa rất nhiều hàm lượng vitamin, khoáng chất cần thiết đặc biệt là lycopene - một chất chống oxy hóa tự nhiên, chống ung thư, tim mạch và làm giảm huyết áp Ngoài ra nó được đánh giá rất cao trong những loại trái cây và còn là một loại đồ ăn tráng miệng hấp dẫn và đẹp mắt được nhiều người ưa chuộng Không những thế nó còn tăng cường sức đề kháng, chống lại một số bệnh Do đó yêu cầu đặt

ra cần phải phát triển cây thanh long ruột trắng là nhiệm vụ rất quan trọng của ngành nông nghiệp nước nhà nhằm phục vụ cho tiêu dùng trong nước và ngoài nước

Tuy nhiên tổn thất sau thu hoạch không bao giờ tránh khỏi, để nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng thu nhập cho người dân là những công việc hết sức khó khăn đòi hỏi phải có sự cố gắng trong quá trình quản lý sau thu hoạch từ việc chọn nguyên liệu đến khi tiêu thụ Công tác bảo quản vô cùng quan trọng Hiện nay có rất nhiều công trình nghiên cứu bảo quản thanh long ruột trắng bằng nhiều phương thức như: bảo quản nhiệt độ thấp, bảo quản bằng chất hóa học, bảo quản trong khí quyển, bảo quản bằng màng phủ Phương pháp bảo quản màng bao phủ đã và đang được các nhà nghiên cứu trong và ngoài nước quan tâm

Trên thế giới các ứng dụng và thử nghiệm khá phổ biến trên rau quả bằng màng bao phủ Các chế phẩm ngày càng phong phú và đa dạng được lấy từ nhựa cây, sáp động thực vật Hiện nay các chế phẩm tạo màng được làm ít nhất hai vật liệu màng trở

lên, được phun hoặc nhúng trong rau quả để tạo màng nhằm hạn chế sự tiếp xúc của vi sinh vật gây hại, hạn chế sự thoát hơi nước giúp cho hoa quả được bảo quản lâu hơn Phương pháp này đơn giản, phạm vi áp dụng rộng rãi và có thể kết hợp với nhiều phương pháp khác để bảo quản được lâu hơn, an toàn với người tiêu dùng và thân thiện với môi trường

Ở Việt Nam bảo quản thanh long ruột trắng chủ yếu bằng hóa chất và nhiệt Làm tổn thất một lượng sản phẩm sau thu hoạch Chính vì thế, việc nghiên cứu và ứng dụng tạo chế phẩm bảo quản thanh long có nguồn gốc sinh học và an toàn và điều rất cần thiết

Từ những nguyên nhân trên, đề tài “Nghiên cứu bảo quản Thanh long ruột trắng sau thu hoạch bằng màng gelatin kết hợp với một số chất có khả năng kháng khuẩn” được thực hiện, tạo tiền đề khoa học cho các nghiên cứu bảo quản thanh long,

nhằm kéo dài thời gian bảo quản, giúp thanh long có thể vươn tới những thị trường xa

2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.1 Các nghiên cứu trong nước

- Luận văn tốt nghiệp “Ứng dụng một số kỹ thuật để bảo quản thanh long ở Bình

Thuận” Nguyễn Thụy Anh Thy (2008) Đề tài sử dụng màng Fresh seah trong

bảo quản thanh long

- Luận văn tốt nghiệp “Khảo sát sử dụng acid hữu cơ để tăng thời gian bảo quản

thanh long để bảo quản tươi ” Võ Thụy Phụng (2012) Đề tài sử dụng acid hữu

cơ trong bảo quản thanh long

- Tạp chí khoa học “Nghiên cứu ứng dụng màng chitosan-nano bạc thực vật

nhằm nâng cao chất lượng bảo quản thanh long sau thu hoạch” Nguyễn Thị

Thúy Liễu và cộng sự (2017), tập 14, số 3, 2017: 47-56

- Tạp chí phát triển KH & CN “Bước đầu nghiên cứu hiệu ứng làm lành vết

thương của hỗn hợp chitosan trong nước – Bacteria cellulose – nano bạc”

Nguyễn Thị Mỹ Lan và cộng sự (2009), tập 12, số 9 – 2009

- Tạp chí phát triển KH & CN “Nghiên cứu chế tạo và thử hoạt tính kháng khuẩn

của dung dịch nano bạc sử dụng chitosan làm chất khử/chất ổn định” Trần

Vĩnh Hoàng và cộng sự (2011), T.49, S.6 Kết quả cho thấy hạt nano bạc có

kích thước khoảng 7-12 nm, được bao bên ngoài là lớp chitosan, có thể ổn định trong tối thiểu là 4 tháng Khả năng kháng khuẩn của dung dịch cũng được nâng cao bởi sự kết hợp của 2 thành phần kháng khuẩn chitosan và nano bạc

- Tạp chí khoa học “Nghiên cứu hiệu ứng kháng nấm Phytophathora capsici gây

bệnh chết nhanh ở cây hồ tiêu của chế phẩm nano bạc – chitosan chế tạo bằng phương pháp chiếu xạ” Lê Quang Luân và cộng sự (2014), 36(1se):152 – 157

Kết quả nghiên cứu hiệu lực kháng nấm, Phytophthora capsici, gây bệnh chết

nhanh cho cây hồ tiêu trong điều kiện in vitro của chế phẩm nano bạc-chitosan

có hiệu lực ức chế sự phát triển của nấm gia tăng từ 62.5% lên 100% khi kích thước hạt nano bạc trong chế phẩm chế tạo được giảm từ 15nm xuống còn 5 nm

