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, CH3COONa
Để thực hiện các thí nghiệm và nghiên cứu, cần chuẩn bị các dụng cụ và thiết bị như túi lưới, kéo, bình định mức, cốc đong, pipet, cảm biến theo dõi nhiệt độ và độ ẩm của môi trường, tủ sấy, máy đo ethylene và máy đo khác.
CO2, máy đo độ cứng, máy đo pH, máy khuấy từ, máy đo TSS
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 lớn đến sự biến đổi của các chỉ tiêu hóa lý, hóa sinh và vi sinh của quả vải Việc duy trì nhiệt độ thấp và độ ẩm thích hợp giúp bảo quản chất lượng quả vải, ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật và giảm thiểu sự phân hủy các hợp chất dinh dưỡng Các chỉ tiêu như độ tươi, màu sắc, và hương vị của quả vải sẽ được cải thiện khi được bảo quản trong điều kiện tối ưu Do đó, việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm là rất quan trọng để kéo dài thời gian bảo quản và giữ được chất lượng của quả vải.
- 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 vào thời điểm chín kỹ thuật, thường vào sáng sớm Sau khi thu hoạch, quả vải được chọn lọc sơ bộ ngay tại vườn, sau đó được xếp vào thùng có lót đá phía dưới để đảm bảo chất lượng, và được vận chuyển về phòng thí nghiệm trong vòng 4 giờ.
Tại phòng thí nghiệm, vải được cắt bỏ cành, để lại cuống dài khoảng 3-
Quá trình chọn lựa vải bao gồm việc loại bỏ những quả sâu thối và bầm dập, chỉ giữ lại những quả còn nguyên vẹn, đồng đều về màu sắc và độ chín Sau đó, 50 quả vải được chọn ngẫu nhiên và bao gói trong túi lưới, tiến hành bảo quản ở các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khác nhau như đã nêu trong bảng 3.1.
Bảng 3.1 Bố trí thí nghiệm cho vải thiều bảo quản ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khác nhau Công thức
(CT) Nhiệt độ (ºC) Độ ẩm (%) Chênh lệch áp suất hơi nước (Pa) Số lần lặp lại
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 ở 3 CT (CT1, CT2, CT3) được bảo quản ở nhiệt độ 3.8ºC, tuy nhiên, chúng khác nhau về độ ẩm môi trường bảo quản Cụ thể, CT1 sử dụng độ ẩm tương đối (RH) khác biệt, ảnh hưởng đến chất lượng và thời gian bảo quản của quả vải.
70% trong khi CT3 bảo quản ở RH 96% Bằng cách đặt trong buồng bảo quản có điều chỉnh độ ẩm, quả vải trong CT2 bảo quản ở 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 bảo quản này mô phỏng môi trường siêu thị để thương mại hóa quả Đặc biệt, 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 điều chỉnh độ ẩm với mức 100%, giúp mô phỏng điều kiện bảo quản ở nhiệt độ thường.
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 định kỳ mỗi 7 ngày.
CT4 và CT5 thực hiện phân tích sau mỗi 3 ngày, cụ thể là vào các ngày 3, 6, 9, 12, và 15 Trong khi đó, CT6 và CT7 tiến hành phân tích hàng ngày, vào các ngày 1, 2, 3, 4 và 5 Các công thức sẽ được phân tích cho đến khi mẫu bị 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
Hao hụt khối lượng tự nhiên được xác định bằng cách cân khối lượng túi vải theo từng công thức tại thời điểm ban đầu và các thời điểm phân tích, sử dụng cân kỹ thuật có độ chính xác ± 0,01 g Tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên được tính toán theo công thức cụ thể.
X - Tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên (%);
M1 - Khối lượng mẫu trước bảo quản (g);
M2 - 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 vải để đo độ cứng Độ cứng của từng quả được xác định tại hai vị trí đối diện trên bề mặt quả, sau khi đã loại bỏ vỏ ngoài, bằng máy đo độ cứng DIGITAL FIRMNESS TESTER (Thermo Scientific, Mỹ) Kết quả đo được thể hiện qua lực tối đa cần thiết để một đầu đo với diện tích 1 cm² xuyên thâm vào quả đến độ sâu 8 mm (Hertog et al., 2004).
3.4.2.3 Hàm lượng chất khô hòa tan tổng số
Hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (TSS) được xác định theo TCVN
Mỗi túi vải được lấy ngẫu nhiên 25 quả, sau đó ép lấy dịch để đo tổng chất rắn hòa tan (TSS) bằng chiết quang kế kỹ thuật số ATAGO (Atago., Ltd, Tokyo, Nhật Bản) Kết quả đo được thể hiện qua độ Brix, với mỗi mẫu dịch quả được đo lặp lại hai lần để đảm bảo độ chính xác Giá trị cuối cùng là 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, pha loãng với nước cất đến 50ml Dịch sau đó được chuẩn độ với NaOH, sử dụng máy đo pH ORION STAR A211 và máy khuấy từ để đạt giá trị pH 8,1 Mỗi mẫu dịch quả được đo lặp lại hai lần và kết quả 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:
V1 – 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, trong khi chỉ số a* thể hiện dải màu từ xanh lá cây đến đỏ, và chỉ số b* thể hiện 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), có giá trị từ 0º đến 360º trong bánh xe màu sắc, với 0º tương ứng với màu đỏ, 90º với màu vàng, 180º với màu xanh lá cây và 270º với màu xanh dương Giá trị góc màu Hue (Hº) được xác định theo công thức: oH = 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 Chỉ số bệnh do vi sinh vật
1 Vỏ quả không bị nâu Quả vải không bị bệnh
2 Xuất hiện chấm nhạt 0-5% vỏ quả bị bệnh
3 75% vỏ quả có màu nâu >50% vỏ quả bị bệnh
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:
X3: Độ ẩm tương đối của môi trường (%); α1- α9: 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 (%); à1.- à9 : 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, và giá trị trung bình sẽ được đánh giá bằng phép so sánh Tukey 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 phổ biến trong 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.
CT1 CT2 CT3 hi e d c b a hi i gh fg f e
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 khác nhau tùy thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm môi trường Cụ thể, khi độ ẩm cao, tỷ lệ HHKLTN giảm, trong khi ở môi trường khô, 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 hơi nước lớn nhất Ngược lại, CT5 chỉ giảm 5,2% sau 15 ngày Việc giảm khối lượng này liên quan đến tác động của nhiệt độ và độ ẩm lên cấu trúc vỏ quả, dẫn đến mất nước Vải có hàm lượng nước cao và dễ mất nước trong điều kiện khô, làm tăng tỷ lệ HHKLTN Ngoài ra, vải vẫn sống sau thu hoạch, tiếp tục hô hấp và tiêu hao các hợp chất hữu cơ Khi độ ẩm tương đương, nhiệt độ thấp giúp hạn chế hô hấp và giảm tỷ lệ HHKLTN Vi sinh vật cũng ảnh hưởng đến khối lượng quả; nhiệt độ cao thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật, làm giảm khối lượng nhanh chóng Nghiên cứu của Đào Thị Vân Anh và Nguyễn Thị Bích Thủy (2011) cũng cho thấy bảo quản vải ở nhiệt độ thấp (4ºC) và độ ẩm cao (90%) giúp hạn chế thoát hơi nước hiệu quả.
Trong môi trường có độ ẩm 100%, khối lượng tự nhiên của quả tăng lên do không có sự chênh lệch áp suất hơi nước giữa bề mặt quả và môi trường Cụ thể, khối lượng quả ở CT2 tăng 11,2%, trong khi CT7 chỉ tăng hơn 3% Sự gia tăng này xảy ra do hơi ẩm liên tục được cung cấp trong buồng bảo quản, dẫn đến hiện tượng quá bão hòa và hình thành giọt nước trên bề mặt quả, từ đó làm tăng khối lượng quả Hiện tượng này có thể ảnh hưởng đến chất lượng hóa lý và vi sinh của quả.
