Luận án Nghiên cứu ứng dụng vật liệu nano để cải tiến chế phẩm tạo màng hydroxypropyl methyl cellulose dùng trong bảo quản quả chuối

i khi nồng độ ô xy thấp, 
cƣờng độ hô hấp của chuối bị ức chế. Khi cƣờng độ hô hấp bị hạn chế ở mức thấp, 
đỉnh hô hấp sẽ diễn ra chậm hơn. Theo công bố của Banks (1984) trong thí nghiệm 
ảnh hƣởng của của màng phủ đến hô hấp của quả chuối, màng compozit đã phủ kín 
toàn bộ lỗ khí khổng trong tế bào của vỏ quả, do đó mức trao đổi khí qua các khí 
15
25
35
45
55
65
75
1 4 8 12 16 20
R
C
O
2
 (
m
l 
C
O
2
/k
g
.h
) 
Thời gian bảo quản (ngày) 
 -82- 
khổng phụ thuộc vào độ thấm khí của màng phủ [20]. 
Sự có mặt ChNp trong compozit HPMC-CNe đã tạo ra các đƣờng ziczac làm 
giảm độ thấm khí của màng, nhờ đó làm giảm cƣờng độ hô hấp và làm chậm pha 
đạt đỉnh hô hấp đột biến. Ở nồng độ khác nhau, ChNp đã tạo rào cản thấm khí của 
màng phủ HPMC-CNe-ChNp là khác nhau. Kết quả thu đƣợc là hợp lý với công bố 
của Moura (2008), theo tác giả, nồng độ bổ sung khác nhau tạo ra rào cản thấm khí 
khác nhau, khi bổ sung 0,8% ChNp vào HPMC (3%) đã giảm tính thấm khí O2 của 
màng từ 182,3 cm3.m.m-2.d-2.kPa-1 xuống còn 142,3 cm3.m.m-2.d-2.kPa-1 [39]. 
3.3.3. Hiệu quả bảo quản quả chuối của màng HPMC-CNe-ChNp 
3.3.3.1. Biến đổi hàm lượng tinh bột trong chuối 
Biến đổi hàm lƣợng tinh bột trong quả chuối bảo quản bằng màng HPMC-CNe-
ChNp đƣợc thể hiện trên Hình 3.29. 
Hình 3.29. Ảnh hưởng của nồng độ ChNp đến hàm lượng tinh bột trong chuối được 
bảo quản bằng màng phủ HPMC-CNe-ChNp 
Kết quả cho thấy hàm lƣợng tinh bột ở mẫu phủ màng HPMC giảm nhanh 
trong 8 ngày đầu bảo quản, sau đó giảm chậm dần và đạt 0,06% tại ngày thứ 20. 
Khi phủ màng compozit HPMC-CNe, hàm lƣợng tinh bột của chuối giảm có chậm 
hơn so với chuối phủ màng HPMC, tinh bột có xu hƣớng giảm nhanh từ ngày thứ 4 
đến ngày thứ 12. Ở ngày thứ 20, hàm lƣợng tinh bột trong mẫu đạt giá trị là 1,2 %. 
Hàm lƣợng tinh bột ở các mẫu chuối phủ màng HPMC-CNe có bổ sung 0,5; 1,0 và 
1,5% ChNp giảm nhanh từ ngày thứ 12 đến ngày thứ 20 và đạt giá trị tại ngày cuối 
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 4 8 12 16 20
H
à
m
 l
ư
ợ
n
g
 t
in
h
 b
ộ
t 
(%
) 
Thời gian bảo quản (ngày) 
 -83- 
cùng tƣơng ứng là 2,13; 2,47 và 2,6%. 
