Tìm hiểu một số phương pháp bảo quản quả dưa hấu

Dưa hấu là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao, nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe người dùng và được dùng để giải khát, dưa hấu đang là một trong những loại quả được ưu thích nhất hiện nay.Không chỉ trong nước, nhu cầu sử dụng dưa hấu làm thực phẩm hay dùng làm nguyên liệu cho một số ngành sản xuất khác trên thế giới ngày càng tăng. Tuy nhiên, không dễ để đưa dưa hấu vào các nước khác. Có nhiều nguyên nhân, trong đó, chất lượng sản phẩm là yếu tố quyết định. Để duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản quả dưa hấu ta cần có phương pháp bảo quản hợp lý. Điều này có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc xuất khẩu hay chế biến dưa hấu. Thực trạng sản xuất dưa hấu hiện nay ở nước ta cho thấy, vào vụ thu hoạch dưa hấu, người trồng phải bán dưa hấu với giá thấp, do sản lượng thu hoạch quá lớn, khó có thể tiêu thụ hết trong thời gian ngắn, có trường hợp người trồng phải bỏ dưa hấu làm thức ăn cho gia súc, cũng có trường hợp nhà vườn không muốn thu hoạch do không tiêu thụ sản phẩm được.Do đó, nếu người trồng hay các cơ sở thu mua biết cách kéo dài thời gian bảo quản, để giảm sản lượng tiêu thụ (hay sản xuất) trong cùng một thời điểm thì có thể giải quyết một phần rất lớn vấn đề tiêu thụ. Mang lại lợi nhuận kinh tế cao cho người dân và nhà sản xuất.Nhận thấy tầm quan trọng của việc bảo quản dưa hấu nhằm để kéo dài thời gian sử dụng, phục vụ cho mục đích sản xuất và xuất khẩu, tôi tiến hành đề tài “Tìm hiểu một số phương pháp bảo quản quả dưa hấu”. Đây là một việc làm có ý nghĩa về mặt khoa học và thực tiễn.

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Dưa hấu là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao, nhiều tác dụng tốt cho sứckhỏe người dùng và được dùng để giải khát, dưa hấu đang là một trong nhữngloại quả được ưu thích nhất hiện nay

Không chỉ trong nước, nhu cầu sử dụng dưa hấu làm thực phẩm hay dùnglàm nguyên liệu cho một số ngành sản xuất khác trên thế giới ngày càng tăng.Tuy nhiên, không dễ để đưa dưa hấu vào các nước khác Có nhiều nguyên nhân,trong đó, chất lượng sản phẩm là yếu tố quyết định

Để duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản quả dưa hấu ta cần

có phương pháp bảo quản hợp lý Điều này có ý nghĩa hết sức quan trọngtrong việc xuất khẩu hay chế biến dưa hấu Thực trạng sản xuất dưa hấu hiệnnay ở nước ta cho thấy, vào vụ thu hoạch dưa hấu, người trồng phải bán dưahấu với giá thấp, do sản lượng thu hoạch quá lớn, khó có thể tiêu thụ hếttrong thời gian ngắn, có trường hợp người trồng phải bỏ dưa hấu làm thức ăncho gia súc, cũng có trường hợp nhà vườn không muốn thu hoạch do khôngtiêu thụ sản phẩm được

Do đó, nếu người trồng hay các cơ sở thu mua biết cách kéo dài thời gianbảo quản, để giảm sản lượng tiêu thụ (hay sản xuất) trong cùng một thời điểmthì có thể giải quyết một phần rất lớn vấn đề tiêu thụ Mang lại lợi nhuận kinh tếcao cho người dân và nhà sản xuất

Nhận thấy tầm quan trọng của việc bảo quản dưa hấu nhằm để kéo dàithời gian sử dụng, phục vụ cho mục đích sản xuất và xuất khẩu, tôi tiến hành đề

tài “Tìm hiểu một số phương pháp bảo quản quả dưa hấu” Đây là một việc làm

có ý nghĩa về mặt khoa học và thực tiễn

Phần 2: Nội dung

2.1 Tổng quan về dưa hấu.

2.1.1.2 Đặc điểm:

Dưa hấu rất đa dạng về hình dạng và màu sắc Hình dạng được xem xétvới mặt phẳng cắt ngang từ cuống quả đến đuôi quả dưa Có các dạng chính làdạng thuôn dài, dạng quả oval, dạng quả tròn Về màu sắc quả dưa hấu có màu

đỏ, màu hồng, màu vàng, màu cam và cả màu trắng Hạt dưa cũng rất đa dạng vềkích cỡ, lớn, trung bình, nhỏ Màu hạt có màu đen, màu nâu, màu trắng

Dưa hấu thuộc nhóm cây ngắn ngày, có yêu cầu cao về nhiệt độ trong suốtquá trình sinh trưởng và phát triển Nhiệt độ thích hợp nhất cho hạt nảy mầm là30-350C, còn các giai đoạn sau đó là 25-300C Ở nhiệt độ dưới 150C cây ngừngsinh trưởng, phát triển, tỷ lệ đậu quả thấp và quả lớn rất chậm

Do có nguồn gốc từ vùng sa mạc nhiều nắng nên dưa hấu cần nhiều ánhsáng ngay từ khi xuất hiện lá mầm cho đến khi kết thúc sinh trưởng Nắng nhiềucùng với nhiệt độ thích hợp là hai yếu tố ngoại cảnh cơ bản làm tăng năng suất

và chất lượng quả

Dưa hấu thuộc nhóm cây chịu hạn, bộ rễ dưa hấu lúc phát triển nhất đạt 4m chiều sâu và 5-8m đường kính Tuy vật, do hệ số thoát nước lớn nên cầnthiết giữ ẩm đất cho cây thường xuyên nhất là giai đoạn đầu Dưa hấu yêu cầunước nhiều nhưng chịu úng kém Khi quả gần chín, cần giảm lượng nước tưới

3-để quả tích lũy nhiều đường, ngon ngọt hơn

Dưa không kén đất nên có thể trồn trên nhiều loại đất, từ đất cát đến đátsét mịn Đất có cơ cấu nhẹ, tầng canh tác dày, không chua (pH=6,2-6,5) là thíchhợp nhất.

