2.2.1. Rễ cây
Cĩ 2 loại rễ: địa sinh và khí sinh
Rễ địa sinh: phát triển từ phần lõi ở gốc hom. Sau khi đặt hom từ 10-20 ngày thì từ gốc hom xuất hiện các rễ tơ màu trắng, số lƣợng rễ tăng dần và kích thƣớc của chúng cũng tăng dần theo tuổi cây, những rễ lớn đạt đƣờng kính từ 1- 2cm. Rễ địa sinh cĩ nhiệm vụ bám vào đất và hút các chất dinh dƣỡng nuơi cây. Rễ phân bố chủ yếu ở tầng đất mặt (0 – 30cm).
Rễ khí sinh: mọc dọc theo thân cây phần trên khơng, bám vào cây chống để giúp cây leo lên giá đỡ. Những rễ khí sinh nằm gần đất sẽ đi dần xuống đất (Nguyễn Văn Kế, 1997).
251
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Thân, cành trƣờn bị trên trụ đỡ, cĩ 3 cánh dẹp, xanh, hiếm khi cĩ 4 cánh, ở các nƣớc khác cĩ thể cĩ 3, 4, 5 cánh.
Tiết diện ngang cho thấy cĩ 2 phần: bên ngồi là nhu mơ chứa diệp lục, bên trong là lõi cứng hình trụ.
Mỗi cánh chia ra làm nhiều thùy cĩ chiều dài 3 - 4cm. Đáy mỗi thùy cĩ từ 3 - 5 gai ngắn.
2.2.3. Hoa
Thanh Long cĩ hoa to, dài khoảng 25 - 30cm, nở về đêm, thƣờng nở tập trung vào khoảng 19 - 20 giờ đêm và khép lại vào buổi sáng, mỗi hoa chỉ nở kéo dài trong một đêm.
Hoa lƣỡng tính cĩ nhiều nhị đực cĩ vịi nhị dài và nhụy cái dài 20 - 24cm, đƣờng kính 5 - 8mm cĩ mang rất nhiều núm. Nhiều lá đài và cánh hoa dính nhau thành ống.
Hoa tự thụ phấn khơng qua mơi giới của giĩ hay cơn trùng. Ra hoa và kết trái phân bổ từng chu kỳ.
Xuất hiện mầm hoa: 15 -16 ngày
Nở hoa: 3 - 5 ngày
Từ hoa đến quả chín:30–35 ngày
Hình 2.1: Hoa thanh long
2.2.4. Quả
Sau khi hoa thụ sẽ phát triển thành quả, trong 10 ngày đầu tốc độ tƣơng đối chậm sau đĩ tăng rất nhanh về cả kích thƣớc lẫn trọng lƣợng.
Quả thanh long hình bầu dục. Khi cịn non vỏ quả cĩ màu xanh, khi chín chuyển sang màu đỏ, trên lớp vỏ mỏng cĩ những phiến hoa cịn lại thƣờng gọi là
Formatted: Font: Bold
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Centered
Formatted: Font color: Black
Formatted: Centered
261
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
tai trái và cĩ màu xanh, thịt trái thanh long phổ biến cĩ màu trắng trong, hoặc màu trắng ngà (đối với thanh long ruột vàng), hoặc màu đỏ (đối với thanh long ruột đỏ), thịt quả cĩ nhiều hạt màu đen nhỏ hơn hạt mè.
Quả thanh long cĩ rất nhiều chất nhầy và pectin.
Kích thƣớc quả thanh long thâm canh cĩ chiều dài phổ biến khoảng 12,5 - 16cm, đƣờng kính 9 -13cm, trọng lƣợng trung bình 250 - 700g/quả (Sở Nơng Nghiệp và Phát Triển Nơng Thơn tỉnh Bình Thuận, 2002).
Ruột trắng Ruột vàng Ruột đỏ Hình 2.2: Quả thanh long
2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ thanh long ở Bình Thuận
Cây thanh long đƣợc trồng ở địa bàn Bình Thuận cách đây đã lâu nhƣng thực sự đƣợc đƣa lên hàng hĩa và cĩ ý nghĩa với cộng đồng dân cƣ vào những năm 1989 – 1999 tới nay. Hiện nay, Bình Thuận là tỉnh sản xuất thanh long lớn nhất cả nƣớc.
