Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu chế tạo màng chitosan nano bạc và thử nghiệm bảo quản xoài cát Hòa Lộc

• Tác giả: Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn
• Người hướng dẫn: PGS. Lý Nguyễn Bình
• Trường học: Trường Đại Học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo màng chitosan-nano bạc và bước đầu thử nghiệm trong bảo quản xoài cát Hòa Lộc
• Loại tài liệu: Luận án tốt nghiệp tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Cần Thơ

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM TẠ
• LỜI CAM KẾT KẾT QUẢ
• 1. CHƯƠNG 1: TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.1.1. Mục tiêu chung
• 1.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.1.4. Ý nghĩa của luận án
• 1.1.4.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.1.5. Điểm mới của luận án
• 1.2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.2.1. Tổng quan về chitosan
• 1.2.1.1. Tính chất vật lý và hóa học của chitosan
• 1.2.1.2. Khả năng tạo màng của chitosan
• 1.2.1.3. Đặc tính ức chế vi sinh vật của chitosan
• 1.2.1.4. Một số quy trình sản xuất chitosan
• 1.2.2. Tổng quan về nano, nano bạc
• 1.2.2.1. Giới thiệu về công nghệ nano
• 1.2.2.2. Ứng dụng công nghệ nano trong lĩnh vực thực phẩm
• 1.2.2.3. Cơ chế sát khuẩn của bạc và nano bạc
• 1.2.2.4. Ứng dụng của bạc và nano bạc
• 1.2.2.5. Tính an toàn bạc dùng trong thực phẩm
• 1.2.3. Điều chế nano bạc
• 1.2.3.1. Phương pháp hóa học
• 1.2.3.2. Phương pháp vật lý
• 1.2.3.3. Phương pháp sinh học
• 1.2.4. Giới thiệu xoài
• 1.2.4.1. Giá trị dinh dưỡng và sử dụng
• 1.2.4.2. Những biến đổi của quả xoài và các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình bảo quản xoài
• 1.2.5. Tổng quan về bệnh do nấm Colletotrichum và nấm Fusarium
• 1.2.5.1. Bệnh thán thư do nấm Colletotrichum
• 1.2.5.2. Bệnh do nấm Fusarium
• 1.2.6. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.2.6.1. Nghiên cứu trong nước
• 1.2.6.2. Nghiên cứu ngoài nước
• 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương tiện nghiên cứu
• 2.1.1. Địa điểm và thời gian thí nghiệm
• 2.1.2. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất
• 2.2. Nguyên liệu sử dụng
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Các phương pháp phân tích cơ bản
• 2.3.2. Phương pháp hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscopy-SEM)
• 2.3.3. Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy TEM)
• 2.3.4. Định danh nấm Colletotrichum gloeosporioides và Fusarium equiseti bằng phương pháp giải trình tự vùng gene ITS
• 2.3.5. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu
• 2.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.4.1. Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tạo màng và kháng nấm của chitosan
• 2.4.2. Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tạo màng chitosan-nano bạc
• 2.4.3. Nội dung 3: Nghiên cứu bảo quản xoài - so sánh hiệu quả của các kiểu xử lý bao màng khác nhau
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tạo màng và kháng nấm của chitosan
• 3.1.1. Ảnh hưởng của pH đến khả năng tạo màng chitosan
• 3.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến độ dày màng
• 3.1.3. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến tính chất cơ lý của màng chitosan ở ba độ deacetyl
• 3.1.4. Hoạt tính kháng nấm Colletotrichum gloeosporioides và Fusarium equiseti của màng chitosan ở ba độ deacetyl
• 3.2. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tạo màng chitosan-nano bạc
• 3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ AgNO3, nhiệt độ và thời gian khuấy đến bước sóng hấp thụ cực đại của dung dịch AgNO3
• 3.2.2. Hình ảnh chụp TEM của dung dịch AgNO3 ở các nồng độ khác nhau
• 3.2.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn dung dịch AgNO3 0,005 M với dung dịch chitosan 1% đến khả năng tạo màng chitosan-nano bạc
• 3.2.4. Sự ổn định của nano bạc ở màng chitosan-nano bạc ứng với ba độ deacetyl theo thời gian
• 3.2.5. Hoạt tính kháng nấm Colletotrichum gloeosporioides và Fusarium equiseti của màng chitosan-nano bạc độ deacetyl 70, 80 và 90%
• 3.2.6. Độ ổn định tính cơ lý của màng chitosan-nano bạc ở ba độ deacetyl theo thời gian
• 3.3. Khả năng bảo quản xoài cát Hòa Lộc bằng màng chitosan-nano bạc
• 3.3.1. Biến đổi chất lượng bảo quản xoài cát Hòa Lộc xử lý bằng bao màng chitosan-nano bạc độ deacetyl 70% so sánh với các kiểu xử lý khác
• 3.3.2. Biến đổi chất lượng bảo quản xoài cát Hòa Lộc xử lý bằng bao màng chitosan-nano bạc độ deacetyl 80% so sánh với các kiểu xử lý khác
• 3.3.3. Biến đổi chất lượng bảo quản xoài cát Hòa Lộc xử lý bằng bao màng chitosan-nano bạc độ deacetyl 90% so sánh với các kiểu xử lý khác
• 3.3.4. Biến đổi chất lượng xoài cát Hòa Lộc bảo quản bằng màng chitosan ở ba độ deacetyl bổ sung nano bạc và rửa nước 50 oC
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA PHÂN TÍCH
• CÁC BẢNG SỐ LIỆU THU NHẬN
• PHỤ LỤC C, HÌNH ẢNH KHẢ NĂNG KHÁNG NẤM CỦA DUNG DỊCH CHITOSAN Ở BA ĐỘ DEACETYL
• PHỤ LỤC D, CÁC THÔNG SỐ VỀ VI SINH VẬT
• PHỤ LỤC E, CÁC BẢNG PHÂN TÍCH THỐNG KÊ

