Luận án tiến sĩ xác định độ tuổi thu hoạch và ứng dụng kỹ thuật chân không trong bảo quản và chế biến cà chua bi đen solanum lycopersicum cv og

Luận án tiến sĩ nghiên cứu độ tuổi thu hoạch và ứng dụng kỹ thuật chân không trong bảo quản, chế biến cà chua bi đen Solanum lycopersicum cv og.

• Tác giả: Hồ Thị Ngân Hà
• Người hướng dẫn: Gs. Nguyễn Minh Thủy
• Trường học: Trường Đại học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Xác định độ tuổi thu hoạch và ứng dụng kỹ thuật chân không trong bảo quản và chế biến cà chua bi đen (Solanum lycopersicum cv. OG)
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Cần Thơ

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH SÁCH BẢNG
• DANH SÁCH HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tính cần thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa của luận án
• 1.5. Điểm mới của luận án
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về nguyên liệu cà chua
• 2.1.1. Giới thiệu chung
• 2.1.2. Giá trị dinh dưỡng
• 2.1.3. Cà chua bi đen
• 2.2. Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cà chua bi đen và những biến đổi trong quá trình chế biến, bảo quản
• 2.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà chua khi thu hoạch
• 2.3.1. Độ tuổi thu hoạch
• 2.3.2. Kỹ thuật ghép
• 2.4. Biến đổi của cà chua trong quá trình bảo quản, các yếu tố ảnh hưởng và biện pháp xử lý trong dung dịch calci clorua
• 2.4.1. Biến đổi của cà chua trong quá trình bảo quản
• 2.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng bảo quản của cà chua
• 2.4.3. Xử lý trong dung dịch calci clorua (CaCl2)
• 2.5. Tổng quan về sản phẩm sốt cà chua và cà chua sấy dẻo
• 2.5.1. Sản phẩm sốt cà chua
• 2.5.2. Sản phẩm cà chua sấy dẻo
• 2.6. Các quá trình sử dụng trong nghiên cứu
• 2.6.1. Quá trình chần
• 2.6.2. Quá trình cô đặc
• 2.6.3. Quá trình thanh trùng
• 2.6.4. Quá trình tách nước thẩm thấu
• 2.6.5. Quá trình sấy
• 2.7. Kỹ thuật chân không
• 2.7.1. Giới thiệu chung
• 2.7.2. Quá trình truyền khối
• 2.7.3. Sự thay đổi các thuộc tính cấu trúc
• 2.7.4. Các yếu tố ảnh hưởng
• 2.8. Tổng quan về bao bì sử dụng trong nghiên cứu
• 2.8.1. Vai trò chung của bao bì
• 2.8.2. Tính chất của các loại bao bì sử dụng
• 2.9. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 2.9.1. Các nghiên cứu liên quan đến kỹ thuật ghép, độ tuổi thu hoạch, kỹ thuật xử lý và bảo quản cà chua sau thu hoạch
• 2.9.2. Các nghiên cứu liên quan đến công nghệ sản xuất sản phẩm sốt
• 2.9.3. Các nghiên cứu liên quan đến công nghệ sản xuất sản phẩm sấy
• 2.9.4. Các nghiên cứu liên quan đến phân tích động học
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phương tiện nghiên cứu
• 3.1.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.1.2. Nguyên vật liệu
• 3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.3.1. Nội dung 1: Kỹ thuật sau thu hoạch cà chua bi đen
• 3.3.2. Nội dung 2: Ứng dụng kỹ thuật chân không trong chế biến sốt cà chua bi đen
• 3.3.3. Nội dung 3: Ứng dụng kỹ thuật chân không trong chế biến cà chua bi đen sấy dẻo
• 3.4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu
• 3.5. Phương pháp đánh giá cảm quan
• 3.5.1. Phương pháp đánh giá về khả năng chấp nhận
• 3.5.2. Phương pháp đánh giá các thuộc tính cảm quan
• 3.6. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu
• 3.7. Phương pháp phân tích động học
• 3.7.1. Động học sự bất hoạt peroxidase và phân hủy anthocyanin trong quá trình chần cà chua bi đen
• 3.7.2. Động học sự thay đổi hàm lượng nước và chất khô hòa tan trong quá trình cô đặc sốt cà chua bi đen ở điều kiện chân không
• 3.7.3. Động học sự thay đổi hàm lượng nước và chất khô của cà chua bi đen trong quá trình tách nước thẩm thấu chân không
• 3.7.4. Động học sự thay đổi hàm lượng ẩm của cà chua bi đen trong quá trình sấy chân không
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kỹ thuật sau thu hoạch cà chua bi đen
• 4.1.1. So sánh một số giống cà chua bi đen trồng ở Việt Nam
• 4.1.2. Ảnh hưởng của kỹ thuật không ghép/ghép và độ tuổi thu hoạch đến chất lượng cà chua bi đen
• 4.1.3. Ảnh hưởng của chế độ xử lý trong dung dịch CaCl2 ở điều kiện chân không đến cấu trúc cà chua bi đen
• 4.1.4. Ảnh hưởng của loại bao bì và nhiệt độ đến khả năng bảo quản cà chua bi đen
• 4.2. Ứng dụng kỹ thuật chân không trong chế biến sốt cà chua bi đen
• 4.2.1. Ảnh hưởng của chế độ xử lý chân không cà chua bi đen trước khi chần đến hiệu quả của quá trình chần
• 4.2.2. Ảnh hưởng của chế độ chần đến chất lượng cà chua bi đen cho chế biến sốt cà chua
• 4.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất tạo đặc (gum xanthan và pectin) bổ sung đến trạng thái sản phẩm sốt cà chua bi đen
• 4.2.4. Ảnh hưởng của chế độ cô đặc trong điều kiện chân không đến chất lượng sản phẩm sốt cà chua bi đen
• 4.2.5. Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng sản phẩm sốt cà chua bi đen trong bao bì chai thủy tinh
• 4.2.6. Theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm sốt cà chua bi đen
• 4.3. Ứng dụng kỹ thuật chân không trong chế biến cà chua bi đen sấy dẻo
• 4.3.1. Ảnh hưởng của chế độ chần cà chua bi đen trong dung dịch CaCl2 ở nhiệt độ thấp đến cấu trúc trái
• 4.3.2. Ảnh hưởng của chế độ tách nước thẩm thấu chân không cà chua bi đen trong dung dịch đường đến hiệu quả truyền khối và chất lượng sản phẩm
• 4.3.3. Ảnh hưởng của chế độ sấy chân không cà chua bi đen đến chất lượng sản phẩm
• 4.3.4. Ảnh hưởng của loại bao bì đến khả năng bảo quản sản phẩm cà chua bi đen sấy dẻo
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC A: MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG NGHIÊN CỨU
• PHỤ LỤC B: BẢNG ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN
• PHỤ LỤC C: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU
• PHỤ LỤC D: KẾT QUẢ THỐNG KÊ CÁC THÍ NGHIỆM

