ẢNH HƯỞNG của NỒNG độ CALCIUM CHLORIDE xử lý SAU THU THOẠCH đến THỜI GIAN bảo QUẢN và PHẨM CHẤT TRÁI XOÀI cát hòa lộc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn đính kèm đề tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CA

-o0o-

NGUYỄN HUỲNH HOA LÝ

ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CALCIUM CHLORIDE XỬ LÝ

SAU THU THOẠCH ĐẾN THỜI GIAN BẢO QUẢN

VÀ PHẨM CHẤT TRÁI XOÀI CÁT HÒA LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Ngành: NÔNG HỌC

Cần Thơ, 2012

-o0o-

NGUYỄN HUỲNH HOA LÝ

ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CALCIUM CHLORIDE XỬ LÝ

SAU THU HOẠCH ĐẾN THỜI GIAN BẢO QUẢN

VÀ PHẨM CHẤT TRÁI XOÀI CÁT HÒA LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Ngành: NÔNG HỌC

Giáo viên hướng dẫn:

ThS TRẦN THỊ BÍCH VÂN PGS.TS.NGUYỄN BẢO VỆ

Cần Thơ, 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP

Chúng tôi đã chấp nhận luận văn với đề tài:

“ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CALCIUM CHLORIDE XỬ LÝ

SAU THU HOẠCH ĐẾN THỜI GIAN BẢO QUẢN VÀ

PHẨM CHẤT TRÁI XOÀI CÁT HÒA LỘC”

Do sinh viên Nguyễn Huỳnh Hoa Lý thực hiện và đề nạp

Kính trình hội đồng chấm luận văn xem xét

Cần Thơ, ngày……, tháng.…, năm 2012 Cán bộ hướng dẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn đính kèm đề tài:

“ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CALCIUM CHLORIDE XỬ LÝ

SAU THU HOẠCH ĐẾN THỜI GIAN BẢO QUẢN VÀ

PHẨM CHẤT TRÁI XOÀI CÁT HÒA LỘC”

Do sinh viên Nguyễn Huỳnh Hoa Lý

Thực hiện và bảo vệ trước hội đồng ngày………

Luận văn đã được hội đồng đánh giá ở mức………

Ý kiến của hội đồng: ………

………

………

……….………

Duyệt khoa Cần Thơ, ngày…., tháng…, năm 2012

TRƯỞNG KHOA NN & SHƯD CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Nguyễn Huỳnh Hoa Lý

LÝ LỊCH CÁ NHÂN

Họ và tên: NGUYỄN HUỲNH HOA LÝ

Giới tính: nữ

Ngày sinh: 19/09/1989

Nơi sinh: xã An Hòa, huyện Châu Thành, tỉnh An Giang

Quê quán: xã Bình Hòa, huyện Châu Thành, tỉnh An Giang

Họ tên cha: NGUYỄN VĂN DŨNG

Họ tên mẹ: HUỲNH THỊ LOA

Tốt nghiệp Trung Học Phổ Thông tại trường THPT Cần Đăng (xã Cần Đăng, huyện Châu Thành, tỉnh An Giang)

Đã thi đậu vào trường Đại Học Cần Thơ năm 2008 và theo học ngành Nông Học khóa 34

Cần Thơ, ngày tháng năm 2012

Người khai ký tên

Nguyễn Huỳnh Hoa Lý

LỜI CẢM TẠ

Kính dâng

Cha mẹ suốt đời tận tụy vì tương lai sự nghiệp của con

Chân thành biết ơn

Cô Trần Thị Bích Vân đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Bảo Vệ đã hướng dẫn em thực hiện thành công đề tài này

Thầy cố vấn học tập Nguyễn Trọng Ngữ và toàn thể quý thầy cô khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng và trường Đại Học Cần Thơ đã dìu dắt và truyền đạt kiến thức quý báu cho em trong thời gian học tập tại trường

Chân thành cảm ơn

Chị Nguyễn Thị Kim Thoa, các bạn trong phòng thí nghiệm Bộ Môn Khoa Học Cây Trồng và các bạn lớp Nông Học K34 đã giúp đỡ em trong quá trình khảo sát và thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn!

Nguyễn Huỳnh Hoa Lý

Nguyễn Huỳnh Hoa Lý 2012 Đề tài: “Ảnh hưởng của nồng độ Calcium chloride

xử lý sau thu hoạch đến thời gian bảo quản và phẩm chất trái xoài Cát Hòa Lộc” Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học Cán bộ hướng dẫn: ThS Trần Thị Bích

Vân và PGS.TS Nguyễn Bảo Vệ

TÓM LƯỢC

Đề tài “Ảnh hưởng của nồng độ Calcium Chloride xử lý sau thu hoạch đến thời gian bảo quản và phẩm chất trái xoài Cát Hòa Lộc” được thực hiện nhằm tìm ra nồng độ Calcium chloride (CaCl2) thích hợp để kéo dài thời gian bảo quản và duy trì phẩm chất trái xoài Cát Hòa Lộc sau khi thu hoạch Thí nghiệm được thực hiện từ tháng

02 đến tháng 08 năm 2011 tại phòng thí nghiệm Bộ Môn Khoa Học Cây Trồng, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ Trái xoài Cát Hòa Lộc được thu về từ vườn của nông dân ở Phong Điền, Cần Thơ Trái có tỉ trọng từ 1,00 – 1,02 được chọn làm thí nghiệm Điều kiện bảo quản là điều kiện phòng thí nghiệm với nhiệt độ là 30-320C và ẩm độ là 70-75% Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 4 nghiệm thức và 4 lần lặp lại: ngâm xoài Cát Hòa Lộc trong dung dịch CaCl2 ở các nồng độ 1.000 ppm, 2.000 ppm, 3.000 ppm và nghiệm thức đối chứng ngâm trong nước Kết quả thí nghiệm cho thấy nghiệm thức xử lý CaCl2 3.000 ppm có kết quả tốt nhất, giúp kéo dài thời gian bảo quản đến ngày thứ 12 sau khi thu hoạch với tỷ lệ bệnh và tỷ lệ rụng cuống thấp, hạn chế hao hụt trọng lượng và sự thay đổi màu sắc vỏ trái, giúp ổn định giá trị cảm quan, phẩm chất trái, thể hiện bằng sự ổn định các chỉ tiêu: độ Brix, pH dịch trái và hàm lượng vitamin C thịt trái

MỤC LỤC

Lời cam đoan iii

Lý lịch cá nhân .iv

Lời cảm ơn .v

Tóm lược .vi

Mục lục vii

Danh sách hình .xi

Danh sách bảng .xii

MỞ ĐẦU .1

CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .3

1.1 Sơ lược về giống xoài Cát Hòa Lộc 3

1.1.1 Nguồn gốc và đặc tính thực vật 3

1.1.2 Thành phần hóa học của xoài Cát Hòa Lộc khi chín .4

1.2 Các biến đổi xảy ra sau thu hoạch 4

1.2.1 Các biến đổi vật lý .5

1.2.1.1 Sự thoát hơi nước 5

1.2.1.2 Sự giảm khối lượng tự nhiên .7

1.2.1.3 Sự sinh nhiệt .7

1.2.2 Các biến đổi về sinh lý, sinh hóa .7

1.2.2.1 Hô hấp 7

1.2.2.2 Quá trình chín sau thu hoạch .9

1.2.2.3 Sự thay đổi màu sắc vỏ trái .9

1.2.2.4 Hàm lượng đường tổng số .11

1.2.2.5 Hàm lượng vitamin C .11

1.2.2.6 pH dịch trái .12

1.2.2.7 Sự biến đổi về mùi vị 12

1.2.2.8 Sự thay đổi vách tế bào 13

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tồn trữ 14

1.3.1 Nhiệt độ .14

1.3.2 Ẩm độ tương đối của không khí .15

1.3.3 Thành phần khí quyển .15

1.3.3.1 Khí oxy (O2) .15

1.3.3.2 Khí carbonic (CO2) .15

1.4 Một số bệnh xảy ra sau thu hoạch trên trái xoài .15

1.5 Vai trò của Calcium Chloride trong bảo quản trái cây .16

1.5.1 Cấu trúc và thành phần của vách tế bào thực vật .16

1.5.1.1 Cấu trúc của vách tế bào thực vật 16

1.5.1.2 Thành phần hoá học của vách tế bào thực vật .17

1.5.2 Vai trò của Calcium trong vách tế bào .18

1.5.3 Vai trò của Calcium trong bảo quản trái cây .19

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 22

2.1 Phương tiện thí nghiệm .22

2.1.1 Thời gian và địa điểm .22

2.1.2 Vật liệu thí nghiệm .22

2.1.3 Dụng cụ và hóa chất phân tích 22

2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 22

2.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu .23

2.3.1 Tỷ lệ trái bị thiệt hại do bệnh 23

2.3.2 Tỷ lệ rụng cuống .24

2.3.3 pH dịch trái 24

2.3.4 Tỷ lệ hao hụt trọng lượng .24

2.3.5 Độ Brix .24

2.3.6 Hàm lượng đường tổng số .25

2.3.7 Đánh giá cảm quan .26

2.3.8 Hàm lượng vitamin C .27

2.3.9 Độ cứng thịt trái 28

2.3.10 Sự thay đổi màu sắc vỏ trái .28

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 28

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Ảnh hưởng của CaCl2 đến tỷ lệ bệnh của trái .29

