Điều tiết quá trình sinh tổng hợp etylen nhằm kéo dài thời gian chín sau thu hoạch của quả chuối tiêu

khóa luận, luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, đề tài

BO GIAO DUC VA DAO TAO DAI HOC DA NANG

oh 28 2K 2 sự

DIEU TIET QUA TRINH SINH TONG HOP ETYLEN

NHAM KEO DAI THO! GIAN CHIN SAU THU HOACH

CUA QUA CHUOI TIEU

Chuyén nganh: CONG NGHE THUC PHAM VA DO UONG

Mã số: 62.54.02.01

TÓM TẮÁT LUẬN ÁN TIÉN SĨ KỸ THUAT

DA NANG 2011

Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm - Khóa Hóa Kỹ Thuật, Trường Đại học Bách Khoa - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học:

1.GS.TSKH Lé Văn Hoàng 2.PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Phản biện 1: GS.TS Nguyễn Thị Hiền Phản biện 2: PGS.TS Lê Tự Hải Phản biện 3: PGS.TS Ngô Văn Tứ Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Đại học Đà

Nẵng họp tại: Đại học Đà Nẵng

vào hồi 7giờ 30 ngày13 tháng 2 năm 2012

Có thé tìm hiểu luận án tại thư viện:

Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trung tâm Thông tĩn- Học liệu, Đại học Bách Khoa Thư viện Trường Đại học Nông lâm Huế

Thư viện Quôc gia

B ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

1 Lần đầu tiên ở nước ta, ứng dụng thành công chất kháng etylen AVG

vào giai đoạn cận thu hoạch chuối tiêu để điều tiết sinh tổng hợp etylen

nội bào nhằm kéo dài thời ø1an chín sau thu hoạch

2 Khẳng định quy chuẩn về mặt sinh lý để đánh giá độ chín thu hoạch

của chuối tiêu dựa trên các chỉ tiêu: độ cứng, màu sắc, khối lượng (quả,

ruột quả), chiều dài và đường kính quả

3 Đã phát hiện được cường độ sản sinh etylen bị kìm hãm sau khi tiến

hành điều tiết bằng AVG ở giai đoạn cận thu hoạch và đồng thời cũng

phát hiện các biến đổi về sinh lý của chuối tiêu (độ cứng, cường độ màu)

không thay đổi so với quả chín tự nhiên Phát hiện này đóng góp quan

trọng trong việc đảm bảo chín sinh học tự nhiên của chuối tiêu sau khi

thực hiện giải pháp công nghệ điều tiết nội enzym ACC oxydase

4 Đề xuất mới quy trình bảo quản chuối tiêu sau thu hoạch với sự hiện diện

của AVG giai đoạn cận thu hoạch đã mang lại hiệu quả kéo dài thời gian chín

của chuối nhưng không làm thay đổi chỉ tiêu chất lượng của chuối chin

C KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO

1 Điều tiết sinh tổng hợp etylen nội bào là một vấn đề phức tạp có ảnh

hưởng không nhỏ đến chất lượng rau quả tươi sau thu hoạch Vì vậy, cần

tiếp tục khẳng định tính khả thi của quy trình đề xuất để phát huy giá trị

ứng dụng của các số liệu thực nghiệm có trong luận án

2 Mở rộng ứng dụng các chất kháng etylen khác (1-MCP, AOA, ) kết

hợp với các mối tương giao công nghệ (nhiệt độ, thời gian, bao bì, ) vào

mục tiêu kéo dài thời gian bảo quản tươi rau quả sau thu hoạch

3 Từ những kết quả thực nghiệm trong luận án sẽ ứng đụng có chọn lọc

các thông số công nghệ trên nguyên liệu là quả mô mềm khác - vốn là đặc

sản của xứ sở nhiệt đới (xoài, bơ, đu đủ, héng xiém )

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài: chuối là loại cây ăn quả được trồng lâu đời và phố biến ở nước ta và là loại trái cây được ưa chuộng vào loại bậc nhất trên thế giới Trong các loài chuối, chuối tiêu là giống được trồng và sử dụng phố biến nhất bởi chất lượng vượt trội về đinh dưỡng lẫn sở thích, đo đó chuối tiêu là loại quả có giá trị xuất khâu cao Hàng năm, sản lượng chuối ước đạt 1,355 triệu tấn nhưng chỉ tiêu thụ chủ yếu trong nước, tỷ lệ xuất khẩu và chế biến còn thấp [145] Chính vì vậy, hiệu quả kinh tế đem lại từ chuối tiêu dần mất tính truyền thống về sản lượng xuất khẩu Mặt khác, nếu cứ duy trì

