BÁO CÁO TỔNG KẾT VÀ BÁO CÁO TÓM TẮT BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƢỜNG ỨNG DỤNG ETHEPHON TRONG QUÁ TRÌNH THÚC CHÍN TRÁI SƠ RI (Malpighia glabra L ) Mã số 2172012 Chủ nhiệm đề tài ThS Lê Phạm Tấn Quốc TP HỒ CHÍ MINH, 112013 1 PHẦN 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1 1 Tình hình phát triển sản xuất rau quả ở Việt Nam 1 1 1 Xu hƣớng phát triển sản xuất rau quả ở Việt Nam Trong thời gian qua, nhất là kể từ đầu thập kỷ 90, diện.
BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƢỜNG ỨNG DỤNG ETHEPHON TRONG Q TRÌNH THÚC CHÍN TRÁI SƠ RI (Malpighia glabra L.) Mã số: 2172012 Chủ nhiệm đề tài: ThS Lê Phạm Tấn Quốc TP HỒ CHÍ MINH, 11/2013 PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình phát triển sản xuất rau Việt Nam 1.1.1 Xu hƣớng phát triển sản xuất rau Việt Nam Trong thời gian qua, kể từ đầu thập kỷ 90, diện tích rau Việt Nam ngày phát triển nhanh chóng có tính chun canh cao Tính đến năm 2004, tổng diện tích trồng rau, đậu nƣớc đạt 600 nghìn ha, gấp lần so với năm 1991 Đồng sông Hồng vùng sản xuất lớn nhất, chiếm khoảng 29% sản lƣợng rau toàn quốc, điều đất đai nơi tốt khí hậu mát mẻ gần thị trƣờng Hà Nội Đồng sông Cửu Long vùng trồng rau lớn thứ hai nƣớc, chiếm 23% sản lƣợng rau nƣớc Đà Lạt vùng chuyên canh rau lớn vùng Tây Nguyên cung cấp chủ yếu cho thị trƣờng thành phố Hồ Chí Minh (Viện Kinh tế nơng nghiệp Hà Nội, 2005) Bảng 1.1: Diện tích sản lƣợng rau Việt Nam (Nguồn: Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, 2005) Tình hình tiêu thụ rau vùng nƣớc khác nhƣng nhìn chung tình hình tiêu thụ rau ln cao so với tập trung nhiều thành phố lớn Hình 1.1: Tình hình tiêu thụ rau theo vùng Việt Nam (Nguồn: IFPRI, 2002) 1.1.2 Tình hình xuất rau Trong năm vừa qua, thị trƣờng rau có xu hƣớng phát triển nhanh Xu hƣớng hội nhập tạo điều kiện mở rộng thị trƣờng điều kiện tốt cho sản xuất phát triển Trƣớc năm 1991, thị trƣờng rau Việt Nam chủ yếu Liên Xô nƣớc Xã Hội Chủ Nghĩa (chiếm 98% thị trƣờng xuất khẩu) nhiên thị trƣờng nhỏ bé không phát triển Năm 1995 xuất rau Việt Nam đạt số 56.1 triệu USD nhƣng đến nãm 2001 đạt 330 triệu USD, tăng gấp lần so với năm 1995 2.2 lần so với năm 2000, chiếm 2.2% tổng giá trị xuất Việt Nam (Viện Kinh tế nơng nghiệp Hà Nội, 2005) Hình 1.2: Kim ngạch xuất rau Việt Nam (triệu USD) (Nguồn: MARD) 1.2 Giới thiệu chung sơ ri 1.2.1 Nguồn gốc sơ ri: Sơ ri hay gọi kim đồng nam (Tên khoa học: Malpighia glabra L.), lồi bụi hay thân gỗ nhỏ có nằm họ Sơ ri (Malpighiaceae), có nguồn gốc Tây Ấn miền bắc Nam Mỹ Bộ Sơ ri (danh pháp khoa học: Malpighiales) lớn thực vật có hoa, nằm nhánh hoa Hồng ("rosids") theo nhƣ phân loại APG Phân loại nội chƣa rõ ràng chắn (Đỗ Tất Lợi, 1986) Tuy nhiên, trái