4. Cấu trúc của luận văn
3.1.1. Nghiên cứu một số chỉ tiêu cơ lý của quả bơ ở giai đoạn cận thu
Độ chín của quả bơ và thời gian thu hái có thể xác định dựa vào chỉ thị bên ngoài (màu sắc và kích thước) hoặc bằng cách xác định một số chỉ tiêu hóa học như hàm lượng chất khô và chất béo trong thịt quả. Tỷ lệ chất khô tối thiểu phải nằm trong khoảng 19% - 25% [55].
Một số chỉ tiêu cơ lý được nghiên cứu bao gồm kích thước quả (đường kính và chiều dài), khối lượng trung bình, độ cứng quả và màu sắc vỏ quả. Để
lấy để phân tích là những quả bơ được lựa chọn đủ tiêu chuẩn, không dập nát, thối hỏng với 3 độ chín khác nhau (độ chín 1, độ chín 2 và độ chín 3). Nghiên cứu xác định sự thay đổi đặc tính hóa lý của quả bơ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chín và bảo quản quả bơ. Kết quả được trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Chỉ tiêu cơ lý của quả bơ ở giai đoạn cận thu hoạch
Chỉ tiêu Độ chín 1 Độ chín 2 Độ chín 3
Đường kính quả (mm) 56,95b ± 0,79 60,12a ± 1,20 60,45a± 0,97
Chiều dài quả (cm) 20,78b ± 0,35 21,17a ± 0,39 21,22a ± 0,45
Khối lượng quả (g) 310, 70c ± 2,71 330,04b ± 2,0 334,28a ± 2,05
Độ cứng quả (N) 65,85a ± 1,15 61,75b ± 0,67 58,53c ± 0,51 Màu sắc vỏ quả L 34,76a ± 0,32 33, 21c ± 0,16 34,23b ± 0,13 a - 8,64c ± 0,14 - 6,47b ± 0,10 - 5,11a ± 0,15 b 13,10a ± 0,07 10,09b ± 0,09 8,30c ± 0,08
Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
Các thông số vật lý như khối lượng hay kích thước là các thông số cơ bản để biểu thị quá trình tăng trưởng và phát triển của các loại quả nói chung và quả bơ 034 nói riêng. Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy quả bơ 034 ở giai đoạn từ độ chín 1 đến độ chín 2 có kích thước và khối lượng quả vẫn còn đang tăng mạnh, tăng 3,17 mm (đường kính), tăng 3,9 mm (chiều dài) và tăng 19,34 g (khối lượng). Điều này chứng tỏ quả đang trong giai đoạn phát triển hoàn thiện và chuẩn bị đạt đến độ chín thu hoạch. Quả bơ ở giai đoạn từ độ chín 2 đến độ chín 3 có kích thước và khối lượng quả thay đổi không đáng kể, điều đó chứng tỏ quả đã hoàn thiện và kết thúc giai đoạn phát triển sinh lý.
Một trong những dấu hiệu của sự chín, sự già hóa sau thu hoạch là thay đổi trạng thái cấu trúc của quả. Độ cứng là một chỉ tiêu cơ lý quan trọng giúp xác định thời gian chín thu hoạch của quả bơ. Chúng tôi nhận thấy độ cứng quả giảm đần từ độ chín 1 đến độ chín 2 và độ chín 3, chứng tỏ quả đã bắt đầu giai đoạn chín thu
hoạch. Điều này có thể lý giải khi quả bơ bắt đầu bước sang giai đoạn chín thu hoạch, các enzyme làm mềm quả như polygalacturonase, pectin methylesterase, cellulase được kích hoạt phân giải polysaccharides ở thành tế bào đặc biệt là chuyển protopectin không tan thành pectin hòa tan, đã làm cho quả bơ chuyển từ trạng thái cứng sang mềm hơn. Đồng thời, độ cứng của quả giảm liên quan đến sự thủy phân tinh bột thành đường [26], [50]. Kết quả này cũng phù hợp với công bố trước đây trên quả bơ ‘Fuerte’ [60].