Là một cây thuộc họ chịu hạn khá, sinh trƣởng phát triển tốt phù hợp với điều kiện khí hậu, đất đai Bình Thuận, khơng kén đất lại nhanh cho thu hoạch chỉ sau một năm trồng (thời gian xây dựng cơ bản ngắn) cĩ thể cho năng xuất quả tƣơi cao: 150 tạ/ha, đối với những vƣờn thâm canh năng xuất cĩ thể đạt 250 – 300 tạ/ha. Chúng là cây chịu ảnh hƣởng của quang kỳ vì vậy cĩ thể điều khiển cây ra hoa trái vụ bằng cách sử dụng ánh sáng đèn.
Tình hình phân bổ diện tích, năng xuất và sản lƣợng cây thanh long ở Bình Thuận đƣợc trình bày qua các Bảng 2.1; 2.2; 2.3; 2.4.
271
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Bảng 2.1: Hiện trạng và quy hoạch cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 1990 - 2000 Năm Tổng diện tích (ha) Diện tích trồng mới (ha) Diện tích thu hoạch (ha)
Năng xuất trên diện tích thu hoạch (tạ/ha) Sản lƣợng thu hoạch (tấn) 1990 300 50 250 90 2250 1991 620 200 500 100 5000 1992 800 300 700 100 7000 1993 1200 50 1000 120 12000 1994 1300 50 1050 120 12600 1995 1321 10 1100 127 14000 1996 1212 187 1110 136 15120 1997 1978 270 1297 135 17509 1998 2236 575 1567 131 29589 1999 2772 385 2142 156 33367 2000 3223 619 2487 175 43548
281
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
291
1
Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around
Formatted: Right, Right: 0.25"
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Bảng 2.2: Hiện trạng và quy hoạch cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2005 - 2010
Xã (Thị trấn)
Hiện trạng năm 2004 Kế hoạch năm2005 Quy hoạch năm 2010
Diện tích (ha) Tổng số Diện tích Thu hoạch (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (tấn) Diện tích (ha) Tổng số Diện tích thu hoạch (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (tấn) Diện tích (ha) Tổng số Diện tích thu hoạch (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (tấn) Bắc Bình 236 236 106 2502 250 236 120 2832 650 610 180 10980 Hàm Thuận Bắc 1260 1140 158 18012 1532 1320 158 20856 2500 2400 190 45600 Hàm Thuận Nam 3015 2900 208 63023 3245 3010 208 62608 6000 5500 240 132000 Hàm Tân 139,8 135 145 1958 184 140 167 2338 500 465 186 8649 Phan Thiết 300 295 195 5753 300 300 205 6150 300 300 240 7200 Tuy Phong 30 30 180 540 50 30 185 555 50 50 190 950 Tổng số 4981 4736 188 89084 5561 5036 189 95339 10000 9325 220 205379
(Nguồn: Sở Nơng Nghiệp và Phát Triển Nơng Thơn Bình Thuận)
Formatted: Top: 0.98", Width: 8.27", Height: 11.69"
30
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Bảng 2.3: Tổng giá trị sản lƣợng cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2005-2010 Đơn vị tính: triệu đồng Xã (Thị trấn) Hiện trạng năm 2004 Kế hoạch năm 2005
Quy hoạch năm 2010 Sản lƣợng (tấn) Đơn giá Thành tiền Sản lƣợng (tấn) Đơn giá Thành tiền Sản lƣợng (tấn) Đơn giá Thành tiền Bắc Bình 2502 1,5 3725,4 2832 1,5 4248 2832 1,5 16470 Hàm Thuận Bắc 18012 1,5 27018 20856 1,5 31284 20856 1,5 68400 Hàm Thuận Nam 63023 1,5 90480 62608 1,5 93912 62608 1,5 198000 Hàm Tân 1958 1,5 2936,3 2338 1,5 3507 2338 1,5 12973,5 Phan Thiết 5753 1,5 8628,8 6150 1,5 9225 6150 1,5 10800 Tuy Phong 540 1,5 810,0 555 1,5 832,5 555 1,5 1425 Tổng số 89084 13365 95339 143009 95339 308069
(Nguồn: Sở Nơng Nghiệp và Phát Triển Nơng Thơn Bình Thuận)
Bảng 2.4: Kim ngạch xuất khẩu thanh long Tỉnh Bình Thuận
Năm 2000 2001 2002 2003 2004
Triệu USD 840 2000 2700 6227 6000
(Nguồn: Sở Nơng Nghiệp và Phát Triển Nơng Thơn Bình Thuận)
Diện tích và sản lƣợng thanh long Bình Thuận tăng khá nhanh qua các năm vì kỹ thuật trồng, chăm sĩc thanh long của nơng dân ngày càng tiến bộ. Hơn nữa kinh nghiệm sản xuất thanh long rãi vụ từ mùa mƣa đến cả mùa khơ đã đƣợc nhân rộng. Trong khi đĩ kim ngạch xuất khẩu thanh long trong các năm đầu từ năm 2000 – 2003 thì tăng nhƣng đến năm 2004 lại giảm. Điều này do phẩm cấp thanh long loại đạt yêu cầu thị trƣờng xuất khẩu chƣa nhiều và thiếu sự đồng đều, thị trƣờng tiêu thụ cịn hạn chế và chƣa thật ổn định.