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu màng chitosan nano bạc bảo quản xoài cát Hòa Lộc

Nghiên cứu chế tạo màng chitosan nano bạc nhằm bảo quản xoài cát Hòa Lộc đang thu hút sự quan tâm lớn trong ngành nông nghiệp. Màng chitosan không chỉ có khả năng bảo quản trái cây mà còn giúp kéo dài thời gian sử dụng và duy trì chất lượng sản phẩm. Việc ứng dụng công nghệ nano trong chế tạo màng chitosan mang lại nhiều lợi ích, đặc biệt là khả năng kháng khuẩn và kháng nấm hiệu quả.

1.1. Chitosan và vai trò trong bảo quản thực phẩm

Chitosan là một polysaccharide tự nhiên có nguồn gốc từ vỏ tôm, được biết đến với khả năng tạo màng và kháng khuẩn. Sự kết hợp giữa chitosan và nano bạc tạo ra một lớp bảo vệ hiệu quả cho trái cây, giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật gây hại.

1.2. Tại sao chọn xoài cát Hòa Lộc

Xoài cát Hòa Lộc là một trong những giống xoài nổi tiếng tại Việt Nam, được ưa chuộng nhờ hương vị thơm ngon và chất lượng cao. Tuy nhiên, việc bảo quản xoài cát Hòa Lộc gặp nhiều khó khăn do dễ bị hư hỏng và mất chất lượng trong quá trình vận chuyển và lưu trữ.

II. Thách thức trong bảo quản xoài cát Hòa Lộc

Bảo quản xoài cát Hòa Lộc gặp nhiều thách thức do sự phát triển của nấm và vi khuẩn. Các phương pháp bảo quản truyền thống thường không hiệu quả và có thể gây hại cho chất lượng trái cây. Việc tìm kiếm giải pháp mới là cần thiết để đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm.

2.1. Các vấn đề thường gặp trong bảo quản xoài

Xoài cát Hòa Lộc thường bị ảnh hưởng bởi các loại nấm như Colletotrichum gloeosporioides và Fusarium equiseti, dẫn đến tình trạng hư hỏng nhanh chóng. Điều này đòi hỏi các biện pháp bảo quản hiệu quả hơn.

2.2. Tác động của môi trường đến chất lượng xoài

Nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng xoài trong quá trình bảo quản. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất cần thiết để kéo dài thời gian bảo quản.

III. Phương pháp chế tạo màng chitosan nano bạc hiệu quả

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc chế tạo màng chitosan nano bạc cần tuân thủ các quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng. Các yếu tố như nồng độ AgNO3, nhiệt độ và thời gian khuấy đều ảnh hưởng đến khả năng tạo màng và tính kháng khuẩn của sản phẩm.

3.1. Quy trình chế tạo màng chitosan

Quy trình chế tạo màng chitosan bao gồm việc hòa tan chitosan trong dung dịch axit acetic và thêm nano bạc vào hỗn hợp. Điều này giúp tạo ra một lớp màng có khả năng kháng khuẩn cao.

3.2. Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật

Nghiên cứu đã xác định các thông số tối ưu như nồng độ AgNO3 0,005 M, nhiệt độ 96 độ C và thời gian khuấy 12 phút để tạo ra màng chitosan nano bạc có hiệu quả cao nhất.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy màng chitosan nano bạc có khả năng bảo quản xoài cát Hòa Lộc lên đến 35 ngày mà không làm giảm chất lượng. Điều này mở ra hướng đi mới cho ngành bảo quản thực phẩm tại Việt Nam.

4.1. Đánh giá chất lượng xoài sau bảo quản

Các chỉ tiêu như độ cứng, hàm lượng đường và vitamin C của xoài được bảo quản bằng màng chitosan nano bạc cho thấy không có sự khác biệt đáng kể sau 35 ngày.

4.2. Ứng dụng trong ngành nông nghiệp

Việc ứng dụng màng chitosan nano bạc không chỉ giúp bảo quản xoài mà còn có thể mở rộng ra nhiều loại trái cây khác, góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho nông sản Việt Nam.

V. Kết luận và triển vọng tương lai

Nghiên cứu chế tạo màng chitosan nano bạc là một bước tiến quan trọng trong việc bảo quản xoài cát Hòa Lộc. Hướng đi này không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn mở ra nhiều cơ hội cho ngành nông nghiệp Việt Nam trong tương lai.

5.1. Tương lai của công nghệ bảo quản thực phẩm

Công nghệ nano trong bảo quản thực phẩm đang ngày càng được ưa chuộng và hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giải pháp hiệu quả cho ngành nông nghiệp.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các loại màng bảo quản mới, đồng thời mở rộng ứng dụng của chitosan và nano bạc trong các lĩnh vực khác nhau.