Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Phân tích, đánh giá chất lượng quả dưa chuột bằng phương pháp bảo quản dùng màng chitosan

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của Luận văn nhằm nghiên cứu bảo quản dưa chuột sau thu hoạch bằng dung dịch chitosan. Dung dịch tạo màng chitosan có nguồn gốc từ vỏ tôm, không độc hại, trong nhiều trường hợp là những chất dinh dưỡng cho sản phẩm. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Phân tích, đánh giá chất lượng quả dưa chuột bằng phương pháp bảo quản dùng màng chitosan

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐỖ THỊ THANH PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ DƯA CHUỘT BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN DÙNG MÀNG CHITOSAN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Thái Nguyên-2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐỖ THỊ THANH PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ DƯA CHUỘT BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN DÙNG MÀNG CHITOSAN Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 8440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Đào Thị Nhung Thái Nguyên-2019
LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập, nghiên cứu đề tài “Phân tích, đánh giá chất lượng quả dưa chuột bằng phương pháp bảo quản dùng màng chitosan” em đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo nhiệt tình của các thày, cô giáo trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên. Em xin bày tỏ sự kính trọng và lòng biết ơn đặc biệt tới TS. Đào Thị Nhung - Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội. Cô là người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em về kiến thức, tài liệu, phương pháp để em nghiên cứu đề tài và hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn TS. Vương Trường Xuân - Khoa Hóa Học - Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên cùng toàn thể các thày, cô giáo trong trường đã luôn chỉ bảo tận tình và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu. Em xin chân thành cảm ơn công ty TNHH Công nghệ và Thương mại Phạm Gia đã hỗ trợ một phần kinh phí để thực hiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân luôn cổ vũ, khích lệ, tạo điều kiện tốt nhất để em có thể tập trung học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài này. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Đỗ Thị Thanh
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ i DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................. iv DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................v DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................... vi MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 Chương 1 - TỔNG QUAN ........................................................................................2 1.1. Một số phương pháp đánh giá chỉ tiêu chất lượng ......................................2 1.1.1. Phương pháp đánh giá sự suy giảm khối lượng và tỷ lệ thối hỏng ............2 1.1.2. Phương pháp đánh giá sự biến động pH ....................................................2 1.1.3. Phương pháp đánh giá lượng chất rắn hoà tan tổng số (TSS), được xác định theo TCVN 4417-87 [20]. ............................................................................5 1.1.4. Phương pháp đánh giá hàm lượng vitamin C, TCVN 6427-2: 1998 (ISO 6557/2:1984) [21]. ................................................................................................6 1.2. Giới thiệu về dưa chuột ..................................................................................8 1.3. Một số hiện tượng xảy ra khi bảo quản dưa chuột [16] ..............................9 1.3.1. Sự bay hơi nước..........................................................................................9 1.3.2. Sự sinh nhiệt .............................................................................................10 1.3.2. Sự tạo thành ethylene ...............................................................................11 1.4. Tổng quan các phương pháp bảo quản rau quả tươi ................................12 1.4.1. Nguyên nhân gây tổn thất hoa quả sau thu hoạch: ...................................12 1.4.2. Các phương pháp bảo quản hoa quả tươi phổ biến hiện nay ...................13 1.5. Giới thiệu về chitosan ...................................................................................18 Chương 2: THỰC NGHIỆM .................................................................................21 2.1. Hóa chất, thiết bị ...........................................................................................21 2.1.1. Hóa chất, dụng cụ .....................................................................................21
