Bài viết Ảnh hưởng của bức xạ chùm tia điện tử đến độ đồng đều liều và chất lượng xoài cát Hòa Lộc trình bày đánh giá chất lượng xoài cát Hoà Lộc sau chiếu xạ EB; Liều hấp thụ trong trái xoài cát Hoà Lộc; Phân bổ liều trong các thùng xoài cát Hoà Lộc;...
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN ẢNH HƯỞNG CỦA BỨC XẠ CHÙM TIA ĐIỆN TỬ ĐẾN ĐỘ ĐỒNG ĐỀU LIỀU VÀ CHẤT LƯỢNG XỒI CÁT HỊA LỘC Nguyễn Thị Lý cộng Trung tâm Nghiên cứu Triển khai cơng nghệ xạ Úc thức cho phép nhập 04 loại trái long, vải, nhãn xoài từ Việt Nam Tuy nhiên, trái muốn xuất vào thị trường phải xử lý kiểm dịch Sử dụng xạ chùm tia điện tử kiểm dịch trái tươi nói riêng thực phẩm có nguồn gốc thực vật nói chung xu hướng phát triển giới Các kết khảo sát ban đầu cho thấy xạ chùm tia điện tử phù hợp cho chiếu xạ kiểm dịch trái xồi cát Hịa Lộc với trọng lượng trái từ 407 g đến 552g độ dày trái từ 7,3 cm đến 8,0 cm tỷ số bất đồng liều (DUR) nằm giới hạn cho phép ( ≤ 2,5) Chất lượng trái xồi chiếu xạ bị ảnh hưởng khơng đáng kể xử lý dải liều từ 0,4 – 0,8 kGy, hao hụt khối lượng (%), số màu L* (độ sáng), a* (đỏ đến xanh) b* (vàng đến xanh lam) độ cứng có chút thay đổi so với đối chứng (không chiếu xạ) Kết cho thấy, hàm lượng Vitamin C xoài chiếu xạ liều 1,0 kGy giảm nhiều góc màu (giá trị ho) tăng lên đáng kể ngày cuối trình bảo quản Các kết kết luận chiếu xạ chùm tia điện tử xồi cát Hịa Lộc liều lượng chung 0,4 kGy biện pháp kiểm dịch khả thi để trì chất lượng trái xoài MỞ ĐẦU trường Mỹ [1] Chiếu xạ biện pháp kiểm dịch hiệu quả, xử lý kiểm dịch tất lồi trùng gây hại nhiễm trái đóng gói kín mà không gây tác động không mong muốn [2] Liều xạ 300 Gy phê duyệt để kiểm sốt sâu đục hạt xồi xuất từ Hawaii sang lục địa Hoa Kỳ Trái xoài Việt Nam phải kiểm dịch biện pháp chiếu xạ để vượt qua rào cản kiểm dịch thị trường khó tính Mỹ Úc Xoài loại trái nhiệt đới ưa chuộng tiêu thụ nhiều Hoa Kỳ Úc hương vị độc đáo giá trị dinh dưỡng cao Tuy nhiên, hàm lượng nước cao giàu giá trị dinh dưỡng làm cho trái xoài dễ bị công vi sinh vật gây hư hỏng côn trùng gây hại, đặc biệt trái chín Điều làm cho thời hạn sử dụng khả bán thị trường chúng giảm nhanh chóng khơng bảo quản phương pháp phù hợp Có ba loại tia phép sử dụng chiếu xạ Ngồi ra, số lồi trùng gây hại xâm kiểm dịch thực vật tia gamma nguồn Cobal-60; nhập, lây lan trình vận chuyển trao tia X chùm tia điện tử Xu hướng ngày đổi mua bán làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái sử dụng chiếu xạ chùm tia điện tử nhiều ưu vùng đất sâu đục hạt xoài (Ster- điểm vượt trội thời gian xử lý nhanh nochetus olivieri) xâm nhập vào hạt xồi trường hợp trái rau củ đóng gói phù lây lan Châu Á, Châu