Cùng với sự biến đổi về độ cứng, màu sắc vỏ quả cũng có sự thay đổi qua các giai đoạn. Độ sáng vỏ quả (chỉ số L) giảm dần từ độ chín 1 (34,76) đến độ chín 2 (33,21), sau đó có xu hướng tăng chậm từ độ chín 2 đến độ chín 3 (34,23). Trong khi đó có sự gia tăng giá trị a (tọa độ màu trên trục màu xanh lá cây - đỏ) từ độ chín 1 (-8,64) đến độ chín 2 (-6,47) và đồng thời có sự giảm mạnh giá trị b (tọa độ màu trên trục xanh lam - vàng) từ độ chín 1 (13,1) đến độ chín 2 (10,09) và giảm dần đến độ chín 3 (8,3). Sự thay đổi màu sắc vỏ quả bơ 034 theo hướng chuyển dần từ màu xanh lá sáng (độ chín 1) sang màu xanh thẫm (độ chín 2) đến màu thẫm hơi vàng (độ chín 3). Vì vậy giai đoạn độ chín 2 là giai đoạn bơ đã già, còn giai đoạn độ chín 3 là giai đoạn bơ ‘quá già’’ nên có màu thẫm hơi vàng. Sự biến đổi màu sắc vỏ quả bơ được thể hiện trên hình 3.1.
Ngoài ra, màu sắc hạt và vỏ hạt của quả bơ cũng có nhiều biến đổi. Quả bơ độ chín 1 có hạt bám chắc vào phần thịt quả và vỏ hạt màu vàng mơ; trong khi đó quả bơ độ chín 2 có vỏ hạt màu vàng cánh gián, hạt ít bám chặt vào thịt quả hơn còn quả bơ độ chín 3 có vỏ hạt màu nâu và hạt đã tách dần khỏi thịt quả (Hình 3.2).
Hình 3.2. Màu sắc hạt và lớp vỏ hạt của quả bơ
3.1.2. Nghiên cứu một số chỉ tiêu hóa sinh cơ bản của quả bơ ở giai đoạn cận thu hoạch
Quả được thu hoạch khi đạt được giai đoạn phát triển thích hợp dựa trên độ chín sinh lý. Cùng với sự thay đổi hình thái bên ngoài, chất lượng dinh dưỡng của quả bơ cũng thay đổi khi thu hoạch vào các thời điểm khác nhau. [17], [48], [55]. Sự thay đổi về thành phần hóa học của quả bơ ở 3 độ chín được trình bày ở bảng 3.2.
Để xác định độ già thu hoạch có thể dựa vào hàm lượng chất khô tổng số của quả bơ. Quá trình chín sau thu hoạch có tác động đáng kể đến hàm lượng chất khô tổng số trong quả bơ. Quả bơ đạt giá trị dinh dưỡng cao và có hương vị thơm ngon nếu hàm lượng chất khô tổng số trong quả bơ lúc thu hái đạt 24 - 26% [9], [55]. Tuy nhiên tùy theo từng giống mà hàm lượng chất khô có thể đạt đến 32% [26].
Bảng 3.2. Thành phần hóa học của quả bơ 034 ở giai đoạn cận thu hoạch
Các chỉ tiêu Độ chín 1 Độ chín 2 Độ chín 3
Chất khô tổng số (%) 24,52b ± 0,37 26,09a ± 0,35 26,18a ± 0,19
Chất khô hòa tan (%) 7,22a ± 0,16 6,86b ± 0,09 7,14a ± 0,15
Tinh bột (%) 2,49b ± 0,06 2,64a ± 0,05 2,52b ± 0,07
Đường tổng số (%) 1,38c ± 0,03 1,95b ± 0,03 2,17a ± 0,04
Lipid tổng số (%) 9,69b ± 0,02 9,87a ± 0,03 9,89a ± 0,03
Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
Kết quả phân tích ở bảng 3.2 cho thấy hàm lượng chất khô tổng số của quả bơ 034 chủ yếu tăng mạnh từ độ chín 1 đến độ chín 2, từ 24,52% tăng lên 26,09%. Quả bơ ở giai đoạn từ độ chín 2 đến độ chín 3 có hàm lượng chất khô tăng không đáng kể, sự khác biệt này không có ý nghĩa về mặt thống kê (P < 0,05). Do giai đoạn này quả đã già và đã hoàn thành giai đoạn phát triển sinh lý.