2.1.2. Thiết bị .....................................................................................................22 2.2. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................22 2.2.1. Phương pháp chuẩn bị mẫu chitosan ........................................................22 2.2.2. Phương pháp tạo màng chitosan bảo quản dưa chuột ..............................22 2.2.3. Phương pháp kiểm tra các chỉ số chất lượng dưa chuột ...........................23 2.2.4. Phương pháp thực nghiệm bảo quản dưa chuột .................................24 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................26 3.1. Chọn lọc mẫu chitosan dùng cho bảo quản dưa chuột .............................26 3.1.1. Khảo sát các mẫu chitosan dùng cho thí nghiệm .....................................26 3.2.1. Tối ưu nhiệt độ dùng cho bảo quản dưa chuột .........................................33 3.2. Nghiên cứu một số chỉ tiêu chất lượng trong quá trình bảo quản dưa chuột ......................................................................................................................35 3.2.1. Sự suy giảm khối lượng và tỷ lệ thối hỏng trong các điều kiện bảo quản ............................................................................................................................35 3.2.2. Theo dõi sự biến đổi hàm lượng ascobic..................................................37 3.2.3. Nghiên cứu sự biến tổng chất rắn hòa tan (TSS) theo các điều kiện bảo quản ....................................................................................................................38 3.2.4. Nghiên cứu sự biến động giá trị pH .........................................................40 KẾT LUẬN ..............................................................................................................42
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CAS Cells alive system CA Controlled atmosphere MA Modified Atmosphere CMC Cacboxymetyl xenlulozơ MC Metyl xenlulozơ HPC Hydroxypropyl xenlulozơ HPMC Hydroxypropyl metylxenlulozơ MAP Bao gói khí quyển biến đổi TSS Tổng số chất rắn hoà tan CT Chitosan SSC Tổng lượng chất hòa tan KLPT Khối lượng phân tử BQ Bảo quản
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cấu trúc của Chitosan ...............................................................................18 Hình 3.1. Chỉ tiêu chất lượng mẫu CT KG ...............................................................27 Hình 3.2. Chỉ tiêu chất lượng mẫu CT M14...................................................................29 Hình 3.3. Chỉ tiêu chất lượng mẫu CT Oligo.................................................................30 Hình 3.4. Các mẫu CT bảo quản dưa ở nhiệt độ phòng 01 tuần ...............................32 Hình 3.5. Các mẫu CT bảo quản dưa ở nhiệt độ phòng 02 tuần ...............................32 Hình 3.6. Mẫu dưa chuột ở nhiệt độ 120C sau 1 tuần ...............................................33 Hình 3.7. Các mẫu CT bảo quản dưa chuột ở nhiệt độ 120C sau 2 tuần ...................34 Hình 3.8. Các mẫu CT bảo quản dưa chuột ở nhiệt độ 50C ......................................34 Hình 3.9. Sự hao hụt khối lượng dưa theo thời gian bảo quản .................................35 Hình 3.10. Theo dõi tỷ lệ thối hỏng. .........................................................................36 Hình 3.11. Theo dõi biến đổi hàm lượng ascobic .....................................................37 Hình 3.12. Biến tổng chất rắn hòa tan (TSS) theo các điều kiện bảo quản ..............39 Hình 3.13. So sánh sự biến đổi TSS giữa các mẫu bảo quản ở điều kiện mát ..........39 Hình 3.14. Kết quả kiểm tra pH dưa chuột ...............................................................41 Hình 3.15. Kết quả kiểm định mẫu dung dịch chitosan ............................................42
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1. Các mẫu CT dùng cho bảo quản dưa chuột ..............................................26 Bảng 3.2. Kết quả quan sát mẫu dưa chuột sử dụng các chế phẩm CT khác nhau ...31 Bảng 3.3. Phần trăm hao hụt khối lượng quả trong quá trình bảo quản ...................35 Bảng 3.4. Tỉ lệ thối hỏng trong quá trình bảo quản ..................................................36 Bảng 3.5. Sự biến đổi hàm lượng ascobic theo thời gian bảo quản ..........................37 Bảng 3.6. Biến tổng chất rắn hòa tan (TSS) theo các điều kiện bảo quản ................38 Bảng 3.7. Kết quả kiểm tra pH theo thời gian bảo quản ...........................................40
MỞ ĐẦU Các công nghệ bảo quản hiện đại như Công nghệ CAS (cells alive system), bảo quản bằng khí quyển điều chỉnh CA (controlled atmosphere), bảo quản rau quả, thực phẩm bằng phương pháp chiếu xạ…đòi hỏi vốn đầu tư lớn, khoảng 30 tỷ đồng, chưa kể những yếu tố đảm bảo về cơ sở hạ tầng. Kết quả nghiên cứu của Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã tạo ra một số chế phẩm tạo màng nhằm bảo quản một số loại trái cây như chế phẩm retaine, CEFORES-CP10-01, CEFORES-CP092… Viện hóa học tạo ra màng bao gói khí quyển biến đổi (màng MAP) để bảo quản trái cây đã bước đầu được áp dụng. Tuy nhiên, bảo quản nông sản sau thu hoạch vẫn là bài toán khó ở Việt Nam, cần sự vào cuộc của nhiều nhà khoa học, nhiều cơ quan, ban ngành. Nhằm xây dựng phương pháp bảo quản rau quả sau thu hoạch với chi phí hợp lý, dễ áp dụng tới từng hộ gia đình, tiết kiệm thời gian bảo quản từ khi thu hoạch đến khi tới tay người tiêu dùng, thân thiện môi trường, trong đề tài này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu bảo quản dưa chuột sau thu hoạch bằng dung dịch chitosan. Dung dịch tạo màng chitosan có nguồn gốc từ vỏ tôm, không độc hại, trong nhiều trường hợp là những chất dinh dưỡng cho sản phẩm. Kỹ thuật tạo màng phủ là phương pháp tạo ra một dịch lỏng hoặc nhũ tương rồi phủ lên bề mặt từng quả riêng rẽ bằng cách phun, nhúng, quét hoặc xoa. Khi dịch lỏng khô sẽ tạo ra một lớp màng mỏng gần như trong suốt trên bề mặt rau quả. Nhờ tính bán thấm điều chỉnh sự trao đổi khí và hơi nước của màng mà rau quả được giữ tươi lâu hơn. Rau, quả sử dụng màng phủ lên bề mặt sẽ hạn chế hao hụt khối lượng tự nhiên và giảm quá trình thoát hơi nước.
CHƯƠNG I - TỔNG QUAN 1.1. Các phương pháp phân tích đánh giá chỉ tiêu chất lượng trái cây sau bảo quản 1.1.1. Phương pháp phân tích sự suy giảm khối lượng và tỷ lệ thối hỏng Độ suy giảm khối lượng và tỷ lệ thối hỏng là một trong những yếu tố quan trọng cần được theo dõi đối với trái cây sau bảo quản. Hiện nay, tỉ lệ thối hỏng trái cây ở nước ta thuộc hàng cao nhất châu Á (30-40%). Do đó việc áp dụng công nghệ cần làm giảm được tỉ lệ thối hỏng xuống
Trong phòng thí nghiệm hoặc trong các nghiên cứu hầu như tất cả các quá trình có sự tồn tại của nước đều cần đo pH. Việc này bao gồm chuẩn đoán hóa học, kiểm tra chất lượng nước khoa học môi trường và các thí nghiệm môi trường sinh học. Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào mức độ pH thích hợp để duy trì sự sống. Tất cả mọi người và động vật đều dựa vào cơ chế nội bộ để duy trì 1 nồng độ pH nhất định. SỬ DỤNG ĐỘ pH ĐỂ LÀM GÌ ? Độ pH dùng để phân biệt các loại dung dịch hay đặc tính của từng loại dung dịch. Theo quy ước thì độ pH của nước là chuẩn nhất có giá trị = 7. Những dung dịch có độ pH < 7 là các dung dịch mang tính axit, nếu mang giá trị bằng không thì dung dịch có tính axit cao nhất còn nếu có độ pH > 7 thì đó là các dung dịch có tính bazơ( kiềm). SỬ DỤNG ĐỘ pH ĐỂ LÀM GÌ ? Giá trị pH là biểu thức của tỷ lệ [H +] đến [OH‐] (nồng độ ion hydroxit). Do đó, nếu [H +] là lớn hơn [OH‐], dung dịch có tính axit. Ngược lại, nếu [OH‐] lớn hơn [H + thì dung dịch là bazơ.
