CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.2. Tổng quan nguyên liệu măng tây
1.2.4. Một số tác dụng của măng tây
Măng tây được xem là loại rau chứa nhiều nước, chất xơ và vitamine. Thành phần dinh dưỡng của măng tây gồm có: chất đạm, béo, canxi, sắt, kẽm, đồng, acid folic, ascorbic… Măng tây không chỉ giàu dinh dưỡng, mà cịn chứa các chất có hoạt tính sinh học và được chứng minh có tác dụng tích cực đến sức khỏe.
Giàu chất chống viêm
Măng tây có chứa một nhóm các chất có khả năng chống viêm bao gồm các saponin măng tây (asparanin, sarsasapogennin và diosegenin) và flavonoid quercetin, rutin, kaempferol và isorhamnetin(Vũ Ngọc Bội, 2015). Các hợp chất chống viêm này là một trong những tác nhân tốt giúp phịng chống các bệnh mãn tính như tiểu đường loại 2, bệnh tim và bệnh ung thư.
Nguồn chất chống oxy hóa
Măng tây cịn là nguồn dồi dào các chất chống oxy hóa bào gồm vitamine C, beta- carotene và các khoáng chất kẽm, selen, mangan. Đặc biệt glutathione (GHS) - một tripeptide có trong măng tây có tác dụng chất oxy hóa mạnh. Chúng tham gia vào các
7
phản ứng của cơ thể với vai trò xúc tác, chống lại sự sản xuất dư thừa gốc tự đo, chống lại q trình lão hóa tế bào, giúp da mịn màng.(Jong Won Lee, 2014)
Theo báo cáo của Viện Ung thư quốc gia Hoa Kỳ, măng tây có chứa lượng glutathione cao nhất trong số các thực phẩm được thử nghiệm. Các chất chống oxy hóa trong măng tây cũng góp phần khơng nhỏ trong việc giảm nguy cơ mắc cách bệnh tim mạch, tiểu đường và ung thư.
Ngăn ngừa suy tĩnh mạch, bảo vệ tim
Măng tây chứ nhiều potassium, folate giúp điều hòa, ổn định huyết áp, giúp cho tim khỏe mạnh, phòng ngừa bệnh xơ vữa động mạch, bệnh đột quỵ tim mạch. Bên cạnh đó, trong cây măng tây cịn có chất Asparagin được sử dụng trong điều trị bệnh tim mạch. Đối với bệnh suy tĩnh mạch, măng tây là một dươc liệu tốt để điều trị (vì trong măng tây chứ nhiều hợp chất flovonoid) giúp cơ thể cải thiện tuần hoàn máu, cũng cố các mạch máu. Những người bị suy tĩnh mạch dùng măng tây thường xuyên sẽ rất bổ ích.(Jong Won Lee, 2014)
Hỗ trợ đường ruột
Măng tây chứa một polysaccharide có tên gọi inulin có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa. Inulin khơng bị tiêu hóa ở ruột non, khi di chuyển đến ruột già, nó sẽ trở thành nguồn thức ăn cho một số loại vi khuẩn có lợi như Bifidobacteria và Lactobacilli, làm tăng khả năng chống lại sự phát triển của vi khuẩn có hại, giúp cơ thế hấp thụ triệt để các chất dinh dưỡng, làm giảm nguy cơ dị ứng và giảm nguy cơ ung thư ruột kết.(Jong Won Lee, 2014); (B.‐ Y. Kim, 2009)
Bảng 1.1: Thành phần dinh dƣỡng của măng tây
Nước (%) Đường (%) Protein (%) Cellulose (%) Tro (%) Canxi (%) VTMC (%) 76 0,47 2,2 2,3 0,6 21 14 - 16 Nguồn: (Trần Đức Ba, 2009)
8
Những hư hỏng của măng tây sau thu hoạch
Trong quá trình bảo quản sau thu hoạch, măng tây rất dễ bị biến đổi suy giảm chất lượng, hao hụt khối lượng. Hiện có rất nhiều biện pháp chống suy giảm chất lượng và hao hụt khối lượng như: bao gói và bảo quản lạnh, bảo quản bằng chất ức chế hô hấp hoặc kết hợp nhiều biện pháp khác nhau.
Lý do chọn bảo quản măng tây.
Măng tây là loại thực vật có giá trị kinh tế và được du nhập về trồng ở một số nơi tại Việt Nam như Ninh Thuận, TP.HCM,…Măng tây cũng được biết đến như một nguồn thảo dược có khả năng hỗ trợ điều trị nhiều loại bệnh khác nhau như chống cồn cào ở người uống rượu bia, bảo vệ tế bào gan khỏi độc tố, chống oxy hóa (Nguyễn Thị Mỹ Trang, 2015). Măng tây giàu amino acid (Cysteine, Glutathione), vi lượng (N, P, K, S, Mg, Fe,…), vitamine (B, C và K), chất chống oxy hóa và đào thải độc tố như polyphenol, chlorophyll, flavonoids,… mà khơng có nhiều loại thực vật có được. Trong quá trình bảo quản sau thu hoạch, măng tây rất dễ bị biến đổi suy giảm chất lượng, hao hụt khối lượng.
Tuy nhiên, hiện tại cịn ít nghiên cứu về bảo quản măng tây, chủ yếu là bảo quản lạnh và bảo quản bằng cách kiểm sốt khí quyển (Julia Toledo Del Árbol, 2016). Những phương pháp này chưa thực sự có hiệu quả vì sự khác biệt giữa nhiệt độ, nồng độ CO2 và O2 bên trong và bên ngoài măng tây dẫn đến khó kiểm sốt sự trao đổi chất của măng tây như mong muốn.
Nhóm chọn bảo quản măng tây bằng cách kết hợp xử lý ozone, sốc nhiệt và 6 - BA và bảo quản lạnh ở 5oC
Xử lý ozone nhằm tiêu diệt vi sinh vật trên măng tây
Sốc nhiệt nhằm giữ cấu trúc làm măng giòn hơn
6 - BA là một chất điều hòa sinh trưởng
9
1.2.5. Nguyên lý bảo quản và phƣơng pháp bảo quản rau quả sau thu hoạch
1.2.5.1. Nguyên lý bảo quản.
Bảo quản rau quả tươi sau khi thu hái trong điều kiện khí quyển bình thường chất lượng của chúng sẽ giảm dần và tiến tới hư hỏng dài hay ngắn thùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: giống, loại rau quả, thời gian thu hái, điều kiện môi trường,… nguyên nhân trực tiếp cơ bản dẫn đến sự hư hỏng thối rữa rau quả, đó là hiện tượng chín và hiện tượng nhiễm bệnh. (Trần Quang Bình, 2000)
Rau quả tươi sau khi hái vẫn tiếp tục q trình chín như cịn trên cây mẹ, tức là vẫn tiếp tục biến đổi theo chiều hướng tất yếu của chu kỳ sinh học (sinh ra - lớn lên - già - chết). Q trình hơ hấp của rau quả sau khi hái xảy ra càng cao thì hiện tượng chín càng nhanh chóng xảy ra. Điều đó đồng nghĩa với thời gian bảo quản của rau quả càng rút ngắn. Thực tế cho thấy quả càng chín bao nhiêu thì càng trở nên mềm, sức chịu đựng tác động cơ học càng yếu là do q trình chín enzym protopectinase hoạt động mạnh thủy phân protopectin thành pectin hòa tan, làm yếu dần mối liên kết giữa các tế bào, làm tế bào tách hẳn khỏi nhau dẫn đến hiện tượng chảy thành dịch lỏng. Vì vậy, sức đề kháng bệnh lý của của chín càng kém hơn nhiều so với quả chưa chín, đó là cơ hội tốt nhất cho các loài vi sinh vật phát triển gây thối rữa hư hỏng nhanh chóng. Như vậy, để kéo dài thời gian bảo quản nguyên liệu rau quả trước hết cần thực hiện nguyên tắc thứ nhất là kìm hãm hoạt động sống, tức là ức chế cường độ hơ hấp, từ đó kìm hãm tốc độ chín và nảy mầm. Sự hư hỏng thối rữa của rau quả sau thu hái xảy ra chủ yếu là do nguyên nhân nhiễm bệnh (do vi sinh vật nhất là nấm mốc). Như vậy, nguyên tắc thứ hai để kéo dài thời hạn bảo quản rau quả là: ức chế hoạt động sống, sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Như vậy, thực chất của phương pháp là sự điều chỉnh các quá trình sinh học xảy ra trong rau quả tươi cũng như trong vi sinh vật. Khi thay đổi điều kiện môi trường sẽ tác động đến các yếu tố vật lý, hóa học dẫn đến tiêu diệt hay ức chế, hoặc bảo tồn q trình sống của rau quả.(Đàm Sao Mai, 2011)
Hư hỏng măng tây sau thu hoạch.
10
Độ cứng tăng
Hình 1.1: Cấu trúc của lignin.
Sau khi thu hoạch độ cứng của măng tây tăng chủ yếu đo q trình hóa gỗ của các sợi. Sau khi măng tây bị cắt ở phần gốc thì xung quanh vị trí cắt lượng ethylene sinh ra sẽ cao gấp 5 đến 10 lần so với bình thường. Sự hình thành của ethylene đã được chứng minh sẽ làm rối loạn dẫn đến sự dịch chuyển của các isozyme peroxidase tham gia vào quá trình sinh tổng hợp lignin từ các đơn vị phenylpropane, lignin hình thành sẽ liên kết chặt chẽ với cellulose và hemicellulose và kết quả làm cho phần gốc của măng tây bị xơ hóa. Phần gốc của măng tây bị xơ hóa quá nhiều sẽ làm tăng độ cứng của măng, làm giảm giá trị cảm quan cũng như giá trị sử dụng của măng tây.(Norman F. Haard, 1974)
Nhũng thối măng tây
Có 2 nguyên nhân gây ra sự nhũng thối của măng tây là do sự suy giảm về mặt sinh lý, rối loạn hoạt động của tế bào và do vi sinh vật. vi sinh vật nấm và vi khuẩn đã được chứng minh có liên quan đến sự hư hỏng (R. E. Lill, 1994) nhưng đây được coi là các bệnh nhiễm trùng thứ phát và hơn hết nguyên nhân vẫn là do các rối loạn bên trong tế bào sau thu hoạch. Sự thối nhũng sẽ làm giảm chất lượng của măng tây sau thu hoạch.
Hư hỏng do vi sinh vật gây ra
Các vi sinh vật chủ yếu trên măng tây là: Proteobacteria (chủ yếu là Panatoea và Pseudomonas), tiếp theo là Firmicutes (chủ yếu là Lactococus và Enterococus), nấm Fusarium sp và Actinobacteria. Nhưng loại gây hư hỏng măng tây chủ yếu là Fusarium, chúng làm thối măng tây, làm măng có mùi khó chịu bằng cách xâm nhập
vào phần ngọn và những chỗ măng tây bị trầy xước hoặc qua vết cắt.(Julia Toledo Del Árbol, 2016)
11
Mất màu chlorohyll
Hình 1.2: Sự thối hóa của Chlorophyll Nguồn: (James W. Heaton, 1996)
Sự mất màu xanh hay sự xuát hiện của màu vàng được xem là hậu quả của sự thối hóa chlorophyll gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cảm quan của nông sản sau thu hoạch. Nguyên nhân chính gây ra sự biến đổi này là do sự hình thành của phrophorbide, một tiền chất gây nên sự mất màu (Philippe Matile, 1999). Nó có thể xảy ra theo hai con đường:
Enzym magie dechelatase có thể tác động trực tiếp lên phân tử chlorophyll để tạo thành pheophytin, có màu nâu oliu và tiếp theo pheophytin có thể được biến đổi thành pheophorbide thơng qua hoạt tính chlorophyllase.(Philippe Matile, 1999)
Trong con đường thứ hai thì chlorophyllase hoạt động trực tiếp trên chlorophyll và tạo thành hợp chất chlorophylllie và sau đó chuyển đổi thành pheophorbide bằng magie dechelatase.(James W. Heaton, 1996)
Tổn thương lạnh
Các sản phẩm rau quả nhiệt đới thường nhạy cảm với các tổn thương lạnh khi được làm lạnh xuống thấp hơn 13 – 16oC, tổn thương lạnh làm giảm chất lượng sản phẩm và
12
làm giảm tuổi thọ. Nguyên nhân gây ra các tổn thương lạnh này là do sự rối loạn sinh lý của các tế bào dẫn đến hàng loạt các tác hại không mong muốn như: sự phân hủy của màng tế bào, sự phá hủy các lưới nội chất và mất cân bằng trong hoạt động của bộ máy Golgi và sự tích tụ các chất oxy hóa dẫn đến stress oxy hóa.(Margarita Gutierrez, 1992)
Đối với măng tây, tổn thương lạnh có thể gây ra sẫm màu, mềm nhũng đầu, các tổn thương phần thân làm vi sinh vật dễ tấn công làm cho măng tây nhanh hỏng ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cảm quan.
1.2.5.2. Các phương pháp bảo quản măng tây.
Việt Nam có khí hậu nhiệt đới, bốn mùa quanh năm đều có nơng sản thu hoạch. Do dó, cần có kỹ thuật bảo quản, chế biến để nâng cao chất lượng nông sản. Việc nâng cao chất lượng của nơng sản có ý nghĩa rất lớn, đảm bảo được chất lượng nông sản sau thu hoạch. Rau quả là một loại nơng sản tương đối khó bảo quản vì lượng nước trong rau quả chiếm rất cao là điều kiện tốt cho vi sinh vật hoạt động. Mặt khác, thành phần dinh dưỡng của rau quả rất phong phú chứa chủ yếu là đường dễ hấp thu (glucose, fructose, saccharose), các polisaccharide (tinh bột, xenlulose, hemienlulose, các chất pectin), các acid hữu cơ, muối khoáng, các hợp chất chứa nitơ, chất thơm và các vitamine. Kết cấu của đa số các loại rau quả lại lỏng lẻo, mềm xốp, dễ bị xây xát sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập và phát triển. (Barbosa-Cánovas and Gustavo V, 2003)
Chính thành phần dinh dưỡng cao của các loại nông sản làm tăng giá trị của nó và cũng là môi trường hấp dẫn cho các loại vi sinh vật và sâu bọ, côn trùng phát triển, nên phải kết hợp các biện pháp tổng hợp giữa các khâu trước và sau thu hoạch, vận chuyển và phân phối lưu trữ để giảm tổn thất, nâng cao chất lượng và tăng thêm thu nhập cho người sản xuất. Các phương pháp bảo quản phổ biến nhất hiện nay là:
Bảo quản ở nhiệt độ thường
Bảo quản thơng gió tự nhiên. Áp dụng bảo quản trong thời gian ngắn
Phương pháp thơng gió: theo ngun tắc đối lưu nhiệt
13 Ưu điểm: Đơn giản, rẻ tiền, tiết kiệm kinh phí
Nhược điểm: nơng sản ít cách ly với môi trường bên ngoài, dễ bị vi sinh vật thâm nhập, thời gian bảo quản ngắn, rau quả dễ vị héo dập. Q trình hơ hấp diễn ra mạnh gây tổn thất về khối lượng và lão hóa nhanh
Thơng gió tích cực: nhờ quạt hoặc máy thổi khơng khí
Ưu điểm: đảm bảo khơng khí thổi vào tận bên trong rau quả. Giúp cân bằng nhiệt ẩm. Tăng khối lượng rau quả khi xếp trong kho. Chi phí đầu tư thấp
Nhược điểm: phụ thuộc vào điều kiện môi trường
Bảo quản bằng phương pháp lạnh
Nguyên tắc của phương pháp này là dùng nhiệt độ thấp làm tê liệt các hoạt động của vi sinh vật, côn trùng. Nhiệt độ trong mơi trường bảo quản càng thấp thì càng có tác dụng ức chế các q trình sinh hóa xảy ra bên trong rau quả cũng như sự phát triển của vi sinh vật, do đó có thể kéo dài thời gian bảo quản rau quả lâu hơn. Quá trình bảo quản có thể được nâng cao bằng cách giảm nhiệt độ hơn nữa ở nhiệt độ thấp, với nhiệt độ khoảng 10oC trong nhiệt độ thấp có thể làm tăng khả năng bảo quản một cách có ý nghĩa.
Để kiểm tra chế độ bảo quản rau quả tươi thường trong kho bảo quản có lắp đặt thêm một số thiết bị đo như: nhiệt kế, thiết bị đo độ ẩm, hệ thống tự điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, hệ thống đo và điều chỉnh dịng khí....
Tùy từng loại rau quả mà chọn nhiệt độ bảo quản cho thích hợp. Để làm lạnh các phòng của kho bảo quản người ta dùng máy lạnh với các tác nhân lạnh khác nhau. Trong quá trình bảo quản cần giữ nhiệt độ ổn định, không nên để biến đổi nhiệt độ đột ngột sẽ gây hiện tượng đọng nước dễ làm hư hỏng nguyên liệu. Tốt nhất, sự tăng giảm nhiệt độ là 4 - 5oC trong một ngày một đêm. Khi chuyển nhiệt độ từ kho lạnh ra cũng cần qua giai đoạn nâng nhiệt từ từ để giữ được chất lượng của rau quả.
Ưu điểm:
14
Làm chậm q trình chín, mềm hóa, thay đổi trạng thái, cấu trúc, biến đổi màu sắc của quả
Giảm sự mất nước của rau quả
Làm chậm sự phát triển của vi sinh vật, chậm quá trình hư hỏng
Hạn chế sự nảy mầm của rau củ quả
Nhược điểm: rau quả dễ bị mất nước, gây hiện tượng khô, xơ, độ ẩm giảm. Cần phải xác định nhiệt độ thích hợp cho từng loại rau
Công nghệ CAS (Cells alive system)
Hệ thống công nghệ CAS bao gồm thiết bị CAS kết hợp với thiết bị làm lạnh nhanh tác động lên đối tượng là nông sản, thực phẩm làm cho phân tử nước đóng băng (nhưng khơng liên kết với nhau) trong thời gian khoảng 30 phút. Nhờ vậy sẽ không phá vỡ cấu trúc mơ tế bào, ức chế q trình bị oxy hóa, phịng chống sự gia tăng nhiễm khuẩn và làm cho sản phẩm giữ nguyên mùi, vị, lượng nước cần thiết, màu sắc và dinh dưỡng đạt tới mức 99,7%.
CAS được đánh giá là công nghệ tiên tiến, cho phép khống chế và thích hợp hóa các thơng số bảo quản để kéo dài q trình chín nhưng khơng làm hư hỏng nơng sản, thực phẩm tươi sau thu hoạch. Dùng kỹ thuật lạnh kết hợp với kỹ thuật nuôi sống các tổ chức tế bào (Julia Toledo Del Árbol, 2016) trong bảo quản còn là phương pháp sạch và kinh tế trong bảo quản nông sản, thực phẩm tươi.
Bảo quản rau quả thực phẩm bằng phương pháp điều chỉnh khí quyển
Việc loại bỏ hoặc bổ sung các chất khí dẫn đến kết quả là thành phần khí quyển thay đổi khác với thành phần khơng khí ban đầu, bằng cách thực hiện các phương pháp như CA (Controlled Atphosphere), MA (Modifided Atphosphere) và các phương pháp tồn trữ áp suất thấp (hipobaric)..có thể kéo dài thời gian tồn trữ các loại rau quả. Mục đích