TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHOA CNSH - CNTP
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG
TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM COMPOZIT CHỨA CHITOSAN KHỐI
LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP VÀ AXIT OLEIC ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN
QUẢ ĐÀO PHÁP SAU THU HOẠCH
MÃ SỐ: T2016 – 25
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: Ks. PHẠM THỊ PHƯƠNG
Thái Nguyên, Ngày 09 tháng 03 năm 2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHOA CNSH - CNTP
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG
TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM COMPOZIT CHỨA CHITOSAN KHỐI
LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP VÀ AXIT OLEIC ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN
QUẢ ĐÀO PHÁP SAU THU HOẠCH
MÃ SỐ: T2016 – 25
Phạm Thị Tuyết Mai
Thời gian thực hiện: Tháng 1/2016 đến tháng 12 năm 2016
Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm khoa CNSH-CNTP Trường ĐH Nông
Lâm Thái Nguyên
Thái Nguyên, Ngày 09 tháng 03 năm 2017
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................. v
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU .................................................................................................1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ..........................................................................................................5
1.2. Mục đích ...................................................................................................................6
1.3. Yêu cầu ..................................................................................................................... 6
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................7
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHITOSAN ..................................................................7
2.1.1. Nguồn gốc và cấu trúc hóa học của chitosan ........................................................ 7
2.1.1.1. Nguồn gốc chitin/chitosan ..................................................................................7
2.1.1.2. Cấu trúc hóa học của chitosan ............................................................................7
2.1.2 Tính chất vật lý .......................................................................................................8
2.1.3. Tính chất hóa học ..................................................................................................9
2.1.4. Tính chất sinh học và độc tính của chitosan .......................................................... 9
2.1.5. Đặc tích kháng vi sinh vật của chitosan .............................................................. 10
2.1.5.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng vi sinh vật của chitosan ..........11
2.1.5.2. Cơ chế kháng vi sinh vật của chitosan ............................................................. 12
2.1.6. Ứng dụng của chitosan trong bảo quản rau quả tươi...........................................13
3.3.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm .........................................................................27
3.3.5.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu ...............................................27
f. Phương pháp đánh giá cảm quan ...............................................................................29
3.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ......................................................................29
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 30
4.1. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA CHITOSAN KHỐI
LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP ........................................................................................... 30
4.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của khối lượng phân tử tới khả năng kháng nấm mốc của
chitosan khối lượng phân tử thấp ..................................................................................30
4.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời gian xử lý chitosan đến sự phát triển
của nấm mốc ..................................................................................................................31
4.2. NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA MÀNG FILM TẠO RA TỪ COMPOZIT
CỦA CHITOSAN KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP VỚI AXIT OLEIC ........................ 32
4.2.1. Tính tan của màng trong nước .............................................................................32
4.2.2. Tính hút ẩm của màng ......................................................................................... 33
4.3. NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ BẢO QUẢN CỦA COMPOZIT CỦA CHITOSAN
KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP VỚI AXIT OLEIC TRONG BẢO QUẢN ĐÀO
PHÁP SAU THU HOẠCH ........................................................................................... 33
4.3.1. Ảnh hưởng của compozit của chitosan khối lượng phân tử thấp với axit oleic
đến hao hụt khối lượng tự nhiên .................................................................................... 33
4.3.2. Ảnh hưởng của compozit của chitosan khối lượng phân tử thấp với axit oleic
đến hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số (TSS) ............................................................. 34
4.3.3. Ảnh hưởng của compozit của chitosan khối lượng phân tử thấp với axit oleic
đến hàm lượng vitamin C .............................................................................................. 35
iii
4.3.5. Ảnh hưởng của compozit của chitosan khối lượng phân tử thấp với axit oleic
đến tỷ lệ thối hỏng .........................................................................................................37
4.3.6. Ảnh hưởng của compozit của chitosan khối lượng phân tử thấp với axit oleic
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ
1. Thông tin chung
Tên đề tài: Nghiên cứu tạo chế phẩm compozit chứa chitosan khối lượng phân tử
thấp với axit oleic ứng dụng trong bảo quản quả đào Pháp sau thu hoạch
Mã số: T2016 - 25
Chủ nhiệm đề tài: Phạm Thị Phương
Tel: 0962 075 082
E-mail: [email protected]
Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
Cơ quan và cá nhân phối hợp thực hiện: Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ
Thực phẩm
Thời gian thực hiện: tháng 1/2016 đến tháng 12/2016
2. Mục tiêu:
Tổng hợp được chế phẩm compozit chứa chitosan khối lượng phân tử thấp với
axit oleic được cải tiến một số tính chất, chức năng phù hợp cho bảo quản quả đào
Pháp sau thu hoạch:
- Đánh giá được hiệu quả của chế phẩm compozit chứa chitosan khối lượng phân
tử thấp với axit oleic tới chất lượng và thời gian bảo quản đào Pháp sau thu hoạch.
3. Nội dung chính:
- Tổng hợp chế phẩm compozit chứa chitosan khối lượng phân tử thấp với axit oleic.
- Xác định khả năng kháng nấm mốc gây hư hỏng quả đào pháp của chitosan
khối lượng phân tử thấp
- Xác định một số tính chất, chức năng của màng film tạo thành từ compozit
chứa chitosan khối lượng phân tử thấp với axit oleic
- Đánh giá được hiệu quả của chế phẩm compozit chitosan khối lượng phân tử
thấp với axit oleic tới chất lượng và thời gian bảo quản quả đào pháp sau thu hoạch.
4. Kết quả chính đạt được
Tổng hợp được chitosan khối lượng phân tử thấp và compozit của chitosan khối
lượng phân tử thấp với axit oleic
- Xác đinh được chitosan khối lượng phân tử 6. 104 có khả năng kháng tốt nhất
Tel: 0962.075.082
Email: [email protected]
Implementing institution : Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry
Incooperating institution(s): Falcuty of Biotechnology and Food technology
Duration: from 01/2016 to 12/2016
2. Objective(s):
- Created composite of chitosan low molecular weight with oleic acid was
improved some of the characteristics and functions suitable for postharvest France
peachs
- Evaluate the effect of composite of chitosan low molecular weight with oleic
acid on quality and shelf –life of postharvest France peachs.
3. Main contents:
Content 1: Composite of chitosan low molecular weight with oleic acid was created.
Content 2: Evaluate the inhibition ability of chitosan low molecular weight with mold
cause deseas on France peach fruits
Content 3: Determine a number of characteristics of the films formed from composite
of chitosan low molecular weight with oleic acid.
Content 4: Evaluate the effect of composite of chitosan low molecular weight with
oleic acid on the quality and shelf-life of postharvest France peach fruits .
4. Results obtained:
- Synthesized composite of chitosan low molecular weight with oleic acid
- Identification of chitosan molecular weight 6. 104 Da was best able to
inhibiting growth of penicillium expansum molds at concentration of 3000ppm and the
best time sensitivity assay was 30 hours
3
- Films are formed from composites of chitosan low molecular weight (6.104 Da) at
tính giữ ẩm của chế phẩm tạo màng từ chitosan người ta thường kết hợp chitosan với
một số hợp chất kỵ nước như chất béo (axit béo, dầu thực vật, tinh dầu, sáp) để tạo
chất tạo màng dạng nhũ tương (Aguirre-Loredoa et al., 2014; Galus & Kadzinska,
2015). Bằng cách tạo nhũ tương chitosan với acid oleic, Vargas và cộng sự đã chỉ ra
rằng việc bổ sung axit oleic không những tăng cường hoạt tính kháng vi sinh vật của
chitosan mà còn cải thiện được tính ngăn cản mất nước ở quả dâu tây (Vargas et al.,
2006).
Một hạn chế khác của chitosan thông thường là khả năng kháng vi sinh vật và
tính tan kém. Chitosan thông thường có nồng độ 1% không có tác dụng tiêu diệt hầu
hết các loại nấm mốc gây hư hỏng quả sau thu hoạch. Mặt khác chitosan thông thường
chỉ tan trong dung dịch axit yếu làm hạn chế khả năng ứng dụng của chitosan trong
thực tế, nhất là khi kết hợp chitosan với các hợp chất có tính kiềm gây hiện tượng kết
tủa chitosan, dung dịch chitosan có pH thấp cũng gây ra hiệu ứng sinh lý bất lợi khi
phủ lên bề mặt quả bảo quản. Do đó để cải thiện tính kháng khuẩn và tính tan của
chitosan các nhà khoa học đã tổng hợp chitosan khối lượng phân tử thấp một vật liệu
được đánh giá là có khả năng tan ở một dải pH rộng hơn và có khả năng kháng khuẩn
cao hơn chitosan thông thường (Dutta et al., 2009; Gerasimenko et al., 2004).
Đào là loại cây ăn quả ôn đới, có tên khoa học là Prunus persica (L.) Batsch,
thuộc họ Rosaceae. Trong những năm gần đây, quả đào Pháp là một trong ba loại quả
(hồng, lê, đào) quan trọng trong chiến lược phát triển các giống cây ăn quả ôn đới của
Bắc Hà, Sapa (Lào Cai), Mộc Châu (Sơn La), Đồng Văn (Hà Giang), và các tỉnh như
Hòa Bình, Lai Châu, Lạng Sơn,.. (Viện KHKT Nông Lâm Nghiệp Miền Núi Phía
Bắc). Quả đào là một trong những loại quả có mẫu mã quả đẹp, vị ngọt, chua rất thích
hợp với khẩu vị của nhiều người, quả đào được dùng chính để ăn tươi. Đào là loại quả
rất giàu vitamin C, carotenoid và các hợp chất phenolics là những nguồn chất kháng
5
oxy hóa rất tốt (Tom’as - Baber’an et al., 2001).Tuy nhiên đào là loại quả hô hấp đột
biến có hàm lượng nước khá cao (khoảng 82%), nhiều chất dinh dưỡng và kém bền
thức giống với cellulose. Sự có mặt của nitơ trong chitin đã được Lassaige chứng minh
vào năm 1843, từ đó nhân loại bắt đầu nghiên cứu và ứng dụng lâu dài hợp chất này và
các dẫn xuất của nó (Shahidi et al., 1999).
Ở động vật chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng trong vỏ một số động vật
không xương sống như côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác, giun tròn. Hàm lượng chitin
(theo % chất khô) ở động vật giáp xác như tôm, cua (58,85%), côn trùng (20-60%),
động vật thân mềm (3-26%), giun đốt (20-28%), ruột khoang (3 - 30%), rong biển chứa
một lượng nhỏ chitin, nấm có chứa khoảng 45% chitin (Mati-Baouche et al., 2014). Ở
động vật bậc cao, monome của chitin là một thành phần chủ yếu trong mô da giúp cho
sự tái tạo và gắn liền các vết thương ở da. Ở vi sinh vật chitin có trong thành tế bào nấm,
trong sinh khối nấm mốc và một số loại tảo (Sun et al., 2014)
2.1.1.2. Cấu trúc hóa học của chitosan
a. Công thức cấu tạo của chitin
Chitin có cấu trúc là một polyme được tạo thành từ các đơn vị N - acetyl - β - D glucosamin liên kết với nhau bởi liên kết β - 1 - 4 glucoside.
Hình 2.1. Công thức cấu tạo của chitin
Chitosan thu được từ quá trình diacetyl hóa chitin, thay thế nhóm N-acetyl
thành nhóm amin ở vị trí C2. Do qúa trình acetyl hóa xảy ra không hoàn toàn nên
người ta quy ước nếu độ diacetyl hóa (degree of deacetylation)(DD), DD > 50% thì
gọi là chitosan, nếu DD < 50% thì gọi là chitin.
7
Chitosan có cấu trúc tuyến tính từ đơn vị 2-deoxy-β-D-glucosamine liên kết với
nhau bằng liên kết β-(1-4) glucozit.
b. Cấu trúc hóa học của Chitosan
Hình 2.2. Cấu trúc của chitosan
Tên gọi khoa học: Poly(1-4)-amino-2deoxy- β-D-glucose; poly(1-4)- amino2deoxy- β-D-glucopyranose.
Công thức phân tử: [C6H11O4N]n
pH cao có thể xảy ra hiện tượng kết tủa hoặc đông tụ nguyên nhân là do hình thành
hỗn hợp với chất keo anion. Tính tan của chitosan còn bị ảnh hưởng bởi mức độ
diacetyl hóa, mức độ diacetyl hóa trên 85% để đạt được tính tan mong muốn (Shahidi
et al., 1999).
Chitosan có khả năng tạo màng sử dụng trong bảo quản thực phẩm. Khi sử
dụng màng chitosan dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ, độ thoáng cho thực phẩm. Màng
chitosan khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được
dùng để bao gói (Shahidi et al., 1999).
2.1.3. Tính chất hóa học
Phân tử chitosan có chứa các nhóm chức -OH, -NHCOCH3 trong các mắt xích
N-acetyl-D-glucosamine và -OH, -NH2 trong các mắt xích D-glucosamine do đó nó
vừa là alcol vừa là amin và amit, phản ứng hóa học có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức
tạo ra dẫn suất thế O-, dẫn xuất thế N-, hoặc dẫn xuất thế O-, N-.
Chitosan là những polisaccharide mà các đơn phân được nối với nhau bởi các liên
kết β1-4 glucoside, các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các liên kết hóa học như: acid,
base, tác nhân oxy hóa và các enzyme thủy phân (Huỳnh Nguyễn Duy Bảo và cs, 2000).
Trong phân tử các chitosan có chứa các nhóm chức mà trong đó các nguyên
tử oxy và nito của nhóm chức có cặp electron chưa sử dụng nên chúng có khả năng
tạo phức với kim loại như: Hg +, Zn2+, Cu2+, Ni2+, Co2+… Tùy nhóm chức trên mạch
polyme mà thành phần và cấu trúc của phức khác nhau (Hiroshi, 1997).
2.1.4. Tính chất sinh học và độc tính của chitosan
Chitosan là hợp chất tự nhiên không độc, dùng an toàn cho người, có tính hòa
hợp sinh học cao với cơ thể, có khả năng tự phân hủy sinh học (Elsabee et al, 2012).
Chitosan có nhiều tác dụng sinh học đa dạng như: có khả năng hút nước, giữ ẩm, tính
kháng nấm, tính kháng khuẩn, với nhiều chủng loại vi sinh vật khác nhau, kích thích
sự phát triển tăng sinh của tế bào, có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện
ngèo dinh dưỡng, tác dụng cầm máu, chống xưng u (Zemljic et al., 2013).
Chitosan là chất thân lipid có khả năng hấp thụ dầu mỡ cao, chúng có thể hấp
thụ 6 - 8 lần trọng lượng phân tử. Chitosan phân tử lượng nhỏ có điện tích dương nên
có khả năng gắn kết với điện tích âm của lipid và acid tạo thành những chất có phân tử
& Niamah (2012) cho rằng chitosan ở nồng độ 0,2-1 g/L trong nước ép táo có thể ức
chế sự tăng trưởng của một số vi khuẩn, nấm mốc và nấm men gây hư hỏng nước ép
táo. Gần đây phức chitosan arginine cho thấy hoạt động kháng khuẩn E.coli O157
trong nước cốt gà (Lahmer et al., 2012).
Nghiên cứu hiệu quả kháng nấm mốc gây hư hỏng quả của chitosan nồng độ
0,5; 1; 1,5 và 2% cho thấy chitosan có tác dụng kháng nấm ở các giai đoạn phát triển
khác nhau (sự tăng trưởng của sợi nấm, sự nảy mầm của bào tử) của cả Colettochitrum
musae phân lập từ chuối, Colettochitrum gloeosporioides phân lập từ đu đủ và thanh
long (Zahid et al., 2012). Kết quả này cũng tương tự như kết quả của Bautista-Baños et
al (2004) cho rằng sự tăng trưởng của sợi nấm và sự này mầm của bảo tử nấm
Fusarium, Penicillium, và Rhizopus bị ức chế bởi chitosan. Tuy nhiên so với
10
Penicillium, và Rhizopus thì Fusarium là nấm nhạy cảm nhất. Việc giảm tối đa trọng
lượng khô của sợi nấm và ức chế hình thành bào tử được quan sát thấy ở chitosan nồng
độ 2% đối với Colettochitrum musae phân lập từ chuối, Colettochitrum
gloeosporioides phân lập từ đu đủ và thanh long (Zahid et al., 2012). Hiệu ứng tương
tự cũng được chứng minh trong các nghiên cứu trước đây về F. oxysporum phân lập từ
đu đủ (Bautista-Baños et al., 2004). Các nghiên cứu khác cũng đã chỉ ra rằng chitosan
kích thích hình thành bào tử của Penicillium digitatum (Bautista-Baños et al., 2004),
và C. gloeosporioides (Bautista-Baños et al., 2005).
2.1.5.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng vi sinh vật của chitosan
Tính kháng vi sinh vật của chitosan không chỉ phụ thuộc vào các điều kiện bên
ngoài (vi sinh vật đích, tính chất của môi trường, pH, nhiệt độ, vv), mà còn phụ thuộc
vào các yếu tố bên trong (như trọng lượng phân tử, và mức độ polymer hóa và mức độ
diacetyl hóa) (Vargas et al., 2012).
- Trọng lượng phân tử: Nhiều nhà nghiên cứu đã thông báo rằng hoạt tính
kháng khuẩn của chitosan phụ thuộc vào trọng lượng phân tử. Nghiên cứu của Hwang
(1998) khảo sát khả năng kháng E. coli của chitosan có trọng lượng phân tử từ 10000 170000 Dalton cho rằng chitosan có trọng lượng phân tử lớn hơn 30000 Dalton có hiệu
Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đến hoạt tính kháng khuẩn của chitosan. Nhiệt độ
cao hơn 370 C làm tăng cường hoạt tính kháng khuẩn của chitosan so với nhiệt độ lạnh.
Tuy nhiên, ảnh hưởng lớn nhất về hoạt động kháng khuẩn là môi trường xung quanh.
Tsai và Su (1999) kiểm tra tác động của nhiệt độ đến hoạt động kháng E.coli của
chitosan cho biết huyền phù tế bào E.coli trong đệm phosphate (pH 6) có chứa
chitosan nồng độ 150 ppm được nuôi ở các nhiệt độ là 4, 15, 25, 370C trong các
khoảng thời gian khác nhau và định lượng tế bào còn sống sót. Kết quả là hoạt động
kháng khuẩn của chitosan tỷ lệ thuận với nhiệt độ. Ở nhiệt độ 25 và 370C các tế bào
E.coli đã hoàn toàn bị giết chết trong vòng 1 giờ. Tuy nhiên, ở nhiệt độ thấp hơn (4 và
150C) số lượng E.coli giảm trong vòng 5 giờ đầu tiên và sau đó ổn định. Các tác giả
kết luận rằng hoạt động kháng vi khuẩn giảm do tỷ lệ tương tác giữa chitosan và các tế
bào vi khuẩn ở nhiệt độ thấp thì thấp hơn ở nhiệt độ cao.
- Vi sinh vật đích
Các vi sinh vật đích cũng có một vai trò quan trọng trong hiệu quả kháng khuẩn
của chitosan. Mật độ điện tích trên bề mặt tế bào vi sinh vật là một yếu tố quyết định
đến lượng chitosan hấp phụ. Lượng chitosan hấp phụ nhiều rõ ràng sẽ dẫn đến những
thay đổi lớn trong cấu trúc và tính thấm của màng tế bào. Nấm men và nấm mốc
thường nhạy cảm nhất, tiếp theo là vi khuẩn Gram dương và vi khuẩn Gram âm (Aider
& de Halleux, 2010).
2.1.5.2. Cơ chế kháng vi sinh vật của chitosan
Mặc dù cơ chế kháng khuẩn chính xác của chitosan chưa được hiểu một cách
đầy đủ, tuy nhiên có 3 cơ chế giải thích khả năng kháng khuẩn của chitosan là: Khả
năng kháng khuẩn của chitosan là do sự tương tác giữa điện tích dương của nhóm
amin (NH3+) ở giá trị pH thấp hơn 6,3 (các pKa của chitosan) và bề mặt tích điện âm
của vi khuẩn. Kết quả là làm thay đổi các đặc tính của màng bán thấm, do đó gây mất
cân bằng thẩm thấu bên trong và bên ngoài dẫn đến ức chế sự tăng trưởng của vi sinh
vật (Shahidi et al, 1999). Chitosan thủy phân peptidoglycan trong thành tế bào vi sinh
vật dẫn đến làm rò rỉ các chất điện giải trong tế bào như các ion kali, và các thành phần
12
lượng cảm quan tốt nhất, mức độ nhiễm bệnh, tỷ lệ bệnh thấp nhất và kéo dài thời gian
bảo quản chuối 16,6 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường.
Theo nhóm tác giả Trần Thị Thu Huyền, Nguyễn Thị Bích Thủy (2011),
Nghiên cứu ảnh hưởng của Chitosan đến những biến đổi hóa lý của quả nhãn sau thu
hoạch cho biết bảo quản nhãn bằng phương pháp bao màng chitosan và để trong bao bì
có đục lỗ, kết hợp với khống chế môi trường ở mức 100 C có tác dụng kéo dài thời
gian bảo quản và duy trì chất lượng quả. Nhãn được bảo quản bằng màng chitosan với
13
nồng độ 2% có thể duy trì chất lượng của quả trong thời gian 20 ngày, đảm bảo tiêu
chuẩn về dinh dưỡng và cảm quan được người tiêu dùng chấp nhận.
Theo nhóm tác giả Nguyễn Bích Thủy và cs (2008) nghiên cứu ảnh hưởng của
chitosan đến chất lượng và thời gian bảo quản quả chanh đã kết luận: Màng chitosan
bao bọc quanh quả chanh tươi có tác dụng làm giảm hao hụt khối lượng tự nhiên, giữ
hàm lượng chất khô tổng số, hàm lượng axit hữu cơ tổng số, và vitamin C vẫn còn cao
trong suốt thời gian bảo quản. Do đó duy trì được chất lượng dinh dưỡng, chất lượng
cảm quan của quả trong quá trình bảo quản. Chitosan có tác dụng bảo quản chanh lên
tới 30 ngày.
Một số nghiên cứu bảo quản chuối bằng màng chitosan cho biết chitosan có tác
dụng làm giảm sự biến màu vỏ quả. Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần dần bị thâm,
làm giảm chất lượng và giá trị. Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo ra các sản
phẩm polyme hóa của oquinon. Nhờ bao gói bằng màng chitosan đã ức chế được hoạt
tính oxy hóa của các polyphenol, là thành phần của anthocyamin, flavonoid và tổng
lượng các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho màu sắc của rau quả tươi lâu hơn.
Chitosan nồng độ 1% được hòa tan trong dung dịch axit acetic 1% sau đó được phun
lên bề mặt chuối. Ưu điểm của phương pháp này là kéo dài thời gian bảo quản, độ tươi
của chuối gấp 3 lần so với các mẫu đối chứng (không sử dụng chitosan) (Đặng Văn
Phú, và cs, 2008).
2.2. GIỚI THIỆU VỀ CHITOSAN KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP
tử là: 1671, 1106, 746, 470, 224, và 28 kDa, chitosan oligomer với khối lượng phân tử
là 22, 10, 7, 4, 2 và 1 kDa. Kết quả nghiên cứu cho thấy chitosan thể hiện hoạt tính
kháng vi khuẩn Gram dương tốt hơn vi khuẩn Gram âm ở nồng độ chitosan 0,1%.
Chitosan thể hiện hoạt tính kháng khuẩn tốt hơn chitosan oligomer.
Tại trường Đại học Nha Trang một số công trình nghiên cứu sử dụng chitosan
oligosaccharide để bảo quản thịt lợn, thịt bò, xúc xích của tác giả Trần Thị Luyến và
cộng sự, (2006) đã chứng minh rằng khả năng kháng khuẩn của oligosaccharide là
đáng kể. kết quả đã kéo dài thời gian bảo quản của các đối tượng trên. Tác giả Lê Thị
Tưởng (2007) sử dụng chitosan oligosaccharide thu được từ quá trình thủy phân
chitosan bằng enzyme hemicellulose để bảo quản sữa tươi kết quả thu được rất tốt.
Chitosan khối lượng phân tử thấp có nhiều ưu việt hơn chitosan, tuy nhiên hiện
nay ở nước ta chưa có nhiều công trình nghiên cứu sản xuất chitosan khối lượng phân
tử thấp được ứng dụng trong thực tế, các công trình này mới chỉ áp dụng trong quy mô
phòng thí nghiệm.
2.3. GIỚI THIỆU VỀ COMPOZIT CỦA CHITOSAN VỚI AXIT OLEIC
2.3.1. Một số tính chất của compozit của chitosan với axit oleic
Tương tự như hầu hết các màng polysaccharide, màng chitosan có tính ưa nước
mạnh nên có khả năng ngăn cản tốt đối với không khí và chất béo nhưng khả năng giữ
ẩm kém (Elsabee & Abdou, 2013), việc kiểm soát độ ẩm là mong muốn của hầu hết
các ứng dụng bao bì thực phẩm. Để cải thiện đặc tính giữ ẩm của chế phẩm tạo màng
từ chitosan người ta thường kết hợp chitosan với một số hợp chất kỵ nước như chất
béo (axit béo, dầu thực vật, tinh dầu, sáp) để tạo chất tạo màng dạng nhũ tương
(Aguirre-Loredoa et al., 2014; Galus & Kadzinska, 2015). Tuy nhiên việc kết hợp với
các hợp chất lipid thường làm suy yếu các tính chất cơ học của màng chitosan (Vargas
et al., 2009).
15
Độ giòn là đặc tính vốn có của màng chitosan do cấu trúc phức tạp và lực liên
kết giữa các polymer tự nhiên yếu. Theo nhóm tác giả (Suyatma et al., 2004) màng
Nghiên cứu của Puttongsiri & Haruenkit (2010) bảo quản quýt Kiew Wan ở
nhiệt độ thường bằng màng chitosan kết hợp với axit oleic ở nồng độ chitosan 1% và
axit oleic là 2,5% cho rằng màng tạo ra từ chitosan và axit oleic có tác dụng tốt nhất
trong việc giảm hao hụt khối lượng, hàm lượng ethanol trong dịch quả, và hàm lượng
16
CO2 giảm. Nghiên cứu kéo dài thời gian bảo quản quả dâu tây đông lạnh bằng màng
phủ chitosan 1% kết hợp với axit oleic với nồng độ (0, 1, 2 và 4%). Dâu tây được
nhúng trong dung dịch thí nghiệm 15 giây, được để khô tự nhiên trong 1 giờ ở 200C và
được đóng hộp 750ml. Hộp được bảo quản tại 4 ± 10C. Kết quả là màng chitosan kết
hợp với axit oleic có tác dụng làm tăng khả năng giữ ẩm và kháng nấm. Chất hòa tan,
độ acid, và độ pH không thay đổi đáng kể trong thời gian lưu trữ và không bị ảnh
hưởng bởi màng bảo quản (Vargas et al., 2006).
Màng tạo thành từ chitosan có chứa Tocophenyl acetate làm chậm đáng kể sự
đổi màu của quả dâu tây tươi và đông lạnh. Sự phát triển của màng chitosan, kẽm và
vitamin E cũng cung cấp một cách thay thế cho việc giữ rau quả tươi, mặc dù chưa
hiệu quả để đạt đến đại trà (Meyers et al., 2007)
Nghiên cứu bảo quản dâu tây bằng màng chitosan 1%, 1,5%, hoặc kết hợp với
canxi gluconate lưu giữ ở 100C, độ ẩm là 70 ± 5%.. Kết quả với nồng độ chitosan
1,5% làm giảm đáng kể hoạt động hô hấp, chì hoãn sự chín, tỷ lệ thối hỏng, hạn chế
giảm khối lượng, độ cứng, màu sắc bên ngoài tốt nhất. Bổ sung canxi vào chitosan
làm tăng độ cứng, giá trị dinh dưỡng của quả (Vargas, et al., 2006).
Nghiên cứu của Medieros et al (2012). Ứng dụng các lớp phủ nano nhiều lớp
của k-carrageenan và lysozyme trên quả lê ‘Rocha’ nguyên vẹn, và lê tươi cắt công bố
rằng có ảnh hưởng tích cực trong tính chất ngăn cản khí, và tính kháng khuẩn, cũng
như duy trì màu sắc, giảm tổn thất khối lượng. Trong nghiên cứu của (Jang et al.,
2013) chỉ ra rằng lớp phủ Alginate/ nano-Ag có những lợi ích đáng kể về tính chất hóa
lý và sinh lý của nấm hương bảo quản 16 ngày ở 4 ± 10C.
2.4. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU ĐÀO
44,152 tấn/ha tiếp đó là Mỹ 20,592 tấn/ha, Pháp 20,005 tấn/ha,..
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng đào một số nước trên thế giới năm 2008
Địa điểm
Toàn thế giới
Châu Á
Trung Quốc
Iran
Hàn Quốc
Nhật Bản
Châu Âu
Italy
Tây Ban Nha
Greece
Pháp
Châu Mỹ
Mỹ
Mexico
Brazil
Chile
Châu Phi
Ai cập
Tunisia
Algeria
Châu Đại Dương
Australia
Năng suất (kg/ha)
sản lượng (tấn)
1.608.768
11.189,2
133.194
6.584
80.199
4.980,3
16.800
6.607,1
15.000
6.333,3
20.904
6.654,9
20.000
6.545,8
Nguồn Fao Statistics. 2010
Diện tích (ha)
18
18.000853
10.448.392
8.329.329
390.000
120.000
150.200
4.094.656
1.589.118
1.159.300
734.100
301,164
2.442.025
1.302.536