- i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN NHO NINH THUẬN BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH KHÍ (CONTROLLED ATMOSPHERE-CA) LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hà Nội - 2017 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN NHO NINH THUẬN BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH KHÍ (CONTROLLED ATMOSPHERE-CA) Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 62540104 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. - Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các cán bộ Viện Cơ điện và Công nghệ sau thu hoạch đặc biệt là bộ môn Bảo quản Thực phẩm đã giúp tôi thực hiện các nghiên cứu của mình. - Tổng quan về quả nho. - Biến đổi sinh lý của quả nho sau thu hoạch. - Hệ vi sinh vật trên quả nho. - Thực trạng sau thu hoạch đối với quả nho Ninh Thuận. - Các phƣơng pháp bảo quản nho sau thu hoạch. - Bảo quản ở nhiệt độ thấp (bảo quản lạnh. - Bảo quản trong môi trƣờng thay đổi thành phần khí quyển. - Bảo quản trong môi trƣờng khí quyển điều chỉnh (CA. - Bảo quản trong môi trƣờng khí quyển cải biến (MAP. - Bảo quản bằng hóa chất. - Bảo quản bằng màng polyme sinh học. - Bảo quản bằng Ozone. - Bảo quản bằng phƣơng pháp kết hợp. - Tình hình nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam về phƣơng pháp bảo quản nho bằng CA. - Khả năng ức chế vi sinh vật của axit hữu cơ trên quả nho NH 01-48. - Nghiên cứu sự biến đổi sinh lý và sinh hóa của nho xanh Ninh Thuận trong thời gian bảo quản. - Nghiên cứu ảnh hƣởng của đa yếu tố (nồng độ khí O2 và CO2) đến chất lƣợng và thời gian bảo quản nho xanh Ninh Thuận. - Khảo nghiệm quy trình công nghệ bảo quản CA ở quy mô Pilot. - Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu của axit hữu cơ với vi khuẩn phân lập đƣợc. - Nồng độ ức chế nấm tối thiểu của axit hữu cơ với nấm men phân lập đƣợc. - Nồng độ diệt nấm tối thiểu của axit hữu cơ với nấm men phân lập đƣợc. - Nồng độ ức chế nấm tối thiểu của axit hữu cơ với nấm mốc phân lập đƣợc. - Nồng độ diệt nấm tối thiểu của axit hữu cơ với nấm mốc phân lập đƣợc. - Ứng dụng axit lactic trong tiền xử lý bảo quản quả nho NH 01-48. - Ảnh hƣởng của nồng độ axit lactic đến độ cứng của quả. - Nghiên cứu sự biến đổi sinh lý và sinh hóa của quả nho xanh Ninh Thuận trong thời gian bảo quản. - Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến cƣờng độ hô hấp của quả nho NH 01-48 trong thời gian bảo quản. - Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến chất lƣợng của quả nho NH 01- 48 trong thơi gian bảo quản. - Ảnh hƣởng của nồng độ khí O2 đến chất lƣợng quả nho xanh NH 01- 48 trong quá trình bảo quản. - Ảnh hƣởng của nồng độ khí CO2 đến chất lƣợng quả nho xanh NH 01-48 trong quá trình bảo quản. - Ảnh hƣởng của đa yếu tố (nồng độ khí O2 và nồng độ khí CO2) đến chất lƣợng và thời gian bảo quản quả nho xanh Ninh Thuận. - Tối ƣu hóa quá trình bảo quả nho xanh NH 01- 48 bằng công nghệ CA.. - Hoàn thiện quy trình công nghệ bảo quản quả nho xanh NH 01-48 bằng phƣơng pháp CA ở quy mô pilot. - Kết quả bảo quản nho xanh bằng CA ở quy mô Pilot. - Đề xuất quy trình công nghệ bảo quản quả nho xanh NH 01-48 bằng phƣơng pháp điều chỉnh khí CA. - 127 Phụ lục 1: Phân lập và định tên vi sinh vật trên nho Ninh Thuận Phụ lục 2: Số liệu thí nghiệm nghiên cứu sự biến đổi sinh lý và sinh hóa của quả nho NH 01-48 trong thời gian bảo quản Phụ lục 3: Xử lý số liệu đa yếu tố và tối ƣu hóa bảo quản quả nho NH 01-48 bằng phƣơng pháp CA Phụ lục 4: Một số hình ảnh trong quá trình nghiên cứu vàthực nghiệm ix DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên đầy đủ Tiếng Anh Tên đầy đủ Tiếng Việt ATTP An toàn thực phẩm CA Controlled Atmosphere Điều chỉnh khí quyển CFU/g Colony Forming Units per gram Đơn vị khuẩn lạc/gram DNA Deoxyribonucleic acid Axit Deoxyribonucleic FDF Fruit detachment force Lực liên kết giữa cuống và quả FOS Fructo-oligosaccharides Fructo-oligosaccharides MAP Modified Atmosphere Packaging Bao gói khí điều biến MPP Modified Paper Packaging Bao bì bao gói điều biến MHB Mueller Hinton Broth Môi trường không chọn lọc MIC Minimum Inhibitory Concentration Nồng độ ức chế vi khuẩn tối thiểu MFC Minimum Fungicidal Concentration Nồng độ ức chế nấm tối thiểu MBC Minimum Bactericidal Concentration Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu PG Polygalacturonase Enzyme Polygalacturonase POD Peroxidase Enzyme Peroxidase PDA Potato Dextrose Agar Môi trường thạch đường khoai tây TA Titration Acid Hàm lượng axit tổng số TSS Total solution solids Hàm lượng chất khô tổng số TVC Total viable count Hàm lượng vi sinh vật tổng số TAC Total Antioxidant Capacity Khả năng chống oxi hóa tổng số TGA Trypton Glucoza Agar Môi trường vi sinh vật tổng số RNA Ribonucleic acid Axit Ribonucleic YGC Yeast Glucoza Chloramphenicol Môi trường nuôi cấy nấm men, mốc x DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. - Định tên nấm men phân lập được trên quả nho Ninh Thuận. - 58 Bảng 3.6.Định tên nấm mốc phân lập được trên quả nho Ninh Thuận. - Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng cảm quan. - Ảnh hưởng của nồng độ khí O2 đến chất lượng cảm quan. - Ảnh hưởng của nồng độ khí CO2 cao đến chất lượng cảm quan. - Đánh giá chất lượng của quả nho xanh NH01-48 trong quá trình bảo quản ở quy mô Pilot. - Đánh giá chất lượng cảm quancủa nho NH 01-48 trong quá trình bảo quản ở quy mô Pilot. - Khả năng kháng nấm mốc phân lập được của axit lactic ở một số nồng độ. - Ảnh hưởng của nồng độ axit lactic đến độ cứng của quả nho NH01-48. - 68 trong thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nồng độ axit lactic đến màu sắc của quả nho NH01-48. - 69 trong thời gian bảo quản. - 70 của quả nho NH01-48 trong thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nồng độ axit lactic đến hàm lượng axit tổng số của quả nho NH01-48. - 71 trong thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nồng độ axit lactic đến hàm lượng VSV tổng số của quả nho NH01-48. - 72 trong thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường độ hô hấp của quả nho xanh NH 01-48. - 73 theo thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ cứng thịt quả nho xanh NH01- 48. - 74 theo thời gian bảo quản. - 75 của quả nho xanh NH01-48 theo thời gian bảo quản. - 76 của quả nho xanh NH01-48 theo thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nồng độ khí O2đến độ cứng thịt quả nho xanh NH 01-48. - 80 theo thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nồng độ khí O2 đến hàm lượng chất khôtổng số. - 81 xii của quả nho xanh NH01-48 theo thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nồng độ khí O2 đến hàm lượng axit tổng số. - 82 của nho xanh NH01- 48 theo thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nồng độ khí CO2 đến hoạt độ enzyme cellulase. - 86 của quả nho NH01-48theo thời gian bảo quản. - 86 Hình 3.19.Ảnh hưởng của nồng độ khí CO2 đến hoạt độ enzyme pectinesterase. - 87 của quả nho NH01-48trong thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nồng độ khí CO2đến độ cứng thịt quả nho xanh NH 01-48. - 88 trongthời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nồng độ khí CO2đến hàm lượng chất khô tổng số. - 89 của quả nho xanh NH01-48 trong thời gian bảo quản. - Ảnh hưởng của nồng độ khí CO2đến hàm lượng axit tổng số. - 90 của quả nho xanh NH01-48 trong thời gian bảo quản. - Biểu diễn 3D quan hệ nồng độ khí O2 và khí CO2 đến hàm lượng axit tổng số. - Quy trình công nghệ bảo quản. - 109 quả nho xanh NH 01-48 ở quy mô Pilot. - Diện tích trồng nho của tỉnh khoảng 2.500 ha tập trung chủ yếu ở huyện Ninh Phước, Ninh Hải và thị xã Phan Rang - Tháp Chàm, với nhiều loại giống nho mới cho năng suất cao, sản lượng hàng năm ổn định từ 60-65 ngàn tấn.Tuy nhiên, việc sản xuất nho hiện nay tại Ninh Thuận đang gặp khó khăn như kỹ thuật canh tác chưa hợp lý, thu hoạch không đúng thời điểm, việc bảo quản còn nhiều bất cập, điều kiện sơ chế thô sơ nên chất lượng nho giảm, sản phẩm nho Ninh Thuận chưa được quảng bá và tiêu thụ rộng rãi ra cả nước (nhất là các tỉnh phía Bắc). - Vì thế, cần phải có giải pháp để nâng cao chất lượng nho, đặc biệt trong khâu sơ chế, bảo quản sau thu hoạch để nho Ninh Thuận đủ sức cạnh tranh với các mặt hàng nho xuất khẩu trên thế giới. - Tuy nhiên, mỗi phương pháp đều có cơ chế đặc thù nhằm hạn chế những biến đổi về sinh lý, sinh hóa và sự gây hại của vi sinh vật có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm để kéo dài được thời gian bảo quản. - Ở Việt Nam hiện nay bảo quản rau quả bằng hóa chất là phương pháp được áp dụng phổ biến nhất. - Do đó, xu hướng lựa chọn những công nghệ thân thiện với môi trường theo hướng ứng dụng các nguyên lý vật lý và sinh học nhằm duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản rau quả là vấn đề đang được rất nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu. - Bảo quản rau quả bằng phương pháp điều chỉnh khí Controlled Atmosphere (CA) là một kỹ thuật tiên tiến, duy trì CO2 và O2 ở một nồng độ thích hợp nhằm hạn chế đến mức thấp nhất cường độ hô hấp, ngăn ngừa sự thoát hơi nước, duy trì chất lượng cảm quan, ngoài ra bảo quản bằng CA còn có hiệu quả ức chế sự hoạt động của vi sinh vật gây thối hỏng rau quả sau thu hoạch. - Đây là một công nghệ có nhiều tính năng ưu việt do vừa đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, vừa hạn chế sử dụng bao bì, mặt khác lại giữ được chất lượng của sản phẩm gần với tự nhiên so với các phương pháp bảo quản khác. - Hiện nay, trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về ứng dụng của phương pháp CA trong quá trình bảo quản trên các đối tượng rau quả khác nhau và đem lại hiệu quả rõ rệt. - Tuy nhiên, cơ chế tác động của CA trong bảo quản mới về mặt sinh lý, để xây dựng được quy trình công nghệ bảo quản bằng CA cho các đối tượng rau quả khác nhau cần phải có đầu tư nghiên cứu cơ bản về các đặc tính (sinh hóa, vi sinh vật) để xác định những giải pháp công nghệ kết hợp nhằm tạo ra quy trình công nghệ hoàn thiện. - Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phƣơng pháp điều chỉnh khí (Controlled Atmosphere – CA. - Xác định được cơ sở khoa học và xây dựng được quy trình công nghệ sơ chế bảo quản quả nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí quyển CA. - Đảm bảo chất lượng dinh dưỡng, cảm quan và An toàn thực phẩm (ATTP), kéo dài thời gian bảo từ 10 - 12 ngày so với phương pháp bảo quản lạnh ẩm thông thường. - Xác định giải pháp xử lý nguyên liệu tiền bảo quản bằng một số axit hữu cơ thân thiện môi trường. - Nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố và đề xuất quy trình công nghệ sơ chế và bảo quản quả nho xanh NH01-48 Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí quyển CA ở quy mô phòng thí nghiệm. - Nghiên cứu khảo nghiệm và hoàn thiện quy trình công nghệ sơ chế bảo quản quả nho xanh NH01-48 Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí quyển CA ở quy mô Pilot. - Việc xác định vi sinh vật đặc trưng đến loài trên nho Ninh Thuận là tiền đề cho việc tìm giải pháp bảo quản nho hiệu quả. - Bằng thực nghiệm đã chứng minh được axit lactic có khả năng ức chế được vi sinh vật gây thối hỏng nho Ninh Thuận và có thể ứng dụng trong xử lý nguyên liệu nhằm nâng cao hiệu quả trong bảo quản. - Đã xác định được đặc tính sinh lý, biến đổi sinh hóa của quả nho và sự hoạt động của vi sinh vật là những nguyên nhân gây thối hỏng cho quả nho Ninh Thuận và chứng minh được cơ chế ứng dụng của công nghệ điều chỉnh khí CA có hiệu quả trong bảo quản so với các phương pháp bảo quản thông thường. - Kết quả nghiên cứu đã bổ sung cơ sở phương pháp luận cho ứng dụng công nghệ điều chỉnh khí quyển CA trong bảo quản quả nho Ninh Thuận nói riêng và các loại rau quả khác nói chung. - Thành công của nghiên cứu là giải pháp có tính khả thi có thể áp dụng ngay bảo quản nho Ninh Thuận quy mô liên hộ gia đình, tăng thời gian bảo quản của nho
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt