Tài liệu Nghiên cứu góp phần xây dựng hoàn thiện qui trình chiết xuất một số hợp chất có hoạt tính sinh học từ nấm linh chi(ganodermalucidum)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------- LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU GÓP PHẦN XÂY DỰNG HOÀN THIỆN QUI TRÌNH CHIẾT XUẤT MỘT SỐ HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ NẤM LINH CHI (GANODERMA LUCIDUM) NGÀNH : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÃ SỐ:23 VŨ THIÊN HÀ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS. NGUYỄN THỊ MINH TÚ HÀ NỘI – 2007 Lời cảm ơn Tôi xin trân trọng cảm ơn Bộ môn QLCL & Công nghệ Nhiệt đới, Phòng nghiên cứu phát triển Công nghệ Sinh học Enzym, Protein và Kỹ thuật gen thuộc Viện Công nghệ Sinh học-Công nghệ Thực phẩm và Trung tâm giáo dục và phát triển sắc ký thuộc Trường Đại học Bách Khoa Hà nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất trong quá trình tôi thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Minh Tú đã định hướng, tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ chỉ bảo để tôi có thể hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp này. Tôi đặc biệt xin cảm ơn gia đình tôi trong suốt thời gian qua đã luôn động viên, giúp đỡ tôi rất nhiều về mặt tình cảm cũng như các điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành công việc. Tôi chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp tôi hoàn thành công việc được giao. Hà nôi, ngày 10 tháng 11 năm 2007 Vũ Thiên Hà MỞ ĐẦU Rau xanh là nhu cầu không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của mỗi người trên toàn thế giới đặc biệt khi lương thực và các thức ăn giàu đạm được đảm bảo thì yêu cầu về số lượng và chất lượng rau ngày càng tăng. Nó như một nhân tố tích cực làm tăng dinh dưỡng, tăng tuổi thọ của con người. Rau cung cấp cho cơ thể những chất quan trọng như: cenlulose, vitamin quan trọng, nhiều muối khoáng, các axit hữu cơ và chất thơm… Chính vì vậy ngành sản xuất rau sạch ngày càng được chú trọng phát triển cả về năng suất và chất lượng. Dưa chuột (Cucumis sativus) được trồng trên khắp các vùng của cả nước, dưa chuột giúp giải quyết nạn đói vitamin và khoáng chất cho con người, đặc biệt là những vùng có thu nhập thấp. Trong quả dưa chuột có nhiều chất cần thiết cho cơ thể như hàm lượng vitamin C, các nguyên tố khác trong dưa chuột như axit amin, vitamin B1, β - caroten đóng vai trò quan trọng cho sự phát triển của tóc và móng tay, dưa chuột được xem như thực phẩm thanh xuân. Ngày nay dưa chuột được sử dụng rộng rãi dưới dạng quả tươi, sa lát, muối chua… Ngoài giá trị dinh dưỡng, dưa chuột cũng góp phần cải thiện đời sống của nông dân, và là mặt hàng xuất khẩu có tiềm năng phát triển của nước ta. Dưa chuột sau thu hoạch bị héo nhanh, mất màu xanh và giảm hàm lượng dinh dưỡng, từ đó làm giảm giá trị thương phẩm và giảm thu nhập cho người sản xuất. Việc kéo dài thời gian bảo quản dưa chuột mà vẫn duy trì được các đặc 1 tính tự nhiên về màu sắc, cấu trúc, hương thơm, giá trị dinh dưỡng…và an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng là hết sức cần thiết. Những năm gần đây màng ăn được, không độc hại được tạo từ protein, polysaccharide, và sự kết hợp của nhiều hợp chất được sử dụng nhiều trong sản phẩm rau quả thương mại, và các sản phẩm thịt (Kester and Fennema, 1986). Bao màng ăn được được sử dụng để giảm mất hơi nước và tổn thương bề mặt, cũng như giảm nhiều nguồn bệnh ở nhiều loại táo (Hardenburg, 1967; Kester and Fennema, 1986). Bao màng bán thấm làm chậm hô hấp, ngăn cản cung cấp oxy và tăng hàm lượng CO2 trong quả táo và lê (Smock, 1935). Áp dụng bao màng zein trên bề mặt quả cà chua trì hoãn sự thay đổi màu sắc, giảm trọng lượng và giữ được độ cứng quả trong thời gian bảo quản (Park, 1994), cố định chất thơm dễ bay hơi, giảm sự biến màu và sự phát triển của vi khuẩn (BenYehoshua, 1966; Baldwin và cộng sự., 1995). Lợi ích chính của bao màng ăn được có thể tăng tính chất cảm quan và di trì khả năng bảo quản ngay cả trong thời gian bán lẻ và dự trữ tại gia đình (Guibert, 1996). Chính những tính năng ưu việt của phương pháp bảo quản rau quả bằng màng bán thấm, xuất phát từ nhu cầu sản xuất và tiêu thụ thực phẩm an toàn ngày càng tăng của nước ta, chúng tôi lựa chon đề: “Nghiên cứu ứng dụng bao màng ăn được (edible coating) để bảo quản dưa chuột” + Mục đích của đề tài: Xác định được màng bán thấm thích hợp cho bảo quản dưa chuột nhằm:  Tăng thời gian bảo quản dưa chuột lên 2 lần so với đối chứng 2  Dưa chuột sau bảo quản đảm bảo chất lượng, được thị trường chấp nhận + Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết: 1. Đặc điểm sinh lý sinh hóa của dưa chuột 2. Lựa chọn màng bán thấm thích hợp đối với dưa chuột từ 3 loại màng khác nhau 3. Nghiên cứu phương pháp tạo độ dày màng thích hợp. 4. Nghiên cứu lựa chọn độ dày màng thích hợp cho bảo quản quản dưa chuột ở các nhiệt độ khác nhau. 5. Mối tương quan giữa nhiệt độ bảo quản và độ dày màng 6. Quy trình bảo quản dưa chuột 3 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. GIỚi THIỆU CHUNG VỀ DƯA CHUỘT 1.1.1. Cây dưa chuột 1.1.1.1. Nguồn gốc Dưa chuột là loại rau truyền thống, nhiều tài liệu cho biết dưa chuột có nguồn gốc miền Tây Ấn Độ. Cũng có ý kiến cho rằng dưa chuột có nguồn gốc ở Nam Á được trồng trọt khoảng 3000 năm nay. Dưa chuột được đưa đến một số vùng phía Tây Châu Á, Bắc Phi và Nam Âu. Dưa chuột được tìm thấy ở Trung Quốc có thể 100 năm trước Công Nguyên. Vào thế kỷ 13 dưa chuột được đưa vào trồng tại Anh. Columbus đã gieo và trồng dưa chuột ở Haiti. Người Tây Ban Nha đã phát hiện ra cây dưa chuột ở địa phương trong thế kỷ 16 [6]. 1.1.1.2. Phân loại dưa chuột Dưa chuột thuộc chi Cucumis và loài C.sativus L. Đã có nhiều tác giả tiến hành phân loại dưa chuột, trong đó Têachnko (1967) đã phân loại Cucumis sativus L thành 3 thứ dưa chuột: dưa chuột thường, dưa chuột lưỡng tính và dưa chuột hoang dại. Theo I.B.Libner Nonneck (1989) thì dưa chuột được phân loại như sau: - C.flexuosus và C. melo: dưa chuột rắn - C.anguria L: dưa chuột Tây Ấn Độ - C.prophertraum: dưa chuột trắng Trung Quốc Sicyos angulatus: một số dưa chuột sao 4 1.1.1.3. Giống dưa chuột a) Các giống phổ biến trên thế giới:  Dưa chuột Anh có thể trồng cao 2 feet. Giống này gần như không có hạt  Dưa chuột Nhật (kyuri) là mềm, nhỏ, màu xanh đậm, và có nhiều lỗ nhỏ, rãnh nhỏ trên bề mặt. chúng có thể được sử dụng để thái lát, làm salat, dầm dấm, và có nhiều trên thị trường ăn tươi.  Dưa Địa Trung Hải là loại nhỏ, vỏ nhẵn và mềm. Giống như dưa chuột Anh, dưa chuột Địa Trung Hải gần như không hạt.  Giống Slicers được trồng thương mại cho thị trường bắc Mỹ là giống dài hơn, vỏ nhẵn, có độ đồng đều về màu sắc hơn, và có vỏ dai. Giống Slicers ở nhiều quốc gia khác là nhỏ hơn và có vỏ mỏng, mềm hơn. b) Các giống phổ biến ở nước ta: Có nhiều giống được các Viện các Trung tâm giống chọn tạo, cũng có nhiều giống được nhập mà phù hợp với điều kiện canh tác của nước ta. - Giống dưa chuột Lai Yên Mỹ Cây cao từ 2 - 2,5m, thân mảnh, nhỏ, lá có màu xanh vàng. Từ khi gieo đến thu hoạch quả lứa đầu 50 - 54 ngày. Thời gian sinh trưởng 90 - 100 ngày; khối lượng quả 93 - 102,8g; đường kính 3,1 - 3,2cm; chiều dài quả 17 - 18,4cm. Năng suất trung bình 26,9 - 28 tấn/ha. Sâu hại phá hoại chủ yếu là rệp, bọ trĩ và ruồi đục lá. Chống chịu bệnh phấn trắng ở mức trung bình. Nhược điểm của giống này là chóng biến vàng sau thu hái. Giống này có thể gieo trong vụ xuân và vụ đông ở đồng bằng Sông Hồng. 5 - Giống dưa chuột lai PC1 Giống dưa chuột PC1 do GS.VS Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự của Viện Cây Lương Thực - Thực Phẩm lai tạo. Thời gian sinh trưởng 85- 90 ngày, sau gieo 35 - 40 ngày được thu hái lứa quả đầu. Khối lượng quả 100 - 110g, quả nhỏ, cùi dày 1,2cm, thích hợp cho chế biến xuất khẩu, chất lượng tốt, ăn tươi giòn, thơm. Giống này chống chịu khá với các bệnh sương mai, bệnh phấn trắng và héo rũ. Giống PC1 có thể gieo trồng vào cả 2 thời vụ xuân hè và thu đông đều cho năng suất cao (35 - 40 tấn/ha)[1]. - Giống dưa chuột Sao Xanh 1 Giống Sao xanh 1 do GS.VS Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự của Viện Cây Lương Thực - Thực Phẩm lai tạo. Thời gian sinh trưởng 85 - 90 ngày, thời gian thu hái quả kéo dài 45 - 50 ngày. Cây sinh trưởng khoẻ, thân mập, lá xanh thẫm. Quả dài 23,5cm, đường kính quả 3,5 - 4,0cm. Khối lượng quả trung bình 200g, năng suất 35 - 40 tấn/ha. Chất lượng quả tốt, giòn, thơm, được người tiêu dùng ưa thích. Giống này chống chịu khá với bệnh sương mai, phấn trắng, héo rũ, virut. Giống này có thể gieo trồng trong vụ xuân hè và thu đông. Sử dụng quả để ăn tươi, trộn salat, hoặc xuất khẩu quả tươi [1]. - Giống dưa chuột Tam Dương Là giống dưa chuột địa phương, thời gian sinh trưởng 65 - 80 ngày. Quả có chiều dài 10cm, đường kính 2,5 - 3cm, năng suất 15 - 20 tấn/ha. Giống này thích 6 hợp cho đóng hộp. Giống chống chịu với bệnh phấn trắng cao, chất lượng quả tốt (Trần Khắc Thi, 1993). Nhìn chung các giống dưa chuột của chúng ta còn chưa đáp ứng được nhu cầu về sản xuất và tiêu dùng. Chưa có những giống chuyên dùng cho chế biến và phục vụ cho xuất khẩu mà thường phải nhập từ nước ngoài như giống dưa chuột lai F1, TO, TK của Nhật bản, giống dưa chuột bao tử F1 nhập từ Hà lan MTXTE, giống Marina quả chùm hoặc giống Levina quả đơn…giá hạt giống rất cao. Đó là một yếu tố quan trọng dẫn đến chi phí sản xuất trên đơn vị diện tích cao. Mặc dù giống dưa chuột ở các địa phương phong phú và đa dạng (dưa chuột Cao Bằng, Yên Mỹ, Hà Tây, Thanh Hoá, Đà Lạt…) nhưng chưa được khai thác triệt để trong công tác chọn tạo giống ở Việt Nam. 1.1.2. Quả dưa chuột 1.1.2.1. Đặc điểm quả dưa chuột Quả dưa chuột thường thuôn dài, quả có 3 múi, hạt dính vào giá noãn. Hình dạng, độ dài, khối lượng, màu sắc quả sai khác rất lớn. Sự sai khác đó phụ thuộc chủ yếu do giống. Màu sắc quả của hầu hết các giống dưa chuột là màu xanh hoặc xanh vàng, khi chín vỏ thường nhẵn hoặc có gai. Sau thu hái quả chuyển màu vàng nhanh. Trong sản xuất, dưa chuột thường xuất hiện những quả dị hình, quả phát triển không cân đối, đó là sự biến đổi quá mạnh trong thời kỳ phôi thai. Sự thay 7 đổi không bình thường trong thời kỳ hình thành hạt sẽ sản sinh ra quả dị hình. Đường kính quả là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng và giá trị sử dụng quả [6]. 1.1.2.2. Độ chín thu hoạch Quả có thể thu hoạch ở nhiều giai đoạn khác nhau của sự phát triển. Quả chưa thành thục là có màu xanh ở giai đoạn ăn được, ngoại trừ một vài điều kiện trồng trọt khác, nơi dưa chuột có màu trắng hoặc màu vàng. Quả chủ yếu thu hoạch chưa thành thục, trước khi hạt phát triển tối đa về kích thước và cứng. Độ cứng và độ bóng bên ngoài và thông tin thịt quả như vật liệu xung quanh hạt được chỉ dẫn độ chín thu hoạch thích hợp. Dưa chuột trồng nhà kính được thu hoạch từ 10 – 14 ngày sau khi ra hoa, khi chúng có màu xanh sáng (Kanellis, 1988). Độ chín của dưa chuột được đánh giá dựa vào độ cứng và vẻ bóng bên ngoài, màu sắc, hình dạng và kích thước (Kader, 1996). Quả thẳng, hình trụ đều nhau, nhọn hai đầu có chất lượng tốt nhất [13]. Dưa chuột trồng cho tiêu thụ tươi là thu hoạch khi chúng đạt đến độ chín thương mại. Độ chín thu hoạch là yếu tố quan trọng mà xác định chất lượng sau thu hoạch (Kader, 1996; Schouten, 2004). Dưa chuột đạt đến độ chín thương mại hoặc chất lượng ăn uống thích hợp nhất ở giai đoạn chưa chín sinh lý (Kays, 1999) và trì hoãn thu hoạch sẽ làm giảm chất lượng và tăng tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch. 1.1.2.3. Nguyên nhân thối hỏng chính Tổn thương lạnh biểu hiện bởi bề mặt quả bị nứt, tăng màu vàng và sự nhạy cảm với các nguồn gây bệnh và tăng vùng ủng nước của thịt quả. 8 Bệnh là nguồn có ý nghĩa của việc tổn thất sau thu hoạch, đặc biệt đối với quả bị tổn thương lạnh. Rất nhiều các mầm bệnh từ nấm và vi khuẩn gây tổn thất sau thu hoạch bao gồm bệnh thối đen Alternaria spp, Didymella, nấm bông trắng Pythium và thối nhũn Rhizopus [20]. 1.1.2.4. Giá trị của cây dưa chuột Nước chiếm 95% trọng lượng quả dưa chuột và có lẽ vì thế mà dưa chuột trở thành loại quả được ưa chuộng trên thế giới bởi độ giòn, vị ngọt mát. Vì vậy mà dưa chuột là loại rau không thể thiếu được xét về nhiều mặt: a) Giá trị dinh dưỡng Trong thành phần thịt quả hàm lượng đường chiếm 3 – 10%, Vitamin C chiếm 8 – 10 mg/100g quả tươi, axit hữu cơ từ 0,2 – 0,6%, protein 0,8 %, chất béo 0,1%, ngoài ra còn có các khoáng chất quan trọng như; canxi, phospho, kali và một số vitamin cần thiết cho cơ thể [2]. b) Giá trị dược liệu Từ xa xưa dưa chuột đã được sử dụng nhiều trong y học dân tộc của nhiều quốc gia trên thế giới. Nước dưa chuột có khả năng điều tiết huyết áp phòng tránh bệnh sơ cứng động mạch và chữa chứng tim đập nhanh, hồi hộp. Các nguyên tố khác trong dưa chuột như: axit amin, β – caroten, vitamin B1, C và các chất phospho, sắt, kali là những nguyên tố mà tóc và móng tay, móng chân cần để phát triển suôn mượt, khỏe mạnh. Ăn dưa chuột muối chua còn có tác dụng ức chế sự hình thành mỡ, giảm lượng cholesterol. Ngoài ra dưa chuột còn có tác dụng thanh nhiệt, chống say nắng, giải khát tạo thể dịch, lợi tiểu, là loại 9 rau quả tốt nhất vào mùa nóng. Dưa chuột còn có tác dụng chữa sốt ở trẻ em và có tác dụng làm giảm tình trạng mắt sưng do ngủ nhiều hoặc khóc ở người lớn [2]. c) Giá trị công nghiệp Trong công nghiệp thực phẩm dưa chuột được sử dụng để sản xuất các loại nước giải khát, sữa…Trong công nghiệp mỹ phẩm, dưa chuột đóng vai trò quan trọng vì những sản phẩm mỹ phẩm làm từ dưa chuột không chỉ có tác dụng làm đẹp da mà còn không gây các tác dụng phụ cho người sử dụng. Một số sản phẩm chủ yếu được làm từ dưa chuột như: sữa rửa mặt dưa chuột, đắp mặt nạ bằng dưa chuột... Ngoài ra dưa chuột còn được dùng để trị các đốm mụn, làm mờ nếp nhăn và giúp điều trị da bị rám nắng và viêm da. d) Giá trị kinh tế Dưa chuột là loại cây ăn trái ngắn ngày, thông thường dưa chuột sau khi gieo trồng từ 35 - 40 ngày là đã có thể cho quả, mang lại hiệu quả kinh tế cho những người sản xuất. Ví dụ vụ xuân hè huyện Kim Động - Hưng Yên đã trồng 70 ha dưa chuột, ước tính thu được 2,4 tỷ đồng. Hiện dưa chuột đang cho thu hoạch cao mỗi sào đạt năng suất 1,5 - 2 tấn, thu nhập từ 1,2 - 1,4 triệu. Hiện nay, dưa chuột được trồng phổ biến ở nhiều địa phương trong cả nước, đặc biệt là các tỉnh đồng bằng sông Hồng và nhiều huyện ngoại thành TP HCM. Dưa chuột đã trở thành cây trồng chính trong vụ đông ở nhiều vùng đem lại giá trị kinh tế cao. Bên cạnh các loại cây tròng khác, dưa chuột đang góp phần vào việc xây dựng cánh đồng đạt giá trị thu nhập trên 50 triệu đồng/ha/năm. 10 1.1.3. Tình hình sản xuất, tiêu thụ dưa chuột trong nước và trên thế giới 1.1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ dưa chuột trên thế giới Theo FAO (1993) diện tích trồng dưa chuột trên thế giới là 1 178 000 ha, năng suất 15,56 tấn /1ha và sản lượng đạt 1 832 968 tấn. Theo thống kê tình hình sản lượng dưa chuột của các nước trên thế giới từ năm 2001 – 2005 năm như sau: Bảng 1.1: Sản lượng dưa chuột trên thế giới Đơn vị: triệu tấn Sản lượng Khu vực 2001 2002 2003 2004 2005 Trung Quốc 477,8 530,7 552,5 563,5 585,5 Thổ Nhĩ Kỳ 38,4 36,8 39,2 38,0 38,0 Iran 27,2 31,5 30,9 30,9 30,9 Nga 22,0 25,9 28,9 29,1 28,7 Mỹ 22,4 23,3 22,4 21,9 21,6 Một số nước khác 193,7 205,3 218,8 211,8 209,2 Thế giới 781,6 853,5 892,7 895,3 914,7 Nguồn: FAO (Tổ chức Nông lương liên hợp quốc) Nước có sản lượng dưa chuột cao nhất trên thế giới là Trung Quốc. Năm 2001 sản lượng dưa chuột của Trung Quốc đạt 477,8 triệu tấn nhưng đến năm 2005 sản lượng tăng lên 585,5 triệu tấn. Dưa chuột của Trung Quốc chủ yếu được xuất khẩu sang thị trường Châu Âu dưới dạng đóng lọ. Năm 2001 sản 11 lượng dưa chuột trên thế giới đạt 781,6 triệu tấn nhưng đến năm 2005 đạt 914,7 triệu tấn. Bảng 1.2: Diện tích trồng dưa chuột trên thế giới Đơn vị: x103 ha Khu vực Diện tích trồng dưa chuột trên thế giới 2001 2002 2003 2004 2005 Trung Quốc 3097,7 3221,2 3343,3 3714,1 3827,3 Camơrun 247,8 247,1 247,1 247,1 247,1 Nga 138,4 220,2 223,2 219,7 215,0 Iran 185,3 190,3 195,2 197,7 197,7 Mỹ 162,7 172,7 173,8 170,2 170,9 Một số nước khác 1318,4 1285,0 1340,5 1294,7 1346,5 Thế giới 5150,3 5336,5 5523,2 5843,4 6014,9 Nguồn: FAO Theo FAO, Trung Quốc vẫn là nước dẫn đầu về diện tích trồng dưa chuột. Năm 2005 diện tích trồng dưa chuột của Trung Quốc là 3827,3 nghìn ha so với năm 2001 tăng thêm 729,6 nghìn ha. Trên thế giới diện tích trồng cây dưa chuột là 5150,3 nghìn ha nhưng đến năm 2005 đã lên đến 6014,9 nghìn ha. Điều đó chứng tỏ nhu cầu tiêu thụ dưa chuột trên thế giới càng ngày càng mạnh. 1.1.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ dưa chuột trong nước Hơn 10 năm qua thật sự là một bước phát triển mạnh mẽ của ngành rau quả nước ta. Năm 1995 cả nước chỉ có khoảng 328 300 ha diện tích với sản lượng 12 4,155 triệu tấn, đến năm 2005 diện tích 420 000 ha với sản lượng đạt 9,2 triệu tấn. Nhưng theo đánh giá của các nhà khoa học sản xuất và tiêu thụ ở Việt Nam nhìn chung vẫn ở dạng gia đình, rất ít trang trại chuyên sản xuất rau chuyên canh, quy mô lớn phục vụ chế biến và xuất khẩu. Phần lớn các sản phẩm rau sử dụng ở Việt Nam dưới dạng tươi sống. Năng lực chế biến chỉ khoảng 200 000 tấn/1năm (chiếm 2% sản lượng), chủ yếu các sản phẩm chế biến theo kiểu muối chua, đóng hộp và sấy khô. Tổn thất sau thu hoạch đối với nông sản Việt Nam khoảng 25% sản lượng đối với các loại quả và hơn 30% sản lượng các loại rau. Ở Việt Nam dưa chuột được trồng chủ yếu vào vụ xuân và vụ hè, thời gian thu hoạch của một vụ kéo dài từ 35 – 40 ngày. Dưa chuột ở nước ta được trồng chủ yếu ở một số vùng như: Hải phòng, Vĩnh Phúc, Hải Dương, Hưng Yên, Thanh Hóa, Hà Nam và Bắc Ninh. Trong đó năm 2005, Hà Nam có diện tích gieo trồng 519 ha với năng suất cao 3,2 – 5,5 tấn/1ha, Hải Phòng diện tích gieo trồng là 100 ha tăng so với năm trước được 11,63%, Hưng Yên diện tích gieo trồng là 150 ha năng suất đạt 2-2,5 tấn/1ha, sản phẩm chủ yếu được xuất sang Đài Loan và Nhật Bản. Hải Dương cũng là một vùng trồng dưa chuột nhiều và sản phẩm chủ yếu dùng để xuất khẩu. Năm 2006 sản lượng dưa chuột của Hải Dương đạt 600 – 900 tấn/1vụ. Trong tháng 10 năm 2006 xuất khẩu dưa chuột của nước ta vào thị trường Nga tiếp tục tăng mạnh và đạt 858 000USD tăng 65,8% so với tháng 9. Dưa chuột xuất khẩu vào Nga chủ yếu là dưa chuột dầm dấm đóng hộp. 13 1.1.4. Sự biến đổi của dưa chuột sau thu hoạch 1.1.4.1. Giảm khối lượng Giảm độ căng hoặc bị nhăn là kết quả của hiện tượng mất nước, giảm độ cứng của các sản phẩm Nông nghiệp nói chung làm chúng kém chấp nhận đối với khác hàng (Burdon và Clark, 2001). Héo đầu cuống ở dưa chuột cũng là kết quả của hiện tượng mất nước, bắt đầu xuất hiện khi dưa chuột bảo quản 15 đến 18 ngày ở nhiệt độ 10oC, ở nhiệt độ cao hơn thời gian bảo quản sẽ ngắn hơn. Ở giai đoạn này khối lượng giảm nhỏ hơn 3%, thấp hơn ngưỡng chấp nhận của thị trường là 7% (Kang, 2001) thiết lập cho các giống dưa chuột truyền thống. Tuy nhiên, hạn chế sự giảm khối lượng trong việc hấp dẫn người tiêu dùng là rất quan trọng đối với các sản phẩm rau quả tươi trong đó có dưa chuột, thống kê sự khảo sát khách hàng cho thấy dưa chuột giảm khối lượng từ 1 –2% bắt đầu ảnh hưởng đến sự chấp nhận của người tiêu dùng (Hobson, 1994) [13]. 1.1.4.2. Hô hấp Tỷ lệ hô hấp của dưa chuột có tỷ lệ nghịch với thời gian bảo quản (Knowles, 2001; Kader, 2002) và nó phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản (Suslow, 2002), giai đoạn chín của quả và cây ở thời điểm thu hoạch, ngày bảo quản cũng như chế độ dinh dưỡng (Knowles, 2001). Dưa chuột có hô hấp không đột biến ở điều kiện bình thường, cường độ hô hấp giảm đần trong thời gian bảo quản, hô hấp của dưa chuột được báo cáo là từ 10 – 20 mg CO2 kg-1 hr-1 (Kader, 2002) ở 23oC. Báo cáo cũng chỉ ra rằng tỷ lệ hô hấp của dưa chuột tăng khi nhiệt độ tăng nhưng sự khác nhau này không thể phân biệt được sau 2-3 tuần bảo quản, khi tỷ 14 lệ hô hấp của quả có xu hướng tăng khi bảo quản ở nhiệt độ thấp. Chỉ riêng một trường hợp là quả bảo quản ở nhiệt độ 5oC, quả có tỷ lệ hô hấp không tăng dần và gần như không hô hấp qua 21 ngày bảo quản. Tuy nhiên, nhiệt độ này không được giới thiệu để bảo quản do tổn thương lạnh xuất hiện trên quả dưa chuột [13]. 1.1.4.3. Sự sản sinh ethylene Quả dưa chuột sản sinh rất ít ethylene, khoảng 0.1 đến 1.0 µL kg-1 h-1 at 20 °C (68 °F), nhưng rất nhạy cảm với nó. Quả tiếp xúc với ethylene từ 1 đến 5 µL L-1 làm tăng nhanh sự vàng hóa và thối hỏng (Mikal E,2004). Mặc dù sự sản sinh bên trong của ethylene bởi dưa chuột là khó phát hiện được, quả rất nhạy cảm khi nồng độ ethylene khoảng 1ppm. Tuổi thọ thị trường của giống dưa chuột xanh giảm 20% khi tiếp xúc với ethylene 1ppm ngoại sinh và 60% khi tiếp xúc với ethylene 10 ppm bên ngoài [23]. 1.1.4.4. Thay đổi màu sắc Thay đổi màu sắc là sự phát triển tự nhiên ở các sản phẩm Nông nghiệp và là một phần của quá trình chín già (Funamoto, 2002); quá trình này các carotenoids (và các chất tạo màu khác như anthocyanins) thay thế chlorophylls (Hobson, 1994) là nguyên nhân của sự mất màu xanh của quả. Sự thay đổi sắc tố có thể xảy ra nhanh hơn bởi các tác động như tiếp xúc với ethylene, nhưng cũng có thể xuất hiện tự nhiên trong bảo quản. Không giống như cà chua và chuối là cần trải qua quá trình chín để đạt được độ chín thương mại, dưa chuột cần được giữ màu xanh trong suốt thời gian thương mại. Quá trình này xác định chất 15 lượng trong quả dưa chuột khi nó đạt độ chín thương mại ở giai đoạn chưa chín sinh lý. Dưa chuột thường mất màu xanh rất nhanh sau thu hoạch, đặc biệt là ở điều kiện bảo quản không tốt (nhiệt độ cao, bị tác động của ethylene). Tỷ lệ giảm chlorophyll, hoặc ngày bắt đầu đổi màu có liên quan với việc giữ chất lượng quả dưa chuột (Schouten, 2002) [13]. 1.1.4.5. Biến đổi hóa học Axit malic là nhiều nhất trong các giống dưa chuột thương mại, hàm lượng có thể khác nhau với chế độ dinh dưỡng khác nhau (Altunlu and Gül, 1999). Sự giảm hàm lượng axit malic có thể giải thích bởi việc sử dụng trong quá trình hô hấp. Malate xuất hiện là axit hữu cơ chính sử dụng như hợp chất hô hấp (Tucker, 1993). Mattsson (1996) cũng chỉ ra rằng sự giảm axit malic của quả dưa chuột trong bảo quản; từ 4mg/g khối lượng tươi ở thời điểm thu hoạch xuống 3,2mg/g khối lương tươi sau 21 ngày bảo quản ở 13,5oC. Sự thay đổi hàm lựng axit malic liên quan đến sự thay đổi pH ở dưa chuột, pH của dưa chuột rất quan trọng bởi vì nó ảnh hưởng sự hoạt động của các enzyme cho sự tạo mùi vị và hương thơm cho dưa chuột; pH thấp là nguyên nhân dẫn đến mùi vị và hương thơm của dưa chuột không ổn định (PalmaHarris, 2002). Altunlu và Gül (1999) báo cáo có sự giảm giá trị pH ở dưa chuột tươi khi bảo quản 21 ngày ở nhiệt độ 13oC và độ ẩm 85-90%; từ 6,35 xuống 5,77 [23]. 16 1.1.5. Một số phương pháp bảo quản rau quả tươi 1.1.5.1. Xử lý nhiệt trước khi bảo quản Xử lý nhiệt trước khi bảo quản để hạn chế sự thối hỏng thường được tiến hành trong thời gian tương đối ngắn (vài phút) bởi vì mục tiêu là các mầm bệnh được tìm thấy trên bề mặt hoặc là trong một vài lớp tế bào biểu bì của rau quả. Nhiệt được cung cấp cho rau quả theo một vài cách: nhúng trong nước nóng, bằng hơi nóng hoặc bằng không khí khô nóng [24]. Xử lý hơi nóng được khai thác chủ yếu trong việc tiêu diệt côn trùng trong khi không khí khô nóng được sử dụng cho cả việc diệt côn trùng và nấm mốc. Nước nóng là môi trường được ưa thích hơn trong hầu hết các nghiên cứu vì nó là môi trường truyền nhiệt hiệu quả hơn không khí [24]. Xử lý nhiệt cũng được sử dụng để ức chế quá trình chín hoặc tạo ra sức đề kháng với tổn thương lạnh và các tổn thương trong vỏ trong suốt thời gian bảo quản, vì thế có thể kéo dài thời gian bảo quản và thời gian để tiêu thụ trên thị trường . Giữ quả dưa chuột trong môi trường ở 36-40oC trong 24giờ đem bảo quản ở 5oC giảm tổn thương lạnh, tỷ lệ hô hấp, và thẩm thấu chất điện phân khi so sánh với quả không xử lý (Hirose, 1985). Laffuente và cộng sự (1991) cũng phát hiện ra rằng, dưa chuột để ở nhiệt độ 37oC trong 6 giờ giảm sự nhạy cảm với tổn thương lạnh. Tuy nhiên, khi nhiệt độ quá cao sẽ làm tổn thương quả. Nhúng quả dưa chuột trong nước 45oC trong thời gian dài hơn 30 phút cho kết quả bị rỗ bề mặt, mất màu xanh nhanh, và tăng nguy cơ thối hỏng (Chan and Linse, 1989) [25]. 17 1.1.5.2. Bảo quản ở nhiệt độ thấp Bảo quản ở nhiệt độ thấp là biện pháp có hiệu quả nhất trong việc hạn chế quá trình hô hấp, hạn chế sự chín của quả và ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật. Dưa chuột nhạy cảm với nhiệt độ lạnh và hầu hết các quả bị tổn thương lạnh nếu bảo quản dưới 10oC với thời gian 2-3 ngày. Tuy nhiên, khi bảo quản dưa chuột ở 15oC quả bị vàng và giảm chất lượng nhanh chóng . Điều kiện bảo quản được giới thiệu cho dưa chuột từ 10 – 12,5oC (50 đến 54.5°F) ở 95% RH (Hardenburg et al., 1986). Apeland nhận thấy dưa chuột ở 12,80C quá trình vàng dưa chậm hơn khi ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn. Dưa chuột dễ trở nên mềm nhũn trừ khi chúng được giữ ở độ ẩm tương đối không khí 95%. Pantanstico đã giới thiệu kết quả nghiên cứu của mình từ 10 – 11,70C và độ ẩm 92% dưa chuột có thể bảo quản ở trong kho khoảng 2 tuần [3]. 1.1.5.3. Bảo quản trong khí quyển cải biến (Modified Atmosphere Packaging MAP) Bảo quản trong khí quyển cải biến (modified atmosphere packaging – MAP) được định nghĩa là sự thay đổi thành phần, nồng độ chất khí và ẩm độ trong môi trường xung quanh các sản phẩm tươi do sự hô hấp và sự thoát hơi nước khi các sản phẩm tươi được gói kín trong màng chất dẻo [21]. Dưa chuột bao gói trong túi LDPE có đục lỗ được phát hiện là giảm tổn thương lạnh hơn so với quả không được bọc màng bảo quản ở 5oC, độ ẩm 9095%. Sự bắt đầu mạnh mẽ của tổn thương lạnh cũng được hạn chế bằng cách bao màng LDPE so với mẫu đối chứng không bọc màng. Hàm lượng CO2 tăng lên 3%, hàm lượng O2 giảm xuống 16% ở trong túi, và quả được bao màng có tỷ lệ thối hỏng ít hơn. Sự thay đổi thành phần khí bên trong túi rất nhỏ so với môi 18