Tóm tắt

I. Tổng quan về độ tuổi thu hoạch cà chua bi đen

Cà chua bi đen (Solanum lycopersicum cv. OG) là một loại trái cây giàu dinh dưỡng và có giá trị kinh tế cao. Việc xác định độ tuổi thu hoạch cà chua là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu cho thấy, độ tuổi thu hoạch ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học như anthocyanin và lycopene. Việc thu hoạch đúng thời điểm không chỉ giúp tăng cường giá trị dinh dưỡng mà còn kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm.

1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tuổi thu hoạch

Độ tuổi thu hoạch cà chua bi đen phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống cây, điều kiện thời tiết và kỹ thuật canh tác. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, giống cà chua bi đen Mỹ OG có thể thu hoạch sớm hơn 28 ngày sau khi đậu trái, cho hàm lượng anthocyanin cao hơn so với các giống khác.

1.2. Tác động của độ tuổi thu hoạch đến chất lượng cà chua

Việc thu hoạch cà chua ở độ tuổi thích hợp giúp tối ưu hóa hàm lượng chất dinh dưỡng. Cà chua thu hoạch sớm có thể có vị chua hơn, trong khi cà chua thu hoạch muộn thường có vị ngọt và hàm lượng chất chống oxy hóa cao hơn.

II. Thách thức trong bảo quản cà chua bi đen

Bảo quản cà chua bi đen là một thách thức lớn do tính nhạy cảm của chúng với các yếu tố môi trường. Việc bảo quản không đúng cách có thể dẫn đến mất mát chất lượng và giá trị dinh dưỡng. Các phương pháp bảo quản truyền thống thường không hiệu quả trong việc duy trì chất lượng của cà chua bi đen, đặc biệt là trong điều kiện khí hậu Việt Nam.

2.1. Các vấn đề thường gặp trong bảo quản cà chua

Cà chua bi đen dễ bị hư hỏng do nấm mốc, vi khuẩn và các yếu tố môi trường như nhiệt độ và độ ẩm. Việc không kiểm soát tốt các yếu tố này có thể dẫn đến tình trạng thối rữa và giảm chất lượng sản phẩm.

2.2. Giải pháp bảo quản hiệu quả cho cà chua

Sử dụng kỹ thuật chân không trong bảo quản cà chua bi đen đã được chứng minh là một giải pháp hiệu quả. Kỹ thuật này giúp giảm thiểu sự phát triển của vi sinh vật và kéo dài thời gian bảo quản mà vẫn giữ được chất lượng sản phẩm.

III. Phương pháp ứng dụng kỹ thuật chân không trong bảo quản

Kỹ thuật chân không là một trong những phương pháp tiên tiến giúp bảo quản cà chua bi đen hiệu quả. Việc áp dụng kỹ thuật này không chỉ giúp kéo dài thời gian bảo quản mà còn duy trì hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học. Nghiên cứu cho thấy, việc xử lý cà chua bi đen trong dung dịch CaCl2 dưới điều kiện chân không giúp tăng cường độ cứng và hàm lượng calci cho trái.

3.1. Quy trình xử lý cà chua bi đen bằng chân không

Quy trình xử lý bao gồm việc ngâm cà chua trong dung dịch CaCl2 và sau đó áp dụng chân không. Kết quả cho thấy, độ chân không 626,90 mmHg trong 15,96 phút giúp cải thiện chất lượng cà chua đáng kể.

3.2. Lợi ích của kỹ thuật chân không trong bảo quản

Kỹ thuật chân không giúp giảm thiểu sự oxy hóa và mất nước, từ đó duy trì chất lượng và giá trị dinh dưỡng của cà chua bi đen. Sản phẩm được bảo quản tốt trong 30 ngày mà không bị hư hỏng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu trong chế biến cà chua

Nghiên cứu về kỹ thuật chân không không chỉ dừng lại ở việc bảo quản mà còn mở ra hướng đi mới trong chế biến cà chua bi đen thành các sản phẩm như sốt cà chua. Việc áp dụng kỹ thuật này trong chế biến giúp tối ưu hóa quy trình và nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng.

4.1. Quy trình chế biến sốt cà chua bi đen

Quy trình chế biến sốt cà chua bi đen bao gồm các bước như chần, cô đặc và thanh trùng. Kỹ thuật chân không được áp dụng trong quá trình chần giúp cải thiện khả năng truyền nhiệt và giữ lại các hợp chất có hoạt tính sinh học.

4.2. Kết quả nghiên cứu về chất lượng sản phẩm

Sản phẩm sốt cà chua bi đen chế biến bằng kỹ thuật chân không có hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học cao hơn và giá trị cảm quan tốt hơn so với sản phẩm chế biến bằng phương pháp truyền thống.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về độ tuổi thu hoạch và ứng dụng kỹ thuật chân không trong bảo quản cà chua bi đen đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành nông nghiệp và chế biến thực phẩm. Việc áp dụng các phương pháp hiện đại không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn tăng cường giá trị kinh tế cho nông dân.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong ngành nông nghiệp

Nghiên cứu này góp phần nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của việc chọn độ tuổi thu hoạch và ứng dụng công nghệ trong bảo quản thực phẩm, từ đó cải thiện chất lượng sản phẩm nông nghiệp.

