xác định độ già thu hái và ảnh hưởng của một số kỹ thuật sơ chế tới chất lượng cải bắp sa pa trái vụ bảo quản tại nơi sản xuất và nơi tiêu thụ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM --- --- NGUYỄN HOÀNG VIỆT XÁC ĐỊNH ĐỘ GIÀ THU HÁI VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ KỸ THUẬT SƠ CHẾ TỚI CHẤT LƯỢNG C

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

- -

NGUYỄN HOÀNG VIỆT

XÁC ĐỊNH ĐỘ GIÀ THU HÁI VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ KỸ THUẬT SƠ CHẾ TỚI CHẤT LƯỢNG

CẢI BẮP SA PA TRÁI VỤ BẢO QUẢN TẠI

NƠI SẢN XUẤT VÀ NƠI TIÊU THỤ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

- -

NGUYỄN HOÀNG VIỆT

XÁC ĐỊNH ĐỘ GIÀ THU HÁI VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ KỸ THUẬT SƠ CHẾ TỚI CHẤT LƯỢNG

CẢI BẮP SA PA TRÁI VỤ BẢO QUẢN TẠI

NƠI SẢN XUẤT VÀ NƠI TIÊU THỤ

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

Mã số : 60.54.01.04

Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Nguyễn Thị Bích Thủy

2 TS Hoàng Thị Lệ Hằng

HÀ NỘI, 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng

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

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

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Học viên

Nguyễn Hoàng Việt

Tôi xin cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ của các anh chị em đồng nghiệp trong

Bộ môn Bảo quản chế biến - Viện nghiên cứu rau quả đã dành cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá trình hoàn thành luận văn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Học viên

Nguyễn Hoàng Việt

MỤC LỤC

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Giới thiệu chung về cải bắp 4

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng và ý nghĩa kinh tế của cải bắp 5

1.2 Tình hình sản xuất rau và tiêu thụ cải bắp trên thế giới và Việt Nam 7

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cải bắp trên thế giới 7

1.2.2 Tình hình sản xuất rau và sử dụng giống cải bắp ở Sa Pa 8

1.3 Các yếu tố đồng ruộng ảnh hưởng đến chất lượng cải bắp sau thu

1.4 Hiện trạng về công nghệ sau thu hoạch rau ở Sa Pa 11

1.5 Các biến đổi sinh, lý, hóa trong quá trình bảo quản rau ăn lá 12

1.5.1 Các biến đổi vật lý 12

1.5.2 Các biến đổi sinh lý 14

1.5.3 Các biến đổi hóa sinh 16

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản rau 17

1.6.1 Nhiệt độ bảo quản 17

1.6.2 Độ ẩm tương đối của không khí 18

1.6.3 Thành phần không khí của môi trường bảo quản 18

1.6.4 Sự làm thông gió và thoáng khí trong môi trường bảo quản 18

1.7 Bảo quản rau bằng phương pháp bao gói khí quyển cải biến MAP 19

1.8 Các nghiên cứu về công nghệ sơ chế bảo quản rau ăn lá 23

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Nguyên vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu 26

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 26

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 26

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 27

2.4.1 Nghiên cứu xác định độ già thu hái thích hợp đối với cải bắp Sa

2.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sơ chế tới thời gian

bảo quản cải bắp Sa Pa tại vùng sản xuất và nơi tiêu thụ 28

2.4.3 Nghiên cứu xác định độ thoáng khí của bao bì bảo quản đối với

cải bắp Sa Pa tại vùng sản xuất và nơi tiêu thụ 29

2.5 Phương pháp nghiên cứu 30

2.5.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa 30

2.5.2 Phương pháp đánh giá cảm quan 33

2.5.3 Phương pháp xử lý số liệu 34

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 Xác định độ già thu hái thích hợp đối với cải bắp Sa Pa 35

3.1.1 Sự thay đổi các chỉ tiêu vật lý 35

3.1.2 Sự thay đổi thành phần hoá học 37

3.2 Ảnh hưởng của phương pháp sơ chế tới thời gian bảo quản cải bắp

Sa Pa tại vùng sản xuất và nơi tiêu thụ 39

3.2.1 Tỷ lệ tổn thương cơ học của cải bắp trong quá trình vận chuyển

từ đồng ruộng đến nơi sản xuất và nơi tiêu thụ 39

3.2.2 Sự biến đổi chất lượng của cải bắp trong quá trình tồn trữ tại nơi

sản xuất và nơi tiêu thụ 41

3.3 Nghiên cứu xác định độ thoáng khí của bao bì bảo quản cải bắp ở

DANH MỤC BẢNG

1.1 Giá trị dinh dưỡng của cải bắp (trong 100g phần ăn được) 6

1.2 Diện tích, năng suất, sản lượng cải bắp và một số loại rau cải khác trên

1.3 Diện tích, năng suất và sản lượng cải bắp và một số loại rau cải khác ở

một số nước trên thế giới năm 2011 8

1.4 Hệ số thoát hơi nước của một số loại rau ăn lá 13

3.1 Sự thay đổi các chỉ tiêu vật lý 36

3.2 Ảnh hưởng của độ già thu hái đến màu sắc lá ngoài của cải bắp 37

3.3 Sự biến đổi thành phần hoá học của cải bắp khi thu hái ở các độ già

3.4 Thời điểm thu hái cải bắp Sa Pa trái vụ thích hợp cho mục đích bảo quản 40

3.5 Điểm cảm quan mức độ bầm dập, trầy xước của cải bắp 40

3.6 Tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của cải bắp trong thời gian bảo quản 42

3.7 Tỷ lệ hư hỏng của cải bắp trong thời gian bảo quản 43

3.8 Sự biến đổi hàm lượng nước của cải bắp trong thời gian bảo quản 44

3.9 Sự biến đổi nồng độ chất khô hòa tan của cải bắp trong thời gian bảo

3.10 Sự biến đổi hàm lượng vitamin C của cải bắp trong thời gian bảo quản 45

3.11 Sự biến đổi hàm lượng chất xơ của cải bắp trong thời gian bảo quản 46

3.12 Chất lượng cảm quan màu sắc lá ngoài cải bắp trong thời gian bảo quản 47

3.13 Chất lượng cảm quan màu sắc lá ngoài cải bắp trong thời gian bảo quản 48

3.14 Tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của cải bắp sau thời gian bảo quản 49

3.15 Tỷ lệ hư hỏng của cải bắp trong thời gian bảo quản 50

3.16 Sự biến đổi hàm lượng nước của cải bắp sau thời gian bảo quản 51

3.17 Sự biến đổi hàm lượng vitamin C trong thời gian bảo quản 52

3.18 Sự biến đổi hàm lượng chất xơ trong thời gian bảo quản 52

3.19 Tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của cải bắp sau thời gian bảo quản 53

3.20 Tỷ lệ hư hỏng của cải bắp trong thời gian bảo quản 54

3.21 Sự biến đổi hàm lượng nước của cải bắp sau thời gian bảo quản 54

3.22 Sự biến đổi hàm lượng vitamin C trong thời gian bảo quản 55

3.23 Sự biến đổi hàm lượng chất xơ trong thời gian bảo quản 55

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Cải bắp (Brassica oleracea L.) là loại rau ăn lá có giá trị dinh dưỡng cao, dễ

chế biến nên rất được ưa chuộng và được trồng phổ biến trên thế giới và Việt Nam Cải bắp được người tiêu dùng sử dụng thường xuyên trong bữa ăn hàng ngày dưới nhiều dạng chế biến khác nhau như luộc, xào, muối dưa và có thể chế biến thành dạng dưa nén Nhu cầu tiêu dùng đối với cải bắp cũng như các loại rau xanh ở Việt Nam là rất lớn và ngày càng tăng

Cải bắp là loại rau ôn đới nên thời vụ trồng ở nước ta rất hạn chế, tập trung chủ yếu trong vụ đông ở Miền Bắc, đặc biệt là vùng đồng bằng sông Hồng Tại Miền Nam, cải bắp chủ yếu chỉ được trồng tại vùng Đà Lạt nơi có nhiệt độ trung bình thấp hơn nhiều so với toàn miền

Người dân ở các thành phố lớn, nhất là Hà Nội, có nhu cầu tiêu dùng cải bắp trái vụ Chính vì vậy, thường xuyên xuất hiện trên thị trường thành phố các loại cải bắp nhập nội, chủ yếu từ Trung Quốc Chất lượng và an toàn thực phẩm của bắp cải Trung Quốc nhập theo đường biên mậu không những không được kiểm soát mà giá bán cao và nguồn cung cấp bấp bênh

