Nghiên cứu chế tạo tổ hợp nano kẽm oxit với các polysacarit thiên nhiên ứng dụng tạo màng bảo quản một số loại nông sản

Nghiên cứu chế tạo tổ hợp nano kẽm oxit với các polysacarit thiên nhiên ứng dụng tạo màng bảo quản một số loại nông sản.Nghiên cứu chế tạo tổ hợp nano kẽm oxit với các polysacarit thiên nhiên ứng dụng tạo màng bảo quản một số loại nông sản.Nghiên cứu chế tạo tổ hợp nano kẽm oxit với các polysacarit thiên nhiên ứng dụng tạo màng bảo quản một số loại nông sản.Nghiên cứu chế tạo tổ hợp nano kẽm oxit với các polysacarit thiên nhiên ứng dụng tạo màng bảo quản một số loại nông sản.Nghiên cứu chế tạo tổ hợp nano kẽm oxit với các polysacarit thiên nhiên ứng dụng tạo màng bảo quản một số loại nông sản.Nghiên cứu chế tạo tổ hợp nano kẽm oxit với các polysacarit thiên nhiên ứng dụng tạo màng bảo quản một số loại nông sản.Nghiên cứu chế tạo tổ hợp nano kẽm oxit với các polysacarit thiên nhiên ứng dụng tạo màng bảo quản một số loại nông sản.Nghiên cứu chế tạo tổ hợp nano kẽm oxit với các polysacarit thiên nhiên ứng dụng tạo màng bảo quản một số loại nông sản.Nghiên cứu chế tạo tổ hợp nano kẽm oxit với các polysacarit thiên nhiên ứng dụng tạo màng bảo quản một số loại nông sản.

TỔNGQUAN

Các nguyên nhân gây hư hỏng nông sản sauthuhoạch

Trái cây rất quan trọng trong việc cung cấp vitamin, khoáng chất và chất xơ cho sức khỏe con người Tuy nhiên, rau quả dễ bị hư hỏng do nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm hư hỏng cơ học, tác động của vi sinh vật và quá trình sinh lý-sinh hóa tự nhiên.

Hư hỏng cơ học ở trái cây chủ yếu xảy ra trong quá trình thu hoạch, phân loại, đóng gói và vận chuyển, có thể dẫn đến tổn thương cấu trúc tế bào do va đập hoặc nén Những tổn thương này làm tăng khả năng phân hủy và phát triển vi sinh vật, với dấu hiệu bên ngoài như vết bầm tím hoặc nứt Thiệt hại do va đập thường xảy ra khi quả rơi từ cây xuống hoặc khi chúng va chạm với nhau và với bao bì Quá trình xử lý trái cây là thời điểm hư hỏng do va đập nghiêm trọng nhất.

Mầm bệnh gây hư hỏng trái cây có thể xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm ô nhiễm đất và nước ngầm, sử dụng phân bón không an toàn, và nhiễm vi sinh vật qua không khí hoặc tiếp xúc trực tiếp Ô nhiễm sau thu hoạch thường xảy ra trong quá trình xử lý trước thu hoạch, liên quan đến đất, phân bón, nước tưới, và các loại thuốc bảo vệ thực vật Những tác nhân bên ngoài này tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển trong trái cây.

Hoa quả có thể hư hỏng do quá trình sinh lý - sinh hóa diễn ra sau khi thu hoạch Trong quá trình chín, trái cây tiếp tục hô hấp, sản sinh ethylen, sinh nhiệt, bay hơi, và thay đổi thành phần hóa học Hô hấp là quá trình trao đổi chất cần thiết cho sự sống của nông sản, trong đó các chất hữu cơ như tinh bột, đường và lipid bị oxy hóa để tạo ra năng lượng Có hai loại hô hấp: hô hấp thường và hô hấp đột biến Một số loại quả như chuối, bơ, xoài, và táo có tốc độ hô hấp tăng nhanh sau thu hoạch, trong khi cam, nho, dâu tây và dứa có cường độ hô hấp giảm dần Quá trình chín của quả hô hấp thường kéo dài hơn so với quả hô hấp đột biến Mỗi loại quả có quá trình chuyển hóa chất khác nhau và thường đạt chất lượng tốt nhất khi chín, nhưng cũng dễ bị hư hỏng do các yếu tố như độ ẩm, nhiệt độ, vi sinh vật và tác động con người, dẫn đến tổn thất về khối lượng và chất lượng.

Một số phương pháp bảo quản nông sản sauthuhoạch

Bảo quản lạnh là phương pháp hiệu quả nhất để giữ cho trái cây và rau quả tươi lâu Bằng cách sử dụng nhiệt độ thấp, phương pháp này giúp ức chế hoạt động của vi sinh vật, từ đó làm chậm quá trình hư hỏng của sản phẩm.

Hình 1.1 Bảo quản hoa quả bằng phương pháp lạnh (Nguồn: Internet)

Trong quá trình đông lạnh, nước lỏng trong thực phẩm chuyển thành nước đá, làm chậm sự hư hỏng của rau quả và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật Trái cây và rau chứa khoảng 85-90% nước, và quá trình này giúp giảm hoạt động nước cùng với các phản ứng hóa học và enzym Theo nghiên cứu của Jaiswal và cộng sự, nhiệt độ giảm trong quá trình đông lạnh cản trở các phản ứng trao đổi chất diễn ra sau thu hoạch Để bảo quản rau quả tươi, các kho thường trang bị thiết bị như nhiệt kế và hệ thống điều chỉnh độ ẩm Tuy nhiên, nhiều loại rau và trái cây có thể mất độ giòn và thay đổi kết cấu, dẫn đến sự khác biệt về hương vị khi rã đông.

1.2.2 Phương pháp điều chỉnh khíquyển

Các phương pháp điều chỉnh khí quyển được sử dụng rộng rãi hiện nay là kiểm soát khí quyển (CA) và công nghệ bao gói khí điều biến (MAP).

Phương pháp CA là kỹ thuật điều chỉnh môi trường để duy trì nồng độ O2 thấp và CO2 cao, nhằm tối ưu hóa quá trình bảo quản Trong suốt thời gian bảo quản, không khí được đo và điều chỉnh liên tục, thường áp dụng trong các kho chuyên dụng hoặc container để kiểm soát khí quyển hiệu quả.

