Luận văn nghiên cứu tạo chế phẩm bảo quản quả chuối từ sáp carnauba và một số thành phần khác

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
 -

NGUYỄN THỊ THANH VÂN

NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM BẢO QUẢN QUẢ CHUỐI

TỪ SÁP CARNAUBA VÀ MỘT SỐ THÀNH PHẦN KHÁC

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

Mã số : 60.54.10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN DUY LÂM

HÀ NỘI - 2011

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc./

Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2011

HỌC VIÊN

Nguyễn Thị Thanh Vân

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi ñã nhận ñược sự ñộng viên và giúp ñỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Duy Lâm -

Viện Cơ ñiện và Công nghệ sau thu hoạch ñã tận tình giúp ñỡ, tạo mọi ñiều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp ñỡ của các thầy cô trong Khoa Công nghệ thực phẩm ñã tạo mọi ñiều kiện cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn gia ñình và tất cả bạn bè ñã ñộng viên giúp

ñỡ và tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành bản luận văn này./

Hà Nội, ngày 25 tháng11 năm 2011

HỌC VIÊN

Nguyễn Thị Thanh Vân

2.4.3 Bảo quản chuối bằng chất hấp thụ etilen 12

2.5.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bảo quản bằng chế phẩm tạo màng 16

4.1 Kết quả xác ñịnh thành phần chế phẩm 31

4.1.3 Xác ñịnh thành phần dựa vào mức ñộ biến ñổi màu sắc của vỏ quả 34 4.1.4 Xác ñịnh thành phần dựa vào mức ñộ biến ñổi hàm lượng chất rắn

4.1.5 Xác ñịnh thành phần dựa vào mức ñộ biến ñổi các tính chất cảm

4.2.1 Xác ñịnh tỷ lệ thành phần phù hợp dựa vào mức ñộ hao hụt khối

4.2.3 Xác ñịnh tỷ lệ thành phần phù hợp dựa vào mức ñộ biến ñổi màu

4.2.4 Xác ñịnh tỷ lệ thành phần phù hợp dựa vào mức ñộ biến ñổi hàm

4.2.5 Xác ñịnh tỷ lệ thành phần phù hợp dựa vào mức ñộ biến ñổi chất

4.3.1 Xác ñịnh hàm lượng chất khô tối ưu của chế phẩm dựa vào tỷ lệ

4.3.2 Xác ñịnh hàm lượng chất khô tối ưu của chế phẩm dựa vào cường

4.3.3 Xác ñịnh hàm lượng chất khô tối ưu của chế phẩm dựa vào mức

4.3.4 Xác ñịnh hàm lượng chất khô tối ưu của chế phẩm dựa vào mức

ñộ biến ñổi hàm lượng chất rắn hoà tan của quả trong quá trình

4.3.5 Xác ñịnh hàm lượng chất khô tối ưu của chế phẩm dựa vào chất

4.10 Biến ñổi ñộ sáng vỏ quả ( L ) của quả chuối bảo quản bằng

4.11 Biến ñổi màu sắc vỏ quả ( b ) của quả chuối bảo quản bằng

4.12 Biến ñổi hàm lượng chất khô tổng số của quả chuối bảo quản

4.13 Kết quả ñánh giá cảm quan của chuối bảo quản sau 15 ngày

4.14 Tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên (%) của quả trong quá trình bảo

4.15 Cường ñộ hô hấp (mlCO2/kg,h) của quả trong quá trình bảo quản

4.16 Sự biến ñổi ñộ sáng vỏ quả chuối ( L) ñược bảo quản bằng

4.17 Sự biến ñổi màu sắc vỏ quả ( b ) ñược bảo quản bằng các

4.18 Sự biến ñổi hàm lượng chất khô tổng số của quả ñược bảo quản

4.19 Kết quả ñánh giá cảm quan chuối sau quá trình bảo quản bằng

4.20 Kết quả ñánh giá cảm quan chất lượng chuối ñược bảo quản bằng

4.21 Tổng hợp kết quả ñánh giá chất lượng quả chuối tiêu sau 18 ngày

phẩm CP-04 (hình trên, phải) bảo quản sau 15 ngày; Chuối phủ chế phẩm CP-04 (CT1) và chế phẩm CP-01 (CT2) sau 20 ngày

1 MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn ñề

Ở Việt Nam, chuối là cây ăn quả truyền thống quan trọng bậc nhất xét

cả về mặt lịch sử và kinh tế Hiện nay, sản lượng chuối hàng năm có gần 1,5 triệu tấn ñược sản xuất tập trung ở nhiều tỉnh ñồng bằng sông Cửu Long và Phú Thọ ở miền Bắc Thị trường trái cây trong nước hiện rất phong phú về chủng loại ñược sản xuất trong nước cũng như nhập khẩu Tuy nhiên, quả chuối trồng tại Việt Nam vẫn ñang chiếm tỷ lệ tiêu thụ cao trên tổng lượng tiêu thụ trái cây tính theo ñầu người hàng năm Bên cạnh ñó, chuối cũng là mặt hàng rau quả xuất khẩu chủ lực và lâu bền nhất của nước ta Do thuộc loại quả có hô hấp bột phát nên mặc dù ñược thu hoạch lúc còn xanh nhưng thời gian chín của quả chuối xảy ra rất nhanh, ñặc biệt trong ñiều kiện nhiệt

ñộ môi trường cao Mặt khác, ngay sau khi chín, chất lượng và hình thức quả chuối bị giảm rất nhanh Thời gian bảo quản sau thu hoạch của quả chuối ngắn là nguyên nhân chủ yếu làm tăng mức ñộ tổn thất và làm giảm khả năng vận chuyển tiêu thụ trong nước và xuất khẩu Hiện chưa có số liệu về mức tổn thất của quả chuối của Việt Nam, nhưng chắc chắn là không nhỏ vì một vài số liệu của nước khác chẳng hạn chuối ở Nigeria tổn thất ñến 35-100% [19]

Cho ñến nay, các nghiên cứu ở trong nước nhằm bảo quản chuối chỉ mới tập trung sử dụng phương pháp bảo quản lạnh và xử lý hóa học bằng các chất diệt nấm Bảo quản lạnh tại chỗ hay vận chuyển trong buồng lạnh chỉ thích hợp cho sản xuất và thương mại tập trung Mặt khác, phương pháp này yêu cầu chi phí năng lượng và ñầu tư cao Xử lý bằng hóa chất, chẳng hạn Topsin không ñược người tiêu dùng ủng hộ vì những lo ngại về an toàn thực phẩm Từ những lý do nêu trên, rõ ràng việc nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật

bảo quản mới ñể có thể áp dụng phù hợp cho quả chuối trong ñiều kiện hiện nay của Việt Nam là cần thiết vì nó mang lại lợi ích cho tất cả các bên từ sản xuất, lưu thông và tiêu dùng sản phẩm

Công nghệ bảo quản rau quả bằng chế phẩm tạo màng trực tiếp trên bề mặt có nhiều ưu ñiểm lớn như chi phí thấp và không nhất thiết phải làm lạnh Hiện nay, công nghệ này ñã ñược phát triển và thương mại ở nhiều nước trên thế giới Trong số nhiều loại hợp chất làm thành phần ñể sản xuất chế phẩm, một số nghiên cứu của nước ngoài ñã cho biết chế phẩm sáp carnauba dạng vi nhũ tương có tính ña năng trong bảo quản nhiều loại quả nhiệt ñới Các nghiên cứu ở Việt Nam trong lĩnh vực ứng dụng chế phẩm phủ màng ñược bắt ñầu từ khoảng 5 năm gần ñây với việc thử nghiệm một vài chế phẩm nhập khẩu cho bảo quản quả có múi Gần ñây, nhóm nghiên cứu tại Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã thử nghiệm sản xuất chế phẩm bảo quản quả có múi và quả xoài Sáp carnauba ñã ñược chọn làm thành phần chính trong một số chế phẩm này [7-9]

