Nghiên cứu ảnh hưởng của 1 methlcyclopropene (1 MCP) đến khả năng bảo quản súplơ xanh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI  LÊ THỊ LÂM NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA 1-METHYLCYCLOPROPENE (1-MCP) ðẾN KHẢ NĂNG BẢO QUẢN SÚPLƠ XANH LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mã số: 60.54.10 Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN THỊ MAI HÀ NỘI - 2012 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng 8 năm 2012 Học viên Lê Thị Lâm Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi ñã nhận ñược sự ñộng viên và giúp ñỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Thị Mai (Viện Cơ ñiện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch) ñã tận tình hướng dẫn,giúp ñỡ, tạo mọi ñiều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Minh Nam và các cán bộ (Bộ môn Nghiên cứu Công nghệ và Thiết bị Bảo quản Nông sản- Viện Cơ ñiện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch) ñã nhiệt tình giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp ñỡ của các thầy cô trong Khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tạo mọi ñiều kiện cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn gia ñình và tất cả bạn bè ñã ñộng viên giúp ñỡ và tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành bản luận văn này. Hà Nội, ngày 8 tháng 8 năm 2012 Học viên Lê Thị Lâm Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 3 1.2.1. Mục đích 3 1.2.2. Yêu cầu 3 PHẦN HAI: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Tổng quan về súp lơ xanh 4 2.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố của cây súplơ xanh 4 2.1.2. Giá trị của cây súplơ xanh 6 2.1.3. Đặc tính, điều kiện phát triển của cây súp lơ 9 2.2. Các biến đổi sinh lý, sinh hóa xảy ra trong quá trình bảo quản súp lơ xanh 9 2.2.1. Sự thoát hơi nước 9 2.2.2. Các rối loạn sinh lý 10 2.2.3. Quá trình hô hấp 11 2.2.4. Sự tạo thành ethylene (C2H4) 12 2.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới thời gian bảo quản súplơ xanh 15 2.3.1. Ảnh hưởng của độ già thu hái 15 2.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ 15 2.3.3. Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí 16 2.3.4. Ảnh hưởng của thành phần khí trong khí quyển bảo quản 17 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… iv 2.4. Tổng quan về 1-Methylcyclopropene (1-MCP) 17 2.4.1. Bản chất hóa học của 1-MCP 18 2.4.2. Cơ chế tác dụng của 1-MCP 19 2.4.3. Các dạng chế phẩm thương mại của 1-MCP 21 2.4.4. Đánh giá tác động của 1-MCP đến sức khỏe con người 22 2.4.5. Ứng dụng của 1-MCP trong bảo quản 23 2.5. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bảo quản súplơ xanh trên thế giới và ở Việt Nam 26 2.5.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bảo quản súplơ xanh trên thế giới 26 2.5.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bảo quản súplơ xanh ở Việt Nam 30 PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 3.1. Vật liệu nghiên cứu 33 3.2. Nội dung nghiên cứu 33 3.3. Phương pháp nghiên cứu 34 3.3.1. Chuẩn bị vật liệu nghiên cứu 34 3.3.2. Phương pháp thiết kế thí nghiệm 34 3.3.3. Bố trí thí nghiệm 34 3.3.4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu 39 3.5. Phương pháp xử lý số liệu 43 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44 4.1. Nghiên cứu lựa chọn độ già thu hái thích hợp của nguyên liệu súplơ xanh cho bảo quản. 44 4.1.1. Xác định đặc tính lý, hóa của súplơ xanh ở các độ già khác nhau 44 4.1.2. Xác định cường độ hô hấp của súplơ xanh ở các độ già khác nhau 46 4.1.3. Xác định ảnh hưởng của độ già thu hái đến chất lượng súplơ xanh trong quá trình bảo quản bằng 1-MCP 47 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… v 4.2. Xác định ảnh hưởng của bao bì bao gói và xử lý nhiệt tới chất lượng súplơ xanh bảo quản 48 4.3.1. Xác định ảnh hưởng của bao bì bao gói tới chất lượng súplơ xanh bảo quản 48 4.3.2. Xác định ảnh hưởng của xử lý nhiệt tới chất lượng súplơ xanh bảo quản 51 4.3. Xác định các yếu tố tối ưu cho bảo quản súplơ xanh 52 4.3.1. Xác định ảnh hưởng của đơn yếu tố, nồng độ và thời gian xử lý 1-MCP tới chất lượng súplơ xanh bảo quản 52 4.3.2. Xác định ảnh hưởng của đa yếu tố nồng độ và thời gian xử lý 1- MCP tới chất lượng súplơ xanh bảo quản 56 4.4. Thí nghiệm xác định hiệu quả của xử lý 1-MCP kết hợp với xử lý nhiệt và bao gói tới chất lượng súplơ xanh bảo quản 60 4.5. Xác định quy trình bảo quản súp lơ xanh bằng 1-MCP 63 4.5.1. Quy trình bảo quản 63 4.5.2. Thuyết minh quy trình 64 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 5.1. Kết luận 66 5.2. Kiến nghị 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC 70 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng của súplơ xanh 6 Bảng 2.2. Cường độ hô hấp của súplơ xanh biến đổi theo nhiệt độ 12 Bảng 2.3. Tổng sản lượng súplơ xanh của các nước trên thế giới 27 Bảng 3.1 Số gam 1-MCP tương ứng với các nồng độ 43 Bảng 4.1. Đặc điểm vật lý , hóa học của súplơ xanh 45 Bảng 4.2. Cường độ hô hấp của súplơ xanh ở 3 độ già (mg CO 2 /kg.h) 46 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của độ già thu hái đến chất lượng bảo quản súp lơ xanh 48 Bảng 4.4. Ảnh hưởng của loại bao bì tới chất lượng súplơ xanh bảo quản 49 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của độ dày bao bì tới chất lượng súplơ xanh bảo quản 50 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của xử lý nhiệt tới chất lượng súplơ xanh 51 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của yếu tố nồng độ 1-MCP tới chất lượng súplơ xanh bảo quản 53 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của yếu tố thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng bảo quản súplơ xanh 55 Bảng 4.9. Mức và khoảng biến thiên của các thông số súplơ xanh 57 Bảng 4.10. Kết quả thí nghiệm đa yếu tố nồng độ và thời gian xử lý 1- MCP đến tỷ lệ vàng hóa của súplơ xanh 57 Bảng 4.11. Giá trị tính toán của các tiêu chuẩn Student 59 Bảng 4.12. Kết quả các giá trị tối ưu của hàm 60 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Công thức cấu tạo 3 chiều của phân tử 1-MCP 18 Hình 2.2. Ethylen tác dụng với cơ chất nhận 19 Hình 2.3. 1-MCP tác dụng với cơ chất nhận ethylene 20 Hình 4.1. Súplơ xanh ở 3 độ già 44 Hình 4.2a. Mẫu đối chứng sau 2 ngày 61 Hình 4.b. Mẫu xử lý 1-MCP có xử lý nhiệt, bao gói sau 4 ngày 61 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Từ viết tắt 1 ĐC Đối chứng 2 ĐG Độ già 3 LDPE Polyethylene có mật độ thấp 4 HDPE Polyethylene có mật độ cao 5 PP Polypropylene 6 BQ Bảo quản 7 SL Súplơ 8 HL Hàm lượng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… 1 PHẦN 1: MỞ ðẦU 1.1. ðặt vấn ñề Súplơ xanh hay còn được gọi là bông cải xanh, có tên khoa học là Brassca Oleracea var. italica Plenck. Bộ phận làm thực phẩm ở súplơ xanh là toàn bộ phần hoa chưa nở, búp cuộn tròn, có màu xanh thẫm, ăn ngọt và ngon. Đây là một loại rau đem lại cho con người một nguồn dinh dưỡng phong phú như các axit amin, chất khoáng, vitamin, đường, axit hữu cơ… Ngoài ra, súplơ xanh còn biết đến với nhiều giá trị về y học. Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học chứng minh được rằng trong súplơ xanh có nhiều chất có khả năng phòng chống và chữa trị các loại bệnh như ung thư, tim mạch, các bệnh về mắt…[24]. Chính vì vậy, súplơ xanh đã trở thành một loại rau được sử dụng nhiều trong bữa ăn hàng ngày và dần trở thành một loại cây trồng mang lại giá trị kinh tế cao. Trên thế giới, súplơ xanh được trồng nhiều ở các nước: Trung Quốc, Mỹ, Tây Ban Nha, Nhật, Italia…[33]. Ở Việt Nam, súplơ xanh được trồng nhiều ở các tỉnh Hà Nội, Lào Cai, Đà Lạt, Lâm Đồng… Do yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng mà ở nước ta súplơ xanh chủ yếu được trồng tập trung vào tháng 10-11 trong năm. Thời gian thu hoạch tập trung cao vào tháng 1-2. Lúc này, sản lượng và chất lượng súp lơ xanh là cao nhất. Tuy nhiên, có một khó khăn đặt ra khi đến mùa vụ thu hoạch là sự nhanh chóng bị già hoá của súplơ xanh. Sự già hoá sau thu hoạch làm cho súplơ xanh chuyển màu vàng, giảm mẫu mã, giảm chất lượng. Sự già hoá này có thể xảy ra sau 24 giờ sau khi thu hoạch nếu không có biện pháp bảo quản thích hợp. Có nhiều nguyên nhân gây ra sự già hoá của súplơ xanh như: nhiệt độ môi trường và độ ẩm không khí cao, sự xây xát do quá trình vận chuyển… Nhưng yếu tố tác động mạnh nhất đến chất lượng súplơ xanh sau thu hoạch đó là ethylene. [...]... hình s n xu t và nghiên c u b o qu n súplơ xanh trên th gi i 2.5 .1. 1 Tình hình s n xu t súplơ xanh trên th gi i Mĩ theo báo cáo cho th y t ng s n lư ng súplơ tr ng California và Arizona chi m t i 99% t ng s n lư ng c a c nư c Năm 19 97 di n tích tr ng súplơ là 13 4200 acres (1 acer = 4,047 m2) cho t ng s n lư ng là 17 315 000 cwt (1cwt = 10 0 cân Anh = 45,3kg), năng su t trung bình là 12 9 cwt/acre (ñơn... n súplơ xanh Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………… 2 1. 2 M c ñích và yêu c u c a ñ tài 1. 2 .1 M c ñích Xác ñ nh s nh hư ng c a 1- Methylcyclopropene (1- MCP) ñ n kh năng b o qu n c a súplơ xanh T ñó, xây d ng quy trình b o qu n súplơ xanh b ng 1- Methylcyclopropene (1- MCP) nh m kéo dài th i gian b o qu n, ph c v nhu c u tiêu th trong và ngoài nư c 1. 2.2 Yêu... t lo i thì thành ph n không khí thích h p cũng không gi ng nhau Sealand (19 91) ñã nghiên c u thành ph n không khí thích h p ñ b o qu n súp lơ xanh v i 5 -10 % CO2 và 1- 2% O2 Ballan Tyne (19 78) ñã nghiên c u và ñưa ra thành ph n khí quy n 4 -10 % CO2 và 2-3% O2 thích h p ñ b o qu n súp lơ xanh 2.4 T ng quan v 1- Methylcyclopropene (1- MCP) Th i gian g n ñây, có nh ng b ng ch ng cho th y s xu t hi n c a các... a súplơ xanh bi n ñ i theo nhi t ñ Nhi t ñ 0oC(32oF) 5oC(41oF) 10 oC(50oF) 15 oC(59oF) 20oC(68oF) Cư ng ñ hô 10 -11 h p 16 -18 38-43 80-90 14 0 -16 0 (mlCO2/kg.h) (Ngu n [33]) 2.2.4 S t o thành ethylene (C2H4) Song song v i quá trình hô h p, rau qu s n sinh ra khí ethylene ðây là m t phytohormone d ng khí duy nh t có trong th c v t, ñư c phát hi n ñ u tiên vào năm 19 01 do nhà khoa h c Nga D.N.Neliubov [11 ]... nh lý cho súplơ Năm 19 90, Hardenbur k t lu n, khi b o qu n súplơ xanh 00C có s d ng phương pháp ñóng gói MA cho t l hao h t . tố ảnh hưởng tới thời gian bảo quản súplơ xanh 15 2.3.1. Ảnh hưởng của độ già thu hái 15 2.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ 15 2.3.3. Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí 16 2.3.4. Ảnh. và yêu cầu của ñề tài 1.2.1. Mục ñích Xác định sự ảnh hưởng của 1- Methylcyclopropene (1-MCP) đến khả năng bảo quản của súplơ xanh. Từ đó, xây dựng quy trình bảo quản súplơ xanh bằng 1-Methylcyclopropene. súplơ xanh 51 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của yếu tố nồng độ 1-MCP tới chất lượng súplơ xanh bảo quản 53 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của yếu tố thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng bảo quản súplơ xanh 55