Hình 1.2 Kho chuyên dùng bảo quản chuối bằng phương pháp CA (Nguồn: Internet)

Phương pháp bao gói bằng khí điều biến (MAP) đang được áp dụng phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm, giúp bảo quản sản phẩm trong môi trường không khí được điều chỉnh nhằm ngăn chặn hư hỏng MAP sử dụng lớp màng polyme như PE và PP để giảm tỷ lệ hô hấp và thất thoát nước của hoa quả, từ đó kéo dài thời gian bảo quản lên đến 4 lần và giữ được độ tươi cho sản phẩm Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm như chi phí cao và tiêu tốn năng lượng do yêu cầu kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt.

Hình 1.3 Bảo quản vải thiều Lục Ngạn bằng phương pháp MAP (Nguồn: Internet)

1.2.3 Phương pháp sử dụng hóachất

Một số hợp chất hóa học, bao gồm các hóa chất gốc clo như clo lỏng, hypoclorit và clo dioxit, được sử dụng phổ biến để giảm số lượng vi sinh vật và côn trùng trên trái cây trước và sau khi thu hoạch Những hóa chất này có khả năng tiêu diệt vi sinh vật và côn trùng nhưng ít độc hại cho con người, thường được áp dụng ở mức 50-200 ppm và trong thời gian dưới 5 phút Ngoài ra, một số hóa chất khác như lưu huỳnh dioxit (SO2), cacbon monoxit (CO), natri nitrat (NaNO3) và natri benzoate (NaC6H5CO2) cũng vẫn đang được sử dụng trong quy trình xử lý trái cây.

Phương pháp bảo quản hoa quả bằng cách ngâm trong hóa chất có ưu điểm là dễ sử dụng, giá thành thấp và khả năng bảo quản số lượng lớn Tuy nhiên, việc lạm dụng hóa chất bảo quản có thể gây hại cho sức khỏe con người, chẳng hạn như sự kết hợp giữa natri benzoate và axit ascorbic tạo ra chất độc ảnh hưởng đến máu và thần kinh Lưu huỳnh dioxit, mặc dù giúp hạn chế màu nâu trên vỏ trái cây, nhưng lại có thể gây dị ứng và hen suyễn Các phương pháp xử lý bằng nước khử trùng chứa clo cũng đang bị chỉ trích, đặc biệt là ở một số quốc gia châu Âu như Đức và Hà Lan, nơi mà việc sử dụng clo trong sản phẩm chế biến sẵn bị cấm do độc tính tiềm ẩn Hơn nữa, nước xử lý hoa quả chứa hóa chất nếu không được xử lý triệt để sẽ gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người.

Phương pháp chiếu xạ sử dụng bức xạ ion hóa như tia gamma, tia X hoặc chùm tia điện tử để tiêu diệt hoặc giảm thiểu vi sinh vật và côn trùng trên trái cây Kỹ thuật này giúp kéo dài thời gian bảo quản trái cây hiệu quả.

Chiếu xạ gamma Cobalt-60 là một phương pháp hiệu quả trong việc bảo quản trái cây và chế biến thực phẩm, nhờ vào khả năng làm ảnh hưởng đến DNA của vi sinh vật và côn trùng, từ đó ngăn chặn sự sinh sản của chúng Công nghệ này không chỉ giúp giảm thiểu thất thoát sau thu hoạch mà còn hạn chế sự nảy mầm của rau củ, tiêu diệt sâu bệnh trong ngũ cốc, và mang lại những thay đổi hóa lý tích cực cho thực phẩm Ngoài ra, chiếu xạ còn được sử dụng để khử trùng rau quả khô, trái cây và gia vị, chứng minh tính hiệu quả và an toàn trong ngành thực phẩm.

Chiếu xạ thực phẩm được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Tổ chức Nông lương Liên Hợp Quốc (FAO) và Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) công nhận là công nghệ an toàn và hiệu quả Theo Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), hiện có ba nguồn phóng xạ được phê duyệt cho thực phẩm: tia gamma từ nguyên tố coban (Co 60) hoặc xêsi (Cs 137), tia X với bước sóng từ 0,01 đến 10 nm, và chùm tia điện tử, là dòng electron năng lượng cao từ máy gia tốc electron.

1.2.5 Phương pháp sử dụng lớp phủ antoàn

Lớp phủ an toàn là vật liệu mỏng được áp dụng lên bề mặt trái cây nhằm tạo ra lớp cản bán thấm cho khí, hơi nước và hợp chất dễ bay hơi, giúp kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch Việc sử dụng lớp phủ này giúp duy trì hương thơm, cấu trúc và màu sắc của trái cây Các thành phần thường được sử dụng để chế tạo lớp phủ an toàn bao gồm chitosan, tinh bột, cellulose, alginat, carrageenan, zein, gluten, whey protein, sáp carnauba, sáp ong và một số axit béo.

Hình 1.6 Phương pháp sử dụng lớp phủ an toàn

Giới thiệu và ứng dụng lớp phủ an toàn trong bảo quảnnôngsản

1.3.1 Khái niệm lớp phủ antoàn

Lớp phủ an toàn là một lớp vật liệu mỏng được áp dụng trực tiếp lên bề mặt thực phẩm hoặc giữa các thành phần khác nhau, nhằm ngăn chặn sự thẩm thấu của độ ẩm, oxy và các chất hòa tan từ môi trường bên ngoài vào thực phẩm.

Theo nghiên cứu của Pavlath và Orts, nhiều loại vật liệu khác nhau đã được áp dụng để phủ trái cây và rau quả nhằm kéo dài thời gian bảo quản Những vật liệu này có thể ăn được, được gọi là lớp phủ an toàn Thành phần chủ yếu của lớp phủ này là các polyme tự nhiên, có khả năng phân hủy sinh học và thân thiện với môi trường.

Lớp phủ an toàn không chỉ mang lại vẻ ngoài sáng bóng cho trái cây và rau quả mà còn hoạt động như chất chống oxy hóa và cung cấp dưỡng chất Chúng cần ổn định dưới độ ẩm tương đối cao, thường không màu, không mùi và không vị Với tính chất cơ học tốt, lớp phủ này có khả năng chống nước, độ ẩm, O2, CO2 và etylen, giúp cải thiện vẻ bề ngoài cũng như duy trì cấu trúc và màu sắc của sản phẩm.

1.3.2 Ứngdụng của lớp phủ an toàn trong bảo quản nôngsản

Rau quả tươi rất dễ hỏng, với khoảng 50% sản phẩm bị hư hỏng trong quá trình thu hoạch, xử lý, vận chuyển và bảo quản Lớp phủ an toàn đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hình thức và bảo quản rau quả, kéo dài thời gian sử dụng và duy trì chất lượng sản phẩm Lớp phủ không chỉ giúp bảo quản mà còn cung cấp các chất dinh dưỡng bổ sung và có khả năng chống vi khuẩn, cải thiện các đặc tính cảm giác như mùi vị, màu sắc và hình dáng Một số loại trái cây và rau quả được bảo quản hiệu quả bằng lớp phủ an toàn bao gồm cam, chuối, táo, bưởi, anh đào, đu đủ, chanh, dâu tây, xoài, đào, cà chua, dưa chuột, ớt chuông, dưa lưới, cà rốt, khoai tây, bắp cải, cà chua hành tây và xà lách.

1.3.3 Một số hệ lớp phủ an toàn thôngdụng

Lớp phủ an toàn chủ yếu được cấu thành từ các polyme tự nhiên hoặc nhân tạo, giúp che chắn hơi ẩm và đảm bảo tính thoáng khí Ngoài ra, lớp phủ này còn chứa các phụ gia nhằm tăng cường độ bền cơ tính và cải thiện các tính năng của màng, bao gồm cả các hoạt chất chống oxi hóa và kháng khuẩn để nâng cao khả năng bảo vệ Dựa trên thành phần chính là chất tạo màng, lớp phủ an toàn có thể được phân loại như dưới đây.

1.3.3.1 Lớp phủ được chế tạo từpolysacarit

Polysacarit là thành phần chính trong lớp phủ an toàn cho trái cây và rau quả, với khả năng chống oxy hóa và giữ độ ẩm, giúp duy trì độ tươi của sản phẩm Lớp phủ này không chỉ làm chậm quá trình chín mà còn kéo dài thời gian bảo quản mà không cần môi trường thiếu oxy Các loại polysacarit thường được sử dụng bao gồm cellulose, alginate, tinh bột, gum, và chitosan Ngoài ra, nghiên cứu hiện nay còn chỉ ra rằng cyclodextrin, carrageenan, pectin và agar cũng có thể được áp dụng để bảo quản trái cây và rau quả hiệu quả.

Nghiên cứu của Souza và cộng sự cho thấy lớp màng phủ an toàn từ cashew gum có khả năng kéo dài thời gian bảo quản xoài Tommy Atkins lên đến 28 ngày ở điều kiện 4°C và độ ẩm 82% Trong khi đó, Salama và cộng sự đã phát triển lớp phủ alginate kết hợp với nha đam và tinh dầu tràm để bảo quản ớt chuông, giúp hạn chế mất nước, ức chế vi sinh vật và làm chậm quá trình chín của ớt chuông Liu và cộng sự cũng chế tạo lớp màng phủ an toàn từ alginate và cellulose, kết hợp dịch chiết măng tây để bảo vệ dâu tây, cho thấy khả năng giữ màu sắc, hạn chế mất nước và duy trì hàm lượng dinh dưỡng của dâu tây tốt hơn.

8 ngày ở điều kiện bảo quản thông thường, trong khi màng bảo quản là an toàn và có thể ăn được[30].

1.3.3.2 Lớp phủ được chế tạo từlipid

Lớp phủ lipid đã được sử dụng từ lâu để bảo quản trái cây và rau quả, với các vật liệu phổ biến như este glycerol, axit béo, sáp carnauba, sáp ong, sáp paraffin, dầu thực vật và dầu khoáng Lớp phủ này không chỉ ngăn ngừa mất độ ẩm mà còn giảm quá trình hô hấp, giúp kéo dài thời gian bảo quản và cải thiện độ bóng bên ngoài của sản phẩm.

Các hợp chất lipid có tính phân cực thấp cần kết hợp với màng polysacarit hoặc protein để tạo lớp màng chống ẩm Tuy nhiên, việc sử dụng lipid làm nguyên liệu cho lớp phủ an toàn có thể gây bề mặt bóng nhờn và dẫn đến hỏng, ôi thiu rau quả Gần đây, các nhà khoa học đã phát triển các loại sáp an toàn như semperfresh, jonfresh và sáp bemul từ tinh bột sắn, cùng với các loại sáp tự nhiên như sáp sinh học, sáp ong, sáp carnauba và sáp candelilla để kéo dài thời gian sử dụng của hoa quả Tác giả Fei và cộng sự đã thành công trong việc tạo lớp phủ sáp từ đậu nành để bảo quản quả chanh, giúp hạn chế mất độ ẩm và chống nấm Ngoài ra, tác giả Sultan và cộng sự đã chế tạo lớp phủ chitosan-sáp ong, giúp kéo dài thời gian bảo quản lê lên đến 105 ngày khi cấp đông.

1.3.3.3 Lớp phủ được chế tạo từprotein

Các nguồn protein an toàn thường được sử dụng trong lớp phủ bao gồm collagen, keratin và gelatin từ động vật, cùng với zein ngô, casein, gluten lúa mì và protein đậu nành từ thực vật.

Protein tự nhiên được chia thành hai loại chính: protein dạng sợi và protein dạng cầu Protein dạng sợi, như casein, whey protein, collagen, gelatin và keratin, không hòa tan trong nước và thường được chiết xuất từ mô động vật Ngược lại, protein dạng cầu, bao gồm gluten lúa mì, protein đậu nành, protein đậu phộng và protein hạt bông, có nguồn gốc từ thực vật và dễ hòa tan trong nước hoặc dung dịch axit, bazơ, muối Cả hai loại protein này đều có khả năng chắn khí tốt và độ bền cơ học cao, tương tự như màng polysacarit Nghiên cứu của Zhang và cộng sự đã chứng minh rằng lớp phủ từ protein đậu nành và chitosan có thể bảo quản quả mơ hiệu quả, giảm độ ẩm và duy trì chất lượng quả sau 42 ngày lưu trữ.

3 o C [37] Tác giả Le Tien và cộng sự đã chế tạo lớp phủ canxi caseinate có tính chống oxy hóa, làm chậm quá trình hóa nâu ở táo và khoai tây[38].

Polysacarit và protein là các polyme ưa nước, có khả năng tạo màng phủ với đặc tính cản O2 và mùi thơm, trong khi lipid là chất kỵ nước với khả năng chống ẩm tốt hơn Việc kết hợp polysacarit với lipid hoặc protein với lipid để tạo ra các compozit đang được nghiên cứu rộng rãi, nhằm tận dụng ưu điểm của từng loại polyme Các lớp phủ compozit này đã chứng minh hiệu quả trong việc bảo quản trái cây và rau quả tươi Nghiên cứu của Muley và Singhal cho thấy lớp phủ compozit whey protein – chitosan có khả năng thấm hơi nước thấp và chống oxy hóa, giúp kéo dài thời gian bảo quản dâu tây lên đến 8 ngày ở 5°C và 5 ngày ở 20°C Ngoài ra, lớp phủ protein – lipid (whey protein/dầu lanh/sáp ong) cũng cho thấy khả năng cản O2 và kiểm soát độ ẩm, bảo quản mận tươi đến 15 ngày ở 5°C Tác giả Ojeda và cộng sự đã phát triển lớp phủ compozit polysacarit-polysacarit (chitosan-tinh bột sắn) giúp duy trì chất lượng quả dâu tằm lên đến 16 ngày ở 5°C.

Việc tìm kiếm các vật liệu phủ phân hủy sinh học từ thiên nhiên đã mở ra cơ hội cho các nhà khoa học khám phá ứng dụng của các hợp chất thực vật Các lớp phủ này được tạo ra bằng cách kết hợp chiết xuất từ các loại thảo mộc như cỏ xạ hương, quế, neem, sả và nha đam Những chiết xuất thảo dược này không chỉ có khả năng kháng khuẩn mà còn mang lại đặc tính chống oxy hóa và trị liệu.

Chitosan

Vào năm 1859, Rouget đã phát hiện ra một hợp chất từ chitin, một thành phần chính được chiết xuất từ vỏ của các loài giáp xác như tôm và cua, bằng cách xử lý với kiềm cô đặc ở nhiệt độ cao Đến năm 1894, hợp chất này được Hoppe Seiler đặt tên là chitosan.

Chitosan (CH) là một polysacarit mạch thẳng được cấu tạo bởi các phân tử D- glucosamin và N-axetyl-D-glucosamin liên kết với nhau tại vị trí β-(1,4) [43].

CH là dẫn xuất đề axetyl hóa của chitin trong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao (Hình 1.7) hoặc enzym.

Hình 1.7 Quá trình đề axetyl hóa chitin [43]

CH là một loại polyme phân hủy sinh học, an toàn cho sức khỏe, không tan trong nước, dung dịch kiềm và axit đậm đặc, nhưng lại tan tốt trong axit loãng, tạo ra dung dịch keo trong suốt và màng chất lượng cao Polyme này có khả năng cản oxy và kháng khuẩn, đồng thời sở hữu các đặc tính cơ học xuất sắc Màng CH trong suốt giúp kéo dài thời gian bảo quản cho trái cây và rau quả, với lớp phủ mịn màng, sáng bóng, bám dính tốt và không có vết nứt trên bề mặt.

Hiện nay có hai phương pháp sản xuất CH: CH được sản xuất từ chitin và CH được sản xuất từ nấm qua quá trình lênmen.

Chitosan được chiết xuất từ chitin, một hợp chất có nguồn gốc từ phế phẩm thủy sản Quá trình sản xuất chitin bao gồm ba bước chính: khử khoáng, khử protein và tẩy màu Để tạo ra chitosan, chitin sẽ được đề axetyl hóa bằng dung dịch kiềm.

CH từ phế phẩm thủy sản được trình bày ở Hình1.8.

Hình 1.8 Sơ đồ tổng quát quá trình sản xuất chitin và chitosan [46]

Chitin có thể được chiết xuất từ phế phẩm thủy sản thông qua ba phương pháp chính: phương pháp hóa học, phương pháp sinh học và phương pháp kết hợp hóa học với sinh học Trong phương pháp hóa học, các bước quan trọng bao gồm khử protein bằng kiềm như NaOH hoặc KOH, khử khoáng bằng axit hữu cơ như HCl hoặc HNO3, và tẩy màu bằng KMnO4.

H2O2 và NaOCl đều được xử lý bằng hóa chất Trong phương pháp hóa sinh kết hợp, quá trình khử protein và khử khoáng sử dụng enzyme như papain, pepsin và trypsin để phân giải protein Còn trong phương pháp sinh học, quá trình khử khoáng sử dụng axit hữu cơ sinh ra trong quá trình sống của vi khuẩn.

Lactobacillus Trong sản xuất chitin quy mô công nghiệp, phương pháp hóa học được ưa chuộng nhờ tốc độ nhanh chóng (chỉ 1 ngày) và tính đơn giản Tuy nhiên, phương pháp này tạo ra phế thải gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và có thể gây hại cho con người cũng như vật nuôi.

-Chitosan được sản xuất từ quá trình lên men của nấm “ fungi ”:Theo tác giả

Quá trình lên men của Rane và Hoover tạo ra các sợi nấm như Mucor rouxii và Absidia coerula Các sợi nấm này được sấy khô trong 1 phút và sau đó được hấp tiệt trùng bằng NaOH ở nhiệt độ 121 °C trong 15 phút Phần không tan trong NaOH được thu hồi qua ly tâm, rửa sạch bằng nước và cồn, rồi đông khô Cuối cùng, phần còn lại được tách khỏi kết tủa và chiết xuất bằng axit axetic.

Sau khi xử lý mẫu ở 95 °C trong 14 giờ, phần không tan trong axit được loại bỏ qua quá trình ly tâm Phần dung dịch còn lại được điều chỉnh pH = 10 bằng NaOH 2M, sau đó tiếp tục ly tâm Cuối cùng, kết tủa thu được được đông khô để thu được CH.

1.4.3 Lớpphủ an toàn trên cơ sở chitosan

Trong thời gian gần đây, chitosan (CH) từ vỏ tôm phế thải đã trở thành vật liệu sinh học thu hút sự chú ý trong nghiên cứu chế tạo màng bảo quản thực phẩm Nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Ngọc Tú và cộng sự tại Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cho thấy CH có thể được sử dụng làm kem chữa nhiễm trùng da và vết thương, đồng thời là phụ gia thực phẩm thay thế hàn the Ngoài ra, tác giả Hassan và cộng sự đã phát triển lớp phủ CH giúp duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản dâu tây, trong khi tác giả Chien và cộng sự cũng áp dụng lớp phủ này để bảo quản xoài lâu hơn.

