Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Vật liệu
3.1.1 Đối tượng Đối tượng sử dụng trong nghiên cứu là giống vải thiều (Litchi chinensis Sonn) được trồng tại xã Hồng Nam, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang.
3.1.2 Hóa chất và thiết bị
Hóa chất : Dung dịch NaOH 0,1 N; KCl 0,025M; HCl đặc,
CH 3 COONa 0,4M, Methanol tinh khiết
Trong quá trình nghiên cứu và thí nghiệm, các dụng cụ và thiết bị cần thiết bao gồm túi lưới, kéo, bình định mức, cốc đong, pipet, cảm biến theo dõi nhiệt độ và độ ẩm môi trường, tủ sấy, máy đo ethylene, máy đo CO2, máy đo độ cứng, máy đo pH, máy khuấy từ và máy đo TSS Những thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác và hiệu quả của các thí nghiệm.
Kho lạnh, buồng khí hậu, tủ thí nghiệm, , máy đo màu, cân phân tích với độ chính xác 0.001g, vải mẫu (lưu mẫu)
Bể ổn nhiệt, máy li tâm lạnh 6000V/P, máy quang phổ, máy khuấy từ, máy đo pH, vortex (khuấy trộn), ống falcon.
Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Đề tài được thực hiện tại bộ môn Công nghệ chế biến, khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Thời gian thực hiện: Từ tháng 6/2015 – 6/2016.
Nội dung nghiên cứu
Nhiệt độ và độ ẩm môi trường bảo quản có ảnh hưởng đáng kể đến sự biến đổi của các chỉ tiêu hóa lý, hóa sinh và vi sinh của quả vải Việc điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm phù hợp không chỉ giúp duy trì chất lượng quả vải mà còn kéo dài thời gian bảo quản Sự thay đổi trong các chỉ tiêu này có thể dẫn đến sự giảm sút về hương vị, màu sắc và giá trị dinh dưỡng của quả Do đó, việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp bảo quản hiệu quả là rất cần thiết để bảo vệ chất lượng quả vải trong quá trình lưu trữ.
- Xây dựng mô hình toán học để mô tả sự hao hụt khối lượng tự nhiên của quả trong thời gian bảo quản
- Xây dựng mô hình toán học để mô tả sự biến đổi chỉ số acid của quả trong thời gian bảo quản.
Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm
Quả vải thiều được thu hái ở huyện Lục Ngạn khi đạt độ chín kỹ thuật, thường vào sáng sớm Sau khi được lựa chọn sơ bộ tại vườn, quả vải được xếp vào thùng có lót đá dưới đáy và được vận chuyển về phòng thí nghiệm trong vòng 4 giờ.
Tại phòng thí nghiệm, vải được xử lý bằng cách cắt bỏ cành, giữ lại cuống dài 3-5mm, và loại bỏ những quả sâu thối, bầm dập Quá trình lựa chọn tập trung vào những quả vải nguyên vẹn, đồng đều về màu sắc và độ chín Sau đó, 50 quả vải được chọn ngẫu nhiên và đóng gói trong túi lưới, được bảo quản trong các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khác nhau như thể hiện trong bảng 3.1.
Bảng 3.1 Bố trí thí nghiệm cho vải thiều bảo quản ở điều kiện nhiệt độ
Chênh lệch áp suất hơi nước giữa quả và môi trường bảo quản tính theo công thức sau:
WVPD (water vapor pressure deficit) - Chênh lệch áp suất hơi nước giữa bề mặt quả và môi trường bảo quản;
RH - Độ ẩm tương đối của môi trường bảo quản; T - Nhiệt độ môi trường bảo quản
Quả vải được bảo quản ở ba điều kiện khác nhau tại nhiệt độ 3.8ºC, với độ ẩm môi trường khác nhau Cụ thể, CT1 có độ ẩm tương đối (RH) 70%, CT3 ở RH 96%, và CT2 được bảo quản trong buồng điều chỉnh độ ẩm đạt RH 100%.
CT4 và CT5 được bảo quản trong buồng khí hậu ở nhiệt độ 19ºC với độ ẩm tương đối lần lượt là 67% (không điều khiển ẩm) và 94% (có điều khiển ẩm) Điều kiện này mô phỏng môi trường siêu thị để thương mại hóa quả Quả vải CT5 được đặt trong buồng bảo quản có điều chỉnh độ ẩm.
Cùng bảo quản ở nhiệt độ phòng (35,5ºC) là 2 CT (CT6, CT7) Tuy nhiên, quả vải ở CT6 đặt ở môi trường tự nhiên với độ ẩm là 54% (không điều khiển ẩm).
Quả vải ở CT7 được bảo quản trong buồng có điều chỉnh độ ẩm 100%, mô phỏng điều kiện nhiệt độ thường để duy trì chất lượng.
Mô hình buồng bảo quản có điều chỉnh độ ẩm được minh họa như hình 3.1.
Hình 3.1 Mô hình buồng bảo quản có điều chỉnh độ ẩm
Trong quá trình bảo quản, mẫu được lấy ra định kỳ để phân tích các chỉ tiêu chất lượng như hao hụt khối lượng tự nhiên, cường độ hô hấp, độ cứng của thịt quả, hàm lượng chất khô hòa tan tổng số, chỉ số acid, màu sắc qua góc màu (Hueº), chỉ số nâu hóa, chỉ số bệnh do vi sinh vật và hàm lượng anthocyanin Cụ thể, CT1, CT2 và CT3 được phân tích mỗi 7 ngày, trong khi CT4 và CT5 phân tích 3 ngày/lần, và 2CT (CT6, CT7) thực hiện phân tích hàng ngày Các công thức được phân tích cho đến khi mẫu hỏng và không còn giá trị sử dụng.
Tại các điểm phân tích, mỗi công thức được lặp lại 3 lần đảm bảo sự chính xác của kết quả phân tích
3.4.2.1 Hao hụt khối lượng tự nhiên
Để xác định hao hụt khối lượng tự nhiên, cần cân khối lượng túi vải của mỗi công thức tại thời điểm ban đầu (ngày 0) và các thời điểm phân tích sau đó, sử dụng cân kỹ thuật với sai số ±.
0,01 g) Tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên được tính theo công thức:
X - Tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên (%);
M 1 - Khối lượng mẫu trước bảo quản (g);
M 2 - Khối lượng mẫu sau bảo quản (g)
3.4.2.2 Độ cứng của thịt quả
Mỗi công thức được phân tích bằng cách ngẫu nhiên lấy 25 quả để đo độ cứng, xác định tại hai vị trí đối diện trên bề mặt quả sau khi đã loại bỏ vỏ Độ cứng được đo bằng máy DIGITAL FIRMNESS TESTER (Thermo Scientific, Mỹ), với lực tối đa cần thiết để đầu đo xuyên thâm vào quả với chiều sâu 8 mm.
Hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (TSS) được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 4417 – 8 Để đo TSS, 25 quả được chọn ngẫu nhiên từ mỗi túi vải, sau đó ép lấy dịch và sử dụng chiết quang kế kỹ thuật số ATAGO (Atago., Ltd, Tokyo, Nhật Bản) để thực hiện đo Kết quả đo được thể hiện qua độ Brix và mỗi mẫu dịch quả được đo lặp lại hai lần, với kết quả cuối cùng là giá trị trung bình của hai lần lặp lại.
3.4.2.4 Hàm lượng acid hữu cơ tổng số
Hàm lượng acid hữu cơ tổng số trong quả vải được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 4589:1998 Để thực hiện, 10ml dịch quả nguyên chất (được ép từ 25 quả vải) được đưa vào bình định mức 50ml và pha loãng bằng nước cất đến 50ml Dịch này sau đó được chuẩn độ với NaOH, sử dụng máy đo pH ORION STAR A211 và máy khuấy từ, cho đến khi đạt giá trị pH 8,1 Mỗi mẫu dịch quả được đo lặp lại hai lần, và kết quả cuối cùng là giá trị trung bình của hai lần lặp lại.
Hàm lượng acid hữu cơ tổng số X (g/l) (tính theo acid malic) của mẫu được xác định bằng công thức:
V 1 – Thể tích mẫu hút để chuẩn độ (ml);
K – Hệ số để tính ra acid tương ứng
(Đối với acid malic K = 0,0067) 3.4.2.5 Màu sắc quả
Màu sắc quả được xác định bằng máy đo màu CR300 Minolta thông qua các chỉ số L*, a*, b* Trong đó:
Chỉ số L* đo độ sáng vỏ quả, trong khi chỉ số a* thể hiện dải màu từ xanh lá cây đến đỏ và chỉ số b* phản ánh dải màu từ xanh nước biển đến vàng.
Quả vải được đo trên 2 điểm nằm đối diện nhau qua đường xích đạo và một điểm ở đáy quả nhằm thu được kết quả thí nghiệm tối ưu nhất.
Mối tương quan giữa các chỉ số L*, a*, b* được thể hiện qua góc màu (Hº) trong bánh xe màu sắc, với giá trị từ 0º đến 360º Cụ thể, 0º đại diện cho màu đỏ, 90º cho màu vàng, 180º cho màu xanh lá cây và 270º cho màu xanh dương.
Trong đó, giá trị góc mầu Hue (Hº) được xác định theo công thức: o H= arctan
Hình 3.1a Hình biểu thị góc mầu Hue
3.4.2.6 Chỉ số nâu hóa và chỉ số bệnh do vi sinh vật
Chỉ số nâu hóa vỏ quả vải và chỉ số bệnh do vi sinh vật được xác định bằng phương pháp cho điểm theo Jiang and Chen (1995)
Bảng 3.2 Thang điểm đánh giá chỉ số nâu hóa và chỉ số bệnh do vi sinh vật Điểm Chỉ số nâu hóa
3.4.2.7 Mô hình mô tả sự HHKLTN của quả trong thời gian bảo quản
HHKLTN trong thời gian bảo quản được mô tả bởi phương trình toán học sau:
X 3 : Độ ẩm tương đối của môi trường (%); α 1 - α 9 : Hệ số hồi quy;
3.4.2.8.Mô hình mô tả biến đổi hàm lượng acid của quả trong thời gian bảo quản
Biến đổi acid trong thời gian bảo quản được mô tả bởi phương trình toán học sau:
X 3 : Độ ẩm tương đối của môi trường (%); à 1 - à 9 : Hệ số hồi quy;
Y: hàm mục tiêu, hàm lượng acid (g/l)
3.4.3 Phương pháp xử lý số liệu
Dữ liệu thí nghiệm tại các điểm phân tích sẽ được xử lý bằng phần mềm Excel và Minitab phiên bản 16 Phân tích các nhân tố sẽ được thực hiện thông qua phương pháp ANOVA một chiều Giá trị trung bình sẽ được đánh giá bằng phép so sánh Tukey một chiều với độ tin cậy 95% Mô hình toán học sẽ được xây dựng bằng phần mềm SAS 9.1.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm môi trường đến sự biến đổi chất lượng quả vải trong quá trình bảo quản
Hao hụt khối lượng tự nhiên (HHKLTN) là hiện tượng không thể tránh khỏi trong quá trình bảo quản rau quả, đặc biệt là quả vải Nguyên nhân chính của HHKLTN là sự thoát hơi nước trên bề mặt quả Chúng tôi đã nghiên cứu mức độ HHKLTN của quả vải trong các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khác nhau, với kết quả được trình bày trong hình 4.1.1A – 4.1.1C.
Hình 4.1 Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến tỷ lệ HHKLTN của vải trong thời gian bảo quản
A CT1 (3,8 ± 0,5ºC, 70±3%), CT2 (3,8 ± 0,5ºC, 100%), CT3 (3,8 ± 0,5ºC, 96 ± 2,5%)
C CT6 (35,5 ± 2ºC, 54 ± 5%), CT7 (35,5 ± 2ºC, 100%) Ghi chú : Những cột có cùng chữ cái thì không có sự khác biệt có nghĩa về HHKLTN ở độ tin cậy 95% trong phép so sánh Tukey một chiều.
Tỷ lệ hao hụt khối lượng (HHKLTN) của quả vải trong quá trình bảo quản phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm môi trường, với sự chênh lệch áp suất hơi nước giữa bề mặt quả và môi trường Cụ thể, khi độ ẩm môi trường cao, tỷ lệ HHKLTN giảm, trong khi ở điều kiện độ ẩm thấp, hao hụt khối lượng tăng theo thời gian bảo quản CT6 có tỷ lệ HHKLTN cao nhất, giảm 19,6% sau 5 ngày, do chênh lệch áp suất lớn Nguyên nhân giảm khối lượng là do nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng đến cấu trúc vỏ quả, dẫn đến mất nước Vải có hàm lượng nước cao và dễ bị mất nước trong điều kiện nắng nóng Khi độ ẩm thấp, hơi nước thoát ra nhiều hơn, làm tăng tỷ lệ HHKLTN Ngoài ra, quả vải vẫn tiếp tục hô hấp sau thu hoạch, tiêu hao hợp chất hữu cơ Điều kiện nhiệt độ thấp và độ ẩm cao giúp hạn chế sự hô hấp, giảm hao hụt khối lượng Vi sinh vật cũng làm giảm khối lượng quả nhanh chóng, nhất là ở nhiệt độ cao Nghiên cứu của Đào Thị Vân Anh và Nguyễn Thị Bích Thủy (2011) xác nhận rằng bảo quản vải ở 4ºC và 90% độ ẩm giúp hạn chế sự thoát hơi nước hiệu quả.
Trong môi trường có độ ẩm 100%, khối lượng tự nhiên của quả tăng lên, với CT2 tăng 11,2% và CT7 chỉ tăng hơn 3% Sự tăng khối lượng này do hơi ẩm liên tục được cung cấp, dẫn đến hiện tượng quá bão hòa và hình thành giọt nước trên bề mặt quả, làm cho quả hấp phụ nước Hiện tượng này có thể ảnh hưởng đến chất lượng hóa lý và vi sinh của quả Độ cứng của thịt quả vải là chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá chất lượng cảm quan, và trong quá trình bảo quản, độ cứng này giảm dần, phụ thuộc vào chất lượng quả khi thu hái và quá trình biến đổi sau thu hoạch Sự giảm độ cứng làm cho thịt quả mềm đi, giảm chất lượng cảm quan và tạo điều kiện cho vi sinh vật tấn công, do đó việc hạn chế giảm độ cứng sẽ kéo dài thời gian bảo quản quả Kết quả theo dõi sự biến đổi độ cứng được thể hiện trên hình 4.2A – 4.2C.
Hình 4.2 Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến độ cứng thịt quả vải trong thời gian bảo quản
Ghi chú : Những cột có cùng chữ cái thì không có sự khác biệt có nghĩa về độ cứng
Trong quá trình bảo quản, độ cứng của thịt quả giảm rõ rệt theo thời gian, như thể hiện trong Hình 4.2 Mặc dù các công thức CT1, CT2 và CT3 có độ cứng tương đương 0,67 N sau 34 ngày, CT1 lại có độ cứng cao nhất vào ngày thứ 21 CT4 và CT5 không có sự khác biệt về độ cứng sau 9 ngày, nhưng từ ngày 12 trở đi, độ cứng của CT4 vẫn cao hơn CT5, chỉ còn 0,39 N sau 15 ngày Trong điều kiện bảo quản ở nhiệt độ phòng, CT6 và CT7 không khác biệt về độ cứng sau 3 ngày, nhưng đến ngày thứ 4, CT6 trở nên cứng hơn CT7, và sau 5 ngày, cả hai đều đạt 0,67 N Nguyên nhân chính dẫn đến sự giảm độ cứng là do giảm khối lượng tự nhiên và sự xâm nhập của vi sinh vật, làm cho cấu trúc quả mềm đi Thời gian bảo quản càng lâu, sự giảm khối lượng và hư hỏng càng nhiều, dẫn đến giảm độ cứng và chất lượng của quả.
Nguyễn Mạnh Dũng (2001) chỉ ra rằng, sự mất nước của quả vải sau thu hoạch dẫn đến rối loạn sinh lý, làm giảm khả năng kháng vi sinh, khiến quả dễ hư hỏng và thối rữa, từ đó ảnh hưởng nghiêm trọng đến giá trị thương phẩm của quả.
4.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm môi trường đến hàm lượng chất hòa tan tổng số của quả vải trong quá trình bảo quản
Chất rắn hòa tan tổng số (TSS) trong quả vải chủ yếu bao gồm đường, acid hữu cơ và vitamin, với đường là thành phần chính Đây là nguyên liệu thiết yếu cho quá trình hô hấp của quả Trong khi nhiều loại quả tăng hàm lượng TSS khi chín sau thu hoạch, vải lại không có quá trình này, dẫn đến hàm lượng TSS thường giảm Chúng tôi đã theo dõi hàm lượng TSS của vải trong thời gian bảo quản dưới các điều kiện môi trường khác nhau, và kết quả được thể hiện trong hình 4.3A - 4.3C.
Hình 4.3 Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến hàm lượng TSS của quả vải trong thời gian bảo quản
A CT1 (3,8 ± 0,5ºC, 70±3%), CT2 (3,8 ± 0,5ºC, 100%), CT3 (3,8 ± 0,5ºC, 96 ± 2,5%)
C CT6 (35,5 ± 2ºC, 54 ± 5%), CT7 (35,5 ± 2ºC, 100%) Ghi chú : Những cột có cùng chữ cái thì không có sự khác biệt có nghĩa về hàm lượng
Hàm lượng TSS của quả vải có xu hướng giảm trong quá trình bảo quản, do các chất rắn hòa tan như đường và acid tiếp tục tham gia vào chu trình Krebs để duy trì hoạt động sống của quả Mặc dù bảo quản ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau, quá trình hô hấp của quả vẫn không bị đình chỉ, dẫn đến sự giảm TSS Ở điều kiện lạnh, sau 14 ngày bảo quản, không có sự khác biệt về hàm lượng TSS giữa ba công thức Tuy nhiên, từ ngày 21 trở đi, CT1 có TSS cao hơn CT2 và CT3 Đến ngày thứ 34, TSS của CT2 và CT3 giảm xuống còn 17ºBx và 16,8ºBx, nhưng do được bảo quản ở nhiệt độ thấp, sự giảm này không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng quả Trong 6 ngày đầu, không có sự khác biệt về TSS giữa CT4 và CT5, nhưng từ ngày thứ 9, CT4 bắt đầu có sự giảm nhẹ và tăng trở lại vào ngày thứ 12.
Trong nghiên cứu, giá trị TSS của CT5 giảm đều và đạt mức tối thiểu 15,6ºBx vào ngày 15, cho thấy đây là công thức có sự giảm TSS nhiều nhất trong các công thức quả hô hấp mạnh Sự xâm nhập của vi sinh vật gây thối hỏng quả cũng góp phần làm giảm đáng kể TSS Tương tự, CT7 cũng ghi nhận xu hướng giảm TSS xuống còn 16,5ºBx vào ngày cuối cùng (ngày 5) Nghiên cứu của Trần Thị Định và cộng sự (2015) chỉ ra rằng mặc dù quả vải đã được xử lý hóa chất và bảo quản ở nhiệt độ thấp, nhưng hoạt động hô hấp của quả vẫn không bị ngừng hoàn toàn, chỉ được hạn chế ở mức độ nhất định.
Trái với xu hướng giảm, CT1 và CT6 cho thấy sự gia tăng hàm lượng TSS của quả trong quá trình bảo quản Cụ thể, TSS của quả ở CT1 tăng từ 18,8ºBx khi thu hoạch lên 19,7ºBx sau 34 ngày Trong khi đó, sau 5 ngày bảo quản, TSS của quả ở CT6 đạt 19,5ºBx.
CT này được bảo quản ở độ ẩm thấp, tạo ra sự chênh lệch áp suất cao giữa quá trình bảo quản và môi trường xung quanh Điều này dẫn đến việc giảm hàm lượng chất rắn hòa tan do hô hấp, từ đó làm tăng hàm lượng TSS.
4.1.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm môi trường đến hàm lượng acid hữu cơ tổng số của quả vải trong quá trình bảo quản
Hàm lượng acid hữu cơ tổng số là chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá chất lượng dinh dưỡng của quả vải trong quá trình bảo quản, bao gồm các acid như citric, malic, succinic, lenvulinic, glutaric, malonic và acid lactic Mặc dù hàm lượng này tương đối nhỏ so với tổng chất hữu cơ, nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường hương vị của quả Mục tiêu bảo quản là giảm thiểu tổn thất hàm lượng acid hữu cơ nhằm duy trì giá trị cảm quan của quả (Trần Thị Định và cs., 2015) Theo Paull et al (1986), hàm lượng TSS và acid hữu cơ tổng số có xu hướng giảm trong khi pH lại tăng trong quá trình bảo quản Kết quả theo dõi chỉ số acid hữu cơ tổng số trong quá trình bảo quản được thể hiện trên các hình 4.4A–4.4C.
(g /l) tổ ng ac id cơ lượng hữ u H àm acidH L ab ab ab d
(g/l) ac id tổ ng cơ lư ợn g hữ u Hàm ac id HL số (g /l)
(g /l) ac id tổ ng cơ lư ợn g hữ u Hàm ac id HL ab a
Hình 4.4 Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến hàm lượng acid hữu cơ tổng số của quả vải trong thời gian bảo quản
A CT1 (3,8 ± 0,5ºC, 70±3%), CT2 (3,8 ± 0,5ºC, 100%), (3,8 ± 0,5ºC, 96 ± 2,5%)
C CT6 (35,5 ± 2ºC, 54 ± 5%), CT7 (35,5 ± 2ºC, 100%) Ghi chú: Những cột có cùng chữ cái thì không có sự khác biệt có nghĩa về hàm lượng acid ở độ tin cậy 95% trong phép so sánh Tukey một chiều.
Hình 4.4 cho thấy hàm lượng acid hữu cơ tổng số của quả vải trong quá
Trong quá trình bảo quản, hàm lượng acid hữu cơ tổng số của quả giảm do sự hô hấp tiếp diễn, cùng với việc giảm hàm lượng chất khô Sau 34 ngày, CT1, CT2 và CT3 đã giảm từ 27% đến 42% so với mức ban đầu, cụ thể là từ 1,46 (g/l) xuống còn 1,06, 0,83 và 0,89 (g/l) Trong 14 ngày đầu, CT3 có hàm lượng acid cao hơn rõ rệt so với CT1 và CT2.
Từ ngày 21 trở đi, hàm lượng acid hữu cơ tổng số trong các CT giảm mạnh, đặc biệt sau 28 ngày chỉ còn 0,71 g/l Nguyên nhân chính của sự giảm này ở các CT bảo quản ở nhiệt độ lạnh là do thời gian bảo quản kéo dài, dẫn đến mặc dù quá trình hô hấp của quả bị ức chế nhưng acid hữu cơ tổng số vẫn giảm đáng kể Các CT khác có xu hướng giảm chậm hơn Ở mức ý nghĩa α = 5%, CT4 và CT5 cho thấy sự khác biệt có nghĩa về hàm lượng acid hữu cơ tổng số vào ngày 6 và ngày 12 Cụ thể, CT4 giảm từ 1,46 g/l xuống 1,3 g/l trong 9 ngày đầu, nhưng sau đó tăng trở lại 1,40 g/l từ ngày 9 đến ngày 15 Trong khi đó, CT5 duy trì ổn định ở khoảng 1,45 g/l trong 6 ngày đầu, sau đó dao động từ 1,24 – 1,40 g/l CT6 và CT7 cũng có sự khác biệt có nghĩa từ ngày thứ 3, với CT7 giảm dần xuống còn 1,17 g/l vào ngày cuối cùng.
Mô hình hóa sự biến đổi một số chỉ tiêu chất lượng quả vải trong thời gian bảo quản 41 1 Mô hình hóa sự HHKLTN của quả v+ải trong thời gian bảo quản
4.2.1 Mô hình hóa sự HHKLTN của quả vải trong thời gian bảo quản Để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm và thời gian bảo quản đến sự HHKLTN của vải, kết quả thí nghiệm được khớp với hàm bậc hai như đã trình bày phần 3.4.2.7 Kết quả phân tích phương sai và tính phù hợp của mô hình cho 3 yếu tố trên được thể hiện ở bảng 4.4
Bảng 4.4 Kết quả phân tích ANOVA đến sự HHKLTN
Kết quả từ bảng 4.4 chỉ ra rằng ba yếu tố chính: nhiệt độ, độ ẩm và thời gian bảo quản, có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng hóa học của loại hình sản phẩm này Mô hình đề xuất phù hợp để mô tả tác động của các yếu tố này đến hàm lượng hóa học được xác định với giá trị p = 0,0001.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ số tương quan R đạt 2,99%, cho thấy sự tương thích cao giữa dữ liệu thí nghiệm và mô hình đã đặt ra Cụ thể, 99,99% sự biến động của yếu tố đầu ra được giải thích bởi sự biến động của yếu tố đầu vào, chỉ có 0,01% sai số không được giải thích Phân tích hệ số hồi quy của các yếu tố thí nghiệm được trình bày trong bảng 4.5.
Bảng 4.5 Giá trị ước lượng của hệ số hồi quy của mô hình đa biến
Kết quả từ bảng 4.5 cho thấy nhiệt độ bảo quản (α 1 = +1,4076) và thời gian bảo quản (α 2 = +0,5571) có mối quan hệ tỷ lệ thuận với hàm lượng khoáng chất trong thực phẩm (HHKLTN) Ngoài ra, tương tác bậc một giữa nhiệt độ và thời gian (α 4 = 0,0466) cũng góp phần làm tăng HHKLTN Tuy nhiên, phân tuyến tính bậc hai của thời gian (α 8 = -0,00867) cùng với tương tác bậc một giữa nhiệt độ và độ ẩm (α 5 = -0,00795) và giữa thời gian với độ ẩm (α 6 = -0,0112) lại có tác động tiêu cực, làm giảm HHKLTN Dựa trên các hệ số hồi quy, chúng tôi đã xây dựng được phương trình mô tả mối tương quan giữa HHKLTN và các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, thời gian.
Để dự đoán tỷ lệ % HHKLTN khi bảo quản vải trong các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và thời gian khác nhau, phương trình Y = 0,5571 X1 + 1,4076 X2 – 0,0795 X1 X3 + 0,0466 X1 X2 – 0,0112 X2 X3 - 0,00867 X2^2 được sử dụng để xây dựng đồ thị đường viền (Contour plot) Kết quả của nghiên cứu được thể hiện trong hình 4.8A-C.
Hình 4.8A HHKLTN của vải bảo quản ở 35,5 0 C
Hình 4.8B HHKLTN của vải bảo quản ở 19 0 C
Hình 4.8C HHKLTN của vải bảo quản ở 3,8 0 C
Kết quả cho thấy HHKLTN chịu ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ và thời gian bảo quản Cụ thể, khi vải được bảo quản trong môi trường có độ ẩm thấp (RH khoảng 52%) ở nhiệt độ 35,5°C, HHKLTN đạt 19% sau 6 ngày Trong khi đó, ở nhiệt độ 19°C, HHKLTN chỉ đạt 19% sau 10 ngày, và ở nhiệt độ 3,8°C, phải mất 23 ngày để đạt được mức 19%.
Ở cùng nhiệt độ bảo quản, hàm lượng HHKLTN tỷ lệ thuận với thời gian bảo quản và tỷ lệ nghịch với độ ẩm môi trường Cụ thể, tại nhiệt độ 3,8°C, hàm lượng HHKLTN đạt 7% sau khoảng 23 ngày ở độ ẩm 94% và 10 ngày ở độ ẩm 76% Xu hướng này cũng được ghi nhận ở nhiệt độ 35,5°C và 19°C.
Hình 4.8A-C có thể được sử dụng để dự đoán HHKLTN của quả trong các điều kiện môi trường khác nhau và tại các thời điểm bảo quản khác nhau.
4.2.2 Mô hình hóa sự biến đổi hàm lượng acid hữu cơ tổng số của quả vải trong thời gian bảo quản Để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm và thời gian bảo quản đến sự biến đổi hàm lượng acid hữu cơ tổng số của vải, kết quả thí nghiệm được khớp với hàm bậc hai như đã trình bày ở phần 3.4.2.8 Kết quả phân tích phương sai và tính phù hợp của mô hình cho 3 yếu tố trên được thể hiện ở bảng 4.6.
Bảng 4.6 Kết quả phân tích ANOVA đến sự biến đổi chỉ số acid
Kết quả từ bảng 4.6 chỉ ra rằng nhiệt độ, độ ẩm và thời gian bảo quản có ảnh hưởng đáng kể đến sự biến đổi chỉ số acid, với p=0,0001 < α = 0,05 Hệ số tương quan R đạt 99,99%, cho thấy mô hình đề xuất rất phù hợp và 99,99% biến động của yếu tố đầu ra được giải thích bởi yếu tố đầu vào, chỉ có 0,01% sai số không được giải thích Phân tích hệ số hồi quy của các yếu tố thí nghiệm được trình bày trong bảng 4.7.
Bảng 4.7 Giá trị ước lượng của hệ số hồi quy của mô hình đa biến
Kết quả từ bảng 4.7 chỉ ra rằng các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm và thời gian bảo quản cùng với sự tương tác bậc 1 và bậc 2 giữa chúng có ảnh hưởng đến hàm lượng acid hữu cơ tổng số Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng không lớn như HHKLTN do hệ số hồi quy tương đối nhỏ Cụ thể, nhiệt độ bảo quản (X1) và thời gian bảo quản (X2) có mối quan hệ tỷ lệ nghịch với hàm lượng acid, với hệ số lần lượt là -0,0336 và -0,0362 Ngược lại, tương tác bậc một giữa thời gian và độ ẩm (à6 = -0,00004) làm giảm hàm lượng acid, trong khi các yếu tố như phân tuyến tính bậc hai của thời gian (à8 = +0,000295) và tương tác bậc một giữa nhiệt độ và thời gian (à4 = +0,000871), cũng như giữa nhiệt độ và độ ẩm (à5 = +0,000414), lại làm tăng hàm lượng acid Dựa trên hệ số hồi quy, chúng tôi đã xây dựng phương trình mô tả mối tương quan giữa hàm lượng acid hữu cơ tổng số và các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, thời gian.
Để dự đoán hàm lượng acid hữu cơ tổng số trong quá trình bảo quản vải dưới các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và thời gian khác nhau, đồ thị đường viền (Contour plot) đã được xây dựng dựa trên phương trình 2 Kết quả của nghiên cứu được trình bày trong hình 4.9A-C.
Hình 4.9A Hàm lượng acid hữu cơ tổng số của vải bảo quản ở 35.5 0 C
Hình 4.9B Hàm lượng acid hữu cơ tổng số của vải bảo quản ở 19 0 C
Hình 4.9C Hàm lượng acid hữu cơ tổng số của vải bảo quản ở 3.8 0 C
Kết quả từ hình 4.9A-C chỉ ra rằng hàm lượng acid hữu cơ tổng số bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ và thời gian bảo quản Cụ thể, khi bảo quản vải trong môi trường có độ ẩm cao, quá trình giảm hàm lượng acid hữu cơ tổng số diễn ra chậm hơn so với môi trường có độ ẩm thấp Ở nhiệt độ 35,5°C, hàm lượng acid hữu cơ tổng số giảm lần lượt là -0,1g/l, -0,2g/l và -0,4g/l khi bảo quản vải ở độ ẩm RH = 74%, RH = 67% và RH = 54%.
Khi bảo quản ở nhiệt độ thấp 3,8 °C và độ ẩm cao, hàm lượng acid hữu cơ tổng số giảm đều Cụ thể, tại độ ẩm tương đối RH = 66% và RH = 94%, hàm lượng acid giảm lần lượt -0,3 g/l sau 8 ngày và 9 ngày.
Ở cùng một nhiệt độ bảo quản, hàm lượng acid hữu cơ tổng số giảm theo thời gian và tăng theo độ ẩm môi trường Cụ thể, tại nhiệt độ 19°C, hàm lượng acid giảm 0,3 g/l sau 14 ngày ở độ ẩm 74% và sau 10 ngày ở độ ẩm 67%.
Nghiên cứu cho thấy rằng tổng hàm lượng acid hữu cơ của quả bảo quản ở điều kiện độ ẩm cao giảm nhiều và đồng đều hơn so với quả bảo quản ở độ ẩm thấp Nguyên nhân là do khi độ ẩm môi trường bảo quản cao, quả ít bị mất nước, nhưng lại dễ bị xâm nhập bởi vi sinh vật gây hư hỏng, và quá trình hô hấp diễn ra mạnh mẽ hơn, dẫn đến sự giảm hàm lượng acid hữu cơ tổng số.
