bảo quản gừng

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì kết hợp nhiệt độ thấp đến chất lượng và thời gian bảo quản gừng tươi Zingiber officinale Ros

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Gừng là cây trồng được trồng phổ biến ở các nước Châu Á, chủ yếu là làm gia vị, thực phẩm và thuốc chữa bệnh Gừng còn là một loại dược liệu có nhiều công dụng đặc biệt đối với sức khỏe con người Trong gừng chứa hàm lượng tinh dầu khá cao từ 2 - 3% Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, trong tinh dầu gừng có chứa nhiều chất có khả năng chống oxy hóa, kháng viêm và tiêu diệt các tế bào ung thư [35] Chính vì vậy, gừng trở thành một loại thực phẩm được sử dụng phổ biến ở nước ta và trên thế giới

Huyện Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị là một trong những vùng có điều kiện địa hình, đất đai cũng như khí hậu thuận lợi cho cây gừng phát triển Tuy nhiên người trồng gừng ở đây vẫn còn gặp phải một số vấn đề khó khăn về tiêu thụ gừng sau thu hoạch Nguyên nhân chủ yếu là do công tác thu hoạch, bảo quản và vận chuyển còn nhiều yếu kém, dẫn đến sản phẩm không đồng đều về chất lượng, thời gian bảo quản ngắn và tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch còn rất cao

Gừng bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thường rất dễ bị hư hỏng và biến chất Do đó, các biện pháp bảo quản đã được nghiên cứu và ứng dụng nhiều trên thế giới Trong đó, việc áp dụng phương pháp bảo quản bằng bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp để duy trì chất lượng và kéo dài thời hạn bảo quản gừng tươi sau thu hoạch đang được quan tâm hiện nay, bởi những ưu điểm vượt trội so với các phương pháp khác Đối với phương pháp này hoàn toàn không để lại dư lượng hóa chất trong sản phẩm và hoàn toàn đảm bảo an toàn cho người sử dụng cũng như xuất khẩu

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu ảnh

hưởng của bao bì kết hợp nhiệt độ thấp đến chất lượng và thời gian bảo quản gừng tươi (Zingiber officinale Roscoe) sau thu hoạch” Đây là việc làm có tính

khoa học và thực tiễn cao

1.2 Mục đích và yêu cầu

1.2.1 Mục đích

Nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì kết hợp nhiệt độ thấp đến chất lượng và

thời gian bảo quản gừng tươi (Zingiber officinale Roscoe) sau thu hoạch.

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về gừng

là Sinh khương, Can khương [34]

Chi Zingiber Boehmer ở châu Á có khoảng 45 loài trong đó Việt Nam có

11 loài Gừng là loại cây gia vị cổ điển được trồng ở nhiều nước trong vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, từ Đông Á đến Đông Nam Á và Nam Á

Gừng là một trong những gia vị ở phương Đông và biết đến đầu tiên ở Châu Âu, được đem đến Hy Lạp và La Mã từ những người lái buôn Ả Rập Ở Đức, Pháp thì biết đến gừng vào thế kỉ thứ 9, đến thế kỷ thứ 10 thì du nhập sang Anh Sau đó người Ả Rập đem rễ cây đi trồng ở Nam Phi vào thế kỷ 13 và phát triển ra các nước khác vào thế kỷ 19 [34]

Ở Việt Nam, gừng được trồng từ thế kỷ thứ II trước Công nguyên Hiện nay, cây gừng được trồng ở khắp các địa phương, từ vùng núi cao đến đồng bằng và ngoài các hải đảo Một số nước trồng gừng chủ yếu như: Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Philippin…[34]

2.1.2 Đặc điểm hình thái học

Gừng là cây thảo sống lâu năm, cao tới 1m Thân rễ không có hình nhất định, phân nhánh trên một mặt phẳng, làm thành nhiều đốt, kích thước không đều, dài khoảng 3 – 7 cm, dày 0,5 – 1,5 cm, mặt ngoài màu trắng hay vàng nhạt,

có vết nhăn dọc, ở đầu đốt có vết tích của thân cây đã rụng, trên các đốt có vết sẹo của lá khô [39]

Lá gừng mọc so le thành hai dãy, hình mác thuôn, thắt lại ở gốc, đầu nhọn, dài khoảng 15 - 20cm, rộng 2cm, không cuống, có bẹ nhẵn, mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới nhạt, khi vò có mùi thơm, vị cay nóng [39]

Hoa gừng mọc thành cụm, gồm nhiều hoa mọc sít nhau, dài 5cm, mọc từ gốc, trên một cán dài khoảng 20cm do nhiều vảy lợp hình thành Hoa có tràng hoa màu vàng xanh, có thùy gần bằng nhau và nhọn Nhị hoa có màu tím, quả

mọng Mùa hoa quả kéo dài từ tháng 5 đến tháng 8 Tùy vào điều kiện thời tiết của mỗi vùng mà thời gian này có thể khác nhau từ 1 đến 2 tháng [39]

Hình 2.1 Củ gừng Hình 2.2 Cây gừng

Gừng trồng sau một năm nếu không thu hoạch sẽ có hiện tượng tàn lụi Gừng tái sinh dễ dàng bằng những đoạn thân rễ có nhú mầm và có thể đem đi trồng [39]

Ở nước ta hiện nay có nhiều loại gừng như: gừng trâu có thân to, củ to, ít

xơ, ít cay thường để làm mứt, có nhiều ở các vùng núi thấp; gừng gié có thân củ nhỏ hơn, vị cay, nhiều xơ hơn nhưng mùi lại thơm hơn

2.1.3 Đặc điểm sinh thái

Gừng là loại cây ưa sáng, ưa ẩm và có thể hơi chịu bóng Cũng như các loại cây trồng nhiệt đới khác thì cây gừng cũng chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như: nhiệt độ, lượng mưa, đất đai…

Cây gừng được trồng phổ biến ở các vùng nhiệt đới (nhiệt độ trung bình từ

ngắn Cây gừng thích hợp trồng ở vùng có một mùa khô ngắn và có nhiệt độ tương đối cao trong thời kỳ gừng thành thục Vì vậy, khu vực miền Nam là vùng

có diện tích trồng gừng lớn nhất [42]

Đất là một yếu tố vô cùng quan trọng quyết định năng suất của cây trồng Cây gừng cần đất tương đối tốt, tầng đất dày khoảng 20 - 40 cm, tơi xốp, khả năng giữ ẩm tốt nhưng dễ thoát nước Đất có hàm lượng mùn cao rất thích hợp cho trồng gừng, tốt nhất là đất thịt pha và có độ pH 5,5 - 7 [42]

Gừng là loài ưa sáng nhưng có khả năng chịu bóng nên thường được bố trí trồng xen với một số cây trồng khác.

2.1.4 Thời gian thu hoạch gừng

Gừng trồng từ đầu xuân (tháng 1 - 2) đến cuối vụ xuân (tháng 4 - 5) Khi cây gừng có dấu hiệu bắt đầu tàn lụi lá thì ta có thể tiến hành thu hoạch Cuối năm khoảng từ tháng 10 - 11 - 12 hàng năm ta có thể thu hoạch gừng Thời gian sinh trưởng của gừng từ 8 - 10 tháng tùy từng giống và điều kiện canh tác [42]

2.1.5 Thành phần hóa học

Gừng là một loại cây trồng có hàm lượng chất dinh dưỡng tương đối cao, ngoài những thành phần bổ sung chất dinh dưỡng và năng lượng thì củ gừng chứa nhiều hợp chất có công dụng chữa bệnh khác nhau

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của củ gừng [18]

và 20 - 30% các chất cay Thành phần chủ yếu của nhóm chất cay này là zingeron, shogaol và zingerol trong đó gingerol chiếm tỉ lệ cao nhất Ngoài ra, trong tinh dầu gừng còn chứa a-camphen, b-phelandren, eucalyptol và các gingerol

Các thành phần hoạt động quan trọng của gừng là dầu dễ bay hơi và các hợp chất phenol hăng như gingerol, là một hợp chất chống viêm rất mạnh Nghiên cứu của các nhà khoa học đã cho thấy rằng gừng có rất nhiều tác dụng như tác dụng chống oxy hóa, có khả năng ức chế sự hình thành của các hợp chất kháng viêm [39]

2.1.6 Công dụng và các sản phẩm chế biến từ gừng

 Gừng dùng là một loại thuốc chữa bệnh

Gừng là một loại gia vị không thể thiếu trong mỗi bữa ăn Nó không chỉ giảm mùi của thực phẩm mà còn giảm bớt nhiều thành phần có hại tiềm tàng trong thực phẩm Gừng chứa đựng cả hai giá trị dinh dưỡng và y tế, vừa là thuốc vừa là nguyên liệu cho nhiều món ăn ngon miệng hơn