Chính vì những lý do nêu trên, trong những năm gần đây, cải bắp đã dần được quan tâm phát triển sản xuất ở một số tỉnh vùng cao phía Bắc nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cải bắp trái vụ ở các đô thị lớn trong nước

Sa Pa là một huyện miền núi của tỉnh Lào Cai nằm ở độ cao trung bình khoảng 1.500 m - 1.800 m Khí hậu trên toàn huyện Sa Pa mang sắc thái của xứ

ôn đới, với nhiệt độ trung bình 15-18°C Diện tích tự nhiên của huyện Sa Pa là 678,6 km² Dân số huyện Sa Pa hiện khoảng 38.200 người, bao gồm các dân tộc: Mông, Dao, Tày, Giáy, Xá Phó, Kinh, Hoa Với nhiệt độ trung bình thấp như vậy, Sa Pa có lợi thế về điều kiện khí hậu thích hợp cho phát triển sản xuất rau quả ôn đới Trong số những loại rau được tập trung phát triển sản xuất có nhiều

loại rau cải, song chủ yếu là cải bắp, đặc biệt khí hậu Sa Pa cho phép trồng bắp cải 3 vụ/năm, sản lượng rau trong 6 tháng đầu năm 2014 đạt khoảng 700 tấn [36] Phát triển sản xuất bắp cải đang được mở rộng nhưng còn gặp nhiều khó khăn trong khâu thu hoạch, sơ chế, bảo quản và phân phối vì sản phẩm hướng tới phục vụ cho tiêu dùng tại các thành phố lớn, trong khi Sa Pa lại cách xa và các điều kiện về giao thông và vận chuyển còn rất hạn chế

Hiện nay giống cải bắp trồng phổ biến tại Sa Pa là Grand KK cross có xuất

xứ từ Nhật Bản Tuy nhiên, người sản xuất thu hoạch chủ yếu theo kinh nghiệm

mà chưa có cơ sở khoa học khuyến cáo nên thu hoạch vào thời điểm thích hợp nào đối với giống này Việc thu hoạch đúng thời vụ có ý nghĩa kinh tế đáng kể vì thu hoạch sớm sẽ ảnh hưởng đến năng suất, còn thu hoạch muộn sẽ ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng và cảm quan Độ già thu hái còn ảnh hưởng lớn tới chất lượng bảo quản sau thu hoạch

Việc bảo quản và vận chuyển mát đối với cải bắp hay các loại rau quả tươi khác tại Việt Nam vẫn còn hạn chế do đòi hỏi đầu tư cao, nên tình trạng bảo quản

ở điều kiện thường vẫn là phổ biến Mặc dù vậy, các thông tin về khả năng bảo quản cải bắp trái vụ trồng tại Sa Pa, bảo quản tại Sa Pa hay bảo quản tại Hà Nội vẫn chưa được công bố

Nhiều kết quả trong và ngoài nước cho biết việc sơ chế rau tươi trước bảo quản và vận chuyển có tác dụng rất lớn tới thời gian và chất lượng bảo quản Điều này sẽ còn có ý nghĩa lớn hơn khi cải bắp Sa Pa mong muốn được bảo quản tốt hơn phục vụ cho tiêu thụ tại Hà Nội

Chính vì những vấn đề còn tồn tại nêu ở trên, cần thiết phải có sự nghiên cứu nhằm xác định độ già thu hái thích hợp cũng như xác định điều kiện sơ chế

để có thể bảo quản cải bắp tốt hơn không những tại nơi sản xuất mà còn cả tại nơi

tiêu thụ Đây chính là lý do để chúng tôi đề xuất tiến hành thực hiện đề tài: “Xác định độ già thu hái và ảnh hưởng của một số kỹ thuật sơ chế tới chất lượng cải bắp Sa Pa trái vụ bảo quản tại nơi sản xuất và nơi tiêu thụ”

2.Mục đích - yêu cầu

2.1 Mục đích

Xác định được độ già thu hái và các biện pháp sơ chế, bao gói thích hợp đối với cải bắp trái vụ (Grand KK cross) được trồng ở Sa Pa nhằm ổn định chất lượng sản phẩm trong quá trình vận chuyển và tiêu thụ

2.2 Yêu cầu

- Xác định được độ già thu hái thích hợp đối với cải bắp trái vụ trồng tại Sa Pa

- Xác định được phương pháp sơ chế thích hợp cải bắp Sa Pa nhằm giảm tổn thất trong quá trình vận chuyển và tiêu thụ

- Xác định được độ thoáng khí của bao bì bảo quản cải bắp ở nhiệt độ thường

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu chung về cải bắp

Hình 1.1 Nguồn gốc của cây cải bắp

1.1.2 Phân loại

Cải bắp có hai dạng là cải bắp trắng (Brasica oleracea L.var.capitata forma alba ) và cải bắp đỏ (Brasica oleracea L.var.capitata forma rubra) Theo Minkov (1961) còn có cải bắp bán đỏ (Brasica oleracea L.var.capitata forma semirubra ) [4]

Các nhà khoa học còn dựa vào đặc điểm hình thái học và đặc điểm sinh

học cũng như giới hạn các vùng phân bố của Brasica oleracea L.var.capitata để

phân ra ba nhóm: Cải bắp phương Đông (Orientalis), cải bắp Châu Âu (Europea)

và cải bắp Địa Trung Hải (Mediteranea) Theo các nhà khoa học nước ta, cải bắp nước ta chủ yếu có nguồn từ nhóm Orientalis [4], [28], [26]

Năm 1981, Minkov và Rechava dựa vào thời gian sinh trưởng của các giống cải bắp khác nhau mà phân ra:

Giống chín sớm: 110-115 ngày

Giống chín trung bình: 116-125 ngày

Giống chín muộn: >126 ngày [4], [28]

Tuy nhiên hiện nay xuất hiện những giống cải bắp có thời gian sinh trưởng dưới 110 ngày Nhóm này được xếp vào giống chín rất sớm [4]

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng và ý nghĩa kinh tế của cải bắp

Giá trị dinh dưỡng:

Cải bắp là loại rau ăn lá có giá trị dinh dưỡng cao, giá trị sử dụng lớn Bắp

là phần sử dụng làm thực phẩm và rất dễ chế biến

Về giá trị calo trong cải bắp không lớn lắm so với một số loại đậu rau và khoai tây Trong 100 gam cải bắp tươi có chứa 25 calo (Schuphan, 1974) [27] Trong lá cải bắp có chứa một số chất quan trọng như: đường, đạm và một

số khoáng như Na, S, Ca, P Cải bắp chứa rất nhiều vitamin B1, B2, B3, K và C [3], [4], [27] Lượng vitamin C trong cải bắp đứng sau cà chua, gấp 4-5 lần cà rốt, 3-4 lần khoai tây, hành tây Năm 1948, người ta đã phát hiện cải bắp chứa vitamin U (kích thích tái sinh tế bào, chống viêm loét) [9] Rau cải bắp vị ngọt, tính mát, bổ dưỡng an thần hoạt huyết Người Châu Âu xem là cây thuốc của người nghèo [5], [10] Đây là loại rau dễ sử dụng rất tốt cho sức khỏe con người

Bảng 1.1 Giá trị dinh dưỡng của cải bắp (trong 100g phần ăn được) [32]

Giá trị dinh dưỡng 100 g

Cải bắp là cây rau quan trọng trong vụ đông xuân ở miền Bắc nước ta, đặc biệt là vùng ĐBSH [3] Cải bắp là cây vụ đông trong công thức luân canh: Lúa xuân-Lúa mùa sớm-Cải bắp [6] Ở vùng Đà Lạt (Lâm Đồng), có thể trồng cải bắp nhiều vụ trong năm [3]

Sản xuất cải bắp nói riêng và trồng rau nói chung tạo thêm việc làm, tăng thu nhập cho lao động nông thôn Các kết quả nghiên cứu đã khẳng định ở các công thức luân canh 2 vụ rau-1 vụ lúa và 4 vụ rau đều có lợi nhuận và thu hút lao động cao hơn công thức luân canh 2 vụ lúa-1 vụ rau Lợi nhuận cao, từ 3,08-5,31 lần và thu hút lao động nhiều hơn từ 1,11-1,47 lần [12]