Kết quả thu đƣợc về quá trình chuyển hóa tinh bột trong chuối là phù hợp với 
các công bố đã đƣa ra về đặc tính sinh hóa và các quá trình liên quan đến chuyển 
hóa tinh bột trong chuối. Theo Preiss (1982), tinh bột là một trong các thành phần 
chính của chuối, chiếm từ 20-25% trong chuối xanh. Thông thƣờng, hàm lƣợng tinh 
bột giảm nhanh trong quá trình chín do quá trình chuyển hóa từ tinh bột thành 
đƣờng sucrose, glucose, fructose [120]. Trong giai đoạn này, cƣờng độ hô hấp đang 
ở pha hô hấp đột biến, các phản ứng hóa sinh đang diễn ra rất nhanh và phụ thuộc 
vào các điều kiện bảo quản khác nhau [94]. 
Theo Banks (1984), cƣờng độ hô hấp của quả chuối giảm xuống và đạt pha hô 
hấp đột biến chậm lại khi đƣợc phủ màng compozit HPMC-CNe- ChNp cũng đồng 
nghĩa với quá trình sinh tổng hợp etylen trong chuối bị ức chế [20]. Kết quả các 
phản ứng sinh hóa diễn ra chậm hơn, quá trình chuyển hóa tinh bột sang đƣờng 
chậm hơn. Hiệu quả kéo dài thời gian chậm chuyển hóa hàm lƣợng tinh bột sang 
đƣờng của màng phủ compozit có bổ sung ChNp là tƣơng tự so với bảo quản bằng 
túi PE (polythene). Theo Li (2011), chuối bảo quản bằng túi polythene (độ dày 0,02 
mm) ở điều kiện 25oC, 80% RH, quả chuối đƣợc thu hái ở độ già 80% (PCI 1), hàm 
lƣợng tinh bột giảm nhanh sau 10 ngày [92]. 
3.3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ ChNp đến hàm lượng đường trong mẫu chuối phủ 
màng HPMC-CNe-ChNp 
Bên cạnh hàm lƣợng tinh bột, hàm lƣợng đƣờng cũng là một thành phần quan 
trọng trong quả chuối. Ảnh hƣởng của màng compozit HPMC-CNe-ChNp đến quá 
trình tích lũy hàm lƣợng đƣờng trong quả chuối đƣợc thể hiện rõ nét trong đồ thị 
Hình 3.30. Có thể thấy rõ hàm lƣợng đƣờng trong mẫu chuối bảo quản phủ màng 
HPMC tăng nhanh từ ngày đầu bảo quản đến ngày thứ 8, tiếp tục tăng chậm đến 
ngày thứ 12 và sau đó tăng rất chậm, đạt giá trị 12,16% ở ngày thứ 20. Hàm lƣợng 
đƣờng ở mẫu phủ màng compozit HPMC-CNe đã tăng chậm hơn, ở công thức này 
hàm lƣợng đƣờng tăng nhanh từ ngày thứ 8 đến ngày thứ 12, sau đó tăng chậm và 
cũng đạt giá trị 11,782% tại ngày thứ 20. Cả ba công thức đƣợc bổ sung ChNp ở tỉ 
lệ 0,5; 1,0 và 1,5% hàm lƣợng đƣờng tăng chậm. Mẫu chuối đƣợc bảo quản bằng 
màng phủ compozit HPMC-CNe-ChNp đƣợc bổ sung ChNp ở nồng độ 1% và 1,5% 
có khuynh hƣớng tăng hàm lƣợng đƣờng khá giống nhau, đều tăng nhanh sau ngày 
thứ 12 và đạt giá trị tƣơng ứng là 10,73% và 9,65% ở ngày thứ 20. Hàm lƣợng 
đƣờng tích lũy trong quả tăng nhanh tƣơng ứng với độ giảm hàm lƣợng tinh bột và 
đều tăng trong giai đoạn hô hấp đột biến vào pha lên đỉnh. 
 -84- 
Theo Li (2011), hàm lƣợng đƣờng tổng số sinh ra theo con đƣờng chuyển hóa 
tinh bột thành đƣờng diễn ra trong suốt quá trình chín. Hàm lƣợng đƣờng tổng số 
trong quả chuối đƣợc thu hái tại PCI 1 tăng nhanh trong 10 ngày đầu sau thu hoạch 
ở điều kiện chín tự nhiên [92]. Trong điều kiện hô hấp bị hạn chế (nồng độ khí O2 
thấp, CO2 cao), quá trình chín diễn ra chậm đồng thời tốc độ chuyển hóa tinh bột 
thành đƣờng trong quả cũng diễn ra chậm lại [132]. Màng HPMC-CNe bổ sung 
ChNp nồng độ càng cao, rào cản thấm khí càng tốt dẫn đến cƣờng độ hô hấp và tốc 
độ sinh etylen giảm, quá trình chín diễn ra chậm hơn. Hiệu quả kéo dài thời gian 
chậm chín của màng HPMC-CNe-ChNp là tƣơng đƣơng so với bảo quản bằng 
màng PE (0,02 mm) trong khi không để lại rác thải nguy hại cho môi trƣờng [92]. 
Hình 3.30. Ảnh hưởng của nồng độ ChNp đến hàm lượng đường trong chuối được 
bảo quản bằng màng phủ HPMC-CNe-ChNp 
3.3.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ ChNp đến hàm lượng tannin trong mẫu chuối phủ 
màng HPMC-CNe-ChNp 
Quá trình thay đổi hàm lƣợng tanin dƣới điều kiện bảo quản bằng màng phủ 
khác nhau đƣợc phân tích và trình bày trong đồ thị hình 3.31. Kết quả cho thấy ở 
các công thức chuối phủ màng có hàm lƣợng tanin giảm chậm. Hàm lƣợng tanin 
trong nguyên liệu chuối ban đầu đƣa vào bảo quản đƣợc xác định là 1,87%. Ở ngày 
thứ 20, hàm lƣợng tanin của các mẫu chuối đều giảm về mức dao động trong 
khoảng nồng độ 0,04 - 0,28%. 
Mẫu chuối phủ màng HPMC có hàm lƣợng tanin giảm nhiều nhất và có giá trị 
0
2
4
6
8
10
12
14
0 4 8 12 16 20
H
à
m
 l
ư
ợ
n
g
 đ
ư
ờ
n
g
 (
%
) 
Thời gian bảo quản (ngày) 
 -85- 
là 0,19%. Mẫu chuối bảo quản bằng màng phủ HPMC-CNe có hàm lƣợng tanin 
giảm ít hơn và đạt 0,09%. Các công thức bảo quản bằng màng compozit HPMC-
CNe đƣợc bổ sung ChNp ở các nồng độ 0,5; 1,0 và 1,5% có hàm lƣợng tanin giảm 
chậm hơn so với hai công thức còn lại. Ở công thức bổ sung 0,5% ChNp, hàm 
lƣợng tanin giảm nhanh trong giai đoạn từ 8-16 ngày và đạt giá trị là 0,18% tại 
ngày thứ 20. Trong mẫu chuối phủ màng HPMC-CNe có bổ sung ChNp ở các nồng 
độ 1,0% và 1,5%, hàm lƣợng tanin giảm nhanh trong giai đoạn sau 12 ngày và đạt 
giá trị ở ngày thứ 20, tƣơng ứng là 0,23% và 0,28%. Kết quả phân tích ANOVA ở 
mức ý nghĩa 0,05 cho thấy, hàm lƣợng tanin của các công thức tại ngày thứ 20 là 
khác nhau có ý nghĩa. 
Hình 3.31. Hàm lượng tanin trong chuối được bảo quản bằng màng phủ 
HPMC-CNe có bổ sung ChNp tại các nồng độ khác nhau 
Kết quả chứng minh màng phủ HPMC có bổ sung CNe và ChNp không ảnh 
hƣởng đến đặc tính chuyển hóa tanin của quả chuối, quá trình chuyển hóa tanin 
diễn ra đồng thời với các quá trình chuyển hóa đƣờng và tinh bột của chuối. Diễn 
biến chuyển hóa tanin trong chuối diễn ra phù hợp với đặc tính sinh chín của quả 
chuối đã đƣợc công bố bởi tác giả Thaipanit (2010). Theo công bố của Thaipanit 
(2010), hàm lƣợng tanin trong quả chuối xanh (PCI 1) có hàm lƣợng dao động từ 
1,8 - 2,5% tùy thuộc vào từng giống chuối và giảm dần trong quá trình chín [136]. 
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
0 4 8 12 16 20
H
à
m
 l
ư
ợ
n
g
 t
a
n
in
 (
%
) 
Thời gian bảo quản (ngày) 
 -86- 
Tuy nhiên, tác động của màng phủ và đặc biệt là ảnh hƣởng của nano ChNp 
trong màng phủ compozit đến quá trình chuyển hóa tanin của chuối là rõ rệt. Kết 
quả cũng phù hợp với các công bố đã đƣa ra về hiệu quả tác động của bao bì đến 
hàm lƣợng tanin của chuối. Trong quá trình bảo quản, hàm lƣợng tanin trong các 
mẫu đều giảm, tốc độ giảm phụ thuộc tùy vào từng loại bao gói khác nhau [92]. 
3.3.3.4. Ảnh hưởng của nồng độ ChNp bổ sung vào compozit HPMC-CNe-ChNp đến 
độ cứng quả chuối phủ màng 
Kết quả trên Hình 3.32 chỉ ra độ cứng quả chuối ở các công thức phủ màng 
khác nhau đều giảm dần trong quá trình bảo quản. 
Hình 3.32. Ảnh hưởng của ChNp đến biến đổi độ cứng của chuối được phủ màng 
compozit HPMC-CNe-ChNp 
Ảnh hƣởng của nồng độ hạt ChNp trong màng compozit HPMC-CNe đến sự 
khác biệt (ở mức ý nghĩa α ≤ 0,05) về độ cứng quả chuối đã đƣợc ghi nhận từ ngày 
bảo quản thứ 4. Sau 20 ngày bảo quản, độ cứng giảm nhiều nhất ở mẫu chuối phủ 
màng HPMC (0,19%) và giảm ít nhất ở mẫu phủ màng HPMC-CNe có bổ sung 
1,5% ChNp (2,1 kg/cm
2
). Mẫu chuối phủ màng HPMC-CNe có bổ sung thêm ChNp 
ở nồng độ 0,5% có độ cứng là 1,43 kg/cm2, tƣơng đƣơng với độ cứng ở độ chín 
PCI-6. Mẫu chuối phủ màng HPMC-CNe có bổ sung thêm ChNp ở nồng độ 1,0% 
có độ cứng là 1,87 kg/cm2, tƣơng đƣơng với độ cứng ở độ chín PCI-5. Đồ thị biểu 
diễn ảnh hƣởng của nồng độ ChNp phối chế trong HPMC-CNe (Hình 3.32) đến độ 
0
1
2
3
4
5
6
7
0 4 8 12 16 20
Đ
ộ
 c
ứ
n
g
 t
h
ịt
 q
u
ả
 (
k
g
/c
m
2
) 
Thời gian bảo quản (ngày) 
 -87- 
cứng thịt quả cho thấy khi càng tăng nồng độ bổ sung ChNp từ 0,5% đến 1,5% thì 
độ cứng của chuối giảm càng chậm. Hầu hết chuối mềm đi trong quá trình chín do 
sự thay đổi hàm lƣợng tinh bột. Theo công bố Smith và cs (1989), độ cứng trong 
chuối liên quan chặt chẽ đến sự thay đổi cấu trúc trong thành tế bào, quá trình 
chuyển hóa tinh bột thành đƣờng. Điều này có nghĩa độ cứng thay đổi tƣơng ứng 
với quá trình biến đổi sinh lý, sinh hóa của chuối ở các mẫu chuối thí nghiệm đã 
đƣợc phân tích cụ thể trong các mục từ 3.3.3.1 đến 3.3.3.3 [130]. Kết quả đã làm rõ 
thêm hiệu quả của ChNp khi đƣợc bổ sung vào compozit HPMC-CNe đến tác động 
làm chậm quá trình chín của chuối. 