CÁCH XÁC ĐỊNH ĐỘ pH: Dưới đây, chúng tôi xin tổng kết lại một vài phương pháp dùng để kiểm tra độ pH phổ biến hiện nay cũng so sánh các ưu điểm nhược điểm từng phương pháp. CÁCH STT XÁC ĐẶC ĐIỂM ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM ĐỊNH Giấy quỳ màu tím hoặc trung tính thay đổi màu sắc : Đây là phương pháp đơn giản – Từ màu tím ban đầu sang nhất, chi phí thấp màu đỏ để xác định dung nhất thường được Không xác định dịch là axit. sử dụng trong chính xác nồng Sử dụng – Chuyển sang màu xanh phòng thí nghiệm độ pH cụ thể mà 1 nếu dung dịch đó là kiềm. hay giáo dục… chỉ biết được quỳ tím Giấy quỳ trung tính có chứa – Dễ dàng xác dung dịch đó có từ 10 đến 15 loại thuốc định độ pH mà tính axit, trung nhuộm khác nhau, bao gồm không cần nhiều tính hay bazơ. azolitmin, leucazolitmin, kiến thức chuyên leucoorcein và spaniolitmin. môn, cho kết quả nhanh. – Xác định chính xác nồng độ pH của tất cả các loại dung dịch, đồ – Là phương pháp xác định uống, máu hay Sử độ ph chính xác nhất hiện các nguồn nước. Chi phí để mua 2 dụng máy nay. Những loại máy đo pH máy khá cao – Các thao tác đều đo pH hiện nay xác định đến 2 con tự động và hiện số thập phân giá trị pH. thị kết quả ra màn hình hoặc lưu trữ kết quả trên máy tính. Đây là phương pháp đang được ứng dụng rộng rãi để – Là một thiết bị đo độ pH, hiện tại có bút đo nhỏ gọn, có thể di – Có độ chính Sử dụng pH được phân thành 2 loại: chuyển đến bất kỳ xác không tuyệt 3 bút đo pH – Bút đo pH đất: là loại bút đâu, dễ dàng bảo đối như máy đo chuyên đo độ ph của nhiều quản và kiểm tra pH để bàn. loại đất khác nhau. Việc xác độ pH nhanh. định ph đất giúp ta tìm hiểu
được đây là loại đất nào, thích hợp với loại cây trồng nào. – Bút đo pH nước: Là loại bút chuyên đo pH dung dịch, bằng cách nhúng đầu dò vào trong dung dịch. Sau ít phút bút sẽ hiện thị chính xác độ pH trong dung dịch đó.Đây là cách đo độ kiềm trong dung dịch được nhiều người sử dụng nhất. – Đây là thương hiệu nổi tiếng của Đức chuyên sản Kiểm tra nhanh xuất các thiết bị test nước nồng độ pH các Chỉ kiểm tra như kiểm tra nồng độ NO2, môi trường nước được nồng độ pH NO3, nước cứng và độ pH. nuôi thủy sản như của một vài môi Sử dụng tôm, cá và thực trường nước nuôi 4 – 1 bộ test sera pH gồm 1 vật thủy sinh. Giá Test sera thủy sản và chai thuốc thử, 1 bảng màu thành bộ test sera không kiểm tra so sánh nồng độ ph và 1 ống ph khá rẻ và có đươc các loại nghiệm để test nước. thể sử dụng tối đa dung dịch khác. 100 lần test. Trong luận văn này, chúng tôi sử dụng cả bút thử pH và máy đo pH trong phòng thí nghiệm. 1.1.3. Phương pháp phân tích lượng chất rắn hoà tan tổng số (TSS), được xác định theo TCVN 4417-87 [1] Phương pháp này dựa trên độ khúc xạ ánh sáng của đường và một số hợp chất hữu cơ khác quy ra đường. Đọc hàm lượng phần trăm trực tiếp trên thang chia độ của khúc xạ kế ở 200C. Trước khi thử cần kiểm tra độ chính xác của khúc xạ kế như sau: Lau sạch mặt lăng kính bằng bông thấm nước cất để khô; điều chỉnh thị trường của khúc xạ kế cho rõ nét phần phân quang; điều chỉnh điểm 0 của khúc xạ kế bằng nước cất ghi nhiệt độ lúc điều chỉnh. Lau khô mặt lăng kính và tiến hành đo mẫu ngay để nhiệt độ đo không chênh với nhiệt độ điều chỉnh máy. Sau đó lấy một lượng mẫu cần thiết vào miếng vải phin mịn, từ từ ép loại bỏ 2-3 giọt ban đầu rồi nhỏ 2-3 giọt lên lăng kính dưới và đọc kết quả.
Các dụng cụ cần thiết cho phương pháp phân tích này gồm: - Khúc xạ kế phòng thí nghiệm chia độ tới 0,2% hàm lượng chất khô và sai số nhỏ hơn 0,2%. - Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01g; - Cốc thủy tinh dung tích 50ml; - Cối chày sứ; - Đũa thủy tinh dẹt đầu; - Vải phin mịn; - Nước cất theo TCVN 2117 - 77. 1.1.4. Phương pháp phân tích hàm lượng vitamin C, TCVN 6427-2: 1998 (ISO 6557/2:1984) [2]. Ngày nay người ta biết vitamin C có trong tự nhiên dưới 2 dạng: dạng khử (axit L. ascorbic) và dạng oxy hoá (axit dehydroascorbic), dạng sau này ít hơn. Cả hai dạng đều tan trong nước, dễ bị phân huỷ khi tiếp xúc với các chấy oxy hoá hoặc bazơ. So với các vitamin khác, vitamin C là chất duy nhất không có ở dạng phức hợp với các mucleotit hoặc coenzym. Vitamin C dễ bị oxy hoá, nhất là khi thái, rửa, nđun sôi thực phẩm. Nếu có lẫn nđồng (Cu), sắt (Fe) hoặc một số kim loại khác trong nước sẽ làm tăng nhanh sự phá huỷ vitamin C. Do tính chất oxy hoá - khử mạnh, nên vitamin C tham gia nhiều trong các quá trình chuyển hoá của cơ thể, có giá trị như một nhóm ngoại của coenzyme.
Đặc tính cơ bản của axit ascorbic là tác dụng khử. Người ta dùng đặc tính này để định lượng vitamin C khi cho nó tác dụng với một chất có màu, rồi xác ñịnh bằng phương pháp so màu. Có nhiều phương pháp dùng để đánh giá hàm lượng vitamin C như sắc ký điện di mao quản [3], sắc ký lỏng hiệu năng cao [4,5], sắc ký khí [6], điện di mao quản [7] và khối phổ [8], etc. Luận văn này sử dụng phương pháp chuẩn độ với muối natri 2,6 -dichloro-indophenol. Nguyên tắc của phương pháp chuẩn độ: Chiết axit ascorbic của phần mẫu thử bằng dung dịch axit oxalic, hoặc bằng dung dịch axit metaphôtphoric – axit axetic. Chuẩn độ bằng 2,6 diclorophenolindophenol cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt. Hàm lượng axit ascorbic, biểu thị bằng miligam trên 100g sản phẩm theo công thức sau: trong đó: m0 là khối lượng của phần mẫu thử trong phần dịch lấy để chuẩn độ, tính bằng gam; m1 là khối lượng của axit ascorbic tương đương với 1,0ml dung dịch thuốc nhuộm, tính bằng miligam; V0 là thể tích của dung dịch thuốc nhuộm dùng chuẩn độ, tính bằng mililit; V1 là thể tích của dung dịch thuốc nhuộm dùng trong mẫu trắng tính bằng mililit. Lấy kết quả trung bình cộng các giá trị thu được của ba lần xác định.2.2 Thuốc thử Một số dung dịch cần chuẩn bị: a. Dung dịch chiết Dùng dung dịch axit oxalic 2% (m/m), hoặc dung dịch axit metaphôtphoric/axit axetic được chuẩn bị như sau: Hòa tan 15g axit metaphôtphoric trong 40ml axit axetic băng và 200ml nước trong một bình định mức dung tích 500ml thêm nước cho tới vạch và lọc ngay qua giấy lọc cho vào một chai thủy tinh.
Dung dịch này có thể bảo quản được trong tủ lạnh từ 7 đến 10 ngày. b. 2,6 diclorophenolindophenol, dung dịch thuốc nhuộm mầu Hòa tan 50mg muối natri của 2,6 diclorophenolindophenol trong 150ml nước nóng (50-600C) chứa 42mg natri hydro cacbonat trong bình định mức dung tích 200ml thêm nước đến vạch và lọc. Bảo quản dung dịch này trong chai màu nâu sẫm và để trong tủ lạnh. Vì dung dịch này bị phân hủy theo thời gian nên phải pha dung dịch mới theo định kỳ. c. Axit ascorbic, dung dịch chuẩn 1g/l Cân 50mg axit ascorbic, cân chính xác đến 0,01mg được bảo quản trong bình hút ẩm, cho vào bình định mức dung tích 50ml