Nghiên cứu khoa học hiện đại cho thấy gừng có nhiều thành phần hóa học phức tạp chứa zingiberene, phellandrene, xeton, citral, dầu thơm, capsaicin, diphenyl-heptan có công dụng chữa bệnh khác nhau

Một số tác dụng của gừng như:

Hình 2.3 Trà gừng hòa tan

Hình 2.4 Trà gừng trích ly

được phối chế thành nhiều loại nước giải khát đựng trong chai nhựa, thủy tinh

Anh và phổ biến rộng vào những năm 90

Hình 2.5 Bia gừng

2.1.7 Tình hình sản xuất và tiêu thụ gừng trên thế giới và Việt Nam

Gừng là cây trồng bản địa phổ biến ở nhiều nước trên thế giới đặc biệt là các vùng á nhiệt đới và nhiệt đới Theo Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) tình hình sản xuất và sản lượng gừng trên toàn thế giới liên tục tăng từ năm 1999 và

có xu hướng tiếp tục tăng [41]

Tổng sản lượng và diện tích trồng gừng trên thế giới liên tục tăng trong nhiều năm liền Theo thống kê năm 2009, diện tích trồng gừng thế giới đã đạt

427423 ha, sản lượng 1618627 nghìn tấn Điều này cho thấy nhu cầu về gừng của thế giới ngày càng cao [41]

Đến năm 2010 sản lượng gừng trên thế giới là 1,7 triệu tấn Ấn Độ và Trung Quốc là những nước trồng gừng hàng đầu thế giới, sản lượng chiếm trên 50% thị phần toàn cầu Các nước cũng có diện tích trồng lớn là Indonesia, Nepal

và Nigeria, Bangladesh, Nhật Bản, Thái Lan, Philippines, Úc, Cameroon, Srilanka, Hàn Quốc Trên thị trường gừng thế giới, gừng được buôn bán dưới nhiều hình thức khác nhau như: gừng tươi, gừng đã qua chế biến, các chất chiết xuất từ gừng… [41]

Theo công bố của tổ chức Nông lương thế giới FAO, năm 2013 sản lượng toàn cầu có 2,1 triệu tấn gừng Trong đó, Ấn Độ chiếm 33%, tiếp theo là Trung Quốc 19% [41] Số liệu thống kê sản lượng gừng năm 2013 được thể hiện ở bảng 2.3 dưới đây:

Bảng 2.3 Sản lượng gừng trên thế giới

Quốc gia Sản lýợng (triệu tấn)

Ở Việt Nam một số tỉnh có diện tích trồng gừng lớn như: Tương Dương (Nghệ An), Hướng Hóa (Quảng Trị), Quảng Ngãi, Hậu Giang, …

2.2.1 Những biến đổi vật lý

Trong quá trình bảo quản ngoài chất lượng của nguyên liệu thì các yếu tố môi trường như: nhiệt độ, độ ẩm, phương pháp bảo quản cũng ảnh hưởng rất nhiều đến thời gian và chất lượng của gừng tươi trong quá trình bảo quản Do tác động của các yếu tố môi trường bên ngoài làm cho củ mất nước và sinh nhiệt dẫn đến khối lượng của củ giảm dần theo thời gian bảo quản

2.2.1.1 Sự bay hơi nước

Trong củ gừng chứa hàm lượng nước tương đối cao từ 80 - 85% tập trung chủ yếu trong thịt củ Sự bay hơi nước của củ tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào, cấu tạo, trạng thái của mô che chở, đặc điểm và mức độ bị giập cơ học, độ ẩm và nhiệt độ của môi trường xung quanh, tốc độ chuyển động của không khí, độ chín của rau quả, cách bao gói, thời hạn và phương pháp tồn trữ, cùng với những yếu tố khác như cường độ hô hấp và sự sinh ra nước

Sự mất nước thay đổi trong quá trình tồn trữ, ở các giai đoạn khác nhau sẽ

có sự mất nước khác nhau Do đó, cần biết được ảnh hưởng của quá trình mất nước để bảo quản gừng tránh hiện tượng này Bay hơi nước làm ảnh hưởng xấu đến quá trình trao đổi chất bình thường của củ, làm giảm tính trương nguyên sinh, làm củ héo Quá trình héo đi làm tăng sự phân hủy các chất, phá hủy cân bằng năng lượng, làm giảm sức đề kháng của gừng

Trong thực tế tồn trữ, để làm giảm sự mất nước của rau quả, người ta thường áp dụng các biện pháp sau: hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm tương đối của không khí và làm giảm tốc độ chuyển động của không khí trong kho bảo quản Tuy nhiên, độ ẩm cao ở mức độ nhất định lại là nguyên nhân gây ra hư hỏng nguyên liệu: tế bào rau quả bị chết, vi khuẩn gây thối và nấm mốc dễ dàng phát triển Vì vậy, xác định được nhiệt độ và độ ẩm thích hợp là một yếu tố quan trọng trong quá trình bảo quản

2.2.1.2 Sự hao hụt khối lượng

Sự giảm khối lượng tự nhiên là do sự bay hơi nước và sự giảm các chất hữu cơ trong quá trình hô hấp Trong bất cứ điều kiện tồn trữ nào không thể tránh khỏi sự giảm khối lượng tự nhiên Tuy nhiên, khi tạo được điều kiện tồn trữ tối ưu thì có thể làm giảm đến mức tối thiểu [4]

Sự giảm khối lượng tự nhiên phụ thuộc vào các yếu tố như giống, vùng khí hậu trồng trọt, kỹ thuật canh tác, mùa vụ, độ chín thu hoạch, mức độ tổn thương cơ học, kỹ thuật bảo quản, thời gian bảo quản,…

Có nhiều phương pháp để hạn chế hao hụt khối lượng đối với nông sản như bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thấp kết hợp với bao gói, là một phương pháp tối ưu và đã được nhiều tác giả nghiên cứu đạt kết quả tốt như: bảo quản chuối, chôm chôm, bơ, xoài [1], [9], [13], [14]

2.2.1.3 Sự sinh nhiệt

Nhiệt sinh ra trong rau quả tươi khi tồn trữ chủ yếu là do hô hấp của rau quả sinh ra hoặc do biến động của nhiệt độ và độ ẩm môi trường tồn trữ Khi nhiệt độ tăng kích thích cường độ hô hấp, sự bay hơi nước mạnh hơn Khi nhiệt

độ và độ ẩm tăng đến mức độ thích hợp cho sự phát triển vi khuẩn và nấm mốc thì nhiệt lượng sinh ra lại tăng hơn nữa, một mặt do hô hấp của rau quả, mặt khác do hô hấp của vi sinh vật Đó là điều kiện dẫn đến hư hỏng sản phẩm

nhanh chóng [12], [36]

2.2.2 Những biến đổi sinh lý và sinh hóa

2.2.2.1 Sự thay đổi màu sắc

Trong quá trình bảo quản, gừng chịu tác động bởi các yếu tố vi khí hậu trong môi trường bảo quản làm thay đổi các hoạt động sinh lý, hóa sinh Màu sắc của vỏ củ cũng dần dần biến đổi, từ màu vàng tươi sang màu sẫm Nguyên nhân là do sự mất nước và do tác dụng của enzyme polyphenoloxydase làm cho màu sắc vỏ củ sẫm lại Bên cạnh đó bảo quản ở điều kiện độ ẩm tương đối cao làm cho hoạt động của các loại nấm mốc phát triển mạnh dẫn đến màu sắc của

củ cũng giảm dần [17]

2.2.2.2 Sự biến đổi độ cứng

Trong quá trình bảo quản, độ cứng của gừng tươi giảm dần Nguyên nhân chủ yếu là do sự bay hơi nước cùng với sự chuyển hóa hemicellulozo, pectin, tinh bột thành đường trong suốt thời gian bảo quản [6]

2.2.2.3 Cường độ hô hấp

Hô hấp là quá trình oxy hóa khử quan trọng trong tế bào sống Sự hô hấp làm giảm khối lượng của rau quả một cách tự nhiên Vì hô hấp sử dụng chất

thuật bảo quản làm giảm cường độ hô hấp là rất có ý nghĩa đối với tồn trữ rau

H2O và thải ra 674 Kcal làm cho nhiệt độ rau quả tăng nhanh Trong quá trình bảo quản nếu không thông thoáng thì nhiệt độ tăng lên thúc đẩy tiến trình hô hấp diễn ra nhanh, tích tụ nhiều hơi nước Nhiệt độ và độ ẩm tăng cao tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển gây hư hỏng rau quả nhanh hơn [44]

2.2.2.4 Tổn thương lạnh

Ở điều kiện nhiệt độ thấp, tế bào rau củ sẽ không hoạt động bình thường

mà xảy ra quá trình rối loạn sinh lý, sinh hóa Những biến đổi này làm cấu trúc

tế bào bị phá vỡ, dẫn đến màu sắc, mùi vị, hình dáng bên ngoài cũng bị biến đổi theo, theo đó chất lượng của rau củ bị giảm một cách nghiêm trọng

