Nghiên cứu ứng dụng màng chitosan nano bạc tinh dầu nghệ trong bảo quản nhằm nâng cao bảo quản chuối sau thu hoạch

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÀNG CHITOSAN – NANO
BẠC – TINH DẦU NGHỆ TRONG BẢO QUẢN NHẰM
NÂNG CAO BẢO QUẢN CHUỐI SAU THU HOẠCH

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : Ths. Nguyễn Thị Thu Hương
Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Hữu Tài

MSSV: 1311100637

Lớp: 13DSH05

TP. Hồ Chí Minh, 2017


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung

thực và chưa từng được các tác giả khác công bố trong các nghiên cứu, đồ án nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành đồ án đã được cảm
ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được ghi rõ nguồn gốc.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong đồ án này.
TP HCM, ngày 20 tháng 07 năm 2017
Sinh viên

Nguyễn Hữu Tài

i


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực
của bản thân, tôi đã nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân và
tập thể.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS. Nguyễn Thị Thu Hương đã tận
tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành đồ án tốt
nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn những người bạn, những người cộng sự đã hỗ trợ
hết mình trong công tác nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô trong Khoa Công
Nghệ Sinh Học- Thực Phẩm- Môi Trường đã tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện và
hoàn thành đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và tất cả bạn bè đã động viên giúp đỡ và
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành đề
tài nghiên cứu này này.
TP Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hữu Tài

ii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. vi
MỞ

ĐẦU

.....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 11
1.1. Giới thiệu cây và quả chuối ở Việt Nam. .......................................................11
1.2. Các tiêu chuẩn chất lượng quả chuối ..............................................................13
1.3. Các vấn đề cơ bản để duy trì chất lượng chuối sau thu hoạch .......................15
1.3.1. Chỉ tiêu độ chín và chất lượng quả...........................................................15
1.3.2. Nhiệt độ và độ ẩm không khí bảo quản tối ưu .........................................15
1.3.3 Cường độ hô hấp và cường độ sinh etilen .................................................16
1.3.4 Phản ứng với khí etilen và khí quyển kiểm soát (CA) ..............................16
1.3.5. Các rối loạn sinh lý và cơ lý .....................................................................16
1.3.6. Rối loạn bệnh lý do vi sinh vật.................................................................17
1.3.7 Chiến lược kiểm soát chất lượng:..............................................................17
1.4 Các phương pháp bảo quản chuối được sử dụng hiện nay ..............................18

1.4.1 Bảo quản chuối bằng cách chiếu xạ ..........................................................18
1.4.2 Bảo quản chuối bằng cách xử lý hoá chất .................................................18
1.4.3 Bảo quản chuối bằng chất hấp thụ etilen...................................................18
1.4.4 Bảo quản trong khí quyển điều chỉnh........................................................19
1.5 Phương pháp bảo quản hoa quả bằng chế phẩm tạo màng ..............................20
1.5.1 Cơ sở khoa học và đặc điểm công nghệ ....................................................20
3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.5.2 Thành phần các chất tạo màng [9-11] .......................................................21
1.5.3 Ưu và nhược điểm của phương pháp ........................................................22
1.5.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bảo quản bằng chế phẩm tạo màng ...22
1.5.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới ...............................................................22
1.5.4.2. Các nghiên cứu trên tại Việt Nam......................................................23
1.6. Các nghiên cứu bảo quản quả chuối bằng chế phẩm tạo màng ......................24
1.7. Sơ lược về chitosan.........................................................................................25
1.7.1.Cấu trúc, tính chất của chitosan ................................................................25
1.7.2.Tác dụng kháng vi sinh vật của chitosan...................................................26
1.7.3.Tác dụng của màng chitosan trong bảo quản rau quả tươi........................26
1.8 Sơ lược về nano bạc.........................................................................................26
1.9. Sơ lược về tinh dầu nghệ. ...............................................................................29
1.9.1. Thành phần hóa học của tinh dầu nghệ vàng ...........................................29
1.9.2. Hoạt tính sinh học : ..................................................................................30
1.9.3. Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu ............................................................31
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 35
2.1.

Thời gian và địa điểm nghiên cứu ...............................................................35

2.2.