Formatted: Right: 0.98", Top: 0.98", Bottom: 0.98", Width: 8.27", Height: 11.69"
31
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
2.4. Những nghiên cứu về quả thanh long
Quả thanh long cĩ một số lợi thế về tiêu thụ do màu sắc đẹp, vị thanh hấp dẫn, đặc biệt qua phân tích cho thấy quả cĩ hàm lƣợng dinh dƣỡng khá (chứa nhiều đƣờng, chất khống đặc biệt là kali, sắt so với một số loại trái cây khác) nhƣng năng lƣợng thấp (khoảng 67,7 Kcal/100g thịt trái).
Năm 1998 – 1999 trái thanh long của Bình Thuận đƣợc đƣa vào dự án “Đảm bảo chất lƣợng trái cây của các nƣớc ASEAN” do Úc tài trợ nên đã đƣợc quảng cáo, đánh giá cao ở nhiều nƣớc trên thế giới. Đây là điều kiện thuận lợi cho việc mở rộng thị trƣờng xuất khẩu, nếu đƣợc đầu tƣ cải tiến các biện pháp kỹ thuật canh tác nâng cao phẩm cấp trái, loại trừ ruồi đục trái, tổ chức lại sản xuất.
Cùng với hoạt động qua chƣơng trình hợp tác “Dự án hệ thống đảm bảo chất lƣợng cho trái cây tƣơi và sơ chế của vùng Đơng Nam Á (QASAF)”. Từ năm 1998, trong khuơn khổ dự án, Phân Viện Cơng Nghệ Sau Thu Hoạch (tại Tp. Hồ Chí Minh) đã đƣa trái thanh long của Bình Thuận vào nghiên cứu. Cĩ thể nĩi rằng đối với ngành sản xuất trái cây tại Việt Nam, thanh long là trái cây đầu tiên đƣợc chọn để nghiên cứu thực hiện chƣơng trình này và kết quả bƣớc đầu sẽ đƣợc áp dụng trong thời gian đến để giải quyết vấn đề chất lƣợng và mở rộng thị trƣờng thanh long. (Hội thảo khoa học về cây thanh long tháng 12/1999 tại Sedec – Bình Thuận)
Bên cạnh việc xuất khẩu, quả thanh long cịn đƣợc dùng để chế biến và trang trí nhƣ cĩ thể chế biến thành purée hoặc pha nƣớc uống, chế biến Cocktail với các loại quả khác, trộn với rau làm salads, làm jam hoặc để làm quả trang trí và thờ cúng vì cĩ màu đỏ hấp dẫn.
32
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Formatted: Centered
2.5. Thành phần dinh dƣỡng
Trong quả thanh long chứa nhiều nƣớc, các chất khống nhƣ: Ca, Fe, Mg, P, Na, pectin (Nguyễn Văn Kế, 1997).
