Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chlorine kết hợp chất kháng ethylene 1- methylcyclopropene (1-MCP) đến quá trình chín sau thu hoạch của quả cà chua (Lycopersicum esculentum)

Chia sẻ: Xedapbietbay Xedapbietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:123

Thêm vào BST

Báo xấu

44
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài nghiên cứu này nhằm xác định được nồng độ chlorine kết hợp với chất kháng ethylene 1- methylcyclopropene (1-MCP) nhằm ức chế quá trình chín, kéo dài thời gian bảo quản và giảm tỷ lệ hư hỏng quả cà chua sau thu hoạch. Đề xuất được quy trình bảo quản cà chua sau thu hoạch bằng phương pháp xử lý 1-MCP kết hợp với chlorine.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chlorine kết hợp chất kháng ethylene 1- methylcyclopropene (1-MCP) đến quá trình chín sau thu hoạch của quả cà chua (Lycopersicum esculentum)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ TRẦN ANH TUẤN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG NỒNG ĐỘ CHLORINE KẾT HỢP CHẤT KHÁNG ETHYLENE 1-METHYLCYCLOPROPENE (1-MCP) ĐẾN QUÁ TRÌNH CHÍN SAU THU HOẠCH CỦA QUẢ CÀ CHUA (LYCOPERSICUM ESCULENTUM) LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm HUẾ - NĂM 2018
ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ TRẦN ANH TUẤN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG NỒNG ĐỘ CHLORINE KẾT HỢP CHẤT KHÁNG ETHYLENE 1 METHYLCYCLOPROPENE (1-MCP) ĐẾN QUÁ TRÌNH CHÍN SAU THU HOẠCH CỦA QUẢ CÀ CHUA (LYCOPERSICUM ESCULENTUM) LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 8540101 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. NGUYỄN VĂN TOẢN CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN PGS.TS.NGUYỄN HIỀN TRANG HUẾ - NĂM 2018
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực từ kết quả nghiên cứu, được đồng nghiệp cho phép sử dụng và chưa được ai công bố trong bất cứ một công trình nào khác. Các thông tin trích dẫn đều được ghi rõ địa chỉ, nguồn gốc. Người cam đoan Trần Anh Tuấn
ii LỜI CÁM ƠN Trong quá trình học tập nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi luôn nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ của các quý thầy cô cùng bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Trước tiên tôi xin bày tỏ lời cảm ơn âu sắc và kính trọng đến thầy giáo hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Văn Toản đã tận tình giảng dạy, định hướng và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế; cùng tập thể quý thầy, cô giáo Phòng Đào tạo, Khoa Cơ khí Công nghệ Trường Đại học Nông lâm Huế đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và làm luận văn. Cảm ơn Công ty TNHH MTV Hương Đất - An Phú, Thành phố Pleiku, Tỉnh Gia Lai đã tạo điều kiện, giúp đỡ để tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Cuối cùng tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến gia đình, đồng nghiệp và bạn bè, những người đã luôn ở bên để động viên, khích lệ, tạo mọi điều kiện, ủng hộ tôi trong suốt thời gian học tập, giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn trong thời gian vừa qua. Tôi xin chân thành cảm ơn! Huế, tháng 10 năm 2018 Học viên thực hiện Trần Anh Tuấn
iii TÓM TẮT Cà chua là loại rau quả phổ biến đối với người tiêu dùng Việt Nam và các nước trên thế giới, cung cấp nguồn dinh dưỡng cho cơ thể con người. Tuy nhiên, quả cà chua là đối tượng có thời gian bảo quản sau thu hoạch tương đối ngắn, gây khó khăn trong công tác vận chuyển, phân phối và tiêu thụ. Vì vậy, việc nghiên cứu kéo dài quá trình chín sau thu hoạch của quả cà chua có tính thực tiễn và ý nghĩa khoa học cao, giúp nâng cao giá trị kinh tế, duy trì ổn định được chất lượng dinh dưỡng của quả cà chua. Hiện nay, phương pháp chủ yếu để kéo dài thời gian bảo quản quả cà chua là sử dụng các loại bao bì, dụng cụ phổ biến hoặc nhiệt độ thấp và chưa có nhiều nghiên cứu kết hợp của nhiều yếu tố trong việc bảo quản cà chua. Chính vì vậy, việc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chlorine kết hợp chất kháng ethylene 1- methylcyclopropene (1-MCP) đến quá trình chín sau thu hoạch của quả cà chua (Lycopersicum esculentum)” vừa mang tính chất cấp thiết vừa có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Từ kết quả nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đã xác định một số thành phần cơ bản của quả cà chua trước khi đưa vào bảo quản; xác định được vai trò của chất kháng ethylene (1-MCP) kết hợp chlonine đến quá trình sinh tổng hợp ethylene nhằm kéo dài thời gian bảo quản quả cà chua sau thu hoạch; đã đề xuất được quy trình kéo dài thời gian bảo quản cà chua đến 33 ngày so với 12 ngày bằng phương pháp bảo quản truyền thống.
iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i LỜI CÁM ƠN ................................................................................................................. ii TÓM TẮT...................................................................................................................... iii MỤC LỤC ......................................................................................................................iv DANH MỤC VIẾT TẮT.............................................................................................. vii DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... viii DANH MỤC CÁC HÌNH ..............................................................................................ix MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. Đặt vấn đề ....................................................................................................................1 2. Mục đích của đề tài......................................................................................................2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu ..................................................2 3.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................................2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ......................................................................................................2 Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................3 1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÀ CHUA ...................................................................................3 1.1.1. Nguồn gốc, phân loại .............................................................................................3 1.1.2. Giá trị dinh dưỡng của cà chua ..............................................................................5 1.1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ..................................................................7 1.1.4. Các biến đổi của cà chua trong quá trình bảo quản ...............................................8 1.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản cà chua sau thu hoạch ..................9 1.1.6. Một số phương pháp xử lý và bảo quản cà chua sau thu hoạch ..........................13 1.2. QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP ETHYLENE TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN RAU QUẢ Ở GIAI ĐOẠN SAU THU HOẠCH..........................................................14 1.2.1. Sơ lược về ethylene .............................................................................................14 1.2.2. Cơ chế sinh tổng hợp ethylene ............................................................................15 1.3. TỔNG QUAN VỀ CHLORINE TRONG XỬ LÝ VÀ BẢO QUẢN RAU QUẢ.....16 1.3.1. Các dạng chlorine ................................................................................................16 1.3.2. Quy định, hướng dẫn của VietGAP đối với sử dụng chlorine trong khử trùng rau quả .................................................................................................................................17 1.4. Tổng quan chung về 1-methylcyclopropene ..........................................................18
v 1.4.1. Giới thiệu 1-methylcyclopropene ........................................................................18 1.4.2. Cơ chế tác động của 1-methylcyclopropene .......................................................18 1.4.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng 1-MCP kết hợp chlorine trong xử lý rau quả sau thu hoạch trên thế giới và Việt Nam có liên quan đến đề tài. .................................20 1.5. NHẬN XÉT CHUNG.............................................................................................22 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................24 2.1. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .............................................................24 2.1.1. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................24 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu ..........................................................................................24 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................................24 2.2.1. Nghiên cứu lý thuyết ...........................................................................................24 2.2.2. Nghiên cứu thực nghiệm .....................................................................................24 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................25 2.3.1. Phương pháp lấy mẫu ..........................................................................................25 2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ............................................................................26 2.3.3. Phương pháp vật lý ..............................................................................................30 2.3.4. Phương pháp hóa sinh .........................................................................................30 2.3.5. Phương pháp đánh giá cảm quan .........................................................................33 2.3.6. Phương pháp xử lý thống kê ................................................................................34 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...........................................35 3.1. KHẢO SÁT MỘT SỐ THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA QUẢ CÀ CHUA TRƯỚC KHI BẢO QUẢN ..........................................................................................................35 3.1.1. Các chỉ tiêu cơ lý .................................................................................................35 3.1.2. Thành phần sinh lý - hóa học ..............................................................................35 3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CHLORINE ĐẾN QUÁ TRÌNH CHÍN CỦA QUẢ CÀ CHUA SAU THU HOẠCH ......................................................37 3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ chlorine đến sự hao hụt khối lượng quả cà chua sau thu hoạch ..............................................................................................................................37 3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ chlorine đến sự biến thiên của hàm lượng đường tổng số .......................................................................................................................................38 3.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ chlorine đến sự biến thiên của hàm lượng acid tổng số ....39
vi 3.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ chlorine đến sự biến thiên của hàm lượng vitamin C tổng số ....................................................................................................................................40 3.2.5. Ảnh hưởng của nồng độ chlorine đến tỷ lệ hư hỏng ...........................................42 3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến quá trình chín sau thu hoạch của quả cà chua .......................................................................................43 3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến cường độ hô hấp của quả cà chua trong quá trình bảo quản ............................................................................43 3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến cường độ sản sinh ethylene của quả cà chua trong quá trình bảo quản .......................................................44 3.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến hàm lượng ACC của quả cà chua trong quá trình bảo quản ............................................................................46 3.3.4. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến sự biến thiên hoạt lực ACC oxydase của quả cà chua trong quá trình bảo quản ..............................................47 3.3.5. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến sự hao hụt khối lượng của quả cà chua trong quá trình bảo quản .....................................................................49 3.3.6. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến sự biến thiên của hàm lượng acid tổng số của quả cà chua trong quá trình bảo quản ......................................50 3.3.7. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến sự biến thiên của hàm lượng vitamin C tổng số của quả cà chua ......................................................................52 3.3.8. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến sự biến thiên của hàm lượng đường tổng số của quả cà chua trong quá trình bảo quản ...................................53 3.3.9. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến tỷ lệ hư hỏng của quả cà chua trong quá trình bảo quản ...................................................................................54 3.4. ĐỀ XUẤT ĐƯỢC QUY TRÌNH BẢO QUẢN CÀ CHUA SAU THU HOẠCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 1- MCP KẾT HỢP VỚI CHLORINE ....................56 3.4.1. Sơ đồ quy trình ....................................................................................................56 3.4.2. Thuyết minh quy trình .........................................................................................57 3.5. ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN CHẤT LƯỢNG QUẢ CÀ CHUA QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN ............................................................................................................................58 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...........................................................................................60 KẾT LUẬN ...................................................................................................................60 ĐỀ NGHỊ .......................................................................................................................60 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................61 PHỤ LỤC ......................................................................................................................74
vii DANH MỤC VIẾT TẮT 1-MCP : 1-methylcyclopropene ACC : Acid 1-aminocyclopropane-1-cacboxylic ACC oxydase : Aminocyclopropane carboxylate oxydase ACC synthase : Aminocyclopropane carboxylate synthase ANOVA : Analysis of variance (Phân tích phương sai) AVG : Aminoethoxyvinylglycine ĐC : Đối chứng MACC : Malonyl ACC MET : Amin methionine SAM : S-Adenosyl Methionine SPSS : Statistical Package for the Social Sciences TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam.
viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100 g phần ăn được ............................... 6 Bảng 3.1. Các chỉ tiêu cơ lý của cà chua trước khi bảo quản .............................. 35 Bảng 3.2. Một số thành phần sinh lý - hóa học cơ bản của cà chua .................... 36 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ chlorine đến sự hao hụt khối lượng của quả cà chua theo thời gian bảo quản ............................................................................. 37 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của nồng độ chlorine đến tỷ lệ hư hỏng của quả cà chua theo thời gian bảo quản............................................................................................. 42 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến tỷ lệ hư hỏng của quả cà chua theo thời gian bảo quản ............................................................ 55 Bảng 3.6. Kết quả đánh giá cảm quan cà chua sau quá trình bảo quản ................ 58
ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Cà chua ............................................................................................... 3 Hình 1.2. Cà chua múi ........................................................................................ 4 Hình 1.3. Cà chua hồng ....................................................................................... 4 Hình 1.4. Cà chua bi ........................................................................................... 5 Hình 1.5. Độ chín thu hái cà chua...................................................................... 10 Hình 1.6. Công thức cấu tạo ethylene ................................................................ 15 Hình 1.7. Sơ đồ sinh tổng hợp ethylene ............................................................. 15 Hình 1.8. Công thức cấu tạo 1-MCP .................................................................. 18 Hình 1.9. Ethylene gắn vào thụ thể ethylene và tạo nên các phản ứng sinh hóa trong mô thực vật ....................................................................................................... 19 Hình 1.10. Phân tử 1-MCP chiếm chỗ trên thụ thể ethylene làm cho ethylene không gắn kết được với thụ thể .................................................................................... 19 Hình 2.1. Cà chua sau thu hoạch ....................................................................... 25 Hình 2.2. Cà chua sau thu hoạch và được phân loại ........................................... 26 Hình 2.3. Phương án bố trí thí nghiệm ảnh hưởng nồng độ chlorine đến quá trình chín sau thu hoạch của quả cà chua ................................................................... 27 Hình 2.4. Phương án bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP kết hợp với chlorine đến quá trình chín sau thu hoạch của quả cà chua ................................. 29 Hình 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ chlorine đến sự biến thiên của hàm lượng đường tổng số của quả cà chua trong quá trình bảo quản .............................................. 38 Hình 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ chlorine đến sự biến thiên của hàm lượng acid tổng số của quả cà chua trong quá trình bảo quản .............................................. 39 Hình 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ chlorine đến sự biến thiên của hàm lượng vitamin C tổng số của quả cà chua trong quá trình bảo quản ........................................... 41 Hình 3.4. Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP kết hợp với chlorine đến sự biến thiên cường độ hô hấp của quả cà chua trong quá trình bảo quản ....................... 43 Hình 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP kết hợp với chlorine đến sự biến thiên cường độ sản sinh ethylene của quả cà chua trong quá trình bảo quản ....... 45 Hình 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP kết hợp với chlorine đến sự biến thiên hàm lượng ACC của quả cà chua trong quá trình bảo quản........................ 46 Hình 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP kết hợp với chlorine đến sự biến thiên hoạt lực ACC oxydase của quả cà chua trong quá trình bảo quản .............. 48
x Hình 3.8. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến sự hao hụt khối lượng của quả cà chua trong quá trình bảo quản ........................................................................... 49 Hình 3.9. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến sự biến thiên hàm lượng acid tổng số trong quả cà chua theo thời gian bảo quản. .................................................... 50 Hình 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến sự biến thiên hàm lượng vitamin C trong quả cà chua trong quá trình bảo quản ....................................................... 52 Hình 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến sự biến thiên hàm lượng đường tổng số trong quả cà chua trong quá trình bảo quản ........................................... 53 Hình 3.12. Quy trình bảo quản cà chua sau thu hoạch bằng chất kháng ethylene 1- MCP kết hợp với chlorine ................................................................................. 56
1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Việt Nam là một nước Đông Nam Á nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, diện tích đất đai rộng lớn, lượng mưa nhiều là những điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp, đặc biệt thuận lợi cho việc phát cây cà chua (Lycopersicum esculentum). Cà chua là loại quả có lợi cho sức khỏe do chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như: acid folic, vitamin C, kali và quan trọng hơn là hợp chất carotenoid, trong đó có mặt nhiều nhất như lycopene, β-carotene, γ-carotene và phytoene rất cần thiết cho sự phát triển khỏe mạnh của cơ thể [14]. Ngoài ra, trong quả cà chua còn có vitamin E, các nguyên tố vi lượng, hợp chất flavonoid, phytosterol và một vài loại vitamin tan trong nước [17]. Vì vậy, cà chua đã trở thành loại rau quả phổ biến cho người tiêu dùng Việt Nam và các nước trên thế giới. Ngày nay, cà chua được trồng phổ biến ở nhiều nơi và đã có nhiều sự phát triển về giống, kỹ thuật canh tác, tuy nhiên vấn đề bảo quản đối với cà chua vẫn chưa có sự tiến triển đáng kể, nên thời gian bảo quản cà chua chưa được kéo dài, dễ bị hư hỏng trong quá trình bảo quản, vận chuyển và chưa xuất khẩu [13], [29]. Cà chua là loại quả có thời gian bảo quản sau thu hoạch tương đối ngắn, gây khó khăn trong công tác vận chuyển, phân phối và tiêu thụ. Vì vậy, việc nghiên cứu kéo dài quá trình chín sau thu hoạch của quả cà chua có tính thực tiễn và ý nghĩa khoa học cao, giúp nâng cao giá trị kinh tế, duy trì ổn định được chất lượng dinh dưỡng của quả cà chua. Hiện nay, phương pháp chủ yếu để kéo dài thời gian bảo quản quả cà chua là sử dụng các loại bao bì, dụng cụ phổ biến hoặc nhiệt độ thấp và chưa có nhiều nghiên cứu kết hợp của nhiều yếu tố trong việc bảo quản cà chua. Chính vì vậy, thời gian bảo quản sau thu hoạch ngắn, hiệu quả kinh tế thu được chưa tương xứng với tiềm năng vốn có của quả cà chua. Trên thế giới hiện nay, các nghiên cứu ứng dụng 1-MCP vào các đối tượng nông sản đã được công bố khá nhiều. Theo một số nghiên cứu đã được công bố của các tác giả Choi (2008), Pereira (2012) … 1-methylcyclopropene (1-MCP) được xem là một chất ức chế ethylene làm chậm quá trình chín, kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch đối với nhiều loại nông sản khác nhau như: cà chua, bơ, dâu tây… [41], [62]. Trong khi đó, chlorine thường được sử dụng như một chất sát khuẩn, ngăn cản sự sinh trưởng và phát triển các vi sinh vật gây bệnh như E.coli, Coliform, Samonella và giảm các vi khuẩn gây thối, giảm tỷ lệ hư hỏng trong bảo quản [69]. Tuy nhiên, cho đến nay ở Việt Nam vẫn chưa có công trình nào công bố về việc kết hợp chlorine với 1-MCP để bảo quản
2 quả cà chua. Chính vì vậy, việc nghiên cứu để tìm ra phương pháp tổng hợp nhằm kéo dài thời gian chín sau thu hoạch của quả cà chua là một vấn đề cấp thiết cần được quan tâm. Từ thực trạng nêu trên, việc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chlorine kết hợp chất kháng ethylene 1-methylcyclopropene (1-MCP) đến quá trình chín sau thu hoạch của quả cà chua (Lycopersicum esculentum)” vừa mang tính chất cấp thiết vừa có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 2. Mục đích của đề tài - Xác định được nồng độ chlorine kết hợp với chất kháng ethylene 1- methylcyclopropene (1-MCP) nhằm ức chế quá trình chín, kéo dài thời gian bảo quản và giảm tỷ lệ hư hỏng quả cà chua sau thu hoạch. - Đề xuất được quy trình bảo quản cà chua sau thu hoạch bằng phương pháp xử lý 1-MCP kết hợp với chlorine. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu 3.1. Ý nghĩa khoa học - Xác định được các thông số kỹ thuật (nồng độ xử lý chlorine, nồng độ 1-MCP) nhằm kìm hãm quá trình chín và kéo dài thời gian bảo quản quả cà chua sau thu hoạch. - Đề xuất được quy trình bảo quản với các thông số công nghệ thích hợp nhằm duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản quả cà chua sau thu hoạch. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Xây dựng được quy trình bảo quản cà chua sau thu hoạch bằng phương pháp sử dụng kết hợp 1-MCP và chlorine để hạn chế tổn thất và kéo dài thời gian bảo quản cà chua. - Ứng dụng kết quả nghiên cứu đã đạt được vào thực tiễn để bảo quản quả cà chua tại Công ty TNHH MTV Hương Đất - An Phú, Thành phố Pleiku, Tỉnh Gia Lai.
3 Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÀ CHUA 1.1.1. Nguồn gốc, phân loại 1.1.1.1. Nguồn gốc Theo một số tài liệu nghiên cứu, cây cà chua (Licopersicum esculentum Mill) thuộc họ cà (Solanaceae) có nguồn gốc ở Châu Mỹ và phổ biến ra thế giới từ sau thế kỷ XVI. Từ Châu Mỹ, cà chua được các thương gia Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha di chuyển sang trồng ở Châu Âu và Châu Á, sau đó từ Châu Âu nó được chuyển sang Châu Phi nhờ những người dân đi khai phá thuộc địa. Con người đã thuần dưỡng những giống cà chua nhỏ và trồng nó ở trong vườn. Vì trong cà chua xanh có chứa một chất độc solanin nên người ta chỉ trồng nó để làm thuốc hoặc làm cảnh. Cho đến thế kỷ XVIII, cà chua được trồng phổ biến hơn và đến thế kỷ XIX thì cà chua trở thành một loại thực phẩm không thể thiếu trong các bữa ăn [12], [30]. Hình 1.1. Cà chua Ở Việt Nam, cà chua được trồng cách đây hơn 100 năm, từ thời gian thực dân Pháp chiếm đóng. Trong những năm gần đây, diện tích trồng cà chua ngày một tăng, tập trung chủ yếu ở đồng bằng và trung du miền núi phía Bắc. Hiện nay, cà chua đang được phát triển mạnh tại các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ nên diện tích trồng ngày càng mở rộng [32].
4 1.1.1.2. Phân loại Ở nước ta, cà chua được trồng chủ yếu thuộc 3 nhóm sau: - Cà chua múi: quả to, nhiều ngăn tạo thành múi, thời gian sinh trưởng dài, năng suất và khả năng chống chịu khá nhưng chất lượng không bằng cà chua hồng. Quả có vị chua, nhiều hạt, ăn không ngon nhưng cây mọc khỏe, sai quả. Hình 1.2. Cà chua múi [75] - Cà chua hồng: quả hình dạng giống quả hồng, không có múi hoặc có múi không rõ. Thịt quả nhiều bột, ăn ngon. Cây trồng chịu sâu bệnh kém hơn cà chua múi. Các giống chính của giống này là: Đại Hồng, Yên Mỹ, Số 7, HP-5, Earliana 498, P375. Hình 1.3. Cà chua hồng [77] - Cà chua bi: quả bé, cây sai quả, quả ăn chua, hơi ngái. Cây chống chịu sâu bệnh tốt.
5 Hình 1.4. Cà chua bi [78] Một số giống cà chua thường được trồng ở nước ta: Giống cà chua XH2: giống được chọn tạo bởi Viện nghiên cứu rau quả. Đây là giống cà chua quả nhỏ, có chất lượng tốt, năng suất cao. Giống cà chua PT18: giống có thời gian sinh trưởng ngắn 100 - 200 ngày. Thân có màu trắng, phân cành ít. Dạng quả thuôn dài, màu đỏ đậm, không bị nứt. Giống cà chua Đà Lạt: thân mảnh nhỏ, lá xanh nhạt, bản lá mỏng. Quả chín có màu đỏ, quả hơi thuôn dài, không chia múi, nhiều bột, kích thước quả trung bình, khối lượng quả trung bình, thích hợp cho sản xuất. Giống cà chua lai HT21: được chọn tạo bởi Trường Đại học Nông nghiệp I (Học viện Nông nghiệp Việt Nam), HT21 thuộc giống sinh trưởng ngắn ngày, thấp cây, nhiều quả. Đây là giống chịu bệnh tốt, khả năng đậu quả lớn, cho năng suất cao ở cả điều kiện vụ đông và vụ hè. HT21 có độ lớn quả vừa phải, khối lượng trung bình 66,2 - 71,2 g. Giống cà chua Savior: giống được tuyển chọn của các nhà khoa học của Công ty Syngenta. Giống Savior có khả năng chống chịu tốt với vi-rút xoắn vàng lá cà chua, sinh trưởng tốt và cho năng suất cao. Đây là giống cà chua chịu được nóng, có thể trồng ở những tháng nắng nhất của các tỉnh phía Bắc và miền Trung khi mà hầu hết các giống cà chua khác không thể trồng được. 1.1.2. Giá trị dinh dưỡng của cà chua Cà chua là một loại rau ăn quả được trồng phổ biến ở nhiều nơi, quả cà chua có giá trị dinh dưỡng cao. Trong cà chua có chứa nhiều loại vitamin như A, C, B1, B2, PP..., nhưng nhiều nhất là vitamin C. Ngoài ra, còn có các chất khoáng như Ca, Fe, P, S, Mg… Một ngày mỗi người chỉ cần ăn 100 - 200 g cà chua có thể thỏa mãn được nhu cầu vitamin C, A, B1 và các chất khoáng thiết yếu. Thành phần dinh dưỡng trong 100 g quả cà chua được thể hiện ở bảng 1.1 [13].
6 Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100 g phần ăn được [13] Thành phần Đơn Hàm Thành phần Đơn Hàm STT STT dinh dưỡng vị lượng dinh dưỡng vị lượng 1 Nước g 94 18 Cu g 90 2 Năng lượng kcal 20 19 Se g 0,5 3 Protein g 0,6 20 Vitamin C mg 40 4 Glucid g 4,0 21 Vitamin B1 mg 0,06 5 Lipid g 0,2 22 Vitamin B2 mg 0,04 6 Cellulose g 0,8 23 Vitamin PP mg 0,5 7 Tro g 0,4 24 Vitamin B5 mg 0,089 8 Đường fructose g 1,37 25 Vitamin B6 mg 0,08 9 Đường glucose g 1,25 26 Folate g 15 10 Ca mg 12 27 Vitamin E mg 0,54 11 Fe mg 1,4 28 Vitamin K g 7,9 12 Mg mg 15 29 β-caroten g 393 13 Phospho mg 26 30 α-caroten g 112 14 K mg 230 31 Lycopen g 3025 Lutein 15 Na mg 2 32 g 130 zeaxanthin 16 Mn mg 0,21 33 Purin mg 11 17 Zn mg 0,74 (Nguồn: Nguyễn Công Khẩn, Hà Thị Anh Đào (2007), Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam, Bộ Y Tế viện dinh dưỡng, NXB Y học).
7 Qua bảng 1.1 cho thấy: Nước: chiếm tỷ lệ lớn nhất 94%, chủ yếu tồn tại ở dạng tự do và một phần nhỏ ở dạng liên kết nên cà chua là đối tượng rất dễ hư hỏng, dập nát khi thu hái, vận chuyển, bảo quản. Glucid: chiếm 4%, trong đó hàm lượng đường glucose và fructose chiếm 2,62%, các loại đường khác và các polysaccharide như tinh bột, cenllulose, hemicenllulose chỉ chiếm 1,38%. Chủ yếu là đường đơn và đây là giá trị dinh dưỡng cao, nhờ khả năng hòa tan cao của đường đơn nên cơ quan tiêu hóa của người hấp thu tốt, tăng sự lưu thông của máu, tăng tính hoạt hóa trong quá trình oxy hóa năng lượng của các mô tế bào [14]. Protein chiếm 0,6%, lipid 0,2%, các khoáng chất chiếm 0,4%, còn lại là các vitamin và các thành phần khác. Carotenoid là sắc tố tự nhiên tạo ra màu vàng, da cam, đỏ cho quả cà chua. Trong cà chua, carotenoid tồn tại ở các dạng β-carotene, α-carotene, β-cryptoxanthin, lycopene, lutein và zeaxanthin là những hợp chất rất cần thiết cho sự phát triển khỏe mạnh của cơ thể [16]. Khi quá trình chín bắt đầu, các chất diệp lục chlorophyll (màu xanh lá cây) bị suy giảm và chất carotenoid (có màu đỏ) bắt đầu được tổng hợp [31], [61]. Trong tất cả các hợp chất thực vật có trong cà chua, lycopene là chất đặc biệt chú ý. Lycopene là loại carotenoid có lượng nhiều nhất trong cà chua chín và được tìm thấy với hàm lượng cao nhất trong vỏ cà chua, cà chua càng đỏ càng chứa nhiều lycopene [30]. Cấu trúc phân tử của lycopene chứa 11 nối đôi nên có khả năng chống oxy hóa mạnh, cho phép khử hoạt tính của các gốc tự do, ngăn chặn oxy nguyên tử phá hủy tế bào trong cơ thể. Khả năng chống oxy hóa của lycopene cao gấp 2 lần β-carotene, gấp 10 lần so với α-tocopherol [8]. 1.1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua Theo thống kê của FAO (2010), diện tích cà chua sản xuất năm 2009, đạt 5.227.883 ha tăng 30% so với năm 2000. Năng suất 28,39 tấn/ha (năm 2009), sản lượng đạt 141.400.629 tấn. Với lượng cà chua sản xuất trên đây, bình quân tiêu thụ đầu người khoảng gần 23 kg quả/người/năm. Ở Việt Nam, cà chua được xem là cây rau ăn quả được trồng và tiêu thụ phổ biến trong cả nước, tập trung chính ở những tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng và một số tỉnh ở Tây Nguyên. Diện tích gieo trồng cà chua tăng dần qua từng năm. Theo số liệu thống kê năm 2013, diện tích trồng cà chua cả nước đạt 23.917,8 ha, tăng 11,3% so với năm 2010 (21.178,2 ha). Năng suất trung bình 252,6 - 257,9 tạ/ha, sản lượng đạt 616.890,6 tấn. Với sản lượng trên, tương đương bình quân đầu người đạt 7,3 kg quả/năm. Nhu cầu
8 cà chua ngày càng tăng không chỉ phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước mà làm nguyên liệu cho chế biến công nghiệp và xuất khẩu [2]. Hiện nay ở mốt số địa phương như Lâm Đồng, Gia Lai và thành phố Hồ Chí Minh đã đưa những giống mới vào sản xuất kết hợp với kỹ thuật canh tác hiện đại theo hướng công nghệ cao vì thế năng suất cà chua tăng dần qua các năm, một số diện tích canh tác giống mới, năng suất bình quân đạt khoảng 40 tấn/ha. Mặc dù cây cà chua được nâng cao về năng suất và chất lượng nhưng sản phẩm cà chua được tiêu thụ chủ yếu ở thị trường trong nước, xuất khẩu chưa nhiều. 1.1.4. Các biến đổi của cà chua trong quá trình bảo quản 1.1.4.1. Những biến đổi vật lý [7], [18] Cà chua sau khi thu hoạch và đưa vào bảo quản sẽ xảy ra một số biến đổi vật lý có thể dẫn đến giảm chất lượng cũng như giảm khối lượng tự nhiên. Sự giảm khối lượng tự nhiên là do bay hơi nước và tổn hao các chất hữu cơ trong quá trình hô hấp. Cà chua chứa một lượng nước rất lớn nên luôn xảy ra hiện tượng bay hơi nước từ quả ra môi trường xung quanh. Sự mất nước này dẫn đến hiện tượng khô héo, giảm khối lượng quả, gây rối loạn sinh lý, giảm khả năng kháng khuẩn, kết quả cà chua nhanh chóng bị thối hỏng. 1.1.4.2. Biến đổi thành phần hóa học [22], [29] Trong quá trình bảo quản phần lớn thành phần hóa học của cà chua bị biến đổi do tham gia vào quá trình hô hấp hoặc các hoạt động của các enzyme có trong quả. Trong quá trình chín, hàm lượng tinh bột giảm và hàm lượng đường tổng số tăng lên do tinh bột chuyển thành đường. Khi quả chín, độ rắn chắc của quả giảm và lượng pectin hòa tan tăng. Ở quả xanh, protopectin phân tán trong thành tế bào làm cho quả có độ rắn chắc nhất định. Hoạt động của enzyme có tác động trực tiếp đến sự phân giải các chất glucid: hemicenllulose thủy phân thành đường. Dưới tác dụng của enzyme protopectinase và acid hữu cơ phần lớn protopectin chuyển thành pectin hòa tan rồi phân tán vào dịch bào do đó làm quả mềm dần. Ngoài ra, các chất hữu cơ khác như acid, vitamin đều có thể giảm trong thời gian bảo quản. Các chất màu được hình thành hoặc biến đổi từ dạng này sang dạng khác do hàm lượng chlorophyll giảm, lượng carotenoid và flavonoid tăng lên tạo nên màu sắc cho cà chua chín. Cà chua khi thu hoạch phải đạt độ chín kỹ thuật, tức quả cà chua đang ở giai đoạn chín xanh, chưa có màu hồng hoặc vàng. Cà chua được bảo quản sẽ tiếp tục quá trình chín gồm các thời kỳ chín vàng, chuyển màu, chín hồng, quả hồng hoặc đỏ và thời kỳ chín đỏ.