Vật liệu nghiên cứu......................................................................................35

2.2.1.

Nguồn mẫu............................................................................................35

2.2.2. Vật liệu nghiên cứu ..................................................................................35
2.3.

Dụng cụ và hóa chất thí nghiệm ..................................................................36

2.4.

Phương pháp nghiên cứu .............................................................................37

2.4.1.

Phương pháp xác định tỷ lệ hư hỏng trong bảo quản trái cây ..............37

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.4.2.

Phương pháp xác định độ hao hụt khối lượng trái cây trong bảo quản 37

2.4.3.

Phương pháp xác định hàm lượng acid tổng (TCVN 3948 – 84).........37

2.4.4. Phương pháp xác định hàm lượng đường tổng ........................................38
2.4.5. Phương pháp xác định hàm lượng vitamin C ..........................................39
2.4.6.

Phương pháp xác định tổng vi sinh vật hiếu khí (TCVN: 5165 – 90) ..39

2.4.7. Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................41
2.4.8.
2.5.

Phương pháp so sánh, đối chiếu ...........................................................41

Bố trí thí nghiệm ..........................................................................................42

2.5.1.

Thí nghiệm 1: Xác định độ chín thích hợp trong bảo quản chuối ........43

2.5.2.

Thí nghiệm 2: Xác định dung dịch thích hợp ngâm rửa xử lí chuối.....43

2.5.3.

Thí nghiệm 3: Xác định tỉ lệ phối trộn chitosan và nano bạc trong quá

trình tạo màng bảo quản chuối ...........................................................................44
2.5.4. Thí nghiệm 4: xác định tỉ lệ phối trộn chitosan nano bạc và tinh dầu nghệ
trongquá trình tạo màng bảo quản chuối ............................................................44
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 47
3.1. Kết quả xác định độ chín thích hợp của chuối................................................47
3.2. Kết quả của tiền xử lý thích hợp của quả chuối. ............................................48
3.3. Xác định nồng độ Chitosan – Nano bạc thích hợp cho quá trình bảo quản quả
chuối.......................................................................................................................49
3.4. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan- nano bạc- tinh dầu nghệ đến thời gian bảo
quản........................................................................................................................51
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 54
4.1. Kết luận ...........................................................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Chuối tiêu hồng và chuối tiêu đỏ..............................................................12
Hình 1.2. Chuối tiêu xanh và chuối sứ .....................................................................13
Hình 1.3. Cấu trúc của Chitosan...............................................................................25
Hình 1.4. Cơ chế kháng khuẩn của bạc ....................................................................27
Hình 1.5. Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn .......................28
Hình 1.6. Ion bạc liên kết với các base của DNA ....................................................28
Hình 1.7. Cấu trúc của một số hợp chất được nhận dạng trong tinh dầu nghệ . .....30
Hình 2.1. Chuối già hương………………………………………………………..35

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO), hơn 10
năm qua, giá chuối xuất khẩu thế giới liên tục tăng, từ chỗ bình quân 125 USD/tấn
năm 2006 lên mức 275 USD/tấn năm 2012 và tăng tiếp khoảng 20% giá trong năm
hai năm 2013 – 2014. Chuối là một trong những loại quả nhiệt đới quan trọng và có
ý nghĩa kinh tế. Quả chuối có chứa một hàm lượng đường cao cùng với một lượng
axit thích hợp, với các khoáng chất và vitamin, tạo nên một hương vị thơm ngon và
hấp dẫn. Về giá trị kinh tế, chuối được xếp vị trí thứ tư sau lúa gạo, sữa và lúa mì
(Schoofs và cộng sự, 1999). Chuối cũng là loại quả được thương mại hóa rộng rãi,
đứng vị trí thứ hai trên thế giới, chỉ sau nhóm quả có múi (FAO, 2001). Khoảng
10% tổng sản lượng chuối trên thế giới được dành cho xuất khẩu hàng năm
(Sharock và Frison, 1998; FAO, 1999).
Tại Việt Nam, theo thống kê chưa đầy đủ, từ 2010 đến nay, diện tích chuối
theo đà tăng giá xuất khẩu cũng liên tục tăng, từ khoảng hơn 100 nghìn ha năm
2010 lên ổn định ở mức 125 nghìn ha từ năm 2012 trở lại đây, trong đó nhiều nhất
là ĐBSCL và vùng Đồng bằng sông Hồng.
So với một cường quốc xuất khẩu chuối như Philippines, tổng diện tích chuối
của Việt Nam không thua kém quá nhiều, nhưng lượng chuối xuất khẩu của Việt