Sản phẩm từ cải bắp có thể tận dụng triệt để, không lãng phí Ngoài sản phẩm bắp để cung cấp thực phẩm cho con người, các sản phẩm phụ khác còn được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi Ngoài giá trị tiêu thụ trong nước, cải bắp còn là mặt hàng xuất khẩu quan trọng, và là nguyên liệu cho một số ngành chế biến như làm bánh, thuốc chữa bệnh

1.2 Tình hình sản xuất rau và tiêu thụ cải bắp trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cải bắp trên thế giới

Cải bắp được trồng hầu hết ở các vùng có khí hậu ôn hòa trên lục địa, và được trồng nhiều nhất ở Châu Á, Châu Phi, châu Mỹ…Diện tích cải bắp và một

số loại cải khác trên thế giới có thay đổi qua các năm (Bảng 1.2), năm 2005 diện tích cải bắp và một số loại cải bắp trên thế giới là 2,39 triệu ha và năm 2011 là 2,36 triệu ha Năng suất và sản lượng cải bắp và một số loại cải khác trên thế giới tăng lên qua các năm, năm 2005 năng suất là 27,91 tấn/ha; sản lượng là 66,59 triệu tấn Đến năm 2011 năng suất là 29,07 tấn/ha, sản lượng là 68,58 triệu tấn

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất, sản lượng cải bắp và một số loại rau cải khác

Cũng theo số liệu thống kê của FAO năm 2011, những nước có sản lượng cải bắp và một số loại cải khác lớn nhất thế giới như Trung Quốc (31,75 triệu tấn), Ấn Độ (7,95 triệu tấn), Nga (3,53 triệu tấn) (Bảng 1.3) [37]

Bảng 1.3 Diện tích, năng suất và sản lượng cải bắp và một số loại rau cải

khác ở một số nước trên thế giới năm 2011 [37]

Tên quốc gia Diện tích (ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng

1.2.2 Tình hình sản xuất rau và sử dụng giống cải bắp ở Sa Pa

Từ những năm 1960, Sa Pa đã phát triển nghề trồng rau và được lựa chọn là vùng sản xuất, trồng và phát triển rất nhiều các loại rau truyền thống như: Cải bắp, su su, cải xoong, cải Mèo…đã có uy tín về chất lượng Những năm gần đây, khoa học phát triển được áp dụng mạnh vào sản xuất nên nhiều loại giống rau chất lượng cao của Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan được đưa vào sản xuất nên chủng loại rau của Sa Pa càng phong phú hơn

Đến hết tháng 6/2012 tổng diện tích rau các loại trên địa bàn huyện Sa Pa là

648 ha, năng suất bình quân đạt 12 tấn/ha/năm, sản lượng đạt gần 8000 tấn Trong đó:

- Tổng diện tích rau chuyên canh 250 ha (trong đó có 140 ha an toàn) tập trung

ở thị trấn Sa Pa, xã Sa Pả, xã Tả Phìn, xã Trung Chải, xã Bản Khoang Các loại rau trồng chủ yếu như: Cải bắp, cải thảo, su su, đậu Hà Lan…

- Diện tích trồng rau không chuyên canh là 398 ha tập trung chủ yếu ở các

xã và một số khu vực ở thị trấn Diện tích này nằm hoàn toàn ở các hộ gia đình

và mang tính tự cung tự cấp, chủng loại rau rất phong phú Tuy nhiên chủ yếu vẫn là các loại rau cải bắp, su su…

Năm 2013, Sa Pa đã hình thành vùng sản xuất rau chuyên canh với diện tích 41 ha, tập trung tại các xã Sa Pả, Tả Phìn, thị trấn Sa Pa Trong đó diện tích cải bắp chiếm 80%

Các giống được sử dụng sản xuất tại Sa Pa:

Các giống xuất xứ từ Nhật Bản chủ yếu các hộ mua về trồng, và một số giống được Hợp tác xã Mai Anh trồng thử nghiệm và nhân rộng mô hình cho các

hộ lân cận Các giống thường được sử dụng là giống NS-Cross, KK Cross Giống cải tím Ret Jewel F1 xuất xứ Nhật Bản và giống CamRamBa F1 xuất xứ Hà Lan đang được trồng thử ở Hợp tác xã Mai Anh

* Các giống cải bắp nhập nội như NS-Cross, KK Cross xuất sứ Nhật Bản

Là giống cho năng suất cao, chất lượng tốt, tuy nhiên giá mua giống khá cao, cao hơn so với giống Trung Quốc, cải bắp Sa Pa

- Giống Grand KK cross: là giống chín sớm trung bình Đặc điểm của giống này là kháng bệnh tốt, cuốn rất

chắc, độ đồng đều cao phiến lá nhỏ,

tròn, dầy, gân lá phân bố dày, nổi rõ, lá

Năng suất trung bình đạt 25-30 tấn/ha, năng suất cao đạt 45-50 tấn/ha Đây

là giống cải bắp được trồng rộng rãi phổ biến trên cả nước Có thể trồng trong vụ sớm, muộn, nhưng chính vụ năng suất cao nhất [10]

1.3 Các yếu tố đồng ruộng ảnh hưởng đến chất lượng cải bắp sau thu hoạch

Chất dinh dưỡng, tưới tiêu, giống và bóng mát ảnh hưởng đến chất lượng, đời sống sau thu hoạch và những rối loạn sinh lý ở rau cải bắp Chăm sóc theo đúng kỹ thuật tại ruộng sẽ nâng cao tối đa chất lượng bắp cải

1.3.1 Đất và chất dinh dưỡng

Cây cải bắp ưa đất thịt nhẹ cát pha, tốt nhất là đất phù sa được bồi đắp hàng năm có độ pH=6,0; tuy vậy những loại đất có pH 5,5 - 6,7 đều trồng được cải bắp Cải bắp đòi hỏi đất có nhiều chất dinh dưỡng Người ta đã tính được rằng, để đạt năng suất 80 tấn/ha, cải bắp đã lấy đi của đất 214kg đạm, 79kg lân

và 200 kg kali, tức là tương đương với lượng phân vô cơ bón là 610 kg đạm urê 400kg supe lân và 500 kg phân kali

1.3.2 Ánh sáng

Cải bắp là cây ưa thích ánh sáng ngày dài, ở nơi nguyên sản, cải bắp phản ứng với chế độ chiếu sáng 17 giờ/ngày [5], tuy nhiên mức độ mẫn cảm còn tùy thuộc vào đặc tính giống

Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau thì yêu cầu của cải bắp đối với ánh sáng cũng thay đổi Ánh sáng ngày ngắn và cường độ ánh sáng yếu sẽ làm giảm hàm lượng vitamin C trong bắp từ 25-30%, tuy nhiên cường độ ánh sáng quá mạnh cũng không có lợi cho quá trình tổng hợp vitamin C [5], [7]

1.3.3 Nhiệt độ

Cải bắp có nguồn gốc ở vùng ôn đới nên trong quá trình sống ưa khí hậu mát mẻ, là cây chịu rét khá, tuy nhiên khả năng chịu nhiệt không cao Nhiệt độ thích hợp nhất để hạt nảy mầm từ 15-200C Ở giai đoạn 1-2 lá thật, cây có thể chịu được nhiệt độ thấp đến -20C hoặc -30C, cũng có thể xuống -50C đến -60C

Về nhiệt độ thích hợp để cây sinh trưởng, nhiều tác giả có ý kiến khác nhau Giáo sư Recheva (1958) cho rằng, nhiệt độ thích hợp cho cây cải bắp sinh trưởng từ 17-220C [7]

Khi nhiệt độ lớn hơn 350C, các quá trình trao đổi chất bị rối loạn, chất đường bột bị tiêu hao nhiều, cây bị già cỗi một cách nhanh chóng Do đó cây còi cọc, ngược lại nhiệt độ quá thấp (rét hại) cũng không tốt cho cây sinh trưởng Khi nhiệt độ dưới 100C cây không cuốn bắp [7]

Trong điều kiện nhiệt độ 28-300C kết hợp với độ ẩm không khí thấp sẽ ảnh hưởng xấu đến hoạt động sinh lý và chất lượng bắp lúc thu hoạch [6] [7]

1.3.4 Độ ẩm

Trong các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cải bắp, thời kỳ hình thành bắp yêu cầu độ ẩm lớn nhất Độ ẩm tối thích trong giai đoạn này là 80- 85% độ ẩm đồng ruộng, còn độ ẩm không khí là 85-90% Tuy nhiên, qua nhiều nghiên cứu cho thấy giống cải bắp nào mà có bộ lá dày, trên lá có nhiều sáp là những giống chịu hạn

Năng suất cải bắp đạt cao nhất khi độ ẩm đất là 80% và độ ẩm không khí

là 85-90% Thừa nước sẽ làm giảm chất lượng do nồng độ chất hòa tan, khả năng chống chịu sâu bệnh giảm, khả năng vận chuyển và bảo quản sẽ kém

1.4 Hiện trạng về công nghệ sau thu hoạch rau ở Sa Pa

Với điều kiện khí hậu thuận lợi, được thiên nhiên ưu đãi, rau Sa Pa rất phong phú và đa dạng về chủng loại Ngoài các loại rau thông thường như cà chua, đậu đỗ, su su,…thì Sa Pa còn có các loại rau bản địa rất ngon và rất được

ưa chuộng như rau cải Mèo, rau Khởi Tử, cải Xòe…Nhu cầu thị trường trong nước và ngoài nước về các loại rau của Sa Pa là khá lớn nhưng các siêu thị, cửa hàng, nhà hàng ở các đô thị lớn phía Bắc cũng như các tỉnh ở Trung Quốc có đường biên giới giáp Lào Cai yêu cầu phải cung cấp đủ số lượng đồng thời chất lượng ổn định trong khi phía Sa Pa chưa đáp ứng được những yêu cầu này Theo chúng tôi, hiện trạng lĩnh vực sau thu hoạch rau ở Sa Pa có một số điểm sau:

- Công nghệ thu hoạch, sau thu hoạch (xử lý, bảo quản, vận chuyển…) rau ở

Sa Pa vẫn rất lạc hậu và thiếu đầu tư cơ sở vật chất kèm theo (kho lạnh vận chuyển, thiết bị rửa, xử lý, đóng gói, vận chuyển…) Cả huyện Sa Pa hiện mới

chỉ có duy nhất một hợp tác xã Hoa Đào là có nhà sơ chế, đóng gói đạt tiêu chuẩn xuất khẩu

- Tổn thất trong quá trình thu hoạch và sau thu hoạch còn khá lớn (ước tính khoảng 25-30% về khối lượng chưa kể đến tổn thất về chất lượng)

- Diện tích trồng rau manh mún, chưa có quy hoạch tổng thể vùng tập trung chưa có nhiều giống mới được giới thiệu và áp dụng Nhất là việc áp dụng quy trình sản xuất hướng thực hành nông nghiệp tốt (GAP) chưa được phổ biến rộng rãi

- Nông dân và các thành viên trong hệ thống cung ứng chưa được huấn luyện

và hướng dẫn đầy đủ về kỹ thuật thu hoạch và xử lý bảo quản, nên rau có độ già thu hái không đồng đều, rau dễ bị mất nước, nhiễm vi sinh vật, quá nhiều dư lượng thuốc bảo vệ thực vật Do đó, việc thu mua, xử lý rau ở Sa Pa đảm bảo về

số lượng và chất lượng đồng đều gặp khó khăn, ảnh hưởng đến việc kinh doanh

1.5 Các biến đổi sinh, lý, hóa trong quá trình bảo quản rau ăn lá

1.5.1 Các biến đổi vật lý

1.5.1.1 Sự thoát hơi nước

Hiện tượng bay hơi nước của rau ăn lá là một hiện tượng tự nhiên diễn ra liên tục Sự mất nước không chỉ làm giảm khối lượng tự nhiên của rau mà còn làm ảnh hưởng đến vẻ bề ngoài của sản phẩm, đến trạng thái và giá trị dinh dưỡng của rau

Cải bắp (Brassica oleracea L.) cũng như một số loại rau khác đều có chứa

một hàm lượng nước khá lớn trên 90% chủ yếu ở dạng tự do Trong quá trình tồn trữ xảy ra sự thoát hơi nước rất mạnh Hơi nước thoát ra ngoài qua các lỗ khí khổng và qua lớp cutin Sự thoát hơi nước phụ thuộc vào mức độ háo nước của

hệ keo trong tế bào, cấu tạo và trạng thái của các mô che chở (chiều dày và độ chắc của vỏ, của lớp phấn, lớp sáp ngoài vỏ…), đặc điểm và mức độ bị dập cơ học, nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng của môi trường xung quanh; tốc độ chuyển

động của dòng không khí, độ già thu hái, cách bao gói, thời hạn và phương pháp tồn trữ, cùng với cường độ hô hấp và sự sinh ra nước [17]

Khi rau bị bốc hơi nước nhiều thì tế bào thực vật mất sự trương nước nên rau tồn tại ở trạng thái héo rũ, bị giảm khối lượng, giảm khả năng kháng khuẩn…

và dẫn tới rau chóng bị hư hỏng

Bảng 1.4: Hệ số thoát hơi nước của một số loại rau ăn lá [19]

Loại sản phẩm Hệ số thoát hơi nước (mg/kg.s/MPA)

Nhìn vào bảng số liệu 2.2 ta thấy: rau diếp có hệ số thoát hơi nước cao nhất Tiếp theo là rau cải xanh và thấp nhất là rau bắp cải Nguyên nhân là do các loại rau khác nhau có cấu trúc thực vật khác nhau

Sự mất nước của rau thay đổi trong quá trình bảo quản Giai đoạn đầu là giai đoạn ngay sau khi thu hái nên rau sẽ bị mất nước mạnh, đến giai đoạn giữa thì lượng nước mất đi ở trong rau giảm dần và đến giai đoạn cuối là giai đoạn già hóa, hư hỏng bắt đầu tăng lên Độ ẩm giảm hay nhiệt độ tăng đều làm tăng sự thoát hơi nước Rau cải bắp càng non thì sự mất nước càng nhiều hơn rau già do những rau non có cường độ hô hấp mạnh hơn

Do đó trong thực tế để hạn chế sự mất nước của rau một cách triệt để, có thể áp dụng đồng thời các biện pháp xử lý như: hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm, giảm tốc độ chuyển động của không khí trong kho, bao bì thích hợp…Bao bì được coi là yếu tố quan trọng nhất đối với sự giảm khối lượng tự nhiên Sự giảm khối lượng tự nhiên ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng rau nên tìm các biện pháp để giảm tối thiểu sự mất mát khối lượng tự nhiên là vô cùng quan trọng, mang lại lợi ích đáng kể [7]

1.5.1.2 Sự sinh nhiệt

Khi tồn trữ rau tươi nhiệt lượng sinh ra là do quá trình hô hấp, trong đó 2/3 lượng nhiệt này tỏa ra môi trường xung quanh còn 1/3 được đưa vào các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bay hơi và một phần dự trữ ở dạng ATP Lượng nhiệt do rau sinh ra trong quá trình tồn trữ có thể tính được một cách gần đúng theo lượng CO2 sinh ra trong quá trình hô hấp Từ đó có thể tính được lượng nhiệt tỏa ra, lượng oxy cần thiết và lượng nước sinh ra

Trong tồn trữ rau cần phải duy trì các thông số nhiệt độ, độ ẩm tối ưu Ngay ở nhiệt độ bảo quản tối ưu, gần 00C thì nhiệt độ khối rau vẫn có thể tăng lên Với rau xanh một ngày đêm nhiệt độ có thể tăng, kích thích cường độ hô hấp mạnh lên Khi nhiệt độ và độ ẩm tăng lên đến một mức thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc thì nhiệt lượng sinh ra lại tăng lên do hô hấp của

vi sinh vật [19]

Trong quá trình bảo quản rau, cần phải duy trì các thông số nhiệt độ, độ

ẩm tối ưu trong kho bảo quản để giảm bớt sự sinh nhiệt [7]

1.5.2 Các biến đổi sinh lý

1.5.2.1 Sự già hóa

Các dấu hiệu dễ thấy nhất của lão hóa là sự mất màu xanh lá cây và sự xuất hiện của màu vàng do sự hiện của các sắc tố carotenoid cơ bản Chất diệp lục là màu xanh lá cây trong sắc tố trong thực vật, và mất chất diệp lục là một phản ứng đối với nhiều cơ thể thực vật [25] Lá vàng được coi là một khiếm khuyết chất lượng quan trọng làm mất giá trị thương phẩm của sản phẩm rau xanh [28]

