T¹p chÝ KHKT N«ng nghiÖp 2007: TËp V, Sè 4: 55-59 §¹i häc N«ng nghiÖp I
Mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu øng dông bøc x¹ gamma
trong b¶o qu¶n khoai t©y
Some results on application of gamma radiation for potato storage
TrÇn §×nh §«ng*, TrÇn Nh− Khuyªn**
SUMMARY
Potato tubers are easily damaged during storage owing to sprouting and rotting, making a
search for an alternative for potato tuber preservation indispensable. The treatment with
gamma radiation of tubers prior to storage was carried out aiming at improving tuber
storability. Gamma irradiation inhibited sprouting and reduced decay of potato tubers. With a
dose of 20 krad to 25 krad and tubers sprouted only slightly 18 weeks during storage. In
addition, tubers irradiated with gamma rays retained higher sugar and vitamin C content
compared with the control
Key words: Potato tubers, storage, gamma irradiation.
1. §ÆT VÊN §Ò
N«ng nghiÖp lµ mét ngµnh s¶n xuÊt vËt chÊt
quan träng ë n−íc ta, tuy nhiªn chóng ta cßn Ýt
quan t©m ®Õn tæn thÊt sau thu ho¹ch. Thùc tÕ
cho thÊy s¶n phÈm n«ng nghiÖp t¹o ra ngµy
cµng nhiÒu, ®Æc biÖt lµ trong c¸c thêi ®iÓm thu
ho¹ch, s¶n phÈm tiªu thô kh«ng hÕt, nÕu kh«ng
sö dông c¸c ph−¬ng ph¸p b¶o qu¶n tèt sÏ dÉn tíi
sn phÈm sÏ bÞ thÊt tho¸t vµ gim chÊt l−îng.
Trong ®iÒu kiÖn nãng vµ Èm ë ViÖt Nam, khoai
t©y trong thêi gian b¶o qu¶n rÊt dÔ bÞ h− háng vµ
chÊt l−îng bÞ gi¶m sót, do sù n¶y mÇm vµ thèi
cñ. V× vËy, viÖc t×m ra ph−¬ng ph¸p b¶o qu¶n cã
hiÖu qu¶ cho s¶n phÈm nµy lµ rÊt cÇn thiÕt. Theo
c¸c nghiªn cøu cña Cromin (1979), Langerak
(1996), Ogama (1959), Thomas (1979), Vâ
Hoµng Qu©n (1990), bøc x¹ gamma cã kh
n¨ng k×m h·m sù n¶y mÇm vµ lµm gi¶m tû lÖ
thèi r÷a vµ gi÷ hµm l−îng ®−êng cho khoai t©y
b¶o qu¶n. V× vËy chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu
thö nghiÖm øng dông bøc x¹ gamma trong b¶o
qu¶n khoai t©y.
2. VËT LIÖU Vµ PH¦¥NG PH¸P NGHI£N
CøU
VËt liÖu nghiªn cøu lµ khoai t©y Th−êng
TÝn (gièng ®Þa ph−¬ng), cñ khoai t©y sau thu
ho¹ch mét tuÇn, ®−îc lùa chän ®Ó lµm
gièng, ®ang trong thêi gian b¶o qu¶n th«ng
tho¸ng giã tù nhiªn ch−a qua xö lý b»ng
ph−¬ng ph¸p ho¸ chÊt hay ph−¬ng ph¸p
kh¸c. L« khoai t©y dïng cho thÝ nghiÖm
®−îc chia lµm 6 mÉu, mçi mÉu gåm 100 cñ,
trong ®ã mét mÉu lµm mÉu gèc ®èi chøng
(kh«ng chiÕu x¹), cßn 5 mÉu ®em chiÕu x¹
víi c¸c liÒu l−îng kh¸c nhau lÇn l−ît lµ: 5
krad; 10 krad; 15 krad; 20 krad vµ 25 krad,
t¹i Trung t©m ChiÕu x¹ Tõ Liªm, Hµ Néi.
Cñ khoai t©y ë c¸c mÉu khi chiÕu x¹ vµ mÉu
gèc ®−îc ®−a vµo c¸c tñ b¶o qu¶n thÝ
nghiÖm. NhiÖt ®é vµ ®é Èm trong c¸c ng¨n
®Æt mÉu ®−îc ®iÒu chØnh tù ®éng. Kho¶ng
nhiÖt ®é thay ®æi tõ 0 - 500C, kho¶ng ®é Èm
thay ®æi tõ 50 - 100%. Trong thêi gian b¶o
qu¶n, c¸c mÉu khoai t©y ®−îc theo dâi vÒ tû
lÖ n¶y mÇm δ (%), tû lÖ thèi cñ β (%), hµm
l−îng vitamin C vµ hµm l−îng ®−êng cña
khoai t©y phô thuéc vµo liÒu l−îng bøc x¹ q
(krad), nhiÖt ®é m«i tr−êng b¶o qu¶n t (0C),
®é Èm m«i tr−êng ϕ (%), thêi gian theo dâi
b¶o qu¶n lµ « (tuÇn). Qu¸ tr×nh ph©n tÝch
®−îc tiÕn hµnh t¹i phßng Ho¸ sinh øng dông
ViÖn Sinh häc N«ng nghiÖp Tr−êng §¹i häc
N«ng nghiÖp 1 Hµ Néi.
* *Khoa C«ng nghÖ th«ng tin - Tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp I - Hµ Néi.
**Khoa C¬ §iÖn - Tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp I - Hµ Néi.
55
TrÇn §×nh §«ng, TrÇn Nh− Khuyªn
3. KÕT QU¶ NGHI£N CøU
3.1. nh h−ëng cña liÒu l−îng chiÕu x¹ ®Õn
tû lÖ n¶y mÇm vµ thèi cñ
Khoai t©y gièng th−êng bÞ n¶y mÇm sím
trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n. Khi chiÕu x¹ th× tia
gamma ®· cã t¸c dông k×m h·m tæng hîp axit
nucleic, ng¨n c¶n sù ph©n chia tÕ bµo, lµm
gi¶m kh¶ n¨ng tÝch tô ATP, gi¶m ho¹t ®é cña
enzim tæng hîp ARN, AND lµ nh÷ng yÕu tè
sinh n¨ng l−îng, nh÷ng nh©n tè gióp sinh s¶n
trong ph¸t triÓn tÕ bµo nªn lµm gi¶m sù n¶y
mÇm. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm thu ®−îc ®· thÓ hiÖn
®iÒu ®ã: Sau 18 tuÇn b¶o qu¶n, mÉu ®èi chøng
®· n¶y mÇm 100%, trong khi ®ã c¸c mÉu chiÕu
x¹ 5; 10; 15; 20 krad cã tû lÖ n¶y mÇm t−¬ng
øng lµ 64; 48; 24 vµ 4% (H×nh 1).
Trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n khoai t©y cßn bÞ
thèi háng (thèi kh«, thèi rçng ruét) mµ nguyªn
nh©n chñ yÕu lµ do ho¹t ®éng cña vi sinh vËt.
Khi liÒu chiÕu x¹ t¨ng, tû lÖ thèi cña khoai t©y
gi¶m. Sau 18 tuÇn b¶o qu¶n tû lÖ thèi cña mÉu
®èi chøng lµ 28%, c¸c mÉu chiÕu x¹ cã tû lÖ
thèi thÊp h¬n.
b(%)
24
34
44
54
64
9
11
13
15
17
q (krad)
5 10152025
Tû lÖ thèi Tû lÖ n¶y mÇm
d(%)
H×nh 1. nh h−ëng cña liÒu l−îng chiÕu x¹ ®Õn
tû lÖ n¶y mÇm vµ thèi cñ
Khi t = 25 0C; ϕ = 80%, τ =18 tuÇn
Ngoµi ra, khi khoai t©y mäc mÇm, c−êng ®é
h« hÊp cµng t¨ng, l−îng dinh d−ìng bÞ hao hôt vµo
trong qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt t¨ng nªn lµm gi¶m
søc ®Ò kh¸ng cña cñ. Tõ ®ã mµ vi sinh vËt vµ c«n
trïng cã c¬ héi ph¸t triÓn. §èi víi c¸c mÉu chiÕu
x¹ ngoµi t¸c dông k×m h·m n¶y mÇm nã cßn cã
t¸c dông tiªu diÖt vi sinh vËt g©y bÖnh b¸m ë trªn
bÒ mÆt cñ, v× vËy tû lÖ thèi háng gi¶m xuèng. Khi
liÒu l−îng chiÕu x¹ cµng cao, tû lÖ thèi háng cµng
gi¶m.
ViÖc chiÕu x¹ ®· k×m h·m ®−îc sù n¶y
mÇm sím do ®ã sù hao hôt vÒ träng l−îng cñ
gi¶m ®i rÊt nhiÒu. Khi liÒu l−îng chiÕu x¹ t¨ng,
träng l−îng cñ gi¶m kh«ng ®¸ng kÓ.
3.2. nh h−ëng cña nhiÖt ®é, ®é Èm kh«ng
khÝ trong buång b¶o qu¶n ®Õn khoai t©y b¶o
qu¶n
KÕt qu¶ theo dâi ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é
kh«ng khÝ trong buång b¶o qu¶n ®Õn khoai
t©y sau 18 tuÇn b¶o qu¶n, cho thÊy: Khi nhiÖt
®é t¨ng, tû lÖ n¶y mÇm cña khoai t©y t¨ng lªn
(H×nh 2) v× khi nhiÖt ®é t¨ng qu¸ tr×nh trao
®æi chÊt t¨ng lµm cho qu¸ tr×nh sinh lý cña
khoai t©y ph¸t triÓn m¹nh, ®é giµ sinh lý t¨ng
dÉn ®Õn sù h×nh thµnh mÇm trong cñ t¨ng lªn
vµ ng−îc l¹i, khi nhiÖt ®é gi¶m th× ho¹t ®é
sinh lý gi¶m, do vËy tû lÖ n¶y mÇm còng gi¶m
xuèng. Khi nhiÖt ®é b¶o qu¶n t¨ng lµm cho
n−íc tho¸t tõ trong ra ngoµi ®äng l¹i trªn bÒ
mÆt cñ lµm cho vá cñ lu«n Èm −ít t¹o ®iÒu
kiÖn cho vi sinh vËt ph¸t triÓn kÐo theo tû lÖ
thèi cña khoai t©y t¨ng. §ång thêi, khi nhiÖt
®é t¨ng sÏ lµm t¨ng c−êng ®é ph¶n øng cña
c¸c qu¸ tr×nh c¬ b¶n trong trao ®æi chÊt, lµm
t¨ng c−êng h« hÊp, do vËy qu¸ tr×nh hao hôt
träng l−îng tù nhiªn t¨ng lªn.
§é Èm cña kh«ng khÝ trong m«i tr−êng
b¶o qu¶n còng cã ¶nh h−ëng rÊt lín tíi tû lÖ
n¶y mÇm, thèi cñ (H×nh 3). Khi ®é Èm cña
kh«ng khÝ thÊp sÏ lµm t¨ng sù bèc h¬i n−íc cña
khoai t©y. Khi ®ã, mét mÆt khoai t©y bÞ gi¶m
khèi l−îng tù nhiªn do sù hÐo bÒ mÆt bªn ngoµi
vµ sù bèc Èm tõ trong ra ngoµi cñ; MÆt kh¸c
sinh ra rèi lo¹n sù trao ®æi chÊt vµ gi¶m kh¶
n¨ng ®Ò kh¸ng víi c¸c t¸c dông bÊt lîi tõ m«i
tr−êng b¶o qu¶n. Tuy nhiªn, khi ®é Èm thÊp l¹i
h¹n chÕ sù ph¸t sinh cña vi sinh vËt g©y thèi,
háng dÉn ®Õn tû lÖ thèi gi¶m. §é Èm thÊp còng
lµm chËm qu¸ tr×nh ho¹t ®éng sinh lý cña
khoai t©y dÉn ®Õn lµm gi¶m tû lÖ n¶y mÇm cña
khoai t©y.
56
Mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu øng dông bøc x¹ gamma...
20
15
3525
30
22
28
24
26
30
9
15
11
13
17
tC
o
δ(%)
β
(%)
Tû lÖ thèi
Tû lÖ n¶y mÇm
δ(%)
ϕ (%)
Tû lÖ thèi Tû lÖ n¶y mÇm
β(%)
30
20
26
24
22
17
15
13
11
9
70 75 80 85 90
H×nh 3. nh h−ëng cña ®é Èm kh«ng khÝ
trong buång b¶o qu¶n
Khi q = 15 krad; t = 25 0C; τ =18 tuÇn
H×nh 2. nh h−ëng cña nhiÖt ®é kh«ng khÝ trong
buång b¶o qu¶n 3.3 nh h−ëng cña thêi gian b¶o qu¶n ®Õn
tû lÖ n¶y mÇm vµ thèi cñ
Khi q =15krad; ϕ = 80%, τ =18 tuÇn
Tû lÖ n¶y mÇm (Bng 1) vµ thèi cñ khoai t©y
(H×nh 4) t¨ng dÇn theo thêi gian b¶o qu¶n ë c¶
c¸c mÉu chiÕu x¹ vµ mÉu gèc nh−ng ë mÉu
chiÕu x¹ cã tû lÖ thÊp h¬n so víi mÉu gèc vµ
cµng thÊp khi t¨ng liÒu l−îng chiÕu x¹. Khi
nhiÖt ®é m«i tr−êng b¶o qu¶n t¨ng, tû lÖ n¶y
mÇm t¨ng, tû lÖ thèi cµng t¨ng.
Khi ®é Èm cña m«i tr−êng b¶o qu¶n t¨ng
lªn, qu¸ tr×nh h¸o n−íc trong khoai t©y gi¶m
xuèng nªn Ýt lµm gi¶m khèi l−îng tù nhiªn cña
khoai t©y; Tuy nhiªn khi ®é Èm cao, bÒ mÆt cñ
khoai t©y l¹i Èm −ít, lµ m«i tr−êng thuËn lîi ®Ó
vi sinh vËt ph¸t triÓn nªn lµm t¨ng hiÖn t−îng
thèi háng cña khoai t©y, mÆt kh¸c qu¸ tr×nh
ho¹t ®éng sinh lý m¹nh còng lµm cho tû lÖ n¶y
mÇm cña khoai t©y t¨ng lªn. 3.4. Nghiªn cøu sù thay ®æi hµm l−îng
vitamin C vµ hµm l−îng ®−êng ®èi víi khoai
t©y
B¶ng 1. Tû lÖ n¶y mÇm cña khoai t©y theo thêi gian b¶o qu¶n
Thêi gian
(tuÇn)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
MÉu gèc 4 8 12 16 22 35 49 65 79 94 100 100 100 100 100
MÉu 1 2 5 10 15 21 27 32 41 54 64
MÉu 2 2 4 9 15 21 27 35 48
MÉu 3 2 5 10 16 24
MÉu 4 2 4
57
TrÇn §×nh §«ng, TrÇn Nh− Khuyªn
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
MÉu gèc
β
(%)
τ
(tuÇn
)
MÉu 1 MÉu 2
MÉu 3 MÉu 4 MÉu 5
H×nh 4. Tû lÖ thèi cña khoai t©y theo thêi gian
Hµm l−îng ®−êng vµ vitamin C lµ mét yÕu
tè rÊt ®−îc quan t©m ë khoai t©y. Khi so s¸nh
hµm l−îng vitamin C vµ hµm l−îng ®−êng tæng
sè cña khoai t©y ë c¸c mÉu chiÕu x¹ liÒu l−îng
kh¸c nhau vµ kh«ng chiÕu x¹, sau thêi gian b¶o
qu¶n 18 tuÇn, hµm l−îng ®−êng tæng sè vµ hµm
l−îng vitamin C trong khoai t©y ®èi víi c¸c
mÉu chiÕu x¹ cao h¬n mÉu gèc ®èi chøng
(B¶ng 2). Nh− vËy khi chiÕu x¹ ®Ó b¶o qu¶n
khoai t©y trong m«i tr−êng tù nhiªn râ rµng cã
hiÖu qu¶ h¬n lµ kh«ng chiÕu x¹.
B¶ng 2. Hµm l−îng vitamin C vµ ®−êng
ë khoai t©y
Tªn mÉu ®em
ph©n tÝch
§−êng tæng sè
(%)
Vitamin C
(mg/kg)
MÉu kh«ng chiÕu x¹
MÉu chiÕu x¹ 5 krad
MÉu chiÕu x¹ 10 krad
MÉu chiÕu x¹ 15 krad
MÉu chiÕu x¹ 20 krad
MÉu chiÕu x¹ 25 krad
8,78
13,15
11,98
11,08
14,59
11,49
7,85
9,16
7,54
9,45
8,43
10,99
Víi mÉu chiÕu x¹ 20 krad vµ 25 krad
kh«ng nh÷ng cã hiÖu qu¶ cho viÖc k×m h·m
n¶y mÇm mµ cßn gi÷ ®−îc hµm l−îng ®−êng,
hµm l−îng vitamin C cao h¬n mÉu kh«ng
chiÕu x¹.
4. KÕT LUËN
Bøc x¹ gamma cã t¸c dông k×m h·m sù
n¶y mÇm, gi¶m tû lÖ thèi ë khoai t©y trong thêi
gian b¶o qu¶n. Víi liÒu chiÕu x¹ 20krad ®Õn
25krad th× sau 18 tuÇn b¶o qu¶n, tû lÖ n¶y mÇm
kh«ng ®¸ng kÓ.
C¸c mÉu (c¶ chiÕu x¹ vµ ®èi chøng) ®Òu
cã tû lÖ thèi vµ n¶y mÇm t¨ng khi nhiÖt ®é vµ
®é Èm cña m«i tr−êng b¶o qu¶n t¨ng.
Bøc x¹ gamma liÒu 20 krad vµ 25 krad
còng cã t¸c dông gi÷ cho hµm l−îng ®−êng
tæng sè vµ vitamin C trong khoai t©y cao h¬n
mÉu kh«ng chiÕu x¹.
58
Mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu øng dông bøc x¹ gamma...
TµI LIÖU THAM KH¶O
Cromin D.A, Adam S (1979). Simple and rapid
procedure for analysis of reducing, total
and individual sugar in potatoes.
Potatoes Res.22, p.99-105.
Langerak D (1996). Application of food
irradiation processes to developing
countries; Rikillt Rep. Wageningen
(Netherlands), p. 86-95.
Ogama.K (1959). Effect of gamma irradiation
on sprout prevention and its
phyisologial mechanisme in the Potato
Tuber and Onion Bulb. Inst. Chem.
Rest; Kioto Univ; p. 37-25.
Vâ Hoµng Qu©n, Ph¹m Quang Vinh (1990).
nh h−ëng thêi kú chiÕu x¹ sau thu
ho¹ch vµ liÒu x¹ kh¸c nhau ®Õn chÊt
l−îng khoai t©y vµ hµnh t©y - B¸o c¸o
héi th¶o c«ng nghÖ bøc x¹ - ViÖn n¨ng
l−îng nguyªn tö quèc gia, Hµ néi, - tr.
18-23.
Thomas P., Adam S. (1979). Role of citric acid
in the after cooking darkening of gamma
irradiated potato tubrs. J Agr. Food
che.,p.125-127.
59