ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN TIẾN HOÀNG
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ SINH THÁI
CỦA CÁC LOÀI CÂY LÀM PHẨM MÀU THỰC PHẨM TẠI
HUYỆN BẮC QUANG - TỈNH HÀ GIANG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Lâm nghiệp
Lớp : K42 - LN
Khoa : Lâm nghiệp
Khoá : 2010 – 2014
Giáo viên hướng dẫn : ThS. La Quang Độ
Giảng viên Khoa Lâm nghiệp – trường ĐHNL Thái Nguyên
LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp rất quan trọng và cần thiết để tạo điều kiện cho
sinh viên tiếp xúc với thực tế, củng cố kiến thức đã học. Sau thời gian thực
tập tốt nghiệp, tôi đã hoàn thành cuốn khóa luận tốt nghiệp.
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo
ThS. La Quang Độ người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Qua đây, tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô
giáo trong khoa Lâm Nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành cuốn
khóa luận này.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, các cô, các bác,
anh chị nơi tôi thực tập và bạn bè đã hỗ trợ và động viên tôi trong suốt thời
gian thực đề tài.
Với trình độ năng lực và thời gian có hạn, bản thân lần đầu tiên xây
dựng một khóa luận, mặc dù đã hết sức cố gắng song không tránh khỏi
những thiếu sót, tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý
báu của các thầy cô giáo và các bạn để bản khóa luận của tôi được
hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái nguyên, ngày 28 tháng 05năm 2014
Sinh viên Nguyễn Tiến Hoàng
1.2. Mục đích nghiên cứu 2

1.3. Mục tiêu nghiên cứu 2

1.4. Ý nghĩa 2

1.4.1 Trong học tập: 2

1.4.2 Trong thực tiễn sản xuất: 3

PHẦN 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1. Các nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam 4

2.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới 4

2.2.2. Việt Nam 8

2.2. Tổng quan điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội của xã Quang Minh và xã
Bằng Hành, huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang 14

2.2.1. Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội của xã Quang Minh 14

2.2.1.1. Điều kiện tự nhiên 14

2.2.1.2. Điều kiện kinh tế – xã hội 15

2.2.1.3. Thuận lợi và khó khăn 16

2.2.2. Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội xã Bằng Hành 17


4.1. Thành phần các loài cây nhuộm màu thực phẩm tại khu vực nghiên cứu 24

4.2. Mức độ sử dụng các loài cây nhuộm màu thực phẩm tại khu vực
nghiên cứu 25

4.3. Đặc điểm dạng sống, bộ phận sử dụng và mùa thu hái của cây nhuộm mầu
thực phẩm 27

4.4. Thời gian sử dụng của các loài cây nhuộm mầu thực phẩm 29

4.5. Đặc điểm hình thái và sinh thái của các loài thực vật làm cây nhuộm màu
thực phẩm tại xã Quang Minh và xã Bằng Hành huyện Bắc Quang tỉnh
Hà Giang 30

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50

5.1. Kết luận 50

5.2 Tồn tại 51

5.3. Kiến nghị 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU


Hình 4.15: Rau khúc 48

1

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Cách trình bày hấp dẫn và màu sắc đẹp mắt là một trong những yếu tố
hàng đầu làm nên sự thành công của ngành ẩm thực nói chung trên toàn thế
giới. Bởi thế từ xa xưa, các ông bà nội trợ đã biết sử dụng những màu tự
nhiên như quả gấc, lá cẩn, củ nghệ để chế biến món ăn thêm phần thu hút.
Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm, phẩm màu tổng
hợp dần được ưa chuộng bởi đặc tính rẻ, màu sắc đẹp và phong phú, độ bền
cao tuy nhiên nỗi ám ảnh của người tiêu dùng về những phẩm màu tổng
hợp độc hại ẩn chứa nhiều nguy cơ gây hại đến sức khỏe con người tăng
đột biến trong rất nhiều loài thực phẩm hiện nay. Do đó việc lựa chọn phẩm
màu thiên nhiên không độc hại để tạo màu cho thực phẩm đang là xu
hướng được ưa chuộng. Vì vậy việc tìm ra một loại phẩm màu tự nhiên vừa
đẹp vừa có lợi ích cho sức khỏe, lại có độ bền cao đáp ứng được những yêu
cầu của người sử dụng đang được các nhà khoa học quan tâm.
Nhu cầu sử dụng chất màu thực phẩm của con người đang ngày càng
gia tăng. Một trong những loại màu được sử dụng phổ biến là chất nhuộm
màu từ lá hay củ, quả của các loại thực vật có màu đỏ,vàng, đen, xanh và
các màu đặc sắc khác. Các loài thực vật này có độ an toàn cao trong thực
phẩm. Ngoài ra, loại phẩm màu này còn có hoạt tính sinh học cao, do đó
giá trị của nó càng được nâng cao.
Ở Việt Nam, cây nhuộm màu được trồng chủ yếu ở trung du và mền

Lâm – Đại học Thái Nguyên. Đề tài góp phần tạo điều kiện cho các cán bộ
trẻ, sinh viên tham ra nghiên cứu khoa học, tạo ra sản phẩm phục vụ phát
triển kinh tế xã hội khu vực miền núi phía Bắc. Góp phần sử dụng hiệu quả
hệ thống thiết bị nghiên cứu của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
+ Kết quả nghiên cứu sẽ là ứng dụng cho các nghiên cứu tiếp theo
sản xuất chất nhuộm màu thực phẩm có nguồn gốc thực vật ở quy mô
công nghiệp. 3

+ Nguồn gen cây nhuộm màu thực phẩm lưu giữ sẽ là ngân hàng cho
các nghiên cứu về đa dạng sinh học và các nghiên cứu khác trong công
nghệ sinh học
.
1.4.2 Trong thực tiễn sản xuất:

+ Góp phần đẩy mạnh và phát triển sản xuất cây nhuộm màu thực
phẩm, lưu giữ, bảo tồn và phát huy vốn kiến thức bản địa của người dân
vùng núi phía Bắc.
+ Đa dạng hóa các sản phẩm hàng hóa từ cây trồng bản địa
lượng các sản phẩm thực phẩm trong công nghiệp chế biến thực phẩm.
trung vào các hướng chủ yếu sau đây:
- Điều tra, phát hiện và nghiên cứu chiết tách các chất nhuộm màu
thực phẩm từ nguyên liệu tự nhiên, nhưng chủ yếu từ thực vật. Đây là
hướng nghiên cứu được đặc biệt quan tâm, bởi chất màu thu được thường
có tính an toàn cao, giá thành hạ. Theo hướng nghiên cứu này nhiều chất
màu đã được sản xuất và đưa vào ứng dụng (Chất nhuộm màu tím thu từ vỏ
quả Nho, chất nhuộm màu đỏ thu từ hoa của cây Điều nhuộm, chất
indigotine nhuộm màu xanh thu từ lá cây Chàm ). 5

- Nghiên cứu bán tổng hợp chất nhuộm màu từ các hợp chất thu nhận
từ thực vật. Đây là hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng, có thể sản xuất
nhiều chất màu khác nhau. Tuy nhiên giá thành sản phẩm cao và đòi hỏi
công nghệ phức tạp. Mặc dù vậy, hiện nay nhiều chất màu đang sử dụng
được sản xuất theo hướng này (Beta Carotenal, Beta-apro-carotenal ). Các
chất nhuộm màu thực phẩm bán tổng hợp thường thuộc họ Carotene, hoặc
nhóm monoazo.
- Nghiên cứu sản xuất chất nhuộm màu thực phẩm bằng công nghệ
sinh học: là hướng nghiên cứu đang được triển khai ở một số nước có trình
độ kỹ thuật cao, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm thu nhận chất nhuộm
màu từ nuôi cấy mô một số loài thực vật (Aralia armata, ), hoặc sử dụng
một số hệ men, một số loài vi khuẩn để chuyển hoá hợp chất hữu cơ thành
chất màu. Tuy nhiên, hướng nghiên cứu này cho tới nay chưa đạt được kết
quả thực tế.
- Tổng hợp các chất vô cơ không có độc tính để nhuộm màu cho thực
phẩm. Đây là hướng nghiên cứu được tiến hành từ lâu. Mặc dù vậy, các
chất vô cơ có thể sử dụng cho thực phẩm còn rất hạn chế. Hiện nay các
chất vô cơ được phép sử dụng cho thực phẩm mới chỉ có một số oxít sắt:

nhiên khác cũng được sản xuất và sử dụng với số lượng lớn, đó là Annatto
(được lấy từ cây Ðiều nhuộm - Bixa orellana). Lượng sản phẩm trên thế
giới hàng năm khoảng 10.000 tấn, lượng sản phẩm tham gia mậu dịch
khoảng 7.000 tấn. Nước xuất khẩu chính các sản phẩm Annatto là Peru và
Kenya, các nước nhập khẩu chính là Mỹ, Nhật và một số nước Đông Âu.
Một số cây khác được trồng để làm nguyên liệu sản xuất các chất màu thực
phẩm là: Indigofera tinctoria, Tagetes erecta, Lawsonia inermis, Curcuma
longa, Crocus sativus, Gardenia jasminoides, Medicago sativa, Riêng ở
vùng Andhra Pradesh của Ấn Ðộ các cây sau được trồng với số lượng
tương đối nhiều: Bixa orellana (1.200 ha), Indigofera tinctoria (800 ha),
Tagetes erecta (120 ha) và Lawsonia inermis (20 ha). Bên cạnh việc sử
dụng các chất màu thu được bằng các cách truyền thống thì ngày nay người
ta còn áp dụng các kỹ thuật hiện đại để tăng nhanh quá trình tổng hợp tự
nhiên. Trên thế giới trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu mới đã áp
dụng công nghệ sinh học trong việc nâng cao sản lượng tổng hợp các chất
màu tự nhiên. Các phương pháp mới chủ yếu dựa vào việc nuôi cấy tế bào
các loài thực vật, vi sinh vật đã xác định là có các thành phần sắc tố được
trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm [12]. Năm 1995,
Ajinomoto đã cho ra một phương pháp điều chế màu đỏ tự nhiên bằng cách
nuôi cây mô sần của các cây thuộc chi Aralia. Chất màu này được tổng hợp 7

trong bóng tối, chất màu được tiết ra môi trường nuôi cấy [10] (Năm 1995,
Kondo T đưa ra phương pháp sản xuất anthraquinone từ một số cây thuộc
họ cà phê (Rubiaceae). Tế bào được nuôi trong môi trường có nguồn
Cacbon I, muối vô cơ và muối Canxi (Canxi chloride hoặc Canxi nitrate)
với nồng độ 5- 90mM/l. Lá Rubia akane được cắt thành những mảnh nhỏ
và đưa vào một môi trường nuôi cấy có pH 5,8, các muối vô cơ (3 mM/l

dịch nuôi cấy Linsmaier- Skoog nếu có thêm một loại thực vật nhất định và
muối sắt thì chúng có thể cho tới trên 400 ug sản phẩm/ml. Chất màu
ferropyrimine có thể thu trực tiếp từ môi trường nuôi cấy. Loài thực vật được
chọn có thể thuộc các họ như: Liliaceae, Cruciferae, Polygonaceae,
Leguminosae, Solanaceae và Gesneriaceae. Sử dụng các chất màu thực phẩm do
có quan hệ trực tiếp đến sức khoẻ và tính mạng con người. Vì vậy ở nhiều
quốc gia và vùng lãnh thổ đã ban hành luật về sử dụng chất màu trong thực
phẩm. Trong các Bộ luật về chất màu thực phẩm, các chất màu có nguồn
gốc là sắc tố thực vật (chất màu tự nhiên) được quy định ưu tiên.
Tóm lại, hiện nay nghiên cứu chất màu thực phẩm trên thế giới được
quan tâm rất lớn ở nhiều quốc gia với nhiều hướng nghiên cứu mới. Trong
các hướng nghiên cứu đó, tìm kiếm và chiết tách chất màu từ thực vật vẫn
được ưu tiên hàng đầu trong các nghiên cứu.
2.2.2. Việt Nam
Nhận thức được tầm quan trọng của bảo tồn đa dạng sinh học, Chính
phủ Việt Nam đã có nhiều nỗ lực trong bảo tồn. Trong đó đáng chú ý phải
kể đến việc xây dựng và phê duyệt kế hoạch hành động đa dạng sinh học
(BAP) năm 1995. BAP là cơ sở pháp lý và thực tiễn cho việc lưu giữ nguồn
gen ở Việt Nam. Bên cạnh đó thì Việt Nam cũng đã phê chuẩn Công ước
Đa dạng sinh học, Agenda 21 và một số công ước quốc tế khác liên quan
đến bảo tồn đa dạng sinh học.
Việt Nam là 1 trong 10 trung tâm đa dạng sinh học toàn cầu. Theo
đánh giá của các nhà khoa học trên thế giới và ở Việt Nam thì Việt Nam
đứng thứ 16 trên thế giới về mức độ giàu đa dạng sinh học. Việt Nam có
14.624 loài thực vật (Lưu Ngọc Trình, 1996) trong đó 150 loài cho tinh bột,
130 loài cho quả, 900 loài tinh dầu, 450 loài cây cho dầu béo, 90 loài lấy 9


10
phương, các cộng đồng trong việc bảo tồn nguồn gen nhiều loài cây trồng
quan trọng.
Dự án của Viện Tài nguyên Di truyền thực vật quốc tế (IPGRI) từ
1999-2001 nghiên cứu về vai trò của vườn hộ gia đình đối bảo tồn đa dạng
sinh học. Dự án nghiên cứu tại 5 địa điểm trên thế giới trong đó có Việt
Nam. Tại Việt Nam dự án đã nghiên cứu tại 04 điểm: Miền bắc, Miền
trung, Đông Nam bộ, và Tây Nam bộ. Dự án đã khẳng định được tầm quan
trọng của vườn gia đình đối với việc bảo tồn nguồn gen thực vật trên các
trang trại. Các loài cây trồng trong vườn là các loài có giá trị kinh tế và
chúng thường không tồn tại trong các khu bảo tồn [8].
Dự án bảo tồn trên trang trại nguồn gen thực vật tại cộng đồng do
Trường Đại học Cần Thơ thực hiện từ năm 1991 do CEARICE tài trợ nhằm
bảo tồn và phát triển nguồn gen cây lúa tại Đồng Bằng Sông Cửu long. Dự
án đã thành công trong việc sưu tầm các mẫu gen cây lúa trước khi chúng
biến mất do các chính sách liên quan đến công nghiệp hóa nông nghiệp.
Sau 3 năm thực hiện dự án, 1.000 mẫu gen đã được thu thập để bảo tồn
trong ngân hàng gen. Bên cạnh đó 517 dòng lúa cũng được cung cấp cho
nông dân gieo trồng và đánh giá.
Về lưu giữ nội vi thì Việt Nam đã đạt được nhiều thành công trong
việc xây dựng hệ thống các khu lưu giữ, đây là hình thức bảo tồn nguồn
gen lý tưởng. Đến năm 2004 thì Việt Nam đã thành lập được tổng cộng 128
khu bảo tồn trong đó có 27 Vườn quốc gia. Theo kế hoạch đến 2010 thì
Việt Nam sẽ có tổng cộng 133 khu bảo tồn trong đó có 32 Vườn quốc gia
với diện tích khoảng trên 2 triệu ha chiếm khoảng 6,2% diện tích lãnh thổ.
Hệ thống khu bảo tồn Việt Nam đã góp phần quan trọng vào việc bảo tồn
nguồn gen động thực vật.
Trong lâm nghiệp thì các dự án bảo tồn nguồn gen cây rừng do Viện
Khoa học Lâm Nghiệp thực hiện từ năm 1988. Các dự án thường chỉ tập

12
Long, Nho, Avocado. Bên cạnh đó hiện tượng xói mòn giống cây trồng
cũng xảy ra do canh tác chuyên canh trong Cách mạng Xanh, do áp lực dân
số dẫn đến phá rừng để mở rộng đất canh tác. Do nhiều nguyên nhân khác
nhau nữa mà nguồn gen nhiều loài cây trồng bị suy thoái nghiêm trọng.
Việc bảo tồn ở Việt Nam mới chỉ chú ý đến những cây nông nghiệp
phổ biến, cây lâm nghiệp có giá trị khoa học và nguy cấp, cây thuốc có giá
trị cao và quí hiếm. Trong khi đó nhiều loài cây khác ít hoặc chưa được chú
ý do nhiều nguyên nhân khác nhau.
Kinh nghiệm sử dụng tài nguyên thực vật của nhân dân ta rất phong
phú và đa dạng dưới nhiều hình thức vào các mục đích khác nhau như: làm
lương thực, thực phẩm, xây dựng, chăm sóc sức khoẻ, thẩm mỹ, làm cảnh.
Đặc biệt phải kể đến mục đích nhuộm màu thực phẩm, các cây dùng để
nhuộm màu gồm tất cả các loài thực vật có thể dùng trực tiếp hoặc được
chế biến thành các sản phẩm dùng để nhuộm màu cho các loại thực phẩm.
Từ lâu, các nhà khoa học đã tiến hành chiết tách các chất nhuộm màu
thực phẩm từ thực vật. Tuy nhiên hiện vẫn còn phải sử dụng nhiều chất
màu được tổng hợp bằng con đường hoá học. Khi chất màu nhuộm công
nghiệp được đem vào sử dụng rộng rãi trong sinh hoạt của nhân dân thì
người ta đã phát hiện ra các nhược điểm của sản phẩm chất màu công
nghiệp vì chúng có thể gây nên các tác dụng phụ (chúng có thể là tác nhân
gây ung thư, rối loạn thần kinh, tiêu hoá hoặc ngộ độc gây tử vong ). Vì
vậy trong những năm gần đây con người càng thấy được tính ưu việt của
các sản phẩm tự nhiên và đã quan tâm nghiên cứu các chất nhuộm màu có
nguồn gốc thực vật để sử dụng chúng nhất là trong ngành công nghiệp thực
phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm (Anthony, 2002). [11]
Chất nhuộm màu có nguồn gốc thực vật thuộc nhiều nhóm cấu trúc
hoá học khác nhau, một số có thể nhìn thấy bằng trực giác, một số khác chỉ

minh một cách khoa học về khả năng thực tế có thể sản xuất chất nhuộm
màu thực phẩm từ nguyên liệu thực vật của nước ta. Tuy nhiên các công 14
trình mới chỉ nghiên cứu ở một số đối tượng cụ thể, thường gắn với các
nghiên cứu làm thuốc chữa bệnh, do vậy chưa thấy hết tiềm năng các chất
nhuộm màu thực phẩm trong cả hệ thực vật. Hơn nữa, do tính chất đề tài
các công trình tập trung nghiên cứu một số chất nhuộm màu đặc biệt
(curcumin từ cây nghệ chủ yếu cung cấp cho ngành Y- Dược) nên giá
thành rất cao, chưa thể đưa vào phục vụ đời sống hàng ngày của nhân dân.
Theo Tổng cục Tiêu chuẩn - Đo lường, Chất lượng, hiện nay tất cả các
chất nhuộm màu cho thực phẩm ở Việt Nam đều phải nhập khẩu từ nước
ngoài [7]. Do yêu cầu về ATVSTP, bộ Y tế nước ta chỉ cho phép nhập và
sử dụng chất màu thực phẩm với số lượng hạn chế. Như vậy, trong số 35
chất được phép sử dụng cho thực phẩm ở Việt Nam mới chỉ có 10 chất
được chiết xuất từ thực vật (nguyên thủy hoặc phức chất) và hoàn toàn phải
nhập từ nước ngoài [1].
Có thể nói rằng các nghiên cứu về cây nhuộm màu thực phẩm hiện
nay chỉ tập trung vào việc sử dụng cây nhuộm màu thực phẩm, chưa chú ý
đến nghiên cứu bảo tồn và phát triển. Do vậy nguồn gen cây nhuộm màu thực
phẩm đang bị đe dọa do khai thác quá mức bởi các cá nhân, doanh nghiệp.
Việc nghiên cứu nhằm bảo tồn và sử dụng bền vững nguồn gen cây nhuộm
màu thực phẩm là cần thiết, trước khi chúng bị cạn kiệt và tuyệt chủng.
Vì vậy, việc đầu tư kinh phí để bảo tồn và lưu giữ nguồn gen cây
nhuộm màu thực phẩm là cần thiết.
2.2. Tổng quan điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội của xã Quang Minh
và xã Bằng Hành, huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang
2.2.1. Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội của xã Quang Minh
2.2.1.1. Điều kiện tự nhiên

xây dựng cơ sở vật chất, cơ bản đảm bảo các trang thiết bị phục vụ cho
việc dạy và học.
- Y tế:
Về cơ sở hạ tầng: Trạm y tế xã Quang Minh đạt chuẩn quốc gia về y
tế năm 2004. Có tổng diện tích khoảng 2.342,4m
2
. Trạm y tế duy trì tốt
chức năng khám chữa bệnh ban đầu cho nhân dân, cơ sở vật chất, trang 16
thiết bị dần được tăng cường đầu tư, đáp ứng nhu cầu chăm sóc sức khỏe
của nhân dân.
- Văn hóa:
Xã có từ 70% số thôn, bản trở lên đạt tiêu chuẩn làng văn hóa theo quy
định của Bộ VH-TT-DL:
Toàn xã có 1.696/2087 hộ đạt gia đình văn hóa, chiếm 81,3%; có
16/20 thôn được công nhận làng văn hóa, chiếm 80%.
- Lao động việc làm, an ninh xã hội:
Lao động và việc làm: Số lao động hiện có của xã là 5.849 người,
chiếm 62,5% tổng dân số.
2.2.1.3. Thuận lợi và khó khăn
* Thuận lợi:
- Vị trí địa lí: Xã có vị trí địa lí tương đối thuận lợi là cửa ngõ cho việc
giao lưu kinh tế, văn hoá - xã hội với các xã bạn.
- Nguồn tài nguyên: Địa hình hầu hết là đồi núi thấp, độ dốc không
quá lớn, đất đai phù hợp với nhiều loài cây trồng, độ ẩm, lượng mưa thích
hợp cho phát triển sản xuất nông lâm nghiệp.
- Nguồn nhân lực: Có nguồn lao động dồi dào, nhân dân có trình độ
nhận thức tương đối đồng đều, thuận lợi cho việc áp dụng các tiến bộ khoa

* Kinh tế
- Trồng trọt.
Bảng 2.1: Cơ cấu cây trồng, vật nuôi xã Bằng Bành
Loại cây trồng

Diện tích (ha)

Vật nuôi

Số lượng

Cây lúa

250

Trâu

1.268

Cây ngô

12

Lợn

3.873

Cây lạc

29