Tài liệu Nghiên cứu sự biến đổi thành phần bay hơi của các phần quả vải (litchi chinensis) trong quá trình bảo quản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- ĐỖ QUANG HUY NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN BAY HƠI CỦA CÁC PHẦN QUẢ VẢI (LITCHI CHINENSIS) TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã đề tài : CNTP13B-05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM \ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS CUNG THỊ TỐ QUỲNH Hà Nội - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi Đỗ Quang Huy xin cam đoan nội dung trong luận văn này với đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi thành phần bay hơi của các phần quả vải (Litchi chinensis) trong quá trình bảo quản” là công trình nghiên cứu và sáng tạo do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Cung Thị Tố Quỳnh. Số liệu kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác. Học viên Đỗ Quang Huy i LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Cung Thị Tố Quỳnh đã tận tình trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm và các cán bộ Viện Nghiên cứu và Phát triển ứng dụng các hợp chất thiên nhiên – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã luôn tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt khóa học cũng như trong thời gian tôi thực hiện đề tài này. Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và nghiên cứu trong suốt quá trình học. uối c ng tôi muốn à t l ng cảm ơn gi đ nh ạn đ ng nghiệp đã động vi n giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn nà . ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. ii MỤC LỤC .................................................................................................................... iii DANH MỤC CHỮ VIÊT TẮT .................................................................................. v DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... vi DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................... vii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN....................................................................................... 2 1.1. Giới thiệu chung về quả vải............................................................................... 2 1.1.1. Tên khoa học và đặc điểm thực vật ................................................................ 2 1.1.2. Nguồn gốc và phân bố .................................................................................... 3 1.1.3. Phân loại ......................................................................................................... 4 1.1.4. Thời vụ thu hoạch ........................................................................................... 6 1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ vải ở Việt Nam ............................................... 6 1.2.1. Tình hình sản xuất.......................................................................................... 6 1.2.2. Tình hình tiêu thụ ........................................................................................... 8 1.3. Một số phƣơng pháp bảo quản quả vải ........................................................... 9 1.3.1. Bảo quản lạnh ................................................................................................. 9 1.3.2. Công nghệ CAS .............................................................................................. 10 1.3.3. Chiếu xạ .......................................................................................................... 10 1.4. Giới thiệu phƣơng pháp tách chiết và phân tích thành phần hóa học của chất thơm ................................................................................................................... 11 1.4.1. Các phương pháp thu nhận chất thơm ............................................................ 11 1.4.2. Phương pháp phân tích thành phần hóa học của chất thơm bằng GC-MS ......... 