Đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ gelatin tinh bột oxy hóa trong bảo quản trái có đỉnh hô hấp, sử dụng mô hình thử nghiệm trên chuối

Tuy nhiên, việc bảo quản các loại sản phẩm này sau thu hoạch tương đối ngắn, vì chúng vẫn tồn tại mô sống sẽtiếp tục diễn ra quá trình trao đổi chất nên sẽlàm thayđổi các tính chất sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

Tp Hồ Chí Minh, tháng 8/2019

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA LỚP PHỦ GELATIN – TINH BỘT OXY HÓA TRONG BẢO QUẢN TRÁI CÓ ĐỈNH HÔ HẤP, SỬ DỤNG MÔ

HÌNH THỬ NGHIỆM TRÊN CHUỐI

GVHD: TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: PHẠM THỊ CẨM GIANG MSSV: 15116015

SVTH: NGUYỄN HỮU KHANG MSSV: 15116023

SKL 0 0 6 1 1 9

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

MÃ SỐ: 2019 - 15116015

THÀNH PH Ố HỒ CHÍ MINH – 08/2019

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA LỚP PHỦ

GELATIN – TINH BỘT OXY HÓA TRONG BẢO

HÌNH TH Ử NGHIỆM TRÊN CHUỐI

GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN

L ỜI CẢM ƠN

Đểhoàn thành khóa luận tốt nghiệp ngoài kiến thức, nỗlực của bản thân còn có sự

hỗtrợ, động viên to lớn từ phía gia đình, thầy cô và bạn bè

Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy/ cô trong bộ môn Công nghệ Thực phẩm

Trường Đại học Sư phạm Kỹthuật TP HCM đã truyền đạt những kiến thức quý báu, hỗtrợ

cơ sở vật chất, thiết bị đểchúng tôi có thể hoàn thành khóa luận.Đặc biệt, xin chân thành

cảm ơn thầy Trịnh Khánh Sơn người đã trực tiếp hướng dẫn trong nghiên cứu đềtài này

Cuối cùng chúng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, ởbên cạnh ủng hộ, giúp đỡchúng tôi có thời gian nghiên cứu đề tài và hết lòng hỗ trợvề mặt tinh thần trong suốt thời gian

thực hiện khóa luận

L ỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan toàn bộnội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp

là do chính chúng tôi thực hiện Chúng tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định

Ngày 31 tháng 07 năm 2019

Ký tên

M ỤC LỤC

DANH M ỤC HÌNH ẢNH i

DANH M ỤC BẢNG ii

DANH M ỤC TỪ VIẾT TẮT iii

TÓM T ẮT iv

CHƯƠNG 1 - T ỔNG QUAN 1

1.1 Các bi ến đổi trong quá trình bảo quản quả sau thu hoạch 1

1.1.1 Phân lo ại quả dựa trên vào cường độ hô hấp 1

1.1.2 Các bi ến đổi hóa sinh của quả trong quá trình chín 2

1.2 L ớp phủ ăn được – phương pháp bảo quản rau quả sau thu hoạch 3

1.2.1 Cơ chế hoạt động và đặc tính của lớp phủ ăn được 4

1.2.2 V ật liệu tạo lớp phủ ăn được 5

1.3 Các nghiên c ứu trước đây 7

1.3.1 Ngoài nước 7

1.3.2 Trong nước 9

1.4 Lý do ch ọn đề tài 10

1.5 M ục tiêu nghiên cứu 11

CHƯƠNG 2 - V ẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 12

2.1 Sơ đồ nghiên cứu 12

2.2 V ật liệu 13

2.3 Chu ẩn bị và xử lý dung dịch màng 14

2.4 B ố trí thí nghiệm 14

2.5 Cường độ hô hấp 14

2.6 Các ch ỉ tiêu vật lý 16

2.6.1 Độ giảm khối lượng 16

2.7 Các ch ỉ tiêu hóa học 16

2.7.1 N ồng độ chất khô hòa tan và độ acid 16

2.7.2 T ổng carbohydrate 17

2.7.3 Đường khử 17

2.7.4 Tinh b ột (Starch content) 17

2.8. Hình thái học của lớp phủ 18

2.9 Phân tích th ống kê 18

CHƯƠNG 3 - K ẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 19

3.1 Cường độ hô hấp 19

3.2 Các ch ỉ tiêu vật lý 20

3.2.1 Độ giảm khối lượng 20

3.3 Các ch ỉ tiêu hóa học 21

3.3.1 N ồng độ chất khô hòa tan 21

3.3.2 Hàm lượng acid hữu cơ 23

3.3.3 T ổng carbohydrate 24

3.3.4 Đường khử 26

3.3.5 Tinh b ột 27

3.5. Hình thái học của lớp phủ 31

CHƯƠNG 4 - K ẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 33

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 34

PH Ụ LỤC 39

DANH M ỤC HÌNH ẢNH

H ình 1.1 - Mô hình tổng quát về sự tăng trưởng, cường độ hô hấp, tốc độ sản sinh ra

