Hiện nay trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu về công nghệ bảo quản CA ựối với mặt hàng xoài nhất là các giống xoài nổi tiếng ở các nước như: Xoài Namdokmai, Okarang (Thái Lan), xoài Keitt, Haden (Nam Phi), xoài Alphonso (Ấn độ), xoài Tonmy Atkins (Florida)... các nghiên cứu ựã khẳng ựịnh ựược nhiều nghi vấn và ựưa ra kết luận về tác dụng của công nghệ CA khi sử dụng ựể bảo quản xoài.
Theo kết quả của Nattamon Somsak and Sirichai Kanlayanarat (2009),
[40] khi nghiên cứu về ảnh hưởng của O2 ựến chất lượng và thời gian bảo quản
quản trong môi trường không khắ có hàm lượng O2 21% hoặc 3-5% (nitơ cân
bằng). Ở nhiệt ựộ 130C (không làm lạnh), hàm lượng O2 thấp sẽ làm chậm quá
trình chắn, biểu hiện như làm trì hoãn sự mềm hóa, sự giảm ựộ cứng. Hàm lượng
O2 5% trì hoãn sự mềm quả khoảng 5 ngày, trong khi hàm lượng O2 3% trì hoãn
trong 10 ngày, nhiều hơn so với sự mềm hóa của quả trong không khắ. Sự tăng tốc ựộ hô hấp ựột biến cũng bị trì hoãn trong 10 ngày và tốc ựộ hô hấp cực ựại ở O2 5% cao hơn ở O2 3%.
Ngoài ra, khi nghiên cứu ảnh hưởng của ựơn yếu tố CO2 ựối với giống xoài Namdokmai, Jammaree Singkaew and Sirichai Kanlayanarat (2009) [29] ựã chỉ ra rằng: Ở nhiệt ựộ 130C, hàm lượng CO2 cao sẽ làm chậm quá trình chắn, biểu hiện như làm trì hoãn sự mềm hóa hay giảm ựộ cứng, làm ựổi màu vỏ quả,
làm giảm quá trình hô hấp và quá trình rò rỉ ion. Hàm lượng CO2 5% cho hiệu
quả tốt nhất, có tác dụng ức chế tốt quá trình hô hấp và trì hoãn quá trình mềm
hóa trong 15 ngày ựối với các quả bảo quản trong môi trường ựó. Mức CO2 thấp
hơn (3%) tương ứng làm giảm ựộ ức chế quá trình chắn, trong khi ựó, các mức ựộ
CO2 cao hơn (chẳng hạn 5-10%) thì cũng không làm chậm quá trình chắn hơn
nữa. Hiện tượng chắn bất thường thậm chắ sẽ hiển nhiên xảy ra ựối với các quả
bảo quản trong môi trường CO2 15%. Tuy vậy, hàm lượng CO2 cao làm quả chắn
với màu vàng của vỏ quả kém hơn khi bảo quản quả chắn trong không khắ. Trong
ựiều kiện làm lạnh ở 80C, quả bị tổn thương do lạnh và không thể chắn trong cả
môi trường không khắ bình thường và môi trường có hàm lương CO2 cao. Mặt
khác, sự tổn thất khối lượng quả khi bảo quản ở 80C nhiều hơn ở 130C.
Hơn nữa, các nghiên cứu của Bender et al, 1994; Hatton và Reeder, 1965; Kim et al, 2007; Spalding và Reeder, 1974 và 1977; Yahia, 2006 ựối với giống xoài Florida ựược bảo quản trong bầu khắ quyển có kiểm soát với phạm vi O2
khoảng 3 - 5% và CO2 từ 5 - 10% cho thấy kéo dài ựược sự chắn quả tốt, khi O2
thấp hơn 2% và CO2 cao hơn 10% thì quả sẽ bị biến ựổi về màu vỏ, màu thịt quả
bị xám hoặc tắm tái, chắn không ựều và xuất hiện mùi lạ do sự tắch tụ các chất của quá trình trao ựổi chất (cetaldehyde và ethanol) [47].
Có kết luận về sự khác nhau ở ựộ cứng và ựộ hao hụt trọng lượng của xoài trong các môi trường khác nhau. Tại 3% O2 và 12 hoặc 15% CO2 giữ ựược ựộ cứng lâu hơn và giảm hao hụt trọng lượng ựáng kể so với các môi trường có cùng
nồng ựộ O2 nhưng CO2 thấp hơn [13].