Các kết quả nghiên cứu ở nước ngoài nhằm áp dụng phủ màng cho bảo quản quả chuối thường chủ yếu tập trung sử dụng các thành phần là dẫn xuất của xenlulo như carboxymethylxenlulo (CMC) hay hydroxypropyl- methylcenlullose (HPMC) Chưa có công bố nào chỉ ra ñã thử nghiệm sáp carnauba cho mục ñích bảo quản quả chuối.Vì chuối là quả có hô hấp ñột biến nên ñể hạn chế quá trình hô hấp của quả, cần phải hạn chế sự trao ñổi khí của quả với môi trường bên ngoài Các nghiên cứu ñã chỉ ra rằng các chất polysacarit như CMC, HPMC trong thành phần của chế phẩm tạo màng có tác dụng hạn chế rất tốt sự trao ñổi khí ôxy và cacbonic qua màng Tuy nhiên, các chất này lại thể hiện kém ức chế trao ñổi hơi nước Sáp carnauba có khả năng hạn chế trao ñổi khí không lớn bằng các hợp chất nêu trên nhưng lại có thể hạn chế sự mất nước tốt hơn trên một số loại quả như quả có múi [12] Tính

hiệu quả của một chế phẩm chính là việc nó có thể tạo ñược màng có khả năng cân bằng ñược các chức năng trao ñổi khí và hơi nước

Vì những lý do nêu trên, chúng tôi tiến hành ñề tài: “Nghiên cứu tạo

chế phẩm bảo quản quả chuối từ sáp carnauba và một số thành phần khác”

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu cây và quả chuối ở Việt Nam

Cây chuối có tên khoa học Musa sinensis thuộc họ Musaceae, bộ

Scitaminneae Theo các nhà khoa học, chuối ựược thuần hoá sớm nhất ở

đông Nam Á Ngày nay, nhiều loài chuối dại vẫn còn mọc ở New Guinea, Malaysia, Indonesia và Philippin Gần ựây, di tắch về khảo cổ học và môi trường cổ tại ựầm lầy Kuk ở tỉnh Cao Nguyên Tây, Papua New Guinea ựã gợi

ý rằng cao nguyên New Guinea là nơi mà cây chuối ựược thuần hoá ựầu tiên Chuối ựược trồng ở ựây khoảng 5000 TCN nhưng cũng có thể từ 8000 TCN

Từ ựây chuối ựã trồng phát triển rộng ra các vùng lãnh thổ khác như: Ai Cập, Palestine, lan qua Bắc Phi và Tây Ban Nha Thời Trung cổ, chuối trồng ở Granada (Tây Ban Nha) ựược coi là chuối ngon nhất trong thế giới Ả Rập [18] Hiện nay chuối ựược trồng ở hầu hết các châu lục nhưng tập trung chủ yếu ở hai vành ựai Chắ Tuyến bắc và Nam bán cầu

Ở nước ta, chuối là loại cây truyền thống ựược trồng rất phổ biến từ xa xưa và gồm nhiều loài, giống khác nhau Theo nghiên cứu của nhiều tác giả:

Vũ Công Hậu, Tôn Thất Trình, Lê đình Danh, Hoàng Ngọc ThuậnẦ chuối

ăn quả nước ta có tới trên 30 giống bao gồm: chuối Tiêu Hồng, chuối Tiêu, chuối Tiến, chuối Ngự, chuối Hột, chuối Bom, chuối Trà, chuối CauẦTrong

ựó có một số loại giống tốt cho quả có giá trị dinh dưỡng cao như chuối Tiêu Hồng Nam định, chuối tiêu lùn, chuối tây, chuối tiến

Một số nhóm chuối chắnh sau ựược trồng nhiều ở nước ta:

* Nhóm chuối Tiêu: gồm ba giống chắnh Tiêu Lùn, Tiêu Nhỡ và Tiêu Cao Chuối Tiêu cho năng suất cao, bình quân ựạt 13- 14 kg/buồng và khoảng 12- 13 tấn/ha Quả chuối tiêu có hương vị thơm rất ngon Nhóm chuối tiêu ưa

khắ hậu lạnh nên rất thắch hợp với khắ hậu miền Bắc nước ta

* Chuối Tây: gồm các giống Tây hồng, Tây Phấn, Tây Sứ Quả chuối Tây to mập, ngắn hơn quả chuối tiêu Vỏ mỏng, khi chắn màu vàng tươi, vị ngọt ựậm Nhóm chuối tây thắch hợp với nhiều loại ựất và khắ hậu nên ựược trồng phổ biến ở nhiều ựịa phương

* Chuối Bom: loại chuối này có trọng lượng buồng thấp, chỉ ựạt 6- 8 kg/buồng Quả nhỏ và ắt ngọt hơn chuối Tiêu Tuy nhiên, chuối Bom có thời gian sinh trưởng ngắn, có thể trồng ựược ở mật ựộ dày nên năng suất cao 25-

40 tấn/1ha Chuối Bom ựược trồng phổ biến ở đông Nam Bộ [2]

* Chuối Ngự: gồm chuối Ngự, chuối Ngự Mắn và chuối Ngự Tiến Loại này có năng suất thấp Quả có cạnh to và thẳng, lớn, ựầu quả hơi lồi một chút Màu vỏ khi chin sáng, ựẹp Thịt quả chắc, vị thơm ngon ựặc biệt Chuối Ngự ựược trồng nhiều ở xã đại Hoàng, Lý Nhân, Hà Nam

Ngoài các giống nêu trên còn một số giống chuối khác ựược trồng với số lượng ắt như chuối Hột, chuối Ngốp, chuối Cơm, chuối Mật,Ầ do chúng có giá trị kinh tế không cao

2.2 Các tiêu chuẩn chất lượng quả chuối

Theo TCVN 568 Ờ 2003: Chuối tiêu tươi xuất khẩu Chuối tiêu tươi ựược phân thành 3 hạng và phải ựạt những yêu cầu kỹ thuật quy ựịnh trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn chất lượng về quả chuối theo TCVN 568 Ờ 2003

Hạng chất lượng Tên chỉ tiêu

Nải, cuống chuối - Chuối ñược cắt thành từng nải hoặc từng chùm Cho

phép tỉa không quá 2 quả hỏng trong một nải, nhưng không ảnh hưởng ñến hình thức chung của nải chuối

- Không cho phép ñóng gói chuối còn nhựa ướt, chưa khô, có dấu hiệu bị nấm mốc, chớm thối hoặc còn sót phần thân buồng

- Cho phép quả có vết xước nhẹ mới do va chạm cơ học trong quá trình thu hái, vận chuyển, ñóng gói nhưng không gây hư hỏng ñén thịt quả bên trong, và trong quá trình bảo quản, vận chuyển sau

- Tổng diện tích các vết xước trên bề mặt mỗi quả, không lớn hơn 3cm2

- Số quả có vết xước trên vỏ quả không lớn hơn 1/3 số quả của 1 nải

ðộ chín Chuối tiêu tươi phải ñạt ñộ chín thu hoạch (có ñộ già

75-80%), biểu hiện cụ thể là:

- Vỏ quả có màu xanh lục hoặc xanh sáng;

- Cạnh quả chuối hơi tròn nhưng rõ cạnh;

- Vỏ quả còn dính sát vào thịt quả và khó bóc;

Thịt quả cứng, chắc, bẻ dễ gãy, có màu trắng ngà Khi bẻ quả có tơ nhựa dính và trong, nhựa không chảy thành giọt Thịt quả còn vị chát, chưa có mùi ñặc trưng của chuối chín

- Số lượng quả mỗi

nải không nhỏ hơn

17

32

25 1,7

17

15

30

25 1,5

15

13

28

25 1,3

13

Tỉ lệ cho phép Tỉ lệ quả không

ñạt yêu cầu ở hạng ñặc biệt, nhưng ñạt yêu cầu ở hạng 1, không lớn hơn 5% khối lượng

Tỉ lệ quả không ñạt yêu cầu ở hạng hạng 1, nhưng ñạt yêu cầu ở hạng 2, không lớn hơn 10% khối lượng

