Tài liệu Nghiên cứu công nghệ sơ chế và bảo quản rau cải chíp sau thu hoạch

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------  ------------- LƢỜNG THỊ NHƢ THÙY Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SƠ CHẾ VÀ BẢO QUẢN RAU CẢI CHÍP SAU THU HOẠCH” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2010 - 2014 Thái Nguyên, 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------  ------------- LƢỜNG THỊ NHƢ THÙY Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SƠ CHẾ VÀ BẢO QUẢN RAU CẢI CHÍP SAU THU HOẠCH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Khoa : Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Khóa học : 2010 – 2014 Ngƣời hƣớng dẫn : 1. TS. Nguyễn Minh Nguyệt Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch 2. KS. Lƣu Hồng Sơn Khoa CNSH & CNTP - ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, 2014 LỜI CẢM ƠN Thực tâ ̣p tố t nghiê ̣p là mô ̣t khâu rấ t quan tro ̣ng giúp ho ̣c sinh , sinh viên củng cố, trau dồ i kiế n thức đã ho ̣c tâ ̣p đươ ̣c ở trường. Đồng thời giúp cho sinh viên tiế p xúc, học hỏi và rút ra những kinh nghiệm từ thực tế để trở thành mô ̣t cán bộ tốt, có chuyên môn giỏi đáp ứng được nhu cầu của xã hội. Để hoàn thành Khóa luận này em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa CNSH&CNTP, đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo KS. Lưu Hồng Sơn, người đã hướng dẫn chỉ bảo em tận tình để hoàn thành tốt bài khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô,các anh, các chị làm việc tại Viện cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, 126 phố Trung Kính, Trung Hòa, Cầu Giấy, Hà Nội , đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian em thực tập tại cơ sở để em có được kết quả thực tập như hôm nay. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên em trong suốt thời gian học tập và thực tập tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày 29 tháng 5 năm 2014 Sinh viên Lƣờng Thị Nhƣ Thùy DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU Từ viết tắt 1-MCP ACC cm CT ĐC g HL MET mg ppm SAM TCVN cal kcal kcl gr mcg IU Ý nghĩa 1- Methylcyclopropene 1- Aminocyclopropene 1- cacboxylic acid Centimet Công thức Đối chứng Gam Hàm lượng Methionine Miligam Đơn vị phần triệu (parts per milion) S- adenosyl methionine Tiêu chuẩn Việt Nam ca-lo kilo ca-lo kali crorua Grain microgram Đơn vị quốc tế DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng chính trong 100g cải chíp .......................... 4 Bảng 2.2: Ảnh hưởng của nhóm chức đến độ thấm khí O2 (Pascat B, 1986) 19 Bảng 2.3: Ảnh hưởng của mật độ tinh thể đến độ thấm khí O2 (Pascat B, 1986)....19 Bảng 4.1: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến chất lượng cảm quan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ...................................... 28 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng cảm quan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ...................................... 33 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của bao gói đến chất lượng cảm quan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ............................................................... 39 Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng cảm quan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp ................................................................ 45 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1: Cấu tạo phân tử 1-Methylcyclopropene (1-MCP) .......................... 14 Hình 2.2. Sơ đồ thấm khí của plastic film (Greengrass J, 1993) .................... 20 Hình 4.1: Rau cải chíp nguyên liệu ................................................................. 27 Hình 4.2: Ảnh hưởng của bao gói đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ...................................................................... 41 Hình 4.3: Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ....................................................... 42 Hình 4.4: Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ...................................................................... 