3.2 Ảnh hưởng của CaCl2 đến tỷ lệ rụng cuống của trái .31

3.3 Ảnh hưởng của CaCl2 đến sự thay đổi pH dịch trái .32

3.4 Ảnh hưởng của CaCl2 đến tỷ lệ hao hụt trọng lượng trái 33

3.5 Ảnh hưởng của CaCl2 đến tổng chất rắn hòa tan (độ Brix) 35

3.6 Ảnh hưởng của CaCl2 đến hàm lượng đường tổng số .37

3.7 Ảnh hưởng của CaCl2 đến giá trị cảm quan .38

3.8 Ảnh hưởng của CaCl2 đến hàm lượng vitamin C 39

3.9 Ảnh hưởng của CaCl2 đến độ cứng thịt trái .41

3.10 Ảnh hưởng của CaCl2 đến sự thay đổi màu sắc vỏ trái 43

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .46

4.1 Kết luận .46

4.2 Đề nghị .46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

PHỤ CHƯƠNG 1 52

PHỤ CHƯƠNG 2 .54

DANH SÁCH HÌNH

3.1 Sự thay đổi độ Brix (%) dịch trái xoài Cát Hòa Lộc theo thời

gian bảo quản (ngày)

36

3.2 Giá trị cảm quan (điểm) của trái xoài Cát Hòa Lộc theo thời

gian bảo quản (ngày)

39

3.3 Sự thay đổi độ cứng thịt trái của trái xoài Cát Hòa Lộc theo

thời gian bảo quản (ngày)

42

DANH SÁCH BẢNG

1.1 Giá trị dinh dưỡng trên 100 g thịt xoài chín 4

3.1 Tỷ lệ bệnh (%) của trái xoài Cát Hòa Lộc theo thời gian bảo

quản (ngày)

30

3.2 Tỷ lệ trái bị rụng cuống (%) của trái xoài Cát Hòa Lộc theo thời

gian bảo quản (ngày)

31

3.3 Sự thay đổi độ pH dịch trái xoài Cát Hòa Lộc theo thời gian bảo

quản (ngày)

33

3.4 Tỷ lệ hao hụt trọng lượng (%) của trái xoài Cát Hòa Lộc theo

thời gian bảo quản (ngày)

34

3.5 Hàm lượng đường tổng số (%) của xoài Cát Hòa Lộc theo thời

gian bảo quản (ngày)

37

3.6 Hàm lượng Vitamin C của xoài Cát Hòa Lộc theo thời gian bảo

quản (ngày)

40

3.7 Độ khác màu (∆E) của vỏ trái xoài Cát Hòa Lộc theo thời gian

bảo quản (ngày)

44

3.8 Trị số ∆b của vỏ trái xoài Cát Hòa Lộc theo thời gian bảo quản

(ngày)

44

MỞ ĐẦU

Xoài là loại cây ăn trái đứng hàng thứ 5 trên thế giới (sau cam, chuối, táo…), đạt 14.563.000 tấn năm 1986–1988, trong đó Ấn Độ là nước chiếm 2/3 sản lượng xoài trên thế giới (Vũ Công Hậu, 2000) Hiện nay, xoài được trồng ở 87 nước trên thế giới nhưng vùng sản xuất xoài chủ yếu của thế giới là khu vực Nam Á và Nam

Mỹ Ở nước ta xoài được trồng từ Nam đến Bắc Hiện nay có khoảng 50 giống xoài như: xoài Cát, xoài Thơm, xoài Bưởi, xoài Tượng, xoài Thanh Ca, xoài Hôi,… Theo Vũ Công Hậu (1996) Xoài Cát Hòa Lộc và Cát Chu là hai giống xoài có chất lượng ngon, giá trị kinh tế cao được ưa chuộng và trồng với diện tích lớn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), trong đó xoài Cát Hòa Lộc có diện tích 4.900 ha

và xoài Cát Chu 2.000 ha Nhưng phổ biến nhất là xoài Cát Hòa Lộc Ở ĐBSCL thì xoài Cát Hòa Lộc được trồng nhiều và tập trung ở Tiền Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ và một số tỉnh miền Đông Nam Bộ Đây là loại cây ăn trái quan trọng vì có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao nên được nhiều nhà vườn đầu tư sản xuất Tuy nhiên, vấn đề khó khăn hiện nay là khâu bảo quản và vận chuyển đi xa còn gặp nhiều trở ngại do xoài là loại trái cây có hô hấp đột phát, chín nhanh và dễ hư hỏng sau thu hoạch, thời gian bảo quản của xoài rất ngắn ở điều kiện nhiệt đới Song khi bảo quản ở nhiệt độ thấp lại gặp nhiều hạn chế do tính mẫn cảm của trái xoài và môi trường “không khí có kiểm soát” (CA) cũng không mang lại hiệu quả cao Do đó,

để giải quyết vấn đề này thì cần phải cung cấp Calcium cho trái để làm cứng chắc vách tế bào Trong những năm gần đây, vai trò của Calcium đang được quan tâm bởi vì những ảnh hưởng tốt của nó, đặc biệt Calcium có thể trì hoãn sự chín và sự

lão hóa, kéo dài chu trình sống và giảm những rối loạn sinh lý (Sharma et al.,

1996)

Sự cung cấp Calcium trực tiếp cho trái là phương pháp có hiệu quả nhất để làm gia tăng hàm lượng Calcium trong trái cây, điều này có thể thực hiện bằng cách

phun lên trái trước khi thu hoạch hoặc nhúng trái sau thu hoạch (Conway et al.,

1993) Điều đó giúp trì hoãn sự lão hóa hoặc sự chín của trái, giảm tổn thất trên trái

cây sau thu hoạch Việc cung cấp Calcium giúp hình thành Ca-pectates làm gia tăng

sự cứng chắc và ổn định cho vách tế bào trái, kháng lại sự mềm trái (Grant, 1973; trích dẫn bởi Jackman và Stanley, 1995) Do đó góp phần ngăn chặn, kiềm chế sự thoái hóa phần giữa và vách tế bào, cải thiện phẩm chất của lớp vỏ bên ngoài (Buescher và Hobson, 1982)

Do đó để duy trì phẩm chất và kéo dài thời gian bảo quản trái Đề tài “Ảnh

hưởng của nồng độ Calcium Chloride xử lý sau thu hoạch đến thời gian bảo quản và phẩm chất trái xoài Cát Hòa Lộc” được thực hiện nhằm mục tiêu tìm ra

nồng độ Calcium Chloride xử lý sau thu hoạch để duy trì phẩm chất và kéo dài thời

gian tồn trữ trái

CHƯƠNG 1

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 SƠ LƯỢC VỀ GIỐNG XOÀI CÁT HÒA LỘC

1.1.1 Nguồn gốc và đặc tính thực vật

Xoài Cát Hòa Lộc (mangifera indica var Cat Hoa Loc) có nguồn gốc xuất

xứ tại xã Hòa Lộc, quận Giáo Đức, tỉnh Định Tường trước kia (nay là xã Hòa Hưng, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang) là loại trái cây đặc sản, được ưa chuộng và có giá trị kinh tế cao Hiện nay, xoài Cát Hòa Lộc được trồng nhiều ở các tỉnh ĐBSCL và một số tỉnh miền Đông Nam Bộ với diện tích khoảng 17.600 ha, sản lượng ước tính 58.400 tấn mỗi năm Tuy nhiên, có nhiều ý kiến cho rằng chất lượng tốt nhất vẫn là

trái xoài được trồng tại nơi xuất xứ của nó (Đỗ Minh Hiền et al., 2006)

Theo Nguyễn Minh Châu et al (1997, trích dẫn bởi Võ Công Thành, 2006)

xoài Cát Hòa Lộc là một giống xoài quý và nổi tiếng ở ĐBSCL là kết quả của việc tuyển chọn truyền thống khi trồng từ hột Đây là giống xoài khó trồng, khó ra hoa

và ít tập trung dẫn đến số lượng trái trên cây ít, năng suất trung bình, ổn định qua các năm

Theo Trần Thượng Tuấn et al (1997, trích dẫn bởi Võ Công Thành, 2006)

xoài Cát Hòa Lộc có đặc điểm dễ nhận dạng là lá non màu nâu vàng, lá già thuông dài, phiến phẳng, xanh đậm, gân phụ nổi rõ, bìa dợn sóng, đáy lá tù, chóp rất nhọn

và dài, đôi khi bị xoắn Cây có tán tròn, đâm cành xiên, tán lá dày Trái có trọng lượng 450–600 g, dạng quả thuôn dài, bầu tròn phần gần cuống, đỉnh trái nhọn, rốn đặc trưng Lúc quả phát triển đến giai đoạn thành thục có nhiều chấm nhỏ màu nâu xuất hiện trên vỏ sau đó lớn dần đồng thời trên vỏ cũng có lớp phấn mỏng phủ bên ngoài Khi chín vỏ quả có màu vàng tươi, thịt quả mịn có màu vàng nhạt, vị ngọt có

mùi thơm đặc trưng, hạt khá nhỏ, tỷ lệ ăn được hơn 70% (Đỗ Minh Hiền et al.,

2006) Năng suất 150-250 kg/cây/năm, thời vụ thu hoạch từ tháng 4 đến tháng 5 dương lịch

1.1.2 Thành phần hóa học của xoài Cát Hòa Lộc khi chín

Trái xoài đóng vai trò quan trọng trong nhu cầu dinh dưỡng của con người, bởi nó cung cấp một nguồn năng lượng lớn, carbohydrat, chất xơ, giàu vitamin C, beta- carotene và khoáng chất Trong 100 g phần ăn được của xoài chín, có chứa

các chất dinh dưỡng (Tharanathan et al., 2006) Các thành phần dinh dưỡng được

1.2 CÁC BIẾN ĐỔI XẢY RA SAU THU HOẠCH

Trong quá trình tồn trữ trái cây tươi, các biến đổi về vật lý, sinh lý và sinh hóa xảy ra có liên hệ chặt chẽ với nhau và phụ thuộc vào tính chất tự nhiên của trái như giống, điều kiện canh tác, độ chín khi thu hoạch, kỹ thuật thu hoạch, vận

chuyển và những yếu tố kỹ thuật trong quá trình tồn trữ Phần lớn các biến đổi của trái sau thu hoạch là tiếp tục những biến đổi của chúng trong quá trình phát triển nhưng khác ở chỗ đó là sự phân hủy vật chất để sinh năng lượng nhằm duy trì sự sống Sau khi thu hoạch, mặc dù trái đã tách rời khỏi cây mẹ nhưng quá trình trao đổi chất bên trong vẫn tiếp tục diễn ra nhằm duy trì quá trình sinh lý, sinh hóa và các biến đổi vật lý Đây là quá trình tiếp nhận oxy, thải khí carbonic và sinh nhiệt đáng kể Quá trình này làm cho trái có sự thay đổi về trọng lượng, màu sắc, hàm lượng đường tổng số, chất rắn hòa tan, vitamin C và acid tổng số (Nguyễn Thị Thanh Diệu, 2000)

1.2.1 Các biến đổi vật lý

Trái cây sau thu hoạch để trong môi trường tồn trữ sẽ xảy ra một số biến đổi vật lý có thể dẫn đến giảm chất lượng cũng như khối lượng, đó là sự thoát hơi nước, giảm khối lượng và sự sinh nhiệt Do trái cây chứa nhiều nước nên luôn xảy

ra hiện tượng thoát hơi nước từ bên trong trái ra môi trường Sự mất nước dẫn tới khô héo, giảm trọng lượng, gây rối loạn sinh lý, giảm khả năng kháng khuẩn… và kết quả là chúng chống thối rữa (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2002)

1.2.1.1 Sự thoát hơi nước

Trong quá trình bảo quản, hiện tượng thoát hơi nước là hiện tượng thường xuyên xảy ra đối với trái cây Nó làm cho sản phẩm bị héo, bị giảm trọng lượng và dẫn đến phẩm chất kém (Trần Minh Tâm, 2000)

Thoát hơi nước của trái sau thu hoạch là quá trình nước tự do trong trái khuếch tán ra bên ngoài môi trường Sự mất nước rất quan trọng vì chúng gây hư sản phẩm với nhiều hậu quả khác nhau Đầu tiên là sự mất trọng lượng và sau đó ảnh hưởng xấu đến hình dạng bên ngoài Tương tự, chất lượng về cấu trúc bị giảm

do giảm độ cứng, mất độ giòn, mất nước dịch trái và giảm giá trị dinh dưỡng Tốc

độ và lượng nước bốc hơi phụ thuộc vào nhiều yếu tố, có thể là do yếu tố nội tại của

trái hoặc do tác động của môi trường xung quanh (Quách Đĩnh et al., 1996)

• Yếu tố nội tại

Sự thoát hơi nước trước hết phụ thuộc vào đặc điểm của trái như mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào, thành phần cấu tạo và trạng thái của mô bảo vệ, cường độ hô hấp của trái (Nguyễn Mạnh Khải, 2005)

Mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào, phân tử keo trong chất nguyên sinh, hệ keo có tính háo nước sẽ giữ nước tốt hơn, giúp cho rau quả ít mất nước hơn

và tươi lâu hơn Ở trái có cấu trúc vỏ dày, chắc thì hạn chế mất nước hơn các loại quả mềm, vỏ mỏng, những trái nguyên vẹn, không bị dập, tổn thương thì ít bị mất nước hơn Diện tích thương tật tăng gấp đôi thì sự mất nước tăng lên hơn gấp hai lần (Trần Văn Hòa và Trương Trọng Ngôn, 2002)

Trái thuộc các giống khác nhau, độ già chín khác nhau thì biến đổi cũng khác nhau Ở trái còn non thì các phần tử keo trong chất nguyên sinh và không bào có khả năng giữ nước yếu nên dễ bị mất nước, héo và không còn tươi Ngược lại, nếu trái quá chín thì cũng làm tăng sự thoát hơi nước vì các hệ keo bị lão hóa do đó làm

giảm tính háo nước (Quách Đĩnh et al., 1996)

Bên cạnh đó, sự thoát hơi nước cũng thay đổi trong quá trình bảo quản trái sau thu hoạch, vào giai đoạn sau thu hoạch và giai đoạn cuối khi trái chuyển sang giai đoạn chín và hư hỏng thì có sự thoát nước rất mạnh nhưng ở giai đoạn giữa thì quá trình này giảm đi (Trần Văn Hòa và Trương Trọng Ngôn, 2002)

Nhiệt độ, ẩm độ, tốc độ chuyển động của không khí, thành phần khí quyển, cách bao gói, thời gian và các phương pháp tồn trữ là những yếu tố quan trọng quyết định sự thoát hơi nước nhiều hay ít Tốc độ thoát hơi nước sẽ tăng khi nhiệt

độ tăng, độ ẩm giảm và tốc độ chuyển động của không khí cao Do đó, trong quá trình bảo quản để giảm sự mất nước làm héo quả nên hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm

và giảm tốc độ chuyển động không khí trong kho bảo quản (Nguyễn Mạnh Khải, 2005)

1.2.1.2 Sự giảm khối lượng tự nhiên

Theo Quách Đĩnh et al (1996), sự giảm khối lượng tự nhiên là sự giảm khối

lượng của trái do thoát hơi nước và tổn hao các chất hữu cơ trong khi hô hấp Sau khi thu hoạch, trong trái các hoạt động sống vẫn tiếp tục xảy ra, đó là sự đốt cháy các chất hữu cơ, sinh ra khí CO2, H2O và năng lượng Quá trình này kết hợp với quá trình thoát hơi nước làm trái bị giảm khối lượng tự nhiên với 75-85% sự giảm trọng lượng do mất hơi nước, 15-25% do tiêu hao chất khô trong quá trình hô hấp Sự giảm khối lượng của trái sau thu hoạch phụ thuộc vào các yếu tố như giống, kỹ thuật canh tác, điều kiện bảo quản, độ nguyên vẹn cũng như độ chín của trái (Nguyễn Minh Thủy, 2000)

