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 nghiên cứu và sản xuất, các dụng cụ và thiết bị cần thiết bao gồm túi lưới, kéo, bình định mức, cốc đong, và pipet Để theo dõi điều kiện môi trường, cần sử dụng cảm biến theo dõi nhiệt độ và độ ẩm Ngoài ra, tủ sấy, máy đo ethylene, máy đo CO2, máy đo độ cứng, máy đo pH, máy khuấy từ, và máy đo TSS cũng là những thiết bị quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu quả trong quá trình làm việc.
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 Khi nhiệt độ tăng cao hoặc độ ẩm không phù hợp, quả vải có thể bị hư hỏng nhanh chóng, dẫn đến sự giảm chất lượng và giá trị dinh dưỡng Việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình bảo quản là rất quan trọng để duy trì độ tươi ngon và an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng Nghiên cứu này nhằm làm rõ mối liên hệ giữa các yếu tố môi trường và sự biến đổi của quả vải, từ đó đề xuất các phương pháp bảo quản hiệu quả hơn.
- 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 tại huyện Lục Ngạn khi đạt độ chín kỹ thuật, thường vào sáng sớm Sau khi được lựa chọn sơ bộ ngay tại vườn, quả vải được xếp vào thùng có lót đá ở dưới và được vận chuyển về phòng thí nghiệm trong vòng 4 giờ.
Tại phòng thí nghiệm, cành vải được cắt bỏ, chỉ để lại cuống dài khoảng 3-5mm, trong khi những quả sâu thối và bầm dập được loại bỏ Các quả vải được chọn phải nguyên vẹn, đồng đều về màu sắc và độ chín Sau đó, 50 quả vải được lựa chọn ngẫu nhiên và bao gói trong túi lưới để bảo quản ở 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 (CT1, CT2, CT3) với nhiệt độ 3.8ºC nhưng có độ ẩm môi trường khác nhau Trong đó, CT1 duy trì độ ẩm tương đối (RH) 70%, CT3 ở RH 96%, và CT2 được bảo quản trong buồng có độ ẩm 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), mô phỏng điều kiện bảo quản quả trong siêu thị Quả vải CT5 được đặt trong buồng bảo quản có điều chỉnh độ ẩm để tối ưu hóa chất lượng sản phẩm cho thương mại hóa.
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, duy trì ở mức 100% Điều kiện này giúp mô phỏng việc bảo quản quả vải ở nhiệt độ thường, đảm bảo chất lượng và độ tươi ngon của sản phẩm.
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 (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 7 ngày một lần vào các thời điểm 7, 14, 21, 28, 34 ngày, trong khi CT4 và CT5 phân tích 3 ngày một lần vào các thời điểm 3, 6, 9, 12, 15 ngày Đối với 2CT (CT6, CT7), phân tích được thực hiện hàng ngày vào các thời điểm 1, 2, 3, 4, 5 ngày, 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 theo từng công thức vào ngày 0 và tại các thời điểm phân tích, 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 lấy ngẫu nhiên 25 quả để đo độ cứng Độ cứng của quả vải được xác định tại hai vị trí đối diện trên bề mặt quả, sau khi đã loại bỏ vỏ, bằng máy đo độ cứng DIGITAL FIRMNESS TESTER (Thermo Scientific, Mỹ) Độ cứng đo được là lực tối đa cần thiết để đầu đo có diện tích 1 cm² xuyên thấu vào quả với độ sâu 8 mm (Hertog et al., 2004).
Hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (TSS) được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 4417 – 8 Để đo TSS, mỗi túi vải được lấy ngẫu nhiên 25 quả, ép lấy dịch và sử dụng chiết quang kế kỹ thuật số ATAGO (Atago., Ltd, Tokyo, Nhật Bản) 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 TCVN 4589:1998 bằng cách sử dụng 10ml dịch quả nguyên chất từ 25 quả vải, sau đó pha loãng đến 50ml với nước cất Dịch được chuẩn độ với NaOH đến khi đạt giá trị pH 8,1, sử dụng máy đo pH ORION STAR A211 và máy khuấy từ Mỗi mẫu dịch quả được thực hiện 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* thể hiện độ sáng của vỏ quả, chỉ số a* phản ánh dải màu từ xanh lá cây đến đỏ, trong khi chỉ số b* cho thấy 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), với giá trị từ 0º đến 360º trên bánh xe màu sắc Cụ thể, 0º tương ứng với màu đỏ, 90º với màu vàng, 180º với màu xanh lá cây, và 270º với 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 từ 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, với giá trị trung bình được đánh giá bằng phép so sánh Tukey một chiều tại 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 do sự thoát hơi nước trên bề mặt quả Chúng tôi đã tiến hành xác định mức độ HHKLTN của quả vải khi bảo quản ở các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khác nhau, với kết quả được thể hiện 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, liên quan đến chênh lệch áp suất hơi nước giữa môi trường và bề mặt quả Cụ thể, tỷ lệ HHKLTN giảm khi độ ẩm môi trường tăng; trong môi trường ẩm cao, quả vải bảo quản tốt hơn CT6 có tỷ lệ HHKLTN lớn nhất, giảm 19,6% khối lượng sau 5 ngày, trong khi CT4 giảm 18,2% sau 15 ngày CT1 và CT3 giảm lần lượt 17,5% và 7,5% sau 34 ngày, còn CT5 chỉ giảm 5,2% sau 15 ngày Độ ẩm môi trường ảnh hưởng đến cấu trúc vỏ quả, dẫn đến mất nước hoặc hấp phụ nước, đặc biệt khi vải có hàm lượng nước cao và thu hoạch vào những ngày nắng nóng.
Quả vải dễ bị mất nước, đặc biệt khi độ ẩm môi trường thấp, dẫn đến sự chênh lệch áp suất hơi nước giữa bề mặt quả và môi trường, làm tăng tỷ lệ hao hụt khối lượng Sau thu hoạch, quả vải vẫn tiếp tục hô hấp, tiêu hao các hợp chất hữu cơ, và khi độ ẩm môi trường gần như nhau, nhiệt độ thấp sẽ hạn chế hô hấp, giảm thiểu sự hao hụt này Vi sinh vật xâm nhập cũng làm giảm nhanh chóng khối lượng quả, đặc biệt ở nhiệt độ cao, nơi vi sinh vật phát triển mạnh mẽ Nghiên cứu của Đào Thị Vân Anh và Nguyễn Thị Bích Thủy (2011) cho thấy bảo quản vải ở nhiệt độ thấp (4ºC) và độ ẩm cao (90%) giúp hạn chế đáng kể sự thoát hơi nước trong quá trình bảo quản.
Trong môi trường có độ ẩm 100%, khối lượng tự nhiên của quả vải tăng lên, với CT2 tăng 11,2% so với CT7 chỉ tăng hơn 3% Sự tăng khối lượng này được giải thích bởi hiện tượng quá bão hòa, khi hơi ẩm bám trên bề mặt quả dẫn đến việc quả hấp phụ nước Điều này không chỉ làm tăng khối lượng mà còn có thể ảnh hưởng đến chất lượng hóa lý và vi sinh của quả Độ cứng của thịt quả vải, một chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá chất lượng cảm quan, cũng giảm dần trong quá trình bảo quản, phụ thuộc vào chất lượng quả khi thu hái và quá trình biến đổi sau thu hoạch Sự giảm độ cứng khiến thịt quả mềm đi và giảm chất lượng cảm quan, đồng thời 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.
Hình 4.2 Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến độ cứng thịt 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%)
Ghi chú : Những cột có cùng chữ cái thì không có sự khác biệt có nghĩa về độ cứng ở độ tin cậy 95% trong phép so sánh Tukey một chiều
Trong quá trình bảo quản, độ cứng của thịt quả giảm rõ rệt, nhưng mức độ giảm không đồng đều giữa các công thức Kết quả cho thấy ở độ tin cậy 95%, CT1, CT2 và CT3 có độ cứng giống nhau (0,67 N) sau 34 ngày, ngoại trừ ngày thứ 21 khi CT1 đạt độ cứng cao nhất CT4 và CT5 không có sự khác biệt về độ cứng sau 9 ngày, nhưng từ ngày 12, độ cứng của CT4 vẫn cao hơn CT5 Ở điều kiện phòng, CT6 và CT7 không có sự khác biệt về độ cứng sau 3 ngày, nhưng từ ngày thứ 4, CT6 có xu hướng cứng hơn Nguyên nhân chính dẫn đến giảm độ cứng là do giảm khối lượng tự nhiên và sự xâm nhập của vi sinh vật, khiến quả nhanh chóng hư hỏng và giảm chất lượng.
Nguyễn Mạnh Dũng (2001) chỉ ra rằng, việc mất nước ở quả vải sau thu hoạch dẫn đến rối loạn sinh lý, giảm khả năng kháng vi sinh, khiến quả nhanh chóng 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 quan trọng cho quá trình hô hấp của quả Trong khi nhiều loại quả có thể tăng hàm lượng TSS sau thu hoạch, vải lại không có quá trình chín sau thu hoạch, 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 trình bày 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%)
Những cột có cùng chữ cái thì không có sự khác biệt có nghĩa về hàm lượng TSS ở độ tin cậy 95% trong phép so sánh Tukey một chiều.
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 Dù bảo quản ở điều kiện nhiệt độ khác nhau, quá trình hô hấp của quả vẫn diễn ra, dẫn đến sự giảm TSS Ở điều kiện lạnh, không có sự khác biệt về TSS giữa các công thức sau 14 ngày, nhưng từ ngày 21, CT1 có TSS cao hơn CT2 và CT3 Đến ngày thứ 34, TSS của CT2 và CT3 giảm xuống còn 17ºBx và 16,8ºBx Tuy nhiên, nhờ vào việc bảo quản ở nhiệt độ thấp, sự giảm TSS không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng quả Trong 6 ngày đầu, TSS của CT4 và CT5 không có sự khác biệt lớn, nhưng từ ngày thứ 9, CT4 bắt đầu giảm nhẹ xuống 18.26ºBx vào ngày 12 và sau đó tăng trở lại 19ºBx.
Trong nghiên cứu về sự thay đổi hàm lượng TSS, CT5 ghi nhận sự giảm đều đặn, đạt giá trị tối thiểu 15,6ºBx vào ngày 15, đồng thời là công thức có mức giảm TSS nhiều nhất do sự xâm nhập của vi sinh vật gây thối CT7 cũng cho thấy xu hướng giảm tương tự, với hàm lượng TSS giảm 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, bao gói 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 hàm lượng TSS của quả tăng lên trong quá trình bảo quản Cụ thể, quả ở CT1 có TSS tăng từ 18,8ºBx khi thu hoạch lên 19,7ºBx sau 34 ngày Tương tự, 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 lớn giữa quá trình bảo quản và môi trường xung quanh Điều này dẫn đến việc hàm lượng chất rắn hòa tan (TSS) có xu hướng tăng lên, mặc dù hàm lượng chất rắn hòa tan giảm do quá trình hô hấp.
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 một chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá chất lượng dinh dưỡng của quả vải trong quá trình bảo quản Các acid hữu cơ này bao gồm citric, malic, succinic, lenvulinic, glutaric, malonic và acid lactic Mặc dù hàm lượng của chúng tương đối nhỏ, nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường hương vị của quả vải Mục tiêu bảo quản là giảm thiểu sự mất mát hàm lượng acid hữu cơ nhằm duy trì giá trị cảm quan của quả (Trần Thị Định và cs., 2015) Theo nghiên cứu của Paull et al (1986), trong quá trình bảo quản, hàm lượng TSS và acid hữu cơ tổng số có xu hướng giảm, trong khi giá trị pH lại tăng Kết quả theo dõi chỉ số acid hữu cơ tổng số của quả trong quá trình bảo quản được thể hiện trong 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
Nhữn g cột có cùng chữ cái thì không có sự khác biệt có nghĩa về hàm lượng acid ở độ tin cậy
Hàm lượng acid hữu cơ tổng số của quả vải giảm trong quá trình bảo quản, và sự giảm này rõ rệt hơn khi thời gian bảo quản kéo dài.
Trong quá trình bảo quản, hàm lượng acid hữu cơ tổng số của quả giảm do hô hấp tiếp diễn, dẫn đến tổn thất acid hữu cơ tổng số tăng từ 27% đến 42% sau 34 ngày Cụ thể, hàm lượng acid giảm từ 1,46 (g/l) xuống còn 1,06 (g/l) ở CT1, 0,83 (g/l) ở CT2 và 0,89 (g/l) ở CT3 Trong 14 ngày đầu, CT3 có hàm lượng acid cao hơn rõ rệt so với CT1 và CT2.
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 hiện tượng HHKLTN Mô hình được đề xuất phù hợp để mô tả sự tác động của ba yếu tố này đến HHKLTN với giá trị p là 0,0001.
Kết quả thí nghiệm 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 đề ra Đặc biệt, 99,99% sự biến động của yếu tố đầu ra được giải thích bởi sự biến động của yếu tố đầu vào, chỉ còn 0,01% sai số không được giải thích Phân tích hệ số hồi quy của các yếu tố thí nghiệm được trình bày chi tiết 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 chỉ ra rằng các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, và thời gian bảo quản có ảnh hưởng đáng kể đến HHKLTN Cụ thể, nhiệt độ bảo quản (α1 = +1,4076) và thời gian bảo quản (α2 = +0,5571) có mối quan hệ tỷ lệ thuận với HHKLTN Ngoài ra, tương tác bậc một giữa nhiệt độ và thời gian (α4 = +0,0466) cũng góp phần làm tăng HHKLTN Ngược lại, phân tuyến tính bậc hai của thời gian (α8 = -0,00867) và các tương tác bậc một giữa nhiệt độ và độ ẩm (α5 = -0,00795), cũng như thời gian và độ ẩm (α6 = -0,0112) lại làm giảm HHKLTN Dựa trên các hệ số hồi quy ước lượng, chúng tôi đã xây dựng phương trình mô tả mối tương quan giữa HHKLTN và các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, và 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 này được thể hiện rõ ràng 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 nghiên cứu cho thấy HHKLTN chịu ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ và thời gian bảo quản Cụ thể, khi vải được bảo quản ở độ ẩm thấp (RH khoảng 52%) và nhiệt độ 35,5°C, HHKLTN đạt 19% sau 6 ngày Trong khi đó, nếu bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn 19°C, HHKLTN cũng chỉ đạt 19% sau 10 ngày, và ở 3,8°C, thời gian cần thiết là 23 ngày.
Ở cùng nhiệt độ bảo quản, hàm lượng chất hữu cơ (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, 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 các 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 cho thấy rằng nhiệt độ, độ ẩm và thời gian bảo quản đều có ảnh hưởng đáng kể đến chỉ số acid, với p=0,0001 < α = 0,05, cho thấy mô hình đề xuất phù hợp Hệ số tương quan R đạt 99,99% cho thấy dữ liệu thí nghiệm rất tương thích với mô hình, 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, cũng như các tương tác bậc 1 và bậc 2 giữa chúng, có ảnh hưởng đến hàm lượng acid hữu cơ tổng số Tuy nhiên, tác động của những yếu tố này không mạnh mẽ như HHKLTN, thể hiện qua 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 hữu cơ, 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 tương tác 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 các hệ số hồi quy ước lượng, chúng tôi đã xây dựng được phương trình mô tả mối tương quan giữa hàm lượng acid hữu cơ tổng số và các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, và thời gian.
Để dự đoán hàm lượng acid hữu cơ tổng số trong quá trình bảo quản vải ở các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và thời gian khác nhau, một đồ thị đường viền đã được xây dựng dựa trên phương trình 2 Kết quả được thể hiện rõ ràng 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
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 ẩm cao, quá trình giảm hàm lượng acid hữu cơ diễn ra chậm hơn so với môi trường ẩm thấp Tại nhiệt độ 35,5°C, hàm lượng acid hữu cơ tổng số giảm lần lượt -0,1g/l, -0,2g/l và -0,4g/l ở các 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, ở độ ẩm tương đối 66% và 94%, hàm lượng acid giảm lần lượt là -0,3 g/l sau 8 ngày và 9 ngày.
Ở cùng nhiệt độ bảo quản, hàm lượng acid hữu cơ tổng số tỷ lệ nghịch với thời gian bảo quản và tỷ lệ thuận với 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 hàm lượng acid hữu cơ tổng số của quả bảo quản ở điều kiện độ ẩm cao giảm nhiều hơn so với ở độ ẩm thấp Nguyên nhân là do trong môi trường ẩm, quả ít mất nước, nhưng lại dễ bị vi sinh vật xâm nhập và quá trình hô hấp diễn ra mạnh mẽ hơn, dẫn đến sự giảm sút đáng kể hàm lượng acid hữu cơ.