Hàm lượng chất khô hòa tan của quả bơ giảm từ độ chín 1 đến độ chín 2 (từ 7,22% xuống còn 6,86%), sau đó tăng nhẹ ở độ chín 3. Hàm lượng chất khô hòa tan của quả bơ ở độ chín 3 tăng lên có thể là do ở giai đoạn này tinh bột bắt đầu bị thủy phân thành các đường hòa tan nên có sự gia tăng nồng độ chất khô hòa tan trong thịt quả. Điều này cũng phù hợp với chỉ tiêu về hàm lượng tinh bột và hàm lượng đường tổng số.
Hàm lượng tinh bột và hàm lượng đường tăng lên ở giai đoạn độ chín 1 đến độ chín 2, tăng tương ứng từ 2,49% đến 2,64% và từ 1,38-1,95%, do giai đoạn này quả đang tổng hợp các chất để hoàn thiện phát triển. Nhưng sau đó hàm lượng tinh bột có xu hướng giảm xuống ở giai đoạn độ chín 2 đến độ chín 3 (giảm từ 2,64% xuống còn 2,52%), còn hàm lượng đường thì vẫn tiếp
tục tăng nhẹ (từ 1,95% đến 2,17%). Điều này là do khi quả đã đạt được độ chín sinh lý thì có sự chuyển hóa tinh bột thành đường dẫn đến giảm hàm lượng tinh bột. Đồng thời, một số loại đường được hình thành trong quả như xilose, maltose, galactose, arabinose là kết quả của sự thủy phân hemicelluloses trong vách tế bào, liên quan đến việc giảm độ cứng của quả bơ ở độ chín 3 [9].
Độ già thu hoạch quả bơ còn được xác định dựa vào hàm lượng chất béo trong thịt quả [34]. Hàm lượng lipid tích lũy tăng dần trong quá trình sinh trưởng và phát triển của quả và đạt giá trị cực đại trong quá trình chín. Kết quả phân tích ở bảng 3.2 cho thấy hàm lượng lipid của quả bơ độ chín 2 tăng hơn so với độ chín 1, còn quả bơ độ chín 3 có hàm lượng lipid tổng số hầu như không thay đổi so với độ chín 2.
Như vậy, thông qua việc phân tích các chỉ tiêu lý hóa của quả bơ ở 3 giai đoạn cận thu hoạch. Chúng tôi nhận thấy rằng quả bơ độ chín 2 (thu hoạch lúc 16 tuần tính từ khi đậu quả) đã đạt được giá trị tối ưu về mặt cơ lý và biến đổi sinh lý, sinh hóa, là giai đoạn thích hợp nhất để thu hoạch và bảo quản quả bơ. Nếu thu hái bơ ở độ chín 3, quả bơ chuyển sang giai đoạn quá già, không phù hợp cho bảo quản và vận chuyển đi xa, cũng như trong ứng dụng xử lý melatonin nhằm duy trì chất lượng thương phẩm và kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch.
Để có thêm căn cứ khoa học nhằm xác định chính xác độ chín thu hoạch, chúng tôi tiếp tục khảo sát sự ảnh hưởng của độ chín thu hoạch đến một số chỉ tiêu chất lượng của quả bơ sau 7 ngày để ở nhiệt độ 22oC, độ ẩm 75-80% để kích thích quả chín tự nhiên. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.3.
Từ số liệu ở bảng 3.3, chúng tôi nhận thấy rằng sau 7 ngày bảo quản, quả bơ ở độ chín 2 có tỉ lệ tổn thất nhỏ nhất, đạt 11%; thấp hơn nhiều so với
độ chín 1 và độ chín 3, tương ứng là 16,25% và 19,79%. Độ cứng quả bơ ở độ chín 2 sau 7 ngày thu hoạch đạt 6,65 N, là độ cứng có thể ăn được, thể hiện quả bơ đã đạt độ chín thương mại khi để ở nhiệt độ phù hợp cho quá trình chín. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trên nhiều giống bơ khác nhau. Quá trình chín của quả bơ ở giai đoạn thương mại thường xảy ra từ 5 - 7 ngày sau thu hoạch và đạt độ cứng 4,4 - 6,7 N trong điều kiện môi trường thích hợp từ 21-27oC [62], [21].