Nam (theo thống kê của FAO đến năm 2011) chỉ khoảng 40 nghìn tấn (trên tổng sản
lượng hơn 1,4 triệu tấn/năm), trong đó chủ yếu là sang Trung Quốc.
Năm 2014, chuối Việt Nam xuất khẩu bất ngờ tăng mạnh, nhờ sức hút khắp
thị trường từ châu Á đến châu Âu, tạo cơn sốt chuối trong nước; hàng loạt đơn đặt
hàng đến từ Hàn Quốc, Nhật Bản, các nước EU, Nga… với nhu cầu hàng trăm tấn
chuối/ngày.
Do thuộc loại quả có hô hấp bột phát nên mặc dù được thu hoạch lúc còn
xanh nhưng thời gian chín của quả chuối xảy ra rất nhanh, đặc biệt trong điều kiện
nhiệt độ 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

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

nguyên nhân chủ yếu làm tăng mức độ 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 một con số không nhỏ.
Cho đến 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
đầu tư cao. Xử lý bằng hóa chất, chẳng hạn Topsin không được 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 để có thể áp dụng phù hợp cho quả
chuối trong điều 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.
Vì những lý do nêu trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng
màng bao chitosan-nano bạc- tinh dầu nghệ trong bảo quản nhằm nâng cao chất

lượng chuối sau thu hoạch”
1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước.
1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước.
-

Luận văn tốt nghiệp “Chitosan và ứng dụng trong công nghệ bảo quản chuối”

Nguyễn Thị Miến và Trần Thị Mơ (2010). Đề tài sử dụng chitosan trong bảo quản
chuối.
-

Luận văn tốt nghiệp: “nghiên cứu ứng dụng màng bao chitosan trong bảo quản

chuối”, Lê Thị Minh Khuyên (2011)
1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước.
-

Đề tài “ Nghiên cứu về chitin và chitosan hóa học thuộc tính và ứng dụng”,

Pradip Kumar Dutta, Joydeep Dutta và VS Tripathi (2004).
2. Mục tiêu nghiên cứu.
-

Xác định độ chín thích hợp thu hoạch chuối.

-

Khảo sát nồng độ chitosan- nano bạc- tinh dầu nghệ thích hợp trong việc tạo màng
bảo quản chuối.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

Khảo sát nhiệt độ thích hợp trong bảo quản chuối.

-

Khảo sát sự thay đổi các chỉ tiêu trong quá trình bảo quản.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu.
-

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

-

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

-

Nhiệm vụ 3: Xác định độ chín thích hợp cho quá trình thu hái..

-

Nhiệm vụ 4: Xác định chất tiền xử lý thích hợp trong bảo quản chuối.

-

Nhiệm vụ 5: Xác định nồng độ chitosan- nano bạc thích hợp trong tạo màng bảo
quản chuối.

-

Nhiệm vụ 6: Xác định nồng độ chitosan- nano bạc- tinh dầu nghệ thích hợp trong
quá trình bảo quản.

-

Nhiệm vụ 7: Xác định nhiệt độ bảo quản thích hợp.

-

Nhiệm vụ 8: Phân tích, đánh giá các chỉ tiêu theo dõi trong quá trình bảo quản.

4. Phương pháp nghiên cứu
-

Phương pháp nghiên cứu thu thập tài liệu: Các tài liệu về cây chuối, đặc điểm hình
thái phân loại khoa học, giá trị dinh dưỡng, các nghiên cứu về chuối, thu thập tài
liệu về chitosan, nano bạc tinh dầu nghệ.

-

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

-

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

5. Kết quả đạt được của đề tài.
-

Xác định được độ chín thu hoạch của chuối.

-

Xác định được chất tiền xử lý thích hợp trong bảo quản chuối.

