Nghiên cứu sử dụng CaCl2 trong quá trình xử lý măng tây tươi (Asparagus officinalis linn) sau thu hoạch

Ảnh hưởng của phương thức bao gói măng tây đến tỷ lệ hao hụt khối lượng của măng tây trong quá trình bảo quản .... Để bảo quản măng tây trong một thời gian dài cần sử dụng phụ gia xử lý,

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- o0o -

HUỲNH THỊ KIỀU QUYÊN

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CACL2 TRONG QUÁ TRÌNH

XỬ LÝ MĂNG TÂY TƯƠI (ASPARAGUS OFFICINALIS

LINN) SAU THU HOẠCH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: ThS THÁI VĂN ĐỨC

NHA TRANG, 06/2014

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập tại trường Đại học Nha Trang và thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám hiệu trường Đại học Nha trang, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ thực phẩm, Trung tâm thí nghiệm, Viện Công nghệ sinh học môi trường và các phòng ban khác, …cùng niềm tự hào đã được học tập tại trường trong những năm qua

Lời cảm ơn sâu sắc xin gửi đến các thầy, cô trong và ngoài khoa Công nghệ thực phẩm đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em học tập và làm việc tại trường

Lòng biết ơn chân thành xin gửi đến thầy Ths Thái Văn Đức, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu

Xin gửi đến ba mẹ người đã sinh thành, nuôi dưỡng con để con có hành trang vững chắc bước vào cuộc sống lòng biết ơn sâu sắc

Sau cùng xin dành cho bạn bè lời cảm ơn đã cùng chia sẻ, động viên và đồng hành trong suốt thời gian học tập tại trường

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CA: Controled atmosphere

CFU: Colony forming units

MAP: Modified atmosphere packaging

VK: Vi khuẩn

VSV: Vi sinh vật

VTM: Vitamin

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan về măng tây 3

1.1.1 Giới thiệu về nguyên liệu măng tây 3

1.1.2 Nguyên liệu măng tây tại Ninh Thuận 4

1.1.3 Các giống măng tây 6

1.1.4 Thành phần dinh dưỡng của măng tây 8

1.1.5 Đặc điểm sinh trưởng phát triển của măng tây 9

1.1.6 Tác dụng của măng tây 11

1.2 Tổng quan về xử lý rau quả sau thu hoạch 14

1.2.1 Các biến đổi của sau quả sau thu hoạch 14

1.2.1.1 Biến đổi sinh lý 14

1.2.1.2 Biến đổi hóa học 16

1.2.1.3 Biến đổi vật lý 18

1.2.2 Các nguyên nhân gây hư hỏng rau quả tươi 19

1.2.2.1 Sự hô hấp 19

1.2.2.2 Sự tạo thành khí ethylene 19

1.2.2.3 Sự lão hóa 20

1.2.2.4 Sự nảy mầm và kéo dài ngọn 20

1.2.2.5 Sự mất nước 20

1.2.2.6 Nấm và vi khuẩn gây bệnh 21

1.2.2.7 Rối loạn sinh lý và các dạng tổn thương 22

1.2.3 Các phương pháp xử lý rau quả tươi sau thu hoạch 24

1.2.3.1 Nguyên lý xử lý rau quả tươi sau thu hoạch 24

1.2.3.2 Các phương pháp xử lý rau quả sau thu hoạch 25

1.2.4 Tình hình nghiên cứu xử lý, bảo quản măng tây sau thu hoạch trên thế giới và Việt Nam 33

1.2.4.1 Những nghiên cứu trên thế giới 33

1.2.4.2 Trong nước 35

1.2.5 Tổng quan về CaCl2 36

CHƯƠNG II NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

2.1 Nguyên liệu nghiên cứu 37

2.2 Vật liệu, hóa chất [4] 37

2.3 Dụng cụ, trang thiết bị 37

2.4 Phương pháp nghiên cứu 38

2.4.1 Phương pháp thu và xử lý mẫu 38

2.4.2 Phương pháp lấy mẫu 38

2.4.3 Phương pháp xác định thành phần hóa học cơ bản của măng tây 38

2.4.3.1 Phương pháp cân 38

2.4.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng ẩm 39

2.4.3.3 Phương pháp xác định hàm lượng tro 40

2.4.3.4 Phương pháp xác định hàm lượng VTM C 41

2.4.3.5 Phương pháp xác định hàm lượng glucid 42

2.4.3.6 Phương pháp xác định hoạt tính chống oxi hóa của măng tây 45

2.4.4 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật 47

2.4.5 Phương pháp phân tích cảm quan 47

2.4.6 Phương pháp bố trí thí nghiệm 49

2.4.6.1 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ ngâm CaCl2, thời gian ngâm CaCl2 và tỷ lệ măng tây/dung dịch ngâm CaCl2 (nước rửa) đến điểm cảm quan chung của măng tây 49

2.4.6.2 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu phương thức bao gói 56

2.4.7 Phương pháp xử lý số liệu 57

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 58

3.1.Thành phần hóa học của nguyên liệu 58

3.2 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến điểm cảm quan chung của măng tây 58

3.3 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến tỷ lệ hao hụt khối lượng của măng tây 61

3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ ngâm, thời gian ngâm và tỷ lệ măng tây so với dung dịch CaCl2 đến điểm cảm quan chung của măng tây 64

3.5 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến hoạt tính chống oxy hóa của măng tây 73

3.6 Ảnh hưởng của phương thức bao gói măng tây đến điểm cảm quan chung của măng tây trong quá trình bảo quản 75

3.7 Ảnh hưởng của phương thức bao gói măng tây đến tỷ lệ hao hụt khối lượng của măng tây trong quá trình bảo quản 78

3.8 Kết quả kiểm tra vi sinh của măng tây trước và sau bảo quản 81

3.9 Đề xuất quy trình bảo quản măng tây 82

3.9.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 82

3.9.2 Thuyết minh quy trình 83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Liều lượng chiếu xạ áp dụng để tiêu diệt các VSV thường gặp trong thực phẩm 29 Bảng 2.1: Bảng mô tả thang điểm cảm quan của măng tây sau bảo quản 48 Bảng 2.2: Bảng hệ số quan trọng các chỉ tiêu cảm quan của măng tây sau bảo quản 49 Bảng 2.3 Điều kiện thí nghiệm của quá trình ngâm măng tây với dung dịch CaCl2 53 Bảng 2.4 Ma trận quy hoạch thực nghiệm và số lượng thí nghiệm ngâm măng tây bằng dung dịch CaCl2 54 Bảng 3.1 Kết quả xác định thành phần hóa học của măng tây tươi 56 Bảng 3.2 Kết quả khảo sát điểm cảm quan chung của măng tây sau khi bảo quản ở nhiệt độ 5-7oC 59 Bảng 3.3 Kết quả khảo sát tỷ lệ hao hụt khối lượng của măng tây sau bảo quản (%) 62 Bảng 3.4 Xác định chất lượng cảm quan của măng tây ở các chế độ ngâm CaCl2trong quy trình bảo quản măng tây 64 Bảng 3.5 Phân tích ANOVA chất lượng cảm quan măng tây theo chế độ ngâm CaCl2 đã chọn 65 Bảng 3.6 Kiểm chứng số liệu từ thực nghiệm và phương trình hồi quy theo chế độ ngâm CaCl2 đã chọn 72 Bảng 3.7 Bảng kết quả xác định hoạt tính chống oxy hóa từ dịch chiết măng tây trong quá trình bảo quản 74 Bảng 3.8 Kết quả ảnh hưởng của phương thức bao gói đến điểm cảm quan chung của măng tây theo thời gian bảo quản 76 Bảng 3.9 Kết quả khảo sát tỷ lệ hao hụt khối lượng của măng tây theo các phương pháp bao gói khác nhau 79 Bảng 3.10: Kết quả kiểm tra vi sinh trước và sau bảo quản (Tiêu chuẩn Việt Nam của Bộ Y tế) 81

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Măng tây 3

Hình 1.2 Ruộng măng tây tại Ninh Thuận 5

Hình 1.3 Gốc măng tây tại Ninh Thuận 3

Hình 1.4 Măng tây xanh 4

Hình 1.5 Măng tây trắng 5

Hình 1.6 Măng tây tím 8

Hình 2.1 Măng tây sử dụng để nghiên cứu bảo quản 35

Hình 2.2 Sơ đồ tổng quát nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ ngâm CaCl2, thời gian ngâm CaCl2và tỷ lệ măng tây/dung dịch ngâm CaCl2 đến điểm cảm quan chung của măng tây 50

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thu và xử lý mẫu nghiên cứu 51

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xử lý măng tây bằng dung dịch CaCl2 52

Hình 2.5 Sơ đồ thực nghiệm xác định chế độ ngâm tối ưu trong quy trình xử lý măng tây sau thu hoạch 55

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu phương thức bao gói 56

Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến điểm cảm quan chung của măng tây 60

Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến tỷ lệ hao hụt khối lượng của măng tây 62

Hình 3.3A Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng và mối tương tác của yếu tố nồng độ CaCl2 và thời gian ngâm CaCl2 trong quy trình xử lý măng tây đến điểm cảm quan chung của măng tây 66

Hình 3.3B Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng và mối tương tác của yếu tố nồng độ CaCl2 và tỷ lệ măng tây/nước rửa trong quy trình xử lý măng tây đến điểm cảm quan chung của măng tây 68

Hình 3.3C Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng và mối tương tác của yếu tố tỷ lệ măng tây/nước ngâm và thời gian ngâm trong quy trình xử lý măng tây đến điểm cảm quan chung của măng tây 69

Hình 3.4 Măng tây sau 12 ngày bảo quản 72 Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn hoạt tính chống oxy hoá của dịch chiết măng tây trong quá trình bảo quản 74 Hình 3.6 Ảnh hưởng của phương thức bao gói đến điểm cảm quan chung măng tây 77 Hình 3.7 Ảnh hưởng của phương thức bao gói đến tỷ lệ hao hụt khối lượng măng tây bảo quản 80 Hình 3.8 Sơ đồ quy trình công nghệ bảo quản măng tây 83

