BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN KH VÀ CN VIỆTNAM BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC Đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất và ứng dụng chế phẩm
sinh học từ thực vật có chứa cacbua terpenic, xeton sesquiterpenic
và turmeron trong bảo quản quả tươi sau thu hoạch” Cơ quan chủ trì Dự án: Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học
và Công nghệ Việt Nam
Chủ nhiệm Đề tài: PGS TS. Nguyễn Thị Kim Cúc
Điện thoại: 04.37568261 Fax: 04.37568261

8499


Họ và tên: Nguyễn Thị Kim Cúc
Ngày, tháng, năm sinh: 06/07/1955 Nam/ Nữ: Nữ
Học hàm, học vị: TS
Chức danh khoa học: PGS Chức vụ: Trưởng phòng
Điện thoại: Tổ chức: 0437916882 Mobile: 0906221581
Fax: E-mail:

Tên tổ chức đang công tác: Viện Công nghệ sinh học, VAST
Địa chỉ tổ chức: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Địa chỉ nhà riêng: số 5 ngõ 165, Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội
3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án:
Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Công nghệ sinh học
Điện thoại: 04 7563386 Fax: (84) 4 7568261

2
E-mail:
Website: www.ibt.ac.vn
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: PGS TS Trương Nam Hải
Số tài khoản: 931.01.064
Ngân hàng: Kho bạc Nhà nước, Ba Đình, Hà Nội
Tên cơ quan chủ quản đề tài: Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 01/ năm 2008 đến tháng 12/ năm 2010
- Thực tế thực hiện: từ tháng 05 /năm 2008 đến tháng 12 /năm 2010
- Được gia hạn (nếu có):
- Lần 1 từ tháng…. năm…. đến tháng…. năm….
- Lần 2 ….

3
Đối với đề tài:
Đơn vị tính: Triệu đồng
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Nội dung
các khoản chi
Tổng SNKH Nguồn
khác
Tổng SNKH Nguồn
khác
1 Trả công lao động
(khoa học, phổ
thông)
630 630 0 630 630 0
2 Nguyên, vật liệu,
năng lượng
610 610 0 610 610 0
3 Thiết bị, máy móc
530 530 0 530 530 0
4 Xây dựng, sửa
chữa nhỏ
34 34 0 34 34 0
5 Chi khác
356 356 0 356 356 0

Tổng cộng 2.160 2.160 0 2.160 2.160 0
- Lý do thay đổi (nếu có):


- Lý do thay đổi (nếu có):

4
3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:
(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn,
phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn
bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)
Số
TT
Số, thời gian ban
hành văn bản
Tên văn bản Ghi chú
1 Ngày 21/03/2008 Hợp đồng nghiên cứu KH &
PTCN

2 Số 1328/QĐ-
KHCNVN
Về việc giao chỉ tiêu kinh phí
đợt 2 năm 2008

…

4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:
Số
TT
Tên tổ chức
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên tổ chức đã
tham gia thực

phẩm
Đánh giá
chất lượng
quả sau bảo
quản
Số liệu
3 Trường Đại
học Nông
nghiệp Hà
Nội
Trường Đại
học Nông
nghiệp Hà Nội
Xây dựng
mô hình bảo
quản vải,
nhãn
1 mô hình
4 Liên hiệp
KHSX CNSH
& MT
Liên hiệp
KHSX CNSH
& MT
Tách chiết
tinh dầu
nghệ và sản
xuất chế
phẩm
Tách tinh

chủ yếu đạt
được
Ghi
chú*
1
Nguyễn Thị Kim
Cúc
Nguyễn Thị
Kim Cúc
Chủ nhiệm

2
Phạm Việt
Cường
Phạm Việt
Cường
- Nghiên cứu
quy trình sản
xuất chế phẩm
bảo quản
- Sản xuất 3 loại
chế phẩm bảo
quản.
1 qui trình sản
xuất chế
phẩm. 500 lít
chế phẩm

3
Trần Đình Mấn Trần Đình Mấn Phân lập vi

Nguyễn Văn
Nghi
-Đánh giá hàm
lượng tinh dầu,
-Xác định thành
phần của tinh
dầu
Số liệu