ethylene trong quá trình sinh trưởng, chín và già của 2 loại quả có đỉnh hô hấp và

không có đỉnh hô hấp (Paul và cộng sự,, 2012) 2

H ình 1.2 - Thành phần chính của lớp phủ trái cây và rau củ (Olivas & Barbosa-Cánovas, 2009) 6

H ình 2.1 - Sơ đồ nghiên cứu 12

H ình 2.2 – Chuối cau xanh 13

H ình 2.3 - Giản đồ hệ thống đo lượng CO2sinh ra .15

H ình 3.1 - Cường độ hô hấp của 5 mẫu chuối: Control, SG0, SG1, SG2, SG3 được bảo quản trong 8 ngày ở nhiệt độ phòng (28 – 30 °C) và độ ẩm 75 – 80% 19

H ình 3.2 – Độ giảm khối lượng của 5 mẫu Control, SG0, SG1, SG2, SG3 được bảo quản trong 8 ngày ở nhiệt độ phòng (28 – 30 °C) và độ ẩm 75 – 80% 20

H ình 3.3 – Nồng độ chất khô hòa tan trong chuối của 5 mẫu Control, SG0, SG1, SG2, SG3 được bảo quản trong 8 ngày ở nhiệt độ phòng (28 – 30 °C) và độ ẩm 75 – 80% 22

H ình 3.4 - Hàm lượng acid hữu cơ trong chuối của 5 mẫu Control, SG0, SG1, SG2, SG3 được bảo quản trong 8 ngày ở nhiệt độ phòng (28 – 30 °C) và độ ẩm 75 – 80% 23

H ình 3.5 – Tổng carbohydrate trong chuối của 5 mẫu Control, SG0, SG1, SG2, SG3 được bảo quản trong 8 ngày ở nhiệt độ phòng (28 – 30 °C) và độ ẩm 75 – 80% 25

H ình 3.6 - Hàm lượng đường khử trong chuối của 5 mẫu Control, SG0, SG1, SG2, SG3 được bảo quản trong 8 ngày ở nhiệt độ phòng (28 – 30 °C) và độ ẩm 75 – 80% 26

H ình 3.7 – Hình chụp SEM cấu trúc mặt cắt ngang của 4 mẫu lớp phủ: SG0, SG1, SG2, SG3 31

DANH M ỤC BẢNG

B ảng 1.1 - Một số loại quả có đỉnh hô hấp và không có đỉnh hô hấp (Valero &

Serrano, 2010) 1

B ảng 1.2 - Các biến đổi hóa sinh của quả trong quá trình chín (Brady, 1987) .3

B ảng 2.1 – Công thức dung dịch màng gelatin – tinh bột oxy hóa 14

B ảng 3.1 – Sự thay đổi tinh bột dựa trên phần trăm diện tích bắt màu xanh đen trong

chuối của 5 mẫu được bảo quản trong 4 ngày đầu ở nhiệt độ phòng (28 – 30 °C) và

độ ẩm 75 – 80% 29

B ảng 3.2 - Sự thay đổi tinh bột dựa trên phần trăm diện tích bắt màu xanh đen trong

chuối của 5 mẫu được bảo quản trong 4 ngày sau ở nhiệt độ phòng (28 – 30 °C) và

độ ẩm 75 – 80% 30

DANH M ỤC TỪ VIẾT TẮT

TÓM T ẮT

Nhóm quả có đỉnh hô hấp thường có quá trình chín diễn ra rất nhanh, vì thế thường

có thời gian sửdụng ngắn, khó khăn trong việc vận chuyển và bảo quản trong thời gian dài Chuối là đối tượng tiêu biểu cho nhóm quảtrên Vì vậy, chuối được chọn trong nghiên cứunày, được xửlý với lớp phủgelatin (0, 1, 2 và 3%) –tinh bột oxy hóa để đánh giá cácthay