LỜI MỞ ĐẦU

Rau củ quả có vai trò quan trọng trong chế độ dinh dưỡng của con người Về hàm lượng protein và lipit, chúng không thể so sánh với các loại thực phẩm có nguồn gốc từ động vật nhưng giá trị chính của chúng là cung cấp cho cơ thể các chất có hoạt tính sinh học cao Bên cạnh đó, rau củ quả rất quan trọng bữa ăn hàng ngày, không chỉ cung cấp các chất dinh dưỡng, chất khoáng thiết yếu mà còn là cấu phần chủ yếu không thể thay thế được bằng các chất khác trong nhu cầu thực phẩm, kháng bệnh tật của cơ thể sống

Việt Nam là một đất nước với hơn 70% dân số sống bằng nghề nông nghiệp Trong sản xuất nông nghiệp, trồng trọt là một lĩnh vực chủ đạo trong việc cung cấp thực phẩm cho người tiêu dùng Nước ta là một nước nhiệt đới, có điều kiện khí hậu, đất đai thuận lợi cho việc trồng trọt, phát triển nhiều loại rau quả và bốn mùa quanh năm đều có sản phẩm thu hoạch Do đó, cần kỹ thuật bảo quản, chế biến để nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu của khách hàng

Bảo quản rau quả hiện nay đang tồn tại nhiều vấn đề lợi bất cập hại Việc sử dụng hóa chất để bảo quản rau quả ít nhiều làm giảm khả năng tự đề kháng chống bệnh tật của rau quả và ảnh hưởng đến chất lượng rau quả, mặt khác ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng Việc sản xuất rau quả lại mang tính mùa vụ cao, làm mất cân bằng các sản phẩm trên thị trường giữa các vùng, các mùa, cùng với khí hậu nhiệt đới nên sau quả sau khi thu hoạch dễ bị hư hỏng nếu không có biện pháp

xử lý kịp thời và hợp lý

Măng tây là một loại rau mới du nhập vào nước ta trong vài năm gần đây, có giá trị dinh dưỡng cao cùng với hiệu quả kinh tế rất tiềm năng nhưng lại rất dễ hư hỏng do điều kiện khí hậu nước ta nóng ẩm, vi sinh vật gây thối rữa dễ phát triển Cho nên, một phương pháp bảo quản vừa hiệu quả, an toàn về chất lượng và mang lại hiệu quả kinh tế là rất cần thiết Để bảo quản măng tây trong một thời gian dài cần sử dụng phụ gia xử lý, CaCl2, một phụ gia đóng gói được phép sử dụng có khả năng giữ được màu sắc, độ săn chắc của rau quả nên mang lại hiệu quả bảo quản tốt hơn Hiện nay, cũng chưa có những nghiên cứu đi sâu bảo quản măng tây bằng

CaCl2 Tuy nhiên, cần có sự kết hợp giữa các yếu tố như nồng độ CaCl2, thời gian ngâm CaCl2 và tỷ lệ giữa măng tây với dung môi CaCl2 để đem đến hiệu quả cao nhất

Măng tây mang lại nhiều lợi ích từ giá trị dinh dưỡng cho người sử dụng và hiệu quả kinh tế cho người trồng trọt Măng tây yêu cầu về kỹ thuật chăm sóc và bảo quản hợp lý để tránh tổn thất Vì vậy, để đúc kết cho người dân những thông tin

bổ ích và phương pháp xử lý măng tây trước khi đem bảo quản đơn giản mà hiệu

quả cao, tôi đã nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu sử dụng CaCl 2 trong quá trình xử lý măng tây tươi (Asparagus Officinalis Linn) sau thu hoạch”

Nội dung nghiên cứu của đề tài

1 Xác định thành phần hóa học cơ bản của măng tây

2 Nghiên cứu tối ưu hóa các thông số như nồng độ ngâm CaCl2, thời gian ngâm CaCl2 và tỷ lệ măng tây/dung dịch CaCl2 trong quá trình xử lý măng tây sau thu hoạch

3 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương thức bao gói đến khối lượng, điểm cảm quan chung của măng tây

4 Xây dựng quy trình xử lý măng tây sau thu hoạch

Ý nghĩa khoa học của đề tài

Các số liệu khoa học sẽ làm phong phú thêm về ứng dụng xử lý măng tây sau thu hoạch trong quá trình sản xuất măng tây thương phẩm Mặc khác, kết quả nghiên cứu của đề tài có thể bổ sung vào lĩnh vực giảng dạy môn học Kỹ thuật xử lý

và bảo quản rau quả sau thu hoạch

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Thành công của đề tài là cơ sở để các doanh nghiệp đang sản xuất măng tây ứng dụng, hoàn thiện chất lượng sản phẩm măng tây xuất khẩu vào thị trường nước ngoài và đưa ra hạn sử dụng hợp lý

Nha Trang, ngày 6 tháng 6 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Thị Kiều Quyên

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về măng tây

1.1.1 Giới thiệu về nguyên liệu măng tây

Theo phân loại khoa học, cây măng tây thuộc họ: Asparagacea, xuất hiện

trên thế giới vào khoảng 200 năm trước công nguyên ở Aswan, Ai cập; Giới thực

vật: Plantae; Ngành mộc lan: Magnoliophyta; Lớp (Class): Liliopsida; Bộ (Ordo):

Asparagales, là một loại cây trồng với mục đích thu hoạch lấy chồi măng non làm rau thực phẩm cao cấp Cây măng tây có tên tiếng Anh là Asparagus Tên khoa

học là Asparagus Officinalis Linn [1], [42]

Hình 1.1 Măng tây

Là một loại cây trồng để thu hoạch lấy chồi non làm rau xanh cao cấp Đến năm 1469, cây măng tây được trồng ở Pháp và người Pháp đã biết cách bào chế dịch syro (Sirop Descinq Raciness) từ rễ cây măng tây, có tác dụng lợi tiểu, là một loại biệt dược và được sử dụng rộng rãi Sau đó, cây măng tây được du nhập vào nước Anh năm 1538, ở Đức năm 1542 và ở Mỹ năm 1850 [6], [43]

Măng tây (Asparagus Officinalis Linn) là loại rau cao cấp có thành phần dinh

dưỡng cao, rất được ưa chuộng ở phương Tây cũng như phương Đông, có nguồn gốc châu Âu, Bắc Phi, Tây Á Ở các nước Tây Âu, nơi có nhu cầu dùng măng tây nhiều nhưng do khí hậu lạnh, mỗi năm chỉ trồng được vào mùa xuân và năng suất không cao nên phải nhập khẩu Trên thế giới đã có 65 quốc gia trồng cây măng tây với sản lượng lớn (Tatsuya Shimizu, 2009) Theo số liệu công bố năm 2009 trên

IDE Discussion Oaper No.201, sản lượng cây măng tây trên thế giới tăng hằng năm, theo thống kê năm 2007, nước xuất khẩu măng tây lớn nhất thế giới là Trung Quốc: 97,2 tấn (55,9%), tiếp theo là Peru: 58,7 – 96,3 tấn (33,8 – 38,1%) và Mexico: 55,7 tấn (2,1%) Ở khu vực các nước Châu Á, tính đến năm 2007, Thái Lan đã trồng được khoảng 2000 hecta và Trung Quốc (các tỉnh Sơn Đông, Sơn Tây, Phúc Kiến, Giang Tô,…) đã trồng khoảng 65000 hecta măng tây với sản lượng trên 500000 tấn/năm (tăng 25% so với năm 2006) Đây là một loại rau rất tiềm năng và được cả thế giới ưa chuộng [43]

Riêng Việt Nam, đặc biệt là Đà Lạt, nơi có khí hậu ôn đới quanh năm thích hợp cho việc trồng và thu hái măng tây, đem lại nguồn kinh tế cho người trồng Từ năm 1960 – 1970, nhiều vùng ở nước ta đã trồng măng tây để chế biến xuất khẩu như Đông Anh (Hà Nội), Kiến An (Hải Phòng) và Long Xuyên (An Giang), Đức Trọng (Lâm Đồng) Thị trường xuất khẩu măng tây tăng cao mỗi năm, chủ yếu là các nước Tây Âu, Nhật Bản, Thái Lan,… lên đến hàng trăm nghìn tấn/năm Các quán ăn, nhà hàng trong nước hiện cũng có nhu cầu tiêu thụ nguyên liệu này [6]

Do vậy, trồng cây măng tây có thể phát triển thành một nghề và tận dụng được những lao động nhàn rỗi và người lớn tuổi ở nông thôn hiện nay, phù hợp với việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại nhiều địa phương

1.1.2 Nguyên liệu măng tây tại Ninh Thuận

Gần 25 năm nay, bắt đầu từ năm 1990, măng tây (Asparagus Officinalis

Linn) đã được du nhập và trồng ở tỉnh Ninh Thuận, măng tây tập trung nhiều ở 2 xã

là An Hải, huyện Ninh Phước với diện tích canh tác khoảng 6ha và Văn Hải thuộc thành phố Phan Rang với diện tích canh tác hơn 24ha với sản lượng hằng năm khoảng 350 – 400 tấn, là những giống măng tây xanh, được nhập từ Thái Lan, Úc,… nguồn gốc của các giống này được sản xuất tại Mỹ [10]

Giống măng tây trồng phổ biến hiện nay địa phương là giống F1 đầu dòng và F2 lai tạo từ dòng F1, phổ biến có các thương hiệu như: Mary Washington, UC – 800,

UC – 157, Grande, Atlas, Jersey… đây là hạt giống măng tây xanh lai Tại Ninh Thuận, măng tây có thể sinh trưởng phát triển quanh năm nên năng suất khá cao