1.5.2.2 Sự sản sinh ethylene

Ethylene là một phyto hormone, còn gọi là hormone của sự chín và sự già hóa Nó được sản sinh và tăng cường trong quá trình già chín của thực vật, khi rau quả bị tổn thương sinh lý và khi nhiệt độ tăng cao (trên 300C) Sự sản sinh ethylene của rau quả tươi sau khi thu hoạch làm giảm tuổi thọ bảo quản ngay cả khi ở nhiệt độ an toàn nhất Trong quá trình bảo quản sự hình thành ethylene ở

nồng độ 5 ppm sẽ làm rau có màu vàng úa, làm mất hoàn toàn giá trị thương phẩm của rau Còn quả chỉ với một lượng nhỏ sẽ kích thích quá trình chín Ngoài

ra, nó còn có tác dụng hỗ trợ sự xâm nhập của vi sinh vật, bệnh hại và làm tăng nhiệt độ bảo quản Quá trình sản sinh ethylene giảm khi chúng được cất giữ trong điều kiện nhiệt độ thấp Sự sản sinh ethylene là thấp nhất khi điều kiện môi trường tồn trữ chúng đạt mức <8% O2 và >2% CO2 [12]

1.5.2.3 Sự hô hấp

Sau khi thu hoạch, rau tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống, nhưng các chất hữu cơ đã tiêu hao thì không được bù đắp lại được như khi chưa thu hoạch cho nên nó sẽ tồn tại cho đến khi nguồn dự trữ cạn kiệt Trong quá trình bảo quản, hoạt động hô hấp thường làm biến đổi thành phần hóa sinh của rau, tiêu hao vật chất dự trữ, làm giảm đáng kể chất lượng dinh dưỡng và cảm quan cũng như rút ngắn tuổi thọ của rau Cải bắp là loại rau hô hấp thường không có sự chín sau thu hoạch mà xảy ra sự già hóa

Bản chất của hô hấp là do quá trình oxi hóa phức tạp, trải qua hàng loạt các phản ứng sinh hóa kế tiếp nhau dưới sự xúc tác của các loại enzym được thực vật tích lũy trong quá trình quang hợp Tiếp đó là sự oxi hóa các acid hữu cơ, các protein, các lipid và các hợp chất hữu cơ khác Trong rau quả glucid tham gia vào quá trình hô hấp bao gồm: glucose, fructose và đôi khi cả xelluloza Hoạt động

hô hấp diễn ra trong quá trình bảo quản rau diễn ra theo hai hình thức đó là hô hấp hảo khí và hô hấp yếm khí Hô hấp hảo khí sinh ra một lượng nhiệt rất lớn làm tăng cường hô hấp, giảm khối lượng chất khô trong nguyên liệu gây tổn thất

về mặt kinh tế, còn hô hấp yếm khí tạo ra các sản phẩm trung gian như rượu, các acid hữu cơ, andehyt, xeton gây biến đổi màu mùi của rau làm giảm chất lượng của rau trong thời gian tồn trữ

Cường độ hô hấp là một tham số quan trọng trong chất lượng sau thu hoạch của rau ăn lá Cường độ hô hấp của rau thu hoạch phụ thuộc vào cường độ

hô hấp trong cây còn sống Do đó, cường độ hô hấp phụ thuộc vào loại hàng hóa

và mức độ trưởng thành hoặc giai đoạn phát triển thu hoạch cùng với thành phần hóa học, mùa vụ Đối với một số loại rau ăn lá, giống khác nhau có sự khác biệt

trong cường độ hô hấp và sẽ ảnh hưởng đến sự ổn định trong bảo quản Lựa chọn các giống có cường độ hô hấp thấp có thể giúp cho thời gian bảo quản lâu hơn

1.5.3 Các biến đổi hóa sinh

Đối với các rau ăn lá tươi thì các gluxit là thành phần luôn có những biến đổi lớn và mạnh mẽ trong suốt quá trình bảo quản, và ngay cả trong quá trình sống của chúng Tùy theo loại rau ăn lá, độ già, thời gian và những điều kiện bảo quản mà tốc độ biến đổi các chất gluxit có khác nhau Hàm lượng tinh bột giảm

do quá trình đường hóa dưới tác dụng của các enzim nội tại Lượng tinh bột trong rau không nhiều khoảng 0,1% Lượng tinh bột này luôn luôn thay đổi trong quá trình phát triển của rau Dưới tác dụng của môi trường axit hoặc enzym tinh bột

bị phân giải thành dextrin, maltoza và cuối cùng là glucoza

Hàm lượng axit hữu cơ trong rau ăn lá và trong hầu hết các rau thường nhỏ hơn 1% Các axit hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong thành phần rau quả cũng như trong quá trình bảo quản chế biến, kích thích tiêu hóa, chúng còn có khả năng hạn chế tốc độ hoạt động của các enzym gây biến màu các sản phẩm Tổng các axit hữu cơ trong rau khi bảo quản giảm đi, nhưng riêng từng axit có thể tăng lên do nhiều nguyên nhân khác nhau Sự giảm axit trong quá trình bảo quản là do chi phí chúng vào trong quá trình hô hấp và quá trình đề cacboxyl hóa, khi đó các axit bị phân hủy đến CO2 và đến các chất tương ứng [7]

Trong rau ăn lá có nhiều loại vitamin nhưng nhiều nhất vẫn là vitamin C còn gọi là axit ascorbic, tồn tại ở 3 dạng: dạng tự do là axit ascorbic, dạng oxy hóa là dehydro ascorbic và dạng liên kết với protit là ascorbigen Vitamin C bền vững trong môi trường axit và dễ bị thủy phân trong môi trường kiềm, O2, ánh sáng, nhiệt độ cao Vitamin C là một trong những chất quý có trong rau, do đó nó

là chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của các biện pháp bảo quản, chế biến [7] Trong quá trình bảo quản rau, vitamin C bị giảm nhanh do vitamin C là chất dễ bị oxy hóa Đặc biệt là khi có không khí, ánh sáng và nhiệt độ cao

Chất xơ trong rau ăn lá bao gồm xenluloza, hemixenluloza, pectin, chúng chiếm khoảng 0,5-2,5% Chất xơ nói chung không tiêu hóa được bởi các men trong cơ thể con người, trừ một phần rất nhỏ các chất xơ, nhờ tác dụng của các vi

khuẩn ở ruột cơ thể tạo ra axit béo hay đường đơn và được hấp thu, có trường hợp chuyển thành nhiệt lượng Xơ không phải là chất dinh dưỡng, nhưng nó là chất độn tạo ra phân do đặc tính liên kết với nước và tính trương nở của nó Trong tiêu hóa của con người nhờ sự liên kết của xơ thực phẩm tạo ra được khối phân luôn luôn mềm, dễ di chuyển ra ngoài Do đó, ăn nhiều thịt (ít xơ) thường bị táo bón, ăn nhiều rau (nhiều xơ) dễ tiêu hóa Lượng xenluloza trong rau càng nhiều thì rau càng già, chất lượng rau càng thấp Sự biến đổi và giảm các chất pectin có tác dụng rất lớn đến chất lượng bên ngoài của rau bảo quản Trong quá trình bảo quản bị mềm [7]

Chất màu thực phẩm tự nhiên (xanh, đỏ, vàng) có sẵn trong mô thực vật,

có thể tách chiết ra, không độc, dùng nhuộm màu cho thực phẩm, dược phẩm Sắc tố màu xanh tự nhiên còn gọi là chất diệp lục chlorophyl Các chất màu thay đổi rõ rệt trong quá trình bảo quản rau Chlorophyl giảm và caroten tăng làm cho rau mất màu xanh gây hiện tượng vàng úa [7]

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản rau

1.6.1 Nhiệt độ bảo quản

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng quyết định tới thời gian bảo quản rau tươi sau thu hoạch vì nó 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 quả ra càng cao 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 nhiệt độ vượt quá 250C 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 quả trong môi trường có nhiệt độ thích hợp [17]

Theo một số nghiên cứu ở Trung Quốc cho thấy: nếu bảo quản rau cải ở 1 – 50C và độ ẩm 90 – 95% thì cho tuổi thọ bảo quản là 20 ngày trong khi đó nếu bảo quản ở nhiệt độ 100C thì chỉ bảo quản được 3 – 4 ngày Do đó, để bảo quản rau được lâu cần phải hạ thấp nhiệt độ bảo quản, tuy nhiên nếu nhiệt độ quá thấp

sẽ gây tổn thương lạnh

1.6.2 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 cho khối lượng tự nhiên của rau quả giảm đi đáng kể, hơn thế nữa còn bị héo và giảm chất lượng Độ ẩm tương đối của không khí cao thì tốc

