Địa điểm: Quá trình thí nghiệm, thu thập và xử lý số liệu được thực hiện tại bộ môn
Công nghệ thực phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, trường Đại Học Cần Thơ.
Thời gian thực hiện: từ ngày 28/12/2009 đến 17/4/2010.
3.1.2 Nguyên liệu thí nghiệm
Quả sung ở các mức độ chín khác nhau
3.1.3 Dụng cụ thí nghiệm
- Cân điện tử
- Tủ lạnh
- Cốc thủy tinh
- Máy đomàu (Colorimeter)
- Máy đo độ ẩm (Moisture Anylyzer)
- Dao - Ống đong
- Viên bi
- Thước kẹp điện tử
- Nước
3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU3.2.1 Phương pháp chuẩn bị mẫu 3.2.1 Phương pháp chuẩn bị mẫu
Nguyên liệu sung được thu mẫu trực tiếp từ cùng một cây sung ở hẻm 51 đường 3 tháng 2 phường Hưng Lợi quậnNinh Kiều thành phố Cần Thơ.
- Lấy mẫu: vào thời điểm quả sung có các mức độchín khác nhau
- Chọn mẫu phân tích: quả không bị khuyết tật, không bị sâu bệnh, không bị tổn thương cơ học và có chất lượng đồng đều
- Phân loại mẫu: phân làm 4 mẫu theo mức độ chín của quả sung
Sung sau khi thu mẫu ở các mức độ chín đã chọn được tiến hành đo đạc các chỉ tiêu vậtlý.
3.2.2 Phương pháp phân tích và đo đạt các chỉ tiêu
Các chỉ tiêu cơ bản được phân tích và đo đạt theo các phương pháp được tổng hợp ở
bảng5.
Bảng5: Phương pháp phân tích và đo đạc các chỉ tiêu trong nghiên cứu
Chỉ tiêu Phương pháp
Màu sắc Sử dụng máy đo màu Colorimeter Kích thước Sử dụng thước kẹp điện tử
Khối lượng(g) Xác định bằng cân điện tử
Độ ẩm(%) Sử dụng thiết bị xác định độ ẩm nhanh Moisture Analyzer ADN
Khối lượng riêng (kg/m3) Tiến hành xác định thể tích và khối lượng của quả, từ đó
tính khối lượng riêng của quả theo công thức (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
V m
3.2.3 Phương pháp xử lý số liệu
Phân tích phương sai (ANOVA) theo kiểm định LSD để kết luận về sự sai khác giữa
trung bình các nghiệm thức. Số liệu được thu thập và xử lý bằng phần mềmExel.
3.2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm
Đề tài được tiến hành với 2thí nghiệm chính:
(i) Thí nghiệm 1: Khảo sát sự thay đổi đặc tính vật lý của quả sung theo mức độ
chín
Mục đích:Xác định sự thay đổi các đặc tínhvậtlý củaquả sungtheo các mức độ chín khác nhau
Bố trí thí nghiệm
Thí nghiêm được tiến hành với 1 nhân tố,ba lần lặp lại.
Nhân tố A: Mức độ chín của quả (dựa trên sự khác biệt về màu sắc bên ngoài), thay
đổi ở4 mức độ:
A1:Độ chín 1 (sung có màu xanh) A2:Độ chín 2 (sung có màu vàng xanh)
A3:Độ chín 3 (sung có màu vàng đỏ) A4:Độ chín 4 (sung có màu đỏ)
Tương ứng với mỗi mức độ chín, đo đạc ít nhất 20 đến 50 lần cho một thông số khảo
sát.
Tiến hành thí nghiệm
Sungđược thu hái vào thời điểm buổi sáng ở các mức độ chín khác nhau. Để đảm bảo tính chính xác và đồng đều cần thiết phải chọn những quảkhông bị khuyết tật, không
bị sâu bệnh, không bị tổn thương cơ học và có chất lượng đồng đều. Tiến hành phân loại sung theo 4 mức độ chín khác nhau và đo đạt các thông số về đường kính, khối lượng, màu sắc và độ ẩm của quả tương ứng với từng mưc độ chín.
Kết quả thu nhận
- Các chỉ tiêu vật lý khảo sát:
- Đường kính quả
- Khối lượng quả
- Khối lượngquảtrung bình - Đường kính quả trung bình - -Tỉ trọng quả
- Màu quả
- Độ ẩm quả
(ii) Thí nghiệm 2: Xây dựng mối tương quan giữa độ tuổi và các chỉ tiêu vậtlý của (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
quả sung
Mục đích: Nhằm xác định mối tương quan giữa sự thay đổi các chỉ tiêu hóa lý theo ngày tuổi của quả sung.
Tiến hành thí nghiệm
Dựa vào số liệu thu được ở thí nghiệm 1, dùng phần mềm Excel để vẽ đồ thị biểu diễn
mối tương quan giữa độ chínvà một số chỉ tiêu vậtlý quan trọng.
Kết quả thu nhận:
Phương trình tương quan biểu diễn mối quan hệ giữa mức độ chín và một số chỉ tiêu vật lýquan trọng của quả sung.
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Tính chất vậtlý của quả sung thay đổi rất nhiều trong quá trình tăng trưởng, đặc biệt
những thay đổi này có thể nhận thấy bằng giác quan con người, với những thiết bị đơn
giản. Dựa vào các biến đổi này, người trồng có thể xác định chính xác hơn độ tuổi
cũng như thời điểm thu hoạch thích hợp cho từng loại sản phẩm khác nhau so với việc đánh giá dựa trên kinh nghiệm đang được áp dụng.
4.1 SỰ THAY ĐỔI KÍCH THƯỚC CỦA QUẢ SUNG
Trong các chỉ tiêu khảo sát thìđường kính là thông số có biến đổi rất rõ rệt theo thời gian tăng trưởng.Ở độ tuổi càng tăng, đường kính quả tăng lên không ngừng. Kết quả
khảo sát sự thay đổi đường kính quả theo ngày tuổi thể hiện ở bảng6.
Bảng6: Sự thay đổi đường kính và chiều caocủa quả sungtheo các mức độchín khác nhau
Thông số đo đạc Độ chín cuả quả sung
Độ chín 1 Độ chín 2 Độ chín 3 Độ chín 4
Đường kính 1 (mm) 26,46±2,02 28,40±1,81 29,67±1,43 32,43±2,96
Đường kính 2 26,40±2,00 28,52±1,81 29,77±1,31 32,19±2,81
Chiều cao (mm) 25,96±1,92 28,77±1,59 30,31±1,92 33,59±2,80
Kích thước hình học(mm) 26,27±1,96 28.56±1,70 29,91±1,47 32,73±2,82 Kích thước trung bình số học (mm) 26,27±1,96 28,56±1,70 29,92±1,47 32,74±2,81 Diện tích (mm2) 21,79±3,21 25,70±2,95 28,16±2,77 33,87±5,76 Tính cầu 0,98±0,01 0,986±0,01 0,982±0,01 0,97±0,01
Kết quả tổng hợp từ bảng6 cho thấy, đường kínhsung có sự thay đổi theo độ chín (từ
quả sung có màu xanh đến lúc quả sung có màu đỏ). Sung ở độ chín 4, đường kính
quả gia tăng rất nhanh (so vớ sung ở độ chín 1). Tuy nhiên, không có sự khác biệt đáng kể về đường kính giữa mẫu sung ở độ chín 2 và 3. Cùng với sự gia tăng đường
kính là sự tăng dần của thông số chiều cao và diện tích quả sung. Ở giai đoạn chín thứ
với quá trình phát triển và gia tăng kích thước của quả sung là sự gia tăng khoảng
không bên trong quả (lõi quả sung có cấu trúc rỗng). Sự gia tăng khoảng không bên trong quả làm cho quả ở trạng thái trương cấu trúc, do đó gia tăng về mặt kích thước.
Trong quá trình phát triển của sung có sự gia tăng đáng kể chiều cao quả. Điều này góp phần làm cho tính cầu của quả sung (phần trăm dạng hình cầu so với hình dạng
thực tế của quả) giảm dần. Ở mức độ chín 1, quả sung có dạng gần như hình cầu. Ở (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
các mức độ chín tiếp theo, sự gia tăng chiều cao quả chiếm ưu thế hơn sự gia tăng đường kính, và do đó có sự giảm nhẹ tính cầu của quả sung.
Như vậy, tương tự các loại nguyên liệu khác như hạt sen, khóm, khoai, đậu, sự thay đổi về đường kính hạt cũng có thể được xem là một trong những yếu tố quan trọng
trong việc xác địnhmức độ chín của quả sung.
Tuy nhiên, sự gia tăng kích thước, đặc biệt là đường kính quả phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố bên ngoài như giống, điều kiện canh tác, thời tiết. Chính vì thế, nếu việc xác định mức độ chín chỉ dựa vào sự thay đổi kích thước nguyên liệu sẽ không đảm
bảo tính chính xác cho kết quả. Bên cạnh thông số về kích thước quả, các yếu tố khác như khối lượng quả và thể tích quả cũng góp phần phản ánh mức độ chín của quả.
4.2 SỰ THAY ĐỔI KHỐI LƯỢNG VÀ KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA QUẢSUNG SUNG
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật, sự thay đổi về khối lượng là
điều xảy ra phổ biến nhất. Do sự tăng cường tích lũy các thành phần như: cellulose,
đường, tinh bột,…làm cho khối lượng quả không ngừng tăng lên. Kết quả khảosát sự thay đổi khối lượng quả theo mức độ chín được trình bàyở bảng7.
Bảng7: Thay đổi khối lượng quả theo mức độ chín
Thông số đo đạc Mức độchín của quả
Độ chín 1 Độ chín 2 Độ chín 3 Độ chín 4
Khối lượng (g) 8,66±1,74 11,20±1,77 11,92±1,84 14,31±2,12
Khối lượng riêng (kg/m3) 0,92±0,03 0,924±0,02 0.89±0,03 0,84±0,01
Nhìn chung khối lượng của quả không có sự gia tăng đáng kể theo mức độ chín trong
khi kích thước quả lại tăng đáng kể. Sự gia tăng kích thước của quả là do sự đồng gia tăng khoảng không bên trong quả, không ảnh hưởng đáng kể đến khối lượng quả. Tuy
nhân là do sự gia tăng thể tích quả cùng với sự tăng kích thước quả trong khi khối lượng quả gần như không đổi.
4.3 SỰ THAY ĐỔI MÀU SẮCCỦA QUẢ SUNG
Màu sắc là trạng thái bên ngoài dễ nhận biết nhất bằng thị giác.Trong thực vật, màu sắc biểu thị quá trình lớn lên và phát triển của nguyên liệu dochuyển hóa các hợp chất
màu luôn luôn diễn ra theo từng giai đoạn khác nhau.
Màu sắc quả sung được biểu thị bên ngoài là sự biến đổi từ xanh lá cây với mức độ
sậm hay sáng màu tùy thuộc vào độ tuổi nguyên liệu. Chính vì thế, giá trị L (biểu thị độ sáng), giá trị a (biểu thị sự thay đổi màu từxanh lá cây sang đỏ) và giá trị b (biểu
thị sự thay đổi màu từ xanh dương sang vàng) được sử dụng để đánh giá màu của quả
sung.
Bảng8: Sự thay đổi màu sắc của quả sung theo mức độchin Thông số đo đạc Mức độ chín của quả
Độ chín 1 Độ chín 2 Độ chín 3 Độ chín 4
L 59,06 ± 2,73 54,85 ± 1,32 50,60 ± 3,18 45,87 ± 2,67 a -0,04 ± 1,82 15,48 ± 3,66 27,86 ± 2,22 28,67 ± 3,75 b 38,65 ± 2,08 30,59 ± 2,98 25,04 ± 3,39 21,79 ± 2,80
Kết quả ở bảng 8 cho thấy, theo độ chín tăng dần thì độ sáng L của quả sung giảm
dần.Điều này chứng tỏ, sung càng chín càng sẽcàng sậm màu.Tương tự giá trị b của
quả cũng giảm dần theo các mức độ chín của quả, chứng tỏ có sự giảm đáng kể màu xanh của vỏ quả trong suốt quá trình chín và sự xuất hiện dần dần của màu vàng và (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
màu đỏ. Trongkhi đó, giá trị a thể hiện cho độ xanh của quả. Kết quả trên cho thấy
màu xanh của quả sung giảmtheo mức độ chín của quả. Quá trình thay đổi màu xanh của quả là do sự giảm tổng hợp các hợp chất màu như: chlorophyll, betalain và quá trình phân hủy của các hợp chất màu trên khi quả càng chín dần. Hình 14 biểu thị sự thay đổi màu sắc của quả sung theo 4 mức độ chín khác nhau.
Hình 14: Sungở các mức độ chín khác nhau
4.4 SỰ THAY ĐỔI ĐỘ ẨM QUẢ SUNG THEO MỨC ĐỘ CHÍN
Theo thời gian tăng trưởng độ ẩm của sung luôn thay đổi, đây là thông số quan trọng giúp xác định độ già của hạt, tuy nhiên thông số này lại phụ thuộc nhiều vào điều kiện sinh trưởng và phát triển của cây. Sự thay đổi độ ẩm củasung theo ngày tuổi được thể
hiện ở bảng9.
Bảng9: Sự thay đổi độ ẩm củaquả sung
Mức độ chín Độ chín 1 Độ chín2 Độ chín3 Độ chín4
Độ ẩm (%) 89,80 ± 0,32 87,13 ± 0,27 85,14 ± 0,21 81,26 ± 0,32
Số liệu được tính toán từ 5 lần đo đạc cho mộtmức độ chín
Kết quả tổng hợp ở bảng 12 cho thấy, độ ẩm hạt giảm dần khi độ chín của quả tăng tăng, thay đổi từ 89,80%ởquả còn non xuống còn 81,26% khi quả chín đỏ sậm. Điều
này có thể là do quá trình sinh trưởng phát triển của quả sung cũng chính là sự tổng
hợp các thành phần như: đường, béo, các khoáng chất,… làm tăng hàm lượng chất
khô trong hạt. Vì vậy, giá trị độ ẩm giảm tỉ lệ nghịch với sự tăng lên của các thành phần chất khô này. Sự giảm ẩm theo độ tuổi cùng với sự tích lũy các thành phần chất
khô có tác động rất lớn đến sự thay đổi tính chất hóa lý của hạt, đặc biệt là sự thay đổi
cấu trúc và tỉ lệ các thành phần trong hạt.Quan sát cấu trúc bên trong, quả có độ chín càng tăng kèm với sự gia tăng phần rỗng bên trong, điều này cũng thúc đẩy sự thay đổi khối lượng riêng của quả. Chính vì thế, bên cạnh việc xây dựng tương quan của
từng thông số riêng lẻ theo mức độ chín, tương quan của khối lượng riêng và độ ẩm
4.5 XÂY DỰNG MỐI TƯƠNG QUAN GIỮAMỨC ĐỘ CHÍN VÀ CÁC CHỈTIÊU VẬT LÝCỦA SUNG TIÊU VẬT LÝCỦA SUNG
Từ các số liệu thu thập ở bảng trên, có thể nhận thấy, khối lượng riêng có thể biểu thị tương quan giữa sự thay đổi khối lượng và thể tích, cũng là thông số thể hiện sự phát
triển kích thước của quả. Ngoài ra, độ ẩm là thông số biểu thị cho sự thay đổi thành phần chất khô, cùng với tương quan về khối lượng riêng, có thể ước đoán được mức độ rỗng cũng như đặc tính cấu trúc của quả. Chính vì thế, phương trình tương quan
giữa độ chín, khối lượng riêng cũng như độ ẩm quả được xác định. Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa độ tuổi và khối lượng riêng, độ ẩm của quả sung được thể hiện ở hình 15. Độ chín 4 Độ chín 3 Độ chín 2 Độ chín 1 y = -2.761x + 92.735 R2 = 0.9821 80 82 84 86 88 90 92 Mức độ chín Đ ộ ẩm (% ) Độ chín 4 Độ chín 3 Độ chín 2 Độ chín 1 y = -0.0135x2 + 0.0401x + 0.8945 R2 = 0.9946 0.82 0.84 0.86 0.88 0.90 0.92 0.94 Mức độ chín T ỷ tr ọ n g s u n g c c (a) (b)
Hình 15:Đồ thị biểu diễn tương quan của độ chín quả sung và độ ẩm (hình a), khối lượng riêng (tỷ trọng, hình b)
Phương trình bậc 2 (y = ax2+ bx + c)được sử dụng để biểu thị sự thay đổi khối lượng riêng theo độ chín của sung trong khi phương trình bậc 1 (y = ax + b) được sử dụng để ước đoán sự mất ẩm.
Giá trị a trong phương trình của sự thay đổi tỉ trọng theo độchín có giá trị âm. Điều
này cho thấy, có sự gia tăng nhanhkhối lượng riêng ở giai đoạn đầu khi độ tuổi tăng,
sau đó chậm dần. Điều này cũng chứng tỏ sự thay đổi tỉ trọng của hạt trong giai đoạn đầu chậm nhưng sau đó tăng dần do ở giai đoạn ban đầu, sự phát triển về thể tích nhanh hơn sự thay đổi về khối lượng.
Kết quả nghiên cứu tương quan của tỉ trọng của hạt theo độ tuổi thu hoạch cho trường
hợp này cũng trùng với khảo sát của Kosiyachinda et al. (1984) và Bùi Thị Cẩm Hườnget al., (2005) trên xoài.
Đồng thời, các nghiên cứu củaKosiyachinda et al. (1984) trên xoài, cũng như kết quả
Wheelwright (1993) cũng cho kết quả tương tự: sự thay đổi khối lượng rau quả theo độ tuổi thu hoạch tuân theo phương trình bậc hai. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi tiến hành xây dựng mối tương quan giữa độ tuổi và các đặc tính phẩm chất của
quả, điển hình làđộ ẩm, kết quả cho thấy, sự biến đổi này tuân theo phương trình bậc
một tuyến tính y = ax + b. Kết quả này có khác biệt so với nghiên cứu trên các loại
quả như xoài của Bùi Thị Cẩm Hường et al., (2005), khi đó sự thay đổi độ cứng của xoài tuân theo phương trình tuyến tính bậc hai với độ cứng ở giai đoạn đầu và cuối
thấp. Tuy nhiên, kết quả trùng lắp với đặc điểm phát triển của hạt sen (Trần Thanh
Trúc và cộng sự, 2009). Sự khác biệt này chủ yếu là do sự khác biệt về đặc tính của
từng loại nguyên liệu. Đối với hầu hết các loại quả, ở giai đoạn đầu đều có cấu trúc
mềm do thành phần chủ yếu là đường, vitamin và khoáng chất, đồng thời hàm ẩm
trong nguyên liệu cao. Quá trình tăng trưởng và phát triển của quả là sự tổng hợp tinh
bột và một số thành phần khác làm tăng độ cứng của vách tế bào, đồng thời độ ẩm