Kỹ thuật sản xuất và xử lý sau thu hoạch nhựa buồng hoa dừa nước (Nypa fruticans Wurmb.) tại một số vùng sinh thái ở đồng bằng sông Cửu Long

1.1 Tính cấp thiết CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU Cây dừa nước (Nypa fruticans Wurmb.) được phân bố chủ yếu vùng nhiệt đới, trong khoảng 10o Bắc và Nam bán cầu, trải dài từ Sri-Lanka, qua các nước Đông Nam Á đến miền Bắc nước Úc. Đầu thế kỷ thứ 20 dừa nước được đưa vào các nước Tây Phi. Một số nước có diện tích dừa nước lớn trên thế giới như Indonesia (700.000 ha), Papua New Guinea (500.000 ha) và Philippines (8.000 ha). Ở các nước Đông Nam Á, dừa nước cũng được trồng thay vì mọc tự nhiên như ở một số nơi khác (World Agro Forestry1). Ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) mặc dù chưa có số liệu thống kê chính thức diện tích trồng dừa nước nhưng cây dừa nước được trồng ở vùng nước ngọt, nước lợ (ven sông, rạch, dọc theo các cửa sông) và vùng nước mặn (ven biển) thuộc các tỉnh như Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Hậu Giang, Bạc Liêu, Cà Mau và Kiên Giang. Theo Faparusi (1986) thì dừa nước là loại cây có nhiều giá trị sử dụng và có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau: Lá, bẹ lá có thể phục vụ cho xây dựng; quả được dùng làm thực phẩm; nhựa trích từ nhựa buồng hoa có thể dùng để chế biến đường, giấm, rượu và cồn sinh học. Ở các nước như Philippines, Malaysia và Thái Lan nhựa buồng hoa chủ yếu dùng để sản xuất cồn sinh học, trong khi ở châu Mỹ và châu Phi dùng để làm rượu (Dalibard, 1999). Nhựa buồng hoa dừa nước có hàm lượng đường rất cao 16,4% w/ v, trong khi mía chỉ khoảng 12% w/ v. Nếu được quản lý tốt năng suất đường từ cây dừa nước có thể đạt từ 15-20 tấn/ ha so với cây mía chỉ đạt từ 5-15 tấn/ ha/ năm (Van Die, 1974). Thời gian khai thác nhựa buồng hoa của cây họ Cau Dừa thay đổi tùy theo loài, có loài chỉ khai thác nhựa một lần trong khi cây dừa nước có thể khai thác đến 50 năm (Abedin et al., 1987). Trong dự án trồng mới 5 triệu hecta rừng (chương trình 661) của chính phủ thì dừa nước đứng hàng thứ hai trong 10 loại cây được chọn để trồng rừng phòng hộ chắn sóng, bảo vệ môi rừng ngập nước (Nguyễn Ngọc Bình, 2004). Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, mực nước ở ĐBSCL có thể dâng cao, nguy cơ xâm nhập mặn càng lan rộng thì việc khai thác tiềm năng thực phẩm từ cây dừa nước là cây có thể sinh trưởng tốt trong môi trường nước lợ và môi trường nước không quá mặn Das and Siddiqi (1985, trích dẫn bởi Siddiqi, 1995) là vấn đề rất cần thiết. Tuy nhiên, cho đến nay ở Việt Nam nói 1 http://www.worldagroforestry.org/sea/products/afdbases/af/asp/SpeciesInfo.asp?SpID=18140, ngày truy cập: 9/3/2012 chung và ĐBSCL nói riêng chưa có công trình nào nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất nhựa buồng hoa dừa nước phục vụ cho chế biến thực phẩm như đường, giấm, rượu…. Ở ĐBSCL, nông dân ở tỉnh An Giang có nhiều kinh nghiệm khai thác nhựa buồng hoa cây thốt nốt làm đường và nước giải khát. Nghiên cứu sự biến đổi của nhựa buồng hoa thốt nốt sau khi thu hoạch, Nguyễn Minh Thủy và ctv. (2006) nhận thấy nhựa rất mau mất giá trị sau khi thu hoạch nếu không có biện pháp bảo quản thích hợp. Tuy dừa nước và thốt nốt là cây cùng họ Cau Dừa, nhưng thốt nốt là cây trồng cạn và cách tác động cho cây tiết nhựa cũng đơn giản hơn so với dừa nước là cây trồng ở mé sông hay bãi bồi và kỹ thuật sản xuất nhựa đòi hỏi phải tác động nhiều giai đoạn khá phức tạp. Do đó, để có thể thu được nhựa buồng hoa của cây dừa nước làm nguyên liệu trong chế biến thực phẩm đòi hỏi phải nghiên cứu từ đặc điểm sản xuất buồng hoa của dừa nước, kỹ thuật tác động cơ học cho buồng hoa tiết nhựa và kỹ thuật xử lý khi thu hoạch nhằm ngăn cản quá trình lên men của nhựa buồng hoa là một yêu cầu rất cần thiết. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của nghiên cứu là khảo sát đặc điểm sinh học về sự ra hoa của cây dừa nước, kỹ thuật tác động cơ học để kích thích cho buồng hoa tiết nhựa và xác định chất bảo quản nhựa buồng hoa để hạn chế quá trình lên men. 1.3 Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Điều tra về hiện trạng canh tác và hiệu quả kinh tế của cây dừa nước. Nội dung 2: Khảo sát đặc điểm ra hoa, mùa vụ ra hoa và sự phát triển trái dừa nước. Nội dung 3: Xác định kỹ thuật kích thích cơ học cho cây dừa nước sản xuất nhựa buồng hoa. - Xác định độ tuổi buồng hoa thích hợp khi tác động thu nhựa buồng hoa. - Xác định chu kỳ và thời gian tác động thích hợp kích thích cho buồng hoa tiết nhựa đạt năng suất và chất lượng cao. Nội dung 4: Kỹ thuật xử lý khi thu hoạch nhựa buồng hoa dừa nước. - Xác định sự biến đổi về thành phần sinh hóa và vi sinh trong nhựa buồng hoa khi thu hoạch để có biện pháp bảo quản thích hợp không ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng nhựa buồng hoa. - Xác định nồng độ CaO và Na2S2O5 có hiệu quả kéo dài thời gian bảo quản nhựa buồng hoa dừa nước khi thu hoạch. 1.4 Ý nghĩa của luận án Xác định được đặc điểm sinh học về sự ra hoa của cây dừa nước và kỹ thuật tác động cơ học để kích thích buồng hoa tiết nhựa ở ba vùng nước ngọt, lợ và mặn. Đồng thời xác định được chất bảo quản nhựa buồng hoa, từ đó mở ra hướng khai thác tiềm năng của cây dừa nước, tạo ra nguồn nguyên liệu mới cho các ngành công nghệ chế biến thực phẩm như đường, rượu, giấm… 1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là cây dừa nước, trong đó cây dừa nước được trồng tại ba vùng sinh thái nước ngọt, lợ và mặn. Đây là những vùng nước mà cây dừa nước có thể sinh trưởng và phát triển tốt. Nghiên cứu tập trung vào việc khai thác nhựa buồng hoa của những cây dừa nước được trồng trong khu vực không bị ngập lụt liên tục như rừng phòng hộ chắn sóng (nước mặn), mương của vườn cây ăn trái (nước lợ) và đất vườn tiếp giáp với sông (nước ngọt). Không nghiên cứu khai thác nhựa ở những cây dừa nước có buồng hoa luôn luôn bị ngập trong nước. 1.6 Những điểm mới của luận án Cây dừa nước ra hoa tập trung vào hai đợt: tháng 1 đến tháng 3 và tháng 11 đến tháng 12. Trọng lượng buồng hoa, chu vi buồng hoa (chiều cao và chiều rộng), chiều dài và kích thước cuống buồng hoa ở vùng nước mặn luôn nhỏ hơn vùng nước ngọt và nước lợ. Đề xuất được quy trình tác động cho cây dừa nước tiết nhựa (Quyết định chấp nhận đơn hợp lệ của Cục trưởng Cục sở hữu trí tuệ cấp cho sáng chế “Quy trình sản xuất mật từ cuống buồng hoa dừa nước”, số: 77672/QĐ- SHTT ngày 23/12/2014) và xác định chất bảo quản nhựa buồng hoa trong quá trình thu hoạch. Một số điểm mới của luận án so với tiêu chuẩn trong nước và thế giới được trình bày qua Bảng1.1. Do đã giới hạn được độ tuổi buồng hoa cần tác động kéo theo đó các bước tiếp theo trở nên thuận lợi: Chu kỳ tác động chỉ cần 3 ngày/ lần và thời gian tác động từ 5 đến 7 tuần từ đó làm ít tốn công lao động và thời gian hơn. Dùng chày gỗ thay cho tay và chân từ đó có thể áp dụng cho mọi đối tượng vì không cần tốn nhiều công cũng như không gây tổn thương về mặt thể lực. Nhựa buồng hoa sẽ bị hỏng và mất giá trị cảm quan về hình thái, mùi vị và màu sắc sau 7 giờ từ khi chảy ra khỏi cuống. Để kéo dài thời gian bảo quản đến 15 giờ thì dùng Na2S2O5 (nồng độ 1,6 hoặc 1,8 g/ L).

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

LÊ THỊ THANH THỦY

KỸ THUẬT SẢN XUẤT VÀ XỬ LÝ SAU THU HOẠCH NHỰA BUỒNG HOA DỪA NƯỚC

(Nypa fruticans Wurmb.) TẠI MỘT SỐ

VÙNG SINH THÁI Ở ĐỒNG BẰNG

SÔNG CỬU LONG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG

MÃ NGÀNH: 62 62 01 10

2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

LÊ THỊ THANH THỦY

KỸ THUẬT SẢN XUẤT VÀ XỬ LÝ SAU THU HOẠCH NHỰA BUỒNG HOA DỪA NƯỚC

(Nypa fruticans Wurmb.) TẠI MỘT SỐ

VÙNG SINH THÁI Ở ĐỒNG BẰNG

SÔNG CỬU LONG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG

MÃ NGÀNH: 62 62 01 10

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS TS Trần Văn Hâu

2016

Kính dâng!

LỜI CẢM TẠ

Lời đầu tiên, Con xin kính dâng lên Ba Mẹ suốt đời đã vất vả để con được học tập nên người

Xin tỏ lòng biết ơn!

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Trần Văn Hâu, người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này Người thầy đã dìu dắt và truyền đạt kiến thức cho tôi từ khi bước chân vào ngưỡng cửa đại học cho đến nay

Chân thành biết ơn!

PGS TS Lý Nguyễn Bình, GS TS Nguyễn Bảo Vệ và TS Trần Thị Ngọc Sơn đã động viên, giúp đỡ và cung cấp nhiều thông tin để tôi có thể hoàn thành luận án

Xin chân thành cảm ơn!

