Bài báo nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ tiêu về phẩm chất quả ở các thời kì chín khác nhau của cà chua giống F1 Savior phục vụ cho bảo quản. Quả cà chua được thu tại Bắc Ninh vào 6 thời điểm chín là: Chín xanh, chín vàng, chuyển màu, chín hồng, đỏ nhạt và đỏ đậm.
JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Natural Sci., 2013, Vol 58, No 3, pp 85-94 This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ PHẨM CHẤT QUẢ Ở CÁC THỜI KÌ CHÍN KHÁC NHAU CỦA CÀ CHUA GIỐNG F1 SAVIOR TRỒNG TẠI BẮC NINH PHỤC VỤ CHO BẢO QUẢN Lê Thị Thủy, Hoàng Thị Hiền Nguyễn Phương Thảo Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt Bài báo nghiên cứu biến đổi số tiêu phẩm chất thời kì chín khác cà chua giống F1 Savior phục vụ cho bảo quản Quả cà chua thu Bắc Ninh vào thời điểm chín là: chín xanh, chín vàng, chuyển màu, chín hồng, đỏ nhạt đỏ đậm Sau đưa phịng thí nghiệm để đánh giá phẩm chất thồi điểm chín thơng qua phân tích tiêu sinh lí, hóa sinh Kết nghiên cứu cho thấy độ chín 3-(chuyển màu), độ chín 4-(chín hồng) độ chín thích hợp cho mục đích thu hái bảo quản cà chua Để chứng minh cho kết này, bước đầu đánh giá mức độ kéo dài thời gian bảo quản cà chua điều kiện nhiệt độ là: điều kiện lạnh (4 o C) điều kiện thường (27 o C) Kết thời gian bảo quản cà chua độ chín 20 ngày điều kiện thường 25 ngày điều kiện lạnh Từ khóa: Cà chua, độ chín, bảo quản Mở đầu Cà chua (Lycopersicum esculentum Mill), thuộc họ Cà (Solanaceae) trồng phổ biến nhiều nước giới Anh, Pháp, Canada, Ở Việt Nam cà chua trồng nhiều vùng khác nước tập trung nhiều vùng đồng Bắc Bộ Là có thời gian sinh trưởng ngắn, dễ trồng, sâu bệnh, cho suất cao rau nơng nghiệp góp phần xóa đói giảm nghèo [5] Quả cà chua thuộc loại mọng nước, nhiều xơ chất béo chất đạm có hàm lượng cao axít hữu cơ, vitamin A, C, khoáng chất, đặc biệt cà chua chứa nhiều β-carotene, lycopen hoạt chất sinh học có ý nghĩa quan trọng y học sống Tuy nhiên, cà chua có hàm lượng nước cao khơng có vỏ cứng bảo vệ nên khó khăn q trình thu hái bảo quản [1] Ngày nhận bài: 10/5/2013 Ngày nhận đăng: 18/6/2013 Tác giả liên lạc: Lê Thị Thủy, địa e-mail: hienthuy20@gmail.com 85 Lê Thị Thủy, Hoàng Thị Hiền Nguyễn Phương Thảo Trong q trình chín, cà chua chia làm thời kì, thời kì diễn thay đổi mạnh mẽ màu sắc phẩm chất [7] Tùy vào mục đích sử dụng, cà chua thu hái vào thời điểm khác Việc thu hái bảo quản cà chua giai đoạn chín hợp lí giúp cà chua giữ giá trị dinh dưỡng, phẩm chất khối lượng Savior giống cà chua nhập nội, có nguồn gốc từ Ấn Độ, có suất cao, khả chống chịu sâu bệnh tốt, trồng quanh năm, thích hợp với điều kiện thời tiết, đất đai nước ta Tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu giống cà chua Việt Nam nghiên cứu trước tập trung vào giai đoạn nảy mầm non, chưa có nghiên cứu sâu phẩm chất giai đoạn chín, biến đổi chất lượng trình bảo quản Xuất phát từ sở trên, tiến hành