Tỉ lệ quả không ñạt yêu cầu ở các hạng trên, nhưng

hưởng ñến chất

không lớn hơn 10% khối lượng

2.3 Các vấn ñề cơ bản ñể duy trì chất lượng chuối sau thu hoạch [11]

2.3.1 Chỉ tiêu ñộ chín và chất lượng quả

ðộ chín kĩ thuật (thành thục) hoàn toàn của quả biểu hiện như khi mất các cạnh sắc ở các ñiểm giao nhau của vỏ quả Chuối ñược thu hoạch ở ñộ chín kĩ thuật xanh và ñược rấm chín khi ñến thị trường tiêu thụ vì chuối chín cây thường bị nứt quả và có trạng thái kém

Chỉ tiêu chất lượng bao gồm: ðộ chín thành thục (càng thành thục thì cho chất lượng càng tốt hơn khi chín), chiều dài quả (phụ thuộc vào mục ñích sử dụng và nhu cầu về các kích cỡ quả khác nhau), tránh ñược khỏi các hư hỏng như côn trùng, tổn thương vật lý, vết cào xước và hư hỏng Khi chuối chín, tinh bột sẽ chuyển hóa thành ñường làm tăng ñộ ngọt của quả Các thành phần khác

có thể ảnh hưởng ñến hương vị như các loại axit và các chất bay hơi

2.3.2 Nhiệt ñộ và ñộ ẩm không khí bảo quản tối ưu

13-14°C (56-58°F) khi vận chuyển và bảo quản;

15-20°C (59-68°F) khi chín;

ðộ ẩm không khí tối ưu: 90-95%

2.3.3 Cường ñộ hô hấp và cường ñộ sinh etilen

Nhiệt ñộ 13°C (56°F) 15°C (59°F) 18°C (65°F) 20°C (68°F)

1giá trị thấp cho chuối chín xanh thành thục và giá trị cao cho chuối chín hoàn toàn

2.3.4 Phản ứng với khí etilen và khí quyển kiểm soát (CA)

Hầu hết các giống chuối thương phẩm ñều cần có khoảng 100-150 ppm etilen trong 24-48 giờ ở 15-20°C (59-68°F) và ñộ ẩm không khí 90-95% ñể chín ñồng ñều Nồng ñộ khí cacbonic có thể giữ ở mức dưới 1% ñể tránh các ảnh hưởng của nó lên hoạt ñộng rấm chín của etilen Sử dụng một hệ thống

không khí cưỡng bức trong các phòng rấm chín ñể ñảm bảo ñồng nhất hơn về quá trình làm lạnh hoặc làm nóng của các quả chuối là cần thiết và cũng làm ñồng nhất nồng ñộ khí etilen qua quá trình chín

• Nồng ñộ <1% O2 và/ hoặc >7% CO2 có thể gây ra trạng thái và hương

vị không phù hợp

• Sử dụng CA trong quá trình vận chuyển kìm hãm ñược quá trình chín nên có thể thu hoạch chuối khi nó chín thành thục mà không cần hái xanh quá

2.3.5 Các rối loạn sinh lý và cơ lý

Tổn thương lạnh: Triệu chứng bao gồm mất màu bề mặt, các mô biểu bì ở bề

mặt quả xuất hiện các vết sọc, chín sượng, và trong một số trường hợp thì thịt quả có chuyển màu nâu Tổn thương lạnh như là kết quả của việc bảo quản chuối dưới nhiệt ñộ 13°C (56°F) trong vài giờ ñến vài ngày, phụ thuộc vào chủng giống, ñộ thành thục quả và nhiệt ñộ Ví dụ: tổn thương lạnh trung bình

sẽ là kết quả của bảo quản chuối thành thục trong 1h ở 10°C (50°F), 5h ở 11,7°C (53°F), 24h ở 12,2°C (54°F), hoặc 72 h ở 12,8°C (55°F) Các quả bị tổn thương lạnh thì nhạy cảm với tổn thương cơ học cao hơn

Hiện tượng trầy vỏ quả: Các hiện tượng trầy vỏ quả là kết quả từ mài mòn

do tác ñộng của quả với các quả chuối khác và với bề mặt của thiết bị sơ chế

hoặc các thùng chứa bảo quản vận chuyển Khi bảo quản ở ñộ ẩm không khí thấp (<90%), hiện tượng mất nước từ vùng tổn thương ñược tăng cường và màu sắc sẽ chuyển thành màu từ nâu ñến ñen

Hiện tượng thâm do va chạm cơ học: Làm rơi quả có thể dẫn ñến sự nâu

hóa của thịt quả mà không hư hỏng bề mặt vỏ bên ngoài

2.3.6 Rối loạn bệnh lý do vi sinh vật

Tổn thương ñầu cuống quả: Hiện tượng này là do một hoặc một số các loại

nấm sau: Thielaviopsis paradoxa, Lasiodiplodia theobromae, Colletotrichum

musae, Deightoniella torulosa, và Fusarium roseu Chúng sẽ tấn công bề mặt

cuống quả ñã bị cắt Từ các mô quả hỏng, nấm sẽ phát triển vào cuống quả và theo thời gian sẽ tấn công sâu vào bên trong quả

Hiện tượng loét quả: ðược gây ra bởi nấm Colletrichum musae, khi quả chín

ñặc biệt ở các chỗ vết nứt và vết thương trên quả

Hiện tượng hỏng ñầu núm quả: Do Lasiodiplodia theobromae và

Thielaviopsis paradoxa, các loại nấm này xâm nhập qua vết cắt cuống quả

Thịt quả dần dần trở lên mềm và ñẫm nước

Hiện tượng hỏng cuống giống như ñiếu xì gà: Do nấm Verticillium

theobromae và/hoặc Trachysphaera fructigena Phần bị hư hỏng của quả

chuối sẽ bị khô và có xu hướng dính chặt vào quả (xuất hiện các ñốm như tro của ñiếu xì gà)

2.3.7 Chiến lược kiểm soát chất lượng: Giảm thiểu hiện tượng thâm; làm

lạnh từ từ ñến nhiệt ñộ 14°C (58°F); các hệ thống vệ sinh hiệu quả, xử lý nước nóng (như xử lý 5 phút với nước nóng ở nhiệt ñộ 50°C (120°F)) và/hoặc

sử dụng các chất diệt nấm (như Imazalil, TBZ) ñể kiểm soát quá trình hư hỏng ñầu quả

2.4 Các phương pháp bảo quản chuối ñược sử dụng hiện nay

2.4.1 Bảo quản chuối bằng cách chiếu xạ

Khi chiếu bức xạ γ lên hoa quả có tác dụng tiêu diệt một số vi sinh vật ñồng thời có thể ức chế một số quá trình sinh lý, sinh hoá của quả Vì vậy khi chiếu xạ lên chuối có tác dụng làm chuối chậm chín và hạn chế bệnh do các vi sinh vật Liều xạ tối ưu ñối với chuối tiêu 0,3 kGy (kilo Gray) có tác dụng làm chuối chín chậm 10- 14 ngày (140C) Bảo quản ở nhiệt ñộ phòng chuối chín chậm 10 ngày so với mẫu ñối chứng Tuy nhiên việc chiếu xạ lại có những ảnh hưởng ñáng kể ñến thành phần hóa học và chất lượng của quả tươi Các loại vitamin nhất là vitamin A có thể bị phân hủy ngay cả ở những liều chiếu thấp (0,1 kGy), vitamin E bị phân hủy ở 0,3 kGy Dưới tác dụng của các tia bức xạ, các chất lipit, protit cũng có thể bị phân hủy tạo nên các chất có mùi khó chịu làm thay ñổi rõ rệt mùi vị của sản phẩm ñặc biệt là khi chiếu xạ ở liều cao [1]

2.4.2 Bảo quản chuối bằng cách xử lý hoá chất

Chuối hay bị các loại nấm mốc xâm nhiễm ở cuống nải cũng như lên bề mặt quả làm chuối nhanh bị thối hỏng Vì vậy có thể sử dụng các loại thuốc

ñể phòng trừ sự xâm nhiễm của nấm bệnh Ở Châu Phi, Mĩ La tinh và các nước ñang phát triển chủ yếu sử dụng các loại thuốc chống nấm như: Topsin-

M, TBZ, Carbendazin, Imazalin, ñể xử lý cho chuối xuất khẩu Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Kim Thoa, xử lý chuối bằng Topsin-M 0,1% có tác dụng rất tốt trong việc hạn chế thối hỏng chuối trong bảo quản Tuy nhiên hiện nay loại thuốc trừ nấm Topsin-M ñã ñược khuyến cáo không nên sử dụng vì nó gây ảnh hưởng lớn tới sức khoẻ con người Nếu sử dụng các loại thuốc trừ nấm cần tuân theo nghiêm ngặt các giới hạn cho phép về dư lượng thuốc sau bảo quản

2.4.3 Bảo quản chuối bằng chất hấp thụ etilen

Chuối sản sinh ra khí etylen ñẩy nhanh quá trình chín của quả Etylen ñược sinh ra tác ñộng lên màng tế bào quả tăng tính thấm của màng, giải phóng các enzyme, kích thích sự hoạt ñộng của chúng gây ra các phản ứng có liên quan quá trình sinh lý, sinh hoá của quả Vì vậy khi bảo quản xua ñuổi ñược ethylen hoặc dùng chất hoá học ñể hấp thụ ethylen sẽ làm chậm ñược quá trình chín của quả Các chất ñã ñược nghiên cứu và sử dụng gồm:

* 1-MCP (1-Methycyclopropan) ñã ñược nghiên cứu và sử dụng trong bảo quản chuối [18] Sử dụng chất này tránh tác ñộng của ethylen và làm chậm sự tổng hợp chất thơm, phát triển màu sắc nên kéo dài thời gian bảo quản

* Retader (Si12Mg8O30(OH2).8H2O/KMnO4/NaIO4) do hãng Retad, SA của Tây Ban Nha sản xuất Retader chuyển hoá ethylen thành nước và CO2 Tác dụng của Retader là làm sạch khí quyển có ethylen và các chất khí có hại cho nông sản Liều lượng sử dụng 3- 5 g/kg sản phẩm

* Sử dụng chất kháng ethylen Retain – AVG (chất kích thích sinh trưởng) cũng có thể tăng chất lượng quả

2.4.4 Bảo quản trong khí quyển ñiều chỉnh

Phương pháp này bao gồm các ñiều kiện bảo quản như khí quyển cải biến (MA - Modified Atmosphere), khí quyển kiểm soát (CA - Controlled Atmosphere Chuối ñược bảo quản trong môi trường khí quyển mà thành phần và nồng ñộ các chất khí như O2, CO2, N2… ñược ñiều chỉnh và kiểm soát sao cho phù hợp với mục ñích bảo quản Nghĩa là hàm lượng khí CO2

tăng lên, hàm lượng O2 giảm ñi ñể hạn chế quá trình hô hấp, thời gian bảo quản sẽ ñược kéo dài ðể nâng cao hiệu quả bảo quản, phương pháp này thường sử dụng các vật liệu bảo quản là các màng chất dẻo có tính thấm khí như PE, LDPE, PP, ULDPE, xelophan…gọi chung là phương pháp bao gói

khí quyển ñiều chỉnh (MAP) Song phương pháp này dễ gây ra hiện tượng hô hấp yếm khí nhất là ñiều kiện MA Do ñó việc áp dụng ñòi hỏi kỹ thuật cao

và thường yêu cầu kết hợp với nhiệt ñộ thấp Quả rất nhanh bị giảm chất lượng khi chuyển khỏi các ñiều kiện bảo quản nêu trên sang ñiều kiện không khí và nhiệt ñộ thường Bên cạnh các hạn chế nêu trên, chi phí ñầu tư cao ñặc biệt với ñiều kiện kiểm soát khí nghiêm nghặt như ở CA vẫn là lý do chủ yếu của việc thiếu khả thi phổ cập công nghệ này tại nhiều nước ñang phát triển Hơn thế nữa, với việc sử dụng các màng chất dẻo có nguồn gốc từ dầu mỏ khó phân hủy sinh học sẽ tạo ra chất thải cho môi trường CA kìm hãm quá trình chín và làm giảm cường ñộ hô hấp và sản sinh etilen Khả năng bảo quản sau thu hoạch của chuối chín xanh thành thục là 4-6 tuần trong ñiều kiện khí quyển kiểm soát (2-5% O2 và 2-5% CO2) ở 14°C so với chỉ 2-4 tuần trong không khí Nồng ñộ <1% O2 và/ hoặc >7% CO2 có thể gây ra trạng thái và hương vị không phù hợp cho quả chuối Sử dụng CA trong quá trình vận chuyển kìm hãm ñược quá trình chín nên có thể thu hoạch chuối khi nó chín thành thục mà không cần hái xanh quá

2.5 Phương pháp bảo quản hoa quả bằng chế phẩm tạo màng

2.5.1 Cơ sở khoa học và ñặc ñiểm công nghệ

Khác với kỹ thuật túi film chất dẻo, trong ñó một lô quả hoặc từng quả ñược ñựng trong túi, phương pháp kỹ thuật phủ màng là tạo ra một dịch lỏng dạng composit ở dạng colloid hoặc nhũ tương rồi phủ lên bề mặt từng quả (hoặc rau ăn quả, rau ăn củ) riêng rẽ bằng cách phun, dúng, xoa, lăn Khi dịch lỏng khô ñi tạo ra một lớp màng mỏng gần như trong suốt trên quả Nhờ tính chất bán thấm ñiều chỉnh khí và hơi nước của màng mà quả ñược giữ tươi lâu hơn Màng phủ làm giảm tổn thất khối lượng và làm chậm sự nhăn nheo của quả do hạn chế quá trình mất nước Màng phủ có thể tạo ra vùng vi khí quyển ñiều chỉnh xung quanh quả do ñó làm thay ñổi sự trao ñổi khí với không khí

xung quanh Như vậy, về bản chất kỹ thuật màng bán thấm cũng là một dạng

của phương pháp MA [6-8]

Công nghệ tạo màng bề mặt có những ñặc ñiểm chính về kỹ thuật như sau:

- Làm giảm tổn thất khối lượng và giảm biến dạng hình thức do mất nước;

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

- Làm giảm trao ñổi khí (giảm O2, tăng CO2) dẫn tới làm chậm quá trình chín hay già hoá;

- Cải thiện hình thức nhờ lớp màng bóng láng;

- Làm tăng ñộ tươi của rau quả;

- Ức chế vi sinh vật phát triển trên bề mặt rau quả;

- Phòng ngừa tổn thương cơ học và nhiễm bệnh trong vận chuyển;

- Chất lượng ñược duy trì nhờ các ưu ñiểm trên

và chất bảo quản ñể giữ chế phẩm ñược lâu

Lipid (chất béo) dùng trong chế phẩm thường là những chất sáp hoặc dầu tự nhiên Ví dụ: sáp carnauba từ lá cọ ở Brazil, sáp cám gạo, sáp ong Cũng có thể là sáp tổng hợp như parafin và polyethylen là những sản phẩm tinh luyện dầu mỏ Chất nhựa tự nhiên như cánh kiến, nhựa cây Châu Âu và

Mỹ cho phép dùng hai nguyên liệu này làm phụ gia thực phẩm Chế phẩm tạo màng là lipid và nhựa có ưu ñiểm là làm giảm mất nước nhưng chúng lại có

nhược ñiểm là dễ gây ra hiện tượng hô hấp yếm khí do ức chế trao ñổi khí, nhất là ñối với cánh kiến và nhựa cây

Vật liệu carbohydrát thường sử dụng làm chất tạo màng gồm: xenlulo

và các dẫn xuất từ xenlulo, tinh bột, pectin, alginate, carrageenan và chitosan Những loại vật liệu này kém tác dụng chống mất nước cho rau quả, nhưng có tính thẩm thấu khí khá chậm nên có tác dụng làm chậm chín quả