Phi Châu Đại Dương hợp Tại liều chiếu xạ tối thiểu cần thiết cho xử lý (bao gồm Úc) [1] Loài gây hại cần kiểm dịch thực vật, thời gian xử lý cho gói xử lý kiểm dịch trước xuất xoài vào thị sản phẩm khoảng vài giây, tốc độ Số 70 - Tháng 3/2022 25 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN lợi lớn mặt hàng tươi dễ hỏng nhập lưu kho trước xử lý Khi sử dụng chùm tia điện tử, hàng sản phẩm bốc dỡ, xử lý chất hàng lại để vận chuyển khoảng thời gian Một ưu điểm khác xử lý xạ chùm tia điện tử khả tắt mở dễ dàng trình vận hành Cơng nghệ áp dụng cho nhiều loại sản phẩm tươi sống đặc biệt sản phẩm có nguồn gốc thực vật [3, 4] Khả thâm nhập vào sản phẩm chùm tia điện tử phụ thuộc vào mật độ, đặc tính sản phẩm hướng đặt Do đó, liều hấp thụ điểm sản phẩm tiếp xúc với chùm điện tử bị ảnh hưởng mật độ, hình dạng độ dày sản phẩm chiếu xạ điện tử bị suy giảm phân tán qua vật liệu Không giống với sản phẩm qua chế biến, trái có hình dạng khơng đồng tạo khác biệt lớn mật độ thùng đựng trái Do đó, loại trái khác nhận liều lượng hấp thụ khác trình chiếu xạ Điều quan trọng phải đảm bảo tất vị trí sản phẩm chiếu xạ nhận liều tối thiểu cần thiết xử lý chiếu xạ tỷ lệ bất đồng liều (tỷ lệ Dmax / Dmin) nằm giới hạn cho phép hiệu xử lý chấp nhận Trên thực tế, phần lớn thực phẩm nhận liều hấp thụ lớn liều tối thiểu cần thiết [5] Do đó, màu sắc, kết cấu, hương vị, chí thành phần dinh dưỡng sản phẩm tươi sống bị giảm chất lượng sản phẩm tiếp xúc với chùm tia điện tử với liều lượng cao Do đó, liều hấp thụ tối đa phải giới hạn không cao 1,0 kGy theo yêu cầu FDA, tỷ lệ bất liều đồng (Dmax/ Dmin) không cao 2,5 khuyến cáo APHIS / USDA [6] Trong nghiên cứu này, xồi cát Hịa Lộc chiếu xạ EB (năng lượng 10 MeV) Trung tâm Nghiên cứu Triển khai Công nghệ xạ (Vinagamma) với liều lượng chung 400 Gy, tỷ lệ bất đồng liều bên xoài thùng đựng xoài xác định, để đảm bảo yêu cầu Úc Hoa Kỳ xử lý kiểm dịch xạ Ảnh hưởng liều chiếu xạ đến tiêu 26 Số 70 - Tháng 3/2022 chất lượng xồi khảo sát theo thời gian bảo quản VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu Xoài cát Hịa Lộc thu mua từ Cơng ty Xuất Nhập Khẩu Trái Cây Chánh Thu tỉnh Bến Tre chuyển đêm Trung tâm Vinagamma Các có khối lượng từ 407 đến 552g dày từ 7,3 đến 8,0 cm đóng gói thùng carton kích thước dài x rộng x cao: 42 x 31,5 x 12 (cm) (10 quả/ thùng) để chiếu xạ EB Liều kế B3 WINdose GEX Corp., Mỹ cung cấp sử dụng để đo liều hấp thụ thí nghiệm 2.2 Phương pháp 2.2.1 Mơ Monte Carlo Nghiên cứu khảo sát phân bố liều hấp thụ trái xoài cát Hoà Lộc chiếu xạ chùm tia điện tử 10 MeV thực mơ Monte Carlo sử dụng chương trình MCNP5 Để giảm sai số thống kê xuống mức nhỏ 5%, tồn q