nghiên cứu giảm liều chiếu xạ kiểm dịch cho trái thanh long xuất khẩu

Ảnh hưởng của bức xạ chùm tia điện tử đến giá trị L* của vỏ quả thanh long ruột trắng vỏ đỏ trong thời gian bảo quản.. Ảnh hưởng của bức xạ chùm tia điện tử đến giá trị a* của vỏ quả tha

TỔNG QUAN

Giới thiệu về thanh long

2.1.1 Nguồn gốc và tình hình phát triển

Thanh long (Hylocereus spp.) còn gọi là Pitaya hay Pitahaya là một loại cây xương rồng thuộc họ Cactaceae, thuộc phân họ Catoidea của tông Cactea (Jaafar và cộng sự, 2009) Chúng là loài cây nhiệt đới và có nguồn gốc từ Mexico, Châu Á và Nam Mỹ (Perween và cộng sự, 2018) Hiện nay, thanh long được trồng thương mại ở hơn 20 quốc gia nhiệt đới và cận nhiệt đới như Úc, miền nam Florida, Mexico, Nhật Bản, miền nam Trung Quốc, Đài Loan, Việt Nam, Thái Lan,…(Wong & Siow, 2015) Sự tồn tại của cây thanh long ở nhiều vùng nhiệt đới là do nó có khả năng chịu được khí hậu khô với nhiệt độ lên tới 40°C (Minh và cộng sự, 2019)

Tại Việt Nam, thanh long được trồng rộng rãi và phổ biến Chúng được coi là loại cây có nhiều tiềm năng, không chỉ cho năng suất cao, chất lượng tốt mà còn cho hiệu quả kinh tế rất lớn Tính đến thời điểm năm 2022 diện tích trồng thanh long trên địa bàn cả nước đạt gần 55.000 ha, sản lượng 1.285 triệu tấn Việt Nam được đánh giá là một trong 4 quốc gia có sản lượng thanh long cao nhất thế giới (Theo Tổng cục Thống kê) Ở Việt Nam, cây thanh long được trồng nhiều ở các tỉnh như: Bình Thuận chiếm 50,73% diện tích cả nước, tiếp đến là Tiền Giang 16,42%, Long An là 15,15% Năm 1995, cả nước mới có 2,3 nghìn hecta thanh long, sản lượng 22,8 nghìn tấn Đến năm 2022, diện tích thanh long nước ta đạt 54,8 ngàn hecta, năng suất 243,7 tạ/ha, sản lượng 1.285,9 nghìn tấn, trong đó: Duyên hải Nam Trung Bộ có diện tích thanh long lớn nhất 28 nghìn hecta, sản lượng đạt 595,1 nghìn tấn, tập trung chủ yếu ở tỉnh Bình Thuận, diện tích 27,8 nghìn hecta, sản lượng 594 ngàn tấn

B ả ng 2.1 Sản lượng và diện tích trồng thanh long của Việt Nam giai đoạn 2016-2019

2016 2017 2018 2019 Sản lượng (Đơn vị: Triệu tấn) 0,8337 0,9528 1,0561 1,2425

Tăng trưởng sản lượng hàng năm (%) 14,29 4,95 20

Diện tích (Đơn vị: Ha) 44.556 48.900 54.000 964.000

Tăng trưởng diện tích hàng năm (%) 10 10 1,685

2.1.2 Đặc điểm hình thái của thanh long

Thanh long là loại cây thân bò lan Thân và cành có màu xanh, có 3 cạnh, bìa cạnh có nhiều thùy nhỏ tạo thành hình gợn sóng Đáy mỗi thùy có 3-5 gai nhỏ Nếu cắt ngang thân có thể thấy có 2 phần rõ rệt, phần ngoài là nhu mô chứa diệp lục, phần trong là lõi cứng hình trụ, quang hợp theo kiểu các cây vùng sa mạc Số lượng cành trên cây tăng dần theo độ tuổi, cây một năm tuổi trung bình có khoảng 30 cành, hai năm tuổi có 70 cành, ba năm tuổi có

100 cành, bốn năm tuổi có 130 cành, từ năm năm tuổi trở lên duy trì khoảng 150-170 cành Chiều dài cành từ 80-100 cm

Hoa thanh long là loại hoa lưỡng tính, tương đối lớn, dài trung bình 25-35 cm, nhiều lá đài và cành hoa dính vào nhau thành ống Có nhiều nhị đực với vòi nhị đài và mô nhụy cái dài 18-24cm, đường kính 5-8 mm, núm nhụy chia làm nhiều nhánh Hoa thanh long ra từng bông xung quanh cành, hoa tự thụ phấn Hoa thường nở tập trung từ 3-5 ngày, từ hoa nở đến quả chín 30-35 ngày

Tại Việt Nam, giống thanh long được trồng phổ biến là thanh long ruột trắng vỏ đỏ (trồng nhiều ở Bình Thuận và Chợ Gạo), thanh long vỏ đỏ ruột đỏ LĐ1 và vỏ đỏ ruột tím hồng LĐ5 (do Viện Cây Ăn Quả Miền Nam lai tạo) Theo sự phân nhóm quả theo cường độ hô hấp, thì thanh long là loại quả có cường độ hô hấp thấp khi chín (70-100 mg CO2/kg/giờ) Cường độ hô hấp của quả cao khi quả còn xanh và giảm dần khi chín Ngoài ra thanh long là loại quả không có đỉnh hô hấp đột biến (Chiến và cộng sự, 2007) và có nguồn gốc nhiệt đới với khả năng chịu hạn giỏi nên được trồng ở các vùng nóng Quả thanh long là loại quả mọng, hình bầu dục có nhiều tai lá xanh, đầu quả lõm sâu thành một hốc Khi còn non vỏ quả màu xanh, khi chín chuyển sang màu đỏ hồng Thịt quả có vị ngọt, màu đỏ hoặc hơi trắng, xen kẽ với nhiều hạt nhỏ màu đen Quả có thể được tiêu thụ tươi hoặc dùng làm thạch, rượu, đồ uống và mứt (Lobo và cộng sự, 2013; Sonawane, 2017) Kích thước quả dài phổ biến từ 12,5-16 cm, đường kính 10-13 cm, trọng lượng từ 300-500 g a) b) c)

Hình 2.1 Cây thanh long (a), Hoa thanh long (b), Quả thanh long (c)

2.1.3 Thành phần dinh dưỡng của quả thanh long

Thanh long vỏ đỏ ruột trắng, vỏ quả có màu đỏ hấp dẫn, thịt quả có nhiều Vitamin C và nguyên tố khoáng như sắt, phospho, kali…Có chứa phytoalbumin mà giá trị cao là tính chất chống oxi hóa Hàm lượng đường của thanh long thì thấp hơn các loại quả nhiệt đới khác và như vậy lại rất phù hợp với những người bị bệnh tiểu đường và huyết áp cao Ngoài ra, quả thanh long còn có hàm lượng sorbitol cao, năng lượng thấp hơn các loại quả khác vì vậy rất tốt cho người lớn tuổi (Lau và cộng sự, 2005)

B ả ng 2.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng có trong 100g thanh long theo USDA

Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng Đơn vị

Carbohydrate, theo sự khác biệt 15,2 g

Chất xơ, tổng khẩu phần ăn 3,1 g Đường, tổng cộng bao gồm NLEA 9,75 g

Natri, (Na) 1 mg kẽm, (Zn) 0,1 mg Đồng, (Cu) 0,082 mg

Vitamin C, (axit ascorbic tổng số) 4,3 mg

2.1.4 Tình hình xuất khẩu thanh long tại Việt Nam

Trong nhiều năm liền, thanh long là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của ngành rau quả Việt Nam Trong đó, giai đoạn từ năm 2017 đến 2021 liên tục ở mốc hơn một tỷ USD (Theo Hiệp hội Rau Quả Việt Nam) Qua thống kê, hiện nay 80 đến 85% sản lượng thanh long của nước ta sản xuất ra hằng năm phục vụ xuất khẩu Trong đó, Trung Quốc là thị trường xuất khẩu thanh long chủ lực, chiếm tỷ trọng hơn 80% tổng kim ngạch xuất khẩu năm 2022 Cho đến tháng 1/2024, thanh long xuất khẩu đạt gần 64 triệu USD, tăng gần 73% so với tháng 12/2023 và tăng 36,7% so với cùng kỳ năm 2023

B ả ng 2.3 Các thị trường xuất khẩu thanh long lớn nhất của Việt Nam giai đoạn 2019-

*Nguồn: Sở Công thương Tiền Giang, Trung tâm Khuyến công và Xúc tiến Thương mại, 2021b Nghiên cứu Ấn Độ và Châu Á số 4 - 2022, tr.9-16

Ngoài thanh long quả tươi, hiện nay, Việt Nam cũng sản xuất các sản phẩm chế biến từ thanh long như nước ép, sấy khô, bánh mì thanh long… Một số sản phẩm thanh long chế biến đã được xuất khẩu

B ả ng 2.4 Kim ngạch xuất khẩu thanh long các loại (Đơn vị: Triệu USD)

Sản phẩm thanh long phổ biến 2019 2020

Thanh long tươi ruột trắng 1,080 769,92

Thanh long tươi ruột đỏ 152,47 270,3

Sản phẩm thanh long qua chế biến (nước ép thanh long, thanh long sấy) 2,73 10,663

*Nguồn: Sở Công thương Tiền Giang, Trung tâm Khuyến công và Xúc tiến Thương mại, 2021a Để thanh long được xuất khẩu qua các thị trường khó tính như Mỹ, Châu Âu, thanh long cần đạt được các tiêu chuẩn như chứng nhận theo tiêu chuẩn GlobalGaP, VietGAP… Ngoài ra giống thanh long được phép xuất khẩu qua thị trường Mỹ là thanh long ruột trắng và ruột đỏ Quả sạch, hình dạng đẹp, vỏ có màu đỏ trên 70% diện tích quả Quả vừa chín khoảng 80-85%, vỏ quả trong giai đoạn cuối chuyển từ màu xanh sang màu đỏ, tai quả thằng, dày, cứng, có màu xanh và kích thước thanh long đạt chuẩn xuất khẩu phải có chiều dài trên 1,5 cm Quả không có vết tổn thương cơ học hay chỗ bị thâm, không có đốm xanh hay vết cháy do nắn và không bị vết của nấm, côn trùng gây hại Các lô thanh long xuất khẩu phải đạt các điều kiện về chuẩn kỹ thuật và nguồn gốc xuất xứ: Mã số vùng trồng, mã số cơ sở đóng gói và mã số nhà máy xử lý chiếu xạ Thanh long xuất khẩu sang Mỹ cần phải tuân thủ Hiệp định vệ sinh an toàn thực phẩm và kiểm dịch động thực vật (SPS), đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và các chất tồn dư khác ở dưới mức cho phép, không có các loại sâu bệnh thuộc đối tượng dịch hại mà Mỹ quan tâm Ngoài ra, hiện nay thanh long muốn được xuất khẩu qua các nước Mỹ phải được chiếu xạ khử trùng với liều lượng hấp thụ tối thiểu 400Gy.

Giới thiệu về loài rệp sáp Ferrisia virgata nhiễm trên quả thanh long

Rệp vằn, Ferrisia virgata Cockerell, là một loài côn trùng nhỏ gây hại cho một số cây nông nghiệp, bao gồm ca cao và cây bông (Kosztarab, 1996; Ameyaw và cộng sự, 2014; Oliveira và cộng sự, 2014) Ngoài ra, chúng còn sống trên lá dâm bụt (Hibiscus rosa – sinensis), nho biển (Coccoloba) và cây có múi cũng như các loại rau như cà chua, cà tím (Garcia và cộng sự, 2015) Chúng là loài côn trùng ăn nhựa cây, xâm nhập vào mô mạch thông qua một phần miệng giống như ống hút, được gọi là vòi Sự phá hoại nghiêm trọng của rệp sáp có thể gây chết cho cây trồng Quần thể rệp sáp lớn xuất hiện dưới dạng tích tụ

9 sáp màu trắng, trông như bông trên cây Loại sáp này được sản xuất bởi các tuyến đặc biệt và khiến côn trùng có vẻ ngoài “bụi bặm” từ đó có tên gọi “rệp sáp”

Ferrisia virgata được đặt tên theo hai sọc lưng sẫm màu chạy dọc cơ thể Những sọc này có thể nhìn thấy trên lớp biểu bì của rệp sáp thông qua các mảng trần trên lớp phủ Chiều dài cơ thể con cái trưởng thành khoảng 2,0 - 4,5 mm (Kaydan và Gullan, 2012) Các đặc điểm nhận dạng khác của rệp sáp sọc là hai đuôi hoặc tua sáp phía sau có chiều dài bằng một nửa cơ thể rệp sáp, sự hiện diện của các que giống như lông, tinh thể kéo dài ra phía ngoài cơ thể và không có túi trứng (túi trứng) (Ferris, 1950) Con tuổi thứ nhất và thứ hai có màu vàng nhạt với sáu đoạn râu (Highland, 1956) Con tuổi thứ ba có bảy đoạn râu Con đực bắt đầu phân biệt với con cái ở tuổi thứ ba khi màu cơ thể chuyển sang màu sẫm và hình dáng cơ thể bắt đầu giống với con trưởng thành Chồi cánh có ở con đực tuổi thứ ba Các sọc lưng mờ và tua đuôi nhỏ dần dần trở nên rõ ràng ở con cái sau mỗi lần lột xác Con đực trưởng thành có xơ cứng nhiều, màu xám đen, có cánh và có 10 đoạn râu Con cái trưởng thành có màu trắng ngà với hai sọc xám đen trên lưng và râu có tám đoạn (Ferris, 1950; Highland, 1956; Kaydan và Gullan, 2012)

Hình 2.2 Con cái trưởng thành và con đực trưởng thành của rệp sáp Ferrisia virgata

Rệp sáp Ferrisia virgata ảnh hưởng đến mức độ dinh dưỡng trong cây thông qua việc hút nhựa cây, do đó làm giảm sự tăng trưởng (Dreistadt 2001, Franco và cộng sự 2009) Chúng thường tiết ra một chất dính và chứa nhiều carbohydrate gọi là dịch ngọt Dịch ngọt là môi trường tuyệt vời cho nấm phát triển, một loại nấm tạo thành lớp màng sẫm màu trên bề mặt lá và làm suy yếu quá trình quang hợp Nấm mốc cũng thường xuyên là nguyên nhân chính làm giảm giá trị thị trường của các loại cây trồng thương mại, đặc biệt là các loại trái cây như thanh long, xoài, cam quýt, chanh dây và nho Những đám rệp sáp lớn trên cây xuất hiện dưới dạng các khối sáp và cá thể màu trắng Sự đổi màu của lá, rụng lá và quả cũng là

10 triệu chứng của nhiễm rệp sáp; tuy nhiên, các triệu chứng sẽ khác nhau tùy thuộc vào loài thực vật và tình trạng sức khỏe của cây Rệp sáp Ferrisia virgata được biết đến là vật trung gian truyền mầm bệnh thực vật, một đặc điểm không phổ biến ở rệp sáp Nó đã được báo cáo là truyền virut chồi sưng ca cao, virut Citrus tristeza và virut đốm vàng Piper (Thorold 1975; Bhat và cộng sự 2003; Ameyaw và cộng sự 2014)