Trong quá trình bảo quản lâu dài, lớp phủ chế tạo từ chitosan (CH) có tính ưa nước, dẫn đến sự suy giảm các đặc tính ngăn cản hơi nước và oxy cũng như hoạt tính kháng khuẩn Để khắc phục vấn đề này, nghiên cứu hiện nay đang hướng tới việc kết hợp CH với các chất kháng khuẩn tự nhiên hoặc các hợp chất sinh học khác Màng hoạt tính sinh học từ CH đã được áp dụng để bảo quản nhiều loại thực phẩm, đặc biệt là trái cây, thực phẩm tươi sống và thịt Cụ thể, lớp phủ CH kết hợp với chiết xuất nha đam giúp kéo dài thời gian bảo quản xoài bằng cách giảm tốc độ oxy hóa, hạn chế thay đổi màu sắc và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật.

Nguyễn Duy Lâm từ Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã phát triển các chế phẩm bảo quản nông sản và thực phẩm, bao gồm chế phẩm tạo màng dạng vi nhũ tương và chế phẩm phenyllactic từ vi khuẩn lactic Nhóm nghiên cứu của Hồ Phú Hà tại Trường Đại học Bách Khoa đã chế tạo chế phẩm chitosan – nano bạc, giúp kéo dài thời gian bảo quản cho quả vải thiều, bưởi Diễn và cam sành Hà Giang Tác giả Hà Thúc Chí Nhân từ Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia cũng tham gia vào nghiên cứu này.

Nghiên cứu tại TP Hồ Chí Minh đã chỉ ra rằng dịch chiết polyphenol từ lá trà xanh có khả năng tiêu diệt nấm hại trên dâu tây, cà rốt và đậu, đồng thời có tác dụng tích cực trong việc bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng Bên cạnh đó, tác giả Nguyễn Văn Lợi từ Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội đã phát triển màng saponin kết hợp với chitosan và axit axetic, cho phép bảo quản cam Cao Phong ở điều kiện thường, duy trì độ tươi và giá trị dinh dưỡng trong 60-65 ngày.

Gần đây, nhiều nghiên cứu đã phát triển màng compozit từ chitosan (CH) và các polyme tự nhiên khác như protein và polysacarit, nhằm kết hợp các tính chất ưu việt của các polyme khác nhau, bao gồm tính cơ học, tính thấm hơi nước, tính hòa tan, tính chất nhiệt và hoạt tính kháng khuẩn Nhóm tác giả Thái Hoàng và Nguyễn Thúy Chinh tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã chế tạo màng polymer tổ hợp chitosan/alginate chứa dược chất lovastatin và ginsenoside Rb1, cho thấy khả năng chống oxy hóa và tăng cường miễn dịch Việc thêm sáp ong vào màng CH giúp tăng tính dẻo, giảm độ bền kéo và kiểm soát độ ẩm tốt hơn, từ đó kéo dài thời gian bảo quản lê Bên cạnh đó, màng tinh bột sắn kết hợp với CH đã nâng cao hoạt tính kháng khuẩn, giảm thấm hơi nước và khả năng hòa tan, kéo dài thời gian bảo quản cá hồi lên đến 6 ngày khi đông lạnh.

Gumarabic

1.5.1 Giới thiệu về gum arabic

Gum arabic, hay còn gọi là acacia gum hay Senegal gum, là một loại chất gôm tự nhiên được chiết xuất từ cây keo acacia Senegal, mọc chủ yếu ở vành đai Sahel của châu Phi Các cây này thường từ 5 năm tuổi trở lên và tiết ra chất keo trong điều kiện khô hạn Chất keo này khô lại trên cành, tạo thành các hạt cứng, được thu hoạch và phân loại theo màu sắc và kích thước Sản phẩm thương mại của gum arabic thường chứa thêm gum từ các loại keo acacia khác, như acacia Seyal Sudan là quốc gia dẫn đầu về sản xuất và xuất khẩu gum arabic, tiếp theo là Nigeria, Chad, Mali và Senegal.

Hình 1.9 Các loại cây thuộc chủng Acacia sản xuất gum arabic (Nguồn: Internet)

GA thu hoạch trong tự nhiên chứa hỗn hợp muối canxi, magiê và kali của axit arabic, bao gồm glycoprotein và polysacarit như galactose, rhamnose, arabinopyranose, arabinofuranose, axit glucuronic và axit 4-o-methylglucuronic GA dễ hòa tan trong nước, tạo ra dung dịch trong suốt có màu vàng nhạt đến nâu cam với độ pH khoảng 4,5 Nó hoàn toàn hòa tan trong nước lạnh, khác với các loại gum khác, và độ nhớt của GA phụ thuộc vào pH, giảm khi có mặt chất điện phân.

Hình 1.10 Gum arabic (Nguồn: Internet)

1.5.2 Lớpphủ an toàn dựa trên gumarabic

Trong ngành thực phẩm và đồ uống, GA được biết đến như một chất ổn định và nhũ hóa hiệu quả nhờ khả năng hòa tan vượt trội so với các chất tạo keo khác Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Tổ chức Nông lương Liên Hợp Quốc (FAO), GA được công nhận là một hợp chất phụ gia thực phẩm an toàn.

GA được sử dụng như một lớp phủ an toàn nhằm kéo dài thời gian bảo quản rau quả Các lớp phủ này cần tuân thủ quy định về phụ gia thực phẩm của FDA Trước đây, lớp phủ sáp là phương pháp phổ biến, nhưng hiện nay GA đã trở thành lựa chọn thay thế hiệu quả cho sáp paraffin Nghiên cứu của tác giả Saleem và cộng sự đã chỉ ra rằng lớp phủ GA có tác động tích cực đến thời hạn sử dụng và chất lượng của quả hồng khi bảo quản ở nhiệt độ 21 °C và độ ẩm.

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng những quả hồng được phủ có sự giảm khối lượng, hàm lượng axit tổng số và tổng chất rắn hòa tan chậm hơn so với những quả không được phủ.

Nghiên cứu của tác giả Ali và cộng sự cho thấy việc sử dụng 10% GA có thể kéo dài thời gian bảo quản cà chua sau thu hoạch lên đến 20 ngày ở nhiệt độ 20 °C, đồng thời làm chậm các thay đổi về trọng lượng, hàm lượng axit ascorbic và màu sắc so với cà chua không được phủ Tác giả Tahir và cộng sự cũng đã áp dụng lớp phủ chứa 15% GA để bảo quản dâu tây trong 10 ngày ở 4 °C Bên cạnh đó, tác giả Sajid và cộng sự đã thành công trong việc chế tạo lớp phủ mới.

10 % GA trong việc cải thiện chất lượng và thời gian sử dụng của quả mơ lên đến 8 ngày ở 21 o C [65].

Tổng quan nanokẽmoxit

1.6.1 Cấu trúc và tính chất của kẽmoxit

Kẽm là một nguyên tố kim loại chuyển tiếp, ký hiệu là Zn, có số nguyên tử là

Kẽm, với ký hiệu hóa học Zn và nguyên tử khối 65, là nguyên tố phổ biến thứ 24 trong lớp vỏ Trái Đất, có 5 đồng vị bền Nguyên tố này chủ yếu được sử dụng làm lớp phủ chống ăn mòn cho thép, cũng như trong sản xuất pin kẽm và hợp kim Ngoài ra, kẽm còn là một khoáng chất vi lượng thiết yếu cho sinh vật và sức khỏe con người, đặc biệt quan trọng trong giai đoạn phát triển của thai nhi và trẻ sơ sinh.

ZnO, hay oxit kẽm, là một hợp chất lưỡng tính có màu trắng, không tan trong nước nhưng dễ hòa tan trong dung dịch axit và tan chậm trong dung dịch kiềm Là một chất bán dẫn loại n với độ rộng vùng cấm lớn (3,37 eV), ZnO thuộc nhóm II-VI.

Tinh thể ZnO có ba dạng cấu trúc chính: lục phương wurtzite, lập phương zinc blende và rocksalt Trong số này, cấu trúc lục phương wurtzite là phổ biến và ổn định ở điều kiện thường Cấu trúc zinc blende chỉ hình thành khi kết tinh trên nền tảng có cấu trúc mạng lập phương, trong khi dạng rocksalt chỉ tồn tại dưới áp suất cao khoảng 10 GPa.

Hình 1.11 Các dạng cấu trúc tinh thể của ZnO [68]

Cấu trúc lục phương Wurtzite thuộc nhóm đối xứng không gian C46vhoặc P63mc, với hằng số mạng tinh thể a = b = 3,249 Å và c = 5,2042 Å, tỷ lệ c/a khoảng 1.60, gần với giá trị lý tưởng c/a = 1,633 Trong mạng tinh thể, các ion O 2- và Zn 2+ xếp chồng lên nhau, trong đó mỗi anion O 2- được bao quanh bởi 4 cation Zn 2+ và ngược lại.

1.6.2 Một số phương pháp tổng hợp nano kẽm oxit

Hiện nay, đã có nhiều phương pháp để tổng hợp các hạt nano ZnO như: kết tủa

[70], thủy nhiệt [71, 72], sol-gel [73], vi nhũ tương [74], cơ học [75], siêu âm

[76] Tóm tắt về một số phương pháp tổng hợp, điều kiện thực nghiệm, kích thước hạt của sản phẩm được trình bày chi tiết ở Bảng 1.1.

Bảng 1.1 Một số phương pháp tổng hợp nano ZnO

TT Phương pháp Tiền chất Điều kiện tổng hợp Kích thước hạt TLTK

ZnCl2, NaOH Phản ứng:5-10 giờ, 100-220°C ̴º100-200nm [78]

Phản ứng: 24 giờ, 150 °C; sấy khô: 24 giờ, 80 oC; nung: 400 o C ̴º35nm [79]

Phản ứng: 80 ºC; sấy khô: 1,5 giờ, 110 °C; nung: 450 °C ̴º21nm [80]

Phản ứng: 24 giờ, 60- 70 °C; sấy khô:1giờ,100 °C, nung:3 giờ, 300-500°C ̴º18-24nm [74]

Zn(NO3)2, NaOH, Phản ứng: 15 heptane, hexanol, triton giờ,

Kết tủa là phương pháp phổ biến để tổng hợp nano oxit kẽm (ZnO) bằng cách sử dụng dung dịch muối kẽm làm chất khử, tạo thành kết tủa tiền chất trong dung dịch Sau đó, tiền chất này được xử lý nhiệt để thu được bột nano ZnO có độ kết tinh cao Quá trình kết tủa được kiểm soát bởi các thông số như pH, nhiệt độ và thời gian Nhiều nghiên cứu đã công bố việc tổng hợp nano kẽm oxit bằng phương pháp kết tủa từ Zn(CH3COOH)2 và KOH, với kích thước hạt nano thu được khoảng 160 nm.

Kích thước hạt nano ZnO đạt khoảng 42 nm với diện tích bề mặt cao từ 4-16 m²/g Thambidural và cộng sự đã phát triển một quy trình tổng hợp đơn giản, sử dụng Zn(NO₃)₂ và NaOH, để sản xuất nano ZnO quy mô lớn với chi phí thấp.

Phương pháp thủy nhiệt là một kỹ thuật đơn giản và thân thiện với môi trường, cho phép tổng hợp tinh thể trong autoclave ở nhiệt độ cao mà không cần dung môi hữu cơ hay quá trình nghiền và nung Kích thước và hình dạng của các tinh thể thu được phụ thuộc vào thành phần ban đầu, nhiệt độ, áp suất và cấu trúc nano với độ tinh thể cao Nghiên cứu của tác giả Chen và cộng sự cho thấy họ đã tổng hợp các hạt nano ZnO có kích thước từ 100-200 nm bằng cách sử dụng ZnCl2 và NaOH theo tỉ lệ 1:2 trong môi trường nước.

ZnCl2+ 2 NaOH → Zn(OH)2+ 2 Na++ Cl-(1)

Kết tủa Zn(OH)2 màu trắng được lọc và rửa sạch, sau đó được đưa vào autoclave để gia nhiệt trong khoảng 100 °C - 220 °C Quá trình này dẫn đến sản phẩm cuối cùng là ZnO, theo phản ứng hóa học tương ứng.

ZnO có thể được tổng hợp từ Zn(CH3COO)2 và H2O với sự hiện diện của Hexamethylenetetramine (HMTA), theo nghiên cứu của tác giả Dương và cộng sự HMTA đóng vai trò quan trọng trong quá trình biến đổi các hạt ZnO Hình dạng và kích thước của các hạt nano ZnO, cụ thể là hạt hình cầu có kích thước khoảng 35 nm, bị ảnh hưởng bởi thời gian và nhiệt độ trong quá trình thuỷ nhiệt.

Phương pháp sol-gel là một kỹ thuật hiệu quả để tổng hợp các cấu trúc oxit kim loại và lớp màng phủ, sử dụng các alkoxit kim loại hoặc clorua làm tiền chất thông qua phản ứng thủy phân và trùng ngưng Quá trình này yêu cầu xử lý nhiệt để loại bỏ các sản phẩm phụ dễ bay hơi, giúp sản phẩm đạt trạng thái tinh thể Phương pháp này nổi bật với tính đơn giản, chi phí thấp và không cần dụng cụ đặc biệt, cùng với các điều kiện tổng hợp dễ dàng Tác giả Ahmad và cộng sự đã áp dụng phương pháp sol-gel để tổng hợp nano ZnO với kích thước tinh thể trung bình khoảng 21 nm, sử dụng Zn(CH3COO)2 và C6H8O7.