3.3.3.5. Ảnh hưởng của ChNp đến hàm lượng chất khô hòa tan tổng số của quả chuối 
phủ màng HPMC-CNe-ChNp 
Ảnh hƣởng của ChNp đến biến đổi hàm lƣợng chất khô hòa tan tổng số của 
mẫu chuối đƣợc bảo quản bằng màng phủ HPMC-CNe-ChNp đƣợc trình bày trong 
Hình 3.33. 
Hình 3.33. Ảnh hưởng của nồng độ ChNp đến biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan 
tổng số của chuối được phủ màng compozit HPMC-CNe-ChNp 
Hình 3.33 cho thấy rõ hàm lƣợng chất khô hòa tan tổng số (TSS đo bằng độ 
Brix) ở tất cả các công thức đều tăng lên trong quá trình bảo quản. Chuối là loại quả 
nhiệt đới có hô hấp đột biến, do đó quả vẫn tiếp tục chín sau khi thu hái. Trong quá 
trình bảo quản, hàm lƣợng tinh bột tiếp tục đƣợc chuyển hóa thành đƣờng và các 
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0 4 8 12 16 20
C
h
ấ
t 
k
h
ô
 h
ò
a
 t
a
n
, 
T
S
S
 (
o
B
x
) 
Thời gian bảo quản (ngày) 
 -88- 
hợp chất khác, các hợp chất pectin hòa tan trong chuối tăng trong quá trình quả 
chín. 
Hiệu quả tác động của hạt nano ChNp đến hàm lƣợng chất khô hòa tan tổng số 
đƣợc theo dõi trong suốt thời gian 20 ngày bảo quản. Tiến hành phân tích và đánh 
giá các chỉ số đạt đƣợc ở ngày thứ 20. Mẫu chuối phủ màng HPMC có bổ sung CNe 
có hàm lƣợng chất khô hòa tan tổng số là 20 oBx; thấp hơn so với mẫu chuối phủ 
màng HPMC. Sự có mặt CNe giúp màng cản thấm nƣớc và thấm khí, cƣờng độ hô 
hấp của màng giảm nhờ đó tốc độ chín giảm, tốc độ hình thành TSS cũng giảm 
theo. Cả ba mẫu chuối sử dụng màng phủ compozit HPMC-CNe có bổ sung hạt 
ChNp đều có chất khô hòa tan tăng chậm hơn mẫu chuối phủ màng compozit 
HPMC-CNe không đƣợc bổ sung ChNp và mẫu phủ màng HPMC. Từ đồ thị Hình 
3.33 thấy rõ ở nồng độ bổ sung 0,5% ChNp vào HPMC-CNe, hàm lƣợng chất khô 
hòa tan của chuối là 18,5oBx. Mẫu chuối phủ màng HPMC-CNe bổ sung 1,0% 
ChNp và mẫu chuối phủ màng HPMC-CNe bổ sung 1,5% ChNp có hàm lƣợng chất 
hòa tan tƣơng ứng là 17oBx và 16,8oBx. Kết quả phân tích ANOVA ở mức ý nghĩa 
α ≤ 0,05 cho thấy sự sai ở mức không có ý nghĩa về hàm lƣợng chất khô hòa tan của 
hai mẫu chuối này. 
 Kết quả đƣợc so sánh với các chỉ số diễn biến cƣờng độ hô hấp, biến đổi hàm 
lƣợng tinh bột sang đƣờng của chuối của hai mẫu này đã đƣợc phân tích tại các mục 
trƣớc cho thấy có sự bất thƣờng ở chỉ số TSS tại ngày thứ 20 này. Nguyên nhân có 
thể là do khi tăng ChNp ở nồng độ 1,5% đã hạn chế cƣờng độ hô hấp làm rối loạn 
sự chuyển hóa của một số chất nhất định nào đó trong chuối. 
Theo các nghiên cứu đã công bố, nồng độ ChNp tăng đã làm tăng mức cản 
thấm khí của màng đã tác động làm giảm cƣờng độ hô hấp, nhờ đó tốc độ chín của 
quả chậm lại làm giảm tốc độ hình thành TSS. Kết quả phù hợp với công bố của 
Akubor (2013), tốc độ tăng hàm lƣợng chất khô hòa tan phụ thuộc vào tốc độ chín 
của quả [15]. 
3.3.3.6. Chất lượng cảm quản của quả chuối được bảo quản bằng phủ màng 
Các mẫu chuối sau 20 ngày bảo quản đƣợc dấm chín trong 36 giờ, sau đó đƣợc 
đánh giá cảm quan bằng thang điểm 0-5 điểm cho các chỉ tiêu về hình thức bên 
ngoài và chất lƣợng bên trong theo TCVN 3215–79 với hệ số trọng lƣợng là: màu 
sắc: 1,2; trạng thái:1,2; mùi: 0,8; vị: 0,8. Điểm các thành viên tham gia thử đƣợc 
tổng kết ở Bảng 3.9. 
 -89- 
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của ChNp đến chất lượng cảm quan của chuối phủ màng 
HPMC-CNe-ChNp sau bảo quản 
Công thức 
Màu 
sắc 
Trạng 
thái 
Mùi Vị 
Tổng 
điểm 
HPMC 3% 1,20
a
 1,04
a
 1,60
a
 1,65
a
 5,49
a
3% HPMC + 6% CNe 1,20
ab
 1,44
b
 1,65
ab
 1,60
ab
 5,89
ab
3% HPMC + 6% CNe + 0,5% ChNp 3,92
c
 3,36
c
 3,68
c
 3,68
c
 14,64
c
3% HPMC + 6% CNe + 1,0% ChNp 5,28
d
 4,80
d
 3,70
cd
 3,70
cd
 17,55
d
3% HPMC + 6% CNe + 1,5% ChNp 1,68
e
 5,28
e
 2,40
e
 2,67
e
 12,03
e
Ghi chú: Trong cùng một cột, các giá trị có cùng ít nhất một chữ giống nhau thì không khác 
nhau ở mức ý nghĩa 0,05 
HPMC HPMC-CNe 3% HPMC + 6% CNe + 0,5% ChNp 
3% HPMC + 6% CNe + 1,5% ChNp 3% HPMC + 6% CNe + 1,0% ChNp 
Hình 3.34. Mẫu chuối sau 20 ngày bảo quản bằng màng phủ compozit HPMC-CNe 
có bổ sung ChNp ở các nồng độ khác nhau (ở 20oC, 80% RH) 
Kết quả cho thấy, điểm cảm quan chất lƣợng quả chuối sau bảo quản thay đổi 
dƣới tác động của tỷ lệ thành phần hạt nano đƣợc bổ sung. Điểm cảm quan mẫu 
chuối tại công thức phủ màng HPMC có giá trị thấp nhất, đạt điểm 5,49. Điểm cảm 
quan mẫu Phủ màng HPMC-CNe sai khác không có ý nghĩa so với mẫu phủ màng 
HPMC ở mức ý nghĩa α ≤ 0,05. 
 -90- 
Ở nồng độ ChNp lên 1,5% đã làm giảm chất lƣợng cảm quan của quả chuối 
xuống còn 12,03 điểm do màu sắc, mùi và vị đều giảm điểm. Cũng tƣơng tự chất 
khô hòa tan tổng số, tăng nồng độ ChNp ở 1,5% đã gây ra hiện tƣợng rối loạn một 
phần chuyển hóa chất thơm trong chuối, do đó hƣơng và vị tại mẫu chuối phủ màng 
ở công thức này giảm đã làm giảm điểm cảm quan của chuối. Đồng thời, mức cản 
thấm khí của màng phủ HPMC-CNe đƣợc bổ sung 1,5% ChNp cao có thể đã làm 
rối loạn sự chuyển hóa các pigment gây ra hiện tƣợng màu vỏ quả chín không đồng 
đều (Hình 3.34). 
Tại mẫu chuối phủ màng HPMC-CNe với tỷ lệ bổ sung ChNp là 1% cho thời 
gian bảo quản là 20 ngày với chất lƣợng cảm quan đạt giá trị cao nhất (17,55 điểm), 
có hƣơng thơm và mùi vị đặc trƣng, màu sắc và độ tƣơi của cuống chuối đƣợc cải 
thiện rõ rệt, đạt loại khá theo TCVN 3215–79. Thời gian bảo quản chuối kéo dài 
gấp hai lần so với thời gian bảo quản chuối bằng màng phủ CMC [21], và kéo dài 
hơn 5 ngày so với kết quả đƣợc đƣa ra bởi Nguyễn Duy Lâm và Lã Mạnh Tuân 
(2011) khi bảo quản quả chuối bằng màng CEFORES-CP094 [7]. So với phƣơng 
pháp bảo quản bằng màng polyetylene, mẫu chuối phủ màng HPMC-CNe với tỷ lệ 
bổ sung ChNp là 1% có thời gian bảo quản và chất lƣợng sau bảo quản là tƣơng 
đƣơng [84]. 
Nhận xét: 
Hạt nano chitosan đƣợc tổng hợp theo phƣơng pháp ionic với PMAA có kích 
thƣớc 60 ± 4 nm khi bổ sung vào chế phẩm compozit HPMC-CNe đã làm tăng độ 
dày và độ bền nƣớc của màng. Trong khoảng nồng độ khảo sát 0,5-2,0%, nồng độ 
ChNp tăng thì độ dày của màng tăng theo, nhƣng độ bền nƣớc của màng chỉ tăng 
trong khoảng nồng độ ChNp là 0,5-1,5%. 
Compozit 3 thành phần chứa nano chitosan khi phủ trên quả chuối đã làm tăng 
khả năng bảo quản quả. Trong đó, compozit HPMC-Carnauba chứa nano chitosan 
nồng độ 1% cho chất lƣợng bảo quản quả chuối tốt nhất, vỏ quả chín đều, mùi vị 
thơm ngon với các chỉ tiêu: TSS: 17,55oBx, độ cứng:1,87 kg/cm2 (tăng 70% so với 
mẫu đối chứng); tỷ lệ hao hụt: 4,53% (giảm 54,7% so với đối chứng); cuống không 
bị nấm bệnh, giá trị cảm quan đạt loại khá với 17,55 điểm. 
Nhƣ vậy, trong miền khảo sát các nồng độ bổ sung ChNp thì ở nồng độ ChNp 
1% cho hiệu quả gia cố màng và bảo quản quả chuối là tốt hơn cả. Trong các thí 
nghiệm tiếp theo, nồng độ ChNp đƣợc chọn để bổ sung vào compozit HPMC-CNe 
là 1%. 
 -91- 
3.4. Ảnh hƣởng của nano cellulose tinh thể (cellulose nanocrystal) tới 
tính chất và hiệu quả bảo quản quả chuối của màng compozit 
HPMC-CNe-ChNp 
Từ kết quả thu đƣợc nêu trên Hình 3.35 cho thấy compozit HPMC-CNe-ChNp 
với công thức đƣợc lựa chọn với thành phần gồm HPMC 3%, CNe 6% và ChNp 1% 
cho độ bền và hiệu quả bảo quản quả chuối là tốt nhất. Tuy nhiên, từ hình ảnh SEM 
(Hình 3.35) ở các độ phóng đại khác nhau × 500 và × 20.000 cho thấy mối liên kết 
trong cấu trúc màng compozit HPMC-CNe-ChNp chƣa phải đã chặt chẽ. Để tạo ra 
một màng compozit hoàn chỉnh, việc bổ sung CNC vào compozit HPMC-CNe-
ChNp đã đƣợc xem xét. 
Hình 3.35. Hình ảnh cấu trúc của màng compozit HPMC-CNe-ChNp qua phân tích 
hình ảnh SEM ở các độ phóng đại khác nhau khi 1% ChNp được bổ sung 
Với kiểu hình đặc trƣng, nano cellulose đƣợc xem là vật liệu có tiềm năng ứng 
dụng cao trong gia cố bao bì. Do tính háo nƣớc bề mặt cellulose nên tƣơng tác giữa 
các sợi nano cellulose và môi trƣờng phân tán háo nƣớc thƣờng đƣợc thỏa mãn 
[25]. Theo công bố của Li (2014), nano cellulose tinh thể có hiệu quả gia cố rất tốt 
cho màng HPMC là nhờ cấu trúc đặc trƣng của các nano cellulose, các sợi nano tiếp 
xúc và liên kết với nhau bởi liên kết hydro tạo thành mạng lƣới trong polyme làm 
giảm thể tích tự do chiếm chỗ trong polyme, nhờ đó cấu trúc của polyme trở nên 
chặt chẽ hơn [91]. Đồng thời nhằm tăng hiệu quả bảo quản của màng, việc phối hợp 
hai nano khác nhau vào compozit HPMC với mục đích vừa ức chế vi sinh vật gây 
thối hỏng cho quả vừa tăng rào cản thấm khí và thấm nƣớc đang đƣợc các nhà khoa 
học quan tâm. Hai nano có đặc tính cấu hình khác nhau khi kết hợp với nhau sẽ tạo 
ra một thể hoàn chỉnh, nhờ đó tăng cƣờng hiệu quả gia cố cho màng compozit. Điều 
này đƣợc chứng minh qua kết quả công bố của George và cs (2014). Trong công bố 
này, George đã tiến hành phân tích mối liên kết giữa nano bạc (AgNps) và hạt nano 
 -92- 
cellulose tinh thể (CNC) trong compozit HPMC. Kết quả cho thấy, khi có mặt 
AgNps, một vài liên kết hydro giữa HPMC và CNC bị phá bỏ, thay vào đó là tƣơng 
tác liên kết chặt chẽ với AgNps. Cả hai AgNps và CNC đều tác động làm tăng vùng 
tinh thể (crystal) của HPMC. AgNps đã hỗ trợ mạnh mẽ cho CNC trong gia cố độ 
bền của HPMC nhờ tính chất kích thƣớc hạt nhỏ có thể tham gia vào các thể tích tự 
do của compozit. Hiệu quả tăng cƣờng rào cản ẩm của AgNps và CNC đối với 
HPMC thể hiện qua hoạt độ nƣớc aw nhƣ sau: HPMC là 3,37; HPMC + 2% CNC là 
3,1; HPMC + 4% CNC là 2,62; HPMC + 2% CNC + 1% AgNps là 2,18 và HPMC 
+ 4% CNC + 1% AgNps là 1,89 [58]. Từ cơ sở khoa học đã đƣợc phân tích trên, kết 
hợp với kiểu hình hạt của nano bạc và nano chitosan, nano carnauba là giống nhau, 
CNC khi đƣợc bổ sung vào compozit HPMC-CNe-ChNp sẽ có nhiều triển vọng 
trong cải tiến tính thấm và cải tiến khả năng ức chế vi sinh vật của màng HPMC-
CNe-ChNp. 
Trên cơ sở đó, tiến hành bổ sung CNC vào màng compozit HPM