Bảng 2.5: Thành phần hố học của quả thanh long
Thành phần hĩa học g/100gr thịt quả Thành phần hĩa học mg/100gr thịt quả Nƣớc 85.3 Vitamin C 3 Protein 1.1 Niacin 2.8 Glucose 0.57 Vitamin A 0.0111 Fructose 3.2 Calcium 10.2 Sorbitol 32.7 Sắt 6.07 Carbohydrat 11.2 Magnesium 38.9 Chất xơ 1.34 Phospho 27.5 Tro 0.56 Kali 27.2 Năng lƣợng 67.7 Natri 2.9
(Nguồn: Sở Khoa Học Cơng Nghệ và Mơi Trường tỉnh Bình Thuận, 2000)
2.6. Pectin
Hình 2.3: Mơ hình cấu trúc pectin trong thành tế bào thực vật
Formatted: Centered
Formatted Table
Formatted: Centered
33
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
2.6.1 Định nghĩa
Pectin là một phân tử tƣơng tự nhƣ tinh bột, khác ở chỗ đơn vị tuần hồn của pectin là acid galacturonic thay vì glucose ở tinh bột. Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng cĩ cấu tạo từ sự kết hợp của các acid galacturonic qua các liên kết -1,4-glucoside.
Trong thực vật, pectin cĩ chức năng tự nhiên nhƣ một chất keo để giữ thành tế bào cũng nhƣ các tế bào lại với nhau. Tùy thuộc vào nguồn pectin mà pectin cĩ khối lƣợng phân tử từ 80.000 – 200.000 Da.
Pectin khơng hịa tan trong rƣợu và các dung mơi hữu cơ khác. Pectin tan trong nƣớc, NH3, dung dịch kiềm, Na2CO3 và trong glycerin nĩng.
2.6.2 Cấu trúc
Hình 2.4: Cấu trúc hĩa học của phân tử pectin 2.7. Tìm hiểu về hệ enzyme pectinase
2.7.1 Enzyme
Chữ “enzyme” đƣợc bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp cĩ nghĩa là chất trong nấm men.
Enzyme đƣợc các cơ thể sinh vật tổng hợp nên và tham gia các phản ứng hĩa học trong cơ thể. Enzyme là một chất hữu cơ, trong khi đĩ các chất xúc tác
34
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
hĩa học thƣờng là chất vơ cơ. Sau này, các nhà khoa học xác định chúng là protein.
Nhƣ vậy enzyme là một protein cĩ khả năng tham gia xúc tác các phản ứng hĩa học trong và ngồi cơ thể. (Nguyễn Đức Lƣợng, 2002)
2.7.2 Pectinase 2.7.2.1 Định nghĩa 2.7.2.1 Định nghĩa (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Enzyme pectinase là enzym xúc tác sự phân hủy của các polymer pectin. Sự phân hủy pectin trong tự nhiên thƣờng xảy ra khi trái cây chín. Những enzyme này cĩ một vai trị hết sức quan trọng trong quá trình bảo quản trái cây và rau quả.
Enzyme pectinase cũng đƣợc ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm, đặc biệt là khả năng làm trong nƣớc quả.
2.7.2.2. Ứng dụng của pectinase trong cơng nghệ chế biến thực phẩm
Pectinase là enzyme cĩ ứng dụng lớn thứ ba sau amylase và protease. Việc ứng dụng pectinase trong quá trình thu nhận nƣớc quả đƣợc áp dụng lần đầu tiên vào năm 1930. Từ đĩ đến nay, việc áp dụng enzym này đã trở nên rất phổ biến ở nhiều nƣớc trên thế giới.
Việc thu nhận nƣớc quả từ trƣớc đến nay chủ yếu bằng phƣơng pháp ép. Nếu pectin cịn nhiều sẽ theo vào nƣớc quả và gây ra hiện tƣợng nƣớc quả bị đục, cĩ độ keo cao và rất khĩ lọc trong.
Trong tế bào của quả nƣớc chiếm khoảng 90 – 95%. Nếu chúng ta chỉ nghiền sau đĩ ép thì ta chỉ cĩ thể thu nhận đƣợc khoảng 60 – 70% là tối đa. Khi ta cho enzyme pectinase vào, hiệu suất ép sẽ tăng 15 – 30%. Nhiều trƣờng hợp hiệu suất ép tăng đến 50%. Liều lƣợng chế phẩm enzyme tinh khiết cho vào là 0,03 – 0,05% hoặc chế phẩm thơ là 0,5 – 2%. Nhiệt độ duy trì cho quá trình thủy phân là 43 – 45oC. Thời gian thủy phân là 4 – 8 giờ. Dịch quả thu đƣợc khi xử lý bằng pectinase sẽ trong hơn, khả năng lọc sẽ tốt hơn và hiệu quả kinh tế rõ hơn (Nguyễn Đức Lƣợng, 2002).
Trong cơng nghiệp thực phẩm pectinase đƣợc sử dụng rộng rãi để tăng tốc độ lọc, hiệu suất ép nƣớc quả. Giúp nƣớc quả trong trong quá trình tồn trữ khơng cĩ hiện tƣợng đục do pectin bị lắng trở lại.
35
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Enzyme pectinase cịn đƣợc ứng dụng trong các ngành cơng nghiệp thực phẩm nhƣ:
Chế biến nƣớc quả và nƣớc uống khơng cĩ rƣợu Sản xuất nƣớc giải khát
Chế biến ca cao
Chế biến các mặt hàng từ quả nhƣ: nƣớc quả cơ đặc, mứt nhừ, mứt đơng…
Chế biến trà và cà phê, cà phê hịa tan. (Đinh Ngọc Loan, 2003).
2.7.2.3. Các vi sinh vật tổng hợp pectinase
o Nấm mốc
Aspergillus awamori, Aspergillus foetidus, Aspergillus niger,
Aspergillus terrus, Aspergillus saitoi
Fusarium moniliforme
Penicillium glaucum, Penicillium ehrlichii, Penicillium
chrysogenum, Penicillium expanam, Penicillium cilrrimim,…
o Nấm men Saccharomyces fragilis o Vi khuẩn Bacillus polymyxa Flavobacterium pectinovorum Klebsiella aerogenes,…
Ngồi ra, pectinase cũng đƣợc tiết ra bởi một số mầm bệnh cây trồng nhƣ:
o Nấm Monilinia fructigena
o Vi khuẩn gây thối rữa Enwinia carotovora
2.7.3. Enzyme Pectinex Ultra SP – L 2.7.3.1. Nguồn gốc 2.7.3.1. Nguồn gốc
- Tên thƣơng mại: Pectinex Ultra SP-L
- Pectinex Ultra SP-L là một loại enzyme cĩ hoạt tính cao đƣợc sản xuất từ giống Aspergillus aculeatus. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Bullets and Numbering
36
Formatted: Font: 13 pt, Not Bold
Formatted: Centered
2.7.3.2. Ứng dụng
Ứng dụng của enzyme Pectinex Ultra SP-L là để xử lý cho việc ép rau quả Pectinex Ultra SP-L đƣợc ứng dụng trong việc nghiền ép rau quả hay tăng khả năng trích ly dịch từ thịt quả nhằm nâng cao hiệu suất ép cho nƣớc ép trái cây.
2.7.3.3. Hoạt tính
Pectinex Ultra SP-L cĩ tiêu chuẩn hoạt động là 26,000 PG/ml. Tiêu chuẩn hoạt động này đƣợc quyết định bởi số đo của sƣ giảm độ nhớt, của sự hịa tan dung dịch acid pectic ở pH=3.5 và nhiệt độ là 20o
C.
2.7.3.4. Đặc điểm
Pectinex Ultra SP-L là một chất lỏng màu nâu cĩ mùi thơm nhẹ của sản phẩm lên men và độ pH xấp xỉ bằng 4.5. Sản phẩm này tuân theo những quy định của FAO/WHO, JECFA và FFC.
Pectinex Ultra SP-L đƣợc bán trên thị trƣờng trong chai 1 lít, thùng 25 lít, thùng thép 200 lít và trong containe 1000 lit.
Pectinex Ultra SP-L dễ dàng hịa tan trong nƣớc và trong các dung dịch thơng thƣờng.
2.7.3.5. Bảo quản
Pectinex Ultra SP-L khi đƣợc bảo quản ở nhiệt độ 20oC thì hoạt tính đƣợc duy trì trong vịng một tháng. Cịn bảo quản thời gian lâu hơn thì hoạt tính càng giảm . Khi bảo quản ở nhiệt độ 0 -10oC thì hoạt tính duy trì ít nhất là một năm
2.7.3.6. Các ứng dụng của enzyme pectinex ultra sp-l