Đồ án tốt
nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, được thực hiện dưới sự
hướng dẫn khoa học của ThS. Huỳnh Quang Phước, Trường Đại Học Kỹ thuật Công
Nghệ TP. Hồ Chí Minh .
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác dưới bất kì hình thức nào khác. Tôi xin
chịu trách nhiệm hoàn toàn về đồ án tốt nghiệp của mình
Tác giả

Cao Nguyễn Khánh Vy

I


Đồ án tốt
nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Qua 4 năm học tập tại Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ em đã được các thầy
cô trong Khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trường hết lòng hướng
dẫn, giảng dạy và trang bị kiến thức cho em
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, em
đã nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thế.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dân ThS. Huỳnh Quang Phước đã
tận tình giúp đỡ, quan tâm, hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em thực
hiện và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô các bạn trong Phòng thí
nghiệm Công nghệ thực phấm đã tạo mọi điều kiện cho em thực hiện và hoàn thành
đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn gia đình động viên giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho

BẢNG

................................................................................... VIII DANH MỤC HÌNH ẢNH
......................................................................................... X
MỞ
.....................................................................................................................1

ĐẦU

1.

Tính cấp thiết của đề tài ...............................................................................1

2.

Tình hình nghiên cứu ....................................................................................3

3.

Mục đích nghiên cứu .....................................................................................7

4.

Nhiệm vụ nghiên cứu ....................................................................................7

5.

Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................7

6.

1.3. Ứng dụng màng sinh học trong bảo quản rau quả, trái cây ....................36
1.3.1. Màng bao sinh học .......................................................................................36
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
..........................38
2.1. Vật liệu .........................................................................................................38
2.2. Phương pháp bảo quản bằng gel nha đam ...............................................40
2.2.1. Phương pháp chuẩn bị gel nha đam ...........................................................40
2.2.2. Phương pháp xác định một số chỉ tiêu của gel nha đam...........................43
2.2.3. Phương pháp chuẩn bị gel chitosan ...........................................................43
2.2.4. Phương pháp tạo màng: ..............................................................................44
2.2.5. Các phương pháp hóa lý khác: ...................................................................46
2.3. Bố trí thí nghiệm .........................................................................................48
2.3.1. Phân tích một số chỉ tiêu của gel nha đam .................................................48
2.3.2. Thí nghiệm 1: khảo sát ảnh hưởng của các loại phương thức ổn định gel
nha đam đến quy trình bảo quản nho.
........................................................48
2.3.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của pH gel nha đam đến quy trình
bảo quản nho................................................................................................49
2.3.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thanh trùng gel nha
đam đến quy trình bảo quản nho.................................................................50
2.3.5. Thí nghiệm 4: khảo sát nồng độ acid acetic để bảo quản nho. ................50
2.3.6. Thí nghiệm 5: khảo sát nồng độ chitosan trong acid acetic để bảo quản
nho. ...............................................................................................................51
2.3.7. Thí nghiệm 6: So sánh 2 phương thức bảo quản để chọn được phương
thức bảo quản nho tốt hơn
..........................................................................51
4


Đồ án tốt



Đồ án tốt
nghiệp

3.5.2. Đánh giá độ tăng hàm lượng đường khử trong quả..................................72

6


Đồ án tốt
nghiệp
3.5.3. Đánh giá tổng men mốc trên vỏ nho theo nồng độ acid acetic hòa tan
chitosan qua thời gian
.................................................................................73
3.6. Thí nghiệm 5: khảo sát nồng độ chitosan trong acid acetic lên quy
trình
bảo quản nho .........................................................................................................76
3.6.1. Đánh giá hao hụt trọng lượng và độ giảm hàm lượng vitamin C ..............76
3.6.2. Đánh giá độ tăng hàm lượng đường khử trong quả..................................77
3.6.3. Đánh giá tổng men mốc trên nho theo nồng độ acid acetic hòa tan
chitosan qua thời gian .................................................................................78
3.7. So sánh hai phương thức bảo quản nho bằng màng bao gel nha đam và
màng bao chitosan ................................................................................................81
3.7.1. Đánh giá sự hao hụt trọng lượng ...............................................................81
3.7.2. Đánh giá độ giảm hàm lượng vitamin C ....................................................81
3.7.3. Đánh giá sự tăng đường khử ......................................................................82
3.7.4. So sánh tổng vi sinh vật hiếu khí và tổng nấm men nấm mốc trên vỏ nho
được bảo quản bằng gel nha đam và gel chitosan
.....................................82


Man

Mannan

PEG

Polyethylen Glycol

VII


Đồ án tốt
nghiệp
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1Phân loại khoa học của cây nha đam ..............................................................18
Bảng 1.2 Sản lượng gel thu được, pH, hàm lượng chất khô của lá nha đam qua các mùa
........................................................................................................................................20
Bảng 1.3 Một số loại polysaccharide được phân lập từ nha đam ..................................24
Bảng 1.4 Các loại amino acid trong gel nha đam ..........................................................26
Bảng 1.5 Lipid và hỗn hợp các chất hữu cơ ..................................................................27
Bảng 1.6 Hàm lượng của một số hợp chất phenolic trong gel nha đam.......................28
Bảng 1.7 Hàm lượng chất khoáng từ gel nha đam của những cây trồng trung bình
khoảng 112 tuần .............................................................................................................29
Bảng 1. 8 Thành phần hoá học của vỏ các loại giáp xác ...............................................38
Bảng 2. 1 Một số thiết bị được sử dụng trong đồ án tốt nghiệp ....................................39
Bảng 2. 2 Các chỉ tiêu phân tích của gel nha đam .........................................................48
Bảng 3. 1 pH, hàm lượng chất khô hoà tan và sản lượng gel thu được52
Bảng 3. 2 Ảnh hưởng của các Phương thức ổn định gel nha đam lên sự hao hụt trọng
lượng của nho qua thời gian (%) ....................................................................................53

Bảng 3. 14 Ảnh hưởng của thời gian thanh trùng gel nha đam lên hao hụt trọng lượng
của nho sau thời gian bảo quản
.......................................................................................70
Bảng 3. 15 Ảnh hưởng của nồng độ acid acetic hòa tan chitosan lên sự giảm vitamin
C của nho sau thời gian bảo quản (%) ............................................................................71
Bảng 3. 16 Ảnh hưởng của nồng độ acid acetic hòa tan chitosan lên sự tăng hàm lượng
đường khử của nho qua thời gian ...................................................................................72
Bảng 3. 17 Tổng men mốc trên nho theo nồng độ acid acetic hòa tan chitosan
................73
Bảng 3. 18 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan lên hao hụt trọng lượng của nho sau thời
gian bảo quản..................................................................................................................76
Bảng 3. 19 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan lên sự giảm vitamin C của nho sau thời
gian bảo quản (%) ..........................................................................................................77
Bảng 3. 20 Ảnh hưởng của nồng độ acid acetic hòa tan chitosan lên sự tăng hàm lượng
đường khử của nho qua thời gian ...................................................................................78
9


Đồ án tốt

Bảng 3. 21 Tổng men mốc trên nho theo nồng độ chitosan
nghiệp
..............................................79
Bảng 3.22 Tổng men mốc của mẫu nho được bảo quản bằng màng bao chitosan và
màng bao nha đam ở ngày bảo quản thứ 6.....................................................................82

10


Đồ án tốt

sản phẩm không được lựa chọn. Hư hỏng và sau đó mất mát của rau quả ước tính
khoảng 25 – 80 %, với giá trị thấp hơn ở vùng khí hậu ôn đới và các giá trị cao
hơn ở vùng có khí hậu nhiệt đới [36]. Vì vậy, người ta thường thu hoạch chúng
sớm hơn và lưu trữ lạnh để kéo dài thời gian sử dụng. Điều này dẫn đến việc kém
chất lượng khi đưa sản phẩm vào thị trường.
Những năm gần đây, thay đổi trong lối sống của người tiêu dùng đã dẫn đến việc
tăng đáng kể nhu cầu trái cây và rau quả chất lượng cao, đi cùng với sự tiện lợi và
an toàn. Mùi vị, kết cấu, màu sắc, hương thơm và vẻ ngoài nhìn chung đều phải
đạt yêu cầu. Phát triển các phương pháp xử lý sau thu hoạch để kéo dài hơn nữa
thời gian sử dụng mà không làm mất đi chất lượng rau quả trở thành mối quan
tâm hàng đầu. Đặc biệt đối với một nước có tiềm năng trái cây lớn như nước ta.
Hiện nay, hầu như nguyên liệu chính sử dụng trong bảo quản hay đóng gói thực
phẩm chủ yếu là các loại màng như polyethylene, polypropylen... Tuy nhiên
nhược điểm của chúng là làm tổn thất chất dinh dưỡng của thực phẩm trong quá
trình bảo quản, thời gian phân hủy của các loại màng này lại lâu, khó xử lý
nhanh và gây ô nhiễm môi trường. Nên một vấn đề mới được đặt ra là cần có một
loại màng bảo quản thực phẩm mà có thể khắc phục được các hạn chế trên.
Màng phải có khả năng cải thiện vẻ ngoài (độ sáng bóng), giảm sự mất nước, làm
chậm quá trình chín và giảm các bệnh. Từ đó, tạo yếu tố cảm quan tốt, thời gian vận
chuyển, bảo quản được lâu, an toàn cho sức khoẻ con người và hơn hết là thân thiện
với môi trường.
Cây nha đam từ lâu đã được sử dụng trong lĩnh vực y học, thực phẩm và mỹ
phẩm trên khắp thế giới. Thành phần hóa học chủ yếu của nó là các polysaccharide
1


như mannan, glucomannan, galactan cùng với các loại enzyme, vitamin,…có hoạt
tính sinh học trong việc chữa lành vết thương, mụn nhọt, tẩy xổ, nhuận tràng,
kháng khuẩn, chống loét, miễn gel trung gian và các hoạt động chống ung thư…
[5], [28], [34]. Ngoài ra, nó còn được nhiều người biết đến với tác dụng làm đẹp

triển vọng trong việc duy trì chất lượng nho tươi, góp phần giải quyết một phần
vấn đề môi trường và sức khỏe người tiêu dùng.
2.

Tình hình nghiên cứu
a)

Ứng dụng chitosan tạo màng bao trong và ngoài nước

Trong công nghệ thực phẩm, do chitosan là một polymer tự nhiên, không độc và rất
an toàn với thực phẩm. Nó có những tính chất rất đặc trưng như có khả năng
kháng khuẩn, kháng nấm, chống ẩm, tạo màng, có khả năng hấp thụ màu mà không
hấp thụ mùi, hấp thụ một số kim loại nặng…do đó nó được ứng dụng nhiều trong
lĩnh vực công nghệ sản xuất.
Nhiều kết quả nghiên cứu đã được công bố trên thế giới về khả năng kết hợp của
chitosan với các loại vật liệu tạo màng bao bọc sinh học không độc cũng như khả
năng kéo dài thời gian bảo quản của nhiều đối tượng như rau quả tươi, thịt, cá, nước
quả...của chitosan và dẫn xuất của nó.
Tác giả Đống Thị Anh Đào và các cộng sự (Khoa Công Nghệ Hóa Học Và Dầu
Khí - Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM) đã nghiên cứu chế tạo một số màng
bán thấm polysaccaride như: CMC, chitosan dùng bao gói bảo quản nhãn trong môi
trường có nồng độ CO2 cao hơn môi trường khí quyển. Kết quả là nhãn được bao
gói bằng màng bán thấm vẫn giữ được giá trị thương phẩm sau 45 ngày bảo quản
(kéo dài thời gian bảo quản nhãn lên gấp 3 - 9 lần so với cùng điều kiện bảo quản
không có bao bì).
Tác giả Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh (Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Trường Đại Học Nông Lâm) đã nghiên cứu dùng chitosan tạo màng để bao gói thực
phẩm. Màng chitosan có tính kháng khuẩn, tính giữ nước nên có thể dùng để bảo
3




Jia và cộng sự (2007) đã nghiên cứu khả năng kiểm soát bệnh sau thu hoạch của cà
chua đã chỉ ra rằng khi hòa tan chitosan 0,5% trong acid HCl 1% thì có khả năng
làm giảm đáng kể nấm mốc màu xám và mốc màu xanh do B.cinerea và
0

P.expansum trong quả cà chua khi bảo quản ở 25 C.
Kamil và cộng sự (2002); No và cộng sự ( 2002); chitosan có tính kháng khuẩn và
hạn chế quá trình oxy hóa lipid nên được dùng để bảo quản thịt nhằm hạn chế quá
trình hư hỏng của thịt . Đặc biệt rất phù hợp để bảo quản các sản phẩm khô, sản
phẩm ăn liền. Các mẫu thịt bò quay được nhúng vào dung dịch chitosan (0,5-1%),
0

sau đó đóng gói và bảo quản lạnh ở 4 C thì lượng vi khuẩn Listeria monocytogenes
giảm đáng kể so với mẫu không xử lý chitosan. Đối với sản phẩm thịt bò tẩm gia
vị, kết quả nghiên cứu của Youn và cộng sự (2002) cũng cho thấy chất lượng của
thịt bò tẩm gia vị có bổ sung 1% chitosan (120kDa, 85%DD) hòa trong acid lactic
0,3% được cải thiện đáng kể.
Chunprasert và cộng sự (2004) đã kết hợp chitosan với các loại bao bì như
LLDPE (Linear low density polyethlene) và PE (polyethylene) để bảo quản quả na.
Na sau khi nhúng vào dung dịch chitosan 0,5% và 1% được bao gói riêng từng quả
0

