Nghiên Cứu Công Nghệ Sơ Chế Và Bảo Quản Rau Cải Chíp Sau Thu Hoạch

19 Bảng 4.1: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến chất lượng cảm quan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp.. 28 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng cảm qua

-  -

LƯỜNG THỊ NHƯ THÙY

Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SƠ CHẾ VÀ BẢO QUẢN RAU

CẢI CHÍP SAU THU HOẠCH”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm

Khóa học : 2010 - 2014

Thái Nguyên, 2014

-  -

LƯỜNG THỊ NHƯ THÙY

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SƠ CHẾ VÀ BẢO QUẢN RAU

CẢI CHÍP SAU THU HOẠCH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy

Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm

Khoa : Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Khóa học : 2010 – 2014

Người hướng dẫn : 1 TS Nguyễn Minh Nguyệt

Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch

2 KS Lưu Hồng Sơn Khoa CNSH & CNTP - ĐH Nông Lâm Thái Nguyên

Thái Nguyên, 2014

củng cố, trau dồi kiến thức đã học tập được ở trường Đồng thời giúp cho sinh viên tiếp xúc, học hỏi và rút ra những kinh nghiệm từ thực tế để trở thành một cán bộ tốt, có chuyên môn giỏi đáp ứng được nhu cầu của xã hội

Để hoàn thành Khóa luận này em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa CNSH&CNTP, đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo KS Lưu Hồng Sơn, người đã hướng dẫn chỉ bảo em tận tình để hoàn thành tốt bài khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô,các anh, các chị làm việc tại Viện cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, 126 phố Trung Kính, Trung Hòa, Cầu Giấy, Hà Nội, đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian em thực tập tại cơ sở để em có được kết quả thực tập như hôm nay

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình và bạn bè đã giúp

đỡ, động viên em trong suốt thời gian học tập và thực tập tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái nguyên, ngày 29 tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Lường Thị Như Thùy

ppm Đơn vị phần triệu (parts per milion)

SAM S- adenosyl methionine

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

Bảng 2.2: Ảnh hưởng của nhóm chức đến độ thấm khí O2 (Pascat B, 1986) 19 Bảng 2.3: Ảnh hưởng của mật độ tinh thể đến độ thấm khí O2 (Pascat B, 1986) 19

Bảng 4.1: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến chất lượng cảm quan

trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 28 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng cảm quan

trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 33 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của bao gói đến chất lượng cảm quan trong quá trình

bảo quản của rau cải chíp 39 Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng cảm quan trong quá trình

bảo quản của rau cải chíp 45

Hình 2.1: Cấu tạo phân tử 1-Methylcyclopropene (1-MCP) 14 Hình 2.2 Sơ đồ thấm khí của plastic film (Greengrass J, 1993) 20 Hình 4.1: Rau cải chíp nguyên liệu 27 Hình 4.2: Ảnh hưởng của bao gói đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo

quản của rau cải chíp 41 Hình 4.3: Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá

trình bảo quản của rau cải chíp 42 Hình 4.4: Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng acid trong quá trình bảo

quản của rau cải chíp 43 Hình 4.5: Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng vitamin C trong quá trình

bảo quản của rau cải chíp 44 Hình 4.6: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng trong

quá trình bảo quản của rau cải chíp 29 Hình 4.7: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng chất khô hòa

tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 30 Hình 4.8: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng acid trong

quá trình bảo quản của rau cải chíp 31 Hình 4.9: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng vitamin C

trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 32 Hình 4.10: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng trong

quá trình bảo quản của rau cải chíp 35 Hình 4.11: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng chất khô

hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 36 Hình 4.12: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng acid trong

quá trình bảo quản của rau cải chíp 37 Hình 4.13: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng vitamin C

trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 38 Hình 4.14: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo

quản của rau cải chíp 47

quản của rau cải chíp 49 Hình 4.17: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng vitamin C trong quá trình

bảo quản của rau cải chíp 50

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu về rau cải chíp 3

2.1.1 Nguồn gốc phân bố 3

2.1.2 Đặc điểm sinh thái 3

2.1.3 Giá trị dinh dưỡng của rau cải chíp 3

2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp trên thế giới và ở Việt Nam 4

2.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp trên thế giới 4

2.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp ở Việt Nam 5

2.3 Những biến đổi trong quá trình bảo quản rau cải chíp 5

2.3.1 Biến đổi sinh lý 5

2.3.1.1 Sự thoát hơi nước 5

2.3.1.2 Sự sinh nhiệt 6

2.3.1.3 Sự giảm khối lượng tự nhiên 6

2.3.2 Biến đổi sinh hoá 6

2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ của rau cải chíp 7

2.4.1 Ảnh hưởng của độ già thu hái 7

2.4.2 Nhiệt độ không khí 7

2.4.3 Độ ẩm tương đối của không khí 8

2.4.4 Sự sản sinh Etylen 8

2.4.4.1 Sinh tổng hợp etylen 8

2.4.4.2 Vai trò của etylene đối với sự già hóa của thực vật 9

2.4.4.3 Chất ức chế etylene 10

2.4.5 Ảnh hưởng của vi sinh vật đến quá trình bảo quản 10

2.4.6 Những tổn thương cơ học 11

2.5 Một số biện pháp bảo quản rau quả 11

2.5.3.1 Phương pháp bảo quản bằng kiểm soát khí (CA) 13

2.5.3.2 Phương pháp bảo quản MA (modified atmosphere) 13

2.5.3.3 Phương pháp phủ màng (coating) 13

2.5.3.4 Phương pháp bảo quản bằng phương pháp chiếu xạ 14

2.6 Giới thiệu về chất ức chế etylen 1-Methylcyclopropene (1-MCP) 14

2.6.1 Bản chất hóa học của 1-Methylcyclopropene 14

2.6.2 Cơ chế tác dụng của 1-MCP 15

2.6.3 Ứng dụng 1-MCP trong bảo quản rau, quả 16

2.7 Bao bì bảo quản rau 18

2.7.1 Màng chất dẻo (plastic film) 18

2.7.2 Độ thấm khí của màng chất dẻo 18

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

3.1 Đối tượng, nguyên vật liệu nghiên cứu 21

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21

3.1.2 Vật liệu nghiên cứu 21

3.1.2.1 Hóa chất 21

3.1.2.2 Thiết bị và dụng cụ 21

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 21

3.3 Nội dung nghiên cứu 21

3.4 Phương pháp nghiên cứu 21

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 21

3.4.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của 1-MCP đến chất lượng và thời gian bảo quản rau cải chíp 21

3.4.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì đến chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải chíp 22

3.4.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải chíp 23

3.4.1.4 Xây dựng quy trình công nghệ bảo quản rau cải chíp sau thu hoạch 23

3.4.2.3 Xác định hàm lượng chất khô hòa tan 24

3.4.2.4 Xác đinh hàm lượng acid hữu cơ tổng số (mg/%) 24

3.4.2.5 Xác định hàm lượng vitamin C (mg/%) 25

3.4.3 Phương pháp xông 1-MCP 26

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 26

Phần 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng và thời gian bảo quản rau cải chíp 27

4.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến chất lượng và thời gian bảo quản rau cải chíp 27

4.1.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 29

4.1.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 30

4.1.1.3 Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 31

4.1.1.4 Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 32

4.1.2 Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng và thời gian bảo quản rau cải chíp 33

4.1.2.1 Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 35

4.1.2.2 Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 36

4.1.2.3 Ảnh hưởng thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 37

4.1.2.4 Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 38

4.2 Ảnh hưởng của bao gói đến chất lượng và thời gian bảo quản 38

trình bảo quản của rau cải chíp 42

4.2.3 Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 43

4.2.4 Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 44

4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải chíp 45

4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 46

4.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 48

4.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 49

4.3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp 50

4.4 Quy trình chung sơ chế và bảo quản rau cải chíp sau thu hoạch 51

Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52

5.1 Kết luận 52

5.2 Kiến nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

Phần 1 LỜI MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Trong số những loại rau xanh được trồng phổ biến hiện nay, cải chíp là loại rau rất gần gũi với các món ăn của người Việt Nam Rau giòn, vị ngon, ngọt là thực phẩm dưỡng sinh, ăn vào có thể lợi trường vị, thanh nhiệt, lợi tiểu tiện và ngừa bệnh ngoài da Cải chíp chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như: vitamin A, B, C Lượng vitamin C của rau cải chíp đứng vào bậc nhất trong các loại rau… Ngoài ra, rau còn có tác dụng chữa bệnh như: phòng ngừa bệnh ung thư, giúp tiêu hóa tốt, tốt cho mắt, tăng cường hệ thống miễn dịch…Với những ưu điểm đó, rau cải chíp ngày càng được trồng và tiêu thụ rộng rãi trên thị trường, mang lại hiệu quả kinh tế cao Vì vậy việc kéo dài thời hạn sử dụng và hạn chế mức độ tổn thất của rau cải chíp là một việc làm quan trọng

và rất có ý nghĩa của công nghệ sau thu hoạch

Tuy nhiên, rau cải chíp sau thu hoạch bị tổn thất cao, rất khó bảo quản, nhanh vàng hóa Nguyên nhân gây hư hỏng chủ yếu như: nhiệt độ, độ ẩm của môi trường bảo quản, dập nát do thu hái, vận chuyển,… và etylene là một yếu

tố tác động mạnh đến chất lượng rau cải chíp sau thu hoạch Etylen là một hooc môn có vai trò điều khiển quá trình già hóa trong tế bào thực vật Ngoài

ra, etylene còn làm tăng cường độ hô hấp, làm giảm lượng chất khô dự trữ trong rau, kích thích sự xuất hiện của các vi sinh vật gây thối hỏng, làm giảm giá trị thương phẩm của sản phẩm Với các thiệt hại mà etylene gây ra cho nông sản nói chung và rau cải chíp nói riêng thì việc hạn chế sự có mặt của ethylene trong quá trình bảo quản là rất cần thiết vì việc ức chế hoạt động của etylen nội sinh cũng đồng nghĩa với việc giảm tổn thất của rau sau thu hoạch, kéo dài thời hạn sử dụng sau thu hái Đối với sản phẩm rau quả, bên cạnh yêu cầu rau phải sạch, hấp dẫn về hình thức (tươi, sạch bụi bẩn, tạp chất), người tiêu dùng còn yêu cầu an toàn về chất lượng và đảm bảo an toàn về vệ sinh thực phẩm

Nhằm làm giảm tổn thất, đồng thời nâng cao giá trị của sản phẩm rau

cải chíp sau thu hoạch, đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sơ chế và bảo quản

rau cải chíp sau thu hoạch” tiến hành nghiên cứu, xác định các chế độ,

thông số công nghệ, hạn chế những tác động xấu của etylene, từ đó kéo dài thời gian bảo quản, giảm tổn thất và duy trì chất lượng của rau sau thu hoạch

1.2 Mục đích và yêu cầu

1.2.1 Mục đích

Nghiên cứu được chế độ xử lý và thông số công nghệ sơ chế và bảo quản rau cải chíp nhằm duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản rau cải chíp sau thu hoạch

1.2.2 Yêu cầu

- Nghiên cứu được chế độ và các thông số xử lý 1- MCP cho bảo quản rau cải chíp

- Nghiên cứu lựa chọn được thông số bao gói cho bảo quản rau cải chíp

- Nghiên cứu xác định được nhiệt độ bảo quản rau cải chíp

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

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về rau cải chíp

2.1.1 Nguồn gốc phân bố

Cải chíp hay cải bẹ trắng (Brassica rapa chinensis), là một loài cải

thuộc họ cải cùng họ với cải thảo, cải bẹ xanh Cải chíp có nguồn gốc ở Trung Quốc và được du nhập vào Việt Nam từ trước thế kỷ 15 Cải chíp là loại rau rất gần gũi với các món ăn của người Việt Nam [18]

2.1.2 Đặc điểm sinh thái

Cải chíp mọc cao khoảng 23 cm, lá ở gốc, lá to, cuống dày, màu xanh nhạt, có nhiều gân, gân giữa trắng, nạc; phiến hình bầu dục nhẵn có nhiều nước, hoa nhỏ màu vàng mọc trên các cuống cao Cải chíp có vị ngọt, tính mát, không độc, giúp giải nhiệt và ngừa bệnh ngoài da Trong thành phần cấu tạo chất thì cải chíp ít năng lượng (20cal/30gr), giàu acid folic, kali,

calcium, vitamin C, vitamin A [18]

2.1.3 Giá trị dinh dưỡng của rau cải chíp

Rau cải chíp không chỉ là loại rau quen thuộc để chế biến nên những món ăn ngon mà còn chứa nhiều thành phần dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe Rau cải chíp còn có rất nhiều vitamin A, B, D, K, chất caroten, anbumin, a-xit nicotic và là một trong những loại rau mà các nhà dinh dưỡng khuyên mọi người nên dùng thường xuyên để bảo vệ sức khỏe và phòng chống bệnh tật

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng chính trong 100g cải chíp

(Nguồn: Cơ cở dữ liệu dinh dưỡng của USDA)

2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp trên thế giới và ở Việt Nam 2.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp trên thế giới