43 Hình 4.5: Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp................................................................. 44 Hình 4.6: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ................................................ 29 Hình 4.7: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ................................. 30 Hình 4.8: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ................................................ 31 Hình 4.9: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp........................................ 32 Hình 4.10: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ................................................ 35 Hình 4.11: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. .......................... 36 Hình 4.12: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ................................................ 37 Hình 4.13: Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp........................................ 38 Hình 4.14: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ...................................................................... 47 Hình 4.15: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ....................................................... 48 Hình 4.16: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ...................................................................... 49 Hình 4.17: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp................................................................. 50 MỤC LỤC Trang Phần 1. LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1 1.2. Mục đích và yêu cầu ............................................................................... 2 1.2.1 Mục đích ............................................................................................ 2 1.2.2. Yêu cầu ............................................................................................. 2 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 3 2.1. Giới thiệu về rau cải chíp........................................................................ 3 2.1.1. Nguồn gốc phân bố .......................................................................... 3 2.1.2. Đặc điểm sinh thái ............................................................................ 3 2.1.3. Giá trị dinh dưỡng của rau cải chíp .................................................. 3 2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp trên thế giới và ở Việt Nam ........ 4 2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp trên thế giới .................. 4 2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp ở Việt Nam. ................. 5 2.3. Những biến đổi trong quá trình bảo quản rau cải chíp. .......................... 5 2.3.1. Biến đổi sinh lý ................................................................................ 5 2.3.1.1. Sự thoát hơi nước ....................................................................... 5 2.3.1.2. Sự sinh nhiệt .............................................................................. 6 2.3.1.3. Sự giảm khối lượng tự nhiên ..................................................... 6 2.3.2. Biến đổi sinh hoá .............................................................................. 6 2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ của rau cải chíp ........ 7 2.4.1. Ảnh hưởng của độ già thu hái .......................................................... 7 2.4.2. Nhiệt độ không khí ........................................................................... 7 2.4.3. Độ ẩm tương đối của không khí ....................................................... 8 2.4.4. Sự sản sinh Etylen ............................................................................ 8 2.4.4.1. Sinh tổng hợp etylen .................................................................. 8 2.4.4.2. Vai trò của etylene đối với sự già hóa của thực vật................... 9 2.4.4.3. Chất ức chế etylene .................................................................. 10 2.4.5. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến quá trình bảo quản........................ 10 2.4.6. Những tổn thương cơ học............................................................... 11 2.5. Một số biện pháp bảo quản rau quả ...................................................... 11 2.5.1. Phương pháp bảo quản lạnh ........................................................... 12 2.5.2. Phương pháp xử lý hóa học ............................................................ 12 2.5.3. Phương pháp tiên tiến và hiện đại .................................................. 13 2.5.3.1. Phương pháp bảo quản bằng kiểm soát khí (CA) .................... 13 2.5.3.2. Phương pháp bảo quản MA (modified atmosphere) ............... 13 2.5.3.3. Phương pháp phủ màng (coating) ............................................ 13 2.5.3.4. Phương pháp bảo quản bằng phương pháp chiếu xạ ............... 14 2.6. Giới thiệu về chất ức chế etylen 1-Methylcyclopropene (1-MCP). ..... 14 2.6.1. Bản chất hóa học của 1-Methylcyclopropene ................................ 14 2.6.2. Cơ chế tác dụng của 1-MCP .......................................................... 15 2.6.3. Ứng dụng 1-MCP trong bảo quản rau, quả .................................... 16 2.7. Bao bì bảo quản rau .............................................................................. 18 2.7.1. Màng chất dẻo (plastic film) .......................................................... 18 2.7.2. Độ thấm khí của màng chất dẻo ..................................................... 18 Phần 3. ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....21 3.1. Đối tượng, nguyên vật liệu nghiên cứu ................................................ 21 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu..................................................................... 21 3.1.2. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................ 21 3.1.2.1. Hóa chất ................................................................................... 21 3.1.2.2. Thiết bị và dụng cụ .................................................................. 21 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu......................................................... 21 3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 21 3.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 21 3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ....................................................... 21 3.4.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của 1-MCP đến chất lượng và thời gian bảo quản rau cải chíp ............................................................................ 21 3.4.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì đến chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải chíp. ..................................................................... 22 3.4.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải chíp. ..................................................................... 23 3.4.1.4. Xây dựng quy trình công nghệ bảo quản rau cải chíp sau thu hoạch. .................................................................................................... 23 3.4.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hoá lý..................................... 23 3.4.2.1. Đánh giá chất lượng cảm quan. ............................................... 23 3.4.2.2. Phương pháp xác định tỉ lệ vàng hỏng(%) .............................. 24 3.4.2.3. Xác định hàm lượng chất khô hòa tan. .................................... 24 3.4.2.4. Xác đinh hàm lượng acid hữu cơ tổng số (mg/%) ................... 24 3.4.2.5. Xác định hàm lượng vitamin C (mg/%) .................................. 25 3.4.3. Phương pháp xông 1-MCP ............................................................. 26 3.5. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................... 26 Phần 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................... 27 4.1. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng và thời gian bảo quản rau cải chíp. ................................................................... 27 4.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến chất lượng và thời gian bảo quản rau cải chíp. ............................................................................... 27 4.1.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ............................................ 29 4.1.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ............................... 30 4.1.1.3. Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp ............................................. 31 4.1.1.4. Ảnh hưởng của nồng độ xử lý 1-MCP đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp ......................................... 32 4.1.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến chất lượng và thời gian bảo quản rau cải chíp. ............................................................................... 33 4.1.2.1. Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ............................................ 35 4.1.2.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ............................... 36 4.1.2.3. Ảnh hưởng thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ..................................................... 37 4.1.2.4. Ảnh hưởng của thời gian xử lý 1-MCP đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ........................................ 38 4.2. Ảnh hưởng của bao gói đến chất lượng và thời gian bảo quản ............ 38 4.2.1. Ảnh hưởng của bao gói đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp ................................................................................ 41 4.2.2. Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp ................................................................ 42 4.2.3. Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ............................................................................... 43 4.2.4. Ảnh hưởng của bao gói đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ........................................................................ 44 4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng và thời gian bảo quản của rau cải chíp ......................................................................................................... 45 4.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ vàng hỏng trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ............................................................................... 46 4.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ............................................................... 48 4.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng acid trong quá trình bảo quản của rau cải chíp. ............................................................................... 49 4.3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản của rau cải chíp ......................................................................... 50 4.4. Quy trình chung sơ chế và bảo quản rau cải chíp sau thu hoạch. ......... 51 Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 52 5.1. Kết luận ................................................................................................. 52 5.2. Kiến nghị............................................................................................... 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 53 1 Phần 1 LỜI MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Trong số những loại rau xanh được trồng phổ biến hiện nay, cải chíp là loại rau rất gần gũi với các món ăn của người Việt Nam. Rau giòn, vị ngon, ngọt là thực phẩm dưỡng sinh, ăn vào có thể lợi trường vị, thanh nhiệt, lợi tiểu tiện và ngừa bệnh ngoài da. Cải chíp chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như: vitamin A, B, C. Lượng vitamin C của rau cải chíp đứng vào bậc nhất trong các loại rau… Ngoài ra, rau còn có tác dụng chữa bệnh như: phòng ngừa bệnh ung thư, giúp tiêu hóa tốt, tốt cho mắt, tăng cường hệ thống miễn dịch…Với những ưu điểm đó, rau cải chíp ngày càng được trồng và tiêu thụ rộng rãi trên thị trường, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Vì vậy việc kéo dài thời hạn sử dụng và hạn chế mức độ tổn thất của rau cải chíp là một việc làm quan trọng và rất có ý nghĩa của công nghệ sau thu hoạch. Tuy nhiên, rau cải chíp sau thu hoạch bị tổn thất cao, rất khó bảo quản, nhanh vàng hóa. Nguyên nhân gây hư hỏng chủ yếu như: nhiệt độ, độ ẩm của môi trường bảo quản, dập nát do thu hái, vận chuyển,… và etylene là một yếu tố tác động mạnh đến chất lượng rau cải chíp sau thu hoạch. Etylen là một hooc môn có vai trò điều khiển quá trình già hóa trong tế bào thực vật. Ngoài ra, etylene còn làm tăng cường độ hô hấp, làm giảm lượng chất khô dự trữ trong rau, kích thích sự xuất hiện của các vi sinh vật gây thối hỏng, làm giảm giá trị thương phẩm của sản phẩm. Với các thiệt hại mà etylene gây ra cho nông sản nói chung và rau cải chíp nói riêng thì việc hạn chế sự có mặt của ethylene trong quá trình bảo quản là rất cần thiết vì việc ức chế hoạt động của etylen nội sinh cũng đồng nghĩa với việc giảm tổn thất của rau sau thu hoạch, kéo dài thời hạn sử dụng sau thu hái. Đối với sản phẩm rau quả, bên cạnh yêu cầu rau phải sạch, hấp dẫn về hình thức (tươi, sạch bụi bẩn, tạp chất), người tiêu dùng còn yêu cầu an toàn về chất lượng và đảm bảo an toàn về vệ sinh thực phẩm. Nhằm làm giảm tổn thất, đồng thời nâng cao giá trị của sản phẩm rau cải chíp sau thu hoạch, đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sơ chế và bảo quản 2 rau cải chíp sau thu hoạch” tiến hành nghiên cứu, xác định các chế độ, thông số công nghệ, hạn chế những tác động xấu của etylene, từ đó kéo dài thời gian bảo quản, giảm tổn thất và duy trì chất lượng của rau sau thu hoạch. 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1 Mục đích Nghiên cứu được chế độ xử lý và thông số công nghệ sơ chế và bảo quản rau cải chíp nhằm duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản rau cải chíp sau thu hoạch 1.2.2. Yêu cầu - Nghiên cứu được chế độ và các thông số xử lý 1- MCP cho bảo quản rau cải chíp. - Nghiên cứu lựa chọn được thông số bao gói cho bảo quản rau cải chíp. - Nghiên cứu xác định được nhiệt độ bảo quản rau cải chíp - Xây dựng được quy trình công nghệ bảo quản rau cải chíp sau thu hoạch. 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu về rau cải chíp 2.1.1. Nguồn gốc phân bố Cải chíp hay cải bẹ trắng (Brassica rapa chinensis), là một loài cải thuộc họ cải cùng họ với cải thảo, cải bẹ xanh. Cải chíp có nguồn gốc ở Trung Quốc và được du nhập vào Việt Nam từ trước thế kỷ 15. Cải chíp là loại rau rất gần gũi với các món ăn của người Việt Nam [16]. 2.1.2. Đặc điểm sinh thái Cải chíp mọc cao khoảng 23 cm, lá ở gốc, lá to, cuống dày, màu xanh nhạt, có nhiều gân, gân giữa trắng, nạc; phiến hình bầu dục nhẵn có nhiều nước, hoa nhỏ màu vàng mọc trên các cuống cao. Cải chíp có vị ngọt, tính mát, không độc, giúp giải nhiệt và ngừa bệnh ngoài da. Trong thành phần cấu tạo chất thì cải chíp ít năng lượng (20cal/30gr), giàu acid folic, kali, calcium, vitamin C, vitamin A [16]. 2.1.3. Giá trị dinh dưỡng của rau cải chíp Rau cải chíp không chỉ là loại rau quen thuộc để chế biến nên những món ăn ngon mà còn chứa nhiều thành phần dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe. Rau cải chíp còn có rất nhiều vitamin A, B, D, K, chất caroten, anbumin, a-xit nicotic... và là một trong những loại rau mà các nhà dinh dưỡng khuyên mọi người nên dùng thường xuyên để bảo vệ sức khỏe và phòng chống bệnh tật. 4 Bảng 2.1. Thành phần dinh dƣỡng chính trong 100g cải chíp Năng lượng Protein Chất béo Carbohydrate Đường tổng số Chất xơ Chất khoáng Canxi (Ca) Sắt (Fe) Magiê (Mg) Phốt pho (P) Kali (K) Kẽm (Zn) Vitamins Vitamin C Vitamin A Folat (vit B9) Caroten beta Caroten anpha Vitamin K Lutein + zeaxanthin Lipids Cholestol 13kcl 1,50g 0,2g 2,18g 1,18g 1,0g 105mg 0,80mg 19mg 37mg 252mg 0,19mg 45,0mg 4468IU 66mg 2681mcg 1mcg 45,5mcg 40mcg 0 (Nguồn: Cơ cở dữ liệu dinh dưỡng của USDA) 2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp trên thế giới và ở Việt Nam 2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp trên thế giới Rau cải chíp là rau được ưa chuộng ở nhiều quốc gia trên thế giới, sản lượng tiêu thụ lớn. Các nước sản xuất rau cải chíp lớn như Trung Quốc, Hàn Quốc, Indonexia, Ấn Độ, Thái Lan, ngoài ra còn một số nước khác như Malayxia, Sri Lanka, Nhật Bản [18]. Trung Quốc là nước tiêu dùng lớn nhất đồng thời cũng là nước sản xuất và xuất khẩu rau cải chíp lớn nhất. Năm 1995 tổng diện tích trồng rau cải chíp của Đài Loan là 188 nghìn ha và sản lượng là 2,8 triệu tấn với năng xuất bình quân gần 15 tấn/ha. Giá trị sản lượng rau năm 1995 đạt 1,14 tỷ USD, chiếm 11% giá trị sản xuất của ngành nông nghiệp. Sản lượng rau sản xuất chủ yếu 5 tiêu dùng trong nước. Năm 1995 lượng tiêu dùng trong nước là 2,5 triệu tấn, phần còn lại 0,3 triệu tấn là xuất khẩu [18]. Ở Hàn Quốc tổng giá trị sản xuất rau tính đến năm 1995 là khoảng 8 tỷ USD so với tổng diện tích gieo trồng là 356 nghìn ha. Trong suốt thời kỳ 1970- 1995, tuy tổng diện tích đất trồng trọt giảm 10,6% nhưng diện tích trồng rau vẫn tăng là 1,46 lần [18]. Ở Indonexia tổng diện tích reo trồng rau năm 1991 là 776, 6 nghìn ha với sản lượng là 4,38 triệu tấn. Từ năm 1982- 1991 sản lượng bình quân mỗi năm tăng là 8,2% và diện tích tăng là 2,4%. Tuy nhiên năng xuất vẫn còn thấp. Phần lớn rau của Indonexia được xuất khẩu sang Singapore và Malaysia, năm 1992 giá trị xuất khẩu rau là 32,8 triệu USD gấp 8 lần năm 1982 [18]. 2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau cải chíp ở Việt Nam. Việt Nam là nước nông nghiệp có khí hậu, đất đai phù hợp với điều kiện trồng rau, rau cải chíp là rau được ưa chuộng trong mỗi gia đình, lượng tiêu thụ ở nước ta là rất lớn, vì thế rau cải chíp được trồng ở rất nhiều nơi trên khắp cả nước, như ở Bắc Giang, Hà Nội, Hưng Yên….. Ở nước ta, rau cải chíp là một loại cây rất phổ biến, được trồng trong nhiều vườn gia đình phục vụ cho bữa ăn thường ngày. Ngoài lượng rau cải chíp được sử dụng trong nước thì hàng năm có hàng trăm tấn rau cải chíp được xuất khẩu ra nước ngoài, chủ yếu xuất khẩu sang Đài Loan, Singapore, Mỹ,… Năm 2009, kinh ngạch xuất khẩu rau cải chíp đạt 1,9 triệu USD (Tổng công ty rau quả Việt Nam, 2010). 2.3. Những biến đổi trong quá trình bảo quản rau cải chíp. 2.3.1. Biến đổi sinh lý 2.3.1.1. Sự thoát hơi nước Cũng như các loại rau ăn lá khác, hàm lượng nước có chứa trong rau cải chíp rất lớn và chủ yếu ở dạng tự do, vì vậy trong quá trình tồn trữ xảy ra sự thoát hơi nước rất mạnh, hơi nước được thoát ra ngoài qua các lỗ khí khổng và qua lớp cutin. Khi rau bốc hơi nước sẽ làm cho tế bào thực vật mất sự trương nước làm cho rau ở trạng thái héo, từ trạng thái héo này rau có thể tươi trở lại nếu có sự bù đắp nước kịp thời. [4] Sự bay hơi nước phụ thuộc vào các yếu tố nội tại bên trong như cấu tạo và trạng thái của các mô che chở và các yếu tố bên ngoài như mức độ tổn thương cơ học, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng của môi trường xung quanh, trong 6 đó ánh sáng là các yếu tố làm tăng nhiệt độ và tăng độ mở khí khổng khiến cho rau thoát nước càng nhanh. Sự tổn thương do va đập cơ học, nấm bệnh cũng là một trong các nguyên nhân làm tăng sự mất nước, sự thoát hơi tỉ lệ thuận với mức độ dập nát và làm cho rau hư hỏng nhanh. Trong quá trình vận chuyển do các va đập cơ học như cọ xát, buộc chặt sẽ làm lá rau cải chíp bị dập nát, vì vậy sẽ làm cho tốc độ mất nước của rau xảy ra rất nhanh. Trong quá trình bảo quản, tồn trữ sự mất nước xảy ra theo các giai đoạn khác nhau: Ở giai đoạn đầu (ngay sau khi thu hái) quá trình mất nước xảy ra mạnh mẽ do mất nguồn cung cấp nước từ cây mẹ, giai đoạn giữa tốc độ mất nước giảm đi và đến giai đoạn cuối (khi bắt đầu hư hỏng) thì lại tăng lên. Độ ẩm giảm hay nhiệt độ tăng lên đều làm tăng sự thoát hơi nước [1]. 2.3.1.2. Sự sinh nhiệt Tất cả lượng nhiệt sinh ra trong quá trình tồn trữ rau cải chíp là do quá trình hô hấp của bản thân nông sản sau thu hoạch và hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật gây hại. Trong đó 2/3 lượng nhiệt này được toả ra môi trường xung quanh khuếch tán vào rau bị nóng lên gây hiện tượng vàng lá thối, 1/3 lượng nhiệt sinh ra dùng vào các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào để cung cấp một lượng nhiệt cho các phản ứng hoá học xảy ra gây nên những biến đổi không mong muốn về mặt chất lượng [4]. 2.3.1.3. Sự giảm khối lượng tự nhiên Rau cải chíp cũng như các loại rau hoa quả khác trong khi bảo quản đều giảm khối lượng tự nhiên. Sự giảm khối lượng tự nhiên là sự giảm khối lượng của rau quả do mất nước và tiêu hao chất khô trong quá trình hô hấp. Sự hao hụt khối lượng tự nhiên xảy ra trong suốt quá trình tồn trữ rau quả ở bất cứ điều kiện tồn trữ nào. Tuy nhiên, khi tạo điều kiện tồn trữ tối ưu thì có thể giảm hao tổn đến mức tối thiểu sự hao hụt trọng lượng. Với các điều kiện tồn trữ như nhiệt độ, độ ẩm, bao bì, phương pháp bao gói thì bao bì là yếu tố quan trọng nhất đối với sự giảm khối lượng tự nhiên [4]. 2.3.2. Biến đổi sinh hoá * Quá trình hô hấp Rau cải chíp cũng như các loại rau hoa quả khác trong quá trình tồn trữ đều xảy ra quá trình hô hấp. Hô hấp là quá trình oxi hoá các hợp chất hữu cơ dự trữ trong nguyên liệu với sự tham gia của O2 không khí để giải phóng năng 7 lượng cung cấp cho mọi hoạt động sống của cơ thể cũng như tạo thành các sản phẩm trung gian cho quá trình sinh tổng hợp trong cơ thể [1]. Bản chất hoá học của hô hấp là quá trình oxi hoá phức tạp, trải qua hàng loạt phản ứng sinh hoá kế tiếp nhau dưới sự xúc tác của các loại enzyme. Trong trường hợp bảo quản rau tồn tại hai loại hô hấp, đó là hô hấp hảo khí và hô hấp yếm khí. Hô hấp hảo khí làm giảm lượng chất khô trong nguyên liệu, gây tổn thất về mặt kinh tế, còn hô hấp yếm khí tạo ra các sản phẩm trung gian gây biến đổi màu mùi của sản phẩm làm giảm chất lượng sản phẩm [1]. Sau khi thu hoạch, rau cải chíp vẫn tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống, làm tiêu hao các chất dinh dưỡng tích lũy nhưng các chất hữu cơ đã tiêu hao không được bù đắp lại. Hô hấp làm biến đổi thành phần hóa sinh, tiêu hao vật chất dự trữ, làm giảm chất lượng dinh dưỡng, cảm quan của rau. Ngoài ra, quá trình hô hấp còn giải phóng ra môi trường xung quanh một lượng nhiệt, hơi nước, thúc đẩy quá trình hư hỏng. hô hấp cong thúc đẩy quá trình già hóa, rút ngắn tuổi thọ của rau [4]. 2.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng và tuổi thọ của rau cải chíp 2.4.1. Ảnh hưởng của độ già thu hái Độ già thu hái ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng bảo quản rau cải chíp. Độ già ảnh hưởng đến những thay đổi về sinh hóa chủ yếu trong quá trình phát triển và bảo quản gồm những thay đổi về màu sắc, trạng thái, mùi, hoạt động hô hấp, hàm lượng nước. Ở các độ già khác nhau thì chất lượng cảm quan và thành phần hóa học của rau cải chíp cũng thay đổi theo [1]. 2.4.2. Nhiệt độ không khí Nhiệt độ là một trong những nhân tố chính ảnh hưởng đến thời gian bảo quản và sử dụng của rau cải chíp. Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hô hấp của các loại rau sau khi thu hoạch. Đây là nhân tố xuyên suốt, ảnh hưởng đến quá trình hô hấp của rau, khi nhiệt độ tồn trữ cao sẽ kích thích quá trình hô hấp, tiêu hao các chất dinh dưỡng tích lũy trong rau [4]. Nhiệt độ của rau sau khi thu hoạch thường gần bằng nhiệt độ của không khí. Ở nhiệt độ này, các hoạt động hô hấp của rau rất cao. Hô hấp tăng cao không những tạo ra nhiệt quanh sản phẩm mà còn sử dụng hầu hết các chất dinh dưỡng tích lũy trong rau. Vì vậy, sau khi thu hoạch, để tăng tuổi thọ bảo quản và đảm bảo chất lượng của rau cần hạ thấp nhiệt độ bảo quản rau xuống 8 ngưỡng nhiệt độ tối ưu cho tồn trữ rau, tại nhiệt độ đó, cường đô trao đổi chất của rau là thấp nhất và không làm ảnh hưởng nhiều đến hoạt động sinh lý và biến đổi hóa sinh bình thường của rau [1]. 2.4.3. Độ ẩm tương đối của không khí Độ ẩm tương đối của không khí trong phòng tồn trữ có ảnh hưởng đáng kể đến sự thoát hơi nước của rau. Quá trình thoát hơi nước là do sự chênh lệch về hàm lượng nước giữa môi trường trong và ngoài của rau [4]. Nước là thành phần chủ yếu trong rau cải chíp, khi mất nước sẽ làm mất độ tươi và gây héo rau, ảnh hưởng đến giá trị cảm quan và giá trị thương mại [4]. Khi nhiệt độ hay độ ẩm bảo quản của nông sản thay đổi đột ngột từ lạnh sang nóng hoặc từ khô lên ẩm sẽ xuất hiện hiện tượng đọng nước trên bề mặt nông sản. Khi đó, mật độ hơi nước trong không khí sát lớp vỏ nông sản tăng đến điểm quá bão hòa và ngưng tụ lại. Cũng có thể do bản thân nông sản hô hấp mạnh, cường độ các phản ứng sinh hóa cao, nước tạo và ngưng tụ tại các cơ quan mở của vỏ ngoài nông sản. Trường hợp này thường xuyên xảy ra với các nông sản tươi mới thu hoạch có hàm lượng nước cao. Hiện tượng đọng nước trên bề mặt nông sản bị úng, ẩm ướt, tạo điều kiện cho vi sinh vật gây hại [4]. 2.4.4. Sự sản sinh Etylen Etyllen là một hormone thực vật thuộc nhóm chất ức chế, gây già hóa trong rau,..Sự tạo thành ethylen trong quá trình bảo quản là yếu tố bất lợi, làm giảm tuổi thọ bảo quản của rau ngay cả khi ở nhiệt độ an toàn nhất. Etylen có hoạt tính sinh học ở nồng độ rất thấp (chỉ 0,5ppm). Sự nhạy cảm với etylen của các loại rau khác nhau cũng khác nhau. Tuy nhiên sự tiếp xúc của rau với etylen sẽ tăng tốc độ già hóa. Sự tăng hàm lượng ethylen cũng sẽ làm tăng cường độ hô hấp, sự tăng hàm lượng trùng CO2 với sự tăng etylen. Trong quá trình bảo quản phải khống chế sự tổng hợp etylen để làm chậm sự chín, kéo dài thời gian bảo quản [7]. 2.4.4.1. Sinh tổng hợp etylen Etylen là một hydrocacbon dạng khí có cấu tạo hóa học C2H4, khối lượng phân tử 28,5 đơn vị cacbon. Etylen được sinh ra từ rất nhiều nguồn khác nhau trong tự nhiên như khí thải từ các động cơ đốt trong, bếp lò, khói thuốc, khí ga rò rỉ và các cơ quan thực vật. Etylene không chỉ được coi là hormone của sự chín mà còn đóng vai trò quan trọng trong những hoạt động sinh lý khác của thực vật như quá trình 9 nở của hoa, sự rụng lá hoặc các bộ phận thực vật khác, sự biến màu của sắc tố chlorophyll [7]. Trong thực vật tồn tại hai hệ thống sản sinh etylene. Hệ thống thứ nhất hoạt động trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường của thực vật. Hệ thống thứ hai mặc dù được khởi động bởi hệ thống thứ nhất nhưng chỉ hoạt động trong quá trình chín của quả và quá trình già hóa của các bộ phận thực vật. Hệ thống thứ nhất có cơ chế tự ức chế, nghĩa là etylene ngoại sinh có thể kìm hãm quá trình tổng hợp etylen. Ngược lại hệ thống thứ hai lại bị kích thích bởi etylene và vì vậy có cơ chế tự xúc tác sự tổng hợp etylene ở giai đoạn chín [7]. Đường hướng sinh tổng hợp etylene trong thực vật đã được Yang và cộng sự phát hiện năm 1979. Xuất phát ban đầu của chu trình là axit amin methionine (MET), đi qua hai sản phẩm trung gian là S-adenosyl methionine (SAM) và 1-aminocyclopropane 1-cacboxylic acid (ACC), tạo ra sản phẩm cuối cùng là etylene. Từ methionine (MET) chuyển hóa thành S-adenosyl methionine (SAM) nhờ tác dụng xúc tác của enzym SAM-synthetase. Từ SAM chuyển hóa theo hai con đường khác nhau: một phần tổ hợp lai acid amin MET để tiếp tục quá trình sinh tổng hợp trong cơ thể sinh vật; một phần chuyển hóa thành 1- aminocyclopropane 1-cacboxylic acid (ACC) nhờ tác dụng xúc tác của enzym ACC-synthetase. Khi quả còn xanh, con đường hình thành trở lại MET xảy ra mạnh và sự hình thành ACC là yếu hơn. Quá trình này diễn ra ngược lại khi quả chín dần. Từ ACC chuyển hóa thành etylene (C2H4) nhờ tác dụng xúc tác của enzym ACC-oxydase. Đường hướng sinh tổng hợp etylene trong tế bào thực vật do Yang phát hiện đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới trong việc điều chỉnh khí etylene phục vụ cho mục đích quản lý chất lượng nông sản sau thu hoạch [7]. 2.4.4.2. Vai trò của etylene đối với sự già hóa của thực vật Etylen tham gia vào nhiều quá trình sinh lý, sinh hóa xúc tiến quá trình già hóa của hoa rau như: tăng cường độ hô hấp, tăng hoạt tính của nhiều enzym thủy phân, làm mất khoảng gian bào và phân giải diệp lục trong thân lá,…[7]. Sự tạo thành etylene còn có tác dụng hỗ trợ cho sự xâm nhập của vi sinh vật và bệnh hại, làm tăng nhiệt độ bảo quản. Etylen làm giảm tuổi thọ bảo quản ngay cả khi ở nhiệt độ an toàn nhất [7].