Trên cơ sở đó nghiên cứu này tập trung so sánh nồng độ và thời gian xử lý cải xanh với chlorine để tìm ra biện pháp xử lý tốt nhất. Đồng thời thí nghiệm cũng nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và loại bao bì lên chất lượng của cải xanh trong quá trình bảo quản.
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA RAU CẢI XANH (Brassica Juncea L.) TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN SAU KHI THU HOẠCH ThS.Trần Xuân Hiển, ThS.Đào Văn Thanh Đại học An Giang TĨM TẮT Rau cải xanh (Brassica juncea L.) ngồi việc dùng nấu chín để ăn cịn dùng để ăn sống Tuy nhiên việc canh tác cải xanh thường tiếp xúc với đất nước nên việc bị nhiễm vi sinh vật lớn, đặc biệt sử dụng nguồn nước bị nhiễm vi sinh vật để tưới Vì mục tiêu đề tài tìm phương pháp xử lý rau cải xanh để đảm bảo mật số vi sinh vật cải xanh mức cho phép theo TCVN, vừa đảm bảo chất lượng tươi cải xanh dinh dưỡng, cảm quan sau thời gian bảo quản Trên sở nghiên cứu tập trung so sánh nồng độ thời gian xử lý cải xanh với chlorine để tìm biện pháp xử lý tốt Đồng thời thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ loại bao bì lên chất lượng cải xanh trình bảo quản Kết nghiên cứu nhận thấy xử lý cải xanh nồng độ chlorine 60ppm phút có hiệu cao việc sát khuẩn Coliform E.coli, cải xanh bảo quản bao bì PP 2-4oC giữ chất lượng, tốc độ hô hấp mật độ vi sinh vật tốt bao bì PE khả chấp nhận mặt cảm quan người tiêu dùng cải xanh sau 10 ngày bảo quản tuân theo phương trình Logistic Model Từ khóa: Cải xanh, vi khuẩn E.coli, Coliform, chlorophyll, chất lượng, bảo quản STUDY OF SOME FACTORS AFFECTING THE QUALITY OF GREEN CABBAGE (Brassica Juncea L.) STORAGE POSTHARVEST SUMMARY Green cabbage (Brassica juncea L.) can be used not only for cooking but also for eating in fresh forms However, it is easy for green cabbage to contaminate with many kinds of micro-organism because it exposes directly to soil and contaminated water which is used for irrigating during its cultivation The objective of this research therefore was to find a suitable method which can be used to treat green cabbage to ensure microorganism population at permitted level according to Vietnamese standard and to maintain its quality about freshness, nutritional values and sensory after a period of storage This study focused on comparison various concentration and time of chlorine treatment to find a suitable parameters Moreover, effects of storage temperature and type of packaging on green cabbage quality were also evaluated in this research The results showed that green cabbage treated with chlorine 60 ppm in minutes had the highest effective in eliminating Coliform E.coli Furthermore, green cabbage kept in polypropylen (PP) packaging and stored at 2-4oC showed the best result in maintaining its quality, respiratory rate, microorganism population as well as acceptance of customer about sensory which followed Logistic Model equation after a 10-day period of storage Keywords: Broccoli, E.coli, Coliform, chlorophyll, quality, preservation I ĐẶT VẤN ĐỀ Rau nói chung cải xanh (Brassica juncea L.) nói riêng nguồn thực phẩm thiếu bữa ăn người Vấn đề rau ngồi dư lượng thuốc trừ sâu, phân bón sử dụng canh