Dự án stem và KHKT cho hs THPT

Báo cáo cuộc thi stem dành cho hs THPT. Đề tài bảo quản cà chua. Cà chua rất tốt cho sức khỏe. Giá trị dinh dưỡng của cà chua đến từ thành phần giàu vitamin, khoáng chất và các loại dưỡng chất quan trọng bao gồm vitamin A , vitamin C và vitamin K vitamin B6, folate và thiamin. Ngoài ra, cà chua còn là nguồn thực phẩm giàu kali, mangan, magiê, can xi, photpho và đồng, chất xơ và protein. Đặc biệt, trong thành phần cà chua còn có một số hợp chất hữu cơ như lycopene, quercetin, kaempferol, lutein, zeaxanthin, carotenoid và bioflavonoid, axit coumaric và axit chlorogenic, sắt …có ý nghĩa quan trọng đối với sức khỏe con người.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH

TRƯỜNG THPT

BÁO CÁO DỰ ÁN STEM

DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CẤP TỈNH

NĂM HỌC 2022-2023

Tên dự án: Bảo quản cà chua bằng tro bếp, kéo dài thời

gian tiêu thụ, giải quyết bài toán “được mùa mất giá”

của người nông dân.

Nam Định, tháng 11 năm 2022

I Lí do chọn đề tài nghiên cứu.

Quê em chủ yếu người dân làm nông nghiệp Người nông dân lao động vất

vả, bên cạnh việc đối mặt với thiên tai, sâu bệnh, thì câu chuyện “được mùa mất giá” vẫn luôn xảy ra khi đến mùa thu hoạch Cà chua là một ví dụ! Khi rộ mùa, vào khoảng tháng 11 đến tháng 12 âm lịch, các ruộng cà chua của nông dân chín rộ Khi

đó, ở chợ chỉ bán được 4.000 đồng – 7.000 đồng/1 kg; thương lái thu mua chỉ 3.000 – 5.000 đồng Nếu không hái, chỉ một vài ngày sương muối, cà chua sẽ rụng hết, thối rữa

Thế là, cà chua được đóng thùng bán cho thương lái, hoặc được mang ra chợ,

đổ đống, bán đẩy Giá rẻ, nài nỉ mới có người mua Chúng em từng hỏi bố mẹ mình rằng, liệu có cách nào để bảo quản cà chua lâu hơn, để giãn thời gian bán ra thị trường, khi thị trường bớt dư thừa rồi bán, để có giá cao hơn hay không?

Bố mẹ và những người trồng cà chua đều bảo rằng: nếu muốn vậy, chỉ phun thuốc bảo quản thôi!!

Em hình dung được rằng, nếu phun thuốc bảo quản, chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng Bởi vậy mà bố mẹ, cũng như những người nông dân khác, vẫn lựa chọn cách chấp nhận bán ra thị trường ồ ạt với giá rẻ

“Giải pháp thế nào đây?”

Bằng tất cả những hiểu biết từ nhiều môn học ở trường phổ thông, cùng với

sự học hỏi, tìm kiếm các thông tin từ internet, chúng em đã làm thí nghiệm, nghiên cứu và đưa được giải pháp bảo quản cà chua an toàn, hiệu quả, nhằm mục đích kéo dài thời gian tiêu thụ, nâng giá bán quả cà chua tương xứng với giá trị của nó

II Mục đích, giới hạn nghiên cứu.

1 Mục đích nghiên cứu

-Nghiên cứu để tìm giải pháp bảo quản quả cà chua an toàn, không ảnh hưởng đến dinh dưỡng của cà chua và không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.

-Chi phí bảo quản thấp, để có thể áp dụng đại trà cho nhiều hộ nông dân.

2 Giới hạn nghiên cứu.

-Nghiên cứu hiện dấu hiệu hư hỏng, nguyên nhân hư hỏng chủ yếu của quả

cà chua Giải pháp để giảm thiểu sự hư hỏng đó

-Nghiên cứu các điều kiện để tạo ra môi trường bảo quản cà chua

-Làm các thí nghiệm kiểm chứng.

III Nội dung, quy trình, phương pháp nghiên cứu.