“chín tự nhiên sau thu hoạch” chắc chắn sẽ không khống chế được tỷ

lệ bằm, đập chuối trong quá trình vận chuyển đường dai [10]

Từ thực trạng trên, việc đầu tư nghiên cứu giải pháp khống chế

“chín tự nhiên sau thu hoạch chuối tiêu” là một giải pháp hiệu quả nhằm tăng tốc xuất khẩu loại trái cây đặc sản này Vấn đề cốt trọng của giải pháp đó chính là sự điều tiết etylen nội sinh theo chiều hướng giảm thiểu chúng sau thu hoạch Giải pháp này sẽ chủ động kéo thời gian chín cho quả mô mềm như chuối và sẽ là biện pháp khá khả thi cho mục đích nghiên cứu

Etylen - hoocmon thực vật đặc biệt có vai trò kích thích quá trình chín của quả và già hóa của lá, mặt khác là nguyên nhân làm cho quả nhanh chóng bị hư hỏng dưới tác dụng của hoocmon nay [33]

Việt Nam, cho đến nay chưa có công trình nào nghiên cứu trên lĩnh vực điều tiết sinh tong hop etylen phục vụ cho mục đích kéo đài thời gian chín sinh học cho rau quả được công bố Vì vậy, việc định hướng nghiên cứu “Điễu tiết quá trình sinh tổng hợp eqlen nhằm kéo dài thời gian chín sau thu hoạch của quả chuối tiêu” vừa mang tính cấp thiết, vừa mang đậm tính khoa học và thực tiễn cao Hy vọng kết quả nghiên cứu sẽ

đóng góp có hiệu quả vào quá trình kéo dài thời gian chin của rau quả

phục vụ cho mục tiêu bảo quản và xuất khẩu tươi

2 Mục đích của đề tài: mục đích chính của luận án là điều tiết sinh

tổng hợp etylen nội bào nhằm kéo đài thời gian chín sau thu hoạch

của quả chuối tiêu

3 Nội dung nghiên cứu: xác định một số đặc tính sinh lý - hoá học

của chuối tiêu ở giai đoạn cận thu hoạch Nghiên cứu một SỐ yếu tố

ảnh hưởng quyết định đến sự điều tiết sinh tổng hợp etylen nội bào

của chuối tiêu (ảnh hưởng nồng độ AVG xử lý vào giai đoạn cận thu

hoạch, thời điểm phun AVG, ảnh hưởng bao bì (LDPE, HDPE) kết

hợp xử lý AVG) Sử dụng thuật toán NEMROD và ma trận Doehlert

để tối ưu hóa một số thông số công nghệ trong quá trình điều tiết sinh

tong hop etylen Đề xuất mới quy trình bảo quản chuối tiêu sau thu

hoạch và tiến hành kiểm định chất lượng chuối tiêu sau khi sử dụng

phương án công nghệ điều tiết sinh tổng hợp etylen

4 Ý nghĩa khoa học: chứng minh bằng kết quả thực nghiệm khả năng

sinh tổng hợp etylen nội bào của enzym ACC oxydase - tác nhân sinh

học thúc đây quá trình hình thành etylen trên nguyên liệu chuối tiêu, đã

tiến hành điều tiết sinh tổng hợp etylen nội sinh bằng mối tương giao

giữa chất kháng etylen (AVG) véi một số yếu tố công nghệ khác

nhằm kéo dài thời gian chín của chuối tiêu sau thu hoạch Khẳng định

giá trị của kết quả thực nghiệm bằng tối ưu hóa các thông số công

nghệ theo thuật toán NEMROD với ma trận Doehlert và mô hình hóa,

tối ưu hóa hàm đa mục tiêu bằng chương trình Matlab hién dai trong

quá trình bảo quản tươi chuối tiêu sau thu hoạch đã góp phần nâng

cao tính khoa học của đề tai

5, Ý nghĩa thực tiễn: xác định được các số liệu thực nghiệm mang giá

trị ứng dụng thực tiễn cao trên lĩnh vực điều tiết sinh tổng hợp etylen

thời gian chín, cụ thé:

- Nồng độ AVG xử lý: 0,8 - 0,9 g/l

- Thời điểm xử lý AVG thích hợp nhất: từ ngày thứ 74 đến ngày

thứ 78 (sau khi cắt hoa buồng chuối)

- Chiéu day bao bi LDPE: 25 um va 35 pm

4 Đã ứng dụng có hiệu quả sinh tổng hợp etylen nhằm kéo dài thời gian bảo quản tươi chuối tiêu sau thu hoạch (nồng độ AVG 0,8 g/1, thời điểm xử lý 78 ngày, 28 ngày bảo quản) đạt giá trị như sau:

- Ham long ACC: 1,09 nmol C,H,.g"/6,89 nmol C,Hy.g" khi

có/ không sử dụng AVG

- Hoạt lực ACC oxydase: 0,44 nmol C;H¿.g'.h”/⁄2,18 nmol CạH¡.g'.h” khi có/ không sử dụng AVG

- Cường độ sản sinh etylen: 0,11 ni CạH¿kg'h/1⁄48§ pl

C;H¿.kg”.h” khi có/ không sir dung AVG

5 Đã tối ưu hóa các giá trị về nồng dd AVG (X,), thời điểm

xử lý @X¿) và chiều dày bao bì (X:s) có tác dụng kìm hãm hoạt lực ACC oxydase, cường độ sản sinh etylen và kéo dài thời gian bảo quản chuối tiêu sau thu hoạch được 46 ngày Các giá xác định được: Xị = 0,8 ø/1L, X¿ = 75 ngày, Xa: = 25 ym

6 Đã thiết lập được quy trình bảo quản tươi chuối tiêu sau

thu hoạch có chế độ tối ưu ([0,8 g/l]; thời điểm xử lý AVG 75 ngày;

LDPE 25 um); đã kéo dài thời gian bảo quản được 46 ngày so với

34 ngày khi không sử dụng AVG

7 Đã xác định được chất lượng chuối tiêu được bảo quản bằng phương án điều tiết sinh tổng hợp etylen như sau:

- Độ cứng: 1,15 (KG.cm”/0,69 (KG.cm”) (chín tự nhiên)

- D6 Hue: 98,79°/92,56° (chin ty nhién)

- Điểm cảm quan: 7,15/4,98 (chín tự nhiên)

- Hàm lượng tình bột: 3,96%/2,98% (chín tự nhiên)

- Hàm lượng đường: 17,49%/18,91% (chín tự nhiên)

Qua phân tích, đánh giá các chỉ tiêu sinh lý, hoá học của

chuối sau thời gian bảo quản 46 ngày bằng công nghệ điều tiết sinh

tong hop etylen cho ta thấy: mẫu chuối được bảo quản với thời gian

46 ngày sau đó tiến hành đấm chín với nồng độ ethrel 0,03%, không

những cho kết quả về các chỉ tiêu cơ lý, hóa học không thay đổi so

với mẫu chuối chín truyền thống mà còn khẳng định sự vượt trội hơn

hắn khi đánh giá chất lượng cảm quan chuối thương phẩm

KÉT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

A KET LUAN

1 Đã xác định được thời gian cắt buồng tốt nhất cho chuối

tiêu Nam Đông - Thừa Thiên Huế là từ ngày thứ 8ó đến ngày thứ 90

(kế từ khi cắt hoa chuối), tương ứng với các đặc điểm sinh lý như sau:

- Độ cứng quả: 4,41 - 4,42 KG.cm”

- Màu sắc vỏ quả: L: 54,44 - 54,72; H: 118,01 - 118,83”

- Khối lượng quả: 112,12 - 112,17 g

- Khối lượng ruột quả: 64,54 - 65,03%

- Chiều đài quả: 191,05 - 194,95 mm

- Đường kính quả: 34,51 - 34,55 mm

Các thông số nêu trên là quy chuẩn dùng để đánh giá độ

chín thu hoạch chuối tiêu

2 Đã xác định được thành phần hóa học cơ bản của chuối tiêu

Nam Đông sau 86 - 90 ngày thu hoạch:

- Hàm lượng tỉnh bột: 19,11 - 19,14%

- Hàm lượng đường tổng số: 0,49 - 0,52%

- Hàm lượng acid: 0,22 - 0,23% (tính theo acid malic)

Trong đó, thành phần tính bột có ý nghĩa lớn trong quá trình

chuyên hóa sinh học tạo độ đường cao ở giai đoạn đạt độ chín kỹ thuật

3 Đã xác định được vai trò của AVG trong sự điều tiết sinh

tổng hợp etylen có hiệu quả ở giai đoạn cận thu hoạch nhằm kéo đài

nhằm kéo đài thời gian chín của chuối tiêu sau thu hoạch và đề xuất mới quy trình bảo quản tươi chuối tiêu với mục đích kéo dài thời gian chín ở giai đoạn sau thu hoạch Ngoài ra, kết quả thu được của luận án

đã ứng dụng vào thực tế tại Nam Đông, Thừa Thiên Huế

6 Bố cục của luận án: luận án gồm 117 trang Ngoài phần mục lục, tài

liệu tham khảo, danh mục các bảng, hỉnh vẽ và đồ thị, luận án được kết

cấu thành các phần: mở đầu; phần tổng quan; phần nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu; phần kết quả và thảo luận; kết luận, kiến nghị

CHUONG 1: TONG QUAN VE SINH TONG HỢP ETYLEN -

HOOCMON THUC VAT QUYET DINH DEN QUA TRINH

CHIN RAU QUA SAU THU HOACH

Bản chất của quá trình chín là đo sự hinh thanh etylen - hoocmon thực vật tự nhiên có liên quan mật thiết đến quá trình sinh trưởng, phát triển, chín và lão hóa của thực vật [131] Hoocmon này có vai trò thúc đây quá trình chín và được tạo ra ứng với các nồng độ khác nhau tùy thuộc vào từng loại quả Sản phẩm etylen là tín hiệu biểu đạt cho hoạt động của nhiều enzym khác nhau dẫn đến sự thay đổi sinh lý về màu sắc, hương vị và trạng thái của quả [40] Vì vậy, có thé xem etylen

là chất xúc tác sinh học quan trọng cho nhiều quá trình sinh lý hóa xảy ra trong cơ thế thực vật Chu trình sinh tổng hợp etylen được phát hiện bởi Yang và cộng sự thường được gọi là chu kỳ Yang [131] Quá trình sinh tổng hợp etylen bao gồm những công đoạn chính sau: cơ chất ban đầu để hình thành nên quá trình sinh tổng hợp này bắt nguồn từ methionine (MET) và sản phẩm quan trọng nhất của chu trình là tạo ra efylen

Quá trình sinh tổng hợp etylen hình thành hai sản phẩm trung gian

chính đó là S-adenosylmethionine (SAM) và acid 1-aminocyclopropane- 1- carboxylic (ACC) Các enzym xúc tác sinh tổng hợp etylen bao gồm enzym ACC synthase (ACS) và ACC oxydase (ACO) Chu trình sinh tong hop etylen cé thể mô tả tóm tắt như sau:

ATP ACC-synthase

(S-adenosylmethionine)

-1-carboxylic)

O, | ACC oxydase

Etylen Chu trinh sinh tổng hợp etylen xảy ra chịu ảnh hưởng xúc tác của

enzym methionine S-adenosyltransferase Lic nay, methionine dugc

chuyén hoá thành SAM nhờ sự hoạt hóa cla ATP Sau d6, SAM lai

được chuyển hoá thành ACC bởi vai trò xúc tác của enzym ACC

synthase Ngoài ra, methylthioadenosine (MTA) cũng được tạo ra trong

qua trinh nay dé tong hop lai methionine theo chu trinh Yang Vi thé,

etylen có thể được tổng hợp liên tục mà không cần đòi hỏi sự bố sung

thành phần methionine từ bên ngoài Adams và Yang (1979) [22],

những người đầu tiên đã chứng minh rằng SAM là một sản phẩm trung

gian trong chu trình sinh tổng hợp efylen và sau này cũng đã khẳng

định ACC là chất tiền thân trực tiếp của etylen Trong khi đó, Yu và

cộng sự (1979) [133] cũng đã xác định được enzym ACC synthase là

một trong những enzym có tằm quan trọng trong chu trình sinh tổng

hợp etylen Khi qua còn xanh, quá trình tái tổng hợp tạo thành

methionine xảy ra mạnh và sự hình thành ACC là yếu hơn Quá trình

này sẽ xảy ra ngược lại khi quả có dấu hiệu chín dần Bên cạnh đó,

ACC được oxy hóa bởi enzym ACC oxydase tạo thành sản phẩm

etylen, CO; và acid cyanhydric (HƠCN) Phản ứng này đòi hỏi sự có mặt

của O; Trong các điều kiện yếm khí sự hình thành etylen hoàn toàn bị

đình chỉ Theo quan điểm của Edwards và cộng sự (1983) [50] trong

quá trình sinh tổng hợp etylen từ methionine, hoạt lực của hai enzym

ACC synthase và ACC oxydase đóng vai trò rất quan trọng trong việc

(acid 1-aminocyclo propane

3.7 Dé xuat quy trinh céng nghé 3.7.1 Quy trình công nghệ mới nhằm kéo dài thời gian bảo quản chuỗi tiêu sau thu hoạch

Để ráo Xử lý sau se

Vv

Bao gói chuôi nai (bạ= 13°C, bảo quản (thời

3.7.3 Đánh giá chất lượng chuối thương phẩm sau khi sử dụng phương

án điều tiết sinh tong hop etylen

Bảng 3.12 Thành phần hóa học, sinh lý và điểm đánh giá cảm quan

` Đường | Độcứng | Acid | Tỉnh | Điểm

thức (%) | (KG.cm’)| (%) (%) | quan

khi đấm

2 |ĐC 18,914 | 0,69, 1,26, | 2,98, | 4,98,

3 | ECT1 17,49, 1,15, 1,14, | 3,96 | 7,15

4 | ECT2 19,49, 0,54, 1,39, | 2,02, | 8,03,

(ĐC: mẫu chuỗi chín tự nhiên, ECTI: mẫu chuối sau 46 ngày bảo quản không

sử dụng ethrel, ECT2: mẫu chuối sau 46 ngày bảo quản không sử dụng ethrel

với nông độ 0,03%)

với thời gian bảo quản (Y)) Do đó, để xác định các thông số tối ưu nhằm

đạt được cả ba mục tiêu chúng tôi tiến hành chập ba hàm đáp ứng trên với

kỳ vọng toán học tương ứng với ba hàm đáp ứng Y)= 4ó; Y¿= 1,35 và Yz=

1,67 Kết quả điểm tối ưu, giá trị tối ưu của các hàm đáp ứng và hàm mong

đợi được trình bày ở bảng 3.9 và bảng 3.10

Bảng 3.9 Kết quả điểm tối ưu của các hàm đáp ứng

Biến Giá trị mã hóa Tên biến Giá trị biến thực

X¿ -0,779 Thời gian xử lý 75

Bang 3.10 Giá trị tối ưu của các hàm đáp ứng và hàm mong đợi

Hàm mục | Giá trị hàm đáp ứng | % hàm mong đợi | Hệ số trọng lượng

tiêu

Y, 46,0 100,00 1

Y> 1,35 100,00 1

Y3 1,67 100,00 1

Mong doi 100,00

Kết quả thu được từ số liệu ở hai bảng 3.9 và 3.10 cho chúng tôi

nhận xét như sau: hàm mục tiêu đặt ra đối với kỳ vọng ban đầu đều được

thỏa mãn 100% mong đợi khi tiến hành chồng chập các hàm đáp ứng lại

với nhau và cho chúng tôi xác định được giá trị tối ưu là: nồng độ xử lý

AVG: 0,8 g/l; thời điểm phun từ ngày thứ 75 sau khi cắt hoa buồng và

chiều đày của bao bì LDPE sử đụng dé bao gói: 25 um

* Thí nghiệm kiểm chứng: từ điều kiện tối ưu tìm được, chúng tôi

tiến hành thí nghiệm kiểm chứng Kết quả thu được gần bằng kết quả

tính toán lý thuyết và thời gian bảo quản của 2 mẫu lần lượt là 46 ngày

và 34 ngày

điều hoà lượng etylen sản sinh ra Nếu có tác động của các biện pháp

kỹ thuật nhằm ức chế sự hình thành ACC (chẳng hạn như sử dụng các

hợp chất có tính kháng etylen như aminoethoxyvinylglycine (AVG), 1- MCP va acid aminooxyacetic (AOA)) thì sự tạo thành etylen sẽ bị kìm hãm và quá trình chín của rau quả được kéo đài hơn Thực chất các hợp chất nêu trên có tác đụng ức chế hoạt động của enzym ACC synthase là căn nguyên của sự hình thành nên ACC Do đó, lượng ACC sinh thành

sẽ ở mức thấp Chính vì vậy, hàm lượng etylen tạo thành cũng sẽ thấp hơn Tính chất giao hoán sinh học này sẽ là nền tảng cho việc ứng dụng điều tiết quá trình chín theo mong muốn trong một chừng mực có thể,

có nghĩa là kéo dài thời gian đạt độ chín kỹ thuật của quả vì mục đích sản xuất và kinh tế

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu sử đụng là chuối tiêu (Musa AAA) Cavendish được thu hoạch tại huyện Nam Đông, tỉnh Thừa Thiên Huế Chuối sau khi thu hoạch được vận chuyển ngay đến phòng thí nghiệm Bảo quản -

Chế biến, Viện Nghiên cứu Rau quả dé tiến hành thí nghiệm

2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp vật lý: cường độ hô hấp của quả được xác định bằng thiết bị đo nồng độ khí CO; kiểu ICA 15 của hãng Dual Analyser, độ cứng của thịt quả được xác định bằng thiết bị đo độ cứng Penetrometer, màu sắc của vỏ quả được xác định bằng thiết bị đo cường độ màu Minota - CR200/231 (màu sắc của vỏ quả được thé hiện qua 3 chỉ số: L, a và b)

2.2.2 Phương pháp hoá sữah: hàm lượng etylen nội sinh tạo thành được xác định bằng thiết bị đo etylen ICA 56 do Nhat Ban sản xuất Hàm lượng ACC - chất tiền thân trực tiếp của efylen có trong mô quả chuối

được xác định dựa trên nguyên lý sự giải phóng ra etylen từ co chat ACC

v6i NaOCl trong su có mặt của thủy ngân (Hg''), sau đó hàm lượng

etylen tạo thành được xác định băng thiết bị đo nồng độ khí etylen ICA

56, hoạt lực ACC oxydase được xác định theo phương pháp cải tiễn của

Moya - León, M.A và P John, 1994 [91] Hàm lượng đường tổng số

được xác định theo phương pháp Bertrand Hàm lượng tĩnh bột được

xác định theo phương pháp hóa học dựa trên nguyên tắc thủy phân tỉnh

bột thành đường bằng acid Hàm lượng acid được xác định theo TCVN

5483: 2007 bằng phương pháp chuẩn độ điện thế trên thiết bị chuẩn độ

tự động Metrhom TM 702 do Thụy Sỹ sản xuất

2.2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan: xác định chất lượng của

chuối sau khi bảo quản bằng phương pháp cảm quan theo thang

Hedonic, đây là phương pháp dùng phép thử mô tả trên thang cường

độ có cầu trúc gồm 9 bậc

2.2.4 Phương pháp toán học: tối ưu hóa một số thông số công nghệ

trong quá trình điều tiết sinh tông hợp etylen, cụ thể hàm mục tiêu (thời

gian bảo quản, cường độ sản sinh etylen và hoạt lực ACC oxydase)

băng phương pháp quy hoạch thực nghiệm nhiều yếu tố sử dụng ma

trận Doehlert Các yếu tố ảnh hưởng chính được nghiên cứu là nồng độ

chất kháng AVG, thời điểm phun và chiều dày bao bì bao gói Quá

trình tính toán và kết quả được xử lý bằng máy tính theo chương trình

NEMROD Bê mặt đáp ứng được vẽ băng chương trình Matlab

2.2.5 Phương pháp xử lÿ số liệu: kết quả thí nghiệm được phân tích

Anova và kiêm định Lsd (5%) đề so sánh sự khác biệt trung bình giữa

các nghiệm thức và sự biến động giữa các lần lặp lại trong cùng

nghiệm thức theo thời gian Các phân tích thống kê sử dụng phần

mêm SAS phiên bản 6.12 của Window

Y¡=39-3,25X%: - 3,055: - 3,67: - 2Xi¿ + 2Xz; - 231XIX¿

Y, = 1,66 + 0,33X, + 0,255X, + 0,196X;3 + 0,06X, - 0,057X>

+ 0,164X39 - 0,341.X) Xp - 0,229) X; - 0,285X)X3 [3.2] Y3 = 1,86 + 0,597X, + 0,253X, + 0,433X3 + 0,515Xp + 0,148X>, + 0,544X39 - 0,092K)X> - 0,237X1X; - 0,335XX3 [3.3]

Đề tìm vùng tối ưu cho quá trình, chúng tôi sử dụng bê mặt đáp ứng của thời gian bảo quản chuối tiêu (Y;), cường độ sản sinh etylen (Y;), hoạt lực enzym nội bào ACC oxydase (Y:) bằng chương trình

Hình 3.14 Biểu đồ bề mặt đáp ứng thời gian bảo quản chuối tiêu (Y;)

PQRouss,

225 1.33 oss

Hinh 3.16 Biéu đồ bề mặt đáp ứng hoạt lực ACC oxydase (Y;) Nhu vay cé thé thay rang, sự biến thiên của cường độ sản sinh etylen (Y;) và hoạt lực enzym ACC oxydase (Y›) cùng biến thiên ngược chiều

Hàm mục tiêu chúng tôi cần xác định trong quá trình điều tiết sinh tổng

hợp etylen: thời gian bảo quản chuối tiêu (Y¡), cường độ sản sinh etylen

(Y;) và hoạt lực ACC oxydase (Y›)

3.6.2 Quy hoạch thực nghiệm

Bảng 3.5 Các mức của các yếu tố ảnh hưởng

Bảng 3.7 Giá trị các hệ số hồi quy

Đại lượng

Hệ sô

0

22

33

12

13

23

Sau khi xử lý các kết quả thực nghiệm trên máy tính bằng chương

trình Nemrod chúng tôi thu được các phương trình hồi quy:

CHƯƠNG 3: KET QUÁ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu một số đặc tính sinh lý và hóa học của chuối tiêu

Nam Đông - Thừa Thiên Huế cận thu hoạch 3.1.1 Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý cơ bản của chuỗi tiêu ở giai đoạn cận thu hoạch

Diễn tiến sự thay đổi các đặc tính sinh lý của quả chuối trong giai đoạn cận thu hoạch được trình bày trong bảng 3.1

Bảng 3.1 Một số đặc tính sinh lý của chuối tiêu giai đoạn cận thu hoạch

CHỈÊU cứ udài |Đườngkính| DÔ€ÉE [ Tỷ le một

70 | 166,10 + 0,11 132,07 + 0,12/4,11 + 0,01] 58,21 + 0,06

74 | 176,20 + 0,06 |33,71 + 0,04] 4,25 + 0,03] 61,84 + 0,04

78 | 184,32 + 0,09 134,12 + 0,08] 4,34 + 0,01] 62,774 0,02

82 | 188,10 + 0,12 |34,45 + 0,03| 4,39 + 0,02| 63,82 + 0,05

86 | 191,05 + 0,03 |34,51 + 0,07| 4,41 + 0,01| 64,54 + 0,06

90 | 194,95 + 0,05 134,55 + 0,04] 4,42 + 0,03| 65,03 + 0,08

94 | 194,98 + 0,04 | 34,56 + 0,06| 3,99 + 0,02] 65,08 + 0,03

98 | 195,01 + 0,08 | 34,56 + 0,05| 3,37 + 0,021 65,13 + 0,08

102 | 195,03 + 0,03 134,57 + 0,08| 2,63 + 0,03] 65,18 + 0,03

106 | 195,04 + 0,11 |34,57 + 0,07] 1,76 + 0,01| 65,21 + 0,08

Kết quả thực nghiệm từ bảng 3.1 cho thấy: từ ngày thứ 70 đến ngày thứ 86 kích thước và khối lượng ruột quả tăng mạnh, điều nay chứng tỏ đây là giai đoạn hoàn thiện của quả chuẩn bị đạt độ chín thu hái Từ ngày thứ 86 đến ngày thứ 90 kích thước và khối lượng ruột

quả thay đổi không đáng kể Chứng tỏ đã kết thúc hoàn thiện giai

đoạn phát triển sinh lý của quả, chuẩn bị cho “sự chín” bắt đầu xảy ra

Độ cứng của thịt quả (KG.cm”) tăng từ ngày thứ 70 đến ngày thứ 90 sau đó thì giảm dần từ ngày thứ 90 đến ngày thứ 106

3.1.2 Su thay d6i thanh phần hóa học cơ bản của chuối tiêu ở giai

đoạn cận thu hoạch

Bảng 3.3 Sự thay đỗi thành phần hóa học của quả chuỗi tiêu

26 |0,98,| 0,76, 0/774 0,79, 0,85,

28 |1,11,| 0,814 0,824 0,89, 0,97,

30 | 1,20,| 0,83, 0,854 0,91, 0,99,

32 | 1,37,| 1,01 1,02, 1,08, 1,12;

34 |1,64/| 1,20 1,24, 1,26, 1,30;

36 |2,13| 140; 1,46 1,52, 1,77

38 - 1,644 1,72 1,81; 2,51,

40 - 1,85, 1,99, 2,32, -

42 - 2,14 2,49 - -

44 - 2,65 - - -

Kết quả thực nghiệm từ bảng 3.4 cho thấy: mẫu LDPE 35 um và mau LDPE 25 um có khả năng kìm hãm rõ rệt hoạt lực ACC oxydase và kéo đài thời gian bảo quản chuối đến ngày bảo quản thứ 42 và ngày bảo

Số liệu thực nghiệm từ bảng 3.3 cho thấy: cùng với sự tăng lên về

kích thước, khối lượng ruột quả chuối là sự tăng lên về hàm lượng tình

bột, đường tông số và hàm lượng nước từ ngày thứ 70 - 86 Từ ngày

thứ 86 - 90 hàm lượng tinh bột hầu như không đổi đạt giá trị từ 19,11%

đến 19,14% Từ ngày thứ 94, hàm lượng tỉnh bột có xu hướng giảm

mạnh dan va kéo dài đến ngày thứ 106 (từ 18,82% xuống còn 15,08%)

Hiện tượng này cho thấy, quả chuối đã đạt độ chín kỹ thuật

Tóm lại, từ kết quả thu được ở các bảng (3.1 và 3.3) có thể rút ra

các nhận xét sau: chuối tiêu Nam Đông thu hái từ 86 - 90 ngày (sau khi

cắt hoa) là tốt nhất vì khi đó chuối đã đạt được các giá trị về sinh lý và

hóa học cực đại Nếu thu hái sau ngày thứ 90 thì tại thời điểm này,

chuối bắt đầu giai đoạn đạt độ chín kỹ thuật Do đó, không có ý nghĩa

quản thứ 44 Bên cạnh đó, mẫu HDPE 35 um và mẫu HDPE 25 um có

sự biến thiên hoạt lực ACC oxydase đạt giá trị cực đại sớm hơn vào các ngày bảo quản thứ 38 và ngày thứ 40

Tóm lại: bao bì LDPE có chiều đày 25 um và 35 um có khả năng ức chế hiệu quả nhất đến hoạt lực của enzym nội bào và cường độ sản sinh etylen nên làm chậm quá trình chín và kéo dài thời gian bảo quản chuối tiêu sau thu hoạch

3.6 Tối ưu hoá một số thông số công nghệ trong quá trình điều tiết sinh tông hop etylen

Đề thâm tra tính chính xác và hiệu quả ứng dụng vào công nghệ bảo quản tươi chuối tiêu của số liệu thực nghiệm, chúng tôi chọn bài toán tối ưu đa mục tiêu theo ma trận Doehlert va str dụng chương trình Nemrod [86] và chọn 3 yếu tố ảnh hưởng chính là: nồng độ AVG

(X)), thời điểm phun (X¿) và chiều dày bao bì bao gói LDPE (X;).

6.5 + —<©—1)C”3

6 4 —m—LDPE 25 um

5.5 | —— LDPE 35 um

5 4 —— HDPE 25 um

45 + —S— HDPE 35 um

Oo 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48

"Thời gian bảo quản (ngày)

Hình 3.11 Ảnh hưởng bao bì đến sự thay đổi hàm lượng ACC

Việc sử dụng các loại bao bì khác nhau cũng cho kết quả thay

đôi về hàm lượng ACC khác nhau: khi sử dụng bao bì LDPE 25 um

và LDPE 35 um chậm đạt giá trỊ cực đại về hàm lượng ACC hơn so

với bao bì HDPE 25 um và HDPE 35 um Điều này có thể giải thích

theo ý kiến Quách Đĩnh và cộng sự (2008) là do bao bì LDPE có khả

năng thâm khí O; cũng như khả năng thoát khí CO; tốt hơn bao bì HDPE

nên tạo được môi trường khí quyền cải biến thích hợp [4] Vì vậy, khi sử

dụng các loại bao bì LDPE để bao gói chuỗi tiêu trong quá trình bảo

quản đã kìm hãm hiệu quả hoạt lực ACC oxydase cũng như han chế sự

sản sinh hàm lượng ACC tốt hơn loại bao bì HDPE

3.4.3 Ảnh hưởng của bao bì (LDPE, HDPE) kết hop xiv ly AVG

dén su biên thiên hoạt lực ACC oxydase trong bảo quản chuối tiêu

Bảng 3.4 Sự biến đối hoạt lực ACC oxydase phụ thuộc vào các

loại bao bì trong bảo quản tươi chuối tiêu sau thu hoạch

Côn

ức| ĐC3

Ngày

về việc điêu tiết sinh tổng hợp etylen nhằm kéo dài thời gian chín trong

bảo quản tươi chuỗi tiêu

Điều tiết enzym nội bào là một van dé phức tạp bởi cầu trúc, hoạt tinh va “su chịu đựng” của enzym này với môi trường là yếu Có rất nhiêu hợp chất có khả năng điêu tiết hệ enzym nội bào này nhưng trong đó, AVG là chất có khả năng đạt mục tiêu ““làm yếu”” có hiệu quả hoạt lực của enzym nham điêu tiết quá trình sinh tông hợp etylen [20] Vai trò của AVG sẽ được nghiên cứu theo 3 định hướng chính sau đây: ảnh hưởng của nông độ, thời điểm phun và ảnh hưởng kết hợp xử lý AVG với loại bao bì LDPE và HDPE Các hướng nghiên cứu trên không ngoài mục đích ức chế tốt quá trình sinh tổng hợp etylen - hoocmon của “sự chín”

3.2 Ánh hưởng của nông độ AVG xử lý cận thu hoạch đến sự điều tiết sinh tổng hợp etylen của chuối tiêu

3.2.1 Ảnh hưởng nông độ AVG đến cường độ sản sinh etylen trong quá trình bảo quản của chuối tiêu

Ảnh hưởng nông độ AVG sử dụng đến sự biến thiên cường độ sản sinh etylen cua chuối tiêu được thể hiện qua hình 3.4

Kết quả thu được từ hình 3.4 cho thấy: mẫu đối chứng (ĐC])

(không xử lý AVG) có tốc độ sản sinh etylen tăng nhanh nhất và đạt giá trị cực đại 1,46 ul C;H¿.kg”.h vào ngày bảo quản thứ 28

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2G 28 3530 32 34 56 3S 40

Thoigian bao quan @mgay)

Hình 3.4 Ảnh hưởng nông độ AVG đến cường độ sản sinh etylen