Ảnh hưởng của 1-Methylcyclopropene đến chất lượng bảo quản vải thiều (litchi sinensis sonn.)

Nội dung text: Ảnh hưởng của 1-Methylcyclopropene đến chất lượng bảo quản vải thiều (litchi sinensis sonn.)

1. J. Sci. & Devel., Vol. 10, No. 5: 798 - 804 Tạp chí Khoa học và Phát triển 2012 Tập 10, số 5: 798 - 804 www.hua.edu.vn ẢNH HƯỞNG CỦA 1-METHYLCYCLOPROPENE ĐẾN CHẤT LƯỢNG BẢO QUẢN VẢI THIỀU (LITCHI SINENSIS SONN.) Nguyễn Phan Thiết, Nguyễn Thị Bích Thủy Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội Email: ntbthuy@hua.edu.vn Ngày gửi bài: 15.04.2012 Ngày chấp nhận: 24.07.2012 TÓM TẮT Mục đích của nghiên cứu nhằm xác định ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP, chất ức chế hoạt động của chất nhận ethylene, đến chất lượng quả vải bảo quản. Quả vải thiều được thu hoạch ở một số vườn vải thuộc tỉnh Bắc Giang và chở về phòng thí nghiệm trong thời gian 3 giờ. Những quả vải đồng đều về độ chín, không khiếm khuyết được tiến hành xử lý 1-MCP với nồng độ 300 và 600 ppb trong 12 giờ, sau đó được bảo quản ở nhiệt độ 4°C. Kết quả chỉ ra rằng 1-MCP đã có ảnh hưởng tích cực đến chất lượng quả vải bảo quản. Công thức cho kết quả tốt nhất là xử lý 1-MCP với nồng độ 600 ppb trong 12 giờ. Việc xử lý với nồng độ này đ ã có ảnh hưởng tích cực trong việc hạn chế hao hụt khối lượng tự nhiên của quả, làm chậm quá trình biến đổi màu sắc và tốc độ nâu hoá trên vỏ, hạn chế sự tổn thất hàm lượng chất rắn hoà tan, hàm lượng đường và vitamin C trong quả, khiến cho chất lượng vải được duy trì tốt nhất sau 1 tháng bảo quản. Từ khóa: Bảo quản, chất lượng, 1-MCP, vải. Effect of 1-Methylcyclopropene on the Storage Life of Litchi Fruits (Litchi sinensis Sonn.) ABSTRACT The objective of this study was to determine the effiect of 1-MCP, an inhibitor of cell ethylene receptor, at various concentrations on preseved litchi fruits (Litchi sinensis Sonn cv. Thieu). The fruits were harvested from the local orchards in Bac Giang and transported to laboratory within 3 hours. Maturity-uniform litchi fruits without any defects were selected and treated with 1-MCP at the concentrations of 300 and 600 ppb for 12 hours. Following treatment, litchi fruits were kept at 4°C for storage. The results indicated that 1-MCP has positive effect on maintaining the quality of litchi fruits cv. Thieu. The most effective treatment to preserve the litchi quality after storage was 600 ppb 1-MCP for 12 hours. This concentration reduced weight loss and delayed changes of skin color and browning, minimised the loss of TSS, sugar and vitamin C content within 1 month storage. Keywords: Litchi, 1-MCP, quality, storage. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ nghiên cứu quả vải bảo quản ở nhiệt độ 1-3°C trong 30 ngày thì thấy sự sản sinh ethylene vẫn Cây vải (Litchi sinensis Sonn.) là một trong không thay đổi. Để hạn chế bớt ảnh hưởng tiêu những cây ăn quả đặc sản của Việt Nam. Quả vải cực của ethylene, có thể dùng biện pháp xua có đặc điểm là chín tập trung, việc thu hoạch và đuổi hoặc hấp phụ ethylene, ức chế sự sản sinh tiêu thụ diễn ra trong thời gian ngắn. Đây chính hoặc làm mất hoạt tính của ethylene. Trong là trở ngại lớn khiến cho việc tiêu thụ vải ở thị những năm gần đây, đã có khá nhiều các nghiên trường xa gặp nhiều khó khăn. cứu ngoài nước công bố về vai trò của 1- Vải là loại quả không có quá trình chín sau methylcyclopropene (1-MCP) trong bảo quản thu hoạch nhưng sự sản sinh ethylene trong rau hoa quả. Khi 1-MCP có mặt trong tế bào, quả vẫn di ễn ra và thúc đẩy sự già hóa của quả phân tử này sẽ cạnh tranh và thay thế ethylene vải nhanh hơn. Chen và cộng sự (1986) đã tiếp xúc với cơ quan thụ cảm ethylene của tế 798
2. Ảnh hưởng của 1-methylcyclopropene đến chất lượng bảo quản vải thiều (Litchi sinensis Sonn.) bào, dẫn đến các phản ứng hóa sinh bị ngưng Bột 1-MCP được cân với khối lượng chính trệ. 1-MCP đã được nghiên cứu và áp dụng trên xác, đủ để tạo khí với nồng độ yêu cầu được đặt khá nhiều đối tượng rau, hoa quả như táo trong đĩa, để trong buồng xử lý đóng kín. Sau (Beaudry và Watkins, 2001), cà chua (Hur và khi đưa quả vào buồng xử lý, tiến hành nhỏ 5ml cs., 2005), chuối (Pelayo và cs., 2003), bơ (Arias nước ấm và sạch vào bột 1-MCP trên đĩa. Bột sẽ và cs., 2005), xoài (Penchaiya, 2006). Tuy nhiên, phản ứng với nước và tạo khí 1-MCP. Trong hiệu quả của việc xử lý 1-MCP phụ thuộc vào buồng xử lý có bố trí quạt thông gió để đảm bảo một vài yếu tố như nồng độ, thời gian, nhiệt độ chế độ xử lý trong 12h. xử lý. Trước hết, nồng độ 1-MCP phải đủ để gắn kết với các cơ quan cảm thụ ethylene để 2.3. Các chỉ tiêu nghiên cứu ethylene không còn cơ hội cạnh tranh Xác định hao hụt khối lượng tự nhiên bằng (Blankenship, 2001). Vì vậy, đề tài nghiên cứu phương pháp cân khối lượng quả, sử dụng cân này được tiến hành nhằm xác định nồng độ 1- điện tử có độ chính xác 0,001g. Sự thay đổi màu MCP xử lý đến chất lượng bảo quản quả vải với sắc trên vỏ quả được xác định bằng máy đo màu mục đích kéo dài thời gian sử dụng và nâng cao cầm tay Nippon Denshoku NR 3000 (Nhật Bản). giá trị cho quả vải ở thị trường trong nước cũng Màu sợắc đư c xác định trên nguyên tắc phân như trên thế giới. tích ánh sáng, với 3 chỉ số đo là L, a, b. Chỉ số nâu hóa vỏ quả được xác định bằng phương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP pháp cho điểm với mức điểm 5 là quả có màu đỏ đặc trưng, mức điểm 1 là vỏ quả chuyển sang 2.1. Vật liệu thí nghiệm màu nâu. Xác định hàm lượng đường tổng số Vật liệu nghiên cứu là giống vải thiều trồng bằng phương pháp Ixekutz. Xác định hàm lượng tại Thôn Cống - Xã Kiên Lao - Huyện Lục Ngạn chất khô hoà tan bằng chiết quang kế điện tử - Bắc Giang. Vải được thu hoạch lúc sáng sớm, ATAGO. Xác định hàm lượng axit hữu cơ tổng được bảo quản trong thùng giấy và được vận số bằng phương pháp chuẩn độ với NaOH 0,1N. chuyển về trường Đại học Nông nghiệp trong Xác định hàm lượng Vitamin C bằng phương thời gian 3 giờ. Sau đó quả vải sẽ được đưa vào pháp chuẩn độ I2 0,01N. làm lạnh sơ bộ, loại bỏ những quả không đạt yêu cầu về độ chín, độ hoàn thiện, dùng kéo cắt bỏ 2.4. Phương pháp xử lý số liệu cuống rồi tiến hành xử lý 1-MCP. Số liệu được tính toán bằng chương trình Hóa chất sử dụng là chế phẩm 1-MCP sản Excel và xử lý thống kê bằng chương trình xuất tại Trung Quốc, đóng gói dạng bột với Irristat 5.0. So sánh giá trị trung bình của các thành phần 1-MCP 3,5% và 96,5 % dextrin. công thức thí nghiệm bằng thuật toán phân tích phương sai ANOVA và phân tích đa biên độ của 2.2. Bố trí thí nghiệm Duncan. Thí nghiệm một nhân tố bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên CRD với 3 công thức thí 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN nghiệm, mỗi công thức gồm 100 quả vải. Công 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến tỷ thức 1 là quả vải đối chứng không xử lý 1 -MCP. Công thức 2 là mẫu vải xử lý 1 -MCP 300 ppb xử lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của quả vải lý trong 12 giờ. Công thức 3 là mẫu vải xử lý 1 - trong bảo quản MCP 600 ppb xử lý trong 12 giờ. Vải sau khi xử Hao hụt khối lượng tự nhiên (HHKLTN) là lý được bao gói bằng túi PE (độ dầy 0,3 mm), hiện tượng tất yếu xảy ra trong bảo quản rau đục lỗ với diện tích lỗ thoáng 2% và bảo quản ở quả nói chung cũng như quả vải nói riêng. nhiệt độ 4oC. Mỗi công thức lặp lại 3 lần, theo Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự thoát dõi định kỳ 7 ngày/lần. Thời điểm theo dõi bắt hơi nước và tiêu hao các hợp chất chất hữu cơ đầu sau 2 tuần bảo quản. khi quả hô hấp. 799
3. Nguyễn Phan Thiết, Nguyễn Thị Bích Thủy 1.2 Đối chứng 1 300 ppb ) 600 ppb 0.8 0.6 t KLTN (% t KLTN ụ 0.4 Hao h Hao 0.2 0 1 14212835 Thời gian bảo quản (ngày) Hình 1. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của quả vải trong bảo quản Kết quả hình 1 cho thấy tỷ lệ HHKLTN đều thấp hơn đã không có tác dụng triệt để nên giai tăng lên trong quá trình bảo quản tất cả các đoạn cuối thì hao hụt vẫn ở mức cao, tương mẫu vải bảo quản, nhưng có sự khác biệt về đương với đối chứng. Theo Blankenship (2001), lượng hao tổn ở các công thức xử lý nồng độ 1- sự gắn kết giữa 1-MCP với cơ quan thụ cảm MCP khác nhau. Kết quả xử lý thống kê cho ethylene là vĩnh viễn, nhưng cơ quan thụ cảm thấy tỷ lệ HHKLTN giữa các công thức khác ethylene khác có thể hình thành và tế bào lại nhau có ý nghĩa tại thời điểm 2 tuần bảo quản, trở nên nhạy cảm với ethylene. Vì vậy 1-MCP trong đó vải xử lý 1-MCP 600 ppb có tỷ lệ HHKLTN rất thấp là 0,08 % so với công thức xử chỉ có tác dụng làm chậm chứ không ngăn chặn lý 1-MCP 300 ppb và đối chứng có giá trị 0,27 hoàn toàn các tác động của ethylene. Kết quả là đến 0,36%. Sau 28 ngày bảo quản vải thì tỷ lệ vải xử lý 1-MCP ở nồng độ 600 ppb có HHKLTN HHKLTN có sự khác nhau giữa vải xử lý 1- thấp nhất sau thời gian bảo quản. MCP 600 ppb với hai mẫu còn lại. Theo chúng tôi, sở dĩ HHKLTN của vải xử lý 1-MCP 300 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến ppb vẫn ở mức cao là do 1-MCP với nồng độ màu sắc vỏ quả vải trong bảo quản vải 45 Đối chứng 300 ppb 600 ppb 40 L ố s 35 ỉ Ch 30 25 114212835 Thời gian bảo quản (ngày) Hình 2. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP xử lý đến sự biến đổi màu sắc quả vải (chỉ số L) trong bảo quản 800
4. Ảnh hưởng của 1-Methylcyclopropene đến chất lượng bảo quản vải thiều (Litchi sinensis Sonn.) Màu sắc vỏ quả là chỉ tiêu tiên quyết ảnh khiến cho quả không còn giá trị thương mại. hưởng đến khả năng tiêu thụ quả vải sau bảo Hình 3 cho thấy chỉ số nâu hoá có xu hướng quản. Sự già hóa của quả trong thời gian bảo giảm mạnh sau 2 tuần bảo quản ở tất các công quản có thể góp phần làm cho quả chuyển màu thức, sau đó mức độ biến đổi có khác nhau. Chỉ nhanh chóng. số nâu hóa của vải xử lý 1-MCP 300 ppb lại biến Hình 2 cho thấy chỉ số độ sáng L có xu động mạnh nhất, giảm từ 3,9 xuống 3,13 sau hướng giảm dần trong quá trình bảo quản ở tất thời gian bảo quản do quá trình oxy hóa các hợp cả các công thức, tương ứng với màu sắc trên vỏ chất phenol trên vỏ quả Vải được xử lý 1-MCP quả sẫm dần, nhưng mức độ biến đổi có khác nhau. Xử lý 1-MCP 600 ppb hạn chế sự biến đổi 600 ppb có chỉ số nâu hóa biến đổi ít nhất: từ 4,2 màu sắc quả, khiến cho giá trị L cao hơn so với xuống 4,0. Như vậy có thể thấy rằng xử lý vải ở các giá trị đo được ở hai công thức kia trong mọi nồng độ 600 ppb có tác dụng rõ rệt trong việc thời điểm bảo quản. Không có sự sai khác nhiều duy trì màu sắc, hạn chế sự biến đổi sang màu giữa vải đối chứng và vải xử lý 1-MCP 300 ppb. nâu của vỏ quả. Kết quả xử lý thống kê đã góp phần khẳng định Theo Underhill và Critchley (1994), sự nâu kết luận trên. Như vậ y xử lý 1-MCP ở nồng độ hóa là do sự oxy hóa các hợp chất phenol, trong thích hợp (1-MCP 600 ppb) sẽ có ảnh hưởng tích cực đến màu sắc vỏ quả hơn so với không xử lý đó có anthocyanin tạo sắc đỏ của quả vải dưới hoặc xử lý ở nồng độ thấp hơn. Kết quả nghiên tác động của enzyme polyphenoloxidaza, cứu của Salvador và cs. (2006) trên quả hồng peroxidaza và enzyme oxy hóa axit ascorbic. cũng cho thấy xử lý 1-MCP có tác dụng tích cực Nghiên cứu của Zhang và cs. (2008) đã khẳng trong việc hình thành màu sắc đặc trưng của định rằng ethylene hình thành trong quả vải có quả. Như vậy kết quả nghiên cứu trên quả vải tác động kích thích sự tổng hợp các enzyme PPO trong nghiên cứu này hoàn toàn phù hợp với và POD hoạt động trên vỏ quả. Nguyên nhân có những nghiên cứu trên. thể là do 1-MCP đã cạnh tranh với ethylene 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến sự sinh ra từ tế bào của quả, khiến cho hoạt động nâu hóa của vỏ quả vải trong bảo quản của ethylene bị hạn chế. Vì vậy đã kìm hãm Sự hóa nâu vỏ quả thường xảy ra sau thu phần nào sự tổng hợp các enzyme PPO và PO hoạch, làm giảm hình thức bên ngoài của quả và gây nâu hóa trên vỏ quả. 5 m) ể 4 i đ 3 nâu hóa ( hóa nâu 2 ố s ỉ Đối chứng Ch 1 300 ppb 600 ppb 0 1 14212835 Thời gian bảo quản (ngày) Hình 3. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến sự nâu hóa của quả vải trong thời gian bảo quản 801
5. Nguyễn Phan Thiết, Nguyễn Thị Bích Thủy 3.4. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP xử lý đến hàm lượng chất rắn hoà tan tổng số của quả vải trong bảo quản 20 Đối chứng 300 ppb 600 ppb 18 Bx) o 16 TSS ( TSS 14 12 1 14212835 Thời gian bảo quản (ngày) Hình 4. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP xử lý đến hàm lượng chất rắn hoà tan tổng số của quả vải trong bảo quản Hàm lượng chất rắn hoà tan (TSS) trong nghĩa tại thời điểm 3 tuần bảo quản, trong đó quả vải bao gồm các hợp chất như đường, acid công thức xử lý 1-MCP 600 ppb có hàm lượng hữu cơ, vitamin hoà tan. Đây là thành phần TSS cao nhất là 16,53oBx. Sau 28 ngày bảo dinh dưỡng quan trọng của quả vải. quản vải thì quả vải của công thức xử lý 1-MCP Hình 4 cho thấy hàm lượng TSS ở các quả 600 ppb có hàm lượng TSS giảm ít nhất vải bảo quản được xử lý với chế độ khác nhau (15,97oBx) và có sự sai khác có ý nghĩa với hai đều giảm dần trong quá trình bảo quản ở tất cả mẫu còn lại. các mẫu, nhưng có sự khác biệt về lượng hao tổn các công thức xử lý 1-MCP ở nồng độ khác 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP xử lý nhau. Kết quả xử lý thống kê cho thấy tỷ lệ đến sự biến đổi hàm lượng đường trong HHKLTN giữa các công thức khác nhau có ý quả vải bảo quản 20 Đối chứng 300 ppb 600 ppb 18 (%) ố ng s ng ổ 16 ng t ng đườ 14 HL HL 12 1 14212835 Thời gian bảo quản (ngày) Hình 5. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến hàm lượng đường tổng số của quả vải trong quá trình bảo quản 802
6. Ảnh hưởng của 1-Methylcyclopropene đến chất lượng bảo quản vải thiều (Litchi sinensis Sonn.) Đường là thành phần chủ yếu của chất khô Vitamin C là một thành phần dinh dưỡng hoà tan tổng số trong cùi quả, quyết định vị quan trọng trong rau quả nói chung cũng như ngọt của quả. Do quả vải là quả hô hấp thường, quả vải nói riêng. Thông thường vitamin C không có khả năng chín thêm sau thu hoạch, vì thường hao hụt nhiều trong bảo quản. vậy đường sẽ bị hao tổn trong bảo quản. Hình 5 Hình 6 cho thấy hàm lượng vitamin C ở tất cho thấy sự biến đổi hàm lượng đường cũng cả các mẫu vải bảo quản đều giảm rất mạnh, tuân theo quy luật chung là giảm dần trong quá trong đó hàm lượng vitamin C của công thức đối trình bảo quản. trong đó công thức xử lý 1-MCP chứng 1 và công th ức xử lý 1-MCP 300 ppb 300 ppb cho kết quả thấp nhất theo thời gian không có sự sai khác và mức độ hao hụt vitamin bảo quản từ 17,8 % (nguyên liệu ban đầu) giảm C qua thời gian bảo quản là cao hơn so với công xuống 13,1% sau 35 ngày bảo quản, trong khi thức xử lý 1-MCP 600 ppb. Cụ thể là sau 28 hàm lượng đường của công thức xử lý 1-MCP ngày bảo quản, hàm lượng vitamin C ở công 600 ppb vẫn giữ ở mức 15,1% tại thời điểm trên. thức đối chứng và công thức xử lý 1-MCP 300 Kết quả xử lý thống kê khẳng định có sự khác ppb giảm lần lượt từ 26,5 mg% (nguyên liệu ban biệt có ý nghĩa về hàm lượng đường tổng số khi đầu) xuống 10,3; 8,8 mg% trong khi công thức xử lý 1-MCP ở các nồng độ khác nhau. xử lý 1-MCP 600 ppb giảm xuống 10,9mg% sau 35 ngày bảo quản. Như vậy khi bảo quản vải với 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP xử lý nông độ xử lý 1-MCP 600 ppb có mức hao hụt đến sự biến đổi hàm lượng vitamin C trong vitamin C thấp hơn so với công thức đối chứng quá trình bảo quản quả vải và công thức xử lý 1-MCP 300 ppb. 30 Đối chứng 25 300 ppb 600 ppb 20 15 10 HL vitamin C (mg%) C vitamin HL 5 0 1 14212835 Thời gian bảo quản (ngày) Hình 6. Ảnh hưởng của nồng độ 1-MCP đến hàm lượng vitamin C của quả vải trong bảo quản 4. KẾT LUẬN 600 ppb là tốt nhất cho bảo quản vải. Khi xử lý v ới nồng độ trên, hao hụt khối lượng tự nhiên Xử lý 1-MCP đã có ảnh hưởng tích cực của quả là thấp nhất (0,8%), mức độ biến đổi trong việc hạn chế hao hụt khối lượng tự nhiên màu sắc và tốc độ nâu hoá trên vỏ chậm nhất của quả, làm chậm quá trình biến đổi màu sắc và tốc độ nâu hoá trên vỏ, duy trì hàm lượng (4,06 điểm), duy trì hàm lượng chất rắn hoà tan o chất rắn hoà tan, hàm lượng đường và vitamin (15,97 Bx), hàm lượng đường (15,1 %) và C trong quả, khiến cho chất lượng vải bảo quản vitamin C (10,9 m%) trong quả là cao nhất sau tốt hơn so với không xử lý. Nồng độ xử lý 1-MCP một tháng bảo quản. 803
7. Nguyễn Phan Thiết, Nguyễn Thị Bích Thủy TÀI LIỆU THAM KHẢO ripe bananas to 1-metylcyclopropene. Postharvest Biol. Technol. 28, p. 75-85. Arias J., J. Crance, M. Kohout, D. Huber, S. Sargent Penchaiya P., R. Janssithorn and S. Kanlavanarat (2005). 1-Methylcyclopropene delays ripening of (2006). Effect of 1-MCP on physiological changes the perishable ‘Donnie” avocado. Proc. Fla. State in Mango ‘Nam Dokmai’. In ISHS acta Hort. Soc. 118, p. 383-384. Horitculturae 712: IV International Conference on Beaudry R. và C. Watkins (2001). Use of 1-MCP on Managing Quality in Chains - The Integrated View apples. Perishable handling quarterly. Univ. Calif. on Fruits and Vegetables Quality. 712, p. 717-722. Postharvest Technol. Res. Info. Ctr. 108, p. 12-16. Salvador A., J. Cuquerella, J. Martisnez-Jávega, A. Blankenship S.M., (2001). Ethylene effects and Monterde and P. Navarro (2004). 1-MCP preserves benefits of 1-MCP. Perishables Handling the firmness of stored persimmon ‘Rojo Brillante’. o Quarterly. N 108. Journal of Food Science, 69, p. 69 - 73. Chen F., Y.B. Li, M.D. Chen (1986). Production of Underhill S.J.R. và C. Critchley (1994). Anthocyanin ethylene by litchi fruits during storage and its decolorisation and its role in lychee pericarp control. Acta Horticulturae Sinica. 13, p. 151-156. browning. Australian journal of experimental Hur B.M., D.J. Huber, and J.H. Lee. (2005). agriculture. 34, p. 115-122. Differential responses in color changes and Zhang L.H., Zhang Y.H, L.L. Li, Y.X. Li (2008). softening of ‘Florida 47’ tomato fruit treated at Effect of 1-MCP on peel browning of green and advanced ripening stages with the pomegranates. ISHS Acta Horticulturae 774: ethylene antagonist 1-methylcyclopropene. Hort. XXVII International Horticultural Congress - Technol. 15, p. 617-622. IHC2006: International Symposium on Pelayo, C., E.V. de B. Vilas-Boas, M. Benichou, A.A. Endogenous and Exogenous Plant Bioregulators. Kader (2003). Variability in responses of partially 774, p. 275-282. 804