7
Trần Thị Lan
Hương
Trần Thị Lan
Hương
Xây dựng mô
hình bảo quản
vải, nhãn
Mô hình

8
Lê Huỳnh Thanh
Phương
Lê Huỳnh
Thanh Phương
Mô hình bảo
quản cam và
đánh giá độ an
toàn của chế
phẩm
Mô hình và

đoàn, số lượng người tham gia )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Ghi
chú*

1 1 Đoàn ra đi Bulgaria (Viện
Hàn lâm khoa học), 3 thành
viên, năm 2008, kinh phí 148
triệu đồng
1 Đoàn ra đi Bulgaria (Viện
Hàn lâm khoa học), 3 thành
viên, năm 2009, kinh phí 148
triệu đồng

2

- Lý do thay đổi (nếu có):
Do kế hoạch làm việc của phía bạn thay đổi nên phải chuyển sang năm 2009.
7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh
phí, địa điểm )

(Các mốc đánh giá chủ yếu)
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
Người,
cơ quan
thực hiện
1
Nghiên cứu công nghệ tách
chiết tinh dầu từ Curcuma sp

1-12/2008 5-12/2008
N.T.Kim Cúc
P. V.Cường
P. Đình Tỵ
N. H. Dương
Viện CNSH
2
Đánh giá hoạt tính kháng
khuẩn/nấm của các phân đoạn
tinh dầu bằng kỹ thuật in vitro

3-12/2008 7-12/2008
T. Đình Mấn
N.T.Kim Cúc
T. K.Thuần
Viện CNSH

3

6/2009-
12/2010
P. V. Cường
P. Đình Tỵ N.
H. Dương
Viện CNSH
6
Xây dựng mô hình sử dụng chế
phẩm để bảo quản quả tươi tại 3
vùng trọng điểm xuất khẩu quả
tươi của Việt Nam
-Xoài, Thanh long ở Ninh
Thuận
- Cây có múi ở Nghệ an
- Vải ở Bắc Giang
1/2009-
10/2010
1/2009-
10/2010
P. V. Cường
T.T.L. Hương
L.H.T.
Phương,
ĐH NN HN
D.X.Diêu
Viện NC bông
& PT Nha Hố

8
- Lý do thay đổi (nếu có):


%

180 lít 180 lít 180 lít
2
Chế phẩm (CPBQ.
2VN)
-Thời gian bảo quản
- Khả năng kháng nấm
trên vải, nhãnngày

%

160 lít 160 lít 160 lít
3
Chế phẩm bảo quản
(CPBQ 3.C)
-Thời gian bảo quản
-Khả năng ức chế nấm
gây hại trên quả cam,
quýt. ngày

%


2
Quy trình sản xuất chế phẩm
bảo quản trái cây
- Quy trình sản
xuất chế phẩm
phù hợp với 3
loại trái cây của
3 vùng xuất
- Quy trình sản
xuất chế phẩm
phù hợp với 3
loại trái cây của
3 vùng xuất 9
khẩu trọng điểm
- Đảm bảo an
toàn thực phẩm
khẩu trọng điểm
- Đảm bảo an
toàn thực phẩm
3
Quy trình sử dụng chế phẩm Phù hợp với
điều kiện Việt
Nam, đảm bảo
hoa quả được
bảo quản ít nhất
1 tháng.
Phù hợp với

các tạp chí khoa
học chuyên
ngành có uy tín
2 T/C CNSH;
1 T/C KH &
CN
2
1 Báo cáo khoa học Hội nghị khoa
học
Hội nghị khoa
học
2 BC KH, HN
CNSH toàn
quốc 2009,
Thái Nguyên
- Lý do thay đổi (nếu có):

d) Kết quả đào tạo:
Số lượng
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên
ngành đào tạo
Theo kế
hoạch
Thực tế đạt
được

e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế
Số
TT
Tên kết quả
đã được ứng dụng
Thời gian
Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa
chỉ nơi ứng dụng)
Kết quả
sơ bộ
1
2

2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:
a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công
nghệ so với khu vực và thế giới…)
Các cán bộ tham gia ĐT làm chủ được công nghệ tách chiết tinh dầu nghệ, đánh giá
khả năng đối kháng vi sinh vật của tinh đâu nghệ. Kết quả của đề tài là tài liệu tham
khảo cho các nghiên cứu tiếp theo và cũng là tài liệu cho giảng dạy trong các
trường.
b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm
cùng loại trên thị trường…)
Nếu kết quả đề tài được ứng dụng, sẽ xây dựng dự án sản xuất, tạo công ăn việc làm
cho một số lao động. Khi sử dụng chế phẩm không những làm tăng giá trị gia tăng
của hoa quả, phát triển kinh tế xã hội ở các vùng chuyên canh trồng cây ăn trái mà
còn tăng thêm nguồn ngoại tệ và một phần tham gia bảo vệ an toàn vệ sinh thực
phẩm, bảo vệ sức kh

II Kiểm tra định kỳ
Lần 1 31/10/2009 - Đã có CN tách chiết TD nghệ
và phân tách 3 phân đoạn
(P.V.Cường)
- Phân lập, định danh được 6
chủng VK, 12 chủng nấm sợi và
6 chủng nấm men gây hỏng quả;
xác đinh được hoạt tính đối
kháng vsv in vitro và in vivo
(T.Đ.Mấn, T.K.Thuần)
- Xác định được công thức cho 3
loại chế phẩm bảo quản
(P.V.Cường)
….
III Nghiệm thu cơ sở
……
Chủ nhiệm đề tài
(Họ tên, chữ ký)

Thủ trưởng tổ chức chủ trì
(Họ tên, chữ ký và đóng dấu)

1
MỤC LỤC


2.1 Vật liệu 41
2.2 Hóa chất và môi trường 41
2.3 Phương pháp nghiên cứu 41
2.3.1 Phân lập vi sinh vật gây hỏng quả
41
2.3.2 Phân loại vi sinh vật
42
2.3.3 Phương pháp thu nhận tinh dầu nghệ
42
2.3.4 Phương pháp xác định thành phần hóa học của tinh dầu nghệ
(GC/MS)
42
2.3.5 Phương pháp đánh giá hoạt tính đối kháng vi sinh vật của tinh
43

2
dầu nghệ
2.3.6 Xây dựng qui trình bảo quản một số loại quả sau thu hoạch
44
2.3.7 Xây dựng mô hình bảo quản một số loại trái cây
44
2.3.8 Xử lý thống kê số liệu
46

CHƯƠNG III. KẾT QUẢ 3.1 Nghiên cứu công nghệ tách chiết tinh dầu nghệ 47
3.1.1 So sánh khả năng tách chiết tinh dầu bằng các phương pháp

3.3.2 Nghiên cứu tạo chế phẩm bảo quản cho quả tươi sau thu hoạch
92
3.4 Xây dựng qui trình sử dụng các chế phẩm bảo quản 97
3.4.1 Xây dựng qui trình bảo quản ba nhóm trái cây
97

3
3.4.2 Đánh giá độ an toàn thực phẩm của chế phẩm trên đối tượng
động vật
103
3.4.3 Thử nghiệm chế phẩm bảo quản lên trái cây qui mô phòng thí
nghiệm
108
3.5 Xây dựng mô hình bảo quản cho một số loại trái cây có giá
trị kinh tế
122
3.5.1 Mô hình bảo quản vải
122
3.5.2 Mô hình bảo quản xoài, thanh long
130
3.5.3 Mô hình bảo quản cam
140

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 143

TÀI LIỆU THAM KHẢO 145


HPLC Sắc ký lỏng cao áp
KHCN Khoa học công nghệ
LCHN Lôi cuốn hơi nước
MA Modified atmosphere
MPA Môi trường cao thịt-pepton
MIC Nồng độ ức chế tối thiểu
RH Độ ẩm không khí
RT Nhiệt độ phòng
SOD Super oxide dismutase
TD Tinh dầu
VSV Vi sinh vật 5
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Một số chất diệt nấm được sử dụng trong bảo quản quả sau thu
hoạch
Bảng 3.1: Sản lượng tinh dầu nghệ thu được bằng các phương pháp khác
nhau
Bảng 3.2: Thành phần tinh dầu nghệ nhận được bằng các phương pháp khác
nhau
Bảng 3.3: Kết quả phân tách phân đoạn tinh dầu nghệ tươi dưới áp suất thấp
Bảng 3.4: Thành phần hóa học của các phân đoạn tinh dầu nghệ
Bảng 3.5: Mật độ vi sinh vật trên một số loại quả và sự đa dạng của chúng
Bảng 3.6: Khả năng gây hỏng quả cam của các chủng nấm men phân lập
Bảng 3.7: Khả năng gây hỏng quả xoài của các chủng nấm men phân lập