Rệp sáp được phát hiện lần đầu tiên cách đây hơn 40 năm ở Châu Á, đặc biệt là ở Indonesia (Van Der Goot, 1928) Sự phát tán của loài rệp là do sức gió, thiết bị nông nghiệp và quan trọng nhất là thông qua các sản phẩm nông nghiệp Gần đây, sự sâm nhập của rệp sáp tăng nhanh so với thế kỷ trước Nguyên nhân là do rệp sáp có thể ẩn náu trong các vết nứt của nguyên liệu thực vật như quả, dễ dàng được vận chuyển qua đường thương mại nông nghiệp liên vùng quốc tế Đó cũng được coi là yếu tố chính gây ra sự xâm nhập của loại rêp sáp này trên thanh long tại Indonesia (Dewi và cộng sự, 2019) Rệp sáp xuất hiện riêng lẻ hoặc tập trung trên vỏ thanh long Các triệu chứng gây hại do chúng gây ra là bề mặt vỏ bị khô, quả co lại, vỏ nhăn nheo và dịch ngọt gây ra nấm mốc (Mani và Shivaraju, 2014; Nurhafizhah và cộng sự, 2020) Chúng cũng gây ra những thiệt hại nặng nề về năng suất và chất lượng cây trồng Chính vì vậy mà rệp sáp Ferrisia virgata đã trở thành mối lo ngại toàn cầu

Hình 2.3 Rệp Ferrisia virgata trên thanh long: (A) Khuẩn lạc rệp sáp, (B) ở kẽ hở, (C) trên tai

Hiện nay, thanh long là một trong những loại trái cây thương mại được ưu chuộng ngày càng nhiều ở các nước trên thế giới Tiềm năng mở rộng khả năng xuất khẩu thanh long là rất cao Tuy nhiên, sự hiện diện của rệp sáp Ferrisia virgata trên thanh long được vận chuyển thường trở thành yếu tố hạn chế chính trong việc xuất khẩu qua các thị trường khó tính Do đó các biện pháp xử lý kiểm dịch thực vật là cần thiết trong thương mại quốc tế để kiểm soát sự xâm nhập và lây lan của loài rệp sáp này

Phương pháp xử lý kiểm dịch thực vật bằng chiếu xạ

2.3.1 Giới thiệu về công nghệ chiếu xạ trong xử lý kiểm dịch thực vật

Kiểm dịch thực vật là một hoạt động nhằm ngăn ngừa các loại sâu bệnh nguy hiểm lây lan trong nước và giữa nước ta với nước ngoài, đảm bảo không có sâu bệnh ngoại lai gây hại hoặc ngăn chặn chúng sinh sôi thêm trong trường hợp chúng đã xâm nhập Hiện nay đối với một số loại hàng hóa trong danh sách bắt buộc kiểm dịch thực vật phải có giấy chứng nhận kiểm dịch thực vật - tài liệu xác minh tình trạng sức khỏe của thực vật hoặc sản phẩm thực vật được vận chuyển qua biên giới quốc tế Đây là một chứng chỉ quan trọng đảm bảo hoạt động buôn bán thực vật và sản phẩm thực phẩm quốc tế được tiến hành an toàn và không có nguy cơ lây lan sâu bệnh

Nhiều biện pháp xử lý kiểm dịch đã được sử dụng để khử trùng hàng hóa như xông hóa chất, xử lý nhiệt nóng, nhiệt lạnh, (Gordh & McKirdy, 2014) Trong đó chiếu xạ đang ngày càng được ưu tiên lựa chọn vì là một phương pháp kiểm dịch nhanh, hiệu quả cao và ít gây tổn hại đến tính chất của sản phẩm Những năm gần đây, nhiều nước trên thế giới đã áp dụng công nghệ chiếu xạ như một biện pháp kiểm dịch bắt buộc khi xuất, nhập khẩu đặc biệt là mặt hàng nông sản Vì trái cây và rau quả tươi nhờ độ ẩm và nền giàu chất dinh dưỡng, cuối cùng trở thành con đường cho vi sinh vật phát triển Chiếu xạ có thể được sử dụng độc lập hoặc kết hợp với các phương pháp xử lý khác giúp ngăn chặn sự phát triển của các vi sinh vật sống sót trong quá tình bảo quản, làm tăng tính an toàn vi sinh và kéo dài thời gian sử dụng (IAEA, 2009) Bức xạ có hiệu quả trong việc tiệt sinh côn trùng, không có hoạt tính phóng xạ trong sản phẩm xử lý và sản phẩm ít thay đổi về tính chất hóa lý hoặc giá trị dinh dưỡng của sản phẩm được xử lý (Elham Espo và cộng sự, 2015) Mục tiêu của việc chiếu xạ không phải là gây tử vong cấp tính mà là ngăn chặn sự phát triển hoặc sinh sản của các loài dịch hại Bức xạ gây ra những thay đổi hóa học và có liên quan đến sự hình thành gốc hydroxyl, phản ứng với DNA của vi sinh vật, gây mất khả năng sinh sản Việc ức chế sự phát triển tiếp theo được coi là thước đo hiệu quả của việc chiếu xạ kiểm dịch thực vật (Jordao- Paranhos và cộng sự, 2003)

Phương pháp chiếu xạ mang lại nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp xử lý khác vì thực phẩm chỉ tiếp xúc với một lượng năng lượng ở mức độ được kiểm soát dưới dạng các hạt hoặc tia tốc độ cao Khả năng xử lý rất nhẹ do đó không làm tăng đáng kể nhiệt độ của thực phẩm và sự mất mát chất dinh dưỡng là nhỏ so với các phương pháp bảo quản khác như đóng hộp, sấy khô và thanh trùng bằng nhiệt Ở liều lượng thấp, chiếu xạ sẽ kéo dài thời hạn

12 sử dụng của sản phẩm Ở liều lượng cao hơn, quá trình này loại bỏ và giảm bớt côn trùng, nấm mốc, vi khuẩn và các vi sinh vật có khả năng gây hại sản phẩm thực phẩm (Mostafavi và cộng sự, 2012) Phương pháp này còn được gọi là phương pháp “khử trùng điện tử” hay “khử trùng lạnh” vì nó tiêu diệt các sinh vật có hại mà không cần nhiệt Đây là kỹ thuật có thể truyền năng lượng vào vật liệu mà không làm thay đổi đáng kể hình thái của nó Giá trị dinh dưỡng và vitamin ít bị ảnh hưởng bởi phương pháp xử lý này hơn so với các kỹ thuật truyền thống khác khi áp dụng liều lượng thích hợp Tính lành mạnh của thực phẩm được chiếu xạ được nhiều người biết đến và chấp nhận khi việc xử lý được thực hiện trong giới hạn quy định và cho phép (Diehl, 1995; Molins, 2001)

Tính an toàn khi tiêu dùng và tính lành mạnh của thực phẩm chiếu xạ đã được nghiên cứu rộng rãi trong các hợp tác quốc tế Nhiều nhóm chuyên gia quốc tế do Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) và (Tổ chức Y tế Thế giới) WHO, hoặc Ủy ban Khoa học về Thực phẩm của Hội đồng Châu Âu đồng thành lập báo cáo không có vấn đề về độc tính, vi sinh hoặc dinh dưỡng nào xảy ra khi sử dụng bức xạ lên tới 10 kGy trong thực phẩm (WHO, 1981; Cho và Hà, 2019) Chiếu xạ thực phẩm đã được nghiên cứu như một giải pháp thay thế thành công cho việc vô hoạt vi sinh vật và nâng cao chất lượng của các sản phẩm tươi cũng như sản phẩm khử nước khác nhau mà không ảnh hưởng xấu đến các đặc tính lý hóa, dinh dưỡng và cảm quan cũng như tính linh hoạt của thực phẩm có thể được xử lý (Cho và Hà, 2019; Bisht và cộng sự, 2021)