bằng hai loại bao bì trên sau đó đem bảo quản ở 13 C, độ ẩm không khí 95%. Kết
quả cho thấy bao gói bằng bao PE rất có hiệu quả trong việc giảm hao hụt trọng
lượng, kéo dài quá trình chín và giữ được màu sắc của vỏ sau 12 ngày bảo quản.
Nhiều kết quả nghiên cứu đã được công bố trên thế giới về khả năng kéo dài thời
gian bảo quản của nhiều loại rau quả tươi, thịt, nước quả... của chitosan và dẫn xuất
của nó (Roller và Covill, 1999; Sagoo và cộng sự, 2002; Shahidi và cộng sự, 1999

màng bao gel đam .
Ahmed và cộng sự (2005) bột đông khô từ gel nha đam được hòa tan trong nước
và sau đó áp dụng bảo quản quả xuân đào và nhận được nhiều kết quả khả quan
Martinez Romero và cộng sự (2006) lần đầu dùng gel nha đam để bảo quản quả anh
đào ngọt ( Prunus avium L. cv. Starking) và phát hiện màng từ gel nha đam có thể
bảo quản quả anh đào ngọt, giúp duy trì được các đặc tính chất lượng của quả sau 16
ngày bảo quản.

6


3.

Mục đích nghiên cứu

Khảo sát các điều kiện tối ưu của gel nha đam và gel chitosan để bảo quản nho,
đồng thời so sánh khả năng tạo màng của hai loại gel để chọn được loại gel tối ưu
nhất, giúp bảo quản nho tươi tiện lợi, an toàn cũng như là thân thiện với môi
trường hơn.
4.

Nhiệm vụ nghiên cứu
Khảo sát ảnh hưởng của các loại phương thức ổn định gel nha đam đến
quy trình bảo quản nho tươi
Khảo sát ảnh hưởng của pH gel nha đam đến quy trình bảo quản nho tươi
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thanh trùng gel nha đam đến quy
trình bảo quản dâu tây.
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid acetic đến quy trình bảo quản nho
tươi.
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến quy trình bảo quản nho



+

Phương pháp định lượng tổng vi khuẩn hiếu khí và tổng nấm men nấm

mốc trong thực phầm
+ Sử dụng phần mềm Statgraphics Plus for Win 3.0 để tính toán thống
kê.
6.

Các kết quả đạt đựợc của đề tài
+

Lựa chọn được phương thức ổn định gel nha đam cùng với pH, thời gian

thanh trùng cho kết quả tối ưu nhất trong quy trình bảo quản nho tươi.
+

Lựa chọn được nồng độ acid acetic và nồng độ chitosan cho kết quả tối

ưu nhất trong quy trình bảo quản nho tươi.
+

Xác định được phương pháp bảo quản nho tươi tốt nhất giữa màng bao

bằng gel nhà đam và màng bao bằng gel chitosan khi áp dụng các kết quả đã
nghiên cứu ở trên.
7.



Theo các quy tắc quốc tế về Danh mục thực vật, tên khoa học của cây nha đam là
Aloe vera (L.) Burm.f. Ngoài ra, còn có các tên gọi khác như A. barbadensis Miller,
Aloe vulgaris Lam [25]. Ở Việt Nam, cây nha đam còn có những tên gọi như cây
lô hội, lưỡi hổ…
Hình ảnh tổng quan về cây nha đam được thể hiện ở hình 1.1 dưới
đây:

Hình 1.1. Cây nha đam
Phân loại khoa học của cây nha đam được trình bày ở bảng 1.1 dưới
đây:
Bảng 1.1. Phân loại khoa học của cây nha
đam
Giới

Plantae

Ngành

Angiospermae

Lớp

Monocots

Bộ

Asparagales

Họ

dinh dưỡng trong lá. Chất lỏng không nhớt màu vàng chảy ra từ lá có nguồn gốc
từ các tế bào trụ bì liên kết với các bó mạch này [33].
Thành và màng tế bào có thể được nhìn thấy trong lõi lá. Tuy nhiên các bào
quan vẫn còn nguyên vẹn như nhân, lục lạp và ty thể thường không thể nhìn thấy.
11


Chỉ có thể quan sát được bào quan trong tế bào thịt lá trưởng thành hoặc lạp thể
thoái hóa
1.1.3.

Thành phần hoá học

Thành phần hóa học của gel nha đam thay đổi tùy loài, khí hậu, thổ nhưỡng và
điều kiện phát triển [28].
Sản lượng gel, pH, hàm lượng chất khô của cây nha đam qua các mùa được
trình bày ở bảng 1.2 dưới đây:
Bảng 1.2. Sản lượng gel thu được, pH, hàm lượng chất khô của lá nha đam qua
các mùa

12


1.1.3.1. Carbohydrate
Carbohydrate có nguồn gốc từ chất nhầy bên trong lá, bao gồm monosaccharide và
polysaccharide.


Monosaccharide