Quả vải là một trong số các loại quả khó bảo quản. Sự nâu hóa của vỏ quả là một trong các vấn ựề nghiêm trọng nhất làm cho quả vải mất tắnh thương phẩm, cho ựến nay vẫn chưa có biện pháp giải quyết triệt ựể. Các nước ựi tiên phong trong nghiên cứu bảo quản vải thiều bao gồm: Úc, Trung Quốc, Ấn độ, Nam Phi, Thái Lan...sau ựây là một số phương pháp ựã ựược nghiên cứu và áp dụng vào thực tiễn.
2.4.1.1. Phương pháp xông lưu huỳnh (kỹ thuật sulfit hóa)
Phương pháp xử lý quả bằng SO2, còn gọi là phương pháp xông lưu huỳnh hay kỹ thuật sulfit hóa. Phương pháp này ựược sử dụng rộng rãi ở Nam Phi (Menzel, 1990), Thái Lan (Tongdee, 1998) và Israel (Zauberman và cộng sự, 1991). Thông thường vải ựược xử lý tại chỗ bằng cách ựốt trực tiếp 100g bột lưu huỳnh (90% lưu huỳnh) cho 1m3 phòng bảo quản tại nhiệt ựộ 25-280C trong 10 phút mà không cần kiểm soát ựộ ẩm (Holcroft và Mitcham, 1996; Lemmer và Kruger, 2002) hoặc xông khắ SO2. Về bản chất, khắ sulphur dioxide (SO2) và H2SO3 là một chất khử mạnh, có tác dụng tiêu diệt các loại vi sinh vật khá mạnh, ựồng thời làm giảm lượng oxy trong các tổ chức tế bào của quả do vậy làm giảm hoạt ựộ của PPO (Goodman và Markakis, 1965; Mayer và Harel, 1979; Underhill, 1992). Ngoài ra, H2SO3 còn tham gia vào việc kết hợp với các sản phẩm trung gian cản trở tới quá trình trao ựổi chất của vi sinh vật (Swarts, 1983). Tuy nhiên, H2SO3 là chất khử mạnh nên dễ làm thay ựổi màu sắc của quả do hình thành phức anthocyanin- SO3H không màu. Những phản ứng mất màu này là phản ứng thuận nghịch, nên khi bảo quản
bằng SO2 cần có quá trình khử sunfua ựể trả lại màu cho quả. Mặc dù màu sắc của quả sẽ ựược tái tạo sau 24- 48 giờ nhưng vỏ quả vẫn còn màu cam nhạt. Tốc ựộ tái tạo màu này phụ thuộc vào nồng ựộ SO2 và thời gian xử lý (Zauberman và cộng sự, 1990).
Các nghiên cứu của Zauberman và cộng sự (1990, 1991), Critchley (1990), Lemmer và Kruger (2002), Ramma (2003) cho thấy hiệu quả bổ sung của việc nhúng quả vải trong môi trường axit loãng (pH thấp) sau khi ựã xử lý SO2. Quả ựược nhúng trong môi trường axit HCl nồng ựộ 1N (tương ựương pH=0,9-1) trong 2 phút sẽ có tác dụng khôi phục hoàn toàn màu sắc tự nhiên của quả vải sau 24 giờ. Tuy nhiên phương pháp này vẫn có dấu hiệu của việc thẩm thấu axit vào thịt quả cũng như hiện tượng nứt vỏ quả.
Một phương pháp khác của xông lưu huỳnh là nhúng vải vào trong dung dịch chứa Natri bisulfite (NaHSO3) hoặc ựể các tờ giấy có tẩm natri metabisulfit (Na2S2O5) vào trong túi polyethylene (PE) ựựng vải ựã kiểm soát ựược sâu bệnh và sự nâu hóa sau 21 ngày bảo quản ở 3,50C. Nếu dùng kết hợp với HCl thì thời gian có thể kéo dài ựến 28 ngày (Schutte và cộng sự, 1990). Jiang và cộng sự (1997) cũng cho rằng nhúng vải trong dung dịch NaHSO3 1% có chứa 0,5% HCl trong 8 phút cũng giữ ựược màu ựỏ của quả vải trong quá trình bảo quản. Tuy nhiên phương pháp trên có nhược ựiểm là gây tổn thương cho sản phẩm tại các ựiểm tiếp xúc trực tiếp và không thể kiếm soát chắnh xác ựược nồng ựộ cần xử lý.
Xông lưu huỳnh gây ra những tác ựộng không mong muốn cho chất lượng vải thiều. Hương vị của quả thay ựổi do ựộ axit cao hơn và giá trị pH thấp hơn từ việc thâm nhập trực tiếp của SO2 qua lớp vỏ quả vào thịt quả (Lonsdale và Kremer- Kỏhne, 1991; Tongdee, 1993). Các giống vải khác nhau sau khi xông lưu huỳnh và bảo quản ở nhiệt ựộ thấp 20 C thì sự hao hụt khối lượng tự nhiên cũng khác nhau, dao ựộng từ 12 -14% (Sivakumar và cộng sự, 2006a; Lemmer, 2002). Zhang và cộng sự (2003) cho rằng việc xông SO2 làm tăng xuất hiện các vết nứt nhỏ trên vỏ quả. Dư lượng SO2 trong vỏ và thịt quả phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác nhau, chẳng hạn ựộ ẩm tương ựối (RH) của vỏ quả và nhiệt ựộ bảo quản. Theo Lemmer và cộng sự (2002), mức dư lượng trên vỏ và thịt quả của 6 giống vải (Waichee, Fay Zee Siu, Kwai May Pink, Haak Yip, HLM Mauritius và McleanỖs Red) ựo ựược từ
1.000-1.400 ppm trong vỏ quả và 10-14 ppm trong lớp cùi ngay khi xông SO2 và giảm xuống tương ứng còn 200-250 ppm và 8-12 ppm trong thời gian bảo quản ở nhiệt ựộ 10C. Nghiên cứu cũng cho thấy dư lượng SO2 trong giống McleanỖs Red cao hơn cv.Mauritius. Kremer-Kỏhne (1993) kết luận mức dư lượng trên 2 giống là do sự khác biệt về tắnh thấm trên vỏ quả.
Khắ SO2 là loại khắ ựộc ựối với người và môi trường sống nên sau khi xông khắ phải loại khắ dư khỏi buồng xông, SO2 cũng làm tăng mối nguy hiểm với sức khỏe của người lao ựộng và người tiêu dùng do dị ứng và các vấn ựề về hô hấp (Koeing và cộng sự, 1983). Mặt khác, H2SO3 còn là chất có tắnh ăn mòn kim loại (sắt, thép), nên cần chú ý không dùng các dụng cụ và thiết bị bằng kim loại khi xử lý.
Hàm lượng khắ SO2 tồn dư trong quả cũng cần ựược khống chế, vì nó có thể có mùi khó chịu và gây ngộ ựộc cho người sử dụng. Một số nước như EU; Nhật Bản; Australia chỉ cho phép dư lượng SO2 tối ựa trong quả là 10 ppm (Ducamp- Collin, 2004), tại Mỹ xông SO2 chỉ ựược áp dụng trên quả nho (Paull và cộng sự, 1995). Hơn thế nữa, khi hàm lượng SO2 quá cao, vỏ quả có thể chuyển sang màu xanh và không thể trở lại màu ban ựầu ựược nữa. Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên Hiệp Quốc (FAO) ựã ban hành các tiêu chuẩn chất lượng Codex ựối với vải tươi. Theo tiêu chuẩn của Codex, quả vải ựạt tiêu chuẩn khi vỏ quả vải chủ yếu là màu ựỏ với chỉ một vùng nhỏ màu xanh lá cây, ựường kắnh của quả phải lớn hơn 20 mm cho các tiêu chuẩn quả loại I và II, và 33 mm cho quả loại "Extra" (loại cao cấp) (Tiêu chuẩn Codex 196). Nồng ựộ chất rắn hòa tan (SSC) phải xấp xỉ 18% và dư lượng lưu huỳnh trong thịt quả không ựược vượt quá 10 mg/kg (Mitra, 2006).
Vì có những tác ựộng không mong muốn kể trên cho nên hiện nay trên thế giới ựã và ựang nghiên cứu ra nhiều phương pháp xử lý sau thu hoạch khác nhằm thay thế xông lưu huỳnh trong bảo quản vải thiều. Phần tiếp theo giới thiệu một số phương pháp chắnh.
2.4.1.2. Các phương pháp xử lý thay thế xông lưu huỳnh trong bảo quản vải thiều Chiếu xạ gamma
Chiếu xạ kết hợp với bảo quản ở nhiệt ựộ thấp ựược khuyến cáo là một biện pháp thay thế xông hơi SO2 trong thời gian bảo quản ngắn (dưới 10 ngày)
(Ilangantileke và cộng sự, 1993), liều lượng chiếu xạ phụ thuộc vào từng giống vải. Tác giả cũng cho rằng chiếu xạ với liều lượng 1kGy kết hợp với bảo quản ở nhiệt ựộ thấp ựã duy trì chất lượng của vải Thái Lan bằng cách làm giảm sự mất màu ựỏ của vỏ và thối trái. Tuy nhiên, nếu bảo quản lạnh trong một thời gian dài thì chất lượng quả vẫn bị suy giảm.
Quả vải ựược bao gói trong màng Vita, sau ựó chiếu xạ với liều lượng 0,75 kGy hoặc 1,5 kGy dễ bị hư hỏng hơn sau khi bảo quản so với vải không xử lý bởi vì chiếu xạ ựã gây tổn thương vỏ quả (Lonsdale, 1993).
Gautam và cộng sự (2010), ựã thắ nghiệm trên 2 giống vải là Shahi và China bằng cách chiếu xạ với liều lượng 0,5 kGy rồi bảo quản tại 40C. Kết quả cho thấy sau 28 ngày bảo quản, quả vải vẫn giữ lại ựược chất lượng tổng thể: hạn chế vi sinh vật phát triển trên vỏ quả, hạn chế sự mất nước, hàm lượng ựường khử, các hợp chất flavonoid và hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số (TSS) cao hơn so với ựối chứng.
Tuy nhiên, chiếu xạ không ựược sử dụng nhiều ở mức ựộ thương mại tại một số quốc gia do nhận thức cũng như lo ngại của người tiêu dùng về sức khỏe khi dùng vải chiếu xạ (Jiang và cộng sự, 2003).
Xử lý bằng hóa chất
Phương pháp xử lý bằng hóa chất ựã ựược nghiên cứu và ứng dụng ựể kéo dài thời gian bảo quản vải ở nhiệt ựộ thấp (2-50C). Các polyamines có thể giữ màu ựỏ của quả ựến 30 ngày khi bảo quản ở nhiệt ựộ thấp (Jiang và Chen , 1995). Các polyamines như putrescine, spermine, hoặc spermidine ở nồng ựộ 1mM/lắt kết hợp với chất chống nấm ựể ức chế ựể làm giảm sản sinh ethylene và hoạt ựộng của POD. Tuy nhiên các nước nhập khẩu vải ựang hướng tới giảm tối thiểu việc sử dụng hóa chất cho quả vải vì có những tác ựộng tiêu cực ựến sức khỏe người tiêu dùng và môi trường. Hỗn hợp giữa glutathione và axit citric cho kết quả giảm sự nâu hóa bằng cách ức chế hoạt ựộng của PPO (Jiang và cộng sự, 1998). Tuy nhiên, ứng dụng này chỉ có hiệu quả trong việc kiểm soát nâu hóa vỏ quả vải trong 4 ngày bảo quản ở nhiệt ựộ thường. Theo (Jiang và Fu, 1999b), vải thuộc giống cv. Huaizhi xử lý với chitosan (1%) rồi nhúng vào dung dịch axit axetic có tác dụng hạn chế sự biến ựổi của anthocyanin, flavonoid, hợp chất phenol cũng như giảm
hoạt ựộng của enzyme PPO và POD do ựó ngăn chặn sự nâu hóa vỏ quả khi bảo quản ở nhiệt ựộ thấp (40C). Ở giống vải cv.Mauritius nồng ựộ chitosan 0,1% có tác dụng giảm sự thối hỏng và sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật (Sivakumar và cộng sự, 2005).
Theo Ducamp Ờ Collin và cộng sự (2008), nồng ựộ chitosan sử dụng cho các giống vải khác nhau cũng khác nhau phụ thuộc vào ựặc ựiểm của từng giống. Tuy chitosan có thể kết hợp với nhiều loại axit khác nhau (citric, oxalic, tactaric), nhưng theo Romannazi và cộng sự (2005) thì dùng axit axetic là tốt nhất bởi vì nó làm tăng khả năng ức chế vi sinh vật và sâu bệnh phát triển của chitosan.
Sun và cộng sự (2010) ựã dùng axit ascorbic 40mM/lắt và chitosan 1% trong bảo quản vải thiều tại 50C và RH=90%. Kết quả cho thấy chỉ số bệnh sau thu hoạch giảm, hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số (TSS), chỉ số axit (TA) và hàm lượng ựường tổng số cao hơn so với ựối chứng. Như vậy axit ascorbic và chitosan ựóng vai trò tắch cực trong việc ức chế nâu hóa, mất nước và sự tấn công của vi sinh vật do ựó có tác dụng cải thiện chất lượng bảo quản của quả vải.
Tuy nhiên việc xử lý bằng hóa chất chỉ giữ ựược các thuộc tắnh của quả vải trong 21 ngày bảo quản ở nhiệt ựộ lạnh (Sivakumar và cộng sự, 2010).
Xử lý nhiệt
Vải ựược xử lý bằng nước nóng ở 980C trong 30s, sau ựó ựược làm mát trong nước sạch tại pH = 0 trong 5 phút sẽ giữ ựược màu ựỏ của vỏ quả trong quá trình bảo quản. Tuy nhiên, phương pháp này không ựược áp dụng rộng rãi vì nước nóng ảnh hưởng ựến phần thịt quả (Kaser và cộng sự, 1995). Phương pháp này sau ựó ựược hoàn thiện bằng cách giảm thời gian xử lý trong nước nóng xuống còn 2s, làm mát trong nước sạch ở pH = 0 sau ựó phủ lên bề mặt quả một lớp Vapogardệ (di-1-P menthen; Hygrotech Seed, Pty.Ltd; Pretoria, South Afica), một chất chống oxy hóa nhằm giữ lại màu sắc cho vỏ quả mà không làm ảnh hưởng ựến thịt quả.
Xử lý hơi nước nóng ở 450C trong 42 phút duy trì ựược chất lượng vải của 2 giống cv.Tai So và cv. Wai Chee trong 4 tuần bảo quản ở 50C (Jacobi và cộng sự, 1993). Vải ựược xử lý theo phương pháp HWB (Hot water brushing), tiếp theo ựược xử lý nhúng HCl và Prochlorazệ(9N- propyl-N- [2-(2,4,6 trichlorophenoxy)ethyl]imidazole-1-
carboxamide), duy trì ựược màu sắc ựỏ ựồng ựều và hương vị tốt trong thời gian ắt nhất 35 ngày trong bảo quản (Lichter và cộng sự, 2000).
Phương pháp HWB tại nhiệt ựộ 250C trong 20s ựã giảm hoặc ức chế hoạt ựộng của enzyme PPO trong vỏ quả do ựó giữ ựược màu sắc ựẹp và ựồng ựều. Tuy nhiên, sự thành công của phương pháp này lại phụ thuộc nhiều vào cách xử lý chống nấm. Bởi vì xử lý theo phương pháp HWB không có khả năng chống nấm nếu như không ựược xử lý với hóa chất chống nấm như Prochlorazệ. Như vậy chừng nào chưa tìm ựược chất chống nấm an toàn ựể thay thế Prochlorazệ thì vẫn còn những lo ngại cho sức khỏe của người tiêu dùng (Lichter và cộng sự, 2000).
Tuy nhiên, Hu và cộng sự (2005) ựã ựưa ra ý kiến trái ngược khi xử lý nhúng nước nóng tại 50 0C trong 2 phút hoặc 550C trong 1 phút trên giống vải cv.Guiwei cho thấy hoạt ựộng của enzyme anthocyanase lại tăng lên kèm theo sự biến màu của vỏ quả cùng với sự suy giảm của hàm lượng anthocyanin. Nguyên nhân là do nước nóng ựã phá hủy lớp sáp bảo vệ trên bề mặt quả làm cấu trúc bề mặt quả thay ựổi, quả dễ bị hư hỏng hơn (Sivakumar và Korsten, 2006b).
Quả vải Hong Huay ựược nhúng vào trong nước nóng 980C trong 30 giây, sau ựó nhúng vào dung dịch axit oxalic, citric và ascorbic với nồng ựộ 0; 2,5; 5; 10 và 15% trong 15 phút. Sau 5 ngày bảo quản tại nhiệt ựộ 25ổ10C và RH=74% cho thấy axit oxalic 10% có ảnh hưởng tốt nhất ựến sự kiểm soát nâu hóa, hạn chế sự mất màu ựỏ, giảm hoạt ựộ của PPO và POD cũng như giữ lại ựược hàm lượng anthocyanin cao (Saengnil và cộng sự, 2006).
Dùng các tác nhân kiểm soát sinh học
Do có nhiều lo ngại về việc sử dụng hóa chất ựể kiểm soát sự hư hỏng trong quá trình bảo quản vải, nên các nghiên cứu gần ựây tập trung hơn vào việc sử dụng các chất tự nhiên không gây bệnh như vi khuẩn, nấm men ựể kiểm soát bệnh sau thu hoạch. điều này thực hiện ở công ựoạn sau thu hoạch dễ dàng hơn giai ựoạn trước thu hoạch vì môi trường bảo quản quanh trái cây ựược kiểm soát và các chất ựối kháng dễ dàng phát triển. Tác nhân kiểm soát sinh học như Bacillus subtilis có tác dụng kìm hãm sự thối hỏng của vải sau thu hoạch trên các giống vải cvs. Madras (Korsten và cộng sự, 1993) và Huaizhi (Jiang và cộng sự, 2001) khi bảo quản ở
nhiệt ựộ lạnh (50C) trong 30 ngày. Dùng các tác nhân sinh học trong bảo quản vải không làm suy giảm chất lượng quả, hạn chế sự nâu hóa trên vỏ quả. Tuy vậy, môi trường bảo quản vẫn cần ựược kiểm soát ựể cho 2 nhân tố cùng phát triển ựó là: tác nhân sinh học và chất lượng quả vải.
Martinez-Castellanos và cộng sự (2011) ựã cho rằng việc cấy vi khuẩn
Lactobacillus plantarum trên vỏ quả vải cv. Brewter với mật ựộ 1x 109CFU/mL, sau ựó bảo quản tại 100C và RH= 75% có tác dụng giữ lại hàm lượng của anthocyanin tổng số và các phenolic trong quá trình bảo quản cao hơn ựối chứng trong thời gian 25 ngày.
Nghiên cứu ra nhiều tác nhân sinh học ứng dụng trong bảo quản vải là sự lựa chọn thay thế cho phương pháp xử lý hóa chất trong ngành công nghiệp vải thiều.
Bảo quản trong môi trường khắ quyển cải biến
Phương pháp bảo quản trong môi trường khắ quyển cải biến-Modified Atmotsphere Packaging (MAP) có lợi thế là chi phắ thấp và dễ dàng áp dụng ở mức ựộ thương mại. Sự thành công của phương pháp MAP phụ thuộc vào ựặc tắnh thấm O2 và CO2 của màng polymer ựể tạo ra bầu khắ quyển phù hợp cho từng loại rau quả sau thu hoạch (Flores và cộng sự, 2004). Công nghệ MAP cung cấp 2 lợi thế cho quả vải:
1- Giúp giảm hoặc ngăn chặn sự nâu hóa bằng cách duy trì ựộ ẩm tương ựối (RH) xung quanh quả vải cao hơn bên ngoài nhờ màng polymer hàn kắn, ựồng thời cũng ngăn chăn sự thoát hơi nước, giảm hao hụt tự nhiên và giảm hoạt ựộng của enzyme PPO.
2- Ngăn cản sự mất hơi nước trong quá trình bảo quản, kiểm soát ựược sự hư hỏng của quả sau thu hoạch nhờ thành phần CO2 cao (>10%).
Quả vải thuộc giống cv.Mauritius sau khi xử lý bằng HWB và nhúng vào HCl (4%) trong 2 phút, xử lý tiếp với Prochlorazệ và ựóng gói trong túi polyethylene (PE) (BoxiBagệ, Atifon, Israel) với 2 kiểu ựục lỗ (siêu vi lỗ, vi lỗ) cho thấy nồng ựộ cao hơn của CO2 acetaldehyde và rượu etylic trong vải thu hoạch muộn so với vải thu hoạch sớm từ ựầu vụ ựược bao gói trong túi PE có ựục vi lỗ, vào cuối thời ựiểm bảo quản (1,50C trong 4 tuần, và 200C trong 3 ngày) (Pesis và
cộng sự, 2002). điều này cho thấy sự thành thục về mặt sinh lý của trái cây ở thời ựiểm thu hoạch (thu hoạch sớm hoặc muộn) là một yếu tố quan trọng quyết ựịnh sự thành công của phương pháp MAP. Diện tắch ựục lỗ cũng quan trọng như việc chọn loại màng ựể quyết ựịnh kiểu hô hấp của vải thiều và bầu không khắ bao quanh quả nhằm duy trì chất lượng tổng thể của quả vải. Các loại bao bì khác nhau (Xtend