2.3.2 Các nguồn bức xạ ion hóa

Hiện nay, có ba loại tia bức xạ được sử dụng trong thực phẩm: Tia gamma của các nuclide vô tuyến 60 Co (1,17 và 1,33 MeV) hoặc 137 Cs (0,66 MeV), chùm tia điện tử có năng lượng lên đến 10 MeV do máy gia tốc electron tạo ra (Hvizdzak và cộng sự, 2010) và tia X có mức năng lượng 5 MeV, hiện nay cho phép mức liều lên 7,5 MeV Các loại bức xạ ion hóa này được ưa chuộng do các đặc tính bao gồm: các tác dụng bảo quản thực phẩm phù hợp; không tạo ra phóng xạ trong thực phẩm hoặc vật liệu đóng gói; có sẵn với chi phí như việc sử dụng thương mại quá trình chiếu xạ (Farkas, 2004) Cường độ của nguồn và khoảng thời gian thực phẩm tiếp xúc với năng lượng ion hóa xác định liều lượng chiếu xạ, được đo bằng gray (Gy) hoặc kilo gray (1kGy = 1000 Gy) (Mostafavi và cộng sự, 2012) Một gray tương đương với một jun năng lượng được hấp thụ trong một khối 1kg (1 Gy bằng 1J/kg năng lượng hấp thụ) (EFSA, 2011)

B ả ng 2.5 Sự khác nhau giữa các nguồn tia chiếu xạ (Odueke và cộng sự, 2016)

Tham số Tia gamma E-beam Tia X

Nguồn năng lượng Chất đồng vị phóng xạ Điện Điện

Tính chất photons electrons photons

Sự thâm nhập 300mm 38mm cho 10MeV 400mm

Tốc độ hấp thụ 2,8.10 -3 kGy/s 100 kGy/s 0,27 kGy/s

Dòng phát ra Đẳng hướng Một chiều Một chiều

2.3.3 Quy định về liều lượng chiếu xạ đối với thực phẩm

Quy định của chính phủ về liều lượng chiếu xạ thực phẩm khác nhau đáng kể giữa các quốc gia Đối với việc chiếu xạ bất kỳ thực phẩm nào, liều hấp thụ tối thiểu phải đủ để đạt được mục đích công nghệ và liều hấp thụ tối đa phải nhỏ hơn liều có thể gây tổn hại đến sự an toàn, lành mạnh của người tiêu dùng hoặc sẽ ảnh hưởng xấu đến tính toàn vẹn cấu trúc, đặc tính chức năng hoặc thuộc tính cảm quan Liều hấp thụ tối đa được cung cấp cho thực phẩm không được vượt quá 10kGy, trừ khi cần thiết để đạt được mục đích công nghệ hợp pháp

Theo Quy định “Vệ sinh an toàn đối với thực phẩm bảo quản bằng phương pháp chiếu xạ” được ban hành kèm theo Quyết định số 3616/2004/QĐ-BYT ngày 14/10/2004 của Bộ trưởng Bộ Y tế, tùy thuộc từng mục đích chiếu xạ, quá trình chiếu xạ thực phẩm phải bảo đảm liều hấp thụ đối với mỗi loại thực phẩm không được vượt quá các giới hạn sau:

B ả ng 2.6 Danh mục thực phẩm được phép chiếu xạ và giới hạn liều hấp thụ tối đa (Quyết định số 3616/2004/QĐ – BYT của Bộ Y Tế)

STT Loại thực phẩm Mục đích chiếu xạ Liều hấp thụ tối đa

(kGy) Tối thiểu Tối đa

1 Loại 1: Sản phẩm nông sản dạng thân, rễ, củ - Ức chế sự nảy mầm trong quá trình bảo quản 0,1 0,2

2 Loại 2: Rau, quả tươi (trừ loại 1)

- Làm chậm quá trình chín 0,3 1,0

- Diệt côn trùng, ký sinh trùng 0,3 1,0

- Kéo dài thời gian bảo quản 1,0 2,5

3 Loại 3: Ngũ cốc và các sản phẩm bột nghiền từ ngũ cốc; đậu hạt, hạt có dầu, hoa quả khô

- Diệt côn trùng, ký sinh trùng

- Giảm nhiễm bẩn vi sinh vật

- Ức chế sự nảy mầm

Loại 4: Thủy sản và sản phẩm thủy sản, bao gồm động vật không xương sống, động vật lưỡng cư ở dạng tươi sống hoặc lạnh đông

- Hạn chế vi sinh vật gây bệnh

- Kéo dài thời gian bảo quản

- Kiểm soát động thực vật ký sinh

5 Loại 5: Thịt gia súc, gia cầm và sản phẩm từ gia súc, gia cầm ở dạng tươi sống hoặc lạnh đông

- Hạn chế vi sinh vật gây bệnh

- Kéo dài thời gian bảo quản

- Kiểm soát động thực vật ký sinh

6 Loại 6: Rau khô, gia vị và thảo mộc - Hạn chế vi sinh vật gây bệnh 2,0 10,0

7 Loại 7: Thực phẩm khô có nguồn gốc động vật

- Hạn chế vi sinh vật gây bệnh 2,0 7,0

2.3.4 Tình hình xử lý chiếu xạ kiểm dịch trên thế giới hiện nay

Hiện nay trên thế giới có khảng 60 quốc gia đã phê duyệt việc sử dụng chiếu xạ thực phẩm vì sức khỏe hoặc các quy định về thực phẩm đối với ít nhất một loại thực phẩm (ví dụ như gia vị khô), trong đó hơn 40 quốc gia cho phép buôn bán trái cây và rau quả tươi được chiếu xạ (Golding và Singh, 2020) Các nước xuất khẩu lớn đang sử dụng chiếu xạ như một biện pháp tiếp cận thị trường bao gồm Mexico, Hoa Kỳ, Ấn Độ, Pakistan, Nam Phi, Thái Lan, Việt Nam, Peru và Úc Các quốc gia này đang xuất khẩu nhiều loại sản phẩm tươi sống với hoạt động buôn bán sản phẩm được chiếu xạ trên thế giới ngày càng tăng kể từ khi thuốc generic được phê duyệt Các sản phẩm tươi sống chính sử dụng chiếu xạ kiểm dịch thực vật

15 như một biện pháp tiếp cận thị trường trong thương mại bao gồm: xoài (Úc, Ấn Độ, Mexico, Pakistan và Việt Nam); ổi (Mexico), hồng (Nam Phi); măng cụt, dứa và bưởi (Thái Lan); nho ăn (Úc) và thanh long, nhãn, chôm chôm (Việt Nam)

Bắt đầu từ tháng 4 năm 2007, Ấn Độ đã vận chuyển xoài sang Hoa Kỳ được chiếu xạ với liều hấp thụ tối thiểu là 400 Gy để diệt côn trùng gây hại Cho đến nay, hơn 130 lô hàng xoài được chiếu xạ đã được nhận từ Ấn Độ và không có dịch hại nào được báo cáo Ngoài ra, từ hơn 100 lô hàng nhãn, xoài, măng cụt, chôm chôm được chiếu xạ với liều 400 Gy là mức hấp thụ tối thiểu ở Thái Lan và nhập khẩu vào Hoa Kỳ từ năm 2007 đến năm 2015, không có loài gây hại nào có ý nghĩa kiểm dịch được báo cáo (USDA, 2015) Quy định của APHIS cho phép vận chuyển giữa các tiểu bang 15 loại trái cây và rau quả khác nhau từ Hawaii được xử lý bằng chiếu xạ ở liều hấp thụ tối thiểu từ 150 Gy đến 400 Gy đối với ruồi giấm và các loài gây hại kiểm dịch khác Ngoài ra, các lô hàng xoài Úc được chiếu xạ với liều 150 Gy và được phép vào New Zealand từ năm 2004 cũng không có dịch hại đáng lo ngại nào bị ngăn chặn (Edwards, 2005) Đối với các thị trường dễ tính như Trung Quốc, Hồng Kông,Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Lào, Myanma, Đan Mạch, Tây Ban Nha, Ý, UEA, Li Băng, A rập Xê út, Nga, Ucraina… xuất khẩu trái cây tươi chỉ cần được cơ quan kiểm dịch thực vật kiểm tra và cấp chứng thư kiểm dịch cho lô hàng Để vào một số thị trường khó tính như Mỹ, Úc, Nhật Bản,… trái cây tươi sản xuất ra phải chịu sự kiểm duyệt tuyệt đối, phải tuân thủ các quy định về kỹ thuật trồng trọt, chất lượng sản phẩm và trước đó Mỹ đã bật đèn xanh cho 7 loại trái được chấp nhận chiếu xạ đi Mỹ: Thanh long, chôm chôm, nhãn, xoài, vải, vú sữa, bưởi và dừa tươi (được cắt vỏ ngoài) là loại trái cây thứ 8 đủ điều kiện được Mỹ cấp phép xuất khẩu vào năm

2023 Yêu cầu về kiểm dịch thực vật của các nước này là trái cây tươi phải được chiếu xạ hay xử lý hơi nước nóng trước khi nhập khẩu Đây chính là rào cản kỹ thuật nhằm ngăn chặn những loại dịch hại nguy hiểm có khả năng đi theo các sản phẩm xuất khẩu vào trong nước nhập khẩu

IAEA gần đây đã công bố Cơ sở dữ liệu cập nhật về Cơ sở chiếu xạ Công nghiệp (DIIF), bao gồm bản đồ tương tác với thông tin về gần 300 máy chiếu xạ gamma và máy gia tốc điện tử từ khắp nơi trên thế giới Năm 2000, cơ sở chiếu xạ thương mại đầu tiên với máy chiếu xạ tia X hiện đại trị giá 6 triệu đô la chuyên xử lý sản phẩm tươi xuất khẩu được xây dựng bởi Hawaii Pride LLC Năm 2007, Hoa Kỳ bắt đầu chương trình thông quan sử dụng chiếu xạ đầu tiên ở Ấn Độ Sau đó, xoài của Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam và Mexico đã thiết

16 lập chương trình này với hơn 16 triệu kg trái cây được xử lý vào cuối năm 2010 (Gordh & McKirdy, 2014) Ngày nay, tổng khối lượng hàng hóa tươi sống được xử lý kiểm dịch thực vật ngày càng tăng, với khối lượng tăng 10% mỗi năm (Hallman, 2017).

Thiết bị chiếu xạ chùm tia điện tử

Chùm tia điện tử được tạo ra bằng cách gia tốc một dòng electron, được tập trung vào một điểm chùm hẹp (Mostafavi và cộng sự, 2012) Electron là các hạt năng lượng cao có thể được sử dụng để chiếu xạ thực phẩm ở mức năng lượng nhỏ hơn hoặc bằng 10 MeV (Hallman, 2011) Giới hạn năng lượng này được khuyến nghị để tránh tạo ra các hạt nhân phóng xạ trong thực phẩm (WHO, 1981) Sự xuyên thấu của chùm tia điện tử tăng tỷ lệ thuận với năng lượng điện tử, do đó, sẽ thuận lợi hơn khi sử dụng năng lượng ít nhất 3–5 MeV cho các gói thực phẩm, có thể có mật độ trung bình lên tới 0,8 g/cm 3 Năng lượng điện tử thấp hơn có thể được sử dụng để chiếu xạ hạt và chất lỏng vì độ dày của chúng có thể được kiểm soát để phù hợp với sự xuyên thấu của chùm tia điện tử (Marshall, 2013) Chiếu xạ chùm tia điện tử chỉ xuyên qua 50-150 mm trên bề mặt thực phẩm (Fan và cộng sự 2013) Khi thực phẩm di chuyển vuông góc với hướng chùm tia, điểm các điện tử tới này được quét khắp thực phẩm (Suresh và cộng sự, 2005) Chiếu xạ chùm tia điện tử an toàn hơn và được người tiêu dùng chấp nhận hơn so với bức xạ gamma mà không sử dụng các nguyên tố phóng xạ (Park và cộng sự, 2010; Mei và cộng sự, 2020) Nguồn bức xạ này mang lại ba ưu điểm hơn so với gamma bao gồm: không cần mang vật liệu phóng xạ đi khắp đất nước; có thể được tắt khi không sử dụng; độ xuyên thấu thấp và tỷ lệ liều lượng cao (Mostafavi và cộng sự, 2012) Tia điện tử hoạt động tốt nhất khi được sử dụng trên các sản phẩm có mật độ thấp, được đóng gói đồng nhất (Mostafavi và cộng sự, 2012) Do đó, bức xạ chùm tia điện tử có thể khử hoạt tính các mầm bệnh từ thực phẩm trên bề mặt lát cắt hiệu quả, với ít tác động tiêu cực nhất (Jeong-Ok và cộng sự, 2008; Hvizdzak và cộng sự, 2010)

Thiết bị chiếu xạ chùm tia điện tử UERL-10-15S2 đang được lắp đặt tại Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ Bức xạ (Vinagamma) thuộc loại LINAC được cung cấp bởi CORAD Service Co.Ltd Hệ thống chiếu xạ này sử dụng chùm điện tử năng lượng cao, bao gồm máy gia tốc điện tử tuyến tính UERL-10-15S2 và khối băng chuyền đặt bên trong khối bêtông che chắn làm giảm tia bức xạ đến mức cho phép UERL-10- 15S2 sử dụng ống gia tốc cộng hưởng (resonators of accelerating structure) để gia tốc electron bằng sóng cao tần (Hight Frequencies) cung cấp bởi klystron Hệ thống đầu ra chùm tia có hai cửa nằm ở khoảng cách 1m do đó cho phép đồng thời chiếu xạ sản phẩm trên cả hai mặt

Hình 2.4 Sơ đồ máy chiếu xạ UERL-10-15S2 tại Trung tâm VINAGAMMA

Electron sau quá trình gia tốc đạt năng lượng 10 MeV, cường độ dòng cực đại là 1,5 mA, năng suất xử lý cực đại tương ứng 15kW; tương đương năng xuất xử lý của của một máy Co60 có hoạt độ 1,2 MCi Thiết bị được cung cấp bởi công ty CORAD Services Ltd,

St Petersburg, Nga Các thông số chính của thiết bị được cho trong Bảng 2.7

B ả ng 2.7 Các thông số cơ bản của máy chiếu xạ UERL-10-15S2

Chiều dài quét, mm, max 500 ± 10

Chiều dài quét cực đại, mm 500

Suất liều, kGy/s 3,0 - 5,0 Độ đồng đều liều theo chiều quét, % 5,0 ± 0,2 Độ ổn định năng lượng,% 2,5 ± 0,1 Độ ổn định công suất, % 2,5 ± 0,1

*Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ Bức xạ Vinagamma

Với công suất cao, thiết bị chiếu xạ có khả đáp ứng số lượng lớn hàng hóa với thời gian linh hoạt Công suất xử lý của thiết bị đạt 3-4 tấn/giờ hàng thực phẩm đông lạnh và thực phẩm khô, 5-10 𝑚𝑚 3 /giờ hàng dụng cụ y tế Hàng chiếu xạ được vận chuyển bởi hệ thống

18 băng tải linh hoạt, thời gian chiếu xạ tối đa cho mỗi thùng hàng từ 3-5 phút, đảm bảo các loại hàng đông lạnh không mất nhiệt trong quá trình xử lý Thiết bị còn phù hợp với dịch vụ chiếu xạ kiểm dịch thực vật cho các loại hoa, quả và hoa màu xuất khẩu với công suất lớn.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm

Các thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm thuộc Trung tâm Nghiên Cứu và Triển Khai Công Nghệ Bức Xạ (VINAGAMMA)

Các thí nghiệm được tiến hành với khoảng thời gian 5 tháng (từ tháng 2 đến tháng 7 năm 2024).

Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng

Rệp sáp Ferrisia virtaga sử dụng trong nghiên cứu được phân lập, định danh và nhân giống bởi Viện cây ăn quả Miền Nam địa chỉ tại xã Long Định, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang, Việt Nam

Giống thanh long sử dụng trong nghiên cứu là thanh long vỏ đỏ ruột trắng, được cung cấp bởi Công ty TNHH Sơn Trà địa chỉ tại Khu phố Nam Thành, thị trấn Thuận Nam, Huyện Thuận Nam, Tỉnh Bình Thuận, Việt Nam Thanh long được lựa chọn đảm bảo các yêu cầu chuẩn xuất khẩu và kích thước phù hợp cho chiếu xạ chùm tia điện tử

Hình 3.1 Nguyên liệu rệp sáp Ferrisia virtaga

B ả ng 3.1 Các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu

Tên hóa chất Xuất xứ

Diphenyllpicryhydrazyl Trung Quốc Các hóa chất sử dụng được mua tại Công ty Cổ phần thiết bị - hóa chất Bách Khoa (270A Lý Thường Kiệt, phường 14, Quận 10, TP HCM)

3.2.3 Dụng cụ và thiết bị sử dụng

Các thiết bị và dụng cụ sử dụng thuộc Trung tâm Nghiên Cứu và Triển Khai Công Nghệ Bức Xạ (VINAGAMMA), bao gồm:

Hình 3.2 Nguyên liệu thanh long vỏ đỏ ruột trắng

- Thiết bị gia tốc chùm tia điện tử UELR-10-15S2 năng lượng 10MeV (CORAD Service Co.Ltd, Nga)

- Cân điện tử 2 số và 4 số

- Máy đo màu Minolta Chroma Meters (ModelCR400, Konica Minolta Co., Japan)

- Máy đo độ cứng của trái cây LUTRON FR-5120, Đài Loan

- Khúc xạ kế đo độ brix TI-RBX0032, Trans Instruments Pte Ltd., Singapore

- Máy quang phổ UV-VIS

- Kính hiển vi soi nổi

D ụ ng c ụ : Burette, pipette, bình tam giác, cốc thủy tinh, đũa khuấy, ống đong, phễu thủy tinh, cuvette, …

Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ chùm tia điện tử ở dãy liều 0,

50, 100, 150, 200 và 250 Gy đến các giai đoạn phát triển của rệp sáp Ferrisia virgata Mục đích: Xác định giai đoạn chống chịu bức xạ nhất và khoảng liều chiếu xạ tối ưu cho xử lý kiểm dịch đối với loài rệp sáp Ferrisia virgata

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí bao gồm 6 nghiệm thức

Nghiệm thức 1: Rệp sáp Ferrisia virgata được chiếu xạ ở liều 0 Gy (Mẫu đối chứng) Nghiệm thức 2: Rệp sáp Ferrisia virgata được chiếu xạ ở liều 50 Gy

Nghiệm thức 3: Rệp sáp Ferrisia virgata được chiếu xạ ở liều 100 Gy

- Nuôi côn trùng: Thu mẫu rệp sáp Ferrisia virgata ở vườn ổi tại trại thực nghiệm của

Viện Cây ăn quả miền Nam (tỉnh Tiền Giang) và nuôi trong phòng thí nghiệm trên bề mặt quả bí ngô ở điều kiện nhiệt độ 29 ± 1 o C, ẩm độ 65 ± 5% Các giai đoạn phát triển và vòng đời của Ferrisia virgata được xác định Trong điều kiện phòng thí nghiệm, tổng vòng đời của Ferrisia virgata là 25 – 38 ngày Các giai đoạn phát triển được xác định gồm 5 giai đoạn: trứng, ấu trùng tuổi 1, 2 và 3 và con trưởng thành Dựa trên kết quả này, các cá thể đồng đều ở từng giai đoạn được thu thập cho các thí nghiệm chiếu xạ

- X ử lý chi ế u x ạ : Xử lý chiếu xạ được thực hiện trên máy chiếu xạ UERL-10-15S2 tại

Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Bức xạ, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

Bề mặt quả bí ngô có rệp sáp được cắt ra và đặt vào các rổ nhựa tương ứng với từng nghiệm thức Liều hấp thụ được đo bằng liều kế Fricke đặt ngang với bề mặt bí chứa rệp

- Thi ế t k ế thí nghi ệ m: Để nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng bức xạ đến các giai đoạn sống khác nhau trong vòng đời rệp sáp tiến hành thu thập trứng, ấu trùng tuổi 1, 2, 3 và con cái trưởng thành của Ferrisia virgata để chiếu xạ ở dãy liều mục tiêu là 50, 100, 150,

200, 250 Gy và đối chứng (ba lần lặp lại cho mỗi nghiệm thức) 100 cá thể rệp sáp cho mỗi lần lặp lại tương ứng với từng liều lượng và cho mỗi giai đoạn phát triển đã được thử nghiệm và theo dõi sau khi xử lý Đối chứng không chiếu xạ được đặt trong cùng điều kiện với các mẫu xử lý chiếu xạ Sau khi chiếu xạ, các mẫu đã xử lý và đối chứng được đưa trở lại phòng thí nghiệm trong điều kiện nuôi tiêu chuẩn và được theo dõi trong thời gian 1-2 tháng để xác định tỷ lệ nở của trứng, tỷ lệ chết, khả năng phát triển đến giai đoạn trưởng thành của các ấu trùng và sự sinh sản của con cái trưởng thành Khả năng sống sót của rệp sáp được thể hiện bằng giá trị TLC (%) được tính theo công thức (3.1):

Hình 3.3 Liều kế Fricke được gắn ngang trên bề mặt quả bí chứa rệp

− TLC: Phần trăm rệp sáp chết sau n ngày theo dõi (%)

− No: Số lượng rệp sáp thử nghiệm

− Ns: Số lượng rệp sáp sống sót sau n ngày theo dõi

3.3.2 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ chùm tia điện tử ở dãy liều 0,

100, 120, 140, 160, 180, 190 và 200Gy đến các giai đoạn phát triển của rệp sáp Ferrisia virgata

Mục đích: Xác định mức liều chiếu xạ tối ưu cho xử lý kiểm dịch đối với loài rệp sáp

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí bao gồm 8 nghiệm thức

Nghiệm thức 1: Rệp sáp Ferrisia virgata được chiếu xạ ở liều 0 Gy (Mẫu đối chứng) Nghiệm thức 2: Rệp sáp Ferrisia virgata được chiếu xạ ở liều 100 Gy

- Nuôi côn trùng: Thu mẫu rệp sáp Ferrisia virgata ở vườn ổi tại trại thực nghiệm của

Viện Cây ăn quả miền Nam (tỉnh Tiền Giang) và nuôi trong phòng thí nghiệm trên bề mặt quả bí ngô ở điều kiện nhiệt độ 29 ± 1 o C, ẩm độ 65 ± 5% Các giai đoạn phát triển và vòng đời của Ferrisia virgata được xác định Trong điều kiện phòng thí nghiệm, tổng vòng đời của Ferrisia virgata là 25 – 38 ngày Các giai đoạn phát triển được xác định gồm 5 giai đoạn: trứng, ấu trùng tuổi 1, 2 và 3 và con trưởng thành Dựa trên kết quả này, các cá thể đồng đều ở từng giai đoạn được thu thập cho các thí nghiệm chiếu xạ

- X ử lý chi ế u x ạ : Xử lý chiếu xạ được thực hiện trên máy chiếu xạ UELR-10-15S2 tại

Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Bức xạ, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

Bề mặt quả bí ngô có rệp sáp được cắt ra và đặt vào các rổ nhựa tương ứng với từng nghiệm thức Liều hấp thụ được đo bằng liều kế Fricke đặt ngang với bề mặt bí chứa rệp

- Thi ế t k ế thí nghi ệ m: Để nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng bức xạ đến các giai đoạn sống khác nhau trong vòng đời rệp sáp tiến hành thu thập trứng, ấu trùng tuổi 1, 2, 3

26 và con cái trưởng thành của Ferrisia virgata để chiếu xạ ở dãy liều mục tiêu là 100, 120,

140, 160, 180, 190 và 200 Gy và đối chứng (ba lần lặp lại cho mỗi nghiệm thức) 100 cá thể rệp sáp cho mỗi lần lặp lại tương ứng với từng liều lượng và cho mỗi giai đoạn phát triển đã được thử nghiệm và theo dõi sau khi xử lý Đối chứng không chiếu xạ được đặt trong cùng điều kiện với các mẫu xử lý chiếu xạ Sau khi chiếu xạ, các mẫu đã xử lý và đối chứng được đưa trở lại phòng thí nghiệm trong điều kiện nuôi tiêu chuẩn và được theo dõi trong thời gian 1-2 tháng để xác định tỷ lệ nở của trứng, tỷ lệ chết, khả năng phát triển đến giai đoạn trưởng thành của các ấu trùng và sự sinh sản của con cái trưởng thành Khả năng sống sót của rệp sáp được thể hiện bằng giá trị TLC (%) được tính theo công thức (3.1)

3.3.3 Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ chùm tia điện tử đến chất lượng quả thanh long ở dãy liều thấp (≤ 400 Gy) khi bảo quản trong điều kiện thương mại giả định bằng đường bay

Mục đích: Xác định những thay đổi về các tính chất hóa lý của quả thanh long ruột trắng sau khi chiếu xạ ở dãy liều thấp (0, 200, 250 và 400 Gy) trong điều kiện thương mại giả định vận chuyển bằng đường bay

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí bao gồm 4 nghiệm thức:

Nghiệm thức 1: Mẫu đối chứng (không chiếu xạ)

Nghiệm thức 2: Mẫu được chiếu xạ tại liều 200 Gy

Cách tiến hành: Thanh long ruột trắng được lựa chọn đạt các tiêu chí xuất khẩu và kích thước phải phù hợp cho chiếu xạ chùm tia điện tử (khối lượng 318,7 – 499,8 gram; đường kính 7,0 – 8,5 cm) Sau đó thanh long được đóng thùng carton và được vận chuyển đến khu vực chiếu xạ để tiến hành xử lý ở các mức liều 200 Gy, 250 Gy và 400 Gy Sau khi chiếu xong, tất cả các thùng thanh long được lưu trữ trong điều kiện thương mại giả định bằng đường bay (T o C = 10 - 15 o C, 3 ngày; RH= 85 - 90%, sau đó bảo quản ở nhiệt độ siêu thị giả định (25 - 26 o C; 75 - 80%) Các thí nghiệm khảo sát được thực hiện trong suốt thời gian bảo quản cho đến khi chất lượng thanh long không còn khả năng chấp nhận bởi cảm quan viên

Chỉ tiêu theo dõi: Các chỉ tiêu chất lượng được khảo sát bao gồm:

- Màu sắc vỏ, thịt và tai quả

- Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan (Brix)

- Hàm lượng phenolic của vỏ quả (mg GAE/100g vỏ)

Phương pháp phân tích mẫu

3.4.1 Xác định sự biến đổi màu sắc vỏ, thịt và tai quả Đối với màu sắc bên ngoài vỏ và tai quả, tiến hành đo màu ở ba điểm khác nhau trên quả (2 đầu quả và giữa quả) với tổng số ba lần lặp lại cho mỗi lần xử lý, ba quả của từng nghiệm thức và mẫu đối chứng Sau đó cắt đôi quả theo chiều dọc và tiến hành đo màu thịt quả với các bước tương tự như trên Các đánh giá được thực hiện trong suốt thời gian bảo quản Màu sắc được xác định bằng máy đo màu cầm tay (Hiệu Konica Minolta, Mod Chroma meter CR-400, Nhật Bản) Ghi lại số liệu L*, a*, b* và tính toán góc Hue

L*: Giá trị biểu hiện cho độ sáng với độ dao động từ 0 (đen) đến 100 (trắng) a*: Giá trị đại diện cho màu từ màu đỏ (+a) đến màu xanh lục (-a) b*: Giá trị đại diện cho màu từ màu vàng (+b) đến màu xanh lam (-b)

Ho (Góc Hue): Là góc thay đổi màu Để xác định giá trị góc Hue, công thức được sử dụng như sau (Gómez-Simuta và cộng sự, 2017):

3.4.2 Xác định hao hụt khối lượng tự nhiên

Hao hụt khối lượng tự nhiên được xác định bằng cách theo dõi sự thay đổi trọng lượng (gram) của quả thanh long theo thời gian bảo quản tương ứng với từng nghiệm thức Mỗi mẫu đều được thực hiện lặp lại 3 lần Hao hụt khối lượng tự nhiên được biểu thị bằng phần trăm (%) (Gómez-Simuta và cộng sự, 2017)

Công thức tính phần trăm hao hụt khối lượng tự nhiên:

Wo: khối lượng quả - trước khi bảo quản (g)

Wt: khối lượng quả - sau từng thời gian bảo quản (g)

WL: tỉ lệ hao hụt khối lượng (%)

3.4.3 Xác định sự thay đổi độ cứng Độ cứng của quả thanh long được đo bằng máy đo độ cứng trái cây LUTRON FR-5120

(Đài Loan), đầu dò được sử dụng là loại thép không gỉ có đường kính 3 mm Các phép đo độ cứng được thực hiện khi sử dụng lực cần thiết để đầu dò đâm xuyên qua bề mặt của quả thanh long được giữ vuông góc với đầu dò Các giá trị được biểu thị bằng Newton (N) (Gómez-

Gắn đầu dò vào máy đo độ cứng, sau đó đặt quả trên bề mặt phẳng và đâm vuông góc từ trên xuống với lực vừa đủ để kim đâm lọt vào thịt quả đúng vạch trên kim đâm của máy đo độ cứng Sau đó đọc giá trị cần đo Tiến hành đo độ cứng ở 3 vị trí khác nhau trên quả (hai đầu quả và giữa quả) với tổng số ba lần lặp lại cho mỗi lần xử lý Ghi lại giá trị đo thu được