Phân bón có ý nghĩa quan trọng trong việc tăng mạnh năng suất và phẩmchất dưa hấu Phân lân giúp hệ thống rễ phát triển mạnh giai đoạn đầu, cây sớm

ra hoa, dễ đậu quả, quả lớn, thịt chắc Kali giúp thân lá cứng, tăng khả năngchống chịu của cây, thúc đầy quá trình chuyển hóa đường trong quả khi chín.[1]

2.1.2 Các giống dưa hấu Việt Nam.

Các vùng trồng dưa hấu truyền thống là Hải Hưng, Nghệ An, QuảngNam-Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Tiền Giang, Long An,… hằng năm cung cấp mộtkhối lượng dưa hấu lớn cho tiêu dùng nội địa và một phần xuất khẩu

Có nhiều giống dưa hấu khác nhau như Đình Cao (Hải Hưng), dưa Hường(Huế), dưa Gò Công (Tiền Giang)…Song để phục vụ xuất khẩu, các giống sauđây được sử dụng nhiều:

- Giống Sugar baby: có nguồn gốc từ Mỹ được Viện Khoa học Nôngnghiệp miền Nam chọn lọc, năng suất trung bình 15-25 tấn/ha Giống thụ phấn

tự do, được trồng lâu đời, cho quả tròn, nặng 3-7kg, ruột đỏ, dễ bọng ruột, vỏđen, vỏ mỏng được chuyên chở xa, thời gian sinh trưởng 65-70 ngày

- Giống lai F1 số 1: do Viện cây lương thực và cây thực phẩm lai tạo, cónăng suất 20-30 tấn/ha

- Giống lai Hồng Lương: do công ty TNHH TM Trang Nông tuyển chọn

là giống lai F1, cho năng suất trung bình 40-45 tấn/ha Giống lai Hồng Lương cóthời gian sinh trưởng 65-70 ngày, quả tròn, vỏ xanh nhạt với sọc xanh đậm, ruột

đỏ, ăn ngon, năng suất cao

- Giống lai An Tiêm: giống lai trong nước do Công ty giống Cây trồngmiền Nam sản xuất Các giống An Tiêm điều sinh trưởng mạnh, thích nghi rộng,chống chịu bệnh tốt, dễ ra hoa, đậu quả, năng suất cao và phẩm chất ngon Cácgiống dưa hấu An Tiêm đang dần dần thay thế giống Sugar baby ở nhiều vùng

+ An Tiêm 94: thu hoạch 70-75 ngày sau khi trồng, quả tròn, nặng 6-8kg,

vỏ sọc xanh đậm, ruột đỏ, thịt chắc, ăn rất ngọt, thời gian bảo quản sau thuhoạch khá dài

+ An Tiêm 95: thu hoạch 70-75 ngày sau khi trồng, quả tròn, nặng 7-9kg,

vỏ đen có sọc mờ, ruột đỏ đậm, thịt chắc, ngon ngọt, thời gian bảo quản sau thuhoạch dài

+ An Tiêm 98: thu hoạch 65-70 ngày sau khi trồng, quả tròn, nặng 7-9kg,

vỏ sọc xanh, ruột đỏ, ngon ngọt, chống chịu bệnh than thư tốt

+ An Tiêm 100: Thu hoạch 65-70 ngày sau khi trồng, quả tròn, nặng 3kg, vỏ sọc xanh, ruột vàng, ngon ngọt

2 Giống không hạt Happy Sweet: do Công ty An Điền và công tySyngenta cung cấp, tuy có giá trị kinh tế cao nhưng quy trình trồng trọt phức tạpnên ít được người trồng tiếp nhận

Trên thế giới có nhiều nước trồng dưa hấu và các chủng loại dưa rấtphong phú, dựa vào hình dạng, màu vỏ, màu thịt quả, có thể xếp các giống dưahấu vào bốn nhóm:

+ Allsweet: quả dưa tròn, khối lượng khoảng 9-11kg, vỏ màu xanh đậm,

có hay không có sọc, thịt quả màu đỏ

+ Ice-box: quả dưa tròn, khối lượng khoảng 2,5-7kg, vỏ màu xanh sáng,thịt quả màu đỏ hoặc vàng

+ Seedless: quả hình oval, khối lượng khoảng 5-11kg, vỏ màu xanh nhạt,

có sọc xanh đậm, thịt quả màu đỏ hoặc vàng

+ Yellow flesh: quả dưa hình oval, khối lượng khoảng 5-13kg, vỏ màuxanh nhạt, có sọc xanh đậm, thịt quả màu vàng hoặc cam sáng

2.1.3 Thành phần hóa học của dưa hấu [1]

Dưa hấu được mệnh danh là vua của các loài quả Dưa hấu có giá trị dinhdưỡng cao không kém các loại quả cao cấp khác Chất lượng của quả dưa đượcxác định bởi các thành phần bên trong hợp lại như màu của thịt quả, cấu tạo của

tế bào, độ ngọt, số lương hạt

Độ ngọt là yếu tố chủ yếu quyết định chất lượng quả và độ ngọt thì có liênquan đến tổng hàm lượng chất khô hòa tan được đo bằng độ Brix Theo tiêuchuẩn của Mỹ dành cho dưa hấu tươi dạng thương phẩm thì dưa hấu được dánnhãn là có chất lượng tốt nếu tổng hàm lượng chất khô hòa tan là 8% Tuy nhiênngày nay, đã có nhiều giống dưa hấu có tổng hàm lượng chất khô hòa tan caohơn, 10-12%

Hàm lượng vitamin A,C của dưa hấu tương đối cao, Kali có trong dưa hấugiúp việc điều hòa huyết áp, ngăn ngừa vỡ mạch máu.

Lycopene là hợp chất carotenoid tự nhiên tạ nên màu đỏ đặc trưng của cácloại quả cây Nguồn nguyên liệu giàu lycopene là dưa hấu, cà chua, cây bưởi đỏ,ổi,… Dưa hấu là loại quả cây có hàm lượng lycopene nhiều hơn các loại rau vàquả cây khác Lycopene là một chất có khả năng chống oxy hóa mạnh và ngănngừa bệnh Nó có tác dụng loại bỏ các gốc tự do gây hại cho tế bào lành Trướcđây, cà chua thường được sử dụng trong việc nghiên cứu lycopene nhưng gầnđây người ta đã khám phá ra rằng trong dưa hấu có nhiều lycopene hơn Cókhoảng 6300-6800µg lycopene/100g thịt quả dưa hấu ruột đỏ Dưa hấu có ruộtvàng thì chứa 370-420µg lycopene/100g thịt quả Hàm lượng lycopene giảm10% sau 7-10 ngày trữ ở 20C đối với dưa hấu sau thu hoạch

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của quả dưa hấu

2.1.4 Thu hoạch dưa hấu

Dưa hấu thương phẩm thu hoạch khi có độ chín 70-80%, (khoảng 25-30ngày sau khi thụ phấn hay 65-70 ngày sau khi trồng), để khi đưa đến tay ngườitiêu dùng chín hoàn toàn Các dấu hiệu nhận biết thời điểm thu hoạch dưa có thể

kể ra như sau:

- Quả lớn đạt kích thước tối đa của giống, vỏ quả thể hiện rõ màu sắc củagiống, mặt vỏ đóng nhiều phấn trắng và nơi tiếp xúc với đất trở nên vàng.

- Dây, là dưa và đầu tua bám ở ngay đốt quả bắt đầu chuyển vàng

- Dùng tay gõ nhẹ của vỏ quả có tiếng kêu trầm đục

- Điểm tiếp xúc của vỏ quả với đất nếu chuyển màu vàng

Khi thu hái, càng giữ được trạng thái tự nhiên của dưa hấu như khi chúngcòn trên cây mẹ thì càng có lợi cho quá trình bảo quản

2.2 Các biển đổi của quả dưa hấu sau thu hoạch.

2.2.1 Quá trình hô hấp:

Quả dù đã đã thu hái tách khỏi cây mẹ nhưng vẫn là các cơ thể sống, do

đó vẫn hô hấp để lấy năng lượng phục vụ cho hoạt động sống của mình Quátrình hô hấp là quá trình quan trọng nhất cần đo đạc trong quá trình bảo quảnquả cây Về bản chất hóa học, quá trình hô hấp chính là quá trình oxy hóa cácchất phức tạp có trong tế bào thực vật để thành các phần tử đơn giản hơn, nhằmmục đích thu năng lượng và một số chất cần thiết cho sinh tổng hợp của tế bàoquả Các chất có thể bị oxy hóa bao gồm tinh bột, đường, acid hữu cơ và cả cácchất béo

Phương trình căn bản nhất của quá trình hô hấp xảy ra trong điều kiện có

đủ oxy và cơ chất bị oxy hóa là đường glucose có dạng

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 677,2 Kcal [2]

Quá trình hô hấp như vậy gọi là hô hấp hiếu khí và sinh ra một lượngnăng lượng khá lớn Trong điều kiện môi trường thiếu oxy, quả vẫn hô hấpnhưng sản phẩm quá trình lại là rượu và khí CO2, năng lượng sinh ra ít hơn Quátrình như vậy được gọi là hô hấp yếm khí, đôi khi còn gọi là quá trình lên men

Dưa hấu là loại quả có đỉnh hô hấp khi chín và cường độ hô hấp thấp [1].Với đặc điểm về cường độ hô hấp như vậy thì chúng ta phải xác định thời điểm

thu hoạch rất quan trọng và bảo quản dưa hấu thích hợp về nhiệt độ, độ ẩm,phòng trừ nấm bệnh sau thu hoạch để kéo dài thời gian bảo quản.

2.2.2 Sự sản sinh Ethylene.

Ethylene là một hormone thực vật, làm tăng hô hấp, thúc đẩy quá trình chíncủa quả Quả có đỉnh hô hấp sinh khí ethylene nhiều hơn quả không có đỉnh hôhấp Trong quá trình chín của quả khí ethylene sinh ra lại có tác dụng kích thíchlàm tăng quá trình chín của quả dẫn đến làm nhanh hư hỏng quả Vì vậy để làmchậm quá trình chín của quả, kéo dài thời gian bảo quản người ta tìm cách hạn chếethylene sinh ra Quả dưa hấu sản sinh ethylene thấp 0,1 –1,0µl/kg/h [1]

2.2.3 Các biến đổi vật lý [3]

2.2.3.1 Sự giảm khối lượng tự nhiên

Sự giảm khối lượng tự nhiên của quả trong quá trình bảo quản do bay hơinước và tiêu tốn các chất hữu cơ trong khi hô hấp Sự giảm khối lượng nàykhông thể tránh khỏi trong bất cứ điều kiện nào nhưng có thể giảm tối thiểu khitạo được điều kiện bảo quản tối ưu

Khối lượng giảm trong quá trình bảo quản phụ thuộc nhiều vào các yếutố: loại và giống quả, vùng khí hậu, phương pháp và điều kiện bảo quản, thờigian bảo quản, thời hạn bảo quản và mức độ xây xát của quả

 Sự bay hơi nước

Trong quá trình bảo quản rau quả, hiện tượng mất nước luôn có khuynhhướng xảy ra Nguyên nhân chính cả quá trình mất nước là trong quả chứa hàmlượng nước cao Nước trong quả chủ yếu ở dạng nước tự do, có thể di động vàbay hơi tạo nên áp suất riêng phần của nước trên bề mặt Sự chênh lệch áp suấtgiữa bề mặt rau quả và môi trường bên ngoài dẫn đến quá trình thoát hơi nước.Khi chưa thu hoạch, lượng nước luôn được bù đắp do rễ hút từ đât, còn trongbảo quản, quá trình hô hấp của quả sinh nhiệt và ẩm nên chênh lệch nhiệt ẩmgiúp tăng tốc quá trình bốc hơi ẩm Sự mất nước này ảnh hưởng không tốt tớiquá trình trao đổi chất, ảnh hưởng đến quá trình trương co nguyên sinh, phá vỡ

sự trao đổi chất bình thường trong tế bào Mất nước cũng làm giảm tính trươngcủa tế bào, làm mất độ dòn, rau quả bị héo và giảm khối lượng chung Tuynhiên, khi bay hơi nước sẽ làm nhiệt độ do quá trình hô hấp tỏa ra làm giảmnhiệt độ quả

 Sự thoát khí carbonic

Khí carbonic sinh ra trong quá trình hô hấp sẽ chuyển ra ngoài làm giảmlượng chất khô trong quả khi bảo quản Kết quả của quá trình mất nước và khídẫn đến làm giảm khối lượng chung của quả Do khí carbonic sinh ra do quátrình hô hấp nên các yếu tố ảnh hưởng đến hô hấp cũng sẽ ảnh hưởng tới tốc độmất chất khô do bay khí CO2.

2.2.3.2 Sự sinh nhiệt

Tất cả nhiệt sinh ra trong quả cây tươi khi bảo quản là do hô hấp Lượngnhiệt do hô hấp sinh ra chủ yếu tỏa ra môi trường xung quanh, làm tăng nhiệttrong kho Do đó trong quá trình bảo quản cần liên tục điều chỉnh để duy trì cácthong số (nhiệt độ, độ ẩm) tối ưu trong kho Trong trường hợp không có thongthoáng, nhiệt độ và độ ẩm tích tụ Quá trình tăng nhiệt, ẩm đến một mức độthích hợp thì vi khuẩn và nấm sẽ phát triển làm tốc độ tăng nhanh hơn (do hôhấp của vi sinh vật), đó là điều kiện dẫn đến hư hỏng quả cây nhanh chóng

2.2.4 Các biển đổi về độ cứng

Trong quá trình chín của quả do các biến đổi về sinh hóa mà các tính chất

cơ lý của quả cũng thay đổi, Trong suốt quá trình chín, các phản ứng thủy phânprotopectin thành pectin làm độ cứng của quả giảm Tốc độ giảm độ cứng nhanhhay chậm tùy thuộc vào tốc độ của phản ứng thủy phân Như vậy, tốc độ giảm

độ cứng phụ thuộc vào giống và điều kiện làm chín của quả

Giống quả ảnh hưởng rất nhiều đến biển đổi độ cứng của mô quả và tốc

độ giảm độ cứng Độ cứng thay đổi không chỉ ở vỏ mà cả ở trong thịt quả và sựthay đổi độ cứng của thịt quả ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của sản phẩm.[1]

2.2.5 Các biến đổi về hóa học [4]

Quả là một cơ thể sống nên ngoài quá trình hô hấp, trong quả còn xảy racác biến đổi về hóa học Trong đó, chủ yếu nhất là các phản ứng thủy phân cácchất phức tạp thành các chất đơn giản hơn

Trong quá trình phát triển và chín của quả, hàm lượng chất hòa tan tăng.Chất hòa tan tích tụ chậm trong quá trình phát triển nhưng tăng nhanh trong giaiđoạn chín Trong quá trình bảo quản, nhìn chung tổng hàm lượng chất tan cũngtăng, nhưng sau đó sẽ giảm nhẹ vào cuối quá trình

2.2.5.1 Sự biến đổi của glucid

Đối với quả tươi thì các chất thuộc nhóm glucid là thành phần luôn cónhững biến đổi lớn và mạnh mẽ nhất trong quá trình hình thành và bảo quản.Trong quá trình phát triển của quả, ở giai đoạn quả đang tượng hình, hàm lượngtinh bột tăng nhanh, nhưng trong quá trình chín, hàm lượng tinh bột giảm do quátrình đường hóa dưới tác dụng của các enzyme thủy phân có sẵn trong tế bào,

Trong quá trình chín đầu tiên, tổng lượng đường tăng lên đạt tới cực đại.Khi quả quá già, lượng đường bị phân hủy nên giảm xuống

Tùy theo loại giống quả, độ già chín, thời gian và những điều kiện bảoquản mà tốc độ biến đổi các chất glucid có khác nhau Các loại quả ở thời kỳđang chín có những biến đổi mạnh mẽ nhất Sự tích tụ các chất đường trong thời

kỳ chín không chỉ do đường hóa tinh bột mà còn do sự thủy phân các chất khácnhư saccharose, cellulose, hemicelluloses, pectin, lignin,… Quá trình thủy phânnày làm quả mềm, dễ tiêu hóa và có mùi thơm ngon nhưng lại sinh ra các chấtgây khó khăn trong quá trình bảo quản và vận chuyển quả Sauk hi đạt tới mộtcực đại nhất đinh, hàm lượng đường lại giảm xuống Đó là lúc quá trình lên menđường bên trong quả đã bắt đầu xảy ra, đường sẽ chuyển hóa thành rượu theophương trình:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

Quá trình này sẽ làm cho quả bị ôi và hư

2.2.5.2 Sự biển đổi của các hợp chất pectin:

Sự thay đổi hàm lượng các hợp chất pectin có tác dụng rất lớn đến độcứng của quả bảo quản Khi quả chín các protopectin có xu hướng bị thủy phânthành các pectin hòa tan làm giảm liên kết giữa các tế bào trong mô thựcvật dẫn đến làm quả mềm dần Khi quả quá chín, protopectine bị thủy phân đếnacid pectic và rượu metylic làm cho quả bị nhũn và cấu trúc quả bị phá hủy

Dưới tác dụng của enzyme protopectinase, protopectin sẽ bị thủy phânthành pectin hòa tan trong quá trình bảo quản Do đó, lượng protopectin giảmtrong khi pectin hòa tan tăng, làm cho khả năng liên kết giữ tế bào và mô yếu đi,thành tế bào mỏng dần, các mô bị xốp và quả bị mềm dần Pectin dễ dàng hòatan trong nước có trong dịch tế bào của quả Khi các chất giữa các tế bào hòa tanhoàn toàn, các tế bào nhu mô sẽ tách rời nhau, đó là quá trình làm nhũn quả Saukhi quả chín, dưới tác dụng của kiềm loãng hoặc enzyme pectase, pectin sẽ bịthủy phân tạo thành rượu metylic và các chất keo đông (acid pectic hay acidpoligalacturonic), đó là lúc cấu trúc quả bị phân hủy

2.2.5.3 Sự biến đổi của các hợp chất chứa nitơ

 Protein, acid amin và các hợp chất chứa nitơ

Các hợp chất chứa nitơ ở đây chủ yếu là các protein Trong quá trình bảoquản, lượng protein có thể bị giảm do phản ứng thủy phân và các phản ứng oxyhóa khử bên trong tế bào Do protein đóng vai trò quan trọng trong việc duy trìhoạt động sống của tế bào, có khả năng giữ được một lượng nước đáng kể ởtrong các mô và tham gia vào thành phần cấu tạo của nguyên sinh chất nên cácbiến đổi này gây bất lợi cho quả

Quá trình thủy phân protein trong quá trình bảo quản làm tăng lượng acidamin chứa nitơ và những hợp chất này bị thoái hóa ở nhiệt độ cao giải phóng ra

NH3 làm giảm nhanh lượng acid amin Các quá trình hình thành các hợp chấtchứa nitơ từ protein và acid amin được điều khiển bởi các enzyme

 Enzym

Trong quá trình bảo quản, catalase, pectinesterase, cellulose và amylaseđược hoạt hóa còn enzyme oxidase lại bị giảm hoạt Hoạt động của enzym phụthuộc vào nhiệt độ bảo quản và độ trưởng thành của quả Ở quả trưởng thành,enzyme catalase, pectinesterase thường có tính hoạt hóa cao hơn và oxidase thìthấp hơn so với quả non Mặt khác ở quả non hoạt tính của enzyme amylase caohơn so với quả chín

2.2.5.4 Biến đổi của lipid

Lipid có trong quả tươi không nhiều, chủ yếu tập trung ở lớp vỏ dướidạng cutin và trong hạt dưới dạng giọt lipid Trong quá trình chín và bảo quản,hàm lượng và chất lượng của các chất béo cũng bị biến đổi theo xu hướng thủyphân và oxy hóa Các biến đổi của chất béo tương đối phức tạp và cho ra các sảnphẩm có mùi ôi, khét làm giảm chất lượng sản phẩm

2.2.5.5 Biến đổi của các vitamin

Trong quá trình chín và bảo quản quả, hàm lượng vitamin có khuynhhướng giảm và làm giảm giá trị dinh dưỡng của quả Vì 90% lượng vitamincung cấp cho con người hàng ngày là thông qua quả nên hàm lượng vitamin Cchính là một trong những thông số để đánh giá chất lượng Trong đó chỉ có AA(L-ascorbic acid) mới thực sự có hoạt tính vitamin còn DHA (dehydroascorbic)thì không Tuy nhiên, vitamin C lại là một chất rất nhạy cảm, nó dễ bị thủy phânhủy dưới tác dụng của nhiệt độ cao, ẩm thấp, dưới sự có mặt của oxy hay các ion

kim loại nặng như Cu2+, Ag+ và Fe2+, đặc biệt là trong môi trường kiềm và nhiệt

độ cao Enzym ascorbate oxidase là chất xúc tác sinh học có sẵn trong quả tươi

và có tác dụng xúc tác cho quá chuyển hóa AA thành DHA

Trong quá trình chín vitamin C của quả có thể tăng hay giảm nhưng trongquá trình bảo quản sau thu hái hàm lượng vitamin C giảm đi nhanh do không khíxâm nhập và do các phản ứng oxy hóa khử

Điều kiện bảo quản quả ảnh hướng nhiều tới biển đổi vitamin C, nhất lànhiệt độ Dao động nhiệt độ trong khi bảo quản có ảnh hưởng lớn đến sự thayđổi hàm lượng acid ascorbic Ở điều kiện bảo quản tốt thì 150-200 ngày vẫn bảo

vệ được 50-70% acid ascorbic

Ngoài ra vitamin C, các vitamin khác cũng có thể bị biến đổi trong quátrình bảo quản và chế biến

2.2.5.6 Sự biến đổi của các sắc tố

Các chất màu thay đổi rõ rệt trong quá chín Chlorophyll (màu xanh lá)giảm, đồng thời carotenoid (màu vàng, đỏ bao gồm carotene, licopen,xantophyll) và flavonoid (màu vàng đến tím) tăng Đó là do khi chín chlorophyll

bị oxy hóa tạo ra hợp chất không màu, trong khi đó carotenoid hoặc flavonoidlại được tổng hợp nên tạo màu sắc đặc trưng của quả Theo mức độ chín của quảlượng khí ethylene sẽ tăng theo, có khả năng làm tăng tốc độ chín của quả vàlàm tích tụ nhiều sắc tố Quá trình tổng hợp carotenoid có liên quan chặt chẽ với

sự trao đổi glucid Hàm lượng của các chất màu khác như carotenoid hayflavonoid có thể tăng hoặc không đổi, nhưng do hàm lượng hàm lượngchlorophyll giảm nhiều làm mất màu xanh nên các màu khác hiện rõ

Sự tổng hợp màu này sẽ làm tăng giá trị dinh dưỡng của quả, vì như ta đãbiết carotenoid là tiền vitamin A, đặc biệt là β-caroten có hoạt tính vitamin rấtmạnh Flanoid có khả năng lọc ánh sáng mặt trời bảo vệ cho lớp thịt quả ở phíadưới khỏi bị cường độ ánh sáng mạnh phá hỏng, ngoài ra nó còn làm nhiệm vụchống đỡ các loại vi sinh vật, đẩy được các loại độc tố ra ngoài

2.2.5.7 Sự biến đổi của các acid hữu cơ

Các acid hữu cơ bị phân hủy trong quá trình hô hấp và quá trìnhdecarboxyl hóa Tổng acid hữu cơ trong quả khi bảo quản giảm đi, nhưng riêngtừng acid có thể tăng lên do những nguyên nhân khác nhau Sự thay đổi của acidphụ thuộc vào sự trưởng thành của quả và nhiệt độ bảo quản Quả non thì

thường có lượng acid cao hơn so với quả già Nhiệt độ càng thấp thì acid tăngcàng nhiều Sự thay đổi hàm lượng acid trong quả khi đang chín thường dẫn đếntăng chỉ số pH và chỉ số đường/acid Do đó, quả khi chín thì sẽ giảm độ chua vàngọt hơn Tuy nhiên, khi quả trở nên ôi nhũn thì hàm lượng acid lại tăng lên,thường là acid acetic do các quá trình tự phân giải.

2.2.5.8 Sự biến đổi của các phenolic

Quá trình chín của quả sẽ làm hàm lượng các chất gây vị chat giảm đi vàgiảm ngày càng nhanh Dưới tác dụng của acid hay enzyme tannase, các tannin

sẽ bị phân giải tạo ra hỗn hợp các ester của glucose và các acid hydrocacboxylicthơm (acid galic, acid metadigalic và các acid khác) Do đó, khi chín quả sẽ thayđổi vị và có mùi thơm đặc trưng

Ngoài ra, khi chất chat tiếp xúc với oxy không khí sẽ bị oxy hóa do tácdụng của enzyme oxydase Đây chính là nguyên nhân làm đen quả khi bị trầyxước hay trong chế biến

2.2.5.9 Sự biến đổi của các chất thơm

Quá trình chín sẽ tăng hàm lượng các loại chất thơm (thường là các loạitinh dầu) trong quả Hàm lượng tinh dầu nhiều nhất là giai đoạn quả chín hoàntoàn Tinh dầu đặc trưng cho từng loại quả tạo ra mùi thơm đặc trưng với cáchàm lượng khác nhau Hàm lượng tinh dầu còn phụ thuộc vào thời tiết trong thờigian quả chín

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản của quả

2.3.1 Nhiệt độ

Tốc độ của các phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong thực phẩm và nhiệt độ cómối liên hệ chặt chẽ với nhau Nhiệt độ tăng (trong phạm vi nào đó) thì tốc độphản ứng tăng đồng thời khả năng hoạt động của các vi sinh vật, enzyme cótrong thực phẩm cũng tăng

Theo các nghiên cứu của nhà khoa học thì người ta đã chứng minh rằngkhi nhiệt độ tăng lên 10oC thì tốc độ phản ứng sinh hóa tăng lên 2 lần, sự hô hấptăng lên 2,5 lần Nói chung, nhiệt độ bảo quản càng thấp thì sự tổn thất, sự giảmphẩm chất sản phẩm càng thấp do các phản ứng sinh hóa gây hư hỏng sản phẩm

bị ức chế không xảy ra được hay tốc độ xảy ra rất thấp Thêm vào đó khi nhiệt

độ thấp thì tốc độ phát triển của vi sinh vật giảm, các loại sâu bọ sẽ bị chết (hầuhết các loại sâu bọ sẽ bị chết khi ở nhiệt độ thấp hơn 4oC), enzyme và các vi sinh

vật sẽ bị ức chế… Do vậy, bảo quản nhiệt độ thấp sẽ làm tăng tăng tuổi thọ chosản phẩm và hạn chế tối đa sự giảm phẩm chất lượng sản phẩm Tuy nhiên, điềunày chỉ đúng hoàn toàn khi bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thích hợp với từngloại sản phẩm Khi nhiệt độ bảo quản thấp hơn 0oC, các loại thực phẩm có chứanước sẽ bị đông lại (nhiệt độ đông đặc còn phụ thuộc vào tính chất của nước tự

do có trong sản phẩm) Sau khi làm đông và tan giá một số loại sản phẩm sẽ mất

đi tính tươi

Trong bảo quản thực phẩm những hạn chế của nhiệt độ bảo quản sẽ đượckhắc phục bằng cách kết hợp các phương pháp khác như bảo quản bằng hóa chấthay bằng khí quyển điều khiển đối với sản phẩm

Nhược điểm chính của phương pháp bảo quản nhiệt độ thấp là chi phí bảo quảncao, làm tăng giá sản phẩm.[1]

2.3.2 Độ ẩm của môi trường bảo quản

Độ ẩm tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định tốc

độ bay hơi nước của quả Độ ẩm môi trường càng thấp, cường độ hô hấp và tốc

độ bay hơi nước càng cao, làm cho khối lượng tự nhiên của quả càng giảm, thậmchí có thể bị héo Sự mất nước quá nhiều sẽ gây ra hiện tượng co nguyên sinhchất làm cho hoạt động của tế bào bị rối loạn, làm giảm khả năng tự đề khángbệnh lý và từ đó quả sẽ chóng hư hỏng Mặt lợi của độ ẩm tương đối thấp là ởchỗ tạo môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, do đó hạn chếđáng kể sự xuất hiện các loại bệnh

Vì vậy, để khắc phục sự phụ thuộc giữa tốc độ bay hơi nước và độ ẩm thìnên hướng tới việc bảo quản quả trong môi trường có độ ẩm càng thấp càng tốt

Do đó, muốn bảo quản quả ta cần chọn độ ẩm thích hợp để tránh ảnhhưởng xấu đến chất lượng sản phẩm, tức là chọn độ ẩm tối ưu cho loại quả đó

2.3.3 Thành phần khí quyển

Mỗi loại khí có trong môi trường bảo quản đều có tác động riêng đến thờigian bảo quản quả tươi Thành phần khí trong khí quyển bảo quản có ảnh hưởngquan trọng đến đặc điểm và cường độ hô hấp, cũng có nghĩa là ảnh hưởng đếnquá trình trao đổi chất

Khí O2 như là một thành phần chủ yếu tham gia quá trình hô hấp hiếu khí.Hàm lượng O2 càng cao thì cường độ hô hấp càng tăng và ngược lại Vì vậy, để

duy trì sự sống ở mức tối thiểu đủ để kéo dài thời hạn bảo quản quả thì phải đảmbảo hàm lượng O2 cần thiết tối thiểu để duy trì quá trình hô hấp hiếu khí.

Khí CO2 ảnh hưởng nhiều đến thời hạn bảo quản quả, nghĩa là hàm lượng

CO2 càng tăng thì thời hạn bảo quản cũng có thể tăng Khí CO2 chủ yếu tác dụnglên quá trình hô hấp của quả và vi sinh vật Đối với quả tươi CO2 ức chế cường

độ hô hấp, từ đó hạn chế được các quá trình phân giải hóa học – sinh học Cònđối với vi sinh vật, khí CO2 làm chậm cho quá trình hoạt động, phát triển củachúng, vì vậy có thể tránh một phần nào nguy cơ gây bệnh của vi sinh vật