Ban Giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Khoa Sau Đại học, Quý thầy, cô và các anh chị trong bộ môn Khoa học Cây trồng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập và nghiên cứu

Thầy Bùi Văn Tùng và các em Hoàng Thị Hồng Trang, Lê Duy Nghĩa, Trần Thị Doãn Xuân, Nguyễn Thị Ngọc Lành, Phạm Mạnh Cường, Nguyễn

Lê Khánh Linh, Nguyễn Khôi Thái, Nguyễn Đức Mạnh, Châu Nguyễn Quốc Khánh, Bùi Thị Hồng Duyên, Triệu Thị Cẩm Giang, Lê Huyền Trang, Lê Hồng Phương và Nguyễn Trọng Nhân đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án

Bộ Giáo dục và Đào tạo đã hỗ trợ một phần kinh phí để tôi thực hiện được luận án này

Các bạn Nghiên cứu sinh khóa (năm 2011) đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn tất cả các thành viên trong gia đình tôi đã ủng hộ cho tôi cả về mặt vật chất lẫn tinh thần, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể yên tâm học tập và công tác

Tôi cũng không quên cảm ơn gia đình của chị Trần Thị Kim Anh xã Trung Bình, huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng và gia đình chú Nguyễn Văn Khải xã Nhị Long, huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh đã cho tôi được cư trú trong suốt thời gian thực hiện thí nghiệm

Lê Thị Thanh Thủy

ii

TÓM TẮT

Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu là khảo sát đặc điểm sinh học về sự

ra hoa của cây dừa nước (Nypa fruticans Wurmb.), kỹ thuật tác động cơ học

để kích thích cho buồng hoa tiết nhựa và xác định chất bảo quản nhựa buồng hoa Đối tượng nghiên cứu là cây dừa nước trên 5 năm tuổi tại huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh; huyện Long Phú và huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng từ 10/2010 đến 4/2014 Nội dung luận án bao gồm: (1) Điều tra hiện trạng canh tác và hiệu quả kinh tế của cây dừa nước (2) Khảo sát sự ra hoa, mùa vụ ra hoa và sự phát triển trái ở vùng nước ngọt, nước lợ và nước mặn (3) Kỹ thuật kích thích cho buồng hoa tiết nhựa ở ba vùng nước trên: (a) xác định thời điểm tác động, (b) xác định chu kỳ và thời gian tác động (4) Kỹ thuật xử lý sau thu hoạch nhựa buồng hoa: (a) Khảo sát sự biến đổi của nhựa sau khi tiết ra khỏi

quản nhựa buồng hoa Kết quả cho thấy: (1) Lá là sản phẩm duy nhất được thu hoạch từ cây dừa nước với hiệu quả kinh tế rất thấp 800.000 đồng (lá đứng)

vào hai đợt: tháng 1 đến tháng 3 và tháng 11 đến tháng 12 Buồng hoa phát triển đạt kích thước tối đa là sáu tháng từ khi hoa nở Trọng lượng buồng hoa, chu vi buồng hoa (chiều cao và chiều rộng), chiều dài và kích

thước cuống buồng hoa ở vùng nước mặn luôn nhỏ hơn vùng nước ngọt và nước

lợ Tổng số trái/ buồng và tỉ lệ trái có cơm không có sự khác biệt ở ba vùng (3)

Có thể tác động cho cuống buồng hoa tiết nhựa bằng cách: làm sạch hết lớp mo bao bên ngoài của cuống, dùng tay uốn cong cuống theo cùng một hướng 12 lần, tiếp tục dùng chày gỗ vỗ nhẹ dọc theo chiều dài cuống ở cả hai mặt cuống (32 lần/ mặt) và dùng mặt bên của chày gỗ để đánh bốn lần vào gốc cuống ở cùng một vị trí với chu kỳ tác động 3 ngày/ lần, thực hiện liên tục 5 tuần ở vùng nước mặn và nước ngọt; 5 tuần hoặc 7 tuần đối với vùng nước lợ khi buồng hoa đạt từ 4,5-6,0 tháng tuổi (70-100 cm, chu vi theo chiều rộng và chiều cao) Năng suất nhựa buồng hoa/ buồng/ ngày ở vùng nước ngọt (880ml), nước

lợ (1.190 ml) và nước mặn (800 ml), tổng thời gian thu nhựa là

46 ngày (nước lợ) và 57 ngày (nước mặn) Độ Brix, đường sucrose, đường tổng ở vùng nước mặn luôn lớn hơn vùng nước ngọt và lợ (4) Nhựa buồng hoa đã bị hư hỏng và mất giá trị cảm quan về hình thái, mùi vị và màu sắc tại thời điểm bảy giờ từ khi chảy ra khỏi cuống Để duy trì được chất lượng nhựa buồng hoa khi chảy ra khỏi cuống đến chín giờ dùng CaO (nồng độ 1,0 g/ L)

Từ khóa: Dừa nước, nhựa buồng hoa, nước lợ, nước mặn và nước ngọt.

SUMMARY

The research was conducted with the aim of surveying the biological characteristics of the Nypa palm’s blossom seasons (Nypa fruticans Wurmb.), stimulation techniques for sap exudation from inflorescence stalk and determining preservatives for sap The research was applied on Nypa palm that over the age of 5 years in Cang Long District, Tra Vinh Province; Long Phu and Tran De District, Soc Trang Province from 10/2010 to 4/2014 The dissertation includes: (1) Investigating the current state of farming and the economic efficiency of Nypa palm (2) Surveying bloom, blossom seasons and fruit development in freshwater, brackish water and seawater (3) Stimulation techniques for sap exudation from inflorescence stalk in three waters above: (a) determining the time of impact, (b) identifying the cycle and period of impact (4) Treatment techniques after harvesting sap: (a) surveying changes

with prolonged effects in sap preservation The results showed that: (1) Leaves were the only product harvested from Nypa palm with low economic

year (2) Nypa palm bloomed in two periods of time: January to March and November to December Fruit stalk growed to a maximum size since six months from bloom Fruit stalk weight, fruit stalk perimeter (height and width), length and size of inflorescence stalk in seawater were always smaller than those

in freshwater and brackish water The number of fruits in total/ fruit stalk and healthy fruit ratio made no difference in the three waters (3) The impact that may get sap from inflorescence stalk: clearing all outer layers of the stalk, bending the stalk by hand in the same direction 12 times, using a wooden pestle pat lengthwise the stalk on both sides (32 times/ side) and using the smaller side

of the pestle hit four times at the stalk root in the same place with the impact cycle 3 days/ time which was taken continuously in 5 weeks in the seawater and freshwater and 5 weeks or 7 weeks in brackish water when inflorescence stalks age 4.5 to 6.0 months (60-100 cm, the perimeter of width and height) The average sap productivity in freshwater, brackish water and seawater were 880 ml; 1,190 ml and 800 ml/ stalk/ day, the time of sap harvesting were 46 days (brackish water) and 57 days (seawater) Brix degree, sucrose, total sugar in seawater were always higher freshwater and brackish water (4) The sap was damaged and lost the sense of form, taste and color after 7 hours since beginning exudation To maintain the quality of sap up to 9 hours after exudation, using CaO (the concentration 1.0 g/ L) or up to 15 hours using

Key words: Brackish water, freshwater, Nypa fruticans Wurmb., sap and seawater.

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 1.6 Những điểm mới của luận án 3

Chương 2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ

NGOÀI NƯỚC

5

2.1 Nguồn gốc, phân bố và phân loại họ Cau Dừa trên thế giới 5 2.2 Sự phân bố và nhu cầu sinh thái của cây dừa nước 6 2.2.1 Sự phân bố của cây dừa nước 6 2.2.2 Nhu cầu sinh thái của cây dừa nước 7 2.3 Đặc tính sinh học của cây dừa nước 7 2.3.1 Thông tin về di truyền học 7 2.3.2 Đa dạng về di truyền học 8 2.3.3 Đặc điểm về hình thái học 8 2.4 Vai trò và giá trị sử dụng của cây dừa nước 9 2.4.1 Vai trò của cây dừa nước trong điều kiện biến đổi khí hậu 9 2.4.2 Giá trị sử dụng của cây dừa nước 9

6

2.5 Tình hình sản xuất, đặc tính và lợi thế của việc khai thác nhựa 11

buồng hoa trên cây họ Cau dừa trên thế giới 2.5.1 Tình hình sản xuất nhựa buồng hoa 11

2.5.2 Đặc tính nhựa buồng hoa 11

2.5.3 Lợi thế nguồn năng lượng thu được khi khai thác nhựa buồng 12

hoa 2.5.4 Lợi thế về thu nhập và việc làm từ việc khai thác nhựa buồng 13

hoa 2.6 Cấu trúc thân, cơ chế, nguồn gốc và phương pháp khai thác nhựa 14

buồng hoa của cây họ Cau Dừa 2.6.1 Cấu trúc thân của cây họ Cau Dừa (cây đơn tử diệp) 14

2.6.2 Cơ chế và nguồn gốc nhựa buồng hoa của cây họ Cau Dừa 15

2.6.3 Phương pháp khai thác nhựa buồng hoa một số cây họ Cau Dừa 16

2.6.4 Phương pháp khai thác nhựa buồng hoa dừa nước 17

2.6.5 Cơ chế tự làm lành vết thương của cây 18

2.7 Chất lượng và sự thay đổi chất lượng của nhựa buồng hoa trong 19

quá trình thu hoạch và sau thu hoạch 2.7.1 Các thuộc tính đặc trưng của chất lượng 19

2.7.2 Các nguyên nhân gây ra sự hư hỏng 20

2.7.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng 22

2.7.4 Một số chất sử dụng để hạn chế quá trình hư hỏng 23

2.8 Các sản phẩm từ nhựa buồng hoa cây họ Cau Dừa 25

2.8.1 Tiềm năng trong sản xuất đường 25

2.8.2 Tiềm năng trong sản xuất rượu (toddy) 27

2.8.3 Tiềm năng sản xuất ethanol 28

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 30

3.1 Phương tiện 30

3.2 Phương pháp 33

3.2.1 Nội dung nghiên cứu 33

3.2.2 Phương pháp phân tích 39

3.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 44

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46

4.1 Hiện trạng canh tác và hiệu quả kinh tế của cây dừa nước 46

4.1.1 Hiện trạng canh tác tiêu biểu của nông hộ 46

4.1.2 Các sản phẩm từ cây dừa nước 48

4.1.3 Hình thức bán lá 49

4.1.4 Nhân khẩu và số lao động trong nông hộ 49

4.1.5 Hiệu quả kinh tế từ cây dừa nước 50

4 2 Đặc điểm ra hoa, mùa vụ ra hoa và sự phát triển trái dừa nước 52

4.2.1 Biến động về độ mặn của nước ở ba điểm khảo sát 52

4.2.2 Mùa vụ ra hoa 53

4.2.3 Đặc tính buồng hoa 53

4.2.4 TSS của thịt trái dừa nước 63

4.2.5 Kích thước cuống buồng hoa 64

4.2.6 Chiều cao lá 66

4.3 Kỹ thuật kích thích cho cây dừa nước sản xuất nhựa buồng hoa 68

4.3.1 Ảnh hưởng của thời điểm tác động kích thích tiết nhựa đến năng 68

suất và chất lượng nhựa buồng hoa dừa nước 4.3.2 Ảnh hưởng của chu kỳ và thời gian tác động lên năng suất, chất 92

lượng nhựa buồng hoa 4.4 Kỹ thuật xử lý khi thu hoạch nhựa buồng hoa dừa nước 102

4.4.1 Khảo sát sự biến đổi của nhựa buồng hoa trong quá trình thu hoạch 4.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ CaO lên thời gian bảo quản nhựa buồng hoa dừa nước khi thu hoạch 4.4.3 Ảnh hưởng của nồng độ Na2S2O5 lên thời gian bảo quản nhựa buồng hoa dừa nước khi thu hoạch 102 106 114 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 124

5.1 Kết luận 124

5.2 Kiến nghị 124

Các công trình công bố kết quả nghiên cứu của luận án 126

Tài liệu tham khảo 127

Ph ụ lụ c

134

2.2 Thành phần dinh dưỡng trong 100 ml nhựa của cây thốt nốt (cái và

đực), cây dừa và cây chà là trước khi nhựa bị lên men

12

2.3 Sự thay đổi thành phần nước thốt nốt tính 100 ml 20 2.4 Các nguồn nguyên liệu sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học và 28

sản lượng ethanol thu được

3.1 Thang điểm đánh giá cảm quan nhựa buồng hoa dừa nước 44 4.1 Lý do trồng dừa nước của nông hộ huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh 47 4.2 Khoảng cách trồng dừa nước của nông hộ huyện Càng Long, tỉnh Trà

4.4 Số nhân khẩu trong nông hộ và số nhân khẩu tham gia khai thác dừa

nước huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh

50

4.5 Chi phí chăm sóc (đồng/1.000 m2) và chầm lá dừa nước được điều tra

tại huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh

50

4.6 Hàm lượng TSS (%) của cơm trái dừa nước ở các tuổi buồng hoa khác

nhau ở ba vùng nước mặn (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng), nước lợ

(huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước ngọt (huyện Long Phú, tỉnh

Sóc Trăng)

64

4.7a Đường kính cuống buồng hoa dừa nước trước và sau khi tác động ở các

độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước mặn huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng

71

4.7b Đường kính cuống buồng hoa dừa nước trước và sau khi tác động ở các

độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước lợ huyện Càng Long, tỉnh Trà vinh

72

4.7c Đường kính cuống buồng hoa dừa nước trước và sau khi tác động ở các

độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước ngọt huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng

73

4.8a Chu vi (cm) và số lá của buồng hoa dừa nước trước và sau khi tác động

ở các độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước mặn huyện Trần Đề, tỉnh Sóc

Trăng

74

4.8b Chu vi (cm) và số lá của buồng hoa dừa nước trước và sau khi tác động

ở các độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước lợ huyện Càng Long, tỉnh Trà

vinh

74

4.8c Chu vi và số lá của buồng hoa dừa nước trước và sau khi tác động ở các

độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước ngọt huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng

75

4.9a Trọng lượng (kg), tỉ lệ trái có cơm (%) và tổng trái/ buồng hoa sau khi

tác động ở các độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước mặn huyện Trần Đề,

tỉnh Sóc Trăng

76

4.9b Trọng lượng (kg), tỉ lệ trái có cơm (%) và tổng trái/ buồng hoa sau khi

tác động ở các độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước lợ huyện Càng

Long, tỉnh Trà Vinh

77

4.9c Trọng lượng (kg), tỉ lệ trái có cơm (%) và tổng trái/ buồng hoa sau khi

tác động ở các độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước ngọt huyện Long

Phú, tỉnh Sóc Trăng

78

4.10a Năng suất, thời gian thu nhựa và tỉ lệ (%) chiều dài cuống buồng hoa

không thu được nhựa sau khi tác động ở các độ tuổi buồng hoa khác nhau

thuộc vùng nước mặn huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng

78

4.10b Năng suất nhựa buồng hoa, thời gian thu nhựa và tỉ lệ (%) chiều dài

cuống buồng hoa không thu được nhựa sau khi tác động ở các độ tuổi

buồng hoa khác nhau tại huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh

79

4.10c Năng suất, thời gian thu nhựa và tỉ lệ (%) chiều dài cuống buồng hoa 80

không thu được nhựa sau khi tác động ở các độ tuổi buồng hoa khác

nhau thuộc vùng nước ngọt huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng

4.11a Sự biến động pH nhựa buồng hoa dừa nước qua các tuần thu nhựa ở các

độ tuổi buồng hoa khác nhau thuộc vùng nước mặn huyện Trần Đề, tỉnh

Sóc Trăng

89

4.11b Sự biến động pH nhựa buồng hoa dừa nước qua các tuần thu nhựa ở các

độ tuổi buồng hoa khác nhau thuộc vùng nước lợ huyện Càng Long, tỉnh

Trà Vinh

89

4.11c Sự biến động pH nhựa buồng hoa dừa nước qua các tuần thu nhựa ở các

độ tuổi buồng hoa khác nhau thuộc vùng nước ngọt huyện Long Phú,

90

tỉnh Sóc Trăng

4.12a Hàm lượng đường khử, đường sucrose và đường tổng ở các độ tuổi

khác nhau thuộc vùng nước mặn huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng

91

4.12b Hàm lượng đường khử, đường sucrose và đường tổng ở các độ tuổi

khác nhau thuộc vùng nước lợ huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh

91

4.12c Hàm lượng đường khử, đường sucrose và đường tổng ở các độ tuổi

khác nhau thuộc vùng nước ngọt huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng

92

4.13a Chu vi buồng hoa, chiều dài cuống, số lá/ buồng và số cờ bắp/ buồng

trước khi tác động ở những tần suất và thời gian tác động khác nhau thuộc

vùng nước mặn huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng

93

0

4.13b Chu vi buồng hoa, chiều dài cuống, số lá/ buồng và số cờ bắp/ buồng

trước khi tác động ở những tần suất và thời gian tác động khác nhau thuộc

vùng nước lợ huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh

94

4.13c Chu vi buồng hoa, chiều dài cuống, số lá/ buồng và số cờ bắp/ buồng

trước khi tác động ở những tần suất và thời gian tác động khác nhau

thuộc vùng nước ngọt huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng

95

4.14a Tổng năng suất nhựa buồng hoa (L/ buồng) ở những tần suất và thời gian

tác động khác nhau thuộc vùng nước mặn huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng

96

4.14b Tổng năng suất nhựa buồng hoa (L/ buồng) ở những tần suất và thời gian

tác động khác nhau thuộc vùng nước lợ huyện Càng Long, tỉnh Trà

Vinh

97

4.14c Năng suất của 14 ngày thu nhựa buồng hoa (L/ buồng) ở những tần suất

và thời gian tác động khác nhau thuộc vùng nước ngọt huyện Long

Phú, tỉnh Sóc Trăng

98

4.15 Tổng thời gian thu nhựa buồng hoa dừa nước ở những tần suất và thời

gian tác động khác nhau thuộc vùng nước lợ huyện Càng Long, tỉnh

Trà Vinh và vùng nước mặn huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng

99

4.16a Độ Brix, pH, hàm lượng đường khử, đường sucrose và đường tổng số ở

tần suất và thời gian tác động khác nhau thuộc vùng nước mặn huyện

Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng

100

4.16b Độ Brix, pH, hàm lượng đường khử, đường sucrose và đường tổng số ở

những tần suất và thời gian tác động khác nhau vùng nước lợ huyện

Càng Long, tỉnh Trà Vinh

100

4.16c Độ Brix, pH, hàm lượng đường khử, đường sucrose và đường tổng số ở

tần suất và thời gian tác động khác nhau vùng nước ngọt huyện Long

Phú, tỉnh Sóc Trăng

101

4.17 Mật độ nấm, vi khuẩn và tổng số vi sinh vật hiếu khí (Log CFU/ ml)

trong nhựa buồng hoa dừa nước ở thời gian 1, 4, 7, 10, 13, 19, 25 (giờ)

khi thu hoạch tại huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng

103

4.18 Hàm lượng đường (mg/ 100 ml) của nhựa buồng hoa dừa nước ở thời

gian 1, 4, 7, 10, 13, 19 và 25 (giờ) khi thu hoạch tại huyện Trần Đề,

tỉnh Sóc Trăng

104

4.19 Giá trị cảm quan nhựa buồng hoa ở thời gian 1, 4, 7, 10, 13, 19 và 25

(giờ) khi thu hoạch theo phương pháp cho điểm

105

3.4 Cách đo kích thước buồng hoa dừa: (a) Chu vi buồng theo chiều rộng;

(b) chu vi buồng theo chiều cao; (c) chiều dài cuống; (d) đường kính

tỉnh Sóc Trăng), nước lợ (huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước

ngọt (huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng)

52

4.5 Mùa vụ ra hoa của cây dừa nước ở ba vùng nước mặn (huyện Trần

Đề, tỉnh Sóc Trăng), nước lợ (huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước

ngọt (huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng)

53

4.6 Sự phát triển (a) và tốc độ tăng trưởng (b) của chu vi buồng hoa theo

chiều cao ở ba vùng nước mặn (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng), nước

lợ (huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước ngọt (huyện Long Phú,

tỉnh Sóc Trăng)

54

4.7 Sự phát triển (a) và tốc độ tăng trưởng (b) của chu vi buồng hoa theo

chiều rộng ở ba vùng nước mặn (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng),

nước lợ (huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước ngọt (huyện Long

Phú, tỉnh Sóc Trăng)

55

4.8 Sự phát triển của buồng hoa dừa nước ở vùng nước ngọt 56

xii

4.9 Sự phát triển (a) và tốc độ tăng trưởng (b) của trọng lượng trái dừa nước

có cơm ở ba vùng nước mặn (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng), nước lợ

(huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước ngọt (huyện Long Phú, tỉnh

Sóc Trăng)

57

4.10 Sự phát triển của trái dừa nước ở vùng nước ngọt 58 4.11 Sự phát triển (a) và tốc độ tăng trưởng (b) của trái có cơm theo chiều

dài ở ba vùng nước mặn (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng), nước lợ

(huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước ngọt (huyện Long Phú,

tỉnh Sóc Trăng)

59

4.12 Sự phát triển (a) và tốc độ tăng trưởng (b) của trái có cơm theo chiều

rộng ở ba vùng nước mặn (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng), nước lợ

(huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước ngọt (huyện Long Phú,

tỉnh Sóc Trăng)

60

4.13 Sự phát triển (a) và tốc độ tăng trưởng (b) chiều cao thịt trái có cơm

của buồng hoa dừa nước ở ba vùng nước mặn (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc

Trăng), nước lợ (huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước ngọt (huyện

Long Phú, tỉnh Sóc Trăng)

62

4.14 Sự phát triển (a) và tốc độ tăng trưởng (b) chiều rộng thịt trái có cơm

của buồng hoa dừa nước ở ba vùng nước mặn (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc

Trăng), nước lợ (huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước ngọt (huyện

Long Phú, tỉnh Sóc Trăng)

63

4.15 Chiều dài cuống buồng hoa dừa ở ba vùng nước mặn (huyện Trần Đề,

tỉnh Sóc Trăng), nước lợ (huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước

ngọt (huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng)

65

4.16 Sự phát triển của đường kính ngọn cuống buồng hoa dừa nước ở ba

vùng nước mặn (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng), nước lợ (huyện

Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước ngọt (huyện Long Phú, tỉnh Sóc

Trăng)

66

4.17 Sự phát triển (a) và tốc độ tăng trưởng (b) của chiều cao lá dừa nước ở

ba vùng nước mặn (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng), nước lợ (huyện

Càng Long, tỉnh Trà Vinh) và nước ngọt (huyện Long Phú, tỉnh Sóc

Trăng)

67

4.18a Chiều dài cuống buồng hoa dừa nước trước và sau khi tác động ở các

độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước mặn huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng

68

4.18b Chiều dài cuống buồng hoa dừa nước trước và sau khi tác động ở các

độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước lợ huyện Càng Long, tỉnh Trà

vinh

69

4.18c Chiều dài cuống buồng hoa dừa nước trước và sau khi tác động ở các

độ tuổi khác nhau thuộc vùng nước ngọt huyện Long Phú, tỉnh Sóc

Trăng

70

4.19 Mặt cắt ngang của cuống buồng hoa dừa nước (a1 (10x), a2 (20x))

không có tác động và (b1 (10x), b2 (20x)) có tác động thu nhựa khi

buồng hoa được 4,5 tháng tuổi

83

4.20 Mặt cắt ngang cuống buồng hoa dừa nước (20x) ở các độ tuổi khác

nhau sau khi tác động thu nhựa (a) 1,5 tháng tuổi; (b) 3,0 tháng; (c)

4,5 tháng và (d) 6,0 tháng tuổi

85

4.21a Sự biến động độ Brix nhựa buồng hoa dừa nước qua các tuần thu

nhựa ở các độ tuổi buồng hoa khác nhau thuộc vùng nước mặn huyện

Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng

86

4.21b Sự biến động độ Brix nhựa buồng hoa dừa nước qua các tuần thu

nhựa ở các độ tuổi buồng hoa khác nhau thuộc vùng nước lợ huyện

Càng Long, tỉnh Trà Vinh

87

4.21c Sự biến động độ Brix nhựa buồng hoa dừa nước qua các tuần thu

nhựa ở các độ tuổi buồng hoa khác nhau thuộc vùng nước ngọt huyện

Long Phú, tỉnh Sóc Trăng

88

4.22 Vi sinh vật hiếu khí hiện diện trong mẫu nhựa buồng hoa dừa nước ở

thời điểm thu hoạch 4 giờ; (a) Vi khuẩn; (b) Nấm men và nấm mốc

103

4.23 Nấm hiện diện trong nhựa buồng hoa nước ở thời điểm thu hoạch 7

giờ; a) Túi bào tử từ nấm mốc; b) Khuẩn ty của nấm men

103

4.24 Sự thay đổi về hình thái của nhựa buồng hoa dừa nước ở các thời

điểm thu hoạch 1, 4, 7, 10, 13, 19 và 25 giờ

106

4.25 Sự thay đổi pH của nhựa buồng dừa nước trong thời gian bảo quản ở

các nồng độ CaO khác nhau

107

4.26 Sự thay đổi độ Brix của nhựa buồng dừa nước trong thời gian bảo

quản ở các nồng độ CaO khác nhau

108

4.27 Sự thay đổi hàm lượng vitamin C của nhựa buồng dừa nước trong thời

gian bảo quản ở các liều lượng CaO khác nhau

109

4.28 Sự thay đổi hàm lượng đường khử của nhựa buồng dừa nước trong

thời gian bảo quản ở các liều lượng CaO khác nhau

110

4.29 Sự thay đổi hàm lượng đường sucrose của nhựa buồng dừa nước trong

thời gian bảo quản ở các liều lượng CaO khác nhau

110

4.30 Sự thay đổi hàm lượng đường tổng số của nhựa buồng dừa nước trong

thời gian bảo quản ở các liều lượng CaO khác nhau

111

14

4.31 Sự thay đổi hình thái của nhựa buồng hoa dừa nước trong thời gian

bảo quản ở các nồng độ CaO khác nhau

112

4.32 Sự thay đổi màu sắc của nhựa buồng hoa dừa nước trong thời gian bảo

quản ở các nồng độ CaO khác nhau

113

4.33 Sự thay đổi mùi vị của nhựa buồng hoa dừa nước trong thời gian bảo

quản ở các nồng độ CaO khác nhau

114

4.34 Hình thái nhựa buồng hoa dừa nước tại thời điểm 1 giờ (a) và 6 giờ

(b) sau bảo quản bằng CaO ở các nồng độ khác nhau

4.37 Sự thay đổi hàm lượng vitamin C của nhựa buồng hoa dừa nước trong

thời gian bảo quản ở các nồng độ Na2S2O5 khác nhau

117

4.38 Sự thay đổi hàm lượng đường khử của nhựa buồng hoa dừa nước

trong thời gian bảo quản ở các nồng độ Na2S2O5 khác nhau

118

4.39 Sự thay đổi hàm lượng đường sucrose của nhựa buồng hoa dừa nước

trong thời gian bảo quản ở các nồng độ Na2S2O5 khác nhau

119

4.40 Sự thay đổi hàm lượng đường tổng của nhựa buồng hoa dừa nước

trong thời gian bảo quản ở các nồng độ Na2S2O5 khác nhau

120

4.41 Sự thay đổi màu sắc của nhựa buồng hoa dừa nước trong thời gian bảo

quản ở các nồng độ Na2S2O5 khác nhau

121

4.42 Sự thay đổi về mùi vị của nhựa buồng hoa dừa nước trong thời gian

bảo quản ở các nồng độ Na2S2O5 khác nhau

122

4.43 Sự thay đổi về hình thái của nhựa buồng hoa dừa nước trong thời gian

bảo quản ở các nồng độ Na2S2O5 khác nhau

123

4.44 Hình thái nhựa buồng hoa dừa nước sau 9 giờ (a) và 15 giờ (b) bảo

quản bằng Na2S2O5 ở các nồng độ khác nhau

123

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

TSS Tổng số chất rắn hòa tan

TDS Tổng lượng muối hòa tan

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

Bộ NN & PTNT Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn

EC Electrical Conductivity (Độ dẫn điện)

1

1.1 Tính cấp thiết

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

Cây dừa nước (Nypa fruticans Wurmb.) được phân bố chủ yếu vùng

Bắc và Nam bán cầu, trải dài từ Sri-Lanka, qua các nước Đông Nam Á đến miền Bắc nước Úc Đầu thế kỷ thứ 20 dừa nước được đưa vào các nước Tây Phi Một số nước có diện tích dừa nước lớn trên thế giới như Indonesia (700.000 ha), Papua New Guinea (500.000 ha) và Philippines (8.000 ha) Ở các nước Đông Nam Á, dừa nước cũng được trồng thay vì mọc

Cửu Long (ĐBSCL) mặc dù chưa có số liệu thống kê chính thức diện tích trồng dừa nước nhưng cây dừa nước được trồng ở vùng nước ngọt, nước lợ (ven sông, rạch, dọc theo các cửa sông) và vùng nước mặn (ven biển) thuộc các tỉnh như Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Hậu Giang, Bạc Liêu, Cà Mau và Kiên Giang Theo Faparusi (1986) thì dừa nước là loại cây có nhiều giá trị sử dụng và có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau:

Lá, bẹ lá có thể phục vụ cho xây dựng; quả được dùng làm thực phẩm; nhựa trích từ nhựa buồng hoa có thể dùng để chế biến đường, giấm, rượu và cồn sinh học Ở các nước như Philippines, Malaysia và Thái Lan nhựa buồng hoa chủ yếu dùng để sản xuất cồn sinh học, trong khi ở châu Mỹ và châu Phi dùng

để làm rượu (Dalibard, 1999) Nhựa buồng hoa dừa nước có hàm lượng đường rất cao 16,4% w/ v, trong khi mía chỉ khoảng 12% w/ v Nếu được quản lý tốt năng suất đường từ cây dừa nước có thể đạt từ 15-20 tấn/ ha so với cây mía chỉ đạt từ 5-15 tấn/ ha/ năm (Van Die, 1974) Thời gian khai thác nhựa buồng hoa của cây họ Cau Dừa thay đổi tùy theo loài, có loài chỉ khai thác nhựa một

lần trong khi cây dừa nước có thể khai thác đến 50 năm (Abedin et al., 1987)

Trong dự án trồng mới 5 triệu hecta rừng (chương trình 661) của chính phủ thì dừa nước đứng hàng thứ hai trong 10 loại cây được chọn để trồng rừng phòng hộ chắn sóng, bảo vệ môi rừng ngập nước (Nguyễn Ngọc Bình, 2004) Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, mực nước ở ĐBSCL có thể dâng cao, nguy cơ xâm nhập mặn càng lan rộng thì việc khai thác tiềm năng thực phẩm từ cây dừa nước là cây có thể sinh trưởng tốt trong môi trường nước lợ

và môi trường nước không quá mặn Das and Siddiqi (1985, trích dẫn bởi Siddiqi, 1995) là vấn đề rất cần thiết Tuy nhiên, cho đến nay ở Việt Nam nói

1

2

chung và ĐBSCL nói riêng chưa có công trình nào nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất nhựa buồng hoa dừa nước phục vụ cho chế biến thực phẩm như đường, giấm, rượu… Ở ĐBSCL, nông dân ở tỉnh An Giang có nhiều kinh nghiệm khai thác nhựa buồng hoa cây thốt nốt làm đường và nước giải khát Nghiên cứu sự biến đổi của nhựa buồng hoa thốt nốt sau khi thu hoạch, Nguyễn Minh

Thủy và ctv (2006) nhận thấy nhựa rất mau mất giá trị sau khi thu hoạch nếu

không có biện pháp bảo quản thích hợp Tuy dừa nước và thốt nốt là cây cùng

họ Cau Dừa, nhưng thốt nốt là cây trồng cạn và cách tác động cho cây tiết nhựa cũng đơn giản hơn so với dừa nước là cây trồng ở mé sông hay bãi bồi

và kỹ thuật sản xuất nhựa đòi hỏi phải tác động nhiều giai đoạn khá phức tạp

Do đó, để có thể thu được nhựa buồng hoa của cây dừa nước làm nguyên liệu trong chế biến thực phẩm đòi hỏi phải nghiên cứu từ đặc điểm sản xuất buồng hoa của dừa nước, kỹ thuật tác động cơ học cho buồng hoa tiết nhựa và kỹ thuật xử lý khi thu hoạch nhằm ngăn cản quá trình lên men của nhựa buồng hoa là một yêu cầu rất cần thiết

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của nghiên cứu là khảo sát đặc điểm sinh học về sự ra hoa của cây dừa nước, kỹ thuật tác động cơ học để kích thích cho buồng hoa tiết nhựa

và xác định chất bảo quản nhựa buồng hoa để hạn chế quá trình lên men

1.3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Điều tra về hiện trạng canh tác và hiệu quả kinh tế của cây dừa

nước

Nội dung 2: Khảo sát đặc điểm ra hoa, mùa vụ ra hoa và sự phát triển trái dừa

nước

Nội dung 3: Xác định kỹ thuật kích thích cơ học cho cây dừa nước sản xuất

nhựa buồng hoa

- Xác định độ tuổi buồng hoa thích hợp khi tác động thu nhựa buồng hoa

- Xác định chu kỳ và thời gian tác động thích hợp kích thích cho buồng hoa tiết nhựa đạt năng suất và chất lượng cao

Nội dung 4: Kỹ thuật xử lý khi thu hoạch nhựa buồng hoa dừa nước

- Xác định sự biến đổi về thành phần sinh hóa và vi sinh trong nhựa buồng hoa khi thu hoạch để có biện pháp bảo quản thích hợp không ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng nhựa buồng hoa

nhựa buồng hoa dừa nước khi thu hoạch

1.4 Ý nghĩa của luận án

Xác định được đặc điểm sinh học về sự ra hoa của cây dừa nước và kỹ thuật tác động cơ học để kích thích buồng hoa tiết nhựa ở ba vùng nước ngọt,

lợ và mặn Đồng thời xác định được chất bảo quản nhựa buồng hoa, từ đó mở

ra hướng khai thác tiềm năng của cây dừa nước, tạo ra nguồn nguyên liệu mới cho các ngành công nghệ chế biến thực phẩm như đường, rượu, giấm…

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là cây dừa nước, trong đó cây dừa nước được trồng tại ba vùng sinh thái nước ngọt, lợ và mặn Đây là những vùng nước mà cây dừa nước có thể sinh trưởng và phát triển tốt Nghiên cứu tập trung vào việc khai thác nhựa buồng hoa của những cây dừa nước được trồng trong khu vực không bị ngập lụt liên tục như rừng phòng hộ chắn sóng (nước mặn), mương của vườn cây ăn trái (nước lợ) và đất vườn tiếp giáp với sông (nước ngọt) Không nghiên cứu khai thác nhựa ở những cây dừa nước có buồng hoa luôn luôn bị ngập trong nước

1.6 Những điểm mới của luận án

Cây dừa nước ra hoa tập trung vào hai đợt: tháng 1 đến tháng 3 và tháng 11 đến tháng 12 Trọng lượng buồng hoa, chu vi buồng hoa (chiều cao

và chiều rộng), chiều dài và kích thước cuống buồng hoa ở vùng nước mặn luôn nhỏ hơn vùng nước ngọt và nước lợ

Đề xuất được quy trình tác động cho cây dừa nước tiết nhựa (Quyết định chấp nhận đơn hợp lệ của Cục trưởng Cục sở hữu trí tuệ cấp cho sáng chế

“Quy trình sản xuất mật từ cuống buồng hoa dừa nước”, số: 77672/QĐ-

SHTT ngày 23/12/2014) và xác định chất bảo quản nhựa buồng hoa trong quá trình thu hoạch Một số điểm mới của luận án so với tiêu chuẩn trong nước và thế giới được trình bày qua Bảng1.1 Do đã giới hạn được độ tuổi buồng hoa cần tác động kéo theo đó các bước tiếp theo trở nên thuận lợi: Chu kỳ tác động chỉ cần 3 ngày/ lần và thời gian tác động từ 5 đến 7 tuần từ đó làm ít tốn công lao động và thời gian hơn Dùng chày gỗ thay cho tay và chân từ đó có thể áp dụng cho mọi đối tượng vì không cần tốn nhiều công cũng như không gây tổn thương về mặt thể lực Nhựa buồng hoa sẽ bị hỏng và mất giá trị cảm quan về hình thái, mùi vị và màu sắc sau 7 giờ từ khi chảy ra khỏi cuống Để kéo dài

4

Bảng 1.1 Một số điểm mới của luận án

TT Thông số Điểm mới của luận án Trong nước Thế giới

Dùng lòng bàn tay

để vỗ và dùng chân mang ủng để đá

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ

NGOÀI NƯỚC

2.1 Nguồn gốc, phân bố và phân loại họ Cau Dừa trên thế giới

Họ Cau Dừa được xem là thực vật có hoa lâu đời nhất trên thế giới (Redhead, 1989) Theo Johnson (1996) họ Cau Dừa (Palmae, gần hơn là Arecaceae) có khoảng 2.200 loài, được phân bố khắp khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới Moore (1973) họ Cau Dừa có 202 chi và có khoảng 2.700 loài Châu Á đứng đầu thế giới về sự đa dạng sinh học Ước tính có khoảng 1.285 loài tồn tại ở quần đảo Thái Bình Dương và Châu Á, so với khoảng 1.147 loài ở Bắc và Nam Mỹ Ở cấp quốc gia, Indonesia là nước có số lượng loài lớn nhất với 477 loài (Johnson, 1991) Cây thuộc họ Cau Dừa có nhiều lợi thế hơn so với những cây trồng khác Ưu điểm của nó là thích nghi với môi trường sinh thái rộng, khả năng sinh trưởng và phát triển tốt ở những vùng đất dễ bị xói mòn, nghèo dinh dưỡng như những sườn dốc dựng đứng, vùng

đất khô hạn (Dransfield, 1977) Widodo et al (2009) cũng đã kết luận rằng

cây họ Cau Dừa có thể được tìm thấy trên nhiều loại đất

Phân loại cây thuộc họ Cau Dừa có thể sử dụng làm thực phẩm ở quần đảo Thái Bình Dương và Châu Á, Johnson (1992) kết luận rằng có 61 loài có thể là thực phẩm ăn được, theo năm mục đích sử dụng là trái, củ hủ, nhựa buồng hoa, tinh bột và một số sản phẩm khác Trong năm mục đích sử dụng trên thì việc khai thác nhựa buồng hoa được thực hiện khắp nơi ở vùng nhiệt đới Kỹ thuật khai thác phổ biến và tiên tiến nhất là ở khu vực Châu Á, Châu Phi đứng hàng thứ hai và thứ ba là khu vực Mỹ La tinh (Jonhson, 1992) Ở Châu Á có 12 loài được dùng để sản xuất nhựa buồng hoa bằng cách khai thác các cụm hoa (Bảng 2.1) Theo Blatter (1978) thì ở Châu Á, bốn loài trong họ Cau Dừa đặc biệt được khai thác nhựa buồng hoa dùng để

sản xuất rượu vang truyền thống đó là dừa (Cocos nucifera), thốt nốt (Borassus

flabellifer), chà là (Phoenix sylvestris) và dừa nước (Nypa fruticans)

Nhựa buồng hoa của cây họ Cau Dừa nhìn chung chứa rất nhiều đường, từ 10-20%, nhựa buồng hoa được dùng như một thức uống tươi, thức uống lên men (toddy, rượu vang…), xi rô, đường nâu (đường thốt nốt) hoặc đường tinh luyện (Redhead, 1989)

6

Bảng 2.1: Những loài thuộc họ Cau Dừa ở khu vực Châu Á dùng để khai thác nhựa từ cụm hoa

Arenga pinnata (cây báng) Ấn Độ, Indonesia Không phổ biến

Arenga tremula Malaysia Trồng

Arenga wightii Philippines Hoang dã

Borassus flabellifer (thốt nốt) Ấn Độ, Indonesia Bán hoang dã

Caryota cumingii (đủng đỉnh) Ấn Độ Bán hoang dã

Caryota mitis Philippines Trồng

Caryota urens Philippines Hoang dã

Cocos nucifera (cây dừa) Ấn Độ, Indonesia Trồng

Corypha utan Indonesia, Philippines Bán hoang dã

Gronophyllum microcarpum Indonesia Hoang dã

Nypa fruticans (dừa nước) Indonesia, Malaysia Hoang dã

Phoenix sylvestris (chà là) Ấn Độ Bán hoang dã

Nguồn: (Palm for human needs in Asia, 1991; trích dẫn bởi Jonhson, 1992)

2.2 Sự phân bố và nhu cầu sinh thái của cây dừa nước

2.2.1 Sự phân bố của cây dừa nước

Dừa nước là loài duy nhất trong chi còn tồn tại ở rừng ngập mặn, nó được phân bố dọc theo bờ biển của khu vực Đông Nam Ấn Độ, Sri Lanka, đảo Andaman (quần đảo phía nam Myanmar), đảo Nicobar (quần đảo phía bắc Sumatra), Đông Nam Á, đảo Hải Nam (Trung Quốc), đảo Caroline (quần đảo ở miền Tây Thái Bình Dương), đảo Ryukyu (quần đảo ở miền Tây nam Nhật Bản), Papua New Guinea, đảo Solomon, Tây và vùng phía Bắc của Bang Queensland (miền Đông bắc nước Úc) và nó cũng được du nhập vào cửa sông Nigeria, trên bờ biển của Cameroon, Panama và Trinidad

(Dransfield et al., 2008)

Dừa nước được gọi bằng nhiều tên địa phương khác nhau như “chak”

và “at-ta” ở Thái Lan, “dừa lá” và “dừa nước” ở Việt nam, “dani” ở Myanmar

và “atap palm” ở Singapore (Baja-Lapis et al 2004) Một số nước có diện tích

dừa nước lớn trên thế giới như Indonesia (700.000 ha), Papua New Guinea (500.000 ha) và Philippines (8.000 ha) Ở các nước Đông Nam Á, dừa nước cũng được trồng thay vì mọc tự nhiên như ở một số nơi khác (World Agro Forestry2)

2

ngày truy cập: 9/3/2012

2.2.2 Nhu cầu sinh thái của cây dừa nước

* Đất

Dừa nước sống thích nghi trong môi trường ẩm, ngập lụt, phát triển tốt trong những rừng ngập mặn Tuy nhiên, đất mặn nếu có chứa lượng muối hòa tan đủ lớn sẽ làm giảm sự tăng trưởng của hầu hết cây trồng Đất mặn thường liên kết với tính sodic, nghĩa là lượng natri rất cao trên phức hệ hấp thu của đất, gây trở ngại cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, gây xáo trộn

và mất cân đối sự hấp thu nước, dưỡng chất và cả tính chất bất lợi về vật lý đất (Ngô Ngọc Hưng, 2009) Nồng độ muối cao trong đất là nguyên nhân gây ảnh hưởng xấu đến cây trồng, ảnh hưởng rõ nhất là nước kém hữu dụng ở vùng rễ Điều này do áp suất thẩm thấu của dung dịch đất gia tăng Ngoài ra, nồng độ đậm đặc của những ion muối có thể ngăn cản sự hấp thu của những dưỡng

chất cần thiết khác đối với cây (Trương Thị Nga, 2005) Theo Lê Văn Khoa và

ctv (2005) thì cây ngập mặn có khả năng ngăn chặn sự xâm nhập mặn qua rễ

vào thân, sự ngăn chặn muối ở rễ là kết quả của quá trình thẩm thấu đảo ngược tạo cho rễ chỉ hấp thụ nước ngọt từ nước mặn Theo Pethiyagoda (1978) mô tả dòng dịch được vận chuyển từ dưới lên là muối khoáng hòa tan được hấp thụ

từ đất, vì vậy độ mặn thấp thì độ Brix cũng thấp

* Nước

Cây dừa nước sinh trưởng tốt nhất trong môi trường nước lợ và môi trường nước không quá mặn (Das and Siddiqi, 1985; trích dẫn bởi Siddiqi, 1995) Cây dừa nước cũng sinh trưởng và phát triển trên vùng nước mặn và vùng nước ngọt nhưng không phải là cây chịu mặn cao và ngập nước tốt trong

thời gian dài (Joshi et al., 2006) Dừa nước thuộc nhóm cây thảo, mọng nước,

chịu mặn cao (25-35‰), nó là một trong những cây chỉ thị cho môi trường nước

lợ (Trương Thị Nga, 2005) Theo kết luận của Phan Nguyen Hong (1991) thì cây dừa nước có thể phát triển được trong môi trường nước lợ ở độ mặn 5-

15 ppt Ở những vùng có rừng ngập mặn thì độ mặn ở trong nước bị tác động đáng kể bởi lượng mưa và sự bốc thoát hơi nước theo mùa Các trận mưa lớn ở mùa mưa làm giảm độ mặn xuống 1-10 ppt ở sông Cửu Long (Trương Thị Nga, 2005)

2.3 Đặc tính sinh học của cây dừa nước

2.3.1 Thông tin về di truyền học

Theo Paivoke (1985) thì số lượng nhiễm sắc thể của dừa nước vẫn chưa được xác định rõ ràng Moore (1973) cho biết dừa nước có 34 nhiễm sắc thể (n=17), trong khi Corner (1966) báo cáo rằng dừa nước có số lượng nhiễm sắc

8

thể lưỡng bội là 16 (n=8) Từ những kết luận trên thì việc nghiên cứu về mặt

di truyền của dừa nước là cần thiết để giải thích về số lượng nhiễm sắc thể khác nhau đã được công bố

2.3.2 Đa dạng về di truyền học

Theo Jian et al (2010) khi phân tích về sự đa dạng di truyền của cây

dừa nước được thu thập ở Trung Quốc, Thái Lan và Việt Nam bằng cách sử dụng SSR và đánh dấu ISSR kết quả thu được cho thấy sự đa dạng di truyền

trong các mẫu này là rất thấp Setoguchi et al (1999) đã phân tích các mẫu thu

thập từ đảo Funaura và Iriomote của Nhật Bản bằng cách sử dụng marker phân

tử Họ kết luận rằng các quần thể kiểm tra bao gồm các dòng sinh sản vô tính

có nguồn gốc từ một cá thể duy nhất của sự nhân giống vô tính bởi sự đa dạng

di truyền thấp

2.3.3 Đặc điểm về hình thái học

Cây dừa nước phát triển trong bùn mềm, nơi thủy triều chảy chậm và nước sông có nhiều phù sa Nó có một thân cây mọc nằm ngang bên dưới mặt đất và chỉ có lá và buồng hoa phát triển bên trên mặt đất Do không có thân thẳng đứng mà thân phân nhánh ngầm nằm sát dưới đất nên nó khác với hầu

hết các loại cây trong họ Cau Dừa và được xem là một cây bất thường (Toe et

al., 2010) Baja-Lapis et al (2004) mô tả các đặc điểm hình thái dừa nước như

sau: Dừa nước mọc thành bụi, thường hình thành những khu lớn và thân không thể nhìn thấy trên mặt đất Thân ngầm được gọi là thân rễ nằm ngang bên dưới mặt đất và đạt chiều dài khoảng nửa mét Phần cuối của thân rễ, một cây mới mọc lên cộng thêm vào bụi trong các khu

Trên đỉnh chồi là một cụm lá thẳng đứng, lá sau khi phát triển tối đa có thể cao 9 m, tàu lá có hình lông chim, trên mỗi tàu lá có nhiều lá chét (30-40

lá/ tàu) có hình mũi mác (Toe et al., 2010) Theo Baja-Lapis et al (2004) đôi

khi tàu lá trưởng thành thường đạt chiều dài trên 7 m và thường nghiêng từ trung tâm của cây ra bên ngoài với độ nghiêng ngày càng tăng Các lá chét dần dần trở nên ngắn hơn về phía gốc và đỉnh của tàu lá Hortorium and Ithaca (1972) cũng đã kết luận lá dừa nước có thể dài trên 9 m Năng lượng dự trữ trong tán lá giúp cho quá trình sống của cây dừa nước, đặc biệt là sản xuất hoa

và trái (Elevitch, 1999)

Phát hoa là một trục thẳng đứng mang 7-9 cành bên, đầu tận cùng của cụm hoa là nhụy cái, mỗi cành bên thường mang ít cành phụ trên cành phụ này mang hoa đực (Hortorium and Ithaca, 1972) Mỗi hoa dừa nước có hai loại hoa cùng nằm trên một phát hoa Hoa cái là một cụm hoa hình cầu nằm ở đỉnh

của phát hoa thường có màu đỏ hoặc màu vàng, hoa đực nằm thấp hơn (Toe et

al., 2010) Trên mỗi buồng hoa cái mang nhiều trái và những trái này nén lại

với nhau tạo thành một buồng hoa, chúng gắn vào một cái cùi tạo thành hình

gần như trái bóng với đường kính khoảng 25 cm (Toe et al., 2010) Trái sẽ hóa

gỗ và rụng xuống khi chín Những trái này thường nẩy mầm tự nhiên trong khi

đang nổi trên mặt nước (Baja-Lapis et al., 2004) Khi trái già chúng mọc mầm

tách khỏi cùi và được thủy triều đưa đi, đôi khi chồi phát triển khi vẫn đang bị

cuống đi do thủy triều (Toe et al., 2010) Chiều dài của cuống buồng hoa ở từng

nơi khác nhau như ở Philippines buồng hoa dài từ 0,6-1 m, ở Sumatra dài 1,4 m (Hamilton and Murphy, 1988)

2.4 Vai trò và giá trị sử dụng của cây dừa nước

2.4.1 Vai trò của cây dừa nước trong điều kiện biến đổi khí hậu

Trong dự án trồng mới 5 triệu ha rừng (chương trình 661) của chính phủ thì dừa nước đứng hàng thứ hai trong 10 loại cây được chọn để trồng rừng phòng

hộ chắn sóng, bảo vệ môi rừng ngập nước (Nguyễn Ngọc Bình, 2004) Cây dừa nước có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và bảo tồn hệ sinh thái ven biển

Nó có vai trò như một vùng đệm, giúp đánh tan sóng thủy triều đập vào vùng

bị bão lớn, ngăn chặn đất bị xói mòn và giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước; là phương tiện trong việc xây dựng vùng đất ngập; và cung cấp môi trường sống độc đáo, khu bảo tồn và sinh sống cho các loài đặc hữu trên mặt đất, các loài sinh vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng sống và phát triển trong môi trường nước lợ Ngoài ra, dừa nước là rất hữu ích cho nông nghiệp và môi trường sinh thái vì môi trường sống của nó không cạnh tranh với cây lương thực và tăng trưởng bền vững Gần đây các nhà khoa học Malaysia một lần nữa nhận thấy

sự có ích của cây dừa nước và chiến lược quản lý hiệu quả cây dừa nước đã được đề xuất (Latiff, 2008) Dừa nước có thể giúp tích lũy và lưu trữ carbon trong đất với số lượng lớn vì theo Fujimoto (2000) thì rừng ngập mặn 20 năm tuổi chứa 11,6 kg carbon, với tỉ lệ carbon được chôn cất là 580g/

soát biến đổi khí hậu toàn cầu và ổn định bầu khí quyển

2.4.2 Giá trị sử dụng của cây dừa nước

Theo truyền thống thì cây dừa nước cung cấp các sản phẩm hữu ích cho người dân địa phương sống gần hoặc trong các khu rừng ngập mặn ven biển

và cửa sông (Hamilton and Murphy, 1988)