Rau cải chíp là rau được ưa chuộng ở nhiều quốc gia trên thế giới, sản lượng tiêu thụ lớn Các nước sản xuất rau cải chíp lớn như Trung Quốc, Hàn Quốc, Indonexia, Ấn Độ, Thái Lan, ngoài ra còn một số nước khác như Malayxia, Sri Lanka, Nhật Bản [17]

Trung Quốc là nước tiêu dùng lớn nhất đồng thời cũng là nước sản xuất

và xuất khẩu rau cải chíp lớn nhất Năm 1995 tổng diện tích trồng rau cải chíp của Đài Loan là 188 nghìn ha và sản lượng là 2,8 triệu tấn với năng xuất bình quân gần 15 tấn/ha Giá trị sản lượng rau năm 1995 đạt 1,14 tỷ USD, chiếm 11% giá trị sản xuất của ngành nông nghiệp Sản lượng rau sản xuất chủ yếu

tiêu dùng trong nước Năm 1995 lượng tiêu dùng trong nước là 2,5 triệu tấn, phần còn lại 0,3 triệu tấn là xuất khẩu [17]

Ở Hàn Quốc tổng giá trị sản xuất rau tính đến năm 1995 là khoảng 8 tỷ USD so với tổng diện tích gieo trồng là 356 nghìn ha Trong suốt thời kỳ 1970- 1995, tuy tổng diện tích đất trồng trọt giảm 10,6% nhưng diện tích trồng rau vẫn tăng là 1,46 lần [17]

Ở Indonexia tổng diện tích reo trồng rau năm 1991 là 776, 6 nghìn ha với sản lượng là 4,38 triệu tấn Từ năm 1982- 1991 sản lượng bình quân mỗi năm tăng là 8,2% và diện tích tăng là 2,4% Tuy nhiên năng xuất vẫn còn thấp Phần lớn rau của Indonexia được xuất khẩu sang Singapore và Malaysia, năm 1992 giá trị xuất khẩu rau là 32,8 triệu USD gấp 8 lần năm 1982 [17]

2.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp ở Việt Nam

Việt Nam là nước nông nghiệp có khí hậu, đất đai phù hợp với điều kiện trồng rau, rau cải chíp là rau được ưa chuộng trong mỗi gia đình, lượng tiêu thụ ở nước ta là rất lớn, vì thế rau cải chíp được trồng ở rất nhiều nơi trên khắp cả nước, như ở Bắc Giang, Hà Nội, Hưng Yên…

Ở nước ta, rau cải chíp là một loại cây rất phổ biến, được trồng trong nhiều vườn gia đình phục vụ cho bữa ăn thường ngày Ngoài lượng rau cải chíp được sử dụng trong nước thì hàng năm có hàng trăm tấn rau cải chíp được xuất khẩu ra nước ngoài, chủ yếu xuất khẩu sang Đài Loan, Singapore, Mỹ,… Năm 2009, kinh ngạch xuất khẩu rau cải chíp đạt 1,9 triệu USD (Tổng công ty rau quả Việt Nam, 2010)

2.3 Những biến đổi trong quá trình bảo quản rau cải chíp

2.3.1 Biến đổi sinh lý

2.3.1.1 Sự thoát hơi nước

Cũng như các loại rau ăn lá khác, hàm lượng nước có chứa trong rau cải chíp rất lớn và chủ yếu ở dạng tự do, vì vậy trong quá trình tồn trữ xảy ra

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

sự trương nước làm cho rau ở trạng thái héo, từ trạng thái héo này rau có thể tươi trở lại nếu có sự bù đắp nước kịp thời [4]

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

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

đó ánh sáng là các yếu tố làm tăng nhiệt độ và tăng độ mở khí khổng khiến cho rau thoát nước càng nhanh Sự tổn thương do va đập cơ học, nấm bệnh cũng là một trong các nguyên nhân làm tăng sự mất nước, sự thoát hơi tỉ lệ thuận với mức độ dập nát và làm cho rau hư hỏng nhanh Trong quá trình vận chuyển do các va đập cơ học như cọ xát, buộc chặt sẽ làm lá rau cải chíp bị dập nát, vì vậy sẽ làm cho tốc độ mất nước của rau xảy ra rất nhanh Trong quá trình bảo quản, tồn trữ sự mất nước xảy ra theo các giai đoạn khác nhau:

Ở giai đoạn đầu (ngay sau khi thu hái) quá trình mất nước xảy ra mạnh mẽ do mất nguồn cung cấp nước từ cây mẹ, giai đoạn giữa tốc độ mất nước giảm đi

và đến giai đoạn cuối (khi bắt đầu hư hỏng) thì lại tăng lên Độ ẩm giảm hay nhiệt độ tăng lên đều làm tăng sự thoát hơi nước [6]

2.3.1.2 Sự sinh nhiệt

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

2.3.1.3 Sự giảm khối lượng tự nhiên

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

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

độ ẩm, bao bì, phương pháp bao gói thì bao bì là yếu tố quan trọng nhất đối với sự giảm khối lượng tự nhiên [3]

2.3.2 Biến đổi sinh hoá

lượng cung cấp cho mọi hoạt động sống của cơ thể cũng như tạo thành các sản phẩm trung gian cho quá trình sinh tổng hợp trong cơ thể [6]

Bản chất hoá học của hô hấp là quá trình oxi hoá phức tạp, trải qua hàng loạt phản ứng sinh hoá kế tiếp nhau dưới sự xúc tác của các loại enzyme Trong trường hợp bảo quản rau tồn tại hai loại hô hấp, đó là hô hấp hảo khí và hô hấp yếm khí Hô hấp hảo khí làm giảm lượng chất khô trong nguyên liệu, gây tổn thất về mặt kinh tế, còn hô hấp yếm khí tạo ra các sản phẩm trung gian gây biến đổi màu mùi của sản phẩm làm giảm chất lượng sản phẩm [6]

Sau khi thu hoạch, rau cải chíp vẫn tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống, làm tiêu hao các chất dinh dưỡng tích lũy nhưng các chất hữu cơ đã tiêu hao không được bù đắp lại Hô hấp làm biến đổi thành phần hóa sinh, tiêu hao vật chất dự trữ, làm giảm chất lượng dinh dưỡng, cảm quan của rau Ngoài ra, quá trình hô hấp còn giải phóng ra môi trường xung quanh một lượng nhiệt, hơi nước, thúc đẩy quá trình hư hỏng hô hấp cong thúc đẩy quá trình già hóa, rút ngắn tuổi thọ của rau [3]

2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ của rau cải chíp

2.4.1 Ảnh hưởng của độ già thu hái

Độ già thu hái ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng bảo quản rau cải chíp

Độ già ảnh hưởng đến những thay đổi về sinh hóa chủ yếu trong quá trình phát triển và bảo quản gồm những thay đổi về màu sắc, trạng thái, mùi, hoạt động hô hấp, hàm lượng nước Ở các độ già khác nhau thì chất lượng cảm quan và thành phần hóa học của rau cải chíp cũng thay đổi theo [6]

Nhiệt độ của rau sau khi thu hoạch thường gần bằng nhiệt độ của không khí Ở nhiệt độ này, các hoạt động hô hấp của rau rất cao Hô hấp tăng cao không những tạo ra nhiệt quanh sản phẩm mà còn sử dụng hầu hết các chất dinh dưỡng tích lũy trong rau Vì vậy, sau khi thu hoạch, để tăng tuổi thọ bảo quản và đảm bảo chất lượng của rau cần hạ thấp nhiệt độ bảo quản rau xuống

ngưỡng nhiệt độ tối ưu cho tồn trữ rau, tại nhiệt độ đó, cường đô trao đổi chất của rau là thấp nhất và không làm ảnh hưởng nhiều đến hoạt động sinh lý và biến đổi hóa sinh bình thường của rau [6]

2.4.3 Độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí trong phòng tồn trữ có ảnh hưởng đáng

kể đến sự thoát hơi nước của rau Quá trình thoát hơi nước là do sự chênh lệch về hàm lượng nước giữa môi trường trong và ngoài của rau [3]

Nước là thành phần chủ yếu trong rau cải chíp, khi mất nước sẽ làm mất

độ tươi và gây héo rau, ảnh hưởng đến giá trị cảm quan và giá trị thương mại [3]

Khi nhiệt độ hay độ ẩm bảo quản của nông sản thay đổi đột ngột từ lạnh sang nóng hoặc từ khô lên ẩm sẽ xuất hiện hiện tượng đọng nước trên bề mặt nông sản Khi đó, mật độ hơi nước trong không khí sát lớp vỏ nông sản tăng đến điểm quá bão hòa và ngưng tụ lại Cũng có thể do bản thân nông sản hô hấp mạnh, cường độ các phản ứng sinh hóa cao, nước tạo và ngưng tụ tại các cơ quan mở của vỏ ngoài nông sản Trường hợp này thường xuyên xảy ra với các nông sản tươi mới thu hoạch có hàm lượng nước cao Hiện tượng đọng nước trên bề mặt nông sản bị úng, ẩm ướt, tạo điều kiện cho vi sinh vật gây hại [3]

2.4.4 Sự sản sinh Etylen

Etyllen là một hormone thực vật thuộc nhóm chất ức chế, gây già hóa trong rau, Sự tạo thành ethylen trong quá trình bảo quản là yếu tố bất lợi, làm giảm tuổi thọ bảo quản của rau ngay cả khi ở nhiệt độ an toàn nhất Etylen có hoạt tính sinh học ở nồng độ rất thấp (chỉ 0,5ppm) Sự nhạy cảm với etylen của các loại rau khác nhau cũng khác nhau Tuy nhiên sự tiếp xúc của rau với etylen sẽ tăng tốc độ già hóa Sự tăng hàm lượng ethylen cũng sẽ làm tăng cường độ hô hấp, sự tăng hàm lượng trùng CO2 với sự tăng etylen Trong quá trình bảo quản phải khống chế sự tổng hợp etylen để làm chậm sự chín, kéo dài thời gian bảo quản [7]

nở của hoa, sự rụng lá hoặc các bộ phận thực vật khác, sự biến màu của sắc tố chlorophyll [7]

Trong thực vật tồn tại hai hệ thống sản sinh etylene Hệ thống thứ nhất hoạt động trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường của thực vật Hệ thống thứ hai mặc dù được khởi động bởi hệ thống thứ nhất nhưng chỉ hoạt động trong quá trình chín của quả và quá trình già hóa của các bộ phận thực vật Hệ thống thứ nhất có cơ chế tự ức chế, nghĩa là etylene ngoại sinh có thể kìm hãm quá trình tổng hợp etylen Ngược lại hệ thống thứ hai lại bị kích thích bởi etylene và vì vậy có cơ chế tự xúc tác sự tổng hợp etylene ở giai đoạn chín [7]

Đường hướng sinh tổng hợp etylene trong thực vật đã được Yang và cộng sự phát hiện năm 1979 Xuất phát ban đầu của chu trình là axit amin methionine (MET), đi qua hai sản phẩm trung gian là S-adenosyl methionine (SAM) và 1-aminocyclopropane 1-cacboxylic acid (ACC), tạo ra sản phẩm cuối cùng là etylene Từ methionine (MET) chuyển hóa thành S-adenosyl methionine (SAM) nhờ tác dụng xúc tác của enzym SAM-synthetase Từ SAM chuyển hóa theo hai con đường khác nhau: một phần tổ hợp lai acid amin MET để tiếp tục quá trình sinh tổng hợp trong cơ thể sinh vật; một phần chuyển hóa thành 1- aminocyclopropane 1-cacboxylic acid (ACC) nhờ tác dụng xúc tác của enzym ACC-synthetase Khi quả còn xanh, con đường hình thành trở lại MET xảy ra mạnh và sự hình thành ACC là yếu hơn Quá trình này diễn ra ngược lại khi quả chín dần Từ ACC chuyển hóa thành etylene (C2H4) nhờ tác dụng xúc tác của enzym ACC-oxydase

Đường hướng sinh tổng hợp etylene trong tế bào thực vật do Yang phát hiện đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới trong việc điều chỉnh khí etylene phục vụ cho mục đích quản lý chất lượng nông sản sau thu hoạch [7]

2.4.4.2 Vai trò của etylene đối với sự già hóa của thực vật

Etylen tham gia vào nhiều quá trình sinh lý, sinh hóa xúc tiến quá trình già hóa của hoa rau như: tăng cường độ hô hấp, tăng hoạt tính của nhiều enzym thủy phân, làm mất khoảng gian bào và phân giải diệp lục trong thân lá,…[7]

Sự tạo thành etylene còn có tác dụng hỗ trợ cho sự xâm nhập của vi sinh vật và bệnh hại, làm tăng nhiệt độ bảo quản Etylen làm giảm tuổi thọ bảo quản ngay cả khi ở nhiệt độ an toàn nhất [7]

là loại khí bay hơi, có công thức phân tử C4H6, mạch vòng, khối lượng phân

tử 54,09g/mol, nhiệt độ hóa hơi 120C nên nó là dạng khí ở điều kiện thường Hoạt chất này đã đạt được các yêu cầu như dễ sử dụng, hiệu quả cao và không độc, không màu, không mùi, không ảnh hưởng đến môi trường, không đẻ lại tồn dư trong sản phẩm [7]

2.4.5 Ảnh hưởng của vi sinh vật đến quá trình bảo quản

Các loài vi sinh vật nguy hiểm gây hại nông sản sau thu hoạch nói chung và trong bảo quản nói riêng phần lớn là các loài nấm, đặc biệt là nấm bán hoại sinh hoặc ký sinh không bắt buộc Các loài vi sinh vật hại khi đã xâm nhiễm và phát triển trên rau thì dù gây hại bên ngoài hay vào bên trong cũng đều làm cho rau bị giảm phẩm chất, nghiêm trọng hơn có thể làm cho rau bị hỏng hoàn toàn Thông thường ban đầu do kích thước của vi sinh vật nhỏ bé và có thể phát triển từ một vài cá thể nông sản trong khối nông sản làm cho ta rất khó phát hiện Nhưng nếu gặp điều kiện thuận lợi chỉ trong một thời gian ngắn, bệnh sẽ phát triển và lây lan làm cho cả khối nông sản bốc nóng và càng làm tăng tốc độ gây hại Sự lây nhiễm gây hại của vi sinh vật còn làm giảm nghiêm trọng chất lượng của sản phẩm sau bảo quản [16]

Vi sinh vật gây bệnh không những làm mất đi giá trị dinh dưỡng, hương vị đặc trưng của rau quả, mà trong quá trình hoạt động sống còn tiết ra các hóa chất hoặc tạo ra các sản phẩm trung gian của quá trình trao đổi chất như các enzyme, các loại acid hữu cơ, acid béo, rượu, aldehyte, xeton, các sản phẩm phân giải protein,… gây ra các mùi hôi, mốc, chua Có thể dễ dàng

nhận thấy những mùi khó chịu này ngay sau vài ngày thu hoạch chưa kịp xử

lý hay từ những rau quả giập nát sau quá trình vận chuyển [16]

Nguy hiểm hơn là việc sinh độc tố của vi sinh vật trong quá trình phát triển, đặc biệt ở một số loài nấm sản sinh ra mycotoxyn Con người và gia súc khi ăn phải những thức ăn nhiễm độc tố nấm sẽ bị những hội chứng suy giảm sức khỏe thậm chí dẫn đến tử vong Các độc tố này sinh ra do các loài nấm mốc, trong đó nguy hiểm nhất là các loài Aspergillus như: A flavus, A ochraceous và A parasiticus sinh độc tố aflatoxyn Độc tố này tích tụ lại trong gan người và động vật và không bị phân hủy ở nhiệt độ 1050C [16]

Trong điều kiện bảo quản, rau thường được tồn trữ với số lượng lớn Khi một hoặc một vài cá thể rau, quả bảo quản bị nhiễm bệnh, cùng với việc bản thân nông sản đó có xu hướng tăng cường độ hô hấp và thoát hơi nước thì việc hô hấp của nấm bệnh sẽ làm tăng nhanh nhiệt độ xung quanh và gây ra hiện tượng bốc nóng cho khối nông sản, từ đó lan ra toàn kho Hệ quả kế tiếp của sự tăng nhiệt này là sự tăng cường hô hấp nhanh chóng và mạnh mẽ của rau, quả dẫn đến sự tăng nhanh quá trình tiêu hao năng lượng và già hoá của rau, quả Cũng với sự tấn công mạnh mẽ hơn nữa của vi sinh vật hại, tổn thất trở nên nghiêm trọng và không kiểm soát nổi [16]

2.5 Một số biện pháp bảo quản rau quả

Sau thu hoạch, rau quả tươi vẫn tiếp tục diễn ra các hoạt động sống như

hô hấp, trao đổi chất Do đó, chất lượng của rau quả tươi sau thu hái bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố của điều kiện lưu trữ như: nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí riêng phần xung quanh bề mặt quả, mức tổn thương tế bào trong quá trình vận chuyển và mức độ nhiễm vi sinh vật Tổn thất rau quả sau thu hoạch được biết đến do các nguyên nhân sau :

- Quá trình thoát hơi nước từ trong rau quả ra môi trường

- Sự thất thoát các cơ chất do sự chuyển hóa trong quá trình hô hấp

- Tổn thất các vi lượng: vitamin, axit…

- Rau quả giảm chất lượng do rối loạn sinh lý trong quá trình bảo quản

- Rau quả giảm chất lượng do tác nhân gây bệnh: vi sinh vật, sâu bệnh…

Để hạn chế được tổn thất của rau quả sau thu hái, nhiều phương pháp bảo quản rau quả được đưa ra

2.5.1 Phương pháp bảo quản lạnh

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

độ trao đổi chất diễn ra trong rau quả bị ảnh hưởng bởi yếu tố nhiệt độ Mối quan hệ này được mô tả bởi định luật Van’t Hoff (Will et al., 1989), theo định luật thì khi nhiệt độ môi trường tăng 10oC thì tốc độ phản ứng hóa học diễn ra trong rau quả sẽ tăng gấp đôi Nhìn chung, phương pháp bảo quản trong các kho lạnh có kiểm soát nhiệt độ sẽ giúp cho quả có thời gian bảo quản lâu hơn

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

2.5.2 Phương pháp xử lý hóa học

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

Nguyên tắc của phương pháp là sử dụng chất hấp thụ khí etylen đặt trong môi trường bảo quản rau quả (và hoa) tươi Chất hấp thụ phổ biến nhất dựa vào khả năng oxy hóa của permanganats kali (KMnO4) biến etylen thành CO2 và hơi nước Chất oxy hóa này được dung nạp trong chất mang là loại chất hấp thụ bề mặt lớn, thông thường là alumina và zeolit Kỹ thuật hấp thụ khí etylen dễ thực hiện, giá thành thấp nhưng hiệu quả không cao và chỉ hiệu quả với một số loại rau quả Cần kết hợp với phương pháp khác Liên quan đến hạn chế tác dụng của etylen, người ta còn dùng 1-MCP (methylcyclopropen) Chất khí này không có

tác dụng khử etylen nhưng với một lượng rất nhỏ (ppm) có thể ức chế tác dụng của etylen tới các quá trình sinh hóa của rau quả Hiện nhiều nước vẫn đang tiếp tục nghiên cứu đặc biệt là về tính an toàn của 1-MCP

2.5.3 Phương pháp tiên tiến và hiện đại

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

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

và kiểm soát chặt chẽ thành phần khí trong suốt thời gian bảo quản Trong đó nồng độ hai loại khí chính là O2 và CO2 có tác động trực tiếp đến quá trình hô hấp luôn được giữ ở mức phù hợp nhất với từng loại rau quả Cơ chế của bảo quản (CA) dựa trên nguyên tắc làm giảm quá trình hô hấp hay nói cách khác làm chậm quá trình trao đổi chất bằng cách luôn duy trì nồng độ O2 thấp và

CO2 cao độ để kéo dài thời gian bảo quản đối với rau, hoa, quả sau thu hoạch Việc áp dụng đòi hỏi kỹ thuật cao và thường yêu cầu kết hợp với nhiệt độ thấp Kho bảo quản bằng CA có chi phí cao nên thường được sử dụng trong bảo quản những đối tượng rau quả có giá trị kinh tế cao Rau quả sau thu hoạch cần phải được tiến hành bảo quản ngay trong ngày

2.5.3.2 Phương pháp bảo quản MA (modified atmosphere)

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

do đó làm thay đổi sự trao đổi khí với không khí xung quanh Như vậy, về bản chất kỹ thuật màng bán thấm cũng là một dạng của phương pháp MA

2.5.3.4 Phương pháp bảo quản bằng phương pháp chiếu xạ

Chiếu xạ là một kỹ thuật vật lý Người ta cho dòng electron hoặc tia bức xa điện từ tác động lên mẫu vật chất để đạt được một số mục ích nhất định Nguyên tắc chiếu thực phẩm là chuyển một phần năng lượng từ dòng electron hoặc tia bức xạ điện từ cho mẫu thực phẩm được chiều xạ, nhờ đó sẽ tạo một số biến đổi có lợi cho quá trình chế biến hoặc bảo quản thực phẩm Người ta sử dụng tia bức xạ gamma của chất phóng xạ Cobalt 60 hoặc của chất Cessium 137 để chiếu vào thực phẩm nhằm diệt vi khuẩn (thịt), vi sinh vật, sâu bọ, côn trùng và ký sinh trùng (lúa mì, bột, đồ gia vị, ngũ cốc, trái cây khô), làm chậm lại sự phát triển, làm chậm chín cũng như ngăn chặn sự nẩy mầm ở các loại trái cây và củ hành Phóng xạ tác động thẳng vào phần DNA tức là phần quyết định tính chất di truyền, làm tế bào không thể phân cắt được Đôi khi phương pháp chiếu xạ thực phẩm còn được gọi bằng những tên như khử trùng bằng điện tử electronic pasteurization hoặc cold pasteurization (phương pháp khử trùng lạnh) vì không sử dụng đến nhiệt để phân biệt với phương pháp pasteurization

2.6 Giới thiệu về chất ức chế etylen 1-Methylcyclopropene (1-MCP)

Năm 1999, 1-MCP lần đầu tiên được cơ quan bảo vệ môi trường Hoa

Kỳ cho phép sử dụng dưới cái tên EthylBloc trên các đối tượng hoa, cây cảnh nhằm ngăn chặn sự héo úa, vàng lá hoặc nở sớm Sau quá trình thương mại, hiện nay 1-MCP được lưu thông rộng rãi với tên nhãn SmartFresh, chủ yếu được sử dụng để duy trì chất lượng rau quả thông qua việc làm chậm quá trình chín và già hóa [6]

2.6.1 Bản chất hóa học của 1-Methylcyclopropene

1-MCP là một trong những dẫn xuất phổ biến nhất của cyclopropene có tác dụng trói chặt cơ quan cảm thụ ethylene (ethylene receptor) trong thực vật.[6]

Hình 2.1: Cấu tạo phân tử 1-Methylcyclopropene (1-MCP)

Tính chất hóa học

- Tên hóa học: 1-Methylcyclopropene

- Công thức phân tử: C4H6.

- Nhiệt độ điểm sôi là ~ 120C

Về bản chất hóa học, 1-MCP không màu, không mùi có thể hoạt động ở nồng độ thấp và không độc hại, kìm hãm sự thoái hóa, biến chất ở thực vật

Chế phẩm 1-Methylcyclopropene (1-MCP) do Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch sản xuất, đóng gói dạng bột (thành phần: 3,5% 1-MCP và 96,5% α-cyclodextrin) Đây là một cycloalkene, hợp chất vòng olefin có khối lượng phân tử 54,09 g/mol, nhiệt độ hóa hơi 120C nên nó

là dạng khí ở điều kiện thường và công thức chung là C4H6 Hoạt chất này đã đạt được các yêu cầu như dễ sử dụng, hiệu quả cao và không độc, không mầu, không mùi, không ảnh hưởng đến môi trường, không để lại tồn dư trong sản phẩm [4]

2.6.2 Cơ chế tác dụng của 1-MCP

Methylcyclopropene (1-MCP) là dẫn xuất cyclopropene (một hợp chất hữu cơ có cấu tạo phân tử là C4H6) Đây là một loại khí dễ bay hơi ở nhiệt độ tiêu chuẩn, không mùi, không độc Cơ chế tác dung của 1-MCP được mô tả như sau: phân tử 1-MCP sẽ cạnh tranh với etylen để kết hợp với bộ phận thụ cảm trên tế bào thực vật, từ đó ngăn cản sự có mặt của etylen nội sinh trong tế bào thực vật dẫn đến các phản ứng hóa sinh ngưng trệ Các phản ứng sinh hóa chỉ tiếp tục diễn ra khi có sự hình thành các cơ quan thụ cảm khác và các cơ

quan này được kết hợp với etylen (Blankenship, 2001)

1-MCP được sử dụng tốt nhất là ngay sau khi thu hoạch kết hợp với làm lạnh, trước khi lưu kho, vận chuyển hay đem ra bán Nồng độ của 1-MCP phải đáp ứng đầy đủ liều lượng và cạnh tranh với bất cứ sự xuất hiện nào của ethylene Thời gian xử lý phải đủ lâu để khí được giải phóng và có tác dụng với các phần của thực vật Độ chín, độ già của các sản phẩm thực vật sẽ ảnh hưởng đến kết quả của xử lý 1-MCP, nếu quả quá chín hoặc rau quá già thì 1-MCP sẽ không có kết quả tốt Trong một số trường hợp, tác động của 1-MCP không phải thường xuyên Đối với các sản phẩm thực vật khác nhau, việc xử

lý 1-MCP cho những kết quả khác nhau Ngoài ra, tác động của 1-MCP còn phụ thuộc vào liều lượng 1-MCP và thời gian xử lý 1-MCP [4]

2.6.3 Ứng dụng 1-MCP trong bảo quản rau, quả

Hiệu quả của 1-MCP trong việc xử lý etylen trong rau, quả nhằm kéo dài thời gian sử dụng sau thu hoạch đã được nghiên cứu khá rộng rãi, tính đến năm 2007, kết quả nghiên cứu xử lý 1-MCP cho khoảng trên 50 loại rau, quả, hoa cây cảnh đã được công bố:

Năm 2001, Watkins đã nghiên cứu ảnh hưởng của 1-MCP ở các nồng

độ 0,5; 1 và 2ml/l trên 4 giống táo có tên McIntosh, Empire, Delicious và Law Rome ở điều kiện bảo quản thường và bảo quản kiểm soát khí quyển Kết quả cho thấy 1-MCP đã có tác dụng kéo dài thời gian lưu trữ của quả sau thu hái Tuy nhiên, các giống khác nhau yêu cầu các nồng độ xử lý -MCP là khác nhau Đặc biệt, sau khi xử lý 1-MCP, quả táo được đưa đi bảo quản trong điều kiện khí kiểm soát đã làm giảm các rối loạn sinh lý của quả trong bảo quản và làm chậm quá trình mềm hóa của quả ở quá trình chín Kết quả này cũng đã được khẳng định bởi Bai và cộng sự năm 2005 khi nghiên cứu trên 4 giống táo Gala, Delicious, Granny Smith và Fuji [4]

Fan và cộng sự (2004) đã nghiên cứu tác dụng của 1-MCP trên quả mơ

và cho biết 1-MCP có thể làm chậm sự mềm hóa của quả ngay cả khi xử lý quả ở trạng thái bắt đầu chín Cũng theo tác giả, sự tổng hợp các hợp chất bay hơi của quả mơ xử lý 1-MCP cũng bị ức chế Theo Dong và cộng sự (2002), quả mơ được xử lý 1-MCP nếu đưa vào bảo quản lạnh có thể cho chất lượng thấp hơn so với quả không xử lý, nhưng những triệu chứng của rối loạn sinh

lý lại giảm [4]

Trên xoài, Penchaiya đã xử lý 1-MCP ở các nồng độ 250, 500 và 1000ppm trong 24h ở 250C, sau đó được bảo quản ở 200C Kết quả cho thấy tại nồng độ 250 ppm đã có hiệu quả cao nhất trong việc duy trì độ cứng của quả trong suốt thời gian bảo quản Khi xử lý 1-MCP ở nồng độ cao hơn sẽ dẫn đến giảm cường độ hô hấp và cường độ sinh ethylene, làm chậm sự biến đổi màu sắc của vỏ quả Quả Xoài được xử lý bằng 1-MCP có thể kéo dài thời gian bảo quản đến 15 ngày ở 200C [6]

Đối với cà chua, xử lý 1-MCP sau thu hoạch cho thấy là một phương pháp hiệu quả trong việc làm chậm sự mềm hóa và sự hoàn thiện màu sắc mà không ảnh hưởng đến hàm lượng acid, hàm lượng chất khô hòa tan tổng số của quả (Celso và cộng sự, 2002) Tuy nhiên theo Hurr và cộng sự (2005) khi

xử lý 1-MCP cho cà chua xanh thì quá trình chín sau bảo quản diễn ra không đồng loạt Việc xử lý 1-MCP trên cà chua nên tiến hành khi quả ở trạng thái bắt đầu chuyển màu sẽ cho chất lượng chín sau bảo quản tốt hơn [1]

Trên quả hồng, 1-MCP làm chậm sự mềm hóa và quá trình hoàn thiện màu sắc của quả Tác dụng này của 1-MCP được thể hiện trên cả quả đã khử chát và quả chưa khử chát Điều thú vị là việc xử lý 1-MCP sẽ giúp cho việc khử chát sau đó được dễ dàng hơn [1]

Theo kết quả nghiên cứu của Able và cộng sự (1999, 2000), xử lý 1MCP trên rau cải chíp tại nồng độ 12ppm đã có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản, giảm tỉ lệ vàng hỏng so với mẫu đối chứng từ 10-20% [4]

Trên rau diếp, Wills (2002) nhận thấy xử lý 1-MCP với nồng độ 0,1 µl/l trong 1giờ có thể kéo dài gấp đôi thời gian lưu trữ so với mẫu không xử

lý mà vẫn đảm bảo chất lượng [4]

Nhìn chung, xử lý 1-MCP đem lại hiệu quả cao trong việc duy trì màu sắc, trạng thái cấu trúc của các loại rau, quả Việc nghiên cứu kết hợp xử lý 1-MCP với các phương pháp bảo quản để mang lại hiệu quả cao trong việc duy trì chất lượng nông sản đang là một xu hướng mới trong công nghệ sau thu hoạch

Hiện nay, tại Việt Nam 1-MCP bước đầu đã nghiên cứu và đưa vào thử nghiệm trên một số rau, hoa quả tươi như xúp lơ, cải chíp, vải thiều, bơ,… cho kết quả khả thi

Theo Viện Cơ điện và Công nghệ sau thu hoạch, xử lý 1-MCP ở nồng độ 300ppm trong 9 giờ giúp kéo dài thời gian bảo quản súp lơ xanh Ngoài ra trên

bơ, xử lý 1-MCP ở nồng độ 500ppm trong thời gian 13 giờ 30 phút, bơ có chất lượng tốt nhất và tỉ lệ tổn thất thấp nhất (4,7%) sau 12 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường (Nguyễn Minh Nam, Phạm Anh Tuấn, Phạm Thị Thanh Tĩnh, 2012)

Trên vải thiều, Nguyễn Phan Thiết, Nguyễn Thị Bích Thủy (2012) đã nghiên cứu và kết luận 1-MCP đã có ảnh hưởng tích cực đến chất lượng quả vải bảo quản Công thức cho kết quả tốt nhất là xử lý 1-MCP với nồng độ 600ppm trong 12 giờ Việc xử lý với nồng độ này đã có ảnh hưởng tích cực trong việc hạn chế hao hụt khối lượng tự nhiên của quả, làm chậm quá trình biến đổi màu sắc và tốc độ nâu hóa trên vỏ, hạn chế sự tổn thất hàm lượng chất khô hòa tan, hàm lượng đường và vitamin C trong quả, khiến cho chất lượng quả vải được duy trì tốt nhất sau một tháng bảo quản

2.7 Bao bì bảo quản rau

2.7.1 Màng chất dẻo (plastic film)

Plastic film là sản phẩm từ công nghiệp hóa dầu mỏ Plastic film có nhiều các đặc tính ưu việt mà các vật liệu khác không có như: có thể tạo ra các loại màng có độ thẩm thấu cao đối với CO2 và O2; độ thẩm thấu nước và hơi nước thấp; có độ thẩm thấu chọn lọc đối với CO2 và O2; có độ bền hoá học cao; có thể uốn gấp được rất nhiều lần mà không bị gãy; không có mùi vị

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

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

ở nhiệt độ 110-150oC Những loại plastic film chính có thể dùng cho thực phẩm: Ethylene vinyl acetate copolymers (EVA) Ethylene vinyl alcohol copolymers (EVOL) High density polyethylene (HDPE) Linear low density polyethylene (LLDPE) Low density polyethylene (LDPE) Medium density polyethylene (MDPE) Polybutylene (PB) Polyolefin (PO) Polypropylene (PP) Polyvinyl butyral (PVB) Polyvinyl chloride (PVC) Polyvinylidene chloride (PVDC)…

