Đề tài Bảo quản dứa (khóm) bằng công nghệ sinh học

o dài được thời hạn bảo quản, không ngăn chặn được bệnh mà còn biến đổi xấu hơn so với mẫu không xử lý. Ngược lại nếu liều lượng quá cao có thể ngăn được vi PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 16 sinh vật gây bệnh nhưng lại ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm: quả có thể bị mềm, bị mất màu, … vì vậy phải tìm ra một liều lượng chiếu xạ thích hợp sao cho vừa kéo dài được thời hạn bảo quản vừa giữ được chất lượng sản phẩm. Liều lượng chiếu xạ dùng cho mỗi loại rau quả một khác, phụ thuộc vào đặc tính của loại đó. Không phải tất cả các loại rau quả đều có thể bảo quản được bằng chiếu xạ. Thông thường với loại rau quả có độ pH > 4,5 thì phải chiếu xạ với liều lượng khoảng 45 MRad, còn loại co pH < 4,5 thì dùng liều lượng thấp hơn 13 MRad Ưu điểm của phương pháp chiếu xạ là: đơn giản, nhanh chóng và thuận tiện; không để lại dư lượng nếu dùng liều lượng hợp lý; quá trình chiếu xạ có thể dễ dàng điều khiển theo ý muốn và giá thành thấp. 7. Bảo quản rau quả bằng Ozon Được tạo thành khi có sự phóng điện, là hợp chất không bền dễ bị phân hủy thành O2 va [O] nguyên tử. Mức độ tiêu diệt vi sinh vật của Ozon mạnh gấp 1,5 lần so vớn Clorine đặc biệt Ozon có tác dụng rất mạnh đối với vi khuẩn Ecoli. Ozon có thể khử đi những mùi hôi không mong muốn vì tính oxy hóa khử của nó. Ozon còn có tác dụng loại bỏ Etylen. C2H4 + 2O3 = 2CO2 + 2H2 1.3.3. Phương pháp bảo quả Dứa đang được áp dụng Sau khi thu hái Dứa được lựa chọn theo độ chín, kích thước. Loại bỏ những quả bầm dập, sây sát. Dứa bảo quản cả hoa, cuống để dài khoảng 2cm. Kho bảo quản cần được sat trùng bằng formalin chứa 36% formaldehyd với liều lượng 0,25 lit/m2 sàn. Nhiệt độ lúc phun là 16-180C, độ ẩm 95% đến 97%. Phun xong đóng kín kho trong 24 giờ. Có thể xông kho bằng lưu huỳnh với liều lượng 10g/m3. Khi xông cũng đóng kín phòng trong 24 giờ. Trước khi bảo quản, Dứa có thể được xông bằng Metilbrom với liều lượng 50 đến 80g/m3 kho trong 30 phút, sau đó xếp vào bao bì và cho vào kho bảo quản. Dứa xanh được bảo quản trong phòng lạnh nhiệt độ 10-110C, độ ẩm 85-90%. Không bảo quản Dứa xanh ở nhiệt độ thấp hơn 70C vì lõi Dứa dễ bị thâm và mất khả năng chín. Dứa xanh được xử lý bằng hóa chất 2,4DT nồng độ 0,05% và bọc sáp hoặc nhúng Topxin M 0,2% có thể bảo quản ở nhiệt độ 20-250C được hai tuần. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 17 Ngoài việc xử lý Dứa bằng hóa chất, người ta con dùng màng PE chuyên dùng để bọc Dứa rồi bảo quản. Bằng cách này có thể kéo dài thời gian bảo quản lên gấp đôi. Dứa chín bảo quản ở 4,5-70C, độ ẩm 85-90%. Không bảo quản dưới 40C. 2.TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN 2.1. Nguồn gốc của chitosan Chitin phân bố và tồn tại khá phong phú trong tự nhiên, chúng có cả ở động vật và thực vật. Song trong động vật thủy sản đặc biệt là trong lớp vỏ của các động vật giáp xác như tôm, cua, ghe… thì hàm lượng chitin chiếm khá cao so với trọng lượng khô. Chitin là một polysaccaride có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn. Cấu trúc Chitin là một tập hợp các phân tử liên kết với nhau bởi các cầu nối hydrogen và hình thành một mạng các sợi ít nhiều có tổ chức. Chitosan là một dẫn xuất của Chitin, nó là một polymer hữu cơ phổ biến trong tự nhiên sau cellulose và chúng được tạo ra trung bình 20g trong 1năm/m2 bề mặt trái đất. 2.2. Cấu trúc phân tử của Chitosan Chitosan là một polymer hữu cơ có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị β – D- Glucosamin liên kết với nhau bằng liên kết β – 1,4 Glucozit. Công thức cấu tạo của Chitosan: Công thức phân tử: (C6H11O4N)n Phân tử lượng : MChitosan = (161,07)n 2.3. Tính chất của Chitosan * Tính chất sinh học H H H H H H H H H H H H H H H OH OH OH NH2 NH2 NH2 CH2OH CH2OH CH2OH n PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 18 - Chitosan có nguồn gốc tự nhiên, không độc, an toàn cho người khi sử dụng làm thực phẩm, dược phẩm, có tính hòa hợp sinh học cao đối với sơ thể, có khả năng tự phân hủy sinh học. - Chitosan có nhiều tác dụng sinh học đa dạng như: khả năng hút nước giữ ẩm, kháng nấm, kháng khuẩn với nhiều chủng loại khác nhau, kích thích tăng sinh tế bào ở người và động vật, có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện nghèo dinh dưỡng. * Tính chất hóa học - Chitosan là chất rắn, xốp, nhẹ, ở dạng bột có màu trắng ngà, dạng vẩy có màu trắng trong hay hơi vàng, không mùi vị. - Chitosan có tính kiềm nhẹ, không hòa tan trong nước, tan trong môi trường acid loãng (pH=6,6) tạo dung dịch keo dương, nhờ đó mà keo Chitosan không bị kết tủa khi có mặt của một ion kim loại nặng như Pb3+, Hg2+. - Chitosan kết hợp với aldehyt trong điều kiện thích hợp để hình thành gel, đây là cơ sơ để bẫy tế bào, enzyme. - Chitosan phản ứng với acid đặc tạo muối khó tan, cho phản ứng màu tím khi tác dụng với iod và acid sunfuric, do đó có thể dùng phản ứng này để định tinh Chitosan. 2.4. Ứng dụng của Chitin-Chitosan Chitin không có công dụng gì đáng kể khi ở nguyên dạng vì tính tan kém, tuy nhiên khi chuyển sang các dẫn xuất như: glucosamin, chitosan, … thì nó lại được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: ● Trong nông nghiệp Chitosan được dùng như một thành phần chính trong thuốc phòng trừ nóng bệnh (đạo ôn, khô văn,…), dùng làm thuốc kích thích sinh trưởng cây trồng như: lúa, cây công nghiệp, cây ăn quả, cây cảnh,… Chitosan không độc hại, giữ tác dụng lâu trên lá, cây, làm tăng độ nảy mầm cuả hạt, tăng việc tạo dịp lục trên lá, tăng khả năng đâm rễ, thúc đẩy quá trình ra hoa kết quả và làm tăng năng suất thu hoặc của cây trồng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 19 Dung dịch chitosan có khả năng tạo màng mỏng dùng để bọc các hạt giống nhằm ngăn chặn sự tấn công của nấm, của vi khuẩn. Thực tế bộ phận thường bị nấm tấn công nhất là hệ rễ, nếu dùng chitosan bao bọc thì năng suất tăng 20% so với không dùng Chitosan. Ngoài ra, Chitosan có tác dụng cố định phân bón, thuốc trừ sâu. Chitosan dược làm thực phẩm tăng trưởng cho gà. Khi thêm 10% Chitosan vào thức ăn giúp gà tăng sức đề kháng, phát triển, không độc hại và không để lại hậu quả nào. ● Trong công nghiệp nhẹ * Trong công nghiệm thực phẩm: Chitosan dược dùng để bảo quản thực phẩm tươi bằng cách nhúng thực phẩm vào dung dịch Chitosan hoặc tạo ra những màng mỏng dùng để bao gói thực phẩm, như táo nếu được bảo quản trong một lớp màng chitosan mỏng thi sau 6 tháng vẫn giữ được vẻ tươi ngon như ban đầu nhờ vào khả năng kháng vi sinh vật của màng Chitosan và hạn chế được quá trình bay hơi nước. Chitosan có tính tẩy màu mà không hấp phụ mùi và các thành phần khác nen người ta ứng dụng vào việc khử màu nứơc uống ở nồng độ 1g Chitosan bột cho 100ml nước uống. Chitosan dùng để lọc trong các loại nước ép hoa quả, rượu bia, nước ngọt và có thể lọc các nguồn nước thải công nghiệp từ các nhà máy chế biến thực phẩm nhờ khả năng làm đông các thể lơ lửng, rắn giàu protein trong nước thải của quá trình chế biến thịt, rau cải và công nghệ chế biến thủy sản. Dung dịch keo Chitosan có thể bọc hạt Gel Alginat trong việc cố định tế bào nấm men để lên men rượu và dịch quả nhiều lần Viện Hóa Học các hợp chất thiên nhiên, Trung Tâm Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia đã điều chế được chế phẩm chất bảo quản BQ-1 được chế biến từ hỗn hợp dung dịch Chitosan và một số các hợp chất có nguồn gốc từ tự nhiên khác dùng để bảo quản quả tươi như: cà chua, vải, nho, chuối. Phòng polyme dược phẩm, Viện Hóa Học, Trung Tâm Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia đã điều chế được chế phẩm PDP là một hỗn dịch trên cơ sơ chitosan để bảo quản và làm trong nước quả. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 20 Có thể chế tạo màng chitosan dùng trong thực phẩm như sau: Hòa tan chitosan trong acid acetic 1,5% tạo thành dung dịch chitosan 6%, đánh đảo đều, lọc dung dịch bỏ cặn và chất không tan. Lấy dung dịch vừa lọc pha với hai phần Glycerine và hai phần dung dịch acetat kẽm 20% tạo thành dung dịch loãng, dẻo. Đem hỗn hợp vừa trộn đun cách thủy 40-500C, thời gian 20-30 phút khi nào thấy dung dịch trong suốt là được. Dùng hỗn hợp trên tráng thành những màng mỏng Chitosan. Màng mong Chitosan này có thể thay thế polyetylen để bao bọc thực phẩm cao cấp. * Trong công nghiệp dệt: Nhờ vào tính không tan trong nước của Chitosan đã làm cho nó có khả năng hồ lên vải làm vải chống ẩm, ngoài tính không thắm nước vải sợi sau khi xử lý còn có khả năng chống bén lửa, cách nhiệt, chịu nắng tốt, chống mục. Chitosan có thể dùng để sản xuất bao bì chống ẩm, dụng cụ bảo hộ lao động trong sản xuất cũng như trong nghiên cứu. Chitosan được dùng để hồ, cố định hình in hoa, ưu điểm là nó có thể thay đổi được hồ tinh bột để làm cho vải hoa, tơ, sợ bền hơn, chịu được sự cọ xát, bề mặt bóng đẹp, chịu được acid và kiềm nhẹ. * Trong công nghiệp giấy: Chitosan làm tăng độ bền cho giấy, chỉ cần thêm trọng lượng bằng 1% trọng lượng của giấy sẽ làm sức dẻo dai của giấy, giảm thời gian cần thiết để rút nước ra khỏi bột, để làm gia tăng số lượng chất sợi trong giấy. Theo ước tính của nhà sản xuất giấy có thể tiết kiệm được 90% năng lượng tiêu thụ vì bây giờ họ không cần đánh bột để rút nước ra nữa. Loại giấy được chế tạo bằng Chitin dễ in hơn loại giấy binh thường và khó rách hơn khi bị ướt. Với đặc tính này Chitin có thể được dùng trong việc chế tạo tả lót cho trẻ em, khăn giấy và bao giấy gói hàng. * Trong mỹ phẩm: Dùng chitosan như một chất phụ gia để làm kem thoa mặt, làm thuốc làm mềm da, làm tăng khả năng hòa hợp sinh học giữa da và kem thuốc, chế tạo ra kem lột da mặt vì bản chất Chitosan là cố định dễ dàng trên biểu bì da bởi những nóm NH4+ thừa, được các nhà hóa học gắn với những tia cực tím hay những chất giữ nước. Chitosan trở thành cầu nối giữa hoạt chất của kem và da. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 21 ● Trong y học Chitosan được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực y tế như: dùng để chữa bỏng, chăm sóc vết thương, dùng làm chỉ khâu, làm da nhân tạo. Chitosan đã được nghiên cứu trong lĩnh vực y học ở Việt Nam làm thuốc polysan 2% để chữa bỏng và vết thương mau lành, không để lại sẹo, không có tác dụng phụ, không gây dị ứng, được bộ y tế diệt và cấp giấy phép lưu hành trong toàn quốc. Từ chitosan sản xuất glucosamincos khả năng thúc tiến thuốc kháng sinh tố và có thể dùng làm nguyên liệu để nuôi vi trùng và chế thuốc. Trong kỹ nghệ và bào chế dược phẩm, chitosan có thể làm chất phụ gia như làm tá độn, tá dược dính, chất tạo màng viên nang mềm và cứng và chất mang sinh học dẫn thuốc… Theo nghiên cứu dùng Chitosan làm tá dược dính trong một số công thức viên có dược chất dễ bị tác động bởi các ion kim loại nặng của Nguyễn Thị Ngọc Tú, Nguyễn Phúc Khuê và Nguyễn Thị Thanh Hải cho kết quả chitosan làm tá dược đính trên Vitamin C tốt ngang PVP (dung dịch cồn polyvinyl pirovidin) và là tác nhân khóa ion kim loại nặng tương tự EDTA_Na2 (Etylen Diamin Tetra Natriacetat). Chitosan có khả năng dùng thay thế hỗn hợp PVP, EDTA_Na2 trong tế bào thuốc viên vì có khả năng tạo màng phim trên viên, thích hợp để bao các viên có thành phần trung tính hoặc acid nhẹ. Khoa Dược trường Đại Học Y Dược Thành Phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu thuốc chữa viêm loét dạ dày tá tràng từ chế phẩm của Chitosan như: Gel Chiosan, Gel Chitin, Gel Chitosan và Al(OH)3. Chitosan và dẫn xuất của nó dùng làm thuốc chữa bệnh như: thuốc hạ cholesterol trong máu, thuốc chống béo phì với hàm lượng chitosan 2%, chữa các vết thương. Ngoài ra người ta con sản xuất được chỉ khâu tự nhiên bằng chitin. Một công ty ở Mỹ đã dùng Chitosan để tạo vật dụng hút nước và chỉ khâu tự tiêu. Các bác sĩ Mỹ đã khám phá rằng có thể giúp máu đông nhanh hơn và đã chế tạo ra thấu kính tiếp xúc không đặc tính thị lực từ Chitosan giúp quá trình liền sẹo của thị giác. ● Ứng dụng trong công nghệ sinh học PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 22 * Dùng chitosan trong cố định tế bào Chitin-Chitosan là một chất mang phù hợp cho sự cố định enzyme tế bào. Enzyme cố định tế bào là một chất xúc tác sinh học hoạt động trong một không gian linh hoạt. Enzyme cố định cho phép mở ra việc sử dụng rộng rãi enzyme trong công nghiệp, trong