đổiđặc tính hóa sinh và sinh lý trong 8 ngày ở điều kiện 28 –30oC, 75 –80% RH Hiệu quả

của lớp phủtrong việc tăng thời gian sửdụng của quả được đánh giá bằng cách xác định độ

giảm khối lượng, cường độhô hấp, tổng chất rắn hòa tan, hàm lượng acid hữu cơ,hàmlượng

đường khử, tổng carbohydrate và sự thay đổihàm lượng tinh bột Các kết quảcho thấy, khi

tăng nồng độgelatin trong lớp phủgelatin –tinh bột oxy hóa sẽlàm giảmcường độhô hấp,

do đó làm chậm quá trình chín Ởmẫu nồng độgelatin cao nhất 3% thấy được hiệu quảrõ

hơn, so với các mẫu lớp phủcòn lại thông qua việc tăngchậmđường khử, tổng chất rắn hòa tan; vàcũng như là giảm chậm tổng carbohydrate, hao hụt khốilượng và tinh bột Qua đó,

thấyđược hiệu quảcủa lớp phủgelatin –tinh bột oxy hóa với nồng độgelatin 3% là lớp phủ

ăn được có thểsửdụng đểkéo dài thời gian bảo quản của chuốinói riêng, cũng như là nhóm

quả có đỉnh hô hấp

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN

1.1 Các biến đổi trong quá trình bảo quản quảsau thu hoạch

1.1.1 Phân loại quảdựa trên vào cường độhô hấp

Dựa vào cường độhô hấp và khả năng sản sinh ra ethylene, quả được phân chia thành

2 loại: quả có đỉnh hô hấp (climacteric fruit) và không có đỉnh hô hấp (nonclimacteric fruit) (N Maftoonazad & Ramaswamy, 2005)

Bảng 1.1 - Một sốloại quả có đỉnh hô hấp và không có đỉnh hô hấp(Valero & Serrano,

2010)

Quả có đỉnh hô hấp Quả không có đỉnh hô hấp

Cà chua

ĐàoXuân Đào

Mận

Mơ

TáoLêChuối

Dưa hấuKiwiXoàiMãng cầu

LựuNho

Ớt chuôngMâm xôiCherryDâuCamChanh

Dưa chuột

Mạn việt quấtNhót tây

“Climacteric” được định nghĩa là một giai đoạn trong quá trình sinh trưởng của quả,

trong đó có các loạt biến đổi sinh hóa bắt đầu bằng việc sản sinh ra ethylene, tăng tốc độhô

hấp dẫn đến sựchín của quả(Payasi & Sanwal, 2005) Quả có đỉnh hô hấp là các loại quả

tiếp tục chín ngay cảsau khi thu hoạch Quảclimacteric cho thấy sự gia tăng tốc độhô hấp

và sản sinh ra ethylene trong giai đoạn chín Đỉnh của cường độhô hấp tương xứng với đỉnh

của sản sinh ra ethylene(Périn và cộng sự, 2002)

Hình 1.1 - Mô hình tổng quát vềsự tăng trưởng, cường độhô hấp, tốc độsản sinh ra

ethylene trong quá trình sinh trưởng, chín và già của 2 loại quả có đỉnh hô hấp và không có

đỉnh hô hấp(Paul và cộng sự, 2012).

1.1.2 Các biến đổi hóa sinh của quảtrong quá trình chín

Sựchín của quảbắt đầu từkhi quảngừng sinh trưởng và đạt kích thước tối đa Chín là

quá trình phức tạp thông qua những biến đổi chủ yếu về hương vị, màu sắc và kết cấu của

quả.Chín cũng có thể định nghĩa là một quá trình thuộc vềmặt di truyền, bao gồm các biến

đổi về mặt vật lý, hóa học và sinh học để quả hấp dẫn và ngon miệng hơn (Giovannoni, 2001) Đây là quá trình có thểkiểm soát được bằng các chất điều hòa sinh trưởng thực vật

và các điều kiện môi trường (Cruz-Hernández và cộng sự, 2012)

Khi chín, quảtrải qua nhiều biến đổi, khác nhau giữa mỗi loại quả, thường bao gồm các biến đổi sau: biến đổi cấu trúc của tếbào, chuyển hóa tinh bột thành đường, thay đổi quá trình sinh tổng hợp và tích lũy chất màu và tạo ra mùi thơm(Brady, 1987)

Bảng 1.2 - Các biến đổi hóa sinh của quảtrong quá trình chín (Brady, 1987)

Biến đổi cảm quan Biến đổi hóa sinh

Tích lũy đường và acid hữu cơ

Tạo ra nhiều hợp chất bay hơi

Tổng hợp alcohol este

1.2 Lớp phủ ăn được – phương pháp bảo quản rau quảsau thu hoạch

Trái cây và rau quảrất cần thiết trong chế độ ăn uống của con người do lợi ích vềsức

khỏe và dinh dưỡng Tuy nhiên, việc bảo quản các loại sản phẩm này sau thu hoạch tương

đối ngắn, vì chúng vẫn tồn tại mô sống sẽtiếp tục diễn ra quá trình trao đổi chất nên sẽlàm thayđổi các tính chất sinh lý - sinh hóa trái cây và rau quảsau thu hoạchhay cũng có thểdo

các tác động vật lý hoặc bệnh lý(Palou và cộng sự, 2015).Do đó, giá trị thương mại cũng

giảm và nhiều thiệt hại gây ra cho nhà sản xuất Đểkéo dài thời gian sửdụng của trái cây và rau quảsau thu hoạch, một sốbiện pháp hiệu quảbao gồm nhiệt độthấp, bao bì khí quyển

điều chỉnh (MAP), chiếu xạvà màng phủ đã được áp dụng(Baez-Sañudo và cộng sự, 2009)

Trong đó, phương pháp MAP được sửdụng rộng rãi để giữ chất lượng sản phẩm và góp

phần giảm tổn thất sau thu hoạch làm giảm hoạt động trao đổi chất, mất nước và cải thiện khía cạnh tổn thất kinh tế Bao bì biến đổi không khí cho phép nồng độ CO2từchính sản

phẩm tăng lên trong khi nồng độ O2 giảm xung quanh (Smith và cộng sự, 1987) Phương

pháp này dễ dàng đóng gói rau quảtrong lớp màng nhựa tổng hợp hoặc bằng các lớp phủtừ

loại sáp đặc biệt (Sothornvit và cộng sự, 2008) Tuy nhiên, mặc dù chúng có hiệu quảvà

đóng vai trò trong phân phối và thương mại hóa sản phẩm bằng cách bảo vệsản phẩm khỏi các tác nhân vật lý, hóa học và sinh học(Viña và cộng sự, 2007), nhưng chúng có tác động không tốt đối với môi trường vì khả năng phân hủy chậm Do đó, mối quan tâm vềloại bao

bì phân hủy sinh học, ăn được được đặt ra, có đầy đủcác tính chất cần thiết của loại bao bì MAPnhưng thân thiện với môi trường(Mohammad Amini và cộng sự, 2015)

Ngoài ra, phương pháp bảo quản thông thường sửdụng các lớp phủ sáp tổng hợp

hoặc các hợp chất hóa học sửdụng đểkiểm soát các thành phần nấm mốc, sâu bệnh tấn công sau thu hoạch và kéo dài thời gian bảo quản trái cây Tuy nhiên, việc áp dụng liên tục các

phương pháp điều trịnày dẫn đến các vấn đềvềsức khỏe và môitrường, ảnh hưởng đến dư lượng hóa chất hoặc sự gia tăng của các chủng gây bệnh kháng thuốc (Sapper & Chiralt, 2018) Vì vậy, việc sửdụng các lớp phủ ăn được đã được quan tâm là một sựthay thếhiệu

quảvà thân thiện với môi trường vẫn có thểkéo dài thời hạn sửdụng và bảo vệchúng khỏi

các tác động môi trường có hại (Karaca và cộng sự, 2014) Hiện nay, các nhà khoa học đang

mởrộng nghiên cứu vềviệc phát triển các vật liệu mới, phương pháp tạo màng, phương pháp

cải thiện tính chất màng và các ứng dụng tiềm năng khác

1.2.1. Cơ chếhoạt động và đặc tính của lớp phủ ăn được

Lớp phủlà lớp mỏng vật liệu ăn được phủtrực tiếp lên bềmặt thực phẩm, được áp

dụng ở dạng lỏng (dung dịch tạo màng/ phân tán) trên thực phẩm, thường bằng cách nhúng

hoặc phun (Kang và cộng sự, 2013) Dung dịch tạo màng chứa vật liệu polymer có khả năng

tạo màng (Carmen A Campos và cộng sự, 2010) Lớp màng sẽlà lớp rào cản chống lại sựthoát hơi nước và khí, giúp kiểm soát các hoạt động sinh lý và hóa sinh diễn ra bên trong, góp phần duy trì độcứng của sản phẩm trong quá trình bảo quản(Sapper & Chiralt, 2018).Ngoài ra, lớp phủ ăn được có tính tiện lợi và an toàn thực phẩm (Mantilla và cộng sự, 2013)

Quả sau khi đươc phủlớp màng, quá trình hô hấp vẫn diễn ra, chúng sửdụng hết oxy trong sản phẩm hoặc không thểsửdụng hay sửdụng ít oxy từbên ngoài vào tạo thành carbon dioxide, tích tụtrong sản phẩm vì nó không thểdễdàng thoát ra qua lớp màng Cuối cùng, trái cây và rau quả sẻ chuyển sang hô hấp yếm khí một phần (cần ít oxy hơn, 1 – 3%)(Guilbert và cộng sự, 1996; Hyun Jin Park và cộng sự, 1994) Với ít oxy hơn, việc sản xuất

ethylene (hormone làm tăng tốc quá trình chín) bị gián đoạn và mất nước sinh lý được giảm thiểu Do đó, các loại trái cây và rau quảvẫn cứng, tươi vàhạn chếmất các thành phần dinh

dưỡng trong thời gian dài hơn và thời gian sửdụng của chúng tăng lên Mỗi loại và lượng

lớp bao phủkhác nhau sẽcó ảnh hưởng khác nhau đến mức độ điều chỉnh lượng không khí bên trong (oxy và carbondioxide) và mức độgiảm khối lượng khác nhau(Dhall & nutrition, 2013)

Các tính chất của lớp phủ ăn được phụ thuộc chủ yếu vào cấu trúc phân tử hơn là kích thước phân tửvà cấu tạo hóa học Yêu cầu cụthể đối với màng và lớp phủ ăn được là(Prasad và cộng sự, 2018):

- Lớp phủ phải có khả năng chịu nước đểcòn nguyên vẹn và bao phủ sản phẩm

đầy đủ, khi tiến hành bao

- Không nên cách ly hoàn toàn oxy và tích tụ quá nhiều carbon dioxide Cần tối thiểu 1 –3% oxy xung quanh sản phẩm để tránh thay đổi từhô hấp hiếu khí sang

hô hấp yếm khí

- Nó sẽlàm giảm tính thấm hơi nước

- Cần cải thiện được ngoại hình, duy trì tính toàn vẹn cấu trúc, cải thiện tính chất

xử lý cơ học, giữlại được các hoạt chất (chất chống oxy hóa, vitamin, ) và giữ

lại được hợp chất hương vịdễ bay hơi

- Nó sẽtan chảy ở40oC mà không bịphân hủy

- Nó phải ởdạng nhũ hóa, không dính hoặc không bịdính, dễdàng làm khô

- Không làm ảnh hưởng đến chất lượng của trái cây hoặc rau quảvà không mùi khó chịu

- Nó nên có độnhớt thấp và kinh tếcho số lượng lớn

- Khả năng chịu áp lực nhẹ

1.2.2 Vật liệu tạo lớp phủ ăn được

Có nhiều loại lớp phủ ăn được đã được nghiên cứu và áp dụng trong thương mại, mỗi

loại có những ưu điểm và nhược điểm riêng Chúng có thể là các hydrocolloid (polysaccharide, protein, ) hay hợp chất kỵ nước (lipid hoặc sáp) Lớp phủcó thểbao gồm

một hỗn hợp hydrocolloid và các hợp chất kỵ nước (màng composite) Nhiều vật liệu như

polysaccharide, protein, tinh dầu, là các vật liệu thường được sửdụng cho lớp bao phủ ăn được(Olivas & Barbosa-Cánovas, 2009)

sự, 2007; Prasad và cộng sự, 2018).

Gelatin là một loại protein có nguồn gốc từ động vật và nổi tiếng với tính chất tạo màng

tốt Gelatin thu được bằng cách biến tính nhiệt hoặc sựsuy thoái về hóa lý của collagen

Gelatin được sửdụng để đóng gói các thực phẩm thành phần pha ẩm và pha dầucó độ ẩm

thấp giúp bảo vệchống lại oxy và ánh sáng tốt (Prasad và cộng sự, 2018) Gelatin có thể

được sửdụng cùng với tinh bột như là một chất củng cốcho mạng ma trận polymer (VanNieuwenhove và cộng sự, 2016)

Đôi khi các chất phụ gia như chất chống vi sinh vật, chất tăng cường kết cấu, chất dinh

dưỡng, chất làm dẻo (blycerol, acetylated monoglyceride, polyethylene glycol, and sucrose, ), chất chống oxy hóa (butylated hydroxyanisole, butylated hydroxytoluene, propyl gallate, octyl gallate, dodecyl gallate, and ethoxyquin, tocopherols, tocotrienols, ascorbic acid, citricacid, and carotenoids, ),chất chống vi sinh vật (nisin, kali sorbat, )và chất nhũ hóa cũng được thêm vào để cải thiện tính hữu dụng của màng trong một số môi trường nhất định(Prasad và cộng sự, 2018) Bất kì hợp chất nào được thêm vào lớp phủphải an toàn để ăn và được công nhận vềtính an toàn

1.3 Các nghiên cứu trước đây

1.3.1 Ngoài nước

Các lớp phủbằng polysaccharide nói chung và đặc biệt là tinh bột, có khả năng tạo màng tốt và có tính thấm oxy thấp, làm giảm tốc độhô hấp của sản phẩm tươi (Carmen A Campos và cộng sự, 2011).Trong đó, tinh bột oxy hóa được sử dung rộng rãi trong thực

phẩm, lớp phủ trong sản xuất giấy (Autio và cộng sự, 1992), và là tinh bột nhiệt dẻo(thermoplastic dialdehyde starch)(Zhang và cộng sự, 2007) Chúng được biết đến đặc tính

có độnhớt thấp ởnồng độchất rắn cao, độtrong suốt cao (Wang & Wang, 2003), cũng như

trong quá trình oxi hóa các phân tửtinh bột bịkhửmạnh (Weakley và cộng sự, 1971)các nhóm hydroxyl trên các vòng carbon bịoxy hóa thành các nhóm carbonyl (CO) và carboxyl (COOH) dẫn đến thay đổi tình chất vật lý và hóa học so với tinh bột tựnhiên Điều này dẫn

đến việc tinh bột oxy hóa khả năng bịthoái hóa (retrogradation) thấp Cấu trúc không gian này có thểlàm tăng không gian trống giữa các phân tửglucan và nó là một tính chất quan

trọng cho sựtương tác hóa dẻo trong quá trình tạo màng tinh bột Ngoài ra, màng tinh bột oxy hóa có độ hòa tan trong nước thấp hơn so với tinh bột tựnhiên Là do sự tương tác tăng

lên giữa các phân tửamylose và các liên kết được hình thành trong quá trình oxy hóa tinh

bột, làm giảm khả năng hấp thụ nước (da Rosa Zavareze và cộng sự, 2012; Fonseca và cộng

sự, 2015) Tăng mức độoxy hóa giúp cải thiện tính chất rào cản nước phù hợp trong màng

bảo quản các thực phẩm có tính ẩm cao, hạn chếsựbốc hơi nước trong quá trình bảo quản(Fonseca và cộng sự, 2015) Bên cạnh đó, sự kết hợp với gelatin và các chất làm dẻo giúp

cải thiện tính chất tinh bột cho sựhình thành màng (Jiménez và cộng sự, 2012; Ryu và cộng

sự, 2002)

Gelatin được sửdụng rất nhiều trong quá trình tạo màng và được sửdụng làm lớp

phủcho trái cây và rau quảtrong ngành công nghệp thực phẩm như một rào cản tốt với sự

di chuyển của oxy, độ ẩm và dầu (Fakhouri và cộng sự, 2015) Nó cũng có đặc tính quan

trọng như độ hòa tan trong nước và khả năng tạo gel kháng nhiệt (Franco và cộng sự, 2017) Trong nghiên cứu của (Fakhouri và cộng sự, 2015)thấy được việc bổsung gelatin làm giảm

độmờ đục của màng tinh bột bắp (tựnhiên, sáp, sáp biến tính), điều này có thểlà do gelatin

bổsung vào ma trận của polymer dẫn đến một cấu trúc mở hơn vềcấu trúc xoắn ba của nó, cho phép ánh sáng thâm nhập sâu hơn vào màng sinh học, dođó làm giảm độmờ đục Bổ

sung các chất làm dẻo và tạo ẩm (sorbitol, glycerol) vào dung dịch tinh bột giải quyết một

sốvấn đề độ hòa tan trong nước và quá trình xửlý màng (Pelissari và cộng sự, 2009) Khi

làm lượng chất làm dẻo tăng lên, các vật liệu này trởnên linh hoạt và biến dạng hơn, gây ra

sựsuy yếu vềsức mạnh giữa các chuỗi trong các chuỗi polymer, cho phép tăng tính di động

của nó (Molavi và cộng sự, 2015) Trong nghiên cứu của (D Parra và cộng sự, 2004), chỉra

rằng màng tinh bột sắn kết hợp với glycerol, glutaraldehyd và polyrthylen glycol có tính linh

hoạt tốt và tính thấmhơi nước thấp Theo (García và cộng sự, 2000)màng tinh bột ngô với

sorbitol được sửdụng làm chất hóa dẻo, thể hiện tính thấm khí thấp khi so sánh với màng

được làm dẻo bằng glycerol

Phương pháp bảo quản quảbằng lớp phủ ăn được đã được phổbiến và nghiên cứu

rất nhiều trên thếgiới Tuy nhiên, vềnghiên cứu ảnh hưởng của nồng độtinh bột oxy hóa và gelatin lên thời gian bảo quản của quả thì chưa được phổbiến Maqbool và cộng sự đã nghiên

cứu vềsự ảnh hưởng của arabic gum (5, 10, 15 và 20%) và chitosan (1%) lên các tính chất sinh lý và hóa sinh của chuối được bảo quản ởnhiệt độ 13 ± 1 °C và độ ẩm 80 ± 3% trong

28 ngày và 5 ngày sau bảo quản ở nhiệt độ phòng (25°C, 60%) Kết quảsau 33 ngày bảo

quản cho thấy lớp phủvới nồng độarabic gum 10% và chitosan 1% là tối ưu nhất: hao hụt

khối lượng, độ cứng, nồng độchấtkhô, hàm lượng đường tổng, tốc độhô hấp, sựsản sinh ethylene giảm nhiểu nhất so với mẫu đối chứng(Maqbool và cộng sự, 2011)

Nghiên cứu của (Soradech và cộng sự, 2017)vềlớp phủShellac (E904 –phụgia làm bóng) và gelatin phủlên bềmặt kéo dài thời hạn sửdụng của quảchuối Các tính chất hóa

lý và hiệu quảlớp phủcủa màng composite với các nồng độ gelatin khác nhau được đánh

sắc, hàm lượng acid, lượng đường tổng, hao hụt khối lượng, độ cứng và tổng số nấm

mốc/nấm men cũng đã được nghiên cứu

1.3.2. Trong nước

Hiện nay, trong nước, các nghiên cứu vềbảo quản quảbằng lớp phủsinh học chưa

nhiều Nguyễn ThịBích Thủy và cộng sự,đã tiến hành nghiên cứuảnh hưởng của nồng độ

chitosan (1%; 1.5% và 2%) lên các chỉtiêu: màu sắc, hao hụt khối lượng, độcứng, nồng độ

chất khô, hàm lượng vitamin C, acid hữu cơ Kết quảnghiên cứu cho thấy Chitosan có tác

dụng kéo dài thời gian bảo quản của chanh tươi lên đến 30 ngày Sau 30 ngày bảo quản,

chanh được xửlý chitosan ởnồng độ1,5% giữ được màu sắc đẹp nhất, có hao hụt khối lượng

tựnhiên thấp nhất và độcứng biến đổi ít nhất(Thủy và cộng sự, 2008)

Huỳnh Đức Huy (2016) đã nghiên cứu vềtổng hợp chếphẩm phối hợp nano bạc –

chitosan ứng dụng bảo quản thanh long sau thu hoạch Thanh long được nhúng vào dụng

dịchChitosan hòa tan trong nước (WSC) với các nồng độkhác nhau từ0.5 –2% (w/v), sau

đó được theo dõi và xác định các chỉtiêu trong 4 tuần bảo quản: đánh giá cảm quan màu sắc,

độhao hụt khối lượng, độBrix, tỷlệthối hỏng quả Kết luận được là khi thêm nano bạc vào

màng WSC đểbảo quản thì Thanh Long có giá trịcảm quan tốt sau 5 tuần bảo quản, độhao

hụt khối lượng thấp, giảm tỉlệthối hỏng quả và tăng thời gian bảo quản (Huỳnh, 2016)

1.5 Lý do chọn đềtài

Tình trạng thiếu lương thực trên thế giới và nhu cầu thực phẩm dinh dưỡng chất

lượng cao ngày càng tăng đã thúc đẩy sựphát triển của các phương pháp bảo quản cải tiến cho trái cây và rau quả tươi Các phương pháp chủyếu được sửdụng đểbảo quản rau quả

tươi bao gồm phương pháp đóng gói kiểm soát không khí (MAP) kết hợp với bảo quản trong

tủlạnh, màng polymer và lớp phủ ăn được Tuy nhiên, MAP khó thực hiện do các tương tác

khá phức tạp giữa sản phẩm và vật liệu đóng góivà màng polymer là mối quan tâm vềmôi

trường, vềviệc sửdụng vật liệu nhựa(Kittur và cộng sự, 2014) Lớp phủ ăn được rất được quan tâm và tiếp tục được nghiên cứu rộng rãi vềtiềm năng của chúng đểduy trì chấtlượng

của trái cây và rau quả(Wu và cộng sự, 2002)

Lớp phủ ăn được thường được làm từcarbohydrate, protein và lipid Màng làm từ

carbohydrate có tính chất cơ học tốt và chúng cũng là rào cản hiệu quả chống lại các hợp

chất phân cực thấp, nhưng không là rào cản tốt đểchống thấm ẩm Mặt khác, màng từprotein

là rào cản tốt đối với oxy, carbon dioxide và một sốhợp chất thơm, nhưng tính chất cơ học

của chúng không thỏa đáng, điều này hạn chế khả năng sử dụng của chúng trong các ứng

dụng khác nhau Vì lớp phủnày thường được tạo ra bằng cách sửdụng hỗn hợp của hai hoặc nhiều thành phần Trong sốcác vật liệu tạo màng thì gelatin và tinh bột có thể được sản xuất trên quy mô lớn và chi phí thấp (Aguilar-Méndez và cộng sự, 2008) Nghiên cứu của (DF Parra và cộng sự, 2004) chỉ ra rằng màng tinh bột sắn được sử dụng trong hỗn hợp với glycerol, glutaraldehyd và polyethylen glycol có tính linh hoạt tốt và tính thấm ẩm thấp Theo (García và cộng sự, 2000), màng tinh bột ngô với sorbitol được sửdụng làm chất hóa

dẻo, thểhiện tính thấm khí thấp Vì vậy, vật liệu tạo màng được chọn trong nghiên cứu này là: tinh bột, glycerol, sorbitol và gelatin

Giống với các loại quảkhác, chuối (Musa acuminata L.) trải qua một loạt các thay

đổi sinh hóa sau khi thu hoạch, điều này ảnh hưởng đến chất lượng bảo quản, thời hạn sử

dụng và làm giảm giá trịcủa nó Chuối có tuổi thọsau thu hoạch tương đối ngắn vì nhiều quá trình diễn ra ảnh hưởng đến chất lượng sau khi thu hoạch (Maqbool và cộng sự, 2011)

Những thay đổi sinh hóa–sinh lý của chuối trong quá trình chín rất dễquan sát trực quan Chúng bao gồm mất độcứng của thịt quả, giảm hàm lượng tinh bột, tăng lượngđường, thay

đổi màu sắc, tăng tốc độhô hấp(Jiang và cộng sự, 1999) Chuối là một trong những loại quả

có đỉnh hô hấp điển hình Trong quá trình chín, chuối trải qua một giai đoạn tăng nhanh sản

xuất ethylene, theođó tăng tốc độhô hấp gấp 4đến 5 lần sản xuất CO2(Pathak và cộng sự, 2003) Chuối có hàm lượng nước cao, làm cho việc kiểm soát sựmất nước là một khía cạnh quan trọng của việc bảo quản sau thu hoạch (Embuscado & Huber, 2009) Màu vỏ là đặc

điểm đặc trưng của quá trình chín chuối và là một chỉtiêu quan trọng đểchấp nhận của người tiêu dùng (Ahmed và cộng sự, 2016) Những đặc điểm trên cho thấy chuối là một mô hình

điển hình để đánh giá chất lượng của lớp phủ ăn được trong bảo quản trái

Với những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu về đề tài “Đánhgiáảnh hưởng

của lớp phủgelatin –tinh bột oxy hóa trong bảo quản trái có đỉnh hô hấp, sửdụng mô hình

thửnghiệm trên chuối”

1.6 Mục tiêu nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sẽ:

- Điều chếtinh bột oxy hóa bằng kỹthuậtđiện phân trong dung dịch 3% NaCl

- Tạo lớp phủtinh bột oxy hóa –gelatin và các thành phần khác có đặc tính phù

Điện phân trong dung dịch 3% NaCl (60 phút)

Control: Mẫu đối chứngSG0: Gelatin 0

Phân tích:

• Độgiảm khối lượng

• Nồng độ chất khô hòa tan

• Acid hữu cơ