BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÁC BIỆN PHÁP TỔNG
HỢP XỬ LÝ, MÀNG BAO TỰ NHIÊN, YẾU TỐ
CẬN THU HOẠCH NHẰM KÉO DÀI THỜI GIAN
BẢO QUẢN MỘT SỐ RAU CỦ TRÊN ĐỊA BÀN TP.
HỒ CHÍ MINH
Mã số:
Chủ nhiệm đề tài:
TP. HỒ CHÍ MINH, Năm 20
1
MỞ ĐẦU
Việt Nam là quốc gia có rất nhiều lợi thế về sản xuất nông nghiệp. Để nâng
cao giá trị cho nông sản Việt Nam, tăng lợi nhuận cho người sản xuất nơng nghiệp,
ngồi việc cải tạo, thay đổi giống cây trồng, áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến vào
chăm bón, thúc đẩy cây phát triển, nâng cao chất lượng rau củ quả, người làm nông
nghiệp cần đặc biệt quan tâm kỹ thuật xử lý bảo quản sản phẩm sau q trình thu
hái. Nơng sản được xử lý bảo quản tốt sẽ hạn chế được rất nhiều các tổn thất không
mong muốn và kéo dài được thời gian bảo quản, từ đó có thể cung cấp cho người
tiêu dùng những sản phẩm chất lượng cao hơn, an toàn hơn, đồng thời, sẽ tạo được
nhiều thuận lợi, tăng khả năng xuất khẩu sang các nước khác trên thế giới.
Hiện nay, bên cạnh phương pháp bảo quản lạnh (cold storage) truyền thống,
các phương pháp bảo quản trong điều kiện có kiểm sốt thành phần khí (CAControlled Atmosphere hay MA-Modified Atmosphere), bảo quản bằng chất cản
chín (ripenning exhibitor), bảo quản bằng dùng sáp bao (waxing), màng bao
(coating)... thường gặp nhiều khó khăn như: chi phí cao nhưng hiệu quả mang lại
khá thấp, sản phẩm có sự tồn dư của các chất cấm do sử dụng các loại hóa chất
khơng thích hợp trong quá trình xử lý bảo quản, làm suy giảm giá trị nông sản và
ảnh hưởng nghiêm trọng thương hiệu ngành nơng nghiệp nước nhà.
Topsin-M, có tác dụng hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, chế phẩm màng
bao chitosan có khả năng phân hủy sinh học hạn chế sự hơ hấp của quả, hay hạt
KMnO4 - hấp thụ khí ethylene, là chất có tác dụng cản sự chín của trái, đều là những
chất đã được tổ chức nông lương thế giới (FAO) và các tổ chức đo lường kiểm định
chất lượng Việt Nam cho phép sử dụng trong bảo quản nơng sản. Ngồi ra, trong
q trình xử lý bảo quản, phương pháp xử lý kết hợp nhiều chế phẩm bảo quản với
nhau sẽ hạn chế khả năng hư hỏng, hạn chế những thất thốt khơng mong muốn khi
bảo quản, đặc biệt, kéo dài được thời gian bảo quản lâu hơn các phương pháp đơn lẽ
mà không làm giảm chất lượng nơng sản bảo quản. Đây chính là giải pháp an toàn,
2
giúp tăng hiệu quả bảo quản nơng sản, qua đó, góp phần tăng giá trị thương mại,
tăng tính cạnh tranh cho các loại nông sản, đặc biệt các loại nông sản xuất khẩu của
Việt Nam.
Chuối Laba, xoài Cát Chu, bơ sáp là 3 loại quả đặc sản của Lâm Đồng, của
Cao Lãnh Đồng Tháp và của Đắk Lắk được sử dụng nhiều trên địa bàn Tp. Hồ Chí
Minh. Ba loại quả trên hiện đang là những loại nông sản xuất khẩu chủ lực tại các
vùng miền, có tiềm năng phát triển, mở rộng thị trường rất cao. Tuy nhiên, chuối
Laba, xồi Cát Chu, bơ sáp đều thuộc nhóm quả hơ hấp đột biến, khó bảo quản, dễ
hư hỏng, nhiều trở ngại trong thời gian tập kết, vận chuyển hay giao thương. Đề tài
“Nghiên cứu sử dụng các biện pháp tổng hợp (xử lí, màng bao tự nhiên, yếu tố cận
thu hoạch) nhằm kéo dài thời gian bảo quản một số rau quả” được thực hiện nhằm
mục đích xác định phương pháp bảo quản phù hợp ứng dụng ngay tại các nhà vườn
hay tại các cơ sở thu mua xuất khẩu chuối, xồi, bơ, qua đó, giúp nâng cao được
hiệu quả bảo quản, tránh được nhiều hư hỏng thất thoát cho nơng sản sau thu hái
nhưng vẫn khơng địi hỏi các nhà vườn, các cơ sở thu mua xuất khẩu phải đầu tư
trang thiết bị, kỹ thuật phức tạp, không tốn qua nhiều thời gian, công lao động, đặc
biệt, không làm tăng chi phí sản xuất. Kết quả thu được sau quá trình khảo sát sự
ảnh hưởng của từng yếu tố độc lập được so sánh với kết quả thu được khi khảo sát
phối hợp nhiều yếu tố sẽ giúp đề tài xác định được phương pháp thích hợp nhất hạn
chế những tổn thất sau thu hoạch cho quả chuối Laba, quả xoài Cát Chu và quả bơ
sáp khi xử lý bảo quản trong điều kiện tự nhiên tại TP. Hồ Chí Minh.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. HIỆN TRẠNG BẢO QUẢN QUẢ NHIỆT ĐỚI
1.1.1. Thực trạng
Việt Nam là nước có 80% dân số chun sản xuất nơng nghiệp, ln có sản
phẩm nơng lâm thu hoạch quanh năm. Khơng ít mặt hàng nơng sản của Việt Nam
chiếm vị trí hàng đầu thế giới về sản lượng, kim ngạch như gạo, cà phê, hồ tiêu, cao
su, hạt điều… và cũng như khơng ít mặt hàng thiết yếu như rau, củ, quả, thực phẩm
tươi sống có thể cung ứng với khối lượng lớn, chất lượng cao. Nhưng để nơng sản
ln tươi ngon thì ngay cả các nhà phân phối lẫn nhà nông hiện nay phần lớn tự thu
hoạch và thường bảo quản bằng những chế phẩm hố học, khơng mang lại hiệu quả,
ít nhiều đã ảnh hưởng đến chất lượng nơng sản, thậm chí ảnh hưởng đến chính sức
khoẻ của người tiêu dùng.
Hiện nay, đầu tư phát triển nông nghiệp hiện chủ yếu chỉ tập trung ở khâu
làm đất, canh tác cây trồng, còn đầu tư cho khâu chế biến, bảo quản nông sản, hệ
thống kho dự trữ vẫn chưa được quan tâm đúng mức, hiện vẫn đang trong tình trạng
thiếu trầm trọng. Tỉ lệ tổn thất sau thu hoạch của Việt Nam hiện đang ở mức cao
nhất trong khối các quốc gia sản xuất nông nghiệp của châu Á, do đó thu nhập của
nơng dân giảm 15-30% do sản phẩm không được sơ chế, bảo quản, tiêu thụ kịp thời.
Theo Cục Chế biến, thương mại nông - lâm - thủy sản và nghề muối - Bộ Nông
nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, tỉ lệ tổn thất sau thu hoạch đối với lúa gạo của
Việt Nam dao động trong khoảng 9-12% (thậm chí 20-30%, tùy từng khu vực và
mùa vụ). Trong khi đó, các nước tiên tiến như Nhật Bản tỷ lệ này chỉ khoảng 3,95,6%. Nếu lấy mức độ tổn thất trung bình của lúa là 10% và sản lượng lúa năm
2001 là gần 32 triệu tấn thì số thiệt hại là 3,2 triệu tấn lúa (vào khoảng 1,92 triệu tấn
gạo) và tương đương với 460 triệu USD. Để có được 3,2 triệu tấn lúa này, phải có
thêm một diện tích trồng lúa là 640.000 ha. Với tỷ lệ tổn thất này, trung bình, người
nông dân mất khoảng 3.000 tỷ đồng mỗi năm - số tiền lớn hơn tổng thu ngân sách
trên địa bàn nhiều tỉnh của cả nước. Đối với rau quả, tổn thất khoảng 15-20%.
Trong khi đó, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch ở các nước Châu Á như ấn Độộ̀ chỉ là 33,5%, Bangladesh 7%, Pakistan 2-10%, Indonesia 6-17%, Nepan 4-22%... Ngồi ra,
theo thống kê của Viện Kinh tế nơng nghiệp, hầu hết công nghệ của các doanh
nghiệp chế biến nông - lâm sản hiện nay của Việt Nam đã lạc hậu; 73% số nhà
xưởng tạm bợ, chắp vá; chỉ 1- 5% sản phẩm làm ra đạt chất lượng quốc tế.
Trên địa bàn miền Nam nói chung và thành phố Hồ Chí Minh hiện có rất
nhiều doanh nghiệp kinh doanh, phân phối các mặt hàng nông sản, tuy nhiên, hầu
như các doanh nghiệp xuất khẩu nông sản mới quan tâm đến cơng nghệ bảo quản an
tồn như: sử dụng các phương pháp bảo quản lạnh, chiếu xạ, các phương pháp sinh
học, hố học có kiểm sốt,... Các cơ sở nhỏ hoặc các tiểu thương thường không sử
dụng các biện pháp bảo quản hay chỉ sử dụng những biện pháp hiệu quả tức thời và
không quan tâm đến vấn đề an toàn thực phẩm, như: sử dụng lưu huỳnh để bảo
quản gừng tươi nhằm giúp gừng có thể bảo quản lâu hơn và có màu sáng đẹp hơn;
dùng DDT hay Mipcin bảo quản hành tím chống cơn trùng; sử dụng “Gengreen” để
kéo dài thời gian bảo quản chuối, giúp chuối luôn có màu xanh đẹp mắt,… Ngun
nhân chính thường do các cơ sở nhỏ và các tiểu thương khơng có kiến thức về bảo
quản cũng như an toàn thực phẩm hay do lợi ích trước mắt mà quên đi trách nhiệm
xã hội, hoặc khơng có điều kiện để đầu tư một dây chuyền, một hệ thống bảo quản
đúng tiêu chuẩn và một phần không nhỏ là do sự quản lý không chặt của các cơ
quan chức năng dẫn đến rất nhiều vụ ngộ độc thực phẩm liên quan đến vấn đề nơng
sản bẩn. Bên cạnh đó, các phương pháp sử dụng chế phẩm sinh học bảo quản cũng
đã được áp dụng tại một số cơ sở, tuy hiệu quả bảo quản mang lại cao, chất lượng
nông sản sau bảo quản rất tốt và an toàn với sức khoẻ người tiêu dùng nhưng giá
thành đầu tư cao, do đó các sản phẩm rất khó cạnh tranh với các sản phẩm được bảo
quản với các loại hố chất giá rẻ trơi nổi trên thị trường. Vì vậy, phương pháp này
gần như khơng xuất hiện trong chuỗi cung ứng rau quả tại Thành phố Hồ Chí Minh.
Thay vào đó, phần lớn rau quả hiện được phân phối và xuất khẩu ở dạng sản phẩm
thô (giá trị chiếm tỷ trọng rất nhỏ trong chuỗi giá trị hàng xuất khẩu tinh chế trên thị
trường thế giới), đạt tỉ lệ cao hơn 80%, trong khi đó tỷ lệ này ở các nước ASEAN
chỉ chiếm dưới 50%, sản phẩm qua chế biến chỉ chiếm 15%. Điều này không những
làm giảm hiệu quả kinh tế của nông sản tiêu thụ trong nước và xuất khẩu mà cịn
làm giảm các lợi ích xã hội khác như thu nhập và việc làm cho nông dân. Thông
thường, các sản phẩm rau quả chủ yếu được sơ chế và bảo quản đơn giản, được thu
hái rất sớm (rau được thu hoạch vào lúc chiều (từ 4-5 giờ), trong khi đó, nếu đúng
qui trình thì rau được thu hoạch vào lúc sáng sớm vì khi đó rau trông tươi mát, chưa
mất nước và cân nặng nhất trong ngày), sau đó, người nơng dân hay cơ sở thu mua
sẽ cắt tỉa, làm sạch, đóng gói và vận chuyển đến nơi tiêu thụ hay nơi tập kết xuất
khẩu. Gần như chỉ những nông sản tại các doanh nghiệp xuất khẩu hay các siêu thị
mới được đầu tư các trang thiết bị bảo quản, như thiết bị rửa nước ozon, thiết bị bảo
quản lạnh, xe chuyên chở vận chuyển lạnh, thiết bị hút chân không…và cũng chỉ
tồn trữ 2-5 ngày nếu không được tiêu thụ hết. Rau quả tồn đọng sẽ bị loại bỏ, gây
nên tỉ lệ hao hụt rất cao.
Nhìn chung, tình hình bảo quản rau quả tại thành phố Hồ Chí Minh cịn rất
nhiều hạn chế, tổn thất sau thu hoạch vẫn ở mức cao khoảng 25% đối với các loại
rau quả, hơn 30% đối với rau xanh và từ 15-60% đối với các loại lương thực khác.
Nhưng vào năm 2006, bộ Khoa học và công nghệ đã hợp tác với tập đoàn ABI Nhật Bản, nhận chuyển giao công nghệ CAS (Cells Alive System) bảo quản nơng
sản, mang lại nhiều tín hiệu khả quan cho cơng tác xử lý sau thu hoạch và cho người
nông dân, các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp. Công nghệ hoạt
động theo nguyên lý kết hợp giữa đông lạnh nhanh ở nhiệt độ -45oC với từ trường
và có thể bảo quản nông sản được từ một đến hai năm, thậm chí là mười năm tuỳ
theo từng loại sản phẩm. Nông sản thực phẩm sau khi bảo quản vẫn đạt được chất
lượng tươi ngon đến 99,7% so với khi mới thu hoạch. Điều này đã mở ra một cánh
cửa mới cho công nghệ bảo quản nông sản sau thu hoạch tại thành phố Hồ Chí
Minh cũng như cả nước.
1.1.2 Các phương pháp xử lý bảo quản
1.1.2.1 Bảo quản ở điều kiện thường
Điều kiện thường được hiểu là điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tự nhiên, hoàn
toàn phụ thuộc vào sự biến động của khí hậu và thời tiết. Bảo quản rau quả ở điều
kiện thường hoàn toàn dựa vào nguyên lý bảo tồn sự sống (Bioza). Thời hạn bảo
quản phụ thuộc vào đặc tính sinh học của từng loại rau quả. Nguyên liệu rau quả
bảo quản có kỳ ngủ tĩnh càng dài và độ bền càng cao thì thời hạn bảo quản càng lâu.
Phần lớn nguyên liệu rau quả chỉ bảo quản được ở điều kiện thường trong vài ngày.
Một trong những yếu tố quan trọng giữ chất lượng rau quả được bảo quản ở
điều kiện thường là thơng gió. Thơng gió giúp tạo ra mơi trường xung quanh
ngun liệu thơng thống như mơi trường bên ngồi, tức là có nhiệt độ, độ ẩm,
thành phần khí quyển trong khối nguyên liệu không khác với môi trường tự nhiên.
Ngoài ra, quả cũng được che chắn khỏi tác động trực tiếp của ánh sáng để hạn chế
sự tăng cường độ hô hấp.
1.1.2.2 Bảo quản lạnh
Rau quả sau khi xử lý sẽ được bảo quản lạnh trong kho lạnh ở nhiệt độ 12 14oC. Trong thời gian bảo quản cần theo dõi nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật như
nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí CO 2… khơng để dao động q mức cho phép (nhiệt
độ khơng khí ngồi ± 0,5oC, độ ẩm khơng khí ngồi ± 2 - 3%, CO 2 < 1%). Phải đảm
bảo thơng gió để giữ nồng độ CO 2 không tăng và thải bớt hàm lượng khí ethylene
sinh ra từ q trình bảo quản khỏi mơi trường bảo quản, hạn chế q trình chín, giúp
kéo dài thời hạn bảo quản.
1.1.2.3 Bảo quản bằng hóa chất
Hiện nay, trong thực tế bảo quản và chế biến thực phẩm nói chung, bảo quản
rau quả tươi nói riêng, việc sử dụng một số loại hoá chất bảo quản ở những liều
lượng khác nhau nhằm kéo dài thời hạn bảo quản diễn ra khá phổ biến. Đối với rau
quả tươi, một số loại hố chất có khả năng ức chế sinh trưởng, tức là làm chậm quá
trình phát triển sinh lý, cụ thể là quá trình nảy mầm của rau quả, các loại khác lại có
khả năng thẩm thấu sâu vào màng tế bào của vi sinh vật, tác dụng với protein của
chất nguyên sinh, làm tê liệt hoạt động sống của tế bào, và do đó vi sinh vật ngừng
hoạt động, kéo dài thời hạn bảo quản rau quả tươi. Thực tế cho thấy, khi sử dụng
hoá chất phù hợp, rau quả có thể bảo quản được dài ngày ngay cả ở nhiệt độ bình
thường. Tuy nhiên nếu kết hợp xử lý hoá chất với bảo quản lạnh thì hiệu quả tăng
lên rất nhiều.
Khi sử dụng hố chất làm chất bảo quản có thể sẽ làm biến đổi chất lượng
của rau quả, tạo mùi vị không tốt, có thể gây hại cho sức khoẻ con người. Những tác
hại đó có thể xảy ra tức khắc hoặc lâu dài, có thể gây ngộ độc ngay sau khi cơ thể
nhận được một lượng hoá chất vượt quá mức chịu đựng hay tích luỹ dần các chất,
về sau có khả năng trở thành nguyên nhân gây ra một số bệnh nguy hiểm. Vì vậy,
sử dụng hố chất làm chất bảo quản rau quả cần có sự cân nhắc và thận trọng về cả
loại chất, liều lượng thậm chí thời gian bảo quản.
Hoá chất được sử dụng để bảo quản thực phẩm nói chung, rau quả tươi nói
riêng cần đáp ứng những yêu cầu sau đây: diệt được vi sinh vật ở liều lượng thấp
dưới mức nguy hiểm cho con người; không tác dụng tới các thành phần trong thực
phẩm để dẫn tới biến đổi màu sắc, mùi vị làm giảm chất lượng sản phẩm; không tác
dụng với vật liệu làm bao bì hoặc dụng cụ thiết bị cơng nghệ; dễ tách khỏi sản phẩm
khi cần sử dụng. Trong thực tế khơng có loại hố chất nào lại có thể thoả mãn tất cả
những yêu cầu trên, cho nên khi sử dụng cần tìm hiểu đầy đủ tính chất hố học, lý
học, mức độc hại, tác dụng của từng loại hoá chất để lựa chọn cho từng đối tượng
cụ thể, nhằm đảm bảo đồng thời chất lượng bảo quản và an tồn thực phẩm.
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại hóa chất có thể sử dụng để bảo quản
rau
quả.
Trong
đó,
Aminoethoxyvinylglycine
(AVG),
hợp
chất
methylcyclopropene (1-MCP), Topsin – M, Mertect 90, Benlat, NF44, NF35,
1-
Thiabendazole (TBZ), Carbendazim (CBZ), KMnO4, các chất oxy hoá mạnh… là
được dùng phổ biến nhất.
Aminoethoxyvinylglycine (AVG)
Trong q trình chín của quả sau thu hoạch, cường độ sản sinh ethylene gia
tăng nhanh chóng. Đây là một yếu tố ảnh hưởng bất lợi đến quá trình bảo quản và
tiêu thụ sản phẩm. Ethylene được xem là hormone của sự chín đóng vai trò quan
trọng trong những hoạt động sinh lý khác của thực vật như quá trình nở của hoa, sự
rụng lá hoặc các bộ phận thực vật khác, sự biến màu của sắc tố chlorophyll. Trong
thực vật luôn tồn tại hai hệ thống sản sinh ethylene. Hệ thống thứ nhất hoạt động
trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường của thực vật. Hệ thống
thứ hai mặc dù được khởi động bởi hệ thống thứ nhất nhưng chỉ hoạt động trong
q trình chín của quả và q trình già hóa của các bộ phận thực vật. Hệ thống thứ
nhất có cơ chế tự ức chế, nghĩa là ethylene ngoại sinh có thể kìm hãm q trình tổng
hợp ethylene. Ngược lại, hệ thống thứ hai lại bị kích thích bởi ethylene và vì vậy có
cơ chế tự xúc tác sự tổng hợp ethylene ở giai đoạn chín
Q trình chín của rau quả có thể được trì hỗn bởi sự ức chế tác động của
ethylene. Aminoethoxyvinylglycine (AVG) là hợp chất ức chế quá trình sinh tổng
hợp ethylene, được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Trên thế giới các nghiên cứu về
ảnh hưởng AVG đến những biến đổi sinh lý, sinh hố của các loại quả nhằm mục
đích kéo dài thời vụ thu hoạch cũng như tăng thời gian bảo quản sau thu hoạch được
các nhà khoa học đặc biệt quan tâm trong những năm gần đây.
AVG là chất điều hoà sinh trưởng, có tác dụng làm chậm q trình chín và
tăng cường độ chắc cho quả, do đó tăng khả năng chống chịu sự va đập của rau quả
trong quá trình vận chuyển. AVG là chất kháng ethylen có tên thương mại là
Retain. AVG là sản phẩm được chiết xuất từ thực vật bằng phương pháp lên men
đậu nành nên không ảnh hưởng đến sức khoẻ của người tiêu dùng. Các dữ liệu thu
thập được đã chỉ ra rằng độc tính của AVG là rất thấp. Chưa có báo cáo nào công
bố rằng việc sử dụng AVG gây ra những tác động có hại đối với con người.
Cơ chế tác dụng chính của AVG là ức chế hoạt lực ACC synthase. Đây là
enzyme có trách nhiệm chuyển hoá cơ chất SAM thành ACC (tiền chất của
ethylene). Do đó, hàm lượng ACC tạo thành thấp dẫn đến cường độ sản sinh
ethylene được hình thành cũng thấp. Vì vậy, làm chậm q trình chín và kéo dài
thời gian bảo quản quả sau thu hoạch
Hợp chất 1-methylcyclopropene (1-MCP)
1-MCP (tên thương mại: ethylblockTM) là chất điều hoà sinh trưởng thực vật,
hợp chất không mùi, ổn định ở nhiệt độ môi trường, hoạt động ở nồng độ rất thấp và
không độc hại đối với sức khoẻ người tiêu dùng. 1-MCP là chất trì hỗn làm giảm
tác động của ethylene vốn là chất gây ra q trình già hố của quả.
1-MCP có cơng thức phân tử: C4H6. Hợp chất 1-MCP có khả năng ngăn chặn
sự liên kết của ethylen với cơ quan tiếp nhận, vì thế, 1-MCP là chất có tác dụng kéo
dài thời gian bảo quản các loại rau quả sau thu hoạch.
Các ion kim loại nặng
Các ion kim loại nặng như bạc (Ag), coban (Co), titan (Ti), thuỷ ngân (Hg),
paladin (Pd) có khả năng ức chế q trình chuyển tryptophan thành ACC. Do đó,
ethylene khơng được hình thành. Ngồi ra, các ion kim loại còn được xem như các
chất kháng ethylene tiềm tàng, bởi chúng có thể gây trở ngại đến các vị trí liên kết
của ethylene, ức chế sự trao đổi ethylene, bằng cách xúc tiến sự hình thành nên một
phức diethylen thực sự.
Sử dụng các chất kháng ethylene có nguồn gốc ion kim loại nặng có một số
nhược điểm như: các dung dịch chứa các ion kim loại nặng không bền vững khi để
thời gian dài hay sự tồn dư các hàm lượng ion kim loại xử lý trong nước và đất, ảnh
hưởng đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng. Vì vậy, phương án sử dụng chất
kháng ethylene bằng ion kim loại khơng được khuyến khích.
Các chất oxy hoá mạnh
Các chất oxy hoá mạnh như ozone (O3), thuốc tím (KMnO4), tia cực tím (UV),
… cũng được dùng phổ biến để xử lý rau quả sau thu hái nhằm kéo dài thời
gian bảo quản. Các chất oxy hoá mạnh sẽ oxy hoá ethylene trước khi ethylene gây
ra những tác động xấu đến nơng sản bảo quản. Bên cạnh đó, các hóa chất bảo quản
sẽ được dùng kết hợp với các phương pháp bảo quản khác như bảo quản lạnh, bảo
quản trong khí quyển cải biến, xử lý thơng gió … giúp tăng hiệu quả bảo quản, giúp
kìm hãm sự tạo thành ethylene nội sinh ngay trong chính rau quả, làm chậm q
trình chín và kéo dài thời gian bảo quản của rau quả sau thu hoạch. Điều đáng lưu ý
là không nên bảo quản chung một kho các loại rau quả có độ chín khác nhau bởi vì
quả chín sẽ sản sinh lượng ethylene cao và làm ảnh hưởng chung các lô sản phẩm
khác.
1.1.2.4 Phương pháp bảo quản MA
Phương pháp bảo quản rau quả trong các màng polyethylene bán thấm chọn
lọc như: LDPE, HDPE, PP, PVC, … nhằm ngăn sự bay hơi nước, khuyếch tán có
chọn lọc khí oxy và cacbonic, làm giảm cường độ hô hấp và các hoạt động trao đổi
chất, do đó, nâng cao chất lượng sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản các loại
quả sau thu hoạch. Đây là phương pháp đơn giản, cho hiệu quả cao, rất thích hợp
điều kiện các nước khí hậu nhiệt đới.
Hiện nay trên thị trường, các loại vật liệu phù hợp trong bảo quản trong mơi
trường khí quyển cải biến rất hạn chế. Hầu hết, các loại vật liệu đều khơng đạt được
hàm lượng O2 và CO2 thích hợp khi bảo quản các loại rau quả có mơ mềm. Trong
những năm gần đây, nhờ sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ vật liệu polymer mà các
loại vật liệu được sử dụng trong bảo quản trong mơi trường khí quyển cải biến đã
phát triển nhanh chóng. Các sản phẩm rau quả tươi bảo quản bằng MAP thường
được đóng gói trong các khay có bao gói bằng màng PVC một lớp hoặc màng
LDPE mỏng, có đục vi lỗ. Các loại bao bì, bao gói này có nhiều loại, có cấu tạo và
độ dày mỏng khác nhau, thường biến thiên ở khoảng khá rộng, vì vậy, có khả năng
thấm hút khác nhau. Tính thấm của màng phụ thuộc vào độ dày của màng và nhiệt
độ môi trường. Độ dày của màng càng lớn, khả năng thấm càng thấp. Nhiệt độ môi
trường càng cao thì khả năng thấm càng lớn (bảng 1.1 và 1.2).
Bảng 1.1: Độ thấm khí của các màng polymer
TT
Loại màng
1
Vận tốc thấm khí (L*)
CO2
O2
Hơi nước
HDPE
3900-10000
520-4000
4-10
2
LDPE
7700-77000
3900-13000
6-23,2
3
PP
7700-21000
1600-6400
4-10,8
4
PVC hố dẻo
770-55000
77-7500
>8
Ghi chú: ( L*) vận tốc thấm khí:
Với O2, CO2 là cm3 m-2 ngày ở chênh lệch áp suất là 1atm cho màng
dày 0.0254 mm tại nhiệt độ: 22-25oC, độ ẩm khác nhau.
Với hơi nước là g m-2 ngày ở 37.8oC và độ ẩm 90%
Bảng 1.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ, chiều dày đến tính thấm của màng LDPE
Nhiệt độ (oC)
Chiều dày (µm)
O2
CO2
23
20
7700
-
25
25
6500
-
38
25
8500
-
10
50
2002
8163
15
50
2900
12245
20
50
4090
15513
25
50
5174
19620
1.1.2.5. Bảo quản bằng khí quyển kiểm sốt (CA - controled atmosphere)
Phương pháp bảo quản trong khí quyển được điều chỉnh (CA) là phương pháp
bảo quản mà thành phần và tỷ lệ chất khí trong mơi trường bảo quản được kiểm sốt
nghiêm ngặt và ổn định trong suốt thời gian bảo quản. Phịng bảo quản kín, lạnh
hoặc khơng lạnh, có hệ thống thơng gió và cung cấp khí oxy, nitơ, cacbonic, với các
thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm và các khí một cách tự động hồn tồn. Các thơng số
cơng nghệ được đo, kiểm soát một cách chặt chẽ, các quá trình sinh lý, sinh hố
diễn ra bên trong quả bị ức chế, cường độ hơ hấp của quả bị kìm hãm đáng kể khi
điều chỉnh tăng hàm lượng CO2 và giảm hàm lượng O2 ở khí quyển xung quanh
quả, giúp làm chậm q trình chín và kéo dài thời gian bảo quản. Phương pháp bảo
quản bằng khí quyển điều chỉnh kéo dài được thời gian tồn trữ và duy trì chất lượng
chuối tốt sau khi chín. Tuy nhiên, do giá thành cao và vận hành phức tạp nên
phương pháp này khó áp dụng trong thực tế sản xuất (bảng 1.3).
Bảng 1.3: Ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp bảo quản
STT
1
Tác nhân bảo quản
Ưu điểm
Bảo quản ở điều kiện
Đơn giản, dễ thực hiện,
Hiệu quả bảo quản
thường
tiết kiệm chi phí
khơng cao
Quy trình đơn giản, hiệu
2
Bảo quản lạnh
quả bảo quản tương đối
tốt
3
4
5
6
Nhược điểm
Tốn kém chi phí năng
lượng, thành phần quả
có thể bị biến đổi trong
q trình bảo quản
Bảo quản trong mơi
Thời gian bảo quản dài,
Tốn kém, chi phí cao,
trường thay đổi thành
quả ít bị biến đổi rong
điều kiện vận hành
phần khí quyển
q trình bảo quản
phức tạp
Bảo quản bằng hóa
Thời gian bảo quản
chất
tương đối dài
Bảo quản bằng
chitosan
Có thể tồn dư hóa chất
trong bảo quản, tốn chi
phí hóa chất
Thời gian bảo quản
tương đối dài, quả ít bị
Thao tác khó thực hiện
ảnh hưởng
Bảo quản bằng tia
Hiệu quả bảo quản
Thành phần quả có thể
bức xạ
tương đối tốt
bị ảnh hưởng
1.1.3 Biến đổi của thành phần nông sản trong thời gian bảo quản và các
nguyên nhân gây hư hỏng nông sản trong quá trình bảo quản
1.1.3.1 Biến đổi trong q trình bảo quản nơng sản
Sau khi thu hoạch, nông sản vẫn tồn tại như một cơ thể sống. Tuy nhiên,
chúng khơng cịn khả năng thu nhận chất dinh dưỡng từ môi trường để tổng hợp
thành các chất dự trữ, mà ngược lại khi đã tách khỏi cơ thể mẹ lại diễn ra quá trình
phân giải các chất tích luỹ. Hiện tượng này được gọi là sự hư hại sinh lý và đây
được coi là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây tổn thất sản phẩm tươi sau
thu hoạch.
Hô hấp
Hô hấp là một trong những quá trình sinh lý quan trọng của cơ thể sống, là q
trình oxy hố – khử phức tạp, trải qua hàng loạt phản ứng sinh hoá kế tiếp nhau
dưới sự xúc tác của các enzyme đặc hiệu. Trong quá trình bảo quản, rau quả vẫn
xảy ra q trình hơ hấp thường được gọi là hơ hấp quả. Trong q trình hô hấp quả,
các chất dự trữ trong cơ thể được huy động để tiến hành các quá trình trao đổi chất,
giải phóng năng lượng phục vụ hoạt động sống. Quá trình hơ hấp diễn ra nhanh hay
chậm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, được chia thành hai nhóm: nhóm các yếu tố nội
tại (gồm: loại rau quả, tuổi mô tế bào, loại mô tế bào, tỷ lệ giữa bề mặt và thể tích,
độ ngun vẹn của rau quả) và nhóm các yếu tố ngoại cảnh (gồm: nhiệt độ, ẩm độ
môi trường, thành phần khơng khí, ánh sáng,…)
Hoạt động hơ hấp có thể xảy ra trong cả điều kiện có hoặc khơng có O 2 để giải
phóng ra các sản phẩm như: CO 2, H2O, acid, ethanol và nhiệt. Quá trình hô hấp tiêu
hao một lượng lớn các chất hữu cơ dự trữ. Do đó, chất lượng rau quả giảm dần theo
thời gian bảo quản. Nước và nhiệt sinh ra làm quả bị ẩm ướt và dễ bị thối.
Sự sinh nhiệt
Nhiệt được sinh ra trong quá trình bảo quản tươi là do hơ hấp. Khoảng 2/3
lượng nhiệt đó được tải ra ngồi mơi trường, 1/3 lượng nhiệt cịn lại được dùng vào
các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bay hơi nước.
Trong bảo quản cần duy trì các thông số nhiệt độ, độ ẩm tối ưu trong kho.
Khi nhiệt độ tăng kích thích cường độ hơ hấp mạnh lên, từ đó đẩy mạnh chu trình
nhiệt, độ ẩm tăng, làm q trình hơ hấp tăng, sự phát triển của vi sinh vật tăng,
lượng nhiệt sinh ra lại tăng hơn nữa. Đó là điều kiện dẫn đến hư hỏng quả nhanh
chóng.
Sự bay hơi
Quả sau khi thu hái sẽ xảy ra quá trình mất nước tự nhiên do bay hơi, dẫn
đến quả bị nhăn héo, hình thức xấu. Nếu quá trình mất nước nhanh làm rối loạn
sinh lý, làm hô hấp tăng dẫn đến quả bị hỏng nhanh. Mức độ bay hơi nước phụ
thuộc vào từng loại quả, giống và cấu tạo của quả (quả vỏ dày, vỏ mỏng, dai, giịn),
độ chín của quả, mức độ bầm dập cơ học. Mức độ bay hơi còn phụ thuộc vào độ ẩm
và nhiệt độ môi trường và phương thức bao gói quả.
Quả non, xanh bốc hơi nước nhanh nên dễ bị héo. Quả bị khuyết tật do côn
trùng, nấm bệnh, bầm dập cơ học cũng làm tăng sự mất nước. Sự mất nước cũng
làm thay đổi theo thời gian bảo quản. Sau khi thu hái thì mất nước mạnh, sau đó
giảm rồi lại tăng lên khi quả chín và thối hỏng. Độ ẩm môi trường thấp, nhiệt độ
môi trường cao cũng làm tăng sự mất nước.
Sự giảm khối lượng quả
Khi xảy ra hiện tượng bay hơi nước trong quá trình bảo quản thì khối lượng
của quả bị giảm và chất lượng dinh dưỡng của quả cũng bị tổn hao. Sự tổn hao chất
dinh dưỡng là do quả phải sử dụng chất dinh dưỡng (chủ yếu là đường) để duy trì sự
sống sau khi tách khỏi cây mẹ.
Trong bất cứ điều kiện bảo quản nào cũng không thể tránh khỏi hiện tượng
hao hụt khối lượng tự nhiên mà chỉ có thể giảm hiện tượng này đến mức tối thiểu.
Vì vậy, muốn khối lượng tự nhiên của rau quả không bị hao hụt trong quá trình bảo
quản thì phải hạn chế được hiện tượng bay hơi nước, làm cho quá trình hơ hấp diễn
ra chậm.
Sự thay đổi thành phần hố học
Trong q trình quả chín, quả sẽ trở nên mềm (do chất protopectin
chuyển thành pectin hòa tan làm quả trở nên mềm). Sự biến đổi pectin trong quá
trình bảo quản là một yếu tố quan trọng giúp điều khiển quá trình bảo quản được tốt
hơn. Đặc biệt đối với một số loại quả như xoài, chuối, đu đủ; propectin làm cho quả
có cấu trúc cứng góp phần chống sự xâm nhập của vi sinh vật. Vì vậy khi thu hoạch
cần phải xác định độ chin thích hợp của quả. Nếu chín q, quả khó bảo quản; nếu
quả cịn q xanh thì chất luợng quả khơng tốt.
Glucid (các chất đường, tinh bột) là thành phần thay đổi lớn và mạnh nhất
trong khi bảo quản. Trong thời gian bảo quản quả đã chín, đường được sử dụng
trong q trình hơ hấp chuyển hố thành năng lượng, hàm lượng đường bị giảm.
Các loại quả chưa chín hoặc tỷ lệ chín thấp thì tiếp tục chín trong q trình bảo
quản, tinh bột chuyển thành đường, một phần đuợc sử dụng để sinh nhiệt, phần cịn
lại tích tụ trong quả làm tổng lượng đường trong quả tăng theo thời gian bảo quản.
Biến đổi về acid hữu cơ: trong quả chín có chứa 0.5 – 1.0% acid hữu cơ. Các
acid hữu cơ thường gặp là acid malic, acid citric, acid tartric… Trong quá trình bảo
quản, lượng acid hữu cơ giảm rõ rệt cả về chất và lượng. Điều này làm cho vị chua
của quả giảm đi và vị ngọt tăng lên khi quả chín.
Biến đổi về sắc tố, màu sắc: màu sắc của quả do chất chlorophyll, anthocyan
và carotenoid quyết định. Tùy theo mức độ chín của từng loại quả mà màu xanh của
quả mất dần do chlorophyll giảm, màu vàng, đỏ tăng dần do hàm lượng carotenoid
và antocyan tăng.
Biến đổi các chất gây vị, các chất tạo hương như tanin biến đổi thành đường
glucose rồi giảm dần và mất hẳn làm cho quả có vị ngọt và mất vị chát. Các chất
thơm được tạo ra và tăng lên trong q trình chín sau thu hoạch như ether, rượu,
aldehyde… với hàm lượng rất nhỏ nhưng tạo cho quả có mùi thơm riêng.
Biến đổi vitamin: từ giai đoạn xanh chuyển sang chín có nhiều loại vitamin
tạo thành như vitamin B9, B15, P, K, tiền vitamin A… đặc biệt vitamin C tăng lên
rõ rệt nhưng khi chín q thì hàm lượng này bị giảm.
1.1.3.2 Ngun nhân gây hư hỏng nơng sản trong q trình bảo quản
Hư hỏng do tác nhân vật lý
Nguyên nhân chủ yếu gây ra sự hư hỏng vật lý của rau quả là do sự bay hơi
nước và tổn hao các chất hữu cơ trong q trình hơ hấp quả sau thu hái (Nguyễn
Vân Tiếp và cộng sự, 1996). Khối lượng chất riêng tự nhiên bị hao hụt có thể dẫn
đến giảm chất lượng cũng như làm giảm khối lượng tự nhiên của quả.
Nước là thành phần chiếm phần trăm cao nhất của rau quả. Trong q trình
bảo quản ln xảy ra hiện tượng thốt hơi nước từ quả ra mơi trường xung quanh.
Nước mất dần sẽ gây ra các hiện tượng không mong muốn như: héo khô, giảm tỷ
trọng của quả, gây rối loạn sinh lý, giảm khả năng kháng khuẩn… dẫn đến kết quả
là chuối sẽ nhanh bị hư hỏng. Sự mất nước của rau quả phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như: độ chín, cấu tạo tế bào biểu bì của quả, phương pháp bảo quản, mức độ nguyên
vẹn, thời hạn bảo quản cũng như điều kiện môi trường. Tốc độ mất nước càng
nhanh thì khả năng hư hỏng càng nhanh (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình,
2000; Trần Minh Tâm, 1997).
Hư hỏng do tác nhân hóa học
Q trình hơ hấp vẫn diễn ra liên tục trong rau quả sau thu hái. Các thành
phần hóa học bị thay đổi một phần do tham gia vào q trình hơ hấp của quả, một
phần do hoạt động của enzyme có trong bản thân quả. Trong quá trình bảo quản,
hàm lượng tinh bột giảm và hàm lượng đường tổng tăng lên do tinh bột chuyển
thành đường. Sự chuyển hóa này xảy ra dưới tác động của các enzyme thủy phân
tinh bột thành đường. Khi chín thì độ rắn chắc của quả giảm và lượng pectin hòa tan
tăng (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000).
Đối với quả xanh, protopectin phân tán trong thành tế bào làm cho quả có độ
rắn chắc nhất định. Quả mềm là do enzyme protopectinase và acid hữu cơ thủy phần
lớp protopectin chuyển thành pectin hòa tan rồi phân tán vào dịch bào do đó làm
quả bị mềm dần. Bên cạnh đó, các thành phần các chất hữu cơ khác như acid,
vitamin đều giảm khi kéo dài thời gian bảo quản. Các chất màu cũng được chuyển
đổi từ dạng này sang dạng kia do hàm lượng carotenoid và flavonoid tăng lên… làm
màu sắc quả chuyển từ xanh sang vàng (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình,
2000).
Hư hỏng do tác nhân sinh học
Trong thời gian bảo quản rau quả, q trình hơ hấp quả ln xảy ra. Đây là
một q trình sinh học cơ bản không thể tránh khỏi. Thành phần chủ yếu tham gia
hô hấp vẫn là các chất đường, đặc biệt là loại đường đơn (glucose, fructose…). Các
chất không phải là đường tham gia trực tiếp vào chu trình hơ hấp tạo nên các chất
trung gian, không qua khâu chuyển hóa thành đường. Lúc đầu cường độ hơ hấp
giảm dần, nhưng đến một thời điểm nào đó cường độ hơ hấp tăng nhanh và đạt trị
cực đại, lúc này rau quả chín hồn tồn. Sau đó, cường độ hơ hấp giảm xuống, đây
chính là giai đoạn phân huỷ và rau quả sẽ hư hỏng hồn tồn. Điểm cường độ hơ
hấp đạt cực đại gọi là điểm climacteric hay còn gọi là điểm hô hấp đột biến (Trần
Minh Tâm, 1997). Quá trình chín của quả hơ hấp đột biến thường nhanh hơn so với
quả hô hấp thường.
Bảng 1.4 Đặc điểm hô hấp của một số loại quả
Quả hô hấp đột biến
Quả hô hấp thường
Táo
Dưa bở
Mâm xôi
Đậu
Mơ
Đu dủ
Ca cao
Cam
Quả bơ
Lạc tiên
Chà là
Cà tím
Chuối
Đào
Nho
Dưa chuột
Sầu riêng
Lê
Bưởi
Ớt
Ổi
Hồng
Táo nhỏ
Dứa
Mít
Mận
Chanh
Dâu tây
Xồi
Hồng xiêm
Nhãn
Qt
Cà chua
Na
Vải
Dưa hấu
Song song với q trình hơ hấp, quả sẽ sản sinh ra khí ethylene. Khi quả gần
chín hàm lượng ethylene đạt mức cực đại. Ethylene được coi như là một hormone
kích thích sự chín và già hóa. Khi nơng sản vào giai đoạn chín, già hố hay gặp một
điều kiện ngoại cảnh bất thuận nào đó (sốc nhiệt, sốc ẩm, sốc dinh dưỡng…),
ethylene sẽ được sản sinh ra. Dưới tác động của ethylene, màng tế bào của rau quả
sẽ tăng tính thấm do ethylene có ái lực cao đối với các nhóm lipid (thành phần chủ
yếu cấu tạo nên màng tế bào). Điều đó dẫn đến hiện tượng giải phóng các enzyme
vốn tách rời với cơ chất do màng ngăn cách. Các enzyme này có điều kiện tiếp xúc
với cơ chất và gây ra các phản ứng có liên quan đến các q trình sinh lý, sinh hố
của quả như q trình chín, thốt hơi nước… Ethylen tạo thành càng sớm thì q
trình chín càng nhanh và thời gian bảo quản càng ngắn. Điều này gây khó khăn cho
việc vận chuyển sản phẩm đi xa hoặc kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm (Nguyễn
Quang Thạch, 2000).
Ethylene
MET
(methionine)
ACC Oxydase
SAM
Synthetase
5-methylthio- ribose
ACC
(1-aminocyclo- propane-1- carboxylic acid)
SAM
(S-adenosyl
-MET)
5-methylthio- adenosine
ACC
Synthetase
ACC-Nmalonyl Transferase
MACC
(malonyl-ACC)
Hình 1.1. Sinh tổng hợp ethylene trong q trình bảo quản nơng sản
Theo Yang và cộng sự (1982), ethylene là một hormone thực vật được tạo
thành trong giai đoạn phát triển của cây trồng, đặc biệt ở giai đoạn chín của quả.
Quá trình sinh tổng hợp ethylene bao gồm những cơng đoạn chính sau: Từ
methionine (MET) chuyển hố thành S-adenosyl methionine (SAM) nhờ tác dụng
xúc tác của enzyme SAM-synthetase. Từ SAM chuyển hóa theo 2 con đường khác
nhau: một phần tổ hợp lại acid amin MET để tiếp tục quá trình sinh tổng hợp trong
cơ thể sinh vật; một phần chuyển hóa thành 1-aminocyclopropane 1-cacboxylic acid
(ACC) nhờ tác dụng xúc tác của enzyme ACC-synthetase. Khi quả cịn xanh, con
đường hình thành trở lại MET xảy ra mạnh và sự hình thành ACC là yếu hơn. Quá
trình này sẽ diễn ra ngược lại khi quả chín dần. Từ ACC chuyển hố thành ethylene
(C2H4) nhờ tác dụng xúc tác của enzyme ACC-oxydase (hình 1.1).
Theo quan điểm của Lurssen và cộng sự (1979), trong quá trình sinh tổng
hợp ethylene từ acid amin MET, hoạt tính của hai enzyme ACC- synthetase và
ACC-oxydase đóng vai trị quan trọng trong q trình điều hồ sản sinh ethylene và
bị ảnh hưởng bởi các ion kim loại nặng. Nếu có tác động của các biện pháp kỹ thuật
nhằm chống lại sự hình thành ACC, chẳng hạn như sử dụng chất kháng ethylene
(Retain - AVG) thì chất này sẽ có tác dụng ức chế hoạt động của enzyme ACCsynthetase. Do đó, q trình chuyển hố từ SAM để tạo thành hàm lượng ACC thấp
(chất tiền ethylene). Chính vì vậy, hàm lượng ethylene tạo thành thấp, ứng dụng
tính chất này để kéo dài thời gian bảo quản chuối. Trong chu trình của Yang và
Adams (1979), một hướng thực hiện khác theo con đường sử dụng khả năng chuyển
hoá của enzyme ACC-N- malonyltransferase để hàm lượng ACC tạo thành thấp.
Khi trong môi trường có mặt enzyme ACC-N-malonyltransferase thì enzyme này có
thể làm đổi hướng đi từ ACC đến ethylene để tạo ra một dẫn xuất kết hợp đó là
ACC malonyl (MACC). MACC được coi như là một sản phẩm không hoạt động, bị
cô lập ở trong khơng bào và chỉ có thể biến đổi trở lại ACC dưới những điều kiện
phi sinh lý học.
Quả hô hấp đột biến sinh ra nhiều ethylene trong q trình chín hơn các loại
quả khác. Sự chín trong quả hơ hấp đột biến được kích thích tăng mạnh bởi sự tăng
đột biến sự sinh sản ethylene. Mức độ sản sinh ra ethylene thay đổi nhiều theo từng
loại quả.
Bảng 1.5 Phân loại sản phẩm quả theo tỷ lệ sinh ethylene
Xếp loại
Nồng độ Ethylen
Sản phẩm
(µM C2H2/kg/giờ)
Rất thấp
<0.1
Suplơ, quả có mùi, nho, táo nhỏ, dâu tây, rau
ăn lá, rau ăn củ, khoai tây, hoa cắt
Thấp
0.1-1.0
Dưa hấu, dưa chuột, cà tím dài, ớt ngọt và ớt
cay, bí đỏ
Trung bình
1.0-10.0
Chuối, xồi, cà chua
Cao
1.0-100.0
Táo, mơ, đào, lê, mận, đu đủ
Rất cao
>100.0
Quả lạc tiên, hồng xiêm
Để kéo dài thời gian bảo quản quả, trong quá trình bảo quản cần loại bỏ
ethylene khỏi mơi trường bảo quản nhằm ngăn chặn những ảnh hưởng của nó.
Muốn loại bỏ khí ethylen cần loại bỏ nguồn sinh ethylene (những quả quá chín, chín
rữa là những nguồn sinh ra ethylene lớn). hoặc có thể sử dụng chất ức chế quá trình
hình thành ethylen, chất hấp thụ khí ethylene.
1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản nông sản sau thu hái
1.1.4.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố của mơi trường có ảnh hưởng lớn đến q trình bảo quản
nông sản. Cường độ hô hấp của quả tăng cao khi nhiệt độ của môi trường bảo quản
tăng. Cường độ hô hấp tăng đến giá trị cực đại sẽ làm cho quả chín hồn tồn. Do
đó, cần quản lý nhiệt độ của môi trường bảo quản đảm bảo kéo dài thời gian mà
cường độ hô hấp nhỏ nhất và hạn chế càng lâu càng tốt quá trình tiến tới giá trị cực
đại của cường độ hô hấp. Nhiệt độ trên 30oC thịt quả chín trước q trình chuyển
màu của vỏ quả, tạo ra sản phẩm quả xanh mềm. Sự biến đổi này ảnh hưởng giá trị
cảm quan về màu sắc cũng như giá trị thương mại. Khi giảm nhiệt độ xuống dưới
5oC thì cường độ hơ hấp giảm nhiều nhưng nhiệt độ đến gần điểm đóng băng thì sự
hơ hấp chậm lại. Bảo quản ở nhiệt độ thấp là phương pháp được áp dụng sớm, được
coi là phương pháp truyền thống trong bảo quản rau quả, vì nhiệt độ thấp sẽ làm
giảm sự hoạt động của các enzyme nên dẫn đến quá trình trao đổi chất và hơ hấp
giảm, quả sẽ tiêu hao ít các chất và làm chậm q trình chín quả, thời hạn bảo quản
sẽ được kéo dài.
Ở một giới hạn nhiệt độ thích hợp của mỗi loại nơng sản, khi nhiệt độ tăng
thì cường độ hơ hấp tăng, nếu vượt q giới hạn đó thì đơi khi hơ hấp lại giảm hoặc
ngừng hẳn. Khi nhiệt độ môi trường vượt quá ngưỡng nhiệt tối đa hay thấp hơn
ngưỡng nhiệt độ tối thiểu thì nguyên sinh chất bị phá hủy, enzyme tế bào bị giảm
hoạt tính hoặc bị phân giải và kết quả là hô hấp bị đình trệ hoặc khơng cịn. Trong
khoảng giới hạn nhiệt độ thì nhiệt độ tỷ lệ thuận với cường độ hô hấp.
Khi nhiệt tăng trong giới hạn nhiệt độ hoạt động của enzyme thì cường độ hơ
hấp tăng, nhưng nếu tăng vượt qua giới hạn tối thích thì hoạt tính enzyme giảm
hoặc mất hẳn và cường độ hô hấp giảm, thậm chí khi nhiệt độ q cao thì hơ hấp
ngừng hẳn.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt động trao đổi chất của nông sản được thể
hiển rất rõ trong quy tắc Vanthoff:
Q10 = cường độ hô hấp ở nhiệt độ t + 10/ cường độ hô hấp ở nhiệt độ t
Trong đó: Q10 là hệ số hơ hấp
t: nhiệt độ mơi trường
Trong pham vi 0-10oC thì Q10 = 2 - 3. Đối với rau quả tươi thì ảnh hưởng của
nhiệt độ mơi trường rất lớn: Q10 = 7, do đó rau quả tươi nhanh bị hư hỏng.
Nhiệt độ thấp ở mức thích hợp sẽ có lợi cho q trình bảo quản, nhưng nhiệt
độ quá thấp sẽ gây ra hiện tượng đông kết. Hiện tượng đông kết xảy ra làm nước
trong nơng sản bị đóng băng dẫn tới đóng băng dịch bào, màng tế bào bị phá vỡ, tổn
thất dinh dưỡng, tổn thương các cấu trúc bên trong, làm mất khả năng chín sau thu
hoạch, rối loạn trao đổi chất, … Kết quả là nông sản bị rạn nứt, tóp lại. Do đó xác
định nhiệt độ tối ưu cho quá trình bảo quản là việc rất quan trọng nhưng rất khó
khăn và thường được xác định dựa trên những cơ sở:
+ Nhiệt độ đóng băng của nước trong dịch bào khoảng – 2 oC, do đó nhiệt độ
bảo quản phải cao hơn nhiệt độ này (đối với bảo quản rau quả tươi thì nhiệt độ là 410oC).
+ Hoạt động sinh lý và những biến đổi hóa sinh bình thường trong nông sản:
Cần chọn ngưỡng nhiệt độ bảo quản khơng làm ảnh hưởng đến một số hoạt động
sinh lí như: q trình chín (ví dụ: trên 12 oC khi bảo quản chuối xanh), không gây ra
những rối loạn sinh lý do lạnh (ví dụ: trên 2 oC đối với vải thiều), khơng để tinh bột
biến đổi thành đường (ví dụ: trên 5oC đối với khoai tây thịt)…
+ Xuất xứ của nơng sản: nơng sản ơn đới thì nhiệt độ bào quản thấp, nơng
sản nhiệt đới thì cao hơn (ví dụ: mận, mơ, đào: 2oC; chuối > 12oC)
+ Thời gian bảo quản: trong cùng một loại sản phẩm, thời gian bảo quản
càng dài thì càng cần nhiệt độ thấp (ví dụ: 3oC để bảo quản vải thiều trong 30 ngày,
7oC trong 15 ngày).
+ Điều kiện nhiệt độ trong thời kỳ nơng sản trên đồng ruộng
Trong q trình bảo quản nếu nhiệt độ khơng khí giảm một cách đột ngột
làm mật độ nước trong khơng khí tăng lên đến điểm q bão hồ thì nước sẽ ngưng
tụ lại, kết quả là nông sản bị đổ mồ hôi. Hiện tượng đổ mồ hôi làm cho khối hạt
cũng như rau quả bị úng, ẩm ướt… tạo điều kiện cho vi sinh vật và bệnh xâm nhập
gây hư hỏng nơng sản. Do đó, khi bảo quản cần tránh hiện tượng giảm nhiệt độ đột
ngột.
Mặt khác, trong quá trình bảo quản, nhiệt độ bảo quản và ẩm độ mơi trường
bảo quản nếu khơng thích hợp sẽ gây nên sự chênh lệch về áp suất của hơi nước bão
hoà trên bề mặt sản phẩm (Ph) và áp suất riêng phần của khơng khí (P k), sự chênh
lệch này (d=Ph – Pk) càng lớn thì sự thốt hơi nước càng nhanh. Đây là yếu tố ảnh
hưởng rất lớn đến tốc độ bay hơi nước trong quả. Mơi trường có sự chênh lệch về
áp suất của hơi nước bão hoà trên bề mặt sản phẩm (P h) và áp suất riêng phần của
khơng khí (Pk) thì làm cho quả mất hơi nước nhanh, chóng héo và các hoạt động
sinh lý mất cân bằng làm giảm giá trị cảm quan của quả sau khi xử lý lên màu.
Ngược lại mơi trường có sự chênh lệch về áp suất của hơi nước bão hoà trên bề mặt
sản phẩm (Ph) và áp suất riêng phần của khơng khí (P k) cao thì khả năng mất nước
thấp nhưng tạo mơi trường cho cho vi sinh vật hoạt động.
Bảng 1.6: Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự thoát hơi nước
Nhiệt độ khơng khí (0C)
Ph (mmHg)
Pk (mmHg)
D=Ph-Pk (mmHg)
4
6.098
5.448
0.610
12
10.521
9.469
1.052
20
17.548
15.798
1.755
30
31.860
28.674
3.186
Ngồi ra, nhiệt độ mơi trường bảo quản sẽ có ảnh hưởng sâu sắc đến sự sinh
trưởng, phát triển và các hoạt động gây hại của các loại vi sinh vật hay các loại côn
trùng phá hoại, gây hư hỏng cho rau quả bảo quản. Sâu bọ gây hại nông sản chủ yếu
là động vật biến nhiệt, nhiệt độ cơ thể thay đổi phù hợp với nhiệt độ môi trường.
Nếu nhiệt độ môi trường thuận lợi thì chúng phát triển mạnh, ngược lại nhiệt độ mơi
trường thấp thì hoạt động của chúng bị ức chế. Nhiệt độ thích hợp của các loại sâu
bọ gây hại nông sản sau thu hoạch ở Việt Nam chủ yếu là 23-35oC; ở 38-40oC hoặc
<15oC thì các hoạt động sinh lý của sâu bọ bị đình trệ, một số tìm nơi ẩn nấp, khơng
ăn uống và ngừng phát dục, ở 45-48 oC hoặc 8-9oC thì một số bị tiêu diệt. Riêng đối
với đối tượng vi sinh vật gây hại, mỗi loại vi sinh vật phát triển mạnh trong một
khoảng giới hạn nhiệt độ nhất định. Nếu vượt qua giới hạn đó thì hoạt động sống
của chúng giảm hoặc ngừng hẳn. Điều kiện nhiệt độ ở Việt Nam rất thích hợp cho
sự phát triển của vi sinh vật, đặc biệt là các loại nấm mốc.
1.1.4.2. Thành phần khơng khí trong mơi trường bảo quản
Thành phần khơng khí trong mơi trường bảo quản ảnh hưởng trực tiếp đến
khả năng trao đổi chất của nông sản. Trong quá trình bảo quản, nếu tăng nồng độ
CO2 và giảm nồng độ O2 thì sẽ có tác dụng hạn chế cường độ hơ hấp, hạn chế sự
hình thành khí ethylene, quá trình trao đổi chất xảy ra chậm, tiêu tốn vật chất khô
thấp, giúp kéo dài thời gian bảo quản.
Trong quá trình sinh tổng hợp ethylene trong rau quả bảo quản, oxy giữ vai
trò quan trọng trong giai đoạn chuyển ACC thành ethylene. Đây chính là cơ sở cho
việc bảo quản rau quả tươi trong mơi trường kín (thiếu O2) hay trong khí quyển điều
chỉnh (điều chỉnh các thành phần khơng khí trong khí quyển bảo quản như O 2, CO2,
N2….) có tác dụng ức chế q trình hình thành khí ethylene, giúp kéo dài thời gian
bảo quản tươi rau quả.
1.1.4.3. Độ ẩm môi trường
Độ ẩm tương đối không khí trong mơi trường bảo quản quyết định tốc độ bay
hơi nước và có ảnh hưởng rất lớn đến thời hạn bảo quản. Mơi trường có ẩm độ thấp
sẽ làm cho nơng sản mất nước nhanh, chóng héo, giảm khối lượng tự nhiên, giảm
giá trị cảm quan, giảm khả năng đề kháng bệnh lý đối với các tác động bất lợi từ
mơi trương bên ngồi. Ngược lại, khi độ ẩm tương đối cao thì tốc độ bay hơi nước
thấp và cường độ hô hấp giảm, nhưng lại tạo môi trường thuận lợi cho các vi sinh
vật gây thối phát triển. Ngồi ra, khi độ ẩm mơi trường q cao, dễ gây ra hiện
tượng đọng nước trên bề mặt nông sản tươi, là điều kiện để các vi sinh vật gây thối
có cơ hội phát triển trên các điểm đọng nước. Để hạn chế hiện tượng đọng nước,
trong quá trình bảo quản không nên để nông sản tươi trong môi trường quá ẩm (trên
95% với rau tươi và trên 90% với các loại củ), nên làm ráo nước nông sản trước khi
bao gói, nâng nhiệt độ nơng sản lên gần với nhiệt độ phịng trước khi bao gói, thực
hiện các biện pháp thơng gió tốt cho phịng bảo quản và đặc biệt, nên sử dụng các
loại vật liệu chống ẩm (màng, chất dẻo…) bao gói nơng sản, tránh để nơng sản tiếp
xúc trực tiếp với hơi nước của khơng khí.