Nghiên cứu khả năng ứng dụng hợp chất hữu cơ không độc n kết hợp bao gói túi HDPE để bảo quản quả cam (citrus sinensis) và quả vải (litchi sinensis)

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

1 Mở đầu

1.1 Đặt vấn đề

Rau quả tươi đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong dinh duỡng Nó cung cấp cho cơ thể nhiều muối khoáng, các vitamin, chất pectin và acid hữu cơ Nhu cầu về vitamin C, caroten cũng chủ yếu do rau quả cung cấp Ngoài ra rau quả còn có các loại đường tan trong nước và cellulose giúp con người chống được sự lão hoá, bài tiết chất độc ra khỏi cơ thể Chính vì vậy quả tươi không thể thiếu trong khẩu phần

ăn hàng ngày của mỗi con người

Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, trải dài 15 vĩ độ, với địa hình

và độ cao so với mặt biển khác nhau nên rau quả của nước ta rất phong phú, đa dạng Riêng cây ăn quả nước ta có 39 họ, 120 loài và hàng trăm giống cây ăn quả khác

Nước ta hiện có hơn 580.000 ha cây ăn quả với sản lượng ước tính 4,2 triệu tấn, riêng các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 240.000 ha Dự tính đến năm 2010 diện tích cây ăn quả cả nước sẽ là 750.000 ha và sản lượng là 426.744 tấn Bên cạnh miền Nam là nơi tập trung nhiều loại cây ăn quả có giá trị như mãng cầu, sầu riêng, măng cụt, xoài cát Hoà Lộc, thanh long Bình Thuận, Huế… thì miền Bắc cũng có những vùng tập trung trồng cây ăn quả có giá trị như vải thiều Lục Ngạn (Bắc Giang) và vải thiều Thanh Hà (Hải Dương) hay cam sành Tuyên Quang, Hà Giang và cam Vinh ở Văn Giang (Hưng Yên) Đặc biệt, theo thống kê năm 2004 [8], diện tích trồng vải thiều trên cả nước là 62.000 ha với diện tích cây cho quả đạt 42.000 – 45.000 ha với sản lượng là 150 000 tấn/năm

Mặc dù sản lượng gia tăng cùng với nhu cầu thị trường, song quả tươi nói chung ở Việt Nam đang gặp phải rất nhiều trở ngại trong việc cạnh tranh thị trường trong và ngoài nước

Theo nguồn tin của Vneconomy 2004 [15] kim ngạch xuất khẩu trái cây ở Việt Nam đang giảm mạnh từ 330 triệu USD năm 2001 xuống còn 150 triệu USD

Ngoài những nguyên nhân trở ngại về chính sách, cơ chế thì vấn đề trở ngại hơn cả là công nghệ sau thu hoạch còn kém chưa ổn định với những tổn thất khá cao (20-30%) Ngoài ra trái cây Việt Nam cũng được biết đến với chất lượng bảo quản

và vệ sinh kém Hàng năm, cả nước xuất được khoảng 3,8 triệu tấn quả tươi và 5 triệu tấn rau, chỉ chiếm 15-20% trong tổng sản phẩm vì không đạt tiêu chuẩn chất lượng

Trước tình hình này, nhiều công trình nghiên cứu về bảo quản quả tươi sau thu hoạch đã xuất hiện và có những nghiên cứu được tiến hành hàng chục năm, nhưng có những nghiên cứu mới được tiến hành trong một vài năm gần đây Tất cả đều nhằm mục đích kéo dài thời gian bảo quản các loại quả tươi, đảm bảo chất lượng dinh dưỡng cho người tiêu dùng

Một thực trạng đáng báo động trong công nghệ bảo quản quả tươi ở nước ta hiện nay là việc sử dụng các hoá chất độc hại quá tiêu chuẩn cho phép nhằm mục

đích giữ cho quả tươi lâu hơn nhưng đã đem lại hậu quả đáng tiếc cho người tiêu dùng

Để góp phần khắc phục những hạn chế trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện

đề tài: “Nghiên cứu khả năng ứng dụng hợp chất hữu cơ không độc N kết hợp

bao gói túi HDPE để bảo quản quả cam (Citrus sinensis) và quả vải thiều (Litchi sinensis)”

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

Bằng cách sử dụng hợp chất hữu cơ không độc N kết hợp bao gói bằng túi HDPE với độ dày khác nhau để bảo quản quả cam Vinh và quả vải thiều nhằm tìm ra phương pháp bảo quản tốt nhất, duy trì được giá trị dinh dưỡng của quả nhưng lại

đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

1.2.2 Yêu cầu

- Theo dõi ảnh hưởng của hợp chất hữu cơ N và túi HDPE đến những biến đổi

về cảm quan của quả cam Vinh và quả vải thiều trong quá trình bảo quản

- Theo dõi ảnh hưởng của hợp chất N và túi HDPE đến tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên, tỷ lệ thối hỏng và hàm lượng của một số thành phần hoá học chính trong từng loại quả như vitamin C, đường tổng số, acid hữu cơ tổng số, chất rắn hoà tan và chất khô trong quá trình bảo quản

- Theo dõi ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm trên đến sự biến đổi độ cứng, nồng độ khí CO2 tạo ra trong túi HDPE trong qúa trình bảo quản quả vải và sự biến

đổi màu quả cam trong quá trình bảo quản

- Xây dựng quy trình bảo quản thích hợp cho từng loại quả được nghiên cứu

2 Tổng quan tài liệu

2.1 Phân loại quả và vai trò của quả tươi đối với dinh dưỡng và sức khoẻ của con người

2.1.1 Phân loại quả

Quả tươi không chỉ để tạo hương sắc cho bữa ăn hàng ngày mà nó còn được coi như một nguồn năng lượng, vitamin, chất khoáng, chất xơ và chất chống ô xi hoá cho cơ thể mỗi con người Có tới hơn 100 loại quả được trồng trên khắp thế giới Kader [46] đã tập hợp tài liệu của nhiều tác giả và cho rằng cây ăn quả được phân loại theo vùng trồng như sau:

* Cây ăn quả vùng ôn đới:

+ Các loại cây ăn quả như táo, lê châu á, lê châu âu, quả mộc qua

+ Các loại quả hạch như: mận, đào, anh đào, mơ

+ Những quả nhỏ mọng như nho, dâu tây, quả mâm xôi, việt quất

* Cây ăn quả vùng á nhiệt đới:

+ Quả họ cam quýt như: bưởi, chanh, cam, chanh, bưởi chùm,

+ Quả không thuộc họ cam quýt như: bơ, kiwi, ôliu, sung

* Cây ăn quả nhiệt đới

+ Những quả nhiệt đới chiếm đa số như: chuối, xoài, đu đủ, dứa

+ Những quả nhịêt đới chiếm thiểu số như: khế, sầu riêng, ổi, vải, nhãn, măng cụt, chôm chôm

Ngoài sự phân loại theo vùng trồng, một số tác giả cũng thống nhất với việc phân loại quả theo phân loại thực vật (bảng 2.1 xem chi tiết phần phụ lục 1); hay phân loại quả dựa trên khả năng hô hấp (bảng 2.2 xem tại phần phụ lục 1) và phân loại quả dựa trên nhiệt độ bảo quản và khả năng tồn tại của chúng ở điều kiện nhiệt

độ đó (bảng 2.3 xem tại phần phụ lục 1)

2.2.2 Vai trò của quả tươi đối với dinh dưỡng và sức khoẻ con người

Hàng ngày con người cần tiêu thụ một lượng rau quả tươi nhất định trong khẩu phần ăn của mình bởi rau quả tươi đóng vai trò rất quan trọng trong dinh dưỡng của con người

Theo tài liệu của USDA [88] cũng cho thấy rau quả cung cấp tới 91% vitamin

C, 48% vitamin A, 27% vitamin B6, 17% vitamin B1, 15% acid nicotinic, 16% magiê, 19% sắt và 9% calo trong bữa ăn của con người Những loại quả hạch cung cấp nguồn acid béo cần thiết cho cơ thể với lượng prôtêin cao, chất xơ, vitamin E và các chất khoáng Nguồn dinh dưỡng quan trọng khác được cung cấp bởi các loại rau quả bao gồm vitamin B2, kẽm, canxi, kali và phốt pho

Kết quả nghiên cứu của các tác giả Prior và Cao [69] và Wargovich [90] đều cho rằng có rau quả trong bữa ăn hàng ngày sẽ giảm sự rủi ro mắc những căn bệnh như ung thư, bệnh tim, đột quỵ và các bệnh kinh niên khác Một số thành phần trong rau quả có tác dụng chống ôxi hoá rất lớn và có chức năng chuyển hoá trao đổi chất, giải độc các chất gây ung thư, thậm chí ảnh hưởng đến những tiến trình chuyển đổi

sự phát triển của tế bào ở các khối u gây ung thư

Theo chỉ dẫn của USDA [89] về khẩu phần ăn uống, đã khuyến khích người tiêu dùng như sau:

- ăn 5 phần rau quả một ngày; ví dụ 2 phần quả và 3 phần rau

- Chọn rau quả tươi sạch và nhiều loại màu khác nhau

- Chọn rau xanh tươi, cam, các loại rau họ đậu

Một số nước khuyến khích người tiêu dùng ăn 10 phần rau quả một ngày

Sự kết hợp giữa các loại quả có ảnh hưởng đến sức khoẻ con người nhờ hoạt

động chống ôxi hoá của các hợp chất có trong quả như:

- Vitamin C (cam chanh, ổi, kiwi, dứa, dâu tây)

- Vitamin E (quả hạnh, hạt điều, hạt phỉ, quả hồ đào, quả óc chó)

- Tiền vitamin A (carotenoids) (quả mơ, xoài, cam, đu dủ, đào, hồng, dứa)

- Flavonoids (táo, nho, đào, mận, dâu tây, quả xuân đào, quả mâm xôi)

Đây cũng chính là tiêu chí hàng đầu cho người tiêu dùng đánh giá chất lượng quả

Nhiều kết quả cho thấy một chế độ ăn được cung cấp nhiều rau quả có thể chống lại những căn bệnh kinh niên thường thấy ở các nước phương Tây, đặc biệt là căn bệnh ung thư và những bệnh tim mạch, đột quỵ

Ferguson và Boy [34], sau khi tổng hợp kết quả của nhiều tác giả cho rằng những chỉ dẫn về chế độ ăn uống ở nhiều nước khuyến khích người tiêu dùng ăn ít nhất là 2 phần quả và 3 phần rau một ngày Theo những khảo sát về dinh dưỡng thì thấy số lượng lớn rau quả được tiêu dùng hàng ngày ở Mỹ Ví dụ, kết quả của Thompson và cộng sự [80], cho thấy tại Mỹ khoảng 17 - 20 người đạt mục tiêu cho việc tiêu thụ 5 hoặc nhiều hơn 5 phần rau quả trong 1 ngày

Trong khi lý do sức khoẻ là yếu tố thúc đẩy cho việc tiêu thụ quả thì có nhiều

lý do mà con người không đáp ứng đủ lượng rau quả hàng ngày Đó là những lý do

về vấn đề kinh tế xã hội Trong một xã hội mà không có thời gian để chuẩn bị một khẩu phần thích hợp, người tiêu dùng cho rằng nguyên nhân chính là quả tươi không

đáng tin tưởng về chất lượng Hay lý do khác là người tiêu dùng được khuyên rằng không nên mua và ăn những loại quả kém về mẫu mã, hương vị và đặc biệt là không chắc chắn quả đã chín theo cách nào, có an toàn không

Theo thống kê của Viện Nghiên cứu Chính sách Lương thực Quốc tế [14], có tới 1.400 vụ bùng phát ngộ độc thực phẩm ở thời kỳ 1997 - 2000 với 25 500 người

bị ngộ độc và 217 người tử vong ở Việt Nam Các chuyên gia dinh dưỡng cho rằng mức sống tăng lên ở Việt Nam đã làm tăng chất lượng ăn uống và nâng cao hiểu biết của người dân về vấn đề dinh dưỡng

Một xã hội với nền kinh tế ngày càng phát triển thì vấn đề dinh dưỡng từ rau quả tươi được đặt lên hàng đầu, thậm chí là yếu tố không thể thay thế trong cuộc

sống mặc dù vẫn còn những lo ngại về chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm đang cần được khắc phục

2.2 Những yếu tố chính ảnh hưởng đến quả sau thu hoạch

2.2.1 Nhiệt độ môi trường bảo quản

Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng tác động đến chất lượng quả Nó ảnh hưởng

đến cây, đến quả trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển thậm chí sau khi quả đã thu hoạch rời khỏi cây để tiếp tục một cuộc sống sau thu hoạch

Theo tác giả Susan Lurie [78] trong suốt quá trình sinh trưởng của cây, nhiệt

độ có ảnh hưởng trực tiếp tới hình dạng và kích cỡ cuối cùng của quả Nhiệt độ gần thời điểm thu hoạch cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của quả Nhiệt độ cao sẽ thúc

đẩy sự chín và dẫn tới việc thu hoạch sớm Nếu nhiệt độ cứ kéo dài trên 30oC có thể kìm hãm sự phát triển màu ở quả Caroten có thể tạo màu đỏ ở quả cà chua, sự tích luỹ caroten chậm hơn khi nhiệt độ cao Việc tích luỹ các sắc tố cũng giảm khi điều kiện nhiệt độ cao Màu đỏ ở táo sẽ ít đi nếu được trồng ở những vùng khí hậu nóng,

có nhiệt độ cao vào ban đêm

Như vậy nhiệt độ cao sẽ thúc đẩy quá trình chín và có những trạng thái quả chín khác nhau trên cùng một cây vì chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, cường độ chiếu sáng, vận chuyển chất dinh dưỡng và mối quan hệ về nước ở các ngưỡng khác nhau Một nghiên cứu của Klein và cộng sự [50] khi so sánh giữa quả táo mọc ra dưới tán lá với những quả táo ở bên ngoài được chiếu sáng thì thấy có sự khác nhau về độ chín tại lúc thu hoạch và cả sau thu hoạch Quả táo ở ngoài ánh nắng không những cứng hơn và có hàm lượng chất rắn hoà tan cao hơn so với táo ở trong bóng dâm mà còn sản xuất ra nhiều etylen và có hàm lượng tinh bột cao hơn táo trong bóng dâm tại thời điểm thu hoạch

Sự khác nhau về độ cứng giữa 2 loại táo này đã được duy trì trong suốt quá trình chín

Nghiên cứu trên quả bơ của Woolf và cộng sự [92], cho thấy “Quả bơ được chiếu nắng cũng cứng hơn và chín chậm hơn những quả bơ nằm vị trí trong tán cây” [92]

Woolf và cộng sự [91], [92] cũng cho thấy khi còn ở trên cây, nếu quả sống trong điều kiện nhiệt độ cao thì có thể tạo ra sức chịu đựng nhiệt độ thấp trong quá trình bảo quản sau thu hoạch Nhiều quả, không chỉ quả nhiệt đới và cận nhiệt đới

mà cả những quả được trồng ở điều kiện nhiệt độ không khí thấp cũng có thể rất nóng (nhiệt độ thịt quả cao) khi phơi dưới ánh nắng mặt trời Quả bơ bị phơi dưới nhiệt độ cao trước thu hoạch cũng ít bị sốc lạnh khi bảo quản ở nhiệt độ thấp

Ngược lại Nordby và McDonald [62] ; McDonald và cộng sự [55] nghiên cứu trên họ cam quýt và thấy những quả thu hoạch ở bên ngoài tán cây dễ bị sốc lạnh hơn so với những quả được thu hoạch ở phía trong tán cây

Quản lý nhiệt độ là công cụ hiệu quả nhất trong việc kéo dài sự sống của sản phẩm nông nghiệp tươi Lý do chính cho sự sống sau thu hoạch của mỗi quả là được bảo quản trong điều kiện lạnh, ở đó sự trao đổi chất diễn ra chậm hơn Larrigaudiere

và cộng sự [51] cho rằng: “Lợi ích khác của việc bảo quản ở nhiệt độ thấp là giảm đi

sự sản sinh ra ethylen Enzym Ethylen synthetase, 1-aminocyclopropan carboxylic acid (ACC) oxidase và ACC synthase là rất nhạy cảm với nhiệt độ thấp vì nhiệt độ thấp thì lượng ethylen tạo ra sẽ ít đi”

Điều này rất quan trọng cho những quả hô hấp bột phát và tiếp tục chín sau thu hoạch Trong suốt quá trình chín hàm lượng đường tăng, hương vị phát triển Thịt quả mềm đi liền với sự chín và những thay đổi này sẽ ở mức ổn định khi quả được

đưa ra thị trường

Nhiệt độ thấp dễ làm cho ẩm độ cao và hao hụt khối lượng quả thấp hơn ở nhiệt độ cao Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ sinh trưởng và phát sinh nguồn bệnh, sự thối hỏng của quả; nhiệt độ thấp thì trao đổi chất chậm hơn, nấm bệnh thường ít hoặc không phát triển ở điều kiện nhiệt độ thấp Nghiên cứu của Dennis và Cohen [30] ; Sommer [76] cho thấy Rhizopus stolonifera ngừng phát triển ở 5oC và

bào tử sẽ bị chết ở 0oC; Botrytis cinerea có thể tồn tại ở 0oC nhưng phát triển rất chậm chạp và Sommer [76] cũng cho rằng tại 2oC hoặc thấp hơn, bào tử nấm không thể xâm nhập vào quả và sợi nấm không lan rộng từ những quả thối hỏng sang những quả khoẻ mạnh xung quanh

Như vậy theo những kết luận của Susan Lurie [78] thì việc quản lý nhiệt độ tốt

sẽ quan trọng cho việc giảm tỷ lệ quả thối hỏng khi thu hoạch Nhiệt độ phòng bảo quản nên giữ xung quanh 1oC để bảo quản quả Bảo quản gần hoặc dưới 0oC là 1 ngưỡng nhiệt độ cần thiết Nhiệt độ bảo quản ở dưới ngưỡng thích hợp cho quả tạo

ra lạnh cóng; nhiệt độ cao hơn ngưỡng thích hợp lại rút ngắn thời gian sống của quả Hơn nữa, sự dao động lớn về nhiệt độ có thể tạo ra đọng nước trên sản phẩm quả khi bảo quản và làm hao hụt khối lượng quả nhanh chóng Tác giả đã thu thập các kết quả nghiên cứu về quan hệ giữa một số ngưỡng nhiệt độ thích hợp với thời gian bảo quản một số quả (bảng 2.4 phụ lục 1)

Nhiệt độ ôn hoà nhất để bảo quản gần 0oC thích hợp cho các quả: táo, hồng, kiwi Những quả cận nhiệt đới được bảo quản khoảng giữa 6 – 13oC, phụ thuộc vào bản thân quả và điều kiện canh tác đặc thù ở vùng đó Với những điều kiện nhiệt độ như vậy, tiến trình chín và thối hỏng diễn ra chậm nhưng không kết thúc và thời gian bảo quản có giới hạn Dưới ngưỡng nhiệt độ nhất định thì quả khác nhau chịu ảnh hưởng khác nhau song xung quanh 10oC thì vết thương cóng lạnh sẽ phát triển Để ngăn chặn, hoặc làm chậm sự phát triển vết thương do cóng lạnh này, cần kéo dài giai đoạn bảo quản tối đa mà không ảnh hưởng đến chất lượng quả, tất nhiên là quả khác nhau sẽ được đặt ở mức nhiệt độ khác nhau

Bên cạnh điều khiển nhiệt độ thấp để bảo quản, người ta còn có những biện pháp sử dụng nhiệt độ cao thông qua các hình thức như xử lý nước nóng, khí nóng

và hơi nước nóng Nước nóng ban đầu được sử dụng để tiêu diệt nấm bệnh sau đó

được áp dụng cho cả việc tiêu diệt côn trùng sâu bọ Hơi nước nóng được phát triển trong việc điều khiển côn trùng và khí nóng được sử dụng cho cả diệt nấm bệnh và côn trùng ẩm độ và tỷ lệ lưu thông khí sẽ thay đổi ở các mức khác nhau phụ thuộc vào tỷ lệ di chuyển hơi nóng, thời gian xử lý và đặc tính sinh lý của quả

Theo Fallik và cộng sự [32] thì người ta đã phát minh ra một loại máy phun nước nóng Quả trên dây chuyền phân loại được chuyển vào và được phun nước nóng thông qua một áp lực phun Quả được đặt ở ngưỡng nhiệt độ 50-60oC trong 10-20 giây Loại máy này được sử dụng cho cả việc làm sạch và giảm nguồn bệnh ở rau quả, ví dụ như áp dụng của Prusky và cộng sự, [70] trên quả xoài và của Fallik

và cộng sự [33] trên quả dưa và của Porat và cộng sự [67] ứng dụng trên cam quýt Tác giả Porat và cộng sự [68] cho rằng: “Mặc dù xử lý nhiệt độ cao trong thời gian ngắn nhưng những xử lý này giúp cho quả tồn tại lâu hơn ở nhiệt độ thấp” [68] Tóm lại nhiệt độ có ý nghĩa rất lớn trong quá trình bảo quản quả, không chỉ

ảnh hưởng đến quả từ trên cây, trước khi thu hoạch, tại thời điểm thu hoạch mà còn trong môi trường bảo quản, thời điểm sau thu hoach Việc quản lý tốt nhiệt độ tại các thời điểm trên cho quả sẽ đem lại hiệu quả cao trong công tác bảo quản sau thu hoạch

2.2.2 Độ ẩm không khí bao quanh khối quả

Độ ẩm không khí liên quan chính đến sự hao hụt khối lượng tự nhiên của quả Sau khi thu hoạch quả luôn bị mất nước và khi lượng nước mất đi không thể được thay thế từ cây nữa đó là lúc quả bị hao hụt về khối lượng Theo Mitchell [57] nhiều loại quả thấy rõ được sự héo khi bị giảm mất 3 - 5% so với khối lượng ban đầu của chúng và khi nghiên cứu trên quả vải Scott và cộng sự [74] tìm ra qủa vải được giữ ở những túi polyethylen ở 20oC sau 10 ngày thì sự hao hụt là 2% so với khối lượng quả tươi, trong khi quả đối chứng hao hụt là 18 đến 30%

Tỷ lệ mất nước liên quan đến không khí xung quanh, nhiệt độ, ẩm độ và bản thân quả bởi vì không khí ấm có thể giữ nhiều nước hơn không khí lạnh Nhiệt độ thấp dễ làm cho ẩm độ cao và hao hụt khối lượng thấp hơn ở nhiệt độ cao Thông thường để tránh mất nước khi bảo quản hầu hết các loại rau quả đòi hỏi phải giữ trong môi trường có độ ẩm không khí từ 90-95% [65] Độ ẩm xung quanh quả có tác dụng giữ cho quả tươi lâu hơn, làm chậm sự mất nước trên bề mặt quả và từ đó làm chậm tiến trình biến nâu

Những vết thương cơ giới (vết thâm, sầy xước,vết cắt…) có thể làm gia tăng

sự mất nước, vitamin C và tăng sự thối hỏng tạo ra từ nguồn bệnh

Từ các kết quả của Kader [44], [46] cho thấy giữ quả ở mức nhiệt độ và độ ẩm thích hợp là điều kiện quan trọng để duy trì chất lượng và giảm tối thiểu tổn thất sau thu hoạch của quả Đôi khi ẩm độ bao quanh khối quả quá cao lại làm tăng tỷ lệ thối hỏng của quả bởi môi trường có ẩm độ quá cao, đọng nước trên bề mặt quả sẽ ảnh hưởng đến các mô tế bào, nấm bệnh dễ dàng xâm nhập và tạo ra sự thối hỏng Hiện nay người ta cho rằng mối liên quan giữa ẩm độ môi trường và sự lây nhiễm bệnh không phải là mối liên hệ đơn giản và còn có nhiều nghiên cứu về nó ví dụ như những nghiên cứu của Monika và cộng sự [72] về ảnh hưởng của môi trường đến chất lượng rau quả và cho thấy có rất nhiều yếu tố trước và sau thu hoạch khác nhau

ảnh hưởng đến chất lượng quả là khác nhau

Mặc dù vậy có rất nhiều phương pháp cải biến bầu khí quyển bảo quản với mục đích tạo ra độ ẩm xung quanh khối quả biến đổi trong khoảng 90-95%; ví dụ như phương pháp bảo quản lạnh có thể thiết kế các thiết bị lạnh đảm bảo ẩm độ theo yêu cầu Cũng có những phương pháp đưa hơi ẩm vào phòng lạnh với nhiều cách khác nhau song mục đích chính vẫn là tạo ra một ẩm độ thích hợp cho từng loại sản phẩm quả

2.2.3 Nồng độ khí CO 2 và O 2

Trong quá trình duy trì thuộc tính sinh lý hoá sinh liên quan đến chất lượng quả sau thu hoạch thì môi trường khí quyển cải biến là công cụ giúp cho sự duy trì này Khả năng phản hồi của khí quyển cải biến phản ánh khả năng khí quyển làm thay đổi hoạt động trao đổi chất mà không thể phủ nhận được những thuộc tính chất lượng như mất mùi, biến đổi màu Bầu khí quyển cải biến giúp một số quả duy trì thời gian bảo quản, duy trì sự sống của quả song hầu hết tạo ra sự lên men và chất lượng quả bị mất Nazir và Randolph [60] cho rằng khi bảo quản bằng bầu khí quyển cải biến thì hai yếu tố ảnh hưởng đến cả tiến trình bảo quản là nồng độ O2thấp và nồng độ CO2 cao Có thể thấy rõ rằng O2 giảm và CO2 tăng đã làm thay đổi

ứng hoá học và cũng có thể có một sự tác động rõ rệt trong nhiều tiến trình hoá sinh

ở những tế bào thực vật, bao gồm sự chuyển hoá chất màu, phelonic, cấu tạo thành

tế bào, hương thơm, tinh bột, đường, acid hữu cơ và hormon dinh dưỡng Điều quan trọng là khi nồng độ O2 thấp và CO2 cao ảnh hưởng đến việc sản sinh ra ethylen mà ethylen lại là tác nhân quan trọng trong tiến trình chín của một số quả ảnh hưởng của bầu khí quyển cải biến lên sự hạn chế ethylen có tác dụng nhiều hơn là ảnh hưởng của hoạt động trao đổi chất giảm qua con đường kìm hãm hô hấp

Thêm vào đó, ảnh hưởng của bầu khí quyển cải biến lên mô tế bào, lên sự thối hỏng của quả và sự xâm nhập của côn trùng sâu bệnh cũng tác động không nhỏ đến chất lượng quả bảo quản Các tác giả Brown [20], Ceponis và Cappellini [21] đã chỉ

ra nồng độ CO2 tăng ở ngưỡng 8-20% tạo ra sự phát triển một số nấm bệnh gây thối hỏng các cơ quan, bộ phận trên quả Brown [20] cũng cho thấy nồng độ O2 thấp ảnh hưởng không nhiều đến sự phát triển của nấm bệnh Còn kết quả của Mitcham và cộng sự [58] cho thấy rằng có thể sử dụng O2 và CO2 trong một giai đoạn ngắn để tiêu diệt côn trùng gây thối hỏng Trong khi người ta cũng thừa nhận phản ứng của nấm bệnh, vi khuẩn và côn trùng gây bệnh với bầu khí quyển cải biến bao gồm một

tổ hợp hệ thống bảo quản duy trì chất lượng có ý nghĩa

Theo Kays [48], việc ứng dụng bầu khí quyển cải biến để bảo quản chất lượng sản phẩm cây trồng có từ hàng ngàn năm ở Trung Âu Nó đã không được tiếp tục ứng dụng cho đến những năm 1800, người ta đã tìm ra quả tươi sử dụng O2 và sản sinh ra CO2 và cũng ngăn chặn O2 từ môi trường bảo quản để làm chậm sự chín và bầu khí quyển cải biến đã nhanh chóng được thừa nhận với giá trị cao Mặc dù khả năng sử dụng phương pháp CA (controlled atmosphere: khí quyển được điều chỉnh)

để bảo quản bắt đầu vào những năm 1860 nhưng thành công đầu tiên của biện pháp này mang tính thương mại ở nước Anh ngay sau khi những kết quả của Kidd và West [49], Kays[48] được công bố Khí quyển cải biến hiện tại được dùng cho bảo quản một số quả như: táo, kiwi, chuối và các loại quả mọng

Nồng độ O2 và CO2 cũng liên quan đến sự biến đổi hô hấp Dưới điều kiện không khí bình thường sự hô hấp hiếu khí chiếm ưu thế, khi có sự ôxi hoá đường

glucose theo nhiều con đường khác nhau đều sinh ra CO2 Điều này được minh họa bằng phương trình đơn giản sau:

C6 H12 06 + 6 02 -> 6CO2 + 6H2 O + năng lượng

Trung tâm của việc hạn chế trao đổi hô hấp là O2 thấp, phần nào làm giảm sự sản sinh năng lượng Trong một ý niệm nào đó thì sự giảm năng lượng này có khả năng sẽ giảm toàn bộ tỷ lệ trao đổi chất và vì vậy giảm đến mức tối thiểu những phản ứng hoá học không mong muốn xảy ra trong suốt quá trình bảo quản sau thu hoạch

Theo Taiz và Zeiger [79] thì có 3 quá trình chung xảy ra trong hô hấp, đó là sự phân huỷ glucose, chu trình TCA (giải phóng CO2) và trao đổi điện tử (bao gồm hấp thụ O2)

Trong suốt quá trình hô hấp, nếu đường glucose là cơ chất cho quá trình hô hấp thì tỷ lệ giữa O2 tiêu thụ và CO2 sinh ra là 1 Tỷ lệ này gọi là hệ số hô hấp (RQ), khi malate là cơ chất thì RQ là 1,3 còn nếu các acid béo là cơ chất thì RQ là 0,7 Do

đó, sự thay đổi RQ trong suốt quá trình bảo quản nói lên những thay đổi diễn ra trong sản phẩm bảo quản mà thông thường không theo mong muốn Dưới những

điều kiện bảo quản khác nhau như điều kiện thông gió, bao gói bằng màng nhựa hay sáp tạo ra màng chắn giữa sản phẩm quả và môi trường xung quanh thì mô quả có thể chuyển sang hô hấp yếm khí

2.2.4 Côn trùng, nấm bệnh trên bề mặt quả

Bệnh sau thu hoạch ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng quả Người tiêu dùng

sẽ không mua quả bị nhiễm bệnh vì chất lượng dinh dưỡng giảm và làm giảm sự tiêu thụ Người phân phối sản phẩm cũng sẽ mất đi lợi nhuận do quả bị nhiễm bệnh phải loại bỏ và sẽ chẳng còn tự tin khi bảo quản những quả bị nhiễm bệnh đó

Bệnh quả sau thu hoạch được biểu hiện qua những rối loạn sinh lý quả và những vấn đề khác diễn ra trong và ngoài quả, nguyên nhân chính là do nấm bệnh

Sự biểu hiện thông qua mô tế bào bị nhiễm bệnh là sự thối hỏng, hiện tượng có thể phân biệt rõ ràng giữa mô tế bào khoẻ dựa vào màu sắc hay cấu trúc mô tế bào

Trong hầu hết các trường hợp thì những mô tế bào bị nhiễm bệnh ở những vùng riêng biệt sẽ lây lan nhanh chóng từ điểm bị thương đã được xác định Tại một số bệnh trên quả thì ranh giới giữa vết thương bị nhiễm với các mô tế bào khoẻ là rất rõ rệt, còn trong một số bệnh thì khó phân biệt hơn

Những vết thương tổn có thể xảy ra chỉ trên bề mặt mô tế bào bị nhiễm, nhưng cũng có thể lan rộng bởi tác nhân gây bệnh ở mô tế bào bao gồm các sợi nấm, cấu trúc bào tử và các bào tử nấm

Theo David Sugar [29] bệnh sau thu hoạch đáng chú ý là do Botrytis cinerea gây ra sẽ ảnh hưởng đến hàng loạt giống quả, hầu hết các nguồn bệnh chỉ ảnh hưởng

đến từng loại kí sinh trên các loại quả khác nhau ví dụ như trên táo hay họ cam quýt

Những loại nấm khác nhau ảnh hưởng đến quả khác nhau Penicillium expansum là nguyên nhân chính tạo ra sự thối hỏng do mốc xanh trên táo trong khi P.italicum và P.digitatum tạo ra mốc xanh và mốc xám trên cam

Có một số yếu tố ảnh hưởng đến sự nhạy bén của quả đối với nấm bệnh sau thu hoạch

- Độ chín của quả

Theo David Sugar [29] thường thì quả non ít bị nhiễm bệnh hơn, có khả năng chống chịu với các tác nhân gây bệnh, bệnh, càng trở nên phát triển nhanh hơn khi quả càng chín trong một thời gian ngắn Quả lê có tên D’Anjou có khả năng chống

chịu rất cao với Botrytis cinerea, Mucor piriformis và Penicillium expansum cho

đến thời điểm chín gần thu hoạch, thậm chí khi những bào tử nấm bị tiêm vào các vết thương quả

