ĐỀ tÀi khoa hỌc cẤp...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU --------

ĐỀ TÀI KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

THU NHẬN CHITIN, CHITOSAN TỪ VỎ TÔM ĐỂ ỨNG

DỤNG LÀM MÀNG BAO SINH HỌC TRONG BẢO QUẢN

THỰC PHẨM

Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thị Nga

Hướng dẫn : Ts. Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Ts. Đặng Thu Thủy

Vũng Tàu, tháng 07 năm 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Chủ biên: Nguyễn Thị Nga Ký tên

Phối hợp: Ký tên

GVHD: Ts. Nguyễn Thị Minh Nguyệt Ký tên

Ts. Đặng Thu Thủy Ký tên

Xác nhận đã chỉnh sửa theo ý kiến hội đồng Cán bộ phản biện 1 Cán bộ phản biện 2 Chủ tịch Hội đồng

BÀ RỊA-VŨNG TÀU - NĂM 2013

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bài báo khoa học này, lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban

Giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa hóa học và công nghệ thực phẩm cùng các

thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện tốt cho em làm bài báo này tại phòng thí nghiệm

trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới 2 cô giáo hướng dẫn: Ts. Nguyễn Thị Minh

Nguyệt và Ts. Đặng Thu Thủy là những người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo

điều kiện cho em hoàn thành bài báo này.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Minh Nhựt phụ trách phòng thí nghiệm

thực phẩm đã giúp đỡ và hướng dẫn cho em trong quá trình làm các thí nghiệm tại

phòng thí nghiệm.

Em xin cảm ơn thầy Vương của Viện Công nghệ Thực phẩm và Sinh học, trường

Đại học Công nghiệp Tp.HCM đã giúp đỡ và hướng dẫn em trong quá trình em phân

tích mẫu tại trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ động viên và

tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình làm bài báo này.

Tuy nhiên vì kiến thức thực tế còn hạn hẹp do đó trong quá trình thực hiện bài đồ

án tốt nghiệp khó có thể tránh được thiếu sót. Em rất mong được sự đóng góp của các

thầy cô và bạn bè để có thêm về kiến thức chuyên môn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Vũng Tàu, tháng 07 năm 2013

Sinh viên

Nguyễn thị Nga

Nghiên cứu khoa học 2013

1

MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài

Chitin là một polysaccharide đứng thứ hai về lượng trong tự nhiên chỉ sau

cellulose.[3] Chitin và các sản phẩm của chúng hiện nay được ứng dụng rộng rãi

trong nhiều lĩnh vực như: y học, sản xuất mỹ phẩm, bảo quản nông sản, xử lý môi

trường.[5] Ngoài ra khi ta khử acetylene trong hợp chất chitin sẽ tạo thành chitosan

là đơn vị cao phân tử của glucosamine, là một chất có ứng dụng rộng rãi trong các

ngành công nghiệp nhẹ, thực phẩm, nông nghiệp. Việc nghiên cứu và tách chiết

chitin từ vỏ giáp xác đã được thực hiện hơn một thế kỷ nay.

Hiện nay, tôm là mặt hàng chế biến chủ lực của ngành thuỷ sản Việt Nam, chủ

yếu là tôm đông lạnh. Theo báo cáo của Bộ thuỷ sản, sản lượng tôm năm 2010 là

693,3 nghìn tấn, tuỳ thuộc vào sản phẩm chế biến và sản phẩm cuối cùng, phế liệu

tôm có thể lên tới 40 – 70% khối lượng nguyên liệu.[8] Tương ứng với sản lượng

tôm hàng năm sẽ có khối lượng phế liệu khổng lồ gồm đầu và vỏ tôm được tạo ra.

Hiện nay, ở nước ta nguồn phế liệu đầu và vỏ tôm chưa được tận dụng trên quy mô

lớn. Tình trạng trên đặt ra yêu cầu cấp bách cho các nhà khoa học công nghệ, cho

ngành thuỷ sản là phải sử dụng hợp lý và hiệu quả lượng phế liệu tôm rất lớn do các

nhà máy chế biến thuỷ sản tạo ra hàng ngày để sản xuất ra sản phẩm có giá trị cao -

chitin – chitosan.

Việc bảo quản các loại thực phẩm tươi sống giàu đạm dễ hư hỏng như: thịt, cá,

rau quả …trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của nước ta là một trong những vấn đề

đã và đang được quan tâm của các nhà sản xuất, chế biến và của các nhà khoa học

thực phẩm. Chính vì vậy nên làm màng bao sinh học để bảo quản thực phẩm bằng

màng bao sinh học từ chitosan đã và đang được quan tâm và nghiên cứu nhiều năm

qua.

Mục tiêu đề tài

- Thu nhận chitin – chitosan từ vỏ tôm, đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của

bán thành phẩm thu được.

- Thử nghiệm chế tạo màng bao sinh học ở quy mô phòng thí nghiệm từ nguồn

chitosan tách chiết được.

- Tối ưu các yếu tố ảnh hưởng đến tính kéo đứt của màng chitosan thu nhận từ

vỏ tôm

- Khảo sát tác dụng của màng chitosan khi bảo quản táo xanh My.


2

Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết về nguyên liệu, chitin – chitosan.

- Nghiên cứu quá trình khử khoáng và tách protein trong vỏ tôm để thu được

chitin.

- Nghiên cứu quá trình deacetyl chitin để tạo ra chitosan.

- Nghiên cứu tối ưu các yếu tố ảnh hưởng đến tính kéo đứt của màng chitosan

thu nhận từ vỏ tôm.

- Nghiên cứu quá trình bảo quản táo xanh bằng màng chitosan.

- Nghiên cứu các biến đổi của táo trong quá trình bảo quản.

Trình tự nghiên cứu

Để đạt được cac mục tiêu và nội dung nghiên cứu trên chúng tôi tiến hành theo

các trình tự như sau:

- Nghiên cứu tài liệu, sách báo và tra cứu thông tin về nguyên liệu, quá trình

điều chế ra chitin – chitosan và ứng dụng của chúng trong cuộc sống cũng như khoa

học.

- Tiến hành thực nghiệm tach chiêt chitin từ nguyên liệu vỏ tôm.

- Deacetyl chitin để thu chitosan, dùng phổ IR đê xác đ ịnh mức độ deacetyl.

Xác định một số chỉ tiêu của chitosan thu nhận được.

- Tìm hiểu các yếu tố có ảnh hưởng đến sự tạo màng . Thưc nghiêm va chon ra

các yêu tô co anh hương đên tính ch ất cua mang. Tiên hanh tôi ưu các yêu tô nay v ới

mục tiêu xác định được các thông sô ky thuât cân thiêt cho viêc chê tao ra mang bao

sinh hoc co tinh keo đưt tôt.

- So sanh kha năng ưng dung cua mang trên san phâm tao qua khao sat môt sô

chỉ tiêu như trạng thái cảm quan , sư hao hut khô i lương , hàm lượng vitamin C , hàm

lương đư ờng khử, đường tổng, hàm lượng các acid hữu có trong mâu táo sau thời

gian bảo quản giưa mâu tao co va không co boc mang chitosan.


3

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Chitin và chitosan

1.1.1. Nguồn gốc và sự tồn tại của chitin – chitosan trong tự nhiên

Chitin – chitosan là một polysaccharide tồn tại trong tự nhiên với sản lượng rất

lớn đứng thứ hai sau cellulose. Trong tự nhiên chitin tồn tại trong cả động vật.

Chitin – chitosan là polysaccharide có đạm không độc, có khối lượng phân tử

lớn. Cấu trúc của chitin là tập hợp các monosaccharide (N-acetyl-D-glucosamine)

liên kết với nhau bởi các cầu nối glucoside và hình thành một mạng các sợi có tổ

chức. Hơn nữa chitin tồn tại rất hiếm ở trạng thái tự do và hầu như luôn luôn nối bởi

các liên kết đồng hóa trị với các protein, CaCO3 và các hợp chất hữu cơ khác [4].

Về mặt lịch sử, chitin được Braconnot phát hiện đầu tiên vào 1821, trong cặn

dịch chiết từ một loại nấm. Ông đặt tên cho chất này là “Fungine” để ghi nhớ nguồn

gốc của nó. Năm 1823 Odier phân lập một chất từ bọ cánh cứng mà ông gọi là

chitin hay “chiton”, tiếng Hy Lạp có nghĩa là vỏ giáp, nhưng ông không phát hiện

ra sự có mặt của nitơ trong đó. Cuối cùng cả Odier và Braconnot đều đi đến kết luận

chitin có dạng công thức giống như cellulose [3].

1.1.2. Chitin

1.1.2.1. Khái niệm

Trong động vật, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của các vỏ một

số động vật không xương sống như: côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác và giun tròn.

Trong động vật bậc cao monomer của chitin là một thành phần chủ yếu trong mô da

nó giúp cho sự tái tạo và gắn liền các vết thương ở da. Ngoài ra chitin có ở thành tế

bào nấm họ Zygenmycetas, sinh khối nấm mốc, một số loại tảo... Trong động vật

thủy sản đặc biệt là tôm, cua, ghẹ, hàm lượng chitin khá cao, từ 14 – 35% so với

trọng lượng khô. Vì vậy vỏ tôm, cua, ghẹ là nguồn nguyên liệu tiềm năng sản xuất

chitin – chitosan và các sản phẩm từ chúng [4].

Chitin có khối lượng phân tử lớn.

Mchitin = (203,09)n [4].

Công thức phân tử chitin: (C8H13O5N)n [9].

Tùy thuộc vào loại nguyên liệu để chiết tách chitin mà giá trị n sẽ thay đổi

như sau:

Với tôm thẻ: n = 400 - 500

Với tôm hùm: n = 700 - 800

Với cua: n= 500 - 600


4

Qua nhiều nghiên cứu về sự thuỷ phân chitin bằng enzyme hay acid HCl đậm

đặc thì người ta thấy rằng chitin có cấu trúc là một polymer được tạo thành từ các

đơn vị N-acetyl--D-glucosamine liên kết với nhau bởi liên kết β-(1-4)

glucoside.[9].

Công thức cấu tạo chitin được thể hiện dưới hình sau:

Hình 1.1. Công thức cấu tạo của chitin [9]

Tên gọi: Poly(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-D-glucopyranose

Chitin có cấu trúc tinh thể rất chặt chẽ và đều đặn. Bằng phương pháp nhiễu

xạ tia X, người ta có thể chứng minh được chitin tồn tại ở 3 dạng cấu hình: α, β, γ –

chitin [ 9].

Các dạng này của chitin chỉ do sự sắp xếp khác nhau về hướng của mỗi mắt

xích (N-acetyl-D-glucosamin) trong mạch.

Có thể biểu diễn mỗi mắt xích này bằng mũi tên chỉ nhóm –CH2OH, phần

đuôi chỉ nhóm –NHCOCH3, thì các cấu trúc α, β, γ - chitin được mô tả như sau:

α – chitin β - chitin γ – chitin

α– chitin có cấu trúc các mạch được sắp xếp ngược chiều nhau đều đặn, nên

ngoài liên kết hydro trong một lớp và hệ chuỗi, nó còn có liên kết hydro giữa các

lớp do các chuỗi thuộc lớp kề nhau nên rất bền vững. Do các mắt xích sắp xếp đảo


5

chiều, xen kẽ thuận lợi về mặt không gian và năng lượng. Đây cũng là dạng phổ

biến trong tự nhiên. Có nhiều ở phần cứng vỏ động vật [9].

β, γ - chitin do mắt xích ghép với nhau theo kiểu song song (β- chitin ) và hai

song song một ngược chiều (γ - chitin ), giữa các lớp không có loại liên kết hydro.

Dạng β- chitin cũng có thể chuyển sang dạng α– chitin nhờ quá trình acetyl hoá cho

cấu trúc tinh thể bền vững hơn. Chúng có nhiều ở phần mềm của động vật [9].

1.1.2.2. Tính chất vật lý của chitin

Chitin có màu trắng, cũng giống như cellulose, chitin có tính kỵ nước cao và

không tan trong nước, trong kiềm, trong acid loãng và các dung môi hữu cơ như ete,

rượu… Tính không tan của chitin là do chitin có cấu trúc chặt chẽ, có liên kết trong

và liên phân tử mạnh thông qua các nhóm hydroxyde và acetamide. Tuy nhiên, β –

chitin có tính trương nở với nước cao. Chitin bị hòa tan bởi dung dịch acid đậm đặc

như HCl, H3PO4 và dimethylacetamide chứa 5% lithiumchoride [9].

Chitin có cấu trúc rắn chắc hơn các polymer sinh học khác. Độ rắn cao của

chitin sẽ thay đổi theo từng loại chitin được chiết rút ra từ các nguyên liệu khác

nhau [5].

Chitin tự nhiên có độ deacetyl dao động trong khoảng từ 8 - 12%, phân tử

lượng trung bình lớn hơn 1 triệu Dalton. Tuy nhiên, chitin chiết từ vi sinh vật thì có

phân tử lượng thấp, chỉ khoảng vài chục nghìn Dalton [5].

Khả năng hấp thụ tia hồng ngoại của chitin ở bước sóng: = 884 - 890µm [5].

1.1.2.3. Tính chất hóa học

Cấu trúc của chitin là tập hợp các monosacharide (N-acetyl-β-D- glucosamim)

có liên kết với nhau bởi các cầu nối glucoside và hình thành các mạng sợi có tổ

chức. Hơn nữa chitin tồn tại rất hiếm ở trạng thái tự do và hầu như luôn luôn liên

kết đồng hóa trị với các protein, CaCO3, và các hợp chất hữu cơ khác [8].

Chitin tương đối ổn định với các chất oxy hóa, như thuốc tím (KMnO4), nước

oxy già (H2O2), nước javen (NaClO) hay Ca(ClO)2…[9] lợi dụng tính chất này

người ta sẽ khử chitin bằng các chất oxy hóa trên.

Phản ứng thủy phân hoàn toàn xảy ra khi đun nóng chitin trong acid HCl đậm

đặc sẽ thu được glucosamin. Quá trình thủy phân xảy ra đầu tiên ở cầu nối

glucoside sau đó loại nhóm acetyl (-CO-CH3) [9].

(C32H54N4O21)x + 2(H2O)x → (C28H50N4O19)x + 2(CH3COOH)x

Khi đun nóng chitin trong dung dịch NaOH đậm đặc thì chitin sẽ bị mất gốc

acetyl tạo thành chitosan.

Chitin+ n NaOHđđ → chitosan + n CH3COONa


6

Phản ứng este hóa:

- Chitin tác dụng với HNO3 đậm đặc cho sản phẩm chitin nitrat [5].

- Chitin tác dụng với anhydride sunfuric trong pyridin, dioxan và N,N-

dimetylanilin cho sản phẩm chitin sunfonat [5].

Từ thế kỷ trước các nghiên cứu về việc hấp thu, tạo phức với kim loại nặng đã

được thực hiện. Chitin có thể tạo phức với nhiều kim loại như đồng, chì, crom …[5]

1.1.3. Chitosan

1.1.3.1. Khái niệm

Chitosan được xem như là polymer tự nhiên quan trọng nhất. Với đặc tính là

có thể hoà tan tốt trong môi trường acid, chitosan được ứng dụng trong nhiều lĩnh

vực như thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm ...

Giống như cellulose, chitosan là chất xơ song không giống chất xơ thực vật,

chitosan có khả năng tạo màng, có các tính chất của cấu trúc quang học… [8].

Chitosan là polymer không độc, có khả năng phân hủy sinh học và có tính

tương thích về mặt sinh học. Trong nhiều năm qua, các polymer có nguồn gốc từ

chitin đặc biệt là chitosan đã được chú ý đặc biệt như là một loại vật liệu mới có

ứng dụng đặc biệt trong công nghiệp dược, y học, xử lý nước thải và trong công

nghiệp thực phẩm như là tác nhân kết hợp, gel hóa, hay tác nhân ổn định …[8]

Cấu trúc của chitosan

Chitosan là dân xuất đề acetyl hoá của chitin, trong đó nhóm (–NH2) thay thế

nhóm (-COCH3) ở vị trí C (2). Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích D-glucosamin

liên kết với nhau bởi các liên kết β-(1-4)-glucoside, do vậy chitosan có thể gọi là

poly β-(1-4)-2-amino-2-deoxi-D-glucose hoặc là poly β-(1-4)-D- glucosamin (cấu

trúc III) [9].

Hình 1.2. Công thƣc câu tao cua chitosan (poly β -(1-4)-D- glucozamin) [9]


7

- Công thức phân tử: (C6H11O4N)n [9]

- Phân tử lượng: Mchitosan = (161,07)n [9]

Tuy nhiên, trên thực tế thường có mắt xích chitin đan xen trong mạch cao

phân tử chitosan (khoảng 10%) [9]. Vì vậy công thức chính xác của chitosan được

thể hiện như sau:

Trong đó tỷ lệ m/n phụ thuộc vào mức độ deacetyl hóa. Chế phẩm này còn có

tên là PDP: Poly- β - (1, 4) – D- glucosamin, hay còn gọi là Poly- β - (1- 4) – 2 –

amino – 2- deoxy – D- glucose [9].

Chitosan có cấu trúc rất giống cellulose.

Hình 1.3. Công thức so sánh cấu tao cua chitin, chitosan, cellulose [9]

1. Chitin 2. Chitosan 3. Cellulose


8

Như công thức ở hình 2.3, thì sự khác biệt duy nhất giữa chitosan và cellulose

là nhóm amin (-NH2) ở vị trí C2 của chitosan thay thế nhóm hydroxyl (-OH) ở

cellulose.

1.1.3.2. Tính chất vật lý của chitosan

Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác

nhau.

Chitosan có tính kiềm nhẹ, có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị, không

tan trong nước, dung dịch kiềm và acid đậm đặc nhưng tan trong acid loãng (pH =

6), tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt [4].

Nhiệt độ nóng chảy 309 – 3110C [4].

Khi hoà tan trong dung dịch acid acetic loãng sẽ tạo thành dung dịch keo

dương, nhờ đó mà keo chitosan không bị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại

nặng như: Pb2+

, Hg+…[8].

Trọng lượng phân tử trung bình: 10.000- 500.000 Dalton tùy loại. Loại PDP

có trọng lượng phân tử trung bình từ 200.000 đến 400.000 hay được dùng nhiều

nhất trong y tế và thực phẩm [4] .

Do là một polycationic mang điện tích dương (pH<6,5) nên chitosan có khả

năng bám dính trên các bề mặt có điện tích âm như protein, aminopolysaccharide

(alginate), acid béo và phospholipid nhờ sự có mặt của nhóm amino (NH2) [4].

Chitosan có tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng, có thể tự phân huỷ

sinh học, có tính hoà hợp sinh học cao với cơ thể. [4]

Chitosan và các dân xuất của chúng đều có tính kháng khuẩn, như ức chế

hoạt động của một số loại vi khuẩn như E.coli, diệt được một số loại nấm hại dâu

tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên

ngoài [3].