1.2.1.3 Sự sinh nhiệt

Trong quá trình bảo quản trái ở nhiệt độ thường cũng như nhiệt độ lạnh có xảy ra sự sinh nhiệt Lượng nhiệt sinh ra trong tồn trữ là do hô hấp, 2/3 lượng nhiệt này tỏa ra làm nóng môi trường xung quanh, làm nóng khối nông sản tồn trữ Nếu không làm thông thoáng sự sinh nhiệt sẽ kích thích trở lại làm gia tăng cường độ hô hấp, tích tụ thêm hơi nước Nhiệt độ và ẩm độ tăng cao là nguyên nhân thúc đẩy hoạt động của vi sinh vật và nấm mốc gây hư thối nguyên liệu tồn trữ Vì vậy, cần

có sự thoáng khí trong quá trình tồn trữ để có thể hạn chế sự sinh nhiệt và kéo dài đời sống sau thu hoạch của trái cây (Trần Văn Hòa và Trương Thượng Ngôn, 2002) Phần nhiệt lượng còn lại được sử dụng trong quá trình trao đổi chất của tế bào và một phần được dự trữ ở dạng cao năng lượng ATP (Nguyễn Minh Thủy, 2000; trích dẫn bởi Trần Văn Hòa và Trương Trọng Ngôn, 2002)

1.2.2 Các biến đổi sinh lý – sinh hóa

1.2.2.1 Hô hấp

Trong quá trình phát triển của trái cây luôn có mối quan hệ mật thiết với môi trường xung quanh, thông qua quá trình trao đổi chất, đó là quá trình đồng hóa và dị hóa Khi trái cây chưa được thu hái thì quá trình đồng hóa, quá trình tổng hợp các chất xảy ra nhiều hơn Sau khi trái đã tách khỏi cây mẹ thì chủ yếu là quá trình phân

giải các chất đã tích lũy được Như vậy quá trình hô hấp là quá trình biến đổi sinh hóa quan trọng nhất (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2002)

Quá trình hô hấp là một quá trình các chất hữu cơ có trong trái được phân giải đến các sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O, đồng thời giải phóng năng lượng

Tùy theo hàm lượng oxy trong môi trường tồn trữ nhiều hay ít mà trái sẽ diễn

ra quá trình hô hấp hiếu khí hay yếm khí

+ Quá trình hô hấp hiếu khí

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 647 Kcal

+ Quá trình hô hấp yếm khí

C6H12O6 → 2 CO2 + 2 C2H5OH + 28 Kcal Trong điều kiện bình thường, quá trình hô hấp hiếu khí xảy ra với sự hấp thu khí O2 và sinh ra CO2, H2O và giải phóng năng lượng (Trần Minh Tâm, 2002; trích dẫn bởi Trần Văn Hòa và Trương Thượng Ngôn, 2002) Do đó khi tồn trữ trái tươi thì các tế bào dần dần mất khả năng hấp thu oxy và chuyển dần sang hô hấp yếm khí, tích tụ các hợp chất như rượu, acetandehyd, acid acetic, acid lactic có tác dụng giết chết tế bào Làm cho các mô của trái dần bị tổn hại và gây ra sự hư trái trong

quá trình bảo quản lâu dài (Quách Đĩnh et al., 1996) Đồng thời lượng nhiệt sinh ra

trong quá trình hô hấp yếm khí ít hơn khoảng 20 lần hô hấp hiếu khí, khi hô hấp yếm khí sẽ tiêu hao một lượng lớn chất dự trữ để đảm bảo nhiệt lượng duy trì quá trình sống, nên giảm khối lượng tự nhiên ít nhưng chất khô lại tiêu hao nhiều

(Quách Đĩnh et al., 1996)

Hô hấp làm giảm khối lượng tự nhiên, tiêu hao thành phần dinh dưỡng của trái Do đó, để làm giảm cường độ hô hấp là một vấn đề quan trọng trong phương pháp tồn trữ Các biện pháp làm giảm cường độ hô hấp sẽ hạn chế được sự giảm khối lượng tự nhiên, giảm sự tạo nhiệt, giảm sự phát triển của vi sinh vật, giảm tổn thất và kéo dài thời gian bảo quản Cường độ hô hấp tỉ lệ nghịch với tuổi thọ chất

lượng trong bảo quản Cường độ hô hấp cao thường rút ngắn tuổi thọ chất lượng trái bảo quản (Trần Thị Kim Ba, 1998)

1.2.2.2 Quá trình chín sau thu hoạch

Sự chín là một sự kiện quan trọng trong đời sống của một trái, đánh dấu sự hoàn tất giai đoạn phát triển và bắt đầu cho sự lão hóa Trong sản xuất thường không thể thu hái trái cây đúng vào thời kỳ chín sinh lý mà thường được hái trước, tùy từng loại trái có hô hấp cao đỉnh hay không và quá trình sinh lý xảy ra nhanh hay chậm, dựa vào đó người ta có thể xác định tuổi thu hoạch thích hợp của trái Quá trình chín sau là quá trình tự nhiên do enzyme nội tại của trái tiến hành Trong quá trình này sự hô hấp nghiêng về phía yếm khí, quá trình thủy phân tăng lên, tinh bột bị thủy phân, lượng acid và chất chát đều giảm xuống Quá trình chín này đi kèm với sự gia tăng quá trình hô hấp, gia tăng hàm lượng của các enzyme có liên quan đến quá trình chín làm cho trái trở nên ngọt, có mùi thơm và màu sắc đặc trưng và có sự phân vách tế bào làm cho trái mềm hơn (Brady, 1987; trích dẫn bởi Fischer và Bennett, 1991) Đối với trái cây khi tồn trữ, trái càng chín càng có vị ngọt do tinh bột biến thành đường đồng thời saccharose bị thủy phân thành glucose, fructose Lượng saccharose tuy bị thủy phân nhưng vẫn tăng lên vì quá trình tích tụ nhiều hơn thủy phân Lượng acid hữu cơ giảm vì có quá trình tác dụng giữa acid với rượu để tạo thành este và do hiện tượng hô hấp nên lượng rượu dùng để tổng hợp este ít hơn lượng rượu tạo thành bởi quá trình hô hấp yếm khí, vì vậy rượu trong quả vẫn tăng lên (Trần Minh Tâm, 2000)

1.2.2.3 Sự thay đổi màu sắc vỏ trái

Sau khi tách khỏi cây mẹ diệp lục tố không được tổng hợp thêm mà sẽ bị phân hủy dưới tác dụng của một số enzyme Trong quá trình tồn trữ màu sắc của diệp lục dễ bị thay đổi dưới tác dụng của nhiệt độ, trong môi trường acid ion H+ dễ thay thế ion Mg2+ trong phân tử diệp lục làm cho nó mất màu xanh Carotenoid có nhiều trong mô và vỏ trái khi chín Khi trái chín carotenoid tồn tại cùng với diệp lục, nó mang tính chất của vitamin A, rất dễ bị oxy hóa bởi không khí Anthocyanin

có nhiều trong trái, màu sắc thể hiện không rõ, trong môi trường acid anthocyanin

có màu đỏ, môi trường kiềm có màu xanh và môi trường trung tính có màu hơi tím(Trần Minh Tâm, 2000)

Theo Phạm Văn Côn (2006), thì vỏ trái khi còn xanh chứa nhiều sắc tố chlorophyl và cả carotenoid Khi bắt đầu chín, có sự biến đổi hàm lượng các sắc tố gây ra sự biến đổi màu sắc của trái, chỉ biến đổi chlorophyl mà không phân hủy carotenoid Trong nhiều loại trái, carotenoid lại được hình thành trong quá trình chín

Sự thay đổi màu sắc trong tiến trình chín của trái qua hai hiện tượng:

+ Sự giảm diệp lục tố trong khi trái chín, do có sự giảm tỷ lệ hàm lượng diệp lục tố A làm cho màu lục biến mất

+ Sự tổng hợp các sắc tố mới như: carotenoid, lycopene, anthocyanin…

Đối với các loại trái cây, sự thay đổi màu sắc từ xanh sang vàng, da cam hoặc đỏ thường là một tiêu chí cho người tiêu dùng về sự chín của sản phẩm Sự mất màu xanh là do sự phân hủy cấu trúc của diệp lục tố, sự thay đổi pH của màng lạp thể, thể hiện qua việc tiết acid hữu cơ từ không bào và các hệ thống oxy hóa và

sự có mặt của enzyme chlorophyllase (Hartmann, 1992; trích dẫn bởi Phạm Quế Lan, 2008)