14 1.5. Một số nghiên cứu về thành phần bay hơi của quả vải .................................. 15 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 19 2.1. Nguyên liệu và thiết bị nghiên cứu ................................................................... 19 2.1.1. Nguyên liệu ..................................................................................................... 19 2.1.2. Hóa chất và thiết bị sử dụng ........................................................................... 19 2.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................................ 20 iii 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................. 20 2.3.1. Phương pháp tách chiết chất thơm.................................................................. 20 2.3.2. Phương pháp xác định thành phần hóa học .................................................... 24 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 26 3.1. Kết quả về sự biến đổi về thành phần bay hơi của vỏ quả vải Lục Ngạn trong quá trình bảo quản ......................................................................................... 26 3.1.1. Thành phần bay hơi của vỏ quả vải tươi......................................................... 26 3.1.2. Thành phần bay hơi của vỏ quả vải bảo quản mát và so sánh với vỏ quả vải tươi... 27 3.1.3. Thành phần bay hơi của vỏ quả vải bảo quản lạnh đông và so sánh với vỏ quả vải tươi ............................................................................................................... 28 3.2. Kết quả về sự biến đổi thành phần bay hơi của hạt quả vải Lục Ngạn trong quá trình bảo quản ......................................................................................... 30 3.2.1. Thành phần bay hơi của hạt quả vải tươi ........................................................ 30 3.2.2. Thành phần bay hơi của hạt quả vải bảo quản mát và so sánh với hạt vải tươi .... 31 3.2.3. Thành phần bay hơi của hạt quả vải bảo quản lạnh đông và so sánh với hạt vải tươi ...................................................................................................................... 33 3.3. Kết quả về sự biến đổi thành phần bay hơi của cùi quả vải Lục Ngạn trong quá trình bảo quản ......................................................................................... 34 3.3.1. Thành phần bay hơi của cùi quả vải tươi ........................................................ 34 3.3.2. Thành phần bay hơi của dịch cùi quả vải bảo quản mát và so sánh với dịch cùi vải tươi ................................................................................................................ 36 3.3.3. Thành phần bay hơi của dịch cùi quả vải bảo quản lạnh đông và so sánh với dịch cùi vải tươi .................................................................................................. 38 3.4. So sánh về thành phần bay hơi của quả vải tƣơi Lục Ngạn và Thanh Hà ............ 40 3.4.1. So sánh thành phần bay hơi của vỏ quả vải tươi Lục Ngạn và Thanh Hà ..... 40 3.4.2. So sánh thành phần bay hơi của hạt quả vải tươi Lục Ngạn và Thanh Hà ..... 42 3.4.3. So sánh thành phần bay hơi của cùi quả vải tươi Lục Ngạn và Thanh Hà ..... 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 50 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CHỮ VIÊT TẮT Tên viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt GC Gas Chromatography Sắc ký khí MS Mass Spectrometry Khối phổ Thành phần bay hơi TPBH v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Giống vải chính của một số nước trên thế giới ............................................... 