[80] Tác giả Tokumoko và cộng sự đã tổng hợphạt nano ZnO với kích thước∼3 nm, sử dụng Zn(CH3COO)2và C2H5OH[73].

Phương pháp cơ học là một kỹ thuật đơn giản và tiết kiệm chi phí, nhưng gặp khó khăn trong việc nghiền các hạt nano đồng đều và giảm kích thước hạt theo yêu cầu Nguyên liệu chính cho phương pháp này bao gồm ZnCl2, Zn(NO3)2, ZnSO4 và Na2CO3, trong đó NaCl được thêm vào để tạo môi trường phản ứng và tách các hạt nano hình thành Tiền chất oxit kẽm, ZnCO3, sau đó được nung ở nhiệt độ từ 400-800 °C, diễn ra qua các phản ứng hóa học cụ thể.

ZnCl2+ Na2CO3→ ZnCO3+ 2 NaCl (3)

Quá trình tổng hợp ZnO từ Zn(CH3COOH)2 và NaOH được thực hiện bởi tác giả Tuấn Anh và cộng sự Đầu tiên, họ nghiền hỗn hợp trong 20 phút, sau đó tiến hành phân hủy nhiệt các hạt Zn(OH)2 ở 400oC trong 2 giờ Kết quả thu được là các hạt nano ZnO với kích thước nhỏ hơn.

Nhũ tương là hệ phân tán của hai chất lỏng không hòa tan, thường được chia thành nhũ tương dầu trong nước (O/W) và nước trong dầu (W/O) Vi nhũ tương là dạng lỏng đẳng hướng, trong suốt và ổn định, bao gồm lớp nước, lớp dầu và chất hoạt động bề mặt Kích thước giọt trong vi nhũ tương nhỏ hơn nhiều so với nhũ tương, dao động từ 0,0015 đến 0,15 μL, với các kích thước khác như 100 μL và 200 μL.

Kỹ thuật tổng hợp nano ZnO bằng vi nhũ tương đã được Yildirim và Durucan áp dụng, trong đó họ không thu được oxit kẽm trực tiếp từ quá trình vi nhũ tương mà thông qua phân hủy nhiệt của phức hợp kẽm kết tủa, sau đó nung ở nhiệt độ cao Nano ZnO thu được có hình cầu và đơn phân tán với kích thước từ 15 đến 24 nm Đồng thời, tác giả Li và cộng sự đã đề xuất một phương pháp khác để điều chế nano ZnO bằng cách sử dụng vi nhũ tương được hình thành từ hỗn hợp rượu, nước, dầu và chất nhũ hóa, cho đến khi thu được hỗn hợp trong suốt Trong phương pháp này, vi nhũ tương bao gồm dung dịch heptan và hexanol cùng với chất hoạt động bề mặt không ion Triton X-100, với sự phát triển của các hạt nano liên quan đến sự trao đổi giữa Zn(NO3)2 và NaOH trong giọt vi nhũ tương và môi trường poly(ethylene glycol)-PEG 400 Kết quả là hạt nano ZnO thu được có kích thước khoảng 45 nm.

Tác giả Ali và cộng sự đã tổng hợp nano ZnO thông qua phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD) Trong quá trình này, tiền chất diethylzinc ((C2H5)2Zn) và oxy (O2) được đưa vào buồng đốt chân không, sau đó khí heli (He) được thổi vào buồng phản ứng và tiến hành nung nóng chảy.

Giới thiệu về quả chuối vàquảbơ

1.7.1 Quả chuối và các phương pháp bảo quản sau thuhoạch

Cây chuối thuộc chi Musa, với chuối tiêu là loại nông sản phổ biến nhất ở Việt Nam, được trồng rộng rãi từ Bắc vào Nam, ở cả đồng bằng và miền núi Các tỉnh có diện tích trồng chuối lớn bao gồm Phú Thọ, Thanh Hoá, Quảng Nam, Đồng Nai, Sóc Trăng và Cà Mau Chuối cung cấp nhiều vitamin và khoáng chất thiết yếu như B1, B2, C, E, kali, canxi, magie, và kẽm, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, từ hỗ trợ tiêu hóa, cải thiện thị lực, đến hạ huyết áp và làm mềm mịn da Vỏ chuối cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ trái cây khỏi tác nhân gây hại từ môi trường, duy trì nhiệt độ bên trong và điều chỉnh sự mất nước.

Lớp biểu bì, thượng bì, vết nứt và lỗ khí trên vỏ chuối có ảnh hưởng lớn đến khả năng chống chịu của nó Với mật độ lỗ khí cao, lớp biểu bì mỏng và hàm lượng sáp thấp, vỏ chuối có tốc độ thoát hơi nước nhanh, dễ dẫn đến tình trạng nứt Sau khi thu hoạch, chuối thường gặp phải hư hỏng do tổn thương lạnh khi bảo quản ở nhiệt độ thấp, gây mất nước và hiện tượng hoá nâu.

Theo Cục Chế biến và Phát triển thị trường nông sản, kim ngạch xuất khẩu rau quả của Việt Nam đã tăng trưởng mạnh mẽ trong những năm gần đây, trong đó chuối là loại trái cây mang lại giá trị kinh tế cao Mặc dù nhiều quốc gia cũng sản xuất chuối, nhưng hương vị và chất lượng đặc trưng của chuối Việt Nam đã giúp sản phẩm này chinh phục các thị trường khó tính như Mỹ, Hàn Quốc, Nhật Bản và EU Tuy nhiên, để xuất khẩu sang các thị trường này, quy trình bảo quản và vận chuyển cần phải được thực hiện nghiêm ngặt.

Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng trong 100 g quả chuối tiêu [123]

Thành phần dinh dưỡng Đơn vị Hàm lượng

Các phương pháp bảo quản chuối hiện nay bao gồm bảo quản bằng hóa chất, bảo quản lạnh và bảo quản bằng MAP Một trong những phương pháp tiên tiến là sử dụng lớp phủ an toàn, giúp hạn chế mất nước và làm chậm quá trình hoá nâu Nghiên cứu của Dwivany và cộng sự cho thấy lớp phủ 1,5% carrageenan có thể kéo dài thời gian sử dụng chuối hơn 6 ngày so với chuối không được phủ Tương tự, lớp phủ từ tinh bột do Thakur và cộng sự phát triển đã kéo dài thời gian bảo quản chuối lên 12 ngày Tại Việt Nam, nhóm nghiên cứu của Nguyễn Duy Lâm đã sử dụng lớp phủ HPMC/sáp carnauba, giúp bảo quản chuối lên đến 15 ngày ở 28 oC Ngoài ra, Nguyễn Thị Hồng Hà và nhóm của cô đã chế tạo lớp phủ từ gellant, glyxerin, axit oleic và dầu hướng dương, cho phép chuối giữ màu sắc và hương vị sau 18 ngày Cuối cùng, Bùi Thị Khánh Linh nghiên cứu màng chitosan từ vỏ tôm cua kết hợp với dịch chiết polyphenol từ lá trà xanh, giúp bảo quản chuối lên đến 10 ngày.

1.7.2 Quả bơ và các phương pháp bảo quản sau thuhoạch

Bơ là một trong những loại trái cây phổ biến hiện nay, bên cạnh chuối, và chủ yếu được trồng tại các tỉnh Tây Nguyên như Lâm Đồng, Đắk Lắk, Đắk Nông và Gia Lai Loại trái cây này không chỉ đa dạng về chủng loại mà còn là nguồn thực phẩm giàu giá trị dinh dưỡng, đặc biệt chứa nhiều vitamin K.

B, E, folate, kali (hàm lượng kali nhiều hơn 60 % so với chuối) (Bảng 1.4) Bơ còn có tác dụng trong việc chữa trị bệnh như bệnh tiểu đường, hỗ trợ tim mạch, chống lão hóa Đặc biệt, tinh dầu chiết xuất từ quả bơ có tác dụng trong việc tái tạo và giữ ẩm làn da, góp phần vào việc chăm sóc sắc đẹp và sức khỏe Theo báo cáo triển vọng ngành nông nghiệp 2021-2030 của OECDFAO, quả bơ được dự báo là loại trái cây được xuất khẩu nhiều nhất vào năm 2030 Tuy nhiên bơ là mặt hàng nông sản tương đối dễ bị hư hỏng vì vậy việc thu hoạch và bảo quản bơ đòi hỏi tiêu chuẩn rất cao Hiện tại, ở Việt Nam chưa có công nghệ cao để bảo quản bơ như các nước trên thế giới và mới chỉ xuất khẩu tiểu ngạch được sang thị trường Trung Quốc Tương tự như chuối, vỏ quả bơ cũng gồm lớp biểu bì với mật độ lỗ khí cao, bơ sau thu hoạch dễ bị mất nước nhanh chóng và mắc các bệnh như thán thư và thốingọn.

Hình 1.15 Một số loại bơ được trồng ở Việt Nam Bảng 1.4 Một số thành phần dinh dưỡng trong 100 g quả bơ [123]

Thành phần dinh dưỡng Đơn vị Hàm lượng

Tổng số axit béo no g 1,960

Tổng số axit béo không no g 5,510

Trên thế giới, bơ thường được bảo quản bằng phương pháp lạnh, điều chỉnh khí quyển và chiếu xạ, nhưng gần đây, lớp phủ an toàn đã thu hút sự chú ý của các nhà khoa học Nghiên cứu của Kubheka và cộng sự cho thấy lớp phủ từ GA/CMC và dịch chiết lá chùm ngây giúp bảo quản bơ tốt, giữ độ cứng và giảm khối lượng, kéo dài thời gian bảo quản lên đến 21 ngày ở 5,5 °C Tương tự, Pacheco và cộng sự đã phát triển lớp phủ nano chitosan kết hợp với tinh dầu xạ hương, kéo dài thời gian sử dụng bơ lên 8 ngày ở 27 °C mà vẫn giữ chất lượng Tại Việt Nam, bơ chủ yếu được bảo quản bằng phương pháp lạnh và hóa chất; nghiên cứu của Nguyễn Minh Nam cho thấy 1-MCP ở nồng độ 500 ppm giúp kéo dài thời gian bảo quản bơ thêm 12 ngày Ngoài ra, nhóm Nguyễn Đức Vượng đã sử dụng màng chitosan – sodium tripolyphosphate để kéo dài thời gian bảo quản bơ.

Trong quá trình bảo quản quả tươi, các biến đổi vật lý, sinh lý và sinh hóa xảy ra liên quan đến tính chất tự nhiên của quả, bao gồm giống cây, điều kiện trồng, độ chín khi thu hoạch và các yếu tố kỹ thuật trong quá trình tồn trữ Sau thu hoạch, rau quả có thể giảm chất lượng và khối lượng do sự bay hơi nước, giảm khối lượng tự nhiên, sinh nhiệt, biến đổi hóa học và hô hấp Tại Việt Nam, chuối là mặt hàng nông sản phổ biến, trong khi quả bơ ngày càng được tiêu thụ nhiều nhưng chưa xuất khẩu Bơ và chuối thường được vận chuyển bằng đường bộ và đường biển, nhưng dễ bị hư hỏng do nấm bệnh và mất nước, làm giảm giá trị thương phẩm Do đó, cần áp dụng công nghệ bảo quản thích hợp, như công nghệ chiếu xạ, để đảm bảo thời gian vận chuyển và xử lý kiểm dịch thực vật, từ đó mở rộng thị trường tiêu thụ sang các nước ngoài khu vực Châu Á với chi phí vận chuyển hợp lý.

Nghiên cứu về lớp phủ an toàn từ polyme thiên nhiên như chitosan, pectin gum, và alginate để bảo quản hoa quả đang thu hút sự quan tâm lớn từ các nhà khoa học trong và ngoài nước Việc bổ sung các phụ gia nano kháng khuẩn an toàn như ZnO vào lớp phủ này cho thấy hiệu quả bảo quản vượt trội so với các phương pháp truyền thống, mặc dù nghiên cứu về ứng dụng này tại Việt Nam còn hạn chế Do đó, việc phát triển lớp phủ an toàn từ polysacarit thiên nhiên như CH/GA kết hợp với hạt nano ZnO có hoạt tính kháng khuẩn để bảo quản nông sản sau thu hoạch là cần thiết và có ý nghĩa khoa học cũng như thực tiễn quan trọng.

THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁPNGHIÊNCỨU

KẾT QUẢ VÀTHẢOLUẬN