BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
NGUYỄN THỊ MINH HIẾU
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CHÍN THU HOẠCH VÀ MỘT
SỐ BIỆN PHÁP XỬ LÝ ĐẾN CHẤT LƯỢNG QUẢ VẢI
THIỀU BẢO QUẢN BẰNG CÔNG NGHỆ CAS
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Nghệ An, 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
NGUYỄN THỊ MINH HIẾU
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CHÍN THU HOẠCH VÀ MỘT
SỐ BIỆN PHÁP XỬ LÝ ĐẾN CHẤT LƯỢNG QUẢ VẢI
THIỀU BẢO QUẢN BẰNG CÔNG NGHỆ CAS
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số:
60 62 01 10
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Trần Ngọc Lân
Phòng công nghệ CAS - Viện Nghiên Cứu và Phát Triển Vùng - Bộ Khoa Học
Công Nghệ đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá
trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè và những người
thân đã động viên giúp đỡ tôi cả về vật chất lẫn tinh thần để tôi hoàn thành luận
văn tốt nghiệp này.
Do nhiều yếu tố chủ quan và khách quan nên đề tài không tránh khỏi thiếu
sót hạn chế. Kính mong thầy cô giáo và các bạn học viên đóng góp để tôi hoàn
thiện thêm đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!
Nghệ An, tháng 9 năm 2015
Tác giả
Nguyễn Thị Minh Hiếu
6
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU
7
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CAS
CT
BQ
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Vải thiều là loại đặc sản của vùng nhiệt đới, Á nhiệt đới và là một trong ‘top
10’ trái cây đặc sản của Việt Nam. Quả vải có màu đỏ đẹp mắt, hương vị hấp dẫn với
hàm lượng đường cao, lượng axit thích hợp, cùng với các chất khoáng và vitamin C
tạo nên vị thơm ngon đặc trưng. Quả vải có giá trị cao ở Châu Á, nơi chiếm đến hơn
90% sản lượng quả vải sản xuất trên thế giới. Tuy nhiên việc thương mại quả vải
gặp khó khăn rất lớn do mùa thu hoạch quả vải là rất ngắn, chỉ kéo dài một vài tuần
và quả vải rất dễ bị hư hỏng. Vỏ quả vải rất dễ bị mất màu đỏ và chuyển sang màu
nâu sau 1 đến 3 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường làm cho cho giá trị thương phẩm
giảm đáng kể, thậm chí không tiêu thụ được. Sự thay đổi nhanh chóng màu sắc vỏ
và tính dễ hư hỏng của quả vải đã hạn chế tiềm năng thương mại của chúng, nhất là
việc xuất khẩu đến các thị trường xa.
Tính thời vụ, sự biến màu nâu vỏ quả và sự giảm chất lượng quả vải trong
quá trình bảo quản đặt ra yêu cầu phải tìm ra các phương pháp bảo quản thích hợp.
Việc bảo quản quả vải kéo dài thời gian tồn trữ, duy trì chất lượng cảm quan
và chất lượng dinh dưỡng của quả vải đã được tiến hành nghiên cứu trên thế giới từ
rất lâu (những năm 1970) và đã thu được một số thành tựu đáng kể như phương
pháp bảo quản bằng hóa chất, bảo quản trong khí quyển cải biến, bảo quản bằng
phương pháp xử lý nhiệt, bảo quản lạnh,… Trong đó sử dụng nhiệt độ thấp là
phương pháp cơ bản để bảo quản vải.
Ở trong nước, nghiên cứu về bảo quản quả vải thiều còn rất ít (Cao Văn
Hùng, 2006; Đào Thị Vân Anh, Nguyễn Thị Bích Thủy, 2011; Vũ Thị Thúy, Nguyễn
Thị Bích Thủy, 2011). Mặc dù có nhiều cơ quan nghiên cứu khoa học như Viện
Nghiên cứu Rau Quả, Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch,
trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tham gia nghiên cứu, thử nghiệm nhiều
10
biện pháp bảo quản quả vải nói chung và quả vải bảo quản bằng công nghệ CAS nói
riêng.
- Ý nghĩa thực tiễn
+ Hiện nay tại Việt Nam chưa có công trình nghiên cứu nào về sử dụng công
nghệ CAS trong bảo quản quả vải thiều. Từ lý do trên chúng tôi tiến hành nghiên
cứu ảnh hưởng của độ chín thu hoạch và một số biện pháp xử lý đến chất lượng quả
vải thiều bảo quản bằng công nghệ CAS, nhằm tìm ra độ chín và biện pháp xử lý tốt
nhất cho quả vải thiều bảo quản bằng công nghệ CAS, giúp giữ được chất lượng quả
vải cao trong thời gian dài.
+ Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần đưa ra các công thức hợp lý, có
hiệu quả nhất về độ chín thu hoạch và biện pháp xử lý nhằm hoàn thiện quy trình
bảo quản quả vải thiều bằng công nghệ CAS.
12
Chương 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở khoa học
1.1.1. Giới thiệu chung về công nghệ CAS
1.1.1.1. Thuật ngữ, khái niệm và bản chất của công nghệ CAS
- Thuật ngữ “Cells Alive System” (CAS) có nghĩa “Hệ thống tế bào sống” là
tên thương mại của công ty ABI (Chiba, Nhật Bản), tác giả của sáng chế công nghệ
CAS [12], tuy vậy với thuật ngữ CAS chưa phản ánh đúng bản chất của cơ chế khoa
học ứng dụng mà chỉ nêu lên tác dụng của công nghệ.
- Bản chất của công nghệ CAS: Thực chất là công nghệ lạnh đông truyền
thống, điểm khác biệt là có sự “hỗ trợ năng lượng sóng từ trường ở giai đoạn cấp
đông”, tiếp sau giai đoạn bảo quản đông không có gì khác biệt so với công nghệ
lạnh đông truyền thống.
Hình 1.1. Mô phỏng quá trình cấp đông truyền thống
(1) Vật liệu trước khi cấp đông có sự phân bố nước đồng đều với cấu trúc tự nhiên.
(2) Quá trình cấp đông bằng trực tiếp hoặc gián tiếp trao đổi nhiệt với nguồn lạnh, khi
đó hướng của gradien nhiệt từ trong ra ngoài, quá trình truyền nhiệt giảm dần khi
lớp vỏ bị chuyển pha trước, tạo nên lớp cản trở nhiệt.
14
(3) Qúa trình cấp đông càng chậm thì xu hướng các phân tử nước bị dồn nén vào tâm,
sau khi kết đông dẫn đến sự hình thành các tinh thể đá lớn hình kim gây tổn thương
đến cấu trúc tế bào. Đặc biệt đối với sản phẩm có kích thước càng lớn, thời gian cấp
đông kéo dài dẫn đến tổn thương càng nhiều.
(4) Khi rã đông, dịch bào thoát ra tạo nên hiện tượng chảy nước ở sản phẩm lạnh đông
sau tan băng.
- Công nghệ lạnh đông CAS
(1)
(2)
(3)
(4)
Hình 1.2. Mô phỏng quá trình cấp đông CAS
(1) Vật liệu trước khi cấp đông có sự phân bố nước đồng đều với cấu trúc tự nhiên.
(2) Nhờ có hỗ trợ của năng lượng sóng từ trường trong quá trình cấp đông, các phân tử
rừng có những cây vải già có chu vi ngực 7,5 m [11].
Cây vải được di thực sang các nước trong vùng Đông Nam Á như Việt Nam,
Malaysia và Myanma. Cuối thế kỷ 17 cây vải được đưa sang trồng ở Myanma, thế
kỷ 18 được trồng ở Ấn Độ. Cây vải được trồng ở Hawai từ năm 1873, ở Florida
( Mỹ) từ năm 1883. Sau đó cây vải được di thực sang các nước Pakistan,
Bangladesh, Đông Dương, Đài Loan, Nhật, Indonesia, Philippin, Queensland,
Brazil, Nam Phi,....[22].
16
Ngày nay, vải được trồng ở khoảng 20 nước nằm trong phạm vi 20 – 30 độ vĩ
bắc và nam, gồm:
Châu Á: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam, Myanma, Lào, Nhật Bản,
Israel.
Châu Phi: Nam Phi, Madagatxca, Reuyniong, Ga Bông, Công Gô.
Châu Mỹ: Cu Ba, Hoa kỳ, Hondurat, Panama, Trinidat và Tobago, Puertorico,
Braxin.
Châu Đại Dương: Ôxtrâylia, Niuzilân.
Các vùng trồng vải chủ yếu của Trung Quốc phải kể đến Phúc Kiến, Quảng
Đông, Quảng Tây, Tứ Xuyên.
Ở Thái Lan, vải được trồng tập trung ở Chiềng Mai, Lam Phun.
Theo các tài liệu và thư tịch cũ của Việt Nam, dưới thời Bắc thuộc, quả vải là
một trong những cống vật hằng năm Việt Nam phải nộp cho các vua Trung Quốc.
Điều đó cho thấy cây vải ở nước ta cũng là một sản vật quý và cũng là một trong
những nước thuần hóa và trồng sớm nhất.
Vùng trồng vải chủ yếu của Việt Nam là vùng đồng bằng sông Hồng, trung
du và miền núi Bắc Bộ, trong đó nổi tiếng như tỉnh Hải Dương (Thanh Hà, Chí
Linh,…), Bắc Giang (Lục Ngạn, Lục Nam, Yên Thế, Tân Yên,…..), Vĩnh Phúc
(Thanh Hòa), Quảng Ninh (Đông Triều). Ngoài ra còn có các tỉnh: Phú Thọ, Thái
bình 75% , Độ Brix 18-21, thịt quả chắc, vị ngọt đậm, thơm. Năng suất trung bình
cây 8-10 tuổi đạt 80kg/cây ( 10-15 tấn/ha). Đây là giống chín sớm, thời gian thu
hoạch từ giữa tháng 5.
Giống vải lai Đông Triều: Đây cũng là một giống vải lai tự nhiên có nguồn
gốc tại xã Bình Khê, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. Đặc điểm về giống: Cây
sinh trưởng tốt, tán cây hình bán cầu dẹt, lá có màu xanh tối, chùm hoa to, phân
nhánh thưa, dài, cuống hoa có màu nâu đen. Quả to, hình trứng, khi chín có màu đỏ
18
thẫm , mỏng vỏ, gai thưa, ngắn. Trong lượng quả trung bình đạt 33,5g (28-35
quả/kg), tỷ lệ phần ăn được trung bình 71,5% , độ Brix 17-20, vị ngọt thanh. Năng
suất trung bình cây 30 tuổi đạt 94,2kg/cây (12-15 tấn/ha). Đây là giống chín sớm,
thời gian cho thu hoạch trong khoảng 10 ngày đầu tháng 5.
Giống vải lai Yên Hưng: Đây cũng là một giống vải lai tự nhiên, có nguồn
gốc tại xã Đông Mai, huyện Yên Hưng, tỉnh Quảng Ninh. Cây sinh trưởng khỏe, tán
cây hình bán cầu, lá có màu xanh hơi vàng. Chùm hoa to trung bình, phân nhánh
dài, cuống hoa có màu nâu đen. Quả hình tim, khi chín có màu đỏ vàng rất đẹp.
Trọng lượng quả trung bình đạt 30,1g/quả (30-35 quả/kg), tỷ lệ phần ăn được trung
bình 73,2%, độ Brix 14-18, vị ngọt, hơi chua nhẹ. Năng suất trung bình cây 20 tuổi
đạt 89,8 kg/cây (12-16 tấn/ha), đây là giống vải chín sớm.
- Đặc điểm thực vật và hình thái
Cây vải thích hợp với khí hậu nóng vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới không có
sương giá hoặc chỉ có mùa đông rét nhẹ với nhiệt độ không xuống dưới -4 oC và với
mùa hè nóng bức, nhiều mưa, độ ẩm cao. Cây vải phát triển tốt trên các loại đất
thoát nước tốt, hơi chua và giàu chất hữu cơ (mùn).Ở một vài nơi người ta còn trồng
vải làm cây cảnh
Vải là loại cây thân gỗ, kích thước trung bình, có thể cao tới 15 - 20m, có các
là hình lông chim mọc so le, mỗi lá dài 15 -25cm, với 2 -8 lá chét ở bên dài 5 -10 cm
1.1.3. Công dụng và giá trị kinh tế của cây vải
1.1.3.1. Giá trị dinh dưỡng của quả vải
Quả vải là loại quả hạch, cấu tạo gồm các phần chủ yếu là cuống quả, vỏ quả,
thịt quả và hạt. Tuy nhiên cấu tạo và tỷ lệ các phần lại có sự khác biệt nhau nhất
định. Cuống quả kết nối giữa quả với chùm quả, phần này thường có cấu tạo xốp,
mềm nên là nơi trú ngụ và xâm nhập của một số đối tượng vi sinh vật và sâu hại. Vỏ
quả vải có bề mặt xù xì, cấu tạo từ xenlulozo có tác dụng bảo vệ thịt quả. Hạt vải
thường có màu đen hoặc nâu rắn mà thành phần chủ yếu là tinh bột, phần đầu hạt có
chứa phôi, cũng là nơi dễ bị tác động của các loại vi sinh vật khác nhau làm ảnh
20
hưởng đến chất lượng của quả trong quá trình bảo quản. Thịt quả (cùi) là phần ăn
được, thường mềm do thành phần chủ yếu là nước. Thịt quả tách rời hoàn toàn với
vỏ, chỉ liên kết với hạt ở phần sát cuống nên rất thuận lợi cho việc tách riêng thịt
quả, tiện cho việc sử dụng và chế biến. Trong thịt quả có chứa nhiều chất dinh
dưỡng nhất là đường nên là môi trường thuận lợi cho các loại vi sinh vật phát triển,
gây thối, chua và làm hỏng toàn bộ quả.
1.1.3.2. Giá trị công nghiệp và dược liệu
Quả vải ngoài dùng để ăn tươi còn có thể chế biến thành nhiều sản phẩm
khác như: Sấy khô, làm đồ hộp, làm vị thuốc trong y học. Với một số doanh nghiệp
kinh doanh trong lĩnh vực chế biến rau quả hiện nay thì các sản phẩm như cùi vải
đông lạnh, vải đông lạnh nguyên quả,…được chế biến từ quả vải tươi cũng là một
trong những sản phẩm chủ lực. Ngoài ra vỏ và hạt vải cũng được một số doanh
nghiệp xuất khẩu sang Pháp, Ấn Độ.
1.1.3.3. Giá trị kinh tế
Ở nước ta, cây vải ở trong vườn các gia đình đem lại thu nhập khá cao so với
một số cây ăn quả khác, đặc biệt là cây vải thiều. Do vậy cây vải được người sản
xuất quan tâm và ngày càng được phát triển mạnh.
Nepal (14 nghìn tấn), Bangladesh (13 nghìn tấn), ngoài ra cây vải cũng được
trồng ở Australia và một số nước Châu Phi như Nam Phi, Madagatxca (35 nghìn
tấn/năm), Reuyniong và Moritiuyt.
Năng suất quả vải trên thế giới khá thấp, trung bình chỉ đạt 3,0 tấn/ha [7].
Nguyên nhân chủ yếu là do diện tích cây vải cho thu hoạch với tỷ lệ thấp và năng
suất thấp.
Quả vải chủ yếu được tiêu dùng ở thị trường nội địa (90 - 95%), chỉ một phần
nhỏ được xuất khẩu (5 -10%). Theo tổng kết của nhiều nước những năm gần đây thì
vấn đề khó khăn lớn nhất trong sản xuất vải là bảo quản quả để xuất khẩu. Sâu bệnh
cũng là yếu tố giảm năng suất, sản lượng và chất lượng vải [1].
22
Quả vải đang được ưa thích ở thị trường thế giới đặc biệt là thị trường Châu
Âu. Các nước nhập khẩu quả vải nhiều nhất là: Pháp, Đức, Anh, Hà Lan. Các nước
Châu Á như: Trung Quốc, Philippin, Nhật và Singapore.
Thị trường Hồng Kông ngoài việc nhập khẩu quả vải tiêu thụ tại chỗ còn là
nơi tái xuất vải lớn nhất sang các thị trường khác nhau trên thế giới như vùng Viễn
Đông (Nga) và một số nước Trung Cận Đông, EU,.... chính vì vậy sự cạnh tranh trên
thị trường này khá gay gắt. Đầu những năm 80 quả vải Quảng Đông gần như độc
chiếm thị trường này. Những năm gần đây quả vải ở các vùng khác tham gia vào thị
trường này như Đài Loan, Thái Lan, Việt Nam.
Australia cũng là một nước trồng nhiều cây vải, sản lượng quả vải năm 1990
đạt khoảng 15 nghìn tấn quả, đáng chú ý là nước này rất quan tâm đến công tác cải
tạo giống, chăm sóc cũng như bảo quản, chế biến quả vải sau thu hoạch.
Theo số liệu của FAO, sản lượng vải năm 2004 của thế giới đạt hơn 3 triệu
tấn , tập trung chủ yếu ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương, trong đó quốc gia dẫn
đầu là Trung Quốc (1,3 triệu tấn), kế đến là Ấn Độ (430 nghìn tấn), Việt Nam (250
nghìn tấn), Thái Lan (80 nghìn tấn).
năm 2010 tổng diện tích trồng vải thiều của tinh Bắc Giang chỉ còn 36,9 nghìn ha
181 ha.
Không chỉ riêng Bắc Giang mà các huyện trồng cây vải thuộc tỉnh Hải
Dương, diện tích trồng vải cũng giảm xuống trung bình mỗi năm diện tích trồng vải
giảm xuống từ 100 – 150 ha.
Diện tích trồng vải của cả nước giảm kéo theo đó là sự sụt giảm về sản lượng.
Cụ thể là năm 2009, vải thiều ở huyện Lục Ngạn - tỉnh Bắc Giang không những bị
thu hẹp về diện tích mà sản lượng giảm khoảng 50% so với cùng kỳ năm trước (đạt
khoảng 25 nghìn tấn vải tươi) [36]. Năm 2010, sản lượng vải thiều của tỉnh Bắc
Giang đạt 126,1 nghìn tấn quả tươi, xấp xỉ sản lượng thu hoạch của năm 2009 (sản
lượng năm 2009 là 127,796 nghìn tấn), trong đó vải sớm chiếm khoảng 20%, vải
24
muộn là 80%. Huyện Lục Ngạn là huyện có sản lượng vải thiều lớn nhất tỉnh, ước
đạt 60 nghìn tấn, chiếm gần 50% sản lượng vải thiều của toàn tỉnh. Các huyện Lục
Nam 25 nghìn tấn; Yên Thế 15 nghìn Tấn; Tân Yên 14 nghìn tấn; Lục Giang 7,6
nghìn tấn; Sơn Đông 4,5 tấn [37].
Tỉnh Hải Dương có sản lượng vải quả toàn tỉnh năm 2010 đạt 24 nghìn tấn;
bằng 60,4% năm 2009 và chỉ bằng 34,8% so với năm 2008 (năm được mùa). Thanh
Hà chỉ đạt sản lượng hơn 10 nghìn tấn, trong đó vải sớm đạt hơn 7 nghìn tấn, vải
thiều chính vụ chỉ đạt 3 nghìn tấn (chỉ bằng 15 – 20% so với năm 2009). Tuy mất
mùa, nhưng giá trị vải năm 2009 lại cao, vài thiều chính vụ trung bình đạt từ 12.000
- 15.000 đồng/kg, cao hơn 4 - 6 nghìn đồng so với năm trước [42].
Bên cạnh việc tiêu thụ vải trong nước, quả vải tươi Việt Nam cũng đã và đang
được xuất khẩu ra nước ngoài nhưng chủ yếu là qua cửa khẩu quốc tế Lào Cai để
sang Trung Quốc. Trong vụ vải năm 2010 đã xuất khẩu gần 29 nghìn tấn qua cửa
khẩu quốc tế Lào Cai, đây là vụ vải thiều của Việt Nam có số lượng xuất khẩu sang
Trung Quốc qua của khẩu Lào Cai lớn nhất từ trước đến nay, tăng gần 10 nghìn tấn
tại đây hàm lượng ethylen được sản sinh nhiều hơn.
- Sự hô hấp
Sau khi thu hoạch quả tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống, nhưng các chất hữu
cơ đã tiêu hao không được bù đắp lại như khi còn ở trên cây nên chúng sẽ tồn tại
cho đến khi nguồn dự trữ đó bị cạn kiệt. Hô hấp dẫn đến oxy hóa các hợp chất hữu
cơ trong tế bào thành các phân tử đơn giản (CO 2 và nước), đồng thời sinh năng
lượng để thực hiện các phản ứng hóa học. Ngoài glucoza, một số hợp chất khác như
axit hữu cơ hay chất béo cũng được sử dụng như chất nền hô hấp trong quả.
- Sự sản sinh etylen
Đối với sự già hóa của quả vải, etylen có tác động kích thích sự tổng hợp các
enzyme xúc tác polyphenoloxidase (PPO) và peroxidase (POD) hoạt động trên vỏ
Copyright: Tài liệu đại học ©