Ngược lại, sự nhiễm bệnh bởi Neofabrea (pezicula) malicorticis, một loại

nấm có khả năng xâm nhập thụ động diễn ra trong suốt quá trình sinh trưởng Một biểu hiện của việc chuyển đổi từ quả trưởng thành có khả năng chống chịu sang trạng thái dễ nhiễm bệnh là biểu hiện giảm hàm lượng của một loạt các hợp chất phenol Nghiên cứu của Ndubizu [61] cho thấy trong quả táo còn xanh thì hàm lượng p-coumaryl quinic và acid chlogenic cao đồng nghĩa với việc ngăn chặn các

bào tử nấm, các sợi nấm phát triển của B cinerea Nồng độ của những hợp chất này

giảm khi quả chín Kết quả của Boonyakiat và cộng sự [18] cho rằng hai hợp chất phenol chính được tìm thấy trong quả lê là acid abutinic và chlogenic đã có khả

năng hạn chế sự nảy mầm của các bào tử nấm P expansum và sợi nấm 'M piriformis Tuy nhiên acid abutinic làm giảm sự sinh trưởng của B cinerea trong quá trình nuôi cấy, trong khi acid chlogenic lại làm tăng cả sự nảy mầm và phát triển của B cinerea

- Vết thương cơ giới

Michael Knee và A Raymond Miller [56] cho thấy quả có thể bị những vết thương theo nhiều cách khác nhau mặc dù vẫn ở trên cây Trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển, quả không thể tránh khỏi những va chạm giữa quả này với quả kia, quả bị những cành, nhánh cây đâm thủng, tạo vết thâm trên quả Các loài động vật từ ăn cỏ đến côn trùng, tất cả đều có thể tác động vào quả tạo vết thương cơ giới Con người cũng gây ra cho quả những vết thương cơ giới nếu không có kiến thức khi thu hái qủa, chẳng hạn như quả dâu tây không thể vận chuyển bằng conteiner mà phải đóng trực tiếp vào thùng và mang đến ngay người tiêu dùng Những vết thương cơ giới xảy ra trên quả nhiều khi do vận chuyển đem lại, do những va chạm, do sự cọ sát…

Một trong những nguyên nhân tạo ra vết thương cơ giới cho quả là do côn trùng gây ra và có một hoặc nhiều loại nấm bệnh xâm nhập qua các vết thương cơ

giới như nấm mốc xám (Botrytis) hay mốc xanh (Penicillium) Cũng giống như các

mầm bệnh sau thu hoạch, những tổ chức nấm này không thể xâm nhập vào mô tế bào khoẻ, chúng chỉ xâm nhập vào mô chết và mô bị thương trước khi ký sinh lên quả

Coursey D.G và Booth R.H, [16,16-17] cho rằng tại các vết thương cơ giới, hô hấp tăng, ẩm độ bao quanh quả giảm, lượng ethylen sản sinh ra tăng, vi sinh vật dễ dàng xâm nhập và kết quả là tạo ra sự thối hỏng trên toàn bộ quả

- Cấu tạo thành tế bào quả

Một số ion như Ca++ và N+ cũng có ảnh hưởng đến cấu tạo thành tế bào quả và cũng liên quan đến khả năng nhiễm bệnh của quả

Những kết quả thăm dò của Sugar và cộng sự [77]; Conway và cộng sự [27]cho thấy để tăng hàm lượng canxi ở quả người ta có thể phun dung dịch dinh dưỡng

có canxi lên vườn quả hay có thể nhúng quả sau thu hoạch vào dung dịch có canxi Việc tăng thêm lượng canxi thông qua việc phun hoặc xử lý sau thu hoạch có thể cải thiện sự chống chịu nguồn bệnh sau thu hoạch, mức độ biến đổi hàm lượng canxi trên quả có thể liên quan đến những vấn đề thối hỏng Một loạt những yếu tố cây trồng bao gồm: đặc tính đất, cây trồng, kích thước quả và sức sống của cây có ảnh hưởng đến khả năng phân bổ canxi trên toàn cây Canxi liên quan đến những rối loạn trên quả, có thể ảnh hưởng đến sư thối hỏng

Nitơ trong quả cũng liên quan đến vấn đề thối hỏng Theo Bramlaye và cộng

sự [19], nitơ giúp quả táo to hơn, xanh hơn và mềm hơn song cũng có cường độ hô hấp mạnh hơn Conway [26] thì lại cho rằng nitơ cũng làm phát triển sự biến nâu và liên quan đến sự già của quả rồi mất đi nhiều yếu tố chống chịu hơn là quả có tỷ lệ hô hấp thấp

Nói tóm lại có nhiều nghiên cứu tìm ra những yếu tố liên quan trực tiếp và gián tiếp đến sự phát sinh phát triển của sâu bệnh hại quả trước và sau thu hoạch Kết quả

là tìm ra nguyên nhân làm thất thoát đáng kể về sản lượng và phẩm chất của quả Một số biện pháp chế ngự bệnh có thể được thực hiện trước khi thu hoạch Các biện pháp này bao gồm:

- Sự triển khai các giống kháng bệnh sau thu hoạch bằng các kỹ thuật thông thường hay các kỹ thuật hiện đại hơn trong ngành sinh học phân tử

- Xử lý bằng các chất điều hoà sinh trưởng

- Sử dụng các hoá chất tổng hợp diệt nấm

- Sử dụng các tác nhân sinh học

- Xử lý bằng các tiến trình vật lý khác nhau

2.2.5 Trạng thái của quả đem bảo quản

Trạng thái của quả khi chọn để bảo quản có ý nghĩa quyết định đến sự tồn tại của quả trong quá trình bảo quản Quả được coi là hoàn hảo để sử dụng trong công tác bảo quản ít nhất cũng phải đủ các tiêu chuẩn sau:

- Quả đạt tới độ chín sinh lý

- Quả không bị sâu bệnh, không bị hỏng do nứt, thối

- Quả có kích cỡ đồng đều, không méo mó, dị dạng

Quyết định thời điểm chín của quả để thu hoạch là yếu tố quan trọng cho việc xác định thời gian bảo quản và chất lượng cuối cùng của quả

Quả non dễ bị hư hỏng do các vết thương cơ giới và ảnh hưởng đến chất lượng quả khi chín Những quả chín quá thì lại dễ bị mềm nhũn, vị nhạt đi sau thu hoạch Theo Kader [46] thì bất cứ quả thu hái quá sớm hay quá muộn so với mùa vụ

đều rất dễ bị rối loại sinh lý quả và có thời gian quản bảo ngắn hơn Những chỉ dẫn của Greer [35] được sử dụng để đánh giá mức độ quả chín ở quả vải bao gồm kích

cỡ quả, màu vỏ và thịt quả, tỷ lệ đường/acid ở thịt quả và hương vị

Để đảm bảo trạng thái của quả sau thu hoạch được tốt người ta thường tiến hành các bước phân loại quả và lựa chọn quả tốt nhất đưa vào bảo quản

Quả được chọn hoàn toàn khoẻ mạnh, không bị côn trùng gây hại, cũng như không bị nhiễm bệnh bởi quả bị nhiễm bệnh sẽ lây lan sang những quả khác trong thời gian bảo quản

Quả dị dạng không đồng đều về kích cỡ không những không được thị trường chấp nhận mà còn là những tác nhân truyền nhiễm bệnh Loại bỏ cả những quả đặc biệt, có tật, quả nứt là yêu cầu cần thiết trong công tác bảo quản

Việc phân loại quả ngoài việc dựa vào kích cỡ, màu sắc và tỷ lệ thối hỏng của quả mà còn dựa vào thị trường tiêu thụ của quả Tuy vậy trạng thái quả khi đưa vào bảo quản vẫn phải đạt ở 3 mức độ trên

2.3 Một số phương pháp bảo quản quả tươi ở trong nước

và trên thế giới

Tất cả các phương pháp bảo quản quả tươi ở trong nước và trên thế giới đều nhằm mục đích kéo dài thời gian sống của quả mà vẫn đạt chất lượng dinh dưỡng cần thiết, đặc biệt đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

Song song với việc tạo ra môi trường bảo quản thích hợp cho quả thông qua các chỉ tiêu chính như nhiệt độ, ẩm độ, nồng độ các chất khí xung quanh quả như

CO2, O2, ethylen, etanol thì việc giảm tối đa tỷ lệ thối hỏng của quả là điều cần thiết trong công tác bảo quản Dựa vào nguyên nhân chính là mối liên hệ giữa hoạt động của vi sinh vật và môi trường pH trên bề mặt quả, người ta thường làm giảm pH đến một ngưỡng nào đó để hạn chế sự phát sinh phát triển của vi sinh vật Cũng dựa vào mối liên quan giữa nồng độ khí CO2, O2 và hoạt động của vi sinh vật mà người ta làm giảm nồng độ O2 bằng các phương pháp bao gói, hút chân không hay khí quyển

điều chỉnh Dựa vào nguyên nhân gây ức chế hoạt động của vi sinh vật người ta còn

áp dụng các phương pháp chiếu xạ, bổ sung thêm chất kháng sinh, giảm nhiệt độ thông qua bảo quản lạnh

Tất cả những nguyên tắc bảo quản đó đã được nghiên cứu và ứng dụng trên toàn thế giới

2.3.1 Các phương pháp bảo quản quả trong nước

Là một nước nhiệt đới, có nhiều loại quả nhiệt đới rất đa dạng và phong phú song ít có điều kiện thuận lợi cho công tác bảo quản quả do nhiệt độ và ẩm độ cao là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, quả bị nấm bệnh nhiều sau thu hoạch Một số nghiên cứu chính về bảo quản quả là các phương pháp sử dụng hoá chất nhằm hạn chế sự phát sinh phát triển của vi sinh vật có hại trên quả

Từ xa xưa người ta đã biết đến phương pháp bảo quản quả cam, bưởi bằng cách bôi vôi ở đầu cuống [4], hoặc vùi quả trong cát mục đích chính là tạo ra một môi trường chống lại nấm bệnh gây thối hỏng trên cuống quả

Trịnh Thanh Sơn và Nguyễn Văn Mùi [12] đã nghiên cứu ảnh hưởng của chất

SH lên một số chỉ tiêu sinh lý hoá sinh của cam trong quá trình bảo quản sau thu hoạch Dung dịch SH được tổng hợp từ các acid béo chứa vòng tecpen trong phân tử, không gây độc với cơ thể con người và động vật, có khả năng diệt nấm mốc và vi khuẩn gây bệnh trên quả, thời gian bảo quản đạt 35 ngày

Đặng Xuyến Như và Hoàng Thị Kim Hoa [10] đã xử lý hợp chất TN trên cam quýt, làm giảm hao hụt trọng lượng quả, giữ quả xanh tươi lâu hơn và thời gian bảo quản được 20-25 ngày so với đối chứng

Một số nghiên cứu sử dụng Topxin M trong bảo quản hồng và chuối, tuy nhiên loại hoá chất này thường gây độc hại cho con người Nguyễn Văn Thoa và cộng sự [6] đã xử lý cam bằng dung dịch Topsin M (Methyl thiophalat) 0,1% bao gói bằng túi PE dày 40àm có thể hạn chế được sự phá hoại của vi sinh vật và bảo quản quả cam trong thời gian 30 ngày hoặc hơn nữa

Nguyễn Duy Lâm, Nguyễn Công Hoan, Nguyễn Kim Vũ [9] đã xử lý bằng hoá chất, bảo quản vải ở nhiệt độ thường được 1 tuần

Vũ Thy Thư và cộng sự [11], [81] đã xử lý quả vải tươi bằng hợp chất hữu cơ không độc, kết hợp nhiệt độ thấp cũng kéo dài thời gian bảo quản được 25-30 ngày Trần Minh Tâm [13, 299-305] đã giới thiệu phương pháp sunfit hoá trong công tác bảo quản rau quả tươi

Cũng có những phương pháp tạo ra môi trường pH thấp trên bề mặt quả thông qua việc tạo ra lớp sáp bao bọc quanh quả giữ cho quả giảm tỷ lệ thối hỏng như nghiên cứu của Lê Doãn Diên và Trần Quang Bình [1], [2] đã sử dụng chitosan làm màng bảo quản quả cam và kết quả là kéo dài thời gian bảo quản sau 35-45 ngày Trần Đăng Diệp và cộng sự [3] sau khi nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan tới một

số sinh vật gây thối hỏng trên quả sau thu hoạch cũng kết luận rằng chitosan không những có hoạt tính kháng khuẩn mà còn có hoạt tính kháng nấm khá cao đối với các chủng nấm gây thối hỏng Nguyễn Công Hoan [6] đã tráng màng paraphin có pha

chất chống mốc lên bề mặt quả cam, kết hợp xử lý chất làm chậm chín Retarder, cho vào túi PE dán kín, bảo quản ở 4oC, kết quả bảo quản quả cam được 3 tháng Phương pháp bao gói kết hợp với bảo quản lạnh cũng được nghiên cứu trên quả vải của các tác giả Trần Thế Tục, Bùi Hữu Thuận, Nguyễn Duy Lâm, Trần Minh Quỳnh [7] [9], phương pháp này đã bảo quản quả vải được từ 25-30 ngày

Gần đây tác giả Nguyễn Văn Khải, Giám đốc Trung tâm Tư vấn đèn tiết kiệm Việt Nam, giới thiệu phương pháp bảo quản bằng nước ôzôn Đó là quả vải được khử trùng bằng nước ôzôn sau đó buộc thành chùm theo hình tháp để trong bóng mát và hàng ngày được phun nước ôzôn Nước ôzôn bao quanh quả vải làm chậm quá trình chính, ngăn chặn sự xâm nhập của nấm Kết quả là kéo dài được 13 ngày Một số phương pháp bảo quản bằng nhúng nước nóng hay xử lý nhiệt cũng đã được thực hiện trên quả xoài

2.3.2 Các phương pháp bảo quản quả trên thế giới

Có rất nhiều phương pháp được ứng dụng thành công trong công tác bảo quản cam và vải trên thế giới, một phần thành công đó là do nguyên liệu ban đầu rất sạch bệnh và điều kiện bảo quản tốt

Phương pháp bảo quản thông thường trên thế giới là phương pháp bảo quản CA (Controlled Asmosphere), phương pháp điều chỉnh bầu khí quyển bảo quản sao cho

ẩm độ, nhiệt độ thích hợp với quả được bảo quản và nồng độ các chất khí xung quanh quả được duy trì ở ngưỡng nhất định có lợi cho sản phẩm quả trong suốt thời gian bảo quản, đặc biệt bảo quản lạnh được áp dụng nhiều trên các quả có hô hấp bột phát Bảo quản ở nhiệt độ thấp có ý nghĩa thành công trong việc giảm sự phát triển bệnh

Johnson và cộng sự [43] cho thấy việc bảo quản quả vải ở 22oC đã thối hỏng nhanh gấp 3 lần so với bảo quản ở 5oC Để bảo quản quả cam, người ta giữ cam trong 3 tháng ở 2ºF (11.11ºC); 5 tháng ở 36º - 39ºF (2.22º - 3.89ºC) [54] Chất lượng quả cam giảm chính là do sự thoát hơi nước trên bề mặt vỏ quả và công nghệ lạnh

được coi là biện pháp ưu việt trong bảo quản quả vì có thể kéo dài được thời gian

bảo quản Tuy nhiên lại xuất hiện những tổn thương lạnh ở cam Năm 1994, tại Australia các nhà khoa học đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến quá trình tổn thương lạnh, nhận thấy nếu bảo quản cam ở 0oC thì sau 4 tuần đã xảy ra tổn thương lạnh, nếu bảo quản càng dài thì tổn thương lạnh càng mạnh

Theo Morton [59], thì sau 2 tháng bảo quản ở 20oC với độ ẩm là 60 - 80% cam Valencia hao hụt 9,5% độ ẩm có trên vỏ và 2,1% trên cùi quả Vỏ quả mỏng hơn 50% và cùi quả mỏng hơn 10%, sau đó vỏ quả rất mỏng và khô rồi dễ gãy trong khi cùi quả vẫn có nước Bao bọc quả bằng màng sáp hay túi polyetylen có thể tăng gấp đôi thời gian bảo quản

Scott và cộng sự [74] nhận thấy quả vải được giữ ở những túi polyethylen ở

20oC được 10 ngày thì sự hao hụt là 2% so với trọng lượng quả tươi trong khi quả

đối chứng hao hụt là 18 đến 30% Quả cam cũng được bảo quản khi sử dụng túi PE với các độ dày 0,02mm và 0,03mm giữ cho quả không bị mất nước và mềm quả [6] Người ta đã tạo màng bằng dung dịch nhũ tương như màng Fruitex của Pakistan, màng Britex 561, SB 65 của Mỹ Sử dụng các màng này kết hợp với nhiệt

độ thấp để bảo quản cam, nhận thấy màng dày 2àm thì khối lượng giảm ít, cường độ hô hấp giảm, sự sản sinh ethylen thấp, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây hại Nếu bọc màng nhũ tương nhưng bảo quản ở trên 200C, quả cam sẽ bị mất hương vị [6]

Thuốc diệt nấm Synthetic cũng có hiệu quả trong bảo quản quả vải Wong và cộng sự [93], Johnson và cộng sự [43] đã cho thấy khi nhúng quả vải vào benomyl ở nhiệt độ 48oC - 52oC làm sự phát triển thối hỏng chậm hơn so với quả không nhúng Quả đối chứng có tỷ lệ thối hỏng cao hơn 170, 110, 40 và 30% so với quả nhúng tốt nhất ở các giống lần lượt là “Bengal”, “Tai So”, “Kwai May Pink” and “Wai Chee”, Những số liệu này cho thấy thối hỏng vẫn bị ảnh hưởng bởi việc nhúng quả mặc dù làm chậm sự phát triển của nấm bệnh Cũng có một số nghiên cứu xử lý hoá chất cho quả cam trước khi đưa vào bảo quản nhằm giảm sự tác động của nguồn bệnh sau thu hoạch như 2,4D với nồng độ 10-40ppm làm hạn chế khả năng rụng cuống,

song 2,4D ngày nay không được phép sử dụng Đối với quả vải còn có phương pháp xông lưu huỳnh được sử dụng rộng rãi ở Nam Phi và Isael Nhiều thí nghiệm cũng

được thực hiện ở Trung Quốc và Thái Lan Tongdee [83]cho rằng những thí nghiệm này thỉnh thoảng bị thất bại và người ta đã quan tâm đến lượng tồn dư sulfit trong quả

Bên cạnh phương pháp bảo quản lạnh, xử lý hoá chất, tạo màng trên quả, một

số tác giả trong và ngoài nước thường sử dụng phương pháp MAP (Modified Atmosphere Packaging) trong công tác bảo quản rau quả tươi

Thực chất đây là công nghệ bao gói điều biến bầu khí quyển diễn ra xung quanh sản phẩm bảo quản Tuỳ loại quả tươi mà sử dụng những loại bao gói khác nhau với độ dày, độ thấm khí khác nhau Những kết quả sử dụng túi PE, HDPE hay LDPE đều là cách bảo quản theo phương pháp này Kết quả nghiên cứu của Kader [45], khi nghiên cứu trên các loại quả nhiệt đới và á nhiệt đới cho thấy phương pháp bảo quản MAP giúp cho quả chậm chín và nguyên nhân chính là khí CO2 tăng và O2giảm trong quá trình bảo quản CO2 ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí, theo nguyên tắc chung CO2 càng cao thì thời gian bảo quản càng kéo dài, song CO2

dễ bị hấp thu bởi các chất béo và H2O và gây ép chặt quả vào bao bì, CO2 cao cũng

có thể cạnh tranh với ảnh hưởng của ethylen Nồng độ CO2 quá cao có thể liên quan

đến sự ngắt đoạn, chuyển hướng các phản ứng trong chu trình hô hấp và dẫn tới sự tích tụ rượu, aldehyd Nồng độ O2 gây ra sự thối hỏng do quá trình ô xi hoá và kích thích sự phát triển của vi sinh vật nhưng lại có tác dụng duy trì độ tươi màu sắc tự nhiên của rau quả và ngăn chặn vi sinh vật yếm khí

Với những nguyên tắc cơ bản trên, các tác giả như Paull và Chen [66], Kader [45]; Edna Peris và cộng sự [31], khi sử dụng phương pháp bảo quản MAP đối với quả nhiệt đới nói chung và quả vải nói riêng đều cho thấy công nghệ MAP làm cho quả chậm chín, quá trình nâu hoá chậm lại, quả vẫn giữ được độ chắc, cứng cần thiết, các sắc tố chlorophyl giảm chậm, carotenoid và antocyanin không tăng Hiện nay công nghệ bảo quản MAP đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới song người

ta cũng đang tính đến khả năng thương mại của công nghệ bảo quản này

2.4 Bảo quản quả cam

Cam quýt (Citrus sinensis) là một trong những quả phổ biến nhất trên toàn thế

giới và có giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị kinh tế cao

Cam Vinh là một trong những loại cam Valencia nổi tiếng và có lịch sử từ rất lâu đời Theo Hui, Stephen [38], cam Valencia là loại cây quan trong được trồng tại California, Texas và Nam Phi Loại cam này có thể có nguồn gốc từ Trung Quốc và

được đem tới Châu Âu bởi du khách người Bồ Đào Nha hoặc Tây Ban Nha Là loại cam nhỏ hơn giống cam 'Washington Navel', vỏ mỏng hơn, mùi vị thơm hơn Nó thích hợp ở điều kiện khí hậu ấm áp, tại các vùng nhiệt đới giống cam này có màu vàng rất đẹp Tại Colombia, chất lượng cam tốt khi trồng tại vùng có độ cao 1600 m

so với mực nước biển Sản lượng cam Vinh tiêu thụ tại Việt Nam hàng năm không nhỏ, có tới 2.726 tấn cam được tiêu thụ vào năm 2002 tại Công ty Rau quả 19/5.Vấn đề bảo quản sau thu hoạch nhằm phục vụ công tác xuất khẩu đang được quan tâm Hiểu về đặc tính sinh lý hoá sinh của quả cũng góp phần cho công tác bảo quản

được tốt hơn

2.4.1 Đặc điểm sinh lý hoá sinh của quả

Trước hết là giá trị dinh dưỡng: trong thành phần của tép cam có chứa 83-88%

là nước, 6-12% đường các loại, chủ yếu là đường saccharose và đường fructose, 1,2% acid hữu cơ tổng số Trong nước cam còn chứa một lượng không nhỏ các nguyên tố khoáng như Ca, Zn, Fe, Na, K Hàm lượng nitơ tổng số trong nước cam

0,4-là 1380mg/1 lít dịch quả, trong đó có chứa một số acid amin như a.aspactic, glycin, alanin, valin, phenylalanin, lysin, leucin, ornithin Quan trọng hơn cả và quyết định giá trị dinh dưỡng của cam là thành phần các loại vitamin Từ nguồn thông tin của FAO năm 1996 [6] thì trong 100g thịt quả có chứa 150àg β.caroten; 0,07 mg B1; 0,04mg B2; 0,4 mg vitamin PP và 40-90 mg vitamin C

Vỏ cam quýt chứa 1 lượng lớn tinh dầu, 1 tấn quả có thể cất được 67 lít tinh dầu (1kg tinh dầu giá khoảng 300USD) tinh dầu cam được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm Dùng tinh dầu cam để làm hương liệu cho các loại

rượu, nước giải khát, kẹo bánh…Có thể dùng quả cam để làm thuốc chữa một số bệnh như bệnh chảy máu dưới da, bệnh viêm phổi…

Cam là loại quả không tiếp tục chín sau thu hoạch nên thời điểm quyết định độ chín thu hái là rất quan trọng Độ chín của cam được xác định thông qua tỷ lệ giữa chất rắn hoà tan và axit và dựa trêm màu sắc bề mặt vỏ quả Thường đối với giống cam Valencia thì quả có màu vàng 3/4 bề mặt quả Thu hái lúc trời không mưa, tốt nhất khi trời trong xanh, ẩm độ thấp Quả cam phải được thu hái cẩn thận, tránh dập nát, tránh các vết thương cơ giới, loại bỏ quả có tiềm tàng bệnh và quả phải đồng

bị khủng hoảng về hô hấp hơn các quả khác nhờ sự sản sinh ra ethylen ít hơn, nồng

độ CO2 tăng thấp hơn Kết quả là quả có thể bảo quản dài hơn so với các quả có hô hấp bột phát

- Sự bay hơi nước

Do trên vỏ quả có chứa các túi tinh dầu nên quả cam ít bị mất hơi nước hơn so với các quả khác Để bảo quản quả cam, theo Morton [59] thì cam có thể bảo quản trong 3 tháng ở 2ºF (11.11ºC); 5 tháng ở 36ºF đến 39ºF (2.22º-3.89ºC) Chất lượng quả cam giảm chính là từ sự thoát hơi nước trên bề mặt vỏ quả

Tác giả cho rằng sau 2 tháng bảo quản ở 20oC với độ ẩm là 60-80% cam Valencia hao hụt 9,5% độ ẩm có trên vỏ và 2,1% trên cùi quả Vỏ quả mỏng hơn 50% và cùi quả mỏng hơn 10% sau đó vỏ quả rất mỏng và khô rồi dễ gãy trong khi cùi quả vẫn có nước Bao bọc quả bằng màng sáp hay túi polyetylen có thể tăng gấp

đôi thời gian bảo quản

- Rối loạn sinh lý

Nghiên cứu của Maria và Jose [53] trên giống cam Navelina (Citrus sinensis L

Osbeck) tại các ngưỡng nhiệt độ bảo quản khác nhau cho thấy trong suốt quá trình bảo quản quả cam rất dễ bị tổn thương và xảy ra những rối loạn sinh lý trong quả và

đặc biệt ảnh hưởng của ẩm độ, nhiệt độ và khí ethylen lên quả cam rất quan trọng Kết quả cho thấy ở mức nhiệt độ thấp 2oC giúp cho lượng ethylen sản sinh ra thấp nhưng ẩm độ lại cao Quả cam khi bảo quản lạnh thường xảy ra những rối loạn sinh

lý thể hiện ở sự cóng lạnh Thực chất quả cam là quả á nhiệt đới không phải là quả nhiệt đới nên trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển Theo kết quả của Morton [59], nhiệt độ ở ngưỡng cao nhất của cam là 55º - 100ºF (12.78º - 7.78ºC)

và thấp nhất là 35º - 50ºF (1.67º-10ºC) Khi chín, quả có thể tồn tại 10 giờ ở nhiệt độ 25ºF (-3.89ºC) và quả bị cóng lạnh ở -30º đến -26ºF (-1.11º-3.33º C)

- Thối hỏng

David Sugar [29] cho rằng những loại nấm bệnh gây hại chủ yếu trên cam quýt

là bệnh mốc xanh và mốc xám do Penicillium italicum và Penicillium digitatum gây

ra hiện tượng thối quả trước và sau thu hoạch Trong quá trình bảo quản, vết bệnh xuất hiện từ núm quả hoặc các vết thương xây xát, một số nghiên cứu xử lý hoá chất cho quả cam trước khi đưa vào bảo quản nhằm giảm sự tác động của nguồn bệnh sau thu hoạch như 2,4D với nồng độ 10 - 40 ppm làm hạn chế khả năng rụng cuống, song 2,4D ngày nay không được phép sử dụng Phương pháp bao túi ngăn chặn sự tiếp xúc của quả với môi trường bên ngoài giúp phần nào hạn chế sự thối hỏng của quả Tuy nhiên đôi khi cũng tạo ra môi trường thúc đẩy vi sinh vật phát triển do sự sản sinh ethylen

2.4.3 Sự biến đổi một số thành phần hoá học chính xảy ra trong quá trình bảo quản quả cam

Quả cam chứa hơn 80% là nước, phần còn lại là cellulose, các loại đường, vitamin, acid hữu cơ Hoạt động sống của chúng được tiếp tục sau thu hoạch nên

có nhiều biến đổi về chất lượng, khối lượng, hình thái làm cho sản phẩn không

được như khi còn ở trên cây Một yếu tố có liên quan mật thiết đến chất lượng của

cam đem bảo quản là độ chín khi thu hái Cam không chín sau thu hoạch, vì thế theo Metlixki [6] chỉ có thể thu hoạch khi cam đã chín hoàn toàn, có nghĩa là lượng

đường trong quả không tăng rõ rệt nữa hoặc có thể xác định độ chín bằng hàm lượng nước trong quả tính theo phần trăm trọng lượng, khoảng 33% (sách hướng dẫn về bảo quản và vận chuyển cam quýt của tổ chức tiêu chuẩn quốc tế)

Ngoài ra có thể căn cứ vào lớp sáp trên bề mặt vỏ quả, khi quả còn xanh thì lớp sáp trên bề mặt vỏ quả còn mỏng, đến khi quả ngừng phát triển thì độ dầy màng sáp tăng lên đột ngột, khoảng 71,5 mg/cm2 vỏ quả Lớp sáp tiếp tục tăng lên trong quá trình bảo quản và đạt độ dày nhất tại thời điểm kết thúc đời sống của quả Schulman và Monselise [75] cho rằng các nghiên cứu đều cho thấy màng sáp càng dày thì khả năng kéo dài đời sống tự nhiên của quả càng tốt và bất kì một tác động nào gây tổn thương đến màng sáp cũng làm giảm khả năng bảo quản của quả

2.5 Bảo quản quả vải

Cây vải (Litchi sinensis Sonn) thuộc họ Bồ hòn (Sapindaceae) và thuộc nhóm

cây ăn quả nhiệt đới có nguồn gốc từ miền Nam Trung Quốc Hiện nay vải được trồng ở nhiều nước, phổ biến là Châu á Vũ Công Hậu [5] cho rằng những nước trồng vải nhiều mang tính hàng hoá như Trung Quốc, ấn độ, Thái Lan, úc Ngoài ra vải còn được trồng nhiều ở Nam Phi, Brazin và New Zeland

Tại Việt Nam, vải thiều là một loại cây ăn quả đặc biệt được trồng chủ yếu ở 2 vùng nguyên liệu chính là huyện Lục Ngạn (tỉnh Bắc Giang) và huyện Thanh Hà (tỉnh Hải Dương) Với diện tích và sản lượng ngày càng cao thì vấn đề tiêu thụ sản phẩm sau thu hoạch trở nên rất quan trọng đối với nhà sản suất và người phân phối Hiểu được những diễn biến của quả sau thu hoạch là những kiến thức rất quan trọng trong công tác bảo quản quả vải

2.5.1 Đặc điểm sinh lý, hoá sinh của quả vải

Trong kỹ thuật chăm sóc cây vải, nếu nắm được những đặc tính sinh lý, hoá sinh của quả vải người ta có thể có những tác động thích hợp nhằm cải thiện giống,

kỹ thuật nhằm giúp cho công tác bảo quản quả dễ dàng hơn và sẽ thuận lợi cho việc xuất khẩu, tăng thu nhập

Quả vải là loại quả hạch, gồm 3 phần chính: vỏ, cùi và hạt

Vỏ quả gồm 2 lớp Đó là lớp vỏ cứng ở ngoài cùng có dạng vảy, có màu xanh khi còn non và màu hồng đỏ khi chín và lớp vỏ lụa phía trong bao ngoài thịt quả, bảo vệ cho thịt quả

Cùi hay thịt quả là phần ăn được chứa từ 80-85% nước, các thành phần dinh dưỡng bao gồm đường đơn, đường kép, pectin, cellulose, tro, acid hữu cơ, vitamin C

Trong cùi là hạt màu nâu, tuỳ gịống vải khác nhau mà trọng lượng hạt rất khác nhau

Diễn biến về các thành phần dinh dưỡng, biến đổi về sự thối hỏng hay quá trình thoát hơi nước trên quả phụ thuộc vào cả thời điểm quả trước thu hoạch và tại thời điểm lúc thu hoạch

- Trước khi thu hoạch

Theo James và John [39] thì ảnh hưởng của các yếu tố trước thu hoạch đến sản phẩm rau quả tươi là rất quan trọng

Cây vải đòi hỏi cung cấp nước và dinh dưỡng để tạo quả có chất lượng tốt Huang và cộng sự, [37]; Li và cộng sự [52] cho rằng quả bị nứt liên quan đến nồng

độ canxi thấp ở vỏ quả và sự cung cấp nước không đồng đều trong suốt quá trình phát triển của quả Các biện pháp hạn chế côn trùng sâu bọ cũng rất quan trọng vì quả bị hại trước thu hoạch dễ dàng bị hư hỏng một cách nhanh chóng trong thời gian bảo quản Tyas và cộng sự [85] đã dùng túi vải bao quả và cũng có thể cải thiện màu

vỏ quả ở những trường hợp đã xác định chính xác Johnson và Sangchote [42] cho rằng cần thường xuyên dọn vệ sinh vườn vải bằng cách đốn tỉa tạo sự thông thoáng, loại bỏ cành lá khô nhằm hạn chế môi trường thuận lợi cho sự thối hỏng, hạ thấp

hơn tỷ lệ rủi ro nhiễm khuẩn từ trong đất Phun các loại thuốc diệt nấm cho phép trên cánh đồng cũng làm giảm được bệnh sau thu hoạch

- Tại thời điểm thu hoạch

Vết hư hỏng của quả chỉ xuất hiện trong suốt thời điểm thu hái và vận chuyển Thu hoạch quả bằng cách sử dụng kéo cắt tỉa, hay cắt theo túm vải cũng có thể bẻ từng chùm Tuy nhiên cần chú ý tránh những vết thương cơ giới đặc biệt là khi bẻ cành Hàm lượng nước của quả trên cây dao động suốt trong ngày Olesen [63] cho rằng thu hoạch vào sáng sớm hoặc chiều muộn là lúc hàm lượng nước trong quả cao nhất và giảm những rủi ro quả bị khô Ngoài ra để tránh cho quả khỏi bị khô có thể dùng vải bạt che nắng lúc thu hoạch hoặc phun một ít nước lên quả Việc phun nhẹ một ít nước lên vải cũng có thể giúp duy trì chất lượng quả trong điều kiện thời tiết khô nóng Quả vải sau khi thu hoạch nhất thiết phải được đóng gói và bảo quản trong thời gian ngắn nhất

2.5.2 Những diễn biến chính xảy ra trong quá trình bảo quản quả vải

- Hô hấp

Là hiện tượng tất yếu xảy ra ở tất cả các cơ thể sống song quả vải không thuộc loại quả có hô hấp bột phát nên hô hấp xảy ra trong quá trình bảo quản quả vải không giống như các quả khác do không có quá trình chín tiếp sau thu hoạch Nồng

độ CO2 tăng và O2 giảm không đáng kể Cường độ hô hấp có thể xem như một chỉ

số hoạt động trao đổi chất của quả và nó phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ Để giảm hô hấp người ta thường bảo quản vải ở điều kiện nhiệt độ thấp Một số nghiên cứu của Paull và Chen [66]; Edna Peris và cộng sự [31], khi sử dụng phương pháp bảo quản MAP để bảo quản quả vải đều cho thấy hô hấp tăng với nồng độ CO2 tăng và dẫn

đến tỷ lệ thối hỏng tăng

- Hiện tượng thoát hơi nước

Là hiện tượng bất lợi cho sản phẩm là hoa quả tươi, vì khi quả héo vi sinh vật

dễ dàng tấn công hơn Đối với quả vải, hiện tượng thoát hơi nước gắn liền với sự nâu hoá bề mặt vỏ quả, làm cho quả nhanh khô, cứng hơn và quả lúc này mất đi độ đàn

hồi vốn có, độ cứng của quả tăng Để hạn chế sự thoát hơi nước trên quả vải người ta tiến hành bao gói Đặc biệt những nghiên cứu của Kader [45] và Edna Peris và cộng

sự [31], đều thống nhất nhận định rằng phương pháp MAP đối với quả vải giữ cho quả tránh được sự thoát hơi nước trên bề mặt quả và hạn chế sự biến nâu trên vỏ quả

- Rối loạn sinh lý quả

Nguyên nhân chính xảy ra trong điều kiện bảo quản lạnh là các quả bị cóng lạnh, kết quả thể hiện trên quả vải là các vết thâm nâu trên vỏ quả, toàn bộ quả cứng

và mất hương vị

- Thối hỏng

Coates [24]; Johnson và cộng sự [43] cho rằng quả vải rất dễ bị lây nhiễm bệnh sau thu hoạch Kết quả của Coates và Gowanlock [25] cho thấy sự nảy mầm của bào

tử Colletotrichum spp tạo ra vòi nhiễm bệnh có thể xuyên thủng lớp biểu bì trong

khi Johnson và Sangchote [42] cho rằng sự phát triển của Penicillium spp phụ thuộc vào vết thương vỏ quả nhiều hơn và làm cho biến màu vỏ quả Bảo quản ở nhiệt độ thấp có ý nghĩa thành công trong việc giảm sự phát triển bệnh

Tuy nhiên trong quá trình bảo quản, sự lây nhiễm cũng không ngừng phát triển, đặc biệt nếu nấm bệnh gặp được môi trường có lợi và sự phát triển tỷ lệ thối hỏng do sự tăng hô hấp tại những mô đã bị bệnh, tại đây hàm lượng ethylen được sản sinh nhiều hơn Burchill và Maude [16,16-17] cho rằng một số nấm bệnh tự nó cũng sản sinh ra ethylen và ảnh hưởng lên mô tế bào khoẻ sau đó lan ra trên cả quả

- Sự thay đổi các sắc tố

Sắc tố màu sẽ bị biến mất trong quá trình bảo quản, đặc biệt là sự biến nâu trên

vỏ quả Lưu huỳnh và axit hay là sự kết hợp cả hai được sử dụng để duy trì màu đỏ trên vỏ quả, đó là kết quả nghiên cứu của Tongdee [83]; Tongdee và cộng sự [84] Cả 2 cách xử lý này đều làm gia tăng tính thấm của tế bào và axit hoá chất sáp, nhưng theo Kaiser [47] lưu huỳnh cũng tạo ra hợp chất sunfit gây biến màu Do vậy

xử lý lưu huỳnh có phần nào đó liên quan đến sự tẩy trắng, trong khi xử lý acid thì

màu đỏ ở quả được cải thiện Tuy vậy, hiện nay phương pháp xử lý lưu huỳnh được

hạn chế sử dụng trên thế giới nhằm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

2.5.3 Sự biến đổi một số thành phần hoá học chính của quả trong quá trình bảo quản

Thành phần hoá học chính trong quả quyết định đến chất lượng dinh dưỡng của quả Quả vải không có hô hấp bột phát nên xác định thời điểm quả chín cho bảo quản là rất quan trọng

Những nghiên cứu của Chan và cộng sự [22]; Paull và cộng sự [64] chỉ ra rằng thông thường khi quả chín, nồng độ đường saccharose và fructose tăng trong khi nồng độ acid hữu cơ giảm

Theo Batten [17] thì tiêu chí đáng tin cậy nhất để đánh giá độ chín của quả vải

là độ acid (TA) hoặc tỷ lệ chất rắn hoà tan (TSS, độ Brix) Kết quả nghiên cứu của Holcroft và Mitcham [36]; Chen và cộng sự [23] cho thấy nồng độ acid ascorbic, phenol, đường và acid hữu cơ giảm trong suốt quá trình bảo quản

Tuy nhiên sự chín sau thu hoạch có ý nghĩa khi nhúng quả 5 phút trong dung dịch ethephon pha với nồng độ 2,5 g/lít và kết quả này của Sadhu và Chattopadhyay [73] cho thấy đường tổng số tăng 50%, acid ascobic tăng 20% và sự gia tăng của TSS/TA từ 20 tới 30-40 trên 3 ngày Mặc dù có những thực nghiệm như vậy nhưng ethephon không có tính thương mại hoá, nó chỉ duy trì hoạt động hiện tại của quả hơn là cải thiện chất lượng quả sau thu hoạch

2.5.4 Sự hoá nâu của vỏ quả

Màu nâu vỏ quả là dấu hiệu đầu tiên của sự suy giảm chất lượng quả Sự biến màu nâu ở vỏ quả xảy ra trong suốt những ngày đầu sau khi thu hoạch bởi sự mất nước trên vỏ quả

Theo Jiang và Fu [41] thì quả bắt đầu chuyển màu nâu khi chúng có sự hao hụt

về trọng lượng quả Những biến đổi hoá sinh tạo màu nâu trên quả hiện nay chưa

được hiểu một cách hoàn toàn chính xác, chỉ biết Underhill và Critchley [86] cho

rằng sự thay đổi màu quả lúc chín là rất phong phú nhờ sự biến động của sắc tố anthocyanin nằm ở trên bề mặt vỏ quả Hợp chất anthocyanin ổn định ở pH đưới 3 nhưng nó sẽ bị mất màu trong một phản ứng axit thuận nghịch có pH tăng

Biểu hiện về màu sắc trong mô bị hydrat hoá dường như liên quan đến sự phân chia tế bào Nghiên cứu của Underhill and Critchley [87] cho thấy sắc tố anthocyanin nằm ở không bào, mà tại đó Ratajczak và Wilkins [71]; Tomos và cộng sự [82] cho rằng hàm lượng acid cao Sự mất nước có thể phá vỡ vách ngăn, tăng tính thấm nước của màng, tạo ra pH của không bào tăng làm vận tốc oxihoá các anthocyanin và thành phần các tế bào khác tăng nhanh hơn Kết quả là các sắc tố màu biến mất, xuất hiện các dải sắc tố nâu

Dựa trên cơ sở này, Jiang và Fu [41] đã tìm ra tỷ lệ mất nước tương quan với tính thấm của màng, tỷ lệ biến nâu, hoạt động oxihoá polyphenol và pH mô tế bào, tương quan một cách vô hiệu hoá với lượng sắc tố anthocyanin Các yếu tố khác cũng tạo ra sự biến nâu vỏ quả bao gồm các loại vết thương cơ giới khác nhau (cuống quả bị ảnh hưởng khi thu hoạch, quả bị rơi từ trên cao và rơi vào những đồ

đựng không an toàn cho quả); hay do sự tấn công từ các vi sinh vật và côn trùng hay nhiệt độ khắc nghiệt

Các tác giả Zhang, Quantick và John [28] khi nghiên cứu sự biến nâu trên quả vải khi bảo quản ở điều kiện thường với ngưỡng nhiệt độ từ 20-25oC cho thấy flavan-3-ol monomers và dimers là những hợp chất phenol chính hiện diện tới 87% làm vỏ quả bị nâu trong quá trình bảo quản

Tóm lại, bất cứ lý do gì làm tăng sự phá vỡ tế bào đều làm tăng sự biến màu nâu của vỏ quả

Điều khiển tiến trình hyđrat hóa theo các phương pháp bao gói có thể làm chậm sự biến nâu của quả Đóng gói quả trong những túi và giỏ vật liệu giữ độ ẩm cho quả để có thể giảm sự mất nước hay làm chậm tỷ lệ biến nâu Ví dụ Scott và cộng sự [74] nhận thấy quả được giữ ở những túi polyethylen ở 20oC được 10 ngày

thì sự hao hụt là 2% so với trọng lượng quả tươi, trong khi quả đối chứng hao hụt là 18% đến 30%

Nhiều loại chất liệu dễ thấm hơn như giấy, bị, thùng catton đều bảo vệ quả kém hơn Bao phủ trên bề mặt quả cũng là những phương pháp có triển vọng

Zhang và Quantick [94] đã dùng chitosan và acid glutamic đã làm giảm sự mất nước 20% ở 4oC và có ý nghĩa làm chậm lại sự biến nâu trên vỏ quả so với những quả đối chứng không xử lý

Tuy nhiên công nghệ này đã không được chấp nhận cho thương mại Đây là một sự trái ngược so với các quả khác như táo, họ cam quýt khi chúng được phủ lên

bề mặt những chất sáp

Paull và Chen [66] cho rằng bảo quản lạnh làm giảm sự biến nâu trên bề mặt

vỏ quả Tongdee [83] cũng cho thấy nhiệt độ thấp làm chậm sự bốc hơi nước và làm chậm quá trình hô hấp và có thể làm chậm quá trình già của tế bào

Jiang và Chen [40] đã xử lý quả cùng với polyamine, một tác nhân chống già sau đó bao bọc và bảo quản ở 5oC đã làm giảm tính thấm nước của màng và bị nâu ít hơn đối chứng Điều này nói lên yếu tố gây già hoá như một yếu tố quyết định rất có

ý nghĩa của việc đóng gói hay bảo quản vải lạnh

3 Đối tượng, vật liệu, địa điểm, nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.1 Đối tượng

Các loại quả tươi: vải Thiều Lục Ngạn (Bắc Giang) và cam Vinh trồng tại Văn Giang (Hưng Yên) được thu hái trên cùng một vườn, cùng một giống với điều kiện canh tác như nhau

3.2 Vật liệu nghiên cứu

Hợp chất hữu cơ N không độc đã được Bộ Y tế Pháp và Việt Nam dùng để bảo quản thuốc kháng sinh dạng viên và thuốc dạng sirô, được cung cấp bởi Bộ môn Hoá hữu cơ, trường Đại học Dược Hà Nội

Túi HDPE với các dộ dày lần lượt là: 0,01mm, 0,02mm và 0,03mm sản xuất tại Việt Nam

3.3 Địa điểm

Quả vải được vận chuyển từ khu vực thu hái về phòng lạnh tại Trung tâm Sinh học Thực nghiệm – Viện ứng dụng Công nghệ – C6 Thanh Xuân Bắc – Hà Nội, bảo quản ở nhiệt độ thấp

Quả cam được bảo quản trong điều kiện nhiệt độ phòng tại Bộ môn Sinh lý Thực vật – Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội

3.4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của hợp chất N và các túi HDPE tới khả năng bảo quản các quả vải thiều và quả cam thông qua những đánh giá về độ tươi, khả năng giữ màu, tỷ lệ thối hỏng, sự hao hụt khối lượng tự nhiên của quả trong quá trình bảo quản

- Nghiên cứu ảnh hưởng của hợp chất N và các túi HDPE đến sự biến đổi về hàm lượng một số thành phần hoá học chính của quả như hàm lượng đường tổng số,

vitamin C, acid hữu cơ tổng số, chất rắn hoà tan và chất khô tổng số trong quá trình bảo quản

- Nghiên cứu sự biến đổi độ cứng quả vải và màu sắc quả cam tại mỗi thời

điểm bảo quản.Tìm hiểu mối liên quan giữa nồng độ CO2 trong môi trường bảo quản tới sự biến nâu của quả vải

3.5 Phương pháp nghiên cứu

3.5.1 Sơ đồ công nghệ bảo quản chung cho các loại quả

Nguyên liệu quả tươi (được thu hái tại vườn)

Vận chuyển về nơi bảo quản

Phân loại, làm sạch

Xử lý hợp chất N

Bao gói bằng túi HDPE

Bảo quản (nhiệt độ thấp hay thường tuỳ loại quả)

Kiểm tra, đánh giá chất lượng

Đưa ra thị trường tiêu thụ

3.5.2 Phương pháp chọn mẫu thí nghiệm

- Quả vải thiều (Litchi sinensis) được thu hái tại vườn vải ở Lục ngạn (Bắc

giang) Quả đồng đều với trọng lượng trung bình từ 19 - 21g/quả, 2/3 diện tích bề mặt vỏ quả chuyển sang màu hồng, gai trên vỏ quả đã thưa và bằng phẳng hơn

- Quả cam Vinh trồng tại Văn Giang cũng được thu hái tại vườn, trọng lượng trung bình 200 - 300g/quả, bề mặt quả căng tròn, nhẵn đều và vỏ quả đã chuyển sang màu vàng hoàn toàn

- Loại bỏ các quả dập, quả có vết nứt, vết thâm đen hoặc nấm bệnh

- Các loại quả sau khi thu hái được xếp vào thùng xốp có đệm giấy mềm hoặc rơm để tránh va đập mạnh trong quá trình vận chuyển

3.5.3 Ph ương pháp xử lí mẫu và bố trí thí nghiệm

- Xử lí mẫu: Với những quả bảo quản ở nhiệt độ thấp như vải thiều, khi đưa

về phòng thí nghiệm cần xử lý lạnh sơ bộ (để ở nhiệt độ 3-5oC trong vòng 12 giờ

đến 24 giờ cho đến khi nhiệt độ quả gần với nhiệt độ bảo quản)

Với quả cam (bảo quản ở nhiệt độ phòng), không cần xử lý lạnh sơ bộ

Tất cả các quả đều được cắt cuống, rửa sạch bằng nước máy và để khô trong không khí, sau đó xử lý hợp chất N (nồng độ 0,05%) đối với những công thức xử lý Hợp chất N được pha với nồng độ 0,05% và được phun 3 lần lên bề mặt quả Sau mỗi lần phun quả đều phải được để khô trong không khí

Tiến hành bao gói quả sau khi quả đã hoàn toàn khô: Quả cam được bao gói từng quả, còn quả vải được bao gói nhiều quả trong một túi HDPE (500 - 1000g/túi)

Có 3 loại túi HDPE được dùng trong thí nghiệm là: HDPE0.01 (túi có độ dày 0,01mm), HDPE0.02 (túi có độ dày 0.02mm) và HDPE0.03 (túi có độ dày 0.03mm)

- Bố trí thí nghiệm

Cả 2 quả cam và vải đều được bố trí theo những công thức sau:

Công thức 1 (CT1) : Đối chứng không bao gói - không xử lý hợp chất N

Công thức 2 (CT2) : Bao túi HDPE 0,01 - không xử lý hợp chất N

Công thức 3 (CT3) : Bao túi HDPE 0,02 - không xử lý hợp chất N

Công thức 4 (CT4) : Bao túi HDPE 0,03 - không xử lý hợp chất N

Công thức 6 (CT6) : Bao túi HDPE 0,01 - xử lý hợp chất N

Công thức 7 (CT7) : Bao túi HDPE 0,02 - xử lý hợp chất N

Công thức 8 (CT8) : Bao túi HDPE 0,03 - xử lý hợp chất N

Tất cả mẫu được đặt trong sọt nhựa và để ở nhiệt độ phòng với quả cam và để trong phòng lạnh (2 - 4oC) với quả vải

Mỗi công thức thí nghiệm được lặp lại 4 lần, mỗi lần lặp lại 1 sọt mẫu gồm

10-15 quả cam và 4 -5 kg quả vải

3.5.4 Ph ương pháp bao gói

Quả cam được bao gói riêng rẽ mỗi quả một túi: Sau khi quả đã khô hoàn toàn trên bề mặt, loại bỏ không khí bên trong túi, buộc kín miệng túi và không để thủng Sau đó xếp vào sọt nhựa: 10 - 15 quả cam/sọt

Quả vải cũng được đóng vào các túi HDPE sau khi khô ráo và loại bỏ tối đa không khí có trong túi Thắt nút và buộc bằng dây chun sao cho không khí không lọt vào bên trong mẫu Xếp vào sọt nhựa: 4-5 kg quả/sọt

3.5.5 Phương pháp lấy mẫu để phân tích

- Với loại quả bao gói riêng rẽ như quả cam thì lấy ngẫu nhiên ở mỗi công thức thí nghiệm 3 quả, mỗi quả được lấy đủ 4 phần ở 4 góc, bỏ cùi và vỏ ngoài, lấy tép (cam) Trộn đều, dàn thành mặt phẳng trên khay rồi lấy mẫu theo phương pháp

đường chéo 5 điểm để phân tích

- Với quả vải, lấy ngẫu nhiên ở mỗi công thức khoảng 15-20 quả, bỏ vỏ, hạt, trộn đều cùi, dàn thành mặt phẳng, lấy mẫu phân tích theo phương pháp đường chéo

5 điểm

3.5.6 Ph ương pháp phân tích các chỉ tiêu hoá sinh

- Hàm lượng đường tổng số được xác định theo phương pháp phân tích đường khử của Ixekutz

- Hàm lượng acid hữu cơ tổng số xác định theo phương pháp chuẩn độ bằng NaOH 0,1N

- Chất rắn hoà tan (TSS) đo bằng chiết quang kế

- Chất khô tổng số xác định bằng cách sấy đến khối lượng không đổi

3.5.7 Theo dõi độ cứng, sự biến đổi màu sắc, tỉ lệ thối hỏng và sự hao hụt khối lượng tự nhiên của quả

- Độ cứng của quả được đo bằng máy đo độ cứng

- Sự thay đổi màu sắc của quả được đo bằng máy đo màu

Tỉ lệ thối hỏng được xác định bằng phương pháp cân các quả thối, hỏng ở mỗi lần theo dõi Tính theo công thức:

Khối lượng quả thối hỏng

Khối lượng quả theo dõi ban đầu

Khối lượng quả theo dõi ban đầu

4 Kết quả và thảo luận

4.1 Nghiên cứu khả năng ứng dụng hợp chất hữu cơ không

độc N kết hợp bao gói túi HDPE để bảo quản quả cam

4.1.1 ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm đến chất lượng cảm quan của quả cam

Trong nhiều loại cam, quả cam Vinh được người tiêu dùng rất ưa chuộng không chỉ về mẫu mã bề ngoài mà còn do chất lượng bên trong quả.Sau khi thu hoạch, quả cam Vinh dễ bị héo vỏ và nhanh mềm hơn so với cam Hà Giang, ảnh hưởng đến thị hiếu của người tiêu dùng

Chúng tôi đã theo dõi những biến đổi cảm quan của quả cam khi được xử lý hợp chất N và bao gói bằng túi HDPE trong thời gian bảo quản ở nhiệt độ thường Kết quả được trình bày ở bảng 4.1

Những biến đổi cảm quan được đánh giá trên quả cam thông qua 3 chỉ tiêu màu sắc, độ cứng và hương vị

- Về màu sắc

Sau 25 ngày bảo quản chỉ có 2 công thức đối chứng không bao gói (CT1 và CT5) là quả cam bắt đầu biến đổi từ màu vàng nhạt, có điểm chút màu xanh sang màu vàng chanh hoàn toàn Các công thức còn lại có màu sắc không khác so với màu sắc khi bắt đầu đưa quả vào bảo quản Như vậy có thể nói xử lý hợp chất N và không xử lý N chưa có ảnh hưởng rõ nét lên màu sắc quả song túi HDPE đã giữ

được màu sắc cho quả sau 25 ngày bảo quản (hình 1 và hình 2, phụ lục 2)

Bằng những đánh giá cảm quan, hợp chất N lại có ảnh hưởng đến màu sắc quả khi so sánh 2 công thức đối chứng sau 50 ngày Tại công thức đối chứng không

xử lý (CT1) quả đã biến đổi sang màu vàng đậm, các công thức còn lại có màu vàng chanh, vỏ quả căng tươi (hình 3 và hình 4, phụ lục 2)

B¶ng 4.1: ¶nh h −ëng cña hîp chÊt h÷u c¬ N vµ tói HDPE tíi chÊt l−îng c¶m quan cña qu¶ cam trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n

C¸c chØ tiªu theo dâi

50 ngµy

75 ngµy

0 ngµy

25 ngµy

50 ngµy

75 ngµy

0 ngµy

25 ngµy

50 ngµy

75 ngµy

0 ngµy

25 ngµy

50 ngµy

75 ngµy

Sau 75 ngày, hai công thức đối chứng màu sắc quả biến đổi từ màu vàng chanh sang màu vàng cam và chuyển thành màu vàng đậm, thậm chí bị thối hỏng ở công thức không xử lý hợp chất N (CT1) Bao gói bằng túi HDPE có khả năng giữ cho quả duy trì màu sắc rất tốt Toàn bộ quả ở các công thức bao gói đều có màu vàng cam, mã quả sáng, tươi (hình 5 và hình 6, phụ lục 2)

50 ngày thì đã có sự khác biệt giữa công thức xử lý N và công thức không xử lý Tất cả quả cam được bao gói 3 loại túi HDPE và kết hợp xử lý hợp chất hữu cơ không

độc N đều rắn chắc sau 75 ngày trong đó công thức bao gói túi HDPE 0.03 mm quả tươi lâu hơn

50 và lan dần trong suốt quá trình bảo quản