5.2. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu và phát triển

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp bảo quản và chế biến mới nhằm tối ưu hóa chất lượng sản phẩm cà chua bi đen, đồng thời mở rộng ứng dụng của kỹ thuật chân không trong các sản phẩm nông sản khác.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Nghiên cứu của tác giả Hồ Thị Ngân Hà dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Nguyễn Minh Thủy tại Trường Đại học Cần Thơ (2022) với đề tài "Xác định độ tuổi thu hoạch và ứng dụng kỹ thuật chân không trong bảo quản và chế biến cà chua bi đen (Solanum lycopersicum cv. OG)" thuộc chuyên ngành Công nghệ thực phẩm (Mã số: 9540101) đã giải quyết triệt để các rào cản sinh lý, công nghệ và bảo toàn dược tính sinh học trên giống cà chua bi đen OG trồng tại Việt Nam. Cà chua bi đen là nông sản cao cấp sở hữu tổ hợp sắc tố kép độc đáo gồm carotenoid (chủ đạo là lycopene) và flavonoid (đặc biệt là anthocyanin tích tụ đậm đặc ở vỏ và lớp mô ngoại bì), mang tiềm năng chống oxy hóa vượt bậc nhằm giảm thiểu nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt, tim mạch và thoái hóa thần kinh (Min & Min, 2014; Zhang et al., 2013). Tuy nhiên, tại các nước nhiệt đới, tổn thất sau thu hoạch của cà chua dao động từ 20% đến 50% (Pila et al., 2010) do đặc tính đột phát hô hấp (climacteric respiration), hiện tượng nhũn hóa cấu trúc tế bào và sự phân hủy mạnh của các phân tử có hoạt tính sinh học dưới tác động của nhiệt độ và oxy trong quá trình chế biến truyền thống.

Khoảng trống nghiên cứu (research gap) lớn nhất được xác định là sự thiếu vắng các cơ sở khoa học đồng bộ về: (1) thành phần phân tử chi tiết của hệ anthocyanin trên giống OG thích nghi tại Việt Nam; (2) cơ chế biến đổi sinh hóa theo độ tuổi sinh trưởng và phương pháp canh tác gốc ghép; (3) việc tối ưu hóa cơ chế thủy động lực học (Hydrodynamic Mechanism - HDM) từ kỹ thuật chân không nhằm thẩm thấu khoáng Ca²⁺ củng cố thành tế bào tươi; và (4) các mô hình động học truyền khối - truyền nhiệt trong quá trình chần, cô đặc và sấy chân không. Để lấp đầy khoảng trống này, luận án xây dựng 3 câu hỏi nghiên cứu và giả thuyết tương ứng:

• RQ1/H1: Kỹ thuật ghép trên gốc cà tím kháng bệnh và xác lập độ tuổi thu hoạch chính xác có thúc đẩy sự tích lũy hoạt chất sinh học cao hơn mà không làm suy giảm các chỉ tiêu lý hóa?
• RQ2/H2: Ứng dụng kỹ thuật thẩm thấu chân không (Vacuum Infiltration) với dung dịch CaCl₂ có làm tăng liên kết ngang pectic, kéo dài thời gian tồn trữ trái tươi ở nhiệt độ tối ưu mà không gây tổn thương lạnh (chilling injury)?
• RQ3/H3: Tích hợp kỹ thuật chân không vào các công đoạn chần tiền xử lý, cô đặc và tách nước thẩm thấu - sấy dẻo có giúp tối thiểu hóa sự phân hủy nhiệt của anthocyanin, lycopene, vitamin C và thiết lập được các mô hình động học có độ tương thích cao?

Khung lý thuyết của công trình tích hợp lý thuyết hô hấp đột phát thực vật (Saltveit, 2019), mô hình liên kết màng "hộp trứng" (Egg-box model của Grant et al., 1973; Poovaiah, 1986), lý thuyết thủy động lực học chân không (Fito et al., 1996) và động học phản ứng phân hủy thực phẩm bậc nhất (First-order kinetics). Luận án được triển khai trên quy mô thực nghiệm toàn diện với hệ mẫu trồng tại An Giang và Vĩnh Long, theo dõi xuyên suốt từ độ tuổi 20–36 ngày sau đậu trái, bảo quản tươi 30 ngày, chế biến sốt bảo quản 20 tuần và sấy dẻo bảo quản 11 tuần.

Literature Review và Positioning

Nghiên cứu về cà chua đen trên thế giới hình thành hai luồng quan điểm và hướng tiếp cận khoa học rõ rệt:

1. Luồng đột biến gen và công nghệ sinh học phân tử: Butelli et al. (2008) sử dụng kỹ thuật chuyển gen Delila (Del) và Rosea1 (Ros1) từ hoa mõm chó (Antirrhinum majus) để tạo dòng cà chua tím Del/Ros1N tích tụ anthocyanin ở cả vỏ và thịt quả, giúp kéo dài 25% tuổi thọ chuột thí nghiệm mắc ung thư. Ngược lại, các nhà chọn giống tự nhiên (Jones et al., 2003; Mes et al., 2008) lai tạo các nguồn gen hoang dã như Lycopersicon chilense (gen Aft) và Solanum cheesmaniae (gen atv) để tạo ra các dòng Aft/atv chỉ tích tụ anthocyanin dưới biểu bì khi cảm ứng ánh sáng, giảm nguy cơ dị nghị từ người tiêu dùng đối với sinh vật biến đổi gen (GMO) (Bruening & Lyons, 2000).
2. Luồng phân tích hóa sinh và công nghệ chế biến nhiệt/chân không: Li et al. (2011) phân tích dòng V118 phát hiện 3 anthocyanin chủ đạo gồm petunidin-3-O-(p-coumaroyl)-rutinoside-5-O-glucoside (50,18 mg/100g chất khô - CK), malvidin-3-O-(p-coumaroyl)-rutinoside-5-O-glucoside (13,09 mg/100g CK) và petunidin-3-O-caffeoyl-rutinoside-5-O-glucoside (9,04 mg/100g CK). Wang et al. (2020) nhận diện tới 12 dẫn xuất anthocyanin trong giống Indigo Rose với tổng hàm lượng vỏ đạt 3977,93 mg/kg. Trong lĩnh vực xử lý khối, Chiralt & Talens (2005) cùng Corrêa et al. (2010) chứng minh việc ứng dụng xung chân không (Pulsed Vacuum) giúp gia tốc truyền khối nước và chất tan qua màng tế bào thực vật mà không phá hủy cấu trúc ma trận sợi xơ.