độ bay hơi nước và cường độ hô hấp giảm, nhưng lại tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật hoạt động và phát triển Vì thế trong quá trình bảo quản rau quả tươi người ta cần phải chọn độ ẩm và nhiệt độ thích hợp

1.6.3 Thành phần không khí của môi trường bảo quản

Trong điều kiện bình thường không khí có: 21%O2; 78%N2; 0,03%CO2; còn lại là các khí khác Thành phần không khí của môi trường quyết định trực tiếp đến các phản ứng hóa sinh của rau ăn lá Trong môi trường nhiều khí O2 thì quá trình hô hấp hiếu khí xảy ra nhanh hơn và ngược lại Hàm lượng CO2 trong môi trường bảo quản thường tăng do quá trình hô hấp giải phóng ra CO2 Thấy rằng với hàm lượng khoảng 7% và nhiệt độ khảng 120C thì CO2 có khả năng hạn chế cường độ hô hấp hiếu khí, khi lượng CO2 >10% sẽ bắt đầu diễn ra quá trình

hô hấp yếm khí Hàm lượng CO2 >20% 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 [16]

1.6.4 Sự làm thông gió và thoáng khí trong môi trường bảo quản

Sự thông gió và thoáng gió có ảnh hưởng đến chất lượng của rau trong quá trình bảo quản Thoáng 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 và độ ẩm và thành phần khí trong kho bảo quản [17]

1.6.5 Ánh sáng

Ánh sáng có tác dụng nhạy cảm đến độ hoạt động của hệ thống enzym tác động đẩy mạnh hô hấp và các quá trình trao đổi chất, vì vậy 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 Sau thu hoạch ánh sáng cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ của rau xà lách Rau được lưu trữ tại 100C dưới ánh sáng huỳnh quang thông thường có thời hạn sử dụng

10 ngày, còn rau được lưu giữ trong bóng tối chỉ bảo quản được 8 ngày [19]

1.7 Bảo quản rau bằng phương pháp bao gói khí quyển cải biến MAP

Khí điều biến (MA) là tạo ra môi trường mà trong đó tỷ lệ thành phần các khí N2, O2 và CO2 khác với không khí thường và có sự thay đổi liên tục qua chu

kỳ bảo quản bởi các yếu tố hô hấp, sinh hoá và thấm chậm qua bao bì Phương pháp tạo ra khí điều biến (MA) trong môi trường bảo quản bằng cách dùng một

số bao bì để bao gói gọi là MAP [16]

- Ảnh hưởng của điều biến khí quyển-MA lên rau tươi

Khác với phương pháp bảo quản có điều chỉnh (kiểm soát) thành phần

không khí (controlled atmosphere-CA), MAP không phải là tạo ra một thành

phần khí có hàm lượng cố định trong suốt quá trình bảo quản mà MAP tạo ra một thành phần khí biến đổi, xác định được theo thời gian Biến đổi tỷ lệ khí trong MAP phụ thuộc vào sự biến đổi sinh lý (cường độ hô hấp ), các tác nhân vật lý của môi trường (nhiệt độ, độ ẩm tương đối ) và độ thấm khí của vật liệu làm bao

bì Chính sự biến đổi này quyết định thành phần khí đạt được ở trạng thái cân bằng có khả năng hạn chế sự hô hấp của rau quả

Trong điều kiện hàm lượng ôxi thấp (2-5%) và hàm lượng cacbonic cao (3-10%), cường độ hô hấp của rau quả giảm xuống Các biến đổi hóa sinh cũng chậm lại, điều này thể hiện lượng etylen sinh ra bị giảm đi, do đó làm chậm quá trình chín và giảm sự thay đổi thành phần lý, hoá học của sản phẩm tươi (khối lượng, màu sắc ) Ngoài ra, MAP cũng có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới sự nhiễm bệnh do côn trùng Khi bảo quản bằng MAP, nhiệt độ bảo quản rau quả không cần xuống quá thấp do đó hạn chế được các rối loạn sinh lí thực vật,

ví dụ như khi làm lạnh chuối, màu quả chuối trở nên xấu, trạng thái thịt quả có lúc lại bị sượng

Ta vẫn thấy có hơi nước đọng lại trên thành bao bì MAP, nhưng lớp nước này không ảnh hưởng đến độ thấm khí của bao bì

- Các phương pháp tạo nên sự điều biến khí quyển-MA

Có hai phương pháp tạo nên sự điều biến khí quyển - MA: chủ động và bị động

Theo phương pháp bị động, rau quả tươi được đựng trong bao bì bán thấm

và dán kín Quá trình hô hấp của rau quả và đôi khi là cả quá trình phát triển của

vi sinh vật làm thay đổi thành phần không khí trong bao bì Trong quá trình hô hấp, sản phẩm tiêu thụ ôxi và sinh cacbonic, do đó lượng ôxi giảm đi, còn lượng cacbonic tăng lên Sau một thời gian, lượng ôxi và cacbonic trong bao bì đạt cân bằng Nếu bao bì là loại vật liệu không thấm thì theo lý thuyết, hàm lượng ôxi sẽ thấp hơn trong không khí thường (ban đầu là khoảng 21%) và có thể đạt xấp xỉ 0%, trong khi hàm lượng cacbonic (ban đầu là 0,03%) có thể tăng đến 20% hoặc hơn nữa

Phương pháp tạo MA chủ động được thực hiện bằng cách cho hỗn hợp khí

có thành phần xác định vào bao bì đựng sản phẩm Hỗn hợp khí này thường có một phần là ôxi, cacbonic và phần còn lại là nitơ Nitơ có tác dụng chống hiện tượng sản phẩm bị dồn chặt (như thường xuất hiện ở kiểu bao gói chân không)

Mỗi loại rau quả thích hợp với một loại bao bì bảo quản riêng Bao bì bảo quản tốt nhất cho quả là bao bì được đảm bảo hạn chế được tổn thương cơ học, không bị đọng nước, có tính thấm khí phù hợp, chống tia tử ngoại, chống tĩnh điện., không độc… Vật liệu làm bao bì bảo quản có thể là chất dẻo, giấy… nhưng phổ biến là các loại màng chất dẻo như: PE, HDPE, LDPE….[17]

Các loại màng bao được dùng trong phương pháp MAP:

- LDPE (low density polyethylene)

Là màng polyethylene có tỷ trọng thấp, được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp khí C2H4

Đặc tính:

+ Tỷ trọng: 0,91-0,925 g/cm3

+ Trong suốt, hơi có ánh mờ, bề mặt bóng láng, mềm dẻo

+ Nhiệt độ nóng chảy: 85-930C

+ Bền cơ học, bền với dung dịch axit, kiềm, muối vô cơ

+ Bị hư hỏng khi tiếp xúc với dung môi hữu cơ hoặc các chất tẩy như

H2O2, HClO,…

+ Chống thống O2, CO2 kém nhưng chống thấm nước và hơi nước tốt

- HDPE (high density polyethylene) : là màng polyethylene tỷ trọng cao Đặc tính:

+ Tính cứng bền vững

+ Trong suốt, mức độ mờ đục cao hơn LDPE

+ Độ bóng bề mặt không cao

+ Bền nhiệt hơn LDPE, nhiệt độ nóng chảy tnc = 1210C

+ Chống thấm nước, hơi nước tốt

+ Chống thấm khí, hương, chất béo tốt hơn LDPE

+ Khả năng in ấn tốt hơn LDPE

Được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp các monomer vinylcloride ở

áp suất thấp và khoảng nhiệt độ không cao

Đặc tính:

+ Tỷ trọng: 1,4 g/cm3

+ Chống thấm hơi và nước kém hơn PE

+ Không bị hư hỏng bởi axit và kiềm

+ Bị phá hủy bởi các dung môi hữu cơ

+ Làm màng co vì có tính khá mềm dẻo

- EVOH (ethylene vinyl alcohol): được tạo thành từ tác nhân ban đầu là EVA (ethylene vinyl alcohol) và tiếp tục được trùng hợp từ một lượng lớn VA (vinyl alcohol) với ethylene

Đặc tính:

+ Nhiệt độ chảy ổn định đối với một quá trình đùn ép tạo màng

+ Tỷ trọng: 1,2

+ Không gây ô nhiễm môi trường

- EVA (ethylene vinyl acetate)