Hình 1.2 Ruộng măng tây tại Ninh Thuận

Thời gian khai thác kinh tế có thể kéo dài 10 – 15 năm Bước vào thời kỳ thu hoạch khi cây phát triển khá tốt, thân cây mẹ có đường kính 0,6 – 1cm thì cho măng đạt tiêu chuẩn chất lượng cao Sau 4 – 5 tháng trồng ở ruộng sản xuất, nếu được chăm bón tốt cây sẽ cho măng lớn có thể thu hoạch được [6], [10]

Giống măng tây được ươm

bằng cách lấy 50% phân chuồng hoai

mục trộn với 50% đất màu mỡ cho

vào túi nilon và gieo từ 2 đến 3 hạt

vào một bịch, theo dõi khoảng 12

ngày là cây đã nảy mầm và cho đến

khi cây được 3 tháng tuổi mới đem

trồng Trồng măng tây phải lên luống

cao khoảng 30 – 40cm, trước khi

trồng nên bón lót bùn phân chuồng

hoai mục trộn với thuốc Basudin hạt

với số lượng cho 1ha là 8 tấn phân

Hình 1.3 Gốc măng tây tại Ninh Thuận

chuồng và 30kg thuốc Basudin hạt, cứ 10m dài của luống bón 25kg phân đã trộn

với thuốc Sau đó, cứ 40cm trên mặt luống cuốc một lỗ trồng 1 cây Khi cây măng

tây lên cao khoảng 45cm, vì cây mảnh mai nên cần cắm cọc cho khỏi đổ ngã Khi

cây nảy nhiều cây con, chọn những cây to khỏe và loại bỏ cây yếu Trồng được 2

tháng phải bón thúc cho cây với số lượng mỗi hecta là 4 tấn phân chuồng hoai mục

và 40kg DAP Vào mùa nắng nóng, nên tưới cho măng tây từ 6 giờ sáng và khoảng

17 giờ chiều Tuyệt đối không tưới vào ban trưa làm ảnh hưởng tới mầm măng mới

nẩy Măng tây từ khi trồng đến khi thu hoạch là 3 đến 4 tháng Khi chồi măng lên

cao từ 25 đến 30cm là hái được, nếu để cao trên 40cm măng sẽ bị già Thu hoạch tốt

nhất là vào buổi sáng sớm (từ 5 đến 9 giờ) [31], [38]

1.1.3 Các giống măng tây

 Măng xanh

Tên khoa học là: Asparagus Officinalis

Linn, giống F1 California 500, loại này cho năng

suất cao, dễ trồng, dễ thu hoạch nhưng giá trị

thương phẩm không cao [1]

Ở nước ta, hiện nay các nhà hàng và các

quán ăn cũng đã bắt đầu có nhu cầu tiêu thụ sản

phẩm măng tây xanh, và ngày càng tăng lên rất

nhiều

Năm 1988, một Việt kiều ở Ðức đã mang 600g giống măng tây xanh Mary

Washington (F1) của Hoa Kỳ về trồng ở Ðà Lạt Nhưng khi cây măng tây vừa được

2 – 3 tháng tuổi, người trồng đã cắt những cành lá kim làm kiểng đem bán kèm với

hoa hồng và các loại hoa khác để lấy tiền, khiến dự án lúc đó bị thất bại [37]

Sau 23 năm, năm 2011, măng tây xanh được sự khuyến khích của các hợp

tác xã và Trung tâm khuyến nông Tp.HCM nên được trồng thành công ở nhiều nơi

của Việt Nam, giờ đây cây măng tây xanh đã trở về được với giá trị thật của nó và

sẽ mang lại tiềm năng kinh tế không nhỏ cho Việt Nam trong thời gian tới

Hình 1.4 Măng tây xanh

 Măng trắng

Măng tây trắng, đại diện giống

F Mary Washington là giống phổ biến

cho năng suất và chất lượng cao

Holland và cộng sự (1991) chỉ

ra thành phần của măng tây trắng như

sau: trong 100g phần nguyên liệu ăn

được (chiếm 75% sản phẩm được thu

hoạch) chứa: 91,4g nước, năng lượng

10 kJ (25kcal); 2,9g protein; 0,6g chất

béo; 2,0g carbohydrate; 1,7g chất xơ;

27mg Ca; 13mg Mg; 72mg P; 0,7mg Fe; 0,7mg Zn; 315g carotene; 0,16mg thiamine; 0,06mg riboflavin; 1,0mg niacin; 175g folate và 12mg acid ascorbic

Măng tây xanh có hàm lượng các vi chất cao hơn (1,5mg Fe và 48mg acid ascorbic)

so với măng tây trắng Hương vị đặc trưng của măng tây là do đường và các thành phần chất đắng tạo nên Các cấu tử thơm chính là dimethyl sulfide, một sản phẩm phân hủy của amino acid S-methyl methionine (Holland B., Unwin I D và Buss D H., 1991) Qua đó cho thấy măng tây trắng rất giàu các chất dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe [41]

Măng tây trắng thực ra là một dạng của măng tây xanh được trồng ở Úc Sự khác nhau là măng tây trắng được trồng trong bóng tối Khi măng tây tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, đầu tiên chúng sẽ chuyển sang màu hồng và sau đó là màu xanh

Lý do chính làm cho giá măng tây trắng cao hơn nhiều so với giá của măng tây xanh là măng tây trắng có một nguồn cung cấp hạn chế và chi phí sản xuất cao Măng tây trắng có chất lượng cao nên được người tiêu dùng ưa chuộng Ngoài ra, măng tây trắng cũng cho năng suất cao hơn so với măng tây xanh nên được các nhà sản xuất ưu tiên đầu tư [1], [40], [44]

Hình 1.5 Măng tây trắng

Mặc dù, kỹ thuật trồng măng tây trắng khó hơn nhiều so với măng tây xanh

và hiện nay ở Việt Nam việc trồng măng tây trắng chưa được phổ biến, nhưng trong tương lai với những lợi ích to lớn mà loại cây này mang đến thì việc phát triển nó là một điều dễ dàng

1.1.4 Thành phần dinh dƣỡng của măng tây

Sinh tố và khoáng chất: Trong măng tây, hàm lượng sinh tố C, B1, B2 hầu như rất ít, thành phần khoáng tồn tại dưới dạng tro khoảng 0,6% và canxi 21mg%

Đường và xenlulose trong măng tây là 1,2% và 2,3% Xenlulose sau khi nấu chín đi vào cơ thể có tác dụng nhuận trường, dễ tiêu hóa cho cơ thể

Măng tây có hàm lượng dinh dưỡng cao, ngoài chất xơ, đạm, glucid, các VTM K, C, A, pyridoxine (B6), vidoflavin (B2), thiamin (B1), acid folic, gần 1/4khối lượng trong 100g măng tây là các chất khoáng cần thiết cho cơ thể con người như: kali, magie, canxi, sắt, kẽm,…[1], [47], [48], [52]

Từ đó cho thấy rằng măng tây là một loại rau rất giàu chất dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe con người

1.1.5 Đặc điểm sinh trưởng phát triển của măng tây

Măng tây (Asparagus Officinalis Linn) là loại cây trồng lâu năm, dạng bụi

thân thảo, được trồng trong các vùng có nhiệt độ trung bình khoảng 250

C Ngày nay, nhờ tiến bộ trong việc chọn giống nên đã tạo ra được những dòng măng tây xanh, sinh trưởng và phát triển tốt trong những vùng nhiệt đới có nhiệt độ trung bình trong năm cao Trước khi nhú khỏi mặt đất, măng có màu trắng, mềm, khi mọc lên cao chúng biến thành màu xanh và phát sinh cành, cây có thể cao từ 1,5 – 2m [1], [50]

Ghi nhận qua khảo sát sự sinh trưởng của cây măng tây trồng tại các thành phố như sau: măng tây trồng tại thành phố là giống măng tây xanh, trồng từ hạt, thời gian gieo trồng trong vườn ươm kéo dài 2,5 tháng Lúc đó, cây đạt chiều cao 25cm và bắt đầu đem ra trồng trên ruộng sản xuất Thời gian trồng cho đến ngày thu hoạch lứa măng đầu tiên là 3,5 tháng Năng suất măng bắt đầu ổn định kể từ đợt thu hoạch thứ 2 (9 – 10 tháng sau khi trồng) Năng suất măng thu hoạch tại các ruộng của nông dân trung bình 10 – 12kg/ngày/1000m2, trong đó, măng loại 1 đạt trên 95% (măng loại 1 có đường kính gốc >0,7cm, chiều cao >18cm)

Cây sinh trưởng, phát triển liên tục trong năm Do đặc điểm khai thác, sau thời gian 3 tháng phải ngưng thu hoạch măng để thay thế cây mẹ, thời gian này kéo dài 30 – 40 ngày Do đó, trong 1 năm chỉ thu hoạch 8 tháng, tương ứng với 240

ngày Như vậy, năng suất măng trong 1 năm có thể đạt 24000kg/1000m2(10kg/ngày x 8 tháng x 30 ngày = 2400kg), tương đương 24 tấn/ha/năm

Trong quá trình trồng, măng tây có xuất hiện bệnh khô cành, sọc thân do

nấm Puccinia Asparagi Nông dân phòng ngừa bằng cách phun CoC – 85 vào thời

gian cây không cho măng Cây có hoa đơn tính khác gốc Có khoảng một nửa số cây mang hoa đực, một nửa mang hoa cái Hoa có màu vàng hoặc lục nhạt Quả mọng, ba ngăn, khi chín có màu đỏ Mỗi ngăn có 1 – 2 hạt màu đen, vỏ hạt rất cứng Hạt măng tây có thể nảy mầm ở nhiệt độ 200C, nhưng thích hợp là 250C và đây cũng là nhiệt độ trung bình cần thiết cho cây phát triển Ngay sau khi hạt nảy mầm,

rễ chính rất ngắn bị chết, thay vào đó là một rễ trụ thẳng đứng được tạo thành và các

rễ khác mọc ngang từ rễ trụ này Sau đó, ở khoảng cách gần mặt đất, trên các đốt của rễ trụ hình thành các thân mầm mới, được gọi là măng Măng là nơi tập trung các chất dinh dưỡng của cây khi còn non Măng được thu hoạch trong nhiều năm (8 – 10 năm) nhưng sản lượng lớn thường tập trung ở các năm thứ 3 đến năm thứ 5 Sang năm thứ 7, khi năng suất và chất lượng giảm thì cần phá đi trồng mới Trước khi nhú khỏi mặt đất, măng có màu trắng, mềm Khi mọc cao khỏi mặt đất chúng chuyển sang màu xanh và phát sinh cành, cành có thể dài tới 2m [46], [51]

Măng tươi chứa nhiều nước và khá ngọt (lượng đường có thể lên đến 4%) Sau khi thu hoạch, các hoạt động sinh lý trong măng vẫn tiếp tục và tiêu thụ đường rất nhanh Vị măng kém đi, nước ngọt mất dần để măng thành xơ, bắt đầu từ phần gốc, các sự biến đổi này diễn ra nhanh chóng, ngay trong vòng 24 giờ từ khi măng được hái, nhiệt độ và ánh sáng làm tăng tốc độ các phản ứng xảy ra Đọt măng có hình dạng như chiếc đũa, tùy giống mà có măng trắng hoặc măng xanh Khối lượng khác nhau phụ thuộc vào đường kính 1,5 – 1,9cm, 2cm là khoảng cách cao nhất Măng có mùi vị đặc trưng hơn những loại rau khác Phần thu hái là măng non chưa nhô hẳn lên khỏi mặt đất, khi quan sát thấy chồi măng nhô lên khỏi mặt đất khoảng

25 – 30cm thì lúc này cần thu hoạch ngay để có được sản phẩm măng chất lượng cao Thời gian thu hoạch khoảng từ 6 – 9 giờ sáng mỗi ngày, trước khi mặt trời mọc

để tránh ánh nắng mặt trời gây biến màu lục hóa Hái các chồi măng đạt yêu cầu,

dùng tay nắm chặt sát gốc chồi măng, nghiêng 300 – 450 xoay nhẹ, chồi măng sẽ tách rời khỏi rễ trụ cây măng dễ dàng Sau đó rửa sạch đất, bọc giấy lại, xếp nhẹ nhàng vào sọt hay xô nhựa Cần phải tuân thủ các nguyên tắc trên để năng suất và chất lượng măng đạt cao nhất [52], [62]

Măng tây ngay sau khi thu hoạch phải đem vào nơi thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp, tiến hành sơ chế, phân loại theo yêu cầu loại 1, 2 hay 3, cắt cỡ 20cm, rửa sạch đất cát (không để ướt đầu măng vì nước sẽ làm hỏng lá đài, hỏng chồi măng), bó lại thành bó 1 – 1,5kg, xếp thẳng đứng nhẹ nhàng vào sọt hay xô nhựa, sau đó phải khẩn trương chuyển giao ngay cho đơn vị thu mua trong vòng 4 – 6 giờ

để kịp thời gian chế biến, bảo quản lạnh và phân phối ra thị trường hoặc xuất khẩu Nếu măng tây chưa kịp sử dụng cần phải bảo quản trong tủ mát 20C hoặc cấm chân măng vào 3 – 5cm nước đá lạnh Nếu để tiếp xúc với ánh nắng và giải nhiệt, kích đông bảo quản lạnh không đúng kỹ thuật, măng tây sẽ bị héo, bị già hóa, có nhiều chất xơ, và bị hư hỏng nhanh chóng trong vòng 2 ngày Khai thác cho đến khi thấy cây mẹ sắp chuyển lá vàng thì ngưng thu hoạch, chọn giữ lại 4 – 6 chồi măng khỏe mạnh làm cây mẹ thay thế Trên đây là những đặc điểm quan trọng trong quá trình sinh trưởng của măng tây, cần chú ý trong quá trình trồng trọt để mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất [1]

1.1.6 Tác dụng của măng tây

Măng tây (Asparagus Officinalis Linn) là một trong những loại rau xanh

mang nhiều dưỡng chất và những thành phần dinh dưỡng quan trọng cho con người Dưới đây là một số công dụng của măng tây:

Kháng viêm

Măng tây có chứa các chất có khả năng chống viêm bao gồm protodioscin, asparanin, sarsasapogenin, diosegenin, flavonoid quercetin, rutin, kaempferol và isorhamnetin Qua một số kết quả nghiên cứu cho thấy rằng các hợp chất chống viêm này là một trong những tác nhân tốt nhất giúp phòng chống các bệnh mãn tính như tiểu đường type 2, bệnh tim, bệnh ung thư, bệnh xơ cứng teo cơ một bên [49], [65], [66]

Chống oxy hóa

Măng tây chứa nhiều các chất chống oxy hóa bao gồm VTM C, beta – carotene và các khoáng chất kẽm, selen, mangan và một lượng lớn glutathione – một tripeptide có trong măng tây có tác dụng chống oxy hóa mạnh Những chất này vừa chống viêm vừa góp phần loại trừ các gốc tự do trong cơ thể, nhờ vậy giúp ngăn ngừa cholesterol tích tụ trong lòng mạch, làm cho máu loãng hơn và lưu thông

dễ dàng

Theo báo cáo của Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ, măng tây có chứa lượng glutathione cao nhất trong số các thực phẩm được thử nghiệm Các chất chống oxy hóa trong măng tây cũng góp phần không nhỏ trong việc giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch, tiểu đường và bệnh ung thư [49], [50], [65]

Phòng ngừa loãng xương

Măng tây chứa nhiều VTM K, một cốc măng tây ép đun nóng cung cấp cho chúng ta đủ lượng VTM cần thiết cho cơ thể VTM K không chỉ giúp cầm máu mà còn rất cần thiết cho sự duy trì nồng độ chất khoáng cho xương, giúp tế bào tăng trưởng và đổi mới các mô Các nghiên cứu cho thấy, VTM K đóng vai trò liên kết canxi trong xương tạo thành osteocalcin, đây là một protein cần thiết gắn canxi với

tế bào xương Thiếu VTM K sẽ làm giảm mật độ xương, làm cho xương xốp và dễ nứt gãy [49], [65]

Ngăn ngừa suy tĩnh mạch, bảo vệ tim

Măng tây chứa nhiều potassium, folate giúp điều hòa, ổn định huyết áp, giúp cho tim khỏe mạnh, phòng ngừa bệnh xơ vữa động mạch, bệnh đột quỵ tim mạch Trong măng tây còn có được chất asparagin được sử dụng trong điều trị bệnh tim mạch, măng tây còn là dược liệu tốt để điều trị bệnh suy tĩnh mạch (vì trong măng tây chứa nhiều hợp chất flavonoid) giúp cơ thể cải thiện tuần hoàn máu, củng cố các mạch máu Thường xuyên sử dụng măng tây đem đến nhiều lợi ích không ngờ đối với những bệnh nhân suy tĩnh mạch [49], [66]

Hỗ trợ tiêu hóa

Măng tây chứa một polysaccharide có tên gọi là inulin (thuộc nhóm chất xơ fructan) có vai trò tiền kháng sinh (prebiotic) Inulin không bị tiêu hóa ở ruột non, khi di chuyển đến ruột già, nó sẽ trở thành nguồn thức ăn cho một số loại vi khuẩn

(VK) có lợi như Bifidobacteria và Lactobacilli, làm tăng khả năng chống lại sự phát

triển của các VK có hại, giúp tăng cường hoạt động của hệ tiêu hóa, chống táo bón, giảm nguy cơ ngộ độc thức ăn và ung thư ruột kết [49], [65]

Ổn định đường huyết

Măng tây chứa nhiều VTM nhóm B, đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa đường và tinh bột, nhờ đó giúp điều hòa đường huyết, chất xơ cũng góp phần điều chỉnh nồng độ đường phóng thích trong máu, tốt cho người mắc bệnh đường type 2 [65], [66]

Một số công dụng khác

Chất asparagin có trong măng tây rất cần thiết cho sự xây dựng và phân chia

tế bào, được sử dụng trong điều trị bệnh tim và gút (goutte)

Trong măng tây chứa một loại protein đặc biệt có tên gọi là histone được cho

là chủ động trong việc kiểm soát sự phát triển của tế bào nên có thể kìm hãm sự phát triển của các tế bào ung thư

Măng tây cũng rất giàu acid folic nên là loại thực phẩm tốt đối với phụ nữ mang thai giúp bảo vệ chống lại các khuyết tật ống thần kinh ở trẻ và cần thiết cho sản xuất các tế bào hồng cầu mới

Ngoài những thành phần có lợi cho sức khỏe kể trên, măng tây còn chứa các hợp chất được gọi là glycosides steroid (asparagoside) trực tiếp ảnh hưởng đến sản xuất hormone và đôi khi được sử dụng như một kích thích tình dục do có thể ảnh hưởng đến cảm xúc

Thân mầm (hay còn gọi là măng) mới là nơi tập trung các chất dinh dưỡng của cây khi còn non Dùng thân mầm măng tây nấu canh hoặc sắc lấy nước uống có tác dụng lợi tiểu, phòng trị các bệnh bàng quang, suy gan, suy thận,…

Tuy nhiên, cũng giống như nhiều loại thực phẩm khác, măng tây cũng được chống chỉ định cho một vài trường hợp như dị ứng, quá nhạy cảm Còn đối với những bệnh nhân mắc phải căn bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính thì nên giới hạn việc tiêu thụ măng tây trong khẩu phần ăn của mình

Với đa dạng các thành phần dinh dưỡng cộng với các chất có hoạt tính sinh học có lợi, măng tây xứng đáng được coi là một loại rau hoàng đế, rau của mùa xuân, đây là những cái tên mà người Đức hay dùng để gọi măng tây [49], [65], [66]

1.2 Tổng quan về xử lý rau quả sau thu hoạch

1.2.1 Các biến đổi của sau quả sau thu hoạch

Rau quả tươi là loại thực phẩm có nhu cầu ngày càng cao do chứa các thành phần dinh dưỡng rất tốt cho sức khỏe con người, không chứa phụ gia do chưa qua chế biến nhưng lại rất dễ bị hư hỏng và việc bảo quản để giữ được chất lượng là không thể thiếu Dưới đây là một số biến đổi của rau quả sau thu hoạch [1], [14]

1.2.1.1 Biến đổi sinh lý

Hô hấp là một trong những quá trình sinh lý quan trọng của cơ thể sống Sau khi thu hoạch, rau quả tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống, các chất hữu cơ đã tiêu hao không được bù đắp lại như khi còn ở trên cây nên chúng sẽ tồn tại cho đến khi nguồn dự trữ cạn kiệt [14], [33]

Hô hấp là quá trình phân giải oxi hóa các vật chất của tế bào (tinh bột, đường, lipit, protein, acid hữu cơ,… ) thành các chất có cấu tạo phân tử đơn giản hơn, đồng thời giải phóng năng lượng và các phân tử vật chất cần thiết cho các phản ứng tổng hợp của tế bào Hoạt động hô hấp tiêu hao một lượng lớn các chất hữu cơ

dự trữ làm cho rau quả hao tổn cả về khối lượng và chất lượng [13], [14]

Sự hô hấp của nông sản có thể diễn ra với sự có mặt của oxy (hô hấp hiếu khí) hoặc thiếu oxy (hô hấp yếm khí) Sản phẩm của quá trình hô hấp hiếu khí và yếm khí là khác nhau

- Quá trình hô hấp có oxy được gọi là hô hấp hiếu khí

Glucoza

- Quá trình hô hấp không có sự tham gia của O2 gọi là hô hấp yếm khí và sản phẩm tạo ra cuối cùng là rượu etylic, CO2 và nhiệt tỏa ra

Từ 2 phương trình (1.1), (1.2) cho thấy cùng một lượng glucoza tham gia hô hấp hiếu khí tỏa nhiệt nhiều gấp 24 lần so với hô hấp yếm khí

Nhưng trong thực tế, quá trình hô hấp diễn ra phức tạp hơn nhiều Dưới tác dụng của enzyme, phân tử glucoza bị phân giải thành chất trung gian là acid pyruvic (CH3CO.COOH) Khi hô hấp hiếu khí, acid pyruvic bị oxy hóa trong chu trình Crep tạo CO2 và H2O

Hô hấp yếm khí, acid pyruvic bị enzym decacboxylaza phân giải thành axetaldehyt (CH3CHO) và CO2

Sau đó, axetaldehyt tác dụng với nước sinh ra rượu etylic và acid axetic

Mức độ của quá trình hô hấp được đánh giá bằng cường độ hô hấp Đó là số

mg CO2 thoát ra hoặc O2 hấp thụ vào 1kg nguyên liệu rau quả trong một đơn vị thời gian (thường tính bằng giờ)

C: Cường độ hô hấp (mgCO2/kg.h)

t: Nhiệt độ bảo quản (0C)

k: Hệ số nhiệt độ (0C)

Giải tích phân ta có:

A được xác định từ điều kiện ban đầu khi t=00

C, thì với C0 là cường độ hô hấp ở 00

C:

Vì nhiệt lượng giải phóng ra do hô hấp tỉ lệ thuận với cường độ hô hấp nên giữa nhiệt lượng t với nhiệt lượng q có sự phụ thuộc sau

Trong đó: q0 là nhiệt lượng tỏa ra khi bảo quản ở 00C (KJ/tấn.giờ)

Nhiệt lượng tỏa ra từ quá trình hô hấp là rất đáng kể, có thể làm tăng nhiệt độ môi trường và thúc đẩy quá trình hô hấp

b Thành phần không khí

Khí O2 càng nhiều thì cường độ hô hấp càng cao Ngược lại, khí O2 thấp,

CO2 là N2 cao thì cường độ hô hấp bị ức chế Sự có mặt của một số hydrocacbon không no như ethylene làm cho cường độ hô hấp tăng nhanh

c Độ ẩm và cường độ ánh sáng

Độ ẩm cao sẽ làm giảm cường độ hô hấp, còn cường độ ánh sáng tỉ lệ thuận với cường độ hô hấp Dựa vào đặc điểm này có thể điều tiết tốc độ hô hấp của rau quả trong quá trình bảo quản để đạt kết quả tốt nhất

d Diễn biến cường độ hô hấp trong quá trình phát triển của rau quả

Khi hình thành đến lúc bị phân hủy, diễn biến quá trình hô hấp trải qua nhiều giai đoạn, từ lúc quả bắt đầu hình thành cho đến khi quả phát triển đầy đủ về cả khối lượng lẫn chất lượng, ở giai đoạn này, cường độ hô hấp giảm dần và đạt cực tiểu khi quả sắp chín Thời gian quả có cường độ hô hấp nhỏ nhất gọi là thời kỳ ngủ tĩnh, thời gian này dài hay ngắn tùy thuộc vào tính chất của từng loại quả Khi bắt đầu chín, cường độ hô hấp tăng nhanh và đạt cực đại khi quả chín hoàn toàn Tiếp theo

là quá trình phân hủy các chất Ở thời kỳ này, cường độ hô hấp nói chung giảm, chỉ tăng một ít khi quả bị phân hủy hoàn toàn [15]

1.2.1.2 Biến đổi hóa học

Thành phần hóa học của rau quả bao gồm tất cả các hợp chất hữu cơ và vô

cơ cấu tạo nên các tế bào và các mô của chúng Do trong tế bào sống luôn xảy ra

các quá trình chuyển hóa và trao đổi chất nên thành phần hóa học của rau quả không ngừng biến đổi trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển ngay cả khi thu hoạch [14], [35]

 Nước

Đa số các loại rau quả đều chứa một lượng nước nhất định Trong rau quả, hàm lượng nước rất cao từ 60 – 90% Nước đóng vai trò quan trọng trong hoạt động sống của tế bào, chiếm 90% khối lượng nguyên sinh chất, quyết định tính ổn định

về cấu trúc và trạng thái keo của nguyên sinh chất Hàm lượng nước trong rau quả ảnh hưởng lớn đến chất lượng và khả năng bảo quản Khi rau quả được thu hoạch, lượng nước bốc hơi không được bù đắp Sự thoát hơi nước là nguyên nhân chủ yếu làm giảm khối lượng nông sản, ảnh hưởng xấu đến quá trình trao đổi chất, giảm tính trương nguyên sinh, gây héo Sự héo làm tăng tốc độ phân hủy các chất hữu cơ, phá hủy cân bằng năng lượng, giảm sức đề kháng của rau quả và giảm giá trị thương phẩm

 Đường và tinh bột

Đường là thành phần chủ yếu tham gia vào quá trình hô hấp nên làm hàm lượng đường giảm đáng kể Trong một số loại hoa quả chứa nhiều tinh bột lúc còn xanh, khi bảo quản mặc dù tham gia vào quá trình hô hấp nhưng lượng đường chẳng những không giảm mà còn tăng, đó là do khi quả chín lượng tinh bột chuyển hóa thành đường với tốc độ cao hơn tốc độ giảm đường do hô hấp

bị yếu đi làm cho rau quả trở nên mềm

 Biến đổi của acid

Trong quá trình bảo quản hàm lượng acid giảm dần do nó tham gia vào quá trình hô hấp, đồng thời nó còn tham gia vào phản ứng tạo este để tạo mùi thơm cho rau quả Lượng acid giảm nên VSV dễ dàng tấn công vào rau quả hơn

 Biến đổi của sắc tố

Trong quá trình bảo quản rau quả thì sự biến đổi của sắc tố là rõ rệt nhất

Clorofin bị phân giải, trong đó carotenoit và antoxian được tổng hợp tạo ra màu sắc đặc trưng cho rau quả khi chín

 Biến đổi của các VTM

Sau khi thu hoạch hàm lượng VTM có xu hướng giảm xuống đặc biệt là VTM C VTM C bị oxy hóa dưới xúc tác của enzyme ascorbinoxidaza Mức độ tổn thất VTM phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản, nhiệt độ này càng tăng thì hàm lượng VTM C giảm càng nhiều

1.2.1.3 Biến đổi vật lý

Sau khi thu hoạch, rau quả tươi được bảo quản, chính trong môi trưởng bảo quản cũng xảy ra một số biến đổi vật lý có thể dẫn tới sự giảm chất lượng Đó là sự bay hơi nước, giảm khối lượng tự nhiên và sự sinh nhiệt Trong rau quả tươi chứa nhiều nước nên luôn xảy ra hiện tượng bay hơi từ rau quả tươi ra môi trường xung quanh Sự mất hơi nước dẫn tới khô héo, giảm khối lượng rau quả, gây rối loạn sinh

lý, giảm khả năng kháng khuẩn,… và kết quả là rau quả chóng bị thối rữa Sự mất nước phụ thuộc vào cấu tạo của vỏ rắn chắc hay mềm, có lớp sáp hay phấn bên ngoài hay không Ngoài ra, nó còn phụ thuộc vào mức độ tổn thương, giống loài, điều kiện bảo quản và bao gói Sự hao hụt khối lượng trong quá trình bảo quản chủ yếu là do sự bay hơi nước, tổn thất các chất khô như đường và acid do chúng tham gia vào quá trình hô hấp Lượng nhiệt sinh ra khi bảo quản rau quả tươi là do hô hấp Khoảng 2/3 lượng nhiệt này tỏa ra môi trường bên ngoài, còn 1/3 thì dùng trong quá trình bay hơi nước, cung cấp năng lượng cho quá trình trao đổi chất và dự trữ ở dạng năng lượng hóa học (ATP) [14], [15], [33]

1.2.2 Các nguyên nhân gây hư hỏng rau quả tươi

1.2.2.1 Sự hô hấp

Rau quả tươi là những hàng hóa tươi sống, do đó tốc độ hô hấp có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng rau quả tươi Thường thì tốc độ hô hấp càng cao thì thời gian bảo quản càng ngắn Tốc độ hô hấp phụ thuộc vào từng loại rau quả

Hô hấp là quá trình chuyển hóa năng lượng trong các liên kết hóa học thành một dạng khác có ích hơn cho tế bào, mục đích để cung cấp cho các phản ứng chuyển hóa khác trong tế bào Ở điều kiện có O2, rau quả thực hiện hô hấp hiếu khí Trong quá trình hô hấp, O2 và glucose được tiêu thụ, khi đó CO2, H2O và nhiệt được sinh ra Quá trình hô hấp làm tăng tốc độ lão hóa, dẫn đến mô mềm, thành tế bào dễ

vỡ, và dịch bào bên trong tế bào chảy ra ngoài, VK hoại sinh có thể phát triển, gây

ra mùi thối Đồng thời, nếu nhiệt từ quá trình hô hấp không được tản đi kịp thời thì

có tác dụng kích thích quá trình hô hấp, dẫn tới rau quả nhanh chóng bị hư hỏng hơn [2], [5]

Quả có đỉnh đột phá hô hấp có thể thu hoạch chưa chín mùi, và được ủ chín sau đó Trong quá trình chín của quả có đỉnh đột phá hô hấp, có một khoảng thời gian, cường độ hô hấp của quả sẽ tăng lên đột ngột Nếu không điều chỉnh nhiệt độ, sau thời gian này, quả sẽ nhanh chóng chín mùi và lão hóa nhanh chóng Tóm lại, nếu nhiệt độ không được điều chỉnh thì nhiệt sinh ra từ quá trình hô hấp sẽ làm tăng

sự mất nước, hơn nữa còn tăng nhiệt và tăng ẩm, là môi trường thuận lợi cho VSV phát triển [36]

1.2.2.2 Sự tạo thành khí ethylene

Khí ethylene là một hormone thực vật đóng vai trò quan trọng trong quá trình chín và sự lão hóa của quả Tất cả các tế bào thực vật đều sinh ra khí ethylene ở mức độ thấp Tuy nhiên, các nguyên nhân gây stress ở các tế bào thực vật sẽ dẫn đến thúc đẩy

sự tổng hợp khí ethylene nhiều hơn Quả có đỉnh đột phá, hô hấp sản xuất ra khí ethylene có tốc độ nhanh nhất khi bắt đầu chín và hormone này được cho là thúc đẩy và phối hợp các biến đổi sinh hóa và sinh lý xuất hiện trong quá trình chín Sự tạo thành khí ethylene có thể dẫn tới việc tăng tốc độ chín và sự lão hóa [8]

1.2.2.3 Sự lão hóa

Sự lão hóa là sự già hóa tự nhiên ở mô thực vật và nó được thúc đẩy bởi sự có mặt của khí ethylene, và bất kỳ yếu tố khác nào làm tăng tốc độ hô hấp Một số biến đổi trong quá trình lão hóa có thể ảnh hưởng đến việc chế biến rau quả tươi [8], [45]

1.2.2.4 Sự nảy mầm và kéo dài ngọn

Rễ, thân, củ có một khoảng thời gian ngủ tự nhiên và thời gian ngủ này có thể kéo dài ra trong quá trình bảo quản Sự nảy chồi làm chấm dứt thời gian ngủ, làm giảm thời gian bảo quản và sử dụng

Khi độ ẩm không khí cao, thường xuất hiện sự kéo dài ngọn của măng tây

Sự nảy mầm, sự kéo dài ngọn, hay kéo dài rễ đều là điều không thể chấp nhận được đối với sản phẩm rau quả tươi khi bán ra thị trường Trong khi đó, sản phẩm chế biến ít bị ảnh hưởng do rễ và chồi có thể được cắt đi trong quá trình chế biến Tuy nhiên, ngay cả khi nó không ảnh hưởng tới vẻ bề ngoài của sản phẩm chế biến thì chất lượng bên trong cũng bị giảm sút do sự phân bố vật chất không đều [2]

1.2.2.5 Sự mất nước

Rau quả thường có một lớp sáp bảo vệ, tránh sự tấn công của côn trùng, mầm bệnh, sự tổn thương cơ học và cả sự mất nước Lớp sáp tuy có thể làm giảm sự mất nước từ bề mặt thực vật nhưng không thể ngăn cản hoàn toàn sự mất nước Nếu lớp bảo vệ bị tổn thương, thì sự mất nước có thể trầm trọng hơn

Ở các cơ quan đã trưởng thành như thân, rễ, quả, các mô sẽ dày lên và hóa gỗ

để duy trì cấu trúc của nó khi già Tuy nhiên, sự có mặt của các chất xơ thô trong thành phần là không mong muốn đối với rau trái tươi, vì thế nhiều loại rau được thu hoạch khi chưa trưởng thành Do đó, cấu trúc của rau quả tươi không do thành phần

xơ thô trong tế bào nữa, mà phụ thuộc vào áp suất thường của tế bào Áp suất thường là áp suất được tạo ra khi chất tan chiếm đầy trong không bào, nén ép vào thành tế bào Nếu quá nhiều nước bị mất đi khỏi mô bào thì áp suất trương sẽ giảm xuống dẫn đến rau quả bị héo, và bề mặt bị nhăn nheo [2]

Tốc độ mất nước rau quả sau thu hoạch phụ thuộc chủ yếu vào chênh lệch áp suất hơi nước giữa bên trong và bên ngoài tế bào Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự

mất nước như tỷ lệ diện tích bề mặt và thể tích càng lớn thì sự mất nước diễn ra càng nhanh, thường thấy rau lá mất nước nhanh hơn quả có hình cầu, lớp sáp trên bề mặt quả, và cấu trúc của vỏ Một số quả có vỏ dày như chuối, măng cụt,… có thể bị mất một lượng ẩm từ vỏ mà không ảnh hưởng đến chất lượng của phần sử dụng được Ngoài ra, nếu vỏ ngoài bị tổn thương thì sự mất nước sẽ diễn ra nhanh chóng, trái có vỏ mỏng thì mất nước nhanh hơn trái có vỏ dày Ngoài ra, sự mất nước còn dẫn tới việc thúc đẩy sự tạo thành khí ethylene [10]

1.2.2.6 Nấm và vi khuẩn gây bệnh

VSV gây hư hỏng rau quả tươi là nấm, bởi vì điều kiện acid trong rau quả tươi có khuynh hướng ngăn chặn sự phát triển VK (đa số VK thích hợp với môi trường trung tính hơn acid) Mầm bệnh chủ yếu xâm nhập vào các mô tổn thương Rau quả tươi không bị tổn thương có sức đề kháng đối với mầm bệnh, nhờ hàng rào

tự nhiên là vỏ trái và sự có mặt của các chất chống VSV trên vỏ trái

Một số VSV khác có thể thâm nhập thông qua khoảng hở tự nhiên như các khí khổng hay khe nứt sinh trưởng Các nhóm VK thường gặp là các nhóm VK gây

thối như Erwinia Dưới điều kiện thích hợp (sự có mặt của nước tự do), chúng có

thể thâm nhập cà chua, thông qua các khe nứt sinh trưởng, chúng sinh ra một lượng lớn các enzyme ngoại bào và nhanh chóng phá hủy tế bào, gây thối rữa và mùi khó chịu

Chỉ có một số nấm có thể xâm nhập trực tiếp vào phần vỏ không bị tổn thương của rau quả Nhìn chung, những mầm bệnh này tương đối nguy hiểm và khó giải quyết, bởi vì chúng chưa gây bệnh cho rau quả trước khi thu hoạch, nhưng vẫn còn tồn tại ở dạng không hoạt động Hiện tượng này thường thấy ở quả hơn, ban đầu mầm bệnh xâm nhập và tồn tại ở dạng không hoạt động khi quả chưa chín, khi quả chín, chúng chuyển sang dạng hoạt động và bắt đầu xâm nhập các mô

Colletotrichum gloeosporioide là một mầm bệnh thường thấy gây bệnh theo kiểu

này, trên một số rau quả vùng nhiệt đới như xoài, đu đủ,… triệu chứng thường thấy

là bề mặt trái bị lõm hay gây ra các tổn thương trên bề mặt và có thể sinh bào tử

màu hồng đến da cam, colletotrichum musae cũng gây các triệu chứng tương tự ở

chuối Botrytis cinerea gây bệnh chủ yếu ở dâu tây, bào tử tạo thành màu nâu, hình

thành ở 20oC [2], [14]

Nhìn chung, các ảnh hưởng của nấm mốc và VK được thúc đẩy bởi điều kiện

độ ẩm cao mà cụ thể là sự có mặt của nước tự do Mầm bệnh của rau quả có thể hạn chế được nếu như quan tâm đến khả năng phát triển của chúng ở điều kiện nhiệt độ khác nhau, tuy nhiên chúng thường phát triển trong khoảng 6 – 350C Một số vẫn tồn tại, thậm chí phát triển (mặc dù chậm) ở nhiệt độ thấp khoảng 10C

Botryodiplodia theobromae hay Aspergillus niger ưa mát và có khuynh hướng gây

bệnh nghiêm trọng khi ẩm cao Mầm bệnh có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến rau quả tươi dùng trong chế biến công nghiệp [14]

1.2.2.7 Rối loạn sinh lý và các dạng tổn thương

a Rối loạn sinh lý

Rối loạn sinh lý là sự biến đổi bất lợi xuất hiện khi rau quả tươi rối loạn chuyển hóa Những rối loạn này có thể có nguyên nhân từ các yếu tố bên trong như mất cân bằng khoáng, hoặc yếu tố môi trường như bảo quản ở nhiệt độ hoặc thành phần khí không thích hợp

Các triệu chứng nhẹ thường chỉ ảnh hưởng lên bề mặt mô, điều này không ảnh hưởng nhiều nếu rau quả sử dụng tươi, do hình dạng bên ngoài bị biến dạng Ngoài ra, những rối loạn sinh lý có thể làm tăng tính nhạy cảm của rau quả đối với

sự xâm nhập của mầm bệnh Các rối loạn sinh lý bị ảnh hưởng bởi các yếu tố trước thu hoạch như giống cây trồng, sự thành thục hoặc khoảng thời gian chín, và sự mất cân bằng dinh dưỡng trước thu hoạch cũng làm tăng các hiện tượng rối loạn trong quá trình bảo quản Một trong những chất dinh dưỡng được quan tâm trong thành phần dinh dưỡng cho cây trước thu hoạch là calcium Calcium có vai trò quan trọng trong việc duy trì sự bền vững cho thành tế bào [2]

b Tổn thương do nhiệt độ

Có nhiều rối loạn liên quan đến nhiệt độ quá cao hay quá thấp

 Tổn thương do nhiệt độ quá cao

Nhiệt độ quá cao do rau quả bị phơi ra ngoài ánh nắng mặt trời, hoặc xử lý nhiệt không thích hợp sau khi thu hoạch, gây nên các tổn thương trên da hoặc bề mặt bị gồ ghề

 Tổn thương lạnh

Tổn thương lạnh khác biệt hoàn toàn với tổn thương do lạnh đông Tổn thương lạnh có thể xảy ra ở trên điểm đông đặc Rau quả vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới dễ bị tổn thương lạnh hơn Cũng có sự khác nhau về sự nhạy cảm với điều kiện lạnh giữa các giống cây trồng với nhau, giữa rau quả trưởng thành và chưa trưởng thành, giữa rau quả chín và chưa chín Khi tổn thương lạnh thì bề mặt bị ẩm ướt, vỏ bị rỗ, thịt quả bên trong bị đổi màu và không tiếp tục chín, lão hóa nhanh chóng và tăng nguy cơ thối rữa Các triệu chứng có thể biểu hiện rõ ràng khi tăng nhiệt độ đến nhiệt độ bình thường trở lại [2]

 Tổn thương do thành phần không khí không thích hợp

Tổn thương thường xảy ra khi rau quả được bảo quản trong điều kiện có lượng O2 thấp hoặc lượng CO2 quá cao Khi điều kiện thông gió không tốt, nhiệt độ tăng cao hơn (nhiệt sinh ra do quá trình hô hấp) thì sự hô hấp cũng diễn ra nhanh hơn, làm thành phần không khí cũng nhanh chóng bị biến đổi và trở nên không còn phù hợp với điều kiện hô hấp bình thường nữa Hàm lượng O2 thấp, rau quả có thể chuyển sang hô hấp yếm khí, sinh mùi khó chịu Khả năng chịu đựng tình trạng O2thấp là khác nhau đối với các loại rau quả, đa số thì khi hàm lượng O2 nhỏ hơn 3% thì chuyển sang hô hấp yếm khí, nhưng khoai lang tương đối nhạy cảm với hàm

lượng O2 thấp, nếu thấp hơn 8% thì khoai lang sẽ chuyển sang hô hấp yếm khí Điều kiện yếm khí cũng thúc đẩy các VSV gây thối phát triển [8]

c Tổn thương cơ học

Tổn thương cơ học là nguyên nhân làm giảm giá trị của rau quả tươi, không chỉ gây mất mát trực tiếp về khối lượng, còn gây ra các vết thương trên bề mặt rau quả Từ các vết thương này, VSV gây bệnh có thể xâm nhập, tăng sự mất nước dẫn đến làm giảm chất lượng rau quả Tổn thương cơ học còn thúc đẩy sự tạo thành khí ethylene trong mô thực vật, kết quả là rau quả có thể vàng và chín sớm

Tổn thương cơ học có nguyên nhân từ côn trùng hay do thu hái Bao gói không thích hợp cũng là nguyên nhân gây ra tổn thương cơ học, do va chạm vào các

gờ sắc nhọn hoặc các phần cứng khác, hoặc bị dập do thiếu các vật đệm lót dưới bao

bì vận chuyển Vết thâm có thể xuất hiện do rơi, hoặc bị nén chặt (xảy ra khi sản phẩm bị chất quá cao) Các tổn thương cơ học có thể làm rau quả bị loại ra khi bán

lẻ để sử dụng tươi Tóm lại, có rất nhiều nguyên nhân dẫn tới việc làm giảm chất lượng của rau quả tươi, các yếu tố này không những làm mất giá trị cảm quan mà còn thúc đẩy quá trình lão hóa Trong đó, môi trường bảo quản có vai trò quan trọng quyết định tốc độ thay đổi chất lượng rau quả tươi [2]

1.2.3 Các phương pháp xử lý rau quả tươi sau thu hoạch

1.2.3.1 Nguyên lý xử lý rau quả tươi sau thu hoạch

Hằng năm, Việt Nam sản xuất ra hàng triệu tấn rau quả tươi nhưng việc tiêu thụ chưa ổn định do công tác xử lý, bảo quản, chế biến để đảm bảo chất lượng ban đầu chưa được tốt Để nâng cao chất lượng rau quả tươi, ngoài việc cải tạo và thay đổi giống mới, áp dụng khoa học kỹ thuật vào việc chăm bón, xử lý trước thu hoạch, cần chú ý đến kỹ thuật sau thu hoạch nhằm kéo dài thời gian bảo quản, giảm các tổn thất do hư hỏng nhằm mục đích:

- Cải thiện chất lượng dinh dưỡng, cảm quan, chất lượng vệ sinh để cung cấp cho người tiêu dùng những sản phẩm có chất lượng cao

- Góp phần nâng cao giá trị thương mại và giá trị kinh tế cho người sản xuất

- Kéo dài tuổi thọ bảo quản, tạo điều kiện cho tiêu thụ sản phẩm trong nước và xuất khẩu quả tươi

Mục đích xử lý rau quả tươi là giữ cho rau quả tươi luôn ở trạng thái ngủ, giảm cường độ hoạt động sống, tiêu diệt VSV, đảm bảo được chất lượng ban đầu của rau quả [14]

Để thực phẩm có thời gian sử dụng dài hơn và chất lượng tốt hơn, các phương pháp xử lý từ đơn giản đến các phương pháp hiện đại đều được sử dụng Chúng đều dựa trên một số nguyên lý như sau:

 Kích thích hoạt động của các VSV và enzyme đặc biệt

 Loại bỏ bớt các VSV và các chất gây nhiễm bẩn đặt biệt

 Ức chết hoạt động của các enzyme và các VSV gây hư hỏng thực phẩm Dựa trên nguyên lý sinh học thì người ta chia các phương pháp xử lý, bảo quản rau quả sau thu hoạch thành 3 nhóm:

Nhóm thứ nhất: bao gồm các phương pháp dựa trên nguyên lý bảo toàn sự sống Nhóm thứ hai: bao gồm các phương pháp dựa trên nguyên lý tiềm sinh – Anabioza – tức là làm chậm, ức chế hoạt động sống của nguyên liệu và VSV

Nhóm thứ ba: bao gồm các phương pháp dựa trên nguyên lý phi tiềm sinh – Abioza Đó là các phương pháp loại bỏ sự sống trong nguyên liệu cũng như VSV, tức là ngăn chặn mọi tác động dẫn đến phân giải các thành phần hóa học do các hoạt động của các quá trình sinh học xảy ra trong tế bào sống [14], [15], [28]

1.2.3.2 Các phương pháp xử lý rau quả sau thu hoạch

Tuy nhiên, điều kiện thường ít phù hợp với điều kiện ở Việt Nam do điều kiện khí hậu Việt Nam là nóng ẩm mưa nhiều, miền Bắc nhiệt độ trung bình là

23,30C và độ ẩm trung bình 83,5%; miền Trung nhiệt độ trung bình là 25,10C và độ

ẩm trung bình là 88,5%; miền Nam nhiệt độ trung bình là 270C và độ ẩm trung bình

là 82%, nên rau quả sau khi thu hoạch nếu chỉ ở nhiệt độ thường rất dễ hư hỏng do

VK, nấm mốc phát triển, bản thân rau quả cũng xảy ra quá trình tự hô hấp

Nhưng trong thực tế, người ta vẫn áp dụng phương pháp này do sau mỗi mùa

vụ thu hoạch thì khối lượng rau quả rất nhiều nên không thể có điều kiện để áp dụng các biện pháp khác được Người nông dân vẫn phải để rau quả ở điều kiện thường trước khi phân phối cho các đầu nậu, người tiêu dùng hoặc các nhà máy chế xuất Thời hạn bảo quản phụ thuộc vào đặc tính sinh học của từng loại rau quả, phần lớn các loại rau quả chỉ bảo quản được ở điều kiện bình thường trong vài ngày Một trong những yếu tố quan trọng giữ chất lượng của rau quả khi rau quả ở điều kiện thường là thông gió Thông gió tạo ra môi trường khí quyển xung quanh nguyên liệu cũng thoáng như không gian tự do, tức là có nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển trong khối nguyên liệu không khác với tự nhiên

Ngoài ra, rau quả cũng được che chắn khỏi tác động trực tiếp của ánh sáng để hạn chế nguyên nhân làm tăng cường độ hô hấp Nhằm đảm bảo chế độ thông gió tự nhiên cũng như cưỡng bức, khối nguyên liệu cần được xếp sao cho có các kẽ hở để không khí có thể luồn qua Rau quả được đựng trong sọt thưa xếp trên sàn thành lô

có chiều cao 3 - 4m Sàn kho cần kê cao tạo rãnh hút gió có chiều rộng khoảng 2cm

để thông thoáng

b Xử lý bằng hóa chất

Biện pháp tốt nhất là kéo dài thời gian tồn trữ rau quả tươi hiện nay là hạ thấp nhiệt độ môi trường tồn trữ, kết hợp với điều chỉnh khí quyển tồn trữ, làm chậm lại quá trình sinh lý – sinh hóa xảy ra trong rau quả Để tồn trữ rau quả tươi

mà không có phương tiện tồn trữ lạnh, hoặc trong trường hợp chỉ dùng riêng nhiệt

độ thấp không giải quyết được đầy đủ các yêu cầu của quá trình bảo quản (nảy mầm, nấm mốc,…), biện pháp hóa chất sẽ được dùng trong trường hợp này [15]

Một số hóa chất có tác dụng ức chế sinh trưởng trong nguyên liệu rau quả cũng như tiêu diệt VSV Để kéo dài thời gian bảo quản chủ yếu là dựa vào khả năng

tiêu diệt VSV của hóa chất Khi sử dụng hóa chất để xử lý trước khi bảo quản có thể gây những biến đổi về màu sắc, mùi vị rau quả, một điều đáng lo ngại là hóa chất còn gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người Vậy nên, hóa chất sử dụng trong

xử lý phải đảm bảo các yêu cầu:

 Tiêu diệt VSV ở liều lượng thấp, dư lượng còn lại không ảnh hưởng đến sức khỏe con người

 Không tác dụng lên thành phần bên trong rau quả

 Không tác dụng đối với bao bì, dụng cụ chứa đựng, thiết bị

 Dễ tách ra khỏi rau quả sau thời gian bảo quản và đem đi sử dụng

Thực tế cho thấy, khi sử dụng hóa chất phù hợp, rau quả có thể bảo quản được dài ngày ngay cả ở nhiệt độ thường, nếu kết hợp xử lý hóa chất với bảo quản lạnh thì hiệu quả sẽ tăng lên nhiều

Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ dùng và một lúc có thể xử lý một khối lượng nguyên liệu lớn nên rất phù hợp với bảo quản công nghiệp

Nhược điểm của việc sử dụng hóa chất là hóa chất có thể làm biến đổi phần nào chất lượng của rau quả, tạo mùi vị không tốt và ảnh hưởng đến khả năng tự đề kháng của rau quả Quan trọng hơn là trong thời gian ngắn hoặc lâu dài có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng

Đã từ lâu nhiều nhà khoa học thực phẩm đã nghiên cứu và ứng dụng tia bức

xạ vào trong chế biến thực phẩm Chẳng hạn như phương pháp thanh trùng bằng tia bức xạ, dùng tia bức xạ để tiêu diệt VSV và kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi

 Các loại chiếu xạ được sử dụng trong xử lý thực phẩm:

 Vi sóng (Microwave): đây là tia có bước sóng dài, không có khả năng xuyên sâu, thường dùng để gia nhiệt

 Tia âm cực và tia β: là dòng electron chuyển động trong điện trường rất lớn

khả năng xuyên sâu trung bình, nhưng tiêu tốn năng lượng lớn, thường dùng

để sát khuẩn bề mặt

 Tia Rơnghen (X) và tia γ: tia có bước sóng cực ngắn, độ xuyên sâu mạnh,

thường dùng để diệt khuẩn

 Trong bảo quản thực phẩm, người ta thường dùng tia γ vì :

 Được thực phẩm hoặc rau quả hấp thụ một cách dễ dàng

 Có mức độ xuyên thấu cao

 Có tính ổn định và rẻ tiền

Trên thực tế tia γ được sinh ra từ nguồn Co60 và Cs137 Tia γ có khả năng đâm

xuyên mạnh, có thể gây ion hóa vật chất, có tác dụng làm biến đổi vật chất hữu cơ trong tế bào VSV, gây ức chế và tiêu diệt VSV Các loại VSV khác nhau có khả năng chịu đựng tia bức xạ với mức độ khác nhau

 Điều khiển và ức chế quá trình chín

Khi các hormone và enzyme kích thích sự chín đang được tạo thành Trong khi quá trình chín là một chuỗi các phản ứng sinh hóa, mà mỗi hormone và enzyme được tạo thành từ kết quả cảm ứng của một hormone hay một enzyme khác được tạo ra trước đó Vì vậy, nếu quá trình này được ức chế ngay từ đầu thì quá trình chín

có thể bị ức chế

 Tiêu diệt sâu bọ và côn trùng

Sâu bọ và côn trùng tương đối dễ tiêu diệt hơn VK vì các VSV này là các thể đa bào, DNA có kích thước tương đối lớn, dễ bị ảnh hưởng bởi tia bức xạ Để tiêu diệt VSV và côn trùng, người ta sử dụng liều lượng chiếu xạ tương đối thấp < 0,1 kGy

VK hoại sinh Gram âm

Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas fluorescens

Enterobacter aerogenes

1,0 – 2,3 1,6 – 2,3 1,2 – 2,3 1,4 – 1,8 Gram dương

Lactobacillus ssp Streptococcus faecalis

Leuconostoc dextraiicum

Sarcina lutea

0,23 – 0,38 1,7 – 8,8 0,9 3,7

VK sinh bào tử

Bacillus coagulans

Clostridium botulinum (A)

Clostridium botulinum (E)

23 – 50

10 – 17

 Các biến đổi của thực phẩm khi được chiếu xạ

 Về giá trị dinh dưỡng

Thành phần dinh dưỡng bao gồm: protein, carbohydrate, lipit, VTM, khoáng Thành phần protein, carbohydrate và chất béo tương đối bền với liều lượng chiếu xạ lên tới 10kGy Thành phần và hàm lượng cũng hầu như không có biến đổi sau khi xử lý chiếu xạ đối với rau quả tươi vì liều lượng xử lý chiếu xạ đối với rau quả tươi tương đối thấp Các liều lượng chiếu xạ cao thường áp dụng cho các sản phẩm khô như ngũ cốc Khi liều lượng chiếu xạ sử dụng cao, các thay đổi thường gặp là thay đổi cấu trúc của các polymer sinh học Protein có thể bị mất cầu disulfur, dẫn đến thay đổi cấu trúc không gian Các protein còn có thể bị cắt mạch thành các peptin mạch ngắn Lipit có thể bị cắt mạch tạo thành các acid béo Bản thân các acid béo tạo thành có thể có mùi ôi khét, làm giảm giá trị cảm quan của thực phẩm Các acid béo tạo thành dễ dàng bị oxi hóa hơn so với các acid béo nằm trong các triglyceride, tạo thành các sản phẩm gây độc cho người Tuy nhiên, các thực phẩm có hàm lượng béo cao như lạc, olive, dừa,… thường không áp dụng chiếu xạ Carbohydrate thường bị cắt mạch thành các polysaccharide mạch ngắn, hay bị oxi hóa thành các acid hữu cơ gây cho sản phẩm có vị chua [3], [27]

Đối với chiếu xạ liều lượng cao mới gây ra các biến đổi kể trên Thường kết hợp chiếu xạ với làm lạnh để làm giảm các biến đổi này Phổ biến là chiếu xạ trong môi trường lạnh đông, khi đó nước bị đóng băng và nhiệt độ thấp sẽ làm giảm các

sự tạo thành các gốc tự do, giảm các phản ứng oxi hóa và thủy phân Khoáng là thành phần bền nhất khi xử lý chiếu xạ và hầu như không thay đổi về hàm lượng, có

thể một số khoáng thay đổi về hình thức tồn tại như lưu huỳnh trong protein VTM

A, C, E, B1 nhạy cảm với liều lượng chiếu xạ từ 1kGy trở lên Những VTM này cũng nhạy cảm với các quá trình xử lý nhiệt Tất cả các VTM khác có thể bền với liều lượng chiếu xạ lên tới 5kGy Thiamine là một trong những VTM nhạy cảm nhất đối với chiếu xạ, do trong tế bào thực vật, thiamine giữ vai trò vận chuyển điện từ trong quá trình quang hợp, nên rất nhạy cảm với các kích thích điện từ Phần trăm VTM mất mát trong thực phẩm chiếu xạ phụ thuộc vào liều lượng chiếu xạ, thành phần của thực phẩm, nhiệt độ của thực phẩm khi chiếu xạ, và sự có mặt của oxygen khi tiến hành chiếu xạ [14], [32]

 Về mặt giá trị cảm quan

Một ưu điểm của thực phẩm chiếu xạ là an toàn, không gây hại sức khỏe, trong khi đó vẫn giữ được mùi, vị, màu sắc, cấu trúc Các biến đổi về cấu trúc có nguyên nhân từ các phản ứng làm cắt mạch, dẫn đến trái mềm, thay đổi về độ cứng,… chỉ xảy

ra với liều lượng chiếu xạ cao, trong khi các chế độ xử lý chiếu xạ đối với rau trái là tương đối nhẹ nhàng, không gây các biến đổi sâu sắc Để giữ các hợp chất dễ bay hơi,

là thành phần tạo mùi cho sản phẩm rau quả, người ta thường kết hợp chiếu xạ với làm lạnh, màu sắc có thể thay đổi chút ít như quả có màu vàng sẽ bị nhạt màu, vì nhóm carotenoid là các chất nhạy cảm với bức xạ điện từ [15], [64]

Các thay đổi về giá trị cảm quan là nhỏ, thường người tiêu dùng khó phân biệt Các sản phẩm được chế biến từ một hay một số nguyên liệu được xử lý chiếu

xạ phải ghi rõ trong nội dung bắt buộc của nhãn hiệu, được quy định rõ trong quy định ghi nhãn bao bì

d Kỹ thuật sử dụng áp suất cao trong xử lý rau quả sau thu hoạch

Xử lý thực phẩm bằng áp suất cao và kết hợp với tăng nhiệt nhẹ thì có thể vô hoạt được enzyme và VSV mà không gây mất mùi vị, giá trị dinh dưỡng và khắc phục được nhược điểm của phương pháp xử lý nhiệt truyền thống Kỹ thuật này được phổ biến ở Nhật Bản vào đầu thập niên 90 nhằm thanh trùng thực phẩm acid

để bảo quản nhiệt độ thấp Mặc dù đã nỗ lực nghiên cứu, đặc biệt là ở châu Âu và châu Mỹ, nhưng việc phát triển thị trường ngoài nước Mỹ diễn ra rất chậm mà