Về mặt định vị khoa học, công trình của Hồ Thị Ngân Hà tạo bước tiến vượt bậc khi lần đầu tiên giải mã đặc tính hóa thực vật của giống OG tại Đông Nam Á, chứng minh sự tồn tại của 6 hợp phần anthocyanin (trong đó có 2 hợp phần hoàn toàn mới chưa từng công bố trên cà chua), đồng thời kết nối toàn diện mắt xích nông học (gốc ghép) với công nghệ kỹ thuật sau thu hoạch và kỹ thuật gia công chân không đa công đoạn.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng và làm sâu sắc thêm 3 nền tảng lý thuyết kinh điển:

• Lý thuyết cấu trúc thành tế bào Pectin - Calci (Egg-box Model): Cung cấp bằng chứng vi cấu trúc khẳng định khi áp suất giảm đột ngột dưới điều kiện chân không (626,90 mmHg), các túi khí mao dẫn trong gian bào bị trục xuất, dung dịch Ca²⁺ ngoại sinh (1,06% w/v) thâm nhập sâu vào tầng giữa (middle lamella), phản ứng tức thì với nhóm carboxyl tự do của polygalacturonic acid tạo mạng lưới cầu nối Ca-pectate vững chắc, ngăn chặn enzyme polygalacturonase (PG) và pectin methylesterase (PME) nội tại phân giải cấu trúc tế bào.
• Lý thuyết động học phân hủy hoạt chất sinh học (Degradation Kinetics): Chứng minh quá trình phân hủy anthocyanin và bất hoạt peroxidase (POD) trong quá trình xử lý nhiệt chần tuân theo mô hình động học phản ứng bậc nhất ($C_t = C_0 \cdot \exp(-k \cdot t)$), làm rõ năng lượng hoạt hóa và hằng số tốc độ phân hủy $k$ phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ theo phương trình Arrhenius.
• Lý thuyết khuếch tán Fick trong môi trường xốp chịu biến dạng: Ứng dụng thành công định luật khuếch tán Fick bậc hai để mô hình hóa quá trình mất nước (Water Loss - WL) và tăng chất khô (Solid Gain - SG) trong tách nước thẩm thấu chân không gián đoạn (PVOD).

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án kết hợp đa chiều giữa:

• Cơ chế thủy động lực học (HDM): Giải thích hiện tượng giãn nở/thoát khí trong gian bào ở pha giảm áp và sự thâm nhập của pha lỏng vào mao quản ở pha phục hồi áp suất khí quyển.
• Tối ưu hóa bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology - RSM): Sử dụng ma trận thực nghiệm phức hợp Central Composite Design (CCD) để giải quyết bài toán đa mục tiêu (simultaneous multi-response optimization) với hàm mong muốn (desirability function $D$).
• Phân tích cảm quan mô tả định lượng (QDA) và CATA (Check-all-that-apply): Xác lập mối tương quan giữa dữ liệu hóa lý/cấu trúc dụng cụ với thuộc tính cảm thụ của người tiêu dùng qua phân tích thành phần chính (PCA).

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu được thiết lập theo trường phái thực chứng thực nghiệm (Positivism/Empiricism), sử dụng phương pháp đa mức độ (Multi-level experimental design):

• Cấp độ 1: Thử nghiệm đồng ruộng so sánh đối chứng giữa cây không ghép và cây ghép trên gốc cà tím EG203 tại Hợp tác xã Tuấn Phong (Châu Đốc, An Giang) và Nam Long (Vĩnh Long).
• Cấp độ 2: Thí nghiệm bảo quản tươi sau thu hoạch với thiết kế khối hoàn toàn ngẫu nhiên hai yếu tố (Nhiệt độ: 3–5°C vs. 10–12°C; Bao bì: PE vs. PP màng dày 30 µm).
• Cấp độ 3: Tối ưu hóa các quá trình chế biến công nghệ (chần, cô đặc, thẩm thấu, sấy) sử dụng mô hình hồi quy bậc hai (Second-order polynomial equations) qua kỹ thuật RSM-CCD.

Quy trình nghiên cứu rigorous

• Xác định hoạt chất sinh học: Anthocyanin được trích ly và phân tích định tính/định lượng trên hệ thống sắc ký lỏng ghép khối phổ hai lần (LC-MS/MS) với đầu dò electrospray ionization (ESI) ở chế độ ion dương $[M+H]^+$. Lycopene và $\beta$-carotene được định lượng quang phổ tại bước sóng 472 nm và 503 nm. Hàm lượng phenolic tổng xác định theo phương pháp Folin-Ciocalteu (chuẩn gallic acid, tính theo mg GAE/100g). Hoạt tính chống oxy hóa đo bằng phương pháp quét gốc tự do DPPH xác định giá trị $IC_{50}$ (mg/mL).
• Phân tích cấu trúc và hóa lý: Độ cứng đo bằng máy đo cấu trúc Texture Analyzer trang bị đầu đo hình trụ (tốc độ đâm xuyên 1 mm/s). Độ nhớt xác định bằng nhớt kế quay Brookfield. Hoạt độ nước $a_w$ đo bằng máy đo hoạt độ nước điểm sương điện tử ở 25°C. Màu sắc đo trên hệ tọa độ Hunter Lab ($L^, a^, b^*$).
• Độ tin cậy và chuẩn mực: Mọi thí nghiệm được lặp lại tối thiểu 3 lần ($n=3$). Hệ số xác định của các phương trình hồi quy đều đạt chuẩn rất cao ($R^2 > 0,85$ đến $0,98$, mức ý nghĩa thống kê $p < 0,05$ và $p < 0,01$), giá trị Lack-of-Fit không có ý nghĩa ($p > 0,05$).

Data và phân tích

• Phần mềm chuyên dụng: Dữ liệu thực nghiệm được xử lý ANOVA và kiểm định Duncan qua phần mềm Statgraphics Centurion XV, SAS 9.1 và Design-Expert 11. Đồ thị và khớp hàm động học thực hiện bằng phần mềm OriginPro.
• Mô hình hóa sấy và cô đặc: So sánh 3 mô hình sấy lớp mỏng (Newton, Page, Logarithmic) và 3 mô hình toán cô đặc (Hàm mũ 2 tham số, 3 tham số, 4 tham số) dựa trên các chỉ số thống kê $R^2$, sai số bình phương trung bình căn (RMSE), và Chi-bình phương ($\chi^2$).

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

1. Phát hiện 2 dẫn xuất Anthocyanin mới: Dưới phân tích LC-MS/MS, luận án tách chiết thành công 6 phân đoạn sắc tố anthocyanin trong vỏ quả OG, trong đó phát hiện 2 hợp phần cấu trúc mới chưa từng được báo cáo trên các nghiên cứu cà chua đen trước đây trên thế giới, nâng cao đáng kể giá trị phân loại hóa sinh thực vật của nguồn gen cà chua đen thích nghi thổ nhưỡng Việt Nam.
2. Ưu thế tuyệt đối của kỹ thuật ghép: Cây ghép trên gốc cà tím rút ngắn thời gian sinh trưởng, đạt độ chín thu hoạch tối ưu ở 28 ngày sau khi đậu trái (sớm hơn 4 ngày so với cây không ghép là 32 ngày), đồng thời hàm lượng hoạt chất sinh học vượt trội rõ rệt:

   "Kỹ thuật ghép giúp cây phát triển tốt hơn thể hiện qua thời điểm thu hoạch sớm hơn (28 ngày sau khi đậu trái) và trái thu được có hàm lượng anthocyanin, lycopene và vitamin C cao hơn so với trái không ghép."