Với quá trình hô hấp và trao đổi chất bên trong trái cây xuất hiện những chất phenol thực hiện những phản ứng tạo màu nhờ xúc tác enzyme polyphenoloxylase, quy định màu cho từng loại trái cây khi chín Ví dụ màu đỏ của cà chua là do lycopene, màu đỏ của trái dâu là pelargonidin, màu vàng của đu đủ là crytoxanthin, màu vàng của cà rốt là carotenoid,…với cây có múi đó là sự xuất hiện chất màu

carotenoid vàng và cam (Eilati et al., 1969; trích dẫn bởi Nguyễn Văn Phong,

2000)

1.2.2.4 Hàm lượng đường tổng số

Trái cây thường chứa các dạng đường có giá trị dinh dưỡng cao như: fructose, saccharose và một số dạng đường khử khác Ngoài ra, trong trái còn có các dạng đường khác là arabinose, galactose và một số ở nhóm pentose (Trần Minh Tâm, 2000) Đường tổng số tăng chậm trong quá trình tăng trưởng và phát triển của trái Trong quá trình tồn trữ, tinh bột và đường biến động khá lớn, sau thu hoạch vẫn có quá trình chín tiếp nếu như có sự hoạt động của enzyme phosphorylase, α và β-amylase thì tinh bột sẽ bị thủy phân thành đường maltose, glucose Chính sự thủy phân này làm cho hàm lượng tinh bột giảm xuống và hàm lượng đường tăng lên Thời gian tồn trữ càng dài thì trái càng chín, hàm lượng đường tổng số tăng lên (chủ yếu là đường đơn) Nhưng hàm lượng đường tổng số có thể có phần giảm vì thời gian tồn trữ dài lượng đường giảm do cung cấp nguyên liệu cho quá trình hô hấp, lên men rượu, sự thay đổi hàm lượng đường tổng số còn phụ thuộc vào phương pháp tồn trữ, độ chín thu hoạch trái (Trần Minh Tâm, 2000)

Để làm chậm tiến trình chín của trái, sử dụng Calcium Chloride xử lý tiền thu hoạch là một trong những biện pháp có thể tác động vào quá trình chín này với nồng độ 2.000 ppm tại thời điểm 2 tháng trước khi thu hoạch Kết quả là hàm lượng đường tổng số được tạo ra một cách hạn chế ở trái xoài trong thời gian tồn trữ (Võ Thị Xuân Tuyền, 2001)

1.2.2.5 Hàm lượng Vitamin C

Trái là thực phẩm chứa tương đối đầy đủ các vitamin Tuy nhiên, hàm lượng của các vitamin này không đồng đều nhau Hàm lượng vitamin trong trái còn thay đổi tùy theo độ chín của trái Vitamin C và A là những vitamin có nhiều biến đổi nhất trong quá trình chín của trái Trong trái cây có mùi hàm lượng vitamin C hiện diện với hàm lượng cao và được tổng hợp nhanh trong giai đoạn thuần thục của trái

Khi trái bắt đầu chín thì hàm lượng này giảm dần (Nguyễn Văn Mười et al., 2005)

Đặc biệt trên nhóm cam quýt thì vitamin C chiếm ưu thế có thể lên đến 130-170 mg/100 g trọng lượng; hàm lượng vitamin C giảm mạnh trong quá trình tồn trữ

Trong quá trình chín, vitamin C sẽ giảm đi nhanh hơn do các quá trình khử trong các mô bị phá hủy và không khí xâm nhập Nhiệt độ càng cao thì sự tổn thất càng lớn do đó bảo quản lạnh sẽ hạn chế được tổn thất này Vitamin C là chất dễ bị oxy hóa và chuyển thành dạng dehydroascorbic, ở dạng này dễ bị phân hủy dưới tác

dụng của nhiệt (Quách Đĩnh et al., 1996; Trần Minh Tâm, 2000; Lee và Kacler;

trích dẫn bởi Nguyễn Quốc Hội, 2005)

1.2.2.6 pH dịch trái

Tổng số acid hữu cơ (malic + quinic + citric) giảm trong quá trình chín của

trái cây, cùng với sự giảm độ chua trong trái (Ackermann et al., 1992) Sự suy giảm

hàm lượng acid hữu cơ trong quá trình chín của trái có thể là kết quả của sự gia tăng tính thấm của màng, điều này cho phép các acid tham gia vào quá trình hô hấp của

tế bào (Fidler và North, 1967), hình thành các muối của acid malic, giảm khả năng tổng hợp acid hữu cơ ở trái cây đã thành thục (Kliewer, 1971) và sự chuyển hóa thành đường (Hardy, 1968) Ngoài ra, acid hữu cơ làm nên mùi vị của trái cây, một phần dùng để cân bằng lượng đường và acid, một phần tạo nên mùi đặc trưng của

trái (Wills et al., 1998)

Trị số pH có thể đánh giá được hàm lượng acid trong trái, trị số pH cao thì hàm lương acid thấp và ngược lại Sự giảm độ acid phần lớn là kết quả của sự giảm citric acid Cả hàm lượng acid citric và acid malic đều giảm sút trong quá trình tồn trữ Ngoài ra, acid hữu cơ cũng là nguyên liệu cho quá trình hô hấp vì vậy trong quá trình bảo quản thì hàm lượng acid hữu cơ bị giảm xuống (Trần Minh Tâm, 2000) Acid hữu cơ giảm vì vậy trị số pH tăng lên Hơn nữa, các thành phần acid trong trái rất đa dạng và khi trái chín các acid này giảm cùng với việc tăng dần pH trong trái

(Quách Đĩnh et al., 1996)

1.2.2.7 Sự biến đổi mùi vị

Hương vị trái cây phụ thuộc vào sự tương tác phức tạp của các loại đường, acid hữu cơ, các hợp chất dễ bay hơi và phenolics Các hợp chất này chủ yếu là este,

rượu, aldehyde, acid và ketons với ít nhất là 230 và 330 hợp chất khác nhau tương ứng trong táo và cam (Van Straen, 1977; trích dẫn bởi Verma và Joshi, 2000)

Mỗi loại trái có mùi vị đặc trưng riêng của mình do chứa thành phần tinh dầu khác nhau Về thành phần, tinh dầu là thành phần của perpene, rượu, aldehyde, ketons, các este, phenol, các acid hữu cơ, tỷ lệ của chúng trong thành phần chất thơm phụ thuộc vào loại trái, tỷ lệ đó quyết định mùi thơm đặc trưng của chúng (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2002)

Khi trái chín thì xuất hiện các mùi đặc trưng cho từng loại trái Sự chín đã hoạt hóa quá trình tổng hợp các chất gây mùi thơm đặc trưng có bản chất este, aldehyd hoặc ceton Đây là quá trình xảy ra có liên quan đến các hoạt động của các enzyme đặc trưng cho từng loại trái Đồng thời với sự biến đổi của vị thì vị chua, chát giảm đi và biến mất còn vị ngọt tăng lên do lượng đường (glucose, fructose, saccharose) tăng lên Các hợp chất như tanin, acid hữu cơ,… bị phân hủy nhanh chóng (Phạm Văn Côn, 2006) Tuy nhiên, mùi vị của nông sản sẽ giảm mạnh khi bảo quản trong điều kiện thiếu oxy nghiêm trọng (Nguyễn mạnh Khải, 2005)

1.2.2.8 Sự thay đổi vách tế bào

Vách tế bào gồm có vật chất pectic và cellulose như là thành phần chính với lượng nhỏ hemicellulose và polysaccharides (Jona và Foa, 1979) Pectin và glucid cao phân tử chiếm khoảng 1-1,5% trong vỏ trái, trong hạt thường ít hơn Pectin thường tồn tại ở hai dạng: dạng không hòa tan (protopectin) ở thành tế bào và dạng pectin hòa tan ở trong dịch bào Khi trái chín, dưới tác dụng của enzyme protopectinase bị ức chế, do đó protopectin ít bị thủy phân (Trần Minh Tâm, 2000)

Trong vách tế bào sự thay đổi từng phần ở lớp chung giàu pectic saccharides bị giảm xuống và bị hòa tan trong suốt quá trình chín Trong suốt quá trình làm mềm trái, có sự mất mát đường trung tính (galactose và thành phần arabinose của protein trung tính) và acid pectin (rhamnogalacturonan) của vách tế bào (Tucker và Grierson, 1987) Hemicellulose thuộc nhóm pentose, chúng là thành phần chủ yếu của vách tế bào Hàm lượng cellulose và hemicellulose trong trái

poly-chiếm trung bình 0,5-2% và có thể bị thủy phân thành các dạng đường galactose, arabinose, xylose Cellulose rất bền vững, chỉ có thể bị phá vỡ mạch với acid mạnh hoặc các enzyme cellulose (Trần Minh Tâm, 2000)

1.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TỒN TRỮ

Bảo quản trái tươi là duy trì sự sống tiếp tục của nó sau khi tách khỏi môi trường sống tự nhiên, khỏi cây mẹ Tất cả mọi yếu tố thuộc về nguyên liệu ban đầu

và các yếu tố thuộc về môi trường bảo quản đều có ảnh hưởng đến thời gian bảo quản Thời hạn bảo quản trái tươi ở độ chín sử dụng là thời gian tối đa ở điều kiện bình thường chúng vẫn giữ được giá trị sử dụng cao, chưa bị hư hỏng (Phạm Văn

Côn, 2006) Theo Quách Đĩnh et al (1996) đối với môi trường tồn trữ thì nhiệt độ,

độ ẩm và thành phần khí quyển tồn trữ là các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian tồn trữ của trái tươi

1.3.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố môi trường có ảnh hưởng quan trọng nhất đến chất lượng sau thu hoạch của trái cây Mỗi loại sản phẩm trong quá trình bảo quản có một giới hạn nhiệt độ nhất định, khi nhiệt độ tăng lên thì cường độ hô hấp tăng nhưng nếu nhiệt độ tăng hoặc giảm vượt quá mức giới hạn thì đôi khi cường độ hô hấp giảm vì phần lớn các quá trình sinh lý của sản phẩm xảy ra trong quá trình tồn trữ là nhờ tác dụng của các loại enzyme và mỗi loại enzyme phụ thuộc vào một nhiệt độ nhất định (Trần Minh Tâm, 2000)

Tăng nhiệt độ sẽ làm tăng cường độ phản ứng các quá trình căn bản trong trao đổi chất Tuy nhiên, phạm vi tăng nhiệt độ để tăng cường độ hô hấp cũng chỉ

có hạn, nghĩa là cường độ hô hấp tăng đến mức tối đa ở một nhiệt độ nhất định, sau

đó sẽ giảm đi Cần phải duy trì nhiệt độ thích hợp và đảm bảo sự ổn định nhiệt độ

Sự tăng giảm nhiệt độ đột ngột sẽ làm thay đổi đột ngột cường độ hô hấp, gây ra các

hiện tượng sinh lý cho rau quả (Quách Đĩnh et al., 1996)

1.3.2 Độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí trong phòng tồn trữ có ảnh hưởng rất lớn đến sự bốc thoát hơi nước của trái Độ ẩm môi trường càng thấp thì cường độ hô hấp và tốc độ bốc thoát hơi nước càng cao, trái sẽ bị giảm khối lượng tự nhiên, khô héo bề mặt ngoài, làm cho hoạt động của tế bào bị rối loạn, làm giảm khả năng tự

đề kháng bệnh lý và từ đó trái sẽ mau hư Tuy nhiên, khi ẩm độ thấp tạo môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển từ đó hạn chế đáng kể sự xuất hiện các loại bệnh Độ ẩm môi trường bảo quản càng cao thì tốc độ bay hơi nước và cường

độ hô hấp giảm nhưng lại tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Hơn nữa nước có thể ngưng tụ trên bề mặt dẫn đến việc rối loạn hô hấp Tầng cutin và lớp sáp thường có ở bên ngoài của nhiều loại trái có tác dụng chống sự bốc ẩm rất cao (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2002)

1.3.3 Thành phần khí quyển

1.3.3.1 Khí oxy (O 2 )

Khí oxy là thành phần chủ yếu tham gia vào quá trình hô hấp hiếu khí Nồng

độ khí oxy càng cao thì quá trình hô hấp càng tăng và ngược lại khi hàm lượng khí oxy giảm xuống dưới mức cho phép thì hô hấp yếm khí xảy ra và tạo ra rượu gây độc cho tế bào sống cũng như tạo ra hương vị khó chịu (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2002)

1.3.3.2 Khí carbonic (CO 2 )

Hàm lượng khí CO2 có ảnh hưởng đến thời gian tồn trữ trái theo chiều hướng thuận, khi hàm lượng CO2 tăng thì thời gian tồn trữ trái có thể tăng, khí CO2 chủ yếu tác dụng lên quá trình hô hấp của trái cũng như vi sinh vật Giảm hàm lượng oxy tăng hàm lượng CO2 trong khí quyển bảo quản có tác dụng hạn chế hô hấp

1.4 MỘT SỐ BỆNH XẢY RA SAU THU HOẠCH TRÊN TRÁI XOÀI

Nhiều loài vi sinh vật xâm nhiễm nông sản trong quá trình vận chuyển, chăm sóc sau thu hoạch và bảo quản Vi khuẩn hoặc nấm có thể lan truyền khi trái tiếp

xúc với nhau qua các dụng cụ như dao, kéo hoặc nguồn nước rửa trái Phổ biến hơn, trong môi trường phân loại, chăm sóc hoặc bảo quản trái đã sẵn có vô khối bào tử nấm lơ lững trong không khí, sẵn sàng xâm nhiễm và gây hại nông sản Chúng không những phát triển gây hại mà còn tiếp tục sinh bào tử lây truyền sang trái khác

trong kho bảo quản (Nguyễn Mạnh Khải et al., 2005)

Khi bảo quản nông sản, ta không thể nào ngăn chặn triệt để bệnh mà chỉ phần nào hạn chế sự xâm nhiễm, phát triển và lây lan mầm bệnh Nấm bệnh luôn luôn tồn tại trên bề mặt nông sản, khi gặp điều kiện thuân lợi (hơi ẩm trên bề mặt nông sản cao, pH dịch trái tăng mạnh, ) thì các loại nấm bệnh sẽ nương theo đó

mà phát triển Nói chung, càng về cuối quá trình bảo quản, song song với tổn thất

do thoát hơi nước tự nhiên từ bề mặt làm héo nông sản thì tổn thất do nấm bệnh gây

ra cũng đáng kể (Nguyễn Thị Kim Thoa, 2009)

Bệnh sau thu hoạch là một trong những yếu tố quan trọng làm giảm chất lượng trái và tăng tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch Các loại nấm bệnh ít nhiều cũng hiện diện trên bề mặt vỏ trái, khi có điều kiện thuận lợi như trái chín, nhiệt độ và ẩm độ môi trường cao hay có sự hiện diện của các vết trầy xước… thì nấm sẽ xâm nhập vào bên trong trái để phát triển và gây hư thối Do đó việc xử lý phòng ngừa nấm bệnh sau thu hoạch trước khi đưa vào tồn trữ là điều rất cần thiết (Wilson và Wisniewski, 1989; trích dẫn bởi Phan Thị Xuân Thủy, 2008) Trái xoài sau thu

hoạch thường bị những nấm bệnh tấn công như: Colletotrichum gloeosporioides (bệnh thán thư), Diplodia sp (bệnh thối đầu trái)

1.5 VAI TRÒ CỦA CALCIUM TRONG BẢO QUẢN TRÁI CÂY

1.5.1 Cấu trúc và thành phần của vách tế bào thực vật

1.5.1.1 Cấu trúc vách tế bào thực vật

Một trong những sự khác nhau giữa tế bào động vật và thực vật là sự cấu tạo của vách tế bào thực vật Vách tế bào thực vật tạo nên sự cứng chắc cho tế bào, có chức năng bảo vệ cho tế bào Tuy nhiên, nước và các ion có thể khuếch tán ra vào

trong tế bào Các nhà giải phẫu thực vật đã công nhận rằng có hai loại vách tế bào Vách sơ lập, vách hậu lập và lớp chung (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004)

• Lớp chung: đây là lớp đầu tiên được hình thành trong quá trình phân chia tế

bào Nó tạo thành bức tường ngoài của tế bào và được chia sẽ bởi các tế bào lân cận Nó bao gồm các hợp chất pectin và protein Pectin cũng có thể bị phá vỡ bởi các enzyme

• Vách sơ lập: được hình thành trong quá trình phát triển trong khi vách hậu

lập được tích lũy sau khi tế bào ngừng sinh trưởng Thành phần hóa học gồm: polysaccharides pectic (khoảng 30%), qua liên kết glucans (hemicellulose 25%), cellulose (15-30%) và protein (khoảng 20%) Cấu tạo của vách sơ lập gồm 2 pha: một pha gồm các vi sợi cellulose và một pha khác gồm các vật liệu nền (matrix materials) Pha vi sợi gắn chặt vào khối vô

định hình Cellulose gồm một chuỗi thẳng của các phân tử β–D–Glucose (từ

2000 đến 25000 đơn vị) được nối với nhau qua carbon số 1 và 4 (do đó có tên gọi là (1 4) β–D–glucan) để thành lập một cấu trúc sợi dài từ 1-5 µm

Từ 40-70 chuỗi được kết chặt bởi nối hydrogen giữa nhóm OH của phân tử đường để hình thành cấu tinh thể gọi là vi sợi với đường kín 3 nm Cellulose rất ổn định hầu như không hòa tan Các vi sợi này xếp song song hay theo chiều ngang với nó tạo cho vách tế bào có cấu trúc và chức năng trong quá trình sinh trưởng và phát triển (Gardner và Blackwel, 1974) Ngoài cellulose, vật liệu nền của vách sơ lập chia thành 2 phần chính: pectin và hemicellulose Pectin hay pectin polysaccharide có thể trích bằng cách xử lý với chilate

• Vách hậu lập: thành lập sau khi mở rộng tế bào được hoàn tất, rất cứng chắc,

được làm từ cellulose, hemicellulose và lignin

1.5.1.2 Thành phần hóa học của vách tế bào thực vật

Cấu tạo của vách sơ lập gồm 2 pha: một pha gồm các vi sợi cellulose và một pha khác gồm các vật liệu nền Cellulose được tìm thấy trong thực vật như những vi

sợi (đường kính 2-20 nm và dài 100-40.000 nm) Cellulose rất ổn định và hầu như không tan Các vi sợi này được xếp song song hay theo chiều ngang với nó tạo cho vách tế bào có cấu trúc và chức năng trong quá trình sinh trưởng và phát triển (Gardner và Blackwel, 1974)

Hemicellulose là chất nền khảm vào khung cấu trúc của cellulose và là cầu nối quan trọng gắn kết các polyme khác với cellulose Hemicellulose thay đổi rất lớn ở các loại tế bào khác nhau và ở các nhóm thực vật khác nhau Xyloglucan là thành phần hemicellulose chính của lớp vách tế bào hình thành đầu tiên của thực vật hai lá mầm Trong khi đó xylan là thành phần chính của hemicellulose ở vách tế bào thực vật một lá mầm Cả hai loại đều gắn chặt vào vi sợi cellulose bởi các liên kết hydro giới hạn sự kéo dài vách tế bào do nối với các sợi liền kề và điều chỉnh sự lớn lên của tế bào (Nguyễn Bá, 2006)

Pectin là hợp chất có dạng gel, là polysaccharide ưa nước cao làm cho vách

tế bào trở nên mềm dẻo – một đặc tính cần thiết để cho vách tế bào phát triển, là chất hình thành đầu tiên của các lớp vách tế bào và của lớp trung gian Pectin được hình thành do sự trùng hợp của acid galacturonic với các loại đường arabinoz, galactose,… có vai trò gắn kết các tế bào cạnh nhau (Nguyễn Bá, 2006)

1.5.2 Vai trò của Calcium trong vách tế bào

Ở thực vật, một phần calcium liên kết chặt chẽ với cấu trúc vách tế bào, một phần khác có khả năng thay đổi tại vách và mặt ngoài của màng tế bào Calcium kết hợp với pectin tạo thành Calcium pectate trong lớp chung cần thiết cho sự vững chắc của vách tế bào và mô thực vật Sự phân giải các muối pectate được trung gian bởi enzyme polygalacturonase, mà hoạt động của enzyme này bị ức chế bởi nồng độ Calcium cao Do đó, trong các mô thiếu Calcium, hoạt tính của enzyme poly -galacturonase gia tăng, một triệu chứng thiếu Calcium tiêu biểu là sự phân rã của vách tế bào và sự mềm nhũng của mô Tỷ lệ Calcium pectate trong vách tế bào cũng quan trọng cho sự mẫn cảm của mô thực vật với sự xâm nhiễm của nấm và vi khuẩn cũng như cho sự chín của trái (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004)

Calciumtổng số hiện diện ở một tỷ lệ cao trong vách tế bào của mô cây Sự phân bố của Ca2+ như vậy là vì có nhiều vị trí kiềm giữ Ca2+ ở vách tế bào, cũng như sự vận chuyển của Ca2+ di chuyển qua màng tế bào vào trong tế bào chất bị giới hạn Ở lớp chung, Ca2+ bị kiềm giữ với nhóm R-COO- của polygalacturonic acid (pectin) ở dạng sẵn sàng trao đổi ít hay nhiều, có khả năng trao đổi cation lớn và đặc biệt khi mức độ cung cấp Ca2+ thấp, thì có tới 50% Ca2+ tổng số được kiềm giữ như là ở dạng pectate Ở các mô dự trữ của trái táo, phần Ca2+ kiềm giữ ở vách tế bào có thể lên tới 90% Ca2+ tổng số (Faust and Klein, 1974)

1.5.3 Vai trò của Calcium trong bảo quản trái cây

Calcium là thành phần xây dựng và làm vững chắc vách tế bào thực vật Vách tế bào thực vật bao quanh tế bào chất của tế bào giúp duy trì cấu trúc và hình dạng tế bào Ngoài ra, vách tế bào cũng quản lý những vật chất hấp thu bởi thực vật

Sự giảm bớt thành phần Calcium trong tế bào gây ra những lỗ hỏng hoặc làm nứt trong vách tế bào, điều này sẽ dẫn đến gia tăng sự phát triển của vi khuẩn và nấm trên mô tế bào thực vật Calcium được cho là một nguyên tố khoáng chất quan trọng nhất trong việc quyết định phẩm chất trái cây Calcium ở một lượng thích hợp có thể giúp duy trì sự vững chắc và làm giảm những rối loạn sinh lý học Sự xuất hiện Calcium trực tiếp trên trái cây là phương pháp có hiệu quả nhất để làm gia tăng hàm lượng Calcium trong trái cây Điều này có thể thực hiện bằng cách phun trước khi

thu hoạch hoặc nhúng trái sau thu hoạch (Conway et al., 1993).

Người ta dựa vào tỷ lệ Calcium pectate trong vách tế bào để xác định tính mẫn cảm của mô dưới sự xâm nhiễm của nấm và quá trình chín của trái Trong quản

lý sau thu hoạch, người ta gia tăng hàm lượng Calcium ở trái bằng cách phun một vài lần muối Calcium trong suốt quá trình phát triển của trái hoặc nhúng trái trong dung dịch CaCl2 để làm gia tăng độ cứng của vỏ trái, làm chậm hoặc ngăn chặn quá

trình chín của trái (Wills et al., 1998) Sự vững chắc và sự kháng lại sự mềm do

việc thêm Calcium tạo ra được cho là do sự ổn định, vững chắc của hệ thống màng

và sự hình thành Ca-pectates, nó làm gia tăng sự cứng chắc của phần giữa và vách

tế bào trái cây (Grant et al., 1973; trích dẫn bởi Jackman và Stanley, 1995) Điều

này ngăn chặn, kiềm chế sự thoái hóa phần giữa và vách tế bào và cải thiện phẩm chất của lớp da bên ngoài (Buesecher và Hobson, 1982; trích dẫn bởi Minani, 1995)

Calcium là cation có hóa trị 2, dễ dàng đi vào con đường apoplast và giới hạn

có thể trao đổi từ vách tế bào với bề mặt ngoài của màng không bào Không gây độc

ở nồng độ cao, thậm chí nó còn như là một tác nhân giải độc Người ta đang đặc biệt chú ý đến vai trò của Calcium trong những năm gần đây bởi những ảnh hưởng của nó, đặc biệt nó có thể trì hoãn sự chín và sự lão hóa, giảm sự hô hấp, kéo dài

chu kì sống và giảm những rối loạn sinh lý học (Sharma et al., 1996)

Việc xử lý Calcium sau thu hoạch với nhiều loại rau quả khác nhau được ghi nhận có hiệu quả trong việc làm chậm quá trình lão hóa thông qua việc giảm bớt các hoạt động chuyển hóa cơ bản như hô hấp và sản sinh khí ethylene (Davenport và Peryea, 1989) Ngoài ra, việc nhúng trái sau thu hoạch trong dung dịch Calcium Chloride kết hợp với nhiệt, nhiệt cho phép tạo thành nhóm ion COO- từ hàm lượng pectin của trái cây hoặc rau củ với ion Ca2+ có thể tạo thành cầu nối bằng muối

(Stanley et al., 1995)

Sự cung cấp Calcium sau thu hoạch có thể có hiệu quả trong việc duy trì tình trạng nguyên vẹn và chức năng của màng tế bào, với việc mất phospholipids và proteins thấp hơn, nó có vai trò trong việc làm giảm hao hụt trọng lượng ở những

trái có xử lý Calcium Điều này phù hợp với nghiên cứu của Abdeleziz et al., (2000)

trên cam Valencia cho rằng việc nhúng trái sau thu hoạch với Calcium Chloride làm giảm hao hụt trọng lượng

Theo Sen et al., (2001) thì việc xử lý Calcium Chloride trước thời gian thu

hoạch 2 đến 3 tuần có ảnh hưởng đến sự mất mát sau thu hoạch và kéo dài thời gian tồn trữ Xử lý Calcium trước và sau thu hoạch có tác dụng làm tăng độ dày vỏ và kháng bệnh Phun Calcium Chloride (20 g/l) 3–4 lần ở giai đoạn 4–8 tuần trước khi

thu hoạch lên trái Thanh Long Mexico (Opuntina ficus-indica) có tác dụng làm chậm sự biến đổi màu sắc vỏ trái (Schirra et al., 1999)

Calcium Chloride 2% được phun 3 lần, mỗi lần cách nhau 15 ngày ở giai đoạn 6–8 tuần trước thu hoạch có khả năng ngăn chặn sự biến đổi màu sắc vỏ trái

và kéo dài quá trình chín của trái xoài Tommy Atkins, Maya và Haden sau thu hoạch (Resnizky và Sive, 1985)

Xiao et al (1996) nhận thấy Calcium Chloride (1-10 g/l) xử lý trước khi thu

hoạch có ảnh hưởng đến độ cứng, đường tổng số, acid malic và hô hấp của trái sau thu hoạch Xử lý những trái táo “Golden Delicious” trong 2 phút, với 12% dung dịch CaCl2 bằng cách nhúng trái làm gia tăng hàm lượng Calcium trong mô trái táo, duy trì độ cứng của trái, gia tăng hàm lượng vitamin C, giảm thối rữa trái trong tồn trữ (Conway, 1982; trích dẫn bởi Poovaiah, 1986) Với trái Cam, sự cung cấp Calcium Chloride ở những giai đoạn trước và sau thu hoạch được chỉ ra rằng để cải thiện phẩm chất của trái Nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của sự cung cấp Calcium

Chloride trên những trái thuộc họ citrus Huisung và Iwahori (1984) đã tìm thấy

rằng Calcium Chloride trì hoãn sự chín của quýt Ponkan Schirra và Mulas (1994) cho rằng Calcium Chloride làm chậm sự chín và cải thiện khả năng tồn trữ của những trái có xử lý Nhúng trái chanh Lisbon với dung dịch Calcium Chloride (4,5-7%) giữ độ cứng trái tốt hơn trái không xử lý sau 12 tuần tồn trữ ở 1,5 0C và ẩm độ

85-90% (Safizadeh et al., 2007)

CHƯƠNG 2

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM

2.1.1 Thời gian và địa điểm

Thời gian: Đề tài thực hiện từ tháng 02/2011 đến 8/2011

Địa điểm: Phòng thí nghiệm Bộ Môn Khoa Học Cây Trồng, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ

2.1.2 Vật liệu thí nghiệm

Mẫu trái xoài Cát Hòa Lộc được thu tại vườn nông dân ở Phong Điền – Cần Thơ Mẫu được thu thập cùng vườn (các cây có cùng độ tuổi và được chăm sóc trong cùng điều kiện) vào lúc 7-9 giờ sáng (không thu hái sau mưa), vườn xoài được ngưng phun thuốc 10 ngày trước khi thu hoạch Chọn trái có tỷ trọng từ 1,00-1,02 làm thí nghiệm (Nguyễn Thành Tài, 2008; Trần Thị Kim Ba, 2007), trái có

cùng kích cỡ và màu sắc (Thái Thị Hòa et al., 2001), không sâu bệnh và có trọng

Thu mẫu trái xoài Cát Hòa Lộc có cùng độ chín về phòng thí nghiệm Bộ Môn Khoa Học Cây Trồng, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ, rửa sạch bụi bẩn bám trên trái và sau đó thực hiện thí nghiệm sau thu hoạch rồi bảo quản ở cùng điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm trong cùng một ngày

Bảng 2.1 Các nghiệm thức trong thí nghiệm

Thời gian nhúng trái ở mỗi nghiệm thức là 15 phút, sau đó để khô tự nhiên Mỗi nghiệm thức phân tích 1 trái cho mỗi lần quan sát, do đó mỗi lần lặp lại là 4 trái Các chỉ tiêu được phân tích 2 ngày một lần, gồm có: tỷ lệ bệnh, tỷ lệ rụng cuống, đánh giá cảm quan, màu sắc vỏ trái, sự hao hụt trọng lượng, độ Brix, định lượng vitamin C, pH dịch trái, hàm lượng đường tổng số, độ cứng thịt trái Trong đó các chỉ tiêu về tỷ lệ bệnh, tỷ lệ rụng cuống, sự thay đổi màu sắc vỏ trái và sự hao hụt trọng lượng thì được cố định 16 trái cho mỗi nghiệm thức để theo dõi trong suốt quá trình tồn trữ

2.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU

2.3.1 Tỷ lệ trái bị thiệt hại do bệnh

Được tính bằng tổng số trái bị bệnh tấn công trên tổng số trái quan sát (Thái

Thị Hòa et al., 2001) Trái có tỷ lệ bệnh trên 10% được xem là không còn giá trị

thương phẩm Kết quả được tính theo công thức sau:

Tổng số trái bị bệnh tấn công Tổng số trái quan sát

2.3.4 Tỷ lệ hao hụt trọng lượng

Được tính từ lúc thu trái đến khi trái mất giá trị thương phẩm Dùng cân phân tích 2 số lẻ để xác định trọng lượng trái Sự hao hụt trọng lượng được tính bằng cách cân trọng lượng trái ban đầu và cân trọng lượng trái ở từng thời điểm quan sát

Sự hao hụt trọng lượng của trái được tính theo công thức sau:

2.3.5 Độ Brix

Sử dụng chiếc quang kế hiệu ATAGO do Nhật sản suất, thang đo trong khoảng 0-32% Được xác định bằng cách nhỏ dịch trái trực tiếp lên lăng kính của khúc xạ kế, sau đó đọc kết quả theo phần trăm

Tổng số trái bị rụng cuống Tổng số trái quan sát

(Trọng lượng ban đầu (g) - Trọng lượng sau tồn trữ (g))

Trọng lượng ban đầu (g)

Tỷ lệ hao hụt

2.3.6 Hàm lượng đường tổng số

Được đo theo phương pháp Phenol – sulfuric acid (Dubois et al., 1956)

- Cân 2 g mẫu

- Đun cách thủy 2 g mẫu với 15 ml methanol ở 70 – 80oC trong 10 phút

- Ghi nhận thể tích sau khi đun

- Pha loãng dung dịch 100 lần (50 µl dung dịch trên và 4.950 µl nước cất cùng cho vào beaker), tùy theo mẫu mà có thể pha loãng thích hợp

- Dùng pipette lấy 0,5 ml của mỗi dung dịch chuẩn và mẫu muốn đo, cho vào các ống nghiệm đã được đánh dấu sẵn (lặp lại 3 lần), dùng 0,5 ml nước cất ở ống nghiệm đối chứng

- Thêm vào mỗi ống nghiệm 0,5 ml phenol 5%

- Kế tiếp thêm vào mỗi ống (thật nhanh) 2,5 ml H2SO4 đđ

- Lắc các ống nghiệm trên máy khoảng 15 giây

- Sau đó, để nguội trong phòng khoảng 15 phút Hỗn hợp sẽ có màu vàng cam, rất ổn định trong nhiều giờ (>12 giờ)

- Đo bằng máy so màu ở 490 nm cho hexoses

Công thức xác định đường tổng số:

Đường tổng số % = x 100

Trong đó:

a: giá trị đo mẫu

b: giá trị đo mẫu blank

V: tổng thể tích dịch mẫu (ml)

(a-b) x V x hspl

V x W x 106