Nghiên cứu công nghệ sơ chế và bảo quản rau cải ngọt

- Nghiên cứu được nồng độ xử lý của 1-MCP nhằm nâng cao chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải ngọt.. - Nghiên cứu và lựa chọn được nhiệt độ để bảo quản rau cải ngọt nhằm nâng cao

NGUYỄN ĐÌNH THI

Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SƠ CHẾ VÀ BẢO QUẢN RAU CẢI NGỌT”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGUYỄN ĐÌNH THI

Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SƠ CHẾ VÀ BẢO QUẢN RAU CẢI NGỌT”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

1 TS Nguyễn Minh Nguyệt Viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch

2 KS Phạm Thu Phương Khoa CNSH-CNTP trường ĐHNL Thái Nguyên

Thái Nguyên, năm 2014

được nhiều sự quan tâm và giúp đỡ, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

TS Nguyễn Minh Nguyệt và các thầy cô tại Viện Cơ Điện Nông Nghiệp và Công Nghệ Sau Thu Hoạch

Cô Phạm Thu Phương giảng viên khoa Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm

Đồng thời tôi cũng xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc của mình tới các thầy

cô trong khoa Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực Phẩm - Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, các thầy cô làm việc tại phòng thí nghiệm tầng

6 Viện Cơ Điện Nông Nghiệp và Công Nghệ Sau Thu Hoạch đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận

Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, những người đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 28 tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Nguyễn Đình Thi

CT : Công thức

Bảng 2.2 Thống kê diện tích canh tác sản xuất và sản lượng cải ngọt tại một

số vùng trên cả nước 5

Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g rau cải ngọt 5

Bảng 2.4 Ảnh hưởng của nhóm chức đến độ thấm khí O2 (Pascat B, 1986) 17

Bảng 2.5 Ảnh hưởng của mật độ tinh thể đến độ thấm khí O2

(Pascat B, 1986) 17

Bảng 2.6 Đặc tính thấm khí của một số loại màng bao gói 17

Bảng 4.1 Đặc tính sinh lý, sinh hóa của rau cải ngọt 31

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng cảm quan của rau cải ngọt 47

nhiên của rau cải ngọt 32

Hình 4.2 Ảnh hưởng của nồng độ 1 - MCP đến tỷ lệ vàng hỏng của rau

cải ngọt 33

Hình 4.3 Ảnh hưởng của nồng độ 1 - MCP đến hàm lượng vitamin C

của rau cải ngọt 35

Hình 4.4 Ảnh hưởng của thời gian đến sự hao hụt khối lượng tự nhiên

của rau cải ngọt 36

Hình 4.5 Ảnh hưởng của thời gian đến tỷ lệ vàng hỏng của rau cải ngọt 37

Hình 4.6 Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng vitamin C của rau cải ngọt 38

Hình 4.7 Ảnh hưởng của bao bì bảo quản đến hao hụt khối lượng tự nhiên của rau cải ngọt 39

Hình 4.8 Ảnh hưởng của bao bì bảo quản đến tỷ lệ vàng hỏng của rau

cải ngọt 41

Hình 4.9 Ảnh hưởng bao bì đến hàm lượng vitamin C của rau cải ngọt 42

Hình 4.10 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến sự hao hụt khối lượng tự nhiên của rau cải ngọt 43

Hình 4.11 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến tỷ lệ vàng hỏng của rau

cải ngọt 44

Hình 4.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến hàm lượng vitamin C

của rau cải ngọt 46

Hình 4.13 Rau cải ngọt nguyên liệu 47

Phần 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về rau cải ngọt 3

2.1.1 Giới thiệu chung 3

2.1.2 Đặc điểm thực vật học 3

2.1.3 Tình hình tiêu thụ rau cải ngọt trên thế giới và ở Việt Nam 3

2.1.4 Giá trị dinh dưỡngcủa rau cải ngọt 5

2.2 Một số biến đổi xảy ra với rau trong quá trình bảo quản 6

2.2.1 Biến đổi sinh lý 6

2.2.1.1 Sự thoát hơi nước .6

2.2.1.2 Sự sinh nhiệt 7

2.2.1.3 Sự giảm khối lượng tự nhiên 7

2.2.2 Biến đổi sinh hoá 7

2.2.2.1 Quá trình hô hấp 7

2.2.2.2 Sự sản sinh ethylene .8

2.3 Một số biện pháp bảo quản rau quả 8

2.3.1 Bảo quản lạnh 8

2.3.2 Phương pháp xử lý hóa học 9

2.3.3 Chất hấp thụ khí etilen 9

2.3.4 Phương pháp bảo quản bằng kiểm soát khí (CA) 9

2.3.5 Phương pháp bảo quản MA (modified atmosphere) 10

2.4 Giới thiệu chung về 1- MCP 10

2.4.1 Khái quát chung về 1-MCP 10

2.4.2 Cơ chế tác động của 1-MCP 11

2.5 Giới thiệu về bao bì để bảo quản rau cải ngọt sau thu hoạch 15

2.5.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về độ thấm khí bao bì màng chất dẻo và bao gói khí điều biến (Modified Atmosphere Packaging - MAP) 15 2.5.2 Màng chất dẻo (plastic film) 16

2.5.3 Độ thấm khí của màng chất dẻo 16

Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 23

3.1 Đối tượng và nguyên vật liệu nghiên cứu 23

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 23

3.1.2 Nguyên vật liệu nghiên cứu 23

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 23

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu 23

3.2.2 Thời gian nghiên cứu 23

3.3 Nội dung nghiên cứu 23

3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì đến chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải ngọt 23

3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của 1MCP đến chất lượng và thời gian bảo quản rau cải ngọt 23

3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải ngọt 24

3.3.4 Xây dựng quy trình công nghệ bảo quản rau cải ngọt 24

3.4 Phương pháp nghiên cứu 24

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 24

3.4.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hoá lý 26

3.4.3 Phương pháp xông 1-MCP 28

3.4.4 Quy trình chung bảo quản sơ chế và bảo quản rau cải ngọt 30

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 30

tới chất lượng bảo quản rau cải ngọt 31 4.2.1 Xác định ảnh hưởng của nồng độ 1 - MCP 31 4.2.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ 1 - MCP đến sự hao hụt khối lượng tự nhiên của rau cải ngọt 31 4.2.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ 1 - MCP đến tỷ lệ vàng hỏng của rau cải ngọt33 4.2.1.3 Ảnh hưởng của nồng độ 1 - MCP đến hàm lượng vitamin C của rau cải ngọt 34 4.2.2 Xác định ảnh hưởng của thời gian xử lý 1 - MCP 36 4.2.2.1 Ảnh hưởng của thời gian đến sự hao hụt khối lượng tự nhiên của rau cải ngọt 36 4.2.2.2 Ảnh hưởng của thời gian đến tỷ lệ vàng hỏng của rau cải ngọt .37 4.2.2.3 Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng vitamin C của rau cải ngọt38 4.3 Xác định ảnh hưởng của bao bì bảo quản đến chất lượng của rau cải ngọt sau thu hoạch 39 4.3.1 Ảnh hưởng của bao bì bảo quản đến hao hụt khối lượng tự nhiên của rau cải ngọt 39 4.3.2 Ảnh hưởng của bao bì bảo quản đến tỷ lệ vàng hỏng của rau cải ngọt 40 4.3.3 Ảnh hưởng của bao bì bảo quản đến hàm lượng vitamin C của rau cải ngọt 42 4.4 Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng của rau cải ngọt sau thu hoạch 43 4.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến sự hao hụt khối lượng tự nhiên của rau cải ngọt .43 4.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến tỷ lệ vàng hỏng của rau cải ngọt44 4.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến hàm lượng vitamin C của rau cải ngọt 45 4.4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng cảm quan của rau cải ngọt 47

5.2 Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

I Tài liệu tiếng Việt 51

II Tài liệu tiếng Anh 51

III Tài liệu internet 52

PHỤ LỤC

Ngoài cung cấp các giá trị dinh dưỡng cho cơ thể rau còn là nguồn thực phẩm quan trọng đối với thị trường tiêu thụ trong nước và xuất khẩu Tuy nhiên, hầu hết các loại rau quả này đều mang tính mùa vụ, thời gian thu hoạch ngắn nên chưa mang lại hiệu quả kinh tế cao Ngoài ra, công nghệ sau thu hoạch còn chưa cao, bảo quản và vận chuyển còn thô sơ và lạc hậu khiến tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch cao Kỹ thuật chế biến rau quả giúp đa dạng hóa sản phẩm, tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm, tận dụng được nguồn nguyên liệu dư thừa trong chế biến, góp phần nâng cao thu nhập cho người dân và loại bỏ yếu tố thời vụ ……

Rau cải ngọt tên khoa học là Brassica integlifolia thuộc họ cúc

Brassicaceae: là một trong những loại rau được trồng khá phổ biến ở nước ta

Cải ngọt là loại rau thuộc họ cải rất dễ ăn và giầu chất dinh dưỡng

trưởng 25 - 30 ngày Đến nay, tổn thất của rau cải ngọt sau thu hoạch là khá lớn (khoảng 30%) Nguyên nhân chính của tổn thất này chủ yếu là sản phẩm rau sau thu hoạch không được bảo quản đúng cách dẫn đến thời hạn sử dụng sau thu hái ngắn, sản phẩm rau chỉ được lưu thông phân phối trong ngày, chưa đáp ứng được thị hiếu người tiêu dùng Để nâng cao chất lượng và thời gian lưu trữ sau thu hoạch của cải ngọt

Chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sơ chế và bảo

quản rau cải ngọt”

- Nghiên cứu được nồng độ xử lý của 1-MCP nhằm nâng cao chất

lượng và thời gian bảo quản của rau cải ngọt

- Nghiên cứu và lựa chọn được nhiệt độ để bảo quản rau cải ngọt nhằm nâng cao chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải ngọt

- Nghiên cứu và lựa chọn được bao bì trong bao gói và bảo quản nhằm nâng cao chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải ngọt

- Xây dựng được quy trình công nghệ bảo quản rau cải ngọt

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về rau cải ngọt

2.1.1 Giới thiệu chung

Chinese Flowering Cabbage (Brassica rapa var parachinensis or

Brassica chinensis var parachinensis) còn được gọi là rau cải ngọt Nó còn có một số tên khác là Tsoi sum, Cai xin (tên Trung Quốc), cải ngọt (tên Việt nam), pakauyai hoặc pakaukeo (Thái lan), saishin (Nhật bản), Tiếng Anh có các tên: Chinese soup green, White flowering cabbage and mosk pak choy Cải ngọt được nhận biết do màu lá xanh nhạt và có hoa nhỏ màu vàng và được coi là một trong những loại rau ngon nhất trong họ cải pak choy Cây cải ngọt có xuất xứ từ Trung Quốc và là một trong những loại rau thông dụng nhất đối với người Trung Quốc Loại rau này cũng có thể rất thông dụng ở Hồng Kông và được dùng rộng rãi ở các nước phương Tây Ngồng cải và lá non được dùng làm salad hoặc xào, luộc để dùng trong bữa ăn hàng ngày Cải ngọt rât giàu carotene (tiền vitamin A), canxi và chất xơ Loại rau này cũng có nhiều kali và axit folic Cải ngọt được trồng khá phổ biến ở Việt Nam Rau cải ngọt là một loại rau ăn lá được trồng phổ biến từ vụ đông cho tới vụ xuân

hè năm sau Trồng tập trung chủ yếu ở hai vùng là Đồng Bằng Sông Hồng và

Đồng Bằng Sông Cửu Long

2.1.2 Đặc điểm thực vật học

Cây thảo, cao tới 20 - 30 cm, thân tròn, không lông, lá có phiến xoan ngược tròn dài, đầu tròn hay tù, gốc từ từ hẹp, mép nguyên không nhăn, mập, trắng trắng, gân bên 5 - 6 đôi, cuống dài, tròn Chùm hoa như ngù ở ngọn, cuống hoa dài 3 - 5 cm, hoa vàng tươi, quả cải dài 4 - 11 cm, có mỏ, hạt tròn Cải ngọt được trồng quanh năm, thời gian sinh trưởng 25 - 30 ngày

2.1.3 Tình hình tiêu thụ rau cải ngọt trên thế giới và ở Việt Nam

Rau cải ngọt là loại rau được dùng phổ biến để chế biến món ăn trong những bữa ăn hàng ngày, rau cải ngọt có thể được dùng để kết hợp với các thực phẩm khác để nấu hoặc có thể dùng để luộc …

Ngoài ra, rau còn là một loại hàng hóa có giá trị xuất khẩu cao thu ngoại tệ mạnh cho nhiều nước trên thế giới Dưới đây là bảng doanh thu ngoại tệ từ ngành rau quả của Việt Nam năm 2012

Bảng 2.1: Thống kê thị trường xuất khẩu rau quả tháng 11 năm 2013

KNXK 11T/2012

KNXK 11T/2011

Nguồn: Hiệp hội Rau quả Việt Nam (inafruit)

Ở Việt Nam, rau cải ngọt là một loại rau ăn lá được trồng phổ biến từ

vụ đông cho tới vụ xuân hè năm sau Trồng tập trung chủ yếu ở hai vùng Đồng Bằng Sông Hồng và Đồng Bằng Sông Cửu Long Diện tích rau cải

ngọt ngày càng tăng bởi nó có thời gian sinh trưởng ngắn, dễ thích nghi, dễ chăm sóc phù hợp với người sản xuất, nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng [9] Rau sinh trưởng và phát triển nhanh, có thể cho thu hoạch sau 35 ngày trồng ở vùng khí hậu ấm áp Cây có thể trồng quanh năm ở các vùng ôn đới, vùng cận nhiệt đới ( Phạm Anh Thư, 2011) Dưới đây là bảng thống kê diện tích canh tác sản xuất và sản lượng cải ngọt tại một số vùng trên cả nước

Bảng 2.2: Thống kê diện tích canh tác sản xuất và sản lượng cải ngọt tại

Nguồn: Viện nghiên cứu rau quả, 2006

2.1.4 Giá trị dinh dưỡngcủa rau cải ngọt

Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng có trong 100g rau cải ngọt

2.2 Một số biến đổi xảy ra với rau trong quá trình bảo quản

những biến đổi vật lý, sinh lý và sinh hóa Các biến đổi này liên quan chặt chẽ với nhau và phụ thuộc vào tính chất tự nhiên của rau tươi như: giống, loại, điều kiện gieo trồng, chăm sóc, độc chín thu hái, mức dộ tổn thương cơ giới khi thu hái hoặc vận chuyển, nhiễm vi sinh vật gây hại và những yếu tố kỹ thuật trong quá trình bảo quản Phần lớn các biến đổi của rau cải sau thu hoạch là tiếp tục nhữn biến đổi trong quá trình phát triển của chúng, nhưng có đặc điểm khác là những biến đổi làm phân hủy và tiêu hao vật chất để tăng năng lượng duy trì sự sống cho cây nhưng vật chất bị mất đi thì không được bù đắp lại như khi còn ở cây Sau đây là một vài biến đổi của rau sau thu hoạch

2.2.1 Biến đổi sinh lý

2.2.1.1 Sự thoát hơi nước

Quá trình bay hơi nước từ bề mặt lá và các bộ phận khác của cây vào không khí được gọi là quá trình thoát hơi nước

cải ngọt rất lớn và chủ yếu ở dạng tự do, vì vậy trong quá trình tồn trữ xảy ra

sự thoát hơi nước rất mạnh, hơi nước được thoát ra ngoài qua các lỗ khí khổng và qua lớp cutin Khi rau bốc hơi nước sẽ làm cho tế bào thực vật mất

sự trương nước làm cho rau ở trạng thái héo, từ trạng thái héo này rau có thể tươi trở lại nếu có sự bù đắp nước kịp thời

Sự bay hơi nước phụ thuộc vào các yếu tố nội tại bên trong như cấu tạo

và trạng thái của các mô che chở và các yếu tố bên ngoài như mức độ tổn thương cơ học, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng của môi trường xung quanh, trong

đó ánh sáng là các yếu tố làm tăng nhiệt độ và tăng độ mở khí khổng khiến cho rau thoát nước càng nhanh Sự tổn thương do va đập cơ học, nấm bệnh cũng là một trong các nguyên nhân làm tăng sự mất nước, sự thoát hơi nước tỉ

lệ thuận với mức độ dập nát và làm cho rau hư hỏng nhanh Trong quá trình bảo quản, tồn trữ sự mất nước xảy ra theo các giai đoạn khác nhau: Ở giai đoạn đầu (ngay sau khi thu hái) quá trình mất nước xảy ra mạnh mẽ do mất nguồn cung cấp nước từ cây mẹ, giai đoạn giữa tốc độ mất nước giảm đi và đến giai đoạn cuối (khi bắt đầu hư hỏng) thì lại tăng lên Độ ẩm giảm hay nhiệt độ tăng lên đều làm tăng sự thoát hơi nước

2.2.1.2 Sự sinh nhiệt

Tất cả lượng nhiệt sinh ra trong quá trình tồn trữ rau cải ngọt là do quá trình hô hấp của bản thân nông sản sau thu hoạch và hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật gây hại Trong đó 2/3 lượng nhiệt này được toả ra môi trường xung quanh khuếch tán vào rau bị nóng lên gây hiện tượng vàng lá thối, 1/3 lượng nhiệt sinh ra dùng vào các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào để cung cấp một lượng nhiệt cho các phản ứng hoá học xảy ra gây nên những biến đổi không mong muốn về mặt chất lượng

2.2.1.3 Sự giảm khối lượng tự nhiên

Rau cải ngọt cũng như các loại rau, hoa quả khác trong khi bảo quản đều giảm khối lượng tự nhiên

Sự giảm khối lượng tự nhiên là của rau quả do mất nước và tiêu hao chất khô trong quá trình hô hấp Sự hao hụt khối lượng tự nhiên xảy ra trong suốt quá trình tồn trữ rau quả ở bất cứ điều kiện tồn trữ nào Tuy nhiên, khi tạo điều kiện tồn trữ tối ưu thì có thể giảm hao tổn đến mức tối thiểu

2.2.2 Biến đổi sinh hoá

2.2.2.1 Quá trình hô hấp

Hô hấp là quá trình oxi hoá các hợp chất hữu cơ dự trữ trong nguyên

cho mọi hoạt động sống của cơ thể cũng như tạo thành các sản phẩm trung gian cho quá trình sinh tổng hợp trong cơ thể

Bản chất hoá học của hô hấp là quá trình oxi hoá phức tạp, trải qua hàng loạt phản ứng sinh hoá kế tiếp nhau dưới sự xúc tác của các loại enzyme Trong trường hợp bảo quản rau tồn tại hai loại hô hấp, đó là hô hấp hảo khí và hô hấp yếm khí Hô hấp hảo khí làm giảm lượng chất khô trong nguyên liệu, gây tổn thất về mặt kinh tế, còn hô hấp yếm khí tạo ra các sản phẩm trung gian gây biến đổi màu mùi của sản phẩm làm giảm chất lượng sản phẩm

Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp:

Yếu tố nội tại:

- Loại rau khác nhau

- Tuổi mô tế bào

- Loại mô tế bào (rau cải ngọt non hô hấp cao hơn rau già)

- Tỉ lệ diện tích bề mặt/thể tích

- Mức độ dập nát của rau cải ngọt

Yếu tố ngoại cảnh:

- Nhiệt độ, nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp cũng tăng

- Độ ẩm, độ ẩm tăng thì cường độ hô hấp cao

cường độ hô hấp cao và ngược lại

- Ánh sáng, làm tăng cường độ hô hấp

2.2.2.2 Sự sản sinh ethylene

hóa trong rau Sự tạo thành ethylene trong quá trình bảo quản là yếu tố bất lợi, làm giảm tuổi thọ bảo quản rau ngay cả khi nhiêt độ an toàn nhất Ethylene có hoạt tính sinh học ở nồng độ rất thấp ( chỉ 0,5ppm ) Sự nhạy cảm với ethylene của các loại rau khác nhau cũng khác nhau Tuy nhiên sự tiếp xúc của rau với ethylene sẽ làm tăng tốc độ già hóa Sự tăng hàm lượng

nghĩa với tăng ethylene Trong quá trình bảo quản phải khống chế sự tổng hợp ethylene để làm chậm sự chín, kéo dài thời gian bảo quản

lượng phân tử 28.5 đơn vị Cacbon

2.3 Một số biện pháp bảo quản rau quả

2.3.1 Bảo quản lạnh

Nguyên lý của bảo quản lạnh dựa trên đặc tính sinh lý của rau quả, tốc

độ trao đổi chất diễn ra trong rau quả bị ảnh hưởng bởi yếu tố nhiệt độ Mối quan hệ này được mô tả bởi định luật Van’t Hoff (Will et al., 1989), theo định

trong rau quả sẽ tăng gấp đôi Nhìn chung, phương pháp bảo quản trong các kho lạnh có kiểm soát nhiệt độ sẽ giúp cho quả có thời gian bảo quản lâu hơn

và hạn chế được sự phát triển của vi sinh vật gây thối hỏng trong bảo quản lạnh Đối với phương pháp bảo quản lạnh cần xác định giới hạn nhiệt độ bảo quản cho từng đối tượng nhằm tránh hiện tượng tổn thương lạnh cho rau quả, đặc biệt là đối với rau quả nhiệt đới (Thomson, A K., 1999)

2.3.2 Phương pháp xử lý hóa học

Trước đây nhiều chất hóa học đã được sử dụng trong bảo quản rau quả tươi Nguyên tắc bảo quản dựa vào tác dụng diệt nấm mốc của một số chất diệt nấm, ví dụ benomil (benlat), carbendazim, topsin, funginex, rovral (iprodione), v.v Một nhóm chất khác tác dụng theo nguyên tắc kích thích sinh trưởng thực vật, ví dụ 2,4-D Hiện nay, hầu hết các chất này đều bị cấm hoặc khuyến cáo không nên sử dụng sau thu hoạch cho rau quả tươi vì để lại dư lượng ảnh hưởng tới sức khoẻ người tiêu dùng và tác hại đến môi trường Các chất diệt nấm hóa học nếu sử dụng phải là những chất ít độc hại và phải được phép của quốc gia và quốc tế

2.3.3 Chất hấp thụ khí etilen

Nguyên tắc của phương pháp là sử dụng chất hấp thụ khí etilen đặt trong môi trường bảo quản rau quả (và hoa) tươi Chất hấp thụ phổ biến nhất dựa vào

nước Chất khử này được dung nạp trong chất mang là loại chất hấp thụ bề mặt lớn, thông thường là alumina và zeolit Kỹ thuật hấp thụ khí etilen dễ thực hiện, giá thành thấp nhưng hiệu quả không cao và chỉ hiệu quả với một số loại rau quả Cần kết hợp với phương pháp khác Liên quan đến hạn chế tác dụng của etilen, người ta còn dùng 1-MCP (methylcyclopropen) Chất khí này không có tác dụng khử etilen nhưng với một lượng rất nhỏ (ppb) có thể ức chế tác dụng của ethyen tới các quá trình sinh hóa của rau quả Hiện nhiều nước vẫn đang tiếp tục nghiên cứu đặc biệt là về tính an toàn của 1-MCP

2.3.4 Phương pháp bảo quản bằng kiểm soát khí (CA)

Là phương pháp bảo quản trong môi trường không khí được điều chỉnh

và kiểm soát chặt chẽ thành phần khí trong suốt thời gian bảo quản Trong đó

hấp luôn được giữ ở mức phù hợp nhất với từng loại rau quả Cơ chế của bảo quản (CA) dựa trên nguyên tắc làm giảm quá trình hô hấp hay nói cách khác

Việc áp dụng đòi hỏi kỹ thuật cao và thường yêu cầu kết hợp với nhiệt độ thấp Kho bảo quản bằng CA có chi phí cao nên thường được sử dụng trong bảo quản những đối tượng rau quả có giá trị kinh tế cao Rau quả sau thu hoạch cần phải được tiến hành bảo quản ngay trong ngày

2.3.5 Phương pháp bảo quản MA (modified atmosphere)

Là phương pháp dựa trên nguyên tắc tạo ra môi trường không khí bảo quản cần thiết nhờ quá trình hô hấp hoặc hỗn hợp khí đã được phối trộn và đưa vào trong môi trường bảo quản Thành phần khí dự kiến sẽ được duy trì trong suốt thời gian lưu trữ sản phẩm và không được kiểm soát Trong bảo quản rau quả tươi, các thông số khí trong môi trường bảo quản được kiểm soát bằng cách sử dụng vật liệu đóng gói với đặc tính trao đổi khí thích hợp Thành phần khí trong bao gói được thay đổi liên tục nhờ cường độ hô hấp của sản phẩm bên trong bao gói (Parry, R T., 1993)

2.4 Giới thiệu chung về 1- MCP

2.4.1 Khái quát chung về 1-MCP

Thời gian gần đây có những bằng chứng cho thấy sự xuất hiện của các biện pháp mới nhằm hạn chế các quá trình hư hỏng và già hóa của các loại rau, cây cảnh và hoa sau thu hoạch Các biện pháp này có bao gồm việc thay đổi các yếu tố phân tử gây hư hỏng sinh lý, việc sử dụng các hợp chất đặc biệt tác động và ức chế sự phát sinh mạnh của ethylene Một trong các chất này là 1-MCP Đây là một chất được chỉ ra là đặc hiệu ức chế sự sản sinh ethylene nên kéo dài thời hạn sử dụng và duy trì được chất lượng của nhiều loại rau

chuẩn, là một chất khí không mùi, có thể hoạt động ở nồng độ rất thấp và không độc, điểm sôi ≈ 12°C [15]

Trong thương mại, 1-MCP được sử dụng nhằm 2 mục đích chủ yếu là: Giữ cho hoa quả được tươi lâu, và ngăn lại quá trình chín của rau quả Trong mỗi một trường hợp, người ta sử dụng 1-MCP hòa với một lượng nước hoặc có thể sử dụng nó ở dạng khí

1-MCP sử dụng rộng rãi trong ngành nông nghiệp để bảo quản chất lượng của quả và rau do nó ngăn chặn hoặc trì hoãn quá trình chín tự nhiên của sản phẩm Chế phẩm đã được cấp phép sử dụng bởi Cơ quan Bảo Vệ Môi trường của Mỹ (EPA) Về mặt hóa học, chất 1-MCP tương tự như các chất có trong tự nhiên nên 1-MCP tương đối an toàn cho người sử dụng, động vật và môi trường 1-MCP đã được chấp thuận và cho phép sử dụng ở hơn 34 quốc gia bao gồm cả Liên minh Châu Âu và Hoa Kỳ Việc sử dụng 1-MCP là một hướng nghiên cứu và ứng dụng trong việc nâng cao chất lượng sau thu hoạch nông sản [15]

2.4.2 Cơ chế tác động của 1-MCP

Như chúng ta đã biết, ethylene là một sản phẩm tự nhiên của quá trình trao đổi chất ở thực vật Nó tác động đến cây bằng cách kích thích hoặc điều chỉnh các quá trình khác nhau như sự nở hoa, sự chín của quả và sự rụng lá Ở trạng thái bình thường khi ethylene tiếp xúc với cơ quan thụ cảm trên tế bào thực vật, tế bào sẽ có tín hiệu trả lời bằng một loạt các phản ứng hóa sinh, dẫn đến các biến đổi sinh lý hóa sinh của thực vật

Sự gắn kết 1-MCP với cơ quan thụ cảm ethylene là vĩnh viễn, nhưng cơ quan thụ cảm khác của ethylene có thể hình thành và tế bào lại trở nên nhảy cảm với ethylene Vì vậy 1-MCP chỉ có tác dụng làm chậm chứ không ngăn chặn hoàn toàn các hoạt động sinh lý, hóa sinh của thực vật

Ethylene thoát ra ở dạng khí và nó hoạt động ở các mức truy xuất trong suốt vòng đời của cây trồng bằng cách kích thích hoặc điều chỉnh các quá trình khác nhau như quá trình chín của quả ở giai đoạn cuối của quá trình sinh trưởng, quá trình nở hoa, và rụng lá Như vậy, cơ chế hoạt động của 1-MCP là

sự gắn kết chặt chẽ của nó với cơ quan thụ cảm của ethylene trên tế bào thực vật, do đó ngăn chặn được những tác động của ethylene [13]

Khi chưa có 1-MCP, ethylene đến kết hợp với cơ quan thụ cảm của ethylene trên tế bào thực vật tạo thành phức hợp Phức hợp này trở nên hoạt hóa gây ra các phản ứng xúc tiến tạo ra ethylene nội sinh, đây là nguyên nhân chính dẫn đến sự vàng hóa hay còn gọi là sự già hóa nhanh của rau quả nói chung và hành hoa nói riêng

Khi có mặt 1-MCP sẽ làm thay đổi cấu hình của chất nhận ethylene kết quả không tạo ra phức hợp dẫn đến không có phản ứng trả lời để xúc tiến quá trình tạo ra ethylene nội sinh Phức hợp giữa 1-MCP và cơ quan thụ cảm ethylene trên tế bào thực vật không hoạt hóa được 1-MCP đã khóa chất nhận ethylene lại không cho chất này phản ứng với ethylene nữa làm cho quá trình tổng hợp ethylene bị dừng lại Đây là yếu tố quan trọng, quyết định kéo dài thời gian bảo quản của rau quả cũng như với hành hoa [13]

2.4.3 Các dạng chế phẩm thương mại của 1 - MCP

Chế phẩm 1-MCP tồn tại ở dạng thương mại là bột dưới tên là

Argentina, Astralia, Áo, Canada, Hà Lan, Hoa kỳ…[16]

vệ môi trường Mỹ (USEPA) cho phép sử dụng trên cây trồng Nó được sử dụng với hoa cắt, hoa chậu, hoa luống hay các cây trồng lấy lá để ngăn chặn

sự héo sớm, vàng lá, nở sớm và hỏng sớm [16]

trong ngành nông nghiệp bởi những người trồng cây, đóng gói sản phẩm, vận chuyển để nhằm duy trì chất lượng của quả và rau nhờ khả năng ngăn chặn, trì hoãn quá trình chín tự nhiên [16]

1-MCP cũng được phát triển như hóa chất dùng trong kỹ thuật bảo quản trước thu hoạch, bằng phun 1-MCP lên trên rau quả trên các cánh đồng đang thu hoạch, các quả có thể nâng cao khả năng chịu đựng với những thay đổi bất thường của nhiệt độ hoặc hạn hán

Có rất nhiều phương pháp tạo ra chế phẩm 1-MCP từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau Các phương pháp tạo ra 1-MCP phải đáp ứng hai yêu cầu: hiệu suất phải cao và có tác dụng phù hợp với thực vật Chế phẩm 1-

MCP ở dạng bột thể rắn, màu trắng bao gồm 1-MCP và chất mang, chất mang được cho là tốt nhất và phù hợp nhất là anpha - cyclodextrin Chất mang có ý nghĩa quan trọng và 1-MCP ở dạng khí không bền dễ bị oxy hóa, chất mang

có tác dụng bảo vệ để chống lại các tác động bất lợi từ môi trường, đảm bảo

an toàn cho bảo quản và vận chuyển Khi sử dụng chế phẩm 1-MCP để bảo quản rau quả thì chất mang phản ứng, tác dụng với dung môi, phản ứng này giúp kiểm soát được quá trình giải phóng ra được thành phần 1-MCP để từ đó

ức chế tác dụng của ethylene với rau quả và hoa [16]

2.4.4 Đánh giá tác động của 1-MCP đến sức khỏe con người

Sử dụng 1-MCP trên các sản phẩm như táo, chuối xanh, kiwi, cải xanh, cải thảo… đã được phê chuẩn và chấp thuận trên 26 nước bao gồm liên minh Châu Âu và Mỹ Tuy nhiên, mặc dù mang lại nhiều lợi ích bao gồm việc làm hoa quả tươi hơn và giá thành rẻ hơn nhưng nhiều người tiêu dùng vẫn tỏ ra lo ngại về chất lượng của sản phẩm có sử dụng 1- MCP

Theo chứng nhận của cơ quan y tế Bang New York (The New York state Departonent of Heath - DOH) năm 2003 thì 1-MCP là sản phẩm không độc hại cho người và động vật thông qua con đường ăn uống và hô hấp, không gây dị ứng trên da và mắt [16]

Và theo chứng nhận của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (The United State Environmetal Protection Agency - USEPA) ngày 17/7/2002, không có lý do gì để nghi ngại lượng dư lượng 1-MCP trên tất cả các loại thực phẩm [16]

2.4.5 Một số ứng dụng của 1-MCP trong bảo quản rau quả

Các nghiên cứu cho thấy rằng 1-MCP có hiệu quả trên rất nhiều loại rau quả như: cải thảo, cải xanh, cam… Nó ngăn chặn tác dụng của ethylene với rau quả, giảm thối hỏng, duy trì chất lượng và màu sắc, tăng thời hạn bảo quản Sau khi xử lý 1-MCP có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ cao hơn ngưỡng nhiệt độ tối thích của từng loại rau quả mà vẫn cho kết quả tốt 1-MCP ngày càng được áp dụng rộng rãi trên nhiều đối tượng rau quả nhằm tăng thời gian sử dụng và duy trì chất lượng mang lại giá trị xuất khẩu và lợi nhuận kinh tế

Willis R.B.H (2002) nhận thấy xử lý 1-MCP với nồng độ 0.1μl - 1ml trong 1h có thể kéo dài thời gian lưu trữ rau riếp lên khoảng 50% mà vẫn đảm

bảo chất lượng Như vậy việc sử dụng 1-MCP mang lại những hiệu quả rất đáng khích lệ cho ngành nông nghiệp [15]

Don Huber, Jiuon Jeong và Mark Ritenour (2003) đã nghiên cứu sử dụng 1- MCP cho cà chua, kết quả cho thấy ở 20°C những quả không xử lý 1- MCP đạt độ chín thương phẩm sau 5 - 7 ngày lưu trữ trong khi những quả xử

lý 1-MCP sau 13 - 15 ngày mới đạt độ chín Như vậy xử lý 1-MCP kéo dài gấp đôi thời gian lưu trữ sản phẩm Họ chỉ ra rằng, việc xử lý 1-MCP ở nồng

độ 1 ppm trong 24 h rồi bảo quản ở nhiệt độ 20°C có thể duy trì độ cứng cà chua tốt hơn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân phối, vận chuyển [18]

Một nghiên cứu khác của Enda Pesis, Vera Krilo (2003) cũng chỉ ra rằng, xử lý 1- MCP ở nồng độ thấp 300 ppm giúp duy trì màu vỏ xanh hơn cho quả bơ khi bảo quản ở 5°C trong 3 tuần và có thể lưu trữ ở 20°C trong 5 ngày tiếp theo [19]

Acuna và cộng sự (2010) đã nghiên cứu ảnh hưởng của 1-MCP ở các nồng độ 0, 50, 100 mg/ l trên giống lê Bartlett Kết quả cho thấy ở các nồng

độ xử lý 1-MCP đều kiểm soát quá trình chín và làm chậm quá trình mềm hóa của quả, giúp kéo dài thời gian lưu trữ của quả hơn 3,5 tháng ở 1ºC

Ở Việt Nam ngày càng có nhiều nghiên cứu ứng dụng 1-MCP trong bảo quản rau quả nhằm kéo dài tuổi thọ, chất lượng và mang lại giá trị kinh tế

Nguyễn Phan Thiết, Nguyễn Thị Bích Thủy (2012), nghiên cứu ảnh hưởng của 1-MCP đến chất lượng bảo quản vải thiều đã chỉ ra rằng xử lý 1- MCP ở 600 ppm trong 12h, bảo quản ở 4ºC thì chất lượng vải tốt nhất được duy trì sau 1 tháng bảo quản [14]

Nguyễn Minh Nam và các cộng sự (2012), nghiên cứu ảnh hưởng MCP xử lý sau thu hoạch đến chất lượng và tổn thất trong bảo quản quả Bơ Kết quả nghiên cứu cho thấy bơ xông chế phẩm 1-MCP ở nồng độ 500 ppm trong 12h, bảo quản ở nhiệt độ thường (25 - 30ºC), RH 85 - 90 %, có chất lượng tốt nhất, tỷ lệ tổn thất (< 10 %) so với các mẫu còn lại sau 12 ngày bảo quản Kết quả đa yếu tố cho thấy nồng độ 1-MCP tối ưu để bảo quản quả bơ

1-là 500ppm và thời gian xông 1-là 13h30 phút có tỷ lệ tổn thất thấp nhất sau 12 ngày bảo quản [14]

Kết quả nghiên cứu của Able và cộng sự (1999,2000) cho rằng xử lý MCP ở nồng độ 12ppm có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản cải chíp, giảm

1-tỷ lệ vàng hỏng so với mẫu đối chứng từ 10- 20%

trong một giờ có thể kéo dài gấp đôi thời gian lưu trữ so với mẫu không xử lý

mà vẫn đảm bảo chất lượng

rằng việc xử lý 1-MCP kết hợp sử dụng bao bì có ảnh hưởng tích cực trong việc hạn chế sự tổn thất của rau cải ngọt Chất lương rau cải ngọt tốt nhất ở nồng độ 415ppm và trong thời gian 11 giờ

MCP ở nồng độ 300ppm trong 9 giờ giúp kéo dài thời gian bảo quản súp lơ xanh Ngoài ra xử lý 1- MCP trên bơ ở nồng độ 500ppm trong thời gian 13 giờ 30 phút, cho chất lượng tốt nhất và tỷ lệ tổn thất thấp nhất (4.7%) sau 12 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường ( Nguyễn Minh Nam, Phạm Anh Tuấn, Phạm Thị Thanh Tĩnh, 2012)

hướng đi mới cho công nghệ sau thu hoạch của Việt Nam

2.5 Giới thiệu về bao bì để bảo quản rau cải ngọt sau thu hoạch

2.5.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về độ thấm khí bao bì màng chất dẻo và bao gói khí điều biến (Modified Atmosphere Packaging - MAP)

Hạn chế của thiết bị bảo quản CA là khó khăn trong di chuyển, vận hành BQ, chi phí đầu tư và chi phí vận hành cao Cũng để tạo môi trường

CA, có thể dùng biện pháp khác như dùng bao gói để tạo ra môi trường xung

rau quả nhất định Hay nói cách khác, tìm sự liên quan giữa từng loại rau quả tươi và vật liệu bao gói, xác định và giải được bài toán quan hệ này là bản chất của công nghệ bao gói khí điều biến (Modified Atmosphere

Packaging - MAP)

2.5.2 Màng chất dẻo (plastic film)

Plastic film là sản phẩm từ công nghiệp hóa dầu mỏ Plastic film có nhiều các đặc tính ưu việt mà các vật liệu khác không có như: có thể tạo ra

học cao; có thể uốn gấp được rất nhiều lần mà không bị gãy; không có mùi vị

lạ, không độc hại, không bị mốc (các đặc tính này cũng được duy trì ở nhiệt

độ thậm chí ở nhiệt độ thấp) và một đặc tính quan trọng nữa là có thể hàn, dán

phẩm: Ethylene vinyl acetate copolymers (EVA) Ethylene vinyl alcohol copolymers (EVOL) High density polyethylene (HDPE) Linear low density polyethylene (LLDPE) Low density polyethylene (LDPE) Medium density polyethylene (MDPE) Polybutylene (PB) Polyolefin (PO) Polypropylene (PP) Polyvinyl butyral (PVB) Polyvinyl chloride (PVC) Polyvinylidene chloride (PVDC)…

2.5.3 Độ thấm khí của màng chất dẻo

Độ thấm khí là kết quả của sự khuyếch tán các phân tử theo định luật Fick và Henry phụ thuộc vào cấu tạo tự nhiên của polyme, khí, nhiệt độ và áp suất Các polyme là chuỗi liên kết các phân tử hoặc nhóm phân tử Sự khuyếch tán phụ thuộc vào cấu tạo hóa học, mật độ tinh thể, chiều dài chuỗi, chuỗi cuối cùng, trọng lượng phân tử, liên kết đôi và các chất phụ gia khác như mầu sắc… Sau đây là hai yếu tố ảnh hưởng chính

Cấu chuỗi cacbon hydro có cấu tạo

Trong đó X là nhóm chức, X khác nhau thì độ thấm khí khác nhau (xem bảng 1.2)

C

Bảng 2.4 Ảnh hưởng của nhóm chức đến độ thấm khí O2 (Pascat B, 1986)

 Mật độ tinh thể trong polyme

Mật độ tinh thể cũng ảnh hưởng đến độ thấm khí Trong cùng một loại polyme, mật độ càng cao thì độ thấm khí càng giảm (xem bảng 1.3)

Bảng 2.5 Ảnh hưởng của mật độ tinh thể đến độ thấm khí O2

Bảng 2.6 Đặc tính thấm khí của một số loại màng bao gói

Tính thấm khí ( ml/m2.mil 24 giờ atm) T

Hiện nay, cách bảo quản phổ biến nhất là bảo quản lạnh Nhưng theo các chuyên gia dinh dưỡng, cách bảo quản này không tiết kiệm năng lượng lại đòi hỏi chi phí cao Ngoài cách thức bảo quản lạnh, có rất nhiều loại bao bì bao gói rau quả như: PE (Polime Ethylene), PP (Hydrophobic polypropylene), LDPE (Low degree hydrophobic polypropylene), HDPE (Hight degree hydrophobic olypropylene)

Atmosphere Packaging - môi trường khí quyển cải biến) có khả năng kéo dài thời gian bảo quản rau quả từ 15 đến 20 ngày ở nhiệt độ từ 10 đến 20 độ C, trong nhiệt độ thường có thể bảo quản khoảng từ 3 đến 4 ngày Các túi này có

độ dày mỏng khác nhau từ 25 đến 50 micromet, có cấu tạo khác nhau Vì vậy, chúng sẽ có khả năng thấm hút khí và nước khác nhau giúp điều chỉnh môi trường bảo quản luôn ổn định, hạn chế quá trình hô hấp của rau quả, giúp rau quả có thể giữ được lâu, ít bị biến đổi về độ cứng, hương vị trong bảo quản

LDPE là màng polyethylene có tỷ trọng thấp, được sản xuất bằng

Đặc tính: Màng co LDPE có tốc độ đóng gói cao, cường độ hàn nóng,

cường độ hàn nguội của mối hàn rất tốt, khả năng dẻo dai và chịu va đập tuyệt vời Màng LDPE gồm có 2 loại Màng co LDPE mờ và màng co LDPE trong suốt, phù hợp cho cả hai tiêu chí của máy đóng gói

- Trong xuốt, hơi có ánh mờ, bề mặt bóng láng, mềm dẻo

- Bền cơ học, bền với dung dịch acid, kiềm, muối vô cơ

- Bị hư hỏng khi tiếp xúc với các dung môi hữu cơ hoặc các chất tẩy

LDPE: là loại bao bì được sử dụng rộng rãi và thông dụng nhất, dễ hàn nhiệt và giá thành thấp trên thị trường Trong các loại LDPE khác nhau bao gồm các loại có tác nhân trượt và đóng cục, chẳng hạn như đóng gói số lượng lớn thì cần hệ số trượt thấp để có khả năng xếp động tốt Hoặc khi đóng gói hàng hóa mềm vào bao bì dạng túi thì cần hệ số trượt cao

MDPE: Được dùng tạo màng mỏng hoặc dùng khi có yêu cầu cần độ cứng cao hơn hoặc nhiệt độ làm mềm cao hơn LDPE MDPE có giá thành cao hơn

2.6 Tình hình nghiên cứu và bảo quản rau cải thế giới và ở Việt Nam

2.6.1 Các kết quả nghiên cứu về bảo quản rau trên thế giới

không ngừng đưa ra và áp dụng thành công những công trình nghiên cứu về bảo quản các sản phẩm nông nghiệp, nhằm mục đích giảm sự tổn thất sau thu hoạch ở mức thấp nhất

Rau cải rất phát triển ở Trung Quốc, do vậy trên đất nước này đã có không ít kết quả nghiên cứu về bảo quản rau cải Người ta đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm trong môi trường bảo quản, sử dụng bao bì phù hợp đến sự biến đổi chất lượng cũng như thời gian dự trữ của rau Kết quả

quản được 3-4 ngày ( A.keith Thompson, 2003)

Hiện nay có rất nhiều rau ăn lá được thu hoạch và đem đóng gói sẵn như rau cải ngọt, cải thìa, cải mizuna, cải mibuna, bắp cải và cải xanh Trung Quốc được bán tại các cửa hàng bán lẻ Tuy nhiên, sau thu hoạch thì thời gian

sử dụng của rau này bị giảm vì lá vàng Do đó, TJ.O’Hare và cộng sự (200)

trong quá trình bảo quản có tác dụng làm chậm quá trình vàng lá và kéo dài

cải thìa và cải mizuna lần lượt là 153,105,112,86 và 40% so với chỉ bảo quản

thường là điều kiện có thợi cho thời gian sử dụng của rau Tuy nhiên rau lại

dễ bị tổn thương dẫn đến rối loạn hô hấp Rau cải ngọt, cải thìa và cải bắp có

Lan, 2011)

Các nhà khoa học Spinardi, Cocetta, Baldassarre, Ferante, Mignani (2009) đã thực hiện nghiên cứu trên rau diếp và rau cải chân vịt Rau được

bảo quản ở nhiệt độ 4oC và 10oC, sau 6 ngày bảo quản kết quả cho thấy cả 2 loại rau hàm lượng carotenoid và phenol không thay đổi ở cả 2 nhiệt độ Trong rau, hàm lượng vitamin C giảm chỉ còn dưới 0.5 FM mg%, ở cả 2 nhiệt

độ Trong rau cải chân vịt, hàm lượng vitaminC giảm ở cả 3 nhiệt độ nhưng ở

rau diếp cần được tiêu thụ sớm sau khi thu hoạch để đảm bảo chất lượng ( Trần Thị Phương, 2009)

Theo A.Folchi (1996) cách tốt nhất để giảm hao hụt khối lượng tự nhiên và kéo dài tuổi thọ bảo quản rau cải lên tới 63 ngày bằng cách bao rau

11% còn bao gói là 0.9% ( Hoàng Mai Phương, 2011)

Theo một nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại Học Adelaide- Úc(2005)

đã nghiên cứu các biến đổi sau thu hoạch của cải ngọt, một loại rau ăn lá xanh

ở châu Á thường được sử dụng trong salad và xào hỗn hợp Màu sắc, lượng etylen sản sinh, đường hòa tan, tinh bột và protein được xác định trong quá

cùng với sự vàng lá và sự giảm nhanh hàm lượng đường trong lá Khi ở nhiệt

độ thấp, sự sản sinh etylen và sự giảm hàm lượng đường chậm lại hoặc trở nên không đáng kể Tốc độ giảm hàm lượng đường có liên quan đến quá trình vàng lá của rau và cũng có ảnh lưởng đến sự sản sinh etylen Bảo quản lạnh cải ngọt là một biện pháp lý tưởng để tăng thời gian bảo quản của rau do làm chậm tốc độ giảm hàm lượng đường, điều khiến lá chuyển sang màu vàng ( Trần Văn Tuấn, 2011)

Tại trung tâm nghiên cứu và khuyến nông thuộc trường Đại Học Kansas State đã nghiên cứu về hàm lượng dinh dưỡng và cảm quan của rau

cho thấy hầu hiết việc giảm chất lượng rau trong thời gian bảo quản có liên quan đến việc giảm đặc tình kết cấu như độ giòn, độ ẩm, cũng như xuất hiện các mùi rau do ôi mốc Đa số các chất tạo mùi vị trong rau không thay đổi

hoặc thay đổi rất ít Trong nghiên cứu cũng thấy rằng hàm lượng các chất bay hơi như heptanal, octanal, benzenracetaldehyde, 1- octanalvaf (E)- 2- nonen-

1-1ol có trong thân rau nhiều hơn các bộ phận khác của cây rau Tuy nhiên do hàm lượng các chất này không cao đủ để nhận biết sự khác biệt đó( Lê Thị Mai, 2012)

2.6.2 Một số nghiên cứu về bảo quản rau ở Việt Nam

năng suất thu hoạch cũng tăng đáng kể Bên cạnh đó sự tổn thất sau thu hoạch vẫn còn cao, trung bình vào khoảng 10-30% cho nên công nghệ bảo quản rau quả sau thu hoạch là vô cùng quan trọng và cần thiết Chính vì vậy mà khoa học nông nghiệp nước ta liên tục cho ra đời các công trình nghiên cứu bảo quản rau Rau cải ngọt được thu hoạch vào vụ đông xuân có nhiệt độ môi trường không cao nhưng quá trình hô hấp của rau vẫn diễn biến ra mạnh vì vậy nếu không được bảo quản cẩn thận thì sẽ hư hỏng rất nhanh chỉ được 3-4 ngày ở nhiệt độ phòng ( Nguyễn Trần Văn Anh, 2010) Nhân tố chính dẫn đến sự hư hỏng nhanh chóng của rau là nhiệt độ Nhiệt độ cao làm cho quá trình hô hấp và những biến đổi sinh lý- hóa sinh của rau diễn ra mạnh mẽ Sự biến đổi này sẽ làm cho rau mất đi giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị thương phẩm của rau

nông nghiệp và Phát Triển Nông Thôn cho thấy có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản lên tới 15-20 ngày trong khi đó bình thường chỉ bảo quản được 3-4 ngày Quy trình bảo quản như sau:

Công nghệ MAP có tác dụng giảm cường độ hô hấp, duy trì trạng thái chất lượng ở mức tốt nhất và kéo dài thời gian sống của chúng lâu hơn bình thường Ngoài ra, nó có tác dụng ngăn ngừa sự bay hơi nước, thay đổi nồng

khối lượng và chất lượng mà không cần dùng đến hóa chất bảo quản khác Công nghệ MAP hiện đang được ứng dụng một cách có hiệu quả ở một số cơ

sở sản xuất, tiêu thụ mặt hàng rau qủa tươi có khối lượng lớn đặc biệt là ở các siêu thị lớn Công nghệ bảo quản rau quả tươi bằng MAP hoàn toàn an toàn với người sản xuất, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm theo quy định của Bộ

Y Tế (Nguyễn Trần Văn Anh, 2010)

của oxy có hoạt tính cao, được sử dụng trong nhiều lĩnh vực sát khuẩn, sát trùng theo nghiên cứu bảo quản rau bằng Ozon với nồng độ 140ppm trong 5 phút của Hiệp hội rau quả Đà Lạt có tác dụng kéo dài tuổi thọ của rau sau thu hoạch lên 30 ngày Phương pháp này có tính khả thi cao trong điều kiện kinh

tế và công nghiệp còn thấp như nước ta hiện nay ( Nguyễn Thị Hồng Nhung, 2010) Việc bảo quản rau tươi bằng Ozon có tác dụng ức chế và tiêu diệt vi sinh vật gây thối trên bề mặt rau, ngoài ra nó còn làm giảm cường độ hô hấp, phân hủy khí ethylene hạn chế tác nhân thúc đẩy quá trình già hóa Đây là một phương pháp bảo quản rau quả nói chung cho hiệu quả cao, an toàn cho người sử dụng và môi trường

Để giảm tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch và kéo dài thời gian sử dụng mà vẫn đảm bảo chất lượng thì cần có những biện pháp xử lý, bảo quản thích hợp Hiện nay trên thế giới, sử dụng 1-MCP (1-Methylcyclopropen) được xem là một bước đột phá trong công nghiệp bảo quản rau quả Sử dụng 1- MCP trong quá trình bảo quản có tác dụng ức chế sự sản sinh ethylene, làm giảm cường độ hô hấp duy trì độ tươi của rau, hoa cắt và sự chín của quả [16] Hiệu quả xử lý 1-MCP lên rau quả phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nồng độ

xử lý, thời gian và nhiệt độ… Hiện nay 1-MCP đã được nghiên cứu và áp dụng trên các đối tượng rau quả như Xoài (Penchaiya và cộng sự, 2006), cà chua (Don Huber và cộng sư, 2003) …Ở Việt Nam những năm gần đây thì 1- MCP đã được nghiên cứu và đưa vào bảo quản một số loại rau quả nhưng chưa được dùng phổ biến

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và nguyên vật liệu nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là rau cải ngọt Brassica integlifolia được trồng

trên địa bàn quận Cầu Giấy, thành phố Hà Nội Vụ đông xuân 2013- 2014

3.1.2 Nguyên vật liệu nghiên cứu

3.1.2.1 Vật liệu nghiên cứu

- Hóa chất bảo quản: 1-MCP (SmartFreshTM, AgroFresh Inc.) viện Cơ Điện Nông Nghiệp và Công Nghệ Sau Thu Hoạch (số 26 Trung Kính- Trung Hòa- Cầu Giấy), Nước cất, 1-MCP, HCl đặc, phenol, NaOH 20%, HCl 5%, Felling A, Felling B, metyl xanh, NaOH 0.1N, HCl 2%, tinh bột 1%, Iod 0.01N - Thiết bị, dụng cụ và hoá chất trong phòng thí nghiệm:

- Thiết bị: Cân kỹ thuật, cân phân tích, chiết quang kế điện tử ATAGO,

- Dụng cụ: Cối và chày sứ, bình định mức, bình tam giác, pipet, và các dụng cụ cần thiết

3.1.2.2: nguyên liệu

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu

Tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Nghiên cứu Phụ phẩm và Môi trường Nông nghiệp- Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch, 126 Trung Kính, Trung hòa, Cầu giấy, Hà Nội

3.2.2 Thời gian nghiên cứu

Thời gian thực tập 12/2013 -05/2014

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì đến chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải ngọt

3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của 1MCP đến chất lượng và thời gian bảo quản rau cải ngọt

3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải ngọt

3.3.4 Xây dựng quy trình công nghệ bảo quản rau cải ngọt

3.4 Phương pháp nghiên cứu

CT1: Rau cải ngọt được xông 1 - MCP với nồng độ 200ppm

CT2: Rau cải ngọt được xông 1 - MCP với nồng độ 400ppm

CT3: Rau cải ngọt được xông 1 - MCP với nồng độ 600ppm

CT4: Rau cải ngọt được xông 1 - MCP với nồng độ 800ppm

CT5: ĐC không xông 1 - MCP

Mẫu sau khi xử lý được bao gói bằng bao bì LDPE 0.04mm và bảo

tự nhiên, tỷ lệ vàng hỏng và vitamin C để đánh giá chất lượng rau cải ngọt, lựa chọn nồng độ hóa chất 1 - MCP thích hợp nhất

3.4.1.2 Ảnh hưởng của đơn yếu tố thời gian xông hóa chất 1 - MCP đến chất lượng của rau cải ngọt sau thu hoạch

Thí nghiệm gồm 4 mẫu đã được lựa chọn và làm sạch sơ bộ Khối lượng mẫu là 150g/mẫu, mẫu được xông hóa chất 1 - MCP trong thời gian khác nhau:

CT1: Rau cải ngọt được xông 1 - MCP trong thời gian 6h

CT2: Rau cải ngọt được xông 1 - MCP trong thời gian 8h CT3: Rau cải ngọt được xông 1 - MCP trong thời gian 10h CT4: ĐC không xông 1 - MCP

Mẫu sau khi xử lý được bao gói bằng bao bì LDPE 0.04mm và bảo

tự nhiên, tỷ lệ vàng hỏng và vitamin C để đánh giá chất lượng rau cải ngọt,lựa chọn thời gian xông hóa chất 1 - MCP thích hợp nhất

3.4.1.3 Ảnh hưởng của một số màng bao gói đến chất lượng rau cải ngọt trong quá trình bảo quản

Thí nghiệm gồm các mẫu đã được lựa chọn và làm sạch sơ bộ, có khối lượng là 15g/mẫu, bảo quản trong các loại bao bì khác nhau với độ dày khác nhau

Mẫu được kiểm tra và phân tích 2 ngày/lần và đánh giá chất lượng để tìm ra loại bao bì và độ dày thích hợp cho bảo quản rau cải ngọt

3.4.1.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng của rau cải ngọt trong quá trình bảo quản

Thí nghiệm gồm 4mẫu đã được lựa chọn và làm sạch sơ bộ Khối lượng mẫu là 150g/mẫu, được bao gói và bảo quản ở nhiệt độ khác nhau

CT1: Mẫu được bảo quản ở 6 C

CTDC: Mẫu được bảo quản ở nhiệt độ phòng

Kiểm tra và phân tích 2 ngày/lần, đánh giá chất lượng rau cải ngọt để đưa ra nhiệt độ thích hợp cho bảo quản rau cải ngọt

3.4.1.5 Xây dựng quy trình công nghệ bảo quản rau cải chíp sau thu hoạch

3.4.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hoá lý

3.4.2.1 Đánh giá chất lượng cảm quan

điểm thị hiếu theo TCVN 3215- 79

theo các tiêu chí sau:

Khá

Kích thước rau đạt và tương đối đồng đều, rau không bị dập nát; màu sắc tự nhiên; tỉ lệ phần lá bị vàng, héo từ 5% - 10% tổng số lá trong mẫu thí nghiệm

Hỏng

Kích thước không đạt, một phần rau bị dập, thối úng, khô héo; màu sắc chuyển dần sang màu vàng; tỉ lệ phần lá bị vàng, héo từ >30% tổng số lá trong mẫu thí nghiệm

3.4.2.2 Phương pháp xác định tỉ lệ vàng hỏng(%)

thời gian bảo quản

* Cách tiến hành

hỏng sau đó cân khối lượng mẫu: B

C% = (A-B /A) 100%

3.4.2.3 Xác định hàm lượng chất khô hòa tan

nguyên liệu, nghiền nhỏ, không pha nước, đem lọc bỏ hết bã trong dịch, sau

đó dùng chiết quang kế cầm tay đo hàm lượng chất khô hòa tan tổng số trong dung dịch, được số đo Brix

Tổng chất khô hòa tan= 0Bx mẫu đo

3.4.2.4 Xác đinh hàm lượng acid hữu cơ tổng số (mg/%)

NaOH 0,1%

Axit trong sản phẩm chủ yếu là axit citric, axit malic…Việc xác định hàm lượng hỗn hợp các axit ta dùng dung dịch kiềm chuẩn NaOH 0,1N để trung hòa hết các axit có trong nguyên liệu và sản phẩm với chất chỉ thị là phenolphtalein Từ lượng dung dịch kiểm chuẩn tiêu tốn ta tìm được lượng axit tổng có trong nguyên liệu và sản phẩm

100ml, lọc lấy 25ml dịch lọc cho vào bình tam giác định mức 100ml, cho 1-2 giọt phenol, lắc nhẹ Chuẩn độ bằng NaOH 0,1N cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng

* Phản ứng: RCOOH + NaOH => RCOONa + H2O

* Công thức xác định:

X = ( a.V k 100) / (m.d)

Trong đó:

a - số ml NaOH dùng để chuẩn độ

V - tổng thể tích dịch chiết (ml)

k - hệ số chuẩn độ acid malic = 0,0067

m - khối lượng mẫu

d - số ml dịch chiết lấy để chuẩn độ

3.4.2.5 Xác định hàm lượng vitamin C (mg/%)

Xác định hàm lượng vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ Iot 0,01N (phương pháp Ierkuzt)

vào lượng Iot bị khử bởi vitamin C có trong mẫu suy ra hàm lượng vitamin C

5ml dịch chiết dùng định phân chứa từ 0,15- 0,2mg vitamin C), nghiền nhỏ + vài giọt HCl 2% Sau đó cho vào bình và định mức đến thể tích 100ml bằng nước cất, để trong bóng tối 10 phút Lọc lấy 10ml dịch lọc cho vào bình tam

đến khi dung dịch xuất hiện màu xanh lam

40lit, sau đó xông 1-MCP theo nồng độ yêu cầu Nồng độ xông được tính

theo hàm lượng 1-MCP trên thể tích không gian còn lại sau khi vật liệu đã chiếm chỗ

* Cách xác định khối lượng 1-MCP tương ứng với các nồng độ:

M = n M / 0,14

Trong đó:

M: số gam 1-MCP cần sử dụng

n: số mol 1-MCP cần sử dụng: n = P.(V.C) / R.T P: Áp suất môi trường

V: thể tích bình xông C: Nồng độ xông 1-MCP R: hằng số khí = 8,314

M: khối lượng phân tử 1-MCP 0,14: độ tinh khiết của hóa chất 1-MCP

3.4.4 Quy trình chung bảo quản sơ chế và bảo quản rau cải ngọt

Bao gói bằng bao bì LDPE

Bảo quản ở các nhiệt độ

khác nhau

Theo dõi mẫu, kiểm tra chỉ tiêu đánh giá chất lượng