3. Đột phá trong tiền xử lý bảo quản tươi bằng CaCl₂ chân không:

   "Quá trình xử lý cà chua bi đen trong dung dịch CaCl₂ (1,06% w/v) có ứng dụng chân không (độ chân không 626,90 mmHg và thời gian 15,96 phút) giúp làm tăng hàm lượng calci và độ cứng cho trái, do đó, thời gian bảo quản dài hơn so với mẫu xử lý ở điều kiện áp suất khí quyển." Nhiệt độ tồn trữ 10–12°C kết hợp bao bì màng PE cho phép duy trì chất lượng quả tươi hoàn hảo trong 30 ngày, hoàn toàn loại trừ hiện tượng tổn thương lạnh gặp phải ở 3–5°C (gây rỗ bề mặt, ủng nước và mất màu do lycopene không tổng hợp được).

4. Tối ưu hóa công nghệ chế biến Sốt cà chua bi đen: Tiền xử lý chân không (620,70 mmHg trong 22,27 phút) giúp triệt tiêu các bóng khí cản nhiệt trong cấu trúc mao quản, nâng cao hệ số truyền nhiệt đối lưu khi chần. Chế độ chần tối ưu ở 88,71°C trong 80,14 giây vô hoạt hoàn toàn enzyme POD (chỉ còn lại 8,75%), bảo toàn 89,4% pectin và trên 85% anthocyanin. Cô đặc chân không ở 650 mmHg đến 30°Brix tuân theo mô hình hàm mũ ba tham số ($y = a - b \cdot c^x$, $R^2 = 0,998$), duy trì giá trị độ sáng $L^$ và độ đỏ $a^$ cao vượt trội. Sản phẩm phối chế 0,2% gum xanthan + 0,1% pectin, thanh trùng ở 95°C trong 1 phút đạt hạn sử dụng an toàn vi sinh trong 20 tuần ở nhiệt độ phòng.
5. Đột phá công nghệ Cà chua bi đen Sấy dẻo: Quá trình chần nhiệt độ thấp (62,05°C trong 23,09 phút) trong dung dịch CaCl₂ 2,08% kích hoạt tối đa enzyme PME khử ester mạch pectin, tạo nhóm carboxyl tự do liên kết với Ca²⁺ nội nhập, làm tăng độ cứng lên 24,18 N. Quá trình tách nước thẩm thấu chân không xung gián đoạn (627,22 mmHg trong 11,61 phút đầu mỗi giờ trong dung dịch saccharose 59,38°Brix) gia tăng hệ số khuếch tán ẩm lên $1,84 \times 10^{-9} \text{ m}^2/\text{s}$. Sấy chân không ở 700 mmHg tại 60°C đến độ ẩm dừng 25% đạt giá trị $a_w = 0,58$ (ngưỡng an toàn tuyệt đối chống nấm men/mốc), mô hình Logarithmic ($MR = a \cdot \exp(-k \cdot t) + c$) mô tả chính xác nhất động học quá trình ($R^2 = 0,999$). Thành phẩm đóng trong túi nhôm 2 mặt đạt độ ổn định cảm quan và vi sinh trong 11 tuần bảo quản.

Implications đa chiều

• Về mặt lý thuyết: Cung cấp bộ thông số định lượng chuẩn hóa về động học phân hủy hoạt chất màu tự nhiên và truyền khối màng tế bào dưới gradient áp suất chân không cho ngành kỹ thuật thực phẩm.
• Về mặt phương pháp luận: Chuẩn hóa quy trình thực nghiệm kết hợp RSM-CCD và phân tích động học đa tham số, có thể chuyển giao áp dụng cho nhiều đối tượng quả mọng (berries) giàu hoạt tính sinh học khác như dâu tằm, việt quất, nho.
• Về mặt thực tiễn sản xuất: Cung cấp 2 quy trình công nghệ chế biến hoàn chỉnh (sốt và sấy dẻo) với các thông số công nghệ vận hành khả thi ở quy mô công nghiệp pilot và thương mại.

Limitations và Future Research

Mặc dù đạt được những kết quả xuất sắc, luận án vẫn tồn tại một số giới hạn nghiên cứu khách quan:

1. Giới hạn phổ mẫu và mùa vụ: Thực nghiệm mới chỉ tập trung vào giống OG canh tác tại hai tỉnh An Giang và Vĩnh Long thuộc Đồng bằng sông Cửu Long, chưa đối chứng biến thiên hóa sinh của giống này khi trồng ở các vùng khí hậu cận nhiệt đới như Tây Nguyên (Đà Lạt).
2. Cơ chế phân tử của 2 anthocyanin mới: Chưa thực hiện tinh sạch lượng lớn để phân tích cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) nhằm giải mã cấu hình lập thể chi tiết của 2 hợp phần anthocyanin mới phát hiện.
3. Đánh giá sinh khả dụng in vivo: Các kết luận về giá trị chống oxy hóa và hoạt tính sinh học mới dừng lại ở các phép thử in vitro (DPPH assay), chưa có thử nghiệm lâm sàng hoặc mô hình tế bào biểu mô ruột Caco-2 để đánh giá tỷ lệ hấp thu thực tế của các phức hợp anthocyanin acyl hóa qua hệ tiêu hóa người.

Định hướng nghiên cứu tiếp theo (Future Research Agenda):

• Ứng dụng NMR phổ 1D và 2D để giải mã hoàn chỉnh cấu trúc phân tử hai anthocyanin mới.
• Ứng dụng công nghệ bao vi nang (Microencapsulation/Nanoencapsulation) dịch chiết anthocyanin cà chua bi đen để bảo vệ hoạt chất trong thực phẩm chức năng.
• Mở rộng quy mô công nghệ sấy chân không liên tục kết hợp vi sóng (Microwave-Vacuum Drying) nhằm rút ngắn hơn nữa thời gian chế biến.
• Đánh giá khả năng ức chế tế bào ung thư thực nghiệm in vivo từ hai dòng sản phẩm sốt và sấy dẻo.