2.2 Các nghiên cứu ngoài nước

- “The synthesis of chitosan-based silver nanoparticles and their antibacterial

activity” Wei và cộng sự (2009), Carbohydrate Research Volume 344, Issue

17, Pages 2375–2382 Đã tiến hành tổng hợp được vật liệu chitosan – nano bạc Kết quả cho thấy các hạt nano bạc thu được cho thấy có hoạt tính kháng khuẩn rất mạnh đối với cả vi khuẩn Gram dương và Gram âm Cả chitosan tinh khiết,

chitosan - nano bạc đều kháng hiệu quả đối với vi khuẩn Escherichia coli

- “The Effect of Ag Content of the Chitosan-Silver Nanoparticle Composite

Material on the Structure and Antibacterial Activity” Akmaz và cộng sự

(2013), Advances in Materials Science and Engineering Volume 2013 (2013),

Article ID 690918, 6 pages Tác giả đã khảo sát ảnh hưởng của nồng độ bạc bổ sung lên đặc điểm của loại vật liệu chitosan – nano bạc và đánh giá khả năng

kháng khuẩn Kết quả cho thấy tác dụng kháng khuẩn của vật liệu hạt nano chitosan bạc đã được tăng lên bằng cách tăng số lượng Ag của vật liệu composite Sự hiện diện của số lượng nhỏ của các hạt nano kim loại trong hỗn hợp là đủ để tăng cường đáng kể hoạt tính kháng khuẩn so với chitosan tinh khiết

- “Synthesis of chitosan stabilized silver nanoparticles using gamma ray

irradiation and characterization” Hettiarachchi và Wickramarachchi (2011), J Sci.Univ.Kelaniya 6 (2011) : 65-75 Tác giả đã tổng hợp chitosan – nano bạc sử

dụng tia bức xạ gamma

- “Preparation of silver nanoparticles using chitosan suspensions” Twu và cộng

sự (2008), Powder Technology Volume 185, Issue 3, Pages 251–257 Tác giả đã

sử dụng chitosan trong tổng hợp nano bạc Chitosan sử dụng làm chất khử và chất ổn định khi tổng hợp Bạc - chitosan Kết quả cho thấy sự thay đổi trong các hạt nano để tạo cấu trúc nano xốp như được quan sát thấy khi lượng nguyên liệu tăng lên, thời gian ủ kéo dài và nhiệt độ phản ứng cao

3 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu sử dụng phương pháp tạo màng có hoạt tính kháng khuẩn nhằm làm tăng tuổi thọ trong quá trình bảo quản thanh long ruột trắng

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nhiệm vụ 1: Nghiên cứu về cơ sở khoa học, tổng quan tài liệu vấn đề nghiên cứu, làm cơ sở cho các nhiệm vụ tiếp theo

- Nhiệm vụ 2: Tiến hành nghiên cứu thực nghiệm, thông qua các phương pháp xác định, khảo sát, phân tích

- Nhiệm vụ 3: Xác định độ chín thu hái phù hợp của thanh long ruột trắng nhằm mục đích bảo quản tươi

- Nhiệm vụ 4: Tìm ra dung dịch rữa thích hợp trong quá trình xử lý thanh long ruột trắng sau thu hoạch

- Nhiệm vụ 5: Tìm ra nồng độ phối chế gelatin - nano bạc và acid lactic thích hợp tạo màng trong quá trình bảo quản thanh long ruột trắng

- Nhiệm vụ 6: Đề xuất quy trình công nghệ thu hoạch và bảo quản thanh long ruột trắng

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu thu thập tài liệu: Các tài liệu về cây thanh long, thành phần hóa học của quả thanh long, phân tích các chỉ tiêu theo dõi trong quá trình bảo quản thanh long

- Phương pháp làm thí nghiệm: Tiến hành làm các thí nghiệm nhằm giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu

- Phương pháp xử lý số liệu bằng Excel và Minitab 15 Các số liệu thu được sẽ được xử lý nhằm đưa ra kết luận cho đề tài

6 Kết quả đạt được của đề tài

- Tìm ra được độ chín thu hái phù hợp của thanh long nhằm mục đích bảo quản

- Tìm ra được dung dịch rữa thích hợp cho thanh long

- Tìm ra được nồng độ phối trộn của dung dịch gelatin, nano bạc và acid lactic thích hợp tạo chế phẩm

- Tạo ra chế phẩm bảo quản có giá thành rẻ, kéo dài thời gian bảo quản thanh long ruột trắng sau thu hoạch

- Kết hợp bảo quản lạnh các mẫu được phun chế phẩm phù hợp cho kết quả tối ưu

7 Kết cấu đồ án tốt nghiệp

- Mở đầu

- Chương 1: Tổng quan tài liệu, cơ sở khoa học của đề tài

- Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

- Chương 3: Kết quả

- Chương 4: Thảo luận và kiến nghị

- Tài liệu tham khảo

1.1 Tổng quan về cây thanh long

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại

Thanh long có tên khoa học là Hylocereus undatus, có tên gọi là Dragon fruit thuộc họ Cactaceae và cũng là tên của một vài chi của họ xương rồng Thanh long có

nguồn gốc từ các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới của Mexico, ở các nước Trung Mỹ

và Nam Mỹ Sau đó Thanh long lan rộng qua các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như

Mỹ, Úc và Trung Đông Hiện nay, loài cây này cũng được trồng ở các nước trong khu vực Đông Nam Á như Việt Nam, Malaysia, Thái Lan, Philippines, Indonesia (đặc biệt

ở miền Tây đảo Java), miền Nam Trung Quốc, Đài Loan và một số khu vực khác [17]

Cây thanh long được người Pháp đem về trồng ở Việt Nam trên 100 năm nhưng mới đưa lên hàng hóa từ thập niên 1980 Việt Nam là nước duy nhất trồng thanh long tập trung theo quy mô thương mại tập trung tại Bình Thuận Năm 2012 sản lượng lên đến 360000 tấn, còn lại là Long An, Tiền Giang, TP.Hồ chí Minh, Khánh Hòa và một

số nơi khác Năm 2015 tỉnh Bình Thuận đã quy hoạch với tổng diện tích 15000 ha trên toàn tỉnh, song cho đến nay có 16000 hộ trồng thanh long với diện tích 19085 ha [18]

.

Bảng 1.1 Phân loại khoa học cây thanh long [7]

Phân loại khoa học

Giới (regnum) Plantae

Ngành Lớp

Angiospermagnoliophta Dicotyledoneae

Bộ (ordo) Caryophyllales

Họ (familia) Cactaceae

Bảng 1.2 Phân loại quả thanh long

Hình 1.3 Quả thanh long

a) Thanh long ruột trắng b) Thanh long ruột đỏ c) Thanh long ruột trắng, vỏ vàng

1.1.2 Đặc điểm thực vật

Thanh long là loại cây ăn quả nhiệt đới, chịu hạn giỏi nên được trồng ở những vùng khô nóng Vì vậy điều kiện khí hậu đất đai ở Bình Thuận rất phù hợp cho thanh long sinh trưởng và phát triển [5]

Thanh long có một quá trình quan hợp dài ngày, ánh sáng ban ngày càng dài thì càng tốt cho hoa Trong điều kiện đó, thanh long ra hoa từ tháng 4 đến tháng 9, tập trung nhiều nhất vào tháng 5 – 7, khi ngày dài hơn đêm Từ tháng 10 đến tháng 2, người dân thường dùng đèn để chiếu sáng cho ra hoa [7]

1.1.2.1 Rễ

Có hai loại rễ: rễ địa sinh và rễ khí sinh

Rễ địa sinh là rễ mọc dưới đất, ở độ sâu 30cm tính từ mặt đất Rễ này hút chất dinh dưỡng để nuôi cây, cho hoa và làm cho quả có mù vị đặc trưng

Rễ khí sinh là rễ mọc bên trên thân cây thanh long, là các vòi để bám vào trụ Những phần rễ ở gần mặt đất lại ăn xuống đất để nuôi cây[7]

1.1.2.2 Thân cành

Thanh long có thân cành trườn bò trên trụ đỡ, thân cành thường có 3 cánh dẹp, xanh, hiếm khi có 4 cánh Mỗi cánh chia thành 3 thùy dài 3 – 4 cm, đáy mỗi thùy có 3 – 5 gai ngắn Mỗi năm cây cho từ 3 đến 4 đợt cành, khoảng thời gian giữa hai đợt từ 40 – 50 ngày Cây 1 tuổi có khoảng 30 cành, 2 tuổi có 70 cành, 5 tuổi nên duy trì 150 –

170 cành sẽ cho quả to [7]

1.1.2.3 Hoa

Hoa thanh long thuộc loại hoa lưỡng tính, to, màu trắng hoặc vàng nhạt, chiều dài trung bình 25 – 35 cm Mỗi năm hoa nở rộ 4 – 6 đợt, xuất hiện vào tháng 3 dương lịch và kéo dài đến hết tháng 10 Hoa thường nở tập trung đồng loạt vào lúc 20 – 23 giờ, từ khi nở đến tàn khoảng 2 ngày Còn từ khi xuất hiện nụ đến khi tàn khoảng 20 ngày [7]

1.1.2.4 Quả

Sau khi hoa thụ phấn, nó sẽ phát triển thành quả Quả thanh long là loại quả mọng, hình bầu dục, có nhiều tai lá xanh, hình thành từ bầu noãn sau khi hoa thụ phấn Khi còn non, vỏ màu xanh, đến lúc chín chuyển sang đỏ tím rồi đỏ đậm Thịt quả có màu điểm xuyến hạt đen, nhỏ [7]

a) b)

Hình 1.4 Cây thanh long (a), hoa thanh long (b)

1.1.3 Đặc điểm sinh thái

Nước

Thanh long có tính chống chịu so với điều kiện môi trường không thuận lợi như chịu hạn giỏi, tuy nhiên khả năng chịu ngập úng của cây không cao Để phát triển tốt, cho nhiều quả và quả to cần cung cấp đầy đủ nước, nhất là trong thời kỳ phân hóa mầm hoa, ra hoa và kết quả Nhu cầu về lượng nước cho cây là 800 – 2000 mm/năm, nếu vượt quá sẽ dẫn tới hiện tượng rụng hoa và thối quả [7]

Đất đai

Thanh long được trồng trên nhiều loại đất khô cằn, đất cát, đất xám bạc màu, đất phèn đến đất phù sa, đất đỏ bazan, đất thịt và thịt pha sét Tuy nhiên, để trồng thanh long hiệu quả cao đất phải tươi xốp, thông thoáng, thoáng nước tốt, đất phèn nhẹ hoặc đất sét pha phù sa phủ trên nền có pH từ 5 – 6,5 với hàm lượng hữu cơ cao không bị nhiễm mặn [5]

Thu hoạch

Trước khi thu hoạch 10 – 15 ngày không được tưới nhiều nước, bón quá nhiều phân (nhất là phân đạm) và không sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật Khi quả thanh long chuyển màu hoàn toàn là thu hoạch được Thanh long nên thu hoạch đúng lúc quả chín, trong khoảng thời gian 28 – 32 ngày sau khi nở hoa để có trọng lượng cao, chất lượng ngon nhất và bảo quản được lâu hơn

Nên thu hoạch vào lúc sáng sớm hoặc lúc chiều mát hoặc tắt nắng, lúc đó nhiệt

độ thấp, trời mát, không nắng, ít gió để tránh ánh nắng gay gắt chiếu vào quả làm tăng nhiệt độ bên trong quả, tránh mất nước nhanh ảnh hưởng đến chất lượng quả và thời gian bảo quản [1]

Sau khi thu hái nên để thanh long ruột trắng ở trong râm mát, vận chuyển về phòng đóng gói càng sớm càng tốt Trước khi vận chuyển thanh long lên xe cần phải lót rơm rạ để tránh tổn thương cơ học và phải che đậy để tránh tác động của nhiệt làm héo nông sản Dụng cụ thu hái phải sắc bén, khi hái xong phải bỏ ngay vào rỏ chứa, không để quả xuống đất để tránh bị nhiễm nấm bệnh [1]

Khi vận chuyển không xếp đầy giỏ, kê lót cẩn thận tránh va đập và ánh nắng

trực tiếp chiếu vào quả [11]

Bảo quản

Bảo quản ở nhiệt đọ và độ ẩm không khí tự nhiên Thanh long bảo quản trong

điều kiện này với độ thoáng mát tốt, có thể giữ thanh long tươi được 5- 8 ngày

Bảo quản ở nhiệt độ 20 – 240C thanh long có thể giữ tươi được 8 – 10 ngày

Bảo quản ở nhiệt độ 10 – 140C thanh long có thể giữ tươi được 15 – 20 ngày

1.1.4 Thành phần dinh dưỡng của thanh long

Thành phần dinh dưỡng của thanh long thay đổi tùy theo giống, phân bón,

chế độ chăm sóc và thời gian thu hái Nhìn chung, thanh long có nhiều chất khoáng,

đặc biệt là kali và sắt nhiều hơn một số loài trái cây khác [3]

Thanh long ruột trắng có nhiều vitamin C, các nguyên tố khoáng như kali, sắt…

hàm lượng đường thấp do đó phù hợp với người bị tiểu đường và huyết áp cao Ngoài

ra thanh long ruột trắng có chứa hàm lượng sorbital cao, năng lượng thấp do đó rất tốt

cho người cao tuổi [17]

Ruồi vàng đục quả (Dacus dorsalic): là đối tượng nguy hiểm đang được báo

động hiện nay Chúng chích vào quả gây thoái hóa phần thịt quả, làm quả thanh long

hư hại Ruồi vàng xuất hiện tập trung từ tháng 5 – 11 là thời kỳ thanh long chín rộ, có thể dùng Methyl Erynol làm chất dẫn dụ

Các bọ xít chích: hút nhựa trên quả làm vỏ trái sần sùi, làm mất giá trị thương phẩm

Kiến gây hại: ở giai đoạn quả già chín, kiến cắn phá tai quả, gây tổn thương vỏ quả

Rầy mềm: có nhiều loại gây hại trên hoa và trái thanh long, chúng chích hút

nhựa để lại vết chích nhỏ trên tráu làm trái chín mất màu đỏ tự nhiên, mất giá trị xuất khẩu

Bệnh thối nhũn: bệnh này do nấm Alternaria sp gây ra, lợi dụng những vết

thương cơ giới do con người tạo ra hay do côn trùng cắn phá trên cây Vi khuẩn xâm nhập và phá hoại làm cho phần mô mềm của nhánh từ xanh biến thành màu vàng, thối rữa, tạo mùi hôi khó chịu.Vì bề mặt vỏ thanh long có nhiều khe do tai trái tạo ra, nên khi thu hoạch, các loài vi sinh vật trên cây thanh long dễ dàng bám trên vỏ thanh long Bên cạnh đó, sau khi thu hoạch vẫn còn một số loài tấn công trái thanh long như:

Apergillus avenaces; Apergillus awamri, Apergillus clavalus, Fuaritum, Pencilium charleri gây ra một số tác động không có lợi cho trái thanh long như: thối …

Bệnh đốm nâu thân cành: bệnh này do nấm Gloesporium agaves gây ra đốm

Do vậy cần vệ sinh đồng ruộng, chống úng, chống hạn cho cây

Theo Sở nông nghiệp và phát triển nông thôn Bình Thuận, 2008 cho biết: Thanh

long sau khi thu hoạch thường xuất hiện các loại nấm sau: Aspergillus avenaceus, A

awamori, A clavalus, A flavus, A niger, Fusarium semitectum, F lateritium, Penicillium charlesi Do đó biện pháp phòng trừ phổ biến hiện nay: nhúng trái trong

dung dịch benomyl 500 ppm trong 1 phút Sử dụng các chất kích thích để giữ trái tươi lâu hơn như phun GA3 (axit giberrelic) với liều lượng 30-50 ppm hoặc nhúng trong dung dịch KMnO4 0.2%

a) a) b)

b) c) d)

Hình 1.5 Một số bệnh của cây thanh long

a) Bệnh đốm nâu trên thanh long b) Bệnh thán thư

c) Bệnh ráp rệp trên thanh long d) Bệnh thối nhũn

1.2 Sự biến đổi của quả thanh long sau thu hoạch

1.2.1 Biến đổi vật lý

Trái thanh long sau khi thu hái có thủy phần cao do đó để trong môi trường bảo quản có thể xảy ra một số biến đổi vật lý dẫn đến làm giảm chất lượng cũng như khối lượng của rau quả như: sự bay hơi nước, giảm khối lượng tự nhiên, sự sinh nhiệt v.v…

1.2.1.1 Sự thoát hơi nước

Sự bay hơi nước là hiện tượng mất nước tự do từ quả ra môi trường xung quanh

Sự mất nước của quả dẫn đến hiện tượng khô héo, giảm trọng lượng quả, gây rối loạn sinh lý, giảm khả năng kháng khuẩn … làm quả nhanh chóng bị hư hỏng Thanh long

là loại quả có hàm lượng nước cao (85,3%) nên hiện tượng mất nước càng dễ xảy ra nếu không có chế độ bảo quản phù hợp Sự bay hơi nước xảy ra nhanh sau thu hái, sau

đó giảm dần, rồi lại tăng nhanh khi quả hỏng Sự bay hơi nước phụ thuộc vào cấu trúc của vỏ quả và bề mặt tiếp xúc với không khí, đặc biệt là sự chênh lệch giữa nhiệt độ,

độ ẩm và tốc độ chuyển động của không khí trong môi trường bảo quản Thực tế, muốn giảm sự mất nước của rau quả ta phải giảm nhiệt độ, tăng độ ẩm và giảm tốc độ của không khí trong kho bảo quản Theo Nerd và cộng sự (1999), thanh long bảo quản ở

200C giữ được giá trị thương phẩm trong vòng 1 tuần, 140C giữ được 2 tuần, 6 0C giữ được 3 tuần

1.2.1.2 Sự giảm khối lượng tự nhiên

Sự giảm khối lượng của quả thực chất là sự giảm khối lượng do bay bơi nước tự

do của quả và do hao hụt các chất hữu cơ xảy ra trong quá trình hô hấp Khối lượng rau quả giảm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, khí hậu, kỹ thuật canh tác, công nghệ bảo quản, thời điểm thu hoạch Trong bất cứ điều kiện bảo quản nào cũng không tránh khỏi sự giảm khối lượng, tuy nhiên khi tạo điều kiện bảo quản tối ưu thì có thể hạn chế tới mức tối thiểu sự giảm khối lượng Theo Nerd và cộng sự (1999), bảo quản thanh long 1 tuần ở 60C giảm 1,8%, ở 140C giảm 2,7% và ở 200C giảm 4,2% trọng lượng [18]

1.2.1.3 Sự sinh nhiệt

Lượng nhiệt sinh ra trong quá trình bảo quản quả là do sự hô hấp Nhiệt độ càng tăng quá quá trình hô hấp của quả càng mạnh Khi nhiệt độ và độ ẩm tăng phù hợp với

sự phát triển của vi sinh vật thì nhiệt độ môi trường càng tăng hơn nữa (do quả hô hấp

và vi sinh vật phát triển) khi đó quả càng nhanh hỏng Hai phần ba lượng nhiệt sinh ra

sẽ tỏa ra môi trường xung quanh, một phần ba sẽ được dùng vào quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bay hơi và một phần ở dạng liên kết cao năng adenozin triphophat (ATP) [1]

C6H12O6 + 6 O2 + CO2 + H2O + 674 kcal

Do đó, trong quá trình bảo quản cần phải duy trì các thông số nhiệt độ, độ ẩm tối ưu trong kho bảo quản

1.2.2 Sự biến đổi sinh lý – sinh hóa

1.2.2.1 Sự hô hấp

Sau khi thu hoạch quả không còn nhận chất dinh dưỡng trên cây mẹ nữa mà phải tự tiêu hao các chất dinh dưỡng dự trữ được để thực hiện quá trình hô hấp và kiến tạo năng lượng Thực chất quá trình hô hấp là quá trình oxy hóa chậm các chất hữu cơ phức tạp dưới tác dụng của các enzyme có trong nội tại quả thành các chất đơn giản hơn và giải phóng năng lượng Mức độ hô hấp được đánh giá qua cường độ hô hấp Cường độ hô hấp càng cao thì thời gian tàng trữ càng ngắn [3]

Thanh long là loại quả không có đỉnh hô hấp khi chín và cường độ hô hấp thấp (70 đến 100 mg CO2 /kg/giờ)

[18] Với đặc điểm về cường độ hô hấp như vậy thì trong điều kiện bảo quản thích hợp

về nhiệt độ, độ ẩm, và phòng trừ nấm bệnh sau thu hoạch tốt thanh long có thể bảo quản được 40 ngày

1.2.2.3 Sự biến đổi về màu sắc

Đường hòa tan là thành phần chủ yếu tham gia vào quá trình hô hấp nên hàm lượng giảm đáng kể Theo Nerd và cộng sự (1999), hàm lượng đường hòa tan thay đổi theo nhiệt độ và thời gian bảo quản: bảo quản ở nhiệt độ 600C sau 1 tuần, 2 tuần và 3

tuần bảo quản hàm lượng đường hòa tan thay đổi không nhiều 6,6 đến 6,7%, nhưng ở nhiệt độ bảo quản 140C sau 1 tuần bảo quản hàm lượng đường hòa tan giảm xuống còn 6,0%, sau 2 tuần bảo quản còn 5,4% [18]

1.2.2.4 Sự biến đổi về thành phần hóa học

Trong thời gian bảo quản, hầu hết các thành phần hóa học của quả đều bị biến đổi do tham gia vào quá trình hô hấp và do hoạt động của enzyme có trong nội tại quả

1.2.2.5 Đường hòa tan

Đường hòa tan là thành phần chủ yếu tham gia vào quá trình hô hấp nên hàm lượng giảm đáng kể Theo Nerd và cộng sự (1999), hàm lượng đường hòa tan thay đổi theo nhiệt độ và thời gian bảo quản: bảo quản ở nhiệt độ 600C sau 1 tuần, 2 tuần và 3 tuần bảo quản hàm lượng đường hòa tan thay đổi không nhiều 6,6 đến 6,7%, nhưng ở nhiệt độ bảo quản 140C sau 1 tuần bảo quản hàm lượng đường hòa tan giảm xuống còn 6,0%, sau 2 tuần bảo quản còn 5,4% [18]

1.2.2.6 Độ axit

Trong quá trình bảo quản axit hữu cơ cũng bị giảm xuống, và thường tổn thất nhiều hơn đường do chúng cũng tham gia vào quá trình hô hấp, tạo este Quả thanh long sau khi thu hoạch đúng độ chín độ axit đạt 93 mmol H+/kg quả, bảo quản sau 1 tuần ở 60C độ axit giảm xuống còn 62 mmol H+/kg, 140C là 37 mmol 14 H+/kg, 200C là

16 mmol H+/kg Như vậy nhiệt độ bảo quản càng cao độ axit thay đổi càng lớn [18]

1.2.2.7 Mùi vị

Mùi vị của quả trong quá trình bảo quản cũng có sự thay đổi do có sự biến đổi

về hàm lượng axit có trong quả Theo Nerd và cộng sự (1999), bảo quản thanh long ở nhiệt độ cao không những làm giảm độ cứng, hàm lượng nước, độ axit mà còn làm giảm cả hương vị của quả:

 Sau 1 tuần bảo quản ngưỡng cảm nhận về mùi vị ở 60C là 5,2; ở 140C là 5,9 và ở 200

C là 2,6;

 Sau 2 tuần bảo quản ngưỡng cảm nhận về mùi vị ở 60C là 5,9; ở 140

C là 2,8 [18]

1.3 Một số phương pháp bảo quản quả thanh long được sử dụng hiện nay

1.3.1 Xử lý nhiệt trước khi bảo quản

Xử lý quả bằng hơi nước nóng được ứng dụng đầu tiên ở Floridanawm 1992 để trừ ruồi Địa Trung Hải trên quả cam [19] Xử lý nhiệt trước khi bảo quản nhằm loại bỏ các mầm bệnh trên bề mặt hoặc trong một vài lớp tế bào biểu bì của rau quả thường tiến hành trong thời gian ngắn (vài phút) Nhiệt được cung cấp cho rau quả theo một vài cách:

 Nhúng trong nước nóng, bằng hơi nước nóng hoặc bằng không khí khô nóng

 Xử lý nhiệt bằng hơi nóng chủ yếu hiệu quả trong việc diệt côn trùng nhưng khó

 Xử lý quả thanh long trước khi bảo quản để đảm bảo an toàn sinh học của các nước nhập khẩu, và hệ thống các siêu thị Xử lý ở mức độ thấp nhiệt độ ở tâm quả 46,50C trong thời gian 20 phút thì chất lượng quả được duy trì [20]

1.3.2 Bảo quản nhiệt độ thấp

Bảo quản ở nhiệt độ thấp là biện pháp hữu hiệu nhất trong việc hạn chế quá trình hô hấp, hạn chế sự chín của quả và ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật, đảm bảo kéo dài thời gian bảo quản của rau quả tươi Đây là phương pháp bảo quản dựa

theo nguyên lý làm chậm, ức chế hoạt động sống của rau quả và vi sinh vật nhờ đó làm chậm thời gian hư hỏng của rau quả Nhiệt độ môi trường bảo quản càng thấp thì càng

có tác dụng ức chế các quá trình sinh lý sinh hóa xảy ra trong rau quả và hoạt động của

vi sinh vật Tuy nhiên, nhiệt độ môi trường bảo quản lạnh phải từ 200C đến nhiệt độ gần điểm đóng băng của dịch bào để tránh hiện tượng tổn thương lạnh [8]

Quả thanh long có thể giữ được chất lượng thương mại trong khoảng 7 ngày ở

200C, 14 ngày ở 140C, nhưng ở nhiệt độ thấp hơn 60C xuất hiện hiện tượng tổn thương lạnh với những đốm nâu trên bề mặt quả [18]

1.4 Tình hình xuất khẩu thanh long

Thanh long là một trong 40 mặt hàng xuất khẩu lợi thế của Quốc gia Chỉ tính riêng Bình Thuận, năm 2006 tổng sản lượng trái thanh long đạt 130 nghìn tấn Trong

đó xuất khẩu đạt 23 nghìn tấn Việt Nam được đánh giá là một trong 4 quốc gia có trái thanh long nhiều nhất thế giới Bình Thuận là tỉnh đứng đầu cả nước về trái thanh long

cả về sản lượng, diện tích, năng suất và chất lượng Thanh long Bình Thuận là nhãn hàng thứ 4 được Nhà nước bảo hộ đăng bạ tên gọi độc quyền trên phạm vi cả nước chỉ sau cà phê ĐăkLak; bưởi Phúc Trạch và nước mắm Phú Quốc Hiện nay Bình Thuận

đã phát triển diện tích thanh long lên đến gần 10 nghìn héc-ta Do đặc điểm khí hậu thuận lợi, một ha thanh long ở Bình Thuận có thể đạt tới 25 tấn Năm qua, 35% trong

số 130 nghìn tấn được xuất khẩu, thu về kim ngạch gần 14 triệu USD Thị trường xuất khẩu thanh long hiện nay chủ yếu vẫn là Đài Loan, Singapore, Malaysia, Thái Lan

Hình 1.6 Tình hình xuất thanh long

Chất lượng quả Thanh long thương mại là chủ yếu dựa vào màu sắc và hình dạng hấp dẫn của quả Thanh long Do vậy, để đạt tiêu chuẩn xuất khẩu quả Thanh long cần đạt các tiêu chuẩn sau:

Trọng lượng quả: Tùy thị trường nhập khẩu

 Thị trường Châu Âu : 250-300g/quả

 Thị trường Trung Quốc : 400-600g/quả

 Thị trường Singapore : 300-500g/quả

 Thị trường Hồng Kông: >400g/quả

H ì Hình 1.7 Thanh long xuất khẩu

Tiêu chuẩn quả thanh long xuất khẩu:

 Quả không bị vết nấm hay côn trùng gây hại

 Quả sạch hình dạng đẹp, vỏ có màu đỏ đều trên 70% diện tích quả và láng, khoang mũi không sâu quá 1cm và quả không có mũi nào lồi lên

 Tai thẳng cứng, xanh và dài trên 1,5cm (đối với thị trường Trung Quốc tai quả dài càng tốt)

 Thịt quả có màu trắng và cứng, hột màu đen

 Quả không có vết tổn thương cơ giới hay chỗ bị thâm và không có đốm xanh hay vết cháy do nắng hay do phun thuốc hoá học

1.5 Bảo quản rau quả bằng phương pháp phủ màng

1.5.1 Định nghĩa

Màng bán thấm là một loại màng mỏng bao quanh bề mặt thực phẩm có khả năng hạn chế sự thoát hơi nước và làm giảm sự trao đổi chất trong rau quả Nhờ lớp màng này tạo ra sự khác biệt khí quyển giữa bên ngoài (môi trường bảo quản) với phần tiếp xúc trực tiếp của quả làm giảm lượng oxi bên trong quả và điều chỉnh quá trình trao đổi khí của quả, do đó làm chậm quá trình chín Mặt khác màng bọc còn có chức năng bảo vệ làm giảm hư hỏng trong quá trình vận chuyển cũng như sự thâm nhập của

vi sinh vật từ môi trường xung quanh Kỹ thuật tạo màng phủ là phương pháp tạo ra một dịch lỏng dạng composit, colloid hoặc nhũ tương rồi phủ lên bề mặt từng quả riêng

rẽ bằng cách phun, nhúng, quét hoặc xoa Khi dịch lỏng khô sẽ tạo ra một lớp màng mỏng gần như trong suốt trên bề mặt quả Nhờ tính bán thấm điều chỉnh sự trao đổi khí

và hơi nước của màng mà quả được giữ tươi lâu hơn Quả sử dụng màng phủ lên bề mặt sẽ hạn chế hao hụt khối lượng tự nhiên và giảm quá trình thoát hơi nước Do màng phủ tạo ra vùng vi khí quyển điều chỉnh xung quanh quả do đó làm thay đổi sự trao đổi khí với môi trường xung quanh Như vậy, về bản chất kỹ thuật màng bán thấm cũng là một dạng cải tiến của phương pháp MAP [21]

1.5.2 Đặc điểm và vai trò

Đặc điểm:

Thành phần của màng bao gồm các chất tạo nhũ tương như Lecithin, sáp động vật, sáp thực vật, tinh bột, whey protein, Cacboxyl Methyl Cellulo (CMC), Chitosan… các axit không độc hoặc muối của chúng Màng bọc sẽ phát huy được khả năng điều khiển quá trình phân hủy nếu trong quá trình tạo màng ta cho thêm vào đó các chất phụ gia như: Chất diệt nấm, chất điều hòa sinh trưởng, chất chống lão hóa, chất chống tổn thương do nhiệt, thậm chí cả các tác nhân tạo màu cho thực phẩm – một yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị cảm quan của rau quả [21]

Vai trò của màng bao:

 Làm giảm tổn thất khối lượng và giảm biến dạng quả do mất nước

 Thay thế và tăng cường cho màng sáp tự nhiên vốn có trên mặt quả

 Làm giảm trao đổi khí (giảm O2, tăng CO2) dẫn tới làm chậm quá trình hô hấp, quá trình chín hay già hoá của quả, làm tăng độ tươi của quả

 Cải thiện hình thức của quả nhờ lớp màng bóng láng

 Ức chế sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt rau quả

 Phòng ngừa tổn thương cơ học và nhiễm bệnh trong quá trình vận chuyển

1.5.3 Các thành phần của màng bảo quản trái cây

1.5.3.1 Các thành phần chính

Màng bao dùng trong bảo quản có thể được tạo ra từ một loại polyme (nhựa cây, sáp thực vật, sáp động vật, polysaccharite, protein và một số ít polyme tổng hợp) hay hỗn hợp các polyme khác nhau và bản chất hóa học của polyme quyết định tính chất của màng bao Chế phẩm tạo màng được làm từ các vật liệu có nguồn gốc tự nhiên, không độc hại, trong nhiều trường hợp là những chất dinh dưỡng cho sản phẩm [21] Khi pha chế, tùy theo loại quả mà chúng ta sẽ chọn loại nguyên liệu

khác nhau để đảm bảo hiệu quả bảo quản và an toàn thực phẩm Mỗi một loại màng

có tính chất cơ lý hóa nhất định và được đặc trưng bởi:

 Độ nhớt của dung dịch màng bao: Do sự có mặt của các chất tạo nhũ tương và các chất tăng độ dẻo

 Sức căng của màng: Tính chất này có ảnh hưởng đến sự va chạm cơ học của quả khi vận chuyển

Chế phẩm cần đạt một số chỉ tiêu kỹ thuật trước khi sử dụng sau đây:

 Chất lỏng đồng nhất

 Chất lỏng có độ trong nhất định, không vón cục, không phân lớp

 An toàn cho người sử dụng

Sơ lược về gelatin

 Khái niệm

Gelatin là polypetit cao phân tử thu nhận từ colagen- thành phần protein chủ yếu của mô liên kết động vật- bao gồm xương, gia và gan Tên “gelatine” được sử dụng phổ biến từ khoảng năm 1700 có nguồn gốc latin “ gelanus” thuật ngữ gelatin mặc dù có đôi khu được dùng để đê cập đến các tác nhân tạo gel nói chung nhưng lại

riêng dùng cho cá vật liệu protein tạo ra từ collagen đã bị thoái hóa do nhiệt Geltain là chế phẩm được tạo thành từ quá trình thủy phân colagen (có loại colagen lúc đun nóng trong nước có thể biến thành Gelatine) khi làm biến tính collagen dưới tác động của tác nhân biến tính như nhiệt, vật lý và hóa học ta thu được gelatin

Gelatin là sản phẩm thu được từ collagen Sản phẩm gelatine thương mại đầu tiên xuất hiện ở Hà Lan vào khoảng năm 1685, sau đó xuất hiện ở Anh vào khoảng năm 1700 Cuối thế kỷ 19, ngành công nghiệp sản xuất gelatin xuất hiện, làm tăng thêm ứng dụng và ổn định chất lượng sản phẩm Năm 1850, công nghiệp sản xuất gelatin xuất hiện tại Mỹ Nguồn nguyên liệu chính lúc này phát triển mạnh mẽ khi da

heo được xem là một nguồn nguyên liệu Trong công nghiệp thực phẩm gelatine là một

trong những loại keo ưa nước hoặc hợp chất cao phân tử tan được trong nước có thể xử dụng như tác nhân tạo gel, hoặc tạo độ đặc hoặc tác nhân ổn định cấu trúc Gelatin khác với các loại keo khác ở chỗ trong khi hầu hết các loại keo khác là polysacchric (như carageenan, pectin, agar ) thì gelatin lại là một loại protein chứa tất cả các acid amin thiết yếu ngoại trừ trytophane Hiện nay, lượng gelatin được sản xuất hàng năm trên thế giới ước tính khoảng 2000 tấn và số lượng gelatin sử dụng trong thực phẩm

mỗi năm tăng lên 3%, chủ yếu trong sản xuất bánh kẹo và thực phẩm năng lượng thấp

