Tr-êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn

ViÖn Hãa häc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------



--------

NGUYỄN THỊ TRANG

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG BAO GÓI
KHÍ QUYỂN BIẾN ĐỔI (MAP) ỨNG DỤNG ĐỂ
BẢO QUẢN VẢI THIỀU LỤC NGẠN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

HÀ NỘI - 2016

LuËn v¨n Th¹c sü

NguyÔn ThÞ Trang


Tr-êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn

ViÖn Hãa häc


MC LC
LI CM N....................................................................................................................................... 1
M U.................................................................................................................................................. 2
CHNG 1: TNG QUAN...................................................................................................... 4
1.1. Gii thiu cỏc phng phỏp bo qun rau qu ti........................................ 4
1.1.1. Nguyờn nhõn gõy tn tht rau qu sau thu hoch................................................... 4
1.1.2. Cỏc phng phỏp bo qun rau qu ti ph bin hin nay.............................4
1.1.2.1. Nhit thp, m tng i (RH) cao.............................................................. 4
1.1.2.2. Bo qun bng húa cht................................................................................................... 4
1.1.2.3. Bo qun trong mụi trng khỡ quyn iu khin CA (Controlled
Atmosphere)............................................................................................................................................ 5
1.1.2.4 Bo qun trong mụi trng khỡ quyn bin i MA 5 (Modified
Atmosphere)............................................................................................................................................ 5
1.1.2.5. Bo qun hoa qu bng lp ph n c................................................................ 6
1.1.2.6. Bo qun bng bao gúi khỡ quyn bin i (MAP)........................................... 7
1.2. Vt liu v cụng ngh ch to mng MAP................................................................ 9
1.2.1. Cụng ngh ch to mng..................................................................................................... 9
1.2.2. Vt liu ch to mng MAP........................................................................................ 11
1.3. ng dng mng MAP bo qun rau qu sau thu hoch..........................13
1.4. Tỡnh hỡnh nghiờn cu bo qun qu vi trong v ngoi nc....................17
1.4.1. Ngoi nc.................................................................................................................................. 17
1.4.2. Trong nc.................................................................................................................................. 26
CHNG 2: THC NGHIM............................................................................................... 31
2.1. Nguyờn vt liu, húa cht..................................................................................................... 31
2.2. Dng c v thit b................................................................................................................... 31
2.2.1. Dng c........................................................................................................................................ 31
2.2.2. Thit b s dng........................................................................................................................ 31

Luận văn Thạc sỹ


3.1.3. Tình chất nhiệt của màng MAP....................................................................................... 48
3.1.3.1. Phân tìch nhiệt trọng lượng (TGA)............................................................................ 48
3.1.3.2. Nhiệt vi sai quét (DSC).................................................................................................... 50
3.1.4. Hính thái học bề mặt.............................................................................................................. 52

LuËn v¨n Th¹c sü

NguyÔn ThÞ Trang


Tr-êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn

ViÖn Hãa häc

3.1.4.1. Ảnh kình hiển vi điện tử quét (SEM)........................................................................ 52
3.1.4.2. Ảnh chụp kình hiển vi quang học............................................................................... 54
3.1.5. Độ thấm hơi nước của màng MAP................................................................................ 56
3.2. Nghiên cứu ứng dụng màng MAP để bảo quản vải thiều Lục Ngạn.......57
3.2.1. Nghiên cứu màng MAP để bảo quản vải thiều Lục Ngạn................................. 57
3.2.1.1. Hao hụt khối lượng và tỉ lệ hư hỏng.......................................................................... 57
3.2.1.2. Đánh giá cảm quan............................................................................................................. 58
3.2.1.3. Độ cứng quả........................................................................................................................... 62
3.2.1.4. Sự biến đổi hàm lượng khì CO2 và O2 bên trong bao gói.............................. 62
3.2.1.5. Tổng chất rắn hòa tan và axit trong quả.................................................................. 64
3.3. Nghiên cứu các biện pháp tiền xử lí kết hợp màng MAP để bảo quản
vải................................................................................................................................................................. 65
3.3.1. Nghiên cứu loại bỏ vi sinh vật gây hư hỏng bằng phương pháp xử lì
nước nóng................................................................................................................................................. 65
3.3.1.1. Tỉ lệ hư hỏng.......................................................................................................................... 65
3.3.1.2. Chỉ số màu sắc...................................................................................................................... 66

Bảng 2.4. Đơn phối liệu của quá trính thổi màng................................................................ 39
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của các thông số kĩ thuật đến chiều dày mang......................46
Bảng 3.2. Tình chất cơ lì của màng MAP................................................................................ 47
Bảng 3.3. Dữ liệu phân tìch nhiệt trọng lượng của các loại màng MAP.................49
Bảng 3.4. Dữ liệu vi sai quét của các loại màng MAP..................................................... 51
Bảng 3.5. Độ thấm hơi nước của màng MAP ở các nhiệt độ khác nhau.................56
Bảng 3.6. Tỉ lê hư hỏng của quả vải trong quá trính bảo quản (%)............................57
Bảng 3.7. Đánh giá cảm quan trạng thái màu sắc, độ cứng vỏ quả và hương vị
thịt quả của quả vải.............................................................................................................................. 60
Bảng 3.8. Độ cứng quả vải trong quá trính bảo quản (kg/cm2).................................... 62
Bảng 3.9. Sự biến đổi hàm lượng chất rắn hòa tan của quả vải trong quá trính
bảo quản (oBrix).................................................................................................................................... 64

LuËn v¨n Th¹c sü

NguyÔn ThÞ Trang


Tr-êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn

ViÖn Hãa häc

Bảng 3.10. Sự thay đổi hàm lượng axit của quả vải trong quá trính bảo quản
64
Bảng 3.11. Tỉ lệ hư hỏng (%) của quả vải............................................................................... 65
Bảng 3.12. Chỉ số màu sắc của vỏ quả (∆E)........................................................................... 66
Bảng 3.13. Chỉ số bệnh do vi sinh vật gay ra......................................................................... 68
Bảng 3.14. Độ lún quả (mm).......................................................................................................... 70
Bảng 3.15. Chỉ số màu sắc của vỏ quả (∆E)........................................................................... 71
Bảng 3.16. Hoạt độ PPO (U/mg Protein)................................................................................. 72

lượng 3% (3a, 3b); 5% (5a, 5b) và 7% (7a, 7b).................................................................... 55
Hính 3.7. Ảnh chụp kình hiển vi quang học của màng với phụ gia silica hàm
lượng 5%................................................................................................................................................... 57
Hính 3.8. Nồng độ CO2 bên trong bao gói.............................................................................. 62
Hính 3.9. Nồng độ O2 bên trong bao gói.................................................................................. 63
Hính 3.10. Quả vải trước và sau thời gian bảo quản.......................................................... 69
Hính 3.11. Màu vỏ quả sau thời gian bảo quản..................................................................... 78

LuËn v¨n Th¹c sü

NguyÔn ThÞ Trang


Tr-êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn

ViÖn Hãa häc

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AA: Acetaldehit
BOPP: Biaxial Oriented Polypropylene
CA: Controlled Atmosphere
CMC: cacboxymetyl xenlulozơ
EDTA: etylendiamintetraacetic
HPMC: hydroxypropyl metyl xenlulozơ
HDPE: Hight - density polyetyhylene
LDPE: Low – density polyetyhylene
LLDPE: Linear Low - density polyetyhylene
MA: Modified Atmosphere
MAP: Modified Atmosphere Packing