4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm môi trường đến độ cứng của thịt quả vải trong quá trình bảo quản Độ cứng là một trong các chỉ tiêu quan trọng trong việc đánh giá chất lượng cảm quan của quả vải Đây chính là chỉ tiêu thể hiện sự rắn chắc và mức độ tươi của quả Trong quá trình bảo quản, độ cứng của thịt quả giảm dần, điều này phụ thuộc vào chất lượng của quả khi thu hái và quá trình biến đổi sau thu hoạch Sự giảm độ cứng thịt quả sẽ làm cho thịt quả mềm đi, chất lượng cảm quan giảm Hơn nữa, khi độ cứng thịt quả giảm cũng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật tấn công Do đó, hạn chế được sự giảm độ cứng thịt quả cũng gián tiếp kéo dài thời gian bảo quản quả Kết quả theo dõi sự biến đổi độ cứng của thịt quả trong thời gian bảo được thể hiện trên hình 4.2A – 4.2C a bc cd d ef ef a a d e e ef a b cd f ef ef
CT1 CT2 CT3 a bc de cd e f a b bc de f g 0
CT4 CT5 a a b bc bc cde a a bc cd de e
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%)
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 độ cứng ở độ tin cậy 95% trong phép so sánh Tukey một chiều
Hình 4.2 cho thấy độ cứng của thịt quả giảm rõ rệt trong quá trình bảo quản ở tất cả các công thức thí nghiệm Tuy nhiên, mức độ giảm độ cứng không đồng nhất giữa các công thức Kết quả thống kê cho thấy ở độ tin cậy 95%, độ cứng thịt quả của CT1, CT2 và CT3 không có sự khác biệt đáng kể, đều đạt 0,67 N sau 34 ngày, ngoại trừ ngày thứ 21, khi CT1 có độ cứng cao nhất, tiếp theo là CT2 và CT3 thấp nhất Đối với CT4 và CT5, không có sự khác biệt có ý nghĩa về độ cứng sau 9 ngày bảo quản, nhưng từ ngày 12 trở đi, độ cứng của CT4 giảm nhưng vẫn cao hơn CT5, chỉ còn 0,39.
Sau 15 ngày bảo quản ở điều kiện phòng (nhiệt độ 35,5 ± 2ºC), không có sự khác biệt về độ cứng thịt quả giữa CT6 và CT7 trong 3 ngày đầu Tuy nhiên, từ ngày thứ 4, CT6 có chiều hướng cứng hơn CT7, nhưng đến ngày thứ 5, cả hai công thức đều có độ cứng thịt quả bằng nhau (0,67N) Nguyên nhân chính dẫn đến sự giảm độ cứng thịt quả là do giảm khối lượng tự nhiên trong quá trình bảo quản, làm mềm cấu trúc quả Ngoài ra, vi sinh vật xâm nhập cũng gây hư hỏng quả Thời gian bảo quản càng lâu, khối lượng giảm và hiện tượng hư hỏng càng nhiều, dẫn đến sự giảm độ cứng thịt quả nhanh chóng, ảnh hưởng đến 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 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 cần thiết cho quá trình hô hấp của quả Sau khi thu hoạch, hàm lượng TSS thường tăng lên ở các loại quả có quá trình chín tiếp diễn, nhưng vải không thuộc loại quả này, dẫn đến hàm lượng TSS có xu hướng giảm Chúng tôi đã theo dõi hàm lượng TSS của vải trong thời gian bảo quản ở các điều kiện môi trường khác nhau, với kết quả được thể hiện trong hình 4.3A - 4.3C.
CT1 CT2 CT3 ab bc bc abc bc ab a c c d d e 15
CT4 CT5 ab bcd bc bc a a ab cd ef de def f
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 TSS ở độ tin cậy
95% trong phép so sánh Tukey một chiều
Hàm lượng TSS trong quả 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 cung cấp năng lượng cho quả Nghiên cứu cho thấy, mặc dù bảo quản ở các 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 hàm lượng TSS sau 14 ngày, nhưng từ ngày 21 trở đi, CT1 có TSS cao hơn CT2 và CT3 Đến ngày thứ 34, TSS của CT2 và CT3 giảm còn 17ºBx và 16,8ºBx Mặc dù TSS giảm nhẹ do bảo quản ở nhiệt độ thấp, nhưng chất lượng quả không bị ảnh hưởng nhiều Trong 6 ngày đầu, CT4 và CT5 không có sự khác biệt về TSS, nhưng từ ngày thứ 9 trở đi, CT4 có TSS giảm nhẹ rồi tăng lên, trong khi TSS của CT5 giảm đều và đạt giá trị cực tiểu 15,6ºBx vào ngày 15.
CT có giá trị TSS giảm nhiều nhất trong các công thức quả hô hấp mạnh, do sự xâm nhập của vi sinh vật gây thối hỏng Cụ thể, hàm lượng TSS của CT7 giảm xuống còn 16,5ºBx vào ngày cuối cùng (ngày 5) Kết quả nghiên cứu của Trần Thị Định và cộng sự cho thấy sự giảm đáng kể này.
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 hoàn toàn bị ngừng lại, chỉ được hạn chế ở một mức độ nhất định.
Trái ngược với xu hướng giảm, CT1 và CT6 cho thấy sự gia tăng hàm lượng TSS của quả 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, trong khi TSS của quả ở CT6 cũng tăng đến 19,5ºBx sau 5 ngày bảo quản Sự gia tăng này có thể được giải thích bởi việc bảo quản ở độ ẩm thấp, tạo ra chênh lệch áp suất cao giữa quả và môi trường bảo quản, vượt qua tác động giảm hàm lượng chất rắn hòa tan do 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 chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá chất lượng dinh dưỡng của quả vải trong quá trình bảo quản Các acid hữu cơ như citric, malic, succinic, lenvulinic, glutaric, malonic và acid lactic, mặc dù có hàm lượng nhỏ, nhưng 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 để đảm bảo giá trị cảm quan của quả Theo nghiên cứu của Paull et al (1986), trong quá trình bảo quản, hàm lượng TSS và acid hữu cơ có xu hướng giảm, trong khi giá trị pH tăng Kết quả theo dõi chỉ số acid hữu cơ tổng số trong quá trình bảo quản được thể hiện rõ trong các hình 4.4A–4.4C.
HL acid hữu cơ tổng số(g/l) a ab bcd d cd abc a a a bcd a cd
CT4 CT5 a a cdabc cdcd ab d cd bcd e e
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
Mô hình hóa sự biến đổi một số chỉ tiêu chất lượng quả vải 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
Nguồn df Tổng bình phương
Kết quả từ bảng 4.4 chỉ ra rằng ba yếu tố nhiệt độ, độ ẩm và thời gian bảo quản có ảnh hưởng đáng kể đến HHKLTN, với mô hình đề xuất phù hợp (p 0,0001 < α = 0,05) và hệ số tương quan R 2 đạt 99,99% Điều này cho thấy dữ liệu thí nghiệm rất tương thích với cấu trúc mô hình, trong đó 99,99% sự 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 thể hiện trong bảng 4.5.
Bảng 4.5 Giá trị ước lượng của hệ số hồi quy của mô hình đa biến
Thành phần Thành phần Sai số Ngưỡng dưới giới hạn
Kết quả từ bảng 4.5 chỉ ra rằng nhiệt độ bảo quản (α1) và thời gian bảo quản (α2) có tác động tích cực đến hàm lượng hóa học (HHKLTN) với hệ số lần lượt là +1,4076 và +0,5571 Ngoài ra, tương tác bậc một giữa nhiệt độ và thời gian (α4 = 0,0466) cũng góp phần làm tăng HHKLTN Tuy nhiên, phân tuyến tính bậc hai của thời gian (α8 = -0,00867) cùng với các tương tác bậc một giữa nhiệt độ và độ ẩm (α5 = -0,00795), thời gian và độ ẩm (α6 = -0,0112) lại có ảnh hưởng tiêu cực đến HHKLTN Dựa trên các hệ số hồi quy ước lượng, chúng tôi đã xây dựng phương trình mô tả mối quan hệ giữa HHKLTN và các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, thời gian.
Để dự đoán tỷ lệ % HHKLTN khi bảo quản vải ở các điều kiện khác nhau về nhiệt độ, độ ẩm và thời gian, 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 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 từ nhiệt độ và thời gian bảo quản Cụ thể, khi bảo quản vải ở môi trường có độ ẩm thấp (RH khoảng 52%) và nhiệt độ 35,5°C, sau 6 ngày HHKLTN đạt 19% Trong khi đó, ở nhiệt độ thấp hơn 19°C, HHKLTN chỉ đạt 19% sau 10 ngày, và ở 3,8°C, sau 23 ngày mới đạt được mức này.
Ở cùng một 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, 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
Nguồn df Tổng bình phương
Kết quả từ bảng 4.6 cho thấy 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 dữ liệu thí nghiệm rất phù hợp với mô hình đề xuất, và 99,99% sự biến động của yếu tố đầu ra được giải thích bởi các yếu tố đầu vào Chỉ có 0,01% sai số không được mô hình 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
Thành phần Thành phần Sai số Ngưỡng dưới giới hạn
Kết quả từ bảng 4.7 cho thấy nhiệt độ, độ ẩm, thời gian bảo quản và sự tương tác giữa các yếu tố này ảnh hưởng đến hàm lượng acid hữu cơ tổng số, nhưng 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 hữu cơ, với hệ số lần lượt là -0,0336 và -0,0362 Ngược lại, tương tác bậc nhất giữa thời gian và độ ẩm (à6 = -0,00004) làm giảm hàm lượng acid, trong khi phân tuyến tính bậc hai của thời gian (à8 = +0,000295) và tương tác bậc nhất 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 Từ các hệ số hồi quy này, 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, 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, một đồ thị đường viền (Contour plot) đã được xây dựng dựa trên phương trình 2 Kết quả này 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
Hàm lượng acid hữu cơ tổng số trong vải chịu ảnh hưởng đáng kể từ nhiệt độ và thời gian bảo quản Cụ thể, khi bảo quản vải ở nhiệt độ 35,5°C, quá trình giảm hàm lượng acid hữu cơ tổng số diễn ra chậm hơn trong môi trường ẩm cao (RH = 74%) so với môi trường khô (RH = 54%) Sự giảm này được ghi nhận lần lượt là -0,1g/l, -0,2g/l và -0,4g/l ở các mức độ ẩm khác nhau.
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 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 0,3g/l sau khoảng 14 ngày ở độ ẩm 74% và 10 ngày ở độ ẩm 67%.
Nghiên cứu cho thấy, acid hữu cơ tổng số 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 Sự giảm này được giải thích bởi vì khi độ ẩm môi trường cao, quả ít mất nước, nhưng lại dễ bị xâm nhập bởi vi sinh vật gây hư hỏng, đồng thời quá trình hô hấp diễn ra mạnh mẽ hơn, dẫn đến việc giảm hàm lượng acid hữu cơ tổng số.
Hình 4.9A-C có khả năng dự đoán hàm lượng acid hữu cơ tổng của quả trong các điều kiện môi trường và thời gian bảo quản khác nhau.