Protein ñể làm màng thực phẩm có thể tách chiết từ ngô (zein), lúa mỳ (gluten), ñỗ tương, colagen (gelatin), hoặc từ sữa (casein) Cũng như polysaccharit, protein không có khả năng chống mất nước cao như màng lipid, nhưng sự trao ñổi khí lại rất thuận lợi cho việc làm chậm quá trình chín

mà không gây ra hiện tượng hô hấp yếm khí Do vậy người ta thường kết hợp các thành phần nhựa với protein hay với polysaccharit

Như vậy, chế phẩm tạo màng ñược làm từ các thành phần tự nhiên, không ñộc hại, trong nhiều trường hợp là những chất dinh dưỡng Khi pha chế, tùy theo loại quả mà chúng ta sẽ chọn loại nguyên liệu khác nhau ñể ñảm bảo hiệu quả bảo quản và yếu tố an toàn thực phẩm

2.5.3 Ưu và nhược ñiểm của phương pháp

Về bản chất, công nghệ tạo màng bề mặt giống phương pháp bao gói khí quyển ñiều chỉnh (MA), tức là có thể ñạt ñược hiệu quả bảo quản của phương pháp ñó Ngoài ra còn có các ưu ñiểm nổi bật sau ñây:

- Dễ sử dụng do kỹ thuật áp dụng ñơn giản, không yêu cầu nhân lực trình ñộ cao;

- Quy mô áp dụng rộng vì có thể cho sản xuất tập trung và quy mô hộ;

- Thân thiện môi trường vì không tạo ra chất thải khi sử dụng;

- Là công nghệ không ñắt tiền;

- Dễ dàng kết hợp với các phương pháp bảo quản khác, có thể phối chế vào màng các hoạt chất theo ý muốn;

- Dễ dàng cơ giới hóa khâu sử dụng như trong hệ thống packinghouse

- Chế phẩm phù hợp với quy mô sản xuất công nghiệp

- Công nghệ này có nhược ñiểm ñặc trưng thường gặp khi sử dụng phương pháp MA và CA do sự hình thành ñiều kiện yếm khí, nhất

là khi bảo quản ở nhiệt ñộ thường, dẫn tới sự thay ñổi mùi vị, mầu sắc, sự khác lạ trên bề mặt (hiện tượng dính, trơn) Phương pháp này không thích hợp cho bảo quản các loại rau ăn lá

2.5.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bảo quản bằng chế phẩm tạo

màng

2.5.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới, các loại quả ñược nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật bảo quản bằng chế phẩm tạo màng composit phổ biến hiện nay gồm có: táo, quả

có múi, chuối, ñào, bơ, dứa, nho, hồng Các loại rau gồm có: dưa chuột, cà chua, khoai lang, dưa các loại [26] Dựa theo tính chất tự nhiên vốn có của sáp quả mà xu hướng nghiên cứu trước ñây chủ yếu sử dụng lipid và nhựa cây

ñể làm thành phần tạo màng Khi bổ sung thành phần này sẽ ñạt ñược hiệu quả chống mất nước và tăng ñộ bóng láng của vỏ quả Các sản phẩm tạo màng một thành phần hiện nay ít sử dụng mà ñã chuyển sang việc chế tạo sản phẩm dạng composit có ít nhất 2 thành phần Vật liệu composit ñã ñược quan tâm nghiên cứu nhiều nhằm kết hợp các tính chất có lợi của các vật liệu khác nhau ñể cải tiến các chức năng như ñộ thấm khí, ñộ bóng, ñộ bền, tính dẻo, mức ñộ bổ sung dinh dưỡng và cách thức trình bày chế phẩm [19-22] Trong quá trình này, nhất thiết phải có chất dẻo hóa, trong ñó phổ biến nhất là các polyol Lợi ích của chất dẻo hóa là làm giảm số lượng các cầu hydro liên kết

giữa các phân tử polyme làm cho màng mềm dẻo không bị giòn, nhưng nhược ñiểm lớn kèm theo là lại làm tăng tính thẩm thấu hơi nước [19, 20]

Trước ñây, trong quá trình tạo vật liệu composit, thường phải sử dụng các dung môi hữu cơ ñể hòa tan các vật liệu gốc lipid và nhựa Hiện nay, nghiên cứu sản xuất chế phẩm tạo màng ñã có nhiều cải tiến, ñó là việc sử dụng các chất sáp và nhựa ở dạng nhũ tương nước Lợi ích của dạng nhũ tương nước so với dạng dung môi hữu cơ không những an toàn trong sản xuất

và sử dụng, mà còn không ñòi hỏi phải làm khô rau quả trước khi phủ màng [19] Phương pháp nhũ hóa vì vậy trở nên rất quan trọng trong quá trình sản xuất chất tạo màng hiện nay Phương pháp này có thể áp dụng không hạn chế cho bất cứ loại chất sáp hay nhựa nào Ngoài ra còn cho phép bổ sung một số chất bảo quản cho chính chế phẩm khi tồn trữ, hoặc chất diệt nấm ñể tránh cho quả khỏi bị nấm mốc gây thối khi sử dụng trong bảo quản Thông thường các chất này không hòa tan trong nước mà cũng phải nhũ tương hóa Các phụ gia khác cũng có thể bổ sung dễ dàng theo cách tương tự

Các tác ñộng của màng phủ tới sự biến ñổi chất lượng và hình thức của rau quả luôn luôn ñược nghiên cứu, khảo sát trong mọi thử nghiệm về hiệu quả của các chất tạo màng Các chỉ tiêu khảo sát về cơ lý, cảm quan thường gồm: màu sắc quả, ñộ cứng, sự xuất hiện các tổn thương về sinh lý, vi sinh vật trong bảo quản, sự mất nước Các chỉ tiêu chất lượng phổ biến nhất là xác ñịnh nồng ñộ khí O2 và CO2 bên trong quả, một số loại khí hay thành phần của dịch quả ñặc trưng cho hiện tượng hô hấp yếm khí Các chỉ tiêu dinh dưỡng cũng thường ñược chú ý khảo sát

Về kỹ thuật sản xuất, trước hết có thể phân biệt hai loại màng là loại ăn ñược (edible) và màng bình thường Màng ăn ñược chứa các thành phần chủ yếu là polyme sinh học và các phụ gia thực phẩm ñược phép sử dụng trong thực phẩm Ngay việc bổ sung thêm chất bảo quản thì cũng phải là những

chất ñược phép dùng trong công nghiệp thực phẩm, ví dụ: nisin, lysozyme, sorbat, benzoat Loại màng bình thường (không ăn ñược) chủ yếu là các polyme tổng hợp, hoặc là loại ăn ñược nhưng chứa các phụ gia không ñược phép dùng trực tiếp trong thực phẩm như chất diệt nấm: imazalil, thiabendazol, các loại paraben Một số loại polyethylen ñược coi là "ăn ñược”

Tổng hợp số liệu từ năm 2000 ñến nay từ tất cả các chế phẩm tạo màng

ñã thương mại hoá rộng rãi trên thế giới, có thể nhận thấy chúng chỉ bao gồm chủ yếu các chất: sáp carnauba, sáp ong, sáp candelilla, nhựa PE oxi hóa, nhựa cánh kiến, dẫn xuất nhựa thông, casein, dẫn xuất xenlulô Chúng ta dễ dàng tìm thấy thành phần các chất tạo màng ñó và cả một số phụ gia trong nhiều pa-tăng của Mỹ, trong nhiều bài báo, thậm chí trên nhiều trang web giới thiệu sản phẩm của các công ty nước ngoài Tuy nhiên, chúng ta không tìm thấy thành phần chi tiết, tỷ lệ của chúng ñể có thể áp dụng xem liệu các thành phần ñó có áp dụng phù hợp với các loại rau quả của Việt Nam hay không