Giống như cấu trúc của colagen, gelatine có cấu trúc dạng chuỗi Chuỗi gelatin

gồm những phân tử có kích thước siêu nhỏ liên kết hydro tạo thành mạng lưới gelatin

Công thức tiêu biểu của gelatin là – Alanin- Glycin- Prolin-Arginin- Glycin-

Glutamic- Hydroline- Glycin- Prolin-

Hình 1.8 Cấu trúc phân tử của gelatin

Phân tích thành phần axit amin của một số loại gelatin ta đƣợc kết quả trình bày trong bảng 1.4

Bảng 1.4 Thành phần axit amin thu đƣợc khi thủy phân 100g mẫu gelatin

Acid amin Khối lƣợng Acid amin Khối lƣợng

Gelatin không tan trong nước dưới 200C mà chỉ hút nước và trương nỡ Khi nhiệt độ tăng lên, nó tan ra và hình thành dung dịch thể keo Dung dịch này đem làm lạnh, dù nhiệt độ rất thấp (0,25%) cũng có thể đông đặc

Trong nước gelatin không hòa tan, một phần nở ra, hút từ 5 - 15 lần nước đồng thời tạo thành keo Trong môi trường nước gelatin hút vào lượng nước kết hợp chừng với 66 - 71% ( so với chất khô tuyệt đối) Lấy 1g Gelatin ngâm vào 100ml nước, xác định độ hòa tan của nó cho kết quả như sau

Bảng 1.5 Độ tan của gelatin theo nhiệt độ

sức đông của nó giảm đi nhanh chóng do gelatin bị thủy phân cắt thành mạch ngắn làm giảm liên kết hydro tạo gel

Nhiệt độ đông đặc của gelatin phù hợp với nồng độ của nó Axit, kiềm, Cl2, Ca, MgSO4 và ZnSO4 vào dung dịch Gelatin cho đến khi bão hòa thì gelatin kết tủa hoàn toàn Tannin và formaldehyt cũng có thể làm gelatine kết tủa

Gelatin có thể làm giảm độ bão hòa của một số muối như CaSO4 và CaCO3 Cho chất điện phân vào dung dịch gelatin thì có thể làm thay đổi tốc độ và nhiệt độ đông đặc của nó ( rút ngắn thời gian đông đặc) Trong đó, sự ảnh hưởng của các ion âm rất lớn, các ion của các axit sulfuric, axit nitric, axit acetic có thể rút ngắn thời gian đông đặc, đồng thời nhiệt độ đông đặc của nó tăng lên nhưng ion của axit chlohydric thì có tác dụng ngược lại

Độ dính của gelatin ảnh hưởng rất nhiều nhân tố như thời gian, nhiệt độ, khuấy trộn, mức độ thủy phân, môi trường thủy phân bằng axit hay kiềm, ảnh hưởng của tỷ lệ muối

Gelatin có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm Người ta ứng dụng gelatin làm tác nhân chuyển thể của sữa trong sản xuất kem, làm tác nhân tạo bọt, tạo màng, làm tác nhân hỗ trợ lọc công nghệ sảm xuất rượu vang và nước ép trái cây Người ta dùng gelatine để tạo màng bao thực phẩm vì nguồn gelatine dồi dào, giá thành thấp nhưng có khả năng tạo màng cao, khi sử dụng làm màng thực phẩm nó làm tăng giá trị cảm quan, hạn chế quá trình giảm trọng lượng do bốc hơi nước.Tuy nhiên, màng gelatin yếu về mặt cơ học, không bền khi gặp môi trường nước, dễ bị vi khuẩn, nấm tấn công dẫn đến khả năng bảo quản môi trường thấp

Gelatin thực tế không tan trong các dung môi hữu cơ thông thường Gelatin dạng gel trương nở trong nước lạnh và khi đun nóng cho dung dịch keo, dung dịch keo này khi làm lạnh tạo thành gel cứng hoặc mềm Điểm đẳng điện là một đặc tính quan

trọng nói lên chất lượng của gelatin trong nhiều ứng dụng: điểm đẳng điện của gelatin dạng A (là protein tinh khiết thu bằng cách thủy phân acid) pH = 6 – 9.5 và khoảng đặc trưng của gelatin dạng B (thủy phân kiềm một phần colagen dạng cá và gia cầm) pH = 4.7 – 5.6

1.5.3.2 Các thành phần bổ sung

Gồm các chất như glycerol, tinh dầu, các acid hữu cơ (acid lactic, acid citric, acid axetic ) ngoài ra còn có dịch chiết nấm men, dịch chiết trái cây, chất kháng sinh, tinh bột, sáp…

 Lipid, nó còn cải thiện khả năng ngăn ẩm của thực phẩm thoát ra ngoài

 Việc bổ sung tinh dầu vào màng nhằm mục đích giảm tổn thất khối lượng, biến đổi hình thái do sự mất nước, làm giảm sự trao đổi khí, ức chế sự phát triển của vi sinh vật, tăng độ tươi của quả [13]

 Các acid hữu cơ: nhằm ức chế khả năng hoạt động của vi sinh vật gây hỏng quả

Sơ lược về nano bạc

Nano bạc là những hạt bạc có kích thước nhỏ tính theo đơn vị nanomet Nhờ có kích thước rất nhỏ (0.1 nm – 100nm), diện tích bề mặt tổng cộng của bạc nano lớn và hiệu quả hoạt động của bạc nano tăng đáng kể so với hạt bạc có kích thước lớn hơn