1 Nội dung nghiên cứu.

-Dựa trên nền tảng là kiến thức các bộ môn hóa học, sinh học, công nghệ

để nghiên cứu nguyên nhân, dấu hiệu hư hỏng và giải pháp bảo quản quả cà chua

2 Quy trình nghiên cứu.

-Nghiên cứu dấu hiệu hư hỏng và nguyên nhân hư hỏng chủ yếu của quả cà chua (tìm hiểu qua nghiên cứu cà chua tại ruộng và phỏng vấn bà con nông dân)

-Đề xuất giải pháp bảo quản cà chua và thử nghiệm: cấp đông, ngâm nước muối, phủ tro bếp, phủ cát Chọn giải pháp tốt nhất

-Nghiên cứu cơ sở khoa học để có được phương pháp bảo quản cà chua (đã thử nghiệm thành công ở trên); phân tích các yếu tố khác để đưa ra quy trình tối ưu

3 Phương pháp tiến hành nghiên cứu:

3.1.Tìm hiểu về dấu hiệu, nguyên nhân hư hỏng cà chua, phương pháp bảo quản cà chua mà người nông dân đang áp dụng hiện tại:

Phương pháp: Thăm ruộng cà chua và phỏng vấn người nông dân.

Kết quả: Cà chua thường hư hỏng do sương muối, nấm, sâu bệnh, va đập, để

chín lâu mà không tiêu thụ kịp Quả cà chua có dấu hiệu hư hỏng thường là vỏ có chấm đen, cứng mềm không đều, nứt vỏ, thối cuống Hiện nay, bản thân người nông dân tại địa phương (là người trực tiếp sản xuất cà chua) chưa có giải pháp bảo quản, chủ yếu bán đẩy ra thị trường mặc dù giá cả rất rẻ

3.2 Thực hiện các thí nghiệm bảo quản cà chua:

Tiến hành chọn cà chua: Quả vừa chín, cuống còn tươi, không sâu bệnh, không bị dập, không nứt vỏ

3.2.1 Phương pháp cấp đông: Chọn cà chua và rửa sạch với nước Để hoàn

toàn ráo nước Cho cà chua vào túi ni – lon, buộc kín và cấp đông

Kết quả: Cà chua cấp đông không hư hỏng, nhưng khi rã đông thì cà chua mềm nhũn, thâm bầm; chỉ có thể chế biến ngay, không thể tiếp tục tiêu thụ

3.2.2 Phương pháp ngâm nước muối: Chọn cà chua, rửa sạch bằng nước.

Sau đó ngâm nước muối loãng 30 phút Vớt ra để ráo nước, xếp cà chua vào thùng thoáng khí và để nơi râm mát

Kết quả: Cà chua có thể để được 5 – 10 ngày không hư hỏng, không ảnh hưởng đến chất lượng Tuy nhiên cà chua chín hơn ban đầu Xem xét thấy thời gian bảo quản 5 – 7 ngày là quá ngắn cho việc kéo dài thời gian tiêu thụ cà chua

3.2.3 Phương pháp phủ cát: Cát mịn, nhặt sạch đá, sỏi; phơi khô (không

còn ẩm) Chọn cà chua, rửa sạch, để nguyên cuống, để hoàn toàn ráo nước Xếp cà chua vào thùng giấy, phủ cát lên kín bề mặt cà chua

Kết quả: Cà chua bị hỏng dần từ ngày thứ 5, đặc biệt các quả phía dưới Vì thế phương pháp phủ cát là không phù hợp

3.2.4 Phủ tro bếp: Gom tro bếp từ việc đốt cháy rơm rạ, vỏ trấu; tro còn

khô như lúc mới cháy xong; và đã nguội hoàn toàn Rây tro để loại bỏ phần chưa cháy hết, loại bỏ đất, sỏi bị lẫn vào

Chọn cà chua, rửa sạch và để hoàn toàn ráo nước Lót một lớp tro ở đáy thùng carton, xếp cà chua vào thùng và phủ kín tro lên toàn bộ cà chua Để thùng ở nơi thoáng mát

Kết quả: Sau 1 tuần, không có quả cà chua nào hư hỏng

Sau 2 tuần, không có quả cà chua nào hư hỏng

Sau 3 tuần, có 2 quả bị mềm ở phần cuống Tuy nhiên khi bổ quả cà chua, bên trong không bị hư hỏng

Sau 4 tuần, không có thêm quả nào hư hỏng ngoài 2 quả nói trên

Kết luận: Có thể sử dụng tro bếp để bảo quản cà chua, nhằm mục đích kéo dài thời gian tiêu thụ, giảm được tình trạng cà chua được bán ồ ạt ra thị trường, giá bán rẻ, người nông dân bị thiệt

3.3 Tìm hiểu cơ sở khoa học, tối ưu hóa quy trình bảo quản cà chua bằng tro bếp:

3.3.1 Kiến thức hóa học

-Tro bếp là sản phẩm cháy chủ yếu từ gỗ, lá cây, rơm rạ, vỏ trấu; thành phần chủ yếu của tro bếp là cacbon, hợp chất silicat, hợp chất cacbonat

+ Cacbon có khả năng hấp phụ, giúp làm giảm các chất độc hại còn dư lại trên vỏ cà chua (do quá trình sử dụng phân bón không hợp lý, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật)

+ Hợp chất silicat cùng với độ ẩm thấp của tro bếp, tạo ra môi trường khô, có khả năng chống ẩm, chống lại sự phát triển của nấm và vi khuẩn; hạn chế được tốc

độ hư hỏng của cà chua

+ Hợp chất cacbonat tạo ra môi trường kiềm, là môi trường ít phù hợp cho các loại vi sinh vật phát triển

- Cần bảo quản cà chua ở nền nhiệt độ độ thấp, làm giảm tốc độ các phản ứng chuyển hóa, làm chậm quá trình chín của cà chua Cà chua chính vụ ở miền

Bắc nước ta thu hoạch vào khoảng tháng 11 âm lịch, thời tiết khá thuận lợi cho việc bảo quản cà chua

3.3.2 Kiến thức sinh học

-Quả cà chua chín nhờ tích lũy khí etilen Để bảo quản cà chua được lâu, cần hạn chế quá trình tích lũy khí này Giải pháp được đề xuất là ngăn không cho các quả cà chua tiếp xúc trực tiếp với nhau, tránh tích tụ khí etilen; đặc biệt là các quả

cà chua đã chín Vì vậy, khi chọn cà chua, nên lưu ý chọn quả bắt đầu chín, có độ chín đồng đều Khi xếp cà chua vào thùng bảo quản, nên xếp không quá sít vào nhau, cần xếp theo lớp cà chua và tro bếp xen kẽ; không nên xếp quá nhiều cà chua vào một thùng, tránh trường hợp lượng khí etilen tích tụ sẽ khiến cà chua chín nhanh

-Cà chua sẽ khô nếu độ ẩm thấp; sẽ mốc nếu độ ẩm quá cao Vì vậy cần kiểm soát độ ẩm tốt trong giới hạn nhất định Bảo quản cà chua ở nơi thoáng, tránh để tro bếp hút ẩm, tạo ra độ ẩm cao, gây giảm hiệu quả bảo quản

3.3.3 Kiến thức môn công nghệ

-Tro bếp có hàm lượng Kali tương đối cao, giúp tăng khả năng chống chịu,

tăng độ cứng của thành vách tế bào, giúp vỏ cà chua giữ vững được cấu trúc, làm thành “vách chắn” bảo vệ quả cà chua

3.4 Quy trình bảo quản sau khi nghiên cứu tối ưu hóa:

3.4.1 Chuẩn bị tro bếp:

-Tro bếp cần chọn tro còn khô nguyên, chưa bị ẩm Nếu có thể dùng tro đốt

lá cây, rơm rạ, vỏ trấu là tốt nhất

-Sàng để lấy phần tro mịn, loại bỏ đất, sỏi và phần chưa cháy hết

3.4.2 Chọn cà chua:

-Mục đích bảo quản là để kéo dài thời gian tiêu thụ, tăng giá bán Vì vậy tiến

hành chọn và bảo quản khi cà chua rộ mùa, giá bán rẻ

- Chọn quả vừa bắt đầu chín (chưa chín đỏ), cuống còn tươi (không vặt cuống), không bị dập, không sâu bệnh Hái cà chua khi thời tiết khô ráo (không để

cà chua bị ướt)

3.4.3 Thực hiện bảo quản:

-Sử dụng thùng giấy (bìa carton) để bảo quản cà chua Nên dùng thùng loại vừa, bảo quản từ 5 – 8 kg cà chua

- Rải một lớp tro bếp dưới đáy thùng Xếp cà chua lên, xen kẽ lớp cà chua và lớp tro Trên cùng phủ một lớp tro phủ kín toàn bộ cà chua

-Đậy nắp thùng (không dán kín), để ở nơi thoáng mát

Quy trình trên giúp bảo quản cà chua trong thời gian một tháng với tỉ lệ hư hỏng dưới 5%

Không những bảo quản tốt để giữ cà chua được lâu mà quá trình bảo quản này còn giúp đào thải các chất độc hại còn dư lại trên vỏ cà chua nhờ khả năng hấp phụ của cacbon có trong tro bếp

3.4.4 Sử dụng cà chua sau bảo quản:

Quá trình bảo quản trên giúp giữ lại gần như hoàn toàn dinh dưỡng của cà chua Cà chua sau khi bảo quản, tùy thời điểm thích hợp có thể mang ra tiêu thụ Trước khi mang ra tiêu thụ, người nông dân có thể rửa sạch cà chua với nước để cà chua có màu sắc bắt mắt như ban đầu Sau khi rửa sạch cần để hoàn toàn ráo nước

IV KẾT QUẢ, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ DỰ ÁN.

1 Kết quả các lần thử nghiệm:

Lần thử

nghiệm

Số quả Chất lượng

quả lúc hái

Sau 1 tuần Sau 2 tuần Sau 3 tuần Sau 4 tuần

đã chín đỏ, không sâu bệnh,

không hư hỏng

Không có quả hư hỏng, cà chua hầu như không

có biến đổi gì so với ban đầu

Không có quả hư hỏng, cà chua hầu như

không có biến đổi nào đáng kể

Có 2 quả bị mềm

cuống; bổ

ra bị hỏng 1/3 quả quanh cuống

Phần còn lại cà chua vẫn đều màu, cứng, không thối rữa

Không có thêm quả hỏng Các quả còn lại chỉ chín đậm màu hơn

chín không đồng đều,

xước, sần sùi ở vỏ;

quả mất cuống

Không có quả hỏng;

có 3 quả

do có vết xước ở vỏ ngay từ đầu nên tro bếp

Những quả xước

hỏng Các quả còn lại không ảnh hưởng gì

Các quả ban đầu mất cuống thì sau 3 tuần quả bị thối phần cuống Quả ban đầu

Các quả đã chín đỏ ngay từ đầu thì sau 4 tuần bị hỏng Các quả không

bị xước vỏ,

bám vào vùng vỏ xước, tro bếp thấm hết nước

và quả không bị hỏng

chín kỹ thì sau 3 tuần

bị mềm

không sần sùi, không mất cuống thì an toàn sau 4 tuần

chín, không sâu bệnh, không bị dập

Không có quả hỏng

Màu sắc không có biến đổi

Không có quả hỏng

Màu quả hơi đỏ hơn so với ban đầu

Không có quả hỏng

Có 2 quả hơi mềm

vỏ 28 quả còn lại không có gì bất thường

Có 2 quả hỏng 28 quả còn lại chỉ chín hơn, vỏ cà chua trở nên giai hơn

chín, không sâu bệnh, không bị dập

Không có quả hỏng

Màu sắc không có biến đổi

Không có quả hỏng

Màu quả hơi đỏ hơn so với ban đầu

Không có quả hỏng

Có 3 quả hơi mềm

vỏ Các quả còn lại cơ bản không

có biến đổi gì

Có 2 quả hỏng 48 quả còn lại chỉ chín hơn, vỏ cà chua trở nên giai hơn, phần thịt cà chua

đỏ đẹp, giữ nguyên màu sắc và mùi vị

2 Một số hình ảnh của quá trình thí nghiệm đã tiến hành

Cà chua lúc chuẩn bị bảo quản

Cà chua sau 3 tuần bảo quản bằng tro bếp

Một số quả cà chua bị sần sùi, rách vỏ trước khi đưa bảo quản; nhưng được tro bếp lấp đầy và bảo vệ, sau

2 tuần vẫn không bị hỏng.

3 Đánh giá hiệu quả:

Việc bảo quản cà chua bằng tro bếp có cơ sở khoa học như đã phân tích

ở trên, và thực sự hiệu quả với kết quả thử nghiệm rõ ràng, cụ thể Như vậy phương pháp bảo quản cà chua bằng tro bếp hoàn toàn có thể thực hiện được, đặc biệt với quy mô gia đình Với thời gian bảo quản một tháng, với tỉ lệ hư hỏng dưới 5% là có thể chấp nhận được

IV KẾT LUẬN

Cà chua rất tốt cho sức khỏe Giá trị dinh dưỡng của cà chua đến từ thành phần giàu vitamin, khoáng chất và các loại dưỡng chất quan trọng bao gồm vitamin

A , vitamin C và vitamin K vitamin B6, folate và thiamin Ngoài ra, cà chua còn là nguồn thực phẩm giàu kali, mangan, magiê, can xi, photpho và đồng, chất xơ và protein Đặc biệt, trong thành phần cà chua còn có một số hợp chất hữu cơ như lycopene, quercetin, kaempferol, lutein, zeaxanthin, carotenoid và bioflavonoid, axit coumaric và axit chlorogenic, sắt …có ý nghĩa quan trọng đối với sức khỏe con người

