Nghiên cứu khả năng bảo quản xoài cát Hòa Lộc bằng màng chitosan-tinh bột biến tính và chitosan-gelatin bổ sung nano bạc: Luận văn thạc sĩ :Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

DƯƠNG QUỐC ĐẠT

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BẢO QUẢN XOÀI

CÁT HÒA LỘC BẰNG MÀNG CHITOSAN￾TINH BỘT BIẾN TÍNH VÀ CHITOSAN￾GELATIN BỔ SUNG NANO BẠC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã chuyên ngành: 8540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công Nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đức Vượng

TS. Đỗ Việt Hà

Người phản biện 1: TS. Vũ Thị Hoan

Người phản biện 2: PGS.TS. Kha Chấn Tuyền

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại

học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 27 tháng 08 năm 2022

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. GS.TS. Trần Đình Thắng - Chủ tịch Hội đồng

2. TS. Vũ Thị Hoan - Phản biện 1

3. PGS.TS. Kha Chấn Tuyền - Phản biện 2

4. TS. Nguyễn Lệ Hà - Ủy viên

5. TS. Lê Hương Thủy - Thư ký

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG VIỆN TRƯỞNG VIỆN CNSH&TP

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: DƯƠNG QUỐC ĐẠT

MSHV: 19000061

Ngày, tháng, năm sinh: 20-08-1996 Nơi sinh: Thành phố Tây Ninh

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã chuyên ngành: 8540101

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu khả năng bảo quản xoài cát Hòa Lộc bằng màng chitosan-tinh bột biến

tính và chitosan-gelatin bổ sung nano bạc

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Hoàn thành các nội dung có trong nghiên cứu sau:

Nội dung 1: nghiên cứu tỷ lệ phối trộn (v/v) chitosan-tinh bột biến tính và chitosan￾gelatin

Nội dung 2: nghiên cứu nồng độ phối trộn (w/v) chitosan-tinh bột biến tính và

chitosan-gelatin

Nội dung 3: nghiên cứu bảo quản xoài bằng màng chitosan-tinh bột biến tính và

chitosan-gelatin bổ sung nano bạc

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/10/2021

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2022

IV. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Nguyễn Đức Vượng

TS. Đỗ Việt Hà

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng 09 năm 2022

NGƯỜI HƯỚNG DẪN

Người HD1 Người HD2

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

VIỆN TRƯỞNG VIỆN CNSH&TP

i

LỜI CẢM ƠN

Quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp ngành Công nghệ thực phẩm đã giúp tôi ôn luyện

lại những kiến thức đã được học trước đây, rút ra những kinh nghiệm và kiến thức

quý báu trong quá trình nghiên cứu, dần làm quen với thực tiễn công tác nghiên cứu

khoa học.

Để hoàn thành được luận văn này, tôi xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Đức Vượng

và thầy Đỗ Việt Hà, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận

lợi cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài.

Xin cảm ơn đến quý thầy cô Trường Đại học Công Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh,

đặc biệt là quý thầy cô Bộ môn Công nghệ Sinh học và Thực phẩm đã tận tình giảng

dạy và truyền đạt kiến thức quý báu trong quá trình học tập làm cơ sở khoa học để tôi

thực hiện luận văn.

Cảm ơn các quý thầy cô phòng thí nghiệm viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm

đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt đề tài.

Cảm ơn các bạn sinh viên lớp Công nghệ thực phẩm K13 đã giúp đỡ và đóng góp ý

kiến cho đề tài nghiên cứu của tôi. Xin chân thành cảm ơn!

i

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Nghiên cứu nhằm mục đích khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo màng

chitosan kết hợp ba loại tinh bột biến tính (E1412, E1414 và E1420) và gelatin như

nồng độ và tỷ lệ phối trộn. Các yếu tố khảo sát bao gồm nồng độ tinh bột biến tính và

gelatin sử dụng để phối trộn 2%, 4%, 6% và 8% (w/v); tỷ lệ phối trộn chitosan với

tinh bột biến tính và gelatin 2:8, 3:7, 4:6 và 5:5 (v/v). Kết quả thu nhận được cho thấy

các yếu tố tạo màng tốt nhất của hai loại màng là: chitosan kết hợp tinh bột biến tính

gồm nồng độ chitosan 2% (w/v), tinh bột biến tính E1414 nồng độ 4% (w/v) với tỷ lệ

phối trộn chitosan-tinh bột biến tính là 5:5 (v/v). Đối với các yếu tố tạo màng chitosan

kết hợp gelatin gồm nồng độ chitosan 2% (w/v), gelatin nồng độ 6% (w/v) với tỷ lệ

phối trộn chitosan-gelatin là 3:7 (v/v).

Màng kết hợp được bổ sung nano bạc có nồng độ 0,005 M để đánh giá khả năng bảo

quản của xoài cát Hòa Lộc. Kết quả thử nghiệm cho thấy mẫu xoài được bảo quản

màng chitosan kết hợp tinh bột biến tính và gelatin có bổ sung nano bạc có thời gian

bảo quản dài hơn so với mẫu xoài không bảo quản bằng màng. Đối với mẫu đối chứng

(M0) ở ngày thứ 8, tỷ lệ hao hụt khối lượng 31,5%, hàm lượng vitamin C 0,033 mg%,

hàm lượng axit tổng 0,557%, hàm lượng chất khô hòa tan 25oBrix, hàm lượng đường

tổng 30,618%. Đối với mẫu được bảo quản bằng màng chitosan kết hợp tinh bột biến

tính và gelatin có bổ sung nano bạc (M3, M4). Chỉ tiêu chất lượng của mẫu M3, M4

ở ngày bảo quản vào ngày 12 lần lượt là: tỷ lệ hao hụt khối lượng 26,25 và 27,23%,

hàm lượng vitamin C 0,026 và 0,028 mg%, hàm lượng chất khô hòa tan 26,7 và

27,5oBrix, hàm lượng axit tổng 0,373 và 0,359%, hàm lượng đường tổng 27,188 và

27,117%.

Từ khóa: chitosan, tinh bột biến tính, gelatin, nano bạc, xoài cát Hòa Lộc

ii

ABSTRACT

The study aimed to investigate the factors affecting the ability to form chitosan films

by combining three types of modified-starch (E1412, E1414, and E1420) and gelatin

with concentration and mixing ratio. Researched factors include the concentration of

modified-starch and gelatin used for mixing 2%, 4%, 6%, and 8% (w/v); the mixing

ratio of chitosan with modified-starch and gelatin 2:8, 3:7, 4:6, and 5:5 (v/v). The

obtained results showed that the best film-forming factors of two types of films were:

chitosan combined with modified starch with the concentration of chitosan at 2%

(w/v), modified-starch E1414 concentration of 4% (w/v) with a mixing ratio of

chitosan-modified starch of 5:5 (v/v). For chitosan film-forming factors combined

with ceramic gelatin with a chitosan concentration of 2% (w/v), gelatin at a

concentration of 6% (w/v) with a chitosan-gelatin mixing ratio of 3:7 (v/v).

The combined films was supplemented with 0.005M silver nano to evaluate the

preservation ability of Hoa Loc mango. The test results showed that the mango

samples preserved with chitosan film combining modified starch and gelatin with

added silver nanoparticles had a longer storage time than the control samples without

membrane preservation. For the control sample (M0) on the 8

th

-day, mass loss rate

31.5%, vitamin C contents 0.033 mg%, total acid contents 0.557%, soluble solid

contents 25oBrix, total sugar contents 30.618%. For samples preserved by chitosan

film combined with modified-starch and gelatin supplemented with nano silver (M3,

M4). The quality parameters of samples M3, and M4 at storage day on 12th

-day were:

mass loss rate of 26,25 and 27,23%, vitamin C contents of 0,026 and 0,028 mg%,

soluble solid contents 26,7 and 27,5

oBrix, total acid contents 0,373 and 0,359%, total

sugar contents 27,188 and 27,117%

Keywords: chitosan, modidied-starch, gelatin, nanosilver, Hoa Loc mango

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của

tôi theo sự hướng dẫn của Tiến sĩ Nguyễn Đức Vượng và Tiến sĩ Đỗ Việt Hà. Các

kết quả nghiên cứu này chưa từng được dùng trong bất cứ luận văn nào. Việc tham

khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo

đúng quy định.

Học viên

Dương Quốc Đạt

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ............................................................................. i

ABSTRACT............................................................................................................... ii

LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i

MỤC LỤC.................................................................................................................. ii

DANH MỤC HÌNH ẢNH ..........................................................................................v

DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... viii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................... ix

MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1

1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...........................................................................2

4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu .............................................................2

5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài.....................................................................................2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN........................................................................................4

1.1 Tổng quan về trái xoài sau thu hoạch ...............................................................4

1.1.1 Các loại sâu bệnh ...............................................................................................5

1.1.2 Những biến đổi sau thu hoạch của xoài .............................................................6

1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản xoài...........................................7

1.1.4 Giá trị dinh dưỡng và sử dụng ...........................................................................7

1.2 Tổng quan về phương pháp bảo quản trái cây ..................................................8

1.2.1 Các phương pháp bảo quản trái cây...................................................................9

1.2.2 Các phương pháp bao màng.............................................................................11

1.3 Tổng quan về nguyên liệu tạo màng ...............................................................12

1.3.1 Chitosan............................................................................................................12

1.3.2 Tinh bột biến tính .............................................................................................16

1.3.3 Gelatin ..............................................................................................................18

1.3.4 Tổng quan về nano bạc ....................................................................................18

iii

1.4 Các nghiên cứu................................................................................................19

1.4.1 Nghiên cứu trong nước.....................................................................................19

1.4.2 Nghiên cứu ngoài nước ....................................................................................21

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................23

2.1 Phương tiện nghiên cứu ..................................................................................23

2.1.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu....................................................................23

2.1.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất............................................................................23

2.1.3 Nguyên liệu ......................................................................................................25

2.2 Phương pháp nghiên cứu.................................................................................26

2.2.1 Các phương pháp phân tích..............................................................................26

2.2.2 Phương pháp xử lý số liệu................................................................................27

2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm........................................................................27

2.3.1 Nội dung 1: Tạo màng......................................................................................27

2.3.2 Nội dung 2: nghiên cứu bảo quản xoài cát Hòa Lộc bằng màng chitosan￾TBBT và chitosan-gelatin bổ sung nano bạc ............................................................31

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN................................................................34

3.1 Khả năng tạo màng chitosan – gelatin ............................................................34

3.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến tính chất cơ lý của màng chitosan .........34

3.2 Khả năng tạo màng chitosan với 3 loại tinh bột biến tính ..............................38

3.2.1 Ảnh hưởng nồng độ tinh bột biến tính E1412 đến tính chất cơ lý của màng

chitosan......................................................................................................................38

3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ tinh bột biến tính E1414 đến tính chất cơ lý của màng

chitosan......................................................................................................................43

3.2.3 Ảnh hưởng nồng độ tinh bột biến tính E1420 đến tính chất cơ lý của màng

chitosan......................................................................................................................47

3.3 So sánh khả năng tạo màng chitosan của 3 loại tinh bột biến tính .................50

3.3.1 Ảnh hưởng của ba loại tinh bột biến tinh đến tính chất cơ lý của màng

chitosan-TBBT với tỉ lệ phối trộn 5:5 (v/v)..............................................................50

3.4 Sự phân tán của các hạt nano bạc trên màng chitosan kết hợp tinh bột biến

tính và gelatin........................................................................................................55

3.5 Khả năng bảo quản xoài Hòa Lộc bằng màng chitosan-tinh bột biến tính.....56

iv

3.5.1 Hao hụt khối lượng theo thời gian bảo quản....................................................56

3.5.2 Thay đổi hàm lượng vitamin C theo thời gian bảo quản .................................58

3.5.3 Sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan của xoài theo thời gian bảo quản ....59

3.5.4 Sự thay đổi hàm lượng axit tổng của xoài theo thời gian bảo quản.................60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................67

1. Kết luận .............................................................................................................67

2. Kiến nghị...........................................................................................................67

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA HỌC VIÊN ............................69