-

Tìm ra được nồng độ chitosan- nano bạc- tinh dầu nghệ thích hợp trong quá trình
tạo màng.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

Phân tích và đánh giá các chỉ tiêu : độ hao hụt khối lượng, tỷ lệ hư hỏng, đường
tổng, acid tổng, vitamin c, tổng vi sinh vật hiếu khí.

-

Tìm ra được nhiệt độ bảo quản thích hợp.

6. Kết cấu đồ án tốt nghiệp
-

Mở đầu

-

Chương 1: Tổng quan tài liệu.

-

Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

-

Chương 3: Kết quả và thảo luận

-

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

-

Tài liệu tham khảo.


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. 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 được 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 đây, di tích về khảo cổ học và môi trường cổ tại đầm lầy Kuk ở
tỉnh Cao Nguyên Tây, Papua New Guinea đã gợi ý rằng cao nguyên New Guinea là
nơi mà cây chuối được thuần hoá đầu tiên. Chuối được trồng ở đây khoảng 5000
TCN nhưng cũng có thể từ 8000 TCN. Từ đây chuối đã 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) được coi là chuối ngon nhất trong
thế giới Ả Rập [18]. Hiện nay chuối được trồng ở hầu hết các châu lục nhưng tập
trung chủ yếu ở hai vành đai Chí Tuyến bắc và Nam bán cầu.
Phân loại khoa học
Giới

Plantae

Ngành

Magnoliophyta

Lớp

Liliopsida

Bộ

Scitaminneae

Họ

Musaceae

Chi

Musa

Các loài : Musa sapientum, Musa balbisiana
Colla,...
Ở nước ta, chuối là loại cây truyền thống được 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 Thuận… 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 Cau…Trong đó có một số loại giống tốt

11


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

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 chính sau được trồng nhiều ở nước ta:
* Nhóm chuối Tiêu: gồm ba giống chính Tiêu Lùn, Tiêu Nhỡ và Tiêu Cao. Chuối
Tiêu cho năng suất cao, bình quân đạt 13- 14 kg/buồng và khoảng 12- 13 tấn/ha.
Quả chuối tiêu có hương vị thơm rất ngon. Nhóm chuối tiêu ưa
khí hậu lạnh nên rất thích hợp với khí 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 chín màu vàng tươi, vị ngọt đậm. Nhóm
chuối tây thích hợp với nhiều loại đất và khí hậu nên được trồng phổ biến ở nhiều
địa phương.

* Chuối Bom: loại chuối này có trọng lượng buồng thấp, chỉ đạt 6- 8 kg/buồng.
Quả nhỏ và ít ngọt hơn chuối Tiêu. Tuy nhiên, chuối Bom có thời gian sinh trưởng
ngắn, có thể trồng được ở mật độ dày nên năng suất cao 25- 40 tấn/1ha. Chuối Bom
được 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, đầu quả hơi lồi một chút. Màu vỏ khi
chin sáng, đẹp. Thịt quả chắc, vị thơm ngon đặc biệt. Chuối Ngự được trồng nhiều ở
xã đại Hoàng, Lý Nhân, Hà Nam. Ngoài các giống nêu trên còn một số giống chuối
khác được trồng với số lượng ít như chuối Hột, chuối Ngốp, chuối Cơm, chuối
Mật,… do chúng có giá trị kinh tế không cao.

Hình 1.0.1. Chuối tiêu hồng và chuối tiêu đỏ

12


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Hình 1.0.2. Chuối tiêu xanh và chuối sứ
1.2. Các tiêu chuẩn chất lượng quả chuối
Theo TCVN 568 – 2003: Chuối tiêu tươi xuất khẩu. Chuối tiêu tươi được
phân thành 3 hạng và phải đạt những yêu cầu kỹ thuật quy định trong bảng 2.1.
Bảng 2.1. Tiêu chuẩn chất lượng về quả chuối theo TCVN 568- 2003.
Tên chỉ tiêu