Về kỹ thuật pha chế chế phẩm tạo màng, trước ñây chủ yếu sử dụng phương pháp ñồng thể hóa ñể tạo ra các chế phẩm dạng thể gel hoặc colloid Thành phần chính là các polyme loại hydrophilic như cacboximetilxenlulô (CMC), hidroxipropilmethil xenlulô (HPMC), chitosan, pectin, casein, zein Các phụ gia chủ yếu là chất dẻo hoá, este của một số axit béo Gần ñây, phương pháp pha chế chủ ñạo là tạo vật liệu composit dạng colloid-lipid và vi nhũ tương hoá [23,24] ðối với chế phẩm làm từ sáp hay các loại nhựa, ñể tạo

ra ñược màng mỏng trên quả thì sáp ñó phải ở dạng vi nhũ tương Nhũ tương sáp thường chứa sáp, chất nhũ hoá và nước Loại và nồng ñộ chất nhũ hoá có vai trò rất quan trọng ảnh hưởng trực tiếp ñến kích thước hạt, ñộ trong, màu sắc của sản phẩm nhũ tương Về nguyên tắc kích thước hạt nhũ quyết ñịnh

tính chất của sản phẩm chất tạo màng phủ Kích thước càng nhỏ càng tốt Việc thiết lập ñược chế ñộ công nghệ tạo vi nhũ kích thước nhỏ là việc rất khó, phụ thuộc vào ñiều kiện phản ứng, bản chất sáp, chất nhũ hoá Phụ thuộc vào nhiệt ñộ nóng chảy mà người ta chia ra hai quá trình nhũ hoá ở áp suất không khí và áp suất cao Phương pháp nhũ hoá áp suất thường chỉ áp dụng cho những loại sáp/nhựa có nhiệt ñộ nóng chảy nhỏ hơn nhiệt ñộ sôi của nước ðối với loại có ñộ nóng chảy cao hơn, phải sử dụng áp suất cao Phương pháp áp suất cao cho sản phẩm có kích thước hạt nhỏ và nhiều ưu ñiểm khác Hiện nay chỉ có ít cơ sở nghiên cứu và sản xuất áp dụng phương pháp nhũ hoá này Công ty Deco, Cerexagri của Mỹ ñã sản xuất và thương mại nhiều chế phẩm bằng phương pháp tạo vi nhũ áp suất cao [28,29] Lợi ích của phương pháp nhũ hoá áp suất cao là có thể làm nhũ tương hoá ñược các loại sáp/nhựa có nhiệt ñộ nóng chảy trên 100oC, nhưng cũng rất hiệu quả

ñể nhũ hoá các loại có nhiệt ñộ nóng chảy thấp hơn

2.5.4.2 Các nghiên cứu trên tại Việt Nam

Từ các nghiên cứu về bao gói khí quyển ñiều chỉnh (MA) tại Việt Nam trong vòng 6 năm qua cho thấy công nghệ bảo quản theo nguyên tắc MA là hiệu quả ñối với một số rau quả tươi ở Việt Nam Hiệu quả công nghệ là rõ ràng vì ñược chứng minh khắp thế giới Nhưng khó khăn ñể mở rộng công nghệ ở Việt Nam vẫn còn rất nhiều, chưa làm chủ ñược công nghệ sản xuất Tất cả các vật liệu màng ñều mua từ nước ngoài Công nghệ yêu cầu tuyệt ñối

về ñiều kiện lạnh, nếu không hiệu quả sẽ rất thấp Vấn ñề tiền xử lý cũng rất quan trọng không thể bỏ qua Tuy vậy, hướng ñi theo MA là rất chính xác và nhiều triển vọng Chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài này chính là cũng ñi theo hướng MA, nhưng với cách tiếp cận khác là công nghệ tạo màng ngay trên quả bằng vật liệu composit

Kết quả nghiên cứu sản xuất và ứng dụng các chế phẩm tạo màng

dạng composit và ở Việt Nam có rất ít Viện Nghiên cứu Cây ăn quả miền Nam ñã tạo ra một chế phẩm dạng composit với các thành phần chính là tinh bột chuối, methylxenlulo, gelatin và parafin cùng một số phụ gia như chất dẻo hoá (PEG400, PG, TEA, PVA) thử nghiệm trên quả chuối, thanh long, xoài

và ñã chỉ ra hiệu ứng chậm chín biểu hiện trên cả 3 loại quả [11] Các kết quả theo thông báo chỉ là bước ñầu với quy mô phòng thí nghiệm và cho ñên nay chưa thấy có kết quả mới Với thành phần như công bố thì chế phẩm có khả năng làm chậm chín do chứa các hợp chất polysacharit và protein Mặt khác,

do có thành phần sáp parafin nên màng cũng có khả năng chống mất nước Gần ñây, Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã mở

ra hướng nghiên cứu về công nghệ bảo quản bằng các chế phẩm tạo màng Các nghiên cứu và triển khai tại Viện trong 5 năm gần ñây ñã tiến hành theo hai cách tiếp cận: một là sử dụng một số chế phẩm thương mại nhập của nước ngoài ñể thử nghiệm áp dụng nhằm giới thiệu và khẳng ñịnh công nghệ mới; hai là nghiên cứu chế tạo ra những chế phẩm có tác dụng và hiệu quả tương tự

từ những nguyên liệu sẵn có trong nước nhằm làm chủ hoàn toàn công nghệ Với cách tiếp cận thứ nhất, các cán bộ của Bộ môn Nghiên cứu bảo quản nông sản thực phẩm trong hai năm 2006-2007 ñã ñưa vào áp dụng hai chế phẩm nhập khẩu BQE-15 và BQE-625 [6, 7] Chế phẩm BQE-15 ñược nhà sản xuất khuyến cáo sử dụng ch quả có múi, do ñó các cán bộ của Viện

ñã triển khai thử nghiệm trong bảo quản quả cam với quy mô tập trung và hộ gia ñình ở rất nhiều ñịa phương trong cả nước Kết quả thử nghiệm và áp dụng, ñặc biệt với giống cam sành Hà Giang qui mô lớn trong nhiều vụ ñã khẳng ñịnh hiệu quả bảo quản rất tốt của chế phẩm này Khi áp dụng BQE-15 kết hợp bổ sung một lớp bọc ngoài bằng LDPE có thể kéo dài thời gian bảo quản tới 90 ngày với tổn thất do mất khối lượng tự nhiên và thối hỏng dưới 10% Trong khi chế phẩm BQE-15 có thành phần tạo màng là polyethylene ở

dạng nhũ tương thì BQE-625 lại ñược pha chế với thành phần tạo màng chính

là sáp cây cọ Brazin (sáp carnauba) Chính vì vậy BQE-625 ñược ñánh giá là chế phẩm tạo màng thực phẩm (ăn ñược) Cả hai loại chế phẩm ñều ñược FDA của Hoa Kỳ chấp thuận các tiêu chuẩn an toàn theo mục 21 CFR 175.105 và 21 CFR 172 Nhà sản xuất BQE-625 khuyến cáo sử dụng chế phẩm này cho nhiều loại rau quả khác nhau Từ ñặc ñiểm này, các cán bộ nghiên cứu của Viện ñã tiến hành thử nghiệm hiệu quả bảo quản của BQE-

625 trên một số nông sản như cà chua, dưa chuột, xoài Các kết quả chỉ ra rằng BQE-625 có thể làm tăng thời gian bảo quản tươi ñối với quả xoài tới 15 ngày, cà chua tới 30 ngày và dưa chuột tới 17-20 ngày Các kết quả này mở ra một hướng triển khai công nghệ mới cho bảo quản rau quả tươi trong nước, ñồng thời là cơ sở ñể Viện tập trung nghiên cứu nhằm tự sản xuất các chế phẩm tương tự sử dụng cho nhiều loại quả và rau ăn củ, ăn quả khác nhau Với cách tiếp cận thứ hai, ñến nay nhóm nghiên cứu của Nguyễn Duy Lâm thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm, trong khuôn khổ thực hiện ñề tài cấp bộ và cấp Nhà nước ñã xây dựng ñược quy trình công nghệ sản xuất một số chế phẩm bảo quản rau quả theo nguyên tắc tác dụng của BQE Hiện ñã hoàn thiện quy trình sản xuất chế phẩm quy mô 350 lít/mẻ và thử nghiệm xác ñịnh hiệu quả các chế phẩm chuyên dùng cho quả có múi, quả xoài, dưa hấu, dưa chuột và cà rốt [7,8,9] Chế phẩm CP02 bảo quản quả có múi có thành phần tương tự như BQE-15 chứa chủ yếu là polyethylene dạng nhũ tương Các thử nghiệm quy mô nhỏ và lớn ñều chứng minh hiệu quả của chế phẩm này tương ñương với chế phẩm BQE-15

2.5.5 Tính ATTP của chế phẩm tạo màng [21]

Các polyme thiên nhiên và tổng hợp, các loại sáp và nhựa cây sử dụng trong sản xuất chế phẩm tạo màng ñều ñược phép của Cơ quan Quản lý thực

phẩm và thuốc của Mỹ (FDA) và Cơ quan Quản lý an toàn thực phẩm của EU (EUFSA) FDA cho phép sử dụng các loại sáp và các chất tạo màng như là phụ gia thực phẩm hoặc “ñược coi là an toàn” Tất cả thành phần sử dụng ñều thuộc danh mục “E number” các phụ gia thực phẩm của EU Ví dụ: este nhựa thông có số E445, sáp ong là E901, sáp carnauba là E903, cánh kiến ñỏ là E904, parafin là E905, PE oxy hóa là E914, HPMC là E463 Các phụ gia khác trong thành phần của chế phẩm cũng luôn ñược chú ý chọn và thay thế bằng những hợp chất an toàn, ñược phép sử dụng trong thực phẩm Ví dụ, trước ñây morpholine ñược phép sử dụng tại Mỹ dùng trong quá trình tạo nhũ tương, nhưng EU không cho phép Nay ñã ñược ñề nghị sử dụng dung dịch amonia (E515) ñể thay thế Chất nhũ hóa phổ biến là oleat

2.6 Các nghiên cứu bảo quản quả chuối bằng chế phẩm tạo màng

Việc áp dụng chế phẩm tạo màng ñể duy trì chất lượng và hình thức quả chuối ñang ñược thực hiện ở một số nước sản xuất chuối, trong ñó có cả các nước trong khu vực như Trung Quốc, Thái Lan Thưc tiễn hoạt ñộng ở các nước ñã chứng minh ñây là phương pháp bảo quản rất hiệu quả và kinh tế ñối với nhiều loại hoa quả, trong ñó có quả chuối Tuy nhiên so với các loại quả có múi, quả táo thì số lượng nghiên cứu và lượng chế phẩm sản xuất dành cho quả chuối ít hơn nhiều

Một số nghiên cứu ñã sử dụng chitosan kết hợp với các thành phần chống nấm là hóa chất tổng hợp hay chiết xuất từ tự nhiên khác Chỉ xét riêng hiệu quả của chitosan, nhóm nghiên cứu của Trường ðại học King Mongkut’s (Thái lan) cho thấy chitosan ñã làm chậm rõ rệt quá trình chín của quả chuối thể hiện ở màu vỏ quả, ñộ chắc quả, hàm lượng chất rắn hòa tan và chỉ số bệnh [34]

Các tác giả Banglades ñã sử dụng chế phẩm phủ màng Waxol trong

nghiên cứu bảo quản chuối giống Amrita sagar và thu ñược kết quả bảo quản

ñược 21 ngày với hư hao khối lượng tự nhiên 6,89%, trong khi chuối ñối chứng chỉ bảo quản ñược 9,33 ngày [35]

Trong nghiên cứu của nhóm tác giả thuộc Viện Công nghiệp thực phẩm

Án ðộ ñã sử dụng 5 loại chế phẩm composit khác nhau Cả 5 loại ñều ñược pha chế từ polysaccharides Các chỉ tiêu về chất lượng và tuổi thọ bảo quản quả chuối ở 27°C ñược theo dõi so sánh với Waxol là một chế phẩm ñã thương mại Kết quả chỉ ra cả 5 loại chế phẩm có thành phần polysaccharide ñều có tác dụng bảo quản tốt, nhưng kết quả tốt nhất vẫn là chitosan Kết quả này cũng thể hiện ñối với quả xoài trong cùng thí nghiệm ñó [31,32]

Ở trong nước, rất ít kết quả nghiên cứu về chế phẩm tạo màng bảo quản quả chuối ñược công bố Nguyễn Duy Lâm [7] trong khuôn khổ một ñề tài cấp Bộ ñã sử dụng chitosan kết hợp với một vài polime khác áp dụng cho bảo quản quả chuối và cho kết quả rất rõ rệt về tác dụng làm chậm chín Viện Nghiên cứu Cây ăn quả miền Nam ñã tạo ra một chế phẩm dạng composit với các thành phần chính là tinh bột chuối, methylxenlulo, gelatin và parafin cùng một số phụ gia như chất dẻo hoá và thử nghiệm trên quả chuối và ñã cũng chỉ

ra hiệu ứng chậm chín [11 ]. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu trong nước chỉ

là bước ñầu với quy mô nhỏ phòng thí nghiệm

3 ðỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

3.1 ðối tượng, vật liệu nghiên cứu

3.1.1 ðịa ñiểm nghiên cứu

ðề tài sẽ ñược tiến hành nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm - Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, Số 4, Ngô Quyền, Hà Nội

3.1.2 ðối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu trên quả chuối tiêu ñược trồng tại Lĩnh Nam, quận Hoàng Mai, Hà Nội Chuối sau khi thu hái ñược lựa chọn kỹ ñể loại bỏ những nải xấu, bị tổn thương, bị bệnh Rửa sạch các nải bằng nước thường, ñể khô, xử lý

vi sinh bằng nước nóng ở 500C trong 5 phút có bổ xung TBZ 300 ppm và Imazalil 200 ppm, ñể ráo ở nhiệt ñộ thường rồi ñược chia thành các lô thí nghiệm

3.1.3 Vật liệu nghiên cứu

Sáp Carnauba (E902) do SMM Group & Co (Brazil) cung cấp Sáp

Carboxymethylcenlulose (E466) và Hydroxypropylmethylcenlulose (E464)

do Zhejiang Zongbao Imp & Exp Corp Ltd, Trung Quốc cung cấp Nhựa cánh kiến ñỏ (E904) do công ty Anning Decco Fine Chemical sản xuất Axit oleic, axit lauric, axit miristic và dung dịch ammonia (E510) tương ứng là chất hoạt ñộng bề mặt và kiềm amin ñể làm chất nhũ hóa tạo nhũ tương sáp sáp carnauba và epolene Các hóa chất này là những loại tinh khiết do các công ty hóa chất lớn của Trung Quốc sản xuất

3.1.4 Phương pháp pha chế các thành phần

3.1.4.1 Phương pháp pha chế nhũ tương sáp

Sử dụng phương pháp nhũ hoá áp suất cao ñối với sáp carnauba và sáp polyetylene ðưa vào nồi phản ứng sáp carnauba (hoặc sáp Epolene), axit béo, dung dịch amoniac, chất chống bọt và nước cất Cấp nhiệt cho bình phản ứng, khuấy ở tốc ñộ 100-200 vòng/phút Khi nhiệt ñộ trong bình phản ứng ñạt 80-

90 (nhiệt ñộ nóng chảy của sáp), tăng tốc ñộ khuấy trong bình lên 400 vòng/phút và tiếp tục gia nhiệt ñể nhiệt ñộ nồi phản ứng lên 1200C Giữ nhiệt

ñộ của nồi phản ứng ở nhiệt ñộ này 15-25 phút ñể chắc chắn rằng sáp ñã nóng chảy hoàn toàn và phân tán ñều ñể tạo ra nhũ tương nghịch nước trong sáp Sau khi nhiệt ñộ của nồi phản ứng ñạt 1200C trong 15-25 phút, làm mát nồi phản ứng về 1000C, nâng tốc ñộ khuấy trong nồi phản ứng lên 600 vòng/phút Cho từ từ nước nóng (95-980C) vào nồi trong khoảng 3 phút (ñể giảm sự chênh lệch nhiệt ñộ trong nồi phản ứng và nước nóng cho vào) Kết thúc giai ñoạn cho nước nóng khuấy hỗn hợp trong nồi phản ứng thêm 2 phút ñể cho

sáp phân tán ñều vào nước Làm lạnh nồi phản ứng về nhiệt ñộ phòng [6-8]

3.1.4.2 Pha chế dung dịch nhựa cánh kiến ñỏ

ðun nóng nước ñến 800C rồi ñưa nhựa cánh kiến vào khuấy ñều hỗn hợp Cho NaOH, ammonia và izopropanol vào cốc ñể hòa tan nhựa cánh kiến, khuấy dung dịch ñến khi nhựa cánh kiến hòa tan hoàn toàn rồi làm lạnh về

nhiệt ñộ phòng

3.1.4.3 Pha chế thể keo hidroxipropilmethylcenlulose (HPMC)

ðể tạo thể keo HPMC, cho một lượng không quá 5% trong thể tích nước rồi ñun nóng ñến 80oC Khuấy ñều cho ñến tạo thể keo hoàn toàn Từ dung dịch keo 5% này có thể pha loãng thành các dung dịch nồng ñộ nhỏ hơn

3.1.4.4 Pha chế thể keo carboximethylcenlulose (CMC)

ðể tạo thể keo HPMC, cho một lượng không quá 3% trong thể tích nước rồi ñun nóng ñến 60oC Khuấy ñều cho ñến tạo thể keo hoàn toàn Từ dung dịch keo 3% này có thể pha loãng thành các dung dịch nồng ñộ nhỏ hơn

3.2 Thiết bị dụng cụ và hoá chất nghiên cứu

Thiết bị :

- Máy ño màu cầm tay Color meter (tec PCM/PSM, Mỹ)

- Chiết quang kế ñiện tử

- Bình tam giác các loại

- Phễu thuỷ tinh các loại

- Phenolftalein 1%

- TBZ,

- Imazalil

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu xác ñịnh thành phần chế phẩm tạo màng bảo quản quả chuối

- Nghiên cứu xác ñịnh tỷ lệ các thành phần chế phẩm tạo màng bảo quản quả chuối

- Nghiên cứu xác ñịnh nồng ñộ chất khô tối ưu của chế phẩm

- Thử nghiệm hiệu quả bảo quản quả chuối bằng chế phẩm

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Mỗi nải chuối ñược tách ra thành 2 chùm, mỗi chùm từ 7-9 quả Mỗi công thức có 20 chùm chuối Lặp lại 3 lần cho mỗi công thức Quả sau khi chọn lựa, làm sạch, ñể khô tự nhiên rồi dùng chổi sơn quét chế phẩm lên bề mặt quả Quả ñược ñể khô tự nhiên sau ñó xếp bảo quản trong ñiều kiện nhiệt

ñộ phòng Thời gian theo dõi là 15 – 20 ngày Lấy mẫu ñịnh kỳ ñể theo dõi các chỉ tiêu

3.4.2 Xác ñịnh mức ñộ hao hụt khối lượng tự nhiên của quả chuối

Hao hụt khối lượng tự nhiên ñược xác ñịnh bằng cách cân khối lượng từng chùm chuối ở mỗi công thức trước khi bảo quản và sau mỗi lần theo dõi Hao hụt khối lượng tự nhiên sẽ ñược tính theo công thức:

100 1

2 (%)

M

M

Trong ñó: X (%) là hao hụt khối lượng tự nhiên ở mỗi lần phân tích; M1

(g) - khối lượng quả trước bảo quản; M2 (g) - khối lượng quả ở các lần phân

3.4.3 Xác ñịnh cường ñộ hô hấp của quả chuối

ðược xác ñịnh theo phương pháp ño kín, sử dụng máy ICA (Anh) ñể

ño lượng CO2 trong môi trường bình bảo quản ñóng kín Sau ñó tính nồng ñộ

CO2 theo công thức:

.100

A V X

m t

=

Trong ñó: X là nồng ñộ CO2 (ml/kg.h); A - tỷ lệ % CO2 ño ñược trong máy (%); M - khối lượng mẫu ñưa vào thí nghiệm (kg); T - thời gian (giờ-h); 100: Hệ số chuyển ñổi; V - thể tích không khí tự do trong hộp ño hô hấp (ml)

3.4.4 Xác ñịnh biến ñổi màu sắc vỏ quả chuối

Xác ñịnh sự biến ñổi màu sắc vỏ quả qua từng giai ñoạn bằng máy ño màu Color Meter của hãng Color Tec PCM/PSM, Mỹ Kết quả hiện ra trên

máy là các chỉ số màu L, a, b và ñược ñối chiếu với biểu ñồ màu Trong ñó: L

là chỉ số thể hiện ñộ sáng của vỏ quả có giá trị từ 0-100; a - chỉ số thể hiện dải màu từ xanh lá cây ñến ñỏ, có giá trị từ -60 ñến +60; b - chỉ số thể hiện dải

màu từ xanh da trời ñến vàng, có giá trị từ -60 ñến +60

3.4.5 Xác ñịnh hàm lượng chất rắn hòa tan

Máy ño chiết quang kế cầm tay có thể sử dụng ñể xác ñịnh % TSS (chất rắn hòa tan tương ñương với ñộ Brix cho dung dịch ñường) trong một mẫu nhỏ dịch quả Nhiệt ñộ sẽ ảnh hưởng ñến kết quả ño (tăng khoảng 0,5% TSS khi tăng 5oC) nên cần ñiều chỉnh phép ño ở nhiệt ñộ thường ðể có kết quả chính xác hơn cần làm sạch và chuẩn hóa máy ño giữa mỗi lần ñọc kết quả bằng nước cất (nên ñể 0% TSS ở 20oC)

3.4.6 Xác ñịnh hàm lượng axit hữu cơ tổng số

Axit toàn phần của dịch quả ñược xác ñịnh theo TCVN 3948-84 Từ các mẫu phân tích ở mỗi công thức ép lấy dịch quả và lọc trong Dùng pipet hút 10ml dịch quả cho vào bình tam giác, thêm 20ml nước cất và 3 giọt phenolftalein 1% Tiến hành chuẩn dộ bằng dung dịch NaOH 0,1N ñến khi xuất hiện màu phớt hồng Hàm lượng axit hữu cơ ñược tính theo công thức:

X = (M x V2 x N x 100) / (V1 x 1000) Trong ñó: X là hàm lượng axit (%); M - phân tử lượng axit malic; N - nồng ñộ dung dịch NaOH; V1 - số ml dịch quả lấy ñể chuẩn ñộ; V2 - số ml NaOH cần ñể chuẩn ñộ

3.4.7 Phương pháp ñánh giá cảm quan

Phương pháp ñánh giá cảm quan theo phương pháp cho ñiểm sử dụng

thang ñiểm 5 gồm 6 bậc (0 – 5 ñiểm)

Chuẩn bị mẫu gồm có các mẫu chuối chín tương ứng với 6 công thức là

ðC, CT1, CT2, CT3, CT4 và CT5 sau 15 ngày bảo quản Thành lập nhóm cảm quan gồm 10 thành viên, mỗi thành viên ñược phát một phiếu ñánh giá cảm quan và các mẫu chuối ñã ñược mã hoá bằng các chữ cái in hoa, thứ tự các mẫu khi phát cho các thành viên của hội ñồng là không giống nhau Sau mỗi lần thử các thành viên phải sử dụng nước ñể thanh vị trước khi thử mẫu tiếp theo

Chất lượng cảm quan của rau quả trong quá trình bảo quản ñược xác ñịnh theo tiêu chuẩn 3215 – 79 Theo quy ñịnh loại tốt 18,6 - 20, Khá 15,2 - 18,5, trung bình 11,2 – 15,1, kém 7,2 – 11,1, rất kém 4,0 – 7,2 và hỏng 0 - 3,9

Bốn chỉ tiêu ñánh giá ñược chọn tùy thuộc vào từng loại rau, quả tuy nhiên phổ biến là hình thức bên ngoài, mùi, vị và trạng thịt quả Trong một số trường hợp như với quả có múi ñã chọn các hệ số quan trọng khác nhau, còn hầu hết duy trì là 1

3.4.8 Phương pháp xử lý số liệu

Phương pháp xử lý số liệu bằng Microsoft Excel và Irristart 4.0