Tuy nhiên, quá trình sản xuất hay bảo quản cà chua còn sử dụng nhiều thuốc bảo vệ thực vật, thuốc bảo quản Nên việc sử dụng cà chua trong bữa ăn hàng ngày vẫn là nỗi băn khoăn của nhiều người nội trợ Vì vậy, bảo quản cà chua bằng tro bếp tuy là phương pháp thủ công, nhưng rất đáng để bà con nông dân lưu tâm, cùng nhau hướng đến những sản phẩm nông sản an toàn, nâng cao chất lượng nông sản, để người tiêu dùng an tâm khi lựa chọn nông sản Việt

Phương pháp bảo quản cà chua bằng tro bếp rõ ràng mang lại hiệu quả, có độ

an toàn cao, dễ áp dụng, đặc biệt với quy mô hộ gia đình làm nông nghiệp Tuy rằng tro bếp hiện nay ít, do hầu hết gia đình không còn sử dụng bếp củi, bếp rạ Nhưng nguồn tạo ra tro lại rất nhiều, đó là vỏ trấu, rơm rạ, lá cây Người nông dân

hoàn toàn có thể đốt để lấy tro Hơn nữa, khi mục tiêu đốt rơm rạ, vỏ trấu để lấy tro

sử dụng cho việc bảo quản cà chua, người nông dân cần đốt tập trung, phơi khô trước khi đốt, tránh được việc đốt rơm rạ tràn lan, gây ô nhiễm môi trường như hiện tại

Ngoài việc bảo quản cà chua để giãn thời gian tiêu thụ, người dân cũng có thể sử dụng cách này để bảo quản cà chua sử dụng dần, vừa an toàn, vừa tiết kiệm Chúng em rất mong được ban tổ chức “Ngày hội Stem” xem xét, phân tích và công nhận tính ứng dụng cao của dự án, để dự án có cơ hội được phổ biến tới bà con nông dân trồng cà chua trên quê hương Nam Định thân yêu Chúng em mong muốn góp một phần hiểu biết của mình để có thể giúp đỡ bà con nông dân tăng giá trị của sản phẩm, bán được ra thị trường với giá cả tương xứng với giá trị Mong rằng nỗi

lo “được mùa mất giá” vơi đi phần nào với bà con trồng cà chua

Chúng em chân thành biết ơn sự tư vấn, hỗ trợ của giáo viên hướng dẫn và sự hợp tác, chia sẻ của bà con trồng cà chua tại địa phương, đã giúp chúng em hoàn thiện đề tài này

MỤC LỤC

Trang

I Lí do chọn đề tài nghiên cứu 1

II Mục đích, giới hạn nghiên cứu 1

1 Mục đích nghiên cứu

1

2 Giới hạn nghiên cứu 1

III Nội dung, quy trình, phương pháp nghiên cứu 2

1 Nội dung nghiên cứu 2

2 Quy trình nghiên cứu 2

3 Phương pháp tiến hành nghiên cứu 2

3.1.Tìm hiểu về dấu hiệu, nguyên nhân hư hỏng cà chua, phương pháp bảo quản cà chua mà người nông dân đang áp dụng hiện tại 2

3.2 Thực hiện các thí nghiệm bảo quản cà chua 2

3.2.1 Phương pháp cấp đông 2

3.2.2 Phương pháp ngâm nước muối 2

3.2.3 Phương pháp phủ cát 3

3.2.4 Phủ tro bếp 3

3.3 Tìm hiểu cơ sở khoa học, tối ưu hóa quy trình bảo quản cà chua bằng tro bếp 3

3.3.1 Kiến thức hóa học 3

3.3.2 Kiến thức sinh học 4

3.3.3 Kiến thức môn công nghệ 4

3.4 Quy trình bảo quản sau khi nghiên cứu tối ưu hóa 4

3.4.1 Chuẩn bị tro bếp 4

3.4.2 Chọn cà chua 4

3.4.3 Thực hiện bảo quản 5

3.4.4 Sử dụng cà chua sau bảo quản 5

IV KẾT QUẢ, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ DỰ ÁN 5

1 Kết quả các lần thử nghiệm 5

2 Một số hình ảnh thí nghiệm 7

2 Đánh giá hiệu quả 8

IV KẾT LUẬN 9

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Một số tư liệu thu thập được từ các website: www.vinamilk.com.vn; www.bachhoaxanh.com; ihoctot.com; nongnghieppho.com