Hạng chất lượng
Hạng đặc biệt
Hạng 1
Hạng 2
Hình dạng ngoài

Quả chuối phải nguyên vẹn, phát triển tự nhiên, không
Quả chuối
giập, gãy, nứt. Không cho phép dính đôi, dị dạng.
Vỏ quả phải xanh, tươi, khô ráo, sạch sẽ. Không cho
Vỏ quả
phép vỏ quả bị rám nắng, rám muội, dính nhựa, dính
bụi đất.
Cuống chuối
Mặt cắt cuống phải khoo, không thâm đen và phải được
xử lý bằng hóa chất bảo quản thích hợp để tránh hư,
thối cuống.
Nải, cuống chuối
Chuối được cắt thành từng nải hoặc từng chum. Cho
phép tỉa không quá 2 quả cùng một nải, nhưng không
ảnh hưởng đến hình thức chung của nảy chuối.
Không cho phép đóng gói cuống chuối còn nhựa ướt,
chưa khô, có dấu hiệu nấm mốc, chớm thối hoặc còn
ướt phần than buồng.
Khuyết tật trên vỏ Cho phép vỏ quả có vết Cho phép có vết sẹo, vết xước,
quả
xước nhẹ nhưng không vết muội nhẹ cũ trong quá
ảnh hưởng đến chất trình sinh trưởng của quả
lượng và hình thức quả. nhưng không ảnh hưởng đến
Tổng diệ tích vết xước phẩm chất quả.

13


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

trên bề mặt quả không
2
lơn hơn 1cm .
Số quả có vết xước
không quá ¼ số quả
trong cùng 1 nải.

Độ chín

Kích thước, khối
lượng
Chiều dài quả, cm,
không nhỏ hơn:
Đường kính quả,
mm, không nhỏ
hơn
Nải chuối:
Số quả một nải,
không lớn hơn:

Cho phép quả có vết xước nhẹ
mới do va chạm cơ học trong
quá trình thu hái, vận chuyển,
đóng gói nhưng không gây hư
hỏng đén 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.

Chuối tiêu tươi phải đạt độ chín thu hoạch (có độ 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 đặc trưng của chuối chín.

17

15

13

32

30

28

25

25

25

1,7

1,5

1,3

Khối lượng nải, kg,

14


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

không nhỏ hơn:
17

15

13

Tỉ lệ quả không đạt
yêu cầu ở hạng đặc
biệt, nhưng đạt yêu
cầu ở hạng 1, không
lớn hơn 5% khối
lượng

Tỉ
lệ

quả
không đạt yêu
cầu ở hạng
hạng
1,
nhưng
đạt
yêu cầu ở
hạng 2, không
lớn hơn 10%
khối lượng.

Tỉ
lệ
quả
không đạt yêu
cầu ở các hạng
trên,
nhưng
không
ảnh
hưởng
đến
chất
lượng
quả, không lớn
hơn 10% khối
lượng

Số lượng quả mỗi

nải không nhỏ hơn:
Tỉ lệ cho phép

1.3. Các vấn đề cơ bản để duy trì chất lượng chuối sau thu hoạch
1.3.1. Chỉ tiêu độ chín và chất lượng quả
Độ chín kĩ thuật (thành thục) hoàn toàn của quả biểu hiện như khi mất các
cạnh sắc ở các điểm giao nhau của vỏ quả. Chuối được thu hoạch ở độ chín kĩ thuật
xanh và được rấm chín khi đến thị trường tiêu thụ vì chuối chín cây thường bị nứt
quả và có trạng thái kém. Chỉ tiêu chất lượng bao gồm: độ chín thành thục (càng
thành thục thì cho chất lượng càng tốt hơn khi chín), chiều dài quả (phụ thuộc vào
mục đích sử dụng và nhu cầu về các kích cỡ quả khác nhau), tránh được 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 đường làm tăng độ ngọt của quả. Các thành phần khác
có thể ảnh hưởng đến hương vị như các loại axit và các chất bay hơi.
1.3.2. Nhiệt độ và độ 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; độ ẩm không khí tối ưu: 90-95%.

