Ảnh hưởng của chiếu xạ chùm tia điện tử lên giá trị L* của vỏ xoài cát Hòa Lộc trong thời gian bảo quản đường bay .... Ảnh hưởng của chiếu xạ chùm tia điện tử lên giá trị L* của vỏ xoài
TỔNG QUAN
Giới thiệu về xoài
2.1.1 Nguồn gốc và tình hình phát triển
Xoài (Mangifera indica L.) là một loài thực vật hai lá mầm thuộc bộ Sapindales trong họ Anacardiaceae, có giá trị kinh tế cao và được trồng phổ biến Nguồn gốc của xoài là từ vùng Ấn - Miến Điện Trái xoài có thể được ăn tươi hoặc chế biến thành nhiều sản phẩm khác như nước ép, nectar và puree Xoài là cây trồng nhiệt đới, đứng thứ hai sau chuối về sản lượng và diện tích trồng.
Sản xuất, kinh doanh và tiêu thụ trái xoài đã gia tăng đáng kể cả trong nước và quốc tế nhờ vào giá trị dinh dưỡng hấp dẫn của nó Xoài hiện được trồng ở hơn 103 quốc gia, với sản lượng tăng hàng năm do nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao Khoảng 77% sản lượng xoài toàn cầu đến từ các nước Châu Á, trong khi Châu Mỹ và Châu Phi chiếm lần lượt 13% và 9% (FAOSTAT, 2007).
Theo ước tính của Tổ chức Nông lương (FAO, 2007), sản lượng xoài toàn cầu đạt hơn 26 triệu tấn mỗi năm Năm quốc gia đứng đầu trong sản xuất xoài bao gồm Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia và Mexico (FAOSTAT, 2007).
Việt Nam có truyền thống trồng xoài lâu đời, với sự phân bố chủ yếu ở các tỉnh phía Nam Năm 2017, diện tích trồng xoài đạt 92.746 ha và sản lượng đạt 788.233 tấn Đồng bằng Sông Cửu Long là vùng sản xuất xoài lớn nhất, chiếm 46,1% diện tích và 64,4% sản lượng cả nước, tiếp theo là vùng Đông Nam Bộ với 19,2% diện tích và 16,4% sản lượng.
Bảng 2.1 Diện tích và sản lượng xoài theo vùng trồng ở Việt Nam năm 2017 (Cục
Trồng trọt, Bộ NN&PTNT)
TT Vùng trồng Diện tích Sản lượng ha % tấn %
2 Trung du Miền núi phía Bắc 12195 13.1 28723 3.6
4 Duyên hải Nam Trung bộ 13054 14.1 73798 9.4
7 Đồng bằng Sông Cửu long 42725 46.1 507550 64.4
2.1.2 Đặc điểm hình thái của xoài
Cây xoài có tuổi thọ rất cao, với một số cây vẫn cho quả sau 300 năm Ở vùng nhiệt đới, cây có thể cao tới 35–40 m, trong khi ở vùng cận nhiệt đới, chiều cao không vượt quá 10 m Cây xoài thường có hình dáng thẳng, dạng hình cung, với tán lá đối xứng, tròn và rộng, hoặc có thể thẳng đứng hơn với tán tương đối mảnh mai.
Các lá thường xanh, mọc xen kẽ, có hình mũi mác thuôn dài, dài từ 15–35 cm và rộng từ 6–16 cm Lá non có màu hồng cam, nhanh chóng chuyển sang màu đỏ sẫm và sau đó là màu xanh đậm bóng ở mặt trên, nhạt hơn ở mặt dưới, với các vân màu vàng hoặc trắng khi trưởng thành.
Các nhánh cuối trưởng thành của cây mang nhiều chùy hoa hình tháp, dài từ 10–40 cm, với hàng trăm bông hoa nhỏ Mỗi bông hoa có kích thước 4 mm, màu xanh lục, trắng hoặc hơi hồng, mọc đối xứng và có 5 cánh hoa với vệt đỏ.
Quả xoài chưa trưởng thành có vỏ màu xanh lục, chuyển dần sang vàng, cam, tím, đỏ hoặc sự kết hợp của các màu này khi chín, với các chấm nhỏ màu vàng nhạt, xanh lục hoặc hơi đỏ Kích thước quả xoài thường dài từ 5 – 15cm, đường kính 4 – 10cm và trọng lượng từ 150g đến khoảng 750g Hình dáng quả xoài có thể bầu dục, thuôn dài hoặc hình quả thận Thịt quả có màu vàng cam, nhiều sợi mềm, vị chua ngọt và mùi thơm đặc trưng, trong khi hạt chứa một hoặc nhiều phôi tùy thuộc vào giống.
Hình 2.1 Cây xoài, quả và hạt xoài 2.1.3 Thành phần dinh dưỡng của xoài
Thành phần dinh dưỡng của xoài sống, bao gồm các giống Tommy Atkins, Keitt, Kent và Haden, được trình bày trong Bảng 2.2, với các giá trị dựa trên phân tích từ USDA.
Sự khác biệt về chủng loại, điều kiện khí hậu, đặc điểm nông nghiệp và quy trình xử lý sau thu hoạch có thể ảnh hưởng đến thành phần dinh dưỡng của sản phẩm.
Bảng 2.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng có trong 100 g xoài theo USDA
Thành phần dinh dưỡng Đơn vị Hàm lượng
Năng lượng (Energy) kcal/KJ 60/250
Kẽm (Zinc) mg 0.09 Đồng (Copper) mg 0.111
Vitamin A, RAE àg 54 β‐Carotene àg 640 α‐Carotene àg 9 β‐Cryptoxanthin àg 10
2.1.4 Tình hình sản xuất xoài cát Hòa Lộc trong nước
Xoài cát Hoà Lộc là đặc sản nổi tiếng của Đồng bằng Sông Cửu Long, Việt Nam, được ưa chuộng nhờ màu sắc hấp dẫn, hương vị thơm ngon và giá trị dinh dưỡng cao Giống xoài này có nguồn gốc từ xã Hòa.
Xoài cát Hòa Lộc, có nguồn gốc từ Hưng, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang, hiện nay đã trở nên phổ biến ở nhiều tỉnh thuộc Đồng bằng sông Cửu Long, miền Đông Nam Bộ, Duyên Hải Nam Trung Bộ, và một số khu vực miền Bắc (Hâu và cộng sự, 2015).
Hình 2.2 Trái xoài cát Hòa Lộc
Quả xoài cát Hòa Lộc có trọng lượng từ 300 đến 650g, hình dáng thuôn dài và bầu tròn gần cuống Khi chín, vỏ quả chuyển sang màu vàng tươi, thịt quả mịn màu vàng nhạt, vị ngọt và mùi thơm đặc trưng, với tỷ lệ ăn được hơn 70% Cây cho trái sau 3-4 năm trồng và thu hoạch từ tháng 3 đến tháng 5, có thể thu hoạch sớm hơn vào tháng 1-2 nếu áp dụng kỹ thuật xử lý ra hoa Thời gian từ khi ra hoa đến thu hoạch là 3.5-4.0 tháng, với năng suất trung bình đạt 100 kg/cây/năm đối với cây 10 năm tuổi.
Lĩnh vực trồng trọt xoài cát Hòa Lộc đang mở rộng ra cả nước và thị trường quốc tế nhờ sự hợp tác giữa hợp tác xã Hòa Lộc và Viện Nghiên cứu Cây ăn quả Miền Nam Việc áp dụng quy trình tiêu chuẩn VietGAP giúp đảm bảo rằng xoài cát Hòa Lộc là sản phẩm an toàn, có thể truy nguyên nguồn gốc, từ đó nâng cao giá trị và khả năng cạnh tranh trên thị trường toàn cầu.
Chiếu xạ thực phẩm
2.2.1 Giới thiệu về công nghệ chiếu xạ thực phẩm
Chiếu xạ thực phẩm là quá trình sử dụng năng lượng dưới dạng hạt tốc độ cao hoặc tia để nâng cao an toàn thực phẩm và giảm thiểu sinh vật gây hư hỏng (Mostafavi và cộng sự, 2012) Phương pháp này, còn gọi là “khử trùng điện tử” hay “khử trùng lạnh”, không sử dụng nhiệt độ để tiệt trùng Với liều 1 kGy, chiếu xạ chỉ làm tăng nhiệt độ sản phẩm thêm 0.36°C, do đó ít gây mất mát chất dinh dưỡng hơn so với các phương pháp như đun nóng hay sấy khô (Mostafavi và cộng sự, 2012) Chiếu xạ có thể được sử dụng độc lập hoặc kết hợp với các phương pháp khác để cải thiện an toàn vi sinh và kéo dài thời hạn sử dụng (IAEA, 2009) Việc áp dụng chiếu xạ ngày càng gia tăng như một biện pháp kiểm dịch, đặc biệt trong kiểm dịch thực vật cho nhiều loại trái cây, rau, quả hạch và sản phẩm động vật, nhằm tạo thuận lợi cho thương mại quốc tế (Marcotte, 2005).
Chiếu xạ mang lại nhiều lợi ích, bao gồm việc loại bỏ dư lượng không mong muốn trong thực phẩm, ngăn chặn sự phát triển của côn trùng dịch hại kháng thuốc, và giữ nguyên các đặc tính hóa lý cũng như giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
2001) Những ứng dụng phổ biến của công nghệ này có thể kể đến trong Bảng 2.3
Bảng 2.3 Các mục đích chính của chiếu xạ thực phẩm và các ví dụ về phạm vi liều khuyến cáo (EFSA, 2011)
Mục đích và tác dụng Phạm vi liều chiếu (kGy)*
1 Ức chế sự nảy mầm của củ
2 Ngăn ngừa tổn thất sau thu hoạch bằng cách tiêu diệt côn trùng trong ngũ cốc, trái cây tươi và khô, quả hạch, hạt và đậu có dầu, hoặc xử lý kiểm dịch thực vật đối với côn trùng gây hại từ trái cây và rau tươi
3 Làm chậm quá trình chín của quả
4 Kéo dài thời hạn sử dụng của trái cây và rau quả, thịt, gia cầm, cá và món ăn chế biến sẵn bằng cách giảm vi sinh vật gây hư hỏng
5 Bất hoạt/tiêu diệt các loại ký sinh trùng truyền qua thực phẩm
6 Phòng ngừa bệnh truyền qua thực phẩm bằng cách tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh không sinh bào tử (ví dụ: Salmonella,
Campylobacter, Listeria) trong thực phẩm tươi sống hoặc đông lạnh
7 Rút ngắn thời gian sấy và nấu rau quả
8 Giảm số lượng vi sinh vật còn sống trong gia vị và các nguyên liệu khô khác để giảm thiểu sự ô nhiễm thực phẩm do thành phần được thêm vào
9 Sản xuất thịt, gia cầm đóng gói hút chân không và ổn định về mặt vi sinh bằng cách khử hoạt tính các enzyme mô của chúng bằng nhiệt và khử trùng chúng bằng cách chiếu xạ ở trạng thái lạnh đông sâu
*Liều tối đa được báo cáo là nhằm mục đích thực hành chiếu xạ tốt và không nhằm mục đích an toàn cho người tiêu dùng
Các ứng dụng lên đến 1 kGy, từ 1 đến 10 kGy và cao hơn 10 kGy tương ứng được gọi là chiếu xạ liều thấp, liều trung bình và liều cao
Nghiên cứu về tính an toàn và lành mạnh của thực phẩm chiếu xạ đã được thực hiện rộng rãi qua các hợp tác quốc tế Các nhóm chuyên gia từ FAO, IAEA, WHO và Ủy ban Khoa học về Thực phẩm của Hội đồng Châu Âu đã khẳng định rằng thực phẩm chiếu xạ bằng công nghệ thích hợp là an toàn và đảm bảo dinh dưỡng.
Bức xạ ion hóa trong chế biến thực phẩm chủ yếu sử dụng các photon năng lượng cao như tia gamma từ các nuclide 60 Co hoặc 137 Cs, tia X có năng lượng lên đến 5 MeV, và electron gia tốc với năng lượng tối đa 10 MeV Những loại bức xạ này được ưa chuộng nhờ vào khả năng bảo quản thực phẩm hiệu quả, không tạo ra phóng xạ trong thực phẩm và vật liệu đóng gói, cùng với chi phí hợp lý cho quá trình chiếu xạ Liều lượng chiếu xạ được xác định bởi cường độ nguồn và thời gian tiếp xúc của thực phẩm với năng lượng ion hóa, được đo bằng gray (Gy) hoặc kilo gray (1 kGy = 1000 Gy) Một gray tương đương với một joule năng lượng hấp thụ trong một khối lượng 1 kg, tức là 1 Gy bằng 1 J/kg năng lượng hấp thụ.
Cơ sở chiếu xạ gamma:
Tia gamma phát ra từ cobalt-60 có năng lượng 1.17 và 1.33 MeV, trong khi caesium-137 phát ra tia gamma với năng lượng 0.66 MeV (Mostafavi và cộng sự, 2012) Mặc dù Cs-137 có chu kỳ bán rã dài hơn Co-60, nhưng rất ít cơ sở gamma thương mại sử dụng Cs-137 do năng lượng tia gamma của nó chỉ bằng khoảng một nửa so với Co-60 (Suresh và cộng sự, 2005) Bức xạ gamma có khả năng xuyên thấu cao hơn chùm tia điện tử, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc xử lý thực phẩm có khối lượng lớn (Mostafavi và cộng sự, 2012) Các cơ sở gamma chiếm phần lớn trong số các cơ sở chiếu xạ thực phẩm toàn cầu Bức xạ gamma không thể tắt và khi không sử dụng, cần được bảo quản trong bể nước để hấp thụ năng lượng bức xạ, nhằm bảo vệ người lao động khỏi phơi nhiễm (Hvizdzak và cộng sự, 2010).
Hình 2.3 Sơ đồ máy chiếu xạ công nghiệp đa năng nguồn Co-60 VINAGA1 tại Trung tâm VINAGAMMA
Cơ sở tia điện tử:
Chùm tia điện tử được tạo ra bằng cách gia tốc dòng electron, tập trung vào một điểm chùm hẹp, cho phép chiếu xạ thực phẩm với năng lượng lên đến 10 MeV Khi thực phẩm di chuyển vuông góc với hướng chùm tia, các electron được quét khắp bề mặt thực phẩm Bức xạ chùm tia điện tử có ba ưu điểm nổi bật so với gamma: không cần mang theo vật liệu phóng xạ, có thể tắt khi không sử dụng, và có độ xuyên thấu thấp với tỷ lệ liều lượng cao Tia điện tử hoạt động hiệu quả nhất trên các sản phẩm có mật độ thấp và được đóng gói đồng nhất, giúp khử hoạt tính các mầm bệnh trên bề mặt thực phẩm với ít tác động tiêu cực.
Hình 2.4 Sơ đồ máy chiếu xạ UERL-10-15S2 tại Trung tâm VINAGAMMA
Tia X do máy tạo ra và có thể tắt được Một chùm tia điện tử hướng vào một kim loại nặng (ví dụ vonfram hoặc vàng) để tạo ra một dòng tia X (Hình 2.5a) và năng lượng lên đến
5 MeV được phép chiếu xạ thực phẩm (Farkas và cộng sự, 2011; Mostafavi và cộng sự,
Trong quá trình phát sinh tia X, phần lớn năng lượng của chùm tia điện tử bị mất dưới dạng nhiệt, nhưng hiệu suất tia X có thể tăng lên với số nguyên tử của vật liệu mục tiêu và khi năng lượng chùm tia điện tử tăng Các cơ sở tia X hiện có khả năng xử lý các gói hàng lớn mà không cần sử dụng chất phóng xạ Tuy nhiên, hiện nay, chỉ có rất ít sản phẩm thực phẩm được chiếu xạ bằng tia X.
Hình 2.5 Sơ đồ của máy chiếu xạ tia X (a) và tia E (b) điển hình
2.2.3 Vai trò của chiếu xạ kiểm dịch trong xuất khẩu trái cây
Trong quá trình vận chuyển sản phẩm nông nghiệp, đặc biệt là trái cây, có nguy cơ lây truyền các loài xâm lấn gây hại cho sức khỏe, kinh tế và môi trường Những loài này có thể được tìm thấy trong hàng hóa nông nghiệp, như bọ Bostrichid, đã được vận chuyển từ các quốc gia khác vào Hoa Kỳ Để xử lý vấn đề này, các biện pháp kiểm dịch thực vật được áp dụng nhằm khử trùng hàng hóa nông nghiệp trước khi ra khỏi khu vực cách ly, điều này rất quan trọng cho thương mại toàn cầu, đặc biệt là đối với trái cây và rau củ tươi Trong số các kỹ thuật kiểm dịch, chiếu xạ nổi bật với nhiều ưu điểm, như khả năng áp dụng cho hầu hết các loại hàng hóa tươi sống, xử lý trong bao bì cuối cùng và không để lại dư lượng thuốc trừ sâu Chiếu xạ kiểm dịch thực vật khác với các phương pháp thương mại khác ở chỗ nó không tiêu diệt dịch hại mà chỉ ngăn cản sự phát triển và sinh sản của chúng.
Để nhập khẩu trái cây tươi vào các thị trường khó tính như Mỹ, Úc, và Nhật Bản, sản phẩm phải trải qua kiểm duyệt nghiêm ngặt và tuân thủ các quy định về kỹ thuật trồng trọt cũng như chất lượng Các yêu cầu kiểm dịch thực vật tại những quốc gia này bao gồm việc chiếu xạ (Mỹ, Úc) hoặc xử lý hơi nước nóng (Nhật Bản) trước khi nhập khẩu Phương pháp chiếu xạ được ưa chuộng do tính nhanh chóng, hiệu quả cao và ít gây hại cho trái cây Tại Hoa Kỳ, sản phẩm chiếu xạ cần có nhãn ghi rõ “được xử lý bằng bức xạ” hoặc “được xử lý bằng cách chiếu xạ” (Hallman, 2011) Codex Alimentarius Commission (CAC 2003) yêu cầu nhãn sản phẩm phải đầy đủ thông tin cần thiết.
“được chiếu xạ” hoặc “được xử lý bằng bức xạ ion hóa”
2.2.4 Quy định về liều lượng chiếu xạ đối với thực phẩm
Trong quá trình chiếu xạ, liều lượng hấp thụ là yếu tố quan trọng, được đo để xác định mức độ tiếp xúc của sản phẩm với bức xạ (Codex Alimentarius Commission [CAC], 2003) Sự không đồng nhất trong sản phẩm có thể ảnh hưởng đến liều lượng bức xạ hấp thụ do giới hạn khả năng xuyên qua của bức xạ ion hóa, dẫn đến giảm hiệu quả chiếu xạ thực phẩm (EFSA, 2011) Do đó, việc theo dõi và ghi lại liều lượng hấp thụ trong mỗi lần sản xuất là cần thiết (Moreno và cộng sự, 2008).
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm
Các thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm thuộc Trung tâm Nghiên Cứu và Triển Khai Công Nghệ Bức Xạ (VINAGAMMA)
Các thí nghiệm được tiến hành với khoảng thời gian 4 tháng (từ tháng 2 đến tháng 6 năm 2022).
Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng
Giống xoài được nghiên cứu là xoài cát Hoà Lộc, nổi tiếng với khả năng xuất khẩu sang các thị trường khó tính Xoài Hoà Lộc được đóng gói theo kích thước tiêu chuẩn xuất khẩu từ Công ty TNHH Xuất nhập khẩu trái cây Chánh Thu, có địa chỉ tại 160/14, khu phố 4, Thị trấn Chợ Lách, huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre, và từ Hợp tác xã Hoà Lộc, xã Hoà Hưng, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang.
Hình 3.1 Nguyên liệu xoài cát Hòa Lộc
Bảng 3.1 Các hóa chất được sử dụng trong nghiên cứu
Tên hóa chất Xuất xứ
2,6-Dichloroindophenol sodium salt Ấn Độ
Các hóa chất được mua tại Cửa hàng hoá chất 11B, 284/15 Lý Thường Kiệt, Phường
14, Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh, Cửa hàng KD hóa chất thiết bị PTN Hóa Nam (239/4
Lý Thường Kiệt, Phường 5, Quận 11, Thành phố Hồ Chí Minh là địa chỉ của Công ty TNHH Công nghệ Trung Sơn, tọa lạc tại Lầu 3, 403 Nguyễn Thái Bình, Phường 12, Quận Tân Bình, Tp Hồ Chí Minh Ngoài ra, Công ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ Khoa Học SBC VIETNAM cũng có mặt tại 53/1 Quốc Lộ 13, KP3, Phường Hiệp Bình Chánh, Tp Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh.
3.2.3 Thiết bị và dụng cụ
Các thiết bị và dụng cụ sử dụng thuộc Trung tâm Nghiên Cứu và Triển Khai Công Nghệ Bức Xạ (VINAGAMMA), bao gồm:
- Thiết bị gia tốc chùm tia điện tử UELR-10-15S2 năng lượng 10MeV (CORAD Service Co.Ltd, Nga)
- Cân điện tử 2 số và 4 số
- Máy đo màu Minolta Chroma Meters (ModelCR400, Konica Minolta Co., Japan)
- Máy đo độ cứng của trái cây LUTRON FR-5120, Đài Loan
- Khúc xạ kế đo độ brix TI-RBX0032, Trans Instruments Pte Ltd., Singapore
- Máy khuấy từ gia nhiệt
- Máy quang phổ UV-VIS
- Kính hiển vi soi nổi
Dụng cụ: burette, pipette, fiol, bình tam giác, cốc thủy tinh, đũa khuấy, ống đong, phễu thủy tinh, cuvette,…
Nội dung và phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của vật liệu làm nêm che đến độ đồng đều liều trong trái xoài cát Hoà Lộc size lớn
Mục đích: Cải tiến vật liệu làm nêm che nhằm đảm bảo mức liều quy định và thuận lợi cho công nhân trong quá trình thao tác
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên theo kiểu một yếu tố gồm 4 nghiệm thức, 3 lần lặp lại, 3 thùng (15 kg)/lần lặp lại
Nghiệm thức 1: Đối chứng (không sử dụng nêm) (ĐC)
Nghiệm thức 2: Nêm bằng ván MDF
Nghiệm thức 3: Nêm bằng nhựa PE
Nghiệm thức 4: Nêm bằng nhựa POM
Xoài cát lớn size 8 và 9 được đóng gói với kích thước trái dao động từ 8.0 - 8.4 cm (size 8) và 7.6 - 8.2 cm (size 9), mỗi thùng nặng 5 kg Nêm được đặt dưới đáy thùng và trên bề mặt trái trước khi chiếu xạ Liều kế B3 WINdose và liều kế alanine được đặt trong trái lớn nhất và nhỏ nhất của mỗi size Thùng size 8 được chiếu liều bề mặt 650Gy, trong khi thùng size 9 chiếu liều bề mặt 500 Gy Sau khi chiếu xạ, liều kế B3 WINdose được đo tại Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ Bức xạ, và liều kế alanine được gửi đến phòng thí nghiệm Công ty Aerial (Pháp) để kiểm tra độ hấp thụ liều chiếu xạ.
Chỉ tiêu theo dõi bao gồm liều hấp thụ bên trong và bên ngoài trái xoài theo từng loại liều kế Thí nghiệm 2 nhằm khảo sát ảnh hưởng của chiếu xạ chùm tia điện tử đến chất lượng xoài cát Hoà Lộc, được thực hiện tại các vị trí có và không có lớp nêm che, trong điều kiện bảo quản thương mại giả định bằng đường bay và đường biển.
Mục đích của nghiên cứu là xác định sự thay đổi về các tính chất hóa lý của trái xoài cát Hòa Lộc sau khi chiếu xạ, trong điều kiện giả định về vận chuyển thương mại bằng đường bay và đường biển.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí bao gồm 3 nghiệm thức:
Nghiệm thức 1: Mẫu đối chứng (không chiếu xạ)
Nghiệm thức 2: Mẫu chiếu xạ không sử dụng nêm (size 10 và 11 trái/thùng)
Nghiệm thức 3: Mẫu chiếu xạ có sử dụng nêm (size 8 và 9 trái/thùng)
Xoài cát Hòa Lộc được phân loại theo kích thước và đóng thùng thành các size 8, 9, 10, 11 trái/thùng cùng với mẫu đối chứng Size 8 và 9 sử dụng nêm che bằng chất liệu POM, trong khi size 10 và 11 không sử dụng nêm Các thùng xoài sẽ được vận chuyển đến khu vực chiếu xạ chùm tia điện tử và xử lý ở liều 650.
Đối với kích thước xoài, mức độ chiếu xạ là 8 Gy cho size 8, 500 Gy cho size 9 và 400 Gy cho size 10, 11 Sau khi chiếu xạ, các thùng xoài được bảo quản trong điều kiện tương ứng cho vận chuyển bằng đường hàng không (nhiệt độ 15 – 20 °C, trong 3 ngày) và đường biển (nhiệt độ 5 ± 1 °C, trong 23 ngày) Sau khoảng thời gian này, mẫu xoài được bảo quản ở nhiệt độ phòng (25 – 26 °C) Các thí nghiệm khảo sát được thực hiện trong suốt thời gian bảo quản cho đến khi chất lượng của các mẫu xoài không còn đạt yêu cầu theo đánh giá của các cảm quan viên.
Chỉ tiêu theo dõi: Các chỉ tiêu chất lượng được khảo sát bao gồm:
- Màu sắc vỏ quả và thịt quả
- Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan (Brix)
3.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát độ bền của nêm POM theo liều chiếu xạ
Mục đích: Xác định độ bền của nhựa POM khi được sử dụng làm nêm che trong chiếu xạ chùm tia điện tử
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên theo kiểu một yếu tố gồm 4 nghiệm thức:
Nghiệm thức 1: Không chiếu xạ (đối chứng)
Nghiệm thức 2: Liều chiếu 100 kGy
Nghiệm thức 3: Liều chiếu 150 kGy
Nghiệm thức 4: Liều chiếu 200 kGy
Cách tiến hành: Tất cả các nghiệm thức được chiếu xạ ở các mức liều tương ứng là
Sau khi chiếu xạ với các mức 100 kGy, 150 kGy và 200 kGy, chúng tôi tiến hành kiểm tra cảm quan vật liệu, bao gồm màu sắc, cấu trúc bề mặt và độ giòn gãy Đồng thời, khả năng hấp thụ liều khi chiếu với mức liều 400 Gy cũng được đánh giá.
3.3.4 Thí nghiệm 4: Hoàn thiện quy trình kỹ thuật chiếu xạ kiểm dịch cho trái xoài cát Hoà Lộc trên máy gia tốc chùm tia điện tử
Đề xuất quy trình kỹ thuật hoàn thiện cho việc chiếu xạ kiểm dịch trái xoài cát Hòa Lộc sử dụng máy gia tốc chùm tia điện tử dựa trên các kết quả thu được từ các nội dung trước đó.
Phương pháp phân tích mẫu
3.4.1 Xác định sự biến đổi màu sắc vỏ và thịt quả Đối với màu sắc bên ngoài vỏ quả, tiến hành đo màu ở ba điểm (2 đầu trái và giữa trái) với tổng số ba lần lặp lại cho mỗi lần xử lý, ba quả cho mỗi size của từng nghiệm thức và mẫu đối chứng Sau đó cắt đôi trái theo chiều dọc gần với hạt và tiến hành đo màu thịt quả với các bước tương tự như trên Các đánh giá được thực hiện trong suốt thời gian bảo quản Màu sắc được xác định bằng máy đo màu cầm tay (Hiệu Konica Minolta, Mod Chroma meter CR-400, Nhật Bản) Ghi lại số liệu L*, a*, b* và tính toán góc Hue
Giá trị L* biểu thị độ sáng, dao động từ 0 (đen) đến 100 (trắng) Giá trị a* đại diện cho màu sắc, với màu đỏ ở phía dương (+a) và màu xanh lục ở phía âm (-a) Giá trị b* thể hiện màu sắc từ màu vàng (+b) đến màu xanh lam (-b).
Ho (Góc Hue): Là góc thay đổi màu Để xác định giá trị góc Hue, công thức được sử dụng như sau (Gómez-Simuta và cộng sự, 2017):
Các mẫu xoài cát Hòa Lộc đã được chụp và phân tích bằng phần mềm ImageJ để xác định diện tích các vết sẫm màu và vết rỗ Công thức tính phần trăm diện tích của các vết sẫm màu và vết rỗ được trình bày như sau:
%Diện tích: Phần trăm diện tích các vết sẫm màu và các vết rỗ trên bề mặt trái xoài cát Hòa Lộc (%)
Ssẫm màu+rỗ: Diện tích các vết sẫm màu và các vết rỗ trên bề mặt trái xoài cát Hòa Lộc (cm 2 )
Sbề mặt: Tổng diện tích bề mặt trái xoài cát Hòa Lộc (cm 2 )
3.4.2 Xác định hao hụt khối lượng tự nhiên
Hao hụt khối lượng tự nhiên của trái xoài cát Hòa Lộc được xác định bằng cách theo dõi sự thay đổi trọng lượng (gram) trong thời gian bảo quản cho từng nghiệm thức, với mỗi mẫu được lặp lại 3 lần Kết quả hao hụt khối lượng tự nhiên được biểu thị dưới dạng phần trăm (%), theo nghiên cứu của Gómez-Simuta và cộng sự (2017).
Công thức tính phần trăm hao hụt khối lượng tự nhiên:
W0: Là khối lượng ban đầu của xoài (g)
Wt: Là khối lượng của xoài tại các thời điểm bảo quản (g)
WL: Là phần trăm hao hụt khối lượng của xoài tại các thời điểm bảo quản (%)
3.4.3 Xác định độ cứng Độ cứng của trái xoài cát Hòa Lộc được đo bằng máy đo độ cứng trái cây LUTRON FR-5120 (Đài Loan), đầu dò được sử dụng là loại thép không gỉ có đường kính 3 mm Các phép đo độ cứng được thực hiện khi sử dụng lực cần thiết để đầu dò đâm xuyên qua bề mặt của trái xoài được giữ vuông góc với đầu dò Các giá trị được biểu thị bằng Newton (N) (Gómez-Simuta và cộng sự, 2017)
Gắn đầu dò vào máy đo độ cứng và đặt trái cây trên bề mặt phẳng Đâm vuông góc từ trên xuống với lực vừa đủ để kim đâm vào thịt trái đúng vạch trên máy Đọc giá trị đo được và tiến hành đo độ cứng ở ba vị trí: hai đầu trái và giữa trái, với ba lần lặp lại cho mỗi vị trí Ghi lại các giá trị đo thu được.
3.4.4 Xác định tổng hàm lượng chất rắn hòa tan
Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan được xác định bằng cách sử dụng khúc xạ kế cầm tay TI-RBX0032 (Trans Instruments Pte Ltd., Singapore)
Sau khi gọt vỏ, xoài được cắt thành từng miếng tương ứng với kích thước và mẫu đối chứng Tiếp theo, 20g thịt xoài được xay nhuyễn bằng máy xay để tạo thành dịch chiết xoài đồng nhất.
Trước khi đo mẫu xoài, dụng cụ được hiệu chuẩn về 0 bằng nước cất Một giọt dịch chiết mẫu được đặt trên lăng kính của dụng cụ, sau đó hướng về phía ánh sáng để quan sát giá trị trên khúc xạ kế Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan được biểu thị bằng độ Brix, và mỗi mẫu được đo lặp lại ba lần Các phép xác định này được thực hiện trong suốt thời gian bảo quản.
3.4.5 Xác định hàm lượng acid ascorbic (vitamin C)
Hàm lượng vitamin C của xoài cát Hòa Lộc được xác định dựa theo AOAC 967.21,
Nguyên tắc: Chiết acid ascorbic của phần mẫu thử bằng dung dịch acid oxalic và chuẩn độ bằng 2,6-dichlorophenolindophenol cho tới khi xuất hiện màu hồng nhạt
Phương pháp này dựa trên sự oxy hóa acid ascorbic với 2,6-dichlorophenolindophenol, tạo thành acid dehydroascorbic và dẫn xuất lenco không màu Phản ứng diễn ra tối ưu ở pH 3-4; trong môi trường này, khi thêm một giọt 2,6-dichlorophenolindophenol (màu xanh), dung dịch sẽ chuyển sang màu hồng nhạt.
Dung dịch acid oxalic 2%: Tiến hành cân chính xác 7g oxalic acid dihydrate (C2H2O4.2H2O) và hòa tan với 243ml nước cất
Chuẩn bị dung dịch acid ascorbic (1g/l) ngay trước khi sử dụng bằng cách cân 50mg acid ascorbic và ghi chú trọng lượng Sau đó, hòa tan acid ascorbic và định mức dung tích lên 50ml với nước cất.
Dung dịch 2,6-dichlorophenolindophenol (DPIP) được chuẩn bị bằng cách hòa tan 50 mg muối natri của 2,6-dichloroindophenol trong 150 ml nước nóng (50 – 60 °C) chứa 42 mg natri bicarbonate, sau đó định mức thành 200 ml Dung dịch này cần được lọc qua giấy lọc gấp nếp và bảo quản trong chai màu hổ phách, đậy kín và để trong tủ lạnh cho đến khi sử dụng.
Chuẩn bị mẫu dịch chiết xoài:
Sau khi cắt, phần thịt xoài được xay nhuyễn Cân 10g thịt xoài đã xay và cho vào 10ml dung dịch acid oxalic 2% để chiết xuất acid ascorbic Tiến hành pha loãng hỗn hợp trong bình định mức 100ml với nước cất và để yên trong 10 phút Cuối cùng, lọc dung dịch để thu được dịch chiết.
Để chuẩn hóa dung dịch chuẩn, hút 5ml dung dịch acid ascorbic và 5ml dung dịch acid oxalic vào bình erlen 50ml, sau đó tiến hành chuẩn độ bằng thuốc thử DPIP cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt Lặp lại quá trình này thêm 2 lần nữa để tính toán miligram acid ascorbic tương đương với 1ml DPIP.
Tiến hành hút 10ml dung dịch acid oxalic 2% vào bình erlen 50ml và chuẩn độ bằng thuốc thử DPIP cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt Lặp lại quy trình này 3 lần để đảm bảo độ chính xác.
Tiến hành hút 10ml mẫu dịch chiết xoài vào bình erlen 50ml và chuẩn độ bằng thuốc thử DPIP cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt Lặp lại quá trình này 3 lần để đảm bảo độ chính xác trong kết quả.
Ghi lại thể tích dung dịch DPIP đã sử dụng (ml) cho từng mẫu
Tính toán kết quả: Hàm lượng acid ascorbic biểu thị bằng miligam trên 100g sản phẩm theo công thức sau:
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Ảnh hưởng của vật liệu làm nêm che đến độ đồng đều liều trong trái xoài cát Hoà Lộc
Nghiên cứu trước đây cho thấy hiệu quả bù tỷ trọng ở hai đầu trái xoài lớn khi sử dụng nêm bằng ván MDF Tuy nhiên, việc sử dụng vật liệu này gặp khó khăn do cần xử lý kiểm dịch và sử dụng 3 lớp dày Nghiên cứu này nhằm tìm kiếm vật liệu thay thế ván MDF để khắc phục những nhược điểm đó, với kết quả được trình bày trong Bảng 4.1.
Bảng 4.1 Độ đồng đều liều bên trong và bề mặt quả xoài Cát Hòa Lộc khi sử dụng các loại nêm che Nêm che
Size 8 Size 9 d = 8.4 cm d = 8.0 cm d = 8.2 cm d = 7.6 cm Đối chứng 3.54 ± 0.41 2.34 ± 0.55 2.75 ± 0.17 2.32 ± 0.09
Nghiên cứu cho thấy nêm làm từ nhựa POM có ưu điểm vượt trội so với ván MDF và nhựa PE, nhờ vào tỷ trọng cao hơn, chỉ cần 2 lớp để đạt khả năng bù tỷ trọng cho trái xoài mà không cần chiếu xạ kiểm dịch thực vật Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình chiếu xạ trái cây Sử dụng nêm POM mang lại độ đồng đều liều tốt hơn, với tỷ lệ Dmax/Dmin (DUR) lần lượt là 1.41, 2.15, 1.70 cho nêm POM, PE, MDF, so với 3.54 cho đối chứng không dùng nêm ở quả xoài cát Hòa Lộc size 8 Đối với quả xoài size 8 nhỏ nhất và size 9, việc chiếu xạ có sử dụng nêm cũng cho thấy giá trị DUR tốt hơn so với đối chứng, trong đó nêm POM cho kết quả tốt nhất so với các loại nêm khác.
Trong nghiên cứu về quả xoài cát Hòa Lộc, kích thước 8 bề dày 8.4 cm cho thấy nêm POM có giá trị DUR giảm 60.17% so với đối chứng, trong khi nêm MDF giảm 51.98% và nêm PE giảm 39.26% Kết quả tương tự cũng được ghi nhận ở xoài kích thước 8 bề dày 8.0 cm và xoài kích thước 9, cho thấy ảnh hưởng của chiếu xạ chùm tia điện tử đến chất lượng trái xoài cát Hòa Lộc.
Ảnh hưởng của chiếu xạ chùm tia điện tử đến chất lượng xoài cát Hoà Lộc tại các vị trí có và không có lớp nêm che khi bảo quản trong điều kiện thương mại giả định bằng đường bay và đường biển
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ phân tích vị trí có và không có lớp nêm che khi bảo quản sản phẩm trong điều kiện thương mại giả định bằng đường bay và đường biển Đặc biệt, chúng tôi sẽ tập trung vào sự biến đổi màu sắc của vỏ quả trong quá trình bảo quản.
Sự thay đổi màu sắc của trái cây liên quan đến các giai đoạn chín khác nhau (Moreno, 2005) Trong quá trình bảo quản, vỏ xoài cát Hòa Lộc chiếu xạ có màu sẫm hơn so với mẫu không chiếu xạ Tất cả các mẫu xoài chiếu xạ đều xuất hiện nhiều vết rỗ trên bề mặt vỏ, đặc biệt rõ rệt vào ngày bảo quản thứ 12 Màu sắc của quả cũng chuyển từ xanh sang vàng trong suốt thời gian bảo quản, bất kể hình thức vận chuyển bằng đường bay hay đường biển Sự thay đổi này được ghi nhận bằng máy đo màu thông qua các giá trị L*, a*, b* và góc màu Hue.
4.2.1.1 Giá trị L* Đối với hình thức vận chuyển bằng đường bay, vỏ quả ở tất cả các mẫu có xu hướng tăng giá trị L* từ ngày bảo quản đầu tiên cho đến ngày thứ 8, sau đó có xu hướng giảm dần
Giá trị L* của tất cả các mẫu trong 12 ngày đầu bảo quản không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê, mặc dù mẫu đối chứng có xu hướng cao hơn Tuy nhiên, vào ngày bảo quản thứ 15, giá trị L* của mẫu đối chứng thấp có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p