5 Bảng 3.1: Thành phần bay hơi của vỏ quả vải tươi ..................................................26 Bảng 3.2: So sánh TPBH của vỏ quả vải bảo quản mát và vỏ vải tươi ....................27 Bảng 3.3: So sánh TPBH của vỏ quả vải bảo quản lạnh đông và vỏ vải tươi ..........29 Bảng 3.4: Thành phần bay hơi trong dịch chiết thu nhận từ hạt vải tươi .................31 Bảng 3.5: So sánh TPBH của hạt quả vải bảo quản mát và hạt vải tươi ..................32 Bảng 3.6: So sánh TPBH của hạt quả vải bảo lạnh đông và hạt vải tươi .................33 Bảng 3.7: TPBH có trong dịch chiết từ phần dịch và phần bã cùi vải tươi ..............35 Bảng 3.8: So sánh TPBH của dịch cùi vải bảo quản mát và dịch cùi vải tươi .........36 Bảng 3.9: So sánh TPBH của dịch cùi quả vải bảo quản lạnh đông và dịch cùi vải tươi .......................................................................................... 39 Bảng 3.10: So sánh TPBH của vỏ quả vải tươi Lục Ngạn và Thanh Hà ......................41 Bảng 3.11: So sánh TPBH của hạt quả vải tươi Lục Ngạn và Thanh Hà ......................42 Bảng 3.12: Thành phần bay hơi của cùi quả vải tươi Thanh Hà...............................44 Bảng 3.13: So sánh TPBH chính trong dịch cùi vải tươi Lục Ngạn và Thanh Hà ...46 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Quả vải thiều chín ......................................................................................2 Hình 1.2: Nguyên lý hoạt động của thiết bị GC - MS .............................................15 Hình 2.1. Các thí nghiệm tách chiết chất thơm trong quả vải..................................20 Hình 2.2. Quy trình trích ly chất thơm từ vỏ vải......................................................21 Hình 2.3. Quy trình trích ly chất thơm từ hạt vải.....................................................22 Hình 2.4. Quy trình trích ly chất thơm từ cùi vải.....................................................23 vii MỞ ĐẦU Vải (Litchi chinensis) là cây ăn quả được trồng tập trung lớn nhất so với các loài cây ăn quả khác ở miền Bắc Việt Nam đã có thương hiệu nổi tiếng trong nước và trên thế giới. Vải rất khó bảo quản tươi, các sản phẩm từ vải hiện nay đa phần phải qua xử lý nhiệt nên làm cho sản phẩm bị biến đổi màu sắc và mất đi mùi hương đặc trưng của chúng. Các sản phẩm chế biến từ vải đều có giá trị xuất khẩu và được sự ưa chuộng của người tiêu dùng. Hiện nay cũng đã có nhiều nghiên cứu cải thiện quá trình thu hoạch và bảo quản quả vải, tuy nhiên những nghiên cứu về thành phần bay hơi có trong các phần khác nhau của quả vải như phần cùi, hạt và vỏ vẫn còn khá hạn chế. Mặt khác, nhu cầu về hương liệu thiên nhiên chiết xuất từ các cây quả nhiệt đới ngày càng tăng cao và trở thành một phần không thiếu trong ngành công nghệ thực phẩm. Vì vậy để thực hiện được mục đích trên tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi thành phần bay hơi của các phần quả vải (Litchi chinensis) trong quá trình bảo quản”.  Mục đích của đề tài Nghiên cứu sự biến đổi các thành phần bay hơi trong các phần của quả vải (vỏ, hạt, cùi) trong quá trình bảo quản (bảo quản mát và bảo quản lạnh đông theo thời gian) nhằm cung cấp cơ sở dữ liệu về mùi của quả vải phục vụ cho công nghệ chế biến thực phẩm/hương liệu.  Nội dung thực hiện 1. Nghiên cứu sự biến đổi thành phần bay hơi của vỏ quả vải Lục Ngạn trong quá trình bảo quản 2. Nghiên cứu sự biến đổi thành phần bay hơi của hạt quả vải Lục Ngạn trong quá trình bảo quản 3. Nghiên cứu sự biến đổi thành phần bay hơi của cùi quả vải Lục Ngạn trong quá trình bảo quản 4. So sánh thành phần bay hơi của các phần quả vải tươi Lục Ngạn và vải tươi Thanh Hà 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về quả vải 1.1.1. Tên khoa học và đặc điểm thực vật [4] Cây vải, còn gọi là lệ chi (tên khoa học là Litchi chinensis) là loài duy nhất trong chi Litchi thuộc họ Bồ hòn (Sapindaceae). Hình 1.1: Quả vải thiều chín Vải là loại cây ăn quả thân gỗ ở vùng nhiệt đới, có nguồn gốc từ miền nam Trung Quốc. Nó có kích thước bình thường, cao từ 15-20m, cây trưởng thành có thể cao tới 23m, độ rộng của tán cây đạt 22m, đường kính tán 6m. Các lá hình lông chim mọc so le, mỗi lá dài 15-25cm, với 2-8 lá chét ở bên dài 5-10cm và không có lá chét ở đỉnh. Các lá non mới mọc có màu đỏ đồng sáng, sau đó chuyển dần thành màu xanh lục khi đạt tới kích thước cực đại. Hoa nhỏ màu trắng ánh xanh lục hoặc trắng ánh vàng, mọc thành các thùy hoa dài tới 30cm. Quả là loại quả hạch, hình cầu hoặc hơi thuôn, dài 3-4cm và đường kính 3cm. Lớp vỏ ngoài màu đỏ, cấu trúc sần sùi không ăn được nhưng có thể dễ dàng bóc. Bên trong là lớp cùi thịt màu trắng mờ, ngọt và giàu vitamin C với kết cấu tương tự như quả nho. Hạt có màu nâu dài khoảng 2cm và đường kính khoảng 1-1,5cm. Hạt tương tự như hạt của quả dẻ ngựa, có độc tính nhẹ và không nên ăn. Quả chín vào giai đoạn từ tháng 6 (các vùng gần xích đạo) đến tháng 10 (các vùng xa xích đạo), vào khoảng 100 ngày sau khi ra hoa. Tuổi thọ của vải rất dài, những cây hàng trăm thậm chí hàng ngàn năm vẫn có thể cho quả bình thường. 2 Vải là loại cây sinh trưởng mạnh, cho năng suất cao, một cây có thể cho sản lượng 100-200kg/vụ. Vải có một số phân loài: - Litchi chinensis: Trung Quốc, Đông Dương - Litchi chinensis javanensis: Java - Litchi chinensis philippinnensis (Radlk.) Leenh: Philipin, Indonesia. 1.1.2. Nguồn gốc và phân bố [4] Cây vải có nguồn gốc từ miền Nam Trung Quốc. Vải được trồng nhiều tại miền Nam Trung Quốc cũng như ở khu vực Đông Nam Á, Ấn Độ, miền Nam Nhật Bản và gần đây là tại Florida và Hawaii của Hoa Kỳ cũng như các khu vực ẩm ướt thuộc miền Đông Australia. Vải cần có khí hậu nóng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, không có sương giá hoặc chỉ có mùa đông rét nhẹ với nhiệt độ không xuống dưới 4oC và với mùa hè nóng, nhiều mưa và độ ẩm cao. Nó phát triển tốt trên các loại đất thoát nước tốt, hơi chua và giàu chất hữu cơ (mùn). Vải có nhiều loại giống, các giống chín sớm thích hợp với khí hậu nóng và các giống chín muộn thường thích hợp với khí hậu mát hơn. Ngày nay, vải được trồng chủ yếu ở các nước: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam, Mianma, Lào, Campuchia, Malaisia, Philippin, Indonesia, Srilanca, Nhật Bản, Ixrael. Ở châu Phi vải được trồng nhiều ở Nam Phi, Morithiuyt, Madagatca, Rênyniong, Gabông, Cônggô. Ở châu Mỹ: Hoa Kỳ, Hondurat, Panama, Cuba, Trinidat, Pôctoorico, Brazi. Ở châu Đại Dương: Australia, Newzilan. Ở nước ta, cây vải được trồng cách đây khoảng 2000 năm và phân bố từ 1819o vĩ Bắc trở ra nhưng chủ yếu vẫn được trồng ở vùng đồng bằng sông Hồng, trung du miền núi phía Bắc và một phần khu 4 cũ. Hiện nay đã hình thành một số vùng trồng cây vải tập trung như: Lục Ngạn (Bắc Giang), Thanh Hà (Hải Dương), Đông Triều (Quảng Ninh), Đồng Hỷ - Phú Lương (Thái Nguyên), Đình Lập – Hữu Lũng (Lạng Sơn), Chương Mỹ (Hà Tây), Phù Yên – Bắc Yên (Sơn La), Phú Thọ. Ngoài ra còn một số địa phương ở Tây Nguyên như Đăk Nông, Đăk Lăk, Kontum… 3 1.1.3. Phân loại [4] Ở Việt Nam sự phân chia các giống vải còn mang tính chất tương đối. Xét theo thời gian thu hoạch, có các nhóm vải: vải chín sớm, chính vụ và vải chín muộn; xét theo phẩm chất quả có các nhóm: vải chua, vải nhỡ, vải thiều. a. Phân loại theo phẩm chất quả - Nhóm vải chua (hay còn gọi là vải tu hú): Cây cao lớn, lá to, phiến lá mỏng. Khi ra hoa, chùm hoa vải từ cuống đến nụ hoa đều phủ một lớp lông đen. Quả thường chín vào cuối tháng 4 và đầu tháng 5. Khi chín vỏ quả có màu đỏ tươi, trọng lượng quả 30-50g, vỏ dày, hạt to, cùi mỏng và rất chua, tỷ lệ cùi chiếm 60-65% trọng lượng quả. Ở nước ta loại quả vải này chủ yếu được trồng ở các tỉnh trung du và miền núi như: Phú Thọ, Hà Tây, Tuyên Quang, Quảng Ninh… - Nhóm vải nhỡ: Cây to trung bình, tán cây thường to 5-7m, dạng trứng, lá to, cây sinh trưởng khỏe, chùm hoa không có lông đen, nhưng hoa mọc thưa hơn vải chua, quả chín muộn hơn nhóm vải chua nhưng sớm hơn nhóm vải thiều. Quả có trọng lượng trung bình từ 28-34g. `- Nhóm vải thiều: Cây có tán hình mâm xôi cao từ 10-15m, lá nhỏ, phiến lá dày bóng, khả năng chịu hạn tốt, phù hợp với đất có độ pH 5-6, khi ra hoa chùm hoa không phủ lớp lông đen mà có màu trắng vàng, chín chính vụ (tháng 6). Trọng lượng quả trung bình 18-25g, vỏ quả mỏng, hạt nhỏ, dày cùi, tỷ lệ ăn được 70-80%, cùi thơm và ngọt hơn 2 nhóm vải trên. b. Phân loại theo giống vải tại Việt Nam Vải Hùng Long Cây sinh trưởng tốt, lá hình lòng máng phẳng, xanh đậm. Quả hình tròn hơi dài, khi chín có màu đỏ sẫm, gai thưa, nổi. Trọng lượng quả trung bình 23,5g (4045 quả/kg), tỷ lệ phần ăn được 72%, độ đường là 17-20% Brix. Đây là giống chín sớm, thời gian cho thu hoạch từ ngày 10 đến 20 tháng 5. Vải lai Bình Khê Cây sinh trưởng tốt, lá màu xanh tối. Quả hình trứng, khi chín có màu đỏ sẫm, vỏ mỏng, gai thưa, ngắn. Trọng lượng quả trung bình 33,5g (28-35 quả/kg), tỷ lệ 4 phần ăn được 71,5%, độ đường là 17-20% Brix. Đây là giống vải chín sớm, thời gian cho thu hoạch từ ngày 5 đến 15 tháng 5. Vải l i Y n Hưng Cây sinh trưởng khỏe, màu xanh hơi vàng. Quả hình tim, khi chín mầu đỏ vàng, gai thưa. Trọng lượng quả trung bình 30,1g (30-35quả/kg), tỷ lệ phần ăn được 73,2%, độ đường là 18-20% Brix. Đây là giống vải chín sớm, thời gian cho thu hoạch từ ngày 10 đến 20 tháng 5. Vải thiều Thanh Hà Cây sinh trưởng tốt, lá màu xanh đậm. Quả hình cầu, khi chín màu đỏ tươi, gai thưa, ngắn. Trọng lượng quả trung bình 20,7g (45-50 quả/kg), tỉ lệ phần ăn được trung bình 75%, độ đường 18-21% Brix. Đây là giống chín chính vụ, thời gian cho thu hoạch 5/6 – 25/6. Giống vải được ưa chuộng nhất ở Việt Nam là vải thiều trồng tại khu vực huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương. Tuy nhiên giống vải này lại được trồng nhiều nhất tại huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang. Quả thu hoạch từ các cây vải trồng trong khu vực này thông thường có hương vị thơm và ngọt hơn vải được trồng ở các khu vực khác. Trên thế giới, các giống vải rất đa dạng ở các quốc gia khác nhau. Tuy nhiên cũng chỉ có một số giống vải chính được trồng nhiều ở các nước. Bảng 1.1: Giống vải chính của một số nước trên thế giới TT 1 2 Tên nƣớc Australia Ấn Độ 3 4 5 6 7 Đài Loan Nam Phi Mỹ Thái Lan Trung Quốc Các giống vải chính Shari, Rose Seented, Calcuttia, Bedana, Longia, China Fay Zee Siu, Taiso, Bengal, Waichee, Kwaimay pink, Salathiel Haakyip, Shakeng Taiso, Bengal Taiso, Kaimana Taiso, Waichee, Baidum, Chacapat, Kom Fay Zee Siu, Bahlwp, No mai chee, Souey Tung Taiso, Brewster 5 1.1.4. Thời vụ thu hoạch Ở miền Bắc Việt Nam vải chín bắt đầu tháng 5 đến trung tuần tháng 7, chín sớm nhất là các giống vải chua, sau đó là vải nhỡ và cuối cùng là các giống vải thiều, không nên thu hoạch quá sớm vì hoạch những ngày gần chín quả lớn rất nhanh, thu hoạch sớm 3-5 ngày có khi giảm sản lượng 10-20%. Việc thu hái đúng thời điểm có ý nghĩa quan trọng trong việc kéo dài thời gian bảo quản của quả vải, điều này có nghĩa là nên thu hái khi quả vừa chín, đó là lúc màu đỏ trên vỏ chiếm 1/4 -1/3 so với toàn bộ bề mặt quả, phần vỏ còn lại có màu hơi vàng sáng. Nếu tính từ ngày đậu quả thì thời điểm thu hái thích hợp nhất là khoảng 85 – 90 ngày, lúc này hàm lượng chất khô hòa tan khoảng 18 độ Brix, còn hàm lượng axit đạt khoảng 0,2%, nếu nếm, quả có vị ngọt dịu. Cần thu hái nhẹ nhàng để tránh làm dập quả. Nên thu hái vào sáng sớm hay buổi chiều dịu nắng, tuyệt đối không thu hái sau mưa. Quả vải hái xong phải để nơi râm mát và kín gió, tuyệt đối không được dồn thành đống lớn vì sau khi thu hái quả vẫn tiếp tục quá trình hô hấp kèm theo tỏa nhiệt do đó sẽ làm quả vải nhanh hỏng. Nếu điều kiện cho phép, ngay sau khi thu hái nên nhúng quả trong nước lạnh (tốt nhất là nước đá đang tan) trong thời gian 1-3 phút. Sau khi vớt ra phải để ráo nước rồi mới được đóng gói [4]. Khi thu hoạch chỉ nên bẻ cành mang quả, không kèm theo lá vì khoảng cách giữa phần lá với phần quả có nhiều mầm ngủ. Sau hái quả, các mầm này sẽ nảy mầm tạo ra cánh thu, có chức năng làm cành mẹ để sau này trên đó mọc ra các cành quả [1]. 1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ vải ở Việt Nam [6] 1.2.1. Tình hình sản xuất Vùng trồng vải của Việt Nam tập trung ở phía Bắc và một ít vùng ở phía Nam. Các tỉnh trồng vải bao gồm Lào Cai, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Thái Nguyên, Hà Nội, Hoà Bình, Vĩnh Phúc, Hải Dương, Hưng Yên, Hà Nam, Bắc Giang, Ninh Bình, Quảng Ninh, Thanh Hoá và Phú Thọ. Tuy nhiên, do điều kiện thời tiết chỉ có Vĩnh Phúc, Hải Dương, Hưng Yên, Bắc Giang và Quảng Ninh có sản lượng và chất lượng cao để xuất khẩu. 6 Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2015 cả nước có diện tích trồng vải gần 35.000 ha cho sản lượng quả vải đạt khoảng 270.000 tấn, tương đương với sản lượng năm 2014. Trong đó, sản lượng chủ yếu tập trung tại hai tỉnh Bắc Giang và Hải Dương. Sản lượng tại hai tỉnh này ước đạt 245.000 tấn quả tươi, trong đó Bắc Giang có sản lượng đạt 195.000 tấn và Hải Dương khoảng 50.000 tấn. Hiện nay, các sản phẩm chế biến từ quả vải đang được nghiên cứu và phát triển nhằm đa dạng hóa và tăng giá trị thương phẩm. Một số sản phẩm chế biến từ quả vải: Vải ngâm nước đường: Vải tươi sau khi phân loại, rửa sạch, lột vỏ, bỏ hột và đóng vào hộp chung với nước siro. Để ngăn thịt quả chuyển màu nâu hay bị mất màu hồng tươi, người ta cho thêm vào một ít acid tartaric 4% hoặc sử dụng siro có chứa acid citric 0,1 – 0,15% để đạt đển độ pH khoảng 4,5; đun hộp trong nước sôi trong tối đa 10 phút và làm lạnh ngay lập tức. Mứt vải: Trộn thịt quả đã được xay nhỏ cùng với thịt quả xé nhỏ, thêm 1% pectin, hỗn hợp acid phosphoride và acid citric để làm tăng hương vị Rượu vải: Thịt quả được bổ sung thêm đường, cho lên men trong điều kiện yếm khí cho đến lúc đạt được nồng độ cồn thích hợp. Vải lạnh đông: Vải sau khi phân phân loại, rửa sạch, đem tách vỏ, bỏ hạt rồi đem lạnh đông. Khi sử dụng, phải cho rã đông trong nước ấm, đồng thời phải sử dụng ngay vì nó sẽ mất màu và rất nhanh hư. Vải khô: Vải sấy có dạng nguyên quả (còn vỏ) và dạng chỉ có thịt quả (long vải). Vải sấy có hương vị thơm ngọt, được sử dụng rộng rãi trong đời sống và trong cả y học cổ truyền. Vải khi đem sấy có dạng nguyên quả, không bóc vỏ. Thường dùng nguyên liệu vải thiều. Nhiệt độ sấy trong khoảng 70-80 oC, độ ẩm của sản phẩm trung bình là 18%. Để sản phẩm có màu đẹp, vải thường được sunfit hóa trước khi sấy. Để có cùi vải, sau khi sấy quả đem bóc bỏ, bỏ hạt rồi sấy lại trong khoảng 2 - 4 h, đến khi độ ẩm sản phẩm đạt 14-16%. 7 Các sản phẩm liên quan: Với hương vị đặc biệt của mình, vải còn được sử dụng như một nguyên liệu phụ trong các sản phẩm như: trà, sữa, kẹo, bánh, kem… 1.2.2. Tình hình tiêu thụ Quả vải được tiêu thụ tại thị trường trong nước chiếm tới 60% tổng sản lượng quả vải của cả nước (thị trường tiêu thụ chủ yếu tại các tỉnh, thành phố Hà Nội, Quảng Ninh, Hải Phòng, Đà Nẵng, Thừa Thiên Huế, Hồ Chí Minh và các tỉnh phía Nam) trong khi xuất khẩu quả vải tươi và quả vải chế biến chiếm khoảng 40% sản lượng trong đó lượng xuất khẩu chủ yếu sang thị trường Trung Quốc chiếm khoảng trên 90%. Ngoài Trung Quốc, Việt Nam còn xuất khẩu sang Lào, Campuchia, Maylaysia, Singapore, Nhật Bản, châu Âu, Hoa Kỳ… nhưng số lượng rất nhỏ. Trong mùa vụ vải năm 2015, giá bán nội địa tại tỉnh Bắc Giang cụ thể như sau: giá bán vải vụ sớm và giá vải loại 1 từ 28.000đ- 30.000đ/kg, giá vải loại 2 từ 17.000đ - 19.000đ/kg và giá vải loại xấu nhất (dùng để chế biến các sản phẩm nước ép, đóng hộp và sấy khô) từ 5.000đ - 10.000đ/kg; tại thành phố Hà Nội, giá vải dao động từ 15.000đ - 20.000đ/kg; tại thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh, thành phố thuộc vùng Đông - Tây Nam Bộ, thời điểm chính vụ giá vải dao động từ 18.000đ 27.000đ/kg tùy theo chất lượng quả vải. Vào thời điểm chính vụ thu hoạch, giá bán quả vải giảm từ 3.000 – 5.000đồng/kg so với thời điểm đầu và cuối mùa vụ. Về xuất khẩu, thị trường Trung Quốc là thị trường nhập khẩu quả vải chủ yếu, chiếm tới 90% số lượng xuất khẩu của Việt Nam. Theo thống kê của Bộ Công Thương, khối lượng quả vải tươi được xuất khẩu sang Trung Quốc qua các cửa khẩu thuộc Lào Cai, Lạng Sơn và Hà Giang mùa vụ vải năm 2015 là: 85.000 tấn trong đó qua các cửa khẩu thuộc tỉnh Lạng Sơn chiếm tới 70%; tỉnh Lào Cai chiếm 27% và tỉnh Hà Giang là 3%. Vào thời điểm chính vụ thu hoạch, khối lượng quả vải xuất khẩu sang Trung Quốc qua các cửa khẩu của tỉnh Lạng Sơn (như Tân Thanh, Cốc Nam, Nà Nưa) khoảng trên 4.000 tấn/ngày; khối lượng xuất khẩu qua các cửa khẩu thuộc tỉnh Lào Cai khoảng 1.000 tấn/ngày. Thời điểm chính vụ thu hoạch, giá xuất khẩu quả vải theo hợp đồng kinh tế của doanh nghiệp dao động từ 12.000 - 18.000 đ/kg. Giá bán vải loại 1 tại vườn cho 8 thương nhân Trung Quốc thu mua để xuất khẩu có thời điểm cao và dao động từ 28.000 - 30.000 đ/kg. 1.3. Một số phƣơng pháp bảo quản quả vải 1.3.1. Bảo quản lạnh [4] Ở nhiệt độ thấp, quá trình nâu hóa vỏ quả diễn ra chậm hơn bình thường do hoạt tính của các enzyme oxy hóa (như enzyme polyphenoloxydaza hay peroxidaza) bị kìm hãm. Nhiệt độ thấp cũng làm cho quá trình hô hấp của quả bị ức chế, cường độ hô hấp giảm, đồng thời các loại vi sinh vật không có điều kiện phát sinh và phát triển. Vì vậy mà có thể bảo quản trong một thời gian khá dài (30-35 ngày). Mặc dù có thể bảo quản vải được ở nhiệt độ 0-2oC, song nhiều kết quả thử nghiệm gần đây cho thấy ở nhiệt độ này vải rất dễ bị tổn thương lạnh. Thậm chí, ngay cả khi bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn 8oC độ ngon của quả cũng bị hạn chế. Khi bị tổn thương lạnh cùi quả thường bị nhũn, chảy nước và không còn giá trị sử dụng. Quả bị tổn thương lạnh cũng sẽ bị nâu hóa bề mặt vỏ quả rất nhanh (24-36 giờ) sau khi ra khỏi phòng lạnh. Một trong những điểm đặc biệt cần chú ý khi bảo quản lạnh là độ ẩm trong môi trường bảo quản. Các quá trình làm lạnh nói chung đều tạo ra môi trường có độ ẩm thấp. Ở điều kiện này vải sẽ bị mất nước, tuy vỏ vải có độ dày tương đối song lại luôn có các vết nứt, do vậy ít có tác dụng ngăn chặn sự mất nước của quả. Việc sử dụng các màng bọc dạng keo, thậm chí màng chitosan cũng không hạn chế sự mất nước này. Bao khối quả (1-2kg) trong các vật liệu bằng PVE, PE, PP… là biện pháp tốt nhất giảm sự mất nước của quả. Song song với biện pháp bao gói cần xử lý để nâng độ ẩm trong các kho bảo quản lạnh lên cao hơn 90%. Quá trình bảo quản ở nhiệt độ thấp tuần tự như sau: Quả vải tươi sau khi thu hái cần được loại bỏ triệt để các cá thể bị dập nát, hư hỏng và các quả phải có độ chín đồng đều được đóng vào các túi bao gói bằng chất dẻo sau đó xếp vào các thùng thưa hay sọt. Các thùng đựng này lại được xếp thành chồng cao trong kho bảo quản. Các chồng thùng quả nên xếp cách trần nhà 25-30cm, cách tường 40-50cm và có bục kê cao 15cm để nhiệt độ phân bố đồng đều. Thời gian từ thu hái đến khi đưa 9 vào bảo quản càng ngắn càng tốt, cần tránh sự thay đổi nhiệt độ đột ngột có thể dẫn đến rối loạn sinh lý của quả. Vì vậy, trước khi nhập kho cần làm mát hành lang kho lạnh hoặc buồng làm mát sơ bộ. Nguyên liệu nhập kho không nên kéo dài quá 2 ngày cho một buồng bảo quản. Khi chuyển quả ra khỏi phòng lạnh cũng cần qua giai đoạn nâng nhiệt từ từ. Tốt nhất nên đảm bảo sự tăng, giảm nhiệt độ là 4-5oC trong một ngày đêm. 1.3.2. Công nghệ CAS [6] CAS (Cells Alive System) hay “hệ thống tế bào còn sống” là công nghệ lạnh đông nhanh với chức năng CAS. CAS được sử dụng để bảo quản hải sản, nông sản và thực phẩm. Các sản phẩm được bảo quản bằng công nghệ CAS sau một thời gian nhất định (từ một đến nhiều năm) sau khi rã đông vẫn giữ được độ tươi nguyên như vừa mới thu hoạch, giữ được cấu trúc mô tế bào, màu sắc, hương vị, chất lượng sản phẩm. Nguyên lý cơ bản của công nghệ CAS là sự kết hợp giữa quá trình lạnh đông nhanh (-30 đến -60oC) và dao động từ trường (50Hz đến 5MHz). Sự khác biệt của công nghệ CAS với các công nghệ đông lạnh thông thường đó là sự cùng tác động của từ trường và quá trình đông lạnh nhanh đã làm cho nước (nước tự do và nước liên kết) trong tế bào sống đóng băng ở chỉ một số ít phân tử, nên không phá vỡ cấu trúc tế bào cũng không làm biến tính các hợp chất sinh học (như protid, vitamin). 1.3.3. Chiếu xạ [6] Một trong những biện pháp kiểm soát dịch bệnh khi nhập khẩu vào các thị trường khó tính là xử lý chiếu xạ. Quy trình chiếu xạ thực hiện như sau: Một hợp đựng các vật phẩm cần chiếu xạ (hoa quả, thực phẩm hay các vật liệu cần nghiên cứu khác) được kéo qua một buồng chiếu xạ bằng băng chuyền. Tùy theo loại vật phẩm và mục đích chiếu xạ, liều chiếu hay thời gian chiếu được xác định trước, đồng thời được đo bởi các liều kế gắn với các hộp chứa vật phẩm. Như vậy, các vật phẩm không hề tiếp xúc với chất phóng xạ, chỉ được lướt qua chùm tia phóng xạ tương tự đi qua một luồng ánh sáng rộng trong một khoảng thời gian định trước. Nếu biện pháp đông lạnh chỉ có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật thì chiếu xạ gây tổn thương tính di truyền làm mất khả năng sinh sản của vi sinh vật. 10 Năm 2015, lô vải chiếu xạ đầu tiên đã được xuất khẩu sang thị trường Mỹ. 1.4. Giới thiệu phƣơng pháp tách chiết và phân tích thành phần hóa học của chất thơm 1.4.1. Các phương pháp thu nhận chất thơm Phụ thuộc vào dạng liên kết chất thơm có trong nguyên liệu (tự do, kết hợp, kết hợp glucozit) người ta sử dụng các phương pháp tách chiết chất thơm khác nhau. Các phương pháp tách chất thơm cần phải đạt những yêu cầu chính như sau [7]: - Quy trình kỹ thuật thuận lợi và nhanh chóng - Tách triệt để, lấy được hết chất thơm trong nguyên liệu Các phương pháp tách chất thơm dựa vào quá trình cơ học và hóa học: - Phương pháp cơ học - Phương pháp chưng cất - Phương pháp trích ly Các phương pháp tách chất thơm kết hợp với các quá trình sinh hóa: - Phương pháp hấp phụ - Phương pháp lên men (sau đó chưng cất chất thơm) Cơ sở tách chất thơm dựa vào một số tính chất của chất thơm như sau: - Không hòa tan trong nước (chất thơm ít hòa tan trong nước) - Bay hơi và cuốn theo hơi nước - Hòa tan trong một số hợp chất hữu cơ – bay hơi và không bay hơi cũng như khả năng có thể bị hấp thụ vào khi ở dạng khí.  Phương pháp trích ly [7] Trích ly là quá trình tách một hoặc một số chất tan trong chất lỏng hoặc chất rắn bằng một chất lỏng khác gọi là dung môi. Nếu tách chất hòa tan trong chất lỏng thì gọi là trích ly lỏng – lỏng. Nếu chất hòa tan trong chất rắn thì gọi là trích ly rắn – lỏng. Phương pháp này được sử dụng trong trường hợp các thành phần hợp chất thiên nhiên không bền ở nhiệt độ cao hoặc hàm lượng trong nguyên liệu rất thấp không thể dùng phương pháp chưng cất. Phương pháp trích ly thường dùng dung 11 môi dễ bay hơi như ethylic ether, petroleum ether, alcohol, acetone hoặc các loại khí hóa lỏng như CO2 lỏng tại áp suất lớn 60-70 atm. Phương pháp trích ly được ứng dụng trong công nghiệp sản xuất chất thơm như sau: Nguyên liệu được cho vào dung môi vào và ngâm trong một thời gian cần thiết, thời gian này tùy thuộc vào dạng nguyên liệu và điều kiện làm việc của dung môi. Sau một thời gian ngâm, dung môi có chứa chất thơm gọi là mixen được tách ra, bã nguyên liệu đưa đi chưng cất, để tách chất thơm và dung môi còn lại, mixen được đem đi tách dung môi và chế biến riêng. Sản phẩm chất thơm thu được từ trích ly gọi là nhựa dầu. Chất lượng nhựa dầu thu được, hiệu suất trích ly và các điều kiện kỹ thuật phụ thuộc chủ yếu vào dung môi dùng trích ly. Bởi vậy dung môi dùng trích ly cần có những yêu cầu sau: - Có nhiệt độ sôi thấp, tuy nhiên nếu quá thấp tổn thất dung môi sẽ lớn. Trong sản xuất dễ gây hỏa hoạn và rất khó ngưng tụ hơi của dung môi - Không có tác dụng hóa học với nhựa dầu và không biến đổi tính chất khi sử dụng lại, ẩn nhiệt bốc hơi và nhiệt thể tích thấp để không tiêu hao nhiều nhiệt - Độ nhớt nhỏ để độ khuếch tán không bị giảm - Có khả năng hòa tan nhiều các cấu tử cần thiết, nhưng ít hòa tan các tạp chất khác, đặc biệt đối với nước - Dung môi phải tinh khiết, không được ăn mòn thiết bị, không gây mùi lạ đối với chất thơm và không độc đối với người phục vụ - Dung môi không tạo thành hỗn hợp nổ đối với không khí, không được có những tạp chất không bay hơi và khi bay hơi không để cặn có mùi lạ. - Rẻ tiền, dễ mua Các phương pháp trích ly: Trích l gián đoạn Phương pháp này nhằm kéo dài đường đi và tạo chênh lệch nồng độ giữa dung môi trích ly và nguyên liệu được trích ly làm cho năng suất trích ly cao hơn, tuy nhiên thao tác còn thủ công. 12