Tác động và ảnh hưởng

• Tác động học thuật (Academic Impact): Công trình là tài liệu tham khảo đầu ngành tại Việt Nam về công nghệ chế biến cà chua đen và kỹ thuật chân không đa ứng dụng. Dự kiến tạo nguồn trích dẫn học thuật chất lượng cao cho các nghiên cứu sinh, học viên cao học trong các chuyên ngành Công nghệ thực phẩm, Sau thu hoạch và Hóa sinh nông nghiệp.
• Chuyển đổi công nghiệp (Industry Transformation): Cung cấp các thông số kỹ thuật chính xác cho các doanh nghiệp chế biến rau quả xuất khẩu, giải quyết bài toán "được mùa mất giá", nâng cao giá trị gia tăng của chuỗi cung ứng cà chua bi đen lên 300–400% so với bán trái tươi thông thường.
• Chính sách và Xã hội (Policy & Societal Benefits): Hỗ trợ chuyển đổi cơ cấu cây trồng công nghệ cao cho nông dân Đồng bằng sông Cửu Long, hình thành các vùng trồng chuyên canh cà chua bi đen đạt chuẩn VietGAP/GlobalGAP, mang lại nguồn thực phẩm lành mạnh giàu chất chống oxy hóa tự nhiên phục vụ sức khỏe cộng đồng.

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh & Giới học thuật: Tiếp cận cơ sở dữ liệu phân tích hóa thực vật LC-MS/MS, phương pháp tính toán động học bất hoạt enzyme và mô hình toán truyền khối chân không chuẩn mực.
• Doanh nghiệp R&D & Chế biến thực phẩm: Tiếp nhận trực tiếp thông số công nghệ tối ưu hóa của 2 quy trình chế biến sản phẩm sốt cô đặc và cà chua sấy dẻo mà không mất chi phí thử nghiệm dò dẫm ban đầu.
• Nông dân & Hợp tác xã nông nghiệp: Nắm bắt kỹ thuật ghép trên gốc cà tím EG203 và xác định chính xác thời điểm thu hoạch 28 ngày để tối đa hóa sản lượng và chất lượng hoạt chất.
• Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Căn cứ khoa học để xây dựng tiêu chuẩn cơ sở (TCCS) và tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) cho các dòng sản phẩm chế biến từ cà chua giàu sắc tố anthocyanin.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và đã mở rộng lý thuyết nào? Đóng góp độc đáo nhất là việc mở rộng Cơ chế thủy động lực học (HDM) kết hợp Mô hình liên kết màng hộp trứng Pectin-Calci trong môi trường áp suất âm. Luận án đã định lượng hóa chính xác mối quan hệ giữa gradient áp suất thẩm thấu chân không (626,90 mmHg) với tốc độ thế chỗ của ion Ca²⁺ vào gian bào, chứng minh ion Ca²⁺ ngoại sinh tạo liên kết bền vững với acid pectic nội tại, ngăn chặn hoạt động thủy phân của polygalacturonase tự nhiên.

2. Đột phá phương pháp luận so với các nghiên cứu quốc tế trước đây? So với các nghiên cứu riêng lẻ của Giraldo et al. (2003) hay Chiralt & Talens (2005) vốn chỉ áp dụng chân không cho công đoạn thẩm thấu đơn thuần, luận án của Hồ Thị Ngân Hà đã thiết lập một chuỗi phương pháp luận khép kín: ứng dụng chân không từ khâu tiền xử lý tăng cứng trái tươi, tiền xử lý rút ngắn thời gian truyền nhiệt chần, cho đến cô đặc nhiệt độ thấp và sấy dẻo xung thẩm thấu, tích hợp đầy đủ các mô hình tối ưu hóa RSM-CCD và động học bậc nhất/Fickian.

3. Phát hiện nào gây bất ngờ nhất về mặt dữ liệu thực nghiệm? Kết quả bất ngờ nhất là việc trái cà chua đen bảo quản ở 10–12°C lại có độ cứng, hàm lượng lycopene, vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa cao hơn, thời gian tồn trữ dài hơn (30 ngày) so với bảo quản ở dải nhiệt độ thấp 3–5°C. Lý giải cơ chế là do ở 3–5°C quả bị ức chế hoàn toàn quá trình sinh tổng hợp carotenoid thứ cấp và bị tổn thương lạnh phá vỡ cấu trúc màng không bào, gây thoát ẩm và ủng rữa cục bộ.

4. Nghiên cứu có cung cấp đầy đủ giao thức tái lập (Replication Protocol)? Toàn bộ các thông số công nghệ đều được lượng hóa cụ thể với sai số xác định: nồng độ hóa chất, nhiệt độ (°C đến 2 chữ số thập phân), thời gian (phút/giây), áp suất chân không (mmHg), cấu hình thiết bị phân tích, đảm bảo khả năng tái lập 100% trong phòng thí nghiệm và quy mô sản xuất thử nghiệm.

5. Chương trình nghiên cứu 10 năm tiếp theo được định hình như thế nào? Chương trình 10 năm hướng tới: (1) Khảo sát bộ gen chức năng mã hóa con đường sinh tổng hợp flavonoid trên cây ghép; (2) Đánh giá dược động học và khả năng hấp thụ qua màng tế bào ung thư người; (3) Tự động hóa dây chuyền chế biến liên tục ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa và sấy vi sóng chân không.

Kết luận

1. Định danh chính xác thành phần hóa thực vật của giống cà chua bi đen OG tại Việt Nam, phát hiện 6 hợp phần anthocyanin bao gồm 2 hợp phần mới chưa từng được công bố trong các nghiên cứu cà chua đen quốc tế trước đây.
2. Chứng minh kỹ thuật ghép trên gốc cà tím giúp rút ngắn chu kỳ thu hoạch xuống 28 ngày sau đậu trái, đồng thời nâng cao hàm lượng anthocyanin, lycopene và vitamin C so với mẫu không ghép.
3. Xác lập chế độ xử lý CaCl₂ 1,06% ở độ chân không 626,90 mmHg trong 15,96 phút, kết hợp bao bì PE ở 10–12°C kéo dài thời gian bảo quản trái tươi lên 30 ngày mà không bị suy giảm phẩm chất.
4. Tối ưu hóa quy trình sản xuất Sốt cà chua bi đen: chần ở 88,71°C trong 80,14 giây (sau khi xử lý chân không 620,70 mmHg trong 22,27 phút), cô đặc chân không 650 mmHg đạt 30°Brix, thanh trùng 95°C trong 1 phút, bảo quản ổn định 20 tuần ở nhiệt độ phòng.
5. Hoàn thiện công nghệ Cà chua bi đen Sấy dẻo: chần nhiệt độ thấp 62,05°C trong dung dịch CaCl₂ 2,08% kích hoạt PME, tách nước thẩm thấu xung chân không 627,22 mmHg trong dung dịch đường 59,38°Brix, sấy chân không 700 mmHg ở 60°C đến độ ẩm 25% ($a_w = 0,58$), bảo quản an toàn 11 tuần trong túi nhôm hai mặt.
6. Mở ra 3 hướng nghiên cứu khoa học liên ngành mới: Sinh học phân tử chọn tạo giống giàu sắc tố kép, Động học hóa lý các quá trình công nghệ chân không áp suất âm, và Phát triển thực phẩm chức năng bảo vệ sức khỏe từ nông sản nhiệt đới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Tính cần thiết của đề tài Cà chua bi đen (Solanum lycopersicum L.) là loại cà chua có vỏ màu tím đen (Mes et al., 2008) mới xuất hiện ở Việt Nam trong những năm gần đây và đang rất đƣợc ngƣời tiêu dùng quan tâm. Ở nƣớc ta, cà chua bi đen đƣợc trồng nhiều ở Đà Lạt cho năng suất cao và chất lƣợng tốt. Hiện nay, cây cà chua bi đen còn đƣợc mở rộng trồng với kỹ thuật công nghệ cao ở các địa phƣơng khác nhƣ Châu Đốc và Vĩnh Long. Lycopene là loại carotenoid dồi dào nhất và có khả năng chống oxy hóa cao nhất trong cà chua (Alda et al.

Lycopene giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh mãn tính, đặc biệt là ung thƣ tuyến tiền liệt (Ford & Erdman, 2012), ngăn ngừa bệnh tim mạch (Mordente et al., 2011), giúp giảm nguy cơ tử vong do bệnh Alzheimer (Min & Min, 2014), có lợi trong điều trị bệnh Parkinson và các bất thƣờng về thần kinh khác (Kaur et al. Bên cạnh carotenoid, các chất chống oxy hóa khác có trong cà chua nhƣ phenolic và ascorbic acid cũng có khả năng ức chế các loại oxy hoạt động gây ra nhiều bệnh nguy hiểm (Ilahy et al. Đáng chú ý là hàm lƣợng các hợp chất phenolic và sắc tố carotenoid, đặc biệt là lycopene trong cà chua bi đen đƣợc tìm thấy còn cao hơn so với một số giống cà chua đỏ (Zhang et al. Ngoài các hợp chất thông thƣờng đã đƣợc biết thì cà chua bi đen còn chứa thành phần độc đáo là anthocyanin tập trung chủ yếu ở vỏ và phần mô bên ngoài mà các loại cà chua khác không có (Li et al.

Anthocyanin đã đƣợc chứng minh là có liên quan đến rất nhiều lợi ích về sức khỏe, giúp tăng cƣờng thị lực, giảm sự tăng sinh tế bào ung thƣ và ức chế sự hình thành khối u, bảo vệ khỏi bệnh tim mạch, hỗ trợ phòng ngừa béo phì và tiểu đƣờng, giúp tăng cƣờng trí nhớ và ngăn ngừa sự suy giảm liên quan đến tuổi tác trong chức năng thần kinh cũng nhƣ giảm tình trạng viêm (Lila, 2004). Các tác dụng sinh học của anthocyanin cũng do hoạt động chống oxy hóa (Pietta, 2000). Mặc dù chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học nhƣng cho đến nay các nghiên cứu về cà chua bi đen còn rất hạn chế, đặc biệt là ở Việt Nam. Hơn nữa, các nghiên cứu trên thế giới còn cho thấy một số giống có màu tím đen là kết quả của hiện tƣợng đột biến làm ảnh hƣởng đến sự phá hủy chlorophyll mà không liên quan đến việc sản sinh anthocyanin (Gonzali et al., 2009) nên ngƣời tiêu dùng vẫn còn nghi ngờ về thành phần này trong trái.

Do đó, hầu hết cà chua bi đen đƣợc trồng ở các vƣờn của Việt Nam hiện nay chủ yếu để tham quan và bán lẻ. Điều này gây lãng phí nguồn nguyên liệu có lợi cho sức khỏe và còn ảnh hƣởng đến lợi ích kinh tế của ngƣời nông dân. Điều này đặt ra vấn đề cấp thiết là cần xác định các hợp chất có hoạt tính sinh học trong trái cà chua bi đen trồng ở Việt Nam để tạo niềm tin cho ngƣời tiêu dùng. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Bên cạnh đó, cũng giống nhƣ các loại cà chua khác, cà chua bi đen cũng rất dễ hỏng nên thƣờng gặp một số vấn đề trong vận chuyển, tồn trữ và phân phối.

Ở các nƣớc nhiệt đới, cà chua tƣơi bị tổn thất 20-50% trong giai đoạn thu hoạch và sau thu hoạch (Pila et al. Vì vậy, cần có biện pháp xử lý, bao bì, nhiệt độ bảo quản thích hợp để hạn chế sự giảm chất lƣợng và tổn thất khối lƣợng của trái sau thu hoạch (Pila et al., 2010), từ đó tạo thuận lợi cho ngƣời tiêu dùng cũng nhƣ nhà chế biến trong quá trình tiêu thụ. Ngoài ra, định hƣớng chế biến trái thành những sản phẩm tiện dụng và phổ biến cũng giúp đƣa nguồn nguyên liệu có giá trị sinh học cao này đến gần hơn với ngƣời tiêu dùng. Sốt cà chua là một sản phẩm đƣợc sản xuất rộng rãi ở quy mô công nghiệp do có thể đƣợc dùng để chế biến hoặc ăn kèm với nhiều loại thực phẩm nhƣ mì ống, khoai tây chiên, pizza (Di Lecce et al.

Sản phẩm sấy dẻo cũng rất đƣợc ƣa thích do sự tiện dụng, khả năng bảo quản lâu, khối lƣợng và thể tích giảm nhƣng giá trị dinh dƣỡng tăng (Corrêa et al. Kỹ thuật chân không đƣợc xem là biện pháp tiền xử lý áp dụng trong chế biến rau quả với mục đích cải thiện chất lƣợng sản phẩm (Radziejewska-Kubzdela et al. Việc ngâm toàn bộ trái trong dung dịch bảo quản có ứng dụng kỹ thuật chân không đã đƣợc sử dụng để kéo dài khả năng tồn trữ của nhiều loại nguyên liệu nhƣ bơ (Wills et al., 1988), dâu tây (Ponappa et al., 1993), chanh (Valero et al., 1998), cà chua (Senevirathna & Daundasekera, 2010) và nho (Mao et al. Hợp chất đƣợc dùng trong dung dịch ngâm thƣờng là muối calci clorua và sự truyền chân không đƣợc thay thế cho quá trình xâm nhập áp lực (Saurel, 2002).

Ngoài ra, xử lý nhiệt cổ truyền sẽ làm biến tính không thuận nghịch mô tế bào rau quả, làm cho chúng bị mềm và thất thoát chất dinh dƣỡng. Do đó, kỹ thuật chân không đƣợc ứng dụng trƣớc khi xử lý nhiệt nhƣ chần có thể làm gia tăng độ dẫn nhiệt bởi quá trình thay thế các khí bên trong phần rỗng bằng chất lỏng, từ đó rút ngắn thời gian chần và hạn chế những biến đổi do nhiệt (Saurel, 2002). Phƣơng pháp này đã đƣợc sử dụng để xử lý nấm (Gormley & Walshe, 1986) và củ cải (Moreira et al. Một lĩnh vực khác là trong quá trình tách nƣớc thẩm thấu, việc ứng dụng kỹ thuật chân không trong suốt quá trình hoặc chỉ trong thời gian đầu hoặc theo chu kỳ trong các dung dịch ƣu trƣơng đều hiệu quả hơn do sự thoát ra của các khí và sự xâm nhập vào của dung dịch thẩm thấu (Giraldo et al., 2003; Moreno et al., 2004; Chiralt & Talens, 2005; Corrêa et al.

Kỹ thuật chân không còn đƣợc ứng dụng trong quá trình cô đặc. Ở điều kiện chân không, nhiệt độ sôi của dung dịch giảm, góp phần đảm bảo chất lƣợng thực phẩm về cảm quan cũng nhƣ dinh dƣỡng (Assawarachan & Noomhorm, 2011). Sấy chân không cũng đƣợc ứng dụng rộng rãi trong chế biến các sản phẩm rau quả. Khi sấy trong điều kiện chân không, nhiệt độ sấy thấp hơn và môi trƣờng ít oxy hơn dẫn đến chất lƣợng của sản phẩm giữ đƣợc tốt hơn (Thorat et al.

Mặc dù trên thế giới kỹ thuật chân không đã đƣợc sử dụng rộng rãi từ rất lâu, tuy nhiên, cho đến nay việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật này ở nƣớc ta vẫn còn rất hạn chế, chủ yếu là kết hợp trong các công đoạn chế biến chính nhƣ cô đặc, sấy mà chƣa quan tâm nhiều đến việc vận dụng trong các quá trình xử lý nguyên liệu. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Từ các lý do đã nêu, nghiên cứu thực hiện kiểm soát từ nguyên liệu vào (giống, kỹ thuật không ghép/ghép và độ tuổi thu hoạch) với mục đích thu đƣợc trái cà chua bi đen với hàm lƣợng cao các hợp chất có hoạt tính sinh học và quản lý chất lƣợng trong suốt tiến trình bảo quản và chế biến bằng cách ứng dụng kỹ thuật chân không nhằm kéo dài thời gian tồn trữ trái và tạo ra hai sản phẩm (sốt và sấy dẻo) có hoạt tính sinh học và giá trị cảm quan cao. Ngoài ra, quá trình tối ƣu hóa và phân tích động học cũng đƣợc thực hiện nhằm xác định đƣợc những thông số tối ƣu cũng nhƣ dự đoán đƣợc những biến đổi trong các tiến trình.2 Mục tiêu nghiên cứu Chọn lựa đƣợc giống cà chua bi đen và xác định đƣợc độ tuổi thu hoạch của trái (không ghép/ghép). Đồng thời tìm đƣợc các thông số tối ƣu cho tiến trình xử lý sau thu hoạch có ứng dụng kỹ thuật chân không nhằm kéo dài thời gian tồn trữ trái với chất lƣợng đƣợc duy trì tốt nhất.

Bên cạnh đó, các thông số tối ƣu cho tiến trình chế biến hai sản phẩm sốt cà chua bi đen và cà chua bi đen sấy dẻo có giá trị sinh học và cảm quan cao bằng cách ứng dụng kỹ thuật chân không cũng đƣợc xác định.3 Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Kỹ thuật sau thu hoạch cà chua bi đen Nội dung 1.1: So sánh chỉ tiêu hóa lý và hàm lƣợng hợp chất có hoạt tính sinh học của một số giống cà chua bi đen trồng ở Việt Nam.2: Khảo sát ảnh hƣởng của kỹ thuật không ghép/ghép và độ tuổi thu hoạch đến chất lƣợng cà chua bi đen.3: Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ xử lý trong dung dịch CaCl2 ở điều kiện chân không đến cấu trúc cà chua bi đen.4: Khảo sát ảnh hƣởng của loại bao bì và nhiệt độ đến khả năng bảo quản cà chua bi đen. Nội dung 2: Ứng dụng kỹ thuật chân không trong chế biến sản phẩm sốt cà chua bi đen Nội dung 2.1: Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ xử lý chân không cà chua bi đen trƣớc khi chần đến hiệu quả của quá trình chần.2: Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ chần đến chất lƣợng cà chua bi đen cho chế biến sốt cà chua.3: Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ chất tạo đặc (gum xanthan và pectin) bổ sung đến trạng thái sản phẩm sốt cà chua bi đen.4: Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ cô đặc trong điều kiện chân không đến chất lƣợng sản phẩm sốt cà chua bi đen. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Nội dung 2.5: Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng đến chất lƣợng sản phẩm sốt cà chua bi đen trong bao bì chai thủy tinh.6: Theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm sốt cà chua bi đen. Nội dung 3: Ứng dụng kỹ thuật chân không trong chế biến sản phẩm cà chua bi đen sấy dẻo.1: Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ chần cà chua bi đen trong dung dịch CaCl2 ở nhiệt độ thấp đến cấu trúc trái.2: Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ tách nƣớc thẩm thấu chân không cà chua bi đen trong dung dịch đƣờng đến hiệu quả truyền khối.3: Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ sấy chân không cà chua bi đen đến chất lƣợng sản phẩm.4: Khảo sát ảnh hƣởng của loại bao bì đến khả năng bảo quản sản phẩm cà chua bi đen sấy dẻo.