Tài liệu Nghiên cứu bảo quản hoa hồng đỏ cắt cành trồng ở huyện mộc châu tỉnh sơn la bằng chitosan

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU BẢO QUẢN HOA HỒNG ĐỎ CẮT CÀNH TRỒNG Ở HUYỆN MỘC CHÂU TỈNH SƠN LA BẰNG CHITOSAN Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học tự nhiên (TN) Sơn La, tháng 5 năm 2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU BẢO QUẢN HOA HỒNG ĐỎ CẮT CÀNH TRỒNG Ở HUYỆN MỘC CHÂU TỈNH SƠN LA BẰNG CHITOSAN Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học tự nhiên (TN) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Nụ Uyên Giới tính: Nữ Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: K55 ĐHSP Sinh học, Khoa Sinh – Hoá Năm thứ: 4 /Số năm đào tạo: 4 Ngành học: Sƣ phạm Sinh học Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Vì Thị Xuân Thuỷ Sơn La, tháng 5 năm 2018 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Trƣờng Đại học Tây Bắc, Ban chủ nhiệm khoa Sinh – Hoá và các thầy giáo, cô giáo, cán bộ trong Khoa đã tạo điều kiện quan tâm, giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn Trung tâm Thực hành – Thí nghiệm, các thầy giáo, cô giáo, các cán bộ trong Trung tâm đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất tốt nhất và tận tình giúp đỡ em trong quá trình làm thực nghiệm. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Vì Thị Xuân Thuỷ, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em có thể hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này một cách tốt nhất. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS. Vũ Hải Ninh, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đề tài nghiên cứu khoa học này. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ em cả về vật chất cũng nhƣ tinh thần trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Với nền kiến thức còn hạn chế, bài viết không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận đƣợc những lời góp ý của Quý thầy cô để đề tài nghiên cứu của em đƣợc hoàn thiện hơn nữa. Sơn La, ngày tháng năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thị Nụ Uyên MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 1 3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 3 1.1. Tính chất, ứng dụng của chitosan ................................................................ 3 1.1.1. Tính chất của chitosan .............................................................................. 3 1.1.2. Ứng dụng của chitosan trong bảo quản ..................................................... 4 1.2. Đặc điểm sinh học, giá trị của hoa hồng đỏ cắt cành.................................... 5 1.2.1. Đặc điểm sinh học .................................................................................... 5 1.2.2. Giá trị của hoa hồng đỏ cắt cành ............................................................... 6 1.2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng hoa cắt cành .................................. 7 1.2.4. Một số phƣơng pháp bảo quản hoa hồng đỏ cắt cành ................................ 8 1.3. Tình hình tận dụng chế phẩm từ vỏ tôm ..................................................... 10 Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 11 2.1. Vật liệu và địa điểm nghiên cứu ................................................................ 11 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................ 11 2.1.2. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................... 11 2.2. Bố trí thí nghiệm ....................................................................................... 11 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 12 2.3.1. Phƣơng pháp điều chế chitosan từ vỏ tôm ............................................... 12 2.3.2. Phƣơng pháp xác định đƣờng kính bông hoa cực đại .............................. 15 2.3.3. Phƣơng pháp xác định đổi màu sắc bông hoa .......................................... 15 2.3.4. Phƣơng pháp xác định đổi màu sắc lá hoa............................................... 15 2.3.5. Xác định tuổi thọ cắm bình của hoa ........................................................ 15 2.3.6. Phƣơng pháp xử lí số liệu ...................................................................... 15 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 16 3.1. Kết quả điều chế chitosan từ vỏ tôm .......................................................... 16 3.2. Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi đến chất lƣợng, tuổi thọ hoa hồng đỏ ................................................. 17 3.2.1. Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosanđiều chế từ vỏ tôm tƣơi đến đƣờng kính bông hoa ................................................................... 17 3.2.2. Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi đến sự thay đổi màu sắc bông hoa ...................................................... 18 3.2.3. Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi đến sự thay đổi màu sắc lá hoa ........................................................... 20 3.2.4. Ảnh hƣởng củanồng độ và số lần nhúngchitosanđiều chế từ vỏ tôm tƣơi đến tuổi thọ của hoa ......................................................................................... 22 3.3. Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm đã qua chế biến đến chất lƣợng, tuổi thọ hoa hồng .................................... 23 3.3.1. Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm đã qua chế biến đến đƣờng kính bông hoa ................................................. 23 3.3.2. Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm đã qua chế biến đến sự thay đổi màu sắc bông hoa hồng ........................... 25 3.3.3. Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm đã qua chế biến đến sự thay đổi màu sắc lá hoa ......................................... 27 3.3.4. Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm đã qua chế biến đến tuổi thọ của hoa ......................................................... 28 3.4. Xây dựng quy trình bảo quản hoa hồng bằng chitosan ............................... 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 31 1. KẾT LUẬN .................................................................................................. 31 2. KIẾN NGHỊ ................................................................................................. 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 32 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1: Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi đến đƣờng kính bông hoa hồng đỏ cắt cành .............................. 17 Bảng 3.2: Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi đến sự thay đổi màu sắc bông hoa hồng đỏ cắt cành ............................... 19 Bảng 3.3: Ảnh hƣởng củasố lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi đến sự thay đổi màu sắc lá hoa hồng đỏ cắt cành ..................... 21 Bảng 3.4: Ảnh hƣởng của nồng độ và số lần nhúng chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi đến tuổi thọ hoa hồng đỏ cắt cành ............................................................. 23 Bảng 3.5: Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm đã qua chế biến đến đƣờng kính bông hoa hồng đỏ cắt cành ............. 24 Bảng 3.6: Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm đã qua chế biến đến sự thay đổi màu sắc bông hoa hồng đỏ cắt cành ...................25 Bảng 3.7: Ảnh hƣởng củasố lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm đã qua chế biến đến sự thay đổi màu sắc lá hồng đỏ cắt cành ..............................27 Bảng 3.8: Ảnh hƣởng của nồng độ và số lần nhúng chitosan điều chế từ vỏ tôm đã qua chế biến đến tuổi thọ hoa hồng đỏ cắt cành ........................................... 29 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Ảnh hoa hồng đỏ cắt cành đƣợc sử dụng để nghiên cứu .................... 11 Hình 2.2. Quy trình điều chế chitosan từ vỏ tôm tƣơi ....................................... 13 Hình 2.3. Quy trình điều chế chitosan từ vỏ tôm đã qua chế biến ..................... 14 Hình 3.1. Hình ảnh chitosan điều chế từ vỏ tôm ............................................... 16 Hình 3.2. Hình ảnh màu sắc hoa sau 9 ngày bảo quản bằng chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi ....................................................................................................... 22 Hình 3.3. Hình ảnh hoa sau 15 ngày bảo quản bằng chitosan điều chế từ vỏ tôm đã qua chế biến ................................................................................................. 29 Hình 3.4. Sơ đồ quy trình bảo quản hoa hồng đỏ bằng chitosan ........................ 30 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hoa là một trong các loại cây trồng nông nghiệp có vai trò quan trọng trong đời sống con ngƣời. Khi đời sống ngày càng nâng cao thì nhu cầu sử dụng hoa càng lớn. Hoa không chỉ đem lại cho con ngƣời sự thoải mái khi thƣởng thức vẻ đẹp của chúng mà còn là sản phẩm thiết yếu đƣợc dùng trong các dịp lễ tết, hội nghị...Chính vì vậy mà hoa không chỉ mang lại giá trị tinh thần cho con ngƣời mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao cho ngƣời trồng. Hoa hồng đỏ là một loài hoa có giá trị kinh tế cao và hiện rất đƣợc thị trƣờng trong và ngoài nƣớc ƣa chuộng. Tuy nhiên giá trị của hoa hồng phụ t huộc nhiều phƣơng pháp bảo quản sau khi cắt cành thu hoạch. Hoa sau thu hoạch phải tƣơi, không dập nát, không biến đổi màu sắc và đặc biệt thời gian bảo quản kéo dài. Hiện nay, phƣơng pháp bảo quản hoa cắt cành sau thu hoạch của Việt Nam còn mang tính truyền thống và gặp nhiều hạn chế, dễ bị nhiễm khuẩn, héo nhanh do thoát hơi nƣớc mạnh do đó thời gian bảo quản ngắn. Chitosan là một polymer tự nhiên đƣợc hình thành từ quá trình deacetyl hóa chitin, có khả năng tạo màng bán thấm trên bề mặt giúp giảm thoát hơi nƣớc, giảm hô hấp, làm chậm quá trình già hóa… do đó duy trì chất lƣợng cảm quan của rau, hoa quả [17], [20]. Đã nhiều tác giả đã sử dụng chitosan để bảo quản một số loại trái cây nhƣ dƣa chuột, mận, xoài, chanh, bƣởi, nho, dâu tây,… và cho hiệu quả bảo quản cao [6], [7], [8], [9], [10], [21]. Tuy nhiên, ứng dụng chitosan để bảo quản hoa hồng cắt cành chƣa đƣợc quan tâm nhiều. Từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu bảo quản hoa hồng đỏ cắt cành trồng ở huyện Mộc Châu tỉnh Sơn La bằng chitosan” điều chế từ vỏ tôm để nâng cao giá trị của hoa hồng. 2. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng đƣợc quy trình bảo quản hoa hồng đỏ cắt cành bằng chitosan. 3. Nội dung nghiên cứu - Điều chế chitosan từ vỏ tôm tƣơi và vỏ tôm đã chế biến; - Nghiên cứu ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi, vỏ tôm đã chế biến đến đƣờng kính bông hoa; 1 - Nghiên cứu ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi, vỏ tôm đã chế biến đến màu sắc bông, lá hoa; - Ảnh hƣởng của số lần nhúng và nồng độ dung dịch chitosan điều chế từ vỏ tôm tƣơi, vỏ tôm đã chế biến đến tuổi thọ hoa. 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình chất, ứng dụng của chitosan 1.1.1. Tình chất của chitosan Chitosan là một dẫn xuất quan trọng của chitin đƣợc điều chế bằng cách deaxetyl hóa chitin. Chitin là một polisaccarit đƣợc tạo thành từ các phân tử N axetyl-D-glucosamin còn chitosan đƣợc tạo thành từ các phân tử D-glucosamin, đều đƣợc nối với nhau bởi liên kết -(1,4)-glucozit [15]. OH OH H O O HO H deacetyl hóa O H O NHAc O HO H n NH2 O n Chitosan Chitin Tính chất vật lý Chitosan là chất rắn, màu trắng đến trắng ngà, xốp, không mùi, không vị, có thể xay hoặc nghiền nhỏ. Nhiệt độ nóng chảy 309 - 311 oC. Chitosan có tính kiềm nhẹ, không tan trong nƣớc, trong kiềm nhƣng hoàtan đƣợc trong dung dịch axit hữu cơ loãng nhƣ: axit acetic (0,5 -1%), axit fomic, axit lactic… tạo thành dung dịch keo nhớt trong suốt. Độ nhớt của chitosan trong axit phụ thuộc vào độ đeaxetyl hoá. Độ nhớt của chitosan với giá trị khối lƣợng riêng 100% là 10800 cm 3 /g [15]. Trọng lƣợng phân tử trung bình: 10.000- 500.000 Dalton tùy loại. Loại phụ gia poly phosphate và chitosan – PDP có trọng lƣợng phân tử trung bình (M) từ 200.000 đến 400.000 hay đƣợc dùng nhiều nhất trong y tế và thực phẩm [5]. Tính chất hóa học Trong phân tử chitosan có chứa các nhóm chức -OH, -NHCOCH 3 trong các mắt xích N-axetyl-D-glucozamin và nhóm –OH, nhóm -NH2 trong các mắt xích D-glucozamin có nghĩa chúng vừa là ancol vừa là amin, vừa là amit. Phản ứng hoá học có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức tạo ra dẫn xuất thế O -, dẫn xuất thế N-, hoặc dẫn xuất thế O-, N [15]. 3 Mặt khác chitin, chitosan là những polime mà các monome đƣợc nối với nhau bởi các liên kết β-(1-4)-glicozit, các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các chất hoá học nhƣ: axit, bazơ, tác nhân oxy - hóa và các enzim thuỷ phân [15]. Tính chất sinh học Chitosan có nguồn gốc tự nhiên, có tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng, có thể tự phân hủy sinh học, dùng an toàn cho ngƣời và vật nuôi [13]. Chitosan có nhiều tác dụng sinh học đa dạng nhƣ: có khả năng hút nƣớc, giữ ẩm, tính kháng nấm, tính kháng khuẩn với nhiều chủng loại khác nhau, kích thích sự phát triển tăng sinh của tế bào, có khả năng nuôi dƣỡng tế bào trong điều kiện nghèo dinh dƣỡng, là vật liệu y học tốt, làm mau liền vế t thƣơng, cầm máu, chống sƣng...[5] Ngoài ra, chitosan còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid máu, hạ huyết áp, điều trị thận mãn tính, chống rối loạn nội tiết [5]. Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptit - insulin, kích thích việc tiết ra insulin ở tuyến tụy nên chitosan đã đƣợc dùng để điều trị bệnh tiểu đƣờng. Nhiều công trình đã công bố khả năng kháng đột biến, kích thích làm tăng cƣờng hệ thống miễn dịch cơ thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển các tế bào ung thƣ, HIV/AIDS, chống tia tử ngoại, chống ngứa… của chitosan [15]. 1.1.2. Ứng dụng của chitosan trong bảo quản Với đặc điểm có khả năng tạo màng bán thấm trên bề mặt giúp giảm thoát hơi nƣớc, giảm hô hấp, làm chậm quá trình già hóa.. đã có nhiều tác giả tập trung nghiên cứu ứng dụng chitosan trong bảo quản. Điển hình, D.Sritananan và cs (2005) đã xây dựng quy trình bảo quản măng cụt, dâu tây bằng chitosan. Kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ chitosan tối ƣu cho bảo quản là 1-2%. Ở nồng độ này không ảnh hƣởng đến chất lƣợng và cảm quan của quả sau thu hoạch, đồng thời lại có tác dụng làm cho trọng lƣợng của quả ít bị hao hụt, bảo quản đƣợc 25 ngày ở nhiệt độ thƣờng, 26 ngày ở nhiệt độ lạnh 8 - 100C vẫn đạt đƣợc độ tƣơi theo tiêu chuẩn nguyên liệu chế biến [21]. Nurrachman và cs (2007) nghiên cứu ứng dụng chitosan trong bảo quản táo và cho kết quả khả quan với nồng độ 0,5-1,0% [19].Yoshii Fumiko và cs (2008) đã nghiên cứu bảo quản xoài bằng chitosan và chỉ ra rằng: sau 18 ngày 4 bảo quản ở nhiệt độ thƣờng xoài vẫn giữ đƣợc màu sắc tự nhiên, tƣơi và h ao hụt tự nhiên không đáng kể [22]. Ở Việt Nam, đã có nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu ứng dụng chitosan trong bảo quản nông sản. Nguyễn Đức Tuân và cs (2010) sử dụng màng chitosan ở nồng độ 1,5% để bảo quản quả bƣởi Đoan Hùng và cho kết quả khả quan. Đó là hạn chế sự hao hụt khối lƣợng tự nhiên và sự biến đổi các chất dinh dƣỡng nhƣ hàm lƣợng đƣờng tổng số, acid hữu cơ tổng số, vitamin C,… của bƣởi trong quá trình bảo quản. Bảo quản ở nồng độ trên trong vòng 90 ngày vẫn cho chất lƣợng tốt [10]. Nguyễn Thị Bích Thủy và cs (2008), đã nghiên cứu bảo quản chanh tƣơi trong dung dịch chitosan 1,5%. Kết quả nghiên cứu cho thấy chanh tƣơi bảo quản đƣợc 15 ngày ở nhiệt độ thƣờng, 32 ngày ở nhiệt độ lạnh 8 - 100 C, vẫn đạt đƣợc độ tƣơi theo tiêu chuẩn nguyên liệu chế biến [9]. Phạm Thị Phƣơng và cs (2008) nghiên cứu ảnh hƣởng của khối lƣợng phân tử chitosan tới chất lƣợng và thời gian bảo quản dƣa chuột cho thấy chitosan có khối lƣợng phân tử (10,4 kDa) cho kết quả tốt nhất, hao hụt khối lƣợng tự nhiên thấp nhất, chất khô hòa tan tổng số, axit tổng số, hàm lƣợng vitamin C giảm ít nhất, tỉ lệ thối hỏng thấp nhất. Sau 35 ngày bảo quản chất lƣợng cảm quan của dƣa chuột đƣợc đánh giá là tốt nhất [6]. Chitosan có thể kết hợp với các phụ liệu tinh bột hồ hóa, sorbitol và PVA (polyvinyl acetate) để tạo màng bao có đặc tính cơ lý khá tốt (mềm dẻo v à độ bền đứt cao) có khả năng đáp ứng yêu cầu bao gói thực phẩm. Đồng thời khi sử dụng màng bao chitosan tạo thành để bao gói thịt bò tƣơi, kết quả cũng cho thấy màng bao chitosan đã làm giảm đáng kể nồng độ vi sinh vật tổng số trên bề mặt thịt bò khi bảo quản ở nhiệt độ 0-5ºC [13]. Nhƣ vậy có thể thấy các tác giả đã tập trung nghiên cứu ứng dụng bảo quản nông sản bằng chitosan. Các nghiên cứu tập trung vào đối tƣợng đƣợc bảo quản là các loại quả, còn đối tƣợng là hoa thì ít tác giả nghiên cứu. 1.2. Đăc điểm sinh học, giá trị của hoa hồng đỏ cắt cành 1.2.1. Đặc điểm sinh học Ở Việt Nam hoa hồng đƣợc nhập trồng từ lâu trên khắp mọi miền Nam Bắc. Hoa hồng là loại hoa chủ lực chiếm 30% - 35% diện tích trồng hoa cắt cành 5 của nƣớc ta. Những vùng trồng hoa tập trung là Lâm Đồng, Lào Cai, Vĩnh Phúc, Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh… Hoa hồng đỏ thuộc nhóm thân gỗ cây bụi thấp, thẳng, có nhiều cành và không có gai. Lá hoa hồng là lá kép lông chim mọc cách, ở cuống có lá kèm nhẵn, xung quanh lá có nhiều răng cƣa nhỏ. Cánh hoa hồng cuộn tròn xếp thành nhiều vòng quanh một hình nón nhọn. Hồng có mùi thơm nhẹ, cánh hoa mềm dễ bị dập nát. Hoa hồng thuộc loại hoa lƣỡng tính, nhị đực và nhị cái trên cùng một cành hoa, các nhị đực dính vào nhau bao xung quanh vòi nhụy, khi phấn chín rơi trên đầu nhụy nên có thể tự thụ phấn. Quả bế, tụ nhau trong đế hoa tôn dày lên thành quả, có hình trái xoan, trong chứa rất nhiều hạt. Hạt hoa hồng nhỏ có lớp lông trắng bao phủ, khả năng nảy mầm của hạt rất kém do có lớp vỏ dày nên phải xử lí hạt trƣớc khi gieo[2]. 1.2.2. Giá trị của hoa hồng đỏ cắt cành Hoa hồng đỏ là một loài hoa có giá trị kinh tế cao và hiện rất đƣợc thị trƣờng trong và ngoài nƣớc ƣa chuộng. Ở Việt Nam hoa hồng đƣợc trồng rất phổ biến, nó chiếm 30% -35% diện tích trồng hoa cắt cành, mang lại nguồn thu nhập cao cho bà con nông dân. Hoa hồng mang ý nghĩa về tinh thần, có lợi cho sức khỏe và cơ thể phái đẹp. Không chỉ làm đẹp cho thiên nhiên hoa hồng còn đóng vai trò quan trọng trong đời sống của con ngƣời. Từ lâu con ngƣời đã biết tinh chiết hoa hồng làm ra các loại nƣớc hoa cao cấp. Ngày nay, nƣớc hoa tinh chất hoa hồng vẫn là loại nƣớc hoa cao cấp nhất, đƣợc nhiều phụ nữ khắp thế giới ƣa chuộng. Cánh hoa hồng còn đƣợc bào chế làm mỹ phẩm làm đẹp. Thân hoa hồng có thể làm thuốc chữ bệnh rất hữu hiệu. Ngƣời ta trồng hoa hồng không chỉ để thƣởng thức nhƣ một thú tiêu khiển mà còn là do giá trị kinh tế của nó mang lại. Chúng chủ yếu đƣợc trồng để làm nguồn hoa cắt cành đƣợc dùng trong các dịp lễ tết, hội nghị... Đây là một nguồn thu nhập rất lớn cho ngƣời sản xuất hoa. Hàng năm nhu cầu hoa cắt cành trên thế giới tăng khoảng 6 - 9%, tổng giá trị tiêu thụ hoa trên thế giới năm 1995 là 31 tỉ USD, tăng lên gần 40 tỉ USD năm 2000 [16]. 6 Hiện nay, nhà nƣớc đang chủ trƣơng đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu cây trồng, nhất là khuyến khích nông dân đẩy mạnh phát triển những cây trồng đem lại giá trị kinh tế cao trên một đơn vị diện tích. Việc chuyển những chân ruộng một vụ sang trồng hoa hồng cũng là hƣớng phát triển kinh tế, góp phần tích cực xoá đói giảm nghèo cho ngƣời nông dân. 1.2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng hoa cắt cành Để thời gian bảo quản hoa cắt đƣợc lâu dài, trƣớc tiên yêu cầu hoa phải có chất lƣợng cao. Điều này liên quan chặt chẽ đến các điều kiện trồng trọt trƣớc thu hoạch nhƣ: khí hậu, đất đai, mùa vụ, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng…. Chất lƣợng hoa cắt còn phụ thuộc vào hàm lƣợng chất khô và hàm lƣợng ethylene do hoa sản sinh ra. Nếu hoa có hàm lƣợng chất khô cao thì sẽ thuận lợi cho quá trình bảo quản. Ngƣợc lại, nếu hàm lƣợng chất khô trƣớc thu hoạch thấp sẽ hạn chế thời gian tồn tại tiếp theo của hoa cắt. Sự sản sinh ethylene diễn ra ngay cả khi hoa còn ở trên cây. Hàm lƣợng ethylene do hoa sản sinh ra càng lớn sẽ làm tăng quá trình già hoá, làm cho hoa nhanh nở và chóng tàn [2]. Điều kiện chăm sóc, đất trồng cũng ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng và khả năng tồn trữ của hoa tƣơi. Nếu bón quá nhiều ure thì lá chóng hỏng. Bón N-P-K không cân đối với nhu cầu sinh trƣởng của cây hoa, thiếu các nguyên tố vi lƣợng đều làm giảm khả năng tồn trữ của hoa [12]. Mỗi loài hoa đều có thời điểm thu hoạch thích hợp. Thời điểm này phụ thuộc vào giống, loài và mục đích sử dụng sau thu hoạch (nhƣ để bán ngay hay tồn trữ).Hoa nếu thu hái sớm khi cuống còn non, hoa có thể không nở đƣợc hoàn toàn, hoa thu hái muộn quá thì lại chóng tàn. Hoa thu hoạch tốt nhất vào buổi sáng sớm, không thực hiện vào giữa trƣa vì lúc này nhiệt độ cao, ánh sáng mạnh sẽ làm cho cành hoa héo nhanh. Sau khi cắt khỏi gốc hay rời khỏi cây mẹ, sự sống của cành hoa bắt đầu giảm dần vì khả năng hút chất dinh dƣỡng, hút nƣớc không còn nữa. Nó chỉ sống đƣợc nhờ vào chất dinh dƣỡng dự trữ còn lại trong cây, dần dần sẽ héo do sự bốc hơi nƣớc, do nấm hay vi khuẩn xâm nhập vào các tế bào mô làm thối rữa các mạch dẫn truyền. Vì vậy phải nhanh chóng thực hiện các kỹ thuật phân loại và bảo quản [2]. Khi cắt hoa phải dùng dao hoặc kéo sắc, cắt vát cành để diện tích tiếp xúc của hoa với dung dịch cắm là lớn nhất và phân loại hoa ngay trong vƣờn để hạn chể tránh 7 làm dập hoa khi vận chuyển. Nếu trên cành có hoa bị thối phải dùng kéo sắc cắt bỏ để tránh lan sang những bông khác. Sau khi cắt nên cắm ngay hoa vào chậu nƣớc, tƣới vảy nhẹ để tránh nƣớc đọng trên mặt hoa. Đƣa vào nơi tối mát, kín gió để bảo quản trƣớc khi đem đến nơi sử dụng. Trong quá trình bảo quản, chất lƣợng và tuổi thọ hoa cắt phụ thuộc vào các nhân tố ngoại cảnh nhƣ: nhiệt độ, độ ẩm, quá trình thoát hơi nƣớc, vi sinh vật gây bệnh... Nhiệt độ bảo quản có ảnh hƣởng rất lớn đến tuổi thọ hoa cắt. Khi nhiệt độ bảo quản tăng sẽ làm tăng cƣờng độ hô hấp, tăng sự thoát hơi nƣớc, tăng sự sản sinh ethylene và nhanh chóng làm giảm chất lƣợng hoa. Nếu nhiệt độ bảo quản quá thấp, hoa cắt sẽ chịu tác động xấu do lạnh: sự đóng băng dịch bào, chất lƣợng và tuổi thọ bảo quản hoa giảm. Do đó phải chọn nhiệt độ thích hợp để bảo quản các loại hoa, mỗi loại hoa lại có khoảng nhiệt độ thích hợp riêng [2]. Trong phòng bảo quản nếu độ ẩm của không khí thấp sẽ thúc đẩy sự thoát hơi nƣớc của hoa làm hoa mau héo. Vì vậy cần bảo quản ở điều kiện độ ẩm không khí cao từ 90-95%. Tuy nhiên, nếu độ ẩm quá cao sẽ gây hiện tƣợng ngƣng đọng ẩm trên cánh hoa tạo điều kiện cho nấm khuẩn phát triển [12]. Nƣớc là thành phần chủ yếu trong hoa, thƣờng chiếm hơn 80% khối lƣợng hoa. Vì vậy khi mất nƣớc sẽ làm mất độ tƣơi và gây héo hoa. Hoa cắt dễ dàng mất nƣớc do có bề mặt thoát nƣớc lớn. Do đó sau khi thu hoạch cần đảm bảo cân bằng nƣớc cho hoa cắt và bảo quản ở độ ẩm cao (trên 95%). Sự phát triển của nấm và vi khuẩn trong nƣớc gây tắc nghẽn mạch dẫn, làm cho hoa không thể hút nƣớc và dinh dƣỡng để nuôi cành hoa sau khi bị cắt khỏi cây mẹ. Đây cũng chính là nguyên nhân chính làm cho hoa mau héo và thối hỏng. Vì vậy, khi bảo quản hoa cần phải thay nƣớc sạch thƣờng xuyên để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh. 1.2.4. Một số phƣơng pháp bảo quản hoa hồng đỏ cắt cành Nông sản thông thƣờng có rất nhiều các phƣơng pháp bảo quản khác nhau nhƣ: sấy khô, chế biến hay bảo quản lạnh. Nhƣng hoa cắt cành là một loại nông sản đặc biệt, thƣờng sử dụng ở dạng tƣơi nên việc bảo quản rất khó khăn và phải tuân thủ nghiêm ngặt. Bên cạnh đó, mỗi loại hoa có cấu tạo khác nhau nên cũng có những đặc điểm sinh hoá khác nhau [2]. Để hoa cắt có chất lƣợng cao và thời gian tồn trữ lâu dài, thông thƣờng ngƣời ta sử dụng các phƣơng pháp bảo quản sau: 8 Bảo quản lạnh Bảo quản lạnh là cách tốt nhất để hạn chế các hƣ hỏng sinh lý và bệnh lý trên hoa cắt. Nhiệt độ thấp làm giảm hô hấp và các hoạt động trao đổi chất khác, giảm thoát hơi nƣớc, giảm sự sản sinh cũng nhƣ tác động của ethylen và giảm sinh trƣởng của nấm, khuẩn. Ngƣời ta có thể dùng phƣơng pháp bảo quản lạnh khô hay lạnh ƣớt để tồn trữ hoa cắt. Bảo quản lạnh khô là phƣơng pháp bảo quản lạnh hoa cắt trong kho mà không cắm hoa trong nƣớc hay dung dịch hoá chất. Còn bảo quản lạnh ƣớt thì hoa cắt vào nƣớc hay dung dịch hoá chất trong phòng lạnh. Phƣơng pháp bảo quản lạnh là phƣơng pháp tối ƣu cho thời gian tồn trữ hoa lâu dài và chất lƣợng hoa cắt cao vì: bảo quản lạnh hạn chế đƣợc cƣờng độ hô hấp của hoa. Theo quy tắc Vant’ Hoff, trong một giới hạn nhiệt độ nhất định, khi nhiệt độ tăng thì cƣờng độ hô hấp tăng và khi nhiệt độ giảm, cƣờng độ hô hấp giảm, sự hao hụt chất khô dự trữ trong hoa giảm. Điều đó giúp kéo dài tuổi thọ của hoa cắt [5]. Bảo quản lạnh giúp hạn chế sự sản sinh ethylen: Ethylen là hoormon gây già hoá. Nồng độ ethylene trong khí quyển bảo quản càng thấp sẽ càng giảm quá trình già hoá dẫn đến héo hoa. Ở nhiệt độ thấp, ethylen sản sinh ít và hoạt động sinh lý yếu. Bảo quản lạnh còn giúp hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, giảm sự lây nhiễm nấm hại cho hoa. Bảo quản hoa cắt trong khí quyển điều chỉnh Đây là phƣơng pháp trong điều kiện lạnh, tăng nồng độ CO2, giảm nồng độ O2, giảm sự sản sinh ethylen để kéo dài tuổi thọ hoa. Tùy theo loại, giống mà nồng độ CO2, O2 sẽ khác nhau. Phòng tồn trữ kín, lạnh hoặc không lạnh, có hệ thống thông gió và cung cấp O2, N2, CO2 với thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ các khí này đƣợc điều chỉnh một cách tự động. Tất cả các thông số này đƣợc kiểm soát một cách chặt chẽ. Phƣơng pháp này cho chất lƣợng bảo quản cao nhƣng tốn kém vì thiết bị đắt tiền do đó chi phí tồn trữ cao nên phƣơng pháp này chƣa đƣợc sử dụng phổ biến ở nƣớc ta. Bảo quản hoa cắt trong môi trƣờng áp suất thấp Áp suất thấp có tác dụng: giảm nồng độ O2 do đó các quá trình hô hấp, trao đổi chất, sự sản sinh và tác động của Ethylen đều giảm. Bảo quản hoa cắt trong dung dịch cắm hoa đặc hiệu Dung dịch cắm gồm các chất dinh dƣỡng, chất điều hoà sinh trƣởng, chất kháng nấm khuẩn, kháng ethylen...nhằm kéo dài tuổi thọ của hoa. 9 Hiện có nhiều phƣơng pháp bảo quản hoa cắt cành, tuy nhiên các phƣơng pháp này giá thành khá cao và đòi hỏi kỹ thuật cao khó thực hiện với các hộ gia đình trồng nhỏ lẻ, các quán. 1.3.Tình hình tận dụng chế phẩm từ vỏ tôm Giáp xác là nguồn nguyên liệu thủy sản dồi dào chiếm 1/3 tổng sản lƣợng nguyên liệu thủy sản ở Việt Nam. Theo hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP) thì kim ngạch xuất khẩu tôm năm 2017 đạt 3,8 tỷ USD. Theo tính toán của ĐH Thủy sảnNha Trang thì với khoảng 400.000 tấn tôm xuất khẩu hàng năm, lƣợng phế liệu đầu, râu, vỏ tôm sẽ khoảng 70.000 tấn, số rác thải đó nếu không đƣợc xử lý triệt để thì chúng sẽ bốc mùi và gây ra ô nhiễm môi trƣờng.Nhƣ vậy, rác thải từ hoạt động nuôi tôm và trong quá trình chế biến đã tạo thành cụm ô nhiễm kép (ô nhiễm không khí và nguồn nƣớc), ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức khỏe của công nhân và cộng đồng trong khu vực sản xuất [14]. Vỏ tôm đã qua chế biến hàng ngày thải ra môi trƣờng lƣợng lớn rác thải, tuy nhiên chƣa đƣợc tận dụng mà xả thẳng ra môi trƣờng gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trƣờng sống của ngƣời dân. Nhƣ vậy, việc tận dụng vỏ tôm để điều chếchitosan vô hình chung giải quyết “hai trong một” vừa có sản phẩm mới có ích vừa tận thu đƣợc các phế phẩm góp phần giải quyết ô nhiễm môi trƣờng mà còn đem lại hiệu quả kinh tế cao [14]. Tuy nhiên hiện nay điều chế chitosan từ vỏ tôm thƣờng đƣợc thực hiện từ vỏ tôm tƣơi, trong khi đó lƣợng lớn vỏ tôm đã chế biến chƣa đƣợc tân dụng. 10 Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu và địa điểm nghiên cứu 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu Hoa hồng đỏ đƣợc thu hái tại huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La. Thời gian từ lúc thu hái đến khi tiến hành thí nghiệm không quá 24 giờ. Hoa hồng đƣợc lựa chọn đồng đều về kích thƣớc (đƣờng kính hoa 3 cm, cành hoa dài 40 cm) và màu sắc hoa, không bị sâu bệnh (Hình 2.1). Hình 2.1. Ảnh hoa hồng đỏ cắt cành đƣợc sử dụng để nghiên cứu Chitosan đƣợc điều chế từ vỏ tôm theo phƣơng pháp của Ðặng Văn Luyến và sc [3] tại Trung tâm Thực hành – Thí nghiệm Trƣờng Đại học Tây Bắc. 2.1.2. Địa điểm nghiên cứu Các thí nghiệm đƣợc thực hiện tại phòng thực hành Sức khỏe và môi trƣờng, Trung tâm Thực hành – Thí nghiệm, Trƣờng Đại học Tây Bắc. 2.2. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm đƣợc bố trí với 5 công thức, mỗi công thức gồm 30 bông hoa hồng đỏ cắt cành, lặp lại 3 lần. Hoa hồng đỏ cắt cành dài 40cm sau khi đƣợc rửa sạch, để khô nƣớc và nhúng dung dịch chitosan với các nồng độ, số lần nhúng khác nhau nhƣ sau: ĐC: Xử lí bằng nƣớc CT1: Chitosan nồng độ 0,5% 11 CT2: Chitosan nồng độ 1,0% CT3: Chitosan nồng độ 1,5% CT4: Chitosan nồng độ 2,0% CT5: Chitosan nồng độ 2,5% Số lần nhúng: Hoa sau khi nhúng chitosan (trừ vết cắt) để 15 phút rồi nhúng lần tiếp theo. Hoa hồng sau khi xử lí đƣợc cắm vào lọ, thay nƣớc thƣờng xuyên, bảo quản ở nhiệt độ phòng (nhiệt độ trung bình khoảng 22 - 25 oC). Tiến hành theo dõi định kì 3 ngày một lần. 2.3.Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Phƣơng pháp điều chế chitosan từ vỏ tôm * Từ vỏ tôm tươi: - Nguyên liệu: vỏ tôm tƣơi. - Quy trình điều chế: 12 Vỏ tôm tƣơi Rửa và sấy khô Khử khoáng Ngâm HCl 2,5% trong 24h ở nhiệt độ phòng Rửa sạch Tách loại protein Ngâm NaOH 3% trong 24hở nhiệt độ phòng. Rửa sạch, phơi khô khô Chitin Deacetyl hóa NaOH 50% trong 4h ở nhiệt độ 150 oC Rửa sạch sấy khô Chitosan Hình 2.2. Quy trình điều chế chitosan từ vỏ tôm tƣơi 13