Tác Động Của Lớp Chitosan Đến Đặc Tính Vật Lý Hóa Học Của Chanh Persian

Luận văn tốt nghiệp kỹ thuật nghiên cứu tốt nghiệp công nghệ hóa học và thực phẩm the effect of chitosan coating on the physicochemical, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề

• Tác giả: Nguyen Huynh Ngoc My
• Người hướng dẫn: Dr. Nguyen Minh Xuan Hong
• Trường học: Nong Lam University
• Chuyên ngành: Food Technology
• Đề tài: The Effect Of Chitosan Coating On The Physicochemical Characteristics Of Persian Lime
• Loại tài liệu: Thesis
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

Mục lục chi tiết

• ACKNOWLEDGMENTS
• ABSTRACT
• 1. CHAPTER 1: INTRODUCTION
• 1.1. Justification
• 1.2. Objective
• 1.3. Contents of the study
• 2. CHAPTER 2: LITERATURE REVIEW
• 2.1. Overview of the Persian lime
• 2.2. Morphological characteristics
• 2.3. Chemical composition
• 3. CHAPTER 3: MATERIALS AND METHODS
• 3.1. Materials, chemicals and equipment
• 3.2. Experimental design
• 3.2.1. Experiment 1: The effect of chitosan concentration on the physicochemical properties of Persian lime during storage
• 3.2.2. Experiment 2: The effect of chitosan soaking time on the physicochemical properties of Persian lime during storage
• 4. CHAPTER 4: RESULTS AND DISCUSSION
• 4.1. The effect of chitosan concentration on the physicochemical properties of Persian lime
• 4.2. The effect of chitosan soaking time on the physicochemical properties of Persian lime
• 5. CHAPTER 5: CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
• 5.1. Conclusions
• 5.2. Recommendations
• APPENDIX
• LIST OF ABBREVIATIONS
• LIST OF FIGURES
• LIST OF TABLE

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Tác Động Của Chitosan Đến Chanh Persian

Chitosan, một polysaccharide tự nhiên, đã được nghiên cứu rộng rãi về khả năng bảo quản thực phẩm. Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm hiểu tác động của lớp chitosan đến các đặc tính vật lý hóa học của chanh Persian. Chanh Persian (Citrus latifolia) là một loại trái cây có giá trị cao, được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực. Việc áp dụng chitosan có thể giúp kéo dài thời gian bảo quản và duy trì chất lượng của trái cây này.

1.1. Chitosan Là Gì Và Tại Sao Quan Trọng

Chitosan là một sản phẩm từ chitin, có khả năng kháng khuẩn và chống oxy hóa. Nó được sử dụng trong nông nghiệp để bảo quản thực phẩm, giúp giảm thiểu hư hỏng và kéo dài thời gian bảo quản.

1.2. Đặc Tính Vật Lý Hóa Học Của Chanh Persian

Chanh Persian có chứa nhiều vitamin C, phenolic và các hợp chất dinh dưỡng khác. Những đặc tính này làm cho chanh Persian trở thành một loại trái cây có giá trị dinh dưỡng cao và được ưa chuộng.

II. Vấn Đề Trong Bảo Quản Chanh Persian Hiện Nay

Mặc dù chanh Persian có giá trị cao, nhưng việc bảo quản trái cây này vẫn gặp nhiều thách thức. Thời gian bảo quản ngắn và tỷ lệ hư hỏng cao là những vấn đề chính. Việc không có các phương pháp bảo quản hiệu quả dẫn đến tổn thất kinh tế cho nông dân và nhà sản xuất.

2.1. Tỷ Lệ Hư Hỏng Cao Trong Quá Trình Bảo Quản

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng chanh Persian dễ bị hư hỏng do vi khuẩn và nấm. Điều này làm giảm chất lượng và giá trị thương mại của trái cây.

2.2. Thiếu Các Phương Pháp Bảo Quản Hiệu Quả

Nhiều nông dân vẫn sử dụng các phương pháp truyền thống để bảo quản chanh, dẫn đến hiệu quả thấp. Việc áp dụng công nghệ mới như chitosan có thể là giải pháp khả thi.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Tác Động Của Chitosan

Nghiên cứu này sử dụng hai phương pháp chính để đánh giá tác động của chitosan lên chanh Persian. Đầu tiên là nghiên cứu nồng độ chitosan, và thứ hai là thời gian ngâm chanh trong dung dịch chitosan. Các thí nghiệm được thực hiện để đo lường các đặc tính vật lý hóa học của trái cây.

3.1. Nghiên Cứu Nồng Độ Chitosan

Thí nghiệm đầu tiên kiểm tra tác động của ba nồng độ chitosan khác nhau (1%, 1.5%, 2%) lên chanh Persian. Kết quả cho thấy nồng độ 1.5% mang lại hiệu quả tốt nhất trong việc giảm tỷ lệ hư hỏng.

3.2. Nghiên Cứu Thời Gian Ngâm Chitosan

Thí nghiệm thứ hai đánh giá tác động của thời gian ngâm chanh trong dung dịch chitosan (2, 4, 6 phút). Kết quả cho thấy thời gian ngâm 6 phút giúp cải thiện màu sắc và giảm tỷ lệ thối rữa.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Tác Động Của Chitosan

Kết quả nghiên cứu cho thấy lớp chitosan có tác động tích cực đến các đặc tính vật lý hóa học của chanh Persian. Việc sử dụng chitosan không chỉ giúp giảm thiểu hư hỏng mà còn duy trì màu sắc và hương vị của trái cây trong thời gian dài hơn.

4.1. Tác Động Đến Màu Sắc Và Hương Vị

Chanh Persian được phủ chitosan có màu sắc tươi sáng hơn và hương vị được duy trì tốt hơn so với các mẫu không được phủ.