trình lấy mẫu lặp lặp lại với 106 lịch sử hạt Kết mơ Monte Carlo giá trị trung bình số lịch sử lấy mẫu để giải vấn đề đặt [7] Xồi có độ dày lớn chọn giả định dạng hình ellipsoid để chạy mô với chiều dài (L), chiều rộng (W) độ dày (T) (Hình 1) Chiều dài, chiều rộng độ dày 16,9, 8,6 8,0 cm thịt, 11,2, 4,9 2,0 cm hạt Tỷ trọng trung bình 1,0 g/cm3 1,05 g/cm3 thịt hạt Thông số vào vật liệu (thịt hạt xoài) lấy từ sở liệu dinh dưỡng quốc gia USDA để tham khảo theo báo cáo Eromosele cộng (1998) [8] Những liệu sử dụng để tính tốn thành phần nguyên tố hoá học dựa tỷ lệ thành phần khối lượng có mơ tế bào [9] (Bảng 1) THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN Bảng Thành phần nguyên tố hoá hoc tỷ trọng thịt hạt xồi thực tế (tính theo phần trăm khối lượng) 2.2.2 Chiếu xạ khác giữ nguyên Trái xồi đặt thùng Các thí nghiệm chiếu xạ thực máy carton (dài x rộng x cao: 42 x 31,5 x 12 (cm)) gia tốc chùm tia điện tử UERL-10-15S2 (Nga xử lý với liều lượng hấp thụ mục tiêu 0,4, 0,6, cung cấp) với mức lượng 10 MeV, 15 kW 0,8 1,0 kGy Tất thí nghiệm thực VINAGAMMA, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt nhiệt độ phịng với ba lần lặp lại Nam Sản phẩm chiếu xạ đặt hệ thống Để đo liều lượng hấp thụ bề mặt bên băng tải chiếu xạ hai mặt Liều chiếu xạ cho xoài, liều kế đặt bề mặt quả, mục đích cụ thể kiểm soát cách thiết bên hình Sau chiếu xạ, lập thơng số vận hành Để tạo liều 0,4 kGy bảo quản nhiệt độ 16oC để xác định màu thông số máy thiệt lập với tần số xung sắc, độ cứng, vitamin C, hao hụt khối lượng 37,8 Hz, độ rộng quét 500 mm, tốc độ băng tải thời gian bảo quản Mẫu chưa chiếu xạ 0,85 m/phút thời gian cho xung s Để sử dụng làm đối chứng Đối với nghiệm tạo liều chiếu xạ 1,0 kGy mặt, tần số xung thức, thùng (10 /thùng) sử dụng cho tăng lên 87,5 Hz, thông số ba lần lặp lại Hình Mặt cắt ngang xồi dọc theo trục để mơ Hình Vị trí liều kế B3 thùng xồi cát Hồ Lộc Hình Vị trí liều kế B3 bề mặt (a) bên (b) trái xoài cát Hoà Lộc Số 70 - Tháng 3/2022 27 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN 2.2.3 Đánh giá chất lượng xoài cát Hoà Lộc sau x 12 (cm) phù hợp cho chiếu xạ xồi cát Hịa chiếu xạ EB Lộc cỡ 10 trái với khối lượng trái dao động từ 407 Xác định tỉ lệ hao hụt khối lượng: Hao hụt khối đến 552 g độ dày từ 7,3 đến 8,0 cm lượng tự nhiên tính cơng thức (%): (M1-M2)/M1 3.2 Liều hấp thụ trái xoài cát Hồ Lộc Để tính liều dọc theo trục chính, xồi phân Trong đó, M1 khối lượng trái trước bảo thành phần có bề dày 1,0 ± 0,02 cm Hình quản (g), M2 khối lượng lần theo dõi (g) cho thấy mô cung cấp phân bố liều Đo màu sắc: Màu bề mặt xoài đo chi tiết so với thực nghiệm phân bố máy đo màu Minolta (ModelCR400, Konica Mi- liều bên trái mô thực nghiệm nolta Co., Nhật Bản) hệ thống L * a * b * tương đương Chiếu xạ hai mặt cho thấy Trong hệ thống này, L * biểu thị độ sáng – tối, a * giá trị liều lượng có xu hướng tăng lên hai đầu (từ đỏ đến xanh lục) b * (từ vàng đến xanh lam) trái giảm hạt Giá trị DUR thu từ ghi lại cho mẫu Các giá trị góc màu thực nghiệm 2,19 Kết đáp ứng yêu cầu (ho) tính tốn (McGuire, 1992) [10] Các kiểm dịch với DUR ≤ 2,5 Kết liều tăng cao phép đo thực điểm khác hai đầu trái giải thích electron bị giá trị trung bình tính tốn lượng lượng khơng đáng kể khơng khí trước va vào trái giao thoa Hàm lượng axit ascorbic: xác định theo chùm tia kép (trên dưới) nên lượng phương pháp AOAC 96721 [11] tích tụ sản phẩm Tại điểm bắt đầu, liều lượng tăng dần từ vỏ đến hạt sau giảm 2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu hạt Kim cộng (2008) báo cáo Tất số liệu thu thập nghiệm hầu hết vật liệu sinh học, khoảng thức thí nghiệm phân tích phương sai cách cm từ bề mặt vào nằm vùng (ANOVA) phần mềm thống kê SPSS 11.0 tích luỹ liều lượng chiếu xạ chùm tia điện tử mức ý nghĩa p < 0,05 10 MeV [12] KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phân bổ liều thùng xoài cát Hoà Lộc Bảng Phân bố liều thùng xoài cát Hoà Lộc Kết đo liều thùng xoài cát Hoà Lộc thể bảng Kết cho thấy phân bố liều đồng vị trí khác thùng xoài cát Hoà Lộc (DUR = 1,59 ± 0,08) áp dụng chiếu xạ mặt Các liều hấp thụ nằm khoảng 405–646 Gy Kết khẳng định thùng carton có kích thước 42 x 31,5 28 Số 70 - Tháng 3/2022 a b Hình Mô (a) thực nghiệm (b) liều hấp thụ bên xồi cát Hịa Lộc THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN 3.3 Chất lượng xồi cát Hoà Lộc Độ cứng liên quan đến khả chịu tải trọng trái trước bị vỡ va đập trình xử lý [13] Độ cứng xồi giảm khác biệt có ý nghĩa thống kê xử lý chiếu xạ EB (Bảng 3) Giá trị độ cứng nhỏ ghi nhận chiểu xạ liều 1,0 kGy sau 21 ngày bảo quản Độ cứng giảm nhanh sau ngày bảo quản xử lý liều nhỏ 0,6 kGy ngày bảo quản xử lý chiếu xạ liều 0,8 đến 1,0 kGy Điều giải thích rằng, xồi trái có đỉnh hơ hấp đột biến nên tiếp tục chín q trình bảo quản, xử lý chiếu xạ kìm hãm q trình chín xồi Kết trương tự báo cáo Lacroix cộng (1992) xử lý chiếu xạ tia gamma liều 0,6 0,9 kGy giảm độ cứng khác biệt có ý nghĩa so với khơng chiếu xạ [14] El-Samahy cộng (2000) nhận thấy độ cứng xoài giảm xử lý chiếu xạ tia gamma liều 0,5 kGy 1,5 kGy [15] Bảng Ảnh hưởng chiếu xạ EB đến độ cứng xồi cát Hồ Lộc suốt q trình bảo quản Bảng Ảnh hưởng chiếu xạ EB đến hao hụt khối lượng xoài cát Hoà Lộc suốt trình bảo quản Giá trị trung bình hang (thời gian bảo quản) thể chữ khác khác biệt có ý nghĩa thơng kê (P