15


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.3.3 Cường độ hô hấp và cường độ sinh etilen
Nhiệt độ 13°C (56°F) 15°C (59°F) 18°C (65°F) 20°C (68°F) ml CO2/kg·hr1
10-30 12-40 15-60 20-70 µl C2H4/kg·hr1 0,1-2 0,2-5 0,2-8 0,3-10 1giá trị thấp cho
chuối chín xanh thành thục và giá trị cao cho chuối chín hoàn toàn
1.3.4 Phản ứng với khí etilen và khí quyển kiểm soát (CA)
Hầu hết các giống chuối thương phẩm đều cần có khoảng 100-150 ppm
etilen trong 24-48 giờ ở 15-20°C (59-68°F) và độ ẩm không khí 90-95% để chín

đồng đều. Nồng độ khí cacbonic có thể giữ ở mức dưới 1% để tránh các ảnh hưởng
của nó lên hoạt động rấm chín của etilen. Sử dụng một hệ thống không khí cưỡng
bức trong các phòng rấm chín để đảm bảo đồng nhất hơn về quá trình làm lạnh hoặc
làm nóng của các quả chuối là cần thiết và cũng làm đồng nhất nồng độ khí etilen
qua quá trình chín.
Phản ứng với CA:
• 2-5% O2 và 2-5% CO2
• CA kìm hãm quá trình chín và làm giảm cường độ hô hấp và sản sinh

16


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
etilen.
• Khả năng bảo quản sau thu hoạch của chuối chín xanh thành thục là 2-4
tuần ở trong không khí và 4-6 tuần ở trong điều kiện khí quyển kiểm soát (CA) ở
14°C (58°F)
• Nồng độ <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 được quá trình chín nên
có thể thu hoạch chuối khi nó chín thành thục mà không cần hái xanh quá.
1.3.5. 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 độ 13°C (56°F) trong vài giờ đến vài ngày, phụ thuộc vào chủng giống,
độ thành thục quả và nhiệt độ. Ví dụ: tổn thương lạnh trung bình sẽ là kết quả của

17

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 động 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 độ ẩm không khí thấp
(<90%), hiện tượng mất nước từ vùng tổn thương được tăng cường và màu sắc sẽ
chuyển thành màu từ nâu đến đen.
Hiện tượng thâm do va chạm cơ học: Làm rơi quả có thể dẫn đến sự nâu
hóa của thịt quả mà không hư hỏng bề mặt vỏ bên ngoài.
1.3.6. Rối loạn bệnh lý do vi sinh vật
Tổn thương đầu 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 đã 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:được gây ra bởi nấm Colletrichum musae, khi quả chín
đặc biệt ở các chỗ vết nứt và vết thương trên quả.
Hiện tượng hỏng đầu 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 đẫm nước.
Hiện tượng hỏng cuống giống như điếu 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 đốm như tro của điếu xì gà).
1.3.7 Chiến lược kiểm soát chất lượng:
Giảm thiểu hiện tượng thâm; làm lạnh từ từ đến nhiệt độ 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 độ
50°C (120°F)) và/hoặc sử dụng các chất diệt nấm (như Imazalil, TBZ) để kiểm soát
quá trình hư hỏng đầu quả.

1.4 Các phương pháp bảo quản chuối được sử dụng hiện nay
1.4.1 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 đồng
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 đối với chuối tiêu 0,3 kGy (kilo Gray) có tác dụng làm chuối chín chậm
10- 14 ngày (140C). Bảo quản ở nhiệt độ phòng chuối chín chậm 10 ngày so với
mẫu đối chứng. Tuy nhiên việc chiếu xạ lại có những ảnh hưởng đáng kể đến 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 đổi rõ rệt mùi vị của sản phẩm đặc biệt là
khi chiếu xạ ở liều cao [1].
1.4.2 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 để phòng
trừ sự xâm nhiễm của nấm bệnh.
Ở Châu Phi, Mĩ La tinh và các nước đang phát triển chủ yếu sử dụng các loại
thuốc chống nấm như: TopsinM, TBZ, Carbendazin, Imazalin, .... để 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 đã được 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.
1.4.3 Bảo quản chuối bằng chất hấp thụ etilen
Chuối sản sinh ra khí etylen đẩy nhanh quá trình chín của quả. Etylen được
sinh ra tác động lên màng tế bào quả tăng tính thấm của màng, giải phóng các

enzyme, kích thích sự hoạt động của chúng gây ra các phản ứng có liên quan quá


trình sinh lý, sinh hoá của quả. Vì vậy khi bảo quản xua đuổi được ethylen hoặc
dùng chất hoá học để hấp thụ ethylen sẽ làm chậm được quá trình chín của quả. Các
chất đã được nghiên cứu và sử dụng gồm:
* 1-MCP (1-Methycyclopropan) đã được nghiên cứu và sử dụng trong bảo
quản chuối [18]. Sử dụng chất này tránh tác động 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.
1.4.4 Bảo quản trong khí quyển điều chỉnh
Phương pháp này bao gồm các điều kiện bảo quản như khí quyển cải biến
(MA - Modified Atmosphere), khí quyển kiểm soát (CA - Controlled Atmosphere.
Chuối được bảo quản trong môi trường khí quyển mà thành phần và nồng độ các
chất khí như O2, CO2, N2… được điều chỉnh và kiểm soát sao cho phù hợp với
mục đích bảo quản. Nghĩa là hàm lượng khí CO2 tăng lên, hàm lượng O2 giảm đi
để hạn chế quá trình hô hấp, thời gian bảo quản sẽ được kéo dài. để 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 điều chỉnh (MAP). Song phương pháp này dễ gây
ra hiện tượng hô hấp yếm khí nhất là điều kiện MA. Do đó việc áp dụng đòi hỏi kỹ
thuật cao và thường yêu cầu kết hợp với nhiệt độ thấp. Quả rất nhanh bị giảm chất
lượng khi chuyển khỏi các điều kiện bảo quản nêu trên sang điều kiện không khí và
nhiệt độ thường.
Bên cạnh các hạn chế nêu trên, chi phí đầu tư cao đặc biệt với điều 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 đang 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 độ hô hấp và sản
sinh etilen. Khả năng bảo quản sau thu hoạch của chuối chín xanh thành thục là 4-6
tuần trong điều 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 độ <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 được quá trình chín nên có thể thu hoạch chuối khi nó chín
thành thục mà không cần hái xanh quá.
1.5 Phương pháp bảo quản hoa quả bằng chế phẩm tạo màng
1.5.1 Cơ sở khoa học và đặc điểm công nghệ
Khác với kỹ thuật túi film chất dẻo, trong đó một lô quả hoặc từng quả được
đựng 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 đi tạo ra
một lớp màng mỏng gần như trong suốt trên quả. Nhờ tính chất bán thấm điều chỉnh
khí và hơi nước của màng mà quả được 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 điều chỉnh xung quanh quả do đó làm
thay đổi sự trao đổi 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 đặc điểm 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 đổi 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 độ 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 được duy trì nhờ các ưu điểm trên.
1.5.2 Thành phần các chất tạo màng [9-11]
Chế phẩm tạo màng có thể được pha chế từ nhiều nguyên liệu khác nhau
gồm nhựa cây, sáp thực vật, sáp động vật, polysaccharít, protein và một số ít
polyme tổng hợp. Thực tế, đa số các chế phẩm đều là vật liệu composit gồm ít nhất
hai thành phần tạo màng trở lên có bổ sung thêm các phụ gia chẳng hạn chất dẻo
hóa, chất hoạt động bề mặt, chất chống bọt, chất nhũ hóa và chất bảo quản để giữ
chế phẩm được 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 điểm là làm giảm mất nước nhưng
chúng lại có nhược điểm là dễ gây ra hiện tượng hô hấp yếm khí do ức chế trao đổi
khí, nhất là đối với cánh kiến và nhựa cây. Vật liệu carbohydrát thường sử dụng
làm chất tạo màng gồm: xenlulose và các dẫn xuất từ xenlulose, 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 để làm màng thực phẩm có thể tách chiết từ ngô (zein), lúa mỳ
(gluten), đỗ 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 đổi
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 được làm từ các thành phần tự nhiên,

không độc 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 để đảm bảo hiệu quả
bảo quản và yếu tố an toàn thực phẩm.


1.5.3 Ưu và nhược điểm của phương pháp
Về bản chất, công nghệ tạo màng bề mặt giống phương pháp bao gói khí
quyển điều chỉnh (MA), tức là có thể đạt được hiệu quả bảo quản của phương pháp
đó. Ngoài ra còn có các ưu điểm nổi bật sau đây:
- Dễ sử dụng do kỹ thuật áp dụng đơn giản, không yêu cầu nhân lực trình độ