1.1.3.3. Tính chất hóa học của chitosan

Trong phân tử chitin/chitosan có chứa các nhóm chức -OH, -NHCOCH3 trong

các mắt xích N-acetyl-D-glucosamin và nhóm –OH, nhóm –NH2 trong các mắt xích

D-glucosamin có nghĩa chúng vừa là alcol vừa là amin, vừa là amit. Phản ứng hoá

học có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức tạo ra dân xuất thế -OH, dân xuất thế N-, hoặc

dân xuất thế O, N- [8].

Mặt khác chitin/chitosan là những polimer mà các monomer được nối với

nhau bởi các liên kết β-(1-4)-glucoside; các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các

chất hoá học như: acid, base, tác nhân oxy-hóa và các enzyme thuỷ phân [8].


9

a. Các phản ứng của nhóm –OH [8]

- Dân xuất sunfat.

- Dân xuất O-acyl của chitin/chitosan.

- Dân xuất O–tosyl hoá chitin/chitosan.

b. Phản ứng ở vị trí N [8]

- Phản ứng N-acetyl hoá chitosan.

- Dân xuất N-sunfat chitosan.

- Dân xuất N-glycochitosan (N-hidrroxy-etylchitosan).

- Dân xuất acroleylen chitossan.

- Dân xuất acroleylchitosan.

c. Phản ứng xảy ra tại vị trí O, N [8]

- Dân xuất O, N–cacboxymetylchitosan.

- Dân xuất N, O-cacboxychitosan.

- Phản ứng cắt đứt liên kết β-(1-4) glucoside

- Chitosan phản ứng với acid đậm đặc tạo muối khó tan.

- Chitosan tác dụng với iod trong môi trường H2SO4 cho phản ứng lên màu

tím. Đây là phản ứng dùng trong phân tích định tính chitosan.

d. Khả năng hấp phụ tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp

Hình 1.4. Công thƣc phức của chitosan với kim loại [8]


10

Trong phân tử chitin/chitosan và một số dân xuất của chitin có chứa các nhóm

chức mà trong đó các nguyên tử oxi và nitơ của nhóm chức còn cặp electron chưa

sử dụng, do đó chúng có khả năng tạo phức, phối trí với hầu hết các kim loại nặng

và các kim loại chuyển tiếp như: Hg+, Cd

2+, Zn

2+, Cu

2+, Ni

2+, Co

2+… tùy nhóm chức

trên mạch polymer mà thành phần và cấu trúc của phức khác nhau [8].

Ví dụ: vơi phức Ni (II) nêu chitin có cấu trúc bát diện có số phối trí bằng 6,

nêu chitosan có cấu trúc tứ diện có số phối trí bằng 4.

e. Các phản ứng đặc trƣng khác của chitosan [9]

- Phản ứng Van-Wisselingh: chitosan tác dụng với lugol tạo dung dịch màu

nâu trong môi trường acid sunfuric có màu đỏ tím.

- Phản ứng Alternative: tác dụng với acid sunfuric tạo tinh thể hình cầu

chitosan sunfat làm mất màu dung dịch fucsin 1%.

- Khử amin nhờ: Ba(BrO)2, AgNO3, N2O2….

- Cắt mạch bởi acid, enzyme, bức xạ.

1.1.3.4. Tính chất sinh học của chitosan

- Vật liệu chitosan có nguồn gốc tự nhiên, không độc, dùng an toàn cho người.

Chúng có tính hòa hợp sinh học cao với cơ thể, có khả năng tự phân huỷ sinh học.

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 khác nhau, kích thích sự

phát triển tăng sinh của tế bào, có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện

nghèo dinh dưỡng, tác dụng cầm máu, chống sưng u [4].

- Chitosan không những ức chế các vi khuẩn gram dương, gram âm mà cả

nấm men và nấm mốc. Khả năng kháng khuẩn của chitosan phụ thuộc một vài yếu

tố như loại chitosan sử dụng (độ deacetyl, khối lượng phân tử), pH môi trường,

nhiệt độ, sự có mặt của một số thành phần thực phẩm. Khả năng kháng khuẩn của

chitosan và dân xuất của nó đã được nghiên cứu bởi một số tác giả, trong đó cơ chế

kháng khuẩn cũng đã được giải thích trong một số trường hợp. Mặc dù chưa có một

giải thích đầy đủ cho khả năng kháng khuẩn đối với tất cả các đối tượng vi sinh vật,

nhưng hầu hết đều cho rằng khả năng kháng khuẩn liên quan đến mức độ hấp phụ

chitosan lên bề mặt tế bào. Trong đó, chitosan hấp phụ lên bề mặt vi khuẩn gram âm

tốt hơn vi khuẩn gram dương [4]. Một số cơ chế đã được giải thích như sau:

+ Nhờ tác dụng của những nhóm NH3+ trong chitosan lên các vị trí mang điện

tích âm ở trên màng tế bào vi sinh vật, dân tới sự thay đổi tính thấm của màng tế

bào làm cho quá trình trao đổi chất qua màng tế bào bị ảnh hưởng. Lúc này, vi sinh

vật không thể nhận các chất dinh dưỡng cơ bản cho sự phát triển bình


11

thường như glucose dân đến mất cân bằng giữa bên trong và bên ngoài màng

tế bào và cuối cùng dân đến sự chết của tế bào [7].

+ Chitosan có thể ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn do có khả năng lấy đi

các ion kim loại quan trọng như Cu2+

, Co2+

, Cd2+

của tế bào vi khuẩn nhờ hoạt động

của các nhóm amino trong chitosan có thể tác dụng với các nhóm anion của bề mặt

thành tế bào[4]. Như vậy vi sinh vật sẽ bị ức chế phát triển do sự mất cân bằng liên

quan đến các ion quan trọng.

+ Điện tích dương của những nhóm NH3+của glucosamine monomer ở pH<

6,3 tác động lên các điện tích âm ở thành tế bào của vi khuẩn, dân đến sự rò rỉ các

phần tử ở bên trong màng tế bào. Đồng thời gây ra sự tương tác giữa sản phẩm của

quá trình thuỷ phân có khả năng khuếch tán bên trong tế bào vi sinh vật với ADN

dân đến sự ức chế mARN và sự tổng hợp protein tế bào [7] .

+ Chitosan có khả năng phá huỷ màng tế bào thông qua tương tác của những

nhóm NH3+ với những nhóm phosphoryl của thành phần phospholipid của màng tế

bào vi khuẩn [7].

- Có tác dụng làm giảm đáng kể số lượng vi sinh vật tổng số trên bề mặt thực

phẩm. Với hàm lượng 1,5% đã giảm số lượng vi sinh vật trên bề mặt cam là 93%,

trên bề mặt quýt là 96%, trên bề mặt cà chua là 98% … [7]

- Ngoài ra, chitosan còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid máu, làm

to vi động mạch và hạ huyết áp, điều trị thận mãn tính, chống rối loạn nội tiết [4].

- Chitosan là chất thân mỡ có khả năng hấp thụ dầu mỡ rất cao có thể hấp thu

đến gấp 6-8 lần trọng lượng của nó. Chitosan phân tử có điện tích dương nên có khả

năng gắn kết với điện tích âm của acid béo và acid mật tạo thành những chất có

phân tử lớn không bị tác dụng bởi các enzyme tiêu hóa và do đó không bị hấp thụ

vào cơ thể mà được thải ra ngoài theo phân qua đó làm giảm mức cholesterol nhất

là LDL-cholesterol, acid uric trong máu nên có thể giúp ta tránh các nguy cơ bệnh

tim mạch, bệnh gút, kiểm soát được tăng huyết áp và giảm cân [4].

- Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptid, insulin, kích thích việc

tiết ra insulin ở tuyến tụy nên chitosan đã dùng để điều trị bệnh tiểu đường. Nhiều

công trình đã công bố khả năng kháng đột biến, kích thích làm tăng cường hệ thống

miễn dịch cơ thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển các tế bào u, ung thư,

HIV/AIDS [4].

- Chitosan chống tia tử ngoại, chống ngứa [4].


12

1.1.4. Ứng dụng của chitin – chitosan

1.1.4.1. Ứng dụng chitosan trong ngành công nghệ thực phẩm

a. Chất làm trong - Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất nƣớc quả

Trong sản xuất nước quả, việc làm trong là yêu cầu bắt buộc. Thực tế hiện nay

đang sử dụng các chất làm trong như: gelatin, bentonite, kali caseinat, tannin,

polyvinyl pyrovinyl ... chitosan là tác nhân tốt loại bỏ độ đục, giúp điều chỉnh acid

trong nước quả. Đối với dịch quả táo, nho, chanh, cam không cần qua xử lý pectin,

sử dụng chitosan để làm trong. Đặc biệt nước táo, độ đục có thể giảm tối thiểu chỉ ở

mức xử lý với 0,8 kg/m3 mà không hề gây ảnh hưởng xấu tới chỉ tiêu chất lượng của

nó. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng chitosan có ái lực lớn với các polyphenol như

catechin, proanthocyanydin, acid cinamic, dân xuất của chúng; những chất mà có

thể biến màu nước quả bằng phản ứng oxy hóa [13].

b. Sử dụng trong thực phẩm chức năng

Chitosan có khả năng làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu. Nếu sử

dụng thực phẩm chức năng có bổ sung 4% chitosan thì lượng cholesterol trong máu

giảm đi đáng kể chỉ sau 2 tuần. Ngoài ra chitosan còn xem là chất chống đông tụ

máu. Nguyên nhân việc giảm cholesterol trong huyết và chống đông tụ máu được

biết là ngăn không cho tạo các micelle. Điều chú ý là, ở pH = 6- 6,5 chitosan bắt

đầu bị kết tủa, toàn bộ chuỗi polysacchride bị kết lắng và giữ lại toàn bộ lượng

micelle trong đó [4]. Chính nhờ đặc điểm quan trọng này chitosan ứng dụng trong

sản phẩm thực phẩm chức năng.

c. Thu hồi protein

Nước Whey được coi là chất thải của trong công nghiệp sản xuất format, nó có

chứa lượng lớn lactose và protein ở dạng hòa tan. Nếu thải trực tiếp ra ngoài nó gây

ô nhiễm môi trường, còn nếu xử lý nước thải thì tốn kém trong vận hành hệ thống

mà hiệu quả kinh tế không cao. Việc thu hồi protein trong whey được xem là biện

pháp làm tăng hiệu quả kinh tế của sản xuất format. Whey protein khi thu hồi được

bổ sung vào đồ uống, thịt băm, và các loại thực phẩm khác. Đã đưa ra nhiều phương

pháp khác nhau nhằm thu hồi protein này và chitosan được coi mang lại hiệu suất

tách cao nhất. Tỷ lệ chitosan để kết bông các chất lơ lửng là 2,15% (30mg/lit); độ

đục thấp nhất ở pH 6,0. Nghiên cứu về protein thu được bằng phương pháp này:

không hề có sự khác biệt về giá trị giữa protein có chứa chitosan và protein thu

được bằng đông tụ casein hoặc whey protein [4]. Ngoài viêc thu h ồi protein từ

whey, người ta sử dụng chitosan trong thu hồi các acid amin trong nước của sản

xuất đồ hộp , thịt, cá …


13

d. Phân tách rƣợu - nƣớc

Chitosan đã được xử lý đặc biệt để tạo ra dạng màng rỗng. Với việc điều chỉnh

tốc độ thẩm thấu (lượng chất lỏng đi qua màng khoảng 1m2/giờ ). Màng này được

sử dụng trong hệ thống phản ứng đòi hỏi không dùng nhiệt độ quá cao. Việc phân

tách này chỉ loại đi nước, kết quả là hàm lượng ethanol có thể lên đến 80 % [3].

e. Ứng dụng làm màng bao (bảo quản hoa quả)

Lớp màng không độc bao toàn bộ khu cư trú từ bề mặt khối nguyên liệu nhằm

hạn chế sự phát triển vi sinh vật bề mặt nguyên nhân chính gây thối hỏng thực

phẩm.

Màng chitosan cũng có lợi ích lớn với việc làm cứng thịt quả, ổn định acid,

làm chậm phản ứng tổng hợp anthocyanin trong dâu tây khi để ở 40C. Sau 31 ngày

thịt quả cứng hơn, độ acid ổn định hơn so với việc sử dụng thuốc diệt nấm. Ngoài ra

nó còn làm giảm tỷ lệ “nâu hóa”. Điều này được chỉ ra bởi nó làm giảm lượng

anthocyanin chứa trong quả. Nấm là thủ phạm chính dễ gây thối quả nhất, trong khi

đó ưu điểm của chitosan la kha năng kháng n ấm. Thêm vào đó, màng chitosan gần

giống như môi trường bên ngoài mà không gây ra nguyên nhân hô hấp kị khí, nó có

thể hấp thu chọn lọc tới oxy nhiều hơn là carbonic [12].

Một nghiên cứu khác trên tỏi và hạt tiêu chỉ ra rằng màng chitosan rõ ràng đã

làm giảm tổn thất hạt ở 13-200C (độ ẩm tương đối 85%), bằng việc nhúng dung dịch

nồng độ 1,5%. Mức độ hô hấp, mất màu, bị héo, hay bi nhiêm nấm giảm đi đáng kể

[12].

Các kiểm tra trên hạt tiêu xanh, khoai tây, carrot, củ cải, hành tây cho thây ch ỉ

có khoai tây và hạt tiêu xanh có phản ứng lại với màng, không làm giảm sự khôi

lương thực phẩm, làm chậm lại sự lão hóa. Khả năng ngăn ch ặn qua trinh hư th ối

cũng đã tìm thấy ở carrot, củ cải, măng tây được phủ màng. Chất màng này cũng có

thể gây hại đến các loại quả bằng cách làm tăng khả năng thối hỏng. Việc sử dụng

2% (w/v) màng chitosan cho hạt tiêu xanh làm giảm sư hư thối, giảm nâu, tăng CO2

và làm giảm O2 bên trong màng [12]. Trong khi đó nó cũng không có hiêu qu ả với

các quả, củ có hơi nước bị mất thông qua các sẹo trên củ như khoai tây. Tuy vậy

lớp màng này giảm tỷ lệ nâu hóa trong hơn 12 ngày của quá trình bảo quản.

Ngoài việc chi s ử dụng màng chitosan đê bao quan , hiện nay ở Việt Nam có

sự kết hợp giữa bảo quản bởi màng chitosan và PE.

Qui trình bảo quản trái quýt đường với thời gian tồn trữ đến 8 tuần. Đó là bảo

quản trái bằng cách bao màng chitosan ở nồng độ 0,25% kết hợp với bao

polyethylene co đ ục 5 lỗ với đường kính mỗi lỗ 1 mm và ghép mí lại bằng máy ép.


14

Sau đó, bảo quản ở nhiệt độ 120C [12]. Với phương pháp này, phẩm chất bên trong

trái như: hàm lượng đường, hàm lượng vitamin C... luôn ổn định, tỷ lệ hao hụt trọng

lượng thấp, màu sắc vỏ trái đồng đều và đẹp.

1.1.4.2. Ứng dụng trong nghành công nghiệp khác

a. Trong y dƣợc [4]

Từ chitosan vỏ cua, vỏ tôm có thể sản xuất glucosamin, một dược chất quý

dùng để chữa khớp đang phải nhập khẩu ở nước ta [4]. Ngoài ra còn sản xuất ra

một số chất như:

- Da nhân tạo.

- Kem chống khô da.

- Kem dưỡng da ngăn chặn tia cực tím phá hoại da.

- Dùng làm thuốc chữa bệnh viêm loét dạ dày – tá tràng.

b. Trong công nghiệp [7]

- Vải col dùng cho may mặc.

- Vải chịu nhiệt, chống thấm.

- Vải chitosan dùng cho may quần áo diệt khuẩn trong y tế.

- Làm tăng độ bền của giấy.

- Dùng làm thấu kính tiếp xúc.

c. Trong nông nghiệp [7]

- Bảo quản quả, hạt giống mang lại hiệu quả cao.

- Dùng như một thành chính trong thuốc trừ nấm bệnh (đạo ôn, khô

vằn…).

- Dùng làm thuốc kích thích sinh trưởng cây trồng cho lúa, cây công

nghiệp, cây ăn quả, cây cảnh …

- Không tan trong nước.

- Tan trong acid loãng như acid acetic.

d. Trong cac nganh công nghệ khác [3]

- Dùng làm mực in cao cấp trong công nghệ in.

- Tăng độ bám dính của mực in.

- Trong công nghệ môi trường.

- Xử lý nước thải công nghiệp rất hiệu quả.

- Xử lý nước thải trong công nghiệp nhuộm vải.

- Xử lý nước trong công nghiệp nuôi tôm, cá.


15

e. Trong công nghệ sinh học [3]

Chất mang cố định enzyme và cố định tế bào.

1.1.5. Nguồn thu nhận chitin – chitosan

Chitin – chitosan được chiết xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau: phế

liệu thủy sản, vi nấm, vi khuẩn… tuy nhiên nguồn nguyên liệu chính để sản xuất

chitin – chitosan là phế liệu thủy sản, đặc biệt là vỏ tôm, ghẹ, mực. Tùy theo từng

nguyên liệu mà hàm lượng chitin biến đổi khác nhau, trong đó nang mực có hàm

lượng chitin cao nhất kế đến là tôm sú và tôm thẻ.

Bảng 1.1. Thành phần hóa học một số phế liệu thủy sản để sản xuất chitin [9]

Nguyên liệu

Thành phần hóa học (%)

Độ ẩm Protein Khoáng Lipid Chitin

Vỏ cua xanh 4,5 24,0 56,0 2,0 12,9

Vỏ ghẹ chấm 12,9 10,3 57,9 0,3 17,1

Đầu tôm sú 9,1 26,8 29,3 0,5 34,9

Vỏ tôm sú 9,7 42,8 20,8 1,2 36,5

Nang mực 6 – 8 7 – 8 0,7 - 1 - 75– 80

Vì thành phần của mỗi nguyên liệu khác nhau nên quy trình chiết xuất chitin –

chitosan cũng khác nhau. Trong nghiên cứu này sử dụng nguyên liệu là vỏ tôm nên

chúng tôi xin tông quan qua các vấn đề liên quan đên vo tôm:

1.1.5.1. Thành phần phế liệu tôm

Bảng 1.2. Thành phần hóa học của vỏ tôm [9]

STT Thành phần (% khối lượng) Trong vỏ tôm tươi Trong vỏ tôm khô

1

2

3

4

5

Muối khoáng (%)

Protein (%)

Chitin (%)

Sắc tố (%)

Độ ẩm (%)

12,25

8,05

4,50

Chưa xác định

75

45,16

23,25

27,50

Chưa xác định

4

Phế liệu tôm từ các cơ sở chế biến là những phần phế thải như đầu, vỏ, chân

và đuôi tôm. Trong thành phần của tôm, phần đầu chiếm khoảng 35 = 45% khối

lượng, phần vỏ, chân và đuôi chiếm khoảng 10 -15%. Như đã nói trên, thành phần

hóa sinh của vỏ tôm gồm có chitin, protein, chất khoáng, lipid, và các sắc tố. Tỷ lệ

giữa các thành phần này không ổn định mà thay đổi giữa các giống, loài, đặc điểm,

sinh thái, sinh lý cũng như giai đoạn phát triển con tôm.


16

Protein

Trong phế liệu tôm protein tồn tại ở 2 dạng tự do và phức tạp [9]:

- Dạng tự do: thịt tôm lân vào phế liệu tôm hoặc phần thịt và nội tạng còn sót

lại trong vỏ đầu tôm.

- Dạng phức tạp: ở dạng này protein không hòa tan và thường liên kết với

chitin, CaCO3, lipid tạo thành lipoprotein.

Chitin

Chitin được bao bọc bởi sáu sợi xoắn protein, tồn tại dạng phức hợp chitin –

protein bởi những liên kết đồng hóa trị. Ngoài ra chitin còn liên kết với lipid và các

hợp chất hữu cơ khác [3].

Sắc tố

Trong phế liệu tôm còn có một lượng astaxanthin đáng kể. Lúc các sinh vật

biển còn sống, astaxanthin tồn tại dạng phức hợp với lipoprotein gợi là cyanin,

nhưng trong quá trình gia nhiệt, protein bị biến tính và astaxanthin bị tách ra nên

màu đỏ cam xuất hiện [9].

Chất khoáng

Trong vỏ tôm có chứa một lượng muối vô cơ chủ yếu là CaCO3. Bên cạnh đó

vỏ tôm còn còn chứa rất ít Ca3(PO4)2. Hợp chất này trong quá trình khử khoáng dễ

hình thành CaHPO4 khó tan trong HCl. Điều này gây khó khăn cho việc khử

khoáng khi chiết xuất chitin [9].

Lipid

Ngoài những thành phần chính trên, trong vỏ tôm còn chứa một lượng nhỏ

lipid. Thông thường, lượng lipid này cũng được loại bỏ trong công đoạn khử

protein.

1.1.5.2. Ứng dụng của phế liệu tôm

Sản xuất chitin, chitosan và glucosamine

Chitin – chitosan có tính ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đã nói trên.

Một hướng khác, từ việc thủy phân chitin bằng HCl đặc ta sẽ thu được

glucosamine[3]. Chất này được ứng dụng trong y học, đặc biệt là bào chế thuốc đặc

trị thoái hóa khớp.

Sản xuất thức ăn chăn nuôi

Đây là hướng sản xuất phổ biến hiện nay khi việc tận dụng nguồn phế liệu

thủy sản vào sản xuất chitin – chitosan và các hướng khác chưa được sản xuất rộng

rãi. Trong thành phần của bột tôm có chứa acid amin tương tự như acid amin của

đậu nành hay của bột cá, vì vậy rất nhiều thức ăn chăn nuôi hiện nay có chứa bột


17

tôm. Hiện nay có hai phương pháp chế biến thức ăn chăn nuôi được sử dụng phổ

biến là phương pháp sấy khô bằng nhiệt và phương pháp ủ xilo [4].

Sản xuất bột màu

Việc tận dụng sắc tố astaxanthin làm chất tạo màu được sử dụng trong nuôi

trồng thủy sản, công nghiệp và thực phẩm. Là một dân xuất thuộc nhóm caroteinoid

có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, astaxanthin có thể thay thế cho các chất màu

hóa học đang được sử dụng hiện nay [5].

Sản xuất bột súp và canh

Đầu của các loài tôm nước ngọt có mùi vị rất đặc biệt nên đầu tôm được tận

dụng làm nguyên liệu tạo mùi cho món súp hoặc canh. Việc tận dụng đầu tôm làm

gia vị là một hướng khai thác tận dụng phế liệu của ngành công nghệ thực phẩm.

1.2. Tổng quan về táo

1.2.1. Nguồn gốc và cấu tạo của táo

Cây táo là loại cây thân gỗ thuộc họ Hoa hồng (Rosaceae), chi Malus, loài M.

domestica. Trong chi Malus có khoảng 30 – 35 loài và chủ yếu sống ở châu Âu và

Bắc Mỹ [20].

Cây táo tây có nguồn gốc ở Trung Á, hiện vân còn loài táo dại tổ tiên của táo

tây mọc ở vùng này. Tổng sản lượng táo tây năm 2005 trên toàn thế giới là trên 55

triệu tấn, trị giá khoảng 10 tỷ đô la Mỹ. Trong đó, sản lượng của Trung Quốc chiếm

35%. Mỹ là nước có sản lượng táo cao thứ nhì, chiếm hơn 7,5% tổng sản lượng thế

giới. Thổ Nhĩ Kỳ, Pháp, Italia, và Iran cũng là những nước xuất khẩu táo hàng đầu

[20].

Cây táo tây cao khoảng 3–12 m, tán rộng và rậm. Đến thu cây rụng lá, lá táo

hình bầu dục, rộng 3–6 cm, dài 5–12 cm; đầu lá thắt nhọn với cuống lá khoảng 2–

5 cm. Rìa lá dạng răng cưa [20].

Hoa táo nở vào mùa xuân cùng lúc khi mầm lá nhú. Hoa sắc trắng, có khi pha

chút màu hồng rồi phai dần. Hoa có năm cánh, đường kính 2,5-3,5 cm. Trái chín

vào mùa thu và thường có đường kính cỡ 5–9 cm. Ruột táo bổ ra có năm "múi" chia

thành ngôi sao năm cánh. Mỗi múi có 1-3 hột [20].

Trái hình tròn màu sắc tùy loại táo như: táo Gala màu đỏ thâm, táo Klever

fruits có màu cam và vàng, táo xanh mỹ có màu xanh, táo Fuji Mỹ có màu vàng xen

lân các chấm đỏ hồng đến đỏ đậm [20].

http://vi.wikipedia.org/wiki/Trung_%C3%81

http://vi.wikipedia.org/wiki/C%E1%BB%99ng_h%C3%B2a_Nh%C3%A2n_d%C3%A2n_Trung_Hoa

http://vi.wikipedia.org/wiki/Hoa_K%E1%BB%B3

http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%E1%BB%95_Nh%C4%A9_K%E1%BB%B3

http://vi.wikipedia.org/wiki/Ph%C3%A1p

http://vi.wikipedia.org/wiki/%C3%9D

http://vi.wikipedia.org/wiki/Iran

http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%B9a_xu%C3%A2n

http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%B9a_thu


18

Hình 1.5. Táo Klever fruits Hình 1.6. Táo táo gala

Hình 1.7. Táo xanh Mỹ

1.2.2. Thành phần hóa học của táo

Năng lượng trong 100g táo là 229 Kj (54 Kcal) [16].

Bảng 1.3. Các thành phần hóa học của táo

Thành phần Hàm lƣợng (100g) Thành phần Hàm lƣợng (100g)

Nước 84,3 Chất xơ 2,1

Protein 0,3 Acid hữu cơ 0,6

Lipid 0,4 Vitamin 1,2

Carbonhydrat 10,8 Chất khoáng 0,3

(Nguồn: TLTK 16)


19

Bảng 1.4. Thành phần các acid amin của táo

Thành phần Hàm lƣợng (mg) Thành phần Hàm lƣợng (mg)

Arginine 8 Lysine 15

Methionine 6 Glycine 3

Isoleucine 10 Phenylalanine 9

Leucine 16 Threonine 8

Trytophan 2

(Nguồn: TLTK 16)

Bảng 1.5. Các loại vitamin trong táo


Carotene 45 Vitamin B6 45

Vitamin E 49 Biotin 1-8

Vitamin K 0-5 Acid folic 7

Vitamin B1 35 Vitamin C 12

(Nguồn: TLTK 16)

Bảng 1.6. Các loại khoáng chất có trong quả táo


Natri 3 Sắt 480

Kali 145 Đồng 100

Magiê 6 Kẽm 120

Canxi 7 Photpho 12

Mangan 65 Clorua 2

Iod 2 Florua 7

(Nguồn: TLTK 16)

Hydrocacbon trong táo chủ yếu là các loại đường, sorbit, tinh bột. [16]

Acid hữu cơ trong táo có khá nhiều về acid hữu cơ nhưng củ yếu là acid malic

(550mg), acid citric(16mg) ngoài ra còn có các cid như: acid oxalic, salycilic acid,

purin. [16]

Các lipid chủ yếu: acid palimitic, acid steric, acid oleic, acid linolic, acid

linoleic. [16]


20

1.2.3. Các quá trình xảy ra trong khi tồn trữ

Phần lớn những biến đổi của rau quả sau thu hoạch là tiếp tục các biến đổi

trong quá trình phát triển của chúng, nhưng theo chiều hướng phân hủy và tiêu hao

vật chất để sinh năng lượng duy trì quá trinh sống.

Trong quá trình tồn trữ rau quả tươi, các biến đổi về vật lý, sinh lý, sinh hóa có

quan hệ chặt chẽ và phụ thuộc vào tính chất tự nhiên của rau quả tươi: giống , loài,

điều kiện trồng trọt và chăm sóc, độ chín khi thu hoạch, kỹ thuật thu hái, vận

chuyển và những yếu tố kỹ thuật trong quá trình tồn trữ. [6]

1.2.3.1. Các quá trình vật lý

a. Sự bay hơi nƣớc

Trong quá trình bảo quản rau quả, hiện tượng mất nước luôn có khuynh hướng

xảy ra.

Nguyên nhân chính của quá trình mất nước là do trong rau quả chứa hàm

lượng nước cao. Nước trong rau quả chủ yếu là dạng nước tự do, có thể di động và

bay hơi tạo nên áp suất riêng phần của nước trên bề mặt. Sự chênh lệch áp suất giữa

bề mặt rau quả và môi trường bên ngoài dân đến quá trình thoát hơi nước. Khi chưa

qua thu hoạch lượng nước luôn được bù đắp do rễ hút từ đất, còn trong bảo quản,

quá trình hô hấp của rau quả sinh nhiệt và ẩm nên chênh lệch nhiệt ẩm giúp tăng

tốc quá trình bốc hơi ẩm. Sự mất nước này ảnh hưởng không tốt đến quá trình trao

đổi chất, làm giảm tính trương của tế bào, làm mất độ dòn, rau quả bị héo và làm

giảm khối lượng chung [6].

Để giảm sự mất nước của rau quả, người ta thường áp dụng các biện pháp sau:

hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm và giảm tốc độ chuyển động của không khí trong kho

bảo quản…

b. Sự giảm khối lƣợng tự nhiên

Sự giảm khối lượng tự nhiên của rau quả trong quá trình bảo quản do bay hơi

nước và tiêu tốn các chất hữu cơ trong khi hô hấp. Sự giảm khối lượng tự nhiên này

không thể tránh khỏi trong bất kỳ điều kiện nào nhưng có thể giảm tối thiểu khi tạo

được điều kiện bảo quản tối ưu.

Khối lượng giảm trong bảo quản phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại và giống

trái, vùng và khí hậu trồng, phương pháp và điều kiện bảo quản, thời gian bảo quản,

thời hạn bảo quản và mức độ bị xây xát của trái [6].

c. Sự sinh nhiệt

Tất cả nhiệt sinh ra trong rau quả tươi khi bảo quản là do hô hấp. Lượng nhiệt

do hô hấp sinh ra chủ yếu tỏa ra môi trường xung quanh, làm tăng nhiệt trong kho.


21

Do đó trong quá trình bảo quản cần liên tục điều chỉnh duy trì các thông số (do hô

hấp của vi sinh vật) dân đến hư hỏng rau quả nhanh chóng [6].

d. Các biến đổi về tính chất cơ lý

Trong quá trình chín của rau quả, do các biến đổi về sinh hóa mà các tính chất

cơ lý của quả cũng thay đổi. Trong suốt quá trình chín, phản ứng thủy phân

protopectin thành pectin làm độ cứng của trái giảm va qua trinh nay ph ụ thuộc vào

giống và điều kiện chín của quả[6].

1.2.3.2. Các biến đổi sinh lý, sinh hóa

a. Sự hô hấp

Rau quả dù đã thu hái tách khỏi cây mẹ nhưng vân là cơ thể sống, do đó vân

hô hấp để lấy năng lượng phục vụ cho hoạt động sống của mình. Quá trình hô hấp

là quá trình quan trọng nhất cần đo đạc trong quá trình bảo quản rau trái. Về mặt

bản chất hóa học, quá trình hô hấp chính là quá trình oxy hóa các chất phức tạp có

trong tế bào thực vật để thành các phân tử đơn giản hơn, nhằm mục đích thu năng

lượng và một số chất cần thiết cho sinh tổng hợp của tế bào rau quả. Các chất có thể

bị oxy hóa bao gồm tinh bột, đường, acid hữu cơ và cả các chất béo [6]. Quả thường

có hai dạng hô hấp:

- Hô hấp thường: cường độ hô hấp giảm dần sau thu hoạch, không có sự thay

đổi cường độ hô hấp trong quá trình chín (như quả họ cam quýt, sơ ri, dâu, dứa) [6].

- Hô hấp đột biến: có sự tăng nhanh tốc độ hô hấp sau thu hoạch (như táo, mơ,

bơ, chuối, xoài, đu đủ…) [6].

b. Sự thay đổi thành phần hóa học

Rau quả là một cơ thể sống nên ngoài quá trình hô hấp, trong rau quả còn xảy

ra các biến đổi về hóa học. Trong đó, chủ yếu nhất là phản ứng thủy phân các chất

phức tạp thành các hợp chất đơn giản. Trong quá trình phát triển và chín của rau

quả, hàm lượng các chất hòa tan tăng. Chất hòa tan tích tụ chậm trong quá trình

phát triển nhưng tăng nhanh trong quá trình chín. Trong quá trình bảo quản, nhìn

chung tổng hàm lượng các chất tan tăng, nhưng sau đó giảm nhẹ vào cuối quá trình.

- Sự biến đổi glucid: các hợp chất thuộc nhóm glucid là thành phần có những

biến đổi lớn và mạnh mẽ nhất trong quá trình hình thành và bảo quản. Khi trái đang

hình thành hàm lượng tinh bột tăng nhanh, nhưng trong quá trình trái chín hàm

lượng tinh bột giảm do quá trình đường hóa do tác dụng của các enzyme thủy phân

có sẵn trong tế bào [6].

- Sự biến đổi của các hợp chất chứa nitơ: ở đây chủ yếu là các protein, trong

quá trình bảo quản lượng protein có thể bị giảm do các phản ứng thủy phân và các


22

phản ứng oxy hóa khử bên trong tế bào. Trong quá trình chín của quả, hàm lượng

các protein cũng thay đổi. Tổng protein nhìn chung giảm, tỷ lệ giữa các protein tan

trong nước và không tan trong nước thay đổi tùy loại quả [6].

- Biến đổi của lipid: lipid có trong rau quả không nhiều tập trung chủ yếu ở

lớp vỏ dưới dạng cutin. Trong quá trình chín và bảo quản, hàm lượng và chất lượng

cũng của các chất béo cũng bị biến đổi theo xu hướng thủy phân và oxy hóa. Không

chỉ tổng lượng chất béo bị thay đổi mà tỷ lệ giữa các loại acid béo cũng bị thay đổi

[6].

- Sự biến đổi của các vitamin: trong quá trình chín và bảo quản rau quả hàm

lượng vitamin có khuynh hướng giảm và làm giảm giá trị dinh dưỡng của quả. Vì

90% hàm lượng vitamin C cung cấp cho con người hằng ngày là thông qua rau quả

nên hàm lượng vitamin C là một trong những thông số để đánh giá chất lượng rau

quả [13]. Trong quá trình chín vitamin C cuả quả có thể tăng hay giảm tùy loại quả.

Nhưng trong quá trình bảo quản hàm lượng vitamin C giảm đi nhanh do không khí

thâm nhập và do các phản ứng hóa học.

- Sự biến đổi của các sắc tố: các chấ màu thay đổi rõ rệt nhất trong quá trình

chín. Chlorophyll ( màu xanh lá ) giảm, đồng thời carotenoid ( màu vàng, đỏ bao

gồm carotene, licopen, xantophyll) và flavonoid ( màu vàng đến tím) tăng. Do khi

chlorophyll bị oxy hóa tạo ra các hợp chất không màu, trong khi carotenoid hoặc

flavonoid lại được tổng hợp nên tạo màu sắc của rau quả [6].

- Sự biến đổi của các acid hữu cơ: các acid hữu cơ bị phân hủy trong quá trình

hô hấp và quá trình decarboxyl hóa. Tổng acid hữu cơ trong quá trình bảo quản

giảm đi nhưng riêng từng acid có thể tăng lên do những nguyên nhân khác nhau. Sự

thay đổi của acid phụ thuộc vào sự trưởng thành của quả và nhiệt độ bảo quản [13].

- Sự biến đổi của các phenolic: quá trình chín của rau quả sẽ làm hàm lượng

các chất gây vị chát giảm đi và giảm ngày càng nhanh [13].

- Sự biến đổi các glycoside: khi rau quả chín, dưới tác dụng của acid hay

enzyme glycoside sẽ bị phân giải thành đường và aglycon. Dưới tác dụng của

enzyme khác nhau sản phẩm phân giải của glycoside sẽ khác nhau [13].

- Sự biến đổi của các hợp chất thơm: quá trình chín sẽ tăng các loại chất thơm

(thường các loại tinh dầu) trong quả. Hàm lượng tinh dầu nhiều nhất là giai đoạn

quả chín hoàn toàn. Tinh dầu đặc trưng cho từng loại quả, tạo ra mùi thơm đặc

trưng với các hàm lượng khác nhau [13].


23

CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP

2.1. Nguyên vật liệu

2.1.1. Nguyên vật liệu

Các loại vỏ tôm sú được thu mua tại Công ty Hải Việt Thành phố Vũng Tàu,

tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu.

Táo xanh Mỹ mua từ siêu thị Metro, Thành phố Vũng Tàu, tỉnh Bà Rịa –

Vũng Tàu.

2.1.2. Hóa chất

Sử dụng các hóa chất như:

- NaOH 3%

- HCl 10%

- CH3COOH

- Nước cất

- KMnO4 0,1%

- PolyethylenGlycol (PEG),

- Ethylen Glycol (EG),

- Glycerin.

2.1.3. Dụng cụ

- Bình định mức

- Pipette các loại

- Erlen, beccher các loại

- Bếp điện

- Nhiệt kế

- Máy sấy

- Lò nung

- Máy đo độ ẩm

- Máy đo quang

- Thiết bị để tạo dung dịch

nhúng chitosan

- Thiêt bi Instron Food Testing

Fixtures đê khao sat tinh chât cơ

lý của màng.


24

2.2. Phƣơng phap

2.2.1. Sơ đô quy trinh chiết tách chitin, chitosan từ vỏ tôm

a. Quy trình

Deacetyl Dd NaOH 46%,

90 – 950C, 2,5g

Rửa và sấy

Nghiền và lọc

Rửa và tẩy màu

Khử khoáng

Loại protein

Rửa

Rửa và sấy

Rửa và sấy

Vỏ tôm

Dd NaOH 4%

80 – 850C, 2,5g

Dd HCl 5%,

40 – 450C, 2,5g

Chitosan

Hình 2.1. Sơ đồ sản xuất chitosan từ vỏ tôm [9]


25

b. Thuyết minh quy trình

Rửa và sấy

Mục đích: nhằm loại bỏ các tạp chất và một số thịt tôm còn sót lại trong vỏ

tôm. Sấy nhằm làm mất nước có trong vỏ tôm để bảo quản vỏ tôm được thời gian

dài để chuẩn bị cho thí nghiệm.

Rửa: đầu tiên bằng nước sạch sau đó rửa lại bằng nước muối

Sấy: sấy ở nhiệt độ 40 – 450C

Nghiền và lọc

Mục đích: làm nhỏ nguyên liệu để thuận lợi cho các quy trình tiêp theo.

Nghiền: dùng cối nghiền sư để nghiền nhỏ nguyên liệu

Khử protein

Mục đích: nhằm loại bỏ protein và chất béo trong sản phẩm.

Khử protein: Ta tiến hành loại bỏ hoàn toàn protein bằng dung dịch NaOH

5%, protein bị kiềm thủy phân thành các amin tự do tan và được loại ra theo quy

trình rửa trôi. Lượng NaOH 5% cho vào đến khi ngập toàn bộ vỏ tôm và kiểm tra

pH = 11 – 12 là được để đảm bảo việc loại bỏ protein được hoàn toàn. Đun ở nhiệt

độ 80 - 850C trong 2,5 giờ (trong quá trình nấu lưu ý vấn đề trào dung môi do tạo

bột nhiều và mùi bay ra khó chịu). Sản phẩm sau khi nung được rửa sạch bằng nước

thường hoặc nước cất đến pH = 7.

Tiếp đó la công đoan r ửa trung tính nhằm rửa trôi hết muối natri, các amin tự

do và NaOH dư. Sấy khô ở 600C thu được chitin thô.

Khử khoáng

Mục đích: Nhằm loại bỏ Canxi và khoáng trong sản phẩm.

Khử khoáng: Trong vỏ tôm thành phần chủ yếu là muối CaCO3, MgCO3 và rất

ít Ca3(PO4)2, nên người ta thường dùng các loại acid như HCl, H2SO4 ... để khử

khoáng. Khi khử khoáng, nếu dùng H2SO4 sẽ tạo muối khó tan nên ít sử dụng,

người ta dùng HCl để khử khoáng theo các phản ứng sau:

MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + CO2 + H2O

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

Ca3(PO4)2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2H3PO4

Trong quá trình rửa, muối Cl- tạo thành được rửa trôi, nồng độ acid HCl

có

ảnh hưởng lớn đến chất lượng của chitosan thành phẩm, đồng thời có ảnh hưởng lớn

đến thời gian và hiệu quả khử khoáng. Nếu nồng độ HCl cao sẽ rút ngắn được thời

gian khử khoáng nhưng sẽ làm cắt mạch do có hiện tượng thủy phân các liên kết β-

(1-4) glucoside để tạo thành tạo ra các polymer có trọng lượng phân tử trung bình


26

thấp, có khi thủy phân triệt để đến glucosamin. Ngược lại, nếu nồng độ HCl quá

thấp thì quá trình khử khoáng sẽ không triệt để và thời gian xử lý kéo dài ảnh hưởng

đến chất lượng sản phẩm.

Sau khi khử khoáng tiến hành rửa trung tính, công đoạn này có tác dụng rửa

trôi hết các muối, acid dư tan trong nước. Qúa trình rửa kết thúc khi dịch rửa cho

giá trị pH = 7.

Rửa và tẩy màu

Mục đích: loại bỏ màu trong chitin thô.

Tẩy màu: Chitin thô có màu hồng nhạt do có sắc tố astaxanthin. Do chitin ổn

định với các chất oxy hóa như thuốc tím (KMnO4), H2O2 lợi dụng tính chất này

ngươi ta sử dụng cac chât nay để khử màu chitin.

Rửa và sấy

Mục đích: nhằm kéo dài thời gian bảo quản chitin.

Sấy: sau khi thu được chitin thành phẩm ta cần sấy ở nhiệt độ 600C.

Quá trình deacetyl hóa

Quá trình điều chế chitin thành chitosan thực chất là quá trình deaetyl chitin,

chuyển hóa nhóm –NHCOCH3 thành nhóm NH2 và loại bỏ nhóm –CH3CO, chuyển

hóa thành muối natri CH3COONa. Để quá trình deacetyl thực hiện được hoàn toàn,

người ta sử dụng NaOH đậm đặc 46% thời gian 2,5giờ nhiệt độ ở 90 - 950C. [9]

Sau qua trinh deacetyl , tiên hanh rưa trung tinh đên khi pH = 7. Sau khi rưa ,

đem đi sây khô ơ nhiêt đô 600C.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng của chitosan

Chât lương chitin – chitosan đươc đanh gia thông qua chât lương chitosan cua

công ty Protan – Biopolymer la môt trong nhưng công ty san xuât va phân phôi

chitosan lớn nhất thế giới (theo tap chi Thuy san sô 2 – 1992) [9]. Gôm cac chi tiêu

sau:

- Độ ẩm : 10%

- Hàm lượng tro : 1,5%

- Chât không hoa tan : 20%

- Độ nhớt : 200Cp

- Độ deacetyl : 70%


27

2.2.2. Các phƣơng pháp phân tích chitosan

Xác định màu sắc độ mềm mại

Màu sắc và độ mềm mại được xác định bằng phương pháp cảm quan . Đưa

chitin – chitosan lên trên tơ giây trăng đê phân tich mau săc . Dùng tay để xác đinh

đô mêm mai cua mâu.

Xác định hàm lƣợng ẩm

Việc xác định độ ẩm của thực phẩm được tiến hành theo tiêu chuẩn Việt

Nam (TCVN) - 4326-86.

a. Nội dung và phương pháp:

Xác định hàm lượng nước mất đi khi sấy mâu chitin ở nhiệt độ 100- 1050C

đến khôi lư ợng không đổi. Sai số cho phép giữa hai lần cân lặp lại trên cùng một

mâu thử không quá 0,2% trị số trung bình.

b. Cách tiến hành:

Sấy khô chén ở nhiệt độ 1000C, để nguội trong bình hút ẩm và cân trọng

lượng chén (m). Lấy khoảng 3-5 g mâu (tuỳ loại mâu), cho vào chén cân đã sấy

khô, cân trọng lượng chén với mâu (m1) trước khi cho vào sấy. Cho chén với mâu

vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 100-1050C trong khoảng 6-8 giờ (tuỳ loại mâu), để nguội

trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng, cân đến trọng lượng mâu không đối chén với

mâu (m2).

c. Tính độ ẩm

Độ ẩm (%) 100.1

21

mm

mm

Xác định hàm lƣợng tro

Xác định hàm lượng tro tổng số được tiến hành theo TCVN 4327 – 1993.

a. Nội dung phương pháp:

Xác định hàm lượng tro thô của mâu chitin sau khi khư protein va khư khoang

đươc thưc hiên băng cach nung mâu ơ nhiêt đô 6000C.

b. Cách tiến hành:

Cân 3 - 5g mâu chitin cho vao chen nung , chén đã sấy khô đem cân trọng

lương m1, đôt lên bêp điên khi không con khoi đen , đưa chén có mâu vào lò nung ,

nung ơ nhiêt đô 6000C, trong vong 3 - 6 giơ. Sau khi nung, đưa mâu ra sây ơ nhiêt

đô 1000C trong vong 1 giơ, cân trong lương (mâu + chén) m2.

d. Tính hàm lượng tro tổng số:

tro tông sô (%) 100.12

m

mm


28

Trong đó:

m: Trọng lượng mâu phân tích

m2 : Trọng lượng chén + mâu sau khi nung ở nhiệt độ 6000C

m1: Trọng lượng chén đã sấy ở nhiệt độ 1000C

Xác định độ hoa tan theo phƣơng pháp lọc [1]

Phương phap đươc thưc hiên dưa trên nguyên ly chitosan đươc hoa tan trong

acid acetic loang con chitin va cac tap chât khac không hoa tan.

Cân chinh xac m (g) chitosan hoa tan trong acid acetic loang 1%, khuây đêu

trong 30 phút để cho chitosan hòa tan hoàn toàn. Sau đo đem đi loc qua giây loc rôi

rưa lai băng nươc cât, đem sây khô đên khi khôi lương không đôi ta xac đinh đô hoa

tan cua chitosan.

m

mmX

100).( 12

Trong đo: X: đô hoa tan cua chitosan

m2: khôi lương giây loc + tạp chất

m1: khôi lương giây loc trươc khi sây

m: khôi lương chitosan

Độ deacetyl [9]

Xác định độ deacetyl bằng quang phổ hồng ngoại (IR). Phương IR dưa trên

sư hâp thu năng lương bưc xa trong vung hông ngoai cua phân tư do sư thay đôi

trạng thái năng lượng chuyển động quay và chuyển động dao động từ trạng thái

năng lương cơ ban đên năng lương trang thai kich thich [1]. Vì thế, tân sô hâp thu

hông ngoai la nhưng thông tin hưu ich cho viêc nghiên cưu chi tiêt câu truc phân tư.

Với thí nghiệm này chúng tôi gửi mâu đến phòng phân tích Hóa Lý, Viện

Khoa Học Vật Liệu và Ứng Dụng Tp.HCM để phân tích.

Công thưc xac đinh đô deacetyl:

DD (%) = 100 –[(A1655/A3540) . 100/1.33]

Trong đo:

A1320 và A 1420 là mật độ quang tương ứng tại các đỉnh hấp thụ 1320cm-1

và

1420cm-1

.

1.33: là giá trị tỷ lệ giữa (A1655/A3540) của chitosan được acetyl hóa hoàn toàn

Xác định độ nhớt [1]

Xác định độ nhớt bằng nhớt kế mao quản


29

2.2.3. Phƣơng phap thăm do vùng biến thiên cua cac yêu tô khao sat [2]

Để chọn miền biến thiên của 3 yếu tố khảo sát gồm thời gian (phút), acid

acetic (%v), ethylene glycol (%w/v), chúng tôi tạo màng bằng dung dịch gel

chitosan (3% w) hòa tan trong acid acetic 1,5% (khi hòa tan chitosan vào acid acetic

phải để 10 giờ để chitosan ổn định cấu trúc gel)và sử dụng 15% phụ gia ethylene

glycol. Cân 20g dung dịch gel chitosan và đúc trên mặt phẳng kính có kích thước

20cm x 20cm, làm khô ở nhiệt độ 650C trong thời gian 50 phút. Chúng tôi cố định 2

yếu tố khi khảo sát miền biến thiên thích hợp cho 2 yếu tố còn lại. Màng thu được

của các thí nghiệm thăm dò này được tiến hành phân tích đánh giá cảm quan.

Để khảo sát vùng biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng đến tính kéo đứt của

màng chitosan chúng tôi dùng phương pháp đánh giá cảm quan theo phương pháp

cho điểm . Nội đánh giá và cho điểm theo bảng sau:

Bảng 2.1. Bảng điểm cảm quan cho các tính chất của chitosan

Điểm Chỉ tiêu cảm quan

Độ bóng Độ đàn hồi

5 Bóng và đồng đều Kéo dãn được và mềm mại

4 Hơi bóng và đồng đều Kéo dãn được và hơi cứng

3 Bóng và ít đồng đều hơi kéo dãn được và mềm mại

2 Bóng và không đồng đều Kéo dãn được và cứng

1 Không bóng và đồng đều Không kéo dãn được và mềm mại

0 Không bóng và không đồng đều Không kéo dãn được và cứng

2.2.4. Phƣơng phap tối ƣu trƣc giao câp môt [2]

2.2.4.1. Mục đích

Tìm điều kiện tối ưu để thực hiện các quá trình hoặc chọn lựa thành phần tối

ưu của hệ nhiều phần tử. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm nhiều yếu tố cho

phép thay đổi đồng thời nhiều yếu tố, xác định được tương tác giữa các yếu tố, nhờ

đó giảm bớt số thí nghiệm.

2.2.4.2. Phƣơng pháp tinh toan

Phương trình hồi quy được xây dựng từ các kết quả thực nghiệm. Tính tương

thích với thực nghiệm được đánh giá dựa trên giá trị R2. Các hệ số trong phương

trình hồi quy mô tả ảnh hưởng của các yếu tố nghiên cứu đến hoạt tính enzym. Ảnh

hưởng của các yếu tố được đánh giá dựa trên xác suất tin cậy hay mức ý nghĩa p

của chúng.


30

Ảnh hưởng được coi là rất lớn khi p 0,0001, ảnh hưởng là đáng kể khi

0,0001 < p 0,05 và không đáng kể khi p > 0,05.

Chỉ có những hệ số biểu diễn ảnh hưởng rất lớn và đáng kể mới được giữ lại

trong phương trình hồi quy cuối cùng. Khi ảnh hưởng bậc hai của các yếu tố hay

ảnh hưởng tương hỗ giữa các yếu tố là đáng kể thì hệ số biểu diễn ảnh hưởng bậc

nhất của các yếu tố đó luôn được giữ lại trong phương trình

Phương trình hồi quy xây dựng có dạng:

Trong đó:

Y là hàm mục tiêu tương ứng với ứng suất kéo căng (Tensile stress-MPa).

xi biểu diễn ảnh hưởng riêng (ảnh hưởng bậc 1) của từng yếu tố (biến số), xixj

biểu diễn ảnh hưởng tương hỗ của hai yếu tố.

bo, bi, bij, bjj là các hệ số trong phương trình hồi quy.

Để đơn giản trong tính toán, chuyển từ hệ trục tự nhiên sang hệ trục không thứ

nguyên (hệ mã hóa). Xét yếu tố được kí hiệu là zi

max min

2

o i ii

z zz

với i = 1 – k

zimax

: mức cao

zimin

: mức thấp

zi0

: mức cơ sở

Điểm có tọa độ (z1o, z2

o, z3

o, …, zk

o)

gọi là tâm của phương án

Việc mã hóa được thực hiện dễ dàng nhờ chọn tâm của miền được nghiên cứu

làm gốc tọa độ:

Giá trị mã hóa: i

o

ii

iz

zzx

vơi

2

minmax

iii

zzz

zi là khoảng biến thiên của yếu tố zi tính từ mức cơ sở

Vậy trong hệ trục không thứ nguyên, mức trên là 1, mức dưới là -1, tọa độ của

tâm phương án bằng 0.

Các hệ số trong phƣơng trình hồi quy đƣợc tính theo công thức

k

y

b

k

i

i 1

0 ;

k

yx

b

k

i

jij

i

1 ;

k

yxx

b

k

i

iiji

ij

1

)(

(1)

Kiểm định ý nghĩa các hệ số hồi quy

Các hệ số được kiểm định theo tiêu chuẩn Student (tiêu chuẩn t)

3223311321123322110 xxbxxbxxbxbxbxbbY


31

bS

bt (2)

b: các hệ số trong phương trình hồi quy

Sb: độ lệch bình phương của các hệ số hồi quy

- Nếu t < tp(f): hệ số b được giữ lại trong phương trình hồi quy

- Nếu t > tp(f): hệ số b bị loại khỏi phương trình hồi quy

(p: mức ý nghĩa, f: bậc tự do tái hiện)

Kiểm định sự tƣơng thích của phƣơng trình hồi quy với thực nghiệm

Sự tương thích của phương trình hồi quy được kiểm định theo tiêu chuẩn

Fisher

2

2

th

tt

s

sF (3)

Phương sai tái hiện 2

ths được xác định theo kết quả các thí nghiệm ở tâm

10

1

200

2

0

n

yy

s

n

u

u

th (4)

0n – là số thí nghiệm song song ở tâm phương án.

0

uy – giá trị thông số tối ưu ở thí nghiệm thứ u ở tâm phương án.

0y – giá trị trung bình của thông số tối ưu hóa trong 0n thí nghiệm ở

tâm.

Để xác định phương sai tuong thích 2

tts ta cần:

Tính tổng Sdư – tổng bình phương độ lệch các giá trị hàm mục tiêu tính theo

phương trình hồi qui và thực nghiệm:

2

1

ˆ

N

i

iidu yys (5)

Tính Sth:

0

1

200 )(n

u

uth yys (6)

Và

)1( 0

2

nlN

sss thdu

tt (7)

Trong đó: f = N – l – (n0 – 1); l là hệ số có ý nghĩa trong phương trình hồi

qui


32

Giá trị ở bảng tiêu chuẩn Fisher với mức ý nghĩa p = 0,05 có các bậc tự do f1

= N – l – (n0 – 1) và f2 = n0 – 1. Tra bảng F1-p.

- Nếu F < F1-p thì phương trình tương thích với thực nghiệm.

- Nếu F > F1-p: phương trình hồi quy không tương thích với thực nghiệm và

phải tăng bậc đa thức.

Đê thực hiện việc tối ưu hóa theo phương pháp trực giao bậc hai (N=2n) ở các

mức kết hợp khác nhau của ba thông số ảnh hưởng là nhiệt độ, hàm lượng acid

acetic và hàm lượng ethylene glycol. Chúng tôi tiến hành 11thí nghiệm, gôm 23

=8

thí nghiệm ma trận trưc giao va 3 thí nghiệm tại tâm . Thí nghiệm theo ho ạch đinh

như bang 2.2.

Bảng 2.2. Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm

Số

TN x1 x2 x3 Thời gian

(phút)

Acid acetic

(%)

Ethylene

glycol (%)

Ứng suất

kéo (Y)

(MPa)

1 1 1 1 55 2 20

2 1 1 -1 55 2 10

3 1 -1 1 55 1 20

4 1 -1 -1 55 1 10

5 -1 1 1 45 2 20

6 -1 1 -1 45 2 10

7 -1 -1 1 45 1 20

8 -1 -1 -1 45 1 10

T1 0 0 0 50 1,5 15

T2 0 0 0 50 1,5 15

T3 0 0 0 50 1,5 15

Dựa vào kết quả thực nghiệm, chúng tôi xây dựng phương trình hồi quy, mô tả

ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát đến ứng suất kéo của màng chitosan thu được.

Dùng công cụ optimizer của phần mềm Statgraphics Centurion XV để tìm

điêm tôi ưu.

2.2.5. Phƣơng phap bảo quản táo bằng màng bao chitosan

Tiên hanh tao mang tai điêu kiên tôi ưu nhân đươc ơ muc 2.2.3 và thử nghiệm

bảo quản trên táo xanh theo tóm tắt sau : Táo nguyên liệu → Rửa , phân loai → Lam

khô → Boc mang bao → Bao quan ơ điêu kiên phong.


33

Nguyên liêu táo sau khi mua về sẽ được rửa sạch và phân loại, lựa chọn những

quả có kích thước tương đương nhau, loại những quả bị xây xát nhẹ, bị bầm dập

tránh cho quá trình bảo quản không đạt kết quả tốt.

Tiến hành phân tích các chỉ tiêu vật lý, hóa sinh của táo sau khi đã xử lý, sau

đó bảo quản táo ở nhiệt độ thường từ (27 – 340C).

Cách bao quản: táo sau khi làm khô đươc bảo quản theo hai nghiêm thưc sau:

Mâu thí nghiệm (TN) là mâu sử dụng mang chitosan đ ể bảo quản. Bao goi

táo bằng phương pháp nhúng táo thí nghi ệm trong dung dịch chitosan sau đó để

khô khoảng 30 phút, tiếp tục nhúng lần thứ 2 nhằm tạo màng chắc chắn đảm bảo sự

bám dính trên bề mặt táo tốt hơn.

Mâu đối chứng (ĐC) là mâu không sử dụng mang bao chitosan.

Hình 2.2. Mẫu thí nghiệm Hình 2.3. Mẫu đối chứng

Lấy ngâu nhiên mâu ở hai nghiêm thưc (TN va ĐC ), được lấy định kỳ 10

ngày/lần và mỗi lân lấy 2 mâu để phân tích. So sánh các mâu đối chứng và mâu thí

nghiệm sau cac thơi gian bao quan qua cac thông sô: sư hao hụt khối lượng tự nhiên

(chỉ tiêu vật lý), hàm lượng chất khô, hàm lượng acid tổng số, hàm lượng vitamin

C, hàm lượng đường (chỉ tiêu hóa sinh ) và trang thai bên ngoai , màu sắc (chỉ tiêu

cảm quan).

2.2.6. Các phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng táo

2.2.6.1. Phƣơng pháp phân tích vật lý

Xác định hao hụt khôi lƣợng tự nhiên [14]

Cân khối lượng của tưng qua tao trươc và sau khi b ảo quản bằng cân kỹ thuật

với 3 lần lặp lại. Hao hụt khối lượng tự nhiên được tính theo công thức:

%100.1

21

G

GGG

Trong đó: G: hao hụt khối lượng tự nhiên ở mỗi lần phân tích (%)


34

G1: khối lượng (g) mâu trước khi bảo quản

G2: khối lượng (g) mâu sau khi bảo quản

2.2.6.2. Phƣơng pháp phân tích hóa sinh

Xác định hàm lƣợng chất khô tổng số [14]

Cân 5g táo đem đi sấy ở nhiệt độ 850C trong 2 giờ sau đó nâng lên 105

0C

trong vòng 1 giờ và sấy đến khối lượng không đổi (lặp lại thí nghiệm 3 lần).

Chất khô tổng số được tính theo công thức:

%100.1

2

M

MX

Trong đó:

X: là hàm lượng chất khô tổng số (%)

M1: khối lượng (g) mâu trước khi sấy

M2: khối lượng (g) mâu sau khi sấy

Xác định hàm lƣợng acid tổng số [14]

Nghiền nhỏ 2 – 3g mâu táo trong cối sứ, sau đó cho vào erlen 250ml đậy bằng

nút cao su để hạn chế sự bay hơi của các acid hữu cơ, thêm nước cất đến vạch

150ml. Đun cách thủy trên bếp điện 80 – 900C trong 30 phút, thỉnh thoảng lắc nhẹ.

Khi dung dịch nguội, lọc vào erlen 250ml và cho vao binh đinh mưc 250 ml dung

nươc cât đinh mưc đến vạch.

Lấy 50ml dung dịch lọc cho vào erlen, cho thêm 1- 2 giọt phenolphthalein.

Chuẩn độ bằng NaOH 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng. Lặp lại thí nghiệm 3

lần.

Hàm lượng acid tính theo công thức:

mV

VKVA

h

đm

.

100...

Trong đó:

A: hàm lượng acid (%)

V: số ml NaOH 0,1N cần để chuẩn độ

K: số gam acid hữu cơ tương ứng với 1ml NaOH 0,1N, acid malic K= 0,0067, acid

citric K= 0,0064 (vì acid hữu trong táo chủ yếu là acid malic nên chọn K = 0,0067).

Vđm: thể tích mâu pha loãng

Vh: số ml dung dịch mâu lấy để chuẩn độ

m: khối lượng mâu

Xác định hàm lƣợng vitamin C [14]


35

Cân 5g táo và nghiền nhanh trong cối sứ với 5ml HCl 5%. Dịch chiết thu được

cho vào bình định mức 100ml va thêm nư ớc cất đến vạch (dùng nước cất rửa va

tráng cối chày và bã vài lần rồi đổ vào bình), khuấy đều rồi lọc.

Chuẩn bị 3 erlen. Hút vào mỗi bình 20ml dung dịch chiết có chứa vitamin C,

5 – 10 giọt hồ tinh bột 1% và chuẩn độ ngay bằng dung dịch iod 0,01N đến khi

màu xanh xuất hiện. Ghi nhận thể tích dung dịch iod 0,01N dùng trong mỗi lần

chuẩn độ.

Hàm lượng vitamin C trong táo được tính theo công thức:

mV

VVC

h

c

.

1000.00088,0..

Trong đó:

C: hàm lượng vitamin C trong nguyên liệu (mg)

Vc: giá trị trung bình của số ml dung dịch iod 0,01N dùng để chuẩn độ

V: thể tích của dịch chiết 100ml

Vh: số ml dung dịch mâu lấy để chuẩn độ

0,0088: số gam vitamin C tương ứng với 1ml 0,01N

m: khối lượng mâu

Xác định hàm lƣợng đƣờng [14]

Cân 10g táo nghiền cẩn thận và cho vào 30ml nước cất nóng 70 – 800C để hòa

tan mâu, lấy nước chiết. Chuyển toàn bộ hỗn hợp vào erlen 10oml. Đun cách thủy ở

800C trong 15 phút, thỉnh thoảng lắc đều trong khi đun, để nguội đến nhiệt độ

phòng.

Cho vào 5ml Kali feroxyanua 15% lắc đều, để yên trong 2 – 3 phút rổi cho

thêm 5ml kẽm acetat 30% lắc mạnh nhằm loai bỏ một số tạp chất. Khi đó sẽ xuất

hiện kết tủa trắng đục dạng keo. Tiến hành lọc tạp chất bằng giấy lọc băng vàng, rửa

tạp chất bằng nước nóng cho sạch. Sau đó cho dung dịch vào bình định mức 250ml,

tráng lại dung cụ chứa dung dịch vài lần với nước cất. Nước tráng cho cả vào bình

định mức nhưng không được quá 250ml. Ta tiến hành đo pH của dung dịch nếu là

môi trường acid thì ta dùng dung dịch NaOH 10% trung hòa đến pH bằng 7 (kiểm

tra bằng giấy đo pH). Đem đi xác định hàm lượng đường.

- Cách xác định hàm lượng đường khư

Cho vào erlen 250ml: 10ml dung dịch Fehling A + 10ml dung dịch Fehling B

+ 10ml dịch lọc đã chuẩn bị trên và khoảng 20ml nước cất. Đun sôi hỗn hợp 3phút

tính từ khi xuất hiện bọt nước đầu tiên . Sau khi đun sôi dung dich v ân còn màu

xanh biếc đặc trưng. Nếu dung dich mất màu hoàn toàn thì chứng tỏ lượng Fehling


36

sư dung không đ ủ oxi hoa lư ợng đường có trong mâu. Lúc đó ta phải làm lại thí

nghiệm va tăng thê tich dung dich Fehling.

Lấy bình ra và để nghiêng cho cặn Cu2O lăng xu ống. Dung dịch bên trên

lớp cặn phải có màu xanh của Cu(OH)2. Khi kết tủa Cu2O lắng xuống, tiến hành lọc

phần nước bên trên qua phễu lọc. Cho nước đã đun sôi vào bình nón và tiếp tục gạn

lọc vào phễu cho đến khi nước trong bình nón hết màu xanh. Trong quá trình lọc

tránh không để kết tủa rơi vào phễu và luôn luôn giữ một lớp nước đã đun sôi trên

mặt kết tủa trong bình nón và trong phễu để tránh oxy hóa.

Lần gạn lọc cuối cùng, gạn hết nước và cho ngay vào bình nón 20ml dung

dịch Fe2(SO4)3 để hòa tan kết tủa Cu2O. Rút hết nước trong phễu, thay bình hút lọc

cũ bằng bình mới. Đổ dung dịch Fe2(SO4)3 đã hòa tan kết tủa Cu2O trong bình nón

lên trên lớp cặn còn lại trên phễu. Tráng bình nón bằng dung dịch Fe2(SO4)3 cho đến

khi không còn vết Cu2O trong bình nón và phễu. Hút xuống bình lọc và tráng rửa

lại bằng nước cất đun sôi, hút cả xuống bình lọc.

Lấy bình lọc ra và chuẩn độ dung dich thu được bằng KMnO4 cho đến khi

xuất hiện màu hồng nhạt bền khoảng 15 giây. Tính lượng KMnO4 dùng chuẩn độ ,

sau đó tra bảng suy ra lượng đượng có trong mâu. Song song làm thí nghiệm đối

chứng bằng cách thay dung dich đường bằng nước cất.

Công thức tính hàm lượng đường khử trong trái cây:

.1000..

100.. 1

mV

VaX

Trong đó:

X hàm lượng đường khử tính theo %

a :số mg glucose tìm được khi tra bảng ứng với số ml KMnO4 0,1N dùng để

chuẩn độ mâu thí nghiệm - số ml KMnO4 0,1N chuẩn độ ở mâu đối chứng

V dung tích bình định mức

V1: lượng dung dich lấy để xác định đường khử

m: lượng mâu thí nghiệm

100: hệ số tính chuyển thành %

1000: hệ số đổi gam thành mg

2.2.6.3. Phƣơng pháp phân tích cảm quan

Tiến hành xây dựng bảng điểm cảm quan đối với mâu táo được bảo quản bằng

màng chitosan và mâu đối chứng theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215 – 79 (Sản

phẩm thực phẩm – phân tích cảm quan – phương pháp cho điểm).


37

Xác định chỉ tiêu cảm quan (trạng thái, màu sắc) của táo theo phương pháp

cho điểm. Ở phương pháp cho điểm này sử dụng hệ 10 điểm xây dựng trên một

trang thống nhất có 6 bậc từ 0 – 5. Sáu bậc đánh giá tương ứng với nội dung mô tả

bảng 3.3.sau:

Bảng 2.3. Bảng điểm cảm quan cho táo khi bảo quản ở mẫu ĐC và mẫu TN

Điểm chưa

có trọng

lượng

Màu sắc Trạng thái

5 Vỏ táo màu xanh Táo tươi, cứng không có vết bầm

dập

4 Vỏ táo màu xanh nhạt, hơi

vàng

Táo còn cứng, ít tươi

3 Vỏ táo màu vàng xanh Táo kém tươi

2 Vỏ táo màu vàng Táo bắt đầu mềm

1 Vỏ táo màu vàng đen, bắt

đầu hư hỏng

Táo mềm, vỏ héo

0 Vỏ táo có nhiều đốm đen Táo mềm hoàn toàn


38

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Tách chiết chitin - chitosan từ vỏ tôm

Sau quá trình tách chiết như trinh bay ơ muc 2.2.1, chúng tôi thu được kết quả

như sau:

Hình 3.1. Chitosan dạng vảy

Phân tich môt sô cac chi tiêu cua chitosan thu nhân đươc theo cac ph ương

pháp trình bày ở mục 2.2.2, chúng tôi thu được kết quả sau:

Bảng 3.1. Kết quả phân tích chitosan chiết suất đƣợc từ vỏ tôm

STT Trạng thái / Chỉ tiêu Thành phần (% W)

1. Màu trắng ngà, không mùi

2. Độ ẩm 9,76 ± 0,62 %

3. Độ nhớt 140,67 ± 3,15 cPs

4. Độ tro 0,62 ± 0,11%

5. Độ hòa tan 96,27 ± 0,27 %

6. Độ deacetyl 81,73 %

Dươi đây la sơ đô phân tich phô IR cua chitosan thu nhân đươc sau khi thưc

hiên qua trinh deacetyl.


39

Hình 3.2. Kêt qua phân tích phổ IR của chitosan chiết suất đƣợc

Thông qua dữ liệu phổ IR của mâu chitosan thu được từ quá trình deacetyl

chitin thu được các peak đặc trưng của chitosan ở các vị trí bước sóng 3435 cm-1

(OH), 2000 – 3000cm-1

(CH), 1700 – 2000cm-1

(C=O), 1656cm-1

(NH)…

Độ deacetyl được tính theo công thức là: DD = 100 – [(A1656/A3435). 100/1,33]

Dựa vào công thức trên chúng tôi thu được độ deacetyl là 81,73%. Theo tạp

chí thủy sản số 2, 1992, chỉ tiêu chất lượng thấp nhất của chitosan do công ty

PROTAN-Biopolimer sản xuất có độ deacetyl là 70% [ 9 ]. Như vậy chitosan do

chúng tôi chiết suất đạt yêu cầu chất lượng về độ deacetyl nên có khả năng ứng

dụng làm bao gói dùng trong bảo quản thực phẩm.

3.2. Chọn vùng biến thiên của các yếu tố khảo sát

3.2.1. Thời gian tạo màng

Tiến hành tạo màng như đã trình bày ở phần phương pháp, khảo sát thời gian

tạo màng theo các nghiệm thức: sau 40, 45, 50, 55, 60 (phút) làm khô ở cùng nhiệt

độ 650C. Phân tích cảm quan màng thu được chúng tôi thu được kết quả như sau:

Bảng 3.2. Kết quả phân tích cảm quan khảo sát thời gian tạo màng thích hợp

Thời gian(phút)

Chỉ tiêu

40

45

50

55

60

Độ bóng 5 8 9 7 6

Độ đàn hồi 6 7 9 8 5


40

Qua khảo sát sơ bộ và đánh giá bằng phương pháp cảm quan chúng tôi nhận

thấy ở thời gian 45, 50, 55 phút điểm về độ đàn hồi và độ bóng cao hơn so với ở 40

và 60 phút. Kết quả này cho thấy thời gian tạo màng ảnh hưởng lớn tới cấu trúc của

màng. Ở thời gian 60 phút độ đàn hồi của màng thấp là do thời gian dài làm cho

màng quá khô, trở nên dòn và dễ gãy. Nếu thời gian tạo màng ngắn thì các phân tử

chitosan chưa tự sắp xếp và phân bố lại trên bề mặt kính nên gây khó khăn trong

việc thu nhận màng. Ngược lại, trong cùng 1 nhiệt độ nếu thời gian tạo màng càng

lâu thì màng càng khô và mỏng do nước bay hơi nhiều, các phân tử chitosan xích lại

gần nhau dàn thành một lớp đơn phân nên màng sẽ giòn, dễ gãy. Lúc này các mối

liên kết bị phá vỡ tạo những kết cấu không bền cục bộ, nước bốc hơi quá mức.

Chúng tôi chọn thời gian tạo màng từ 45 – 55 phút để tiến hành thí nghiệm tối

ưu.

3.2.2. Nồng độ acid acetic

Tương tự tiến hành tạo màng như trình bày ở phần phương pháp với nồng độ

acid acetic thay đổi theo các nghiệm thức: 1, 2, 3, 4, 5 % (% v). Quét dung dịch gel

chitosan lên các mặt phẳng kiếng, làm khô ở 650C trong thời gian 50 phút. Màng

thu được có kết quả phân tích cảm quan như sau:

Bảng 3.3. Kết quả phân tích cảm quan khi khảo sát nồng độ acid acetic

thích hợp

Nồng độ (%v)

Chỉ tiêu

1 2 3 4 5

Độ bóng 8 7 9 6 7,5

Độ đàn hồi 8 9 7 6 5

Bảng 3.3 cho thấy ở nồng độ acid acetic 1 – 2 % màng có độ đàn hồi và độ

bóng cao hơn so với các nồng độ khác. Do đó chúng tôi chọn khoảng nồng độ acid

acetic thích hợp từ 1 – 2 (%) để khảo sát thí nghiệm tối ưu tiếp theo.

3.2.3. Hàm lƣợng phụ gia etylen glycol

Tạo màng trên mặt phẳng kính tương tự như trên nhưng thay đổi hàm lượng

ethylene glycol (EG) theo các nghiệm thức: 5, 10, 15, 20, 25% (% w/v). Tiến hành

đánh giá cảm quan các màng thu được chúng tôi thu được kết quả như bảng 3.4.


41

Bảng 3.4. Phân tích cảm quan khi khảo sát hàm lƣợng ethylene glycol thích

hợp

Nồng độ (%wv)

Chỉ tiêu

5 10 15 20 25

Độ bóng 8 7 9 6 5

Độ đàn hồi 6 8 10 9 5

Kết quả thí nghiệm cho thấy hàm lượng EG thích hợp 10 - 20 (%). Màng thu

được khi bổ sung 10-20% EG có độ đàn hồi cao hơn do có khả năng giữ ẩm tốt. Sự

giãn mạch khi này xảy ra từ từ, các liên kết được sắp xếp lại do hình thành liên kết

mới glycol-chitosan. Ngoài ra còn liên kết gián tiếp thông qua phân tử nước tạo cầu

nối hydro. Khi gia nhiệt sẽ không xảy ra hiện tượng mất nước đột ngột và cục bộ

giúp dung dịch gel phủ đều trên mặt kính.

Chúng tôi chọn miền biến thiên của EG từ 10 – 20 (%) để tiến hành thí

nghiệm tối ưu tiếp theo.

3.3. Tối ƣu các yếu tố ảnh hƣởng đến tính kéo đứt của màng

Với mục đích mô hình hóa mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hưởng đến tính

kéo đứt của màng thu được, sau các thí nghiệm thăm dò chúng tôi chọn miền biến

thiên của các yếu tố như sau:

x1 = 45 ÷ 55 (tương ứng với thời gian tạo màng, phút)

x2 = 1 ÷ 2 (tương ứng với nồng độ acid acetic, % v)

x3 = 10 ÷ 20 (tương ứng với hàm lượng ethylene glycol, % w/v)

Đây là bài toán tối ưu phỏng định, dùng phương án qui hoạch thực nghiệm

trực giao cấp 1 với mức biến thiên của ba yếu tố khảo sát như sau:

Bảng 3.5. Các mức biến thiên của các yếu tố khảo sát

Các mức Các yếu tố khảo sát

x1 x2 x3

Mức cơ sở 50 1,5 15

Khoảng biến thiên 5 0,5 5

Mức trên 55 2 20

Mức dưới 45 1 10

Tiến hành thí nghiệm theo ma trận đã hoạch định, thu nhận màng và xác định

ứng suất kéo bằng thiết bị Instron, chúng tôi thu được kết quả như bảng 6 (các test

do màn hình thiết bị Instron xuất ra như hình 3.3).


42

Hình 3.3. Kết quả phân tích tính kéo đứt của màng khi thực nghiệm tối ƣu

Từ ma trận đã hoạch định chúng tôi thu được giá trị của hàm mục tiêu Y như

trình bày ở bảng 3.6.

Bảng 3.6. Kết quả thực nghiệm tối ƣu các yếu tố khảo sát đên ƣng suât keo cua

màng

Số

TN x1 x2 x3

Thời gian

(phút)

Acid

acetic (%)

Ethylene

glycol (%)

Ứng suất kéo

(Y) (MPa)

1 1 1 1 55 2 20 0,340 ± 0,139

2 1 1 -1 55 2 10 1,714 ± 0,260

3 1 -1 1 55 1 20 2,441 ± 0,213

4 1 -1 -1 55 1 10 1,918 ± 0,237

5 -1 1 1 45 2 20 0,409 ± 0,009

6 -1 1 -1 45 2 10 1,143 ± 0,438

7 -1 -1 1 45 1 20 1,217 ± 0,325

8 -1 -1 -1 45 1 10 0,808 ± 0,322

Theo các số liệu ở bảng 3.6 và công thức (1) ở mục 2.2.4.2., chúng tôi tính

được các giá trị bj như trong bảng 3.7 sau.


43

Bảng 3.7. Các hằng số bj tính theo các số liệu thực nghiệm tối ƣu

b0 b1 b2 b3 b12 b13 b23

1,249 0,3546 -0,347 -0,147 -0,229 -0,066 -0,38004

Xử lý số liệu thực nghiệm với chương trình phần mềm Statgraphics Centurion

XV. Phương trinh hôi quy có dạng đầy đủ là:

Y_UNGSUAT = 1,24871 + 0,354587*X1_NHIET -

0,347213*X2_AACETIC - 0,146963*X3_ETYLENGLYCOL -

0,229187*X1_NHIET*X2_AACETIC -

0,0657375*X1_NHIET*X3_ETYLENGLYCOL -

0,380037*X2_AACETIC*X3_ETYLENGLYCOL

(Nguồn: kết quả xác định phương trinh hôi quy t ừ phần mềm Statgraphics

Centurion XV)

Độ tin cậy của kết quả tính toán khá cao với R2 = 98,14 %. Vậy, phương trình

thu được khi xử lý với chương trình phần mềm Statgraphics Centurion XV có các

hê sô hôi quy phù hợp với cách tính toán theo công thức lý thuyết.

Không phải tất cả các hệ số trên đều có ý nghĩa. Do đó, để kiểm tra ý nghĩa

của các hệ số trong phương trình hồi quy, chúng tôi phải tiến hành thêm 3 thí

nghiệm tại tâm phương án, tức là tiến hành khảo sát ứng suất kéo của màng ở điều

kiện: thời gian tạo màng là 50 phút, nồng độ acid acetic là 1,5% và hàm lượng

ethylene glycol là 15%. Kết quả phân tích tính kéo đứt của màng tại tâm phương án

bằng thiết bị Instron thể hiện ơ hình 3.4.

Hình 3.4. Kết quả phân tích tính kéo đứt của màng tại tâm phƣơng án


44

Số liệu thực nghiệm tại tâm phương án do man hinh thi ết bị Instron xuất ra

được thống kê theo bảng 3.8.

Bảng 3. 8. Kết quả thí nghiệm tại tâm phƣơng án

STT x1 x2 x3 Y0

T1 0 0 0 1,738 ± 0,165

T2 0 0 0 1,874 ± 0,174

T3 0 0 0 1,841 ± 0,072

0251,08

005,0005,0

13

1

817,13

1

23

1

002

3

1

00

N

SSvàYYS

YY

th

b

u

uth

u

u

j

Theo các số liệu ở bảng 3.8 và công thức (2) ở mục 2.2.4.2, chúng tôi tính

được các giá trị tj như trong bảng 3.9.

Bảng 3.9. Các hệ số hồi qui tj tính theo các số liệu thực nghiệm tối ƣu

t0 t1 t2 t3 t12 t13 t23

49,755 14,129 -13,83 -5,856 -9,132 -2,619 -15,1426

Tra bảng tp(f) theo tiêu chuẩn Student với p = 0,05; f = n0 – 1 = 3 - 1 = 2 nhận

được: t0,05(2)= 4,3.

So sánh các giá trị tj với t0,05(f), ta thấyt13nhỏ hơn t0,05(5). Do đó, hệ số b13

bị loại ra khỏi phương trình hồi qui.

Vậy phương trình hồi qui cuôi cung có dạng:

Y = 1,249 + 0,355 x1 - 0,347 x2 - 0,147 x3 - 0,229 x1x2 - 0,380 x2x3

Kiểm tra sự tương thích của phương trình hồi qui

Theo các số liệu thu đươc và các công th ức (3), (4), (5), (6) và (7) ở mục

2.2.4.2 chúng tôi tính được các giá trị phương sai và F như ở bảng 3.10.

Bảng 3.10. Các phƣơng sai và F đƣợc suy ra từ các số liệu thực nghiệm tối ƣu

Sdư S(bj) stt2

sth2

F

0,0101 0,0251 0,0528 0,005 10,469

Tra bảng F1-p(f1, f2) theo tiêu chuẩn Fisher với p = 0,05, f1 = N-l= 8-6=2; f2 =

n0 – 1= 3 - 1 = 2, trong đó l là hệ số có ý nghĩa trong phương trình hồi qui. Tra bảng

tiêu chuẩn Fisher ứng với F0,95(2,2) = 19,0.


45

Theo bảng 3.10 giá trị F = 10,469 < F0,95(2,2) = 19,0. Do đó phương trình hồi

qui nhận được tương thích với thực nghiệm.

Từ phương trình hồi quy Y = 1,249 + 0,355 x1 - 0,347 x2 - 0,147 x3 - 0,229 -

0,380 x2x3 , trong đo x 1, x2, x3 lân lươt la cac biên mã hóa của th ời gian tạo màng

(phút), nồng độ acid acetic (%v) và hàm lượng phụ gia ethylene glycol (%w/v).

Chúng tôi đưa ra một số nhận xét sau:

- Cả 3 yếu tố khảo sát: thời gian tạo màng, nồng độ acid acetic và hàm lượng

phụ gia ethylene glycol đều ảnh hưởng đến ứng suất kéo của màng thông qua sự

hiện diện của các biến mã hóa x1, x2 và x3 trong phương trình hồi quy. Tuy nhiên sự

ảnh hưởng của 3 yếu tố có khác nhau lên ứng suất của màng. Yếu tố thời gian ảnh

hưởng tỷ lệ thuận (+) cho thấy là màng hình thành lâu trong khoảng thời gian khảo

sát thì ứng suất kéo của màng tăng. Ngược lại 2 yếu tố nồng độ acid acetic và

ethylene glycol lại có ảnh hưởng tỷ lệ nghịch, tức nồng độ càng cao ứng suất kéo

của màng càng giảm.

- Tuy nhiên ảnh hưởng của thời gian đến ứng suất kéo của màng không hoàn

toàn tuyến tính mà bị ràng buộc bởi tương tác với nồng độ acid acetic (tương tác

kép x1x2). Giải thích điều này theo chúng tôi là do khi nồng độ acid acetic cao sẽ

làm giảm độ nhớt của dung dịch do các liên kết mà chủ yếu là liên kết hydro bị cắt

đứt nên màng khó hình thành. Đồng thời khi thời gian làm khô lâu thì màng mất

nước nhiều nên màng mỏng, giòn và dễ gãy.

- Nồng độ acid acetic và hàm lượng EG có mối quan hệ với nhau thông qua

tương tác kép x2x3. Nếu nồng độ acid acetic và hàm lượng EG đều cao sẽ làm giảm

ứng suất của màng. Giải thích điều này theo chúng tôi là do 2 yếu tố này có ảnh

hưởng đến độ nhớt của gel chitosan nên sẽ gây ảnh hưởng nhất định đến ứng suất

của màng thu được.

Dùng công cụ Optimizer của phần mềm Statgraphics Centurion XV, chúng tôi

nhận được kết quả tối ưu như sau:

Ứng với giá trị tối ưu (Optimum) của các yếu tố khảo sát như sau thì màng có

ứng suất kéo cực đại Y (Optimum value) = 2,51563 Mpa

Factor Low High Optimum

X1_Thoigian 45,0 55,0 52,2772

X2_AcidAcetic 1,0 2,0 1,0

X3_EtylenGlycol 10,0 20,0 19,998

(Nguồn: kết quả xác định điểm tôi ưu từ phần mềm Statgraphics Centurion XV)


46

Với các thông sô ky thu đư ợc từ nghiên cứu này, chúng tôi đa tiên hanh s ản

xuất màng chitosan theo quy mô phòng thí nghiệm va thu đươc mang như mô t ả ở

hình 3.5.

Hình 3.5. Màng chitosan thu đƣợc

3.4. Tác dụng của màng chitosan đên môt sô chi tiêu cua táo bảo quản

Táo Mỹ sau khi thu mua về tiến hành bảo quản theo phương phap trinh bay ơ

mục 2.2.5. Sau đinh ky thơi gian bao quan chung tôi lây mâu kiêm tra đanh gia chât

lương cua cac mâu tao theo cac phương phap ơ mục 2.2.6. Các kết quả nhận được

như sau:

3.4.1. Kêt qua phân tich chi tiêu cam quan

Sau định kỳ thời gian bảo quản, tiến hành lấy mâu ngâu nhiên của 2 lô TN và

ĐC và đánh giá cảm quan táo theo phương pháp cho điểm đã trình bày ở mục

2.2.6.3, chúng tôi thu được kết quả như bảng 3.11.

Bảng 3.11. Kêt qua đanh gia cảm quan của táo khi bảo quản

Thời gian Mâu đối chứng Mâu thí nghiệm

0 ngày 10 10

10 ngày 8.9 9.6

20 ngày 8.0 9.2

30 ngày 6.9 8.7

40 ngày 5.7 7.8

50 ngày 3.8 6.7

55 ngày 1.6 5.8

Từ số liệu bảng 3.11và phụ lục 2.1. ta thấy ảnh hưởng thời gian bảo quản có ý

nghĩa ở độ tin cây 95%, mâu đối chứng theo thời gian bảo quản mau sắc, trạng thái


47

của quả táo giảm rõ rệt. Thời gian đầu biến đổi ít nhưng từ ngày thứ 30 đến ngày

thứ 55 thì mâu đối chứng bắt đầu hư hong năng . Các mâu có xử lý bao boc băng

màng chitosan thì mau s ắc, trạng thái trong 20 ngày đầu sự khác biệt không có y

nghĩa. Tuy nhiên từ ngày 30 thì màu sắc và trạng thái có giảm nhưng ít hơn nhiều

so với mâu đối chứng và tốc độ cũng chậm hơn. Điều này có thể giải thích khi tạo

màng bao chitosan sẽ làm chậm quá trình chín và sự bay hơi nước, cũng như hạn

chế sự phát triển của vi sinh vật làm hư hỏng táo, do đó trang thái c ủa quả vân còn

tươi và màu còn giữ được màu xanh nhạt sau 55 ngày bảo quản.

3.4.2. Kêt qua phân tich chỉ tiêu vật lý

Trong quá trình bảo quản, luôn co hao hụt khối lượng vì trong quá trình sông

của quả vân tiếp tục duy trì. Các quá trình hô hấp, trao đổi chất, các thành phần như

glucid, acid sẽ tham gia quá trình hô hấp và sinh năng lượng làm tổn hao khối lượng

của quả. Đồng thời quá trình bay hơi nước của quả cũng làm cho quả hao hụt khối

lượng do đo phương phap bao quan sau thu hoach la vân đê rât quan trong ma cac

nhà khoa học thuôc lĩnh vưc công nghê thưc phâm cân quan tâm.

Bảng 3.12. Kêt qua khao sat sự biến đổi khối lƣợng tự nhiên của táo khi

bảo quản

Qua đô thi hinh 3.6 và phụ lục 2.2 ta thấy ảnh hưởng của thời gian bảo quản

có ý nghĩa, còn ở mâu đối chứng và mâu thí nghiệm có ý nghĩa không khác biệt ở

độ tin cậy 95%. Sau thời gian bảo quản mâu ĐC có sự hao hụt khối lượng lơn và tốc

độ hao hut cao hơn so v ới mâu TN co bọc màng chitosan . Ở mâu ĐC: 30 ngày đầu

sự hao hụt còn xay ra ch ậm, 25 ngày tiêp theo s ự hao hụt giảm mạnh. Ở mâu TN:

30 ngày đầu sự hao hụt co xay ra nhưng rất thấp và sau 55 ngày sau sự hao hụt khôi

lương chi đat 12,34% trong khi mâu ĐC sư hao hut la 20,63%. Kêt qua nay la do

Thời gian Tỷ lệ hao hụt khối lượng quả (%)

Mâu đối chứng Mâu thí nghiệm

0 ngày 0 0

10 ngày 1.48 0.18

20 ngày 3.73 1.68

30 ngày 6.44 3.25

40 ngày 10.83 5.89

50 ngày 15.38 8.21

55 ngày 20.63 12.34


48

táo có màng chitosan bao bọc có cường độ hô hấp thấp nên sự tiêu hao vật chất

(trong đo co nươc) sẽ thấp hơn so với táo để tự nhiên.

Hình 3.6. Đồ thị biễu diễn sự hao hụt khôi lƣơng táo khi bảo quản

3.4.3. Kêt qua phân tich cac chỉ tiêu hóa sinh

Đê đanh gia hiêu qua bao quan tao cua mang chitosan trong nghiên cưu nay ,

chúng tôi tiến hành khảo sát một số chỉ tiêu hóa sinh . Kêt qua thi nghiêm thu đươc

như sau:

4.4.3.1. Hàm lƣợng chất khô tổng số tổng số

Hàm lượng chất khô của táo thay đổi sau 55 ngày được thể hiện ở bảng 3.13

sau:

Bảng 3.13. Kêt qua phân tich ham lƣơng chất khô tổng số của táo

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50 55

Mẫu ĐC

Mẫu TN

Thời gian Hàm lượng chất khô tổng số (%)


0 ngày 15.82 15.82

10 ngày 15.2 15.5

20 ngày 14.75 15

30 ngày 12.69 14.33

40 ngày 10.83 13.89

50 ngày 7.9 11.9

55 ngày 5.88 7.87


49

Hình 3.7. Đồ thị biễu diễn sự biên đôi ham lƣơng chất khô của táo khi

bảo quản

Qua 3.13, đồ thị 3.7 và phụ lục 3.3. ta thấy ảnh hưởng của thời gian bảo quan

lên chất lượng của táo có ý nghĩa với độ tin cậy 95%, hàm lượng chất khô giảm dần

theo thời gian bảo quản. Hàm lượng chất khô tổng số của nguyên liệu là 15,82%.

Sau 20 ngày đầu bảo quản, hàm lượng chất khô giảm ít. Nhưng sau 40 ngày bảo

quản thì hàm lượng chất khô giảm mạnh và đến ngày 55 thì hàm lượng chất khô

giảm xuống 5,88%. Đó là do quá trình hô hấp táo vân tiếp tực hoạt động hô hấp.

Trong quá trình hô hấp chúng đã sử dụng một phần chất khô dữ trữ cho quá trình dị

hóa để sinh năng lượng duy trì cho sự sống của quả. Mâu có sử dụng chitosan để

bảo quản thì hàm lượng chất khô hao hụt ít hơn rất nhiều so với mâu đối chứng.

Như vậy màng chitosan có khả năng hạn chế quá trình hô hấp của quả

3.4.3.2. Hàm lƣợng acid hữu cơ tổng số

Hàm lượng acid tổng số của táo thay đổi sau 55 ngày được thể hiện ở bảng

3.14 sau:

Qua bảng 3.14, đồ thị 3.7 và phụ lục 3.3 ta thấy ảnh hưởng của thời gian bảo

quản lên táo có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%, hàm lượng acid hữu cơ tổng số của táo

giảm dần trong quá trình bảo quản. Trong 20 ngày đầu hàm lượng acid hữu cơ giảm

chậm hơn so với 35 ngày sau, hàm lượng acid hữu cơ tổng số trong nguyên liệu là

2,76 %, sau 20 ngày mâu ĐC 1,89%, mâu TN là 2,17%. Còn sau 55 ngày thì ở mâu

ĐC còn 0,12%, ở mâuTN là 0,46%. Điều này có thể giải thích là trong thời gian bảo

quản táo vân tiếp tục hô hấp và xảy ra quá trình chín của quả. Trong quá trình này

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 10 20 30 40 50 55

Mẫu ĐC

Mẫu TN


50

táo sử dụng các chất có trong quả để làm nguyên liệu hô hấp, trong đó có acid hữu

cơ.

Bảng 3.14. Kêt qua phân tich ham lƣơng acid hữu cơ tổng số của táo

Hình 3.8. Đồ thị biễu diễn sự biên đôi ham lƣơng acid hữu cơ của táo khi

bảo quản

Đồng thời hàm lượng acid hữu cơ của táo giảm do nó tham gia vào quá trình

decacboxyl hóa. Táo là quả hô hấp đột biến, tức là có sự tăng nhanh tốc độ hô hấp

sau thu hoạch. Nhưng do màng chitosan có tác dụng ức chế quá trình hô hấp của

quả nên cường độ hô hấp của táo bảo quản bằng màng chitosan thấp hơn. Vì vậy sự

hao tổn hàm lượng acid hữu cơ tổng sồ của táo bảo quản bằng màng chitosan thấp

hơn so với mâu đối chứng.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 10 20 30 40 50 55

Mẫu ĐC

Mẫu TN

Thời gian Hàm lượng chất khô tổng số (%)


0 ngày 2.76 2.76

10 ngày 2.22 2.59

20 ngày 1.89 2.17

30 ngày 1.17 1.98

40 ngày 0.9 1.34

50 ngày 0.45 0.89

55 ngày 0.12 0.46


51

3.4.3.3. Hàm lƣợng vitamin C của táo (mg/100g)

Hàm lượng vitamin C của táo thay đổi sau 55 ngày được thể hiện ở bảng 3.15

sau:

Bảng 3.15. Kêt qua phân tich hàm lƣợng Vitamin C của táo khi bảo quản

Hình 3.9. Đồ thị biễu diễn sƣ biên đôi hàm lƣợng Vitamin C của táo khi

bảo quản

Qua kết quả ở bảng 3.15, phụ lục 3.4 cho thấy rằng thời gian bảo quản có ảnh

hưởng ý nghĩa với độ tin cậy là 95%, thời gian bảo quản càng dài thì hàm lượng

vitamin C trong táo giam cang manh . Hàm lượng vitamin C trong táo nguyên liệu

ban đâu là 4,8 mg nhưng sau 55 ngày bảo quản thì vitamin C giảm manh ơ mâu đối

chứng chi còn 0,34 mg. Đối với mâu thí nghiệm hàm lượng vitamin C giảm ít hơn

0

1

2

3

4

5

6

0 10 20 30 40 50 55

Mẫu ĐC

Mẫu TN

Thời gian Hàm lượng Vitamin C (mg/100g)


0 ngày 4.8 4.8

10 ngày 4.15 4.5

20 ngày 3.96 4.07

30 ngày 3.23 3.75

40 ngày 2.55 2.98

50 ngày 1.12 1.87

55 ngày 0.34 1.05


52

so với mâu đối chứng. Sau 55 ngày bảo quản hàm lượng vitamin C trong mâu TN

còn 1,05 mg cao gấp 3 lân so với mâu ĐC (0,34mg). Giải thích điều này là do trong

quá trình bảo quản, dưới tác dụng của enzyme ascorbinase lam vitamin C r ất dễ bị

oxy hóa và khi táo chín thì hàm lượng vitamin C sẽ giảm. Màng bao chitosan đã hạn

chê đươc sư hiên diên cua oxi, giảm khả năng hoạt động của enzyme oxi hóa khử.

3.4.3.4. Hàm lƣợng đƣờng của táo

Hàm lượng đường của táo thay đổi sau 55 ngày được thể hiện ở bảng 3.16 sau:

Bảng 3.16. Kêt qua phân tich hàm lƣợng đƣờng khử của táo khi bảo quản

Hình 3.10. Đồ thị biễu diễn sự biên đổi hàm lƣợng đƣờng khử của táo khi

bảo quản

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40 50 55

Mẫu ĐC

Mẫu TN

Thời gian Hàm lượng đường khử (%)


0 ngày 16,12 16,12

10 ngày 19,34 16,42

20 ngày 23,89 19,67

30 ngày 30,04 24,68

40 ngày 37,96 29,02

50 ngày 27,64 35,56

55 ngày 15,8 25,12


53

Theo đồ thị 3.10 và phụ lục 3.5 ta thấy ảnh hưởng của thời gian bảo quản có ý

nghĩa ở độ tin cậy 95%, hàm lượng đường khử tăng dần ở thời gian đầu bao quan

và sau đó gi ảm dần. Mâu ĐC hàm lượng đưởng khử trong táo nguyên liệu là

16,12% sau 40 ngày thì hàm lượng đường tăng lên đến cực đại là 37,96% đến ngày

55 hàm lượng đường giảm còn 15,8%. Hiên tương nay la do trong quá trình b ảo

quản ơ táo co xay ra quá trình chin kem theo s ự thủy phân tinh bột thành đường,

hàm lượng tinh bột giảm do quá trình đường hóa dưới tác dụng của enzyme nội tại

mà chủ yếu là 3 loại phosphorilase. Ngoài ra, hàm lượng đường tăng lên con do s ự

thủy phân hemixenlulose.

Đối với mâu TN hàm lượng đường khử trong táo tăng lên cực đại sau 50 ngày

có nghĩa sau 50 ngày thì táo chín hoàn toàn, và bắt đâu giảm đên ngày 55 thì hàm

lượng đường còn lại 25,12%. Hàm lượng đường trong mâu TN cao do táo có màng

chitosan bao boc lam h ạn chế sự hô hấp do đó dân đến làm chậm quá trình chín của

quả nên làm giam tôc đô biên đôi cua cac phan ưng hóa sinh xay ra bên trong quả.

Tóm lại, tư cac sô liêu thưc nghiêm thu đươc khi ưng dung bao quan tao băng

màng bao chitosan , chúng tôi đã thu được những kết quả đáng ghi nhận . Viêc ưng

dụng màng bao chitin -chitosan vao trong bao quan th ực phẩm đã được nghiên cứu

rât nhiêu trong va ngoai nươc , song đây la nghiên cưu co tinh mơi khac biêt la

chúng tôi thực nghiệm trên đối tượng táo xanh Mỹ. Táo nói chung hay táo xanh nói

riêng co tai Viêt Nam hâu hêt la s ản phẩm nhập khẩu từ nước ngoài (Mỹ, New

Zealand, Australia, Trung Quôc, …) và hiện nay trên thi trương Viêt N am, môt sô

sản phẩm táo của Trung Quốc đươc ghi nhân la co sư dung cac hoa chât bao quan

đôc hai anh hương đên sưc khoe ngươi tiêu dung. Do đo bằng cac ky thuât chung ta

có thể hạn chế được các nguy cơ độc hại này bằng biện pháp xử lý lại rồi bảo quản

băng mang chitosan đê loại bỏ các hóa chất bảo quản (nếu có), làm chậm các quá

trình trao đổi chất của quả , kéo dài thơi gian bao quan đ ồng thời giư đươc chât

lương cua san phâm trong thời gian dài bảo quản.

Hình 3.10. cho thây trang thai bên ngoai cua tao bao quan sau 55 ngày khảo

sát. Trong điêu kiên thi nghiêm, chúng tôi chỉ khảo sát trên táo Mỹ thu mua lại (tưc

đa qua th ời gian bảo quản kể từ khi thu hoach đ ến khi chúng tôi thu mua từ siêu

thị). Do đo thưc tê tao vân co thê bao quan trong thơi gian dai hơn nhiêu so vơi thơi

gian chung tôi băt đâu bao quan va tiên hanh khao sat trên đôi tương thi nghiêm

này.


54

Hình 3.10. Táo bảo quản bằng

màng chitosan sau 55 ngày

khảo sát

Hình 3.11. Táo bảo quản không

bằng màng chitosan sau 55 ngày

khảo sát


55

KÊT LUÂN

Sau thơi gian thưc hiên đê tai , trong điêu kiên cho phep vê thơi gian , cơ sơ

vât chât chung tôi đa đat đươc môt sô kêt qua nghiên cưu nhât đinh va đưa ra cac

kêt luân sau:

- Đã tận dụng phế phẩm vỏ tôm của Công ty Hải Việt tại Thành Phố Vũng

Tàu, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu để chiết suất chitosan. Chitosan chiết suất được có các

thông số như sau: màu trắng ngà, không mùi, độ ẩm: 9,76 ± 0,62%, độ nhớt 140,67 ±

3,15 cPs, độ tro: 0,62 ± 0,11%, độ hòa tan: 96,27 ± 0,27%, nitơ tổng: 8,56 ± 0,09%,

độ deacetyl là 81,73 %.

- Đã khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tính kéo đứt của màng. Sau khi tiến

hành thực nghiệm tối ưu các yếu tố ảnh hưởng đến ứng suất kéo của màng chitosan

tạo được chúng tôi nhân được phương trình hồi quy có dạng Y = 1,249 +0,355 x1 -

0,347 x2 - 0,147 x3 - 0,229 x1x2 - 0,380 x2x3 và xác định được các thông số tối ưu

như sau:

Thời gian tạo màng (x1) : 52 phút 16 giây (hay 3136 giây)

Nồng độ acid acetic (x2) : 1% (%v)

Nồng độ ethylene glycol (x3) : 20% (%w/v)

Với các thông số trên màng thu được có ứng suất kéo là 2,516 MPa.

- Đa ưng dung bao quan tao xanh băng mang bao chitosan theo ty lê cac thanh

phân phôi trôn đa tim đươc băng phương pha p nhung. Kêt qua khao sat cho thây ro

(thông qua cac chi tiêu đa khao sat trinh bay trong bao cao ) tác dụng của màng bao

chitosan trong bao quan tao , chât lương tao bao quan trong thơi gian khao sat cao

hơn so vơi tao không bảo quản bằng màng và thời gian bảo quản rât lâu.

Đê đê tai co tinh ưng dung cao cân tiêp tuc nghiên cưu khao sat ưng dung

màng bao sinh học chitosan trên nhiều đối tượng thực phẩm khác nhau và theo các

kỹ thuật bao gói khac nhau.


56

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT

[1]. Vũ Ngọc Ban (2007) Giáo trình thực hành hóa lý. NXB Đại học Quốc Gia Hà

Nội: trang 89 – 91.

[2]. Nguyễn Cảnh (2004) Quy hoạch thực nghiệm. NXB Đại học Quốc Gia

Tp.HCM: 368 trang.

[3]. Lưu Văn Chính (2002) Tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số

dẫn xuất từ chitin. Luận án tiến sĩ.

[4]. Nguyễn Anh Dũng, Nguyễn Tiến Thắng (2000). Nghiên cứu quy trình sản xuất

chitin, chitosan và các dẫn xuất từ vỏ tôm phế thải ứng dụng trong nông

nghiệp và y học, Kỷ Yếu Hội Nghị Khoa Học Công Nghệ Miền Trung Và Tây

Nguyên. 448 trang

[5]. Phạm Lê Dũng, Trịnh Bình, Lại Thu Hiền và các cộng sự (1997) Vật liệu

sinh học từ chitin. Viện Hóa Học – Viện Công Nghệ Sinh Học, Trung tâm

Khoa học và Công nghệ Quốc gia Hà Nội: 238 trang

[6]. Quách Đĩnh, Nguyễn Vân Tiếp, Nguyễn Văn Thoa (1996) Công nghệ sau thu

hoạch và chế biến rau quả- NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội: 323 trang

[7]. Phạm Hữu Điển (1997). Nghiên cứu sử dụng chitosan trong Nông Nghiệp và

Bảo Quản Thực Phẩm. Tạp chí Hóa Học số 3. 12 trang

[8]. Ðặng Văn Luyến, Ðặng Mai Hương. Phương pháp sản xuất chitosan (1992).

Ðề cập công nghệ sản xuất biopolyme, cụ thể là đề cập đến phương pháp thu

nhận chitin từ vỏ tôm rồi chuyển hóa tiếp thành chitosan. 635 trang

[9]. Trần Thị Luyến (2004) Báo cáo tổng kết dự án sản xuất thử nghiệm cấp Bộ-

Sản xuất Chitin-Chitosan từ phế liệu chế biến thủy sản (vỏ tôm, vỏ ghẹ). Vụ

Khoa học Công nghệ Bộ GD-ĐT, mã số B2002-33-01-DA.

[10]. Trần Thị Luyến (2007). Nghiên cứu bảo quản trứng gà tươi bằng màng bọc

chitosan kết hợp phụ gia. Tạp chí KHKT thủy sản số 01, Đại học Nha Trang.

[11]. Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh (2003) Nghiên cứu tạo màng vỏ bọc

chitosan và ứng dụng bảo quản thủy sản. Tạp chí KHKT nông lâm nghiệp, số

2, Đại học Nông Lâm Tp. HCM.

[12]. Châu Văn Minh (1996). Sử dụng chitosan làm chất bảo quản quả tươi. Tạp chí

khoa học, trang 34, số 4-1996.

[13]. Lê Văn Tán, Nguyễn Thị Hiền ( 2008). Công nghệ bảo quản và chế biến rau

quả. NXB Khoa học và Kỹ thuật: 489 trang.


57

[14]. Viện nghiên cứu cây ăn quả Miền Nam (2002). Nghiên cứu các giải pháp công

nghệ và thị trường xuất khẩu cho một số cây ăn quả. 345 trang

TÀI LIỆU TIẾNG ANH

[15]. Andrew J. Rosenthal (1999) Food Texture Measurement and Perception.

Aspen Publishers, Inc, Printed in the United States of America, ISBN 0-8342-

1238-2: 30-96.

[16]. Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie, Garching bei München

(1991). Der kleine Souci-Fachmann-Kraut" Lebensmitteltabelle für die Praxis.

[17]. Honglue Tan, Rui Ma, Chucheng Lin, Ziwei Liu and Tingting Tang (2013)

Quaternized Chitosan as an Antimicrobial Agent: Antimicrobial Activity,

Mechanism of Action and Biomedical Applications in Orthopedics. Int J Mol

Sci, 14: 1854-1869.

[18]. Ming Kong, Xi Guang Chen, Ke Xing, Hyun Jin Park (2010) Antimicrobial

properties of chitosan and mode of action: A state of the art review. Int J Food

Bio, 144: 51–63.

[19]. Mohammed Aider (2010). Chitosan application for active bio-based films

production and potential in the food industry. Food Science and Technology,

43(6): 837–842.

[20]. http://en.wikipedia.org/wiki/Apple

[21]. http://nutritiondata.self.com/facts/fruits-and-fruit-juices/1809/2

[22]. http://lobobrandon.hubpages.com/hub/Green-apple-benefits-the-various-

benefits-of-green-apples

[23]. http://www.provident-living-today.com/Storing-Vegetables.html

[24]. http://canningandpreserving.net/how-to-prepare-freshapples-for-short-term-

storage-and-long-term-food-storage/html

[25]. http://www.lucastonparkorchards.com.au/storing-apples/

[26]. http://link.springer.com/article/10.1023/A%3A1011929016601#page-2

http://www.sciencedirect.com/science/journal/00236438

http://www.sciencedirect.com/science/journal/00236438/43/6

http://en.wikipedia.org/wiki/Apple

http://nutritiondata.self.com/facts/fruits-and-fruit-juices/1809/2

http://lobobrandon.hubpages.com/hub/Green-apple-benefits-the-various-benefits-of-green-apples

http://lobobrandon.hubpages.com/hub/Green-apple-benefits-the-various-benefits-of-green-apples

http://www.provident-living-today.com/Storing-Vegetables.html

http://canningandpreserving.net/how-to-prepare-freshapples-for-short-term-storage-and-long-term-food-storage/html

http://canningandpreserving.net/how-to-prepare-freshapples-for-short-term-storage-and-long-term-food-storage/html

http://www.lucastonparkorchards.com.au/storing-apples/

http://link.springer.com/article/10.1023/A%3A1011929016601#page-2


58

PHỤ LỤC

1. Kết quả của màng khi phân tích ứng suất kéo

Để chạy mâu chúng tôi cắt các màng ra những mâu nhỏ với các số liệu là:

Bề rộng mâu: 2,5cm x 5,5cm.

Mẫu 1:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 3.7837 0.0019 69.9987 2.5834 3.5

2 Thin film 2.7986 0.0008 68.8391 2.5438 3.442

3 Thin film 6.168 0.0013 68.7191 2.1965 3.436

Maximum 6.168 0.0019 69.9987 2.5834 3.5

Mean 4.2501 0.0013 68.7191 2.4412 3.4593

Median 3.7837 0.0013 68.8391 2.5438 3.442

Minimum 2.7986 0.0008 68.8391 2.1965 3.442

Standard 1.7324 0.0006 0.7067 0.2129 0.0353

Mẫu 2:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 18.0146 0.0014 69.2794 1.4412 3.464

2 Thin film 24.5004 -0.0023 69.5987 1.96 3.43

3 Thin film 21.7509 -0.002 70.0384 1.7401 3.502

Maximum 24.5004 0.0014 70.0384 1.7138 3.502

Mean 21.442 -0.001 69.3055 1.96 3.442

Median 21.7509 -0.002 69.2794 1.7138 3.442

Minimum 18.0146 -0.0023 68.5987 1.7401 3.442


59

Standard 3.2554 0.002 0.7202 1.4412 0.0353

Mẫu3:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 32.2923 -0.0014 68.5984 2.5834 3.43

2 Thin film 31.7974 -0.002 69.1597 2.5438 3.458

3 Thin film 27.4558 -0.0039 69.1994 2.1965 3.46

Maximum 32.2923 -0.0014 69.1994 2.5834 3.46

Mean 30.5152 -0.0024 68.9858 2.4412 3.4493

Median 31.7974 -0.002 69.1597 2.5438 3.458

Minimum 27.4558 -0.0039 68.5984 2.1965 3.43

Standard 2.661 0.0013 0.3361 0.2129 0.0168

Mẫu4:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 21.1857 -0.001 68.0787 1.6949 3.404

2 Thin film 23.6669 -0.0049 68.5181 1.8934 3.426

3 Thin film 27.0795 -0.0181 69.2391 2.1664 3.462

Maximum 27.0795 -0.001 69.2391 2.1664 3.462

Mean 23.9774 -0.008 68.612 1.9182 3.4307

Median 23.6669 -0.0049 68.5181 1.8934 3.426

Minimum 21.1857 -0.0181 68.0787 1.6949 3.404

Standard 2.9592 0.0089 0.5858 0.2367 0.0293


60

Mẫu 5:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 5.2272 -0.0035 68.8794 0.4182 3.444

2 Thin film 4.9992 -0.0001 68.7191 0.3999 3.436

3 Thin film 5.1128 -0.0005 69.9184 0.409 3.496

Maximum 5.2272 -0.0001 69.9184 0.4182 3.496

Mean 5.1131 -0.0014 69.1723 0.409 3.4587

Median 5.1128 -0.0005 68.8794 0.409 3.444

Minimum 4.9992 -0.0035 68.7191 0.3999 3.436

Standard 0.114 0.0019 0.6511 0.0091 0.0326

Mẫu 6:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 10.4195 -0.0027 69.5581 0.8336 3.478

2 Thin film 18.1596 0.001 70.0384 1.4528 3.502

Maximum 18.1596 0.001 70.0384 1.4528 3.502

Mean 14.2895 -0.0008 69.7983 1.1432 3.49

Median 14.2895 -0.0008 69.7983 1.1432 3.49

Minimum 10.4195 -0.0027 69.5581 0.8336 3.49

Standard 5.4731 0.0026 0.3396 0.4379 3.478


61

Mẫu 7:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 12.3334 -0.0018 68.3584 0.9867 3.418

2 Thin film 18.0863 -0.0029 70.0394 1.4469 3.502

Maximum 18.0863 -0.0018 70.0394 1.4469 3.502

Mean 15.2099 -0.0024 69.1989 1.2168 3.46

Median 15.2099 -0.0024 69.1989 1.2168 3.46

Minimum 12.3334 -0.0029 68.3584 0.9867 3.46

Standard 4.0679 0.0008 1.1886 0.3254 3.418

Mẫu 8:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 7.2474 -0.0025 68.3581 0.9867 3.418

2 Thin film 12.9403 -0.0009 69.3987 1.4469 3.47

Maximum 12.9403 -0.0009 69.3987 1.4469 3.47

Mean 10.0939 -0.0017 68.8784 1.2168 3.444

Median 10.0939 -0.0017 68.8784 1.2168 3.444

Minimum 7.2474 -0.0025 68.3581 0.9867 3.418

Standard 4.0255 0.0012 0.7358 0.3254 0.0368


62

Mẫu 9:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 20.2669 -0.0016 68.0787 1.6213 3.404

2 Thin film 23.1793 0.0021 70.039 1.8543 3.502

Maximum 23.1793 0.0021 70.039 1.8543 3.502

Mean 21.7231 0.0002 69.0589 1.7378 3.453

Median 21.7231 0.0002 69.0589 1.7378 3.453

Minimum 20.2669 -0.0016 68.0787 1.6213 3.404

Standard 2.0594 0.0026 1.3862 0.1648 0.0693

Mẫu 10:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 24.9911 -0.038 70.039 1.9993 3.502

2 Thin film 24.3349 -0.0067 69.5184 1.9468 3.476

3 Thin film 20.9502 -0.0043 68.079 1.676 3.404

Maximum 24.9911 -0.0043 70.039 1.9993 3.502

Mean 23.4254 -0.0163 69.2122 1.874 3.4607

Median 24.3349 -0.0067 69.5184 1.9468 3.476

Minimum 20.9502 -0.038 68.079 1.676 3.404

Standard 2.1685 0.0188 1.0153 0.1735 0.0508


63

Mẫu 11:

Specimen

label

Maximum

Load (N)

Tensile

stress at

Break

(Standard)

(MPa)

Tensile

strain at

Break

(Standard)

(%)

Tensile

stress at

Yield

(Zero

Slope)

(MPa)

Time at

Break

(Standard)

(sec)

1 Thin film 22.1752 -0.0018 69.1197 1.774 3.456

2 Thin film 22.8816 -0.0174 68.9997 1.8305 3.45

3 Thin film 23.9657 -0.0569 69.0403 1.9173 3.452

Maximum 23.9657 -0.0018 69.1197 1.9173 3.456

Mean 23.0075 -0.0253 69.0532 1.8406 3.4527

Median 22.8816 -0.0174 69.0403 1.8305 3.476

Minimum 22.1752 -0.0569 68.9997 1.774 3.45

Standard 0.9019 0.0284 0.061 0.0722 0.0508

2. Kết quả STATGRAPHIC khi xác định các tính chất của táo khi bảo quản

2.1. Bảng STATGRAPHIC của đánh giá cảm quan

Bảng ANOVA

Analysis of Variance for CANQUAN.SOLIEU - Type III Sums of

Squares

---------------------------------------------------------------------

-----------

Source of variation Sum of Squares d.f. Mean square F-ratio

Sig. level

---------------------------------------------------------------------

-----------

MAIN EFFECTS

A:CANQUAN.NT 60.977143 6 10.162857 10.285

.0001

B:CANQUAN.KHOI 11.886429 1 11.886429 12.030

.0083

RESIDUAL 5.9285714 6 .9880952

---------------------------------------------------------------------

-----------

TOTAL (CORRECTED) 78.792143 13

---------------------------------------------------------------------

-----------

0 missing values have been excluded.

All F-ratios are based on the residual mean square error.


64

Bảng so sanh giữa các ngày bảo quản

Multiple range analysis for CANQUAN.SOLIEU by CANQUAN.NT

---------------------------------------------------------------------

-----------

Method: 95 Percent LSD

Level Count LS Mean Homogeneous Groups

---------------------------------------------------------------------

-----------

55 2 3.7000000 X

50 2 5.2500000 XX

40 2 6.7500000 XX

30 2 7.8000000 XX

20 2 8.6000000 XX

10 2 9.2500000 X

0 2 10.0000000 X

---------------------------------------------------------------------

-----------

contrast difference limits

0 - 10 0.75000 2.43304

0 - 20 1.40000 2.43304

0 - 30 2.20000 2.43304

0 - 40 3.25000 2.43304 *

0 - 50 4.75000 2.43304 *

0 - 55 6.30000 2.43304 *

* denotes a statistically significant difference.

2.2. Bảng STATGRAPHIC của kết quả phân tích vật lý

Bảng ANOVA

Analysis of Variance for KLTN1.SOLIEU - Type III Sums of

Squares

---------------------------------------------------------------------

-----------


Sig. level

---------------------------------------------------------------------

-----------

MAIN EFFECTS

A:KLTN1.NT 445.40777 6 74.234629 15.649

.0020

B:KLTN1.KHOI 51.84026 1 51.840257 10.928

.0163

RESIDUAL 28.462343 6 4.7437238

---------------------------------------------------------------------

-----------


---------------------------------------------------------------------

-----------




65


Multiple range analysis for KLTN1.SOLIEU by KLTN1.NT

---------------------------------------------------------------------

-----------



---------------------------------------------------------------------

-----------

0 2 .000000 X

10 2 .830000 X

20 2 2.705000 X

30 2 4.845000 XX

40 2 8.360000 XX

50 2 11.795000 XX

55 2 16.485000 X

---------------------------------------------------------------------

-----------


0 - 10 -0.83000 5.33101

0 - 20 -2.70500 5.33101

0 - 30 -4.84500 5.33101

0 - 40 -8.36000 5.33101 *

0 - 50 -11.7950 5.33101 *

0 - 55 -16.4850 5.33101 *


2.3. Bảng STATGRAPHIC của kết quả phân tích chất khô tổng số

Bảng ANOVA

Analysis of Variance for CKTS.SOLIEU - Type III Sums of

Squares

---------------------------------------------------------------------

-----------


Sig. level

---------------------------------------------------------------------

-----------

MAIN EFFECTS

A:CKTS.NT 134.77805 6 22.463008 15.054

.0022

B:CKTS.KHOI 7.13021 1 7.130208 4.779

.0715

RESIDUAL 8.9526917 6 1.4921153

---------------------------------------------------------------------

-----------


---------------------------------------------------------------------

-----------




66


Multiple range analysis for CKTS.SOLIEU by CKTS.NT

---------------------------------------------------------------------

-----------



---------------------------------------------------------------------

-----------

55 2 6.104167 X

50 2 9.900000 X

40 2 12.360000 XX

30 2 13.510000 XX

20 2 14.875000 XX

10 2 15.350000 X

0 2 15.820000 X

---------------------------------------------------------------------

-----------


0 - 10 0.47000 2.98986

0 - 20 0.94500 2.98986

0 - 30 2.31000 2.98986

0 - 40 3.46000 2.98986 *

0 - 50 5.92000 2.98986 *

0 - 55 9.71583 3.11195 *


2.4. Bảng STATGRAPHIC của kết quả phân tích acid hữu cơ tổng số

Bảng ANOVA

Analysis of Variance for ACHC.SOLIEU - Type III Sums of

Squares

---------------------------------------------------------------------

-----------


Sig. level

---------------------------------------------------------------------

-----------

MAIN EFFECTS

A:ACHC.NT 10.400038 6 1.7333396 45.061

.0001

B:ACHC.KHOI .456300 1 .4563000 11.862

.0137

RESIDUAL .2308000 6 .0384667

---------------------------------------------------------------------

-----------


---------------------------------------------------------------------

-----------




67


Multiple range analysis for ACHC.SOLIEU by ACHC.NT

---------------------------------------------------------------------

-----------



---------------------------------------------------------------------

-----------

55 2 .0950000 X

50 2 .6700000 X

40 2 1.1200000 XX

30 2 1.5750000 XX

20 2 2.0300000 XX

10 2 2.4050000 XX

0 2 2.7600000 X

---------------------------------------------------------------------

-----------


0 - 10 0.35500 0.48006

0 - 20 0.73000 0.48006 *

0 - 30 1.18500 0.48006 *

0 - 40 1.64000 0.48006 *

0 - 50 2.09000 0.48006 *

0 - 55 2.66500 0.49966 *


2.4. Bảng STATGRAPHIC của kết quả phân tích vitamin C

Bảng ANOVA

Analysis of Variance for VITAMINC.SOLIEU - Type III Sums of

Squares

---------------------------------------------------------------------

-----------


Sig. level

---------------------------------------------------------------------

-----------

MAIN EFFECTS

A:VITAMINC.NT 27.700671 6 4.6167786 115.468

.0000

B:VITAMINC.KHOI .588350 1 .5883500 14.715

.0086

RESIDUAL .2399000 6 .0399833

---------------------------------------------------------------------

-----------


---------------------------------------------------------------------

-----------




68


Multiple range analysis for VITAMINC.SOLIEU by VITAMINC.NT

---------------------------------------------------------------------

-----------



---------------------------------------------------------------------

-----------

55 2 .6950000 X

50 2 1.4950000 X

40 2 2.7650000 X

30 2 3.4900000 X

20 2 4.0150000 X

10 2 4.3250000 XX

0 2 4.8000000 X

---------------------------------------------------------------------

-----------


0 - 10 0.47500 0.48943

0 - 20 0.78500 0.48943 *

0 - 30 1.31000 0.48943 *

0 - 40 2.03500 0.48943 *

0 - 50 3.30500 0.48943 *

0 - 55 4.10500 0.48943 *


2.5. Bảng STATGRAPHIC của kết quả phân tích hàm lƣợng đƣờng trong

táo

Bảng ANOVA

Analysis of Variance for DUONG.SOLIEU - Type III Sums of Squares

---------------------------------------------------------------------

-----------


Sig. level

---------------------------------------------------------------------

-----------

MAIN EFFECTS

A:DUONG.NT 552.10097 6 92.016829 3.915

.0006

B:DUONG.KHOI 1.26000 1 1.260000 .054

.8270

RESIDUAL 141.02840 6 23.504733

---------------------------------------------------------------------

-----------


---------------------------------------------------------------------

-----------




69


Multiple range analysis for DUONG.SOLIEU by DUONG.NT

---------------------------------------------------------------------

-----------



---------------------------------------------------------------------

-----------

0 2 16.120000 X

10 2 17.880000 X

55 2 20.460000 XX

20 2 21.780000 XXX

30 2 27.360000 XXX

50 2 31.600000 XX

40 2 33.490000 X

---------------------------------------------------------------------

-----------


0 - 10 -1.76000 11.8666

0 - 20 -5.66000 11.8666

0 - 30 -11.2400 11.8666

0 - 40 -17.3700 11.8666 *

0 - 50 -15.4800 11.8666 *

0 - 55 -4.34000 11.8666


3. Số liệu thực nghiệm thu từ phòng thí nghiệm

3.1. Kết quả khảo sát khối lƣợng tự nhiên

Thời gian Sự hao hụt khối lượng tự nhiên (g)


0 ngày 183,70 187,35

10 ngày 180,98 187,01

20 ngày 176,85 184,2

30 ngày 171,87 181,26

40 ngày 163,80 176,31

50 ngày 155,45 171,97

55 ngày 145,79 164,23


70

3.2. Kết quả khảo sát hàm lƣợng chất khô tổng số


m trước (g) m sau (g) m trước (g) m sau (g)

0 ngày 5,09 0,805 5,09 0,805

10 ngày 5,03 0,76 5,02 0,778

20 ngày 5,02 0,74 5,02 0,753

30 ngày 5,04 0,64 5,03 0,72

40 ngày 5 0,544 5,4 0,7

50 ngày 5 0,395 5 0,595

55 ngày 5,02 0,295 5,02 0,395

3.3. Kết quả khảo sát hàm lƣợng vitamin C


m(g) V1(ml) V2(ml) V3(ml) m(g) V1(ml) V2(ml) V3(ml)

0 ngày 5,01 5,3 5,6 5,7 5,01 5,3 5,6 5,7

10 ngày 5,04 4,75 4,75 4,75 5,04 5,1 5,1 5,25

20 ngày 5 4,5 4,5 4,5 5,08 4,7 4,8 4,6

30 ngày 5,04 3,7 3,7 3,7 5 4,35 4,15 4,3

40 ngày 5,01 2,9 2,7 3,1 5,02 3,5 3,4 3,3

50 ngày 5,09 1,3 1,3 1,3 5,05 2,3 2,1 2

55 ngày 5,07 0,4 0,5 0,3 5,02 1,2 1,2 1,2

3.4. Kết quả khảo sát hàm lƣợng acid tổng số


m(g) V1(ml) V2(ml) V3(ml) m(g) V1(ml) V2(ml) V3(ml)

0 ngày 3,03 2,5 2,5 2,5 3,03 2,5 2,5 2,5

10 ngày 3,02 2 2,1 1,9 3,01 3,4 3 3,2

20 ngày 3,01 1,7 1,8 1,6 3,01 1,85 1,9 2,1

30 ngày 3,01 1 1,15 1 3,06 1,8 1,8 1,8

40 ngày 3,04 0,75 0,8 0,9 3 1,2 1,3 1,4

50 ngày 3 0,4 0,4 0,4 3,02 0,8 0,8 0,8

55 ngày 3 0,1 0,1 10,1 3 0,3 0,45 0,5


71

3.5. Kết quả khảo sát hàm lƣợng đƣờng

Thời gian Thể tích KMnO4 tiêu tốn (ml)


0 ngày 5,1 5,1

10 ngày 6,1 5,2

20 ngày 7,46 6,2

30 ngày 9,3 7,85

40 ngày 11,6 9

50 ngày 8,6 10,9

55 ngày 5 7,8


72

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 3

1.1. Chitin và chitosan .............................................................................................. 3

1.1.1. Nguồn gốc và sự tồn tại của chitin – chitosan trong tự nhiên ................... 3

1.1.2. Chitin ........................................................................................................... 3

1.1.2.1. Khái niệm ............................................................................................. 3

1.1.2.2. Tính chất vật lý của chitin.................................................................... 5

1.1.2.3. Tính chất hóa học ................................................................................. 5

1.1.3. Chitosan ...................................................................................................... 6

1.1.3.1. Khái niệm ............................................................................................. 6

1.1.3.2. Tính chất vật lý của chitosan ............................................................... 8

1.1.3.3. Tính chất hóa học của chitosan ............................................................ 8

1.1.3.4. Tính chất sinh học của chitosan ......................................................... 10

1.1.4. Ứng dụng của chitin – chitosan ................................................................ 12

1.1.4.1. Ứng dụng chitosan trong nghành công nghệ thực phẩm................... 12

1.1.4.2. Ứng dụng trong nghành công nghiệp khác ....................................... 14

1.1.5. Nguồn thu nhận chitin – chitosan ............................................................. 15

1.1.5.1. Thành phần phế liệu tôm ................................................................... 15

1.1.5.2. Ứng dụng của phế liệu tôm ................................................................ 16

1.2. Tổng quan về táo ............................................................................................. 17

1.2.1. Nguồn gốc và cấu tạo của táo ................................................................... 17

1.2.2. Thành phần hóa học của táo ..................................................................... 18

1.2.3. Các quá trình xảy ra trong khi tồn trữ ...................................................... 19

1.2.3.1. Các quá trình vật lý ........................................................................... 20

1.2.3.2. Các biến đổi sinh lý, sinh hóa ............................................................ 21

CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ................................. 23

2.1. Nguyên vật liệu ................................................................................................ 23

2.1.1. Nguyên vật liệu ......................................................................................... 23

2.1.2. Hóa chất .................................................................................................... 23

2.1.3. Dụng cụ ..................................................................................................... 23


73

2.2. Phương phap ................................................................................................... 24

2.2.1. Sơ đô quy trinh chiết tách chitin, chitosan từ vỏ tôm ............................. 24

2.2.2. Các phương pháp phân tích chitosan ........................................................ 26

2.2.3. Phương phap thăm do vùng biến thiên cua cac yêu tô khao sat .............. 29

2.2.4. Phương phap tối ưu trưc giao câp môt .................................................... 29

2.2.4.1. Mục đích ............................................................................................. 29

2.2.4.2. Phương pháp tinh toan ....................................................................... 29

2.2.5. Phương phap bảo quản táo bằng màng bao chitosan ............................... 32

2.2.6. Các phương pháp đánh giá chất lượng táo ............................................... 33

2.2.6.1. Phương pháp phân tích vật lý ............................................................ 33

2.2.6.2. Phương pháp phân tích hóa sinh ........................................................ 34

2.2.6.3. Phương pháp phân tích cảm quan ...................................................... 36

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 38

3.1. Tách chiết chitin - chitosan từ vỏ tôm ............................................................ 38

3.2. Chọn vùng biến thiên của các yếu tố khảo sát ................................................ 39

3.2.1. Thời gian tạo màng ................................................................................... 39

3.2.2. Nồng độ acid acetic ................................................................................. 40

3.2.3. Hàm lượng phụ gia etylen glycol ............................................................. 40

3.3. Tối ưu các yếu tố ảnh hưởng đến tính kéo đứt của màng ............................... 41

3.4. Tác dụng của màng chitosan đên môt sô chi tiêu cua tao bảo quản ............... 46

3.4.1. Kêt qua phân tich chi tiêu cam quan ........................................................ 46

3.4.2. Kêt qua phân tich chỉ tiêu vật lý ............................................................... 47

4.4.3.1. Hàm lượng chất khô tổng số tổng số ................................................. 48

3.4.3.2. Hàm lượng acid hữu cơ tổng số ......................................................... 49

3.4.3.3. Hàm lượng vitamin C của táo (mg/100g) ......................................... 51

3.4.3.4. Hàm lượng đường của táo.................................................................. 52

KÊT LUÂN ............................................................................................................... 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 56


74

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Công thức cấu tạo chitin ....................................................................................... 4

Hình 1.2. Công thức cấu tạo chitosan ................................................................................... 6

Hình 1.3. Công thức so sánh cấu tạo chitin, chitosan, cellulose ........................................... 7

Hình 1.4. Công thức phức của chitosan với kim loại ............................................................ 9

Hình 1.5. Táo Klever fruits ................................................................................................. 18

Hình 1.6. Táo Gala ............................................................................................................... 18

Hình 1.7. Táo xanh mỹ ....................................................................................................... 18

Hình 2.1. Sơ đồ sản xuất chitosan từ vỏ tôm ....................................................................... 24

Hình 2.2. Mâu thí nghiệm .................................................................................................... 33

Hình 2.3. Mâu đối chứng .................................................................................................... 33

Hình 3.1. Chitosan dạng vảy ................................................................................................ 38

Hình 3.2. Kết quả phân tích phổ IR của chitosan chiết suất được ..................................... 39

Hình 3.3. Kết quả phân tích tính kéo đứt của màng khi thực nghiệm tối ưu ...................... 42

Hình 3.4. Kết quả phân tích tính kéo đứt của màng tại tâm phương án .............................. 43

Hình 3.5. Màng chitosan thu được ...................................................................................... 46

Hình 3.6. Đồ thị biễu diễn sự hao hụt khối lượng táo khi bảo quản ................................... 48

Hình 3.7. Đồ thị biễu diễn sự biến đổi hàm lượng chất khô của táo khi bảo quản .............. 59

Hình 3.8. Đồ thị biễu diễn sự biến đổi hàm lượng acid hữu cơ tổng số của táo khi bảo

quản………..… .................................................................................................................... 50

Hình 3.9. Đồ thị biễu diễn sự biến đổi hàm lượng VitaminC của táo khi bảo quản.. .......... 51

Hình 3.10. Đồ thị biễu diễn sự biến đổi của hàm lượng đường khử của táo khi bảo bảo

quản…………. ..................................................................................................................... 52

Hình 3.11. Mâu thí nghiệm sau 55 ngày .............................................................................. 54

Hình 3.12. Mâu đối chứng sau 55 ngày ............................................................................... 54


75

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần hóa học của một số phế liệu thủy sản để sản xuất chitin ................ 15

Bảng 1.2. Thành phần hóa học của vỏ tôm ......................................................................... 15

Bảng 1.3. Thành phần hóa học của táo ............................................................................... 18

Bảng 1.4. Thành phần các acid amin của táo ...................................................................... 19

Bảng 1.5. Các loại vitamin trong táo .................................................................................. 19

Bảng 1.6. Các loại khoáng chất có trong táo ...................................................................... 19

Bảng 2.1. Bảng điểm cảm quan cho các yếu tố ảnh hưởng đến màng chitosan ................. 29

Bảng 2.2. Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm ................................................................ 32

Bảng 2.4. Bảng điểm cảm quan cho táo khi bảo quản ở mâu đối chứng và mâu thí

nghiệm……..… ................................................................................................................... 37

Bảng 3.1. Kết quả phân tích chitosan chiết suất được ........................................................ 38

Bảng 3.2. Kết quả phân tích cảm quan khi khảo sát thời gian tạo màng thích hợp ............ 39

Bảng 3.3. Kết quả phân tích cảm quan khi khảo sát nồng độ acid acetic thích hợp ........... 40

Bảng 3.4. Kết quả phân tích cảm quan khi khảo sát hàm lượng ethylene glycol thích

hợp…………… ................................................................................................................... 41

Bảng 3.5. Các mức biến thiên của các yếu tố khảo sát ....................................................... 41

Bảng 3.6. Kết quả thực nghiệm tối ưu các yếu tố khảo sát đến ứng suất kéo của màng .... 42

Bảng 3.7. Các hằng số bj tính theo các số liệu thực nghiệm tối ưu ................................... 43

Bảng 3.8. Kết quả thí nghiệm tại tâm phương án ............................................................... 44

Bảng 3.9. Các hệ số hồi quy tj tính theo số liệu thực nghiệm tối ưu .................................. 44

Bảng 3.10. Các phương sai và F được suy ra từ các số liệu thực nghiệm tối ưu ................ 44

Bảng 3.11. Kết quả đánh giá cảm quan của táo khi bảo quan ............................................ 46

Bảng 3.12. Kết quả khảo sát sự biến đổi khối lượng tự nhiên của táo khi bảo quản .......... 47

Bảng 3.13. Kết quả phân tích hàm lượng chất khô tổng số của táo khi bảo quản ............. 48

Bảng 3.14. Kết quả phân tích hàm lượng acid hữu cơ tổng số của táo khi bảo quản ........ 50

Bảng 3.15. Sự biến đổi của hàm lượng vitamin C của táo khi bảo quản ........................... 51

Bảng 3.16. Sự biến đổi hàm lượng đường khử của táo khi bảo quản ................................ 52

ĐỀ tÀi khoa hỌc cẤp...

Documents