* Lá dừa nước

Lá trưởng thành được sử dụng để làm lá lợp mái nhà (Baja-Lapis et al., 2004), làm dù , áo mưa (Fong, 1984), nón (Baja-Lapis et al., 2004; Fong,

10

1984), làm thảm chùi chân (Baja-Lapis et al., 2004), túi xách (Burkill, 1935)

Trên cây dừa nước thì lá dừa nước dùng để lợp nhà tại địa phương là một nguồn thu nhập quan trọng (Hamilton and Murphy, 1988)

Lá non được dùng làm giấy gói thuốc lá (Baja-Lapis et al., 2004)

Ngoài ra lá non còn được sử dụng để bọc cơm (Fong, 1984) Cuống lá được sử dụng để làm phao cho lưới đánh cá (Fong, 1984) Ngoài ra, người ta có thể băm nhỏ nó ra sau đó đun sôi để có được muối Cuống lá khô và thân cây được

sử dụng để làm củi (Burkill 1935)

* Trái dừa nước

Trái còn non có thể dùng để ăn tươi (Hamilton and Murphy, 1988) Chúng được dùng để làm mứt, kẹo (Fong, 1984) và bữa ăn nhẹ (Paivoke, 1985) Ngoài ra, nó còn được sử dụng làm hương vị cho một loại kem thương mại có tên “attap chi” và một loại kẹo được làm trên băng của địa phương ở Malaysia (Hamilton and Murphy, 1988) Trái trưởng thành cứng, dùng làm nút

áo (Fong, 1984)

* Chồi và cánh hoa

Chồi non của thân cây cũng có thể ăn được (Burkill, 1935) Cánh hoa

của những bông hoa được sử dụng làm hương thơm của trà (Baja-Lapis et al.,

2004) Chồi non, gỗ mục của rễ hoặc lá còn lại, những bộ phận này đôi khi được

sử dụng cho mục đích y tế Một trong những cách chữa trị truyền thống để trị bệnh mụn giộp là uống nước ép từ chồi non với nước cốt dừa (Burkill,

1935) Bằng cách đốt rễ hoặc lá và ngâm chiết tro có thể thu được muối Tro này được gọi là “garam nipah”, được sử dụng trong y học ở Borneo trị đau răng và nhức đầu (Burkill, 1935)

* Nhựa buồng hoa

Nhựa buồng hoa dừa nước tươi là một chất lỏng màu trắng được sản xuất

từ quá trình khai thác cây dừa nước Đó là sản phẩm tự nhiên rất ngọt Nhựa buồng hoa dừa nước rất tốt cho sức khỏe và được tin rằng có thể cung cấp một

số chất bảo vệ cơ thể con người (Gupta et al., 1980) Nhựa buồng hoa dừa

nước có thể được dùng làm nguyên liệu sản xuất đường chảy (Paivoke, 1985)

và cũng có thể dùng để sản xuất giấm (Hamilton and Murphy, 1988), đồ uống được chưng cất hoặc lên men được gọi là “tuba” hoặc “soom” ở Philippines,

“arak” hoặc “tuak” ở Indonesia, “toddy” ở Malaysia, Ấn Độ và Bangladesh (Hamilton and Murphy, 1988) Dừa nước cũng là một nguồn nguyên liệu có ích cho việc sản xuất nhiên liệu sinh học bởi vì nhựa buồng hoa có thể chuyển

đổi thành rượu Nó có thể sản xuất ethanol cao hơn so với mía (6.480-10.224 L/ ha/ năm so với 3.350-6.700 L/ ha/ năm) (Hamilton and Murphy, 1988)

2.5 Tình hình sản xuất, đặc tính và lợi thế của việc khai thác nhựa buồng hoa trên cây họ Cau dừa trên thế giới

2.5.1 Tình hình sản xuất nhựa buồng hoa

Ở Ấn Độ có một ngành công nghiệp nước giải khát và công nghiệp sản xuất toddy từ nhựa buồng hoa của cây dừa và cây thốt nốt Nhựa buồng hoa lên men tự nhiên là một thức uống có cồn cho những nhóm người thu nhập thấp Nhựa buồng hoa lên men và chưng cất thành rượu, ở Sri Lanka một ngành công nghiệp sản xuất rượu “Arrack” chất lượng cao để xuất khẩu

từ nhựa buồng hoa cây dừa Ngoài ra, nó còn được đóng chai ở Nigeria và được xuất khẩu, ta có thể mua được trên thị trường của Mỹ (Johnson, 1992) Theo Cunningham and Wehmeyer (1988) rượu sản xuất từ cây họ Cau Dừa được hơn 10 triệu người tiêu thụ ở Tây Phi, và một tần số thấp hơn ở Châu Á, Nam Mỹ, Trung Đông và Bắc Phi Nhựa buồng hoa của cây dừa nước, ngoài việc sử dụng như nước giải khát còn được nghiên cứu như một loại nhiên liệu sinh học pha trộn với xăng ở Philippines Hiện nay, ở Indonesia nhiên liệu sinh học sản xuất từ nhựa buồng hoa cây thốt nốt dùng hòa trộn với xăng theo tỉ

lệ 1:4 mà không cần phải thiết kế hoặc sửa lại bộ chế hòa khí của động cơ xăng (Okugbo, 2012) Ngoài ra, nhựa buồng hoa của cây họ Cau Dừa có thể được đun sôi trước khi lên men để sản xuất đường, đường từ cây họ Cau Dừa

có màu nâu giống như đường mía Nó cũng được cho là chất làm ngọt có lợi cho sức khỏe, nhưng thành phần hóa học của nó rất khác với đường mía Tại Ấn Độ, đường từ cây họ Cau Dừa được sử dụng như một chất làm ngọt trong nước giải khát, bánh kẹo và bánh nướng (Johnson, 1992)

2.5.2 Đặc tính nhựa buồng hoa

Trong ngành công nghiệp lên men truyền thống ở Sri Lanka, nhựa buồng hoa của cây dừa được thu thập trong bình bằng đất sét và được vận chuyển đến trung tâm trong 24 giờ Nhựa buồng hoa lên men được tiêu thụ trong vòng 2 ngày Nhựa buồng hoa này sau khi được chảy ra là một loại mật ngọt chứa 15- 18% đường trong đó chủ yếu là đường sucrose (Nathanael, 1966) Thành phần dinh dưỡng có trong nhựa buồng hoa của cây thốt nốt đực, cây thốt nốt cái, cây dừa và cây chà là có khác nhau về hàm lượng của từng thành phần dinh dưỡng (Bảng 2.2)

Nguồn: Barh and Mazumdar (2008)

2.5.3 Lợi thế nguồn năng lượng thu được khi khai thác nhựa buồng hoa

Theo Rangaswami (1977; trích dẫn bởi Dalibard, 1999) thì những lợi thế của việc thu đường từ nhựa buồng hoa trước khi nó được cung cấp để nuôi trái là hiển nhiên Các loại đường sẽ được thu trước khi nó được sử dụng trong việc sản xuất các bộ phận không ăn được như vỏ dừa (chiếm 35% trái), và thông qua các phản ứng hóa học chuyển đổi đường thành dầu dừa hoặc dầu cọ Do đó, để sử dụng năng lượng hiệu quả thì việc khai thác nhựa buồng hoa chứ không phải để sản xuất trái có nhiều lợi thế hơn Banzon (1984) đã ước tính năng lượng thu được từ việc khai thác nhựa buồng hoa sẽ cao hơn so với việc khai thác các bộ phận khác Trong nghiên cứu được thực hiện trên 5.785 cây dừa trong khoảng thời gian một năm, trung bình năng suất nhựa buồng hoa thu được 0,65 L/ ngày/ cây Năng suất nhựa buồng hoa thu được sau khi thực hiện các biện pháp cải tiến là 1,38 L/ ngày/ cây

(Gibbs, 1911, trích dẫn bởi Banzon, 1984) Nồng độ đường sucrose trong nhựa buồng hoa là 165 g/ L Khi cho lên men năng lượng lý

14

thuyết ước tính cho một cây/ tháng là: 1,38 L x 0,165 kg/ L x 30 ngày x ethanol/ sucrose (29,7 MJ/kg) = 109 MJ, trong khi nếu chế biến dầu từ cơm dừa thì một trái dừa có năng lượng tương đương là 5,56 MJ, do đó nếu muốn thu được mức năng lượng bằng với việc khai thác nhựa buồng hoa thì một cây trung bình một tháng phải cho thu hoạch 20 trái, điều này là khó thực hiện được Do đó nếu muốn sử dụng năng lượng từ cây dừa thì việc khai thác nhựa buồng hoa chứ không phải dầu dừa là việc thuận lợi Theo Redhead (1989) thì việc khai thác nhựa buồng hoa sẽ cạnh tranh với việc thu hoạch trái Tuy nhiên, một số loài có thể cho khai thác cả nhựa buồng hoa và thu hoạch trái, nhưng cây có thể chết sớm trong trường hợp khai thác quá mức

2.5.4 Lợi thế về thu nhập và việc làm từ việc khai thác nhựa buồng hoa

Trong một phần phía Nam của Sumatra (Indonesia), việc sản xuất đường

từ nhựa buồng hoa của cây dừa cho thu nhập tăng từ 8-10 lần so với việc khai thác trái Người khai thác kiếm được thu nhập gấp 2-3 lần so với người nông dân làm công việc đồng áng Một lợi thế quan trọng của người làm nghề khai thác nhựa buồng hoa là có thể kiếm được thu nhập hàng ngày trong suốt cả năm (Levang, 1988) Ở Sri Lanka, khoảng 0,5% (tương đương

2.025 ha) của tổng diện tích trồng dừa được sử dụng khai thác nhựa buồng hoa để sản xuất toddy, cần ít nhất 5.000 người khai thác (Abeysekera, 1979) Tại Philippines, một hệ thống sản xuất toddy và trái một cách liên tục

có thể cung cấp cho nông dân trồng dừa quy mô nhỏ có thu nhập gấp 10 lần cho mỗi ha trồng dừa trong một năm (Maravilla and Magat, 1993) Tại Nigeria, các trang trại trồng dầu cọ (oil palm) sẽ tốt hơn nếu sản xuất 9.770 L/ ha/ năm rượu vang so với việc sản xuất 10 tấn trái tươi/ ha/ năm Hơn nữa, việc sản xuất rượu vang từ cây dầu cọ tạo ra nhiều lao động hơn so với sản xuất trái tươi, khai thác cây dầu cọ cho sản xuất rượu vang có khả năng tạo ra nhiều việc làm hơn thu hoạch chùm trái tươi (Udom, 1987) Theo Elberson and Oyen (2010) trên cây báng ước tính rằng một công nhân có thể khai thác nhựa buồng hoa của 20 cây mỗi ngày Điều này có nghĩa là cần 3 hoặc 4 người khai thác cho mỗi ha ở các đồn điền trồng cây báng Việc sản xuất đường từ cây họ Cau Dừa có thể được khai thác quanh năm (như cây dừa và dừa nước) là một lợi thế so với sản xuất theo mùa từ cây mía Một vài loài từ họ Cau Dừa sản xuất nhựa buồng hoa theo mùa (chà là từ tháng mười đến tháng ba (thời tiết lạnh) và thốt nốt từ tháng tư đến tháng chín (thời tiết nóng) sẽ là cách phối hợp khai thác rất tốt bên cạnh nhau, theo đề nghị của Bangladesh và đảm bảo sản xuất đường liên tục quanh năm (Annett, 1913)

2.6 Cấu trúc thân, cơ chế, nguồn gốc và phương pháp khai thác nhựa buồng hoa của cây họ Cau Dừa

2.6.1 Cấu trúc thân của cây họ Cau Dừa (cây đơn tử diệp)

Theo Phạm Hải (1979) thì ở một số cây như Cau dừa mô phân sinh ngọn chỉ tạo nên một ít phần của thân sơ cấp, còn phần lớn thân được tạo thành nhờ mô phân sinh sinh trưởng thứ cấp Mô phân sinh này nằm dưới các mầm lá và phân chia theo hướng song song với bề mặt để tạo thành những dãy

tế bào phía ngoài theo hướng thẳng góc với bề mặt Kiểu sinh trưởng đó được gọi là kiểu sinh trưởng thứ cấp phân tán vì nó không phải do hoạt động của một vùng mô phân sinh giới hạn nào đó và gọi là thứ cấp do ở xa mô phân sinh ngọn Thân của cây đơn tử diệp có mô ngoài cùng là biểu bì Mô dẫn truyền của thân làm thành những bó mạch thẳng đứng riêng biệt rải rác khắp trong nhu

mô của thân, tạo nên nhiều vòng bó libe gỗ (Trần Phước Đường và ctv., 2014)

Mô biểu bì là những mô bên ngoài, bao gồm các tế bào nhiều cạnh dẹp

và có chức năng đặc biệt là hiện diện trên tất cả bề mặt ngoài của thực vật (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004) Tế bào biểu bì ở những phần tiếp xúc với không khí của cây thường tiết ra chất cutin, là một loại chất béo tương tự như sáp không thấm nước tạo thành lớp cutin trên bề mặt Lớp cutin và phần vách ngoài dày của biểu bì giúp bảo vệ cây, chống lại sự mất nước, các tổn

thương cơ học và sự xâm nhập của nấm ký sinh (Trần Phước Đường và ctv.,

2014)

Nhu mô hiện diện hầu hết các phần của cây: hoa, trái, rễ, thân, lá…Những

tế bào này chưa chuyên hóa, chúng không mất khả năng phân cắt và trong một

số trường hợp chúng có thể hoạt động như mô phân sinh Đôi khi chúng chịu sự chuyên hóa tiếp theo để tạo ra các loại tế bào khác Tế bào nhu mô là những tế bào sống lúc trưởng thành chỉ có vách sơ cấp và không có vách thứ cấp Các tế bào nhu mô có hình đa giác, hình bản hay hình nhiều cạnh gần tròn (Trần Phước

Đường và ctv., 2014) Theo Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2004) thì các tế

bào nhu mô có vách bằng cellulose mỏng và thực hiện các chức năng khác nhau Các tế bào nhu mô dự trữ nước, khoáng chất, carbohydrate và đáp trả với các vết thương (Myburg and Sederoff, 2001)

Mô dẫn truyền là đặc điểm của thực vật có mạch gồm những tế bào hình ống, dẫn truyền nước và các chất hòa tan đi từ vùng này đến vùng khác trong cơ thể thực vật Có hai loại mô dẫn tryền chính: mô gỗ (xylem) và mô libe (phloem) Cả hai loại mô này đều được tạo ra từ mô phân sinh ngọn và mô phân sinh bên nên có thể là mô sơ cấp hay thứ cấp tùy theo nguồn gốc của

16

chúng (Trần Phước Đường và ctv., 2014) Mô của hầu hết cây đơn tử diệp là

mô sơ cấp (Nguyễn Bá, 2006) Mô gỗ là mô vận chuyển nước, khoáng chất và chất điều hòa sinh trưởng từ rễ lên lá và các cơ quan khác của cây Mô libe là

mô vận chuyển các sản phẩm quang hợp và chất điều hòa sinh trưởng từ lá đến các bộ phận còn lại của cây (Myburg and Sederoff, 2001) Sự vận chuyển các chất hữu cơ trong mô libe phụ thuộc vào sự tương tác giữa các ống sàng và tế bào kèm Trong các mô đường được vận chuyển từ sản phẩm quang hợp hoặc

từ mô dự trữ đến các ống sàng là do các tế bào kèm (Nguyễn Bá, 2006)

2.6.2 Cơ chế và nguồn gốc nhựa buồng hoa của cây họ Cau Dừa

Ở hầu hết các cây thuộc họ Cau Dừa đều có thể thu được nhựa buồng hoa khi cắt mô phân sinh (Tuley, 1965) Nhựa buồng hoa này được hình thành do quá trình chuyển đổi từ tinh bột dự trữ trong thân và được vận chuyển lên đỉnh sinh trưởng (Fox, 1977; trích dẫn bởi Dalibard, 1999) Theo Pethiyagoda (1978) mô tả dòng nhựa vận chuyển từ dưới lên là muối khoáng hòa tan được hấp thụ từ đất và dòng nhựa vận chuyển từ trên xuống

là nguồn thực phẩm hỗn hợp, chủ yếu là đường được tổng hợp ở lá Các dòng nhựa sẽ bị chặn lại bởi mô mạch của đỉnh hoặc của buồng hoa Cũng theo Pethiyagoda (1978) thì trong quá trình tác động thu nhựa, nhựa thu được

từ buồng hoa có nồng độ đường cao hơn lượng đường đang tổng hợp, điều này chứng tỏ rằng lượng đường này lấy từ một nguồn dự trữ nào đó trong cây Theo Pethiyagoda (1978) thì ở những vùng mô phân sinh hay những nơi bị tổn thương, vết thương mới có sự tăng lên của hô hấp và vận chuyển các chất từ nơi chứa (source) giúp cho sự sinh trưởng và phát triển được tăng cường Theo Van Die (1974) thì dòng nhựa buồng hoa thu được trên

cây dừa (Cocos nucifera) và các cây họ Cau Dừa khác là do quá trình vận

chuyển nhựa trong mạch libe đến nơi đang rỉ nhựa (một sink nhân tạo) Van Die (1974) cho biết nhựa buồng hoa từ phát hoa chưa mang trái cao hơn nhựa buồng hoa từ phát hoa đang mang trái Nhựa buồng hoa được sản xuất tối đa ở giai đoạn trước hoặc trong quá trình hình thành quả, khi tinh bột trong thân cây được chuyển đổi thành đường, nhập vào nhựa buồng hoa và chảy đến vị trí hình thành trái (Redhead, 1989)

Các sản phẩm ban đầu trong cây được dự trữ và vận chuyển từ nơi này đến nơi khác trong toàn cây dần dần được chuyển đổi thành tinh bột Khi năng lượng được lưu giữ trong tinh bột cao, nó được chuyển một lần nữa thành các loại đường đơn giản cuối cùng được vận chuyển trong cuống buồng hoa duới dạng nhựa ngọt (nhựa) Các nhựa buồng hoa được lấy ra sau khi kích thích

dòng chảy của nó bằng cách làm dập những cuống buồng hoa, sau đó cắt tạo sẹo để giữ dòng chảy của nhựa (Elevitch, 1999)

Theo Sauer (2007) có đến 80% lượng carbohydrate do quang tổng hợp được cung cấp từ lá trưởng thành Số lượng đường sucrose được cung cấp từ

lá phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Hoạt động quang hợp (cố định carbohydrate), phân chia giữa tổng hợp tinh bột và biến đổi tinh bột thành đường sucrose, tổng hợp và lưu trữ tạm thời của sucrose trong không bào Nếu một trong những yếu tố này bị thay đổi thì lượng đường sucrose cung cấp bị ảnh hưởng và do đó mối quan hệ giữa source/ sink có thể bị ảnh hưởng

Những biện pháp kỹ thuật có thể áp dụng để điều chỉnh mối quan hệ giữa nguồn và nơi tiêu thụ (tác động lên quá trình quang hợp) được đề xuất bởi

Hoàng Minh Tấn ctv (2005): Tăng diện tích lá, sử dụng phân bón, cung cấp đủ

nước cho cây trồng, bố trí mức độ trồng hợp lý, phòng trừ sâu bệnh hại lá, bón phân kali hoặc vi lượng để tăng dòng vận chuyển chất hữu cơ về cơ quan dự trữ

2.6.3 Phương pháp khai thác nhựa buồng hoa một số cây họ Cau Dừa

Cây thốt nốt (Borassus flabellifer): Thốt nốt là loài có cây đực và

cây cái riêng biệt Trước khi tiến hành tác động những chùm hoa đực sẽ được buộc lại với nhau thành bó cho tiện việc thu nhựa buồng hoa Một cặp

vồ tròn bằng gỗ được sử dụng để tác động trên hoa cái và kẹp gỗ phẳng để tác động trên hoa đực Việc tác động được thực hiện bằng cách dùng vồ hoặc kẹp để nghiền các tế bào của mô Thời gian cần thiết cho việc tác động phụ thuộc vào kinh nghiệm của người tác động Theo người dân ở huyện Bati, tỉnh Takeo của Campuchia, những bông hoa cần được ép lại và đấm bóp trong thời gian từ 5-8 ngày (Khieu, 1998) Theo Anonymous (1988;

trích dẫn bởi Renuca et al., 1996) sản lượng nhựa buồng hoa trên cây cái

nhiều hơn từ 33-55% so với cây đực Mùa khai thác sẽ khác nhau ở từng địa phương, thường từ tháng 12 đến tháng 6

Việc thu thập nhựa buồng hoa được tiến hành 2 lần/ ngày (sáng và chiều), nhựa buồng hoa được hứng bằng ống tre có đường kính từ 10-15 cm, chiều dài 30-40 cm, cùng một lúc có thể khai thác từ 1-7 cụm hoa trên cây Việc khai thác nhựa buồng hoa thường được tiếp tục cho đến khi chiều dài còn lại của cụm hoa còn khoảng 10-15 cm (Khieu, 1998)

Cây dừa (Cocos nucifera): Khi cụm hoa đạt khoảng 50-75 cm, vỏ

bên ngoài bao bọc hoa được làm sạch Trong một vài ngày, cụm hoa được

bẻ cong xuống cho đến khi phần đầu thấp hơn so với phần gốc Nếu bắt đầu tác động không đúng lúc, buồng hoa sẽ bị gãy và không thể thu nhựa buồng

18

hoa được, nhất là đối với những hoa còn quá non Hai lần một ngày, bên ngoài mo dừa được đánh nhẹ nhàng xung quanh mo dừa bằng một chày gỗ Quá trình khai thác nhựa buồng hoa bản chất là một nghệ thuật, do đó kết quả phụ thuộc vào kỹ năng của người khai thác Kỹ thuật này bao gồm tạo

ra các vết thâm tím và làm mềm mo của các vé hoa đánh và đập các mo một cách cẩn thận Cụm hoa sẽ được cắt ở phần đầu khoảng 10 cm và sau có cắt lát 2-5 mm ngày hai lần, sau 3-4 ngày nhựa buồng hoa bắt đầu chảy ra Mỗi cụm hoa có thể khai thác nhựa buồng hoa kéo dài khoảng một tháng, trung bình mỗi cụm hoa có thể cho ra 5 L/ ngày và trung bình 350 L nhựa buồng hoa

sẽ cho ra 20 kg đường (Levang, 1988)

Cây báng (Arenga pinnata): cây Báng là một cây lớn với một thân

cây duy nhất, đỉnh cây có từ 15 đến 20 lá Việc khai thác nhựa buồng hoa thường thực hiện trên hoa đực (được gọi là “mayang”, không có bất kỳ trái nào) Hoa đực sẽ xuất hiện khi cây đạt kích thước tối đa (chiều cao trung bình khoảng 15 m, nhưng nhiều cây có thể cao đến 25 m) Nhựa buồng hoa

có thể thu được bằng cách cắt cụm hoa và dòng nhựa buồng hoa sẽ chảy ra, nhưng để có thể duy trì dòng nhựa buồng hoa thì hoa đực cần phải được tác động bằng một chày gỗ đánh vào cuống của cụm hoa Phát hoa thường mọc

ở phía trên cùng của thân, thường là cao trên 10 m Việc leo lên cây và tác động

để phát hoa tiết nhựa buồng hoa đòi hỏi rất nhiều kỹ năng, và năng suất thu được phần lớn phụ thuộc vào kinh nghiệm của người tác động Cây báng

có thể cho khai thác nhựa buồng hoa từ 5-12 tháng trong một năm và có thể khai thác từ 3-15 năm/ cây (Elberson and Oyen, 2010)

2.6.4 Phương pháp khai thác nhựa buồng hoa dừa nước

Có nhiều phương pháp được thực hiện để khai thác nhựa buồng hoa cây dừa nước tùy thuộc vào từng quốc gia Cơ sở được sử dụng để khai thác nhựa buồng hoa cây dừa nước là dùng các biện pháp tác động, mục đích làm cho cuống hoa bị tổn thương (đá vào gốc cuống hoa, đánh dọc chiều dài cuống hoa, vặn cổ cuống hoa) Đây là điều cần thiết đầu tiên để cho dòng nhựa buồng hoa bắt đầu và duy trì dòng nhựa buồng hoa chảy ra, đồng thời luôn làm mới vết cắt tại vị trí dòng nhựa buồng hoa chảy ra

Phương pháp tác động để thu nhựa buồng hoa tùy thuộc vào sự phát triển của cây và từng địa phương Ở Philippines, phương pháp tác động để thu nhựa buồng hoa được thực hiện bằng cách đá vào gốc trong 3 tháng 10 ngày với chu

kỳ 1 lần/ tuần trong tháng đầu tiên sau khi ra hoa, 2 lần/ tuần trong tháng thứ hai, 2 ngày/ lần trong tháng thứ ba và cuối cùng 1 ngày/ lần trong 10 ngày sau cùng (Melana, 1980; trích dẫn bởi Hamilton and Murphy, 1988) Ở

Papua New Guinea, tác động bằng cách uốn cong cuống buồng hoa 12 lần theo cùng một hướng, tiếp theo vỗ nhẹ tay dọc theo chiều dài buồng hoa theo hai hướng lên xuống ở cả hai mặt tổng cộng 64 lần và đá bốn lần vào gốc Nếu tác động một tuần một lần, liên tục trong 12 tuần sẽ cho năng suất trung bình

155 ml/ 24 giờ/ cây trong một tháng (Paivoke, 1985) Theo Dennett (1927; trích dẫn bởi Hamilton and Murphy, 1988) thì các quá trình tác động thu nhựa buồng hoa có thể bắt đầu khi buồng hoa chưa trưởng thành cho đến trước khi trái trở nên sậm màu Tác động bằng cách lung lay nhẹ buồng hoa 1 lần/ ngày Cùng với sự phát triển của trái, việc tác động mạnh được gia tăng cho đến khi phát hoa có thể đá dễ dàng hoặc lắc bằng tay

Thời gian xử lý và khai thác phụ thuộc vào chiều dài của buồng hoa và

ở từng nơi như ở Philippines buồng hoa dài từ 0,6-1,0 m, ở Sumatra dài 1,4 m (Hamilton and Murphy 1988) Theo Fong (1992) thì việc vặn xoắn và uốn cong cuống hoa trước khi cắt rất cần thiết để dòng nhựa buồng hoa chảy ra, mỗi ngày sau khi thu nhựa buồng hoa, cắt một lát mỏng khoảng 2 mm, dụng

cụ cắt được khử trùng để giảm phát triển của vi khuẩn Theo Hamilton and Murphy (1988) thì việc nhựa buồng hoa chảy ra phụ thuộc chủ yếu vào khâu tác động chuẩn bị trước của cuống hoa; nếu không được thực hiện, dòng chảy của nhựa buồng hoa thấp và kéo dài chỉ một vài ngày

2.6.5 Cơ chế tự làm lành vết thương của cây

Mạch libe là con đường chính để vận chuyển và phân phối các chất đồng hóa trong quang hợp Các yếu tố rây (ống sàng và tế bào kèm) vận chuyển các hợp chất như nước, khoáng chất, acid amin, acid hữu cơ và đường

(Zimmermann and Ziegler, 1975) Theo Hayashi et al (2000) thì khi trưởng

thành các yếu tố rây không có khả năng tổng hợp protein, nhưng một lượng lớn các protein hòa tan lại liên tục có mặt trong các yếu tố rây đang rỉ nhựa

Theo Clark et al (1997) thì trong mạch libe có chứa một lượng protein có ý

nghĩa được gọi là libe protein (P-protein) P-protein được quan sát đầu tiên do các nhà giải phẫu học và được giả định như là carbohydrate Tuy nhiên, khi tiến hành thử nghiệm hóa học tế bào thì đi đến kết luận đó là protein và được gọi là P-protein

Sau khi bị tổn thương cơ học hoặc những thiệt hại gây ra bởi côn trùng, cây có phản ứng là bịt các lỗ dĩa sàng lại để tránh sự mất mát các chất dinh dưỡng hữu cơ (King and Zeevaart, 1974) Khi thành phần sàng bị cắt đứt nó sẽ phóng thích ra ngoài nhựa cây (sap), lúc đó P-protein hoạt động như là thành phần trám các lỗ dĩa sàng lại làm tránh sự mất nhựa (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004) Do bản thân cây có cơ chế tự làm lành vết thương nên hầu

20

hết các loài thuộc họ Cau Dừa được dùng để khai thác nhựa buồng hoa như cây thốt nốt (Khieu, 1998); cây dừa (Levang, 1988); cây báng (Elberson and Oyen, 2010) và cây dừa nước (Paivoke, 1985) sau khi thực hiện việc tác động

để thu nhựa buồng hoa thì phải luôn luôn làm mới vết cắt hai đến ba lần trên ngày để nhựa buồng hoa tiếp tục chảy ra Việc làm mới vết cắt nếu không được thực hiện thì nhựa buồng hoa sẽ không thể chảy ra

2.7 Chất lượng và sự thay đổi chất lượng của nhựa buồng hoa trong quá trình thu hoạch và sau thu hoạch

2.7.1 Các thuộc tính đặc trưng của chất lượng

Theo Nguyễn Minh Thủy và ctv (2006) về nguyên liệu nước thốt nốt

cho thấy giữa các loại cây khác nhau, thời điểm thu hoạch có ảnh hưởng đến chất lượng nước thốt nốt rõ rệt Bên cạnh đó, theo kết quả vùng nguyên liệu ở hai huyện Tịnh Biên và Tri Tôn của tỉnh An Giang cho thấy các mẫu nước thốt nốt thu được từ các cây đực và cái ở các thời điểm khác nhau có hàm lượng đường và pH ban đầu khác biệt rõ rệt

Theo Nguyễn Tuấn Cường (2010) thì nồng độ cồn giữa các mẫu nước thốt nốt thu hoạch từ cây đực hoặc cây cái không có khác biệt ý nghĩa Tuy nhiên có sự khác biệt ý nghĩa giữa các mẫu thu hoạch ở các thời điểm sáng và chiều Các mẫu thu hoạch vào buổi chiều cho sản phẩm cuối có nồng độ cồn

cao hơn so với các mẫu thu hoạch vào buổi sáng Theo Nguyễn Minh Thủy và

ctv (2006) các mẫu nước thốt nốt được thu hoạch từ các cây cái thường có

hàm lượng chất khô cao hơn các mẫu cây đực ở cả hai buổi sáng và chiều, điều này cho thấy hàm lượng dinh dưỡng trong mẫu cây cái cao hơn và tạo điều kiện thuận lợi hơn cho nấm men phát triển Mặt khác, do các mẫu thu hoạch vào buổi chiều có thời gian lưu dụng cụ trên cây ngắn khoảng 7-8 giờ trong khi các mẫu thu hoạch vào buổi sáng thì kéo dài từ 14-15 giờ Chính nguyên nhân này làm cho chất lượng, các thành phần dinh dưỡng của nước thốt nốt thu hoạch vào buổi sáng giảm nhiều hơn so với mẫu buổi chiều do sự hoạt động của các vi sinh vật trong môi trường xung quanh, nhất là các loại nấm men

Bảng 2.3: Sự thay đổi thành phần nước thốt nốt tính 100 ml

Cây thốt nốtThông số Cây đực Cây cái

Trước Sau 24 giờ Trước Sau 24 giờ

lên men lên men lên men lên men

Đường tổng (g) 11,6 8,2 13,2 8,8 Tổng protein (mg) 15,3 8,2 19,7 8,3 Tổng lipid (g) 0,04 0,01 0,08 0,03 Calcium (mg) 1,07 0,72 1,12 0,91 Magnesium (mg) 5,12 5,1 5,61 5,0 Iron (mg) 1,03 1,0 1,5 1,15 Sodium (mg) 5,37 3,72 5,21 3,97 Potassium (mg) 1,67 1,02 1,91 1,31

Cu (mg) 0,04 0,03 0,06 0,04 Zinc (mg) 0,07 0,06 0,04 0,04

Niacin (mg) 0,41 0,63 0,48 1,06 Thiamin (mg) 0,04 0,12 0,06 0,32 Riboflavin (mg) 0,01 0,03 0,04 0,12 Ascorbic acid (mg) 3,05 2,56 4,95 3,56 Vitamin A (IU) 62 56 74 68

2.7.2 Các nguyên nhân gây ra sự hư hỏng

Nhựa buồng hoa chảy ra từ cụm hoa thì vô trùng (Không có vi sinh vật hiện diện) Tuy nhiên, vi sinh vật được tìm thấy trong nhựa buồng hoa là đến

từ môi trường trong quá trình thu thập Vi sinh vật thâm nhập vào nhựa buồng hoa thông qua dụng cụ khai thác, môi trường xung quanh Hơn nữa ô nhiễm của nhựa buồng hoa xảy ra khi các đồ dùng không được làm sạch hoàn toàn và khử

trùng (Chanthachum and Beuchat, 1997) Theo Borse et al (2007) thì trong

quá trình làm hư hỏng nhựa buồng hoa của cây thốt nốt thì vi khuẩn chiếm hầu hết Vào mùa hè như ở miền Nam Thái Lan, là điều kiện thích hợp cho sự phát triển nhánh chóng của vi sinh vật Nhiệt độ tăng có lợi cho vi sinh vật phát triển nhanh chóng, do đó làm tăng nhanh mật số theo thời gian Những vi sinh vật sử dụng đường trong nhựa buồng hoa như là một nguồn năng lượng và kết quả là nhựa buồng hoa bị lên men Quá trình lên men vi sinh vật bị chi

phối bởi nấm men, đặc biệt là Saccharomyces cerevisiae và vi khuẩn acid lactic

Theo Nathanael (1966) nhựa buồng hoa được thu thập trên cây dừa trải qua quá trình lên men gần như ngay lập tức bởi một nhóm không đồng nhất vi sinh vật,

có lẽ có nguồn gốc từ hệ thực vật bản địa, khí quyển hoặc trong dụng cụ khai thác được gọi là toddy Lên men nhựa buồng hoa của cây dừa là một chất lỏng màu trắng chứa 6-7% cồn và số lượng đáng kể các vi sinh vật

22

Theo tiêu chuẩn Bộ Công Nghiệp Thái Lan (2003; trích dẫn bởi Borse et

al., 2007) tổng số vi sinh vật, số lượng nấm men và nấm mốc trong mẫu

đường đặc không được hơn 500 CFU/ ml và 100 CFU/ ml Việc thu hoạch được thực hiện ngoài không khí và thường sử dụng ống tre để hứng nhựa buồng hoa và được tái sử dụng nhiều lần, đôi khi các ống tre không được rửa sạch nên

vi sinh vật có điều kiện phát triển Trên cây thốt nốt, Bùi Thị Thúy Ngân (2010) nhận thấy với đặc điểm dễ bị lên men do nấm men và vi khuẩn sẵn có trong nguyên liệu và cả sự xâm nhập của vi khuẩn bên ngoài làm cho nước thốt nốt

hư hỏng nhanh chóng sau khi thu hoạch Vì vậy, nước thốt nốt chỉ sử dụng để

chế biến trong ngày Nguyễn Minh Thủy ctv (2006) cũng đã kết luận rằng

nước thu được từ buồng hoa thốt nốt sẽ bị lên men nhanh chóng sau khi thu hoạch và làm mất giá trị dinh dưỡng

* Nấm men

Theo Uzochukwu et al (1994) nấm men saccharomyces và vi khuẩn

acid lactic là các vi sinh vật chủ yếu trong quá trình lên men của nhựa buồng hoa họ Cau Dừa Vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn acid lactic đã sản xuất acid hữu cơ, làm tăng tổng số chất rắn hòa tan và làm giảm giá trị pH Thông thường,

nhựa buồng hoa có giá trị pH trung tính (pH khoảng 7) (Lasekan et al., 2007)

Do đó, một tỉ lệ phần trăm của tổng số chất rắn hòa tan cao và pH thấp cho biết bước đầu của quá trình lên men Sự thay đổi của tổng số chất rắn hòa tan phụ thuộc vào nguồn nhựa buồng hoa thu được và quá trình lên men do vi sinh vật (Iwuoha and Eke, 1996)

* Vi khuẩn

Theo Adam and Moss (1995), sự biến đổi của protein trong nhựa buồng hoa có thể do sự khác nhau về địa điểm thu Ngoài ra, vi sinh vật có thể sử dụng protein như một nguồn carbon hoặc như là một nguồn nitơ cho sự trao đổi chất và vật liệu di truyền Acid acetic cũng được tìm thấy trong nhựa buồng

hoa, điều này cho thấy có sự tồn tại của vi khuẩn acid acetic như Acetobacter

sp Acid này là sản phẩm của phản ứng hai bước Thứ nhất, quá trình oxy hóa rượu thành acetaldehyde và thứ hai là quá trình oxy hóa, của acetaldehyde thành acid acetic Ngoài ra, acid acetic cũng được sản xuất bởi các vi khuẩn acid lactic qua heterofermentation (Adams and Moss, 1995) Sự xuất hiện của enzyme invertase trong nhựa buồng hoa do tồn tại trong tự nhiên và cũng có thể được tổng hợp bởi các vi sinh vật Các vi sinh vật có thể chuyển đổi sucrose thành glucose và fructose bởi invertase và cuối cùng là các acid hữu cơ

và cồn trong nhựa buồng hoa (Willits and Hills, 1976) Đường fructose được sản xuất sớm trong quá trình lên men được coi như là một sản