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của độ chín thu hái đến một số chỉ tiêu chất lượng của quả bơ sau 7 ngày bảo quản
Các chỉ tiêu Độ chín 1 Độ chín 2 Độ chín 3
Tỷ lệ tổn thất (%) 16,25b ± 0,04 11,0c ± 0,21 19,79a ± 0,07
Độ cứng (N) 12,87 ± 0,67a 6,65b ± 0,57 6,19 ± 0,45c
Chất khô hòa tan (%) 6,79c ± 0,08 7,73a ± 0,12 7,32b ± 0,07
Lipid tổng số (%) 13,29c ± 0,03 13,77b ± 0,04 14,34a ± 0,04 Đánh giá cảm quan Vỏ quả nhăn, cuống héo nhiều; thịt quả vàng nhạt, không có mùi đặc trưng, nhạt, ít béo Vỏ quả xanh thẫm, khá tươi, cuống quả tươi; thịt quả
mềm, mịn màu vàng kem; thơm đặc trưng, vị béo ngậy. Vỏ quả thẫm, ít tươi; thịt quả mềm hơi nhũn, có ít gân
xơ màu nâu; thơm nồng;
khá béo Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.
Quả ở độ chín 1 chưa đủ độ chín sinh lý nên trong thời gian bảo quản vỏ quả bị héo nhanh ảnh hưởng đến tỷ lệ tổn thất, độ cứng, chất lượng và cảm quan. Quả ở độ chín 3 sau 7 ngày thì vỏ quả thẫm, kém tươi; thịt quả mềm hơi nhũn, có ít gân xơ màu nâu; thơm nồng nên thời gian bảo quản ngắn, không phù hợp cho bảo quản còn quả ở độ chín 2 có chất lượng tốt nhất (vỏ quả xanh thẫm đặc trưng của bơ chín, khá tươi, cuống quả tươi; thịt quả mềm, mịn; màu vàng kem; thơm đặc trưng, vị béo ngậy) (Hình 3.3)
Hình 3.3. Quả bơ (a) và thịt quả bơ (b) sau 7 ngày thu hoạch
Mặt khác, so với độ chín 1 và độ chín 3, sau 7 ngày thu hoạch, quả ở độ chín 2 có hàm lượng chất khô hòa tan và hàm lượng lipid phù hợp với quy luật biến đổi về thành phần hóa học đã được phân tích ở 3.1.2 và đạt yêu cầu dinh dưỡng của quả bơ ở giai đoạn chín thương mại, phù hợp với TCVN 10921: 2015 và phù hợp với kết quả nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng của quả bơ Hass và các giống bơ khác [44].
Hàm lượng lipid tổng số tăng dần trong suốt quá trình bảo quản từ độ chín 1 đến độ chín 2 rồi đến độ chín 3. Bởi vì trong quá trình chín của quả bơ, protopectin (thành phần liên kết các tế bào chất béo) bị thủy phân bởi enzyme polygalacturonase, làm các tế bào chất béo tách ra khỏi nhau và dễ dàng bị phá vỡ, dẫn đến giải phóng lipid [22]. Ngoài ra, tế bào của quả bơ có chứa một hệ thống chất chống oxy hóa tự nhiên nên góp phần bảo vệ và hạn chế được quá trình oxy hóa lipid [42]. Quy luật này đã được chứng minh trong nghiên cứu trước đây trên quả bơ Hass [14].
Như vậy, qua phân tích kết hợp chỉ tiêu lý hóa của quả bơ ở 3 độ chín và ảnh hưởng của độ chín thu hoạch đến chất lượng của quả bơ sau 7 ngày thu hoạch, chúng tôi chọn độ chín 2 là độ chín phù hợp nhất cho quả bơ 034 được trồng tại tỉnh Gia Lai để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo.