Phần I
MỞ ĐẦU
1.1.
ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam là một nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa nên trồng được nhiều
loại rau quả quanh năm, bốn mùa ln có sản phẩm thu hoạch. Trong đó, rau
xanh là một phần rất quan trọng, không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của
con người. Rau xanh làm cho bữa ăn thêm hấp dẫn và lôi cuốn bằng những
hương vị đặc trưng. Đặc biệt, rau xanh cịn cung cấp các vitamin, muối khống,
chất xơ có tác dụng giải độc và kích thích tiêu hóa cho con người. Chính vì vậy
mà nhu cầu về rau xanh trong các bữa ăn hàng ngày của con người tăng lên
nhanh chóng.
Các loại rau ăn lá ở nước ta rất phong phú và đa dạng, trong đó có rau cải
ngọt (Brassica rapa var. perviridis) được trồng nhiều nhất vào vụ đông xuân.
Nhưng do đặc điểm của rau ăn lá nói chung và rau cải ngọt nói riêng là loại rau
có hàm lượng nước cao, có cấu trúc non, mềm nên rất dễ bị hư hỏng sau khi thu
hoạch nếu khơng có một chế độ bảo quản hợp lý. Thơng thường các vùng sản
xuất và tiêu thụ không phải khi nào cũng ở gần nhau, khiến cho rau sau khi thu
hoạch không phải chỉ được tiêu thụ tại địa phương mà nó cịn tham gia vào q
trình vận chuyển, phân phối và tiêu thụ trên thị trường. Thời gian phân phối, vận
chuyển ấy có thể ngắn hoặc dài tùy thuộc vào địa bàn thị trường tiêu thụ. Trong
quá trình tham gia vào phân phối, vận chuyển thì sản phẩm rau ăn lá có sự biến
đổi nhanh về chất lượng. Sự biến đổi này là tất yếu và chịu tác động của rất
nhiều yếu tố ảnh hưởng. Đối với rau ăn lá việc làm giảm hô hấp, chậm những
biến đổi sinh lý hóa sinh như biến đổi màu sắc lá, thốt hơi nước là rất cần thiết.
Vì vậy, nhiệt độ là yếu tố cực kỳ quan trọng trong bảo quản. Các hoạt động sinh
lý, hóa sinh diễn ra trong q trình bảo quản sẽ ảnh hưởng đến chất lượng và
tuổi thọ của rau trong q trình bảo quản. Do đó, để hạn chế đến mức tối thiểu
1
những biến đổi bất lợi trên và đảm bảo rau vẫn còn nguyên giá trị khi sử dụng là
rất quan trọng.
Hơn nữa, rau ăn lá ở Việt Nam hiện nay chưa được đầu tư về bảo quản
do tuổi thọ ngắn, con người thường chú trọng đến khâu sản xuất, sau khi thu
hoạch lại mang đi tiêu thụ ngay. Cho nên việc quản lý chất lượng với số lượng
lớn là một vấn đề khó khăn. Do đó, yêu cầu đặt ra cho các nhà bảo quản cần
quan tâm, chăm sóc và cải thiện rau ăn lá sau thu hoạch để duy trì chất lượng sử
dụng cho rau.
Xuất phát từ những vấn đề đó và được sự đồng ý của bộ mơn Công nghệ
sau thu hoạch, Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Nông nghiệp Hà
Nội và sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Bích Thủy, chúng tơi tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến sự biến đổi chất lượng
của rau cải Nhật (Brassica rapa var. perviridis)”.
1.2.
MỤC ĐÍCH - U CẦU
1.2.1. Mục đích
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến sự biến đổi chất lượng
của rau cải Nhật (Brassica rapa var. perviridis), từ đó tìm ra một chế độ nhiệt độ
thích để duy trì chất lượng và kéo dài tuổi thọ rau cải Nhật sau thu hoạch.
Yêu cầu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự biến đổi vật lý, sinh lý và
hóa sinh của rau cải Nhật trong q trình bảo quản.
- Xác định nhiệt độ và thời gian bảo quản phù hợp để đảm bảo chất lượng
sử dụng cho rau cải Nhật sau bảo quản.
2
Phần II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY RAU CẢI NHẬT
2.1.1. Nguồn gốc và sự phát triển của cây rau
Rau cải Nhật (thuộc rau cải ngọt) có tên khoa học là Brassica rapa var.
perviridis (hay còn gọi là Komatsuna) thuộc họ cải Brassicaceae còn gọi là họ
Thập tự (Cruciferae) [19]. Rau cải ngọt có nguồn gốc từ Trung Quốc và đã được
trồng ở nước này từ thế kỷ thứ 5 sau Cơng ngun. Nó phát triển rộng rãi ở miền
Nam, miền Trung Trung Quốc và tại Đài Loan. Rau cải ngọt được trồng khắp
thế giới, từ Ấn Độ miền Bắc châu Phi trung tâm châu Á, châu Mỹ và Bắc Mỹ.
Nguồn gốc chính xác thì chưa được xác định rõ ràng [7].
Hiện nay, rau cải ngọt được trồng ở nhiều nơi trên thế giới nhưng phổ
biến và tập trung ở các nước châu Á, đặc biệt là Trung Quốc. Đây cũng là lồi
rau ăn lá điển hình được trồng thương mại nhiều ở Nhật Bản, Đài Loan và Hàn
Quốc [19]. Còn ở Việt Nam, rau cải ngọt là một rau ăn lá được trồng phổ biến từ
vụ đông xuân cho tới vụ xuân hè năm sau. Diện tích rau cải ngọt ngày càng tăng
bởi nó có thời gian sinh trưởng ngắn, dễ thích nghi, dễ chăm sóc phù hợp với
người sản xuất và phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng [7]. Rau sinh trưởng
phát triển nhanh và sẵn sàng cho thu hoạch sau 35 ngày gieo trồng ở vùng khí
hậu ấm áp. Cây có thể trồng quanh năm ở các vùng ôn đới và cận nhiệt đới [20].
2.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây rau cải Nhật
Rễ thuộc loại rễ chùm, phân nhánh, phân bố chủ yếu ở tầng đất mặt. Hệ rễ
không chịu được ngập úng.
Thân là loại thân cây thảo mọc thẳng được trồng hàng năm, trong giai
đoạn sinh trưởng dinh dưỡng cây cao từ 15 - 30 cm; trong giai đoạn sinh trưởng
sinh thực cây cao đến 70cm.
3
Lá cây cải ngọt chủ yếu có hai phần: cuống lá và phiến lá. Phiến lá của
cây cải ngọt thường rộng, màu sắc từ xanh sẫm đến xanh vàng.
Nhóm cải ngọt có cuống hơi trịn, phiến lá hơi dài và hẹp, bản lá mỏng, có
màu xanh vàng hoặc xanh thẫm, là nhóm rau chịu nóng và ẩm khá nên thường
được trồng nhiều vụ giải quyết rau giáp vụ.
Khi ra hoa, có một cành với các bơng màu vàng nhạt chiều dài khoảng
1cm. Hoa lưỡng tính hồn chỉnh, khi nở có bốn cành đều nhau, các cánh hoa co
kích thước 12x6mm, thụ phấn nhờ cơn trùng.
Quả thuộc quả giác có 2 mảnh vỏ có kích thước 2,5-6cm x 3,5-6,5cm.
Quả thon với 1 đầu nhọn dài tới 2cm. Mỗi quả chứa từ 10-30 hạt.
Hạt có đường kính khoảng 1mm, mầu từ hơi đỏ đến hơi đen hoặc nâu [7].
2.1.3. Điều kiện sinh trưởng của cây rau cải Nhật
2.1.3.1. Nhiệt độ
Cây cải ngọt có khả năng chịu đựng cao với khí hậu nóng, ẩm. Trong mùa
lạnh, cây cải sinh trưởng nhanh và cho năng suất cao trên đất giàu mùn, thoát
nước tốt. Nhiệt độ thích hợp khoảng từ 15-20 oC. Nhiệt độ để cây cải ngọt nở hoa
và kết hạt thuận lợi là 20-25oC [7].
2.1.3.2. Ánh sáng
Cây cải ngọt ưa ánh sáng vừa phải. Có khả năng chịu bóng râm hơn các
loại cây rau ăn lá khác [7].
2.1.3.3. Nước
Các giống cải ngọt đều có hệ rễ cạn, lá trên cây khơng nhiều và lớn. Do
vậy cây cần được dưỡng ẩm thường xuyên trong thời gian sinh trưởng. Độ ẩm
đất thích hợp là 70 - 80% kết hợp với độ ẩm khơng khí cao sẽ giúp cây sinh
trưởng và phát triển tốt.
Là cây không ưa nhiều nước, nếu đất quá ẩm kéo dài 3-5 ngày sẽ làm cho
rễ cây bị nhiễm độc và phải sống trong điều kiện yếm khí, khơng tốt cho q
trình phát triển của rễ [7].
4
2.1.3.4. Đất đai
Cây cải ngọt sinh trưởng được ở nhiều loại đất nhưng sinh trưởng tốt nhất
trên nền đất tơi xốp, thốt nước tốt, có độ mùn cao, pH vào khoảng 5,5 – 7,0 [7].
2.1.4. Giá trị của cây rau cải Nhật
2.1.4.1. Giá trị dinh dưỡng
Rau cải ngọt là một trong những loại rau ăn lá có giá trị dinh dưỡng cao,
cần thiết cho con người trong đời sống hàng ngày và cũng là thực phẩm khơng
thể thay thế. Nó cung cấp rất nhiều các hợp chất quan trọng cho sự phát triển
của cơ thể con người như: các vitamin, chất xơ, muối khống,…
Các vitamin chủ yếu có trong rau như VTM A, C, E, K... Chúng có vai trị
to lớn trong sự phát triển của cơ thể. Còn các chất khống chủ yếu có trong rau
là canxi (Ca), photpho (P) và sắt (Fe)... Chúng có tác dụng điều hịa, cân bằng
kiềm toan trong máu, là những chất cần thiết cấu tạo máu và xương [1].
Từ lâu nhân dân ta đã có câu “Cơm khơng rau như đau khơng thuốc” cho
ta thấy giá trị dinh dưỡng của cây rau to lớn biết chừng nào.
Chất xơ chiếm trong rau một khối lượng lớn tuy khơng có giá trị về mặt
dinh dưỡng song do bản thân chúng rất xốp nên có tác dụng nhuận tràng và làm
tăng khả năng tiêu hóa [1].
Rau cải ngọt là loại rau có hàm lượng nước rất cao từ 95-96%, là loại thực
phẩm không đắt và dễ chế biến được dùng để luộc, xào, nấu canh, salat, …
Ngồi ra nó cịn được sử dụng để trang trí các món ăn [7].
5
Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng có trong 100g rau tươi ăn được [7].
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Thành phần dinh dưỡng
Tro (g)
Canxi (mg)
Cacbonhydrate (g)
Cholesterol (mg)
Đồng (mg)
Năng lượng (Kcal)
Chất xơ (g)
Sắt (mg)
Magie (mg)
mangan (mg)
Chất béo đơn (g)
Photpho (mg)
Chất béo đa bão hịa (g)
Protein (g)
Phần khơng ăn được (g)
Chất béo đã bão hòa (g)
Selen (ug)
Natri (mg)
Lipit tổng số (g)
Vitamin A
Vitamin B1 (mg)
Vitamin B2 (mg)
Vitamin B3 (mg)
Vitamin B5 (mg)
Vitamin B6 (mg)
Vitamin C (mg)
Vitamin E (mg)
Vitamin K (mg)
Nước (g)
Kẽm (mg)
Khối lượng
0,8
105,0
2,18
0
0,021
13,0
1,0
0,8
19,0
0,159
0,015
37,0
0,096
1,5
12,0
0,026
0,5
65,0
0,2
3000
0,04
0,07
0,5
0,088
0,194
45,0
0,120
252,0
95,32
0,190
6
2.1.4.2. Giá trị kinh tế
Ngồi giá trị dinh dưỡng thì cây rau là một loại cây trồng cho giá trị kinh
tế cao. Rau cải ngọt là một trong những loại rau ăn lá ngắn ngày nên có khả
năng sản xuất được nhiều lứa trong một vụ, đặc biệt nó có ý nghĩa lớn trong việc
rải vụ rau khi giáp vụ hay gặp điều kiện thời tiết không thuận lợi, mặt khác chi
phí đầu tư cho cải ngọt khơng cao và có thời gian sinh trưởng ngắn, ăn lá, giá cả
hợp lý nên được người tiêu dùng ưa chuộng. Chính vì vậy trồng rau cải ngọt
chính vụ cũng như trái vụ đều đem lại hiệu quả kinh tế rất cao.
Ngoài ra, rau cịn là một loại hàng hóa có giá trị xuất khẩu cao thu ngoại
tệ mạnh cho nhiều nước trên thế giới. Giá trị sản xuất một ha rau gấp 2-3 lần
một ha lúa.
Theo Bộ Thương mại, kim ngạch xuất khẩu rau của nước ta trong mấy
năm qua được thể hiện qua bảng 2.2 [1].
Bảng 2.2: Bảng doanh thu ngoại tệ từ ngành rau, quả
Năm
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Doanh thu (triệu USD)
213,126
329,927
218,512
182,554
186,778
202,608
316,842
Xét về mặt xã hội, khi ngành sản xuất rau phát triển một cách nhanh
chóng và vững chắc sẽ góp phần tăng thu nhập cho người lao động, thỏa mãn
nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, đồng thời đáp ứng yêu cầu của công
cuộc xây dựng. Khi sản xuất được coi là một nghề, những khu chuyên canh rau
được mở rộng sẽ có điều kiện để sắp xếp lao động một cách hợp lý, giải quyết
việc làm cho nông dân trong lúc nhàn rỗi. Hơn nữa, phát triển ngành trồng rau
còn tạo điều kiện hỗ trợ cho các ngành khác trong nông nghiệp như cung cấp
thức ăn và chất xanh cho chăn ni... Do vậy, cây rau có vai trị vơ cùng quan
7
trọng trong phát triển kinh tế và đời sống xã hội của con người. Chính vì vậy
trong nhiều năm qua Đảng và nhà nước đã có chủ trương chính sách khuyến
khích người trồng rau. Nhờ vậy mà năng suất và chất lượng nhiều loại rau không
ngừng tăng lên. Hiện nay thi trường xuất khẩu rau của Việt Nam có tới 40 nước,
trong đó khu vực chủ yếu là Trung Quốc, Nga, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan...
2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ RAU HỌ CẢI
2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới
Diện tích đất trồng rau trên thế giới hiện đang tăng nhanh, tăng cao hơn
tốc độ tăng diện tích đất trồng các giống cây khác. Tính chung trên thế giới, diện
tích đất trồng rau hiện đang tăng 2,8%/năm [21]. Điển hình như ở Trung Quốc,
diện tích đất trồng rau tăng rất ấn tượng, ngang với tốc độ tăng trưởng kinh tế
của nước này, đạt mức trung bình 6%/năm trong suốt 20 năm qua. Trung Quốc
là nước đứng đầu về sản xuất rau trên thế giới. Diện tích đất trồng rau năm 1994
đạt 8,67 triệu ha, ước tính chiếm khoảng 8,67% diện tích đất trồng. Năm 2001,
Trung Quốc xuất khẩu đạt 84 triệu USD với 370 nghìn tấn rau các loại [10].
Tiếp theo là Ấn Độ với diện tích trồng rau là 6,2 triệu ha, chiếm 3% tổng diện
tích đất canh tác. Sản lượng rau chiếm 15% trên tổng sản lượng rau của thế giới,
đạt 71 triệu tấn. Năm 2006-2007 sản lượng rau là 115,01 triệu tấn tăng lên
129,26 triệu tấn trong năm 2007-2008 và 133,07 triệu tấn trong năm 2008-2009.
Đây là nước đứng thứ 2 về xuất khẩu rau trên thế giới. Năm 2003-2004, Ấn Độ
đã xuất khẩu được 17 loại rau với 0,92 triệu tấn, thu được giá trị là 183,3 triệu
USD. Ngồi ra, Ấn Độ cịn xuất 14 loại rau chế biến với 0,22 triệu tấn thu được
giá trị là 125,9 triệu USD. Với một số rau phổ biến là bắp cải, cải ngọt, súp lơ,
hành, tỏi,… [11]. Theo bảng 2.3, Trung Quốc dẫn đầu với sản lượng 171 triệu
tấn/ha trong năm 2008, tiếp theo là đến Ấn Độ và Việt Nam.
Bảng 2.3. Diện tích và năng suất rau của một số quốc gia trên thế giới
(năm 2008)
8
STT
Quốc gia
Diện tích (ha)
1
Trung Quốc
8.666.628
Sản lượng
(triệu tấn)
147.868.512
2
Ấn Độ
2.414.000
31.402.000
3
Việt Nam
525
6.600.000
4
Nigeria
626.9
5.705.000
5
Philippin
500
4.000.000
6
Hàn quốc
81
3.386.000
7
Myanmar
226
3.200.000
8
Nhật Bản
118
2.825.000
9
Nepal
220.086
2.553.000
10
Brazil
210
2.410.000
Nguồn:FAO, 2008
2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở trong nước
Cây rau cải ngọt được trồng ở khắp các vùng trong cả nước, nhưng diện
tích trồng rau tập trung chủ yếu ở hai vùng đó là: ĐB Sơng Hồng và ĐB Sơng
Cửu Long.
Bảng 2.4: Diện tích – năng suất – sản lượng rau cải ngọt năm 2006 [7]
9
Diện tích Năng suất
(ha)
(tấn/ha)
1 ĐB Sơng Hồng
6.681
167,2
2 Đơng Bắc
4.671
125,6
3 Tây Bắc
3.785
89,4
4 Bắc Trung Bộ
7.212
88,4
5 DH Nam Trung Bộ
692
114,0
6 Tây Nguyên
6.677
211,0
7 Đông Nam Bộ
2.302
115,0
8 ĐB Sông Cửu Long
3.713
276,0
Nguồn số liệu: Viện nghiên cứu Rau quả, 2006.
STT
Vùng
Sản lượng
(tấn)
111.678
58.669
33.849
63.759
7889
149.537
26.466
102.478
Tính đến năm 2005, [4] tổng diện tích trồng rau các loại trên cả nước đạt
635,1 nghìn ha, sản lượng 9640,3 nghìn tấn; so với năm 2001 diện tích tăng
120,5 nghìn ha (tốc độ tăng bình quân 4,74%/năm), sản lượng tăng 2863,7 nghìn
tấn (tốc độ tăng bình qn 7,43%/năm).
Bảng 2.5: Diện tích, năng suất, sản lượng rau cả nước
Tốc độ
Chỉ tiêu
ĐVT
2001
2002
2003
2004
2005
Diện tích 1000 ha 514,6 560,6 577,8 615,7 635,1
Năng suất
Tạ/ha
131,7 133,5 141,6 144,0 215,8
Sản lượng 1000 tấn 6776,6 7484,8 8183,8 8863,2 9640,3
Nguồn: Tổng cục thống kê 2005
tăng bình
quân
(%/năm)
4.74
7,79
7.43
Năng suất rau là một trong các chỉ tiêu mà các nhà khoa học cũng như
người trồng rau quan tâm so với việc mở rộng diện tích và đồng thời đây cũng là
hướng đi có nhiều triển vọng. Năng suất rau bình quân tăng lên đáng kể, năm
2005 so với năm 2001 tăng lên 15,25%. Năng suất rau của cả nước tăng lên,
nhưng mỗi vùng có mức tăng khác nhau. Vùng Bắc Trung Bộ là nơi từ trước tới
nay có năng suất thấp nhất nhưng trong vịng 5 năm đã có mức tăng 0,65%. Một
số vùng rau có năng suất cao rõ rệt như vùng Tây Nguyên, đặc biệt là vùng
chuyên canh rau Lâm Đồng. Vùng đồng bằng Sông Hồng và vùng Duyên Hải
10
miền Trung có năng suất tăng ổn định qua các năm. Năng suất rau bình quân của
nước ta trong năm 2005 là 151,79 tạ/ha, bằng 92,59% năng suất rau của thế giới
(của thế giới là 163,94 tạ/ha). Năng suất của nước ta so với một số nước như
Trung Quốc 192,38 tạ/ha bằng 78,9%, Thái Lan 87,67 tạ/ha bằng 173,14%,
Indonesia 87,17 tạ/ha bằng 174,13%, Philippin 83,63 tạ/ha bằng 181,5%, Nhật
Bản 237,46 tạ/ha bằng 55,51%, Hoa Kỳ 237,07 tạ/ha bằng 55,59%, Pháp 181,56
tạ/ha bằng 83,58% … Như vậy năng suất rau của Việt Nam ở ngưỡng thấp hơn
so với năng suất rau bình qn của thế giới, đặc biệt là nước có nền nông nghiệp
phát triển như Nhật Bản, Hoa Kỳ, Pháp,... Cịn đối với các nước trong khu vực
thì năng suất rau của Việt Nam cao hơn, điều này cho thấy mặc dù suất đầu tư
cho ngành sản xuất không cao bằng các nước này nhưng điều kiện tự nhiên của
Việt Nam thuận lợi cho việc phát triển cây rau. Tổng sản lượng rau trong giai
đoạn 1991 – 1997 tăng bình quân 6,9%/năm, từ 3,2 triệu tấn lên 4,9 triệu tấn.
Giai đoạn 1998 – 2003 sản lượng rau tăng 5,236 triệu tấn lên 8183,82 triệu tấn,
tăng trưởng bình quân cảu giai đoạn này 9,38%. Hai năm 2004 – 2005 lần lượt
đạt 8,863 triệu tấn và 9,54 triệu tấn [4].
Năm 2005, bình quân rau trên đầu người ở Việt Nam là 161,1 kg/người/
năm vượt chỉ tiêu 85kg/người/năm của đề án phát triển rau quả và hoa cây cảnh
thời kỳ 1999-2010 của Chính phủ. Như vậy, bên cạnh động lực tăng năng suất
chất lượng rau thì vấn đề tồn trữ rau sau thu hoạch trong những năm tới là rất
cần thiết, nhằm giảm những tổn thất mất mát khơng nên có sau thu hoạch, cung
cấp rau thường xuyên đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng rau trong nước và làm
nguyên liệu chế biến và xuất khẩu.
2.3. CÁC BIẾN ĐỔI SINH LÝ, HÓA SINH CỦA RAU CẢI TRONG Q
TRÌNH BẢO QUẢN
Trong q trình bảo quản rau cải có xảy ra những biến đổi vật lý, sinh lý
và sinh hóa. Các biến đổi này liên quan chặt chẽ với nhau và phụ thuộc vào tính
chất tự nhiên của rau tươi như: giống, loại, điều kiện gieo trồng, chăm sóc, độ
11
chín thu hái, vận chuyển và những yếu tố kỹ thuật trong quá trình bảo quản.
Phần lớn các biến đổi của rau cải sau thu hoạch là tiếp tục những biến đổi trong
q trình phát triển của chúng, nhưng có đặc điểm khác là chỗ: một mặt là phân
hủy và tiêu hao vật chất để tăng năng lượng để duy trì sự sống, mặt khác là sự
tổng hợp các chất. Sau đây là một vài những biến đổi của rau cải sau thu hoạch.
2.3.1. Những biến đổi sinh lý
2.3.1.1. Sự thoát hơi nước
Hiện tượng bay hơi nước của rau ăn lá là một hiện tượng tự nhiên diễn ra
liên tục. Sự mất nước không chỉ làm giảm khối lượng tự nhiên của rau mà còn
làm ảnh hưởng đến vẻ bề ngoài của sản phẩm, đến trạng thái và giá trị dinh
dưỡng của rau.
Rau cải ngọt (Brassica rapa var. perviridis) cũng như một số loại rau
khác đều có chứa một hàm lượng nước khá lớn trên 90% chủ yếu ở dạng tự do.
Trong q trình tồn trữ xảy ra sự thốt hơi nước rất mạnh. Hơi nước thốt ra
ngồi qua các lỗ khí khổng và qua lớp cutin. Sự thốt hơi nước phụ thuộc vào
mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào, cấu tạo và trạng thái của các mô che
chở (chiều dày và độ chắc của vỏ, của lớp phấn, lớp sáp ngoài vỏ…), đặc điểm
và mức độ bị dập cơ học, nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng của môi trường xung
quanh; tốc độ chuyển động của dịng khơng khí, độ già thu hái, cách bao gói,
thời hạn và phương pháp tồn trữ, cùng với cường độ hô hấp và sự sinh ra nước
[2]. Khi rau bị bốc hơi nước nhiều thì tế bào thực vật mất sự trương nước nên
rau tồn tại ở trạng thái héo rũ, bị giảm khối lượng, giảm khả năng kháng
khuẩn… và dẫn tới rau chóng bị hư hỏng.
Bảng 2.6: Hệ số thoát hơi nước của một số loại rau ăn lá
Loại sản phẩm
Rau cải xanh
Rau bắp cải
Rau diếp
Nguốn: [33]
Hệ số thoát hơi nước (mg/kg.s/MPA)
6150
223
7400
12
Nhìn vào bảng số liệu 2.6 ta thấy: rau diếp có hệ số thốt hơi nước cao
nhất. Tiếp theo là rau cải xanh và thấp nhất là rau bắp cải. Nguyên nhân là do
các loại rau khác nhau có cấu trúc thực vật khác nhau.
Sự mất nước của rau thay đổi trong quá trình bảo quản. Giai đoạn đầu là
giai đoạn ngay sau khi thu hái nên rau sẽ bị mất nước mạnh, đến giai đoạn giữa
thì lượng nước mất đi ở trong rau giảm dần và đến giai đoạn cuối là giai đoạn
già hóa, hư hỏng bắt đầu tăng lên. Độ ẩm giảm hay nhiệt độ tăng đều làm tăng
sự thốt hơi nước. Rau cải càng non thì sự mất nước càng nhiều hơn rau già do
những rau non có cường độ hơ hấp mạnh hơn.
Do đó trong thực tế để hạn chế sự mất nước của rau một cách triệt để, có
thể áp dụng đồng thời các biện pháp xử lý như: hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm,
giảm tốc độ chuyển động của khơng khí trong kho và điều chỉnh thành phần khí
bảo quản,...
2.3.1.2. Sự sinh nhiệt
Tất cả lượng nhiệt sinh ra trong quá trình tồn trữ rau cải ngọt là do q
trình hơ hấp của bản thân nông sản sau thu hoạch và hoạt động trao đổi chất của
vi sinh vật gây hại. Trong đó, 2/3 lượng nhiệt này được tỏa ra môi trường xung
quanh khuếch tán vào rau làm rau bị nóng lên gây hiện tượng vàng lá và thối
hỏng. Còn 1/3 lượng nhiệt sinh ra được dùng cho quá trình trao đổi chất bên
trong tế bào, quá trình bay hơi và một phần dự trữ ở dạng năng lượng hóa học.
Sự sinh nhiệt là một yếu tố bất lợi trong quá trình bảo quản, nó sẽ gây ra
những biến đổi khơng mong muốn về mặt chất lượng của rau. Vì vậy trong quá
trình bảo quản cần duy trì các thơng số nhiệt độ và độ ẩm tối ưu trong kho. Ngay
ở nhiệt độ 00C nhiệt độ khối rau vẫn có thể tăng lên (1 – 2 0C trong một ngày
đêm). Sự sinh nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng cao thì sự sinh nhiệt
càng lớn.
Nhiệt độ tăng lại kích thích rau hơ hấp mạnh, hoạt động sinh lý tăng lên,
độ ẩm tăng. Khi nhiệt độ và độ ẩm tăng lên đến mức thích hợp cho sự phát triển
13
của vi khuẩn và nấm mốc thì lượng nhiệt sinh ra lại tăng hơn nữa, một mặt là do
hô hấp của rau, một mặt là do hô hấp của vi sinh vật. Đó là điều kiện dẫn đến hư
hỏng nhanh chóng của rau [2]. Vì vậy, trong q trình bảo quản rau quả chúng
ta phải khống chế điều kiện bảo quản tối ưu để sự sinh nhiệt là ít nhất.
Theo Yaguang Luo (2001) cường độ hơ hấp của cải chít tăng khi nhiệt độ
tăng.
Bảng 2.7: Cường độ hô hấp của cải chít theo nhiệt độ
Nhiệt độ (oC)
0
Cường độ hơ hấp (mgCO2/kg.h)
5 đến 6
5
10 đến 12
10
19 đến 21
15
34 đến 44
20
48 đến 63
Từ bảng 2.7 ta nhận thấy: Ở 0oC cường độ hô hấp đạt 5 – 6 mgCO2/kg.h
nhưng khi nhiệt độ tăng lên 5 oC thì cường độ hơ hấp đã tăng gấp đôi cụ thể đạt
10 – 12 mgCO2/kg.h. Như vậy trong quá trình bảo quản, nhiệt độ tăng sẽ làm
tăng cường độ hô hấp của rau tăng lên rất nhanh.
2.3.1.3. Sự giảm khối lượng tự nhiên
Rau cải ngọt cũng như các loại rau khác trong quá trình bảo quản đều bị
giảm khối lượng tự nhiên.
Sự giảm khối lượng tự nhiên của rau quả tươi là do bay hơi nước (75 –
85%) và tiêu hao vật chất khô cho quá trình hơ hấp (15 – 25%). Trong bất kỳ
điều kiện tồn trữ nào rau quả cũng không tránh khỏi việc làm giảm khối lượng
tự nhiên. Tuy nhiên khi tạo điều kiện bảo quản tối ưu thì có thể giảm tới mức
thiểu hao hụt trọng lượng [2].
14
Khối lượng rau giảm đi trong quá trình tồn trữ phụ thuộc vào nhiều yếu tố
khác nhau như: giống, loại, vùng khí hậu, cách chăm sóc, mùa vụ, phương pháp
và điều kiện bảo quản, mức độ nguyên vẹn cũng như độ chín của chúng [2].
Theo Geeson (1997) rau cải bao bảo quản ở 0 oC giảm trọng lượng 6,1% ở
mẫu khơng bao gói, giảm 0,4% ở mẫu bao bì PVC và 1% ở mẫu bao bì PE. Tổn
thất trọng lượng của cải bao sau 63 ngày bảo quản ở 0 oC của mẫu khơng bao gói
là 11%, trong khi đó ở bao bì PVC chỉ là 0,9% [17]. Như vậy, vật liệu bao gói
khác nhau sẽ làm biến đổi khối lượng tự nhiên của rau là khác nhau.
2.3.2. Những biến đổi hóa sinh
2.3.2.1. Q trình hơ hấp
Sau khi thu hoạch, rau tiếp tục hơ hấp để duy trì sự sống, nhưng các chất
hữu cơ đã tiêu hao thì khơng được bù đắp lại được như khi chưa thu hoạch cho
nên nó sẽ tồn tại cho đến khi nguồn dự trữ cạn kiệt. Trong q trình bảo quản,
hoạt động hơ hấp thường làm biến đổi thành phần hóa sinh của rau, tiêu hao vật
chất dự trữ, làm giảm đáng kể chất lượng dinh dưỡng và cảm quan cũng như rút
ngắn tuổi thọ của rau. Rau cải ngọt (Brassica rapa var. perviridis) là loại rau hơ
hấp thường khơng có sự chín sau thu hoạch mà xảy ra sự già hóa.
Bản chất của hơ hấp là do q trình oxi hóa phức tạp, trải qua hàng loạt
các phản ứng sinh hóa kế tiếp nhau dưới sự xúc tác của các loại enzyme được
thực vật tích lũy trong q trình quang hợp. Tiếp đó là sự oxi hóa các acid hữu
cơ, các protein, các lipid và các hợp chất hữu cơ khác. Trong rau quả glucid
tham gia vào q trình hơ hấp bao gồm: glucose, fructose và đôi khi cả
cellulose. Hoạt động hô hấp diễn ra trong quá trình bảo quản rau diễn ra theo hai
hình thức đó là hơ hấp hảo khí và hơ hấp yếm khí. Hơ hấp hảo khí sinh ra một
lượng nhiệt rất lớn làm tăng cường hô hấp, giảm khối lượng chất khô trong
nguyên liệu gây tổn thất về mặt kinh tế, cịn hơ hấp yếm khí tạo ra các sản phẩm
trung gian như rượu, các acid hữu cơ, andehyt, xeton gây biến đổi màu mùi của
rau làm giảm chất lượng của rau trong thời gian tồn trữ.
15
2.3.2.2. Quá trình sản sinh ethylen
Ethylene (C2H4) là một phyto hormone, cịn gọi là hormone của sự chín và
sự già hóa. Nó được sản sinh và tăng cường trong quá trình già chín của thực
vật, khi rau quả bị tổn thương sinh lý và khi nhiệt độ tăng cao (trên 30 0C). Sự
sản sinh ethylene của rau quả tươi sau khi thu hoạch làm giảm tuổi thọ bảo quản
ngay cả khi ở nhiệt độ an toàn nhất [8]. Trong quá trình bảo quản sự hình thành
ethylene ở nồng độ 5ppm sẽ làm rau có màu vàng úa, làm mất hồn tồn giá trị
thương phẩm của rau. Cịn quả chỉ với một lượng nhỏ sẽ kích thích q trình
chín. Ngồi ra, nó cịn có tác dụng hỗ trợ sự xâm nhập của vi sinh vật, bệnh hại
và làm tăng nhiệt độ bảo quản. Quá trình sản sinh ethylene giảm khi chúng được
cất giữ trong điều kiện nhiệt độ thấp. Sự sản sinh ethylene là thấp nhất khi điều
kiện môi trường tồn trữ chúng đạt mức <8% O 2 và >2% CO2 (theo Poenice,
1992). Rau họ cải có tốc độ sản sinh ethylene rất thấp khoảng 0,1-0,2 μl/kg.h ở
20oC. Ngoài ra rau họ cải cũng ít nhạy cảm với sự có mặt của ethylene.
2.4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN RAU
2.4.1. Nhiệt độ bảo quản
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng quyết định tới thời gian bảo quản rau tươi
sau thu hoạch vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ hơ hấp. Nhiệt độ càng cao
thì tốc độ của các phản ứng hóa sinh trong rau xảy quả ra càng cao và nó được
thể hiện qua cường độ hô hấp. Tuy nhiên sự phụ thuộc tỷ lệ thuận đó chỉ đến
giới hạn nhất định, cụ thể nhiệt độ vượt q 25 0C thì cường độ hơ hấp chẳng
những khơng tăng mà cịn có chiều hướng giảm. Như vậy muốn cường độ hô
hấp giảm, tức muốn ức chế các hoạt động sống của rau thì cần bảo quản rau quả
trong mơi trường có nhiệt độ thích hợp [3].
Theo một số nghiên cứu ở Trung Quốc cho thấy: nếu bảo quản rau cải ở 1
– 50C và độ ẩm 90 – 95% thì cho tuổi thọ bảo quản là 20 ngày trong khi đó nếu
bảo quản ở nhiệt độ 100C thì chỉ bảo quản được 3 – 4 ngày [27]. Do đó, để bảo
quản rau được lâu cần phải hạ thấp nhiệt độ bảo quản, tuy nhiên nếu nhiệt độ
16
quá thấp sẽ gây tổn thương lạnh. Cải Nhật dễ bị tổn thương lạnh và ở -0,5 0C
(31.1oF) bị đóng băng dịch bào.
2.4.2. Độ ẩm tương đối của khơng khí
Độ ẩm tương đối của khơng khí trong mơi trường bảo quản quyết định tốc
độ bay hơi nước của rau quả. Độ ẩm của môi trường càng thấp, cường độ bay
hơi nước càng cao làm cho khối lượng tự nhiên của rau quả giảm đi đáng kể,
hơn thế nữa còn bị héo và giảm chất lượng. Độ ẩm tương đối của khơng khí cao
thì tốc độ bay hơi nước và cường độ hô hấp giảm, nhưng lại tạo điều kiện tốt
cho vi sinh vật hoạt động và phát triển. Vì thế trong quá trình bảo quản rau quả
tươi người ta cần phải chọn độ ẩm và nhiệt độ thích hợp. Thường bảo quản lạnh
có độ ẩm thích hợp nhất là 85-95% [3]. Theo nghiên cứu của Luo và Zheng
(2001) rau cải Nhật nên bảo quản ở nhiệt độ từ 0 – 5 oC, với độ ẩm khơng khí
>95% [29].
2.4.3. Thành phần khơng khí của mơi trường bảo quản
Trong điều kiện bình thường khơng khí có:21% O 2; 78%N2; 0.03%CO2;
cịn lại là các khí khác. Thành phần khơng khí của mơi trường quyết định trực
tiếp đến các phản ứng hóa sinh của rau ăn lá. Trong mơi trường nhiều khí O 2 thì
q trình hơ hấp hiếu khí xảy ra nhanh hơn và ngược lại. Hàm lượng CO 2 trong
môi trường bảo quản thường tăng do q trình hơ hấp giải phóng ra CO 2 . Thấy
rằng với hàm lượng khoảng 7% và nhiệt độ khảng 120C thì CO2 có khả năng hạn
chế cường độ hơ hấp hiếu khí, khi lượng CO 2 >10% sẽ bắt đầu diễn ra q trình
hơ hấp yếm khí. Hàm lượng CO2 >20% có thể ức chế hoạt động của một số nấm
mốc, khả năng này được tăng lên khi kết hợp với bảo quản ở nhiệt độ thấp [3].
Theo A. Keith Thompson (2003) việc bảo quản rau họ cải như Mizuna,
tatsoi trong khí quyển điều chỉnh với nồng độ 5% CO 2 và 2%O2 kết hợp với
nhiệt độ bảo quản thấp 10oC có tác dụng kéo dài thời gian tồn trữ của rau gấp
40% và 153% so với chỉ bảo quản ở nhiệt độ 10oC [23].
2.4.4. Sự làm thơng gió và thống khí trong mơi trường bảo quản
17
Sự thơng gió và thống gió có ảnh hưởng đến chất lượng của rau trong
q trình bảo quản. Thống khí là tạo điều kiện chuyển động của khơng khí
xung quanh khối rau tồn trữ. Vì vậy, thơng gió là việc làm cần thiết để thay đổi
nhiệt độ và độ ẩm và thành phần khí trong kho bảo quản [3].
2.4.5. Ánh sáng
Ánh sáng có tác dụng nhạy cảm đến độ hoạt động của hệ thống enzyme
tác động đẩy mạnh hô hấp và các quá trình trao đổi chất, vì vậy trong quá trình
bảo quản cần hạn chế tối đa sự tiếp xúc trực tiếp giữa nông sản bảo quản và ánh
sáng mặt trời. Sau thu hoạch ánh sáng cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ của rau cải
chít. Rau được lưu trữ tại 10oC dưới ánh sáng huỳnh quang thơng thường có thời
hạn sử dụng của 10 ngày, còn rau được lưu giữ trong bóng tối chỉ bảo quản được
8,2 ngày [30].
Theo các nhà khoa học Lester, Makus và Hodges cho biết: Siêu thị
thường đựng cải bó xơi tương trong các túi nilon ở nhiệt độ thấp và được chiếu
sáng 24 giờ với đèn huỳnh quang. Do vậy họ đã đặt các lá rau tươi dưới ánh
sáng hay trong bóng tối liên tục theo các điều kiện bảo quản thông trường trong
thời gian từ 3-9 ngày để tìm hiểu. Kết quả cho thấy, để cải bó xơi dưới ánh sáng
trong 3 ngày sẽ làm tăng hàm lượng vitamin C, K, El folate và vitamin B. Sau 9
ngày, mức độ folate sẽ tăng 84-100% còn mức độ vitamin K cũng tăng lên đến
100%. Lá rau cũng giàu carotenoids lutein và zeaxathin, các chất tạo màu” cho
rau. Nhưng những lá rau để trong bóng tối lại có xu hướng suy giảm và khơng
thay đổi giá trị dinh dưỡng [31].
2.5. PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN RAU ĂN LÁ
Rau ăn lá là một sản phẩm có hàm lượng nước cao, có cấu trúc non mềm
nên rất dễ bị hư hỏng dập nát khi thu hái và vận chuyển. Do đó để giữ được chất
lượng của rau sau thu hoạch cần phải tìm được một biện pháp bảo quản thích
hợp. Tuy nhiên, ở nước ta hiện nay việc bảo quản rau trong quá trình vận
chuyển và phân phối tới thị trường tiêu thụ hầu như không được chú ý tới, mà
18
sản phẩm rau chỉ được che đậy đơn giản nhằm tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh
sáng mặt trời và được phun thêm nước mát giúp rau được tươi hơn. Cách làm
này chỉ là biện pháp tạm thời và cho hiệu quả không cao, do rau vẫn phải tiếp
xúc và chịu tác động trực tiếp từ các yếu tố môi trường bên ngoài như nhiệt độ,
độ ẩm và ánh sáng của mơi trường… nên làm rau nhanh chóng bị giảm chất
lượng. Phương pháp bảo quản lạnh được sử dụng phổ biến trên thế giới hiện
nay, vì đây là phương pháp chắc chắn nhất, ít ảnh hưởng đến chất lượng sảm
phẩm nhất và thời gian bảo quản cũng dài nhất [6].
Ở các nước phát triển, phương pháp làm lạnh bằng đá đang ngày càng
được sử dụng rộng rãi để bảo quản rau trong quá trình phân phối, vận chuyển và
bảo quản. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, nhiệt độ trong một hộp đựng rau ăn
lá có thể tăng tới 35-40oC khi đóng gói vào buổi chiều và vận chuyển vào sáng
hơm sau. Theo Huang (2006), dùng đá lạnh có thể giảm nhiệt độ của rau xuống
đến 20 – 25oC và cũng có hiệu quả trong việc giảm hiện tượng héo và vàng lá.
Đối với các loại rau dễ bị tổn thương lạnh hoặc bị hư hỏng khi tiếp xúc trực tiếp
với nước đá, chẳng hạn như rau dền, người ta thường thêm một lớp báo đặt giữa
lớp rau và đá. Độ dày của các lớp xen kẽ này phụ thuộc vào loại rau, nhiệt độ
môi trường xung quanh, và khoảng cách hoặc thời gian đến nơi tiêu thụ. Tuy
nhiên trong quá trình vận chuyển và bán tại thị trường, băng sẽ bị tan, để duy trì
nhiệt độ thấp và ngăn chặn hiện tượng héo ở rau ăn lá thì nên phun nước nhiều
lần lên rau.
Theo Jiang và Pearce (2005), việc bảo quản những loại rau quả ưa lạnh
như cải chíp, bắp cải, súp lơ… thì nhiệt độ tốt nhất để bảo quản lạnh là từ 0 3oC. Những rau quả nhạy cảm đối với nhiệt độ thấp cần được giữ ở nhiệt độ cao
hơn, khoảng từ 10 - 15oC. Điều đó đảm bảo kéo dài thời gian bảo quản rau quả
tươi. Hiện nay đối với rau cải chít thì phương pháp làm lạnh bằng đá là một hình
thức làm mát ít tốn kém nhất để kéo dài thời hạn sử dụng. Tuy nhiên, phương
pháp này vẫn chưa được sử dụng rộng rãi bởi vì người trồng khó có thể thu mua
19
khối băng lớn và các loại bao bì nhựa cần thiết. Hơn nữa, tác dụng của băng đá
chỉ mang tính tạm thời vì nó tan chảy nhanh chóng và trở về gần với nhiệt độ
mơi trường bên ngồi.
2.5. NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ BẢO QUẢN RAU HỌ CẢI TRÊN THẾ
GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
2.5.1. Những nghiên cứu về bảo quản rau trên thế giới
Ngày nay, đi đôi với một nền nông nghiệp phát triển của một nước thì họ
khơng ngừng đưa ra và áp dụng thành cơng những cơng trình nghiên cứu về bảo
quản các sản phẩm nơng nghiệp đó, nhằm mục đích giảm tổn thất sau thu hoạch
ở mức thấp nhất.
Rau cải rất phát triển ở Trung Quốc, do vậy trên đất nước này đã cho ra
khơng ít các nghiên cứu về bảo quản rau cải. Người ta đã nghiên cứu ảnh hưởng
của nhiệt độ, độ ẩm trong môi trường bảo quản đến sự biến đổi chất lượng cũng
như thời gian tồn trữ của rau. Kết quả nghiên cứu cho thấy: nếu bảo quản rau ở 1
– 50C và độ ẩm 90 – 95% thì cho tuổi thọ bảo quản là 20 ngày trong khi đó nếu
bảo quản ở nhiệt độ 100C thì chỉ bảo quản được 3 – 4 ngày [23].
Trong nhóm rau họ cải có một loại rau ăn hoa là súp lơ. Nhiệt độ thấp là
điều kiện vơ cùng quan trọng để có được chất lượng bảo quản tốt đối với súp lơ
xanh. Theo kết quả nghiên cứu của trường đại học California, Davis, với độ ẩm
bảo quản 95%, thời gian bảo quản súp lơ xanh tương ứng ở các mức nhiệt độ
như sau:
Bảng 2.8 Thời gian bảo quản súp lơ xanh ở độ ẩm 95%
Nhiệt độ
0oC
5oC
10oC
Thời gian bảo
quản (ngày)
21 - 28
14
5
Shengmin Lu, đại học Triết Giang – Trung Quốc (năm 2005) đã tiến hành
nhiều nghiên cứu để làm giảm sự tổn hao các chất dinh dưỡng trong cải Chít
20