Được sản xuất bằng phương pháp đồng trùng hợp ethylene và vinyl acetate EVA có tỷ lệ VA khoảng 7-8% thì có tính chất giống LDPE , VA khoảng 15-20% thì khá giống PVC nhưng dẻo dai hơn, được dùng làm màng co

- OPP (oriented polypropylene): là màng cải tiến

+ Không bị tác động bởi axit và kiềm yếu, nhưng bị hư hỏng khi tiếp xúc với axit và kiềm ở nồng độ cao

+ Tính chống thẩm thấu khí, hơi rất tốt nên thường được dùng làm bao bì đóng gói chân không

Khi bảo quản, thành phần của khí quyển bảo quản có ảnh hưởng quan trọng đến quá trình tồn trữ Tăng hàm lượng CO2 và giảm O2 trong khí quyển có tác dụng hạn chế hô hấp (hiếu khí) của rau Khi hàm lượng CO2 tăng lên đến 3-5% và lượng O2 giảm tương ứng (chỉ còn 16-18%) thì thời gian tồn trữ rau có thể tăng gấp 3-4 lần so với khi giữ ở khí quyển thường (0,03% CO2, 21% O2, 79% N2) Nhưng nếu CO2 tăng quá 10% sẽ sinh ra quá trình hô hấp yếm khí, phá vỡ cân bằng các quá trình sinh l ý làm cho rau mất khả năng đề kháng tự nhiên, dẫn đến

sự thâm đen và thối hỏng Ảnh hưởng của sự thay đổi thành phần khí quyển đến trao đổi chất trong quả rất phức tạp, trước hết là sự giảm cường độ hô hấp và làm chậm quá trình chín tiếp Khi duy trì được thành phần khí quyển thích hợp thì chất lượng rau có thể cao hơn cả tồn trữ lạnh

Dưa leo bao tử bao gói trong túi PE với nồng độ O2 trong túi là 16%, CO2 là 3%, độ ẩm 90 - 95%, bảo quản ở 5oC cho chất lượng bảo quản tốt nhất [15]

Đóng gói có điều chỉnh thành phần không khí (CA) có tác dụng duy trì chất lượng súp lơ xanh khi bảo quản, tuy nhiên, nếu nồng độ oxy quá thấp sẽ ảnh hưởng đến mùi của rau [17]

Ở nồng độ 5-10% CO2, 2% O2 ngô bao tử bảo quản cho hàm lượng đường cao hơn so với đối chứng, hàm lượng đường glucoza, fructoza và lactoza đều tăng lên 1 - 1,5% so với đối chứng [23]

Với các loại bao bì đã được nghiên cứu thì thấy rằng bao bì LDPE là thích hợp nhất để bảo quản rau ăn lá giúp kéo dài thời gian bảo quản Vì vậy tôi đã chọn loại bao bì này để nghiên cứu trong đề tài

1.8 Các nghiên cứu về công nghệ sơ chế bảo quản rau ăn lá

- Các nghiên cứu nghiên cứu trên thế giới

Tổn thất sau thu hoạch rau ăn lá thể hiện ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm giảm khối lượng do thối hỏng, tổn thất khó tìm thấy hơn là tổn thất về chất lượng

như giảm về giá trị cấu trúc (héo), hương vị (giảm hương vị tự nhiên) và dinh dưỡng (hàm lượng dinh dưỡng giảm) Zaldivar (1991) đã đưa ra một vài báo cáo chỉ ra số lượng tổn thất là 25% hoặc 18-42% trên toàn thế giới và 15-60% hoặc 15-50% ở các nước có nền công nghiệp sơ chế bảo quản kém phát triển Tổn thất sau thu hoạch có thể xảy ra trên đồng ruộng, ở khu vực đóng gói, trong bảo quản, khi vận chuyển, trong tiêu thụ bán buôn và bán lẻ Tổn thất lớn nhất xảy ra vì trang thiết bị lạc hậu, thiếu kiến thức, yếu kém trong khâu quản lý

Tổn thất sau thu hoạch có thể do 4 nguyên nhân chính sau:

Tổn thất cơ học: Do thiếu xử lý sau thu hoạch, vật liệu bao gói và phương pháp vận chuyển không hợp lý dễ làm rau bị bầm dập, bị trầy xước và các tổn thương cơ học khác

Tổn thất sinh lý: Sau khi thu hoạch, rau quả vẫn tiếp tục các hoạt động sống Tổn thương sinh lý xảy ra khi nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao, hoặc điều kiện môi trường không thích hợp như độ ẩm không khí quá thấp hoặc quá cao Tổn thương sinh lý cũng xảy ra do hoạt động của các enzyme trong bản thân cây rau gây nên hiện tượng quá già trước khi sản phẩm đến tay người tiêu dùng

Tổn thất do vi sinh vật: là tổn thất đáng kể nhất hiện nay, rau có hàm lượng nước cao, thành phần dinh dưỡng phong phú là môi trường tốt nhất cho vi sinh vật phát triển Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiện nay đang gặp rất nhiều khó khăn vì liên quan đến an toàn thực phẩm

Tổn thất do thiếu thông tin thị trường: Một kế hoạch sản xuất không hợp

lý do không phù hợp với cung cầu thị trường dẫn tới việc sản xuất quá dư thừa sản phẩm và tất nhiên sản phẩm không thể bán kịp khi thời vụ đến Điều này thường thấy ở những vùng nơi nghèo nàn về trang thiết bị sơ chế bảo quản, hệ thống giao thông chưa phát triển, khi đó sản phẩm sẽ bị thối ở ngay tại nơi sản xuất

Công nghệ sau thu hoạch trong sơ chế bảo quản có thể hiểu đơn giản như một quá trình vận chuyến sản phẩm từ ngoài ruộng vào container để đưa đến nơi tiêu thụ, nó bao gồm từ các công đoạn thu hoạch, vận chuyển, rửa sạch, phân loại, bao gói, bảo quản và tiêu thụ Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu sâu

và rộng về lĩnh vực sơ chế bảo quản rau, nhiều tác giả đã công bố những ấn phẩm

về hướng dẫn chi tiết quy trình công nghệ sơ chế bảo quản rau cho từng đối tượng cụ thể

- Các nghiên cứu trong nước

Trong những năm gần đây, công nghệ sơ chế bảo quản rau quả đã bắt đầu được quan tâm Tuy nhiên, các nghiên cứu về sơ chế bảo quản rau quả còn rất hạn chế Năm 2004 có một đề tài cấp nhà nước về nghiên cứu công nghệ bao gói điều biến khí (Modifield Atmosphere Packaging-MAP) nhằm nâng cao giá trị một số loại rau quả xuất khẩu và tiêu dùng trong nước Đề tài nghiên cứu công nghệ bao gói khí điều biến dựa trên nguyên lý điều chỉnh thành phần khí thụ động xảy ra nhờ quá trình khuếch tán khí giữa môi trường bên trong và bên ngoài bao gói, từ đó tạo ra môi trường khí bên trong bao gói phù hợp với chế độ bảo quản tối ưu của rau tươi Với các công thức tính toán logic có khoa học, đã được công bố rộng rãi trên thế giới, đề tài đã xây dựng được các quy trình bảo quản 4 đối tượng rau: cải bắp, đậu cô ve, hành tây và rau mùi tàu [9]

Năm 2008 đề tài cấp bộ về nghiên cứu xây dựng mô hình tiếp nhận sơ chế, bảo quản và phân phối đầu mối rau, hoa, quả tươi (packing house) qui mô tập trung Mô hình sơ chế với dây chuyền thiết bị hoạt động tương đối đồng bộ, liên tục với công suất 10-15 tấn rau, quả/ngày [8]

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.1.1 Nguyên vật liệu

- Nguyên liệu: Rau cải bắp giống Grand KK cross được trồng trái vụ tại xã

Sa Pả, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai

2.1.2 Vật liệu

- Dụng cụ: Dao, chậu, cân, bát, thìa, dụng cụ phân tích, cối chày sứ, chén nung, bình cầu 150 có gắn ống sinh hàn khí, phễu, giấy lọc không tro, becher, cân phân tích với độ chính xác 0.001 và 0.01g, túi LDPE (35x50cm)

- Thiết bị:

+ Máy đo màu MINOTA- CHROMAMETER CR200/231

+ Máy chuẩn độ tự động - 702 SM TITRINO Metrohm, Thuỵ Sĩ

+ Cân phân tích có độ chính xác 0,01g và 0,1g SHIMADZU & MONOBLOC Nhật Bản

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu

Các thí nghiệm được thực hiện tại xã Sa Pả, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai và phòng thí nghiệm thuộc Bộ môn Bảo quản chế biến, Viện nghiên cứu Rau Quả, Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội

2.2.2 Thời gian nghiên cứu

Thời gian thực hiện: Từ tháng 6/2014 đến tháng 6/2015

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu xác định độ già thu hái thích hợp đối với cải bắp Sa Pa

- Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sơ chế tới chất lượng và thời gian bảo quản cải bắp Sa Pa tại vùng sản xuất và nơi tiêu thụ

- Nghiên cứu xác định độ thoáng khí của bao bì bảo quản cải bắp ở nhiệt

độ thường

2.4 Bố trí thí nghiệm

Các công thức thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên, lặp lại 3 lần

2.4.1 Nghiên cứu xác định độ già thu hái thích hợp đối với cải bắp Sa Pa

Thí nghiệm 1:

Chúng tôi tiến hành lấy mẫu ở thời điểm cận thu hoạch khi cải bắp đã cuốn gần đạt 100% đến trước thời điểm bắp có dấu hiệu vàng lá và nứt bắp Trên cơ sở xác định sự biến đổi các chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa của cải bắp ở thời điểm cận thu hoạch để từ đó xác định thời điểm thu hái thích hợp nhằm giảm thiểu các tổn thất trong quá trình vận chuyển, tồn trữ mà vẫn đảm bảo chất lượng nguyên liệu cho mục đích, tiêu thụ tươi và bảo quản

- Tần suất lấy mẫu:

Thời gian từ khi trồng đến

Các chỉ tiêu theo dõi: Kích cỡ (cm), trọng lượng cây (g), độ chặt (g/cm3), màu sắc, nồng độ chất khô hòa tan (0Bx), hàm lượng vitamin C, hàm lượng nước, hàm lượng chất xơ

- Ở mỗi công thức có 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại là 10 chiếc cải bắp

2.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sơ chế tới thời gian bảo quản cải bắp Sa Pa tại vùng sản xuất và nơi tiêu thụ

Thí nghiệm 2:

Công đoạn sơ chế là một trong những công đoạn ảnh hưởng trực tiếp đến

tỷ lệ tổn thất và khả năng bảo quản sau thu hoạch Xác định được phương pháp

sơ chế thích hợp sẽ hạn chế các tác động cơ học nhằm giảm thiểu tỷ lệ trầy xước, dập nát nguyên liệu từ đó tăng khả năng tồn trữ và giảm tổn thất sau thu hoạch cải bắp Từ các nhận định, kết hợp với thực tế sơ chế hiện nay của người dân chúng tôi tiến hành nghiên cứu một số hoạt động cụ thể như sau:

Tiến hành các thí nghiệm với bố trí như sau:

+ CT1: Giữ nguyên cả cây

+ CT2: Giữ lại 4 lá bao bắp

+ CT3: Loại bỏ hết các lá bao bắp

Cải bắp được thu hái ở độ già thu hái phù hợp chọn lựa từ thí nghiệm 1 Sau đó được đóng trong các bao tải rồi được vận chuyển về nơi tiêu thụ Hà Nội bằng ô tô tải Vận chuyển từ đồng ruộng về nơi sản xuất bằng ô tô tải, xe máy Cải bắp sau khi vận chuyển về nhà thu gom tại Sa Pa và Hà Nội, sẽ loại bỏ các lá già bên ngoài đến phần bắp cuốn Sau đó, các thí nghiệm được tiến hành theo dõi, đánh giá ở điều kiện nhiệt độ thường Thông qua các thí nghiệm, xác định thời gian bảo quản của cải bắp khi sơ chế ở điều kiện nhiệt độ thường tại nơi sản xuất và nơi tiêu thụ

- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng chất xơ, hàm lượng chất khô hòa tan tổng

số (0Bx), hàm lượng vitamin C (mg%), hao hụt khối lượng (%), tỷ lệ hư hỏng (%), mức độ bầm dập, màu sắc lá ngoài, cảm quan

- Ở mỗi công thức có 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại là 10 chiếc cải bắp Trong mỗi công thức lấy ra 10 chiếc ngẫu nhiên, đánh số từ 1-10, các chiếc cải bắp này được duy trì trong suốt thời gian bảo quản dùng để xác định tỉ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của cải bắp và sự thay đổi màu sắc

Sau mỗi ngày bảo quản, từ mỗi lần lặp lại lấy ra 3 chiếc cải bắp dùng để kiểm tra các thành phần hóa học chính

Tỷ lệ quả hư hỏng được theo dõi hàng ngày

2.4.3 Nghiên cứu xác định độ thoáng khí của bao bì bảo quản đối với cải bắp

Sa Pa tại vùng sản xuất và nơi tiêu thụ

Cải bắp được thu hái ở độ già thu hái phù hợp chọn từ thí nghiệm 1 Sau đó được đóng vào trong các bao tải rồi được vận chuyển từ đồng ruộng về nhà thu gom tại Sa Pa và về Hà Nội, loại bỏ những lá bị bầm dập, lá vàng Sau đó rau được chia thành các mẫu có cùng số lượng (1 bắp/mẫu) rồi được đóng trong các bao bì LDPE có độ thoáng khí khác nhau

Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy bao bì LDPE là loại bao bì thích hợp nhất cho bảo quản rau tươi, vì vậy trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi sử dụng túi LDPE có độ dày 25µm trong các thí nghiệm này Túi LDPE có kích cỡ 35cm x 50cm được đục lỗ theo tỷ lệ 0,5%, 1%, 1,5%, 2% diện tích bề mặt túi, đường kính lỗ là 5 mm

Chỉ tiêu theo dõi: Nồng độ chất khô hòa tan (0Bx), hàm lượng vitamin C (mg%), hàm lượng chất xơ (g/100g), tỷ lệ hư hỏng (%), các chỉ tiêu cảm quan

- Các thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 5 công thức Ở mỗi công thức có 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại là 10 chiếc cải bắp

Trong mỗi công thức lấy ra 10 chiếc ngẫu nhiên, đánh số từ 1-10, các chiếc cải bắp này được duy trì trong suốt thời gian bảo quản dùng để xác định tỉ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của cải bắp và sự thay đổi màu sắc

Sau mỗi ngày bảo quản, từ mỗi lần lặp lại lấy ra 3 chiếc cải bắp dùng để kiểm tra các thành phần hóa học chính

Tỷ lệ quả hư hỏng được theo dõi hàng ngày

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa

- Đường kính bắp: Đường kính được đo tại điểm giữa bắp theo hai chiều

vuông góc lấy chỉ số trung bình (đơn vị: cm)

- Chiều cao bắp: đo khoảng cách từ vị trí tiếp giáp thân ngoài đến đỉnh bắp

(đơn vị: cm) Đo trên 10 cây lấy ngẫu nhiên sau đó tính trung bình Sử dụng thước kẹp số có độ chính xác đến 0,01 mm

- Trọng lượng cây: Lấy ngẫu nhiên 10 cây sau đó cân trên cân kỹ thuật và

tính số liệu trung bình

- Xác định độ ẩm: Bằng thiết bị đo độ ẩm nhanh ADAM - AMB 310 (Anh)

theo nguyên tắc sấy mẫu đến độ ẩm không đổi ở 105oC

- Nồng độ chất khô hòa tan: Xác định hàm lượng chất khô hòa tan bằng

chiết quang kế hiện số Digital Refractometer PR-101 của hãng Atago (Nhật Bản)

có dải giới hạn (0-45)0Brix, độ chính xác 0,1

Nguyên lý: Dựa vào nguyên lý khúc xạ của ánh sáng: khi ánh sáng đi từ môi trường không khí vào một môi trường khác (chất lỏng), tia sáng sẽ bị lệch đi (bị khúc xạ) nếu chất lỏng là một chất hòa tan (đường, muối) Dựa trên độ lệch của tia sáng ta có thể xác định được nồng độ chất khô hòa tan

Cách tiến hành: Mẫu thí nghiệm được xay nhỏ, lọc ép, sau đó được khuấy đều

và lấy 1-2 giọt nhỏ vào bề mặt của chiết quang kế Đọc chỉ số trên màn hình chiết quang kế Đơn vị đo là 0Bx Tiến hành lặp lại 3 lần với một mẫu thí nghiệm

- Xác định hàm lượng Vitamin C theo phương pháp chuẩn độ bằng Iốt 0,01N

Nguyên lý: