Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Bao bì nhựa tổng hợp có nguồn gốc từ dầu mỏ (như polypropylene, polyethylene, polystyrene) hiện chiếm tỷ trọng lớn trong chuỗi cung ứng thực phẩm nhờ ưu điểm về giá thành thấp, trọng lượng nhẹ, khả năng chịu nhiệt và tính chất cơ lý bền bỉ. Tuy nhiên, các vật liệu này không có khả năng phân hủy sinh học, dẫn đến việc khoảng 55% sản phẩm nhựa bị loại bỏ trực tiếp ra môi trường mỗi năm, gây tích tụ vi nhựa và tạo ra các hợp chất độc hại như acrolein và propanal trong quá trình phân hủy. Song song với đó, quá trình chế biến và tiêu thụ rau củ, trái cây tại Việt Nam tạo ra lượng phụ phẩm (vỏ, hạt, lõi) chiếm từ 25% đến 30% tổng khối lượng sản phẩm. Riêng đối với quả tắc (Citrofortunella microcarpa) và quả chanh dây (Passiflora edulis Sims), phần vỏ chiếm từ 20% đến 63% khối lượng nhưng thường bị thải bỏ, gây áp lực lớn cho công tác quản lý chất thải hữu cơ dù chứa hàm lượng polysaccharide dồi dào, đặc biệt là pectin.

Xuất phát từ thực trạng trên, khóa luận tập trung nghiên cứu tận dụng nguồn phụ phẩm vỏ tắc và vỏ chanh dây để điều chế pectin bằng phương pháp hóa học thân thiện môi trường, sau đó phối trộn với tinh bột sắn và glycerol nhằm tạo màng sinh học ăn được (edible film) phục vụ bảo quản nông sản.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu cụ thể của đề tài bao gồm:

  1. Xây dựng quy trình chiết xuất pectin từ nguyên liệu bột vỏ tắc và vỏ chanh dây.
  2. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ (nhiệt độ, thời gian chiết, nồng độ citric acid) đến hiệu suất thu hồi và đánh giá các chỉ tiêu hóa lý, cấu trúc của pectin.
  3. Xây dựng quy trình chế tạo màng phức hợp sinh học pectin/tinh bột/glycerol (màng P/S/G).
  4. Khảo sát tác động của hàm lượng pectin (0% đến 100% w/w) và hàm lượng chất hóa dẻo glycerol (0% đến 30% w/w) lên các tính chất cơ lý, quang học và cản ẩm của màng P/S/G.
  5. Thử nghiệm và đánh giá khả năng bảo quản trái chuối sứ của màng P/S/G thông qua sự biến đổi về khối lượng, độ cứng và màu sắc sau thời gian lưu trữ.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Pectin chiết xuất từ vỏ tắc và vỏ chanh dây thu gom tại TP. Hồ Chí Minh; tinh bột sắn thương mại; chất hóa dẻo glycerol; màng sinh học phức hợp P/S/G; mẫu nông sản thử nghiệm là trái chuối sứ.
  • Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm Hóa Polymer, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
  • Phạm vi thời gian: Đồ án được hoàn thành và nghiệm thu vào tháng 08 năm 2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và các khái niệm sử dụng

  • Cấu trúc pectin: Pectin là heteropolysaccharide cấu tạo chủ yếu từ các đơn vị D-galacturonic acid liên kết bởi liên kết $\alpha$-(1,4)-glycosidic, bao gồm ba vùng cấu trúc chính: homogalacturonan (HG, chiếm khoảng 65%), rhamnogalacturonan-I (RG-I, chiếm 20–35%) và rhamnogalacturonan-II (RG-II, chiếm khoảng 10%). Ngoài ra còn có các dạng phụ như xylogalacturonan (XGA) và apiogalacturonan (AP).
  • Phân loại pectin: Dựa trên mức độ ester hóa (Degree of Esterification - DE) và hàm lượng methoxyl (MeO):
    • High Methoxyl Pectin (HMP): DE > 50% hoặc MeO > 7%, cơ chế tạo gel phụ thuộc vào liên kết hydro và tương tác kỵ nước trong điều kiện pH thấp (2,5–3,5) cùng nồng độ đường cao (> 55%).
    • Low Methoxyl Pectin (LMP): DE < 50% hoặc MeO < 7%, tạo gel theo mô hình hộp trứng (egg-box) nhờ liên kết chéo giữa các nhóm carboxylate với cation hóa trị hai ($Ca^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Zn^{2+}$) trong dải pH rộng (3,0–7,0) mà không cần đường.
    • Amidated Low Methoxyl Pectin (ALMP): Pectin methoxyl thấp có nhóm amid thay thế nhóm methyl-ester.
  • Tinh bột sắn (Manihot esculenta Crantz): Polymer tự nhiên gồm amylose (mạch thẳng, ~25%) và amylopectin (mạch phân nhánh, ~75%). Tinh bột được hồ hóa bằng nhiệt để phá vỡ liên kết hydro nội phân tử, hỗ trợ tạo mạng lưới gel tương thích với pectin.
  • Chất hóa dẻo glycerol: Hợp chất trihydroxy phân tử nhỏ giúp chèn vào giữa các chuỗi polymer, làm giảm lực liên kết nội phân tử, tăng tính linh động của mạch và độ dẻo dai cho màng.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

  • Xử lý nguyên liệu: Vỏ tắc và chanh dây được rửa sạch, cắt nhỏ, sấy ở 60 ℃ đến khi độ ẩm dưới 10%, nghiền mịn và rây qua cỡ hạt 0,6–1,5 mm.
  • Phương pháp chiết xuất acid hữu cơ: Bột vỏ được phân tán trong dung dịch citric acid theo tỷ lệ rắn/lỏng 1:25 (w/v). Quá trình chiết có gia nhiệt và khuấy từ, sau đó ly tâm 9000 vòng/phút trong 5 phút để tách dịch chiết. Kết tủa pectin bằng cồn $96^\circ$ theo tỷ lệ thể tích dịch chiết/cồn là 1:2 (v/v), rửa lại 3 lần bằng cồn $70^\circ$, lọc và sấy ở 60 ℃ trong 24 giờ.
  • Phương pháp chuẩn độ hóa tích phân: Xác định trọng lượng đương lượng (EW), hàm lượng methoxyl (%MeO), hàm lượng anhydrogalacturonic acid (%AUA) và mức độ ester hóa (%DE) theo phương pháp chuẩn độ trung hòa acid - bazơ với dung dịch NaOH và HCl tiêu chuẩn.
  • Phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR): Đo trên thiết bị FTIR-4700 (Jasco, Nhật Bản) với đầu đo ATR, dải sóng 4000–400 $\text{cm}^{-1}$, độ phân giải 2 $\text{cm}^{-1}$ nhằm xác định các nhóm chức hóa học đặc trưng.
  • Phương pháp đúc màng (Solvent Casting): Hòa tan 1,4 g chất rắn tổng (pectin và tinh bột sắn theo các tỷ lệ 0%, 25%, 50%, 75%, 100%) trong 40 mL nước cất (pectin hòa tan ở 50 ℃; tinh bột sắn hồ hóa ở 90 ℃ trong 30 phút), phối trộn với glycerol (tỷ lệ 0%, 10%, 20%, 30% so với khối lượng chất rắn), khuấy ở 50 ℃ trong 1 giờ, đổ vào đĩa petri đường kính 90 mm và làm khô tự nhiên trong 24 giờ.
  • Phương pháp đánh giá tính chất màng:
    • Độ dày: Đo tại 10 vị trí bằng thước panme điện tử Shahe.
    • Độ ẩm, độ hòa tan, độ trương nở: Đo theo phương pháp khối lượng qua các bước sấy 110 ℃ và ngâm nước cất 24 giờ.
    • Khả năng truyền ẩm (WVP): Gắn màng lên miệng ống nghiệm chứa hạt hút ẩm silicagel khan, đặt trong bình hút ẩm kín có dung dịch muối bão hòa (độ ẩm $75 \pm 3%$ RH) ở nhiệt độ phòng, cân định kỳ 24 giờ trong 6 ngày liên tục.
    • Độ bền kéo (Tensile Strength - TS) và độ giãn dài khi đứt (Elongation at Break - EB): Đo trên máy kéo nén vạn năng Testometric M350-10CT với tốc độ kéo 50 mm/phút, lực kích hoạt 0,5 N.
    • Độ truyền qua (Transmittance): Đo quang phổ UV-Vis bằng máy UH5300 Hitachi (dải bước sóng 200–1100 nm).
  • Phương pháp đánh giá bảo quản thực phẩm: Chuối sứ được phủ màng P/S/G theo phương pháp nhúng (nhúng 1 lớp - L1, 2 lớp - L2, 3 lớp - L3) và đối chứng (ĐC, không phủ màng). Theo dõi liên tục trong 7 ngày các chỉ tiêu: tỷ lệ hao hụt khối lượng ($L%$), độ khác biệt màu sắc ($\Delta E^_{ab}$) dựa trên hệ tọa độ màu $L^, a^, b^$, và độ cứng bằng máy đo độ cứng Delima.
  • Phương pháp xử lý thống kê: Dữ liệu lặp lại tối thiểu 3 lần ($n \ge 3$), biểu diễn dưới dạng trung bình $\pm$ độ lệch chuẩn (Mean $\pm$ SD). Phân tích phương sai ANOVA một yếu tố kết hợp kiểm định Holm-Bonferroni ở mức ý nghĩa $\alpha = 0,05$ bằng phần mềm Excel 2016 và OriginLab 2024.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Chương này hệ thống hóa các tài liệu khoa học về pectin, nguồn nguyên liệu thực vật, vật liệu màng sinh học và các nghiên cứu liên quan:

  • Trình bày chi tiết cấu trúc hóa học của pectin (vùng HG, RG-I, RG-II, XGA, AP), cơ chế gel hóa của HMP (nồng độ đường > 55%, pH 2,5–3,5) và LMP (phụ thuộc cation $Ca^{2+}$, pH 3–7 qua mô hình hộp trứng). Phân tích ưu nhược điểm của 4 phương pháp chiết xuất pectin: chiết bằng nước nóng, chiết bằng acid vô cơ/hữu cơ, chiết bằng enzyme (pectinase, cellulase) và chiết xuất có hỗ trợ vi sóng (MAE).
  • Giới thiệu đặc điểm thực vật học và thành phần hóa học của quả tắc (Calamondin, chứa 7,14% pectin trong vỏ) và quả chanh dây tím (Passiflora edulis Sims, vỏ chiếm 37,8–63,0% khối lượng quả, chứa khoảng 12,5% pectin và 80,32% GalA).
  • Tổng quan về màng ăn được từ tinh bột sắn (amylose ~25%, amylopectin ~75%) và vai trò của chất hóa dẻo glycerol.
  • Tổng thuật tình hình nghiên cứu: Các công trình quốc tế của Dash và cộng sự (màng tinh bột-pectin kết hợp $\text{TiO}_2$-NPs cản UV), Liew và cộng sự (chiết pectin chanh dây bằng citric acid cho hiệu suất 2,25–14,6%, DE 41,67–67,31%), Nascimento và cộng sự (màng tinh bột ngô/pectin/ZnONPs có TS đạt 0,69 MPa), Panwar và cộng sự (chiết xuất pectin bằng sóng siêu âm UAE đạt hiệu suất 28,82%). Các nghiên cứu trong nước gồm nghiên cứu màng Pectin-Carboxymethyl Cellulose (P/CMC) cố định tinh dầu của Nguyễn Ngọc Quỳnh và cộng sự; nghiên cứu tối ưu hóa chiết pectin chanh dây bằng phương pháp bề mặt đáp ứng CCD của Nguyễn Trọng Thăng và cộng sự (đạt hiệu suất 24,42% ở nồng độ citric acid 8%, 82 ℃, 81 phút).

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm, hóa chất, thiết bị và các công thức phân tích:

  • Xác lập danh mục hóa chất (citric acid, tinh bột sắn Tài Ký, glycerol Xilong, cồn $96^\circ$, NaOH, HCl...) và thiết bị đo kiểm (cân phân tích Ohaus PX224/X, máy khuấy từ gia nhiệt IKA C-MAG HS7, tủ sấy Memmert UN110, máy quang phổ UV-Vis UH5300 Hitachi, máy đo phổ FTIR-4700 Jasco, máy đo cơ tính Testometric M350-10CT, máy đo độ cứng Delima).
  • Mô tả quy trình chiết xuất pectin với các dải thông số khảo sát đơn yếu tố: nhiệt độ (60, 70, 80, 90 ℃), thời gian (60, 70, 80, 90 phút), nồng độ citric acid (0,2; 0,4; 0,6; 0,8 M).
  • Trình bày công thức và quy trình xác định độ ẩm theo AOAC (1995), hàm lượng tro theo AOAC (1975), trọng lượng đương lượng (EW), hàm lượng methoxyl (%MeO), hàm lượng acid anhydrogalacturonic (%AUA) và mức độ este hóa (%DE).
  • Thiết lập công thức phối trộn chế tạo màng P/S/G với tổng khối lượng chất rắn cố định là 1,4 g trong 40 mL nước: khảo sát hàm lượng pectin ở 5 mức (0%, 25%, 50%, 75%, 100%) và hàm lượng glycerol ở 4 mức (0%, 10%, 20%, 30%).
  • Trình bày phương pháp đo độ dày, độ ẩm, độ hòa tan, độ trương nở, độ truyền ẩm WVP, độ bền kéo TS, độ giãn dài EB, phổ UV-Vis và quy trình nhúng phủ bảo quản chuối sứ (đo hao hụt khối lượng, độ cứng, độ biến đổi màu sắc $\Delta E^*_{ab}$).

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Chương 3 trình bày các số liệu thực nghiệm, đồ thị và biện luận cơ chế:

  • Khảo sát quá trình chiết xuất: Đánh giá độ ẩm và tro nguyên liệu thô. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian và nồng độ dung môi citric acid đến hiệu suất thu hồi pectin từ vỏ tắc và vỏ chanh dây. Xác định điều kiện chiết cho hiệu suất cao nhất là 80 ℃, thời gian 80 phút và nồng độ citric acid 0,6 M.
  • Đặc tính hóa lý của pectin: Phân tích các thông số độ ẩm, hàm lượng tro, EW, %MeO, %AUA và %DE. Kết quả chỉ ra pectin vỏ tắc có $\text{DE} = 66,95 \pm 0,42%$ (thuộc loại HMP), trong khi pectin vỏ chanh dây có $\text{DE} = 40,41 \pm 0,20%$ (thuộc loại LMP).
  • Phân tích phổ FTIR: Phổ hồng ngoại của pectin vỏ tắc (PT) và pectin vỏ chanh dây (PC) xuất hiện đầy đủ các vân hấp thụ đặc trưng tương đồng với mẫu pectin thương mại (TM): dải dao động kéo dãn của nhóm –OH liên kết hydro ($3400\text{ cm}^{-1}$), dao động C–H của nhóm $–\text{CH}_3$ ($2930\text{ cm}^{-1}$), dao động kéo dãn của nhóm ester hóa $\text{C=O}$ ($1740\text{ cm}^{-1}$) và nhóm carboxylate tự do $\text{COO}^-$ ($1630\text{ cm}^{-1}$).
  • Tính chất màng phức hợp P/S/G:
    • Tính chất lý hóa: Khi tăng tỷ lệ pectin và glycerol, độ ẩm, độ hòa tan trong nước, độ trương nở và hệ số truyền ẩm (WVP) của màng có xu hướng tăng do sự gia tăng các nhóm ưa nước (hydroxyl và carboxyl).
    • Cơ tính: Việc phối trộn tỷ lệ thích hợp giữa pectin và tinh bột sắn kết hợp glycerol tạo mạng lưới polymer liên kết hydro đồng nhất, cải thiện độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt so với màng đơn thành phần.
    • Quang học: Phổ UV-Vis cho thấy độ truyền qua của màng P/S/G giảm khi tăng nồng độ pectin và glycerol, màng thể hiện khả năng hấp thụ và cản tia cực tím (UV) tốt.
  • Hiệu quả bảo quản thực phẩm: Màng P/S/G hình thành lớp rào cản ngăn cản sự trao đổi ẩm và hạn chế khuếch tán oxy vào trái chuối, làm giảm cường độ hô hấp của quả. Sau 7 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng, các mẫu chuối được phủ màng (đặc biệt là nhóm phủ 2 và 3 lớp) có tỷ lệ hao hụt khối lượng thấp hơn, duy trì độ cứng mô thịt quả tốt hơn và làm chậm quá trình biến đổi màu vỏ chuối (chuyển từ xanh sang vàng sẫm) so với mẫu đối chứng không bọc màng.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính của nghiên cứu

Thông số / Chỉ tiêu khảo sát Pectin vỏ tắc (PT) Pectin vỏ chanh dây (PC) Điều kiện / Ghi chú
Điều kiện chiết xuất tối ưu 80 ℃, 80 phút, 0,6 M 80 ℃, 80 phút, 0,6 M Dung môi citric acid, tỷ lệ rắn/lỏng 1:25 (w/v)
Độ ester hóa (DE) $66,95 \pm 0,42%$ $40,41 \pm 0,20%$ PT thuộc loại HMP; PC thuộc loại LMP
Đặc trưng phổ FTIR Tương đồng pectin TM Tương đồng pectin TM Xuất hiện đầy đủ đỉnh đặc trưng của nhóm $\text{C=O}$, $\text{COO}^-$, –OH
Đặc tính màng phức hợp P/S/G Màng đồng nhất, dẻo dai, cản tia UV tốt Màng đồng nhất, dẻo dai, cản tia UV tốt Khảo sát ở dải pectin (0–100%) và glycerol (0–30%)
Hiệu quả bảo quản chuối sứ (7 ngày) Giảm hao hụt khối lượng, giữ độ cứng, làm chậm đổi màu vỏ so với mẫu đối chứng Thử nghiệm ở các mức phủ 1 lớp (L1), 2 lớp (L2), 3 lớp (L3)

Giải pháp và đề xuất của tác giả

  • Ứng dụng dung dịch citric acid (acid hữu cơ an toàn thực phẩm) để thay thế các acid vô cơ mạnh ($\text{HCl}, \text{H}_2\text{SO}_4$) trong quy trình trích ly pectin từ phế phẩm vỏ quả nhằm hạn chế ăn mòn thiết bị và giảm thiểu độc hại cho môi trường.
  • Ứng dụng quy trình đúc màng phức hợp kết hợp đa thành phần (pectin từ phụ phẩm nông nghiệp, tinh bột sắn hồ hóa và glycerol) để khắc phục nhược điểm giòn, dễ gãy của màng đơn thành phần.
  • Đề xuất giải pháp phủ màng sinh học ăn được dạng nhúng đa lớp (L2, L3) nhằm kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch cho các loại quả có cường độ hô hấp cao như chuối sứ.

Đóng góp của đề tài

  • Làm sáng tỏ các thông số công nghệ chiết xuất pectin bằng citric acid từ hai nguồn nguyên liệu phụ phẩm phổ biến tại Việt Nam là vỏ tắc và vỏ chanh dây.
  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm về cấu trúc, phân loại ester hóa của hai loại pectin (xác định pectin vỏ tắc là HMP và pectin vỏ chanh dây là LMP).
  • Bổ sung dữ liệu khoa học về tính chất cơ lý, khả năng truyền ẩm, cản bức xạ tử ngoại của màng phức hợp pectin/tinh bột sắn/glycerol và chứng minh hiệu quả bảo quản thực tế trên quả chuối sứ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đề tài:
    • Quá trình chiết xuất và đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ (nhiệt độ, thời gian, nồng độ acid) mới dừng lại ở phương pháp khảo sát đơn yếu tố từng biến riêng lẻ, chưa áp dụng mô hình tối ưu hóa đa biến như bề mặt đáp ứng (RSM/CCD).
    • Đối tượng nông sản thử nghiệm bảo quản mới thực hiện trên một đối tượng duy nhất là chuối sứ trong điều kiện nhiệt độ phòng; chưa thử nghiệm trên nhiều loại rau củ, quả khác hoặc trong điều kiện bảo quản lạnh.
    • Chưa bổ sung các hoạt chất sinh học tự nhiên (như tinh dầu kháng khuẩn, chất chống oxy hóa, hạt nano sinh học) để tăng cường hoạt tính kháng vi sinh vật cho màng.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Áp dụng các phương pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa đa yếu tố (RSM) để xác định điểm tối ưu toàn cục cho quá trình chiết xuất và phối trộn màng.
    • Khảo sát bổ sung các hợp chất có hoạt tính sinh học (tinh dầu thực vật, polyphenol) nhằm nâng cao khả năng kháng khuẩn, chống nấm mốc cho màng bao gói.
    • Mở rộng phạm vi thử nghiệm bảo quản trên nhiều loại nông sản, thực phẩm tươi sống khác và đánh giá màng ở quy mô bán công nghiệp.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận này hữu ích cho các nhóm đối tượng:

  • Sinh viên, học viên, nghiên cứu sinh: Thuộc các chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Công nghệ Thực phẩm, Khoa học Vật liệu, Công nghệ Sinh học làm tài liệu tham khảo về quy trình chiết xuất polysaccharide, kỹ thuật phân tích hóa lý polymer sinh học và phương pháp chế tạo màng ăn được.
  • Kỹ sư và nhà nghiên cứu công nghệ thực phẩm: Tham khảo dữ liệu về các thông số phân tích chỉ số pectin (EW, MeO, AUA, DE), phương pháp đo cơ lý tính (độ bền kéo, độ truyền ẩm WVP, phổ UV-Vis) và quy trình thử nghiệm đánh giá chất lượng nông sản sau thu hoạch.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Quy trình chiết xuất pectin bằng dung môi citric acid tại mục 2.3; hệ thống công thức và phương pháp phân tích chỉ tiêu hóa lý pectin tại mục 2.4; quy trình phối trộn đúc màng phức hợp P/S/G tại mục 2.5 và phương pháp đánh giá bảo quản thực phẩm tại mục 2.7.

Câu hỏi thường gặp

1. Điều kiện công nghệ nào cho hiệu suất chiết xuất pectin cao nhất trong nghiên cứu này?
Nghiên cứu khảo sát đơn yếu tố xác định điều kiện chiết xuất pectin tối ưu từ bột vỏ tắc và chanh dây là: nhiệt độ chiết 80 ℃, thời gian chiết 80 phút, nồng độ dung dịch citric acid 0,6 M với tỷ lệ rắn/lỏng 1:25 (w/v).

2. Pectin chiết từ vỏ tắc và vỏ chanh dây thuộc loại pectin nào theo mức độ ester hóa?
Kết quả phân tích độ ester hóa (DE) cho thấy:

  • Pectin từ vỏ tắc đạt $\text{DE} = 66,95 \pm 0,42%$ (> 50%), thuộc loại pectin có hàm lượng methoxyl cao (High Methoxyl Pectin - HMP).
  • Pectin từ vỏ chanh dây đạt $\text{DE} = 40,41 \pm 0,20%$ (< 50%), thuộc loại pectin có hàm lượng methoxyl thấp (Low Methoxyl Pectin - LMP).

3. Việc tăng hàm lượng pectin và glycerol ảnh hưởng như thế nào đến tính chất của màng P/S/G?
Khi tăng hàm lượng pectin (từ 0% đến 100% w/w) và glycerol (từ 0% đến 30% w/w), màng P/S/G có sự gia tăng về độ ẩm, độ hòa tan trong nước, độ trương nở và khả năng truyền ẩm (WVP) do sự hiện diện nhiều hơn của các nhóm phân cực ưa nước. Đồng thời, độ truyền qua của màng đo bằng UV-Vis giảm, giúp màng tăng cường khả năng ngăn cản tia cực tím.

4. Màng P/S/G giúp bảo quản trái chuối sứ thông qua cơ chế nào và kết quả ra sao sau 7 ngày?
Màng P/S/G đóng vai trò như một lớp rào cản vật lý ngăn thoát hơi nước và hạn chế sự thâm nhập của khí oxy từ môi trường ngoài vào trái chuối, từ đó làm chậm tốc độ hô hấp và chín của quả. Sau 7 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng, trái chuối được phủ màng (L1, L2, L3) có tốc độ giảm khối lượng, suy giảm độ cứng và tốc độ biến đổi màu sắc vỏ quả chậm hơn rõ rệt so với mẫu đối chứng không phủ màng.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phan Thị Như Ý đã xây dựng thành công quy trình chiết xuất pectin từ phụ phẩm vỏ tắc và vỏ chanh dây bằng dung môi citric acid thân thiện với môi trường, xác định điều kiện chiết tối ưu ở 80 ℃, 80 phút và nồng độ 0,6 M. Nghiên cứu đã làm rõ đặc tính hóa lý, cấu trúc phân tử của hai loại pectin thu được (vỏ tắc là HMP, vỏ chanh dây là LMP) và chế tạo thành công màng phức hợp sinh học pectin/tinh bột sắn/glycerol có cơ tính ổn định, khả năng hấp thụ tia tử ngoại tốt. Kết quả thử nghiệm trên chuối sứ khẳng định màng P/S/G có hiệu quả duy trì độ cứng, giảm hao hụt khối lượng và làm chậm quá trình biến đổi màu sắc của quả sau 7 ngày, mở ra tiềm năng ứng dụng vật liệu bao bì sinh học tự hủy thay thế màng nhựa truyền thống.