(Đồ án hcmute) 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA LỚP PHỦ
GELATIN – TINH BỘT OXY HĨA TRONG BẢO
QUẢN TRÁI CĨ ĐỈNH HƠ HẤP, SỬ DỤNG MƠ
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

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8/2019

do an


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
MÃ SỐ: 2019 - 15116015

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA LỚP PHỦ
GELATIN – TINH BỘT OXY HÓA TRONG BẢO
QUẢN TRÁI CĨ ĐỈNH HƠ HẤP, SỬ DỤNG MƠ
HÌNH THỬ NGHIỆM TRÊN CHUỐI

GVHD: TS. TRỊNH KHÁNH SƠN
SVTH: PHẠM THỊ CẨM GIANG
NGUYỄN HỮU KHANG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 08/2019

do an

15116015
15116023


do an


do an


do an


do an


do an

do an


do an


do an


do an


do an


do an


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp ngồi kiến thức, nỗ lực của bản thân cịn có sự

hỗ trợ, 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 Kỹ thuật TP. HCM đã truyền đạt những kiến thức quý báu, hỗ trợ
cơ sở vật chất, thiết bị để chúng tơi có thể hồn thành khóa luận. Đặc biệt, xin chân thành

cảm ơn thầy Trịnh Khánh Sơn người đã trực tiếp hướng dẫn trong nghiên cứu đề tài này.
Cuối cùng chúng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè,... ở bên cạnh ủng hộ, giúp đỡ chúng

tơi có thời gian nghiên cứu đề tài và hết lòng hỗ trợ về mặt tinh thần trong suốt thời gian
thực hiện khóa luận.

do an


LỜI CAM ĐOAN
Chúng tơi xin cam đoan tồn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp
là do chính chúng tơi thực hiện. Chúng tơi 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

do an


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..........................................................................................i
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................. iii
TÓM TẮT

.........................................................................................................iv

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN .................................................................................1
1.1.

Các biến đổi trong quá trình bảo quản quả sau thu hoạch........................1

1.1.1. Phân loại quả dựa trên vào cường độ hô hấp..............................................1

1.1.2. Các biến đổi hóa sinh của quả trong quá trình chín...................................2
1.2.

Lớp 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. Vật liệu tạo lớp phủ ăn được .........................................................................5
1.3.

Các nghiên cứu trước đây .............................................................................7

1.3.1. Ngoài nước ......................................................................................................7
1.3.2. Trong nước......................................................................................................9
1.4.

Lý do chọn đề tài ..........................................................................................10

1.5.

Mục tiêu nghiên cứu.....................................................................................11

CHƯƠNG 2 - VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP...............................................12
2.1.

Sơ đồ nghiên cứu ..........................................................................................12

2.2.

Vật liệu ..........................................................................................................13

2.3.

Chuẩn bị và xử lý dung dịch màng.............................................................14

2.4.

Bố trí thí nghiệm...........................................................................................14

2.5.

Cường độ hơ hấp ..........................................................................................14

2.6.

Các chỉ tiêu vật lý .........................................................................................16

2.6.1. Độ giảm khối lượng ......................................................................................16
2.7.

Các chỉ tiêu hóa học .....................................................................................16

2.7.1. Nồng độ chất khơ hòa tan và độ acid..........................................................16
2.7.2. Tổng carbohydrate.......................................................................................17
2.7.3. Đường khử ....................................................................................................17
2.7.4. Tinh bột (Starch content) ............................................................................17
2.8.

Hình thái học của lớp phủ ...........................................................................18

do an

2.9.

Phân tích thống kê........................................................................................18

CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.........................................................19
3.1.

Cường độ hô hấp ..........................................................................................19

3.2.

Các chỉ tiêu vật lý .........................................................................................20

3.2.1. Độ giảm khối lượng ......................................................................................20
3.3.

Các chỉ tiêu hóa học .....................................................................................21

3.3.1. Nồng độ chất khơ hịa tan ............................................................................21
3.3.2. Hàm lượng acid hữu cơ ...............................................................................23
3.3.3. Tổng carbohydrate .......................................................................................24
3.3.4. Đường khử ....................................................................................................26
3.3.5. Tinh bột .........................................................................................................27
3.5.

Hình thái học của lớp phủ ...........................................................................31

CHƯƠNG 4 - KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .........................................................33

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................34
PHỤ LỤC

........................................................................................................39

do an


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 - Mơ hình tổng qt về sự tăng trưởng, cường độ hô hấp, tốc độ sản sinh ra
ethylene trong q trình sinh trưởng, chín và già của 2 loại quả có đỉnh hơ hấp và
khơng có đỉnh hơ hấp (Paul và cộng sự,, 2012). .........................................................2
Hình 1.2 - Thành phần chính của lớp phủ trái cây và rau củ (Olivas & BarbosaCánovas, 2009)............................................................................................................6
Hình 2.1 - Sơ đồ nghiên cứu.....................................................................................12
Hình 2.2 – Chuối cau xanh .......................................................................................13
Hình 2.3 - Giản đồ hệ thống đo lượng CO2 sinh ra. .................................................15
Hình 3.1 - Cường độ hơ 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
Hình 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
Hình 3.3 – Nồng độ chất khơ hịa 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
Hình 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
Hình 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
Hình 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
Hình 3.7 – Hình chụp SEM cấu trúc mặt cắt ngang của 4 mẫu lớp phủ: SG0, SG1,
SG2, SG3...................................................................................................................31

i

do an


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 - Một số loại quả có đỉnh hơ hấp và khơng có đỉnh hơ hấp (Valero &
Serrano, 2010) .............................................................................................................1
Bảng 1.2 - Các biến đổi hóa sinh của quả trong q trình chín (Brady, 1987). .........3
Bảng 2.1 – Công thức dung dịch màng gelatin – tinh bột oxy hóa ..........................14
Bảng 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
Bảng 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

ii

do an


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
RCF

Relative Centrifugal Force

Lực ly tâm tương đối

MAP

Modified Atmosphere Packaging

Bao bì khí quyển biến đổi

SEM

Scanning Electron Microscope

Kính hiển vi điện tử quét

RH

Relative Humidity

Độ ẩm tương đối

iii

do an


TĨM TẮT
Nhóm quả có đỉnh hơ hấp thường có q trình chín diễn ra rất nhanh, vì thế thường
có thời gian sử dụng ngắn, khó khăn trong việc vận chuyển và bảo quản trong thời gian dài.
Chuối là đối tượng tiêu biểu cho nhóm quả trên. Vì vậy, chuối được chọn trong nghiên cứu

này, được xử lý với lớp phủ gelatin (0, 1, 2 và 3%) – tinh bột oxy hóa để đánh giá các thay
đổi đặc tính hóa sinh và sinh lý trong 8 ngày ở điều kiện 28 – 30oC, 75 – 80% RH. Hiệu quả

của lớp phủ trong việc tăng thời gian sử dụng của quả được đánh giá bằng cách xác định độ
giảm khối lượng, cường độ hơ hấp, tổng chất rắn hịa tan, hàm lượng acid hữu cơ, hàm lượng
đường khử, tổng carbohydrate và sự thay đổi hàm lượng tinh bột. Các kết quả cho thấy, khi
tăng nồng độ gelatin trong lớp phủ gelatin – tinh bột oxy hóa sẽ làm giảm cường độ hơ hấp,
do đó làm chậm q trình chín. Ở mẫu nồng độ gelatin cao nhất 3% thấy được hiệu quả rõ
hơn, so với các mẫu lớp phủ cịn lại thơng qua việc tăng chậm đường khử, tổng chất rắn hòa

tan; và cũng như là giảm chậm tổng carbohydrate, hao hụt khối lượng và tinh bột. Qua đó,
thấy được hiệu quả của lớp phủ gelatin – tinh bột oxy hóa với nồng độ gelatin 3% là lớp phủ
ăn được có thể sử dụng để kéo dài thời gian bảo quản của chuối nói riêng, cũng như là nhóm

quả có đỉnh hơ hấp.

iv

do an


CHƯƠNG 1 -

TỔNG QUAN

1.1. Các biến đổi trong quá trình bảo quản quả sau thu hoạch
1.1.1. Phân loại quả dựa trên vào cường độ hô hấp
Dựa vào cường độ hô hấp và khả năng sản sinh ra ethylene, quả được phân chia thành
2 loại: quả có đỉnh hơ hấp (climacteric fruit) và khơng có đỉnh hơ hấp (nonclimacteric fruit)
(N. Maftoonazad & Ramaswamy, 2005).

Bảng 1.1 - Một số loại quả có đỉnh hơ hấp và khơng có đỉnh hơ hấp (Valero & Serrano,
2010)
Quả có đỉnh hơ hấp

Quả khơng có đỉnh hơ hấp

Cà chua

Lựu

Đào

Nho

Xn Đào

Ớt chng

Mận

Mâm xơi

Mơ

Cherry

Táo

Dâu

Lê

Cam

Chuối

Chanh

Dưa hấu

Dưa chuột

Kiwi

Mạn việt quất

Xồi

Nhót tây

Mãng cầu

Việt quất

Quả khơng có đỉnh hơ hấp khơng cho thấy sự gia tăng về tốc độ hô hấp và sản sinh ra
ethylene trong q trình chín. Q trình chín của quả khơng có đỉnh hơ hấp độc lập với sự
sản sinh ra ethylene, tuy nhiên, nó có thể cho thấy các biến đổi khác như chuyển thành màu
vàng, hay tích lũy các hợp chất thứ cấp khác (Saltveit & technology, 1999).
“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 độ hơ

hấp dẫn đến sự chín của quả (Payasi & Sanwal, 2005). Quả có đỉnh hơ hấp là các loại quả

1

do an


tiếp tục chín ngay cả sau khi thu hoạch. Quả climacteric cho thấy sự gia tăng tốc độ hô hấp
và sản sinh ra ethylene trong giai đoạn chín. Đỉnh của cường độ hô hấp tương xứng với đỉnh
của sản sinh ra ethylene (Périn và cộng sự, 2002).

Hình 1.1 - Mơ hình tổng qt về sự tăng trưởng, cường độ hơ hấp, tốc độ sản sinh ra
ethylene trong quá trình sinh trưởng, chín và già của 2 loại quả có đỉnh hơ hấp và khơng có
đỉnh hơ hấp (Paul và cộng sự, 2012).

1.1.2. Các biến đổi hóa sinh của quả trong q trình chín
Sự chín của quả bắt đầu từ khi quả ngừng sinh trưởng và đạt kích thước tối đa. Chín là
q trình phức tạp thơng qua những biến đổi chủ yếu về hương vị, màu sắc và kết cấu của
quả. Chín cũng có thể định nghĩa là một q trình thuộc về mặt 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 q trình có thể kiểm sốt được bằng các chất điều hịa sinh trưởng thực vật
và các điều kiện mơi trường (Cruz-Hernández và cộng sự, 2012).

2

do an

Khi chín, quả trải qua nhiều biến đổi, khác nhau giữa mỗi loại quả, thường bao gồm
các biến đổi sau: biến đổi cấu trúc của tế bào, 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 quả trong q trình chín (Brady, 1987).
Biến đổi cảm quan

Biến đổi hóa sinh

Màu sắc

Mất chloropyll
Mất đi chức năng quang hợp
Tổng hợp và tích lũy các sắc tố

Cấu trúc

Hịa tan pectin và cellulose
Tinh bột thối hóa
Hàm lượng protein thay đổi

Hydration thành tế bào
Enzyme thành tế bào hoạt động
Hương vị

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 quả sau thu hoạch
Trái cây và rau quả rất cần thiết trong chế độ ăn uống của con người do lợi ích về sức

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 mơ sống sẽ tiếp tục diễn ra quá trình trao đổi chất nên sẽ làm

thay đổi các tính chất sinh lý - sinh hóa trái cây và rau quả sau thu hoạch hay cũng có thể do
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. Để kéo dài thời gian sử dụng của trái cây và
rau quả sau thu hoạch, một số biện pháp hiệu quả bao gồm nhiệt độ thấp, bao bì khí quyển
điều chỉnh (MAP), chiếu xạ và màng phủ đã được áp dụng (Baez-Sañudo và cộng sự, 2009).
Trong đó, phương pháp MAP được sử dụng 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 khơng khí cho phép nồng độ CO2 từ chính 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 quả trong lớp màng nhựa tổng hợp hoặc bằng các lớp phủ từ

3

do an


loại sáp đặc biệt (Sothornvit và cộng sự, 2008). Tuy nhiên, mặc dù chúng có hiệu quả và
đóng vai trị trong phân phối và thương mại hóa sản phẩm bằng cách bảo vệ sản phẩm khỏi

các tác nhân vật lý, hóa học và sinh học (Viđa và cộng sự, 2007), nhưng chúng có tác động
khơng tốt đối với mơi trường vì khả năng phân hủy chậm. Do đó, mối quan tâm về loại bao
bì phân hủy sinh học, ăn được được đặt ra, có đầy đủ các tính chất cần thiết của loại bao bì
MAP nhưng thân thiện với mơi trường (Mohammad Amini và cộng sự, 2015).
Ngoài ra, phương pháp bảo quản thông thường sử dụng các lớp phủ sáp tổng hợp
hoặc các hợp chất hóa học sử dụng để kiểm 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 trị này dẫn đến các vấn đề về sức khỏe và mơi trường, ảnh hưởng đến dư
lượng hóa chất hoặc sự gia tăng của các chủng gây bệnh kháng thuốc (Sapper & Chiralt,

2018). Vì vậy, việc sử dụng các lớp phủ ăn được đã được quan tâm là một sự thay thế hiệu
quả và thân thiện với môi trường vẫn có thể kéo dài thời hạn sử dụng và bảo vệ chúng khỏi
các tác động mơi trường có hại (Karaca và cộng sự, 2014). Hiện nay, các nhà khoa học đang

mở rộng nghiên cứu về việc 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 chế hoạt động và đặc tính của lớp phủ ăn được
Lớp phủ là lớp mỏng vật liệu ăn được phủ trực tiếp lên bề mặt 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 sẽ là lớp rào cản chống lại sự
thốt hơi nước và khí, giúp kiểm sốt các hoạt động sinh lý và hóa sinh diễn ra bên trong,

góp phần duy trì độ cứng của sản phẩm trong q trình bảo quản (Sapper & Chiralt, 2018).
Ngồi ra, lớp phủ ăn được có tính tiện lợi và an tồn thực phẩm (Mantilla và cộng sự, 2013).
Quả sau khi đươc phủ lớp màng, q trình hơ hấp vẫn diễn ra, chúng sử dụng hết oxy
trong sản phẩm hoặc không thể sử dụng hay sử dụng ít oxy từ bên ngồi vào tạo thành carbon
dioxide, tích tụ trong sản phẩm vì nó khơng thể dễ dàng thốt 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 q trình chín) bị gián đoạn và mất nước sinh lý được giảm

thiểu. Do đó, các loại trái cây và rau quả vẫn cứng, tươi và hạn chế mất các thành phần dinh

4

do an