Tăng hàm lượng CO2 và giảm O2 trong khí quyển có tác dụng hạn chế hôhấp của quả, ảnh hưởng đến cường độ hô hấp của quả Khi hàm lượng CO2 tănglên 3-5% và lượng O2 giảm đi tương ứng (chỉ còn 16-18%) thì thời gian bảoquản có thể tăng gấp 3-4 lần co với bảo quản ở khí quyển thường (0,03% CO2,21% O2, 79%N2) Nhưng nếu nồng độ CO2 tăng lên quá nhiều (>10%) sẽ sinh raquá trình hô hấp yếm khí, làm mất sự cần bằng trong các quá trình sinh lý, quảmất khả năng tự đề kháng tự nhien dẫn đến sự thâm đen và thối hỏng

Ảnh hưởng của sự thay đổi thành phần khí quyển đến quá trình trao đổichất trong quả khá phức tạp, trước hết là sự giảm cường độ hô hấp và làm chậmquá trình chín tiếp Lượng đường giảm nhưng giảm chậm hơn so với bìnhthường

2.3.4 Sự thông gió và thoáng khí

Sự thông gió và làm thoáng khí có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng củaquả trong quá trình bảo quản, có thể xem là một giải pháp quan trọng nhằm ổnđịnh các thông số cở bản trong kỹ thuật bảo quản quả tươi

Thông gió là thay đổi không khí trong phòng bằng khí từ bên ngoài vào.Còn làm thoáng khí được hiểu là tạo sự chuyển động của không khí trong phòngxung quanh quả bảo quản

Sự thông gió cần thiết để thay đổi nhiệt độ, độ ẩm và thành phần khí trongkhi bảo quản, vì trong quá trình bảo quản có thể sinh ra dư nhiệt và ẩm Nhiệt và

ẩm này một mặt do hô hấp của quả sinh ra, mặt khác là do sự biến động củanhiệt độ và độ ẩm ngoài trời

Có thể thông gió tự nhiền hay thông gió cưỡng bức Thông gió tự nhiên làlợi dụng sự chuyển động hay sự đối lưu tự nhiên của khí giữa các lớp trong kho

hoặc giữ khí trong kho với không khí ngoài trời Để thực hiện thông gió cưỡngbức thường dùng các quạt hút và quạt đẩy.

2.3.5 Vi sinh vật và côn trùng

Hoạt động côn trùng phá hại cây trồng và các loại loại vi sinh vật lâynhiễm từ côn trùng vào thân cây, rễ, lá, hoa, quả đã gây nhiều bệnh hại mang lạinhững hậu quả nghiêm trọng cho ngành trồng trọt Sâu bệnh gây hại tác hại lêncác loại quả, làm thiệt hại đáng kể về mặt kinh tế

Côn trùng trong quá trình sống đã sử dụng quả làm thức ăn, làm quảkhông còn nguyên vẹn, tỷ lệ hao hút cao Mặt khác, khi sinh sản chúng còn đục

lỗ trên quả, đẻ trừng, truyền vi sinh vật vào quả, ấu trùng sâu sẽ đục khoét thịtquả, làm quả hư hỏng, thối nhũn Một số bệnh hại do vi sinh vật lại làm cho quảphát triển không bình thường, không cân đối, không đạt độ lớn, màu sắc khôngtươi, làm giảm gí trị thương mại của sản phẩm Nhiều loại sâu bệnh hại còn làđối tượng kiểm dịch nghiêm ngặt trên thế giới, gây cản trở rất nhiều cho việcxuất khẩu quả từ nước ta đi các nước khác Để phòng trừ và tiêu diệt các loạicôn trùng và bệnh hại, một phần inh phí không nhỏ phải được sử dụng do đó chiphí sản xuất lại tăng và giá thành sản phẩm cũng tăng theo

Vi sinh vật gây hư hại trên quả được xem là loại vi sinh vật hoại sinh (sửdụng chất hữu cơ bị phá hủy dùng làm nguồn thức ăn và đồng thời phá hoạinhững cơ thể có sức sống thấp và tính chống chịu yếu)

Trước thu hoạch thì sự tiềm ẩn của vi sinh vật nhiễm vào quả rất quantrọng trong sự thất thu sau thu hoạch của quả, đặc biệt trong vùng khí hậu nhiệtđới và cận nhiệt đới do điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tương đối cao rất thuận lợicho sự tái sinh hoạt động lây nhiễm và gây hư hại, tổn thất lớn

Sau thu hoạch, trong quá trình dự trữ, sản phẩm thường được xếp đốnglàm hô hấp gia tăng, nhiệt độ tăng Trong lúc đó, sản phẩm quả chứa rất nhiềunước, quá trình chín tạo nên chất dinh dưỡng dễ chuyển hóa Sức đề kháng củanguyên liệu cũng giảm thiểu vì đã bị cắt lìa khỏi cây Tất cả những yếu tố trên sẽtạo điều kiện tốt cho vi sinh vật từ những nơi tiềm ẩn mầm gây nhiễm sẽ pháttriển và tấn công phá hoại và lây lan gây hư hại cho toàn bộ khối sản phẩm

Vi sinh vật khi đã phát triển trong sản phẩm dù chỉ gây hại bên ngoài hayqua lớp vỏ vào bên trong đều làm cho phẩm chất của sản phẩm bị giảm đôi khi

có thể hư hỏng hoàn toàn Dấu hiệu đầu tiên đặc trưng cho sự lây nhiễm vi sinhvật là sự thay đổi màu sắc của quả, từ những màu bình thường trở thành màu

xám hay xuất hiện những chấm đen, xanh, vàng, do màu sắc của các loại visinh vật tạo nên.

Nguyên nhân chính tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển và gây hư hạicho quả là độ ẩm cao, hoạt độ nước cao hơn 0,75 rất thích hợp cho vi sinh vậtphát triển, Độ ẩm giới hạn để vi sinh vật phát triển nói chung khoảng 15-16%,

độ ẩm tương đối của không khí và bản chất loại sản phẩm có ảnh hưởng đến sựphát triển của vi sinh vật

Mỗi loài vi sinh vật chỉ phát triển mạnh trong khoảng nhiệt độ giới hạnthích hợp, ở ngoài khoảng nhiệt độ đó thì hoạt động sống của chúng giảm haychẩm dứt hoàn toàn Ở nước ta, nhiệt độ môi trường rất thích hợp cho sự pháttriển của vi sinh vật nhất là các loại nẩm mốc phát triển mạnh trên quả ở 20-

40oC

Độ pH môi trường cũng ảnh hưởng sự phát triển của vi sinh vật Quả cây

có pH nhỏ hơn 4,5 sẽ dễ bị nâm mốc phá hoại gây thối rửa

Ngoài ra, sự phát triển và phá hoại quả của vi sinh vật còn có thể phụthuộc vào lượng O2 trong môi trường vì phần lớn vi sinh vật trên quả đều hiếukhí.[3]

2.4 Một số phương pháp kéo dài thời gian bảo quản dưa hấu.

2.4.1.2 Phương pháp thực hiện

Quy trình bảo quản lạnh quả dưa hấu:

Quả dưa hấu  làm sạch  phân loại  bao gói  bảo quản lạnh

Quả dưa hấu sau khi thu hoạch về sẽ được đem đi xử lý kết hợp với rửa đểlàm sạch và hạ nhiệt độ cho quả Vì lúc này nhiệt độ của quả khá cao, bằng vớinhiệt độ không khí, nếu đưa ngày vào kho bảo quản, độ chênh lệch nhiệt độ cao

sẽ làm thời gian đạt nhiệt độ bảo quản dài, tổn hao năng lượng nhiều, có thể dẫnđến shock nhiệt, cháy lạnh, làm ảnh hưởng đến chất lượng của quả Thêm vào

đó tốc độ bốc hơi nước cao, gây tổn hao khối lượng

Sau đó quả dưa hấu sẽ được bao gói cho vào các thùng bảo quản và xếpvào kho Tiến hành hạ nhiệt độ đến nhiệt độ bảo quản thích hợp

2.4.1.3 Ưu, nhược điểm của phương pháp

 Ưu điểm

- Bảo quản quả ở nhiệt độ thấp là phương pháp phổ biến nhất hiện nay vì

có thể giữ được giá trị cảm quan và dinh dưỡng của quả

- Dễ thực hiện với kinh phí không cao

 Nhược điểm

- Hạn chế của phương pháp này là không tiêu diệt được vi sinh vật, chỉ

ức chế hoạt động của chúng và có một số chủng vi sinh vật có thể phát triểntrong môi trường nhiệt độ thấp

- Mất nước do bốc hơi là không thể tránh được khi bảo quản dưa hấu.Nếu lượng ẩm mất từ 3-5% thì làm cho quả bị héo Bốc hơi nước khi bảo quảnlạnh làm thoát thất khối lượng của quả dưa hấu khá cao

2.4.2 Phương pháp khí quyển kiểm soát (CA)

Bảo quản quả tươi bằng phương pháp khí quyển kiểm soát (Controlledatmosphere) là một phương pháp đã có từ lâu Trong phương pháp này, Quả tươiđược lưu giữ trong kho bảo quản có thành phần khí ổn định và khác hẳn so vớimôi trường không khí bên ngoài

Trong quá trình bảo quản quả tươi, quá trình hô hấp vẫn tiếp tục xảy ra.Trong điều kiện hiếu khí, quả sẽ sử dụng oxy để thực hiện các biến đổi sinh hóa

và sinh lý, đồng thời thải khí carbon dioxide và hơi nước vào kho bảo quản Do

đó, khi bảo quản quả tươi bằng phương pháp kiểm soát không khí, người ta cầnliên tục hiệu chỉnh thành phần không khí trong kho sao cho áp lực riêng phầncủa từng khí luôn được duy trì ở một giá trị ổn định

2.4.2.1 Nguyên lý

Bảo quản bằng CA dựa vào nguyên lý bảo tồn sự sống và nguyên lý tiềmsinh, tức là điều chỉnh thành phần khí quyển để hạn chế cường độ sống của quả

dưa hấu, đồng thời tạo môi trường không thuận lợi cho hoạt động sống của visinh vật trên quả.

Từ những năm 1960, việc bảo quản thực phẩm tươi bằng phương pháp kiểmsoát không khí bắt đầu được ứng dụng ở quy mô công nghiệp, đặc biệt là tronglĩnh vực bảo quản thực phẩm.[1]

2.4.2.2 Phương pháp thực hiện

 Phương pháp tự nhiên

Dựa vào quá trình hô hấp tiêu thụ O2 và nhả khí CO2, khi nồng độ O2giảm dần và CO2 tăng dần thì điều chỉnh bằng cách không cho không khí bênngoài vào

Phương pháp này đơn giản rẽ tiền dễ ứng dụng trong quá trình điều chỉnhkéo dài Ngoài ra việc kiểm tra trường xuyên trong quá trình bảo quản lại khóthực hiên vì không được phép mở kho giữa chừng Nếu mở của thì nồng O2 và

CO2 bị biến động phải mất thời nhiều thời gian mới hồi phục được

 Phương pháp nhân tạo:

Dùng khí N2 cho vào phòng hoặc khí đã rút bớt O2 đến nồng độ cho phép.Phương pháp này cho phép đưa nhanh nồng độ O2 đến mức mong muốn Nồng

độ CO2 được điều chỉnh bằng phương pháp tự nhiên tức là lợi dụng khí CO2 sinh

ra từ hô hấp hoặc dùng phương pháp hấp thụ CO2 bằng NaOH hoặc Ca(OH)2,than hoạt tính,…

 Thành phần khí trong kho bảo quản

Khi bảo quản quả tươi bằng phương pháp kiểm soát không khí, người tathường sử dụng ba loại khí: oxy, nitơ và carbon dioxide

- Khí oxy rất cần thiết cho sự phát triển của nhóm vi sinh vật hiếu khí bắtbuộc Ngược lại, oxy gây ức chế các tế bào vi sinh vật kỵ khí bắt buộc Tuy nhiên,

sự mẫn cảm với oxy của mỗi loài vi sinh vật kỵ khí bắt buộc sẽ khác nhau

Quả tươi sau khi thu hái vẫn tiếp tục sử dụng oxy để thực hiện quá trình

hô hấp Nếu áp suất riêng phần của oxy trong kho bảo quản giống với áp suấtriêng phần của oxy trong khí quyển bình thường thì sự hô hấp của quả sẽ đượctăng cường Khi đó, quá trình chín sau thu hoạch và quá trình lão hóa ở quả sẽdiễn ra rất nhanh, thời gian bảo quản quả tười bị rút ngắn