PHẦN 1: LỜI MỞ ĐẦU
Với giá trị dinh dưỡng cao, là món ăn hấp dẫn, đẹp mắt, có nhiều tác dụng
tốt cho sức khỏe người dùng, thanh long đang là một trong những loại quả được
ưu thích nhất hiện nay.
Không chỉ trong nước, nhu cầu sử dụng thanh long làm thực phẩm sử
dụng hay dùng làm nguyên liệu cho một số ngành sản xuất khác trên thế giới
ngày càng tăng. Tuy nhiên, không dễ để đưa thanh long vào các nước khác. Có
nhiều nguyên nhân, trong đó, chất lượng sản phẩm là yếu tố quyết định.
Việc đảm bảo chất lượng cho thanh long xuất khẩu là đều rất khó, cần
phải có sự hợp tác giữa nhiều bên. Để có thể xuất khẩu được ra nước ngoài,
trước tiên ta cần có nguyên liệu chất lượng (như hàm lượng tồn dư chất bảo vệ
thực vật, sâu bệnh,…) sau đó là quá trình bảo quản và chế biến sản phẩm.
Để duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản quả thanh long ta cần
có phương pháp bảo quản hợp lý. Điều này có ý nghĩa hết sức quan trọng trong
việc xuất khẩu hay chế biến thanh long. Thực trạng sản xuất thanh long hiện nay
ở nước ta cho thấy, vào vụ thu hoạch thanh long, người trồng phải bán thanh
long với giá thấp, do sản lượng thu hoạch quá lớn, khó có thể tiêu thụ hết trong
thời gian ngắn, có trường hợp người trồng phải bỏ thanh long làm thức ăn cho
gia súc, cũng có trường hợp nhà vườn không muốn thu hoạch do không tiêu thụ
sản phẩm được.
Do đó, nếu người trồng hay các cơ sở thu mua biết cách kéo dài thời gian
bảo quản, để giảm sản lượng tiêu thụ (hay sản xuất) trong cùng một thời điểm
thì có thể giải quyết một phần rất lớn vấn đề tiêu thụ. Mang lại lợi nhuận kinh tế
cao cho người dân và nhà sản xuất.
Nhận thấy tầm quan trọng của việc bảo quản thanh long nhằm để kéo dài
thời gian sử dụng, phục vụ cho mục đích sản xuất và xuất khẩu, tôi tiến hành đề
tài “Tìm hiểu một số phương pháp bảo quản quả thanh long”. Đây là một việc
làm có ý nghĩa về mặt khoa học và thực tiễn.
1
PHẦN 2: NỘI DUNG CHÍNH
2.1 Tổng quan về cây thanh long.
2.1.1 Đặc điểm, phân loại.
Cây thanh long có tên tiếng Anh là Pitahaya, hay còn gọi là Dragon fruit,
thuộc họ xương rồng, có nguồn gốc ở các vùng sa mạc thuộc Mehico và
Colombia.
Thanh long là cây có nguồn gốc nhiệt đới, chịu hạn tốt nên được trồng
nhiểu ở những vùng nóng. Một số loài có thể chịu được nhiệt độ lên đến 50 - 55
o
C, nhưng lại không chịu được khí hậu lạnh. Quá trình sinh trưởng phát triển của
cây cần cường độ ánh sáng mạnh. Hiện nay, loài cây này được trồng ở các nước
trong khu vực Đông Nam Á như Việt Nam, Malaysia, Thái Lan,
Philippines, Indonesia (đặc biệt là ở miền tây đảo Java), miền nam Trung
Quốc, Đài Loan và một số khu vực khác.
Quả thanh long có hình bầu dục, có nhiều tai lá xanh, đầu quả lõm sâu tạo
thành hốc mũi. Vỏ quả có màu xanh khi còn non và chuyển sang đỏ tím rồi đỏ
đậm khi chín.
Quả thanh long được phân loại qua sự khác biệt nhau của ruột và vỏ quả.
Có thể phân loại thành các kiểu sau:
Hylocereus undatus thuộc chi Hylocerus, ruột trắng với vỏ hồng hay đỏ.
Hylocerus polyhizus thuộc chi Hylocerus, ruột đỏ hay hồng với vỏ hồng hay đỏ.
Selenicerus megalanthus thuộc chi Selenicerus, ruột trắng với vỏ vàng.
Giống thanh long chủ yếu được trồng ở nước ta là loại thanh long
ruột trắng vỏ đỏ, nổi tiếng là thanh long vùng Bình Thuận và Chợ Gạo (Tiền
Giang). Năm 1994, Viện Nghiên cứu Cây Ăn Quả Miền Nam đã nhập từ
Hình 2.1:
Các
giống
long trồng
ở Việttrên,
Namviện còn du nhập 6
Colombia giống
thanh
long
ruộtthanh
đỏ. Ngoài
các giống
giống thanh long từ Đài Loan là A1, B1, VN, C1A15, C1A6, ruột đỏ và đã được
trồng khảo sát tại vườn tập đoàn Viện Nghiên cứu Cây Ăn Quả Miền Nam.[6]
Thanh long Bình Thuận có cành phát triển mạnh, to và dài, quả có dạng
hơi tròn, khối lượng 300 – 500 g/quả, vỏ mỏng, độ dày vỏ 2 – 2,5 cm, gai nở to,
2
vỏ có màu đẹp. Tỷ lệ thịt quả chiếm 68 – 72 % so với khối lượng toàn quả. Thịt
chắc giòn, vị ngọt thanh. Hạt nhỏ, khối lượng 1000 hạt là 1,1 – 1,2g. hàm lượng
chất khô 13 – 14%, pH dịch ép 4,8 – 5,0. So với thanh long Bình Thuận, thanh
long Chợ Gạo vỏ mỏng, quả nặng 300 – 450 g/quả và có mùi vị khác hơn một tí.
Về mặt cảm quan thì thanh long Bình Thuận đẹp hơn, dễ bảo quản hơn do có
lớp vỏ dày hơn. Về mặt thành phần hóa học thì thanh long Bình Thuận có hàm
lượng protein, vitamin và khoáng cao hơn tuy nhiên hàm lượng đường lại thấp
hơn thanh long Chợ Gạo.[6]
Thanh long ruột đỏ quả có màu đỏ hồng, gai cứng thẳng, ruột đỏ, hạt đen.
Độ ngọt và hàm lượng vitamin đều cao hơn 2 loại quả trước. Trung bình mỗi
quả thanh long ruột đỏ có trọng lượng 300 – 450 g/quả. Lớn nhất có thể đạt
800g/quả. Hiện nay, trên thị trường rất ưu chuộng thanh long ruột đỏ, vì vậy giá
thanh long ruột đỏ có khi cao gấp 5 – 7 lần giá thanh long ruột trắng.[6]
2.1.2 Mùa vụ và thành phần dinh dưỡng.
2.1.2.1 Mùa vụ trồng thanh long.
Hoa xuất hiện sớm nhất vào giữa tháng 3 và kéo dài tới khoảng tháng 10,
rộ nhất từ tháng 5 đến tháng 8. Trung bình có từ 4 – 6 đợt ra hoa mỗi năm. Hoa
nở tập trung từ 20 – 23 giờ và đồng loạt trong vườn. Từ nở đến tàn kéo dài 2 – 3
ngày. Thời gian thu hoạch tốt nhất sau khi hoa thụ phấn là 30 – 35 ngày. Khi đó,
quả đạt được phẩm chất về chất lượng và cảm quan tốt nhất, tạo thuận lợi cho
quá trình bảo quản sau này.
Nên thu hoạch vào sáng sớm hoặc chiều mát, tránh ánh sáng mặt trời
chiếu trực tiếp vào quả thanh long, giúp giảm mất nước, đảm bảo chất lượng quả
và dễ dàng bảo quản hơn.
Trong quá trình vận chuyển, tránh hiện tượng va đặp làm biến dạng quả,
không nên chất đống hoặc xếp giỏ để tránh hiện tượng nhiệt độ tăng ảnh hưởng
đến chất lượng quả thanh long.
3
2.1.2.2 Thành phần dinh dưỡng quả thanh long.
Thanh long vỏ đỏ ruột trắng, vỏ quả có màu đỏ hấp dẫn, thịt quả có nhiều.
Vitamin C và nguyên tố khoáng như sắt, phospho, kali… Có chứa
phytoalbumin mà giá trị cao là tính chất chống oxi hóa. Hàm lượng đường của
thanh long thì thấp hơn các loại quả nhiệt đới khác và như vậy lại rất phù hợp
với những người bị bệnh tiểu đường và huyết áp cao. Ngoài ra, quả thanh long
còn có hàm lượng sorbitol cao, năng lượng thấp hơn các loại quả khác vì vậy rất
tốt cho người lớn tuổi.
Phần thịt quả chiếm 70%, hạt 4%, vỏ chiếm 26% trọng lượng quả tươi.
Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng trong quả thanh long ruột trắng vỏ đỏ.
Thành phần
g/100g
Thành phần
mg/100g
thịt quả
thịt quả
Nước
85,3
Vitamin C
3
Protein
1,1
Niacin
2,8
Glucose
0,57
Vitamin A
0,0111
Fructose
3,2
Calcium
10,2
Sorbitol
32,7
Sắt
6,07
Carbohydrate
11,2
Magie
38,9
Chất xơ
1,34
Phospho
27,5
Tro
0,56
Kali
27,2
Năng lượng
67,7
Natri
2,9
(Nguồn: Sở khoa học công nghệ & môi trường tỉnh Bình Thuận)
2.1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ trong nước và ngoài nước.
Trong những năm qua, sản xuất thanh long đã có những bước phát triển
khá toàn diện, góp phần quan trọng phát triển kinh tế các địa phương, giải quyết
nhiều việc làm, nâng cao thu nhập và cải thiện đời sống cho người trồng thanh
long. Theo số liệu của Cục trồng trọt, Bộ NN&PTNT, hiện nay, diện tích thanh
long cả nước đạt hơn 28.700 ha, trong đó diện tích cho thu hoạch là 23.820 ha.
Sản lượng ước 520.000 tấn/năm. Bình Thuận là tỉnh sản xuất thanh long lớn
nhất với diện tích trên 21.000 ha, tổng sản lượng khoảng 400.000 tấn, chiếm hơn
71% diện tích thanh long toàn quốc. Bình Thuận cũng là địa phương đẩy mạnh
SX thanh long theo tiêu chuẩn VietGAP, GlobalGAP với diện tích năm 2013 đạt
trên 7.300 ha.[21]
Thanh long Việt Nam đã xuất khẩu tới 40 quốc gia và vùng lãnh thổ. Năm
2013, kim ngạch xuất khẩu (chính ngạch) quả tươi đạt 307 triệu USD thì thanh
long chiếm tới 61,4%. Ngoài một số thị trường truyền thống như Trung Quốc,
Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Hà Lan… thanh long đang từng bước xâm nhập
4
vào một số thị trường mới là Ấn Độ, New Zealand, Úc, Chi Lê tạo được sự đa
dạng hóa trong cơ cấu thị trường xuất khẩu thanh long của Việt Nam. Tuy nhiên
với việc tăng nhanh diện tích thanh long thì việc tìm kiếm thị trường xuất khẩu
là rất nan giải.[21]
Biểu đồ 2.1: Tỷ trọng kim ngạch xuất khẩu chính ngạch một số loại trái
cây Việt Nam năm 2011.
( Nguồn: TT thông tin Công nghiệp và Thương mại, Bộ Công thương, 2011).
Thanh long là mặt hàng xuất khẩu chiếm tỷ trọng rất lớn trong kim ngạch
xuất khẩu của nước ta.
Biểu đồ 2.2: Cơ cấu thị trường xuất khẩu thanh long Việt Nam năm 2011
( Nguồn: TT thông tin Công nghiệp và Thương mại, Bộ Công thương, 2011)
Qua cơ cấu thị trường cho thấy sự phụ thuộc lơn của thanh long Việt Nam
vào thị trường Trung Quốc. Khi thị trường này có sự thay đổi thì người sản xuất
– kinh doanh thanh long dễ gặp rủi ro và bất lợi lớn.
5
Hiện nay, người dân Trung Quốc đã bắt đầu trồng thanh long trên nước
họ, Trung Quốc từ một thị trường tiêu thụ số một trở thành đối thủ cạnh tranh
với thanh long Nước ta. Vì vậy, cần phải cải tiến chất lượng sản phẩm bằng cách
cải tiến công nghệ lai tạo giống, thực hành các quy trình sản xuất sạch đạt chuẩn
quốc tế, quá trình bảo quản phải khoa học, giảm thiểu tối đa hao hụt chất lượng
quả.
2.1.4 Một số sản phẩm chế biến từ thanh long.
Quả thanh long được ứng dụng khá rộng rãi trong sản xuất thực phẩm như
nước thanh long được làm từ puree quả thanh long, mứt thanh long (dragon fruit
jam) được sản xuất từ những quả thanh long có độ chín và độ ngọt cao nhất,
thanh long sấy, nước thanh long lên men, một loại nước làm từ quả thanh long
rất được người dùng ưu chuộng đó là nước ép thanh long cô đặc.
Hình 2.3: Sản phẩm mứt thanh long
Ngoài ra, quả thanh long còn được dùng để sản xuất kem, kẹo…, đặc biệt
là được dùng trong sản xuất yagurt, sau khi cho một phần thanh long đã được xử
lý vào ủ, kết quả cho thấy tốc độ lên men, hàm lượng acid lactic, tỷ lệ đông tụ
tăng. Hoạt tính oxi hóa của yogurt được tăng lên vì thanh long vốn có chứa các
hợp chất chống oxi hóa như phenolic, vitamin, flavonoid.
2.1.5 Các biến đổi của quả thanh long sau thu hoạch.
2.1.5.1 Biến đổi vật lý.
Rau quả tươi sau khi thu hái để trong môi trường bảo quản có thể xảy ra
một số biến đổi vật lý dẫn đến làm giảm chất lượng cũng như khối lượng của
quả thanh long như: giảm khối lượng tự nhiên, sự sinh nhiệt, các biến đổi về tính
chất cơ lý v.v…
a. Sự hao hụt khối lượng tự nhiên.
6
Sự hao hụt khối lượng tự nhiên trong quá trình bảo quản là không thể
tránh khỏi trong bất kỳ điều kiện nào do bay hơi nước và tiêu tốn các chất hữu
cơ trong khi quả hô hấp, tuy nhiên ta có thể giảm đến mức tối thiểu các tiêu hao
trong điều kiện bảo quản tối ưu.
Sự hao hụt khối lượng trong khi bảo quản phụ thuộc rất nhiều yếu tố:
giống cây, vùng khí hậu, điều kiện canh tác, phương pháp và điều kiện bảo
quản, thời gian bảo quản…
Sự bay hơi nước.
Sự bay hơi nước là hiện tượng mất nước tự do từ quả ra môi trường xung
quanh. Nguyên nhân của sự bay hơi nước là do nhiệt độ cộng với sự chệnh lệch
áp suất hơi riêng phần bên trong quả với áp suất hơi của không khí xung quanh.
Sự mất nước của quả dẫn đế hiện tượng khô héo, giảm trọng lượng quả, gây rối
loạn sinh lý, giảm khả năng kháng khuẩn… làm quả nhanh chóng bị hư hỏng.
Thanh long là loại quả có hàm lượng nước cao (85,3%) nên hiện tượng mất
nước càng dễ xảy ra nếu không có chế độ bảo quản phù hợp. Sự bay hơi nước
xảy ra nhanh sau thu hái, sau đó giảm dần, rồi lại tăng nhanh khi quả hỏng. Sự
bay hơi nước phụ thuộc vào cấu trúc của vỏ quả và bề mặt tiếp xúc với không
khí, sự chuyển động của không khí trong môi trường bảo quản. Thực tế, muốn
giảm sự mất nước của rau quả ta phải giảm nhiệt độ, tăng độ ẩm và giảm tốc độ
của không khí trong kho bảo quản. Theo Nerd và cộng sự (1999) [14], thanh
long bảo quản ở 20oC giữ được giá trị thương phẩm trong vòng 1tuần, 14 oC giữ
được 2 tuần, 6oC giữ được 3 tuần.
Sự thoát CO2.
Trong quá trình hô hấp, khí carbonic được sinh ra và chuyển ra ngoài môi
trường làm giảm hàm lượng chất khô trong khi bảo quản. Vì vậy, để giảm tổn
thất khối lượng do lượng carbonic sinh ra thì ta nên điều khiển quá trình hô hấp
của quả thật hợp lý.[6]
b. Sự tăng nhiệt độ.
Tất cả lượng nhiệt sinh ra trong quá trình bảo quản quả là do sự hô hấp.
Nhiệt độ càng tăng càng kích thích quá trình hô hấp của quả càng mạnh. Cần
điều chỉnh các thông số kỹ thuật trong kho (nhiệt độ và độ ẩm) nếu kho bảo
quản không thông thoáng, nhiệt và độ ẩm sau quá trình hô hấp bị tích tụ lại, đó
là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật, khi đó quả càng nhanh
hỏng. Hai phần ba lượng nhiệt sinh ra sẽ tỏa ra môi trường xung quanh, một
phần ba còn lại sẽ được dùng vào quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá
trình bay hơi và một phần ở dạng liên kết cao năng adenozin triphophat (ATP).
7
C6H12O6 + 6 O2
6CO2 + 6H2O + 674 Kcal. [8]
Do đó, trong quá trình bảo quản cần phải duy trì các thông số nhiệt độ, độ
ẩm tối ưu trong kho bảo quản.
c. Các biến đổi về tính chất cơ lý.
Các tính chất cớ lý của quả trong quá trình chín đều thay đổi, do các biến
đổi về sinh hóa. Quả càng chín thì càng mềm, do các phản ứng protopectin thành
pectin hòa tan làm giảm độ cứng. Tốc độ giảm độ cứng nhanh hay chậm phụ
thuộc vào tốc độ thủy phân.
Giá trị độ cứng còn liên quan đến thành phần hóa học của quả. Quá trình
giảm độ cứng của quả không chỉ chịu ảnh hưởng duy nhất thành phần pectin, mà
còn ảnh hưởng các thành phần khác như cellulose, hemicellulose, tinh bột.[6]
2.1.5.2 Biến đổi sinh lý – hóa sinh.
a. Sự hô hấp.
Sau khi thu hoạch quả không còn nhận chất dinh dưỡng trên cây mẹ nữa
mà phải tự tiêu hao các chất dinh dưỡng dự trữ được để thực hiện quá trình hô
hấp và kiến tạo năng lượng [6]. Thực chất quá trình hô hấp là quá trình oxy hóa
chậm các chất hữu cơ phức tạp dưới tác dụng của các enzyme có trong nội tại
quả thành các chất đơn giản hơn và giải phóng năng lượng. Mức độ hô hấp được
đánh giá qua hai thông số đặc trưng đó là hệ số hô hấp và cường độ hô hấp.
Cường độ hô hấp càng cao thì thời gian tàng trữ càng ngắn. Thanh long là loại
quả không có đỉnh hô hấp khi chín và cường độ hô hấp thấp (70 – 100 mg
CO2/kg/giờ) [14]. Với đặc điểm về cường độ hô hấp như vậy thì trong điều kiện
bảo quản thích hợp về nhiệt độ, độ ẩm, và phòng trừ nấm bệnh sau thu hoạch tốt
thanh long có thể bảo quản được 40 ngày.
Trong điều kiện thiếu oxy, thanh long vẫn hô hấp nhưng tạo thành sản
phẩm rượu và khí CO2 , năng lượng sinh ra ít hơn. Quá trình đó gọi là quá trình
hô hấp yếm khí hay quá trình lên men.
C6H12O6 2CO2 + 2C2H5OH + 28 Kcal. [8]
8
b. Sự sản sinh Ethylene.
Ethylene là một hormone thực vật, làm tăng hô hấp, thúc đẩy quá trình
chín của quả. Quả có đỉnh hô hấp sinh khí ethylene nhiều hơn quả không có đỉnh
hô hấp. Trong quá trình chín của quả khí ethylene sinh ra lại có tác dụng kích
thích làm tăng quá trình chín của quả dẫn đến làm nhanh hư hỏng rau quả. Vì
vậy để làm chậm quá trình chín của quả, kéo dài thời gian bảo quản người ta
tìm cách hạn chế ethylene sinh ra. Quả thanh long sản sinh ethylene rất thấp
0,025 – 0,091 µl/kg/h ở 20oC (theo Nerd và cộng sự, 1999) [14].
c. Sự biến đổi các sắc tố.
Các chất màu thay đổi rõ rệt trong quá trình chín. Chlorophyll giảm, đồng
thời các hợp chất carotenoid và flavonoid tăng. Đó là do khi chín chlorophyll bị
oxy hóa tạo thành hợp chất không màu, trong khi đó carotenoid hoặc flavonoid
lại được tổng hợp tạo nên màu sắc đặc trưng cho quả.[6]
Từ ngày thứ 24 – 25 sau khi nở hoa đối với Hylocereus undatus, ngày thứ
26 – 27 đối với Hylocereus Polyrhizus xuất hiện màu đỏ đầu tiên trên vỏ quả.
Sau đó khoảng 4 – 5 ngày nữa thì quả đỏ hoàn toàn. Trong thời gian bảo quản
thanh long cần giữ màu đỏ này, đảm bảo giá trị thương mại của quả. điều kiện
bảo quản không tốt (nhiệt độ cao) làm mất dần màu đỏ xuất hiện các đốm nâu
trên vỏ quả.[14]
d. Sự biến đổi thành phần dinh dưỡng.
Trong thời gian bảo quản, hầu hết các thành phần hóa học của quả đều bị
biến đổi do tham gia vào quá trình hô hấp và do hoạt động của enzyme có trong
nội tại quả.
Đường hòa tan.
Đường hòa tan là thành phần chủ yếu tham gia vào quá trình hô hấp nên
hàm lượng giảm đáng kể. Theo Nerd và cộng sự (1999) [14], hàm lượng đường
hòa tan thay đổi theo nhiệt độ và thời gian bảo quản: bảo quản ở nhiệt độ 6 oC
sau 1 tuần, 2 tuần và 3 tuần bảo quản hàm lượng đường hòa tan thay đổi không
nhiều 6,6 – 6,7%, nhưng ở nhiệt độ bảo quản 14 oC sau 1 tuần bảo quản hàm
lượng đường hòa tan giảm xuống còn 6,0%, sau 2 tuần bảo quản còn 5,4%. Do ở
nhiệt độ thấp, khả năng hoạt động của các enzyme thủy phân các hợp chất
glucid thành đường thấp, cộng với đó cường độ hô hấp cũng giảm nên hàm
lượng đường thay đổi không đáng kể.
9
Độ acid.
Trong quá trình bảo quản acid hữu cơ cũng bị giảm xuống, và thường tổn
thất nhiều hơn đường do chúng cũng tham gia vào quá trình hô hấp, tạo este.
Quả thanh long sau khi thu hoạch đúng độ chín độ acid đạt 93 mmol
H /kg quả, bảo quản sau 1tuần ở 6oC độ acid giảm xuống còn 62 mmol H+/kg,
14oC là 37 mmol H+/kg, 20oC là 16 mmol H+/kg. Như vậy, nhiệt độ bảo quản
càng cao độ acid thay đổi càng lớn.[14]
+
Mùi vị.
Mùi vị của quả trong quá trình bảo quản cũng có sự thay đổi do có sự
biến đổi về hàm lượng axit có trong quả. Theo Nerd và cộng sự (1999) [14], bảo
quản thanh long ở nhiệt độ cao không những làm giảm độ cứng, hàm lượng
nước, độ acid mà còn làm giảm cả hương vị của quả:
- Sau 1tuần bảo quản ngưỡng cảm nhận về mùi vị ở 6 oC là 5,2; ở 14oC
là 5,9; ở 20oC là 2,6.
- Sau 2 tuần bảo quản ngưỡng cảm nhận về mùi vị ở 6 oC là 5,9; ở
14oC là 2,8.
2.1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản.
Để bảo quản rau quả tốt cần có phương pháp bảo quản tối ưu, quá trình
bảo quản phải chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố, muốn kéo dài thời gian bảo
quản ta cần nắm rõ các ảnh hưởng này. Sau đây là một số yếu tố có ảnh hưởng
lớn đến thời gian bảo quản.
2.1.6.1 Nhiệt độ.
Nhiệt độ và tốc độ phản ứng hóa sinh bên trong thực phẩm có mối quan
hệ chặt chẽ với nhau. Khi nhiệt độ tăng (trong một phậm vi nào đó) thì tốc độ
phản ứng hóa sinh trong thực phẩm sẽ tăng, đồng thời hoạt tính của các enzyme,
hoạt động của vi sinh vật trong thực phẩm cũng tăng theo.
Theo các nghiên cứu của một số nhà khoa học đã chứng minh, thì khi tăng
10 C thì tốc độ phản ứng hóa sinh tăng 2 lần, sự hô hấp tăng 2,5 lần. Qua đó cho
thấy, nhiệt độ càng thấp thì càng hạn chế được sự tổn thất trong quá trình bảo
quản. Tuy nhiên, mỗi loại rau quả đều có nhiệt độ bảo quản thích hợp khác
nhau.
o
Đối với thanh long, khi bảo quản ở 20 – 24oC sẽ tươi được 8 – 10 ngày.
Bảo quản ở 12 – 14oC sẽ tươi được 15 – 20 ngày. Tuy nhiên, nếu bảo quản thanh
10
long ở nhiệt độ nhỏ hơn 5oC sẽ có hiện tượng tổn thương lạnh, trên vỏ thanh
long sẽ xuất hiện các đốm nâu, làm mất tính cảm quan.
2.1.6.2 Độ ẩm của môi trường bảo quản.
Sự chênh lệch áp suất hơi riêng phần giữa thực phẩm (rau, quả) với môi
trường bảo quản có ảnh hưởng quyết định đến cường độ mất nước của thực
phẩm. Hàm lượng ẩm trong rau, quả thường rất cao, khi độ ẩm tương đối của
không khí quá thấp thì quá trình khuếch tán nước trong thực phẩm (rau, quả) sẽ
diễn ra rất nhanh, làm cho thực phẩm bị héo, giảm khối lượng. Sự mất nươc
nhiều sẽ gây ra hiện tượng co nguyên sinh chất làm cho hoạt động của tế bào bị
rối loạn, giảm khả năng tự kháng bệnh lý và từ đó làm cho thực phẩm dễ bị hư
hỏng hơn. Tuy nhiên, nếu bảo quản ở độ ẩm tương đối thấp cũng có mặt lợi của
nó, khi đó, môi trường không còn thuận lợi cho vi sinh vật phát triển nữa, qua đó
hạn chế đáng sự xuất hiện của các loại bệnh.
Do đó, cần lựa chọn độ ẩm thích hợp đối với từng loại thực phẩm, tạo
điều kiện bảo quản tối ưu cho thực phẩm đó.
Thông thường, đối với các loại quả, thường bảo quản ở độ ẩm không khí
80 – 90oC do có khả năng chống bốc hơi khá tốt.
2.1.6.3 Sự thông gió và thoáng khí.
Sự thông gió và thoáng khí là yếu tố quan trọng trong quá trình bảo quản,
giúp duy trì các thông số kỹ thuật cơ bản của quá trình bảo quản thực phẩm.
Thông gió là thay đổi không khí trong phòng bằng khí từ bên ngoài vào.
Làm thoáng khí được hiểu là tạo sự chuyển động của không khí trong phòng
xung quanh lớp thực phẩm bảo quản.
Quá trình hô hấp của rau, quả trong quá trình bảo quản làm thay đổi các
thành phần không khí, nhiệt độ, độ ẩm. Ngoài ra, sự thay đổi này còn do sự biến
động của nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời gây ra.
2.1.6.4 Thành phần khí quyển.
Các loại khí trong môi trường bảo quản đều có tác động riêng đến thời
hạn bảo quản rau, quả tươi. Ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trao đổi chất của
rau, quả khi bảo quản.
Khí Oxi như là một chất chủ yếu tham gia quá trình hô hấp hiếu khí. Hàm
lượng O2 càng cao thì cường độ hô hấp càng tăng và ngược lại. Vì vây, để duy
trì sự sống tối thiểu cho rau quả thì cần có lượng O 2 tối thiểu để rau quả hô hấp,
kéo dài thời gian bảo quản.
11
Khí Cacbonic ảnh hưởng lớn đến thời gian bảo quản, hàm lượng CO 2
càng cao thì thời gian bảo quản có thể càng được kéo dài. Khí CO 2 được tăng lên
do quá trình hô hấp của rau, quả và một phần do vi sinh vật. Khí CO 2 có thể ức
chế quá trình hô hấp, hạn chế quá trình trao đổi chất, làm chậm quá trình phát
triển của vi sinh vật.
Khi tăng hàm lượng CO2 lên 3 – 5% và giảm hàm lượng O 2 tương ứng (16
– 18%) thì thời gian bảo quản có thể kéo dài gấp 3 – 4 lần so với bảo quản ở
không khí thường.
2.1.6.5 Độ chín sau khi thu hoạch.
Độ chín của quả ảnh hưởng nhiều đến chất lượng và khả năng bảo quản
của quả, nếu thu hoạch quả quá sớm, quả chưa hoàn thiện về mặt dinh dưỡng,
khả năng tự bảo vệ sau thu hoạch sẽ kém đi. Còn nếu thu hoạch muộn, quả quá
chín thì khi đó, các thành phần trong quả đã biến đổi, tạo môi trường thuận lợi
cho vi sinh vật phát triển, đồng thời khả năng kháng khuẩn cũng dần bị mất đi,
do đó thời gian bảo quản bị rút ngắn.
Thu hoạch thanh long sau 30 – 35 ngày đậu quả sẽ cho chất lượng quả tốt
nhất. Lúc này, quả đã hoàn thiện về mặt dinh dưỡng lẫn cảm quan, quá trình bảo
quản sẽ được thuận lợi hơn.
2.1.6.6 Hệ vi sinh vật gây bệnh trên quả thanh long sau thu hoạch.
Với đặc thù về khí hậu, quá trình thu hoạch còn nhiều hạn chế, chưa khoa
học làm cho rau, quả sau thu hoạch dễ bị vị sinh vật xâm nhập, đặc biệt là các
loại nấm mốc.
Trên thanh long sau thu hoạch xuất hiện các loại nấm bệnh: Alternaria
sp., Aspergillus niger, Aspergillus sp., Cladosporium herbarum, Diplodia sp.,
Colletotrichum gloseporioides, Fusarium laterium, Fusarium moniliforme,
Fusarium oxysporium, Fusarium solani, Gloeosporium sp., Glomerella sp.,
Mucor mucedo, Penicilium sp., Phoma sp., phomopsis sp., Phyllosticta sp.,
Rhizopus sp., Vollutela sp.[11]
12
2.2 Một số phương pháp bảo quản thanh long.
2.2.1 Bảo quản bằng xử lý nước nóng.
Xử lý trái cây bằng nước nóng được ứng dụng đầu tiên ở Florida năm
1992 để trừ ruồi Địa Trung Hải trên quả cam. Từ đó được phát triển rộng ra trên
đu đủ ở Hawaii, ớt xanh ở Nhật, xoài ở Úc, Mexico, Philippine và Thái Lan.
Năm 1994, hai nhà máy xử lý hơi nóng được lắp đặt ở Bắc Anh để xử lý xoài
xuất đi Nhật, trong năm đầu xử lý được 300 tấn xoài Kensington.
Nguyên lý của phương pháp xử lý nước nóng:
Thanh long được xử lý nhiệt nóng dựa vào nguyên lý phi tiềm sinh. Mục
đích của phương pháp là tiêu diệt các nấm mốc, các loại ruồi đục quả, rệp,...
Ngoài ra, xử lý nhiệt còn làm ức chế hoạt động của một số hệ enzyme trong quả,
làm chậm các quá trình biến đổi sinh hóa vì vậy thời gian bảo quản được kéo
dài.
Phương pháp tiến hành:
Người ta có thể cung cấp nhiệt trong quá trình xử lý bằng cách: sử dụng
không khí khô nóng, ngâm trong nước nóng, hơi nước nóng. Khi sử dụng không
khí khô nóng (độ ẩm khoảng 50%) có khả năng tiêu diệt các mầm bệnh, sâu hại
tốt, tuy nhiên lại dễ gây bỏng vỏ quả. Ngâm quả trong nước nóng cũng có khả
năng tiêu diệt các loại rùi đục quả, nấm bệnh tốt, nhưng do phải ngâm thời gian
dài trong nước nên sẽ giảm chất lượng của quả, giảm thời gian bảo quản. Xử lý
nhiệt bằng hơi nước nóng chủ yếu hiệu quả trong việc diệt côn trùng nhưng khó
để diệt trừ được nấm mốc. Vì vậy, tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà chọn
phương pháp xử lý cho phù hợp.
Quy trình xử lý quả thanh long bằng hơi nước nóng:
Quả thanh long làm sạch phân loại xử lý bằng hơi nước nóng
làm nguội bao gói bảo quản.
Sau khi vận chuyển về nhà máy, quả thanh long được làm sạch, loại bỏ
tạp chất và các quả hư hỏng, sau đó được phân loại theo khối lượng, kích thước.
Tùy thuộc vào yêu cầu của yêu cầu chất lượng của quả thanh long sau khi xử lý,
mà áp dụng các thông số kỹ thuật cho quá trình xử lý khác nhau như: thời gian
nâng nhiệt, thời gian xử lý, nhiệt độ xử lý. Quả thanh long xử lý nhiệt xong được
làm nguội và bao gói rồi bảo quản, thường bảo quản ở 5 oC để kéo dài thời gian
bảo quản.
Ưu nhược điểm của phương pháp xử lý nước nóng:
13
Ưu điểm của phương pháp là tiêu diệt được các loài ruồi đục quả, nấm
men, nấm mốc, ức chế hoạt động của các enzyme trên quả… Tuy nhiên, nhược
điểm của phương pháp này là dễ nhiễm vi sinh vật sau khi xử lý nếu quá trình
làm nguội và bao gói không tiệt trùng, tiêu hao nhiều năng lượng, các thông số
kỹ thuật để xử lý thay đổi theo từng giống thanh long.
Một số nước nhập khẩu thanh long Việt Nam bắt buộc phải xử lý nhiệt
nóng trước khi vào nước họ. Do đó, việc chọn phương pháp và các thông số kỹ
thuật trong quá trình xử lý nước nóng là yếu tố quan trọng.
Một số nghiên cứu về xử lý nước nóng đối với quả thanh long trong nước và thế
giới:
Theo T.T.Hoa và công sự (2006) [17], xử lý tâm quả ở 46,5 oC trong 20
phút có thể kéo dài thời gian bảo quản quả thanh long, tránh sâu bệnh, rùi đục
quả.
M.S.Lun và cộng sự (2011) [12], đã tiến hành khảo sát xử lý nhiệt nóng
cho thanh long ruột đỏ của Malaysia ở 35oC, 45oC và 60oC trong vòng 15, 30, 60
phút. Kết quả cho thấy, thanh long được xử lý ở 35 oC trong vòng 60 phút là tối
ưu nhất.
Cũng trên đối tượng thanh long ruột đỏ, Yong Ai Ching (2009) [18], đã
chứng minh rằng, khi bảo quản thanh long ở 10 oC, độ ẩm tương đối của không
khí là 90% thì sau 16 ngày bảo quản, thanh long bắt đầu xuất hiện những biến
đổi xấu về mặt cảm quan lẫn giá trị dinh dưỡng, nhưng cùng điều kiện bảo quản
như trên, thanh long đã được xử lý nhiệt 55 oC trong 15 phút trước khi bảo quản
thì hiện tượng hư hỏng sẽ xuất hiện muộn hơn, do đó kéo dài được thời gian bảo
quản.
2.2.2 Bảo quản lạnh.
Bảo quản ở nhiệt độ thấp là phương pháp bảo quản phổ biến nhất hiện
nay.
Bảo quản lạnh là bảo quản thực phẩm trong môi trường nhiệt độ từ 20 –
24 C đến nhiệt độ gần điểm đóng băng của dịch bào trong nguyên liệu.
o
Nguyên lý của phương pháp bảo quản lạnh:
Phương pháp bảo quản này dựa vào nguyên lý tiềm sinh nghĩa là làm
chậm hay ức chế hoạt động sống của nguyên liệu và vi sinh vật. Qua đó, làm
chậm quá trình hư hỏng của nguyên liệu, kéo dài thời gian bảo quản.
Phương pháp tiến hành:
14
Hạ thấp và duy trì nhiệt độ môi trường bảo quản sao cho phù hợp để duy
trì hoạt động sinh lý tối thiểu của quả thanh long.
Nhiệt độ môi trường càng thấp thì hiệu quả của việc bảo quản càng cao.
Tuy nhiên, khi bảo quản lạnh, cần chú ý đến hiện tượng tổn thương lạnh ở thực
phẩm nói chung và rau quả nói riêng. Hiện tượng này xảy ra sẽ làm giảm thời
gian bảo quản, ảnh hướng xấu đến cảm quan thực phẩm sau này.
Quy trình bảo quản lạnh quả thanh long:
Quả thanh long làm sạch phân loại bao gói bảo quản lạnh.
Quả thanh long sau khi được làm sạch và phân loại sẽ được bao màng
chitosan hoặc lớp sáp mỏng (có thể không bao màng cho quả thanh long) rồi xếp
vào các bao bì cactong hoặc đóng túi rồi đưa vào kho bảo quản, nhiệt độ bảo
quản không thấp hơn 5oC, độ ẩm không khí 90 – 95%. Trong quá trình bảo quản
cần kiểm soát các thông số nhiệt độ và độ ẩm được ổn định.
Ưu nhược điểm của phương pháp bảo quản lạnh:
Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ thực hiện, nếu thực hiện tốt
có thể kéo dài thời gian bảo quản lên đến 40 ngày. Nhược điểm lớn nhất của
phương pháp này là tốn năng lượng, không tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật
trên quả nên có thể ảnh hưởng đến chất lượng của quả trong quá trình bảo quản.
Một số nghiên cứu về bảo quảnh lạnh đối với quả thanh long:
Theo nhiều đề tài nghiên cứu về nhiệt độ bảo quản thanh long trên thế
giới, thì bảo quản ở 5oC là nhiệt độ bảo quản tối ưu nhất, nếu bảo quản dưới 5 oC
sẽ dễ xảy ra hiện tượng tổn thương lạnh ở mức độ nghiêm trọng.[16]
Nghiên cứu của Le V.To và cộng sự (2000) [11], đã khảo sát bảo quản
thanh long ở -2, 0, 4 và 6oC trong 17 ngày, kết quả cho thấy bảo quản thanh long
ở 6oC cho phẩm chất về cảm quản và chất lượng tốt nhất đều này cũng phù hợp
với quan điểm bảo quản điểm bảo quản thanh long ở 5oC là tối ưu nhất.
Ở nước ta, người ta vẫn khuyến cáo bảo quản thanh long ở 5 oC, tuy nhiên,
ở nhiệt độ này, khả năng làm giảm hay ức chế hoạt động sống của quả thanh
long và vi sinh vật trên nó còn hạn chế, cần bảo quản thanh long ở nhiệt độ thấp
hơn. Để bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn 5 oC (có thể là 1oC) nhiều nghiên cứu trên
thế giới đã tiến hành hạ bậc nhiệt độ, hạ nhiệt độ theo từng bậc để tránh hiện
tượng sốc nhiệt dẫn đến tổn thương lạnh, và đã có ứng dụng thành công trong
thực tế. Đây là bước nghiên cứu rất triển vọng trong việc kéo dài thời gian bảo
quản thực phẩm. [7]
15
2.2.3 Bảo quản bằng màng chitosan.
Cấu trúc và khả năng tạo màng của chitosan.
Chitosan là polysaccharide β-1-4-glucosamin, thu được bởi quá trình
deacetyl hóa chitin.
Chitosan có khả năng tạo màng sử dụng trong bảo quản thực phẩm nhằm
hạn chế các tác nhân gây bệnh và quá trình hô hấp trong các sản phẩm thực
phẩm.
- Khi dùng màng chitosan, dễ dàng điều chỉnh độ ẩm, độ thoáng không
khí cho thực phẩm. Nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế,
nước sẽ bị ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển.
- Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với
một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói.
- Màng chitosan làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả. Rau quả sau
khi thu hoạch sẽ dần dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị. Rau quả bị
thâm là do quá trình oxy hóa các hợp chấp polyphenol. Nhờ bao gói bằng màng
chitosan mà hạn chế được sự tiếp xúc của O 2 với các polyphenol. Táo có phủ
màng chitosan có thể giữ tươi trong 6 tháng, nó cũng làm chậm quá trình chín
chuối hơn 30 ngày, chuối có màu vàng nhạt khác hẳn với màu thâm như bảo
quản thông thường.
Tính kháng khuẩn của chitosan.
Gần đây những nghiên cứu về tính kháng khuẩn của chitosan đã chỉ ra
rằng chitosan có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn.
Trong một nghiên cứu khá rộng về tính kháng khuẩn của chitosan từ tôm
chống lại E.coli, người ta đã tìm ra rằng nhiệt độ cao và pH acid của thức ăn làm
tăng ảnh hưởng của chitosan đến vi khuẩn. Nó cũng chỉ ra cơ chế ức chế vi
khuẩn của chitosan là do liên kết giữa chuỗi polymer của chitosan với các ion
16
kim loại trên bề mặt vi khuẩn làm thay đổi tính thấm của màng tế bào.
Khi bổ sung chitosan vào môi trường, tế bào vi khuẩn sẽ chuyển từ tích điện âm
sang tích điện dương. Quan sát trên kính hiển vi huỳnh quang cho thấy rằng,
chitosan không trực tiếp hoạt động ức chế vi khuẩn E.coli mà là do sự kết lại của
các tế bào và sự tích điện dương ở màng vi khuẩn. Chitosan N-carboxybutyl,
một polycation tự nhiên, có thể tương tác và hình thành polyelectrolyte với
polymer acid tính có trên bề mặt vi khuẩn, do đó làm dính kết một lượng vi
khuẩn với nhau.
Các nghiên cứu trên vật thí nghiệm cho thấy chitonsan có khả năng ức chế
và tiêu diệt hơn 290 loài vi sinh vật gây bệnh. Khả năng kháng khuẩn của
chitonsan chịu ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố: nồng độ chitosan, nhiệt độ, pH,
loại chitosan, thành phần hóa học của vật chủ, mức độ deacetyl hóa,…
Ứng dụng chitosan trong bảo quản thanh long.
Nguyên lý của việc bảo quản bằng chitosan đó là dựa vào khả năng kháng
khuẩn, đồng thời khi tạo màng, chitosan được xem như chất bán thấm, hạn chế
sự hô hấp, quá trình sinh ethylene. Qua đó, kéo dài thời gian bảo quản.
Theo nghiên cứu ở luận văn tiến sĩ của Zahid, Noosheen (2014) [19], khi
bảo quản thanh long với nồng độ chitonsan 1% kích thước phân tử 600 nm thì
kéo dài thời gian bảo quản lên 28 ngày.
2.2.4 Bảo quản bằng vi sinh vật đối kháng.
Trong tự nhiên, nhiều loài vi sinh vật có khả năng ức chế sinh trưởng và
phát triển của các loài vi sinh vật khác và chúng thường được gọi là vi sinh vật
đối kháng. Hiện tượng đối kháng được quan sát ở nhiều nhóm vi sinh vật khác
nhau bao gồm nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn...
Nguyên lý của phương pháp bảo quản bằng vi sinh vật đối kháng:
Phương pháp này dựa vào nguyên lý tiềm sinh: dùng các hệ vi sinh không
gây hại cho rau quả để tiêu diệt, ức chế hoạt động sống của các vi sinh vật có hại
trên quả thanh long. Trong quần thể vi sinh vật, mỗi loài đều phải đấu tranh sinh
tồn suốt cả quá trình tiến hóa dưới các hình thức khác nhau và rất linh hoạt. Vi
sinh vật có thể thay thế các tác nhân cạnh tranh của chúng nhờ nhân lên với số
lượng lớn bằng cạnh tranh nguồn dinh dưỡng trong môi trường và không gian
sống, hoặc có thể hình thành các chất đặc hiệu hay không đặc hiệu trong quá
trình chuyển hoá vật chất, nhằm ức chế sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật
khác. Các chất không đặc hiệu có thể là các acid hữu cơ, rượu, enzyme, kháng
sinh hoặc các hợp chất khác. [15]
17
Sử dụng vi sinh vật đối kháng để bảo quản là một trong những phương
pháp sinh học có hiệu quả cao, an toàn cho con người và thân thiện với môi
trường, nên hiện nay nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu và ứng dụng
phương pháp này để bảo quản.
Một số nghiên cứu trên thế giới.
Trên thế giới, hiện nay đã có rất nhiều nghiên cứu đã được ứng dụng vào
thực tiễn như sử dụng vi khuẩn đối kháng Bacillus subtilis sản sinh chất kháng
sinh inturin hiệu quả trong kiểm soát nấm mốc gây hỏng quả có múi.[5]
Cryptococcus saitona sản sinh hoạt động của enzyme chitinase hình thành
hàng rào cấu trúc trên thành tế bào quả táo để chống lại tác động của Penicilin
expansum.[15]
Cryptococcus laurentii được sử dụng để để kiểm soát nấm mốc xám trên
táo (Roberts, 1990), nấm mốc xám và mốc xanh trên lê (Zhang và cộng sự,
2005).[10]
Ứng dụng vi sinh vật đối kháng trên thanh long.
Trên quả thanh long có thể tồn tại rất nhiều vi sinh vật có hại, đặc biệt là
các loại nấm mốc gây hư hỏng và gây độc cho con người, điển hình ở đây là
Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Fusarium laterium…
Theo những nghiên cứu của các nhà khoa học Mỹ (Wilson và cộng sự,
1993, [9]) đã cho thấy nấm men Candida oleophila có tác dụng ức chế một số
loài nấm mốc gây thối hỏng trên quả như Aspergillus niger, A. flavus.
Penicillium digitatum, P.expansum… Nấm Candida oleophila là loài nấm men
thường được tìm thấy nhiều trên các loại quả cam, lê, táo, đào, cà chua… có khả
năng ức chế các loài nấm mốc gây thối hỏng các loại quả tươi bằng cơ chế
cạnh tranh về nơi cư trú và dinh dưỡng.
Vì vậy, ta cũng có thể ứng dụng nghiên cứu này vào trong bảo quản thanh
long.
2.2.5 Bảo quản bằng hóa chất.
Thuốc bảo vệ thực vật (TBVTV) hay nông dược là những chất độc có
nguồn gốc từ tự nhiên hay hóa chất tổng hợp được dùng để bảo vệ cây trồng và
nông sản, chống lại sự phá hoại của những sinh vật gây hại đến tài nguyên thực
vật. Những sinh vật gây hại chính gồm sâu hại, bệnh hại, cỏ dại, chuột và các tác
nhân khác.
Điểm lợi của TBVTV là tiêu diệt dịch hại nhanh chóng, có khả năng chặn
đứng được sự tàn quá của sâu bệnh hại, góp phần nâng cao phẩm chất và năng
18
suất cho sản phẩm. Tuy nhiên, nó lại dễ gây hại cho sức khỏe con người do dư
lượng thuốc tồn tại trong sản phẩm, gây ô nhiễm môi trường, gây hiện tượng
kháng thuốc đối với địch hại.
Một số hóa chất được dùng trong bảo quản quả thanh long.
Việc sử dụng các chất hóa học trong bảo quản thanh long nhằm mục đích
tăng thời gian bảo qua, chủ yếu các chất hóa học được đưa vào để giải quyết hai
vấn đề: đó là diệt trừ sâu bênh, vi sinh vật có hại và ức chế, làm chậm quá trình
sinh ethylene.
a. Theophanate metyl (Topsin – M).
- Công thức cấu tạo:
- Tên hóa chất:
Theophanate metyl
- Tên hóa học:
dimethyl 4,4'-(o-phenylene)bis(3-thioallophanate)
- Công thức phân tử: C12H14N4O4S2
- Khối lượng phân tử: 342,4
- Nhiệt độ nóng chảy: 172oC
19
- Độ hòa tan (g/kg, ở 23oC) trong:
Nước:
Không tan
Metanol
29,2
Axeton
58,1
Etyl axetat
11,9
Cloroform
26,2
Axetonitril
24,4
Cyclohexanon
43
Topsin – M được sản xuất ở Nhật, ngày nay đã được sử dụng rộng rãi trên
thế giới, trong đó có Việt Nam. Chất này có khả năng diệt nấm rất mạnh ngay cả
ở nồng độ thấp, tác dụng nhanh, kéo dài, diệt được nhiều loại nấm.
b. Methyl bromide.
Methyl bromide (CH3Br) là thuốc bảo vệ thực vật được đăng ký sử dụng
tại Việt Nam trong công tác kiểm dịch thực vật và hoạt động xông hơi khử trùng
phục vụ xuất khẩu (Quarantine and Pre-Shipment – QPS), với các tên thương
phẩm là Bromine – Gas 98%, Bromine – Gas 100%; Dowfome 98 %. Methyl
bromide sử dụng với liều thấp nhất gây độc cho con người là 35ppm với các
triệu chứng ban đầu là mệt mỏi, nhức đầu, hoa mắt, chóng mặt, ói, ở liều lượng
cao có thể gây sốc dẫn đến chết người.
Ưu điểm của việc sử dụng Methyl bromide là có thể tiêu diệt hầu hết các
loại nấm bệnh, sâu hại, tuyến trùng, vi khuẩn và cỏ dại tồn tại trong đất ở độ sâu
từ 40 – 50 cm, bảo vệ được những cây trồng có giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên
biện pháp này cũng tồn tại nhiều nhược điểm như:
- Tính độc cao
- Có thể thấm tới nước bề mặt và nước ngầm trong đất
- Giá thành cao
- Gây ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh vật có ích trong đất.
Ngoài ra, methyl bromide còn là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng thủng
tầng ozon. Ngày nay, các nước trên thế giới đã ngừng sản xuất chất này và sử
dụng giảm dần. Chính phủ Nước ta đã phê chuẩn việc giảm dần không sử dụng
và hoàn toàn không sử dụng Methyl bromide tại Việt Nam ngoài mục đích kiểm
dịch và khử trùng phục vụ xuất khẩu trước ngày 01/01/2015.
20
c. Các chất oxy hoá mạnh.
Các chất oxy hóa mạnh như ozon (O3), thuốc tím (KMnO4), tia cực tím
(UV) được dùng với mục đích là tiêu diệt vi sinh vật trên quả, ức chế một phần
enzyme và oxy hóa ethylene trước khi chúng gây ra những tác động xấu cho
quả.
Theo nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng KMnO4 để hấp thụ
ethylene trong bảo quản thanh long thì thời gian bảo quản sẽ tăng lên 3 lần so
với khi không sử dụng KMnO4.
Khi dùng ozon rửa thanh long, sau đó hong khô, đóng gói, bảo quản ở
nhiệt độ thường, thanh long giữ tươi được 25 ngày. Nếu bảo quản ở nhiệt độ 5 oC
có thể giữ tươi được 60 – 75 ngày. Cơ chế chính của quá trình này đó là, [O] tạo
thành khi O3 phân hủy có tác dụng tiêu diệt và ưc chế vi sinh vật, đồng thời khí
ethylene cũng bị phá hủy bới [O].
Tương tự, khi ta dùng tia cực tím, khi cho dòng không khí chưa oxi và
ethylene qua thiết bị phát tia bức xạ UV, tia bức xạ UV sẽ tạo thành O 3, nhờ đó
oxy hóa ethylene thành CO2, H2O, O2.
d. Chất kích thích sinh trưởng.
Nếu cân bằng các chất kích thích sinh trưởng và ức chế sinh trưởng hay
cụ thể là cân bằng GA (Gibberellen), thì tác động của ethylene lên quá trình chín
của quả sẽ giảm. Các chất kích thích sinh trưởng GA có ứng dụng rộng rãi để
kháng lại tác động của ethylene.
Ngày nay, người ta đã tìm ra và sản xuất được hơn 110 loại GA khác
nhau. GA3 có hoạt tính cao nhất và hay sử dụng nhất.
Dùng chế phẩm acid gibberellic (GA3) với liều sử dụng khoảng 150ppm,
xịt đều quanh trái, có tác dụng làm tai thanh long xanh hơn và cứng hơn. Xử lý
trước khi thu hoạch từ 1 – 3 ngày. Với cách này thanh long có thể bảo quản tươi
được 10 – 20 ngày ở nhiệt độ thường.
2.2.6 Bảo quản bằng cách thay đổi thành phần khí quyển.
Trong quá trình bảo quản, cường độ hô hấp của thực phẩm sẽ thay đổi
theo từng giai đoạn, nếu ta kiểm soát tốt các thành phần không khí của môi
trường ở mỗi giai đoạn đó rồi điều chỉnh để tạo môi trường không khí thích hợp
thì có thể kéo dài được thời gian bảo quản.
21
Phương pháp kiểm soát khí quyển (Controlled atmosphere – CA).
CA là một phương pháp đã có từ lâu, trong phương pháp này, thực phẩm
được lưu trữ trong kho bảo quản có thành phần không khí ổn định và khác hẳn
so với môi trường không khí bên ngoài.
Rau quả tươi vẫn hô hấp trong quá trình bảo quản, làm cho thành phần
không khí bảo quản thay đổi. Vì vây, bảo quản bằng phương pháp CA người ta
cần điều chỉnh thành phần không khí liên tục.
Ông Brown [6] một nhà khoa học người Anh là người đầu tiên ứng dụng
phương pháp CA để bảo quản thực phẩm. Năm 1922, ông đã tìm nhận thấy rằng
môi trường chứa 10% CO2 sẽ làm chậm quá trình nảy mầm của một số loại quả,
đồng thời ức chế sự phát triển của hệ nấm mốc trên rau quả. Từ đó, Brown kiến
nghị sử dụng khí CO2 kết hợp với nhiệt độ thấp để bảo quản rau quả tươi.
Vào năm 1930, Killefer [6] đã tiến hành nghiên cứu bảo quản thịt heo và
thịt cừu. Ông dùng không khí chứa 100% CO 2 để bảo quản thịt, kết quả cho
thấy, thời gian bảo quản thịt ở 4 – 7oC tăng gấp đôi so với mẫu đối bảo quản
cùng nhiệt độ ở không khí thường.
Nguyên lý của phương pháp bảo quản bằng CA:
Bảo quản bằng CA dựa vào nguyên lý bảo tồn sự sống và nguyên lý tiềm
sinh: tức là điều chỉnh thành phần khí quyển để hạn chế cường độ sống của quả
thanh long, đồng thời tạo môi trường không thuận lợi cho hoạt động sống của vi
sinh vật trên quả.
Từ những năm 1960, việc bảo quản thực phẩm tươi bằng phương pháp
kiểm soát không khí bắt đầu được ứng dụng ở quy mô công nghiệp, đặc biệt là
trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm.[6]
Ưu nhược điểm của phương pháp CA:
Việc ứng dụng CA trong bảo quản thanh long giúp tăng thời gian bảo
quản, tỉ lệ hao hụt khối lượng và dinh dưỡng thấp. Tuy vậy, khả năng ứng dụng
phương pháp này vào trong sản xuất thực tế còn rất hạn chế. Bởi lẻ, để thực hiện
phương pháp này, chúng ta cần có công nghệ và kỹ thuật cao, để điều chỉnh
được thành phần không khí đúng theo các thông số kỹ thuật trong suốt quá trình
bảo quản không hề dễ.
Phương pháp khí quyển điều chỉnh (Modified atmosphere packaging– MAP).
MAP là phương pháp bao gói với không khí thay đổi. Trong phương pháp
này, thực phẩm được chứa đựng trong bao bì với thành phần không khí khác hẳn
so với môi trường không khí thông thường.
22
Tại Châu Âu, từ những năm 1965 đã có những nghiên cứu đầu tiên về
việc bảo quản bánh mì và một số loại bánh khác bằng phương pháp bao gói và
thay đổi thành phần không khí. Giai đoạn 1970 – 1980, có nhiều công trình
nghiên cứu và đã ứng dụng phương pháp này trên nhiều lĩnh vực như thịt, cá,
bánh, ngũ cốc đặc biệt là rau quả.
Cũng giống như CA thì mục đích của MAP là ức chế sự trao đổi chất và
sự sinh trưởng của hệ vi sinh vật trên rau quả, làm chậm quá trình chín sau thu
hoạch và quá trình lão hóa của rau quả.
Điểm khác biệt lớn nhất của phương pháp MAP với phương pháp CA là
CA luôn điều chỉnh để giữ thành phần không khí luôn ổn định trong quá trình
bảo quản, còn MAP chỉ điều chỉnh 1 lần trong quá trình bao gói, sau đó không
điều chỉnh gì thêm trong suốt quá trình bảo quản.
Ưu điểm của phương pháp MAP là đơn giản hơn nhiều phương pháp CA
và cho kết quả khá tốt.
Áp dụng đối với thanh long, người ta thường giảm hàm lượng O 2 xuống
và tăng hàm lượng CO2 trong thành phần không khí, kết hợp với sử dụng bao bì
có tính bán thấm cao như PE hoặc chitosan để bảo quản.
Khi kết hợp phương pháp này với bảo quản lạnh, thời gian bảo quản sẽ
được tăng lên đáng kể.
2.2.7 Phương pháp chiếu xạ.
Chiếu xạ là một kỹ thuật vật lý. Người ta cho dòng electron hoặc tia bức
xạ điện từ tác động lên mẫu vật chất để đạt được một số mục đích nhất định. Với
sự phát triển vượt bậc của ngành vật lý hạt nhân. Hiện nay, kỹ thuật chiếu xạ
được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau phục vụ cho đời sống
con người.
Năm 1930, O. Wurst [6] người Đức đã đăng ký bằng phát minh sáng chế
(tại Pháp) về việc sử dụng kỹ thuật chiếu xạ trong công nghệ thực phẩm để tiệt
trùng sản phẩm.
Nguyên lý của phương pháp chiếu xạ:
Phương pháp này ứng dụng nguyên lý phi tiềm sinh: sử dụng các tia
gamma được phát ra từ cobal 60 hoặc cessium 137, do chùm tia điện từ được tạo
ra nhờ một máy gia tốc điện từ hoặc các tia X được tạo ra từ sự biến đổi của
chùm tia điện từ.[8]
Các bức xạ đó được thực phẩm hấp thu, một phần năng lượng được hấp thu
đó tạo ra một số biến đổi có lợi trong quá trình bảo quản. Nhờ đó mà tiêu diệt
23
hoặc ức chế vi sinh vật và côn trùng có hại trên rau trái tươi và làm chậm các
biến đổi sinh lý sau thu hoạch.
Phương pháp tiến hành:
Hiện nay có hai dạng thiết bị được sử dụng để chiếu xạ thực phẩm: máy
gia tốc và máy phát tia gamma.
a. Máy gia tốc phát ra dòng electron.
Máy gồm các bộ phận chính: bộ phận tạo dòng electron, bộ phận gia tốc,
bộ phận định hướng dòng, bộ phận tách dòng.
Ưu điểm chính của thiết bị là tạo ra được những dòng electron có mức
năng lượng khác nhau, không gây ô nhiễm môi trường.
Tuy nhiên, nhược điểm của máy là kích thước thiết bị lớn, tiêu tốn nhiều
năng lượng, hệ số có ích thấp chỉ từ 0,1 – 10%, thời gian xử lý kéo dài từ 10 –
30 phút.
b. Máy phát tia gamma.
Hiện nay, có nhiều nguồn khác nhau để tạo thành tia gamma. Ở quy mô
công nghiệp, người ta thường sử dụng .
Tia gamma sinh ra từ nguồn được thể hiện theo sơ đồ sau:
+ e- + γ
Theo lý thuyết, trong quá trình phân rã sẽ sinh ra electron và tia gamma.
Có 2 tia gamma được sinh ra với mức năng lần lượt là 1,333MeV và 1,172MeV.
Do các electron có khả năng đâm xuyên kém nên máy phát tia gamma có bộ
phận chuyên tách những electron được sinh ra trong quá trình phân rã. Còn các
tia gamma sẽ được sử dụng với mục địch chiếu xạ. chu kỳ bán hủy của là 5,27
năm.
24
Sơ đồ quy trình chiếu xạ thực phẩm
Ưu điểm của máy phát tia gamma là chi phí năng lượng thấp hơn so với
máy gia tốc, khả năng đâm xuyên tốt hơn. Nhược điểm lớn nhất của phương
pháp này là gây ô nhiễm môi trường.
Ưu nhược điểm của phương pháp chiếu xạ:
Thanh long sau khi chiếu xạ không có biến đổi nhiều về mặt cảm quan lẫn
dinh dưỡng, gần như an toàn tuyệt đối, giúp kéo dài thời gian bảo quản. Phương
pháp này vẫn còn nhiều tranh cãi về việc gây ung thư hoặc biến đổi gen… ngoài
ra, nếu quy trình xử lý không tốt thì sản phẩm sau khi chiết xạ rất dễ bị nhiễm vi
sinh vật gây hại trở lại.
Một số nghiên cứu ứng dụng chiếu xạ trong bảo quản thanh long.
Tổ chức Lương nông Quốc tế (FAO), Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và
Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) đều khuyến khích các nước sử
dụng chiếu xạ (bức xạ ion hóa) như một biện pháp đảm bảo vô trùng các dụng
cụ, vật phẩm y tế; đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và để bảo quản lương
thực thực phẩm, xu hướng này ngày càng phổ biến trên thế giới.
Thanh long Việt Nam muốn xuất khẩu sang thị trường Mỹ bắt buộc phải
được xứ lý qua chiếu xạ.
Theo APHIS (Cục Kiểm dịch Sức khỏe Động Thực vật Hoa Kỳ) thì liều
lượng tối thiểu để xử lý thanh long là 400Gy.
Kết quả nghiên cứu của Marisa M. Wall (2008) [19] chỉ ra rằng, khi xử lý
chiếu xạ thanh long ở 800Gy bảo quản ở 10 oC trong 12 ngày cho chất lượng tốt
25