Theo Paul (1990) nhiều loại rau củ nhiệt đới rất nhạy cảm với nhiệt độ thấp [29] Theo báo cáo của Shukor và cộng sự năm 1986 củ có dấu hiệu tổn thương lạnh sau 1 tháng bảo quản ở nhiệt độ 50C [16] Đối với củ gừng bảo quản ở nhiệt

mềm, sau đó mất nước co rút lại, màu sắc sẫm lại [19]

Dựa vào kết quả nghiên cứu của các nha khoa học Moon Cheol Jeong, Hun – Sik Chung, Yoo – Hee Choi, R.S.Poilicegoudra và các cộng sự nhiệt độ bảo quản tối ưu của gừng nằm trong khoảng 10 - 140C [17], [18], [28]

2.3 Một số bệnh thường gặp trong quá trình bảo quản

Trong quá trình bảo quản củ gừng thường dễ bị hư hỏng do nấm mốc và vi khuẩn phát triển Nấm là một trong những nguyên nhân chính gây thiệt hại và tổn thất sau thu hoạch Nấm mốc thường rất dễ phát triển, chủ yếu trên những bề mặt củ bị trầy xước hay là lát cắt cơ học

Theo Giudice (2002), các bệnh sau thu hoạch chủ yếu là do nấm gây ra: nấm

mốc xanh (Penicillium digitatum SAC), mốc xanh (P italicum), mốc xám (Botrytis

cinerea), mốc đen gây ra bởi nấm Aspergilus ninger Theo Tournas và Katsoudas

(2005) cho rằng Penicillium là nguyên nhân gây thối và mềm quả [32]

2.3.1 Bệnh mốc xanh

Bệnh mốc xanh gây ra bởi nấm Penicillium italicum, đây là một dạng thối

thường thấy khi bảo quản gừng ở điều kiện độ ẩm cao Bệnh mốc xanh phát triển khi có nước ngưng tụ trên bề mặt củ gừng, trong điều kiện độ ẩm trên 95%, nhiệt độ từ 15 - 20°C [3]

Biểu hiện: triệu chứng ban đầu là những vết mềm, dạng vết nước loang trên

bề mặt củ, vết bệnh phát triển nhanh và được bao phủ bởi lớp nấm trắng Nếu củ

thối thì vết bệnh được phủ bởi lớp bào tử xanh, tơ nấm trắng Bệnh phát triển

mạnh trong điều kiện ẩm độ cao Bệnh không gây tổn thương bề mặt nghiêm

trọng hay ăn sâu vào bên trong củ nhưng làm giảm giá trị cảm quan của củ gừng Các khu vực bị tổn thương hay các vết cắt là nơi thuận lợi cho sự phát triển của bệnh

2.3.2 Bệnh mốc đen [3]

Bệnh mốc đen gây ra bởi nấm Aspergilus ninger Xuất hiện trên những bề

mặt củ gừng bị tổn thương, làm giảm giá trị cảm quan của củ gừng Nếu nấm mốc phát triển nhiều dẫn đến phần tổn thương của củ gừng bị thối Nấm mốc làm tăng độ ẩm của môi trường, vì vậy tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển làm

hư hỏng sản phẩm Trong quá trình bảo quản cần hạn chế thấp nhất hiện tượng nấm bệnh xuất hiện và cần loại bỏ những củ có dấu hiệu bệnh để tránh lây nhiễm cho toàn khối sản phẩm

Chính vì vậy, việc xử lý gừng trước khi bảo quản là một việc rất quan trọng

để hạn chế thấp nhất nấm bệnh xuất hiện trên củ gừng Theo báo cáo của Kim Min Hee, Kim Yun Jung năm 2009 xử lý gừng bằng dung dịch Chlorin đã hạn chế được sự xuất hiện của vi khuẩn hiếu khí, nấm men và nấm mốc [22]

2.4 Các phương pháp bảo quản gừng

2.4.1 Bảo quản ở điều kiện nhiệt độ thường

Nguyên lý: nguyên lý bảo quản gừng ở nhiệt độ thường là lợi dụng việc thông khí trong kho bảo quản

Phương pháp này dựa vào nguyên tắc bảo tồn sự sống và khả năng tự đề kháng của củ Cường độ hô hấp của củ càng cao thì thời gian bảo quản càng ngắn, biện pháp thông gió tự nhiên nhằm làm giảm nhiệt độ, độ ẩm, thành phần không khí trong kho bảo quản ít bị thay đổi do sự hô hấp của củ

Có hai phương pháp: thông gió tự nhiên và thông gió cưỡng bức

nhẹ nên di chuyển lên trên, trong khi không khí lạnh nặng hơn chuyển xuống dưới gây ra sự đối lưu tự nhiên Quá trình này phụ thuộc chủ yếu vào sự chênh lệch áp suất của không khí

phần không khí xung quanh rau quả đều hơn, nhiệt độ trong môi trường bảo quản ổn định

Bảo quản gừng theo phương pháp này trong điều kiện thông gió tốt thì có

2.4.2 Bảo quản gừng ở nhiệt độ thấp

Sau khi thu hoạch nông sản vẫn tiếp tục các hoạt động sống, các quá trình sinh lý, sinh hóa vẫn tiếp tục xảy ra, đặc biệt là quá trình hô hấp Việc hô hấp của nông sản sẽ tạo ra một lượng nhiệt làm nhiệt độ của khối nông sản tăng theo thời gian Nhiệt độ tăng tiếp tục làm tăng quá trình hô hấp dẫn đến sự phân giải các chất dinh dưỡng, cấu trúc nông sản và sự phát triển của VSV Nếu hạ nhiệt

độ của khối nông sản sẽ kiểm soát được quá trình hô hấp của nông sản và hoạt động sống của VSV, đây chính là nguyên tắc của phương pháp bảo quản bằng nhiệt độ thấp [6]

Nhiệt độ môi trường bảo quản thấp làm ức chế các hoạt động sinh trưởng của VSV gây ảnh hưởng đến chất lượng của gừng Tuy nhiên, khi bảo quản rau

củ ở nhiệt độ thấp hơn điểm đóng băng thì thời gian bảo quản giảm xuống Các

thương lạnh [16] Vì vậy việc xác định được nhiệt độ bảo quản tối ưu đối với gừng là rất quan trọng

Theo nghiên cứu của Moon-Cheol Jeong và cộng sự cho thấy gừng bảo

lượng, duy trì được chất lượng củ đến 150 ngày [18]

2.4.3 Bảo quản bằng hóa chất

Ngày nay, con người đã nghiên cứu ra rất nhiều hóa chất khác nhau với mục đích kìm hãm hoạt động sinh lý, ức chế hoặc tiêu diệt các loại vi sinh vật hay phòng trừ các bệnh có thể phát sinh trong quá trình tồn trữ Trong bảo quản gừng một số hóa chất thường được sử dụng như: chlorin, axit Fumaric, Natri hypochlorite [22]

Bảo quản bằng hóa chất có ưu điểm là tác dụng nhanh, triệt để, giá thành bảo quản thấp Tuy nhiên, việc sử dụng hóa chất không đúng liều lượng, thời gian, cách thức sử dụng sẽ gây ra tác hại cho người sử dụng cũng như người tiêu dùng

2.4.4 Bảo quản bằng chiếu xạ

Hiện nay, phương pháp chiếu xạ để bảo quản rau quả đang được sử dụng phổ biến ở các nước phát triển Nguyên lý của phương pháp: khi chiếu tia bức

xạ vào nông sản, năng lượng phóng xạ tác dụng vào các phần tử trong nông sản, gây ra các phản ứng hóa học làm biến đổi chiều hướng của hoạt động trao đổi chất trong nông sản, đồng thời tiêu diệt sinh vật hại Đây là phương pháp có hiệu

quả tốt, xử lý nhanh, thuận tiện, tiết kiệm năng lượng, giá thành hợp lý Tuy nhiên, chiếu xạ lại có nhược điểm làm giảm sức đề kháng của nông sản và gây mùi lạ [12]

Đối với gừng người ta thường chiếu xạ trong không khí ở nhiệt độ môi trường với liều lượng hấp thụ tối thiểu là 60 Gy sẽ cho hiệu quả bảo quản tốt Nghiên cứu của Mukherjee, bảo quản gừng bằng phương pháp bao gói PE ở nhiệt độ 20 – 250C kết hợp với chiếu xạ tia gama 60 Gy kéo dài được thời gian bảo quản gừng tươi trong 2 tháng [25]

