Xây dựng mô hình đánh giá chất lượng khóm (ananas comusus) trồng ở gò gao, kiên giang ở các giai đoạn cận thu hoạch và s

Tiếp theo Sự thay đổi chỉ tiêu chất lượng của các nhóm khóm thu hoạch ở 107 ngày theo thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng 28-30oC nhóm 2 .... Tiếp theo Sự thay đổi chỉ tiêu chất lượng của

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGUYỄN VĂN TÝ EM

Ở CÁC GIAI ĐOẠN CẬN THU HOẠCH

VÀ SAU THU HOẠCH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã ngành: 08

Năm 2010

Trang 2

Luận văn tốt nghiệp kèm theo đây, với tựa đề tài là “ XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐÁNH

GIÁ CHẤT LƯỢNG KHÓM (Ananas comusus) TRỒNG Ở GÒ QUAO, KIÊN

GIANG Ở CÁC GIAI ĐOẠN CẬN THU HOẠCH VÀ SAU THU HOẠCH”, do Nguyên Văn Tý Em thực hiện và báo cáo đã được hồi đồng chấm luận văn thông qua

Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Giáo viên phản biện

Cần Thơ, ngày…tháng….năm 2010

Chủ Tịch Hội Đồng

Trang 3

LỜI CẢM TẠ

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Nguyễn Minh Thủy, Cô đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, truyền đạt nhiều kiến thức và kinh nghiệm trong suốt thời gian thực hiện đề tài Xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Chí Linh, đã chỉ bảo em tận tình và giúp đỡ em rất nhiều trong khoảng thời gian thực hiện thí nghiệm

Chân thành cảm ơn Cô cố vấn học tập, Cảm ơn Cô đã cho em thật nhiều kiến thức và kinh nghiệm trong quá trình học vừa qua

Em gửi lời tri ân đến quí Thầy Cô và các cán bộ trong Bộ môn Công nghệ thực phẩm

đã tận tình giảng dạy và tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài này

Cảm ơn tất cả các bạn sinh viên lớp Công nghệ thực phẩm khóa 33, đã động viên tinh thần và cung cấp cho tôi nhiều kinh nghiệm trong học tập

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Tý Em

Trang 4

TÓM LƯỢC

Ảnh hưởng của quá trình thu hoạch ở các giai đoạn thuần thục khác nhau (107, 114,

121, 128 ngày tính từ thời điểm bổ sung acetylene xử lý ra hoa vào noãn khóm) và

nghiên cứu Kết quả nghiên cứu cho thấy khóm thu hoạch trước giai đoạn thuần thục

và có khối lượng nhỏ thường có tổn thất khối lượng nhiều hơn khóm thu hoạch ở giai đoạn thuần thục và có khối lượng lớn Sau thời gian tồn trữ, khóm thu hoạch ở giai đoạn thuần thục (121 ngày sau khi sử lý ra hoa) duy trì được giá trị dinh dưỡng cao hơn khóm thu hoạch trước giai đoạn thuần thục Bảng màu thể hiện tương quan giữa màu sắc và cấu trúc với các chỉ tiêu chất lượng giúp xác định tương đối chính xác các giá trị dinh dưỡng bên trong Các mô hình tương quan giữa (i) chất lượng khóm theo thời gian tồn trữ; (ii) cấu trúc, hàm lượng chất rắn hòa tan và hàm lượng đường; (iii) diện tích bề mặt, đường kính (đường kính lớn) và khối lượng được xây dựng theo

từ các thành phần đơn giản hơn

Trang 5

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ iii

TÓM LƯỢC iv

DANH SÁCH BẢNG vii

DANH SÁCH HÌNH viii

Chương 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu về nguyên liệu khóm 3

2.1.1 Nguồn gốc 3

2.1.2 Phân loại 3

2.1.3 Đặc tính hình thái của khóm 4

2.2 Tính chất vật lý và thành phần dinh dưỡng 5

2.2.1 Tính chất vật lý 5

2.2.2 Thành phần dinh dưỡng 5

2.3 Các quá trình xảy ra trong rau quả khi tồn trữ 9

2.3.1 Các quá trình vật lý 9

2.3.2 Các quá trình sinh lý sinh hóa 9

2.4 Các chỉ tiêu chất lượng 11

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình tồn trữ 12

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.1 Phương tiện thí nghiệm 14

3.1.1 Thời gian và địa điểm 14

3.1.2 Nguyên liệu, dụng cụ và hóa chất thí nghiệm 14

3.2 Phương pháp nghiên cứu 14

3.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 14

3.2.2 Bố trí thí nghiệm 15

3.2.3 Tiến hành thí nghiệm 16

3.3 Phương pháp xác định các chỉ tiêu lý hóa học 16

3.4 Phân tích và xử lý số liệu 18

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19

4.1 Sự thay đổi các tính chất vật lý và tốc độ hô hấp của khóm thu hoạch tại các thời điểm khác nhau 19

4.1.1 Sự thay đổi khối lượng 19

4.1.2 Đường kính và diện tích bề mặt 19

4.1.3 Tốc độ hô hấp 20

4.2 Sự thay đổi tính chất vật lý và thành phần hóa học của khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng 22

4.1.1 Tổn thất khối lượng của các nhóm khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ 22

4.2.2 Thay đổi cấu trúc của các nhóm khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng 24

4.2.3 Sự thay đổi hàm lượng acid tổng số (%) các nhóm khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng 26

Trang 6

4.2.4 Sự thay đổi hàm lượng chất khô tổng số ( o Brix) của các nhóm khóm thu

hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng 28

4.2.5 Thay đổi hàm lượng đường saccharose và đường khử (%) của các nhóm khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tổn trữ ở nhiệt độ phòng 31

4.2.6 Sự thay đổi các chỉ tiêu chất lượng theo màu sắc quả khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng 32

4.3 Xây dựng các mối tương quan giữa cấu trúc với các chỉ tiêu chất lượng bên trong của khóm thu hoạch ở các mức độ thuần thục sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng (28-32oC) 45

4.3.1 Tương quan giữa cấu trúc (lực nén) và độ Brix ( o Bx) 45

4.3.2 Tương quan giữa cấu trúc [lực nén (N]) và hàm lượng đường saccharose và đường khử (%) 46

4.3.3 Tương quan giữa hàm lượng chất rắn hòa tan ( o Brix) và hàm lượng đường saccharose và đường khử (%) 49

4.4 Tương quan giữa đường kính và diện tích bề mặt và khối lượng trái 51

4.4.1 Tương quan giữa đường kính trái với khối lượng trái và diện tích bề mặt51 4.4.2 Tương quan giữa diện tích bề mặt và khối lượng trái 53

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55

5.1 Kết luận 55

5.2 Kiến nghị 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

Trang 7

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Các quốc gia sản xuất khóm 3

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của 100 g khóm tươi 8

Bảng 3.1 Các phương pháp phân tích 17

Bảng 4.1 Bảng phân loại khối lượng quả khóm theo thời gian tăng trưởng 19

Bảng 4.2 Sự thay đổi tốc độ hô hấp của khóm theo thời gian tăng trưởng 21

Bảng 4.3 Phần trăm tổn thất khối lượng (%) ở 12 ngày tồn trữ 22

Bảng 4.4 Sự thay đổi chỉ tiêu chất lượng của các nhóm khóm thu hoạch ở 107 ngày theo thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng (28-30oC) (nhóm 1) 33

Bảng 4.4 (Tiếp theo) Sự thay đổi chỉ tiêu chất lượng của các nhóm khóm thu hoạch ở 107 ngày theo thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng (28-30oC) (nhóm 2) 34

Bảng 4.8 Kiểm định các phương trình tương quan giữa độ Brix và lực nén 46

Bảng 4.9 Kiểm định tương quan giữa hàm lượng đường saccharose và đường khử theo lực nén 48

Bảng 4.10 Kiểm định các phương trình tương quan giữa hàm lượng đường saccharose và đường khử theo độ Brix 50

Bảng 4.11 Kiểm định tương quan giữa đường kính với khối lượng và diện tích bề mặt 53

Trang 8

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Các giống khóm phổ biến (a) Khóm Queen; (b) Khóm Caynnen; (c) Khóm Spanish 4

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 15 Hình 4.1 Sự thay đổi đường kính (A) và diện tích bề mặt (B) của khóm theo thời gian tăng trưởng 20 Hình 4.2 Tốc độ hô hấp của khóm thay đổi theo thời điểm thu hoạch 21 Hình 4.3 Tổn thất khối lượng (%) theo thời gian tồn trữ 23 Hình 4.4 Thay đổi cấu trúc [lực nén (N)] khóm thu hoạch tại các thời điểm [(A) 107 ngày, (B) 114 ngày, (C) 121 ngày, (D) 128 ngày] theo thời gian tồn trữ 24 Hình 4.5 Tương quan giữa lực nén (N) của khóm thu hoạch ở các thời điểm (107,

114, 121 và 128 ngày) theo thời gian tồn trữ 26 Hình 4.6 Thay đổi hàm lượng acid (%) của khóm thu hoạch ở các thời điểm (107,

114, 121 và 128 ngày) theo thời gian tồn trữ 27 Hình 4.7 Tương quan giữa hàm lượng acid (%) của khóm thu hoạch ở các thời điểm [(A) 107, (B) 114, (C) 121 và (D) 128 ngày] theo thời gian tồn trữ 28 Hình 4.8 Thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan (oBrix) của các nhóm khóm thu hoạch

ở các thời điểm (107, 114, 121, và 128 ngày) sau thời gian tồn trữ 29 Hình 4.9 Tương quan giữa hàm lượng chất khô hòa tan (Brix) theo thời gian tồn trữ 30 Hình 4.10 Thay đổi hàm lượng đường saccharose và đường khử (%) của khóm thu hoạch ở các thời điểm (107 ngày, 114 ngày, 121 ngày và 128 ngày) theo thời gian tồn trữ 31 Hình 4.11 Sự thay đổi độ Brix (0Bx) theo cấu trúc [lực nén (N)] 45 Hình 4.12 Kiểm định các phương trình tương quan giữa oBrix và cấu trúc 46 Hình 4.13 Sự thay đổi hàm lượng đường saccharose và đường khử (%) theo lực nén 47 Hình 4.14 Kiểm định các phương trình tương quan giữa hàm lượng đường saccharose (Sac) và đường khử theo lực nén (N) 48 Hình 4.15 Thay đổi hàm lượng đường saccharose và khử (%) theo độ Brix (oBx) 49 Hình 4.16 Kiểm định các phương trình tương quan giữa hàm lượng đường saccharose (Sac) và đường khử theo độ Brix 51 Hình 4.17 Tương quan giữa đường kính với khối lượng và diện tích bề mặt khóm ở các thời điểm cận thu hoạch và sau thu hoạch 52 Hình 4.18 Kiểm định tương quan giữa đường kính với khối lượng và diện tích bề mặt (DTBM) 53 Hình 4.19 Sự thay đổi diện tích bề mặt (m2) theo khối lượng (g) khóm ở các thời điểm cận thu hoạch và sau thu hoạch 54 Hình 4.20 Kiểm định tương quan giữa diện tích bề mặt (DTBM) và khối lượng trái 54

Trang 9

Chương 1 GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Khóm là loại quả quan trọng được trồng rộng rãi ở các vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới trên thới giới, thuộc 3 loại quả hàng đầu tại Việt Nam (chuối-khóm-cam-quýt) Sản lượng khóm trên thế giới năm 1992 hơn 10 triệu tấn Việt Nam là nước đứng thứ 11 trên thế giới về sản lượng trồng khóm (FAO, 2004) Quả khóm chủ yếu dùng để ăn tươi và để chế biến các loại đồ hộp, làm rượu, làm giấm, làm nước ép, nước cô đặc, bột khóm dùng cho giải khát… Theo Lal và Pruthi (1995) cho rằng khóm là nguồn dinh dưỡng quan trọng đối với con người, chứa carotenoid, acid ascorbic, vitamin B1

và B2, giàu chất xơ và nguồn chất khoáng quan trọng như kali Ngoài ra trong quả khóm còn chứa enzyme bromeline rất tốt cho tiêu hóa Bên cạnh, các sản phẩm phụ của khóm cũng được tận dụng: lá khóm dùng để lấy sợi (2,5% cellulose), thân cây (12,5% tinh bột) là nguyên liệu dùng để lên men rượu, dùng làm môi trường để nuôi cấy nấm và vi khuẩn (Trần Thế Tục và Vũ Mạnh Hải, 2000) Có thể nói, con người có thể tận dụng gần như hoàn toàn các sản phẩm từ khóm

Tuy nhiên việc tiếp cận buôn bán khóm trên thị trường thế giới vẩn còn nhiều trở ngại Phần lớn thời gian và khoảng cách là hai yếu tố ảnh hưởng rất lớn và cần được quan tâm Khóm cũng như nhiều loại rau quả khác, nếu không có kỹ thuật thu hái phù hợp

sẽ dẫn đến hư hỏng nhanh chóng vì các biến đổi tự nhiên bên trong Điều kiện xử lý, vận chuyển, tồn trữ nghèo nàn cũng là nguyên nhân gây tổn thất nghiêm trọng và giảm phẩm chất của rau quả sau thu hoạch Thông thường trạng thái thuần thục của rau quả cũng được quan tâm trong việc hạn chế tổn thất chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch Thuần thục là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng và mức độ thay đổi chất lượng sau thu hoạch Mức độ thuần thục của rau quả được xác định bằng nhiều phương pháp, bao gồm việc xác định kích thước, trọng lượng, khối lượng riêng, các chỉ tiêu chất vật lý (màu sắc, cấu trúc và độ ẩm); cũng như các chỉ tiêu hóa học như hàm lượng tinh bột, đường, acid (Shewfelt, 1993) Trong sản xuất, trước khi đưa vào chế biến thì việc kiểm tra độ chín của khóm được xem là rất cần thiết vì mổi độ chín khác nhau sẽ có những tính chất và hàm lượng dinh dưỡng khác nhau Mỗi sản phẩm chế biến đòi hỏi có một phẩm chất riêng Ví dụ, puree khóm rất cần đến độ chín của khóm Vấn đề đặt ra là phải khảo sát sự thay đổi tính chất vật

Trang 10

lý và thành phần hóa học của khóm sau thu hoạch để thiết lập các mối tương quan giữa cấu trúc, màu sắc và chất lượng bên trong quả Qua đó có thể đề xuất xây dựng

mô hình đánh giá tương đối chính xác chất lượng khóm sau thu hoạch tại các thời điểm khác nhau thông qua cấu trúc, màu sắc để người tiêu dùng có thể nhìn vào màu sắc hay dựa vào cấu trúc mà dự đoán được các chỉ tiêu chất lượng bên trong và không cần phân tích lại

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Thiết lập bảng màu thể hiện cấu trúc và các chỉ tiêu chất lượng (đường, acid, độ Brix) của khóm ở các thời điểm thu hoạch sau thời gian tồn trữ

- Xây dựng các mô hình tương quan giữa tổn thất khối lượng, độ cứng và các chỉ tiêu chất lượng bên trong theo thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng nhằm dự đoán tương đối chất lượng của khóm theo thời gian

Trang 11

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về nguyên liệu khóm

Bảng 2.1 Các quốc gia sản xuất khóm

Thái Lan Philippin Trung Quốc Brazil

Ấn Độ USA Việt Nam Mêxico Nam Phi Colombia Malaysia Kenya Costa Rica Zaire

Trang 12

Nhóm Queen có khối lượng và độ lớn trung bình, mắt quả lồi, chịu vận chuyển, thịt

quả vàng đậm, mùi thơm đặc trưng, vị ngọt (hình 2.1 (a)) Đây là nhóm khóm có

phẩm chất cao nhất (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000), trên thế giới loại này thường được dùng để ăn tươi Nhóm này đang được trồng nhiều ở nước ta và được gọi

là khóm hoa, dứa khóm, khóm tây, khóm Victoria

Nhóm Cayenne có khối lượng lớn quả to, có khi lên đến 3 kg, có kích thước lớn nhất

trong ba nhóm trên (Nguyễn Văn Thoa và ctv., 2008) Thịt quả vàng ngà, nhiều nước,

ít thơm và ít ngọt hơn khóm hoa (hình 2.1 (b)) Vì vậy loại này phù hợp trong chế biến

công nghiệp và được trồng nhiều ở các nước vùng Thái Bình Dương Hiện nay, Việt Nam đang chủ trương phát triển giống dứa này

Nhóm Tây Ban Nha, khóm nhóm này có kích thước quả lớn hơn dứa hoa, nhưng nhỏ hơn nhóm dứa Cayenne, mắt sâu, thịt quả vàng nhạt đến trắng, ít thơm, chua, nhiều

nước hơn khóm hoa (hình 2.1 (c)) Dứa mật, dứa ta trồng ở Viêt Nam thuộc nhóm khóm này Nhóm này có chất lượng kém nhất (Nguyễn Văn Thoa và ctv., 2008), được

trồng lâu đời và tập trung ở Tam Dương (Vĩnh Phúc)

Hình 2.1 Các giống khóm phổ biến (a) Khóm Queen; (b) Khóm Cayenne; (c) Khóm

2.1.3 Đặc tính hình thái của khóm

Khóm là cây thân thảo lâu năm thuộc lớp đơn tử diệp, quả kép, bao gồm nhiều quả trên một trục hoa Sau khi thu hoạch quả, các mầm nách ở thân tiếp tục phát triển hình thành cây mới giống cây trước; quả thứ hai thường bé hơn quả trước Khi trưởng thành cây có thể cao đến 1 m và rộng 0,5 m Riêng cây khóm Smooth Cayenne trưởng thành cao 1,5 m, có đường kính 1,3-1,5 m

Trang 13

Cây khóm thích hợp nhiệt độ cao, nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng 28-32oC, nhiệt độ giới hạn 15-40oC Nhiệt độ ảnh hưởng đặc biệt quan trọng đến quá trình hình thành quả chín, là yếu tố ảnh hưởng phẩm chất của quả Bên cạnh đó, điều kiện nước tưới cũng cần được quan tâm, theo kinh nghiệm lượng mưa thích hợp nhất từ 1000-

1500 mm Ngoài ra cây khóm ưa ánh sáng tán xạ hơn ánh sáng trực xạ Lượng chiếu sáng thích hợp làm tăng năng suất và cải thiện phẩm chất hương vị quả

2.2 Tính chất vật lý và thành phần dinh dưỡng

2.2.1 Tính chất vật lý

- Màu sắc: Theo Smith (2003); Nagy (1980) đã nhận định rằng chlorophyll và

carotenoids là hai hợp chất màu tạo nên màu xanh và màu vàng cho quả khóm Bên cạnh mùi vị và cấu trúc hấp dẫn thì màu sắc của rau quả cũng là yếu tố được quan tâm

để bổ sung vào trong khẩu phần ăn hàng ngày bởi tính đa dạng của chúng Thông thường có thể dựa vào màu sắc để xác định độ chín của khóm Bước đầu của việc xác định là sự quan sát, đó là phương pháp phù hợp nhất để xác định độ chín của khóm Màu của vỏ khóm bắt đầu thay đổi từ xanh đến màu vàng đậm (Smith, 2003) Sự thay đổi màu vàng thường bắt đầu từ phần dưới cùng của quả khóm cho đến toàn bộ trái

- Hình dạng và kích thước: là thuộc tính quan trọng của thực phẩm trong việc kiểm

tra, phân loại và kiểm soát chất lượng thực phẩm Người ta có thể dựa vào sự thay đổi

về hình dáng và kích thước để xác định tương đối trạng thái thuần thục của quả

- Cấu trúc: mức độ thuần thục của rau quả là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất

lượng và tốc độ biến đổi chất lượng suốt thời gian sau thu hoạch Ngày nay, độ cứng

là chỉ tiêu quan trọng trong việc xác định trạng thái thuần thục của quả và hiệu quả trong việc xác định thời gian thu hoạch Cấu trúc của quả khóm chủ yếu được tạo nên

từ các hợp chất pectin, hemicellulose và cellulose, các hợp chất này thường tập trung

ở thành tế bào đóng vai trò tạo khung vững chắc cho thành tế bào Khi khóm chín cấu trúc quả trở nên mềm hơn Phần dưới của quả thường trưởng thành và chín nhiều hơn phần trên (Ramlah, 1981) Sự mềm cấu trúc của khóm cũng tương tự, độ cứng tăng

dần từ dưới lên trên (Rosnah et al., 2008)

2.2.2 Thành phần dinh dưỡng

Khóm chứa 86% nước, 8 g đường, 0,5-1,6 g acid, 1g protein, 0,5g cho, một vài, và vitamin (chủ yếu vitamin A, C) Vitamin C chứa từ 10-25 mg/100 g Thành phần hóa

Trang 14

học của khóm phụ thuộc vào giai đoạn chín, yếu tố môi trường sinh trưởng, giống, thời điểm thu hoạch và kỹ thuật canh tác Khóm khác với các loại quả khác, hàm lượng tịnh bột hầu như không có trong thành phần của quả Acid trong khóm chủ yếu

là acid citric và malic

- Nước: Hầu hết các loại rau quả chứa hơn 80% nước Hàm lượng nước hiện hữu

trong rau quả đóng vai trò quan trọng trong quá trình sống của chúng Nước vừa là thành phần hóa học vừa là môi trường hòa tan và thực hiện các quá trình phân giải, tổng hợp vật chất trong quá trình sống của rau quả Mức độ phát triển của quá trình sinh hóa trong rau quả phụ thuộc vào hàm lượng nước nhiều hay ít Nếu trong tế bào

có ít nước thì sẽ làm giảm hoạt tính của enzyme, qua đó làm giảm tốc độ của quá trình sinh hóa

Hàm lượng nước có vai trò quan trọng để giữ độ tươi của rau quả sau thu hoạch Khi lượng nước giảm rau quả sẽ héo, các quá trình sống bị ức chế Đặc biệt là các enzyme, khi hoạt độ nước thấp các enzyme này sẽ ở trạng thái nghỉ Nhưng khi hấp thụ nước trở lại, hoạt độ nước tăng dần, các enzyme lại được thức tỉnh Vì vậy đây là một đặc điểm quan trọng trong quá trình chế biến Nước quá ít hay quá thừa đều ảnh hưởng không tốt tới sự sống của rau quả Trong thu hoạch, rau quả nên thu hái ở thời điểm thuần thục với hàm lượng cao nhằm đảm bảo tính giòn của cấu trúc (Nguyễn Minh Thủy, 2010)

- Đường: Lượng đường trong khóm chiếm lượng khá cao 8-19%, trong đó đường saccharose chiếm 70% (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000) Theo Dhar et al.,

(2008) đã nói rằng trong khóm có 13,36% đường Đường góp phần tạo năng lượng cho cơ thể và tạo vị ngọt cho khóm Hầu hết sự ưa thích về mặt cảm quan của khóm chính là nhờ hàm lượng đường hiện hữu Hàm lượng đường hiện diện trong khóm chủ yếu là đường saccharose và nó rất dễ bị thủy phân trong môi trường aicd tạo thành đường glucose và fructose Hàm lượng đường tăng và sau đó giảm trong quá trình tồn trữ và phụ thuộc vào quá trình chín

- Các acid hữu cơ: Hàm lượng acid trong rau quả thấp khoảng 1% Trong khóm hàm

lượng acid citric khoảng (28-66%) tổng lượng acid trong quả (Gortner, 1963), acid

malic khoảng (18-30%) tổng lượng acid trong quả (Chan et al., 1973), acid ascorbic từ

200mg/l đến 710mg/l (Singleton, 1955) Axid giúp cho quá trình bảo quản rau quả tốt

Trang 15

hơn và có khả năng hạn chế tốc độ hoạt động của các enzyme, hạn chế biến màu khi cắt quả tươi Acid hữu cơ giảm trong quá trình bảo quản và chín một mặt là do việc cung cấp cho quá trình hô hấp, mặt khác do tác dụng rượu sinh ra trong quả tạo thành ester làm cho quả có mùi thơm đặc trưng

- Protein: Trong hầu hết các loại khóm chứa khoảng 1% chất đạm, là các protein chức

năng, đa phần chúng hiện diện trong cấu tạo enzyme Protein có vai trò quan trọng trong khẩu phần ăn của con người Do hàm lượng protein thấp trong nên khóm không

là nguồn protein quan trọng trong khẩu phần ăn

- Lipid: Chất béo có rất ít trong các loại rau quả khoảng 1% và 0,1% trong khóm

(Bảng 2.2), chúng thường tồn tại dưới dạng liên kết với lớp cutin bảo vệ trên bề mặt

và màng tế bào Đây là thành phần cung cấp năng lượng cấu thành các tổ chức, thúc đẩy việc hấp thu các vitamin tan trong chất béo Hàm lượng chất béo thấp hiện diện trong các loại rau quả được xem là yếu tố quan trọng phòng chống bệnh tim mạch (Nguyễn Minh Thủy, 2010)

- Các vitamin và chất khoáng: Rau quả là nguồn cung cấp vitamin khá quan trọng

cho người Trong khóm hàm lượng vitamin C và vitamin A là chủ yếu Dù hiện diện với số lượng nhỏ nhưng vitamin C lại có tầm quan trọng rất lớn trong dinh dưỡng người trong việc ngăn chặn bệnh scorbut (bệnh của máu do thiếu vitamin C trong khẩu phần ăn hàng ngày) (Nguyễn Minh Thủy, 2010) Nhu cầu vitamin C của con người có thể thỏa mãn với rau quả Nguồn chất khoáng chủ yếu trong khóm là kali, natri, sắt và calci

+ Kali: Hình thành được hệ thống đệm trong cơ thể giúp cho cơ thể ổn định được sinh lý trước những thay đổi của môi trường, có tác dụng gây hưng phấn hệ thần kinh trung ương và chống đột quỵ (do kalilà chất dẫn truyền thần kinh đến cơ), bài xuất natrira khỏi cơ thể vì vậy mà có tác dụng chống tăng huyết áp

+ Natri: Tham gia vào quá trình chuyển hóa nước, ngoài ra còn có vai trò duy trì tính ổn định áp lực thẩm thấu của nguyên sinh chất và dịch sinh học của cơ thể

+ Sắt: Tham gia vào quá trình tạo máu, ngoài ra còn giữ vai trò quan trọng trong các quá trình oxy hóa và kích thích chuyển hóa bên trong tế bào Sắt còn là thành phần cần thiết của nhân tế bào và tham gia vào thành phần của enzyme oxy hóa

+ Calci: Có nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể, calci tập trung nhiều ở xương

Trang 16

và răng vì nó giữ vai trò chủ yếu trong xây dựng và duy trì mô xương và cả trong sự hình thành răng (Nguyễn Minh Thủy, 2010) Thành phần hóa học của khóm được cho

Trang 17

2.3 Các quá trình xảy ra trong rau quả khi tồn trữ

2.3.1 Các quá trình vật lý

- Sự bay hơi nước

Rau quả tươi sau thu hái để trong môi trường bảo quản sẽ xảy ra những biến đổi vật lý dẫn đến giảm chất lượng cũng như khối lượng của rau quả Trong đó sự bay hơi nước được xem là ảnh hưởng mạnh mẽ nhất Sự bay hơi nước phụ thuộc vào mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào, cấu tạo và trạng thái của mô bao che, đặc điểm và mức

độ tổn thương cơ học, độ ẩm và nhiệt độ của môi trường xung quanh, tốc độ chuyển động của không khí, độ chín của rau quả, cách bao gói thời gian và phương pháp tồn trữ, cùng các yếu tố khác cường độ hô hấp và sự sinh ra nước

Ở quả non, thì các phân tử keo trong chất nguyên sinh và không bào giữ nước kém, dễ

bị mất nước héo và mất tươi Ở quả già, hệ keo trong tế bào trở nên già yếu mất dần khả năng giữ nước Mức độ hư hỏng do cơ học và nấm bệnh cũng làm tăng sự mất nước

Độ ẩm giảm, nhiệt độ tăng và tốc độ di chuyển không khí nhanh đều làm cho sự mất nước tăng lên Thông thường sự mất nước làm giảm 75-85% trọng lượng rau quả trong quá trình tồn trữ, còn lại 15-25% do tiêu hao chất khô trong quá trình hô hấp

(Quách Đĩnh và ctv., 1996)

- Sự giảm khối tự nhiên

Sự giảm khối lượng của rau quả thường do bay hơi nước và tổn thất chất khô trong quá trình hô hấp Trong bất cứ điều kiện tồn trữ nào cũng không thể tránh khỏi sự giảm khối lượng tự nhiên Tuy nhiên nếu tạo điều kiện tồn trữ tối ưu thì có thể giảm

đến tối thiểu quá trình làm khối lượng (Quách Đĩnh và ctv., 1996)

- Sự sinh nhiệt

Tất cả lượng nhiệt sinh ra trong rau quả tươi khi tồn trữ là do hô hấp Hai phần ba lượng nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh dưới dạng nhiệt, còn lại được sử dụng để thực hiện quá trình trao đổi chất bên trong tế bào

2.3.2 Các quá trình sinh lý sinh hóa

- Hô hấp

Hô hấp là một trong những quá trình sinh lí quan trọng của cơ thể sống Về bản chất

hô hấp là quá trình phân giải oxy hóa các vật chất của tế bào (tinh bột, đường, lipid,

Trang 18

protein và acid hữu cơ ) thành các chất có cấu tạo phân tử đơn giản đồng thời giải phóng năng lượng và các phân tử vật chất cần thiết cho các phản ứng tổng hợp của tế bào Sự hô hấp làm giảm khối lượng rau quả một cách tự nhiên Các biện pháp làm giảm cường độ hô hấp sẽ hạn chế được sự giảm khối tự nhiên, có ý nghĩa thực tiễn trong tồn trữ rau quả tươi Sự hô hấp của rau quả có thể xảy ra trong điều kiện có oxy (hô hấp hiếu khí) hoặc có hay có rất ít oxy (hô hấp yếm khí)

Trong quá trình hô hấp hiếu khí, cơ chất chủ yếu là đường glucose Sản phẩm cuối cùng trong quá trình oxy hóa là CO2 và H2O và năng lượng Phương trình hô hấp hiếu khí và yếm khí cơ bản:

Hô hấp hiếu khí: C6H12O6 + 6O2  6CO2+ 6H2O + 686 kcal

Hô hấp yếm khí: C6H12O6  2CO2 + 2C2H5OH + 28 kcal

Lượng nhiệt sinh ra có thể làm tăng tốc độ bóc hơi nước trong khi tồn trữ Nếu không làm thông thoáng đầy đủ thì lượng nhiệt sinh ra sẽ kích thích trở lại làm tăng cường

độ hô hấp, tích tụ thêm hơi nước Đây là nguyên nhân thúc đẩy sự hoạt động của vi khuẩn và nấm mốc gây hư hỏng nguyên liệu bảo quản Trong bảo quản rau quả tươi, các tế bào dần dần mất khả năng hấp thụ oxy và chuyển sang hô hấp yếm khí, sự tích

tụ các hợp chất trung gian của quá trình hô hấp không hoàn toàn, như các rượu, axetaldehit, axit axetic, axit lactic… có tác dụng giết chết tế bào Sự già của tế bào rau quả cũng kèm theo sự tích tụ các sản phẩm của sự phân hủy yếm khí (Nguyễn Văn

Thoa và ctv., 2008)

Khi hô hấp yếm khí, lượng nhiệt sinh ra sẽ ít hơn 20 lần hô hấp hiếu khí (Quách Đĩnh

và ctv., 1996) Vì vậy, hô hấp yếm khí sẽ tiêu hao một lượng chất dự trữ lớn hơn nhiều

lần so với hô hấp hiếu khí, do duy trì quá trình sống của vi sinh vật

- Sự biến đổi thành phần hóa học

Trong quá trình chín của khóm, glucid bị biến đổi trong khi tồn trữ cũng như trong quá trình phát triển của quả tươi Trong nhiều loại rau quả sự biến đổi tinh bột thành đường là một đặc trưng Tuy nhiên, trong khóm không chứa tinh bột nên hàm lượng đường tăng chủ yếu do sự thủy phân hemicellulose Khi bị thủy phân, hemicellulose tạo ra các đường pentose (xilose, manose, galactose, arabinose), và cấu trúc bị phá

hủy (Nguyễn Văn Thoa và ctv., 2008) Trong quá trình chín, protopectin giảm do

chuyển hóa thành pectin hòa tan, làm cho khả năng liên kết giữa tế bào và mô yếu làm

Trang 19

cho quả mềm Khi quả chín, pectin bị phân hủy đến acid pectic và methanol làm cấu trúc quả mềm nhũn và bị phá hủy

Một trong những dấu hiệu đặc trưng của sự chín là sự biến động về acid hữu cơ Khi khóm chín, hàm lượng acid giảm xuống do có sự tiêu hao vào quá trính hô hấp và decacboxyl hóa Tổng lượng acid trong quả giảm đi cùng với sự gia tăng hàm lượng

đường, làm tăng trị số pH và vị ngọt của quả (Nguyễn Văn Thoa và ctv., 2008)

Màu của khóm là do nhiều loại hợp chất màu khác nhau Trong quá trình chín, thành phần của các chất màu bị biến đổi nhiều Ở khóm dấu hiệu chín đầu tiên là sự biến đổi

về màu sắc do hàm lượng chlorophyll giảm xuống và hàm lượng carotenoid tăng lên Khi khóm chín, chlorophyll giảm xuống rất nhiều và có thể biến mất hoàn toàn, còn tổng lượng carotenoid ít thay đổi Do hàm lượng chlorophyll giảm nên sắc tố carotenoid được thể hiện