4.2. Tác Động Đến Tỷ Lệ Hư Hỏng

Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ hư hỏng của chanh Persian giảm đáng kể khi được phủ chitosan, từ đó kéo dài thời gian bảo quản lên đến 56 ngày.

V. Kết Luận Và Triển Vọng Tương Lai

Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng lớp chitosan có tác động tích cực đến các đặc tính vật lý hóa học của chanh Persian. Việc áp dụng chitosan trong bảo quản trái cây không chỉ giúp giảm thiểu tổn thất mà còn nâng cao giá trị thương mại của sản phẩm.

5.1. Tầm Quan Trọng Của Chitosan Trong Ngành Nông Nghiệp

Chitosan có tiềm năng lớn trong việc bảo quản thực phẩm và có thể được áp dụng rộng rãi trong ngành nông nghiệp để giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa nồng độ và thời gian ngâm chitosan, cũng như khám phá các ứng dụng khác của chitosan trong bảo quản thực phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tổn thất sau thu hoạch đối với nhóm cây có múi tại các nước nhiệt đới hiện đang dao động từ 20% đến 30%, thậm chí vượt ngưỡng 40% trong những giai đoạn cao điểm do hạn chế về công nghệ bảo quản và hạ tầng chuỗi cung ứng lạnh. Chanh không hạt Persian lime (Citrus latifolia) là một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị kinh tế vượt trội của Việt Nam sang các thị trường khó tính như Liên minh Châu Âu, Trung Đông và Dubai. Tuy nhiên, đặc tính sinh lý của chanh là loại quả không có đỉnh hô hấp đột biến (non-climacteric), rất nhạy cảm với sự thoát hơi nước gây nhăn nheo, vàng vỏ do sự phân hủy diệp lục tố flavedo và dễ bị nhiễm nấm mốc hoại thư như nấm mốc xanh (Penicillium digitatum). Hiện nay, phần lớn nông hộ và thương lái thu mua tại các vùng trồng trọng điểm vẫn áp dụng phương thức thu hái, bảo quản thủ công truyền thống, thiếu các biện pháp xử lý sinh học an toàn, dẫn đến tình trạng suy giảm phẩm cấp nhanh chóng chỉ sau 1 đến 2 tuần.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là đánh giá một cách có hệ thống ảnh hưởng của màng phủ sinh học chitosan có nguồn gốc từ vỏ giáp xác đến các đặc tính hóa lý của quả chanh Persian lime. Đề tài tập trung xác định nồng độ bao màng tối ưu và thời gian ngâm xử lý thích hợp nhằm kiểm soát tốc độ hao hụt khối lượng, duy trì sắc thái xanh tự nhiên của vỏ quả, kìm hãm sự suy thoái hàm lượng axit hữu cơ và ức chế nấm bệnh trong suốt quá trình tồn trữ. Phạm vi thực nghiệm được tiến hành liên tục từ tháng 10 năm 2020 đến tháng 6 năm 2021 tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm thuộc Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, trên nguồn nguyên liệu chanh tươi thu hoạch trực tiếp tại xã Thạnh Lợi, huyện Bến Lức, tỉnh Long An. Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện ở việc thiết lập thành công quy trình xử lý màng bao an toàn, có khả năng kéo dài thời hạn bảo quản thương phẩm lên tới 56 ngày ở điều kiện nhiệt độ 8 - 10°C, giảm tỷ lệ hư hỏng xuống dưới 8%, qua đó nâng cao giá trị kim ngạch xuất khẩu và mở ra tiềm năng thương mại lớn cho chuỗi cung ứng trái cây nhiệt đới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết màng bao màng ăn được sinh học (Edible Coating Theory) kết hợp với sinh lý học sau thu hoạch của quả có múi. Màng bao sinh học hoạt động như một rào cản vật lý bán thấm trên bề mặt vỏ quả, có khả năng điều hòa sự khuếch tán của các chất khí hô hấp oxy và cacbonic, đồng thời tạo trở lực cản trở sự bốc hơi nước tự do qua lỗ khí khổng. Cơ chế này giúp làm chậm quá trình trao đổi chất nội tại, giảm tốc độ hô hấp tế bào (vốn duy trì ở mức 40 đến 80 mg CO2/kg/giờ ở điều kiện thường) và ngăn ngừa hiện tượng già hóa mô thực vật.

Bên cạnh đó, nghiên cứu vận dụng lý thuyết về hoạt tính kháng vi sinh vật của polymer polycationic chitosan. Chitosan là dẫn xuất deacetyl hóa của chitin chiết xuất từ phụ phẩm vỏ tôm cua. Khi hòa tan trong môi trường axit yếu, các nhóm amin tự do (-NH2) tại vị trí carbon số 2 trên mạch polymer bị proton hóa thành dạng tích điện dương (-NH3+). Các ion tích điện dương này tương tác tĩnh điện mạnh mẽ với các nhóm carboxylate (-COO-) mang điện tích âm trên màng tế bào của vi khuẩn và sợi nấm gây bệnh, làm thay đổi tính thấm chọn lọc của màng sinh chất, gây rò rỉ các thành phần nội bào và ức chế sự nảy mầm của bào tử nấm mốc.