2.4.5 Bảo quản bằng phương pháp cải biến khí quyển trong bao bì (MAP)

MAP là một dạng bao gói bao gồm loại bỏ khí từ trong bao bì và thay vào

đó một khí hoặc một hỗn hợp khí phụ thuộc vào sản phẩm và có sự thay đổi liên tục qua chu kỳ bảo quản bởi các yếu tố hô hấp, sinh hóa và tính thấm qua bao bì.Đối với phương pháp này có những ưu điểm sau:

Bên cạnh đó, thì bảo quản bằng phương pháp MAP còn một số hạn chế như:

thời gian bảo quản

Khi bảo quản củ bằng bao bì polyetylen kết hợp với phương pháp bảo quản lạnh sẽ tăng được thời gian bảo quản Bao bì sẽ giúp ngăn chặn hiện tượng mất

ẩm, giảm tác động của vi sinh vật, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

Ngoài ra, tỷ lệ đục lỗ trên bao bì bảo quản cũng ảnh hưởng đến hiệu quả

CO2 và nước giữa bên trong bao bì và môi trường bảo quản

2.4.6 Tính chất của một số loại màng chất dẻo

Mỗi loại bao bì có mỗi đặc điểm khác nhau Bảng 2.4 dưới đây thể hiện một số đặc tính của các màng bao gói [37]

Bảng 2.4 Đặc tính của một số màng bao bảo quản nông sản

chất tẩy nhý H2O2, HClO Chống thấm O2, CO2 kém, nhýng ðối với nýớc và hõi nýớc tốt

HDPE ( hight density

và cứng không mềm dẻo nhý PE

Mỗi loại bao bì khác nhau thì có tính thấm không giống nhau và thường biến thiên ở một khoảng khá rộng Tính thấm của một loại bao bì thường phụ thuộc các yếu tố: độ dày màng, nhiệt độ, độ ẩm môi trường Do đó, việc nghiên cứu để có thể lựa chọn loại bao bì phù hợp cho từng loại nông sản là cần thiết Bảng 2.5 dưới đây thể hiện ảnh hưởng của độ dày đến tính thấm của màng LDPE

Bảng 2.5 Ảnh hưởng của độ dày và nhiệt độ đến tính thấm của các loại màng

bao gói.[4]

Tên

màng

Ðộ dày (µm)

(Chú thích: đơn vị mlO2/m 2 24h.atm, mlCO2/m 2 24h.atm)

2.5 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng các phương pháp bảo quản gừng trên thế giới và ở Việt Nam liên quan đến đề tài.

2.5.1 Trên thế giới

Bảo quản bằng bao bì kết hợp nhiệt độ thấp là phương pháp bảo quản mới

có nhiều ưu điểm: thời gian bảo quản dài, ít ảnh hưởng đến chất lượng, giảm thiếu sử dụng hóa chất bảo quản… Vì vậy, phương pháp này đang được nghiên cứu để áp dụng cho nhiều loại nông sản khác nhau trong đó có gừng

Trên thế giới hiện nay có rất nhiều đề tài của các nhà khoa học nghiên cứu bảo quản gừng tươi sau thu hoạch Điển hình như năm 1995, Mukherjee và các

phương pháp chiếu xạ gamma kết hợp bao gói bằng bao bì PE Kết quả cho thấy việc sử dụng bao bì PE đã có tác dụng hạn chế tổn thất khối lượng lên đến 10%, duy trì chất lượng gừng và không xuất hiện hiện tượng nảy mầm trong 2 tháng bảo quản ở điều kiện nhiệt độ môi trường (25 - 30°C)

Tiếp đó năm 1998, Moon-Cheol Jeong, Se-Eun Lee và cộng sự [18] nghiên cứu những thay đổi chất lượng của củ gừng lưu trữ tại 3 nhiệt độ (70C, 120C,

có triệu chứng tổn thương lạnh sau 30 ngày bảo quản, sau đó hư hỏng ở 90 ngày

giảm hao hụt khối lượng, màu sắc vỏ củ, tỷ lệ mọc mầm biến đổi thấp hơn so với các công thức khác Với nhiệt độ bảo quản 120C và độ ẩm 95% thời gian bảo quản gừng tươi lên đến 5 tháng

Cũng trong khoảng thời gian nay, các tác giả Bea Nahmgung, Dong –Man Kim và cộng sự (1999) ở Hàn Quốc [23] đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của độ dày bao bì đến thời hạn bảo quản của gừng Kết quả cho thấy bao bì LDPE độ dày 0,04 mm có hiệu quả trong việc ngăn chặn hiện tượng mọc mầm, hiện tượng đọng ẩm trên bao bì, kéo dài thời gian bảo quản và duy trì chất lượng gừng Theo công bố của Hun Sik Chung và Kwang-Deog Moon (2011) [17] Khi nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ đục lỗ của bao bì LDPE kết hợp với nhiệt độ thấp

đục 2 lỗ (P-2) và bao bì đục 12 lỗ (P-12) thì khả năng nảy mầm và thối rữa thấp hơn so với bao bì không đục lỗ (P-0) Đối với sự biến đổi màu sắc của củ P-2 và P-12 cho màu sắc tốt và ít biến đổi trong suốt thời gian bảo quản Hàm lượng pH không bị ảnh hưởng bởi điều kiện bảo quản bao bì có đục lỗ Tuy nhiên, tỷ lệ hao hụt khối lượng ở P-12 cao hơn so với P-2 và P-0 Nhìn chung kết quả thu được cho thấy bảo quản gừng tươi sử dụng màng bao LDPE với độ dày 40 µm

và được đục 2 lỗ ( mỗi bên túi đục 1 lỗ), mỗi lỗ đường kín 5 mm Bảo quản ở nhiệt độ 12 ± 10C và độ ẩm 95±2% kéo dài thời gian bảo quản lên đến 5 tháng Với nghiên cứu sự biến đổi sinh hóa và các hoạt động chống oxy hóa đối với gừng sau thu hoạch ở các nhiệt độ khác nhau (250C, 140C, 40C) của R.S Policegouda và cộng sự (2007) [28] đã kết luận rằng: gừng bảo quản ở nhiệt độ thấp 140C và 40C tỷ lệ nảy mầm thấp hơn so với bảo quản ở nhiệt độ 250C Bên cạnh đó hàm lượng nước của củ giảm từ 30 – 36% so với nhiệt độ thường Tuy

nhiên, thân củ có dấu hiệu bị tổn thương lạnh ở mẫu bảo quản 40C, tính chất vật

lý và cơ lý cũng như tính chống oxy hóa xuống cấp nhanh chóng đối với gừng

trong 4 – 5 tháng, trong khi ở nhiệt độ 250C chỉ bảo quản được 2 tháng

2.5.2 Ở Việt Nam

Hiện nay ở nước ta đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng phương pháp bảo quản bằng bao bì cũng như bảo quản ở nhiệt độ thấp cho nhiều loại nông sản khác nhau và đạt được kết quả cao Tuy nhiên với đối tượng củ gừng các nghiên cứu và kết quả thu được còn nhiều hạn chế

Năm 2005, Nguyễn Văn Mười và cộng sự [9] đã nghiên cứu ảnh hưởng của các loại bao bì đến chất lượng cam sành trong thời gian tồn trữ Cam sành sau khi thu hoạch được tồn trữ ở nhiệt độ 4 - 6°C và được bao gói bằng 3 loại bao bì LDPE, HDPE, PP với 3 độ dày khác nhau (0,03 mm; 0,04 mm; 0,05 mm) Kết quả cho thấy cam sành tồn trữ trong bao bì LDPE dày 0,04 mm có thể giữ trạng thái tươi tốt và thành phần dinh dưỡng ít biết đổi nhất trong 9 tuần

Th.S Nguyễn Tuấn Anh và cộng sự [1], nghiên cứu ứng dụng công nghệ Modifile atmosphere packaging bảo quản nhãn tươi ở nhiệt độ thấp Kết quả thu

được chất lượng của nhãn, màu sắc vỏ quả vẫn giữ được ổn định, đạt được khả năng chấp nhận cao của người tiêu dùng

Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý kết hợp nước nóng, hóa chất, bao gói và bảo quản lạnh đến phẩm chất và thời gian tồn trử của cam sành (Citrus nobilis Lour) Nguyễn Trường An đã cho thấy kết quả rằng: xử lý bề mặt bằng nước

màng chitosan phân tử cao, bao gói LDPE độ dày 40µm không đục lỗ và bảo quản ở 10 - 120C là phương pháp tối ưu nhất có thể tồn trữ quả đến 10 tuần mà chất lượng của quả ít biến đổi, tỷ lệ tổn thất khối lượng thấp (2,78%), độ Brix và hàm lượng vitamin C vẫn duy trì ở mức cao, chiều dày vỏ ít thay đổi, màu sắc của vỏ vẫn còn xanh tươi và thịt quả vẫn còn chấp nhận được [2]

Bên cạnh đó, Nguyễn Minh Thủy, Nguyễn Phú Cường đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và bao bì đến khả năng tồn trữ của chôm chôm nhãn ở huyện chợ Lách, tỉnh Bến Tre Kết quả cho thấy chôm chôm nhãn bảo quản

chỉ tiêu không có sự biến động nhiều như hàm lượng chất khô hòa tan, hàm lượng đường, axit Và đạt được khả năng chấp nhận cao của người tiêu dùng [13]

Với những kết quả đã đạt được của các nhà nghiên cứu trên, Nguyễn Nhật Minh Phương và cộng sự (2006) đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và bao

bì đến chất lượng và thời gian bảo quản xoài Hòa Lộc Quả xoài được thu hoạch

ở độ tuổi từ 95 - 100 ngày (được tính từ sau khi hoa nở) Và được lưu trữ ở các khoảng nhiệt độ 8 - 100C, 10 - 120C, 12 - 140C (RH ≈ 50%) kết hợp việc sử dụng bao LDPE (25.10-2 x 35.10-2 x 5.10-6 m) đục lỗ Tỷ lệ đục lỗ: 0,3%; 0,5%; 1% và 1,5% (so với tổng diện tích bao bì) Các lỗ được bố trí đều đặn ở hai bên mặt của bao bì với các đường kính lỗ tương ứng 1mm, 2mm, 3mm, 4mm và 5mm Kết

LDPE Việc tạo ra các lỗ có đường kính 3mm trên bề mặt bao bì với tỷ lệ đục lỗ 0,5% cho thấy hiệu quả trong việc ngăn chặn sự đọng ẩm nhưng làm tăng hao hụt khối lượng trái xoài (13,11%) Quả xoài có thể giữ được chất lượng và giá trị cảm quan đến 32 ngày [15]

2.6 Nhận xét chung

Qua những tài liệu và các công trình trong nước và trên thế giới liên quan đến nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì và nhiệt độ thấp đến chất lượng và thời hạn bảo quản gừng tươi sau thu hoạch, chúng tôi nhận thấy:

- Ở nước ta củ gừng đang dần được phát triển mạnh, với diện tích, sản lượng cũng như chất lượng ngày càng tăng Tuy nhiên, sản phẩm sản xuất ra có thời hạn bảo quản ngắn do quả có đặc tính dễ hư hỏng Vì vậy, cần chú trọng đến khâu xử lý ngay sau khi thu hoạch và áp dụng các phương pháp bảo quản hợp lý để đảm bảo chất lượng của nông sản, cũng như góp phần kéo dài thời gian bảo quản

- Các công trình nghiên cứu và ứng dụng của các loại bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp nhằm kéo dài thời hạn bảo quản gừng tươi trên thế giới rất phong phú và đa dạng Tuy nhiên, ở Việt Nam các nghiên cứu về lĩnh vực này chưa có

- Việc giữ được độ cứng, màu sắc, mùi vị theo mong muốn là nhân tố quan trọng trong quá trình bảo quản Theo các tài liệu và nghiên cứu được tổng hợp trên thì việc áp dụng bảo quản bằng các loại bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp tác động tốt đến giá trị cảm quan và chất lượng của củ trong quá trìnhbảo quản

- Với tổng quan tình hình nghiên cứu nêu trên, nội dung đề tài này chúng tôi tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp đến chất lượng và thời hạn bảo quản gừng tươi sau thu hoạch.

PHẦN 3

3.1 Đối tượng nghiên cứu

3.1.1 Nguyên liệu

Gừng được trồng ở huyện Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị sau khi thu hoạch được vận chuyển về phòng thí nghiệm khoa Cơ khí – Công nghệ, trường Đại Học Nông Lâm, Đại Học Huế Nguyên liệu gừng trước khi bảo quản được mô tả

ở hình 2.6

Hình 2.6 Gừng nguyên liệu 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Thí nghiệm được bố trí tại phòng thí nghiệm Khoa Cơ khí – Công nghệ, Trường Đại Học Nông Lâm, Đại Học Huế

3.1.3 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu

- Thiết bị đo cường độ màu: máy đo màu quang phổ cầm tay NF333 do hãng Nippon Densoku – Nhật Bản sản xuất

- Thiết bị đo cường độ CO2 và O2 ICA do Anh sản xuất

- Thiết bị đo độ cứng Shimpo sản xuất tại Mỹ

- Chiết quang kế cầm tay

- Bao bì ( LDPE, HDPE, PP) với những độ dày khác nhau đặt mua tại công

ty TNHH thương mại và sản xuất bao bì Hà Nội

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát biến đối của một số thành phần hóa học cơ bản của gừng tươi sau thu hoạch

- Nghiên cứu ảnh hưởng của loại bao gói kết hợp với nhiệt độ thấp đến thời hạn bảo quản gừng tươi sau thu hoạch

- Nghiên cứu ảnh hưởng của bề dày bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp đến thời hạn bảo quản gừng tươi sau thu hoạch

- Đề xuất quy trình bảo quản gừng tươi sau thu hoạch

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp lấy mẫu

Phương pháp lấy mẫu tại hiện trường: phương pháp lấy mẫu được xác định bằng tính chất cảm quan, mẫu không được trầy xước, phải đảm bảo độ cứng, không có dấu hiệu bị bệnh Mẫu phải đồng đều về độ cứng và màu sắc

Phương pháp lấy mẫu tại phòng thí nghiệm: gừng sau khi được đưa đến phòng thí nghiệm phải được phân loại và lọai bỏ những củ không đạt yêu cầu Tiến hành xử lý sơ bộ rồi sau đó tiến hành lấy mẫu theo phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên

3.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm 1: nghiên cứu ảnh hưởng của loại bao bì kết hợp nhiệt độ thấp

đến thời hạn bảo quản gừng tươi Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồhình 3.1

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1

(ĐC): mẫu không bao gói

(PP): mẫu bao gói bằng túi PP

(LDPE): mẫu bao gói bằng túi LDPE

(HDPE): mẫu bao gói bằng túi HDPE

GỪNG TƯƠI THÀNH PHẨM

BẢO QUẢN LẠNH (120C, độ ẩm 80 – 85%)

ĐÓNG BAO BÌ

Gừng tươi sau khi nhập về được tiến hành phân loại, lựa chọn những củ đồng đều về kích thước, màu sắc và độ chín thu hoạch, loại bỏ những củ không đạt yêu cầu như bị hư, thối Sau đó ta tiến hành xử lý sơ bộ bằng cách rửa sạch bằng nước và để ráo (khoảng 15 phút) Tiếp theo đem ngâm vào dung dịch chlorine 1000ppm rồi để ráo Tiếp đến tiến hành phân thành 4 lô riêng biệt và ta tiến hành bao gói bằng nhưng loại bao bì khác nhau (PP, LDPE, HDPE) và một mẫu không bao gói để đối chứng Mỗi loại bao bì đều được đục lỗ với một tỉ lệ như nhau, đục mỗi bao 2 lỗ (đục mỗi bên bao một lỗ), mỗi lỗ đường kính 5mm Sau khi bao gói xong, tất cả các mẫu đều được cho vào thùng carton để hở và thoáng khí.

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện với 3 lần lặp, các mẫu được bố trí trên cùng một diện tích và tiến hành xử lý cùng một thời điểm

Sau đó ta tiến hành cho tất cả các mẫu vào kho lạnh và được bảo quản ở cùng một điều kiện: nhiệt độ 120C và độ ẩm 80 - 85%

Định kỳ 10 ngày phân tích mẫu 1 lần đến khi mẫu hư hỏng Mẫu được sử dụng để phân tích các chỉ tiêu như: cường độ hô hấp, hao hụt khối lượng, tỷ lệ mọc mầm, hàm lượng nước trong thịt quả, màu sắc, hàm lượng đường khử, axit tổng số, vitamin C, hàm lượng chất khô hòa tan Bx

Thí nghiệm 2: nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày bao bì kết hợp nhiệt độ

thấp đến thời hạn bảo quản gừng tươi Thí nghiệm được tiến hành theo sơ

đồ hình 3.2

Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2

Trong đó:

(ĐC): mẫu không bao gói

LDPE 30 µm: mẫu bao gói bằng túi LDPE dày 30 µm

LDPE 40 µm: mẫu bao gói bằng túi LDPE dày 40 µm

LDPE 50 µm: mẫu bao gói bằng túi LDPE dày 50 µm

Gừng tươi sau khi nhập về được tiến hành phân loại, lựa chọn những củ đồng đều về kích thước, màu sắc và độ chín thu hoạch, loại bỏ những củ không đạt yêu cầu như bị hư, thối Sau đó ta tiến hành xử lý sơ bộ bằng cách rửa sạch bằng nước và để ráo (khoảng 15 phút) Tiếp theo đem ngâm vào dung dịch chlorine 1000ppm rồi để ráo Tiếp đến ta tiến hành phân thành 4 lô riêng biệt, bao gói bằng bao bì LDPE (theo kết quả thu được ở thí nghiệm 1) với mỗi lô là những độ dày khác nhau (30 µm, 40 µm, 50 µm ) và một mẫu không bao gói để

GỪNG THƯƠNG

PHẨM

BẢO QUẢN LẠNH (120C, độ ẩm 80 – 85%)ĐÓNG BAO BÌ

tiến hành đối chứng Mỗi loại bao bì đều được đục lỗ với một tỉ lệ như nhau, đục mỗi bao 2 lỗ (đục mỗi bên bao một lỗ), mỗi lỗ đường kính 5mm Sau khi bao gói xong, tất cả các mẫu đều được cho vào thùng carton để hở và thoáng khí.Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện với 3 lần lặp, các mẫu được bố trí trên cùng một diện tích và tiến hành xử lý cùng một thời điểm

Sau đó ta tiến hành cho tất cả các mẫu vào kho lạnh và được bảo quản ở cùng một điều kiện: nhiệt độ 120C và độ ẩm 80 - 85%

Định kỳ 10 ngày phân tích mẫu 1 lần đến khi mẫu hư hỏng Mẫu được sử dụng để phân tích cá chỉ tiêu như: cường độ hô hấp, hao hụt khối lượng, tỷ lệ mọc mầm, hàm lượng nước trong thịt quả, màu sắc, hàm lượng đường khử, axit tổng số, vitamin C, hàm lượng chất khô hòa tan Bx

3.4 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu

3.4.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu cơ lý

3.4.1.1 Xác định cường độ hô hấp [14]

- Cường độ hô hấp được xác định bằng thiết bị đo nồng độ CO2 và O2 ICA

do Anh sản xuất

hấp trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị thể tích

- Cách tiến hành: được trình bày ở mục 1.1, phụ lục 1

3.4.1.2 Sự thay đổi màu sắc [14]

Sử dụng thiết bị đo màu Spectro photometer NF333 (Nhật Bản) để xác định màu sắc của quả

Nguyên tắc: cường độ màu làm việc dựa trên nguyên lý đo màu sắc theo hệ thống Cielab Hệ thống Cielab sử dụng 3 trị số L, a, b, trong đó:

+ L là độ sáng của củ gừng, có giá trị từ 0 (tối đen) đến +100 (trắng tinh).+ a là tọa độ màu trên trục đỏ - lục, thông số giá trị đo được từ -60 (xanh

Hình 3.3 Không gian màu Cielab

Cách tiến hành: được trình bày ở mục 1.2, phụ lục 1

3.4.1.3 Xác định hao hụt khối lượng

Nguyên tắc: hao hụt khối lượng được xác định bằng cách đo bằng cân

- Cách tiến hành: trình bày ở mục 1.5, phụ lục 1

3.4.2.2 Hàm lượng nước trong thịt củ [11]

- Nguyên tắc: hàm lượng nước của củ gừng được xác định theo phương pháp sấy đến khối lượng không đổi

- Cách tiến hành: trình bày ở mục 1.6, phụ lục 1

I

II IV

III

3.4.2.3 Hàm lượng axit tổng số [8]

- Nguyên tắc: sử dụng phương pháp trung hòa, chuẩn độ trực tiếp axit trong các mẫu bằng dung dịch natri hydroxide với chỉ thị phenolphtalein

- Cách tiến hành: trình bày ở mục 1.7, phụ lục 1

3.4.2.4 Hàm lượng chất khô hòa tan tổng số [9]

Nguyên tắc: sử dụng chiết quang kế để xác định hàm lượng chất khô trong mẫu

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Tính chất cơ lý và hóa học cơ bản của củ gừng tươi trước khi bảo quản.

4.1.1 Tính chất cơ lý của gừng sau thu hoạch

Bảo quản gừng sau thu hoạch với mục đích đảm bảo chất lượng và kéo dài thời hạn bảo quản Công tác bảo quản sau thu hoạch chịu tác động bởi nhiều yếu

tố (nhiệt độ, độ ẩm, thời gian…) Tuy nhiên, trong các nhân tố thì chỉ tiêu cơ - sinh lý ảnh hưởng lớn đến kết quả bảo quản gừng tươi sau thu hoạch Vì vậy việc xác định các chỉ tiêu này đóng một vai trò quan trọng để làm cơ sở cho việc lựa chọn, phân loại và định hướng phương thức bảo quản Các chỉ tiêu được khảo sát gồm: cường độ hô hấp, sự thay đổi cường độ màu của vỏ quả

Kết quả khảo sát một số tính chất cơ lý của củ gừng sau thu hoạch được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 4.1 Một số tính chất cơ lý của củ gừng sau thu hoạch

củ còn đánh giá chất lượng của gừng trong quá trình bảo quản Trong suốt thời gian bảo quản màu sắc vỏ củ có xu hướng chuyển từ màu vàng tươi sang màu sẫm

Cường độ hô hấp của củ gừng sau khi thu hoạch đạt giá trị là 6,17 (ml

CO2 kg-1.h-1) Điều này hoàn toàn phù hợp với kết quả nghiên cứu của Paul Thomas (1995) [30] cường độ hô hấp của củ nằm trong khoảng 5,5 – 6,6 (ml

CO2.kg-1.h-1) Gừng là loại nông sản hô hấp không đột biến, vì vậy cường độ hô hấp giảm và không có sự biến đổi trong suốt thời gian bảo quản sau thu hoạch.

4.1.2 Thành phần hóa học cơ bản của củ gừng sau khi thu hoạch

Bên cạnh những yếu tố cơ lý đánh giá chất lượng cảm quan bên ngoài của

củ gừng, thì một số thành phần hóa học thể hiện giá trị dinh dưỡng của củ được trình bày ở bảng 4.2

Từ bảng số liệu trên cho ta một số nhận xét sau:

Hàm lượng nước trong củ gừng khá cao lên đến 82% Điều này gây khó khăn trong quá trình bảo quản Vì ở điều kiện độ ẩm cao từ 80 – 90% nấm mốc phát triển rất mạnh, dẫn đến củ gừng dễ bị thối hỏng Tuy nhiên trong quá trình bảo quản hàm lượng nước trong củ gừng giảm Nguyên nhân chủ yếu do bay hơi nước và lượng nước này mất đi không bù đắp lại được nên nó ảnh hưởng lớn đến trạng thái cũng như chất lượng của củ Vì vậy, việc tạo được điều kiện môi trường thuận lợi bằng các biện pháp kỹ thuật sẽ giúp hạn chế được việc thoát hơi nước làm héo úa sản phẩm và ức chế vi sinh vật tránh các hiện tượng thối hỏng, giữ lại được đặc tính cảm quan tốt cho sản phẩm [4]

Mặt khác hàm lượng nước và hàm lượng chất khô hòa tan là các yếu tố góp phần quyết định độ chín thu hoạch của củ Hàm lượng chất khô hòa tan tăng dần theo thời gian sinh trưởng của củ và cùng với sự mất nước hàm lượng này cũng tăng lên

Trong củ gừng hàm lượng axit tương đối thấp, theo kết quả thực nghiệm hàm lượng axit tổng số trong gừng là 0,25% Axit là thành phần góp phần tạo hương vị cho củ gừng và vừa là cơ chất góp phần cho quá trình hô hấp của củ

Từ bảng kết quả cho ta thấy trong củ gừng chứa một hàm lượng vitamin C đáng kể Giá trị này lên đến 13,64 mg%.Vitamin C rất tốt cho sức khỏe, vừa là một chất để tăng sức đề kháng cho cơ thể

Tóm lại, qua khảo sát một số tính chất cơ bản của gừng trước khi bảo quản chúng tôi nhận thấy rằng gừng đã đạt độ chín thu hoạch và đảm bảo tiêu chuẩn

để đưa vào nghiên cứu

4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại bao bì kết hợp nhiệt độ thấp (12 0 C) đến thời hạn và chất lượng của gừng tươi sau thu hoạch.

4.2.1 Ảnh hưởng của các loại bao bì kết hợp nhiệt độ thấp đến hao hụt khối lượng của gừng tươi sau thu hoạch.

Hao hụt khối lượng tự nhiên là hiện tượng tất yếu xảy ra trong bảo quản rau, củ quả nói chung cũng như củ gừng nói riêng Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự thoát hơi nước và tiêu hao các hợp chất chất hữu cơ khi củ hô hấp.Chúng tôi tiến hành khảo sát hao hụt khối lượng trên tất cả các mẫu Kết quả ảnh hưởng của các loại bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp đến hao hụt khối lượng giữa các công thức được thể hiện ở đồ thị hình 4.1 sau

Hình 4.1 Tỷ lệ hao hụt khối lượng của gừng trong thời gian bảo quản

Nhìn vào đồ thị hình 4.1 cho thấy tỷ lệ hao hụt khối lượng của các mẫu tăng dần trong suốt quá trình bảo quản Tỷ lệ này diễn ra khá chậm trong 20 ngày đầu tiên, sau đó tăng dần sau những ngày tiếp theo và các mẫu khác nhau

có tỷ lệ hao hụt khối lượng không giống nhau Cụ thể, mẫu đối chứng không bao gói tỷ lệ này tăng tương đối nhanh từ 0,389% ở ngày bảo quản thứ 10 và đạt giá trị cao nhất 9,232% đến ngày bảo quản thứ 70 Trong khi đó, các mẫu còn lại có bao gói tỷ lệ thấp hơn: mẫu LDPE 4,618%, mẫu HDPE 6,056% và mẫu PP đạt giá trị là 6,343%

Điều này chứng tỏ rằng bao bì có tác dụng tích cực trong việc làm giảm hao hụt khối lượng của củ trong quá trình bảo quản Nguyên nhân chủ yếu do tính thấm của bao bì, có khả năng ngăn cản sự thoát hơn nước của củ trong thời gian bảo quản và làm giảm đáng kể tỷ lệ hao hụt khối lượng Tuy nhiên, đối với các loại bao bì khác nhau, do tỷ trọng và khả năng thấm khí của bao bì là khác nhau nên tỷ lệ này cũng thay đổi không giống nhau.Cụ thể là:

Hao hụt khối lượng đối với mẫu bao gói LDPE có giá trị 6,980% ở ngày bảo quản thứ 80, trong khi HDPE va PP đạt giá trị 7,927% và 8,481%

Qua đó cho thấy bảo quản bằng bao gói kết hợp với nhiệt độ thấp (120C) có tác dụng làm giảm hao hụt khối lượng của củ gừng trong suốt thời gian bảo quản Kết quả này hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu của Han Sik-Chung, Kwang –Deog Moon (2011) [17] về nghiên cứu ảnh hưởng của bao gói đến chất lượng gừng tươi sau thu hoạch

4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp đến màu sắc của vỏ củ gừng trong thời gian bảo quản.

Màu sắc là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhằm đánh giá chất lượng của gừng tươi sau quá trình bảo quản Là yếu tố quyết định đến sự lựa chọn của người tiêu dùng trên thị trường

Sự biến thiên màu sắc vỏ củ được bảo quản trong các bao bì khác nhau ở nhiệt độ 120C được thể hiện ở hình 4.2:

Hình 4.2 Ảnh hưởng của các loại bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp(12 0 C)

đến độ Hue của vỏ củ gừng trong thời gian bảo quản

Dựa vào số liệu thực nghiệm thu được từ đồ thị hình 4.2 cho ta thấy:

Giá trị cường độ màu (độ Hue) có xu hướng giảm trong suốt thời gian bảo quản ở tất cả các mẫu Tuy nhiên các chỉ số biến động không lớn Mẫu bao gói thì màu sắc vỏ củ giảm chậm hơn, do tác dụng của bao bì làm hạn chế sự tiếp xúc bề mặt vỏ củ với oxy không khí, làm giảm quá trình oxy hóa các hợp chất polyphenol gây sẫm màu củ gừng

Ở ngày bảo quản thứ 70, các mẫu bao gói và không bao gói có sự khác biệt

64,1040, PP là 63,9110 Trong khi mẫu đối chứng là 63,2190

Mẫu bao gói LDPE giữ được màu sắc tốt hơn so với hai mẫu bao gói HDPE và PP Đến ngày thứ 80 màu sắc vỏ củ hai mẫu này sẫm dần, có giá trị độ Hue lần lượt là 63,8470, 63,4780 Trong khi mẫu LDPE có giá trị là 64,1970.Kết quả thực nghiệm này cho ta thấy rằng bảo quản bằng bao bì trong môi trường nhiệt độ thấp đã hạn chế sự biến đổi màu của vỏ củ gừng Kết quả này cũng hợp lý với công bố của tác giả Hun Sik Chung và cộng sự năm 2011 trong nghiên cứu về ảnh hưởng của MAP đến chất lượng bảo quản gừng sau thu hoạch [17] Trong đó cho kết quả tốt nhất là mẫu bao gói bằng LDPE, đã hạn chế sự sẫm màu của vỏ củ gừng so với các mẫu khác đến ngày thứ 90 với giá trị độ Hue

là 63,9660

4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì kết hợp nhiệt độ thấp đến hàm

lượng vitamin C trong quá trình bảo quản.

Vitamin C là chất dinh dưỡng rất dễ bị hao hụt trong quá trình bảo quản

Nó chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: thời gian sinh trưởng, điều kiện xử lí sau thu hoạch và chế độ bảo quản Sự biến đổi của hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản được thể hiện ở đồ thị hình 4.3 dưới đây:

Hình 4.3 Ảnh hưởng của các loại bao bì kết hợp nhiệt độ thấp (12 0 C) đến

hàm lượng vitamin C trong thời gian bảo quản

Qua đồ thị cho ta thấy hàm lượng vitamin C giảm dần trong thời gian bảo quản Tuy nhiên, đối với các mẫu bảo quản khác nhau thì sự thay đổi hàm lượng vitamin C khác nhau

Cụ thể, trong 10 ngày đầu bảo quản hàm lượng này thay đổi không có sự chênh lệch nhiều Mẫu không bao gói hàm lượng vitamin C đạt giá trị 10,462 mg%, còn các mẫu bao gói LDPE, HDPE, PP lần lượt có giá trị là 13,2 mg% ; 12,418 mg%; 11,244 mg%

So với các mẫu bao gói thì mẫu đối chứng có sụt giảm vitamin C lớn nhất, đạt 2,371 mg% sau 70 ngày bảo quản Tuy nhiên ở cùng thời điểm, mẫu bao gói

PP lại có giá trị khả quan hơn 3,667 mg% Trong khi hai mẫu bao gói HDPE và LDPE có hàm lượng vitamin C là 4,473 mg%; 6,233 mg%

Như vậy gừng bảo quản trong bao bì LDPE có hiệu quả trong việc làm chậm sự biến đổi vitamin C trong quá trình bảo quản đến ngày thứ 90 và đạt giá trị 4,497 mg% Quy luật này hoàn toàn phù hợp với biến thiên của cường độ sản sinh CO2 trong quá trình bảo quản, bởi lẽ vitamin C cũng là một thành phần acid hữu cơ của củ nên nó tham gia vào quá trình hô hấp trong củ [10]

4.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng bao bì kết hợp nhiệt độ thấp đến hàm lượng axit tổng số theo thời gian bảo quản.

Axit là một thành phần đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của nông sản sau thu hoạch Trong quá trình bảo quản hàm lượng axit tổng số biến động khá nhiều

Kết quả thực nghiệm phân tích sự biến đổi của hàm lượng axit tổng số trong thời gian bảo quản được thể hiện ở sơ đồ hình 4.4 dưới đây:

Hình 4.4 Ảnh hưởng của bảo bì kết hợp với nhiệt độ thấp (12 0 C) đến hàm

lượng axit tổng số.

Từ kết quả trên ta có nhận xét như sau

Trong thời gian đầu bảo quản hàm lượng axit tổng số có xu hướng giảm ở tất cả các mẫu [45] Trong đó, mẫu đối chứng giảm mạnh nhất và đạt giá trị

là 0,171%

Sau 30 ngày bảo quản hàm lượng axit tổng số trong tất cả các mẫu tăng Điều này phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Nhật Mười và cộng sư (2005) [9] khi nghiên cứu xác định sự biến động hàm lượng axit trong quá trình bảo quản cam sành đã cho thấy hàm lượng axit tổng số dao động khá nhiều trong quá trình bảo quản

Đến các ngày tiếp theo thì hàm lượng axit lại tiếp tục giảm cho đến khi mẫu hư hỏng Nguyên nhân do củ tham gia vào các quá trình trao đổi chất trong

đó chủ yếu là quá trình hô hấp và decacboxyl hóa, mặt khác giảm vì trong quá

trình bảo quản axit hữu cơ sụt giảm do chuyển hóa thành đường, các aminoacid, Tổng các axit hữu cơ trong củ giảm đi, tuy nhiên từng loại axit có thể tăng lên do những nguyên nhân khác nhau [4] Kết quả thực nghiệm như sau:

Mẫu đối chứng có xu hướng giảm nhanh và đạt giá trị 0,161% sau 70 ngày bảo quản Trong khi đó các mẫu có bao gói LDPE, HDPE, PP giảm tương đối chậm và đồng đều Giảm chậm và đồng đều nhất được tìm thấy ở mẫu sử dụng bao bì LDPE Cụ thể, đến ngày bảo quản thứ 90 hàm lượng axit ở mẫu này đạt 0,185%

Tóm lại, khi sử dụng bao bì LDPE bảo quản gừng trong điều kiện nhiệt độ thấp (120C) đã kìm hãm sự biến đổi hàm lượng axit trong suốt quá trình bảo quản

4.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp đến tỷ lệ mọc mầm của gừng trong thời gian bảo quản.

Trong quá trình bảo quản nông sản nói chung và gừng nói riêng thì hiện tượng mọc mầm là một điều hoàn toàn không mong muốn Khi gặp điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp củ gừng rất dễ mọc mầm Vì vậy để hạn chế hiện tượng mọc mầm, đảm bảo chất lượng của củ gừng thì chúng tôi thực hiện nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp đến khả năng mọc mầm của

củ Kết quả đã được thể hiện ở biểu đồ hình 4.5 dưới đây:

Hình 4.5 Ảnh hưởng của bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp (12 0 C) đến tỷ lệ

Dựa vào kết quả của đồ thị hình 4.5 cho ta thấy được rằng: trong những điều kiện bao gói khác nhau cho tỷ lệ mọc mầm giữa các mẫu không giống nhau Cụ thể là:

Đối với mẫu đối chứng không bao gói thì hiện tượng mọc mầm xảy ra nhanh hơn, mọc mầm bắt đầu xuất hiện ở ngày bảo quản thứ 40 đạt tỷ lệ 1,875%, với chiều dài mầm từ 0,5 – 1mm Tỷ lệ mọc mầm ngày càng tăng đến những ngày bảo quản tiếp theo, đạt giá trị cao nhất ở ngày bảo quản thứ 70 với giá trị 6,67% và chiều dài mầm là 2mm Tỷ lệ này đảm bảo tiêu chuẩn gừng loại

II của Codex Tuy nhiên, quá trình quan sát hiện tượng mọc mầm đối với mẫu đối chứng được dừng lại ở ngày thứ 70, do tỷ lệ hư hỏng đã vượt mức cho phép.Ngày bảo quản thứ 50, mọc mầm mới bắt đầu xuất hiện ở mẫu HDPE và

PP, với tỷ lệ khá thấp đạt giá trị lần lượt 0,83%; 1,66% và chiều dài mầm là 0,5mm Tuy nhiên đối với mẫu LDPE thì chưa thấy hiện tượng mọc mầm xuất hiện Quan sát đến ngày thứ 60 thì mẫu LDPE mới có dấu hiệu mọc mầm

Tỷ lệ mọc mầm của hai mẫu HDPE, PP tăng nhanh đến ngày thứ 80, có giá trị lần lượt là 6,66% và 7,5%, đảm bảo tiêu chuẩn gừng loại II theo Codex Nhưng trong thời gian này mẫu đã xuất hiện hiện tượng hư hỏng nên chúng tôi dừng quan sát tỷ lệ mọc mầm đối với hai mẫu này

Gừng bảo quản bằng màng bao LDPE đã hạn chế được thấp nhất hiện tượng mọc mầm xảy ra đến 90 ngày với tỷ lệ 5,83%, đạt tiêu chuẩn gừng loại II theo tiêu chuẩn Codex [21] Kết qủa này hoàn toàn hợp lý với nghiên cứu của Han – Sik Chung và Kwang – Deog Moon khi nghiên cứu về ảnh hưởng của phương pháp bao gói MAP đến tỷ lệ mọc mầm của gừng [21]

Hình 4.6 Hiện tượng mọc mầm ngày thứ 60 ở các mẫu bảo quản

4.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp đến tỷ lệ

hư hỏng của gừng trong thời gian bảo quản.

Tỷ lệ hư hỏng là điều tất yếu xảy ra trong quá trình bảo quản đối với tất cả các loại nông sản Đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính hiệu quả của phương pháp bảo quản Kết quả thực nghiệm đánh giá tỷ lệ hư hỏng của gừng trong thời gian bảo quản được mô tả ở biểu đồ 4.7 sau đây:

4 3

Hình 4.7 Ảnh hưởng của bao bì kết hợp với nhiệt độ thấp (12 0 C) đến tỷ lệ

hư hỏng của gừng trong thời gian bảo quản.

Kết quả thực nghiệm thể hiện ở biểu đồ hình 4.7 cho ta thấy rằng:

Tỷ lệ hư hỏng đối với mẫu đối chứng là lớn nhất so với các mẫu có bao gói

Do đó việc sử dụng bao gói là có hiệu quả

Thời gian càng dài thì tỷ lệ hư hỏng càng cao và mức độ hư hỏng ở các mẫu khác nhau là không giống nhau Cụ thể là: tỷ lệ hư hỏng đối với mẫu đối chứng không bao gói xảy ra nhanh nhất, ở ngày thứ 20 mẫu đã xuất hiện hiện tượng nhăn nheo ở đầu củ và đạt giá trị là 1,111%

Theo kết quả của quá trình thực nghiệm thì chúng tôi nhận thấy rằng, hiện tượng hư hỏng đối với các mẫu bao gói đến muộn hơn và đến ngày bảo quản thứ

40 các mẫu bao gói LDPE, HDPE, PP mới bắt đầu có dấu hiệu hư hỏng, biểu hiện cụ thể là hiện tượng nấm bệnh bắt đầu xuất hiện làm cho đầu củ bị thâm đen Tỷ lệ hư hỏng đối với các mẫu bao gói bằng LDPE, HDPE, PP ở ngày bảo quản thứ 40 có giá trị lần lượt là: 0,11%; 1,944%; 2,778% Trong khi đó mẫu đối chứng đạt giá trị là 6,111%

Mẫu đối chứng dừng bảo quản ở ngày thứ 70 với tỷ lệ hư hỏng đạt 17,778% Mẫu bao gói HDPE và PP với tỷ lệ hư hỏng là 11,667%; 12,778% và kết thúc quá trình bảo quản ở ngày thứ 80

Tỷ lệ hư hỏng của mẫu bao gói bằng LDPE đến chậm hơn, đạt giá trị là 10,278% ở ngày bảo quản thứ 90 Điều này chứng tỏ rằng màng bao gói LDPE

có hiệu quả tốt nhất và làm tỷ lệ hư hỏng đạt đến mức thấp nhất trong quá trình bảo quản Kết quả này hoàn toàn phù hợp với kết quả nghiên cứu của Moon-

Cheol Jeong và Dong - Man Kim khi nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì và độ ẩm đến bảo quản gừng [23]

Trong quá trình bảo quản có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện tương hư hỏng của gừng như trong quá trình xử lí và vận chuyển vô tình làm cho bề mặt

vỏ củ bị xây xát, cùng với bảo quản trong điều kiện có độ ẩm cao, dẫn đến nấm mốc và vi sinh vật phát triển làm cho củ gừng thối hỏng Việc sử dụng bao bì tác dụng hạn chế quá trình hô hấp, làm giảm quá trình tích tụ hơi nước tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển vi khuẩn và nấm mốc gây hư hỏng quả, do đó có có tác dụng hạn chế hư hỏng và kéo dài thời hạn bảo quản

4.2.7 Ảnh hưởng của các loại bao bì khác nhau kết hợp với nhiệt độ thấp đến giá trị cảm quan của củ gừng sau thời gian bảo quản.

Theo quan sát thực nghiệm trong quá trình bảo quản cho thấy, trạng thái cảm quan của củ có sự thay đổi khác nhau theo các công thức bảo quản Sự thay đổi này cũng là một chỉ tiêu để xác định thời hạn bảo quản gừng tươi

Đối với mẫu đối chứng, theo quá trình quan sát trong suốt thời gian bảo quản chúng tôi thấy rằng tỷ lệ hư hỏng đến sớm hơn, đầu củ nhăn nheo do mất nước nhiều Nấm mốc bắt đầu xuất hiện ở ngày 50, hiện tượng mọc mầm, mất nước càng ngày càng nhiều làm cho màu sắc củ sẫm lại, có nhiều điểm đen xám trên vỏ củ, mùi vị gừng đặc trưng giảm

Hình 4.8 Mẫu đối chứng ngày 50 Hình 4.9 Mẫu đối chứng ngày 70

Đối với mẫu PP, màu sắc vỏ củ vẫn còn giữ được màu vàng đặc trưng đến ngày thứ 50 Lúc này bắt đầu xuất hiện mốc trắng, làm cho đầu củ thâm đen Tuy chưa ảnh hưởng đến chất lượng củ nhưng nó làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm Hiện tượng mọc mầm làm cho củ tổn hao cơ chất, mất nước, làm đầu

củ nhăn nheo, màu sắc giảm Đến ngày 70 có hiện tượng đọng ẩm trên bề mặt

củ, củ bắt đầu chuyển màu Tỷ lệ nấm mốc tăng lên, mốc đen bắt đầu xuất hiện,