Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng bức xạ Gamma trong bảo quản khoai tây

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