2.7.2 Độ thấm khí của màng chất dẻo

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

* Cấu tạo hóa học của polyme

Polyme là chuỗi cacbon hydro có cấu tạo :

Trong đó: X là nhóm chức, X khác nhau thì độ thấm khí khác nhau (xem bảng 2.1)

Bảng 2.2: Ảnh hưởng của nhóm chức đến độ thấm khí O 2

(Pascat B, 1986) Nhóm chức

* Mật độ tinh thể trong polyme

Mật độ tinh thể cũng ảnh hưởng đến độ thấm khí Trong cùng một loại polyme, mật độ càng cao thì độ thấm khí càng giảm (xem bảng 2.3)

Bảng 2.3: Ảnh hưởng của mật độ tinh thể đến độ thấm khí O 2

(Pascat B, 1986) Polyme Mật độ tinh thể (%) Độ thấm khí P (O 2 ) a Tỉ lệ

Độ thấm Nước Cacbonic Oxy

cao nhất

Hình 2.2 Sơ đồ thấm khí của plastic film (Greengrass J, 1993)

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

3.1 Đối tượng, nguyên vật liệu nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là rau cải chíp được trồng trên địa bàn quận Cầu Giấy, thành phố Hà Nội Vụ đông xuân 2013- 2014

3.1.2 Vật liệu nghiên cứu

3.1.2.1 Hóa chất

Phenol, NaOH 0,1N, nước cất, HCl đặc, Felling A+B, Metylen xanh 0,5%,

Iot, tinh bột 1%, 1-MCP (SmartFreshTM, AgroFresh Inc) được sản xuất tại Bỉ

3.1.2.2 Thiết bị và dụng cụ

-Cân kỹ thuật, cân phân tích, thiết bị chuẩn độ Bx

- Bếp điện, kho lạnh bảo quản, nồi hấp

- Giấy lọc, phễu lọc, cốc đong, bình tam giác các loại, bình định mức

- Đũa thủy tinh, pipet các loại, nhiệt kế, chày cối giã

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Địa điểm: Phòng thí nghiệm bộ môn nghiên cứu phụ phẩm và môi

trường nông nghiệp - Viện cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch,

126 phố Trung Kính, Trung Hòa, Cầu Giấy, Hà Nội

Thời gian: Từ tháng 12/ 2013 đến tháng 5 /2014

3.3 Nội dung nghiên cứu

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

- Nghiên cứu ảnh hưởng của bao gói đến chất lượng và thời gian bảo quản

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng và thời gian bảo quản

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

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

3.4.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của 1-MCP đến chất lượng và thời gian bảo

quản rau cải chíp

*Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP

Rau cải chíp thu hái ở độ già thích hợp, Sau khi trồng 30-32 ngày có thể

thu hoạch được Thu hoạch cắt bỏ gốc, loại bỏ những phần hư hỏng, sâu bệnh,

bỏ những lá vàng, úa, chọn những cây rau tươi cây rau đồng đều về kích thước, màu sắc Sau đó rau cải chíp được xông 1-MCP tại các công thức tương ứng với các nồng độ 200ppm, 300ppm, 400ppm trong khoảng thời gian là 6 giờ Sau khi xông xong ta tiến hành bao gói trong bao bì LDPE với độ dày màng là 0,03mm và được bảo quản ở 60C Mẫu đối chứng không xử lý 1-MCP, được bảo quản tại cùng điều kiện nhiệt độ

*Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP

Rau cải chíp được xông 1-MCP ở nồng độ thích hợp được lựa chọn ở thí nghiệm trên trong các khoảng thời gian khác nhau tương ứng với các công thức CT1, CT2, CT3, CT4 là 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ

Mẫu nghiên cứu sau khi xông xong được bao gói bằng túi LDPE với độ dày 0,03mm, và được bảo quản ở nhiệt độ 60C và theo dõi phân tích

- Chỉ tiêu đánh giá chất lượng: đánh giá cảm quan: (màu sắc, kích

thước, trạng thái, độ tươi ngon, độ đọng nước), tỉ lệ vàng hỏng(%), thời gian bảo quản, hàm lượng axit, hàm lượng vitamin C, độ Brick (0Bx)

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

Rau cải chíp thu hái ở độ già thích hợp, Sau khi trồng 30-32 ngày có thể thu hoạch được Thu hoạch cắt bỏ gốc, loại bỏ những phần hư hỏng, sâu bệnh, bỏ những lá vàng, úa, chọn những cây rau tươi cây rau đồng đều về kích thước, màu sắc Sau khi rau cải chíp đã được xử lý sau thu hoạch bằng phương pháp xông 1- MCP với khoảng nồng độ và trong khoảng thời gian thích hợp được lự chọn ở thí nghiệm trên Xông xong thì ta tiến hành bao gói, bao bì được sử dụng ở đây là túi LDPE với độ dày màng là 0,02mm; 0,03mm; 0,04mm; 0,05mm (bước nhảy 0,01mm) Bao gói xong ta tiến hành bảo quản ở nhiệt độ 60C Mẫu đối chứng không bao gói, được bảo quản tại cùng điều kiện nhiệt độ và theo dõi phân tích

- Chỉ tiêu đánh giá chất lượng: đánh giá cảm quan: (màu sắc, kích

thước, trạng thái, độ tươi ngon, độ đọng nước), tỉ lệ vàng hỏng(%), thời gian bảo quản, hàm lượng axit, hàm lượng vitamin C, độ Brick (0Bx)

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

Sau khi rau cải chíp đã được xử lý sau thu hoạch bằng phương pháp xông 1- MCP ở nồng độ và thời gian thích hợp và bao gói bằng túi LDPE với độ dày màng thích hợp được lựa chọn ở các thí nghiệm trên xong thì rau cải chíp được bảo quản ở điều kiên nhiệt độ khác nhau tương ứng với các công thức CT1, CT2, CT3, CT4 là 60C, 80C, 100C, 120C Mẫu đối chứng được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ thường

Trong quá trình bảo quản tiến hành theo dõi, phân tích, đánh giá các chỉ tiêu

- Chỉ tiêu đánh giá chất lượng: đánh giá cảm quan: (màu sắc, kích

thước, trạng thái, độ tươi ngon, độ đọng nước), tỉ lệ vàng hỏng(%), thời gian bảo quản, hàm lượng axit, hàm lượng vitamin C, độ Brick (0Bx)

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

3.4.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hoá lý

3.4.2.1 Đánh giá chất lượng cảm quan

Đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm theo TCVN 4782- 89 Chất lượng cảm quan của rau cải chíp được đánh giá và xếp loại dựa theo các tiêu chí sau:

Khá

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

Hỏng

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