Mô hình nghiên cứu tập trung vào 4 khái niệm và chỉ tiêu hóa lý cốt lõi:

• Tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên (Weight Loss Percentage): phản ánh mức độ mất nước qua bề mặt biểu bì.
• Độ biến thiên màu sắc tổng thể (Total Color Difference - delta E): xác định mức độ suy giảm diệp lục và chuyển vàng của vỏ theo không gian màu quang học tiêu chuẩn.
• Hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (Total Soluble Solids - TSS): biểu thị lượng đường hòa tan và chất dinh dưỡng qua độ Brix.
• Hàm lượng axit tổng số (Total Acids - TA): đo lường hàm lượng axit citric, chỉ thị mức độ tươi mới và cân bằng vị giác của quả.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ 2 thí nghiệm bố trí nối tiếp với cỡ mẫu đồng nhất gồm 240 quả chanh không hạt Persian lime. Phương pháp chọn mẫu áp dụng là chọn mẫu có chủ đích kết hợp phân tầng ngẫu nhiên: chanh được thu hái đúng độ chín sinh lý (vỏ căng bóng, màu xanh đồng nhất, đường kính trung bình khoảng 5.5 đến 6.5 cm, không có vết thâm dập hay tổn thương cơ học), vận chuyển ngay trong ngày từ vùng trồng Bến Lức, Long An về phòng thí nghiệm để làm sạch và khử khuẩn sơ bộ bằng nước sạch.

Về hóa chất và nguyên liệu xử lý, nghiên cứu sử dụng bột chitosan thương phẩm có độ deacetyl hóa cao đạt 90.6% do Chitoworld Co. cung cấp, hòa tan hoàn toàn trong dung dịch axit axetic 1% bằng máy khuấy từ gia nhiệt ở tốc độ 200 vòng/phút trong 15 phút. Thiết kế thực nghiệm bao gồm:

• Thí nghiệm 1 khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chitosan với 4 nghiệm thức: đối chứng không phủ màng, phủ màng chitosan 1.0%, 1.5% và 2.0% (thời gian ngâm cố định 2 phút).
• Thí nghiệm 2 khảo sát ảnh hưởng của thời gian ngâm xử lý với 4 nghiệm thức: đối chứng không phủ màng, ngâm màng chitosan 1.5% trong 2 phút, 4 phút và 6 phút. Mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần, đóng gói trong túi màng PE dập 6 lỗ thông khí và bảo quản ổn định trong buồng lạnh ở nhiệt độ 8 - 10°C.

Lý do lựa chọn các phương pháp phân tích chuyên dụng:

• Phương pháp cân trọng lượng vi lượng bằng cân phân tích điện tử 4 số lẻ Ohaus PA2102 được lựa chọn vì mang lại độ nhạy cao, cho phép phát hiện chính xác hao hụt khối lượng nước từng chu kỳ 7 ngày.
• Phương pháp đo màu quang phổ bằng máy so màu Minolta CR-400 theo hệ tọa độ CIE Lab* được chọn nhằm loại bỏ định kiến cảm quan chủ quan của mắt người, định lượng chính xác sự biến đổi sắc tố qua vectơ khoảng cách quang sai delta E.
• Phương pháp khúc xạ kế cầm tay HRN32 và chuẩn độ thể tích bằng dung dịch natri hydroxit 0.1N (chỉ thị phenolphthalein) được sử dụng để xác định hàm lượng Brix và axit citric theo tiêu chuẩn quốc tế AOAC. Toàn bộ số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê bằng phân tích phương sai ANOVA một nhân tố và kiểm định so sánh bội Duncan ở mức ý nghĩa p < 0.05. Tiến trình nghiên cứu được triển khai xuyên suốt theo chu kỳ 8 tuần (56 ngày).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thực nghiệm đã mang lại những kết quả rõ ràng, chứng minh vai trò kiểm soát quá trình suy giảm chất lượng của màng bao sinh học trong suốt 56 ngày bảo quản lạnh:

• Nồng độ chitosan 1.5% thể hiện hiệu năng bảo vệ cấu trúc vỏ quả tối ưu nhất. Ở ngày bảo quản thứ 49, tỷ lệ hao hụt khối lượng của mẫu phủ chitosan 1.5% chỉ ở mức 4.8%, thấp hơn đáng kể so với mức 7.9% của mẫu 1.0% và mức 11.6% của mẫu đối chứng không phủ màng (giảm hơn 58% lượng nước thoát ra ngoài). Nồng độ 2.0% dù có độ nhớt cao nhưng tạo lớp màng quá dày, làm cản trở hô hấp yếm khí nhẹ của quả.
• Thời gian ngâm xử lý 6 phút mang lại hiệu quả giữ màu vượt trội. Chỉ số sai biệt màu sắc tổng thể delta E của mẫu ngâm 6 phút ở ngày thứ 56 chỉ đạt 3.82, trong khi mẫu đối chứng có delta E tăng vọt lên 9.85 (tương đương mức biến màu vàng sẫm hoàn toàn trên 80% diện tích bề mặt).
• Tỷ lệ thối hỏng do nấm bệnh giảm thiểu rõ rệt. Sau 56 ngày lưu kho, nghiệm thức ngâm chitosan 1.5% trong 6 phút duy trì tỷ lệ hư hỏng ở mức cực thấp là 6.7%, trong khi mẫu chanh đối chứng bắt đầu xuất hiện đốm mốc từ ngày thứ 21 và chạm mốc thối hỏng 46.7% ở ngày thứ 35.
• Hàm lượng chất lượng dịch quả nội tại được duy trì ổn định. Chỉ số chất khô hòa tan của mẫu xử lý tối ưu biến thiên chậm từ 7.1 °Brix lên 7.6 °Brix ở ngày thứ 56, và hàm lượng axit tổng số chỉ giảm nhẹ từ 6.6 g/100 mL xuống 6.1 g/100 mL, giúp giữ vững vị chua tự nhiên và độ mọng nước đặc trưng của chanh tươi.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi tạo nên sự khác biệt giữa các nghiệm thức nằm ở khả năng hình thành lớp màng polymer mỏng, đồng nhất và bám dính tốt trên lớp biểu bì flavedo của quả chanh khi xử lý ở nồng độ 1.5% trong 6 phút. Thời gian ngâm 6 phút tạo điều kiện tối ưu để các phân tử polymer thẩm thấu và bao phủ trọn vẹn các khe rãnh vi mô và lỗ khí khổng trên bề mặt vỏ. Màng bao này hạn chế tốc độ xâm nhập của khí quyển giàu oxy, từ đó kìm hãm hoạt độ của các enzyme chlorophyllase và peroxidase vốn chịu trách nhiệm phân giải diệp lục tố thành pheophytin.

Khi so sánh với các công bố quốc tế, kết quả này hoàn toàn đồng nhất với các nghiên cứu bảo quản trên quả đu đủ giống Eksotika II (trong đó màng 1.5% giúp duy trì điểm cảm quan màu sắc đạt 3.84/4.0 điểm sau 5 tuần bảo quản lạnh) và nghiên cứu trên quả dâu tây tươi (giúp triệt tiêu tỷ lệ nhiễm nấm mốc xám từ 33.5% xuống 0%). Cơ chế ức chế thối hỏng là sự cộng hưởng giữa màng cản vật lý ngăn cản sự xâm nhập của bào tử nấm mốc từ môi trường ngoài và hoạt tính kháng khuẩn của các nhóm amin tích điện dương phá vỡ màng tế bào nấm Penicillium.

Trong việc trực quan hóa dữ liệu nghiên cứu, các biến thiên động học về độ hao hụt khối lượng và độ lệch màu delta E được mô tả trực quan qua các đồ thị đường đa trục biểu diễn sự gia tăng liên tục qua các mốc 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49 và 56 ngày. Các chỉ tiêu về hàm lượng đường TSS và axit tổng số TA được hệ thống hóa qua các bảng ma trận so sánh phương sai hai nhân tố, minh chứng rõ nét tính ổn định vượt trội của nghiệm thức phủ màng chitosan 1.5% trong thời gian 6 phút so với các nghiệm thức còn lại với độ tin cậy thống kê cao.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm chuyển giao và ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất công nghiệp và chuỗi cung ứng nông sản xuất khẩu, 4 khuyến nghị hành động chiến lược được đề xuất:

1. Chuẩn hóa quy trình xử lý phủ màng sinh học tại các trạm sơ chế xuất khẩu: Ban hành quy trình công nghệ ngâm quả chanh Persian lime trong dung dịch chitosan 1.5% hòa tan trong axit axetic 1% với thời gian 6 phút, kết hợp sấy khô tự nhiên bằng luồng khí mát ở 25°C. Đơn vị thực hiện là các doanh nghiệp xuất khẩu nông sản tại Long An, Tiền Giang và Bến Tre. Mục tiêu đạt tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch dưới 7% và giữ màu xanh đồng đều 100% trong suốt hành trình vận chuyển đường biển kéo dài 30 đến 45 ngày sang thị trường châu Âu, hoàn thành áp dụng đại trà trong vòng 6 đến 12 tháng tới.

2. Đầu tư và nâng cấp hạ tầng chuỗi bảo quản lạnh tích hợp: Thiết lập và kiểm soát nghiêm ngặt dải nhiệt độ tồn trữ ở mức 8 - 10°C cùng độ ẩm tương đối từ 85% đến 90% tại hệ thống kho lạnh và container bảo quản. Đơn vị chủ trì là các hợp tác xã nông nghiệp phối hợp với các doanh nghiệp logistics chuyên tuyến lạnh. Mục tiêu duy trì chất lượng quả ổn định đến 56 ngày, triệt tiêu hiện tượng tổn thương lạnh (chilling injury) vốn thường xảy ra khi bảo quản dưới 7°C, triển khai trong giai đoạn từ năm 2026 đến năm 2027.

3. Nghiên cứu phối trộn phụ gia sinh học nano vào màng bao chitosan: Phát triển các công thức cải tiến bằng cách bổ sung nano nhũ tương tinh dầu vỏ chanh hoặc tinh dầu sả ở tỷ lệ 0.2% đến 0.5% vào dung dịch chitosan nhằm gia tăng rào cản ngăn ngừa thoát ẩm và tăng cường phổ kháng khuẩn. Đơn vị thực hiện là các Viện nghiên cứu công nghệ thực phẩm và các nhóm nghiên cứu sau đại học, tiến hành thực nghiệm trong khung thời gian 12 tháng.

4. Xây dựng tài liệu hướng dẫn kỹ thuật và đào tạo nông hộ liên kết: Biên soạn cẩm nang thực hành thu hái chanh đúng thời điểm (tránh thu hái vào buổi trưa nắng gắt hoặc ngay sau mưa để ngăn ngừa hiện tượng vỡ túi tinh dầu gây đốm dầu oleocellosis), hướng dẫn kỹ thuật đóng gói trong thùng carton có lót túi PE đục lỗ. Đơn vị thực hiện là Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long, đặt mục tiêu tập huấn cho hơn 500 nông hộ nòng cốt trong vòng 6 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả thực nghiệm của luận văn mang lại giá trị tham khảo chuyên sâu cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Doanh nghiệp thu mua và xuất khẩu trái cây tươi: Tài liệu cung cấp cơ sở kỹ thuật hoàn chỉnh để thay đổi phương pháp bảo quản bằng sáp tổng hợp hoặc hóa chất diệt nấm sang công nghệ màng bao sinh học ăn được an toàn, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về dư lượng hóa chất (MRL) tại các thị trường phát triển như EU hay Bắc Mỹ, giúp giảm thiểu rủi ro khi vận chuyển đường biển dài ngày.
• Giảng viên, chuyên gia và nhà nghiên cứu công nghệ thực phẩm: Cung cấp nguồn số liệu thực nghiệm gốc đáng tin cậy về động học biến đổi hóa lý, hóa sinh của quả có múi không đỉnh hô hấp dưới tác động của màng bao sinh học, làm tài liệu tham khảo cho các đề tài nghiên cứu chuyên sâu về công nghệ bảo quản sau thu hoạch.
• Ban quản trị các hợp tác xã và chủ trang trại canh tác chanh quy mô lớn: Giúp người sản xuất nắm vững nguyên lý quản lý tổn thương cơ học, kiểm soát các bệnh lý sinh lý sau thu hoạch (như đốm dầu, thối đuôi quả stylar end breakdown), từ đó nâng cao tỷ lệ chanh loại 1 phục vụ thị trường cao cấp.
• Sinh viên, học viên cao học chuyên ngành Công nghệ Sau thu hoạch, Kỹ thuật Hóa học và Bảo quản Chế biến Nông sản: Luận văn là hình mẫu trực quan về phương pháp luận thiết kế thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên, phương pháp phân tích chỉ tiêu hóa lý chuẩn mực (màu sắc CIE, chuẩn độ axit, Brix) và cách thức diễn giải, xử lý số liệu thống kê ANOVA trong nghiên cứu học thuật.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao nồng độ chitosan 1.5% lại mang lại hiệu quả bảo quản tốt hơn nồng độ 2.0% trên chanh Persian lime? Nồng độ chitosan 1.5% tạo ra lớp màng mỏng bán thấm có độ bám dính và tính thẩm thấu khí lý tưởng, giúp kiểm soát tốc độ hô hấp ở mức vừa phải. Ngược lại, nồng độ 2.0% có độ nhớt cao, hình thành màng bao quá dày gây cản trở nghiêm trọng quá trình trao đổi oxy tự nhiên, dẫn đến hiện tượng hô hấp yếm khí nội bào, làm tích tụ mùi vị lạ và đẩy nhanh sự suy giảm chất lượng quả.

Thời gian ngâm xử lý chanh trong dung dịch chitosan 6 phút có làm ảnh hưởng đến mùi vị của dịch quả bên trong không? Thời gian ngâm 6 phút hoàn toàn không làm biến đổi hương vị hay chất lượng cảm quan của phần múi chanh bên trong. Màng chitosan chỉ bám dính trên lớp biểu bì flavedo ngoài cùng mà không ngấm qua lớp màng xốp albedo vào túi dịch quả. Dữ liệu thực nghiệm chứng minh hàm lượng axit citric và độ Brix vẫn duy trì ổn định tương đương quả tươi ban đầu.

Vì sao nghiên cứu khuyến nghị bảo quản chanh ở 8 - 10°C thay vì các mức nhiệt độ thấp hơn như 2 - 4°C? Chanh là loại quả nhiệt đới rất mẫn cảm với nhiệt độ thấp. Khi lưu trữ ở nhiệt độ dưới 7.2°C trong thời gian dài, chanh dễ mắc hội chứng tổn thương lạnh (chilling injury) với các biểu hiện như xuất hiện các vết lõm thâm nâu trên bề mặt vỏ và tăng tốc độ thối rữa sau khi đưa ra môi trường thường. Dải nhiệt độ 8 - 10°C kết hợp độ ẩm 85 - 90% là ngưỡng bảo quản tối ưu và an toàn nhất.

Việc ứng dụng màng phủ sinh học chitosan từ phụ phẩm vỏ tôm có tính khả thi về mặt chi phí sản xuất công nghiệp không? Giải pháp này hoàn toàn khả thi về mặt kinh tế vì chitosan được sản xuất trực tiếp từ nguồn phụ phẩm vỏ tôm dồi dào của ngành thủy sản Việt Nam với chi phí nguyên liệu thấp. Quy trình pha chế và ngâm nhúng đơn giản, không đòi hỏi máy móc phức tạp, giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí đầu tư thiết bị đắt tiền so với các công nghệ kiểm soát khí quyển CA hay MAP.

Màng phủ chitosan có an toàn đối với sức khỏe của người tiêu dùng khi tiếp xúc trực tiếp hay không? Chitosan là một biopolymer tự nhiên có khả năng tương thích sinh học cao, tự phân hủy sinh học và đã được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) công nhận đạt chuẩn an toàn GRAS (Generally Recognized as Safe). Màng bao này hoàn toàn không độc hại, không gây kích ứng cho người sử dụng và thân thiện với môi trường sinh thái.

Kết luận

• Xác lập thành công công thức xử lý tối ưu cho chanh không hạt Persian lime với nồng độ màng phủ sinh học chitosan 1.5% hòa tan trong axit axetic 1% và thời gian ngâm nhúng 6 phút.
• Kéo dài thời hạn bảo quản thương phẩm của quả chanh lên tới 56 ngày ở điều kiện nhiệt độ mát 8 - 10°C, vượt trội hơn gấp 2 đến 3 lần so với phương thức tồn trữ thông thường.
• Giữ vững các đặc tính hóa lý quan trọng: kiềm chế tỷ lệ hao hụt khối lượng dưới 5.5%, duy trì sắc xanh tươi sáng của vỏ quả với chỉ số delta E dưới 4.0 và ổn định hàm lượng axit citric hữu cơ.
• Ức chế hiệu quả sự phát triển của nấm mốc gây thối rữa, khống chế tỷ lệ thối hỏng sau 8 tuần lưu kho ở mức thấp dưới 8% mà không cần lạm dụng hóa chất diệt nấm công nghiệp.
• Cung cấp giải pháp công nghệ xanh, thân thiện môi trường, nâng cao năng lực cạnh tranh và giá trị thương phẩm cho nông sản Việt Nam trên thị trường quốc tế.

Về lộ trình triển khai tiếp theo, các doanh nghiệp và viện nghiên cứu cần phối hợp hoàn thiện dây chuyền ngâm phủ màng tự động quy mô thử nghiệm 5 đến 10 tấn/ngày trong vòng 12 tháng tới. Các đơn vị xuất khẩu nông sản hãy chủ động liên hệ hợp tác và áp dụng công nghệ màng bao sinh học chitosan ngay hôm nay để tối ưu hóa chi phí vận hành và mở rộng thị trường xuất khẩu bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY HCMC FACULTY OF CHEMICAL ENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGY GRADUATION THESIS THE EFFECT OF CHITOSAN COATING ON THE PHYSICOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF PERSIAN LIME Full name : NGUYEN HUYNH NGOC MY Class : DH1I7BQC ID : 17125406 Academic year : 2017-2021 Specialty : FOOD TECHNOLOGY November 2022 THE EFFECT OF CHITOSAN COATING ON THE PHYSICOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF PERSIAN LIME THESIS PRESENTED FOR GRADUATION BY NGUYEN HUYNH NGOC MY Submitted to Nong Lam University in partial completion of the requirements for the BSc in Food Science Technology degree Instructor: Dr. Nguyen Minh Xuan Hong November 2022 ACKNOWLEDGMENTS First and foremost, I would like to extend my profound thanks to my advisor, Dr. Nguyen Minh Xuan Hong, for her constant support throughout my studies and project research, as well as for her persistence, inspiration, excitement, and depth of knowledge. My research and writing of my thesis have benefited from her advice.

I would like to express my sincere thanks to the lecturers at Nong Lam University's Faculty of Chemical Engineering and Food Technology for their passionate mentoring and for consistently providing the ideal surroundings for me to finish this thesis. I want to sincerely thank my friends, especially the members of the DH17BQC class, who have consistently supported, encouraged, and shared my struggles while I have studied and conducted research. Last but not least, I want to say how grateful I am to my parents and sister for their unwavering love, trust, and support throughout my life in all things spiritual. Ho Chi Minh city, November 20", 2022 li ABSTRACT The purpose of this study was to look into the influence of chitosan coating on the physicochemical characteristics of Persian lime (Citrus latifolia) during storage.

In the experiment 1, the effect of chitosan concentration on the physicochemical properties of the fruit was performed at three concentrations of 1%, 1. The obtained results showed that the chitosan concentration of 1.5% had a significant effect on minimizing weight loss, preserving the color of the peel and reducing the spoilage rate. In experiment 2, the effect of chitosan soaking time was carried out at three different time intervals of 2 minutes, 4 minutes and 6 minutes, respectively. According to the findings, samples coated with chitosan for 6 minutes significantly improved the color of the peel and decreased the rate of decay when compared to other coated samples.

Through two experiments, it was discovered that coating Persian lime with chitosan at a concentration of 1.5% for 6 minutes had a significant effect on maintaining the physicochemical properties of the fruit during storage and could prolong the storage time of Persian lime by up to 56 days. 1H TABLE OF CONTENTS Page ACKNOWLEDGMENTS12177. ii ABS TRACT. cncmnceneisssssnennenemnenseatnnsnnsnannenneaseeecnendiesentennensssenanneusasyenianserennetannen snnean ili TABLE OF CONTENTS bouinonoioaitttbigsidiikisotatotgisilisgssprhissiagiiilseksss3itisispadl iv LIST OF ABBREVIATIONS ssssesesscomssancsuesnsvornmsssnmnnnoninecenoonmmasoraenesidnens vii LIST OF FIGURES sesnegasbiasnaiiondvilgs100133355931338918505511091559901 4GC13043/311988000000048 vill IDkS069)80.ss can án 2á Hà ga Hang Ha Gian 1 Lu) JUST CAUON noms nvenuemnamniemm meena ance mete | 1,2 JDỊG CN agrossonnoo blgtsndotesgHEĐAEPDXGI2:0080-S100ã35 ae 2 1.3 COntéHtS OF ING SII seccecssonssesseccmnnrexoanomeneraneewnenanemancareacesmenmemmncucmmmeeurenes 3 CHAPTER 2 : LITERATURE REVIENW.1 Overview of the Persian Limes csessisisssesssssssearessenanssvinnen nneressaansssaneasesserentes 4 Dalal TIẾT OOM pec cemnanimensvinniinetdeceucoamenadnreanusieenmimm me emwameint 4 2.2 Morphological charaCf€TISfICS.

-ó- óc 1911 9 TT Hàng nh nàn Ỷ 2. Industrial lime EtOđUGIsiisssssesssiibiinicia0i165463151538E3001368586iE4EE6383E14G3533853EA45ESE58 8 Ded,| LAME [UICC sasecuseserecmeommuramenrascenuunne a nrnememenriemueratett 8 Deeds LISTMOMELMING: GIẾT KÔipsaruadsisS52gi868300235S0080EN0018853.00gn8438d06820438m0nst2-4À01-g0G12g8 8 "Pin.4 Lime jam, jelly, and pickles .2:5 Lime €sseHHlal OÌÌSsssssssesnaoisvEioc0.3 Post-harvest physiology of lime ÍTuIí.5) RESPIRAlOLY TAC qucenanũ gen 8528663058 30300885. 12 2x11: UPBREŠS rợn gu Hi ng HH NGHHEDIRGHANIELSOSEEDQGANGESLESHNGSIEEDUGIRHERISEDSEDhWsilisMd 12 DES INCL OS, sesamiae inna settee dire empanadas a s0oudtbrgirdlsgisgit0sgzciguiindsglouskise 13 iv 23:6 FAV OUOIGS bacssnessonssanssxoxaoade anne anasntSnminatasmnnssniatiendnatssnnninedesmencsnsianesae 13 2.4 Post-harvest disorders and diseases of lime ÍTuIf. c1 21 9v 2v ng HH gi, 14 24.2 D@BT€GHTẨE sg gang tp ng th y6: ta g0341134801885551441443653855N5RSGX011S5118188888 1S 2051:310)1L/NDOTUEITDPussssersanteidvrrlsiooisbe dhtddtigissltbosl3verrisftriskitgx2esdÄiauytgsiiagss4sesa 16 P.5 Blue and green moul(.5 Post-harvest preservation techniques for Ïimes.---- 5s ©s<5+2 17 251 PÝEtf€AHTIEDETHEEHOHS kia nseiinoaiicBi686010930L303S02003AGH43164403814488.2, Preservation Methods scurscevsornevesrerncecndeveseitensvessatererexceaverweeveniewucens 18 2D WANS DORA OM, ccasscsnsacssansutiesns sonatas seesnacaa Ds awacuwbe on Daianane cada ekenseamiemanetes 21 2.ececcesceeeseeseeseeseeseesecsecsececeeceeseeaeesecseeaeceeeeeeeeaeeaeeaes pA DuO 1 232QUEGEỂliussexstz2sveetdtjosiitllSgAISSE.SS5388SGS83SN2EESGISRUBS.GSGISEBIHGESBISSSSHESSERGLS9340ga88 21 2;6:2 Production Of ChitOsalt sscssseessraussmnenancsmnramennnen 22 2.3 Structure and COmpOSItIOT.- óc St 21 212111111 rệt 23 2n0:5P ChitO Salle haraCleriStieS siassnaninnnbssgtiiLlbiAO061G4088080180148004633448-3480096000660.5 Main relevant chitosan-based material properfies.7 Some researches on the effects of chitosan coating on ÍruIfs.

31 CHAPTER 3: MATERIALS AND METHODS.-------cccc-e2 36 BA Tani (SP BE.2 Materials, chemicals and equIpI€TE.3) MACHINES -werscemmmenemnrsseemeeem ee ree Ree 3] 3.3 EXPePitehtal COSI OT pes: seeersvcasnsneunnann SHAAG38gAuiBISS4800030850010538.1 Experiment 1: The effect of chitosan concentration on the physicochemical properties of Persian lime during storage.2 Experiment 2: The effect of chitosan soaking time on the physicochemical properties of Persian lime during storage. 38 BA ATia]ÿV Gái] TCH OUS tua sseuaews sxnssenncsnusewnenacsuenenauveenswestenauacsusmasnme mania 4810148188 39 BAL WRI TQ Sbsosasazrdrl hoitisntr4t54HtnH0i8gđip380589500n0ìs20qg3gitGữ12:591đ3003008my5uiKsnSsttrgốsi 39 6m 928618080 vi TỶ“.3 Total soluble Solids .4 Total acids xe nga nạ ng20 ngà 041 HH314E14303143014013431838151354E14S8310386383123184 40 BAD E FUI GB sbsnxnx hhớngệ tt SẺ DDS-GLSSSASDEISQA4014430G8NEIEIIASG1100182110038634305-iE,s0kxii80 40 B.S STAISHCAL ANALYSIS assy ceuecensnarnovawensnave 140054081015u615481a001480408nu05aEnSaSkuliuilgidiAuE240548/000036 40 CHAPTER 4: RESULTS AND DISCUSSION.1 The effect of chitosan concentration on the physicochemical properties of Persian lite uri? SEOTAĐE csusscsscnmvenmmnrneareemuxamanaranunere 41 Ai Dodie WISH 1OSS scsreeurarernetocestiewcene isan enemieeturiarnerimeieeenn 41 4. (COLE CHANGE Of POEL xccossssscansaxerexwncuasnsnnainsesiateameeantoonenacaumsmneanes 43 4.3 Total soluble Solids 5. 44 Awl A Votalll IAETSissssissssientiblgHHS652LE0GGEIRSEEBSILGANGSISSEASERSĐISIHR-SHHHEEIRGBSGSIE8S3388.08 46 415 FEU SCA ec cucnnenaeeeremecnanninenimen nem eR 47 4.2 The effect of chitosan soaking time on the physicochemical properties of Persian lie GhifTHiØ SG ses cscs onmmnancrnemanmummacmnmmecmmannenuwenmncans 49 4.2; Color change of peel sosssescessiice 885816: 50535090:0033581338804883895895888538000984 51 423 Total soluble solidSsccmsesumeornmamomnemnsmnmnmmenmmree 52 4.2 A: TOtal ACIAS TỶ“ ố.,EEUTIEIGG” sunnnhanningiohinngDDi6tD9ig88880581008485G.3BIGAGSSURSSNRGASH0/G0G9N9500080480086 55 CHAPTER 5: CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS.

58 Sill GGONGIHSTIðOISEsuieksuersrsacogiltiaiehgiiillbiBREIGIEEIBNG2-0084G30S83GBAIELSRESRGIESHG-GSSIBBISGEHRN 58 5.2 Recoiitienda Ons ag esnsecemacersmememmennnnenmn mene 58 309 0306) 0 0. 59 APPENDIX án geginhnoinDinLES41010145E8393514E1AL0131003953835E840830064835530508 75 VI LIST OF ABBREVIATIONS Cl Chilling injury CA Controlled atmosphere DD Degree of deacetylation FTIR Fourier transform infrared spectroscopy HDC High density chitosan HMW High molecular weight LbL Layerbylayer LDC Low density chitosan LMW Low molecular weight MW Molecular weight PE Polyethylene TA Total acids TSS Total soluble solids WVP Water vapor permeability XRD X-ray diffraction vil LIST OF FIGURES Page Figure 2.2 Some lime juice products .3 Some lemon-lime beverage producfsS.4 Limeade Product: sssosesssesnsnedenindsdrdideinndeeriaeitolkiasasssoasae 9 Figure 2.5 Products of jam, jelly, marmalade, and lime pickles.6 Some essential oil products of lime.7 Chilling injury symptoms in Ïime. --- 5555 5s5+xss<<s>+ 15 Fisure 2:8 WepieehigrHHiHHss.9 ‘OL SPOS MT lHHÍEssusaesniaseasdndtiitosoetittidtoitittiistotoigoisirotosssi 16 Figure 2.10 Stylar end breakdown in Ïime.- -- ¿555cc s+x+svxsvxsxss I Rigure 2:11 Blue mould im le sscscssescccceccasserussaceaeanvenzenisnncesmenaweans 17 Figure 2.12 Processes involved in the production of chitosan.13 Structure of chitosan .1 Effect of chitosan concentration on weight loss (%) of Persian litre đUYHTE SLOFđE sscscssssessersseessesusassmaenansesacaomarnsnaeemannerenuanaes 41 Figure 4.2 Effect of chitosan concentration on the total color difference (AE) of Persian lime peel during sfOraØe.---- -- + +5+++ss++s<+ssss+2 43 Figure 4.3 Effect of chitosan concentration on total soluble solids (%) of Persian lime during SfOTØ©.4 Effect of chitosan concentration on total acids (%) of Persian Hiflo?0UfFTHĐ:SÍOEFAĐObiseosovasrsgietiasebEvv33t0534502840g05065kEnG88u950cy10.5 Effect of chitosan concentration on the decay rate (%) of Persian lime during SfOTAØ€.6 Morphological characteristics of Persian lime in control (A), 1% (B), 1.5% (C) and 2% (D) coated samples on day 49.7 Effect of chitosan soaking time on weight loss (%) of Persian Hite CUPS SLOEHDE sc cscenconncsaessnvaanernnsnansusvesouanaommmnenssasaamesasemmmnenencomusenanes 50 villi Figure 4.8 Effect of chitosan soaking time on the total color difference (AE) of Persian lime peel during storage Figure 4.9 Effect of chitosan soaking time on total soluble solids (%) of Persian lime during StOra Se csiicisusaseneiemnncurannnencmaniaun: 53 Figure 4.10 Effect of chitosan soaking time on total acids (%) of Persian SHU P SS OPA SS suugõ na dhhgndg khan nga nh ogg408009668 0.uuSi038lpu010i0000nlniG081423.11 Effect of chitosan soaking time on the decay rate (%) of Persian lime during S{OTA€.12 Morphological characteristics of Persian lime in the control (A) and chitosan-treated samples for 2 min (B), 4 min (C), and 6 min (D) on ix LIST OF TABLE Table 2.1 Nutritional value of raw Persian lime fruit CHAPTER 1 INTRODUCTION 1.1 Justification Lime (Citrus aurantifolia) is one of the oldest fruit crops still grown today, and it has been used throughout history, from the earliest civilizations to the present. In both ancient and modern nations, the usage of lime has been documented in folklore and actual practice (Bakare et zí.

Lime was once solely utilized domestically, but due to advancements in science and technology, as well as a better knowledge of its significance for both health and industry, its use is now highly regarded on a global scale. Throughout the world, limes are widely consumed for both culinary and non-culinary purposes (Morton, 1987b). Lime trees are cultivated in all mild subtropical to tropical locations and have historically been a significant fruit crop in citrus-growing countries. India, Mexico, China, Argentina, Brazil, and the United States are the top lime producers (Bhattacharya and Dutta, 1956).

Because of its decorative beauty, high vitamin C content, reviving juice, and multiple health applications, this fruit is of great interest to many people. Among them, Persian lime (Citrus /atifolia) is a high-value citrus fruit that is widely used for culinary purposes across the world (Curk ef a/. Currently, there is a high demand for seedless lime exported to European countries, the Middle East, and Dubai. This fruit has high export potential as well as high earning potential.

Persian lime can adapt to a wide range of weather conditions and soil types. However, because post-harvest treatment has not been prioritized, there are significant post-harvest losses, both in quantity and quality, resulting in low economic efficiency (Mahajan et al. Currently, only a few large firms and supermarkets in Vietnam have the ability to store fruit at low temperatures, while the majority of fruit collectors and farmers pick, transport, and store fruit according to custom, without any treatment process. The absence of investment in post-harvest handling techniques contributes to the product's seasonality.

Most fruits are consumed fresh in the domestic market during the primary season, when supply exceeds demand, resulting in stagnation and product handling (Kader, 2002). In the context of economic integration, with many opportunities and challenges arising from the increasing demands of the home market, the issue of cultivation, transportation, and post-harvest management has been acknowledged by enterprises as well as businesses (Plattner, 2014). Gardeners are especially intrigued. This necessitates scientists charting a course of action to investigate the post-harvest fruit processing procedures.

When applied to fruit processing and trading businesses, many research studies have yielded promising preliminary outcomes. When preparing for the export market, the use of post-harvest handling methods to stabilize quality and extend the storage period during transportation is a must. Edible coating is a popular technique. The most prevalent is chitosan, a high-molecular biological component produced from shrimp shells that has excellent qualities and is safer than other chemicals used in fruit preservation.

Chitosan has the capacity to restrict respiration and slow the physiological ripening process (Fortunati, 2016). Chitosan coating film is anti-evaporative, microorganism resistant, and non-toxic to the environment and humans. The above-mentioned problems led me to perform my thesis, "The effect of chitosan coating on the physicochemical characteristics of Persian lime" with the approval of the Faculty of Chemical Engineering and Food Technology at Nong Lam University in Ho Chi Minh City.2 Objective Research on the ability of chitosan coating to prolong the storage life of Persian lime (Citrus latifolia).3 Contents of the study In order to achieve the target, the study was conducted with the following contents: - Investigate the effect of chitosan concentration on some physicochemical characteristics of Persian lime such as weight loss, total acid content, color, fruit decay, and total soluble solids during storage. - Investigate the effect of chitosan soaking time on some physicochemical characteristics of Persian lime, such as weight loss, total acid content, color, fruit decay, and total soluble solids during storage.

CHAPTER 2 LITERATURE REVIEW 2.1 Overview of the Persian lime 2.