3.4.4 Xác định tỷ lệ hư hỏng và sự tổn thương vỏ do chiếu xạ

Dựa vào mức độ tổn thương vỏ quả và được đánh giá bằng mắt thường bằng phần trăm diện tích bề mặt bị đổi màu xám hoặc thối rửa do vi sinh vật theo thang điểm từ 0-5 Trong đó: 0 điểm = 0%, 1 điểm = 1% đến 10%, 2 điểm = 11% đến 25%, 3 điểm = 25% đến 50%,

4 điểm = 50% đến 75% và 5 điểm = > 75% (Marisa M Wall và Shakil A Khan, 2008)

Công thức tính phần trăm diện tích bề mặt bị hư hỏng hoặc thối rửa do vi sinh vật:

TLHH: Tỷ lệ diện tích bề mặt hư hỏng hoặc thối rửa trên quả thanh long (%)

𝑆𝑆𝑠𝑠ẫ𝑚𝑚 𝑚𝑚à𝑢𝑢+𝑡𝑡ℎố𝑖𝑖 𝑟𝑟ử𝑎𝑎: diện tích bề mặt bị đổi màu xám, bị hư hỏng hoặc thối rửa trên bề mặt quả thanh long (cm 2 )

S bề mặt: Tổng diện tích bề mặt quả thanh long (cm 2 )

3.4.5 Xác định tổng hàm lượng chất rắn hòa tan TSS (°Brix)

Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan được xác định bằng cách sử dụng khúc xạ kế cầm tay

TI - RBX0032, Trans Instruments Pte Ltd., Singapore

Thanh long sau khi gọt vỏ được cắt phần thịt ra tương ứng với từng nghiệm thức và mẫu đối chứng Sau đó lấy 10g thịt thanh long đem xay nhuyễn bằng máy xay và đồng nhất thành dịch chiết thanh long

Dụng cụ được hiệu chuẩn về 0 bằng nước cất trước khi tiến hành đo mẫu thanh long Lấy một giọt dịch chiết mẫu đặt trên lăng kính của dụng cụ, hướng về phía ánh sáng và quan sát giá trị nhận được trên khúc xạ kế Các giá trị tổng hàm lượng chất rắn hòa tan được biểu thị bằng độ Brix Mỗi mẫu được đo lặp lại ba lần Các phép xác định được tiến hành trong suốt thời gian bảo quản

3.4.6 Xác định hàm lượng acid tổng (TA) Độ acid của thanh long được xác định bằng cách chuẩn độ dịch chiết thanh long với dung dịch Natri Hydroxide (NaOH) 0,1N theo phương pháp AOAC 22.060 (AOAC, 1980) Độ acid được biểu thị bằng % (g/100g) (Sabato và cộng sự, 2009)

Nguyên tắc: Dùng dung dịch NaOH 0,1N với chất chỉ thị màu Phenolphtalein 1% chuẩn độ mẫu thử cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt ổn định 1ml dung dịch NaOH 0,1N tương ứng với 0,0064g acid citric

Dung dịch NaOH 0.1N: hoà tan 0.4g NaOH cho đủ 100mL nước cất

Chỉ thị màu phenolphtalein 1%: Cân 0.5g phenolphtalein hòa tan trong 50mL Ethanol 95%, sau đó sử dụng máy khuấy từ để khuấy tan nhanh dung dịch Cuối cùng cho dung dịch đã pha vào chai thủy tinh màu tối và đậy kín nắp

Chuẩn bị mẫu dịch chiết thanh long:

Cân 10g thịt quả đã xay của từng nghiệm thức pha loãng với nước cất và định mức lên 250mL, khuấy đều và để lắng Lọc dung dịch để thu được dịch chiết thanh long

Tiến hành hút 10ml mẫu dịch chiết thanh long cho vào bình erlen 50ml, sau đó cho

1 – 2 giọt phenolphthalein 1% Chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0.1N cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong khoảng 30 giây Ghi nhận số ml NaOH 0.1N sử dụng Thí nghiệm được lặp lại ba lần lặp lại cho mỗi nghiệm thức

Kết quả: Độ acid được biểu thị bằng % (g/100g) và được tính toán theo Sabato và cộng sự (2009) công thức như sau:

Trong đó: n: Là thể tích NaOH 0.1N sử dụng để chuẩn độ 10 ml dịch chiết thanh long (ml) K: Là hệ số của acid citric (K = 0,0064)

Vo: Là thể tích mẫu sau khi pha loãng (ml)

V: Là thể tích mẫu đem đi chuẩn độ (ml) m: Là khối lượng mẫu thử trong phần dịch chiết để chuẩn độ (g)

3.4.7 Xác định làm lượng ascorbic acid (vitamin C)

Xác định hàm lượng Ascorbic Acid ở nghiên cứu này được dựa theo AOAC 967.21 (AOAC, 2016) Hàm lượng vitamin C được xác định bằng phương pháp chuẩn độ với thuốc nhuộm đặc hiệu 2,6-Dichlorophenolindophenol (DCPIP)

Nếu có mặt tác nhân khử (Vitamin C) thuốc nhuộm sẽ từ màu xanh chuyển sang màu hồng trong môi trường acid Dựa trên phản ứng oxy hóa khử Vitamin C bị oxy hóa thành Dehydroascorbic acid và 2,6-Dichlorophenolindophenol (DCPIP) bị khử thành hợp chất DCPIPH2 (không màu) Trong quá trình chuẩn độ, lượng Ascorbic acid trong dung dịch được sử dụng hết, sẽ không còn bất kỳ electron có sẵn để khử DCPIPH và dung dịch sẽ vẫn còn màu hồng do thừa các DPIPH Tại điểm cuối của quá trình chuẩn độ, khi dư 2,6 dichlorophenolindophenol (màu xanh) sẽ làm cho dung dịch chuyển thành màu hồng tồn tại trong 10 giây trở lên nếu không có đủ acid ascorbic để khử toàn bộ DCPIPH

Oxalic acid 2%: Hòa tan 5g oxalic acid dihydrate (C2H2O4.2H2O) cho đủ 250mL bằng nước cất

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Ảnh hưởng của liều lượng bức xạ chùm tia điện tử ở dãy liều 0, 50, 100, 150, 200 và

và 250 Gy đến các giai đoạn phát triển của rệp sáp Ferrisia virgata

4.1.1 Ảnh hưởng của liều lượng bức xạ chùm tia điện tử đến tỷ lệ chết của rệp sáp

Ferrisia virgata ở các giai đoạn phát triển khác nhau

4.1.1.1 Ảnh hưởng của liều lượng bức xạ chùm tia điện tử đến tỷ lệ nở của trứng rệp sáp Ferrisia virtaga theo thời gian Để xác định được ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ chùm tia điện tử đến tỷ lệ nở của trứng rệp sáp Ferrisia virtaga, tiến hành tách trứng của con cái trưởng thành mới đẻ mang chiếu xạ ở các mức liều 0, 50, 100, 150, 200 và 250 Gy sau đó theo dõi tỷ lệ nở của trứng theo thời gian ở các mức liều Kết quả được trình bày ở Bảng 4.1

B ả ng 4.1 Tỷ lệ nở của trứng (%) rệp sáp Ferrisia virgata sau khi chiếu xạ theo thời gian ở dãy liều 0, 50, 100, 150, 200 và 250 Gy

*Các giá trị có chữ cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p

Tiêu đề	Nghiên cứu giảm liều chiếu xạ kiểm dịch cho trái thanh long xuất khẩu
Tác giả	Bạch Thị Thùy Trang, Phạm Thị Ngọc Tuyết
Người hướng dẫn	Th.S Nguyễn Thị Lý
Trường học	Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công nghệ Thực phẩm
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	125
Dung lượng	14,55 MB