TRÍCH YẾU LUẬN ÁN
1. Thông tin chung
Họ tên Nghiên cứu sinh: Nguyễn Sáng
Tên đề tài luận án: “Nghiên cứu công nghệ bảo quản quả chanh leo tím bằng chế phẩm phủ màng từ hỗn hợp sáp ong, sáp cọ và carboxymethyl cellulose (MW – CMC)”
Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 954.01.04
Người hướng dẫn 1: PGS. TS. Phạm Anh Tuấn;
Người hướng dẫn 2: TS. Lê Hà Hải
Tên cơ sở đào tạo: Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch
2. Tóm tắt nội dung luận án
2.1. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu
a) Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng được quy trình công nghệ sơ chế bảo quản quả chanh leo tím (Passiflora edulis Sims) bằng chế phẩm phủ màng từ hỗn hợp sáp ong, sáp cọ và carboxymethyl cellulose (MW – CMC), đảm bảo chất lượng dinh dưỡng, cảm quan, an toàn thực phẩm với thời gian bảo quản trên 50 ngày phù hợp với nhu cầu cấp thiết phục vụ xuất khẩu quả chanh leo Việt Nam.
b) Đối tượng nghiên cứu
Quả chanh leo tím (Passiflora edulis Sims) được trồng ở Mộc Châu, Sơn La (vĩ độ 20°51 B, kinh độ 104°37 Đ, ở độ cao 1050 m so với mực nước biển). Cây chanh leo được trồng 2 năm tuổi, chủ vườn đã thu hoạch được 2 vụ. Qủa chanh leo được lựa chọn ở 4 độ chín khi màu tím của vỏ chiếm 25% (ĐC1), 50% (ĐC2), 75% (ĐC3) và 100% (ĐC4) bề mặt quả.
Sáp ong (beeswax) , sáp cọ (Carnauba wax) của công ty Science Union Thái Lan và Carboxymethyl Cellulose Sodium Salt (CMC) của Ấn độ cũng như các chất phụ gia khác (Axit palmitic, axit oleic, Ammonium Hydroxide, Silicon Antifoaming) và axit propionic.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Nghiên cứu khảo sát đặc tính hóa lý và sự biến đổi sinh lý của quả chanh leo tím sau thu hoạch
Nội dung 2: Nghiên cứu phân lập vi sinh vật gây bệnh và giải pháp xử lý tiền bảo quản quả chanh leo tím
Nội dung 3: Nghiên cứu tạo chế chẩm phủ màng từ hỗn hợp sáp ong, sáp cọ và CMC (MW – CMC) và xây dựng quy trình công nghệ sơ chế bảo quản quả chanh leo tím ứng dụng chế phẩm MW – CMC.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
– Luận án đã tiến hành các nghiên cứu phân tích và thực nghiệm đơn yếu tố và đa yếu tố.
– Phương pháp lấy mẫu quả tươi: theo TCVN 5120 – 90.
– Phương pháp xác định độ chín thu hái quả chanh leo theo phương pháp xác định tỷ lệ phần trăm tím trên bề mặt quả được xác định bằng bảng màu Pinzón (2007).
– Phương pháp công nghệ: Quy trình công nghệ tạo chế phẩm phủ màng, quy mô phòng thí nghiệm; Quy trình công nghệ thử nghiệm chế phẩm phủ màng trong bảo quản quả chanh leo, quy mô phòng thí nghiệm.
– Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Phương pháp phân lập, định dạng, phân loại chủng vi sinh vật gây hại; Phương pháp thử nghiệm ức chế nấm gây bệnh trên quả chanh leo in vitro; Phương pháp thực nghiệm ảnh hưởng của nồng độ và thời gian xử lý tiền bảo quản quả chanh leo bằng axit đã được lựa chọn; Phương pháp đơn yếu tố và đa yếu tố; Phương pháp tối ưu hóa bằng hàm mong đợi; Phương pháp thực nghiệm hoàn thiện quy trình công nghệ tạo chế phẩm phủ màng MW – CMC từ hỗn hợp sáp ong, sáp cọ và CMC, quy mô 4 lít /mẻ
– Phương pháp phân tích hóa lý: Xác định hàm lượng nước theo TCVN 4326:2001; Xác định hàm lượng chất khô hòa tan tổng số theo TCVN 7771:2007; Xác định pH theo Ref. TCVN 7806:2007; Đo độ nhớt bằng máy chuyên dụng Brookfield DV-E+ ( Stoughton, MA); Xác định cường độ hô hấp và sản sinh khí ethylene; Xác định khối lượng hao hụt trong quá trình bảo quản; Xác định tỷ lệ thối hỏng theo công thức.
– Phương pháp phân tích hóa học: Xác định hàm lượng cacbonhydrat theo Ref. AOAC 986.25; Xác định hàm lượng đường tổng số theo TCVN 4594:1988; Xác định hàm lượng đường sucrose theo Ref. TCVN 8906:2011; Xác định hàm lượng đường glucose theo Ref. TCVN 8906:2011; Xác định hàm lượng đường fructose theo Ref. TCVN 8906:2011; Xác định hàm lượng axit tổng số theo AOAC 942.15; Xác định hàm lượng vitamin C theo TCVN 8977:2011
– Phương pháp xác định đặc tính cơ lý của chế phẩm: xác định điện thế zeta, kích thước và mật độ hạt bằng máy Litesizer 500; chụp cấu trúc mẫu chế phẩm (SEM) bằng kính hiển vi điện tử quét phân giải cao Hitachi S – 4800 (Nhật Bản); Đo độ bền kéo đứt và độ giãn dài của màng đo bằng máy Z010 TH theo ASTM D638-22, TCVN 4501-2:2014 (ISO 527-2:2012), TCVN 4501-3:2009 (ISO 527-3:1995);
– Phương pháp xác định vi sinh tổng số: Xác định vi sinh vật tổng số theo phương pháp của Whangchai và cộng sự (2006)
– Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan: Dựa theo nguyên tắc TCVN 3215 – 1979 bằng lập hội đồng chấm điểm
– Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu thu thập được xử lý theo phương pháp thống kê bằng chương trình thống kê trong Excel 2016 và phương pháp phân tích phương sai ANOVA, sự khác biệt giữa các giá trị dùng kiểm định Ducan (p < 0,05) bằng chương trình SPSS18. Xử lý số liệu thực nghiệm đa yếu tố và tối ưu hóa bằng phần mềm Design-Expert version 7.1
2.4. Các kết quả chính của luận án:
a) Ý nghĩa khoa học
– Đề tài đã nghiên cứu thiết lập được cơ sở khoa học có tính hệ thống về mối quan hệ giữa đặc tính sinh lý, sinh hóa và nấm bệnh gây hại với các giải pháp xử lý tiền bảo quản và chế phẩm phủ màng MW – CMC tạo ra cho mục đích bảo quản quả chanh leo tím.
– Kết quả của luận án bổ sung thêm cơ sở dữ liệu khoa học về công nghệ bảo quản quả chanh leo bằng chế phẩm phủ màng và là tài liệu tham khảo có giá trị trong lĩnh vực công nghệ sau thu hoạch.
b) Ý nghĩa thực tiễn
– Công nghệ tạo ra phù hợp với nhu cầu của thực tiễn sản xuất và xu hướng phát triển thị trường xuất khẩu quả chanh leo góp phần mở rộng và đa dạng hóa thị trường tiêu thụ trong nước và quốc tế.
– Làm chủ được công nghệ tạo ra chế phẩm phủ màng MW – CMC chuyên dụng và quy trình công nghệ sơ chế bảo quản quả chanh leo tím với chi phí thấp, dễ áp dụng góp phần hỗ trợ doanh nghiệp mở rộng sản xuất, nâng cao hiệu quả và giảm thất thoát sau thu hoạch.
c) Những đóng góp mới
– Đã phân lập được 10 chủng nấm bệnh gây hại cho quả chanh leo thuộc 4 chi Lasiodiplodia (40%), Aspergillus (30%), Fusarium (20%) và Rhizopus (10%). Trong đó ba chủng MNF1, ASF9 và ASF18 thuộc loài Lasiodiplodia theobromae. Chủng NSASF2 được định danh là A. fumigatus NSASF2. Chủng NSASF1 được định danh là Lasiodiplodia laosensis NSASF1. Hai chủng ASF8 và ASF10 được định danh lần lượt là A. niger ASF8 và A. niger ASF10. Hai chủng ASF14 và ASF15 được định danh là F. foetens ASF14 và Fusarium proliferatum ASF15. Chủng ASF29 được định danh là R. arrhizus ASF29.
– Thử nghiệm ức chế bằng axit propionic với 10 chủng nấm với nồng độ ức chế tối thiểu MIC là 0,10% và nồng độ diệt nấm tối thiểu MFC là > 0,12%. Đã xác định được giải pháp công nghệ xử lý tiền bảo quản quả chanh leo bằng axit propionic đảm bảo khả năng ức chế sự phát triển của nấm mốc và vi khuẩn ở nồng độ 0,45% trong thời gian xử lý 3 phút. Đã đề xuất quy trình công nghệ sơ chế xử lý tiền bảo quản quả chanh leo tím bằng chế phẩm phủ màng MW – CMC.
– Đã xây dựng được quy trình công nghệ bảo quản quả chanh leo tím bằng chế phẩm phủ màng MW – CMC với tỷ lệ thành phần tối ưu của sáp ong 2,28%, sáp cọ 1,04% và carboxymethyl cellulose 0,68%. Thông số kỹ thuật chính của chế phẩm MW – CMC: Trạng thái chế phẩm ổn định với điện thế zeta ζ = – 75,0; pH 8,24; độ nhớt 25,74 cp; kích thước hạt 4,4 µm; mật độ hạt khoảng 2,9 triệu hạt/ml; khối lượng riêng 0,9833 g/cm3; tương ứng độ dày màng 5,4 (µm), độ bền kéo 58,4 (MPa), độ giãn dài 2,95 (%). Kết quả thử nghiệm ở điều kiện tối ưu bảo quản qủa chanh leo tím bằng chế phẩm phủ màng ở nhiệt độ 5 ± 10C, độ ẩm 90 ± 2% trong thời gian 56 ngày với các chỉ tiêu đạt được tỷ lệ hao hụt khối lượng 2,15%, hàm lượng vitamin C 23,36 mg/100g (tổn thất 17,36% so với nguyên liệu ban đầu) và chất lượng cảm quan đạt loại khá là 17,57 điểm.
3. Các công trình đã công bố của luận án:
1. Sang. N., & Hai. L. H. (2021). Effect of propionic acid on fruit decay and postharvest quality of Vietnamese purple passion fruit during low temperature storage. Acta Hortic. 1312, 463-470. DOI: 10.17660/ActaHortic.2021.1312.66.
2. Nguyễn Sáng, Phạm Anh Tuấn, Lê Hà Hải, Trần Thị Thu Hoài (2024). Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ sáp ong, sáp cọ và carboxymethyl cellulose (MW – CMC) đến đặc tính hóa lý của chế phẩm tạo màng và khả năng bảo quản quả chanh leo tím. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tập 66, số 11, 11/2024, 66-75. DOI: https://doi.org/10.31276/VJST.2024.0012.
3. Nguyễn Sáng, Phạm Anh Tuấn, Trần Thị Thu Hoài (2024). Tối ưu hóa thành phần tạo chế phẩm phủ màng từ hỗn hợp sáp ong, sáp cọ và carboxymethyl cellulose (MW – CMC) đến hiệu quả bảo quản quả chanh leo tím. Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn. 18/2024, 51-60.
4. Phạm Anh Tuấn, Nguyễn Sáng (2025). Nghiên cứu đặc tính biến đổi hóa lý, sinh lý và chất lượng cảm quan của quả chanh leo tím sau thu hoạch. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. 1+2/2025, 157-165.