y học, khoa học phân tích… Enzyme cố định được sử dụng lâu dài, không cần thay đổi chất xúc tác, nhất là trong công nghệ làm sạch nước, làm trong nước quả, sử dụng enzyme cố định rất thuận lợi và đạt hiệu quả cao. Đặc điểm quan trọng của các nguyên liệu được sử dụng làm chất mang enzyme là diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích hay trọng lượng phải rộng, không bị phân giải, không tan, bền vững với các yếu tố hóa học, giá rẻ, dễ kiếm. Trong các loại polymer thì chitin và chitosan thõa mãn yêu cầu trên. Phương pháp cố định enzyme bao gồm: Enzyme được dính trên chất mang bằng liên kết hấp phụ hay liên kết tĩnh điện (liên kết ion), hoặc liên kết vùi trong lưới gel, liên kết ngang (GrossDingking). Enzyme được cố định trong Chitosan bằng liên kết hấp phụ hay liên kết ngang qua cầu nối chất trung gian như: Glutaraldehyt hoặc có khi enzyme bị vùi trong lưới gel tạo thành liên kết ngang giữa Chitosan và Glutaraldehyt. Qua nhiều nghiên cứu cho thấy Chitosan có các đặc điểm sau: - Chitosan là một nguyên liệu dẻo, linh hoạt, nó có thể cố định enzyme bằng các hấp phụ đơn giản, bằng hấp phụ dạng lưới gel hay bằng liên kết ion qua nhân tố chức năng trung gian hoặc ở dạng thể vùi. - Sự liên kết ion NH4+ của chitosan với các ion âm tự do khác trên enzyme, là nhân tố hình thành liên kết hấp phụ hay ion. - Hiệu suất cố định theo phương pháp hấp phụ có khuynh hướng cao hơn theo liên kết ion, cho phép thực hiện trong điều kiện nhẹ nhàng. - Khi so sánh với các chất mang khác thì Chitosan có khả năng chức đựng lượng protein 10-30mg/gram Chitosan. * Các ứng dụng khác của Chitosan PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 23 Chức năng tạo film của chitosan đã được nhiều tác giả nghiên cứu, khả năng này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Màng Chitosan đã được ứng dụng trong công nghệ sinh học nuôi nhốt tế bào... ● Trong một số các ngành công nghiệp khác Công nghệ in: Dùng làm mực in cao cấp. Công nghệ phim ảnh, công nghệ điện tử và bán dẫn: làm màng lọc lót các linh kiện điện tử; hãng kỹ thuật của Matsushita còn dùng Chitosan trong việc chế tạo máy phát thanh. Chitosan còn dùng trong xử lý nước thải công nghiệp, có khả năng tạo phức với kim loại nặng độc hại, dùng để lọc trong nước sạch tiêu dùng, thanh lọc nước nhiễm chất độc hại và chất phóng xạ do Chitosan khóa chặt các ion kim loại như: Hg+, Pb2+, Uranium. 3. TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 3.1.Nghiên cứu trong nước - Tác giả Đống Thị Anh Đào và Châu Trần Diễm Ai (Khoa Công Nghệ Hóa Học Và Dầu Khí- Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM) đã nghiên cứu chế tạo một số màng bán thấm polysaccaride như: CMC, Chitosan dùng bao gói bảo quản nhãn trong môi trường có nồng độ CO2 cao hơn môi trường khí quyển. Kết quả là nhãn được bao gói bằng màng bán thấm vẫn giữ được giá trị thương phẩm sau 45 ngày bảo quản (kéo dài thời gian bảo quản nhãn lên gấp 3 - 9 làn so với cùng điều kiện bảo quản không có bao bì). - Tác giả Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh (Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại Học Nông Lâm) đã nghiên cứu dùng Chitosan tạo màng để bao gói thực phẩm. Màng Chitosan có tính kháng khuẩn, tính giữ nước nên có thể dùng để bảo quản các thực phẩm tươi sống giàu đạm như : cá, thịt … Đồng thời, bổ sung các chất phụ gia (Etylen Glycol- EG, Polyethylen Glycol- PEG) để tăng tính dẻo dai và đàn hồi cho màng. Các tác giả đã ứng dụng màng này trong bao gói xúc xích thì thấy rằng ngoài việc giúp cho sản phẩm xúc xích có hình dáng đẹp , màng Chitosan còn có tác dụng đặc biệt là không làm mất màu và mất mùi đặc trưng của xúc xích. - Các tác giả này cũng nghiên cứu dùng vỏ bọc Chitosan bảo quản các loại thủy sản tươi và khô. Bảo quản cá tươi bằng Chitosan sẽ hạn chế được hiện tượng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 24 mất nước và tổn thất chất dinh dưỡng của cá khi cấp đông và sau khi rã đông. Đặc biệt, khi nấu cá đã được bảo quản bằng Chitosan thì thấy Chitosan không làm thay đổi mùi vị của sản phẩm. Đối với thủy sản khô như: cá khô, cá mực,… thì tiến hành pha dung dịch chitosan 2% trong dung dịch acid acetic 1,5% sau đó nhúng cá khô và mực khô vào dung dịch được pha, làm khô bằng cách sấy ở nhiệt độ 300C có quạt gió. Sản phẩm thu được có thể bảo quản tốt ở nhiệt độ bình thường. Tùy theo độ ẩm của cá và mực khô mà sản phẩm có thời gian bảo quản khác nhau, độ ẩm càng thấp thì thời gian bảo quản càng dài. Với độ ẩm 26 - 30%, cá khô bảo quản được 83 ngày, mực khô 85 ngày; còn độ ẩm 41- 45% thì cá khô giữ được 17 ngày, mực khô giữ được 19 ngày. -Nguyễn Trọng Bách (Đại Học Thủy Sản) đã nghiên cứu màng bao gói thực phẩm từ dung dịch Chitosan nồng độ 3,5% phối trộn phụ liệu là dung dịch hồ tinh bột nồng độ 3% với tỷ lệ phối trộn Chitosan/ tinh bột là 70/30. Ứng dụng màng này bảo quản thịt bò và cá thu ở nhiệt độ 0 - 50C thì thấy màng này có khả năng kháng khuẩn tốt và có khả năng giữ nước của thực phẩm trong, quá trình bảo quản lạnh thì thấy kết quả là thịt vẫn giữ được màu sắc trong suốt ba ngày bảo quản. - Tác giả Nguyễn Ngọc Tú và các cộng sự đã nghiên cứu dùng màng chitosan để bảo quản hoa quả tươi thì thấy thời gian bảo quản rau quả kéo dài hơn so với hoa quả chỉ được bảo quản lạnh. Kiểm tra số lượng vi sinh vật thì thấy hoa quả bảo quản bằng màng chitosan có khả năng kháng khuẩn tốt. Ngoài những nghiên cứu trên, nhiều tác giả cũng khác cũng có những nghiên cứu dùng màng chitosan để bảo quản trái cây như: sử dụng Chitosan trong bảo quản cam ở Việt Nam của nhóm tác giả Lê Doãn Diên và các cộng sự và với đề tài này họ có thể bảo quản cam lên đến 42 ngày mà trạng thái của cam vẫn đạt mức thương phẩm; hay đề tài của sinh viên Phạm Hồng Ngọc Thùy bảo quản xoài sau thu hoạch bằng Chitosan và phụ gia đã được đánh giá cao. 3.2. Nghiên cứu ngoài nước Một số nhà khoa học người Nga như Krasavtsev, Maslova, Degtyareva, Bycoda, Noudga đã nghiên cứu ứng dụng màng Chitosan làm bao gói để bảo quản cá và các sản phẩm từ cá. Người ta dùng Chitosan được chiết rút từ các nguồn phế liệu thủy sản khác nhau như tôm, cua, ghẹ lần lượt làm màng mỏng bao gói cá thì PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 25 thấy màng Chitosan chiết rút từ vỏ tôm có độ dày, độ bền kéo, đàn hồi cao nhất. Màng chitosan giúp cho sản phẩm giữ nước rất tốt và giữ được các đặc tính tự nhiên của sản phẩm. Attaya Kungsuwan, Bodin Ittipong và Suwalee Chandrkrachang đã nghiên cứu sử dụng dung dịch Chitosan (hòa tan 5g chitosan trong 500ml acid acetic 1%) làm màng bao gói bảo quản cá thì thấy thời gian bảo quản kéo dài tới 2 tháng trong khi cá không được bảo quản bằng Chitosan thì thời gian bảo quản chỉ kéo dài tối đa là 1 tháng trong cùng một điều kiện bảo quản. Một nhóm các nhà khoa học trực thuộc một số trường đại học ở Canada như Blaise Ouattara, Ronal E. Simard, Gabriel Piette, Andre Begin, Richard A. Holley đã nghiên cứu dùng màng Chitosan bao gói thịt thì có thể ức chế được sự phát triển của các vi sinh vật gây thối rữa nhằm kéo dài thời gian bảo quản thịt và các sản phẩm từ thịt. Ngoài ra có một số tác giả đã nghiên cứu dùng màng Chitosan để bảo quản trái cây như: Yueming Jiang, Jianrong Li, Weibo Jiang của trường đại học Zhejiang Gongshang ở Trung Quốc đã dùng màng chitosan bảo quản vải; hay đề tài nghiên cứu dùng màng chitosan bảo quản xoài của nhóm tác giả P.C. Srinivasa, Revathy Baskaran, M.N. Tharanathan của phòng hóa sinh và dinh dưỡng của trung tâm nghiên cứu công nghệ thực phẩm ở An Độ…. 4. GIỚI THIỆU VỀ MÀNG CHITOSAN Màng mỏng chitosan có vai trò hết sức quan trọng, nó được dùng để bảo quản thực phẩm sẽ hạn chế khả năng mất nước cũng như khả năng chống lại sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình bảo quản. Chitosan có tác dụng làm bất động các tế bào vi trùng động vật hoặc thực vật hay các enzyme. Đó là tính kháng khuẩn, kháng nấm (chitosan bổ sung vào thức ăn gia súc sẽ kích thích sự phát triển của vi khuẩn Bifidobacterium trong ruột, vi khuẩn này tạo ra enzyme lactase cho sự tiêu hóa và cản trở sự sinh trưởng của các vi sinh vật khác). Cơ chế kháng khuẩn của Chitosan vẫn chưa chắc chắn, tuy nhiên một vài suy đoán tin cậy đã đề xuất ý kiến cho rằng: - Chitosan sẽ lấy đi từ các vi sinh vật này các ion quan trọng như Cu2+. Như vậy vi sinh vật sẽ chết do mất cân bằng các ion quan trọng. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 26 - Ngăn chặn phá hoại chức năng của màng tế bào. - Gây ra sự tổng hợp của polyelectrolyte với polyme mang tính chất acid trên bề mặt tế bào vi khuẩn. Như vậy việc dùng màng Chitosan bao bọc quanh thực phẩm có thể kéo dài thời gian bảo quản, giảm sự thối hỏng nhờ khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của nó. Màng mỏng chitosan có thể ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp bao gói, bao bì thực phẩm. Vì nó có thể thay thế polyetylen để sản xuất giấy bóng kín bao bọc thực phẩm cao cấp. Đặc biệt màng mỏng chitosan còn có khả năng làm chất bảo quản thực phẩm và thực phẩm tươi sống. Ngoài ra người ta sử dụng Chitosan làm màng mỏng phủ lên trái cây để tăng thời gian bảo quản. Mặt khác, hiện nay ô nhiễm môi trường là vấn đề bức xúc đang được quan tâm, một trong những nguồn chất thải đó là bao bì làm từ PE, PVC,….mà hàng ngày chúng ta thải ra môi trường. Loại chất thải này thời gian phân huỷ rất lâu đồng thời để xử lý nó cũng hết sức phức tạo. Chính vì vậy việc nghiên cứu và ứng dụng màng chitosan dùng trong công nghiệp bao gói là hết sức cần thiết và có ý nghĩa vô cùng to lớn. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 27 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Dứa là một loại quả nhiệt đới có tên khoa học là Ananas comusus, đây là loại quả được sử dụng nhiều để ăn tươi và chế biến. Bảo quản Dứa phục vụ cho nội tiêu và xuất khẩu hiện nay đang là vấn đề bức xúc ở nước ta. Việc áp dụng các phương pháp bảo quản hiện đại rất đắt tiền chưa thể tiến hành trong điều kiện hiện nay của nước ta. Phương pháp dùng hoá chất để bảo quản Dứa tuy có thể áp dụng được nhưng dư lượng của hoá chất có thể gây độc hại đối với người tiêu dùng. Chính vì vậy việc tiến hành nghiên cứu sử dụng chitosan- một nguyên liệu tách chiết từ vỏ tôm, mai cua vốn không độc hại với người và không gây ô nhiễm môi trường- làm màng bao để bảo quản Dứa tươi trong điều kiện Việt Nam. Việc sử dụng chitosan bảo quản trái cây sẽ kéo dài thời gian bảo quản và giảm giá thành vận chuyển đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn. Dứa nghiên cứu trong đề tài là loại Dứa Queen (khóm) được trồng ở huyện Bình Chánh Thành Phố Hồ Chí Minh, vận chuyển đến nơi tiêu thụ bằng xe tải trong thời gian từ 2 đến 3 ngày ; còn Chitosan được sản xuất tại Trung Tâm Chế Biến Của Trường Đại Học Thuỷ Sản gồm hai loại: Chitosan deacetyl cao HDD (95%) và Chitosan deacetyl thấp LDD (75%). 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu về tính chất của chitosan - Xác định loại và nồng độ chitosan để bảo quản dứa - Xác định điều kiện bảo quản (nhiệt độ, độ ẩm,…) - Đề xuất quy trình công nghệ bảo quản Dứa sau thu hoạch PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 28 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nguyên liệu dứa kiểm tra Xử lý tạp chất dung dich Chitosan 0% 0.5% 1% 1.5% 2% Bảo quản Nhiệt độ phòng nhiệt độ lạnh (ngăn dưới tủ lạnh) Kiểm tra chất lượng Dứa Nguyên liệu Dứa được thu hái khi các mắt Dứa đã mở hết hoặc đã có từ 1 đến 3 hàng mắt ngã màu vàng. Sau khi thu hái Dứa đựơc chọn lựa theo độ chín kích thước. Loại bỏ những quả bầm dập sây sát. Dứa bảo quản cả hoa, cuống để dài khoảng 2cm sau đó được xử lý để tạo màng chitosan. Xử lý Rửa Dứa bằng nước sạch nhằm loại bỏ bụi bẩn tạp chất và một phần vi sinh vật trên bề mặt. Sau đó để khô tự nhiên. Kiểm tra Xác định màu sắc, trạng thái ban đầu của Dứa . Xác định trọng lượng ban đầu của quả. Xác định các thành phần hóa học có trong nguyên liệu ban đầu: - Xác định hàm lượng đường tổng số - Xác định hàm lượng axit toàn phần Dung dịch Chitosan PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Trang 29 Chuẩn bị dung dịch chitosan Dùng Chitosan khô hòa tan trong dung dịch acid axetic 1% để lần lượt thu được các dung dịch Chitosan có nồng độ 0.5%, 1%, 1.5%, 2% Nhúng