sơ ri chứa nhiều chất dinh dƣỡng nhƣ vitamin C (Musser, 2001), polyphenol carotene (Prior cộng sự, 1998) 1.2.2 Đặc điểm chung sơ ri Sơ ri lồi bụi thân gỗ nhỏ có Cây có chiều cao đến 3m, với tán dày, có gai Ngồi lấy quả, sơ ri cịn trồng làm kiểng Cây sơ ri thƣờng hoa rộ vào đầu mùa mƣa Trong mùa khô, có tƣới nƣớc, thu hoạch thêm từ 1-4 vụ tùy theo khả Tuy nhiên cần cho nghỉ, không hoa, đậu trái khoảng 1.5– tháng năm để dƣỡng sức cho Có thể nhân giống sơ ri theo phƣơng pháp chiết cành cách chọn khỏe mạnh, dày, cho trái tốt, lựa cành, bó chiết cành đâm rễ non cắt đem trồng mà khỏi cần bầu nhƣ khác Lá thƣờng xanh, dạng đơn hình trứng - hình mác, dài 5-10 cm, với mép nhẵn Các hoa mọc thành tán với 2-5 hoa nhau, hoa có đƣờng kính 1-1.5 cm, với cánh hoa màu hồng hay đỏ Hình 1.3: Quả hoa sơ ri Quả sơ ri có dạng hình trịn, lõm hai đầu, thƣờng có múi Vỏ nhẵn bóng, mỏng, mềm dễ bị dập, sơ ri loại mọng có vị ngọt, chứa nhiều vitamin C chất dinh dƣỡng khác Quả chín có màu đỏ tƣơi, đƣờng kính khoảng cm, chứa 2-3 hạt cứng (Đỗ Tất Lợi, 1986) Vỏ Thịt Hạt Hình 1.4: Cấu tạo sơ ri 1.2.3 Thành phần hóa học Bảng 1.2: Thành phần dinh dƣỡng (Trung tâm dinh dƣỡng thành phố Hồ Chí Minh, 2000) Thành phần hóa học Giá trị dinh dƣỡng/100g Protein 0.4 g Đƣờng: + Glucose 2.22 g + Fructose 3.21 g Độ brix dịch 8.2 – 9.5 Lipid 0.0 g Pectin 0.56 – 0.65g Acid citric 1.03 g Chất béo 0.45 g Chất khoáng + Canxi 40.0 mg + Photpho 21.0 mg + Fe 1.40 mg + Na 11.0 mg +K 120.0mg Vitamin C (% mg) 45.00 mg β-caroten 15.0 µg Xenlulose 2.40 g Tro 0.0 mg Năng lƣợng 14 Kcal Bảng 1.3: Thành phần vitamin khoáng chất 100g sơ ri Thành phần Hàm lƣợng Vitamin C 1200 – 2000 mg β-caroten 0.3 ppm Vitamin A 3.400 – 12.500 IU Ca 17 mg Zn 250 mg P 25 mg Mg 11 mg Ngoài chất dinh dƣỡng trên, ngƣời ta phát xanh, trái sơ ri có khoảng 14 hợp chất mùi (methyl-propyl-ketone, E-Z-hexenyl-acetate, 1octadecanol…), trái vàng có khoảng 23 hợp chất mùi (methyl hexanoate, 3-octen1-ol, hexyl butirate…) trái chín có đến 31 hợp chất mùi (acethyl-methylcarbinol, 2-methyl-propyl-acetate, limonene, E-Z-octenal, ethyl hex-anoate, isoprenyl butirate, acetofenone…) (Ana cộng sự, 2000) 1.2.4 Tình hình trồng tiêu thụ sơ ri nƣớc Sơ ri loại đặc sản tỉnh Tiền Giang, thích hợp phát triển vùng đất “ba Gị” (đất cát, gị cao), gồm huyện Gị Cơng Tây, Gị Cơng Đơng thị xã Gị Cơng Trong trồng chủ lực xã Bình Ân, Bình Nghị Tân Đơng thuộc huyện Gị Cơng Đơng Đặc sản sơ ri Gị Cơng có 1000 (chủ yếu huyện Gị Cơng Đơng với 600 ha) sản lƣợng lên đến 30.000 quả/năm Nhƣng trồng kỹ thuật, sản lƣợng lên đến 50.000 quả/năm Vì mục tiêu phát triển kinh tế tƣơng lai thị xã Gị Cơng Gị Công Đông xác định kinh tế chủ lực Hiện nay, diện tích sơ ri địa bàn thị xã Gị Cơng lên đến 800 ha, suất trung bình 20 tấn/ha Với giá bán từ 1500 - 2000đ/ký ngƣời nơng dân có lời gấp đơi so với trồng lúa Do đó, diện tích sơ ri nhiều năm liền không ngừng tăng lên (www.quehuonggocong.com, 2011) 1.3 Ethephon Ethephon (Ethrel) chất điều hồ sinh trƣởng thực vật thuộc nhóm phosphonate - có tác dụng kích thích rụng phóng thích, giải phóng etylen Etylen hormon nội sinh thực vật, từ hình thành etylen ảnh hƣởng trực tiếp đến nhiều trình hoạt động thực vật (Phạm Văn Côn, 2005) Tên hóa học (IUPAC) 2-Chloroethylphosphonic axit (2-CEPA) Tên thƣơng mại cho sản phẩm có chứa ethephon: Arvest, Bromeflor, Etheverse, Flordimex, Cerone, Etherel, CHIPCO Florel Pro… Cơng thức hóa học: Hình 1.5: Cơng thức hóa học ethephon Tính chất: Ethephon chất lỏng khơng màu, khơng mùi Nó đƣợc ổn định dạng acid ổn định pH=4, pH lớn phân hủy etylen, phosphate ion clorua Phản ứng đƣợc xúc tác ion hydroxyl tỷ lệ pH tăng - Hàm lƣợng hoạt chất: 400mg/l, tỉ trọng 1,2 g/ml, pH = - Độ hòa tan: dễ hòa tan nƣớc, rƣợu, propylene, acetone glycol dung môi phân cực khác - Tính dễ cháy: khơng cháy - Nhạy cảm với ánh sáng (Trần Hạnh Phúc, 2006) Ethephon làm xót da mắt nhƣng khơng gây ung thƣ đƣợc IARC (International Agency for Research on Cancer) tạm dịch quan nghiên cứu quốc tế ung thƣ trực thuộc tổ chức y tế giới, xếp vào nhóm D (khơng gây ung thƣ cho ngƣời) Ethephon khơng sinh độc chất khơng cảm ứng tác dụng nghịch lên hệ sinh sản Mặc dầu ethephon phosphat hữu cơ, chất khơng gây độc tính thần kinh thú vật thí nghiệm Năm 2000, tổ chức y tế giới xếp ethephon vào nhóm khơng tác động nguy hiểm cấp tính dùng bình thƣờng (Bùi Quốc Quang, 2007) 1.4 Tình hình nghiên cứu, sử dụng ethephon Việt Nam Thế giới Hiện Việt Nam, ethephon thƣờng đƣợc dùng để phun trực tiếp lên nhằm kích thích chín ví dụ nhƣ cà phê già, chín ít, phun ethephon 500 ppm lên giúp cà phê chín đồng loạt Tuy nhiên, khơng phun liều lƣợng có tƣợng rụng Cách tốt hái tất số cà phê, phun ethephon, ủ 1-2 ngày chín đảm bảo hạt Với việc sử dụng ethephon nhƣ làm giảm 50% công lao động cà phê đƣợc thu hoạch lần Điều giúp cà phê chín đồng loạt, giảm công thu hái giúp cho công nghệ xay ƣớt cà phê phát triển nhanh chóng Tƣơng tự vải xóa đói, giảm ngh o nhiều tỉnh miền Bắc Nhƣợc điểm vải chín tập trung tháng, giá rẻ, nhà vƣờn thất thu Với phƣơng pháp xử lý vƣờn vải cho chín sớm trƣớc độ 15-20 ngày làm tăng hiệu kinh tế rõ rệt Ngƣợc lại, số nghiên cứu số loại ngũ cốc khác nhƣ lúa mì, ethephon lại làm giảm phát triển giảm suất lúa mì lúa mạch số nồng độ định (Dahnous cộng sự, 1982) Đối với đậu tƣơng (đậu nành) già, bắt đầu chín, phun dung dịch ethephon 100 - 150 ppm Sau - ngày, rụng, chín đều, đồng loạt, hạt Công thu hái giảm xuống 40 - 50% Đất đƣợc phủ lớp đậu tƣơng màu mỡ cho vụ sau Hiệu kinh tế rõ rệt to lớn, lƣợng phân bón cho vụ sau giảm từ từ 25 - 30% Đối với hạt đậu xanh, ethephon giúp tăng lƣợng ethylen ngoại sinh pH tăng nhƣng hồn tồn khơng ảnh hƣởng đến khả nảy mầm rễ (Kenneth cộng sự, 1978) Ngồi ethephon đƣợc sử dụng cơng nghệ chế biến mít tƣơi khơ xuất Dùng 1ml dung dịch ethephon bơi lên cuống mít, trái mít chín sau - ngày Mít đƣợc sấy giịn thời điểm chuyển Với phƣơng pháp hầu nhƣ 100% mít già chín đƣợc đạt tiêu kỹ thuật cho cơng nghệ chế biến mít khơ Tƣơng tự, ethephon cịn sử dụng cho cơng nghệ chế biến xoài để tạo sản phẩm ổn định cho xí nghiệp chế biến trái Một ƣu điểm khác ethephon có khả loại bỏ nốt sần, cải tạo màu sắc trái cam, quýt, bƣởi (Trần Hạnh Phúc, 2007) số loại nho nhƣ “Tokay”, “Emperor” Tuy nhiên, ethephon làm mềm vỏ loại nho (Fred cộng sự, 1975) Chất kích thích sinh trƣởng ethephon đƣợc sử dụng nhiều Việt Nam vài năm gần Tuy nhiên giới đƣợc sử dụng lâu khoảng từ thập niên 60, có tên gọi khác ethrel Chất đƣợc đăng ký với Cục Bảo vệ môi trừờng Hoa Kỳ (US-EPA) từ năm 1973 nhƣ chất điều hòa tăng trƣởng thực vật để kích thích trái chín, cảm ứng hoa đƣợc chấp thuận áp dụng cho hoa màu dùng thức ăn nhƣng lại đƣợc ứng dụng nhiều nhằm kích thích tiết nhựa số có mũ đặc biệt cao su Ngồi ra, số trƣờng hợp đặc biệt, ngƣời ta sử dụng kết hợp ethephon với số chất khác nhằm tạo biến đổi số chất dinh dƣỡng nhƣ kết hợp với BAP (6-benzylaminopurine) nhằm tăng lƣợng pheophytin hoa cải xanh (Maria cộng sự, 2005) hay làm tăng màu đỏ táo cách kết hợp với AVG (Aminoethoxyvinylglycine) (Zhenyong cộng sự, 2001) 1.5 Tính cấp thiết đề tài Hiện để làm chủ đƣợc trình sản xuất bảo quản, doanh nghiệp nhƣ hộ nông dân, tiểu thƣơng buôn bán trái chợ sử dụng nhiều chất kích thích sinh trƣờng khác ví dụ nhƣ chất thƣờng dùng CaC2, C2H4 (etylen), C2H2 (acetylen), C3H6 (propylen), divinyl, rƣợu, hƣơng thắp Đơi cịn dùng etylen bromit, tetraclorua cacbon…(Nguyễn Quang Thạch cộng sự, 1999) Tuy nhiên chất có nhƣợc điểm giá thành cao, độc tính mạnh (CCl4…), số chất dễ hút ẩm, khó bảo quản (CaC2…), đặc biệt nguy hiểm dễ cháy nổ q trình tồn trữ (C2H4, C2H2…) ethephon với tính chất ƣu việt giá thành rẻ, dễ sử dụng vận chuyển, bảo quản, độc tính thấp, khơng gây cháy nổ lựa chọn hàng đầu Tuy nhiên, gần ngƣời bán trái cây, rau chạy theo lợi nhuận sử dụng chất cách bừa bãi, dùng liều tiêm (bơm) trực tiếp vào trái gây tâm lý bất an tổn hại sức khỏe ngƣời tiêu dùng mà mắt thƣờng khơng thể nhận biết đƣợc sản phẩm có sử dụng ethephon khơng Mặt khác, chƣa có nghiên cứu quan tâm đến ảnh hƣởng ethephon đến q trình chín trái cách nhúng trực tiếp Chỉ có nghiên cứu tác động ethephon cách phun trực tiếp trồng Hiện nay, tiêu chuẩn y tế chƣa có quy định cụ thể tồn dƣ ethephon loại trái cây, điều khiến cho việc sử dụng ngƣời sản xuất khơng có việc kiểm tra quan chức khó khăn việc thẩm định, gây hoang mang cho ngƣời tiêu dùng Trong đó, nƣớc ta có trái quanh năm, việc bảo quản nhƣ làm chủ đƣợc công nghệ thúc chín mà đảm bảo yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm vấn đề nhạy cảm bách Qua đó, nghiên cứu đặt vấn đề lớn cho quan chức ban ngành có liên quan phải nhanh chóng thiết lập quy chuẩn ethephon loại trái Tạo sở để kiểm tra tạo lòng tin đồi với ngƣời tiêu dùng Ngồi ra, ethephon cịn có khả tạo độ chín đồng cho trái cây, tạo cảm quan tốt, đặc điểm trội Mặt khác, nghiên cứu giúp cho hộ nơng dân có quy trình sử dụng hóa chất ethephon cách an tồn hợp lý Đối tƣợng đƣợc chọn nghiên cứu sơ ri, loại trái thông dụng Việt Nam trái có hàm lƣợng dinh dƣỡng cao, ứng dụng cơng nghệ chế biến nƣớc giải khát mứt jam…Sơ ri đƣợc tìm thấy hầu hết chợ, siêu thị, chí h phố Tuy khơng có giá trị kinh tế cao nhƣng sơ ri lại đƣợc trồng phổ biến đƣợc tiêu thụ nhiều mà chƣa có tiêu chuẩn để kiểm tra lƣợng tồn dƣ ethephon, nhƣ tác động lên q trình chín sơ ri, theo tơi đối tƣợng lý tƣởng nghiên cứu PHẦN 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu 2.1.1 Sơ ri Sơ ri đƣợc thu hái huyện Gị Cơng, tỉnh Bến Tre Quả có kích thƣớc nhau, nguyên vẹn, không bị sâu bệnh, tƣơi, sạch, khơng có mùi vị lạ, khơng có vị đắng, khơng có khuyết tật Trái có màu xanh trắng thu hoạch, căng bóng đơi phớt hồng, vỏ mỏng Trái đƣợc thu hoạch sau khoảng 25 ngày tính từ hoa bắt đầu nở đồng loạt Đƣờng kính (ở thân quả) = 20.5 ± 1.87 mm, 4-6 g/trái 2.1.2 Ethephon Ethephon đƣợc mua công ty TNHH Sinh Học HPC, địa chỉ: 327/37 Hà Huy Giáp, P.Thạnh Xuân, Q.12, TP HCM Thành phần: Ethephon phụ gia ổn định 10% Bình 500 ml, dung dịch suốt, có màu sắc từ trắng đến vàng nhạt 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Các bƣớc nghiên cứu Tổng quan tài liệu Chuẩn bị nguyên vật liệu, máy móc thiết bị, hóa chất Khảo sát tỉ lệ chín, hƣ hỏng Khảo sát hao hụt khối lƣợng Khảo sát biến đổi độ brix Khảo sát biến đổi hàm lƣợng đƣờng khử Kiểm tra tồn dƣ ethephon Đánh giá cảm quan sơ ri Kết quả, bàn luận kiến nghị 10 Khảo sát biến đổi axit tổng số 2.2.2 Điều kiện nghiên cứu Tiến hành nghiên cứu điều kiện phòng: - Nhiệt độ 30 ± 1.40C, độ ẩm 72 10% 2.2.3 Bố trí thí nghiệm Khảo sát q trình thúc chín sơ ri ethephon Thơng số cố định: nhiệt độ bảo quản, độ ẩm, thời gian ủ Thông số khảo sát: Tỉ lệ ethephon gồm mẫu trắng ml/l, 10 ml/l, 15 ml/l, 20 ml/l 25 ml/l Các tiêu cần xác định: xác định tỉ lệ trái chín, độ hao hụt khối lƣợng, số acid, số đƣờng khử, độ brix, dƣ lƣợng ethephon Xử lý số liệu phần mềm Statgraphics (Centurion XV) với độ tinh cậy p