Bảng 3.31: Trọng lượng chuột trước và sau thử nghiệm với mẫu CM (g)
Bảng 3.32: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản lên tỉ lệ hỏng của thanh long và
xoài ở nhiệt độ thường (%)
Bảng 3.33: Sự biến đổi hàm lượng các chất dinh dưỡng của xoài và thanh long
khi được bảo quản bằng các công thức chế phẩm khác nhau ở
nhiệt độ thường
Bảng 3.34: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản lên tỉ lệ xoài hỏng ở 10
o
C±2
(%)
Bảng 3.35: Kết quả bảo quản cam bằng chế phẩm có tinh dầu nghệ
Bảng 3.36: Sự biến đổi hàm lượng các chất dinh dưỡng của cam khi được bảo
quản bằng các công thức chế phẩm khác nhau ở nhiệt độ thường
Bảng 3.37: Kết quả bảo quản quả vải sau 30 ngày ở 4
o
C±1

7
Bảng 3.38: Chất lượng quả vải trước khi xử lí
Bảng 3.39: Ảnh hưởng của chế phẩm bảo quản lên tỉ lệ hao hụt khối lượng tự
nhiên và hỏng của quả vải ở 4
o
C±1
Bảng 3.40: Diễn biến một số thành phần hóa học chính của quả vải trong thời
gian tồn trữ ở 4
o
C±1
Bảng 3.41: Chất lượng cảm quan của quả vải trong thời gian tồn trữ
Bảng 3.42: Khả năng chấp nhận mùi quả vải sau khi xử lí bằng chế phẩm bảo
quản có chứa tinh dầu nghệ (%)

Hình 3.4: Kết quả nhiễm ngược chủng nấm men lên quả cam
Hình 3.5: Xác định khả năng gây hỏng xoài của các chủng nấm sợi phân lập
Hình 3.6: Ảnh nhuộm Gram 2 chủng vi khuẩn
Hình 3.7: Ảnh phân loại vi khuẩn VK1 theo kit API 20 NE
Hình 3.8: Khả năng sử dụng cơ chất của chủng vi khuẩn VK23
Hình 3.9: Kết quả bảo quản cam bằng chế phẩm GM sau 30 ngày
Hình 3.10: Xoài được bảo quản sau 30 ngày ở 10±2
o
C
Hình 3.11: Qui trình bảo quản xoài
Hình 3.12: Qui trình bảo quản thanh long
Hình 3.13: Qui trình bảo quản vải, nhãn
Hình 3.14: Qui trình bảo quản cam
Hình 3.15: Xoài sau 30 ngày bảo quản ở 10
o
C ± 2 bằng oleoresin 9
MỞ ĐẦU
Việt Nam có nhiều loại trái cây nhiệt đới rất được người tiêu dùng ưa
chuộng vì mùi vị đặc sắc như xoài, nhãn, vải thiều, dứa, dừa, thanh long, măng
cụt, sầu riêng, chôm chôm v.v. Các loại trái cây này được tiêu thụ rộng rãi trong
nước và một số trái cây đặc sản của Việt Nam như xoài, nhãn, vải thiều và mới

10
công bố thành phần và các đặc tính sinh học (kháng khuẩn, chống oxy hóa, kháng
u và kích thích hệ miễn dịch) của dịch chiết Zingiberaceae [17,22,38].
Curcuma longa L. là một loại dược thảo lâu năm của họ Zingiberaceae, chi
Zingiber. Chi này gồm khoảng 70 loài phân bố ở Ấn Độ, Thái Lan, Archipelago,
Việt Nam và bắc Australia. Thân củ nghệ có nhiều hoạt tính sinh học và đã được
sử dụng trong y học cổ truyền tại các nước Đông Nam Á. Đặc tính y dượ
c của
thân củ liên quan đến diaryl heptanoids và tinh dầu (essential oil). Tinh dầu nghệ
thuộc bisabolane type sesquiterpenoids, ví dụ: ar-turmerone, α-turmerone, β-
turmerone. Hoạt tính sinh lý của tinh dầu được biết bao gồm đối kháng vi sinh
vật, diệt muỗi, cảm ứng apoptosis, ức chế sinh nitrogen oxide và prostagladin và
tăng cường chức năng gan [45,46,48,55,65].
Bảo quản quả tươi sau thu hoạch là vấn đề quyết định trong thương mại.
Các nhà khoa học Việt Nam đã quan tâm nghiên cứu bảo quản rau quả
sau thu
hoạch từ nhiều năm nay, chủ yếu dựa vào các biện pháp hóa học (sử dụng hóa
chất), lý học (các loại màng bao gói khác nhau) và bước đầu đã có nghiên cứu sử
dụng biện pháp sinh học (sử dụng chủng nấm men).
Có thể thấy rằng, khả năng sử dụng tinh dầu nghệ trong bảo quản quả tươi
sau thu hoạch là một hướng hoàn toàn khả thi và có thể là một biện pháp thay thế
cho các hóa ch
ất được sử dụng, nhằm ngăn chặn tác động có hại của vi sinh vật
trong quá trình bảo quản quả. Trong qúa trình sản xuất curcumin, một lượng lớn
tinh dầu nghệ bị bỏ đi, vì vậy đây cũng là một nguồn nguyên liệu tiềm năng, giá
rẻ có thể sử dụng để tạo chế phẩm bảo quản quả tươi sau thu hoạch.


(Penicillium) [53, 56].
Các loại quả nhiệt đới như
chuối, đu đủ, dứa… thường bị nhiễm nấm
Colletotrichum musae, Colletotrichum gloeosporioides và Fusarium subglutinans
f.sp. ananas dẫn đến sậm mầu và giảm chất lượng quả, Penicillium digitatum,

12
Penicillium italicum và Geotrichum candidum làm hỏng cam quýt và táo. Táo bị
thối do Sclerotia fructigena chứa 73 mg methanol/100g so với táo chín không
hỏng là 3,93mg/100g, Penicillium expansum, Aspergillus và Gymnoascus tạo ra
hợp chất patutin gây thối táo và mùi khó chịu của nấm, Mucor piriformis và
Botrytis cinerea làm dâu tây thối và mất màu. Nấm Candida guilleirmondii và vi
khuẩn Serratia plymuthica luôn có mặt ở quả sung xanh, khi quả chín, những loại
vi sinh vật này mới xâm nhập vào trong quả và gây thối quả [34,47].
Các tác giả Úc và Thái Lan đã phân lập từ quả vải (Litchi sinensis) mộ
t
số loài nấm mốc: Alternaria alternata, Colletotrichum gloeosporioides, C.
acutatum, Curvularia sp., Dothiorella dominicana, D. mangeriferae, Fusarium
sp., Ladiodiplodia sp., Pestaliopsis sp., Phoma sp., Stemphylium sp Ở Ấn Độ,
đã gặp Aspergillus spp., Botryodiplodia theobromae, Colletotrichum
gloeosporioides, Cylindrocarpon tonkinense, Fusarium spp., Penicillium
lilacinum, Pestaliopsis sp., Stemphylium sp., Phomopsis sp., Penicillium sp.,
Pestaliopsis sp., Colletotrichum gloeosporioides; Botryodiplodia sp.,
Cladosporium sp., Fusarium sp., Pestalotia sp Trên nhãn (Nephelium longana)
đã phân lập được các loài Alternaria alternata, Aspergillus flavus, A. nidulans,
A.niger, A. variecolor, Botriodiplodia theobromae, Colletotrichum
gloeosporioides, Fusarium spp., Penicillium lilacinum, Pestalotiopsis pauciseta
[30], Ở Việt Nam, bệnh thối quả vải thường do 2 loại nấm gây ra,
đó là nấm
Collectotrichum sp. gây bệnh thán thư chủ yếu hại quả non và nấm Peronospora

]. Còn thanh long
(Hylocereus tricostatus) chỉ có ở nước ta (gần đây mới lan sang vài nước lân cận)
và mới được chú ý nên chưa có kết quả công bố về hệ nấm mốc trên loại quả này
[30]. Theo Nguyễn Thùy Châu và cs. (2009), thanh long thường bị nhiễm
Aspergillus và Rhizopus, vải thường bị Fusarium và Penicillium tấn công gây
thối hỏng (Báo cáo Đề tài KHCN cấp Bộ giai đoạn 2006-2009: Nghiên cứu sản
xuất một số chế phẩ
m sinh học, hóa học trong bảo quản rau, quả, hoa tươi). Các
loài nấm sợi thuộc chi Aspergillus gặp với tần suất cao ở thanh long và xoài, các
loài thuộc chi Cladosporium gặp ở xoài ít hơn ở thanh long, ngược lại các loài