tác cịn có lượng lớn vi sinh vật có rau chưa xử lý, việc sử dụng nguồn nước bẩn có mật số vi sinh cao để tưới rau canh tác rửa rau sau thu hoạch góp phần làm cho rau bị ô nhiễm, vệ sinh gây ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ người tiêu dùng Mặt khác, trình tiêu thụ rau, yếu tố điều kiện tồn trữ, môi trường tác động đến chất lượng rau Trong điều kiện nhiệt đới rau tươi mau hư hỏng, sau thu hoạch khơng dùng phải có biện pháp để đảm bảo chất lượng rau Vì vậy, bảo quản chế biến rau sau thu hoạch vấn đề quan tâm Do mục tiêu nghiên cứu là đảm bảo mật số vi sinh vật cải xanh TẠP CHÍ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 04/2014 61 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ mức cho phép theo TCVN, vừa đảm bảo chất lượng tươi cải xanh dinh dưỡng, cảm quan sau thời gian bảo quản II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu: Cải xanh mua hộ nông dân xã Kiến An - huyện Chợ Mới – Tỉnh An Giang, từ 30 40 ngày tuổi Chlorine sử dụng nồng độ 70% 2.2 Phương pháp nghiên cứu Quá trình xử lý: Sau rửa đất cát, cải xanh ngâm dung dịch chlorine nồng độ khác Tỉ lệ cải:nước dùng để ngâm 3:1 pH dung dịch nước ngâm điều chỉnh 6,0 ÷ 7,5 Nồng độ chlorine sử dụng 20, 40, 60 80ppm với thời gian ngâm 2, 4, phút Sau xử lý, cải xanh làm vào bao bì Mỗi cách xử lý lặp lại lần Các điều kiện tồn trữ: Bao bì Polypropylen (PP) bao bì Polyetylen (PE) dày 40µm sử dụng cho bao gói cải xanh để bảo quản Nhiệt độ bảo quản tiến hành mức 2÷4oC, 6÷8oC 10÷12oC Mỗi bao bì chứa 0,5kg cải xanh Nghiên cứu so sánh khả bảo quản cải xanh hai loại bao bì PP PE kết hợp với mức nhiệt độ bảo quản Mỗi cách xử lý lặp lại lần Bảng 1: Các tiêu theo dõi phương pháp phân tích, đánh giá Chỉ tiêu Phương pháp Mật số vi khuẩn E.coli, cfu/g TCVN 6848:2007 Mật số vi khuẩn Coliform¸ cfu/g TCVN 6846:2007 Tổn thất (%) = [(md – mc)/md]*100 Tổn thất khối lượng, % md: khối lượng đầu (g) mc: khối lượng cuối (c) Tỉ lệ vàng, % Lấy mẫu bảo quản tách riêng vàng, cân khối lượng mẫu, khối lượng vàng, tính theo công thức: T (%) = [(mc – mlavang)/mc]*100 mlavang : khối lượng vàng (g) mc : khối lượng cuối (g) Hàm lượng chlorophyll, ppm Đo máy quang phổ Nồng độ CO2 O2, % Đo máy đo tỷ lệ O2/CO2 TẠP CHÍ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 04/2014 62 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Đánh giá mức độ chấp nhận dựa vào đánh giá cảm quan, điểm cảm quan: 1: Mẫu chấp nhận mặt cảm quan 0: Mẫu khơng cịn chấp nhận mặt cảm quan Phân tích số liệu (kết cảm quan) theo phương pháp Logistic Model PT tổng quát: Pi Ln 1 X i1 k X ik Pi Pi 2 Ln 1 xNhietdo xNgay xNhietdo xNgay xNhietdoxN gay Pi Trong đó: Pi: xác suất chấp nhận nghiệm thức Ngay: ngày bảo quản Nhietdo: nhiệt độ bảo quản (2 - 4oC, - 8oC 10 - 12oC) β: hệ số (giá trị tìm sau phân tích số liệu phương pháp Logistic Model) 2.3 Xử lý kết quả: Các thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với lần lặp lại Kết xử lý thống kê ANOVA yếu tố Duncan Multiple Range Test mức độ ý nghĩa 95% phần mềm Stargraphics centurion XV phần mềm SAS III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng nồng độ thời gian ngâm dung dịch chlorine đến mật số vi sinh vật 3.1.1 Ảnh hưởng nồng độ chlorine đến mật số Coliform E.coli Bảng 2: Mật số Coliform E.coli nồng độ chlorine khác Mật số vi khuẩn (log cfu/g) Nồng độ chlorine (ppm) Coliform E.coli 20 1,23b 0,39b 40 1,11b 0,34b 60 0,90a 0,27a 80 0,77a 0,24a Ghi chú: số liệu bảng giá trị trung bình lần lặp lại Các giá trị trung bình có chung chữ ký tự a, b cột khơng khác biệt có ý nghĩa thống kê mức 5% qua phép thử LSD Kết thể bảng cho thấy, mật số Coliform E.coli giảm tăng nồng độ chlorine, mật số Coliform E.coli ban đầu 2,1 log cfu/g 0,9 log cfu/g giảm 0,77 log cfu/g 0,24 log cfu/g nồng độ chlorine 80ppm Theo kết phân tích, dung dịch nước rửa chlorine TẠP CHÍ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 04/2014 63 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ nồng độ 80ppm cho hiệu sát khuẩn cao nhất, không khác biệt ý nghĩa thống kê mức 5% so với nồng độ 60ppm có khác biệt ý nghĩa thống kê mức 5% so với nồng độ 20ppm 40ppm Điều chlorine hòa tan nước xảy phản ứng thủy phân tạo thành acid hypochloric, ion H+ ion Cl-, acid hypochloric có tính sát khuẩn mạnh nồng độ chlorine cao, phản ứng thủy phân xảy mạnh tạo nhiều acid hypochloric nên khả diệt khuẩn chlorine mạnh (Sapers, 2003) 3.1.2 Ảnh hưởng thời gian ngâm chlorine đến mật số Coliform E.coli Bảng 3: Mật số Coliform E.coli thời gian ngâm chlorine Thời gian ngâm chlorine (phút) Mật số vi khuẩn (log cfu/g) Coliform E.coli 1,52c 0,45c 0,99b 0,31b 0,84b 0,27ab 0,66a 0,21a Ghi chú: số liệu bảng giá trị trung bình lần lặp lại Các giá trị trung bình có chung ký tự a, b cột khơng khác biệt có ý nghĩa thống kê mức 5% qua phép thử LSD Kết bảng cho thấy, thời gian ngâm tăng mật số Coliform E.coli giảm Mật số Coliform E.coli giảm khơng có khác biệt thời gian ngâm phút phút, nhiên có khác biệt thời gian ngâm phút phút mức ý nghĩa 5% Do khả sát khuẩn chlorine phụ thuộc vào hàm lượng acid hypochloric diện nước nên tăng thời gian ngâm làm tăng khả phá vỡ màng tế bào, dẫn đến tính thấm màng tế bào phá hoại chức khác tế bào Theo nghiên cứu Behrsing ctv (2000), rau diếp ngâm dung dịch chlorine có nồng độ 50ppm 30 giây giảm mật số E.coli khoảng 1,9 - 2,8 log cfu/g so với mật số ban đầu 6,8 log cfu/g Từ kết phân tích cho thấy cải xanh ngâm nước chlorine nồng độ 60ppm thời gian phút làm giảm mật số Coliform E.coli nhiều 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản loại bao bì đến thời gian bảo quản cải xanh 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ bao bì lên mật số Coliform E.coli theo thời gian bảo quản Hình 3: Sự thay đổi mật số Coliform Hình 4: Sự thay đổi mật số E.coli TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 04/2014 64 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Kết thể hình hình cho thấy, mật số Coliform E.coli có biến đổi q trình bảo quản mức nhiệt độ loại bao bì (E.coli thay đổi Coliform) Khi bảo quản 2-4oC, mật số Coliform E.coli bao bì PP PE sau 10 ngày khơng có khác biệt tăng suốt q trình bảo quản, nguyên nhân điều kiện bảo quản Coliform E.coli bị ức chế, không phát triển Tuy nhiên, mật số Coliform 6-8oC 10-12oC tăng, điều kiện nhiệt độ Coliform E.coli bắt đầu phát triển Theo Nguyen The Carlin F (1994), 3-10oC có L.monocytogens Aeromonas hydrophila phát triển loại rau chế biến giảm thiểu, cịn E.coli sống sót giảm mật số với tốc độ chậm Từ kết phân tích biến đổi mật số Coliform E.coli cho thấy nhiệt độ bao bì có ảnh hưởng lớn đến phát triển Coliform E.coli Qua kết thí nghiệm cho thấy bảo quản cải xanh 2-4oC bao bì PP cho kết tốt 3.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ bao bì đến nồng độ O2 CO2 theo thời gian bảo quản Kết thể hình cho thấy, nồng độ O2 CO2 thay đổi điều kiện bao gói nhiệt độ bảo quản khác Nồng độ O2 giảm bắt đầu tồn trữ hai loại bao bì, nồng độ O2 trung bình cải xanh 2-4oC 10 ngày bao bì PP giảm nhiều (8,5 % so với 10,8 % 12,6 % 6-8oC 10-12oC) Tương tự bao bì PE, nồng độ O2 giảm nhiều 2-4oC so với 6-8oC 10-12oC Do nhiệt độ cao, tốc độ phản ứng sinh hóa xảy rau cao thể qua tốc độ hơ hấp rau, bảo quản nhiệt độ thấp ức chế cường độ hơ hấp Hình 5: Sự thay đổi nồng độ O2 Hình 6: Sự thay đổi nồng độ CO2 Ngược lại, nồng độ CO2 bảo quản nhiệt độ thấp CO2 sinh cao Cải xanh bảo quản bao bì PP 2-4oC có nồng độ CO2 trung bình qua 10 ngày cao (16,4%) so với mức nhiệt độ loại bao bì CO2 có ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản rau, hàm lượng CO2 tăng thời hạn bảo quản rau tăng, tác dụng chủ yếu lên q trình hơ hấp rau vi sinh vật CO2 ức chế cường độ hô hấp ức chế q trình sinh hóa, sinh học CO2 làm chậm q trình hoạt động phát triển vi sinh vật Điều cho thấy bao bì PP có tác động tốt đến ức chế hô hấp, giúp kéo dài thời gian sống cải xanh TẠP CHÍ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 04/2014 65 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 3.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ bao bì đến hàm lượng chlorophyll hao hụt khối lượng cải xanh theo thời gian bảo quản Hình 7: Sự thay đổi hàm lượng cải xanh theo thời gian bảo quản chlorophyll Hình 8: Hao hụt khối lượng cải xanh theo thời gian bảo quản Theo hình cho thấy hàm lượng chlorophyll giảm dần theo thời gian bảo quản bị ảnh hưởng loại bao bì nhiệt độ bảo quản Cải xanh bảo quản 2-4oC trì hàm lượng chlorophyll tốt (cả bao bì PP PE) so với bảo quản 6-8oC 10-12oC, mẫu đối chứng có tổn thất chlorophyll nhiều Ngồi ra, hàm lượng chlorophyll có thay đổi khác bảo quản loại bao bì Ở nhiệt độ bảo quản 2-4oC, hàm lượng chlorophyll cải xanh bảo quản bao bì PP cịn nhiều bao bì PE (trung bình sau 10 ngày bao bì PP 52,04ppm 49,73ppm bao bì PE), thay đổi tương tự nhiệt độ bảo quản khác Khối lượng cải xanh giảm biến thiên chế độ nhiệt độ loại bao bì theo thời gian bảo quản khác (hình 8) Bảo quản nhiệt độ thấp, tổn thất khối lượng diễn chậm so với nhiệt độ cao Do có chênh lệch áp suất nước bề mặt khí nên nước 1012oC nhiều 2-4oC 6-8oC Cải xanh bảo quản 2-40C bao bì PP tổn thất khối lượng thấp suốt thời gian bảo quản (sau 10 ngày giảm trung bình 6,7% bao bì PP so với 12,3% bao bì PE) Mẫu cải xanh bảo quản nhiệt độ phòng (đối chứng) có giảm khối lượng mạnh ngày thứ (giảm 13%) hư hỏng hoàn toàn 3.2.4 Ảnh hưởng nhiệt độ loại bao bì đến giá trị cảm quan cải xanh theo thời gian bảo quản Bảng 4: Thơng số phương trình hồi qui Logistic khả chấp nhận cải xanh bao bì PP theo thời gian bảo quản Thơng số Độ tự Ước lượng Độ lệch chuẩn Wald Chi-Square Pr>ChiSq Intercept 23,1410 5,1968 19,8284 ChiSp Intercept 19,7522 4,3104 20,9983