Nghiên cứu số tiêu sinh lí, hóa sinh thời kì chín khác cà chua giống F1 Savior trồng Bắc Ninh phục vụ cho bảo quản 2.1 Nội dung nghiên cứu Địa điểm thời gian nghiên cứu - Địa điểm thu mẫu: Ruộng cà chua nhà bà Phạm Thị Hồng, thuộc Cụm 4, Bồ Sơn, Võ Cường, Bắc Ninh - Địa điểm phân tích mẫu: Mẫu phân tích phịng thí nghiệm Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng năm 2012 đến tháng năm 2013 2.2 Đối tượng phương pháp nghiên cứu * Đối tượng nghiên cứu Quả cà chua giống F1 Savior trồng Bắc Ninh, giống cà chua nhập nội, có nguồn gốc từ Ấn Độ (cung cấp công ti Syngenta Việt Nam) * Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp bố trí thí nghiệm: + Thí nghiệm phân tích biến đổi phẩm chất cà chua giai đoạn chín: Mỗi tiêu gồm cơng thức, tương ứng với độ chín kí hiệu ĐC1, ĐC2, ĐC3, ĐC4, ĐC5, ĐC6 + Thí nghiệm đánh giá khả bảo quản cà chua: Quả cà chua xếp lượt khay đặt điều kiện bảo quản Mỗi tiêu nghiên cứu có cơng thức kí hiệu là: ĐC3T, ĐC4T với công thức bảo quản điều kiện thường ĐC3L, ĐC4L với công thức bảo quản lạnh Các tiêu điều kiện thường đánh giá đến ngày thứ 20, điều kiện lạnh ngày thứ 25 trình bảo quản, sau thời gian cà chua bắt đầu hỏng - Phương pháp thu mẫu: 86 Nghiên cứu biến đổi số tiêu phẩm chất thời kì chín khác Mẫu thu vào độ chín theo phương pháp lấy mẫu hỗn hợp Quả cà chua thu độ chín (ĐC) khác dựa biến đổi màu sắc vỏ + Độ chín (ĐC1)-Xanh già: Quả phát triển hết kích thước vỏ cịn xanh + Độ chín (ĐC2)-Chín vàng: Trên vỏ bắt đầu xuất vết màu vàng + Độ chín (ĐC3)-Chuyển màu: 10 - 30% diện tích vỏ màu vàng hồng + Độ chín (ĐC4)-Chín hồng: 30 - 50% diện tích vỏ màu hồng nhạt + Độ chín (ĐC5)-Đỏ nhạt: Tồn diện tích vỏ có màu hồng đỏ nhạt, cứng + Độ chín (ĐC6)-Đỏ đậm: Tồn vỏ có màu đỏ đậm, sờ mềm tay - Phương pháp xác định tiêu sinh lí: + Phương pháp xác định sinh khối tươi: Dùng cân xác cân bỏ cuống đài + Phương pháp xác định khối lượng khô quả: Quả sấy khô nhiệt độ 100 o - 105 C đến khối lượng không đổi, dùng cân cân xác khối lượng khơ + Xác định độ hao hụt khối lượng: Độ hao hụt khối lượng tính theo phần trăm khối lượng ban đầu - Phương pháp xác định tiêu hóa sinh: Hàm lượng axit hữu tổng số xác định theo phương pháp Ermacov Hàm lượng đường khử xác định phương pháp DNS [2] Hàm lượng tinh bột định lượng theo phương pháp Bertrand Xác định hàm lượng vitamin C phương pháp chuẩn độ với I2 [2] 2.3 Kết thảo luận 2.3.1 Sự biến đổi phẩm chất cà chua theo độ chín khác * Sự biến đổi khối lượng tươi, khô Sự chuyển đổi giai đoạn chín cà chua kéo theo biến đổi khối lượng tươi khô Kết thể Hình Hình Khối lượng tươi, khô cà chua theo độ chín khác 87 Lê Thị Thủy, Hồng Thị Hiền Nguyễn Phương Thảo Hình cho thấy khối lượng tươi tăng dần từ ĐC1 đến ĐC3 (102,77 g ĐC1 đến 131,05 g ĐC3), kèm theo tăng lên khối lượng khô, ĐC3 khối lượng khô đạt giá trị lớn 7,09 g Từ ĐC3 đến ĐC6 khối lượng trì tương đối ổn định Nguyên nhân tượng giai đoạn đầu vỏ cịn xanh, q trình quang hợp vỏ diễn dẫn đến tích lũy thêm chất dự trữ Sau giai đoạn vỏ dần màu xanh, ngừng sinh trưởng nên khối lượng gần trì không đổi [7] * Sự biến đổi hàm lượng axit hữu tổng số Axit hữu có vai trị quan trọng trao đổi chất lượng thực vật, sản phẩm trung gian trình hô hấp Trong quả, hàm lượng axit hữu tổng số thay đổi theo đặc điểm di truyền giống, ngồi cịn phụ thuộc vào chế độ chăm sóc thời điểm thu hái sản phẩm Kết đánh giá biến động hàm lượng axit hữu tổng số cà chua giống F1 Savior thể Hình Hình Hàm lượng axit hữu tổng số theo độ chín cà chua Hình cho thấy hàm lượng axit hữu tổng số có xu hướng tăng dần từ ĐC1 đến ĐC6, hàm lượng axit hữu tổng số tăng 1,275 lần (từ 0,156% đến 0,199%) Trong q trình chín quả, axit hữu bổ sung từ trình hơ hấp đột biến chuyển hóa từ hợp chất khác đồng thời axit hữu tham gia tạo nên mùi vị đặc trưng cho thông qua việc liên kết với đường tạo thành glucozit hay este [3] Do mức độ tăng axit hữu tổng số từ ĐC1 đến ĐC6 không nhiều * Sự biến đổi hàm lượng đường khử Đường chất dự trữ chủ yếu thành phần quan trọng định phẩm chất Sự biến động hàm lượng đường khử q trình chín trình bày Bảng 88 Nghiên cứu biến đổi số tiêu phẩm chất thời kì chín khác Bảng Hàm lượng đường khử độ chín khác cà chua (%) Độ chín Hàm lượng đường khử ĐC1 2,056 ± 0,013 ĐC2 ĐC3 ĐC4 ĐC5 ĐC6 2,058 ± 0,001 2,063 ± 0,010 2,050 ± 0,009 2,043 ± 0,010 2,035 ± 0,007 Bảng cho thấy hàm lượng đường khử tăng từ ĐC1 đến ĐC3 sau giảm dần từ ĐC3 đến ĐC6, hàm lượng đường khử cao thu ĐC3 2,063% Sở dĩ có tượng giai đoạn chín quả, có vận chuyển sản phẩm quang hợp từ để thúc đẩy q trình chín, mặt khác giai đoạn vỏ xanh nên đường cịn tổng hợp từ q trình quang hợp vỏ Sau bước vào giai đoạn chín cuối, q trình hơ hấp tuổi khủng hoảng xảy ra, mặt khác cịn có q trình chuyển hóa đường thành axit hữu tạo nên vị chua đặc trưng [1, 3] Như việc thu hái cà chua ĐC3 ĐC4 giúp cho giữ hàm lượng đường cao * Sự biến đổi hàm lượng tinh bột Kết biến đổi hàm lượng tinh bột q trình chín cà chua thể Hình Hình Hàm lượng tinh bột độ chín khác cà chua Trong q trình chín quả, lượng lớn tinh bột tế bào thịt thường chuyển hóa thành sacarozo theo mạch rây vận chuyển đến quả, sacarozo lại tái tổng hợp thành tinh bột tạo nên chất dự trữ Đây xem nguyên nhân dẫn đên tăng hàm lượng tinh bột cà chua chuyển từ ĐC1 đến ĐC4 (hàm lượng tinh bột đạt cao ĐC4 0,500%) 89 Lê Thị Thủy, Hoàng Thị Hiền Nguyễn Phương Thảo Tuy nhiên sau bước vào thời kì hơ hấp tuổi khủng hoảng, hoạt độ enzyme amilaza tăng cao, tinh bột chuyển hóa mạnh thành đường làm nguồn chất cho hoạt động hô hấp, mặt khác xảy trình chuyển hóa tinh bột tạo nên hợp chất trung gian tham gia vào trình chuyển đổi màu sắc xảy mạnh mẽ chuyển từ chín vàng sang đỏ đậm Điều dẫn đến giảm nhanh hàm lượng tinh bột từ ĐC4 đến ĐC6 (từ 0,500% xuống 0,390%) * Sự biến đổi hàm lượng vitamin C Vitamin C thành phần dinh dưỡng quan trọng có rau quả, thường tồn dạng L-axit ascorbic Hàm lượng vitamin C thay đổi tùy theo đặc điểm di truyền giống thời điểm thu hái sản phẩm Sự biến đổi hàm lượng vitamin C theo độ chín cà chua thể Hình Hình Hàm lượng vitamin C độ chín khác cà chua Hình cho thấy hàm hàm lượng vitamin C cà chua tương đối cao, hàm lượng tăng dần q trình chín Trong hàm lượng vitamin C tăng nhanh từ ĐC1 đến ĐC3 (từ 25 mg% đến 44 mg%) tăng chậm dần chuyển từ ĐC3 sang ĐC6 (từ 44 mg% đến 49 mg%) Vitamin C loại axit hữu có tương quan thuận hàm lượng axit hữu với hàm lượng vitamin C 2.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản đến thay đổi chất lượng cà chua Kết đánh giá phẩm chất giai đoạn chín cà chua giống F1 Savior cho thấy, ĐC3 ĐC4 hai độ chín có độ cứng cảm quan chất lượng phù hợp cho việc thu hái để bảo quản Để bước đầu kiểm chứng cho kết này, tiến hành bảo quản cà chua hai ĐC3 ĐC4 hai điều kiện nhiệt độ là: nhiệt độ lạnh(4 o C ± 1), bảo quản nhiệt độ thường (27 o C ± 1) để đánh giá khả kéo dài thời gian bảo quản trì chất lượng bảo quản thông qua việc theo dõi biến đổi số tiêu sinh lí, hóa sinh có ý nghĩa quan trọng như: tỉ lệ hao hụt khối lượng, biến 90 Nghiên cứu biến đổi số tiêu phẩm chất thời kì chín khác đổi hàm lượng axit hữu tổng số, hàm lượng đường khử, hàm lượng vitamin C cà chua trình bảo quản * Hao hụt khối lượng tự nhiên bảo quản Sự hao hụt khối lượng tự nhiên xem tiêu quan trọng đánh giá mức độ thành cơng q trình bảo quản Trong q trình bảo quản, hao hụt khối lượng diễn chủ yếu ngun nhân, nước vào mơi trường q trình hơ hấp [3, 4] Kết hao hụt khối lượng cà chua độ chín sử dụng bảo quản thể Hình Hình Sự hao hụt khối lượng tự nhiên cà chua bảo quản Hình cho thấy thời gian bảo quản lâu tỉ lệ hao hụt khối lượng lớn tất mẫu Tuy nhiên dùng thời điểm, tỉ lệ hao hụt khối lượng điều kiện thường cao điều kiện bảo quản lạnh Cụ thể, ĐC3, vào ngày thứ 20 trình bảo quản tỉ lệ hao hụt khối lượng điều kiện thường lên đến 11,14% điều kiện lạnh 7,02%, phải đến ngày thứ 25, tỉ lệ tăng lên 10,91% Do diều kiện nhiệt độ thấp môi trường thuận lợi cho hoạt động enzyme hô hấp dẫn đến cường độ hô hấp điều kiện lạnh diễn chậm yếu điều kiện thường [5] Tỉ lệ hao hụt khối lượng điều kiện bảo quản ĐC4 tăng nhẹ so với ĐC3 tốc độ chín ĐC4 thời gian bảo quản diễn nhanh so với ĐC3 Kết chứng tỏ ưu điểm điều kiện bảo quản lạnh so với điều kiện bảo quản thường * Sự biến đổi hàm lượng axit hữu tổng số bảo quản Hàm lượng axit hữu tổng số xác định sau ngày bảo quản điều kiện nhiệt độ Kết trình bày Bảng Hàm lượng axit hữu biến đổi chung theo hướng tăng đạt cực đại giảm xuống sau tăng trở lại Ở độ chín, hàm lượng axit hữu cao thu sau ngày mẫu bảo quản điều kiện thường 15 ngày mẫu bảo quản lạnh Lí với q trình 91 Lê Thị Thủy, Hoàng Thị Hiền Nguyễn Phương Thảo chín bảo quản, axit hữu tăng theo tốc độ chín điều kiện lạnh chậm điều kiện nhiệt độ thường Bảng Hàm lượng axit hữu tổng số cà chua bảo quản (%) Hàm lượng axit hữu tổng số Ngày bảo ĐC3 ĐC4 quản ĐC3T ĐC3L ĐC4T ĐC4L 0,167 ± 0,043 0,167 ± 0,043 0,169 ± 0,034 0,169 ± 0,034 0,455 ± 0,011 0,405 ± 0,064 0,390 ± 0,043 0,398 ± 0,028 10 0,350 ± 0,067 0,412 ± 0,034 0,277 ± 0,070 0,323 ± 0,053 15 0,380 ± 0,408 0,549 ± 0,088 0,310 ± 0,040 0,412 ± 0,085 20 0,390 ± 0,032 0,277 ± 0,055 0,360 ± 0,067 0,348 ± 0,066 25 0,320 ± 0,055 0,352 ± 0,000 Sau đạt cực đại, axit hữu bắt đầu giảm xuống, cường độ hô hấp bắt đầu tăng lên Sau giai đoạn axit lại tăng lên cuối giai đoạn bảo quản, hô hấp, axit chất trung gian hình thành, đồng thời trình phân hủy bị hư hỏng sinh axit [3, 6] * Sự biến đổi hàm lượng đường khử bảo quản Kết biến đổi hàm lượng đường khử bảo quản mơ tả Hình Hình Hàm lượng đường khử cà chua bảo quản Sự biến đổi hàm lượng đường khử khơng có sai khác nhiều độ chín, đường khử giảm nhẹ sau ngày bảo quản, điều phủ hợp với kết phân tích, tương ứng với chuyển giai đoạn chín cà chua Sau thời điểm này, hàm lượng đường khử lại tăng lên đạt cực đại sau 10 ngày bảo quản nhiệt độ thường 15 ngày bảo quản nhiệt độ lạnh Hiện tượng liên quan đến chuyển hóa tinh bột dự trữ thành đường nhờ hoạt động enzyme amilaza, chuyển hóa diễn chậm điều kiện lạnh Sau tăng lên, hàm lượng đường khử bắt đầu giảm xuống tương ứng với phân hủy trình hư hỏng bảo quản 92 Nghiên cứu biến đổi số tiêu phẩm chất thời kì chín khác * Hàm lượng vitamin C bảo quản Sự biến đổi hàm lượng vitamin C bảo quản thể Hình Hình Sự biến đổi hàm lượng vitamin C cà chua bảo quản Thông thường vitamin C bị hao hụt nhiều trình bảo quản, nhiệt độ cao hao hụt lớn [3, 5] Tuy nhiên, cà chua loại có hơ hấp đột biến, kết Hình cho thấy ĐC3 ĐC4 bảo quản nhịêt độ thường vitamin C tăng dần từ ngày đầu bảo quản đạt giá trị lớn vào ngày thứ 10 Đây thời kì tiếp tục chín, vitamin C tăng nhờ chuyển hóa từ axit hữu đường Sau giai đoạn này, dần chuyển sang trạng thái hư hỏng vitamin C dễ dàng bị oxi hóa kết phân tích cho thấy giảm cách nhanh chóng với độ dài thời gian bảo quản Sự biến đổi hàm lượng vitamin C cà chua bảo quản nhiệt độ lạnh diễn theo hướng tương tự nhiệt độ thường, nhiên tốc độ tăng giảm vitamin C diễn chậm hơn, đạt cực đại sau 15 ngày bảo quản độ chín giảm dần phân tích ngày 20 25 q trình bảo quản Điều cho thấy cà chua bảo quản điều kiện lạnh, tốc độ chín trình hư hỏng diễn chậm việc trì cường độ hơ hấp mức thấp điều kiện thường Kết luận - Có biến đổi khối lượng tươi, khô cà chua giống F1 Savior theo độ chín khác Cụ thể, có khối lượng lớn đạt đến ĐC3 (131,050 g) khối lượng trì gần ổn định định từ ĐC3 ĐC6 - Đối với tiêu hóa sinh nhận thấy: Hàm lượng axit hữu tổng số, hàm lượng vitamin C tăng từ ĐC1 đến ĐC6 Hàm lượng đường khử tăng từ ĐC1 đến ĐC3 (2,056 2,063%) giảm nhẹ, thấp ĐC6 (2,035%), hàm lượng tinh bột tăng từ ĐC1 đến ĐC4 (0,322 - 0,5%), sau giảm đến ĐC6 (0,39%) Kết cho thấy ĐC3 ĐC4 thời điểm thu hái thích hợp cho bảo quản 93 Lê Thị Thủy, Hoàng Thị Hiền Nguyễn Phương Thảo - Việc bảo quản nhiệt độ lạnh (4 o C ± 1) góp phần trì chất lượng cà chua kéo dài thời gian bảo quản 25 ngày độ chín, bảo quản nhiệt độ thường (27 o C) thời gian 20 ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hà Văn Thuyết, Trần Quang Bình, 2000 Bảo quản rau tươi bán chế phẩm Nxb Nông nghiệp Hà Nội [2] Nguyễn Văn Mùi, 2007 Thực hành Hóa Sinh học Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội [3] Trần Minh Tâm, 2009 Bảo quản chế biến nông sản sau thu hoạch Nxb Nông nghiệp [4] Ahmed el Ghaouth, Joseph Arul, Rathy Ponnampalam and Marcel Boulet, 1991 Use of CHITOSAN coating to reduce water loss and maintain quality of cucumber and bell pepper fruits Journal of Food Processing and Preservation, Volume 15, Issue 5, pp 359-368 [5] Muhammad Naeem Safdar, Amer Mumtaz, Muhammad Amjad, Nouman Siddiqui and Tabassum Hameed, 2010 Development and quality characteristics studies of tomato paste stored at different temperatures Pakistan Journal of Nutrition (3), pp 265-268 [6] Pelayo, C., E.V de B Vilas-Boas, M Benichou, A.A Kader, 2003 Variability in responses of partially ripe bananas to 1-metylcyclopropene Postharvest Biol Technol 28, pp 75-85 [7] Hur B.M., D.J Huber, and J.H Lee., 2005 Differential responses in color changes and softening of ‘Florida 47’ tomato fruit treated at green and advanced ripening stages with the ethylene antagonist 1-methylcyclopropene Hort Technol 15, p 617-622 ABSTRACT The fluctuation in fruit quality of ripe F1 Savior tomatoes grown in Bac Ninh Province The purpose of this study was to discover the optimal time to harvest F1 Savior tomatoes in order to maintain post-harvest freshness Tomatoes were collected in Bac Ninh at stages of ripening: mature green, breaking, turning, pink, light red and dark red In a laboratory were evaluated by analysis of physiological and biochemical indicators The results of this study showed that mature turning and mature pink tomatoes can be stored for the longest period of time To prove this result, we keep harvested tomatoes at o C and at 27 o C The results indicate that the storage time of maturity and maturity is 20 days at 27 o C and 25 days at o C 94 ... bảo quản 92 Nghiên cứu biến đổi số tiêu phẩm chất thời kì chín khác * Hàm lượng vitamin C bảo quản Sự biến đổi hàm lượng vitamin C bảo quản thể Hình Hình Sự biến đổi hàm lượng vitamin C cà chua. .. trên, tiến hành Nghiên cứu số tiêu sinh lí, hóa sinh thời kì chín khác cà chua giống F1 Savior trồng Bắc Ninh phục vụ cho bảo quản 2.1 Nội dung nghiên cứu Địa điểm thời gian nghiên cứu - Địa điểm... Ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản đến thay đổi chất lượng cà chua Kết đánh giá phẩm chất giai đoạn chín cà chua giống F1 Savior cho thấy, ĐC3 ĐC4 hai độ chín có độ cứng cảm quan chất lượng phù hợp cho