nghiên cứu ứng dụng 1 – methylcyclopropene trong bảo quản rau mùi ở điều kiện thường

Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian xử lý 1- MCP đến chất lượng và tuổi thọ của rau mùi bảo quản ở điều kiện thường.. 42 Bảng 4.5 Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng cảm q

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN HUY KHOA

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG 1 – METHYLCYCLOPROPENE TRONG BẢO QUẢN RAU MÙI Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2015

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN HUY KHOA

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG 1 – METHYLCYCLOPROPENE TRONG

BẢO QUẢN RAU MÙI Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

MÃ SỐ: 60.54.01.04

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS VŨ THỊ KIM OANH

HÀ NỘI, 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng trong bất kỳ một nghiên cứu nào

Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm

ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều đã được ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 18 tháng 11 năm 2015

Tác giả

Nguyễn Huy Khoa

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp này, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của thày cô, bạn bè và người thân

Trước tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Vũ Thị Kim Oanh -

Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch - Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn này

Đồng thời tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc của mình tới các thày cô trong bộ môn Công nghệ sau thu hoạch và thày cô khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày18 tháng 11 năm 2015

Tác giả

Nguyễn Huy Khoa

MỤC LỤC

Lời cảm ơn iii

Mục lục iv

Danh mục các chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục hình, đồ thị viii

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu 2

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về rau mùi 3

2.1.1 Nguồn gốc, đặc điểm, phân loại rau mùi 3

2.1.2 Thời vụ của cây rau mùi 4

2.1.3 Giá trị sử dụng 4

2.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau mùi trong nước và trên thế giới 6

2.2 Các biến đổi của rau mùi sau khi thu hoạch 7

2.2.1 Những tổn thương cơ học 7

2.2.2 Những biến đổi sinh lý 7

2.2.3 Những biến đổi hóa sinh 8

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng rau mùi sau thu hoạch 9

2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ bảo quản của rau quả tươi 10

2.5 Tổng quan về 1-Methylcyclopropene 13

2.5.1 Giới thiệu chung về 1-MCP 13

2.5.2 Cơ chế tác động của 1- MCP 14

2.5.3 Giá trị thương mại của 1 – MCP 16

2.5.4 Tình hình nghiên cứu và sử dụng 1- MCP trong bảo quản rau 16

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

3.1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 19

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 19

3.1.2 Vật liệu nghiên cứu 19

3.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 19

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

4.1 Xác định độ già thu hái rau mùi 31

4.1.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu rau mùi 31

4.1.2 Ảnh hưởng của độ già thu hái đến sự biến đổi chất lượng của rau mùi được bảo quản bằng 1-MCP ở điều kiện thường 32

4.2 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian xử lý 1- MCP đến chất lượng và tuổi thọ của rau mùi bảo quản ở điều kiện thường 41

4.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến chất lượng và tuổi thọ của rau mùi ở điều kiện thường 41

4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng và tuổi thọ của rau mùi ở điều kiện thường 46

4.2.3 Ảnh hưởng của đa yếu tố nồng độ và thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng và tuổi thọ rau mùi 50

4.3 Xác định bao bì phù hợp cho rau mùi bảo quản bằng 1-MCP 58

4.3.1 Ảnh hưởng của bao gói đến chất lượng cảm quan của rau mùi trong quá trình bảo quản 58

4.3.2 Ảnh hưởng của bao gói đến tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của rau mùi trong quá trình bảo quản 59

4.3.3 Ảnh hưởng của bao gói đến tỷ lệ vàng hỏng của rau mùi trong thời gian bảo quản bằng 1- MCP ở điều kiện thường 60

4.3.4 Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng chlorophyll của rau mùi trong quá trình bảo quản bằng 1- MCP ở điều kiện thường 60

4.3.5 Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng vitamin C của rau mùi trong quá trình bảo quản bằng 1- MCP ở điều kiện thường 62

4.4 Quy trình bảo quản rau mùi tươi ứng dụng xử lý 1-MCP 64

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 67

5.1 Kết luận 67

5.2 Đề nghị 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

PHỤ LỤC 70

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Giá trị dinh dưỡng của rau mùi (cho 100g phần ăn được) 5

Bảng 4.1 Đặc tính lý hóa của rau mùi 31

Bảng 4.2 Sự biến đổi chất lượng cảm quan của rau Mùi trong thời gian bảo quản 32

Bảng 4.3 Tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên (%) của rau Mùi ở 3 độ già trong quá trình bảo quản 33

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1- MCP đến chất lượng cảm quan của Rau mùi trong bảo quản 42

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng cảm quan của rau mùi trong quá trình bảo quản 47

Bảng 4.6 Mức và khoảng biến thiên của các thông số 51

Bảng 4.7 Kết quả xác định mô hình toán nồng độ và thời gian xử lý 1-MCP với tỷ lệ vàng hỏng đối với rau mùi sau 4 ngày bảo quản 51

Bảng 4.8 Tiêu chuẩn Student 52

Bảng 4.9 Độ tương thích của mô hình toán theo chuẩn Fisher 53

Bảng 4.10 Hệ số chính tắc 53

Bảng 4.11 Tâm của mặt quy hoạch 53

Bảng 4.12 Sự biến đổi chất lượng cảm quan của rau mùi trong quá trình bảo quản 58

DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ

Hình 2.2 Con đường hình thành ethylene trong thực vật 12 Hình 2.2 Cấu trúc của 1-MCP 14 Hình 2.3 Cơ chế tác động 1-MCP 15

Đồ thị 4.1 Ảnh hưởng của độ già thu hái đến tỷ lệ vànghỏng rau mùi trong quá

trình bảo quản 34

Đồ thị 4.2 Sự biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan của rau mùi trong quá trình

bảo quản 36

Đồ thị 4.3 Sự biến đổi hàm lượng axit tổng số của rau mùi trong quá trình bảo quản 37

Đồ thị 4.4 Sự biến đổi hàm lượng vitamin C của rau mùi trong quá trình bảo quản 39

Đồ thị 4.5 Sự biến đổi hàm lượng chlorophyl của rau mùi trong quá trình bảo

quản 40

Đồ thị 4.6 Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng của rau

mùi trong quá trình bảo quản 43

Đồ thị 4.7 Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng chlorophyll

trong quá trình bảo quản rau mùi 44

Đồ thị 4.8 Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng vitamin C

trong quá trình bảo quản rau mùi 45

Đồ thị 4.9 Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng của rau

mùi trong quá trình bảo quản 47

Đồ thị 4.10 Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng chlorophyll

trong quá trình bảo quản rau mùi 48

Đồ thị 4.11 Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng vitamin C

trong quá trình bảo quản rau mùi 49

Đồ thị 4.12 Diễn biến cường độ hô hấp của rau mùi trong quá trình bảo quản 55

Đồ thị 4.13 Diễn biến sự sản sinh ethylene của rau mùi trong quá trình bảo quản 56

Đồ thị 4.14 Ảnh hưởng của bao gói đến tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của rau

mùi trong quá trình bảo quản bằng 1- MCP ở điều kiện thường 60

Đồ thị 4.15 Ảnh hưởng của bao gói đến tỷ lệ vàng hỏng của rau mùi trong quá

trình bảo quản bằng 1- MCP ở điều kiện thường 61

Đồ thị 4.16 Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng chlorophyll của rau mùi

trong quá trình bảo quản bằng 1- MCP ở điều kiện thường 62

Đồ thị 4.17 Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng vitamin C của rau mùi trong

quá trình bảo quản bằng 1- MCP ở điều kiện thường 63

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Rau mùi hay còn gọi là Ngò rí là một trong những loại rau gia vị được trồng rộng rãi và sử dụng phổ biến ở nước ta Rau mùi được dùng để ăn sống hay bổ sung vào các món ăn để tăng thêm hương vị cho món ăn hoặc trang trí lên các món ăn cho đẹp, thêm hấp dẫn các món ăn Ngoài ra, tinh dầu của rau mùi còn được dùng làm hương liệu trong ngành dược phẩm Trong y học, rau mùi được coi là loại lương dược, trị được nhiều chứng bệnh như sởi, mề đay, hạ sốt, long đờm, giảm cholesterol, trị tiêu chảy, chống đầy hơi, cải thiện tình trạng thiếu máu, kích thích tiêu hóa, tăng cường hệ

miễn dịch…(Đỗ Tất Lợi, 1981)

Mùi có nguồn gốc bản địa từ Tây Nam Á về phía tây đến tận Châu Phi, là một trong những loài cây được trồng từ lâu đời nhất trên thế giới Hiện nay được trồng phổ biến ở Ấn Độ, Việt Nam, nhiều nước ở Trung Á và ven địa Trung Hải (Võ Văn Chi và Trần Hợp, 1999)

Ở Việt Nam rau mùi cũng được trồng phổ biến để làm rau gia vị và làm thuốc (Lê Trần Đức, 1997)… Tuy nhiên, rau mùi là loại rau rất khó bảo quản vì hàm lượng nước trong rau tương đối cao (85-90%) là điều kiện tốt cho vi sinh vật phát triển gây hư hỏng rau Mặt khác, thành phần dinh dưỡng của rau phong phú, chứa nhiều vitamin, muối khoáng, sau khi thu hoạch sự hô hấp của rau mùi tiếp tục diễn ra trong quá trình bảo quản là sự biến đổi các quá trình sinh lý, sinh hóa và thủy phân, điển hình là quá trình hô hấp cùng với sự sản sinh ethylen làm chất lượng của rau giảm nhanh chóng

Sau khi thu hoạch, quá trình hô hấp duy trì sự sống ở rau mùi vẫn tiếp tục diễn ra mạnh, cùng với đó là sự sinh tổng hợp ethylene Sự hình thành chất khí này kích thích

sự già hóa, làm vàng lá ở hoa và rau, gây úa và rụng lá Đây cũng là trở ngại chính cho việc bảo quản rau mùi sau khi thu hoạch Ngoài ra, ethylene còn làm tăng cường độ hô hấp, làm giảm lượng chất khô dự trữ trong rau, kích thích sự xuất hiện của các vi sinh vật gây thối hỏng, làm giảm giá trị thương phẩm của sản phẩm Với các thiệt hại mà ethylene gây ra cho nông sản nói chung và rau mùi nói riêng thì việc hạn chế sự có mặt của ethylene trong quá trình bảo quản là rất cần thiết

Sử dụng 1-Methylcyclopropene (1-MCP) trong bảo quản có tác dụng ức chế tác

động của ethylene, duy trì sự tươi mát của rau, hoa cắt và làm chậm quá trình chín của quả Việc ứng dụng 1-MCPtrong bảo quản rau quả đã mở ra một bước tiến mới trong công nghệ bảo quản Đây là một chất khí không màu, không mùi, không độc, không gây ảnh hưởng đến môi trường và không để lại tồn dư trong sản phẩm Ngoài ra còn dễ sử dụng, hiệu quả kinh tế cao, giá thành hợp lý, có thể tiến hành trên quy mô công nghiệp Xử lý 1-MCP đối với các loại rau có màu xanh lá cây có tác dụng ngăn chặn sự vàng hóavà sử dụng trong bảo quản táo, kiwi, cà chua, chuối, mận… đã thu được một số kết quả khả quan hơn

Bên cạnh việc sử dụng 1-MCP ở nồng độ thích hợp trong bảo quản nông sản, thì việc lựa chọn độ già thu hái thích hợp, và bao gói phù hợp sẽ làm giảm tổn thất sau thu hoạch ở mức thấp nhất, tăng hiệu quả giá trị kinh tế sau bảo quản cho rau quả Do vậy việc nghiên cứu xử lý 1-MCP trên rau mùi với độ già thu hái để bảo quản phù hợp, kết hợp với bao gói để hạn chế những tác động xấu của ethylene nhằm duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản là rất cần thiết

Xuất phát từ tình hình thực tế, được sự đồng ý của Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch, khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng

dẫn của TS Vũ Thị Kim Oanh, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng 1 –

Methylcyclopropene trong bảo quản rau Mùi ở điều kiện thường”

1.2.Mục đích và yêu cầu

1.2.1 Mục đích

Nghiên cứu, đề xuất được quy trình công nghệ bảo quản rau Mùi tươi có sử dụng 1-MCP trong điều kiện thường, nhằm duy trì chất lượng và kéo dài tuổi thọ bảo quản của rau Mùi

- Xác định loại bao gói phù hợp cho rau Mùi có sử dụng 1-MCP xử lý với thời gian và nồng độ tối ưu trong điều kiện thường

- Đề xuất quy trình bảo quản rau Mùi tươi có sử dụng 1-MCP trong điều kiện thường

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về rau mùi

2.1.1 Nguồn gốc, đặc điểm, phân loại rau mùi

2.1.1.1 Nguồn gốc và sự phân bố của cây rau mùi

Rau mùi có tên khoa học là Coriandrum sativum L., là loại cây thân thảo, lá

mềm thuộc họ hoa tán Mọc hoang ở Địa Trung Hải và Tây Á, là một loại cây được trồng từ lâu đời nhất trên thế giới, trồng phổ biến tại vùng ôn đới và bán nhiệt đới (Nguyễn Mạnh Khải, 2007)

Ở nước ta, rau mùi được trồng khắp nơi để làm gia vị và làm thuốc tập trung nhiều ở các tỉnh miền nam và một số tỉnh ở miền bắc như Hưng Yên, Bắc Ninh (Tạ Thị Thu Cúc, 2007)

Mùi là cây ưa ẩm và ưa sáng, nhiệt độ thích hợp cho mùi sinh trưởng và phát

vậy ở nước ta mùi được trồng tốt nhất trong vụ Đông-Xuân (từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau) Ngoài ra, ở các tỉnh phía Nam nước ta và một số nước Đông Nam Á khác, mùi thích nghi với nhiệt đới điển hình, vì thế mùi có thể trồng được ở mùa khô, khi

lụi Năng lực nảy mầm của trái giảm dần theo thời gian (Mai Thị Phương Anh, 1997)

2.1.1.2 Đặc điểm thực vật học cây rau mùi

Cây rau mùi thân nhẵn, lá bóng, màu lục tươi, lá cây mọc thẳng từ gốc bằng một cuống dài, cuống hình ống, rỗng ruột Lá ở gốc có cuống dài, có 1 đến 3 lá chét, lá chét hình hơi tròn, xẻ thành 3 thùy có khía răng to và tròn, những lá phía trên có lá chét chia thành những hình sợi nhỏ và nhọn (Võ Văn Chi, 2005)

Cụm hoa tán kép gồm 3-8 tia không có bao chung và các tán đơn mang 3 hay 5

lá bắc hình sợi, hoa thường có màu trắng ít khi màu hồng Quả mùi hình cầu, màu vàng rơm hay nâu sáng (Võ Văn Chi, 2005)

2.1.1.3 Phân loại rau mùi

Rau mùi không có nhiều giống, dựa vào hình dáng của cây mà chia ra hai nhóm chính:

* Nhóm rau mùi Chỉ: thân nhỏ, màu xanh nhạt, lá nhỏ, có hương rất thơm

- Giống có thời gian sinh trưởng 80 – 90 ngày, cây nhỏ, nhảy chồi kém, ra hoa sớm 35 ngày sau khi gieo, năng suất thấp nhưng rất thơm

- Giống có thời gian sinh trưởng 100 – 110 ngày (rau mùi Bạc Liêu), cây nhỏ,

lá nhỏ, ra hoa trễ hơn (45 NSG), năng suất cao hơn, vẫn giữ được mùi thơm

* Nhóm rau mùi Bụi: Thân lớn, màu hơi tím, lá lớn, chậm ra hoa hơn rau mùi Chỉ Thường là những giống nhập nội, năng suất cao, nhưng không được ưa chuộng ở thị trường Việt Nam (Võ Văn Chi, 2005)

2.1.2 Thời vụ của cây rau mùi

Rau mùi sinh trưởng phát triển nhanh và có thể thu hoạch sau khi trồng 1 tháng

ở điều kiện khí hậu ẩm, ưa sáng Cây có thể trồng quanh năm ở các vùng nhiệt đới, có thể trồng được ở mùa khô (Mai Thị Phương Anh, 1997) Nhưng chủ yếu trồng được vào 2 vụ là Đông Xuân và Hè Thu

2.1.3 Giá trị sử dụng

- Giá trị dinh dưỡng

Trong rau mùi có chứa nhiều loại vitamin và muối khoáng như carotene, thiamin, riboflavin, niacin, vitamin C, canxi, photpho, sắt (Võ Văn Chi, 2005)

Rau mùi được sử dụng trong các bữa ăn hàng ngày ở dạng ăn sống kèm với các loại rau sống khác hoặc sử dụng làm trang trí cho các món ăn thêm màu sắc, hấp dẫn, lôi cuốn bởi những hương vị đặc trưng trong tinh dầu thơm của nó, tạo cảm giác ngon hơn, kích thích hệ thống tiêu hóa

Ngoài ra, nó còn được làm gia vị nêm cho các món canh , súp, các loại nước sốt, món xào…

Uống dịch ép rau mùi giúp bổ xung cho cơ thể một lượng lớn các vitamin như

A, C, B1, B2 và chất sắt (Lê Trần Đức,1997)

Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng của rau mùi (cho 100g phần ăn được)

Chỉ tiêu Hàm lượng Chỉ tiêu Hàm lượng

- Trong rau mùi có một số axit như axit linoleic, axit oleic, axit palmitic, axit stearic và axit ascorbic giúp giảm cholesterol trong máu và giảm hiện tượng xơ vữa

- Một số thành phần của tinh dầu rau mùi như borneol và linalool giúp tiêu hóa

- Rau mùi có nhiều chất chống oxy hóa, vitamin A, vitamin C và các khoáng chất như phốt pho nên có thể ngăn chặn lão hóa da vùng mắt, thoái hóa điểm vàng [21]

- Các loại tinh dầu trong rau mùi có tác dụng chống vi khuẩn, chống oxy hóa, chống nhiễm trùng và khử độc Sự hiện diện của vitamin C và sắt trong rau mùi cũng

- Acid linoleic và một số thành phần có trong tinh dầu của rau mùi giúp phòng

Ngoài các lợi ích trên thì tinh dầu của rau mùi là hương liệu quý trong ngành dược Quả rau mùi chứa 0,2 – 1 % tinh dầu, mà thành phần chính là linalool (65 – 70%), geraniol, pinen, cineol và terpinen Cất tinh dầu mùi để chế biến nước hoa, nước

2.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau mùi trong nước và trên thế giới

2.1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau mùi trên thế giới

Các nước sản xuất rau mùi lớn là Ấn Độ, Ma- rốc, Ca-na-da, Romania, Nga, Ukraine, ngoài ra một số nước khác như Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Ai Cập, Trung Quốc Argentina, Mexico

Các nước xuất khẩu rau mùi lớn là Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kỳ, Ai Cập, Romania, Iran, Maroc, Trung Quốc Các nước nhập khẩu rau mùi chủ yếu là Tây Á, Đông Nam Á,

et al.2001)

Lượng rau mùi thương mại toàn cầu ước tính là gần 100 000 tấn mỗi năm

Ấn Độ là nước tiêu dùng lớn nhất đồng thời cũng là nước sản xuất và xuất khẩu lớn nhất, tổng diện tích trồng gần 400 000 ha, năm 2008 Ấn Độ đã xuất khẩu 30 200

2.1.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau mùi ở Việt Nam

Với đặc điểm khí hậu đa dạng, miền Bắc có đầy đủ bốn mùa xuân hạ thu đông, miền Nam chỉ có hai mùa là mùa mưa và mùa khô, các sản phẩm rau của Việt Nam rất

đa dạng, từ các loại rau nhiệt đới như rau muống, rau ngót, rau cải đến các loại rau xứ lạnh như xu hào, cải bắp, cà rốt…Theo số liệu của Tổng cục thống kê, diện tích trồng rau cả nước đến năm 2005 là 644 nghìn ha, năng suất đạt 150 tạ/ha và sản lượng trên 9,5 triệu tấn Năm 2012, cả nước có tổng diện tích canh tác rau khoảng 780.100 ha, sản lượng đạt 13 triệu tấn rau các loại, trung bình mỗi người dân có 150kg rau/năm Tuy nhiên, tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở Việt Nam vẫn ở quy mô nhỏ lẻ, thủ công trong thu hoạch, chế biến, tiêu thụ Tiêu thụ rau ở trong nước qua hợp đồng là rất

ít, hầu hết là người sản xuất tự tiêu thụ sản phẩm của mình

Ở nước ta, rau mùi là một loại cây gia vị phổ biến, được trồng trong nhiều vườn gia đình phục vụ cho bữa ăn thường ngày Ngoài lượng rau mùi được sử dụng trong

nước thì hàng năm có hàng trăm tấn rau mùi được xuất khẩu ra nước ngoài, chủ yếu xuất khẩu sang Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Canada Năm 2009, kim ngạch xuất khẩu rau mùi đạt 9,7 nghìn USD (Tổng công ty rau quả Việt Nam, 2010)

2.2 Các biến đổi của rau mùi sau khi thu hoạch

Rau mùi sau khi thu hoạch luôn có những biến đổi về mặt sinh lý, sinh hóa Các biến đổi này xảy ra có liên quan chặt chẽ với nhau và phụ thuộc vào đặc điểm của rau như: Giống, độ già thu hoạch, điệu kiện trồng và chăm sóc,…

Các biến đồi này là không có lợi trong bảo quản, làm giảm khối lượng, chất dinh dưỡng của rau, làm rau nhanh hư hỏng (Đỗ Tất Lợi, 1981)

2.2.1 Những tổn thương cơ học

Trong quá trình thu hái và vận chuyển rau mùi có thể có những va đập gây tổn thương, dập nát rau dẫn đến tăng sự mất nước, tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập, kích

học sẽ kéo dài chất lượng và tuổi thọ của rau (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000)

2.2.2 Những biến đổi sinh lý

- Sự thoát hơi nước

Sự thoát hơi nước của rau quả sau thu hoạch là hoạt động sinh lý bình thường nhưng không có lợi, làm giảm khối lượng tự nhiên, ảnh hưởng đến trạng thái và giá trị dinh dưỡng Lượng nước giảm nhiều sẽ dẫn đến hiện tượng rau bị héo, mất giá trị thương phẩm sự bay hơi nước của rau mùi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, độ

âm, nhiệt độ môi trường bảo quản…(Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000)

- Sự giảm khối lượng tự nhiên

Sự giảm khối lượng tự nhiên của rau do sự thoát hơi nước và tiêu tốn các chất hữu cơ trong hô hấp Đây là hiện tượng sinh lý bình thường không thể tránh khỏi Khối lượng rau giảm đi trong thời gian bảo quản phụ thuộc vào các yếu tố như : giống,

độ già thu hoạch, điều kiện bảo quản…(Phạm Thị Thúy, 2006)

- Sự sinh nhiệt

Nhiệt sinh ra trong quá trình bảo quản rau là do hô hấp Nhiệt độ càng cao thì sự sinh nhiệt càng lớn, 1/3 lượng nhiệt sinh ra dùng vào quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, 2/3 nhiệt lượng còn lại thải ra môi trường xung quanh kích thích rau hô hấp mạnh,

hoạt động sinh lý tăng nhanh, độ ẩm tăng Đây chính là môi trường thuận lợi cho vi khuẩn

và nấm mốc phát triển làm rau hư hỏng nhanh chóng (Phạm Thị Thúy, 2006)

- Quá trình hô hấp

Sau khi thu hoạch, bản thân rau mùi vẫn diễn ra quá trình hô hấp Bản chất hóa học của quá trình hô hấp là quá trình oxy hóa chậm các chất hữu cơ phức tạp Dưới tác dụng của enzym các chất này phân hủy thành chất đơn giản và giải phóng năng lượng để duy trì

sự sống Hầu hết các chất đề có thể tham gia vào quá trình hô hấp (trừ protein), nhưng chủ

- Sự sản sinh ethylene

Ethylene là một hoocmon thực vật liên quan đến sự chín và sự già hóa, thúc đẩy quá trình chín của nhiều loại rau quả và quá trình vàng lá ở hoa và rau Trong quá trình bảo quản rau mùi, ethylene được sinh ra thúc đẩy nhanh quá trình già hóa của rau mùi Chỉ hàm lượng nhỏ khí Ethylene sản sinh trong suốt quá trình bảo quản sẽ làm cho rau mùi bị hư hỏng nhanh hơn Ethylene làm tăng cường độ hô hấp do đó làm hao hụt khối lượng tự nhiên lớn, kích thích sự xuất hiện và gây hại của vi sinh vật gây thối hỏng rau Vì vậy trong quá trình bảo quản chúng ta phải khống chế sự tổng hợp ethylene để làm chậm quá trình già hóa và kéo dài thời gian bảo quản (Lê Trần Đức, 1997)

2.2.3 Những biến đổi hóa sinh

Trong quá trình bảo quản, hầu hết các thành phần hóa học của rau đều bị biến đổi do tham gia vào quá trình hô hấp hoặc do hoạt động của enzyme (Hà Văn Thuyết

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng rau mùi sau thu hoạch

*Ảnh hưởng của độ già thu hái đến chất lượng bảo quản rau mùi

Với đặc điểm ăn tươi của rau mùi thì độ già thu hái là một trong những yếu tố ảnh hưởng tới thời gian bảo quản và chất lượng của rau mùi Nếu chúng ta thu hoạch quá non sẽ không đảm bảo được chất lượng và các tế bào yếu ớt, dễ dập nát, nên rất khó bảo quản, còn nếu chúng ta thu hoạch quá già thì chất lượng dinh dưỡng mà rau mùi mang lại sẽ thấp và cho hiệu quả kinh tế thấp Vì thế chúng ta phải thu hái rau mùi ở độ già thích hợp để kéo dài tuổi thọ và đảm bảo được chất lượng trong quá trình bảo quản (Nguyễn Mạnh Khải, 2007)

*Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí

Là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng và thời gian bảo quản rau Ở một giới hạn nhất định, nhiệt độ càng cao thì hô hấp càng mạnh, tốc độ phản ứng sinh hóa xảy

ra trong rau càng nhanh Vì vậy để kéo dài thời gian bảo quản và duy trì chất lượng rau

chúng ta nên bảo quản ở nhiệt độ thấp thích hợp (Nguyễn Mạnh Khải, 2007)

*Độ ẩm tương đối của không khí

Là yếu tố ảnh hưởng tới thời gian bảo quản và chất lượng của rau Độ ẩm tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định tốc độ bay hơi của rau mùi

Độ ẩm môi trường càng thấp thì cường độ hô hấp và tốc độ bay hơi nước càng cao Làm giảm khối lượng tưn nhiên của rau mùi và làm héo rau mùi Sự mất nước quá nhiều làm cho các hoạt động của tế bào bị rối loạn, làm giảm khả năng tự đề kháng bệnh lý từ đó dẫn đến rau mùi nhanh hỏng Mặt khác độ ẩm càng cao thì là điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển và gây hại Vì vậy chúng ta nên bảo quản ở độ ẩm thích hợp để tránh ảnh hưởng đến chất lượng và thời gian bảo quản (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000)

*Thành phần của khí quyển tồn trữ

Thành phần của khí quyển tồn trữ ảnh hưởng quan trọng đến đặc tính sinh lý hóa và cường độ hô hấp, tức ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của rau Giữ rau

khác nhau như: kìm hãm sự tổng hợp ethylene, kìm hãm sự phân hủy pectin

Khí oxi giúp duy trì sự sống Để bảo quản được lâu cần đảm bảo sự sống tối thiểu,

có nghĩa là cần phải có một lượng oxi để duy trì quá trình hô hấp một cách tối tiểu

Tăng hàm lượng khí Nitơ cũng là biện pháp để kéo dài thời gian bảo quản Nitơ cao ức chế cường độ hô hấp, chiếm chỗ đẩy oxi ra ngoài

2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ bảo quản của rau quả tươi

* Nhiệt độ bảo quản

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng quyết định tới thời gian bảo quản rau quả tươi sau thu hoạch vì nó làm ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ hô hấp Nhiệt độ càng cao thì tốc độ của các phản ứng hóa sinh trong rau xảy ra càng nhanh và nó được thể hiện qua cường độ hô hấp Tuy nhiên sự phụ thuộc tỷ lệ thuận đó chỉ đến giới hạn nhất định, cụ thể vượt quá 25oC thì cường độ hô hấp chẳng những không tăng mà còn có chiều hướng giảm Như vậy, muốn cường độ hô hấp giảm, tức muốn ức chế các hoạt động sống của rau thì cần bảo quản rau ở nhiệt độ thích hợp (Nguyễn Thị Thu Hiền, 2008)

* Độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định tốc độ bay hơi nước của rau quả Độ ẩm của môi trường càng thấp, cường độ bay hơi nước càng cao làm khối lượng tự nhiên của rau quả giảm đi đáng kể, hơn nữa còn bị héo và giảm chất lượng Độ ẩm tương đối của không khí cao thì tốc độ thoát hơi nước và cường độ hô hấp giảm, nhưng ngược lại tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật hoạt động và phát triển Vì thế trong quá trình bảo quản rau tươi, người ta phải chọn độ ẩm và nhiệt

độ thích hợp (Nguyễn Thị Thu Hiền, 2008)

* Thành phần không khí của môi trường bảo quản

lại là các khí khác Thành phần không khí của môi trường quyết định trực tiếp tới phản

nhiệt độ khoảng 12oC thì CO2 có khả năng hạn chế cường độ hô hấp hiếu khí, khi

có thể ức chế hoạt động của một số nấm mốc, khả năng này được tăng lên khi kết hợp với bảo quản ở nhiệt độ thấp (Nguyễn Thị Thu Hiền, 2008)

* Sự làm thông gió thoáng khi môi trường bảo quản

Sự thông gió và thoáng khí có ảnh hưởng đến chất lượng của rau trong quá trình bảo quản Thông khí là tạo điều kiện chuyển động của không khí xung quanh khối rau tồn trữ Vì vậy, thông gió là việc làm cần thiết để thay đổi nhiệt độ, độ ẩm và thành phần khí trong kho bảo quản (Nguyễn Thị Thu Hiền, 2008)

* Ánh sáng

Ánh sáng có tác dụng nhạy cảm đến độ hoạt động của hệ thống enzyme, tác động đẩy mạnh hô hấp và các quá trình trao đổi chất, vì vậy quá trong quá trình bảo quản cần hạn chế tối đa sự tiếp xúc trực tiếp giữa nông sản bảo quản và ánh sáng mặt trời

* Bao bì

Bao bì có tác dụng rất lớn trong bảo quản rau quả, giúp ngăn cản sự thoát hơi nước

và sự xâm nhập của vi sinh vật làm cho rau quả tươi và bảo quản được lâu hơn Tùy từng loại bao bì còn giúp duy trì nồng độ các khí ở mức phù hợp cho từng loại rau quả Tuy nhiên với loại bao bì không phù hợp sẽ có thể làm cho rau quả nhanh chóng bị hư hỏng, ví

dụ trong trường hợp bao bì quá dày làm cho hơi nước không thoát ra ngoài, là điều kiện lý tưởng để vi sinh vật hoạt động hoặc dùy trì nồng độ các khí không phù hợp, gây ra sự hô hấp yếm khí không có lợi cho rau quả Vì thế việc lựa chọn loại bao bì phù hợp cho bao gói là hết sức cần thiết (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000)

Các loại bao bì chất dẻo thường dùng rộng rãi trong bảo quản rau quả là màng Polypropylen (PP), Polyethylene (PE), trong đó bao gồm: LDPE, MDPE và HDPE) Tùy vào đặc điểm của từng loại rau quả bảo quản mà chọn loại bao bì phù hợp Bao bì LDPE được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay vì có giá thành trên một diện tích thấp nhất trong tất

cả các loại màng làm bao bì Nó có nhiều ưu điểm như mềm, khả năng đàn hồi tốt, rất dễ kéo căng, có độ trong tương đối tốt, khả năng ngăn ẩm tốt (Nguyễn Mạnh Khải)

rau…Sự tạo thành Ethylnene trong quá trình bảo quản là yếu tố bất lợi, làm giảm tối tuổi thọ bảo quản ngay cả khi ở nhiệt độ an toàn Ethylene có hoạt tính sinh học ở Nồng độ rất thấp (0,05 ppm) Sự nhạy cảm ethylene tùy theo mỗi loại rau quả, rau tiếp xúc ethylenen tăng đô già hóa, tăng cường độ hô hấp Trong quá trình bảo quản khống chế sản sinh ethylenen để làm chậm quá trình chín kéo dài thời gian bảo quản (Lê Trần Đức, 1997)

Hình 2.1: Con đường hình thành ethylene trong thực vật

Từ SAM chuyển hóa theo 2 con đường khác nhau: một phần tổ hợp lại acid amin MET để tiếp tục quá trình sinh tổng hợp trong rau, một phần chuyển hóa thành 1

– aminocyclopropane 1 – cacboxylic acid (ACC) nhờ tác dụng xúc tác của enzyme ACC – synthetase Khi rau còn xanh, con đường hình thành trở lại MET xảy ra mạnh

và sự hình thành ACC là yếu hơn Quá trình này sẽ diễn ra ngược lại khi lá rau dần chuyển sang màu vàng Từ ACC chuyển hóa thành ethylene nhờ tác dụng xúc tác của

Vì vậy, trong quá trình bảo rau cần có biện pháp ức chế hoạt động của enzyme ACC – sylthetase nhằm hạn chế sự hình thành ACC Do đó hàm lượng ethylene tạo thành thấp và kéo dài thời gian bảo quản rau

* Nguồn gốc hình thành ethylene

Ethylene có thể được hình thành từ các nguồn gốc sau:

Ethylene được hình thành do hoạt động sinh lý của rau quả, trong quá trình bảo quản đặc biệt ở giai đoạn chín

Hàm lượng ethylene được sinh ra phụ thuộc vào nhiều đặc điểm sinh lí của các loại rau quả Các loại quả hô hấp bột phát trong quá trình chín sản sinh ra nhiều ethylene hơn những quả không có hô hấp bột phát

Ethylene được hình thành do hoạt động của vi khuẩn như Streptomyces, Pseudomonas, Solanacerum…sinh ra rất nhiều ethylene và sự sản sinh này phụ thuộc vào tốc độ, cường độ hô hấp của chúng

Các loại nấm cũng có thể sản sinh ra ethylene Ở nấm trong số 238 loài nghiên cứu tới 20% loài sản sinh ethylene Ở các loài khác nhau tốc độ sự sản sinh ethylene là khác nhau Tốc độ sản sinh ethylene cũng phụ thuộc vào thành phần môi trường dinh dưỡng (Quách Đĩnh và cs.,1996)

2.5 Tổng quan về 1-Methylcyclopropene

2.5.1 Giới thiệu chung về 1-MCP

1-MCP được Sisler và cộng sự tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1996, là một loại

với ethylene vì thế nó được sử dụng làm chậm quá trình chín, sự già hóa của rau quả, giữ được độ cứng, màu sắc tự nhiên cho rau quả tươi, kéo dài thời gian bảo quản (Arthur and

Michael, 2001)

với các thụ thể của nó Các loại thực vật vẫn có thể sản xuất ethylene nhưng không có bất kì đáp ứng nào với ethylene Trong các phản ứng bình thường của thực vật, ethylene gắn liền với các phần tử thụ thể và xuất hiện đáp ứng Ethylene gắn với thụ thể giống như chìa khóa kết hợp với khóa, với ethylene là “chìa” và các thụ thể là “ khóa” Khi ethylene gắn với thụ thể nó giống như chiếc “khóa” quay vòng và cánh cửa

mở ra Khí 1-MCP cũng có khả năng gắn với thụ thể như ethylene Nó hoạt động như một chiếc “chìa” đi vào bên trong khóa nhưng lại không có khả năng quay chiếc

“khóa” và mở cửa Khi chiếc “chìa” 1-MCP đi vào bên trong “khóa” thì không có khả năng quay vòng và mở cửa như chiếc “chìa” ethylene Trong trường hợp này 1-MCP

hoạt động như một chất cạnh tranh với ethylene trong thực vật (Amanda et al.,2002)

1-MCP có cấu trúc liên quan đến hormone tự nhiên của thực vật - ethylene và nó được thương mại hóa để làm chậm quá trình chín của trái cây và để giúp duy trì độ tươi của hoa cắt cành, rau, củ, quả Với cấu trúc phân tử giống với ethylene, 1-MCP cũng kết hợp với các cơ quan trong tế bào nhưng không phải là nguyên nhân của các phản ứng hóa sinh trong quá trình làm chín Do đó, sử dụng 1-MCP trước khi ethylene nội sinh được giải phóng, nó có thể chặn trước các nơi sẽ liên kết với ethylene để cản trở quá

trình thoái hóa nhanh của hoa tươi 1-MCP được dùng để kéo dài tuổi thọ của rau quả bằng việc ngăn ngừa tác động của ethylene có mặt trên các loại thực vật Nó là một công

cụ làm mất những tác dụng không cần thiết của ethylene trên các loại rau quả đã thu hoạch trong quá trình vận chuyển, lưu trữ

Một chất hóa học được chuyển vào

cơ quan thụ cảm,

và đẩy phân tử ethylene thoát ra

E

E

Khi có mặt 1-MCP sẽ làm thay đổi cấu hình của chất nhận ethylene kết quả không tạo ra phức hợp dẫn đến không có phản ứng trả lời để xúc tiến quá trình tạo ra ethylene nội sinh Phức hợp giữa 1-MCP và cơ quan thụ cảm ethylene trên tế bào thực vật không hoạt hóa được 1-MCP đã khóa chất nhận ethylene lại không cho chất này phản ứng với ethylene nữa làm cho quá trình tổng hợp ethylen bị dừng lại Đây là yếu tố quan trọng, quyết định kéo dài thời gian bảo quản của rau quả cũng như với rau mùi Cơ

chế này được thể hiện rõ ở hình 2.3 (Amanda et al.,2002)

2.5.3 Giá trị thương mại của 1 – MCP

1- MCP được sự chấp nhận của cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ để sử dụng trên cây cảnh Nó được sử dụng để xử lý hoa cắt, hoa chậu, mần non và lá cây để ngăn chặn sự héo, vàng lá, hoa nở sớm…(Đỗ Thị Thúy, 2012)

Chế phẩm đã được cấp phép sử dụng bởi cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ (EPA) Chế phẩm phổ biến trên thị trường hiện nay có tên thương mại là Smartfresh

do hãng Agrofresh Inc sản xuất hay Ethylbloc do hãng Floralife Inc sản xuất Cả hai chế phẩm này đã được sử dụng đại trà cho rau, hoa, quả ở các nước như Mỹ, Isarel, Trung Quốc, Úc Về mặt hóa học, chất 1-MCP tương tự như các chất có trong tự nhiên nên tương đối an toàn cho người sử dụng, động vật và môi trường (Đỗ Thị Thúy, 2012)

Chế phẩm được xử lý trước hoặc sau thu hoạch cho sản phẩm rau hoa quả ở

lý phụ thuộc cụ thể vào từng loại cây trồng, thời điểm xử lý, nhiệt độ và phương pháp

xử lý (Dương Văn Quân, 2011)

1-MCP được các nhà sản xuất và kinh doanh các sản phẩm nông nghiệp dùng

để duy trì chất lượng của các loại quả bằng cách ngăn chặn hoặc trì hoãn quá trình chín

tự nhiên của chúng Việc sử dụng 1-MCP cho các sản phẩm nông nghiệp như táo, cà chua, chuối… đã được chấp thuận tại hơn 34 quốc gia bao gồm cả liên minh Châu Âu

và Mỹ (Dương Văn Quân, 2011)

2.5.4 Tình hình nghiên cứu và sử dụng 1- MCP trong bảo quản rau

2.5.4.1 Trên thế giới

Trên thế giới, ứng dụng của 1-MCP đã được nghiên cứu khá nhiều trong việc

làm chậm quá trình chín của quả và giúp rau quả bảo quản được lâu hơn

Các kết quả cho thấy, 1-MCP có hiệu quả trên nhiều loại rau quả như cải xanh, cải thảo, cải chíp Nó ngăn cản tác dụng của ethylene với rau quả, giảm thối hỏng lên tới 2 đến 3 lần so với đối chứng

Có kết quả nghiên cứu cho rằng xử lý 1-MCP ở nồng độ 12ppm có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản cải chíp, giảm tỷ lệ vàng hỏng so với mẫu đối chứng từ 10 -

20% (Able et al., 1999,2000)

Trên rau diếp, xử lý 1-MCP với nồng độ 0,1 µl/l trong 1 giờ có thể kéo dài gấp đôi thời gian lưu trữ so với mẫu không xử lý mà vẫn đảm bảo chất lượng (Wills, 2002)

2.5.4.2 Ở Việt Nam

Nhìn chung, xử lý 1-MCP đem lại hiệu quả cao trong việc duy trì màu sắc, trạng thái cấu trúc của các loại quả Hiện nay, nghiên cứu kết hợp xử lý 1-MCP với các phương pháp bảo quản để mang lại hiệu quả cao trong việc duy trì chất lượng nông sản đang là một xu hướng mới trong công nghệ sau thu hoạch

Hiện nay, trong nước ta 1-MCP bước đầu đã nghiên cứu và đưa vào thử nghiệm trên một số rau, hoa quả tươi như súp lơ, cải chíp, vải thiều, bơ,… cho kết quả khả thi

Đã có nghiên cứu trên đốitượng rau cải chíp và chỉ ra rằng xử lý 1-MCP kết hợp sử dụng màng bao gói có ảnh hưởng tích cực trong việc hạn chế sự tổn thất của rau cải chíp Chất lượng rau cải chíp tốt nhất ở nồng độ 415 ppm và trong thời gian 11 giờ (Lê Thị Tiến, 2012)

Theo Viện Cơ điện và Công nghệ sau thu hoạch, xử lý 1-MCP ở nồng độ 300ppm trong 9 giờ giúp kéo dài thời gian bảo quản súp lơ xanh Ngoài ra trên bơ, xử

lý 1-MCP ở nồng độ 500ppm trong thời gian 13 giờ 30 phút, bơ có chất lượng tốt nhất

và tỉ lệ tổn thất thấp nhất (4,7%) sau 12 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường (Nguyễn Minh Nam và cs., 2012)

Trên vải thiều, Nguyễn Phan Thiết, Nguyễn Thị Bích Thủy (2012) đã nghiên cứu và kết luận 1-MCP đã có ảnh hưởng tích cực đến chất lượng quả vải bảo quản Công thức cho kết quả tốt nhất là xử lý 1-MCP với nồng độ 600ppb trong 12 giờ Việc

xử lý với nồng độ này đã có ảnh hưởng tích cực trong việc hạn chế hao hụt khối lượng

tự nhiên của quả, làm chậm quá trình biến đổi màu sắc và tốc độ nâu hóa trên vỏ, hạn

chế sự tổn thất hàm lượng chất khô hòa tan, hàm lượng đường và vitamin C trong quả, khiến cho chất lượng quả vải được duy trì tốt nhất sau một tháng bảo quản

Đây là những nghiên cứu bước đầu về ứng dụng 1-MCP để xử lý rau quả ở nước ta, mở ra một xu hướng mới trong công nghệ sau thu hoạch

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Giống rau mùi Chỉ, được trồng trên địa bàn huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên, tại

vụ đông xuân 2014 - 2015

3.1.2 Vật liệu nghiên cứu

- 1-MCP (SmartFreshTM, AgroFresh Inc.) được sản xuất tại Bỉ

- Bao bì LDPE, PP kích thước 35x30cm với độ dày 0,03mm, có đục lỗ đường

Máy đo hàm lượng chất khô hòa tan; máy đo nồng độ ethylene ICA

* Dụng cụ:

Thước kẻ, cân phân tích, cân sấy, bình định mức, bình tam giác, puret, pibet, chày cối sứ, ống nghiệm 30mL, nilon + dây chun, hộp carton, kẹp sắt, cốc đong, ống nghiệm, chày, cối giã

* Hóa chất:

Dung dịch phenolphtalein 1%, dd tinh bột 1%, dd NaOH 0,1N, dung dịch Iod 0,01N, axeton 100%, HCl 2%

Phenolphthalein 1%, NaOH 0,1N

3.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

* Địa điểm nghiên cứu

Bộ môn Công nghệ Sau thu hoạch - Khoa Công nghệ thực phẩm – Học Viện Nông nghiệp Việt Nam

* Thời gian nghiên cứu

Từ 1/1/2014 đến 30/6/2015

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của độ già thu hái đến chất lượng và tuổi thọ rau Mùi trong quá trình bảo quản bằng 1-MCP ở điều kiện thường

- Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến chất lượng và tuổi thọ bảo quản của rau mùi ở điều kiện thường.Theo dõi cường độ hô hấp và lượng ethylene sản sinh của rau mùi sau khi xử lý 1-MCP ở chế độ tối ưu hóa

- Nghiên cứu ảnh hưởng của bao gói đến chất lượng và tuổi thọ rau Mùi ở điều kiện thường

- Đề xuất quy trình bảo quản rau mùi tươi ở điều kiện thường có sử dụng chất bảo quản 1-MCP

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp lấy mẫu rau quả tươi

Theo TCVN 5102-90 (ISO 874:1980)

Mỗi mẫu thí nghiệm được lặp lại 3 lần và lấy trung bình trung để đánh giá

1 Xác định hình dạng bên ngoài của rau mùi, màu sắc, khuyết tật độ già héo của rau

Quan sát rau, cành lá ngọn, thân rau trong điều kiện đủ ánh sáng và đánh giá kết quả

2 Xác định trang thái bên trong của rau

Dùng tay bẻ cuống, cành rau hoặc dùng dao nhỏ cắt để biết được mức độ hư hỏng dập nát của rau, tiến hành quan sát

3 Xác định khối lượng rau

Bằng cân điện tử, định lượng rau

So sánh giá trị cân được với Mẫu đối chứng

- Lấy mẫu: Mỗi chỉ tiêu xác định được lấy 3 mẫu để làm thí nghiệm, mỗi mẫu tiến hành thực nghiệp 3 lần lặp lại để lấy trung bình kết quả Kiểm tra định kỳ 1 lần/1 ngày cho đến khi sản phẩm bảo quản không có giá trị thương phẩm

3.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Nguyên liệu rau Mùi thu hái được loại bỏ tạp chất (bụi cát không khí, lượng vi sinh vật lây lan qua không khí bằng cách rửa qua nước sạch đảm bảo nguyên liệu rau mùi không bị dập nát và để ráo nước

3.3.2.1 Thí nghiệm xác định độ già thu hái phù hợp của rau Mùi bảo quản bằng

1 – MCP trong điều kiện thường

Dựa vào đặc điểm sinh trưởng, phát triển của rau Mùi, tiến hành nghiên cứu trên 3 độ già:

- Độ già 1: Tính từ lức gieo trồng đến lúc thu hoạch là 30 ngày

- Độ già 2: Tính từ lúc gieo trồng đến lúc thu hoạch là 33 ngày

- Độ già 3: Tính từ lức gieo trồng đến lúc thu hoạch là 36 ngày

Sau đó xông 1-MCP ở nồng độ 300ppm trong 8 giờ bảo quản ở điều kiện thường

Mỗi công thức thí nghiệm được lặp lại 3 lần và tiến hành theo dõi nhưng biến đổi chất lượng của rau Mùi được xử lý 1 – MCP trong quá trình bảo quản, định kỳ kiểm tra 1 ngày/1 lần đến khi rau Mùi không còn giá trị thương phẩm

Các chỉ tiêu theo dõi trong quá trình bảo quản là:

- Chỉ tiêu cảm quan (màu sắc, hình thái, mùi vị, độ tươi ngon)

- Hao hụt khối lượng (%)

- Tỷ lệ vàng hỏng (%)

- Hàm lượng axit hữu cơ tổng số (%)

- Hàm lượng viatamin C (mg%)

- Hàm lương chlorophyll (mg/g)

3.3.2.2 Thí nghiệm ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến chất lượng và tuổi thọ của rau Mùi bảo quản trong điều kiện thường

* Thí nghiệm xác định đơn yếu tố nồng độ hoặc thời gian xông 1-MCP đến bảo

quản rau Mùi

Rau mùi được thu hái ở độ già thích hợp kế thừa kết quả của thí nghiệm trên, loại bỏ phần hư hỏng, sâu bệnh, bỏ lá vàng úa, chọn những cây rau Mùi tươi, đồng đều

về kích thước, màu sắc

Thí nghiêm bố tri theo các công thức sau:

- Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1- MCP

CT Nồng độ xử lý 1-MCP (ppm) CT1 ĐC – Không xử lý 1-MCP CT2 100

CT3 200 CT4 300 CT5 400 CT6 500 Thời gian xử lý 1-MCP với các nồng độ khác nhau là 8h

- Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP

Rau mùi được xông 1-MCP ở nồng độ thích hợp được lựa chọn ở thí nghiệm trên trong khoảng thời gian khác nhau như sau:

CT Thời gian xử lý 1-MCP (giờ) CT1 ĐC – Không xử lý 1-MCP CT2 5

CT3 8 CT4 11 CT5 14 CT6 17

Mẫu nghiên cứu được bảo quản ở điều kiện thường và theo dõi, phân tích, đánh giá các chỉ tiêu sau định kì 1 lần/ngày đến khi mẫu không còn giá trị thương phẩm Các thí nghiêm được lặp lại 3 lần

- Chỉ tiêu cảm quan (màu sắc, hình thái, mùi vị, độ tươi ngon)

- Hao hụt khối lương (%)

- Tỷ lệ vàng hỏng (%)

- Hàm lượng axit hữu cơ tổng số (%)

cứu thí nghiệm đa yếu tố Với hai yếu tố thí nghiệm (k = 2) Số thí nghiệm được bố trí theo ma trận quy hoạch trung tâm hợp thành trực giao là:

%

A

B A C

−

=

Trong đó: A – khối lượng rau trước khi bảo quản (g)

B – khối lượng rau vàng hỏng (g) (Việc lấy mẫu có ảnh hưởng tới tỉ lệ vàng hỏng)

Mức và khoảng biến thiên của các thông số thể hiện trong bảng đây

Để đảm bảo xác suất tin cậy, các thí nghiệm ở mỗi điểm đều lặp lại 3 lần, Nguyên liệu cho mỗi công thức là 100 g Thí nghiệm đa yếu tố theo phương án trung tâm hợp thành trực giao với 9 thí nghiệm, các thông số biến thiên qua 2 mức Kết quả thí nghiệm đa yếu tố nồng độ và thời gian xông 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng của rau mùi sau 4 ngày bảo quản được kiểm tra sự đồng nhất phương sai, sau đó mô hình hồi quy được xây dựng theo phương pháp bình phương tối thiểu, sau khi xử lý số liệu và

kiểm tra các bước, ta có phương trình thực nghiệm dạng mã giữa tỷ lệ tổn thất phụ thuộc vào nồng độ 1-MCP và thời gian xông Kết quả kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ

số phương trình hồi quy theo tiêu chuẩn Student và kiểm tra độ tương thích của mô hình toán theo FISHER Cuối cùng, tâm của mặt quy hoạch chính là điểm cực tiểu hàm mục tiêu được xác định bằng các giải phương trình đạo hoà riêng của hàm mục tiêu theo thông số đầu vào

*Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của xử lý 1 – MCP chế độ tối ưu hoá đến diễn biến cường độ hô hấp, sự sản sinh ethylene của rau Mùi trong quá trình bảo quản

Để xét ảnh hưởng của 1-MCP lên cường độ hô hấp và sự sản sinh ethylene, thí nghiệm được tiến hành theo các công thức sau:

- CT1: (Mẫu đối chứng) không xử lý 1-MCP

- CT2: Mẫu xử lý 1-MCP ở nồng độ và thời gian tối ưu (dựa vào kết quả của thí nghiệm về xử lý 1-MCP ở trên)

Sau đó tiến hành theo dõi diễn biến về cường độ hô hấp và hàm lượng Ethylene sinh ra trong quá trình bảo quản ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau theo khoảng thời gian khác nhau

3.3.2.3 Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của bao gói đến chất lượng và tuổi thọ của rau Mùi trong quá trình bảo quản bằng 1- MCP ở điều kiện thường

Rau mùi sau khi thu hái ở độ già thích hợp, được xử lý 1-MCP ở nồng độ và

35x30cm với độ dày 0,03mm, có đục lỗ đường kính 1cm, khoảng cách giữa các

lỗ là 4cm

Bao bì được sử dụng là bao bì có giá trị thương phẩm đạt kích thước, độ dày, lỗ đục, khoảng cách các lỗ đạt yêu cầu và đủ về số lượng mẫu thí nghiệm

theo công thức bố trí sau:

- CT1: Rau mùi không bao gói (đối chứng)

- CT2: Rau mùi bao gói bằng màng LDPE

- CT3: Rau mùi bao gói bằng màng PP

Rau mùi sau khi bao gói được bảo quản ở điều kiện thường Mỗi công thức

được lặp lại 3lần Theo dõi và lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu định kỳ 1 ngày/1 lần cho đến khi rau mùi không còn giá trị thương phẩm

Các chỉ tiêu phân tích trong quá trình bảo quản bao gồm:

- Chỉ tiêu cảm quan ( màu sắc, mùi vị, trạng thái, độ tươi ngon)

- Hao hụt khối lượng (%)

- Tỷ lệ vàng hỏng (%)

- Hàm lương vitamin C (mg%)

- Hàm lượng chlorophyll (mg/g)

3.3.3 Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu

3.3.3.1 Đánh giá chất lượng cảm quan

Phương pháp cho điểm: TCVN 4782-89

Chất Lương

cảm quan

Tiêu chí đánh giá

nhiên, mùi vị thơm đặc trưng, hài hoà; tỷ lệ phần lá bị vàng, héo < 5% tổng số lá trong mẫu thí nghiệm

sắc tự nhiên; mùi vị thơm đặc trưng; tỷ lệ phần lá bị vàng héo từ 5% - 20% tổng số lá trong mẫu thí nghiệm

tươi; mùi vị thơm ít đặc trưng, thoảng mùi lạ; tỷ lệ phần lá bị vàng, héo từ 20% - 30% tổng số lá trong mẫu thí nghiệm

tươi; mùi vị thơm ít đặc trưng, thoảng mùi lạ; tỷ lệ phần lá bị vàng, hé

từ 20% – 30% tổng số lá trong mẫu thí nghiệm

sắc chuyển dần sang màu vàng; có mùi lạ không đặc trưng; tỷ lệ phần

lá bị vàng, héo > 30% tổng số lá trong mẫu thí nghiệm

3.3.3.2 Phương pháp xác định tỷ lệ hao hụt khối lượng tựnhiên(%)

- Cân khối lượng nguyên liệu trước khi bảo quản: A

Tỷ lệ hao hụt khối lượng: X%

A

B A

%

A

B A C

−

=

Trong đó: A – khối lượng rau trước khi bảo quản (g)

B – khối lượng rau vàng hỏng (g)

3.3.3.4.Phương pháp xác định hàm lượng vitamin C

Xác định hàm lượng vitamin C theo phương pháp chuẩn độ bằng Iod (phương pháp Ierkuzt)

• Kết quả:

m v

V a X

.

10 88 , 0

A: Số ml I2 0,01N dùng để chuẩn độ V: Tổng thể tích dịch chiết (ml) v: Số ml dịch chiết đem đi phân tích (ml) m: Số gam nguyên liệu

0,88: số mg vitamin C tương đương với 1ml 0,01N chuẩn

3.3.3.5 Phương pháp xác định hàm lượng chất khô hòa tan tổng số

Xác định hàm lượng chất khô bằng chiết quang kế Cách xác định ta cho vài giọt nước cất và hiểu chỉnh cho chiết quang kế về 0, tiếp đó lau khô nước cất và cho vài giọt dịch rau cần đo vào chiết quang kế và tiến hành đọc số liệu Đọc giá trị hiện

chất khô hòa tan

3.3.3.6 Phương pháp xác định hàm lượng Chlorophyll (mg/g)

Hàm lượng Chlorophyll được xác định theo phương pháp trích li bằng aceton 100%, đo trên máy quang phổ huỳnh quang Zuzi 4110 ED ở bước sóng 661,6; 644,8

và 470 nm

Các sắc tố của rau không hòa tan trong nước mà hòa tan trong dung môi hữu

cơ, vì vậy dùng các dung môi hữu cơ để chiết sắc tố ra khỏi rau và định lượng trên máy đo màu dựa vào quang phổ hấp thụ cực đại của từng sắc tố riêng biệt

Cân khoảng 0,15g mẫu rau đã nghiền nhỏ vào ống falcon, thêm aceton 100% đến vạch định mức 15ml Trong quá trình ngâm phải:

+ Đậy nắp kín ống falcon

+ Để ống nghiệm trong túi kín để tránh ánh sáng

Giữ mẫu trong khoảng 3 – 5 ngày (giữ đến lúc nào thấy “xác” mẫu trắng, không còn màu là được) Sau đó rót dịch chiết ra ống nghiệm, lấy 5ml aceton 100% rót vào ống nghiệm chứa mẫu nhằm mục đích “tráng” ống nghiệm để đảm bảo không còn dịch sót lại Sau đó “gạn” dịch mẫu sang trộn lẫn với dịch mẫu trước đó, tổng dịch lấy khoảng 20ml

Đo dịch mẫu trên máy quang phổ Zuzi 4110 ED ở các bước sóng 661,6; 644,8

m: Khối lượng mẫu(g)

3.3.3.7 Phương pháp xác định hàm lượng axit hữu cơ tổng số

Lượng axit trong rau quả được xác định bằng phương pháp chuẩn độ bằng kiềm

đó làm nguội chuyển vào bình định mức, định mức đến 100ml bằng nước cất đem lọc Lấy 25ml dịch lọc ra bình tam giác 100ml Cho 1 – 2 giọt phenolphthalein 1% rồi đem chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N đến khi xuất hiện màu hồng

• Tính kết quả:

d m

K V a X

.

10

3.3.3.8 Phương pháp xác định cường độ hô hấp

được xác định tại mỗi thời điểm theo dõi

Các công thức bảo quản ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau được cho vào các bình thể tích 5 lít, đậy kín để ở một khoảng thời gian Xác định rồi tiến hành đo nồng

Cường độ hô hấp được tính theo các công thức sau:

3.3.3.9 Phương pháp xác định sự sản sinh etthylene

Xác đinh hàm lượng ethylene bằng máy đo nồng độ ethylene ICA ETHYLENE ANALYSER (ppm) Hàm lượng ethylene được xác định tại mỗi thời điểm theo dõi

Các công thức bảo quản ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau được cho vào các bình có thể tích 5 lít, đậy kín để ở một khoảng thời gian xác định rồi tiến hành đo nồng

độ ethylene bằng máy đo, sau đó cân khối lượng rau trong các bình

Hàm lượng Ethylene được tính theo công thức sau:

m.t Trong đó:

3.4 Phương pháp xông 1-MCP

- Rau mùi được xác định khối lượng cho vào bình kín có thể tích 44 lít, sau đó xông 1-MCP theo nồng độ yêu cầu Nồng độ xông được tính theo hàm lượng 1-MCP

trên thể tích không gian còn lại sau khi vật liệu đã chiếm chỗ

- Dung môi để sử dụng để hấp phụ 1-MCP cho các thí nghiệm là 10 ml nước, nước cất có nhiệt độ là 30o C

* Các xác định khối lương 1-MCP tương ứng với các nồng độ

0.14 Trong đó

M: Số gam 1-MCP cần sử dụng

N: Số mol 1-MCP cần sử dụng:

R*T P: Áp xuất môi trường

V: Thể tích bình xông

C: Nồng độ xông 1-MCP

R: Hằng số khí = 8,314

M: Khối lượng phân tử 1-MCP

0.14 Độ tinh khiết của hoá chất 1-MCP

3.5 Phương pháp xử lý số liệu

Để đảm bảo độ tin cậy của kết quả đo, các thí nghiệm ở mỗi điểm được lặp lại 3 lần Các kết quả được xử lý thống kê bằng phần mền Microsoft Office Excel và IRRISTAR 5.0