Hc viờn

Nguyn Th Trang

Luận văn Thạc sỹ

Nguyễn Thị Trang
1


Tr-êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn

ViÖn Hãa häc

MỞ ĐẦU
Nước ta nằm trong vùng khì hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm mưa nhiều,
đây là điều kiện thuận lợi để phát triển ngành nông nghiệp với số lượng nông
sản đa dạng, phong phú và xuất hiện quanh năm. Nông sản là một mặt hàng
thiết yếu phục vụ cho cuộc sống. Cùng với sự phát triển của xã hội, yêu cầu
đối với các mặt hàng nông sản không chỉ tăng về số lượng mà còn tăng cả về
chất lượng. Tuy nhiên, quá trính sản xuất, thu hoạch và buôn bán hàng nông
sản lại mang tình thời vụ. Vào thời điểm chình vụ, hàng nông sản dồi dào,
phong phú về chủng loại, chất lượng tốt và giá rẻ. Ngược lại, những lúc trái
vụ thí hàng nông sản lại khan hiếm, chất lượng không đồng đều và giá thành
thường rất cao. Nguyên nhân chủ yếu là do tính trạng hư hỏng của rau quả sau
khi thu hoạch, Việc thu hái, sơ chế bảo quản vẫn tiến hành thủ công là chình,
công nghệ bảo quản và phương tiện vận chuyển còn thiếu, lạc hậu dẫn đến
chất lượng sản phẩm thấp, giá thành cao. Công nghệ bảo quản sau thu hoạch
đối với các loại rau quả tươi còn hạn chế, không đáp ứng nhu cầu vận chuyển
rau quả đi xa. Theo thống kê thí hiện nay tỉ lệ hư hỏng sau thu hoạch ở Việt

mong muốn góp phần giải quyết những vấn đề thực tế đặt ra, trong luận văn
này chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu chế tạo màng bao gói khì quyển biến
đổi (MAP) ứng dụng để bảo quản vải thiều Lục Ngạn”
*Nhiệm vụ của luận văn đặt ra:
Nghiên cứu công nghệ chế tạo màng bao gói khì quyển biến đổi
MAP
Nghiên cứu ứng dụng màng MAP để bảo quản vải thiều Lục
Ngạn
-

Nghiên cứu các biện pháp tiền xử lì để nâng cao chất lượng bảo quản

vải thiều Lục Ngạn

LuËn v¨n Th¹c sü

NguyÔn ThÞ Trang


3


Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên

Viện Hóa học

CHNG 1: TNG QUAN
1.1. Gii thiu cỏc phng phỏp bo qun rau qu ti
1.1.1. Nguyờn nhõn gõy tn tht rau qu sau thu hoch
Hu ht quỏ trớnh suy gim khi lng v cht lng ca hoa qu ti

Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên

Viện Hóa học

bin i mu sc, mựi v lm gim cht lng hoa qu, khụng tỏc dng vi vt
liu lm bao bớ hoc dng c, thit b cụng ngh, d tỏch khi sn phm khi
cn s dng. Tuy nhiờn, ỡt cú loi hoỏ cht no cú th tho món tt c cỏc yờu
cu trờn, cho nờn khi s dng phi chn la cho phự hp nhm m bo ng
thi cht lng bo qun v an ton thc phm. Phng phỏp bo qun bng
hoỏ cht cng bc l mt s nhc im nh: hoỏ cht cú th lm bin i
phn no cht lng ca hoa qu, to mựi v khụng tt, gõy hi cho sc kho
con ngi, cú th gõy ng c tc khc hoc lõu di. Vớ vy cn thn trng
khi s dng hoỏ cht bo qun hoa qu.
1.1.2.3.Bo qun trong mụi trng khớ quyn iu khin CA (Controlled
Atmosphere)
L phng phỏp bo qun hoa qu ti trong mụi trng khỡ quyn m
thnh phn cỏc khỡ nh O2, CO2 c iu chnh hoc c kim soỏt khỏc
vi iu kin bớnh thng. Khỡ CO2 v O2 cú tỏc dng trc tip lờn quỏ trớnh
sinh lý, sinh hoỏ ca hoa qu, t ú nh hng ti thi hn bo qun ca
chỳng. Bo qun trong iu kin h thp nng O 2, tng hm lng CO2 cú
th lm gim quỏ trớnh hụ hp, chm s gi hoỏ, nh ú kộo di thi hn bo
qun. Phng phỏp ny cú u im l cho hiu qu tt, thi hn bo qun di,
cht lng hoa qu hu nh khụng i trong quỏ trớnh bo qun. Tuy nhiờn,
mt nhc im ca phng phỏp ny l khỏ phc tp, phi chỳ ý c bit
trong u t xõy dng cng nh vn hnh kho bo qun.
1.1.2.4. Bo qun trong mụi trng khớ quyn bin i MA (Modified
Atmosphere)
L phng phỏp bo qun m hoa qu c ng trong tỳi mng mng
cú tỡnh thm thu chn lc hoc ng trong st cú lút mng bao gúi. Thm chỡ
hoa qu cũn c ng trong container ln c lút bng vt liu tng hp cú

kộm ca lp ph cú th dn ti hao ht khi lng v mt m ca sn
phm, nhng nú cú th ngn chn s ngng t hi nc, l ngun gõy h
hng do vi khun i vi qu c bao gúi. Nhng nhc im ny cú th
khc phc nh la chn loi v chiu dy lp ph phự hp v trỏnh x lý
nhng loi qu cũn non khụng cú mựi thm hay bo qun qu ó ph mng
nhit cao [41].
Polyme sinh hc nh protein, polysaccarit, lipit v nha l cỏc vt liu to
mng thng c s dng. c tỡnh lý hoỏ ca polyme sinh hc cú nh
hng ln ti chc nng ca lp ph nhn c. Vic la chn vt liu bao

Luận văn Thạc sỹ

Nguyễn Thị Trang
6


Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên

Viện Hóa học

mng thng da trờn tan trong nc, bn cht a nc- k nc, tỡnh d
to mng v cỏc tỡnh cht cm quan ca chỳng [12].
Bng 1.1 Vớ d v ỏp dng cỏc lp ph n c cho qu
Loihoa
qu
Tỏo
Lờ
Xoi
Qu cú mỳi
o

do) bao gúi chõn khụng, gi l c ch khong rng hn cỏc tỏc nhõn gõy h
hng vi sinh vt v trỏnh h hng do nộn. Nh vi bao gúi chõn khụng sn
phm thng c bo qun lnh lm tng ti a hiu ng c ch. Ba loi
khỡ thng c s dng l oxy, nit v cacbonic, mi loi u cú chc nng
riờng [19]. Hin nay, cỏc thc phm bao gúi khỡ quyn bin i bao gm rt
nhiu loi t tht sng v nu chỡn, gia cm, cỏ, rau qu, mớ ti, sn phm b
sa, bỏnh, khoai tõy chiờn, chố, c phờ[36]
Vic s dng mng bao gúi khỡ quyn bin i (MAP) bng cht do cho
qu ti liờn quan n vic la chn cn thn mng v kiu bao gúi i vi
tng sn phm v kỡch thc bao gúi c th. Bao gúi hiu qu ũi hi phi
xem xột nng khỡ ti u, tc hụ hp ca hoa qu, khuch tỏn khỡ qua
mng cng nh nhit bo qun ti u t c li ỡch ln nht i vi
sn phm v ngi tiờu dựng. Ngoi ra, la chn mt loi mng phự hp,
cn phi tỡnh n kh nng bo v cú c cng nh bn, kh nng hn
gn, trong, tỡnh d gia cụng, kh nng in nhón v gradient khỡ c to
thnh bi mng kỡn [22].
Bao gúi khỡ quyn bin i cú nh hng n c tỡnh sinh lý ca rau qu.
Cỏc thụng s cht lng nh kh nng lu gi cht mu, glutathion, axit
ascorbic, ng, ancol ng, amino axit cng b nh hung trong quỏ trớnh
bo qun bng MAP. Trong quỏ trớnh bo qun khỡ quyn bin i, nng
O2, CO2 v C2H4 trong t bo thc vt quyt nh ng ỏp sinh lý v sinh húa
ca t bo ú. Li ỡch ca MAP i vi mt loi rau qu nht nh cú th d
oỏn t thụng tin v nguyờn nhõn c bn gõy h hng v nhng tỏc ng ó
bit v nhng nguyờn nhõn ny nh hụ hp, thay i v thnh phn, thoỏt hi
nc, ri lon sinh lý, h hng do bnh lý. Gim tc hụ hp i kốm vi

Luận văn Thạc sỹ

Nguyễn Thị Trang
8

+

Hp gim tc

+

Trc vỡt v xilanh

+

B phn np liu
trờn xilanh c xp t nhiu vựng gia nhit, trờn mi vựng cú th

xỏc nh nhit cho trc mt cỏch riờng bit, ng thi cú th iu chnh
c. Tu tng trng hp bờn cnh cỏc vựng gia nhit ngi ta cng lp

Luận văn Thạc sỹ

Nguyễn Thị Trang
9


Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên

Viện Hóa học

thờm cỏc b phn lm lnh, phc v cho sn xut iu chnh nhit c
linh hot hn. Khoang cp liu thớ luụn c lm ngui ngn khụng cho
cht do b chy gn nú, trỏnh lm nh hng n vic cp liu cho mỏy.


khong 270 mt cỏch t t. Vic quay i quay li nh th l cn thit vớ nu
nh trờn mng mng c cun li v trỡ nh nhau xut hin s tng dy
mng nú s gõy ra nhn nhỳm trờn cun vt liu.
Bng cụng ngh thi mng ngi ta cú th sn xut cỏc loi mng cú
nhiu lp, trong trng hp ny tt nhiờn cn phi cú nhiu mỏy ựn, tip
theo l cn phi cú u thi mng m t ú cỏc dũng cht núng chy khỏc
nhau c chng lờn nhau thnh cỏc lp [1].
1.2.2. Vt liu ch to mng MAP
Nhiu mng plastic ó c dựng lm mng bao gúi, nhng rt ỡt
mng cú thm khỡ phự hp cho MAP. Vic s dng mng bao gúi khỡ
quyn bin i bng cht do cho qu ti liờn quan n vic la chn cn
thn mng v kiu bao gúi i vi tng sn phm v kỡch thc bao gúi c
th. Bao gúi hiu qu ũi hi phi xem xột nng khỡ ti u, tc hụ hp
ca hoa qu, khuch tỏn khỡ qua mng cng nh nhit bo qun ti u
t c li ỡch ln nht i vi sn phm v ngi tiờu dựng. Ngoi ra,
la chn mt loi mng phự hp, cn phi tỡnh n kh nng bo v cú c
cng nh bn, kh nng hn gn, trong, tỡnh d gia cụng, kh nng in
nhón v gradient khỡ c to thnh bi mng kỡn [20].
Mc dự nhiu loi mng cht do cú kh nng s dng cho mc ỡch
bao gúi nhng rt ỡt loi c s dng bao gúi cỏc sn phm ti, thm chỡ
cũn ỡt loi hn na cú tỡnh cht thm khỡ phự hp vi MAP. Do hm lng
oxy trong MAP thng gim t 21% iu kin thng xung cũn 2-5%
trong bao gúi nờn iu nguy him l cacbonic s tng t 0,03% iu kin
thng lờn 16-19% trong bao gúi. iu ny l do cú s tng quan t l 1:1
gia oxy tiờu th v cacbonic gii phúng. Hm lng cacbonic cao cú th gõy

Luận văn Thạc sỹ

Nguyễn Thị Trang
11

-

D in cú th ghi nhón.
Mng bao gúi thng c ch to t cỏc loi nha nhit do nh

polypropylen (PP), polyetylen t trng thp (LDPE), polyetylen mch thng
t trng trung bớnh (LMDPE), polyetylen t trng cao (HDPE), polyvinyl
clorua (PVC). Trong s ny, mng c a dựng nht l LDPE do tỡnh cht
chn khỡ rt tt ca nú. Mng PVC l loi mng cú tỡnh cht chn khỡ rt tt,
tuy nhiờn hin nay nú b hn ch s dng trong thc phm v sp ti s b
cm s dng [47].
Bng 1.2. Phõn loi cỏc loi nha PE
Tờn
PE t trng cao
PE t trng siờu cao
PE t trng trung bớnh
PE mch thng t trng thp
PE t trng thp
PE t trng rt thp

Luận văn Thạc sỹ

Nguyễn Thị Trang
12


Tr-êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn

ViÖn Hãa häc


13


Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên

Viện Hóa học

Bng 1.3. iu kin MA v chn lc cn thit i vi bao gúi khớ quyn
bin i cho cỏc loi qu

Sn phm
Tỏo
M
Anh o
Sung
Kiwi
Qu xuõn o
Qu o
Lờ
Hng
Mn
Qu mõm xụi
Dõu tõy
Cỏc loi qu nhit i v cn nhit i
Lờ tu
Chui
Nho
Chanh
Chanh tõy
Xoi

Sản phẩm
Actiso
Măng tây
Đậu nành
Bông cải xanh
Cải Brussels
Bắp cải
Dưa đỏ
Súp lơ
Cần tây
Ngô ngọt
Dưa chuột
Quả ngọt
Tỏi tây
Xà lách
Nấm rơm
Đậu bắp
Hành tây, khô
Hành tây, xanh
Tiêu
Rau dền
Cà

chua

Cà

chua

xanh