ẢNH HƯỞNG của NAPHTHYL ACETIC ACID đến CHẤT LƯỢNG KHOAI LANG (ipomoea batatas) SAU THU HOẠCH

TÓM LƯỢC Đề tài: “Ảnh hưởng của Naphthyl Acetic Acid đến chất lượng khoai lang Ipomoea batatas sau thu hoạch” được thực hiện với mục đích: Đánh giá hiệu quả kiểm soát nẩy mầm của Napht

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

o0o

NGUYỄN DUY KHANH

ẢNH HƯỞNG CỦA NAPHTHYL ACETIC ACID ĐẾN CHẤT

LƯỢNG KHOAI LANG (Ipomoea batatas)

SAU THU HOẠCH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TRỒNG TRỌT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

o0o

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TRỒNG TRỌT

ẢNH HƯỞNG CỦA NAPHTHYL ACETIC ACID ĐẾN CHẤT

LƯỢNG KHOAI LANG (Ipomoea batatas)

SAU THU HOẠCH

MSSV: 3083494 LỚP: TRỒNG TRỌT

CẦN THƠ - 2012

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

BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG

-o0o -

Chứng nhận luận văn với đề tài:

LƯỢNG KHOAI LANG (Ipomoea batatas)

SAU THU HOẠCH

Do sinh viên Nguyễn Duy Khanh thực hiện

Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xem xét

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2012

Cán bộ hướng dẫn

Ts Nguyễn Thị Xuân Thu

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

BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG

-o0o -

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn với tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NAPHTHYL ACETIC ACID ĐẾN CHẤT LƯỢNG KHOAI LANG(Ipomoea batatas) SAU THU HOẠCH Do sinh viên Nguyễn Duy Khanh thực hiện và bảo vệ trước hội đồng: Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:

Luận văn được đánh giá ở mức:

DUYỆT KHOA

Trưởng Khoa Nông nghiệp & SHƯD Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2012

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 công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Nguyễn Duy Khanh

TIỂU SỬ CÁ NHÂN

Họ và tên: NGUYỄN DUY KHANH Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 04.01.1988 Nơi sinh: Tiền Giang

Địa chỉ liên lạc: ấp Quí Phước, xã Nhị Quí, huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang

Đã tốt nghiệp trung học phổ thông năm 2006 tại trường Trung học phổ thông Đốc Binh Kiều, huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang

Trúng tuyển vào trường Đại học Cần Thơ năm 2008, ngành Trồng trọt khóa 34, thuộc khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

Người khai ký tên

Nguyễn Duy Khanh

LỜI CẢM TẠ

Xin tỏ lòng biết ơn đến:

- Ts Nguyễn Thị Xuân Thu đã truyền đạt kinh nghiệm và kiến thức quý báu, tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

- Quý thầy cô Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ đã truyền thụ cho tôi những kiến thức quý báu

- Anh chị, tập thể lớp Trồng trọt K34 đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Kính dâng

- Ba mẹ và gia đình thân yêu

NGUYỄN DUY KHANH, 2012 “Ảnh hưởng của Naphthyl Acetic Acid đến chất

lượng khoai lang (Ipomoea batatas) sau thu hoạch” Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

ngành Trồng trọt Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng Trường Đại Học Cần Thơ Hướng dẫn khoa học: Ts NGUYỄN THỊ XUÂN THU

TÓM LƯỢC

Đề tài: “Ảnh hưởng của Naphthyl Acetic Acid đến chất lượng khoai lang

(Ipomoea batatas) sau thu hoạch” được thực hiện với mục đích: Đánh giá hiệu quả kiểm soát nẩy mầm của Naphthyl Acetic Acid ở các nồng độ 200, 400, 600,

800 và 1000 ppm đến chất lượng khoai lang sau thu hoạch Thí nghiệm được tiến hành: từ tháng 10/2010 – 11/2010 Tại phòng thí nghiệm Bộ môn Khoa Học Cây Trồng, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 6 nghiệm thức, 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại 7 củ Kết quả thí nghiệm cho thấy: Nghiệm thức đối chứng (không xử lý Naphthyl Acetic Acid) khoai lang nẩy mầm vào ngày thứ 6 sau thu hoạch, xử lý Naphthyl Acetic Acid ở nồng độ 200 ppm khoai lang nẩy mầm ở thời điểm là 9 ngày sau thu hoạch, xử lý Naphthyl Acetic Acid ở nồng độ 400 ppm khoai lang nẩy mầm ở thời điểm là 12 ngày sau thu hoạch, xử lý Naphthyl Acetic Acid nồng độ 600, 800 và 1000 ppm có tác dụng làm chậm thời gian nẩy mầm trên

củ khoai lang khoảng 15 ngày sau thu hoạch Naphthyl Acetic Acid không ảnh hưởng đến bệnh, ẩm độ, hao hụt trọng lượng, độ cứng và độ Brix của củ khoai lang

Từ khóa: Khoai lang, Naphthyl Acetic Acid, sau thu hoạch

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN iii

TIỂU SỬ CÁ NHÂN iv

LỜI CẢM TẠ v

TÓM LƯỢC vi

MỤC LỤC vii

DANH SÁCH BẢNG ix

DANH SÁCH HÌNH x

GIỚI THIỆU 1

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

1.1 Sơ lược về khoai lang và giá trị sử dụng 2

1.1.1 Tình hình sản xuất 2

1.1.2 Đặc điểm sinh học 2

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng 3

1.1.4 Phân loại củ khoai lang 4

1.2 Tổn thất chính của khoai lang sau thu hoạch 5

1.2.1 Bệnh sau thu hoạch 5

1.2.2 Nẩy mầm 6

1.2.3 Sự giảm trọng lượng 7

1.3 Những biến đổi của nông sản sau thu hoạch 7

1.3.1 Nước và sự mất nước 7

1.3.4 Sự biến đổi hàm lượng chất khô 8

1.3.5 Biến đổi cấu trúc trong thời kỳ tồn trữ sau thu hoạch 9

1.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tồn trữ 9

1.4.1 Yếu tố trước thu hoạch 9

1.4.2 Môi trường tồn trữ 10

1.5 Sử dụng Naphthyl Acetic Acid (NAA) kiểm soát nẩy mầm 11

1.5.1 Cơ chế ức chế nẩy mầm của NAA 11

1.5.2 Nghiên cứu về ức chế nẩy mầm trên khoai lang 11

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 13

2.1 Phương tiện 13

2.1.1 Thời gian và địa điểm 13

2.1.2 Đối tượng thí nghiệm 13

2.1.3 Dụng cụ và hóa chất 13

2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 13

2.2.1 Bố trí thí nghiệm 13

2.2.2 Tiến thành thí nghiệm 14

2.2.3 Các chỉ tiêu theo dõi 14

2.3 Xử lý thống kê 16

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17

3.1 Tỷ lệ bệnh theo thời gian tồn trữ 17

3.2 Tỷ lệ nẩy mầm 17

3.3 Ẩm độ 18

3.4 Hao hụt trọng lượng 19

3.5 Độ cứng 20

3.6 Độ Brix 21

3.7 Thời gian tồn trữ 22

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 PHỤ CHƯƠNG 29

DANH SÁCH BẢNG

1.1 Thành phần dinh dưỡng của củ khoai lang/100g 3 1.2 Mục đích sử dụng củ khoai lang ở Nhật và Mỹ 4 1.3 Bảng phân loại chất lượng củ khoai lang dựa vào một số đặc tính 4 1.4 Bảng phân loại khoai lang dựa trên kích thước 5 3.1 Tỷ lệ bệnh (%) của khoai lang lúc 6, 9, 12 và 15 ngày sau thu

hoạch ở các nghiệm thức xử lý nồng độ Napthyl Acetic Acid

(NAA) khác nhau

17

3.2 Tỷ lệ nẩy mầm (%) của khoai lang lúc 6, 9, 12 và 15 ngày sau thu

hoạch ở các nghiệm thức xử lý nồng độ NAA khác nhau

18

3.3 Ẩm độ (%) của khoai lang lúc 1, 3, 6, 9 và 12 ngày sau thu hoạch

ở các nghiệm thức xử lý nồng độ NAA khác nhau

19

3.4 Tỷ lệ hao hụt trọng lượng (%) của khoai lang lúc 3, 6, 9 và 12

ngày sau thu hoạch ở các nghiệm thức xử lý nồng độ NAA khác

nhau

20

3.5 Độ cứng (kgf/cm2) của khoai lang lúc 1, 3, 6, 9 và 12 ngày sau

thu hoạch ở các nghiệm thức xử lý nồng độ NAA khác nhau

21

3.6 Độ Brix (%) của khoai lang lúc 1, 3, 6, 9 và 12 ngày sau thu

hoạch ở các nghiệm thức xử lý nồng độ NAA khác nhau

22

3.7 Thời gian tồn trữ khoai lang ở các nghiệm thức xử lý nồng độ

NAA khác nhau

22

GIỚI THIỆU

Khoai lang (Ipomoea batatas) là một trong những cây lương thực quan trọng trên thế giới, đặc biệt ở những nước đang phát triển, khoai lang là cây lương thực quan trọng thứ năm sau lúa gạo, lúa mì, ngô và sắn (International Potato Center, 1999), với sản lượng hàng năm khoảng 136 triệu tấn (Afek và Kays, 2004) Ở Việt Nam,

khoai lang còn là cây lương thực chính của một số vùng với tổng diện tích 176

nghìn hecta và sản lượng 1.438 nghìn tấn (Tổng Cục thống kê, 2007) Năm 2008, sản lượng khoai lang Việt Nam đứng thứ 5 trên thế giới với 1.324 nghìn tấn (FAOSTAT, 2010)

Trong điều kiện nhiệt đới, khoai lang có thời gian tồn trữ ngắn, khoảng 1 đến 2 tuần

(Ree et al., 2002). Theo Trần Minh Tâm (2000), khoai lang khó tồn trữ vì chứa lượng nước lớn (khoảng 80% trọng lượng), vỏ khoai mỏng, tác dụng bảo vệ kém, dễ xây sát, dễ thối, dễ bị côn trùng và vi sinh vật tấn công.Tổn thất sau thu hoạch trên khoai lang có thể lên đến 35-95% (National Academy of Sciences, 1978) Tổn thất của khoai lang chủ yếu là mất trọng lượng, nấm bệnh và nẩy mầm (Nanda, 2008)

Để hạn chế nẩy mầm của các chồi trên củ đã có những biện pháp sau thu hoạch đã được nghiên cứu thực hiện trên khoai lang như sử dụng Naphthyl Acetic Acid (NAA) ức chế khả năng nẩy mầm của khoai lang (Paton và Scriven, 1988) Tuy nhiên, những biện pháp trên phần lớn được thực hiện đối với những giống khoai lang khác nhau ở nhiều nước trên thế giới Trong khi ở Việt Nam, việc nghiên cứu bảo quản khoai lang tím sau thu hoạch phù hợp cho Đồng Bằng Sông Cửu Long còn

rất hạn chế Do vậy, đề tài: “Ảnh hưởng của Naphthyl Acetic Acid đến chất lượng khoai lang (Ipomoea batatas) sau thu hoạch” được thực hiện với mục tiêu: Đánh

giá hiệu quả của NAA đến chất lượng khoai lang sau thu hoạch

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược về khoai lang và giá trị sử dụng

1.1.1 Tình hình sản xuất

Khoai lang (Ipomoea batatas) là một trong những các cây lương thực quan trọng nhất thế giới Đặc biệt ở những nước đang phát triển, khoai lang là cây lương thực quan trọng thứ năm sau lúa gạo, lúa mì, ngô và sắn (International Potato Center, 1999) Khoai lang có thể thích nghi được với nhiều điều kiện khí hậu khác nhau Do vậy, khoai lang có mặt nhiều nơi ở châu Á, châu Phi, châu Âu, châu Mỹ và châu Đại Dương (Ramirez, 1991) Các nước có sản lượng khoai lang đứng đầu thế giới là Trung Quốc, Nigeria, Ugnada, Indonesia và Việt Nam Năm 2008, Việt Nam đứng thứ 5 trên thế giới về sản lượng khoai lang với 1.323.900 tấn/năm (Hình 1.1) (FAOSTAT, 2010)

Hình 1.1 Các nước có sản lượng khoai lang đứng đầu thế giới (FAOSTAT, 2010)

1.1.2 Đặc điểm sinh học

Khoai lang là cây trồng hằng niên, có thể cho thu hoạch sau 3 đến 8 tháng sau khi trồng Khoai lang bắt đầu tạo củ khoảng 30-35 ngày sau khi trồng (đối với giống sớm) và 40-50 ngày (đối với giống muộn) Củ phát triển theo chiều dài trước, sau

đó mới phát triển theo đường kính và nhanh nhất khoảng 1 tháng trước khi thu hoạch Củ khoai lang có nhiều hình dạng (trụ, thoi, tròn) và nhiều màu sắc (tím, trắng, vàng, cam…) (Dương Minh, 1999)

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng

Củ khoai lang có thành phần dinh dưỡng đa dạng (Bảng 1.1) Đặc biệt, giống khoai lang tím có chứa nhiều anthocyanins Anthocyanins đã được báo cáo là có tác dụng chống oxy hóa, ngăn ngừa ung thư, cải thiện chức năng thị giác, ức chế ngưng tụ tiểu huyết cầu, rất tốt cho sức khỏe của hệ tim mạch và có thể giảm thiểu nguy cơ

mắc các bệnh tim mạch (Kano et al., 2005)

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của củ khoai lang/100g

Nguồn: Salunkhe (1976, trích dẫn bởi Alvarez, 1986)

Nhờ giá trị dinh dưỡng cao và đa dạng, củ khoai lang được sử dụng vào nhiều mục đích như: chế biến bột, cồn, rượu, thức ăn cho người, thức ăn gia súc,… (Bảng 1.2) (Ramirez, 1991)

1.1.4 Phân loại củ khoai lang

Theo Dương Minh (1999), có thể phân loại khoai lang dựa một số đặc tính của củ như:

- Hình dạng củ: thoi dài (chiều dài\chiều ngang >3); thoi ngắn (1,5-2), thoi 3); cầu (<1,5);…

Ngoài ra, tùy vào mục đích buôn bán, cũng có những kiểu phân loại chất lượng khoai lang khác như: theo đặc tính củ (vẻ ngoài, tỷ lệ thối, tỷ lệ bị tổn hại) (Bảng 1.3) và trọng lượng và đường kính (Bảng 1.4)

Bảng 1.3 Bảng phân loại chất lượng củ khoai lang dựa vào một số đặc tính

Bảng 1.4 Bảng phân loại khoai lang dựa trên kích thước

Nguồn: (Data et al., 1989)

1.2 Tổn thất chính của khoai lang sau thu hoạch

Theo Trần Minh Tâm (2000), khoai lang là một trong những loại củ khó bảo quản

vì khoai chứa lượng nước lớn (80% trọng lượng) cho nên trong điều kiện nhiệt độ cao, các hoạt động sinh lý chuyển hóa mạnh, làm cho lượng tinh bột tiêu hao nhanh chóng Vỏ khoai mỏng, tác dụng bảo vệ kém, dễ xây sát, dễ thối, dễ bị côn trùng và

vi sinh vật tấn công Tổn thất của khoai lang sau thu hoạch chủ yếu là do tổn hại vật

lý, mất trọng lượng, nấm bệnh, nẩy mầm (Nanda, 2008)

Nghiên cứu tại Mỹ cho thấy thiệt hại trên khoai lang trong quá trình tồn trữ trung bình từ 20 đến 25%, 5-15% bị mất trong quá trình vận chuyển và bán lẻ và khoảng 10-15% hao hụt khi tới tay người tiêu dùng Tổng hao hụt do yếu kém trong quản lý

sau thu hoạch có thể dẫn đến hao hụt một nửa sản lượng (Edmunds et al., 2008)

1.2.1 Bệnh sau thu hoạch

Cho đến nay, bệnh sau thu hoạch chiếm tỷ lệ tổn thất lớn nhất trong tồn trữ khoai lang Nấm bệnh có thể gây ra tổn thất lên đến gần 100% Sự xuất hiện của các bệnh sau thu hoạch có xu hướng thay đổi từ năm này qua năm khác Dịch xảy ra khi mầm bệnh được có cơ hội phát triển nhanh chóng Bệnh sau thu hoạch có thể được gây ra bởi nấm, vi khuẩn, hoặc virus Trên khoai lang thì hầu hết các bệnh do virus không

gây bệnh nghiêm trọng sau thu hoạch (Edmunds et al., 2008) Nấm và vi khuẩn gây

hại phổ biến hơn (Afek và Kays, 2004)

* Bệnh thối mềm Rhizopus

Bệnh gây ra bởi loại nấm Rhizopus stolonifer, đây là bệnh phổ biến nhất trong giai

đoạn tồn trữ và đóng gói khoai lang Khoai lang sau khi bị nấm tấn công vào các mô thông qua vết thương, củ có thể bị mềm, trong vòng ba ngày toàn bộ củ có thể bị

thối nhũng nước Thối mềm Rhizopus được đặc trưng bởi sự xuất hiện của những

sợi nấm trắng Khi sợi nấm phát triển sẽ mang những bào tử màu đen trên bề mặt củ

bị nhiễm bệnh

thể quản lý bằng cách tránh để tổn thương khi thu hoạch và trong dây truyền đóng gói, sử dụng thuốc trừ nấm

*Bệnh thối đen Java

Bệnh gây ra bởi nấm Lasiodiplodia theobromae Bệnh này dễ dàng nhận biết bởi

các triệu chứng khác biệt của nó Triệu chứng thường bắt đầu ở cuối củ, vết bệnh cứng, ướt, màu sắc thay đổi lần lượt từ màu nhạt, đến nâu, rồi đen

Theo diễn tiến của bệnh, khối cứng màu đen gọi là “stroma” xuyên qua bề mặt củ Mầm bệnh tấn công thông qua vết thương và có thể được kiểm soát bằng cách vệ sinh tốt nơi đóng gói và curing ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp để chữa lành vết thương Thối đen Java là một bệnh phổ biến ở các vùng nhiệt đới của thế giới

(Edmunds et al., 2008)

* Bệnh thối do Fusarium

Theo Edmunds et al (2008), bệnh do nấm Fusarium gây ra, đây là bệnh thường thấy trong tồn trữ Có hai loài Fusarium gây hại, triệu chứng gây hại của hai loài

này khác biệt nhau

Đối với bệnh thối củ do loài nấm Fusarium solani gây ra thì khoai bị thối vào phần

thịt bên trong của củ Bên ngoài vị trí vết bệnh có màu nâu vàng, thường có những hình vòng riêng biệt Vết bệnh cứng, khô và có màu nâu đen Có những sợi nấm trắng xuất hiện giữa các rãnh ở phần thịt củ

Thối bề mặt, do loài nấm Fusarium oxysporum gây ra, vết bệnh chỉ xuất hiện trên

bề mặt mà không tấn công vào phần thịt củ Vết bệnh nhìn chung là tròn, màu từ sáng đến màu nâu sẫm, cứng và khô Cả hai bệnh có thể được quản lý bằng cách giảm thiểu chấn thương khi thu hoạch và tồn trữ, thu hoạch khi đất ẩm, curing kịp thời sau khi thu hoạch, và sử dụng giống kháng

1.2.2 Nẩy mầm

Khoai lang là loại rễ củ có thể được nhân giống từ hạt hoặc nhân giống sinh dưỡng

từ thân, nhân giống bằng thân có thể thực hiện bằng cách cho củ nẩy mầm Tuy nhiên, sự nẩy mầm của khoai lang là không mong muốn trong thời gian bảo quản sau thu hoạch, chủ yếu vì giảm chất lượng

Sau thu hoạch, khoai lang rất dễ nẩy mầm, khi nẩy mầm, khoai dễ mất trọng lượng

vì các lớp biểu bì của mầm có tính thấm nước rất cao làm mất độ ẩm nhanh chóng

và tăng hoạt động hô hấp Khoai nẩy mầm bị mất nước sẽ nhăn nheo, giảm chất lượng, gây thiệt hại cho cho người trồng hoặc các nhà bán lẻ (Van Es và Hartmans, 1981)

Quá trình nẩy mầm của củ trong thời gian tồn trữ là quá trình phân giải của các chất hữu cơ tích lũy trong củ Khi củ nẩy mầm, các chất hữu cơ dự trữ trong củ bị phân giải để tạo thành các hợp chất đơn giản, đồng thời giải phóng năng lượng cung cấp cho quá trình phát triển của tế bào mầm (Nguyễn Mạnh Khải, 2005) Các vật chất bị tiêu hao trong quá trình này là C, H, O của đường và tinh bột Khi nẩy mầm các chất khô bị phân giải Protein biến thành các acid amin, tinh bột biến thành đường, chất béo biến thành glycerine và acid béo (Trần Minh Tâm, 2000).

Quá trình nẩy mầm làm giảm đáng kể phẩm chất và chất lượng nông sản Do vậy phải khống chế các yếu tố gây nên hiện tượng nẩy mầm như nhiệt độ, ánh sáng, ẩm độ… Ngoài ra còn có thể dùng hóa chất để ức chế nẩy mầm xử lý trước và sau thu hoạch (Nguyễn Mạnh Khải, 2005)

1.2.3 Sự giảm trọng lượng

Theo Trần Minh Tâm (2000), sự giảm trọng lượng ở sản phẩm sau thu hoạch có thể xảy ra do hậu quả của các hiện tượng lý học và các hiện tượng sinh học Một hiện tượng lý học làm giảm trọng lượng sản phẩm sau thu hoạch có thể kể đến đó là sự thoát hơi nước xảy ra sau thu hoạch Đây là nguyên nhân chủ yếu làm giảm trọng lượng của nông sản sau thu hoạch Sự giảm trọng lượng còn do các quá trình sinh học của nông sản xảy ra sau khi thu hoạch Chẳng hạn như sự hô hấp của nông sản

sẽ làm chất khô bị tổn thất Khoảng 75-85% trọng lượng bị tổn thất sau thu hoạch là

do mất nước, 15-25% là do tổn thất chất khô trong quá trình hô hấp (Nguyễn Minh Thủy, 2010)

1.3 Những biến đổi của nông sản sau thu hoạch

1.3.1 Nước và sự mất nước

Đa số các loại nông sản đều chứa một lượng nước nhất định Trong nông sản tươi thường có hàm lượng nước rất cao, trung bình khoảng 80-90%, có khi đến 93-97% nước, chủ yếu ở dạng tự do, tới 80-90% trong dịch bào, phần còn lại trong chất

nguyên sinh và gian bào (Quách Đĩnh et al., 1996)

Theo Trần Minh Tâm (2000), tế bào thực vật có lớp vỏ cutin mỏng, lại chứa ít protein nên khả năng giữa nước kém Nhìn chung con đường mất nước của nông sản đều qua khí khổng và lớp vỏ ngoài Sau thu hoạch, lượng nước mất đi không được bù đắp nên nông sản bị mất nước Sự mất nước làm nông sản bị giảm trọng lượng, làm giảm tính trương nguyên sinh gây héo, nhăn nheo và làm giảm giá trị thương phẩm của nông sản

1.3.2 Đường và tinh bột

Là chất dự trữ chủ yếu trong hạt và củ Trong quá trình tồn trữ, tinh bột và đường biến động khá nhiều Hàm lượng tinh bột sẽ giảm do tinh bột bị thủy phân tạo thành các đường đa và glucoza (Nguyễn Mạnh Khải, 2005)

Các đường đơn thường tăng trong quá trình sau thu hoạch, tuy nhiên, đường tổng số lại giảm vì tham gia vào quá trình hô hấp để tạo năng lượng duy trì sự sống cho nông sản (Trần Minh Tâm, 2000)

1.3.3 Hô hấp

Hô hấp là một trong những quá trình sinh lý quan trọng của cơ thể sống, trong quá trình tồn trữ nông sản vẫn xảy ra quá trình hô hấp Theo Trần Minh Tâm (2000), trong quá trình hô hấp, một loạt những biến đổi trung gian của các chất sẽ xảy ra với sự tham gia của hàng loạt những loại men khác nhau, các chất dinh dưỡng trong trong sản phẩm sẽ bị phân giải để tiến hành các quá trình trao đổi chất, nhiều chất như đường, acid hữu cơ, tinh bột, chất pectin và một số chất khác bị hao phí đi, dẫn đến hiện tượng làm giảm khối lượng của nông sản

1.3.4 Sự biến đổi hàm lượng chất khô

Theo Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình (2000), chất khô bao gồm các thành phần hóa học trong nông sản chủ yếu là đường, các acid hữu cơ và các chất khác, không

kể nước Căn cứ vào tính hòa tan người ta phân ra: chất khô hòa tan và chất khô không hòa tan Chất khô hòa tan bao gồm: các loại đường, rượu cao phân tử, acid hữu cơ, pectin, các chất đạm, các chất chát, các chất thơm, một số vitamin, một số enzyme, một số chất khoáng và muối của acid hữu cơ Sau thu hoạch nông sản vẫn tiếp tục hô hấp để cung cấp năng lượng cho các hoạt động sinh lý sinh hóa diễn ra bên trong củ Sự hô hấp đã làm tiêu hao lượng chất khô có trong củ

Mc Combs và Pope (1958 được trích dẫn bởi Data et al., 1989) báo cáo rằng hàm

lượng chất khô của khoai lang thường giảm trong thời gian lưu trữ Sự giảm chất khô ở 18,5° C thường cao hơn so với ở nhiệt độ thấp hơn Điều này là do sự gia tăng tỷ lệ hô hấp, biểu hiện qua sự mất độ ẩm tăng lên khi tồn trữ khoai lang ở nhiệt

độ cao hơn

Theo Trần Minh Tâm (2000), khi tồn trữ nông sản ở nhiệt độ cao và ẩm độ thấp nông sản có độ Brix cao hơn so với điều kiện nhiệt độ thấp do hô hấp mạnh hơn, các enzyme hoạt động mạnh hơn, để phân hủy các chất dự trữ thành các chất hòa tan làm độ Brix tăng lên Nhưng nông sản sẽ bước vào giai đoạn lão hóa nhanh hơn

so với tồn trữ ở nhiệt độ thấp

1.3.5 Biến đổi cấu trúc trong thời kỳ tồn trữ sau thu hoạch

Theo Bùi Hữu Thuận (2000), một biến đổi phổ biến trong thời kỳ chín và tồn trữ là

sự hóa mềm của các mô nông sản Một nhóm chất góp phần liên quan lớn trong vấn

đề này là hợp chất pectin Khi nông sản cây chưa chín, pectin hiện diện dưới dạng các pectin không tan Trong quá trình sau thu hoạch nông sản, các pectin không tan này được biến đổi do các enzyme thành pectin hòa tan Các enzyme pectin methylesterase, polygalacturonase và protopectinase được cho là hoạt động trong quá trình biến đổi này của nông sản và đóng góp vào sự biến đổi cấu trúc trong tồn trữ sau thu hoạch của nông sản

Như vậy, quá trình mềm của nông sản có liên quan đến sự tăng lượng pectin hoà tan Ngoài ra, sự biến đổi cấu trúc còn lên quan đến kích thước tế bào và sự mất tính căn phồng Cũng chính sự biến đổi này đã có vai trò rất quan trọng trong sự thay đổi

về độ dòn và tươi của nông sản trong tồn trữ

1.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tồn trữ

1.4.1 Yếu tố trước thu hoạch

Tình trạng của nông sản trước khi tồn trữ là một trong những yếu tố quan trọng nhất chi phối sự thành công của phương pháp được sử dụng Yếu tố tiền thu hoạch như điều kiện đất trong quá trình thu hoạch có thể ảnh hưởng đến chất lượng sau thu hoạch và khả năng tồn trữ của khoai lang

Ahn et al (1980) báo cáo rằng khoai lang thu hoạch trong điều kiện đất ấm bị ngập

lụt thì trong quá trình tồn trữ khoai bị thối nhiều hơn so với đất lạnh bị ngập lụt và đất ấm khô Trong khi khoai được thu hoạch từ đất lạnh khô cho thấy hiện tượng củ

bị thối trong quá trình tồn trữ hầu như không có, số lượng củ bị thối tăng mạnh sau

52 ngày Vào cuối thời gian lưu trữ là 83 ngày, tỷ lệ phần trăm củ thối từ đất ấm bị ngập lụt có cao nhất Mặt khác, khoai lang được thu hoạch từ đất lạnh khô có tỷ lệ nẩy mầm cao nhất (27,4%) và thấp nhất ở đất ấm ngập

Lượng nước cung cấp trước khi thu hoạch cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ củ thối và nẩy mầm của khoai lang trong quá trình tồn trữ Mưa kéo dài trước khi thu hoạch làm tăng tỷ lệ thối và nẩy mầm trong quá trình tồn trữ (Acedo, 1985 được trích dẫn bởi

Data et al., 1989) Tương tự như vậy, Diamante và Data (1986) báo cáo rằng củ

khoai tiếp xúc với nước mưa một thời gian dài trước khi thu hoạch làm tăng tỷ lệ nảy mầm (35,75%) và tỷ lệ thối trong quá trình tồn trữ (23%).

Chế độ phân bón cũng ảnh hưởng đến quá trình tồn trữ và chất lượng củ khoai lang

Quevedo et al., (1987 được trích dẫn bởi Data et al., 1989) báo cáo rằng tỷ lệ hao

Giống đã được công nhận là một yếu tố quan trọng quyết định sự thành công trong tồn trữ khoai lang Các giống khác nhau có sự khác biệt rất lớn trong khả năng

chống lại sự hao hụt trọng lượng (Data et al., 1989)

1.4.2 Môi trường tồn trữ

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thời gian tồn trữ nông sản tươi Tuy nhiên, các yếu

tố đáng kể nhất là: nhiệt độ, độ ẩm và thành phần khí trong môi trường tồn trữ nông sản

* Nhiệt độ

Theo Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình (2000), nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng

có tính chất quyết định đến thời gian tồn trữ nông sản tươi Sự thay đổi nhiệt độ trước hết ảnh hưởng đến cường độ hô hấp Nhiệt độ càng cao tốc độ của các phản ứng sinh hóa xảy ra trong nông sản cũng càng cao 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 khi tăng nhiệt độ từ 25oC trở lên thì cường độ hô hấp chẳng những không tăng mà còn

có chiều hướng giảm Như vậy, muốn giảm cường độ hô hấp thì cần tồn trữ nông sản trong môi trường có nhiệt độ thấp Tuy nhiên, nếu nhiệt độ quá thấp thì nông sản sẽ bị đóng băng, tế bào thực vật bị phá hủy, nông sản không còn tươi nữa Hơn nữa, nhiệt độ thấp quá có thể dẫn tới rối loạn một số quá trình sinh lý sinh hoá của nông sản

Do vậy, mỗi loại nông sản chỉ thích hợp với nhiệt độ tồn trữ nhất định nào đó Nhiệt

độ cao hơn hoặc thấp hơn đều ảnh hưởng xấu đến thời gian tồn trữ và chất lượng nông sản

* Độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí cũng là một yếu tố ảnh hưởng lớn đến thời gian tồn trữ Nó quyết định tốc độ bay hơi nước của nông sản Độ ẩm tương đối môi trường càng thấp thì cường độ hô hấp và tốc độ bay hơi nước càng cao làm cho khối lượng

tự nhiên của nông sản giảm đáng kể, bề mặt của nông sản bị héo, nhăn, làm giảm giá trị cảm quan cũng như giá trị thương phẩm của nông sản Ngoài ra, sự mất nước quá cao còn làm cho nông sản mất khả năng đề kháng với những tác động bất lợi từ bên ngoài, từ đó nông sản mau hỏng

Ngược lại, độ ẩm tương đối của môi trường quá cao thì cường độ hô hấp và tốc độ bay hơi nước sẽ giảm Nhưng lại tạo môi trường thuận lợi cho cho sự phát triển của các vi sinh vật (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000)

Ngoài ra còn có thành phần không khí, gió, áp suất không khí, ánh sáng, bức xạ mặt trời Ánh sáng kích thích sự mở khí khổng, tăng cường bay hơi nước gây héo nông

sản, kích thích hoạt động của côn trùng Gió làm héo nông sản, mang mầm bệnh, tạp chất đến nông sản

Để hạn chế những tác hại của môi trường đến quá trình tồn trữ nông sản, thì vai trò của nơi chứa và bao bì vật liệu tồn trữ rất quan trọng, giúp hạn chế quá trình hô hấp, bay hơi nước, gây hại của côn trùng

1.5 Sử dụng Naphthyl Acetic Acid (NAA) kiểm soát nẩy mầm

NAA là dạng auxin tổng hợp Hiệu quả của auxin tùy thuộc vào nồng độ Ở nồng độ thấp (vài ppm đến vài chục ppm) có tác dụng kích thích sinh trưởng Ở nồng độ cao (vài nghìn ppm) thì có tác dụng ức chế sinh trưởng, kéo dài thời gian ngủ nghỉ (Vũ

Văn Vụ et al., 2005) Theo Gooding và Campbell (1964) phun NAA lên khoai lang

sau thu hoạch có tác dụng ức chế mức sự nẩy mầm trong quá trình tồn trữ

1.5.1 Cơ chế ức chế nẩy mầm của NAA

Cơ chế ức chế nẩy mầm của NAA vẫn chưa rõ Theo Sterling và Hall (1997) thì việc sử dụng các auxin trên các loài cây song tử diệp thường dẫn đến kích thích sản xuất ethylene nội sinh Theo Grossmann (2000), tác dụng ức chế sự phát triển chồi của auxin trong một số loài là gián tiếp do ethylene và ABA, việc sử dụng auxin dẫn đến kích thích sản xuất ethylene, dẫn đến sự tăng ABA Ethylene và ABA được coi là các chất ức chế sự tăng trưởng nội sinh, ức chế sự phát triển mầm

Tuy nhiên, những báo cáo khác cho rằng auxin ức chế sự phát triển chồi độc lập với

sự tổng hợp và hoạt động của ethylene (Valenzuela-Valenzuela et al., 2002) Các

nghiên cứu của Suttle (2003) chỉ ra rằng ethylene không đóng một vai trò trong sự

ức chế chồi của auxin Mặc dù ethylene là một chất ức chế sự phát triển của chồi Tuy nhiên, những kết quả nghiên cứu được cho thấy auxin ức chế sự phát triển chồi độc lập với sự tổng hợp và hoạt động của ethylene Theo Paton và Scriuen (1988),

có thể ảnh hưởng của NAA đến khả năng nẩy mầm bằng cách thay đổi tính thấm tế bào, làm độ ẩm mất tăng lên, do đó tăng nồng độ của các chất chuyển hóa trên bề mặt tế bào, làm ức chế hô hấp

1.5.2 Nghiên cứu về ức chế nẩy mầm trên khoai lang

Có ít những nghiên cứu được thực hiện về những biện pháp ức chế sự nẩy mầm của khoai lang Nhiều khu vực trồng khoai lang ở các nước đang phát triển, thường chỉ đơn giản là loại bỏ mầm khi củ bị nẩy mầm, nhưng điều này không ngăn chặn được việc giảm chất lượng Một số hóa chất như hydrazide maleic, chlorpropham (CIPC)… có hiệu quả trong ức chế nẩy mầm Tuy nhiên, mối quan tâm về việc an toàn thực phẩm dẫn yêu cầu biện pháp kiểm soát nẩy mầm phải an toàn đối với