Thạc Sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng độ deacetyl hoá của chitosan đến khả năng ứng dụng vào bảo quản quả xoài Mangif

Luận văn thạc sĩ
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng độ deacetyl hoá của chitosan đến khả năng ứng dụng vào bảo quản quả xoài “Mangifera indical”

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN . ii
LỜI CÁM ƠN . iii
MỤC LỤC iv
DANH TỪ VIẾT TẮT vii
DANH MỤC ĐỒ THỊ, BẢNG BIỂU viii
MỞ ĐẦU 1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU . 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ QUẢ XOÀI . 3
1.2. NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA QUẢ XOÀI VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN QUẢ XOÀI . 5
1.2.1. Biến đồi sau thu hoạch của quả xoài 5
1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản xoài 8
1.3.CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI 10
1.3.1. Bảo quản lạnh 10
1.3.2. Bảo quản trong môi trường thay đổi thành phần khí quyển 11
1.3.3. Bảo quản bằng hóa chất . 11
1.3.4. Bảo quản bằng màng 12
1.4. TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN 12
1.4.1. Tính chất và cấu trúc chitosan 12
1.4.2. Khái quát ứng dụng Chitosan . 17
1.4.3. Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước . 20
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 28
2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
2.1.1. Chitosan . 28
2.1.2. Quả xoài 28
2.1.3. Hoá chất và vật liệu 28
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 28
2.2.1. Phương pháp lấy mẫu 28
v
2.2.2 Chuẩn bị dung dịch chitosan . 29
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu 29
2.2.4. Phương pháp phân tích và xác định các chỉ tiêu . 29
2.3. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 35
2.3.1. Sơ đồ bố trí loại chitosan thích hợp 35
2.3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chitosan thích hợp . 37
2.3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát loại chitosan và nồng độ chitosan đến
lư ợng VSV tổng số trên bề mặt quả sau thời gian bảo quản . 38
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39
3.1. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG ĐỘ DEACETYL HÓA CHITOSAN ĐẾN CÁC
CHỈ TIÊU SINH LÝ CỦA QUẢ XOÀI TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN 39
3.1.1. Ảnh hưởng của độ deacetyl hóa chitosan đến tỷ lệ hao hụt khối lượng quả
trong quá trình bảo quản 39
3.1.2. Ảnh hưởng của loại chitosan đến chỉ ti êu c ảm quan trong quá tr ình b ảo quản 42
3.1.3. Ảnh hưởng của loại chitosan đến sự biến đổi hàm lượng acid toàn phần
của thịt quả trong thời gian bảo quản . 44
3.1.4. Ảnh hưởng của loại chitosan đến sự biến đổi hàm lượng đường tổng số của
quả trong quá trình bảo quản. 45
3.1.5. Ảnh hượng loại chitosan đến sự biến đổi hàm lượng ascorbic acid (vitamin
C) của thịt quả trong quá trình bảo quản 47
3.1.6. Ảnh hưởng của loại chitosan đến cường độ hô hấp quả trong thời gian bảo
quản 50
3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG NỒNG ĐỘ CHITOSAN ĐẾN CÁC CHỈ
TIÊU SINH LÝ HÓA CỦA QUẢ XOÀI TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN 52
3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến tỷ lệ hao hụt khối lượng của quả
trong quá trình bảo quản 53
3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi cảm quan trong thời gian
bảo quản 54
vi
3.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch chitosan đến sự biến thiên hàm lượng
acid toàn phần (độ chua) của thịt quả trong quá trình b ảo quản 56
3.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch chitosan đến sự biến thiên hàm lượng
đường tổng số của thịt quả trong quá trình bảo quản. 58
3.2.5. Ảnh hưởng nồng độ dung dịch chitosan đến sự biến thiên hàm lượng
vitamin C trong quá trình bảo quản 61
3.2.6. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến cường độ hô hấp của quả trong quá
trình b ảo quản 63
3.3. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG ĐỘ DEACETYL HÓA VÀ NỒNG ĐỘ DUNG
DỊCH ĐẾN LƯỢNG VI SINH VẬT TỔNG SỐ TRÊN BỀ MẶT QUẢ SAU
THỜI GIAN BẢO QUẢN . 66
3.4. Kết quả nghiên cứu của độ deacetyl hóa chitosan và các nồng độ chitosan
đến chất lượng quả xoài 69
3.5. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH BẢO QUẢN QUẢ XOÀI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP
BẰNG CHITOSAN 70
3.5.1. Sơ đồ quy trình b ảo quản quả xoài bằng màng bao chitosan kết hợp với
nhiệt độ thấp 70
3.5.2. Thuy ết minh quy trình . 71
3.5.3 . Phân tích tính khả thi của qui trình đề xuất 72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 73

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Hơn 20 năm qua kểtừkhi chuy ểnđổicơcấukinh tế, ngànhnông nghiệp
nóichung vànghềtrồngcây ăn quảnóiriêng cũng đãpháttriểncùngvới đàtăng
trưởngkinh tếnướcnhà. Hiệnnay sảnlượngthu hoạchtráicây hàngnăm rấtlớn
nhưng khả năngxuấtkhẩulạinhỏ, đólànhữnghạnchếtrong công nghệbảo
quảnvàchếbiếnrau quảcủanướcta. Đểcácloạitráicây thựcsựtrởthànhmặt
hàngcógiátrịkinh tếcao thìcầnphảicócông nghệbảoquảnthíchhợp, vìtrái
cây vàcácsảnphẩmcủatráicây làmộtnguồnthựcphẩmdinh dưỡngvàtốtcho
cơthể, nếudùngthườngxuyên sẽcung cấpcho chúngta nhiềuchấtquan trọng
cótácdụngphòngchốngung thư, lãohoá, phòngcácbệnhtim mạch, giảm
cholesterol.
Quả xoàiđược xem là loại cây ăn tráiquan trọng chiếm phần lớn thị phần
trái cây trong nước,là loạicó giá trị dinh dưỡng caotuy nhiên để quả xoài thực
sự là mặt hàngcó giá trị kinh tếthì cần phải có công nghệ bảo quản thích hợp vì
trong quả tươi ngoài thành phần dinh dưỡng như vitamin, đường, chất
khoáng hàm lượng nước cao và hô hấp mạnh nên quả xoài rất dể bị hư hỏngdo
điều kiện bảo quản không thuận lợi,có nhiều công trình nghiên cứu để bảo quản
quả trong và ngoài nước với nhiều phương pháp khác nhau. Song hiệu quả tốt
nhất phương pháp bảo quản quả tươi bằng hóa chất, tuy nhiên trên th ị trường
xuất hiện nhiều loại hóa chất không rõ nguồn gốc,nên người tiêu dùng không
khỏi băng khoăn về dư lượng hóa chất khi mua trái cây và đặt biệt là trái cây
nhập từ thị trường xa. Để góp phần trở ngại trên chúng tôi tiếnhànhnghiên cứu
bảo quản quả xoài bằng hợp chất hữu cơ không độc là chitosan kết hợp với nhiệt
độ thấp với mục đích kéo dài thời gian bảo quản, đảm bảo chất lượng dinh dưỡng
và vệ sinh an toàn thực phẩm cho quả tươi.
Hiện nay, chitosan là một polymer sinh học có nguồn gốc tựnhiên,được
xem là một chất bảo quản có hiệu quả cao, không độc hại cho người sử dụng và
2
không gây ô nhiễm môi trườngnên đã đượcsửdụngbảoquảnthu ỷsảnvàrau
quả. Tuy nhiên vẫnchưa cónghiên cứunàovề ứngdụngchitosan bảoquảnquả
xoài, đây làmộtlo ạiquảnhiệt đới, mau chín ởnhiệt độthường, biếnmàulàm
giảmgiátrịcảmquan vàgiátrịkinh tế. Hầunhưchưa cócông trìnhnàonghiên
cứuvề ảnhhưởng độDeacetyl hoátrong quátrình bảoquảnquảxoài. Ch ínhvìlý
do đótôi chọn đềtài Nghiên cứu ảnh hưởngđộ deacetyl hoácủachitosan đến
khả năng ứng dụng vào bảo quản quả xoài “Mangifera indical” làm đ ề tài
nghiên cứu khoa học.
2. MỤC ĐÍCHNGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
- Kéo dài thời gian bảo quản quả xoài ở nhiệt độ nghiên cứu.
- Xây dựng qui trình bảo quản quả xoài trên cơ sở sử dụng màng bao
chitosan có độ deacetyl hóa khác nhau (75 %, 85 % và 95 %) nhưng có khối
lư ợng phân tử tương đương nhau kết hợp với nhiệt độ thấp.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
- Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản (độ deacetyl hóa, nồng độ của
chitosan và nhiệt độ bảo quản) đến sự hao hụt khối lượng, cường độ hô hấp, chất
lư ợng cảm quan, chất lượng dinh dưỡng (đường tổng số, acid toàn phần, hàm
lư ợng vitamin C), vi sinh vật tổng số củaxoàitrong quá trình bảo quản.
- Xác định thời gian bảo quản c ủaquảxoài
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU
Quá trình nghiên cứu ứng dụng chitosan trong bảo quản quả xoàisẽ khẳng
định tính kháng khuẩn, làm giảm cường độ hô hấp từ đó quá trình tự chính cũng
như hư hỏng chậm lại nên thời gian bảo quản quả xoàikéo dài, đồng thời mở
rộng khả năng ứng dụng của chitosan trong lĩnhvựcnông sản thực phẩm.
3
Chương 1
TỔNG QUANVỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. TỔNG QUAN VỀ QUẢ XOÀI [9]
Cây xoàicótên tiếngAnh làMango, tên khoa họclàMangifera indical,
thuộchọ đàolộnhột(Anacardiaceae). phầnlớncáctácgiảcho rằngnguồngốc
củacây xoài ởmiềng đông Ấn Độvàmộtsốvùnggiápranh nhưMyanmar,
Malaysiatừ đólan khắpth ếgiớisớmnhấtlàLào, Campuchia, ViệtNam, Trung
Quốcvàcácnướcthuộcvùng Đông Nam Ákhác.
ỞViệtNam, Lào, Campuchia hiệncónhiềucây dạicùnglo àivớixoài ăn
được nhưMangiferaduperreana, M. langenifera. Cho nên theo mộtsốtácgiả
th ìbán đảo Đông Dương cũngcóth ểlàquêhương củamộtsốgiốngxoài
Hiệnnay xoài đượctrồnghầuhếtcácnướcthuộc vùngnhiệt đớicủa
Châu Á, Ch âu Phi, Châu Mỹ
Ở nước ta xoài được coi là loại trái cây quívìchúng ăn ngon, đượcnhiều
người ưa thíchvàth ường đượcbángiácao so vớiloạicây tráikhác, chúng được
trồngsuốttừbắcchínam, nhưng tậptrung chủy ếu ởcáctỉnhphía nam (Tiềng
Giang, ĐồngTháp, V ĩnhLong, BếnTre vàmộtsốtỉnh ven biểnNam Trung
Bộ ), cáctỉnh BắcBộvà ĐôngBắcBộtrồng ítvì ở đây ra hoa củaxoàitrùng
vớitrùngvớimùa đông lạnh, nhiệt độthấp, cómưa phùntạo độ ẩmkhông khí
cao nên đậutráikém, hiệuquảkinh tếthấp, nhữngnăm gần đây do thu đượchiệu
quảkinh tếcao nên diệntíchtrồngxoàingàymộtgia tăng nhấtlàcáctỉnhphía

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT.
1. Trần Quang Bình, Lê Doãn Liên, Bùi Kim Khanh, 1995. Nghiên cứu sử
dụng chitosan để bảo quản cam ở Việt Nam. Tạp chí Nông Nghiệp, Công
nghiệp thực phẩm, số 6, tr 220-221.
2. Hoàng Minh Châu, Nguyễn Hữu Đức, Nguyễn Kim Hùng, 1998. Bước
đầu nghiên cứu bán tổng hợp một dẫn chất của chitosan từ vỏ tôm ứng
dụng trong kỹ thuật bao phim thuốc. Tạp chí Hoá học, s ố 1.
3. Lưu Văn Chính, Châu Văn Minh, Phạm Hữu Điền, Ngô Thị Thuận, 2000.
Tổng hợp và nghiên cứu tác dụng hạ cholesterol máu của N,N-Trymethylchitosan. Tạp chí Dược học, số 9.
4. Trần Băng Diệp, Nguyễn Duy Lâm, Trần Minh Quỳnh, 2000. Nghiên cứu
ảnh hưởng của chitosan tới một số vi sinh vật gây thối quả trong bảo quản
sau thu hoạch. Tạp chí KHKT Rau Hoa Quả, số 2, tr 23-27.
5. Phạm Lê Dũng và CTV, 2005. Màng sinh học Vinachitin. Tạp chí Hoá
học, số 2, tr 21-27.
6. Đống Thị Anh Đào, Châu Trần Diễm Ái. Tăng cường thời gian bảo quản
nhãn tươi bằng phương pháp kết hợp giữa nhiệt độ thấp, bao bì và xử lý
hoá chất. Nguồn tin trên trang web http://www.vnexpress.netngày
21/07/2003.
7. Quách Định, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, 1996. Công nghệ sau
thu hoạch và chế biến rau quả. NXB KHKT.
8. Nguyễn Hữu Đức, Hồ Thị Tú Anh. Bước đầu nghiên cứu tác dụng kháng
khuẩn Helicobacter pyloricủa chitosan. Nguồn tin trên trang web
http://www.ykhoa.net ngày 26/04/2005.
9. NguyễnDanh Vàng. K ỹ ThuậtCanh TácCây Ăn Trái, Cây Xoài. Nhà
xuấtbảntổnghợpThànhPhốHCM
2
10. Lê Thu Hiền, Lê Thị Lan Oanh, 1994. Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng
của chitosan và vi lượng đến sinh trưởng và phát triển của mạ lúa CR203.
Tạp chí Sinh học, s ố 2.
11. Nguyễn Thị Hiền, 1998. Kiểm tra vi sinh vật trong các sản phẩm thực
phẩm. ĐHBK Hà Nội.
12. Nguyễn Thị Huệ, Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Văn Hoan, 2001. Nghiên cứu
tác dụng của các chất có hoạt tính sinh học cao từ chitin đối với sự nẩy
mầm hạt thóc giống. Tạp chí Hoá học, số 3, tr 23-26.
13. Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn, 2005. Sản xuất các
chế phẩm kỹ thuật và y dược từ phế liệu thủy sản. NXB Nông Nghiệp.
14. Trần Thị Luyến, 2005. Nghiên cứu biến đổi nitơ tổng số, độ deacetyl và
độ nhớt của chitosan vỏ ghẹ trong quá trình xử lý kiềm đặc. Tạp chí
KHCN Thủy sản, số 1, tr 3-7.
15. Trần Thị Luyến, 2005. Nghiên cứu khả năng làm giảm số lượng vi sinh
vật trên bề mặt thịt bò. Tạp chí Khoa học Công nghệ thủy sản, ĐH Thủy
sản Nha Trang, số 3.
16. Trần Thị Luyến, 2005. Nghiên cứu khả năng chịu lực và độ giãn dài của
màng mỏng chitosan và phụ liệu đồng tạo màng. Tạp chí Khoa học Công
nghệ thủy sản, ĐH Thủy sản Nha Trang, số 4.
17. Trần Thị Luyến, Nguyễn Thị Hiên, 2006. Nghiên cứu sử dụng
olygoglucozamin từ chitosan vỏ tôm, vỏ ghẹ để thay thế NaNO
3
trong bảo
quản xúc xích gà surimi. Tạp chí Khoa học Công nghệ thủy sản, ĐH Thủy
sản Nha Trang, số 1.
18. Bùi Văn Miên, Nguyễn Anh Trinh, 2003. Nghiên cứu tạo màng vỏ bọc
chitosan từ vỏ tôm và ứng dụng bảo quản thủy sản. Tạp chí KHKT Nông
Lâm Nghiệp, số 2, tr 100-105.
19. Châu Văn Minh, Phạm Hữu Điền, Đặng Lan Phương, 1996. Sử dụng
chitosan làm chấtbảo quản quả tươi. Tạp chí Hóa Học, số 4, tr 29-33.
3
20. Châu Văn Minh, Phạm Hữu Điền, 1997. Sử dụng chitosan làm chất bảo
quản thực phẩm tươi sống. Tạp chí Hóa Học, số 3, tr 75-78.
21. Nguyễn Thị Ngọc Tú, Nguyễn Hồng Khánh, 2003. Nghiên cứu dùng vật
liệu chitosan làm phụ gia thực phẩm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
Viện Hóa Học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
22. Hà Văn Thuyết, Trần Quang Bình, 2000. Bảo quản rau quả tươi và bán
chế phẩm. NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
2. TÀI LIỆU TIẾNG ANH.
23. Bautista-Banos, S., Hernández-Lauzardo, A.N., Velázquez-del Valle,
M.G., Hernández-López, M., Ait Barka, E., Bosquez-Molina, E., Wilson,
C.L., 2005. Chitosan as a potential natural compound to control pre and
postharvest diseases of horticultural commodities. CropProtection, (in
press).
24. Benassi, G., Correa, G.A.S.F., Kluge, R.A., Jacomino, A.P., 2003. Shelf
life of custard apple treated with 1 -Methylciclopropene –an antagonist to
the ethylene action. Brazilian Archives of Biology and Technology, 46, pp.
115-119.
25. Bhaskara, R.M.V., Belkacemi, K., Corcuff, R., Arul, J., 2000. Effect of
pre-harvest chitosan sprays on post-harvest infection by Botrytis cinerea
and quality of strawberry fruit. Postharvest Biology and Technology, 20,
pp. 39-51.
26. Caro, Y., Joas, J., 2005. Postharvest control of lichi pericarp browning
(CV. Kwai Mi) by combined treatments of chitosan and organic acids.
Postharvest Biology and Technology, 38, pp. 128-144.
27. Chandrkrachang, et al, 2002. The application of chitin and chitosan in
agriculture in Thailand. Advance In Chitin Science, vol.5.
28. Chien, P.J., Sheu, F., Lin, H.R., 2006. Quality assessment of low
molecular weight chitosan coating on sliced red pitayas. Journal of Food
Engineering, pp. 1-5.