và thêm dung dịch chiết cho tới vạch (2.2.1). d. Thiết bị, dụng cụ - Sử dụng thiết bị, dụng cụ thí nghiệm thông thường - Cân phân tích. - Máy khuấy từ - Buret có dung tích từ 10ml đến 50ml 1.2. Giới thiệu về dưa chuột Thuộc loại cây rau ăn quả hàng năm, họ Bầu bí (Cucurbitaceae). Thân và lá có lông, thân nhiều cành, có góc cạnh. Quả tròn, dài, màu lục nhạt hay vàng, mặt ngoài nhẵn, mặt trong có những u lồi hình gai. Là cây ưa nhiệt độ, phát triển tốt ở 25 - 30°c, cây sẽ ra hoa ở ngày thứ 26 sau khi nảy mầm. Ở Việt Nam có nhiều giống dưa chuột: nhóm quả ngắn, dài chừng 10cm; nhóm quả trung bình dài 15 - 20cm; nhóm quả dài 30 - 40cm. Người ta thu hoạch quả lúc 7-10 ngày tuổi, nên hái vào buổi sáng, để vào sọt có lót giấy, lá để không bị trầy, sướt. Loại bỏ ngay những quả bị các vết thâm. Trong 100g phần ăn được của quả dưa chuột có 95,0g% nước; 0,8g% protein; 3,0g% glucid; 0,7g% celulose; 23mg% canxi; 27mg% phospho; 10mg% sắt và 5mg% vitamin C, 40mg% kali, 10mg% natri và 7mg% clo. Sản lượng cả nước năm 2003 là 296 710 tấn, trong đó địa phương dẫn đầu là An Giang 26713 tấn, tiếp đến là Tiền Giang 18 252 tấn, Tây Ninh 16 425 tấn, Đồng Nai 15 430 tấn, TP. Hồ Chí Minh 15 288 tấn, Đắc Lắc 13 565 tấn, Thái Nguyên 13 100 tấn, Thái Bình 12 498 tấn, Hải Dương 10 799 tấn, Hà Nam 10 231 tấn…Cũng
giống như cà chua với sản lượng lớn được sản xuất tập trung, thị trường hầu khắp cả nước nhưng chủ yếu hộ gia đình làm theo truyền thống mà chưa có tác động công nghệ xử lý bảo quản ở qui mô tập trung nên cũng rất cần nghiên cứu mới trong giai đọan hiện nay. Hầu hết dưa chuột các lọai chưa có tác động kỹ thuật BQ. Thường các hộ gia đình thu hái rồi đem bán buôn hoặc bán lẻ ngay. Quan sát thấy chất lượng dưa chuột bán tại các cửa hàng hoặc chợ có trạng thái cảm quan xấu như mềm, nhăn nheo mất nước, mầu nhạt không tươi…Thêm vào đó chất lượng bên trong không tươi mà nghiêng về trạng thái khô dần. Hầu hết một số chợ để ý thấy các đống dưa chuột hỏng đổ ở các bãi cuối chợ cho thấy tỉ lệ hỏng là không nhỏ. Sử dụng bao bì LDPE 0,075mm cho kết quả khả quan nhất sau 7-10 ngày bảo quản dưa chuột ở nhiệt độ thường và 20-25 ngày ở 12oC [9]. Dưa chuột được xử lý nhiệt ở 470C trong 5 phút, kết hợp với khử trùng bằng JV 50 ppm, nhúng trong dung dịch BQE 15 nồng độ 92%, bọc từng quả bằng màng căng Zipper, bảo quản ở nhiệt độ thường được 15 ngày, tỉ lệ hư hỏng 7% [10]. Chưa có nhiều thông tin kết quả về bảo quản dưa chuột. nên cần nghiên cứu các kỹ thuật BQ để đảm bảo chất lượng mang tính tươi và hạn chế mất nước của dưa chuột ở các qui mô lớn. 1.3. Một số hiện tượng xảy ra khi bảo quản dưa chuột [11] 1.3.1. Sự bay hơi nước. Sự bay hơi nước tùy thuộc vào độ háo nước của hệ keo trong tế bào, trạng thái của mô bao che, đặc điểm và mức độ dập cơ học, độ ẩm, nhiệt độ của môi trường xung quanh, tốc độ chuyển động của không khí, cách bao gói, thời hạn và phương pháp bảo quản... Trong đó độ ẩm của môi trường bảo quản là quan trọng nhất. Lượng nước mất đi trong quá trình bảo quản rau còn tùy thuộc vào từng loại rau, độ già chín thu hái: độ ẩm giảm, nhiệt độ tăng đều làm tăng cường sự mất nước. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng lượng nước mất nhiều hay ít phụ thuộc vào việc bao gói chứ không phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản.
Tốc độ bay hơi nước trong quá trình bảo quản khác nhau: giai đoạn đầu (ngay sau khi thu hái) mất nước mạnh, giai đoạn giữa giảm đi và cuối cùng khi rau bắt đầu hư hỏng lại tăng lên. Sự mất nước không chỉ làm giảm khối lượng tự nhiên mà còn làm ảnh hưởng đến vẻ bề ngoài của sản phẩm, đến trạng thái và giá trị dinh dưỡng của rau. Những loại rau thu hái chưa đến độ thu hoạch tốc độ bay hơi nước mạnh bởi vì các phần tử keo trong chất nguyên sinh và trong không bào có khả năng giữ nước yếu dễ bị mất nước, héo và mất tươi. Wang và Ling đã chứng minh rằng dưa chuột bị mất nước, sự nhăn nheo rất rõ ràng và không thể chấp nhận được sau 12 ngày bảo quản khi không có bao gói [12]. Lượng nước mất nhiều dẫn đến sự phá hỏng kết cấu của mô làm rau bị héo, mềm. Bảo quản dưa ở 11oC, độ ẩm 90 - 95% sau 3 tuần, giảm trọng lượng với mẫu không bao gói 10%-11,2%, trong khi đó với bao bì PE chỉ số này còn rất nhỏ 1,5 - 2%. Trong thực tế để ngăn chặn sự mất nước một cách triệt để, có thể áp dụng đồng thời các biện pháp xử lý như: hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm, giảm tốc độ chuyển động của không khí trong kho, điều chỉnh thành phần khí bảo quản v.v…Sự giảm khối lượng tự nhiên. Sự giảm khối lượng của rau quả do bay hơi nước (75% đến 85%) và tiêu tốn các chất hữu cơ trong khi hô hấp (15 đến 25%) gọi là sự giảm khối lượng tự nhiên. Trong bất kỳ điều kiện tồn trữ nào cũng không tránh khỏi việc làm giảm khối lượng tự nhiên. Tuy nhiên, khi tạo được điều kiện bảo quản tối ưu thì có thể giảm tới mức tối thiểu sự hao hụt trọng lượng. Khối lượng rau giảm đi trong thời gian bảo quản phụ thuộc vào nhiều yếu tố: giống, loại, vùng khí hậu, cách thức chăm sóc, phương pháp và điều kiện bảo quản, mức độ nguyên vẹn cũng như độ chín thu hái. Với các điều kiện bảo quản như nhiệt độ, độ ẩm, bao bì, phương pháp bao gói thì bao bì là yếu tố quan trọng nhất đối với sự giảm khối lượng tự nhiên. 1.3.2. Sự sinh nhiệt Tất cả lượng nhiệt sinh ra trong quá trình bảo quản rau là do hô hấp, 2/3 lượng nhiệt thải ra môi trường xung quanh, còn 1/3 được dùng vào các quá trình
trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bay hơi và một phần dự trữ ở dạng năng lượng hóa học “vạn năng”. Sự sinh nhiệt là một yếu tố bất lợi trong quá trình bảo quản. Ngay ở nhiệt độ bảo quản tối ưu, gần 00C, nhiệt độ khối rau vẫn có thể tăng lên (1đến 20C trong 1 ngày đêm). Sự sinh nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng cao sự sinh nhiệt càng lớn. Nhiệt độ tăng, kích thích rau hô hấp mạnh, hoạt động sinh lý tăng lên, độ ẩm tăng. Đó là điều kiện thích hợp cho vi sinh vật phát triển và làm rau hỏng một cách nhanh chóng. Vì vậy, trong quá trình bảo quản rau quả phải khống chế điều kiện bảo quản tối ưu để sự sinh nhiệt là ít nhất. 1.3.2. Sự tạo thành ethylene Ethylene là một hormone của sự chín, làm cho rau bị già đi và làm cho lượng chất xơ trong rau tăng rõ rệt. Sự tạo thành ethylene làm tăng hoạt động sinh lý, hô hấp, sự xâm nhập của vi sinh vật, bệnh hại rau và làm tăng nhiệt độ bảo quản. Trong không khí bình thường có chứa khoảng 0,01 microlit ethylene/lít không khí. Ethylene làm giảm tuổi thọ của rau bảo quản ngay cả khi ở nhiệt độ an toàn nhất. Với rau, sự tạo thành ethylene làm úa vàng, mất hoàn toàn giá trị thương phẩm của rau. Với nồng độ 5 ppm, ethylene đã đủ làm mất màu xanh của rau sau một số ngày bảo quản. Cường độ sản sinh ethylene ở 200C của dưa chuột 0,1 - 1 ml/kg/giờ; cà chua: 1 - 10 ml/kg/giờ. Quá trình sản sinh ethylene bị giảm đi khi chúng được cất giữ trong điều kiện nhiệt độ thấp bởi vì ở nhiệt độ thấp sự hoạt động sinh lý bị giảm đi, các enzyme tham gia vào quá trình tổng hợp bị ức chế. Thành phần khí oxy, cacbonic trong khí quyển bảo quản có tác dụng tới sự tạo thành ethylene [13]. Ở thành phần không khí 5% CO2 và 5% O2, kìm hãm sự vàng hóa của dưa chuột, ngăn cản tổng hợp ethylene sau 3 tuần bảo quản. Mức khí CO2 10% trong bảo quản dưa chuột làm giảm sự tổng hợp ethylene. Ở nồng độ ethylen lớn gây ra sự biến đổi cấu trúc, làm cho dưa bị xốp trắng, giảm hàm lượng chlorophyl trong quả. Sự giảm oxy nhỏ hơn 8% và cacbonic lớn hơn 2% là điềukiện môi trường tốt nhất để sự tổng hợp ethylene ít nhất. Độ già chín khi thu hái có ảnh
hưởng tới sự tạo thành ethylene, ở mức độ chín quá thì khả năng tạo ethylene nhiều và khả năng bảo quản giảm. Ở cùng một loại giống, dưa chuột có kích thước nhỏ thì tạo ethylene nhiều hơn so với quả to. Quả thu hoạch bằng máy tạo ethylene nhiều gấp 2, 3 lần so với quả thu hoạch bằng tay. Để giảm bớt hàm lượng ethylene trong quá trình bảo quản có thể dùng một số chất hấp phụ để hấp phụ ethylene hoặc tiến hành xử lý rau theo nhiều phương pháp khác nhau [14] như dùng phương pháp xử lý nhiệt với dưa chuột, súp lơ xanh, cà chua bằng cách nhúng với nước nóng ở 38oC trong 10 phút làm giảm hẳn hàm lượng ethylene tổng hợp. Theo họ, xử lý nhiệt không những hạn chế tạo ethylene nội sinh mà còn hạn chế cả ethylene ngoại sinh. Có nhiều nguyên nhân giải thích, nhưng một trong những nguyên nhân là nhiệt làm ức chế enzyme tham gia tổng hợp ethylene. Dùng chất hấp phụ ethylene đặt trong túi rau bảo quản để hạn chế sự tạo thành ethylene. Các chất hấp phụ ethylene là các hợp chất của ion Mangan, các ion Bạc, … có tính oxy hóa cao để oxy hóa các ethylene nội sinh và ethylene ngoại sinh tạo thành khí cacbonic và nước. Ngoài ra để loại trừ ethylene cần làm thông thoáng và tiêu diệt các vi sinh vật gây ethylene (mốc xanh). 1.4. Tổng quan các phương pháp bảo quản rau quả tươi 1.4.1. Nguyên nhân gây tổn thất hoa quả sau thu hoạch: Hầu hết quá trình suy giảm khối lượng và chất lượng của hoa quả tươi đều diễn ra trong giai đoạn từ khi thu hoạch đến khi tiêu thụ. Ước tính tỷ lệ tổn thất rau quả sau thu hoạch do hư hỏng từ 10-35% (quả, 10 - 25%; rau, 15 to 35%) [15]. Nguyên nhân là do hoa quả sau khi thu hoạch vẫn là những tế bào sống và vẫn tiếp tục các hoạt động hô hấp và trao đổi chất thông qua một số quá trình biến đổi. Chính những biến đổi này làm cho hoa quả nhanh chín, nhanh già, nhũn…dẫn tới hỏng nếu không áp dụng biện pháp đặc biệt để làm chậm các quá trình này. Rau quả sau thu hoạch thường trải qua một số biến đổi như: biến đổi sinh hoá, biến đổi vật lý và biến đổi hoá học. Hiểu rõ đặc tính hô hấp của quả tươi cũng như cơ chế của những biến đổi trên có thể kéo dài thời hạn bảo quản của chúng.