Kết quả cũng ựược tìm thấy ở xoài ỘTommy AtkinsỢ và xoài ỘKeittỢ bảo
quản ở nhiệt ựộ 120C, việc sử dụng 25% CO2 và bảo quản ở 80C ựã cho thấy một
hiệu quả bổ sung trong việc duy trì ựộ cứng của quả và ngăn chặn sự gia tăng tổn thương do lạnh, biểu hiện là sự không xuất hiện bất kỳ triệu chứng hữu hình nào hoặc làm tăng sự chảy ion của mô vỏ giữa quả. Mặc dù quả có các giá trị sắc ựộ
(chroma) của mô tế bào vỏ giữa thấp hơn sau 3 tuần bảo quản ở 80C biểu thị sự
giảm hàm lượng carotenoid, sự tăng màu sắc vỏ giữa và sự tổng hợp carotenoid
có thể tiếp tục lại sau 3 ngày trong môi trường không khắ ở 200C.
Saltveit (1997) [44] cũng chỉ ra khi nghiên cứu xử lý xoài ở môi trường có
nồng ựộ 60% CO2 trong 12 giờ rồi sau ựó bảo quản lạnh ở 8oC gần như ức chế
hoàn toàn sự chắn xảy ra, giảm sự hao hụt khối lượng cũng như biến ựổi về ựộ cứng và cường ựộ hô hấp. đặc biệt là chấn thương lạnh xảy ra ắt hơn so với xoài
không qua xử lý ở môi trường có CO2 cao.
Phương pháp bảo quản CA với nồng ựộ CO2 5% và O2 5% (Pantastico
1975, SeaLand, 1991). Xoài Haden bảo quản 6 tuần với nồng ựộ O2 nhỏ hơn 2%
và nồng ựộ CO2 1% hoặc 5% ở nhiệt ựộ 10Ờ110C. Ở nhiệt ựộ 11oC với 5% O2 và
5% CO2, xoài Julie và Amelie bảo quản ựược 4 tuần (Medlicott and Jeger, 1987).
Khi tiến hành bảo quản CA với nồng ựộ O2 1% sẽ làm mất mùi vị và màu sắc
cảm quan của xoài, bảo quản xoài ở 12oC với 5% CO2 và 5% O2 cho kết quả 20
ngày bảo quản với kết quả tốt hơn (Hatton and Reeder 1966). Ở nhiệt ựộ 8oC với
10% CO2 và 6% O2 bảo quản 4 tuần với giống Haden và 6 tuần với giống Carlotta,
Jasmin và San Quirino (Bleinroth et al 1977). Bảo quản ở 5% CO2 và 5% O2, nhiệt
ựộ 10Ờ15oC hoặc 5-10% CO2 và 3Ờ5% O2 (Kader 1989) cho ựược kết quả khá
thuận lợi nhưng chỉ thắch hợp với qui mô phòng thắ nghiệm (Kader1985a).
Trong quá trình tiến hành thử nghiệm áp dụng phương pháp CA nhằm khống chế sự phá hoại của sâu bệnh ựối với xoài, cho thấy với thành phần không
khắ O2 2% và CO2 50% cho 5 ngày bảo quản hoặc là với 70Ờ80% CO2 và nồng
ựộ nhỏ hơn 0,1% O2 (MA) cho 4 ngày bảo quản ựã không xuất hiện những tác
ựộng bất lợi trong quá trình chắn khi ựược ựem ra ngoài môi trường tự nhiên sau quá trình bảo quản.
Ngày nay, công nghệ bảo quản bằng phương pháp CA ựược sử dụng khá phổ biến và có hiệu quả ở nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên, ở Việt Nam công nghệ này còn khá mới mẻ và chỉ mới bước ựầu khảo sát ựược ảnh hưởng của các thành phần khắ ựơn ựến chất lượng và thời gian bảo quản một số loại rau quả.
Theo Cao Văn Hùng và cộng sự (2006) [6], khi nghiên cứu ảnh hưởng của
ựơn yếu tố nồng ựộ khắ O2 và CO2 ựến chất lượng bảo quản xoài cho thấy:
Sự giảm thành phần khắ O2 ựã giúp làm giảm tỷ lệ thối hỏng quả một cách
rõ rệt. Thàng phần khắ O2 thấp trong môi trường bảo quản cũng giúp làm chậm
quá trình chắn quả do hạn chế ựược cường ựộ hô hấp tự nhiên của quả. Tuy nhiên, quả ựược bảo quản với thành phần khắ quá thấp (3%) ựã bị tổn thương sinh lý do mất cân bằng về hô hấp và sau 9 ngày bảo quản ựã bị thối hỏng, cảm
quan có mùi vị lạ. Sau 9 ngày bảo quản mẫu ựối chứng (21% O2) có tỷ lệ hao hụt
trọng lượng lớn nhất và ựã bị thôi hỏng nhiều. Như vậy, mẫu xoài Cam Ranh và
Cát Hòa Lộc ựược bảo quản ở nhiệt ựộ thường và lạnh với thành phần khắ O2 7%
có tỷ lệ tổn thất thấp nhất, quá trình chắn xảy ra chậm.
Ngoài ra, thành phần khắ CO2 cao ựã giúp làm giảm thối hỏng. Tỷ lệ thối
hỏng quả giảm dần theo chiều tăng của nồng ựộ khắ CO2 trong môi trường bảo
quản, ựiều này giúp làm chậm quá trình chắn quả do hạn chế ựược cường ựộ hô
hấp tự nhiên của quả. Thành phần khắ CO2 từ 3-7% có tỷ lệ thối hỏng giảm dần.
Tuy nhiên, quả ựược bảo quản với thành phần khắ CO2 quá cao (15-19%) ựã bị
tổn thương sinh lý do mất cân bằng về hô hấp, quả bị thối nhũn, màu thâm ựen, cảm quan có mùi vị lạ. Như vậy, mẫu xoài Cam Ranh ở cả nhiệt ựộ thường và nhiệt ựộ lạnh và xoài Cát Hòa Lộc ở nhiệt ựộ thường ựược bảo quản với thành
phần khắ CO2 7% có tỷ lệ tổn thất thấp nhất. Riêng xoài Cát Hòa Lộc ở nhiệt ựộ
lạnh ựược bảo quản với thành phần khắ CO2 11% có tỷ lệ thối hỏng thấp nhất, quá trình chắn xảy ra chậm hơn.
Mặc dù ựề tài ựã xây dựng ựược mô hình thiết bị CA ựáp ứng yêu cầu nghiên cứu thực nghiệm với quy mô bán thủ công và kết quả ựã xây dựng ựược cơ sở khoa học ựể kế thừa và phát triển cho những nghiên cứu tiếp theo. Tuy nhiên, các yếu tố ảnh hưởng chắnh trong môi trường CA ựã ựược ựề cập ựến nhưng chưa ựược khảo sát ựầy ựủ như nhiệt ựộ, ựộ ẩm, khắ ethylene... là những yếu tố có tác ựộng trực tiếp ựến quá trình hô hấp của ựối tượng bảo quản ngoài 2
thành phần khắ chắnh là O2 và CO2. đồng thời, quá trình ựiều chỉnh khắ gián ựoạn
bằng tay theo chu kỳ 6 - 8h/lần, trong khi diễn biến của quá trình hô hấp là liên tục ựã tạo nên sự sai lệch giữa ựường ựặc tắnh nồng ựộ khắ biến ựổi theo chu kỳ với nồng ựộ khắ tối ưu. Mặt khác, với trang thiết bị thắ nghiệm CA chưa có hệ thống ựiều khiển nhiệt ựộ và ựộ ẩm gây nên yếu tố nhiễu từ ựiều kiện thời tiết của môi trường.
Tóm lại, xoài là loại quả có ựặc tắnh hô hấp ựột biến, do vậy việc ựịnh hướng lựa chọn những phương pháp bảo quản có hiệu ứng tắch cực làm giảm cường ựộ hô hấp và sự sản sinh khắ ethylene là rất phù hợp. Trong ựó phương pháp ựiều chỉnh khắ CA không những có khả năng ựiều chỉnh ựược 2 thành phần khắ
quan trọng của quá trình hô hấp là O2 và CO2 mà còn kết hợp với ựiều chỉnh nhiệt
ựộ và ựộ ẩm là ựiều kiện lý tưởng ựể tạo ra ựược môi trường bảo quản tối ưu, trong khi các phương pháp bao gói MAP, màng phủ bán thấm, màng chitosan, kho lạnh ẩmẦ khó có thể hoàn thiện ựược.
Chương 2
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu, ựịa ựiểm và thời gian nghiên cứu