Luận án Nghiên cứu chế tạo màng bao sinh học từ vỏ quả bưởi có tác động hiệu quả trong bảo quản trái cây tươi

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG BAO SINH HỌC TỪ VỎ QUẢ BƯỞI CÓ TÁC ĐỘNG HIỆU QUẢ TRONG BẢO QUẢN TRÁI CÂY TƯƠI

Ngành:

Công nghệ thực phẩm (Mã ngành: 9540101)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu chế tạo màng bao sinh học từ vỏ quả bưởi có tác động hiệu quả trong bảo quản trái cây tươi" tập trung vào việc tận dụng vỏ bưởi, một phụ phẩm nông nghiệp, để phát triển các giải pháp bảo quản trái cây tươi và chế biến giảm thiểu. Mục tiêu chính là đánh giá tiềm năng của các giống bưởi phổ biến ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) trong việc thu nhận pectin và cao chiết giàu hoạt tính sinh học, từ đó ứng dụng chúng để tạo màng pectin sinh học.

Nghiên cứu đã tiến hành đánh giá đặc điểm hình thái, tính chất vật lý, thành phần hóa học cơ bản và hoạt tính sinh học của bốn giống bưởi ở ĐBSCL. Kết quả cho thấy vỏ xanh bưởi Da Xanh thích hợp để chiết xuất hoạt chất sinh học, trong khi vỏ trắng bưởi Năm Roi cho hiệu suất trích ly pectin cao nhất. Quy trình tối ưu hóa đã được thiết lập để thu nhận cao chiết từ vỏ bưởi Da Xanh (sấy bơm nhiệt, chiết bằng ethanol 90% trong 48 giờ) và pectin từ vỏ bưởi Năm Roi (tỷ lệ citric acid/bột vỏ bưởi 25 mL/g, 129 phút, 72°C), thu được pectin methoxyl thấp (DE = 31,52±0,77).

Cao chiết vỏ bưởi Da Xanh giàu các hợp chất phenolic như gallic acid (54 mg/g), catechin, chlorogenic acid, rutin, ellagic acid, quercitrin, quercetin và apigenin, thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa (EC50 DPPH: 11,69 mg/mL; EC50 ABTS: 0,25 mg/mL) và kháng khuẩn, kháng nấm hiệu quả trên nhiều chủng vi sinh vật gây bệnh. Công thức màng bảo quản pectin sinh học (PGS 5: 85% pectin, 5% gelatin, 5% sorbitol, 5% cao chiết vỏ bưởi) được phát triển, cho thấy đặc tính cơ lý tốt, khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn và kháng nấm. Màng này kéo dài thời gian bảo quản bưởi Da Xanh lên đến 120 ngày ở 8°C và bưởi Năm Roi lên 70 ngày ở 11°C, duy trì chất lượng cảm quan và dinh dưỡng.

Ngoài ra, luận án còn phát triển màng pectin synbiotic bổ sung lợi khuẩn bằng cách lựa chọn dòng *L. plantarum* (phân lập từ cải sậy muối chua) và tối ưu hóa thành phần (PA70 với 1,5% FOS). Màng này duy trì khả năng sống cao của lợi khuẩn và bảo quản hiệu quả mít Thái và bưởi Da Xanh chế biến giảm thiểu trong 6 ngày ở 5°C. Nghiên cứu này không chỉ giải quyết vấn đề phụ phẩm mà còn nâng cao giá trị và chất lượng bảo quản trái cây.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

  • 1.1 Tính cấp thiết của luận án
  • 1.2 Mục tiêu đề tài
  • 1.3 Nội dung nghiên cứu
  • 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn của luận án
  • 1.5 Điểm mới của luận án
  • 1.6 Kết cấu của luận án

• CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

  • 2.1 Một số giống bưởi ở ĐBSCL
  • 2.1.1 Thành phần hóa học trong vỏ và thịt bưởi
  • 2.1.1.1 Vỏ bưởi
  • 2.1.1.2 Thịt bưởi
  • 2.2 Mít Thái
  • 2.3 Nguyên nhân trái cây hư hỏng sau thu hoạch và biện pháp khắc phục
  • 2.3.1 Nguyên nhân gây hư hỏng sau thu hoạch
  • 2.3.2 Một số biện pháp xử lý để khắc phục hư hỏng
  • 2.3.2.1 Sử dụng màng hoặc lớp phủ ăn được
  • 2.3.3 Công nghệ chế biến giảm thiểu
  • 2.4 Màng bảo quản sinh học
  • 2.5 Lợi khuẩn
  • 2.6 Fructooligosaccharides
  • 2.7 Tổng quan tình hình nghiên cứu
  • 2.7.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
  • 2.7.2 Tình hình nghiên cứu thế giới

• CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 3.1 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
  • 3.1.1 Nguyên liệu
  • 3.1.2 Phương pháp phân tích
  • 3.1.3 Phương pháp xử lý số liệu
  • 3.1.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm
  • 3.2 Nội dung nghiên cứu cụ thể
  • 3.2.1. Nội dung 1: Xác định giống bưởi và thời điểm thu hoạch để thu nhận cao chiết và pectin từ vỏ bưởi
  • 3.2.2. Nội dung 2: Nghiên cứu thu nhận và đánh giá hoạt tính của cao chiết từ vỏ bưởi
  • 3.2.3. Nội dung 3: Tối ưu hóa quá trình thu nhận pectin từ vỏ bưởi và đánh giá tính chất của pectin
  • 3.2.4. Nội dung 4: Bảo quản bưởi bằng màng pectin kết hợp cao chiết vỏ bưởi
  • 3.2.5. Nội dung 5: Ứng dụng màng pectin bổ sung lợi khuẩn trong bảo quản trái cây chế biến giảm thiểu

• CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

  • 4.1 Giống bưởi và thời điểm thu hoạch phù hợp để thu nhận cao chiết và pectin từ vỏ bưởi
  • 4.1.1 Đặc điểm hình thái, tính chất vật lý của bốn giống bưởi ở ĐBSCL
  • 4.1.1.1 Đặc điểm hình thái của bốn giống bưởi trồng ở ĐBSCL
  • 4.1.1.2 Tính chất vật lý của 4 giống bưởi ở ĐBSCL
  • 4.1.2 Thành phần hóa học cơ bản và hoạt tính sinh học chủ yếu của bốn giống bưởi ở ĐBSCL
  • 4.1.3 Đánh giá hiệu suất trích ly pectin, hàm lượng pectin và mức độ ester hóa (DE) trên vỏ trắng các giống bưởi
  • 4.2 Thu nhận và đánh giá hoạt tính của cao chiết từ vỏ xanh bưởi Da Xanh
  • 4.2.1 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý vỏ bưởi đến hàm lượng hoạt chất sinh học trong dịch chiết vỏ bưởi
  • 4.2.1.1 Ảnh hưởng của điều kiện xử lý vỏ bưởi đến hàm lượng polyphenol và flavonoid và hoạt tính chống oxy hóa trong cao chiết vỏ bưởi
  • 4.2.2 Thu nhận và đánh giá một số tính chất của cao chiết vỏ bưởi
  • 4.2.2.1 Ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết đến hàm lượng hoạt chất sinh học trong cao chiết vỏ bưởi
  • 4.2.2.2 Định tính và định lượng các thành phần trong cao chiết vỏ bưởi
  • 4.2.2.3 Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết vỏ bưởi
  • 4.2.2.4 Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết vỏ bưởi
  • 4.2.2.5 Phân lập nấm mốc trên bề mặt vỏ bưởi Da Xanh và Năm Roi
  • 4.2.2.6 Đánh giá khả năng kháng nấm của cao chiết vỏ bưởi
  • 4.3 Tối ưu hóa quy trình thu nhận pectin và tính chất của pectin vỏ bưởi
  • 4.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất quá trình trích ly pectin
  • 4.3.1.1 Tối ưu hóa quá trình trích ly pectin từ vỏ bưởi
  • 4.3.2 Tính chất pectin thu nhận từ vỏ bưởi Năm Roi
  • 4.3.2.1 Màu sắc và các chỉ số của pectin từ vỏ bưởi Năm Roi
  • 4.4 Bảo quản bưởi bằng màng pectin kết hợp cao chiết vỏ bưởi
  • 4.4.1 Đặc điểm và tính chất cơ lý của màng pectin kết hợp cao chiết vỏ bưởi
  • 4.4.2 Kết quả phân tích cấu trúc vật liệu của màng PGS 5
  • 4.4.2.1 Phân tích nhiệt lượng (TGA)
  • 4.4.2.2 Cấu trúc vi mô của bề mặt màng
  • 4.4.2.3 Quang phổ FTIR
  • 4.4.2.4 Phân tích XRD
  • 4.4.2.5 Đánh giá độ truyền quang của màng PGS 5
  • 4.4.2.6 Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa của màng bổ sung cao chiết
  • 4.4.2.7 Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của màng pectin sinh học
  • 4.4.2.8 Hoạt tính kháng nấm mốc của dịch màng bổ sung cao chiết
  • 4.4.3 Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến khả năng bảo quản bưởi Da Xanh và bưởi Năm Roi bằng màng pectin sinh học
  • 4.4.3.1 Sự biến đổi cường độ hô hấp của bưởi Da Xanh và Năm Roi
  • 4.4.3.2 Hàm lượng đường tổng trong thịt quả bưởi
  • 4.4.3.3 Sự biến đổi màu sắc delta E, độ giảm khối lượng và tổng chất rắn hòa tan (TSS) của bưởi
  • 4.4.3.4 Hàm lượng vitamin C và acid chuẩn độ của thịt quả bưởi
  • 4.4.3.5 Kết quả đánh giá cảm quan bưởi Da Xanh và Năm Roi trước và sau bảo quản ở các điều kiện khảo sát
  • 4.5 Ứng dụng màng pectin bổ sung lợi khuẩn trong bảo quản trái cây chế biến giảm thiểu
  • 4.5.1 Lựa chọn dòng vi khuẩn probiotic để bổ sung vào màng lợi khuẩn
  • 4.5.2 Thành phần tạo màng và tính chất cơ lý của màng pectin bổ sung lợi khuẩn
  • 4.5.2.1 Ảnh hưởng của thành phần dung dịch tạo màng đến khả năng tồn tại của lợi khuẩn probiotic trong màng bổ sung lợi khuẩn
  • 4.5.2.2 Ảnh hưởng của FOS đến khả năng tồn tại của lợi khuẩn trong màng bổ sung lợi khuẩn
  • 4.5.2.3 Đánh giá một số tính chất của màng pectin bổ sung lợi khuẩn
  • 4.5.3 Đánh giá khả năng bảo quản của mít Thái và bưởi Da Xanh chế biến giảm thiểu bằng màng bổ sung lợi khuẩn
  • 4.5.3.1 Sự thay đổi chất lượng của mít Thái và bưởi Da Xanh chế biến giảm thiểu theo thời gian bảo quản
  • 4.5.3.2 Đánh giá khả năng sống của lợi khuẩn trên mít Thái và bưởi Da Xanh tách múi sau 6 ngày bảo quản

• CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

  • 5.1 Kết luận
  • 5.2 Đề xuất