Giữa chlorophyll và carotenoid không có sự chuyển hóa tương hỗ nào cả mà chỉ xảy

ra sự phân hủy chlorophyll và sự tổng hợp carotenoid Cả hai quá trình này đều do enzyme xúc tác và tiến hành đồng bộ Phản ứng phân hủy chlorophyll dưới tác dụng của enzyme chlorophyllase được thể hiện ở phương trình sau:

Chlorophyll + H

2O  Phytol + Chlorophyllide Như vậy, sự biến đổi về màu sắc của quả khi chín là do sự phân hủy chlorophyll làm hiện ra màu của sắc tố carotenoid mà trước đây bị sắc tố chlorophyll che lấp (Lê Ngọc

Tú, 2004)

2.4 Các chỉ tiêu chất lượng

Để đánh giá chất lượng của khóm thường quan tâm đến các đặc trưng làm cho khóm hấp dẫn người tiêu dùng (Singleton, 1955) Tiêu chuẩn chất lượng khóm có thể dựa vào hình dáng bên ngoài (kích thước, hình dạng), màu sắc (vỏ quả và thịt quả), vị (đường, acid), hương thơm, độ giòn

Màu sắc của vỏ quả là tiêu chuẩn phổ biến nhất để người tiêu dùng đánh giá độ chín sinh lý và dự đoán chất lượng của khóm (Dull, 1971) Một số người tiêu dùng thì quan tâm đến giá trị thực phẩm và hàm lượng vitamin

Để xác định chất lượng của khóm có thể dựa vào tỉ lệ giữa hàm lượng TSS (tổng chất khô hòa tan) Trong khóm, sự thay đổi hàm lượng của TSS và acid là do sự kết hợp

Trang 20

của những yếu tố như giống cây, mùa vụ, độ chín lúc thu hoạch, vị trí địa lý và điều kiện phát triển của quả

Sideris và Krauss (1934) chỉ ra tỉ lệ tham khảo cho độ ngọt của khóm TSS/độ acid là 19, sẽ cho hương vị ngọt ít chua Soler (1992) đưa ra tỉ lệ là TSS/độ acid thay đổi từ 20 đến 40 sẽ cho vị ngọt Và theo Smith’s (1988) thì đưa ra tỉ lệ là TSS/độ acid thay đổi từ 8 đến 23

Hiện nay, tiêu chuẩn xác định chất lượng khóm dựa trên tỉ lệ TSS/độ acid được công nhận là chỉ tiêu đáng tin cậy để đánh giá chất lượng (hương vị) của khóm

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình tồn trữ

2.5.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố của môi trường có ảnh hưởng quyết định nhất đến quá trình sống của quả khi tồn trữ Tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ phản ứng các quá trình cơ bản trong trao đổi chất Tuy nhiên, phạm vi tăng nhiệt độ để tăng cường độ hô hấp cũng có hạn, cường độ hô hấp tăng đến mức tối đa ở một nhiệt độ nhất định, sau đó giảm đi Khi giảm nhiệt độ từ +25oC đến +5oC thì cường độ giảm nhanh và khi nhiệt độ giảm đến nhiệt độ đóng băng thì sự giẩm cường độ hô hấp chậm lại (Quách Đĩnh, 1996) Để tồn trữ rau quả lâu cần hạ thấp nhiệt độ tồn trữ, tuy nhiên nhiệt độ bảo quản thấp (trên điểm lạnh đông) có thể làm rối loạn sinh lý và làm tổn hại chất lượng của một số rau quả (tổn thương lạnh) (Nguyễn Văn Mười, 2007) Điểm đóng băng của rau quả thường dưới 0oC vì dịch bào thường chứa các chất hòa tan Vì vậy, muốn tồn trữ rau quả trong thời gian dài cần đưa môi trường về nhiệt độ tối ưu, nhiệt độ tồn trữ thích hợp nhất, ở đó cường độ hô hấp (hiếu khí) thấp nhất nhiệt độ tối ưu của một số loại quả như dưa chuột (10-12oC), cà chua xanh già (10-12oC)… Trong quá trình bảo quản cần ổn định nhiệt độ, sự tăng hay giảm nhiệt độ đột ngột sẽ làm thay đổi cường độ hô hấp đột ngột, gây ra các hiện tượng bệnh lý cho rau quả

2.5.2 Độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí trong phòng tồn trữ có ảnh hưởng lớn đến sự bốc hơi nước của rau quả Độ ẩm thấp làm tăng sự bay hơi nước, khi đó một mặt rau quả bị giảm khối tự nhiên, mặt khác làm héo bề ngoài, rối loạn trao đổi chất và rau quả mất khả năng đề kháng với tác nhân bên ngoài

Nguồn ẩm trong khi tồn trữ tăng lên là do sự hô hấp hiếu khí của rau quả sinh ra Sự bốc hơi nước càng được tăng cường nếu độ ẩm trong không khí càng thấp xa độ ẩm

Trang 21

bảo hòa, tốc độ này còn tùy thuộc vào tốc độ chuyển động của không khí bao phủ trên

bề mặt ngoài của rau quả, đặc điểm từng loại rau quả như cấu trúc, mức độ háo nước của hệ keo,…trong tồn trữ rau quả cần đưa độ ẩm của khí quyển về độ ẩm tối ưu để hạn chế sự bay hơi nước và hạn chế sự hư hỏng do vi sinh vật

2.5.3 Sự thông gió và làm thoáng khí

Sự thông gió và làm thoáng khí có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng của rau quả trong quá trình tồn trữ Thông gió là thổi không khí vào phòng tồn trữ từ không khí bên ngoài Sự thông gió cần thiết cho sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm và thành phần không khí trong bảo quản Có thể thông gió tự nhiên hay thông gió cưỡng bức Để đảm bảo

sự thông gió tự nhiên tốt nhất, rau quả phải tồn trữ ở các kho thông thoáng, không xếp thành đống quá lớn hay quá cao, phải có khoảng cách thích hợp giữa các lô với tường, không để nguyên liệu đầy hành lang cản trở sự thông gió vào phòng

Trang 22

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương tiện thí nghiệm

3.1.1 Thời gian và địa điểm

- Thời gian: Bắt đầu thực hiện đề tài 9/8/2010 cho đến 8/10/2010

- Địa điểm: Phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng - Trường Đại học Cần Thơ

3.1.2 Nguyên liệu, dụng cụ và hóa chất thí nghiệm

 Cân phân tích có độ chính xác 0,0001 gam

 Máy ảnh kỹ thuật số Panasonic DCM-LS80

 Hệ thống đo tốc độ hô hấp

- Hóa chất:

 Dung dịch HCl đậm đặc (Trung Quốc)

 Dung dịch HCl 10% và HCl 1% (Trung Quốc)

 Dung dịch NaOH 30%, NaOH 10% và NaOH 0,1 N (Trung Quốc)

 Chì axetat kiềm tính (Trung Quốc)

 Na2SO4 bão hòa (Trung Quốc)

 Thuốc thử Fehling A (Trung Quốc)

 Thuốc thử Fehling B (Trung Quốc)

 Xanh methylen, phenolphthalein (Trung Quốc)

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu

Khóm được thu mua tại vườn theo từng đợt, phụ thuộc vào thời gian từ khi xử lý ra hoa, làm sạch và chọn những quả không hư hỏng

Trang 23

Chọn khóm trồng một năm để tiến hành khảo sát cho thí nghiệm

Nguyên liệu thu mua tại Ấp 2-xã Vĩnh Hòa Hưng Nam, huyện Gò Quao, tỉnh Kiên Giang

Thí nghiệm tiến hành khảo sát với 2 nhân tố, 3 lần lặp lại

Nhân tố A: Thời gian thu hoạch khóm (Tính từ thời điểm bổ sung Acetylen xử lý ra hoa vào noãn khóm)

Trang 24

- B3: khóm nhóm 3

Thời gian theo dõi ở nhiệt độ phòng là 2, 4, 6, 8, 10, 12 ngày sau khi thu hoạch khóm

ở từng thời điểm thu hoạch khác nhau

Tổng số nghiệm thức:

4 x 3 = 12 nghiệm thức Tổng số đơn vị thí nghiệm thực hiện:

4 x 3 x 3 = 36 thí nghiệm

3.2.3 Tiến hành thí nghiệm

Thí nghiệm đã thực hiện cân khối lượng trái, chụp hình mẫu, đo cấu trúc, xác định kích thước và xác định các chỉ tiêu chất lượng (độ Brix, acid tổng số, đường saccharose và đường khử) với 3 nhóm khối lượng khác nhau theo thời gian 2, 4, 6, 8,

10 và 12 ngày sau khi thu hoạch ở nhiệt độ phòng (28-30oC)

Đo tốc độ hô hấp khóm ở các giai đoạn tăng trưởng

Trên cơ sở sự thay đổi màu sắc, cấu trúc, và phân tích các chỉ tiêu chất lượng bên trong

- Thiết lập các mối tương quan giữa màu sắc, cấu trúc với các chỉ tiêu chất lượng bên trong quả (đường tổng số, acid tổng số, độ Brix)

- Xây dựng mô hình dự đoán thành phần hóa học (phức tạp) thông qua các tính chất vật lý (đơn giản)

Các chỉ tiêu theo dõi:

- Sự thay đổi khối lượng (%)

- Độ cứng (N)

- Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan (oBrix)

- Hàm lượng acid (tính theo acid citric, %)

- Hàm lượng đường khử (đường saccharose và đường khử, %)

- Xác định diện tích bề mặt (m2)

- Tốc độ hô hấp (mg CO2/kg/h)

3.3 Phương pháp xác định các chỉ tiêu lý hóa học

Các phương pháp xác định chỉ tiêu vật lý và hóa học cho trong bảng 3.1

Trang 25

Bảng 3.1 Các phương pháp phân tích

Sự thay đổi khối lượng

(%)

Sử dụng cân kỹ thuật xác định khối lượng ban đầu của mẫu và khối lượng tại thời điểm khảo sát Tổn thất khối lượng được tính theo công thức:

% Tổn thất = (M d – M s )/M d

Trong đó:

M d : khối lượng mẫu ban đầu

M s : khối lượng mẫu tại thời điểm khảo sát Xác định đường kính trái

(mm)

Sử dụng thước xác định đường kính lớn nhất và đường kính giữa của trái

Hàm lượng acid

(tính theo acid citric %)

Thực hiện bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch NaOH (0,1 N) với chất chỉ thị là phenolphtalein trong cồn cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt Hàm lượng acid tổng

số được tính theo công thức:

X (%) = (K*n*100*HSPL)/p Trong đó:

X: độ acid toàn phần (%) K: hệ số của acid citric (K = 0,0064) n: thể tích NaOH 0,1 N dùng chuẩn độ (ml) p: trọng lượng (g) hay thể tích mẩu thử (ml) HSPL: hệ số pha loãng

Hàm lượng đường

(đường saccharose và

đường khử %)

Định lượng theo phương pháp Lane-Eynone:

Dùng HCL đậm đặc thủy phân mẫu 7 phút, trung hòa bằng NaOH nồng độ giảm dần với phenolphthalein làm chất chỉ thị, khử tạp chất bằng chì axetate 30%, trung hòa với H 2 SO 4 bão hòa Chuẩn đường bằng fehling A và fehling B với chất chỉ thị màu là methylene xanh

Hàm lượng đường khử xác định theo công thức:

Hàm lượng đường (%) =

Độ cứng (N) Đo độ cứng bằng máy TA-XT2i Stable Micro System Thông

Số tra bảng*HSPL*100 Khối lượng mẫu*1000

Trang 26

qua việc cố định đường đi và tiết diện đầu đo, xác định độ cứng mẫu Mẫu được cắt theo dạng hình trụ đường kính 20

mm, chiều dài 20 mm Chọn đầu đo có đường kính 25 mm và đầu đo lực cắt để tiến hành đo lực nén và lực cắt của nguyên liệu

Tổng hàm lượng chất rắn

hòa tan (oBrix)

Sử dụng chiết quang kế (Refractometer) để đo độ Brix của mẫu

Nhỏ một giọt dịch quả vào đĩa thủy tinh giữa hai lăng kính áp hai lăng kính vào nhau Nhìn vào thị kính tìm đường phân cắt nửa tối và nửa sáng để đọc hàm lượng chất rắn hòa tan

Trang 27

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Sự thay đổi các tính chất vật lý và tốc độ hô hấp của khóm thu hoạch tại các thời điểm khác nhau

4.1.1 Sự thay đổi khối lượng

Khối lượng khóm ở các thời điểm thu hoạch được phân loại và thể hiện ở bảng 4.1

Bảng 4.1 Bảng phân loại khối lượng quả khóm theo thời gian tăng trưởng

Thời điểm thu

hoạch (ngày)

Nhóm khóm 1 (g)

107 904,17  6,18* 852,17  8,60 783,00  19,13

114 962,00  8,29 913,17  12,34 836,33  37,97

121 1134,00  12,76 1026,83  11,30 998,83  5,78

128 1144,00  10,83 1070,83  7,52 1039,83  5,49

Ghi chú: * : độ lệch chuẩn của giá trị trung bình

Khối lượng quả tăng dần sau khi xử lý ra hoa 107, 114, 121 và 128 ngày Trọng lượng khóm nhỏ nhất tại thời điểm 107 ngày (904,176,18 g) và lớn nhất tại 128 ngày (114410,83 g) (bảng 4.1) Theo Nakasone và Paull (1998) cho rằng trọng lượng và thành phần của quả tăng dần trong quá trình tăng trưởng Tuy nhiên, với thời gian tăng trưởng như nhau nhưng kích cỡ của quả không đều có thể do ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh (đất đai, khí hậu…) hay do sự chăm bón không đều Do đó, cùng thời gian tăng trưởng nhưng khối lượng quả cũng không đồng đều và có thể phân thành 3 nhóm

có khối lượng khác nhau

4.1.2 Đường kính và diện tích bề mặt

Đường kích và diện tích bề mặt là hai chỉ tiêu thể hiện sự tăng trưởng về kích thước của quả khóm Kết quả cho thấy kích thước quả tăng dần theo thời gian tăng trưởng Kích thước khóm tăng dần theo thời điểm thu hoạch từ 100 ngày và đạt kích thước lớn nhất tại 135 ngày (hình 4.1) Điều này có thể giải thích là do sự sinh trưởng của khóm,

sự sinh trưởng có liên quan đến việc phân chia và phát triển tế bào đạt tới kích thước

ổn định của nông sản (Nguyễn Mạnh Khải và ctv., 2005) Sự sinh trưởng và tích lũy sẽ

dừng lại khi quả đã phát triển thuần thục về phương diện sinh lý

Trang 28

80 100 120 140 160

Theo Dull et al (1967), Nguyển Mạnh Khải và ctv (2005), Nguyễn Minh Thủy,

(2010), khóm thuộc nhóm quả hô hấp thường (non-climacteric ) có cường độ hô hấp giảm chậm dần trong quá trình sinh trưởng và sau thu hoạch Tốc độ hô hấp của khóm thể hiện ở bảng 4.2 và hình 4.2

Trang 29

Bảng 4.2 Sự thay đổi tốc độ hô hấp của khóm theo thời gian tăng trưởng

Thời gian tăng trưởng

(ngày)

Cường độ hô hấp (mg CO 2 /kg/h)

Hình 4.2 Tốc độ hô hấp của khóm thay đổi theo thời điểm thu hoạch

Kết quả cho thấy, cường độ hô hấp của khóm cao nhất ở thời gian thu hoạch 45 ngày

và giảm dần ở các giai đoạn tăng trưởng tiếp theo Ở giai đoạn tăng trưởng từ 90 đến

121 ngày, tốc độ hô hấp của khóm giảm dần và thể hiện giá trị thấp nhất ở giai đoạn

128 đến 135 ngày Kết quả thống kê cho thấy tốc độ hô hấp của khóm ở giai đoạn 90 đến 135 ngày tăng trưởng không có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê Cường độ

hô hấp là một đại lượng không ổn định, thường thay đổi và phụ thuộc vào yếu tố nội tại và ngoại cảnh Tuổi của quả và tuổi của mô là yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến cường độ hô hấp Các mô còn non trong giai đoạn sinh trưởng hô hấp với cường độ

cao hơn Khi mô càng già thì cường độ hô hấp càng giảm (Nguyễn Mạnh Khải và ctv.,

Trang 30

2005) Ngoài ra tổn thương cơ học cũng là nguyên nhân kích thích gia tăng cường độ

hô hấp Bên cạnh đó tổn thương do vi sinh vật, độ ẩm và nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến cường độ hô hấp của rau quả Khi hô hấp quả giải phóng một lượng lớn hơi nước và năng lượng Năng lượng phần lớn tồn tại dưới dạng nhiệt, một phần lượng nhiệt phóng thích này quay lại kích thích làm tăng cường độ hô hấp

4.2 Sự thay đổi tính chất vật lý và thành phần hóa học của khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng (28-30 o C)

Sự biến đổi tự nhiên của rau quả sau thu hoạch ảnh hưởng đến chất vật lý và các thành phần hóa học trong rau quả Biểu hiện dễ thấy của sự biến đổi là màu sắc, cấu trúc và khối lượng quả Bên cạnh sự tăng hay giảm các thành phần hóa học bên trong cũng ảnh hưởng đến màu sắc và cấu trúc Phần lớn các biến đổi xảy ra là do tác động của điều kiện môi trường (ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ, và thành phần không khí ) và các biến đổi sinh hóa bên trong quả

4.1.1 Tổn thất khối lượng của các nhóm khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ

Dễ dàng nhận thấy khối lượng khóm giảm và tổn thất khối lượng tăng dần sau 12 ngày tồn trữ Trong cùng một thời điểm thu hoạch giống nhau tổn thất khối lượng tăng dần

và tổn thất cao nhất ở nhóm có khối lượng nhỏ nhất (bảng 4.3)

Bảng 4.3 Phần trăm tổn thất khối lượng (%) ở 12 ngày tồn trữ

Thời gian thu

Ghi chú: *: độ lệch chuẩn của giá trị trung bình, các số mang chữ số mũ khác nhau trên cùng một cột sai khác

có ý nghĩa thống kê ở mức độ tin cậy 95%

Kết quả cho thấy khóm thu hoạch ở 107 ngày tổn thất khối lượng lớn nhất sau 12 ngày tồn trữ Khóm có khối lượng càng cao thì tổn thất càng ít Cụ thể tổn thất của khóm N1 là (25,930,71%), khóm N2 (28,100,51%), khóm N3 (29,210,26%) Tổn thất khối lượng giảm dần khi thời gian tăng trưởng càng tăng Cụ thể là khóm N3 thu hoạch ở 107 ngày tổn thất khối lượng là (29,210,26%); 114 ngày (24,990,72); 121

Trang 31

ngày (22,840,79) và tổn thất thấp nhất ở 128 ngày (20,810,70) (bảng 4.3) Theo

Faroopui et al (1988), tổn thất khối lượng chủ yếu là do sự mất nước Bên cạnh sự

tiêu hao các hợp chất hữu cơ do quá trình hô hấp cũng là nguyên nhân gây tổn thất Khi khóm còn trên cây, lượng nước bốc hơi và chất hữu cơ tiêu hao do hô hấp được

bù đắp lại thường xuyên nhờ rễ hút nước và chất dinh dưỡng vận chuyển đến các cơ quan

Sau khi thu hoạch, lượng nước và chất hữu cơ bị mất đi không được bù đắp trở lại nên khối lượng khóm giảm trong quá trình bảo quản (Nguyễn Thị Bích Thủy, 2007) Sự bay hơi nước phụ thuộc vào mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào và độ chín của rau quả (Nguyễn Minh Thủy, 2010) Khi khóm ở giai đoạn trước thuần thục hệ keo trong tế bào còn non giữ nước kém, sau thuần thục hệ keo già giữ nước yếu Do đó, khóm thu hoạch ở 107 ngày tổn thất khối lượng cao nhất và giảm dần ở các giai đoạn còn lại, có thể do khi khóm đã đạt được trạng thái thuần thục thì quả đã tích trữ đủ lượng dinh dưỡng cần thiết và kích thước có thể đạt tối đa

Phương trình biểu diễn tổn thất khối lượng theo thời gian tồn trữ của khóm thu hoạch

ở các thời gian tăng trưởng khác nhau được thể hiện ở hình 4.3

0 5 10 15 20 25 30

Hình 4.3 Tổn thất khối lượng (%) theo thời gian tồn trữ

Tổn thất khối lượng thay đổi theo thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng được thể hiện qua các phương trình (1), (2), (3) và (4)

R2 = 0,98

Trang 32

4.2.2 Thay đổi cấu trúc của các nhóm khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng

Cấu trúc của rau quả giảm dần trong quá trình tồn trữ Lực nén và lực cắt là hai yếu tố thể hiện cấu trúc của rau quả Hình 4.4 chỉ ra rằng cấu trúc của khóm giảm theo thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng

Ngày 0 Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6

Ngày 8 Ngày 10 Ngày 12

(A) Khóm 107 ngày

0 5 10 15 20

Ngày 0 Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6

Ngày 8 Ngày 10 Ngày 12

(C) Khóm 121 ngày

0 5 10 15 20

Trang 33

Cấu trúc của khóm giảm mạnh tại thời điểm thu hoạch 107 ngày và 114 ngày sau 12 ngày tồn trữ Khóm thu hoạch 107 ngày lực nén giảm từ 31,13 N đến 10,24 N và khóm thu hoạch 114 ngày lực nén từ 26,75 N đến 10,30 N Trong khi đối với khóm thu hoạch ở 121 ngày và 128 ngày cấu trúc giảm nhưng không đáng kể Dễ dàng nhận thấy khóm thu hoạch ở 121 ngày có giá trị lực nén ở ngày 0 là 13,34 N và 10,16 N ở ngày 12

Theo Jha et al (2005), sự giảm cấu trúc của quả có liên quan đến sự thay đổi các hợp

chất pectin và độ chín của thành tế bào Đối với Kader (1992) cũng đã nhận định rằng cấu trúc của quả phụ thuộc vào sự trương cấu trúc của tế bào và tỉ lệ nghịch với độ chín của quả Tế bào thực vật được bao bọc bởi lớp thành tế bào có cấu trúc vững chắc Lớp màng này được cấu tạo từ các hợp chất pectin, cellulose, hemicellulose, protein và lignin Cùng với màng tế bào, chất bán thấm, các màng không bào đóng vai trò duy trì áp suất thẩm thấu cho tế bào, cho phép sự qua lại của nước và ngăn cảng có chọn lọc sự chuyển động của một số chất hòa tan và các đại phân tử như protein và acid nucleic (Nguyễn Mạnh Khải, 2005)

Khi quả chín các biến đổi sinh hóa làm thay đổi cấu trúc của các hợp chất pectin,

cellulose và hemicellulose (Rosnah et al., 2009) Protopectin chuyển hóa thành pectin

hòa tan và từ pectin hòa tan bị thủy phân cuối cùng tạo thành các đường đơn dưới tác dụng của một hệ thống enzyme nội tại (protopectinase, pectinase và glucosidase) (Trần Minh Tâm, 2000) Bên canh đó hemicellulose và cellulose cũng bị thủy phân thành các dạng đường galactose, arabinose… Điều này làm cho thành tế bào không còn khả năng kháng lại áp suất thẩm thấu bên trong không bào, các liên kết giữa màng bên ngoài và bên trong tế bào cũng thay đổi, nước và các thành phần khác sẽ khuếch tán ra ngoài và làm các mô trong điều kiện mềm héo (Nguyễn Minh Thủy, 2010) Vị vậy cấu trúc của khóm giảm trong quá trình tồn trữ và đi kèm với sự tăng dần các chất hòa tan

Tóm lại, sự thay đổi cấu trúc của khóm là do sự thủy phân protopectin thành pectin hòa tan hoặc sự phá vỡ liên kết giữa pectin với các thành phần khác của thành tế bào Phương trình biểu diễn sự thay đổi cấu trúc của khóm thu hoạch tại các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ được thể hiện ở hình 4.5 với hệ số tương quan cao (R20,99) cho thấy rằng độ cứng của khóm biến đổi theo thời gian tồn trữ

Trang 34

Hình 4.5 Tương quan giữa lực cắt (N) của khóm thu hoạch ở các thời điểm (107, 114,

121 và 128 ngày) theo thời gian tồn trữ

Với kết quả này ta có thể sử dụng các phương trình để dự đoán sự thay đổi cấu trúc của khóm theo thời gian tồn trữ ở các giai đoạn tăng trưởng khác nhau

4.2.3 Sự thay đổi hàm lượng acid tổng số (%) các nhóm khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng

Hàm lượng acid tổng số giảm dần theo thời gian tồn trữ Hàm lượng acid của khóm giảm sau 12 ngày tồn trữ Hàm lượng acid của khóm thu hoạch tại thời điểm 121 ngày giảm nhiều nhất so với các thời điểm khác (từ 0,580% đến 0,324%, 12 ngày tồn trữ) Nếu so sánh trong cùng một nhóm (nhóm 1) với các giai đoạn khác thì độ chênh lệch của nó lớn hơn khoảng 1,17 lần so với khóm thu hoạch 107 (0,617-0,409%) và 114 ngày (0,648-0,429%) và khoảng 4,2 lần với khóm 128 ngày (0,429-0,368%) (hình

Trang 35

4.6) Hàm lượng acid cũng giảm dần theo thời điểm thu hoạch Tại 0 ngày tồn trữ hàm lượng acid ở 107 ngày là 0,608% trong khi ở thời điểm 128 ngày là 0,423% Nguyên nhân có thể là acid hữu cơ bị tiêu hao trong quá trình hô hấp, quá trình decarboxyl hóa, mặt khác nó cũng tham gia vào các phản ứng ester tạo hương thơm đặc trưng cho

khóm (Nguyễn Văn Thoa và ctv., 1996, Nguyễn Thị Bích Thủy, 2007, Nguyễn Minh

Hình 4.6 Thay đổi hàm lượng acid (%) của khóm thu hoạch ở các thời điểm (107, 114,

121 và 128 ngày) theo thời gian tồn trữ

Phương trình biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid theo thời gian tồn trữ được thể hiện ở hình 4.7

R2 = 0,98

Trang 36

Hình 4.7 Tương quan giữa hàm lượng acid (%) của khóm thu hoạch ở các thời điểm

[(A) 107, (B) 114, (C) 121 và (D) 128 ngày] theo thời gian tồn trữ

Với hệ số tương quan cao (R20,97), cho phép sử dụng các phương trình này để xác định hàm lượng acid của khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau theo thời gian tồn trữ

các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng

Trong quá trình chín của khóm, thành phần chính của chất khô hòa tan là hàm lượng đường hiện hữu Thông thường hàm lượng chất khô hòa tan tăng dần theo độ chín Tuy nhiên, khóm là quả thuộc nhóm hô hấp thường (non-climacteric) nên hàm lượng đường cao nhất tại thời điểm thu hoạch (Fernando và Silva, 2000)

Chất khô hòa tan thường tăng dần trong quá trình chín của quả Tuy nhiên sau thu hoạch hàm lượng chất khô hòa tan giảm dần theo thời gian tồn trữ (hình 4.8)

Trang 37

Khóm thu hoạch 107 ngày

Hình 4.8 Thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan ( o Brix) của các nhóm khóm thu hoạch ở

các thời điểm (107, 114, 121, và 128 ngày) sau thời gian tồn trữ

Kết quả khảo sát cho thấy, hàm lượng chất khô tăng dần theo thời điểm thu hoạch, giá trị độ Brix lớn nhất khi thu hoạch khóm ở 128 ngày và thấp nhất ở 107 ngày Tuy nhiên, chất khô hòa tan có xu hướng tăng lên trong những ngày đầu và sau đó giảm dần theo thời gian tồn trữ tiếp theo Cụ thể đối với khóm thu hoạch ở 107 ngày và 114 ngày độ brix tăng sau 6 ngày tồn trữ và sau đó giảm Bên cạnh khóm thu hoạch ở 121

và 128 ngày độ brix chỉ tăng sau 2 ngày tồn trữ và giảm đi ở các ngày tiếp theo, nhưng khóm ở 128 ngày có khuynh hướng giảm mạnh hơn (hình 4.8) Điều này có thể giải thích do khóm là loại quả có hô hấp thuộc nhóm non-climacteric Sau thu hoạch khóm không có sự tổng hợp thêm đường, hàm lượng tinh bột trong khóm hầu như không tồn tại trong quả Ở những ngày đầu tồn trữ, hàm lượng chất khô hòa tan tăng có thể do sự thủy phân hemicellulose tạo thành đường và protopectin chuyển hòa thành pectin hòa

Trang 38

tan, lượng các hợp chất này tạo thành phụ thuộc vào độ chín của khóm Hàm lượng đường và pectin hòa tan tăng khi độ chín tăng dần (Phạm Thị Ngọc Ánh, 2010) Do

đó, Khóm thu hoạch ở 121 bắt đầu giảm sau 4 ngày và khóm 128 ngày hàm lượng chất khô hòa tan chỉ tăng sau 2 ngày tồn trữ và sau đó giảm Đối với khóm 107 ngày

và 114 ngày với độ chín thấp hơn thì hàm lượng chất khô hòa tan tăng dài sau 6 ngày tồn trữ và giảm ở các ngày tiếp sau Chất khô hòa tan hiện hữu trong khóm không chỉ

có đường mà còn có acid hữu cơ, pectin hòa tan và các thành phần khác hòa tan trong nước quả (Holcroft và Kader, 1999) Sau thu hoạch hàm lượng các chất hòa tan giảm

do tham gia vào nguyên liệu cho quá trình hô hấp (acid, đường…) và một số khác bị phân hủy do quá trình chín và vi sinh vật

Phương trình biểu diễn sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan của khóm thu hoạch ở các thời điểm 107, 114, 121 và 128 ngày theo thời gian tồn trữ được thể hiện ở hình 4.9

8 9 10 11 12 13 14 15 16

Hình 4.9 Tương quan giữa hàm lượng chất khô hòa tan (Brix) theo thời gian tồn trữ

Các phương trình thể hiện hệ số tương quan khá cao (R20,94), có thể sử dụng các phương trình này để dự đoán sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan khóm theo thời gian tồn trữ

y = 0,005x3 – 0,136x2 + 0,815x + 9,57 (13)

R2 = 0,97

y = 0,007x3 – 0,193x2 + 1,023x + 11,487 (14)

R2 = 0,94

Trang 39

Cùng với sự biến đổi của chất khô hòa tan, hàm lượng đường tăng và sau đó giảm

theo thời gian tồn trữ hình 4.10

Khóm thu hoạch ở 107 ngày

Trang 40

khóm không phải do sự hình thành các chất pectin hòa tan hay các acid hữu cơ mà do

sự phân hủy hemicellulose và cellulose Bên cạnh lượng đường còn được tích lũy từ quá trình thủy phân pectin dưới tác dụng các enzyme nội tại (protopectinase, pectinesterase, polygalacturonase ) Đường tăng nhanh từ độ chín 1 (trái chín 25%) sang độ chín 3 (trái chín 75%), nhưng từ độ chín 3 sang độ chín 4 (trái chín 100%) thì lượng đường lại tăng chậm (Phạm Thị Ngọc Ánh, 2010)

Khóm sau thu hoạch thì hàm lượng đường giảm, quá trình này có thể liên quan đến sự thoái hóa đường do quá trình hô hấp Sự thoát hơi nước làm cho hoạt độ nước giảm, làm giảm độ hoạt động của các enzyme thủy phân Ban đầu có thể đường tạo ra từ quá trình tổng hợp trội hơn sự thoái hóa từ quá trình hô hấp vì sự thoát hơi nước chưa đáng kể và hoạt độ nước vẫn còn thích hợp cho các hoạt động của enzyme Sau thời gian tồn trữ lượng nước trong khóm giảm dần (Phạm Thị Ngọc Ánh, 2010) do tác động của hô hấp và môi trường tồn trữ Đường được tạo ra từ các quá trình thủy phân

do enzyme giảm dần đến một lúc nào đó sự tổng hợp phải nhường cho sự thoái hóa

Vì vậy hàm lượng đượng trong khóm giảm theo thời gian tồn trữ

4.2.6 Sự thay đổi các chỉ tiêu chất lượng theo màu sắc quả khóm thu hoạch ở các thời điểm khác nhau sau thời gian tồn trữ ở nhiệt độ phòng

Màu sắc là yếu tố quan trọng để đánh giá độ chín của khóm, với độ chín khác nhau khóm sẽ cho màu khác nhau Theo kết quả nghiên cứu của Phạm Thị Ngọc Ánh (2010) thì độ chín khóm có sự tương quan với các tính chất vật lý và thành phần hóa học bên trong Có nghĩa là với mổi độ chín của khóm sẽ chứa hàm lượng các chất hóa học khác nhau ( đường, vitamin, acid…) và tính chất vật lý cũng khác nhau (màu sắc, cấu trúc, độ nhớt…) Độ chín khóm càng tăng thì hàm lượng đường, pectin và chất rắn hòa tan càng tăng nhưng hàm lượng acid, cấu trúc và vitamin giảm dần Tuy nhiên, sau thu hoạch thì hàm lượng đường và chất rắn hòa tan giảm dần theo thời gian tồn trữ (bảng 4.4)

Định dạng
Số trang	90
Dung lượng	4,33 MB