Đề tài Bảo quản chanh bằng màng Chitosan

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong báo cáo này là trung thực và chưa hề được sử dụng. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành Báo cáo này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Báo cáo này đã được ghi rõ nguồn gốc. Hà nội, ngày tháng năm 2007 Sinh viên Đỗ Thị Thu Thuỷ LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Thị Bích Thuỷ, giảng viên Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch – Khoa Công nghệ thực phẩm, người đã tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô trong Khoa Công nghệ thực phẩm đã tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các bạn trong nhóm sinh viên thực tập tốt nghiệp cùng toàn thể các bạn sinh viên lớp Bảo quản chế biến 48, đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành gia đình và tất cả bạn bè đã động viên giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận văn này. Hà nội, ngày tháng năm 2007 Sinh viên Đỗ Thị Thu Thuỷ MỤC LỤC PHẦN THỨ NHẤT 1 MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích và yêu cầu 3 1.2.1. Mục đích 3 1.2.2. Yêu cầu 3 PHẦN THỨ HAI 4 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Nguồn gốc và một số đặc tính của chanh, cam quýt 4 2.1.1. Nguồn gốc 4 2.1.2. Đặc điểm thực vât học 5 2.1.2.1. Phân loại 5 2.1.2.2. Đặc điểm thực vật và hình thái 6 2.2. Giá trị sử dụng, tình hình tiêu thụ chanh trên thế giới và ở Việt Nam 8 2.2.1. Công dụng và giá trị kinh tế của chanh 8 2.2.1.1. Giá trị dinh dưỡng 8 2.2.1.2. Giá trị công nghiệp và dược liệu 8 2.2.1.3. Giá trị sinh thái môi trường 10 2.2.1.4. Giá trị nhân văn và xã hội 10 2.2.1.5. Giá trị kinh tế 10 2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chanh, cam, quýt trên thế giới 11 2.2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chanh, cam, quýt ở Việt Nam 13 2.3. Một số quá trình xảy ra khi bảo quản quả sau thu hoạch 17 2.3.1. Sự bay hơi nước 18 2.3.2. Sự giảm khối lượng tự nhiên 18 2.3.3. Sự hô hấp 19 2.4. Màng Chitosan (Chế phẩm sinh học PDD) 20 2.4.1. Khái quát về Chitosan 20 2.4.2. Ứng dụng của chitosan 20 2.5. Tình hình nghiên cứu về công nghệ sau thu hoạch đối với quả tươi trên thế giới và ở Việt Nam 22 2.5.1. Tình hình nghiên cứu về công nghệ sau thu hoạch trên thế giới 22 2.5.2. Tình hình nghiên cứu về công nghệ sau thu hoạch đối với quả tươi ở Việt Nam 25 PHẦN THỨ BA 27 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1. Vật liệu nghiên cứu 27 3.1.1. Nguyên liệu 27 3.1.2. Hoá chất và dụng cụ nghiên cứu 27 3.2. Nội dung nghiên cứu 27 3.3. Phương pháp nghiên cứu 28 3.3.1. Phưong pháp bố trí thí nghiệm 28 3.3.2. Phương pháp lẫy mẫu 28 3.3.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu vật lý của quả
28 3.3.4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu hoá sinh 29 3.4. Phương pháp xử lý số liệu 32 PHẦN THỨ TƯ 33 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 4.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi các chỉ tiêu vật lý của chanh trong quá trình bảo quản 33 4.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hao hụt khối lượng tự nhiên của chanh bảo quản 33 4.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến độ cứng của quả chanh trong quá trình bảo quản 34 4.1.3. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi màu sắc vỏ quả trong quá trình bảo quản 36 4.1.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến chỉ số L của vỏ quả 36 4.1.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ chtiosan đến chỉ số a của vỏ quả 37 4.1.3.3. Ảnh ưởng của nồng độ chitosan đến chỉ số b của vỏ quả 38 4.2. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi các chỉ tiêu sinh hoá của chanh trong quá trình bảo quản 40 4.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng chlorophyll của vỏ quả trong quá trình bảo quản 40 4.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng chất khô tổng số của chanh bảo quản 42 4.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan bảo đến hàm lượng axit hữu cơ tổng số của chanh trong quá trình bảo quản 43 4.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vitaminC chanh trong quá trình bảo quản 45 PHẦN THỨ NĂM 47 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 47 5.1. KẾT LUẬN 47 5.2. ĐỀ NGHỊ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Tình hình sản xuất cam quýt trên thế giới 12 Bảng 2.2: Diện tích và sản lượng một số cây ăn quả có múi năm 2001-2005………………………………………………………………………….23 Bảng 4.1: Sự biến đổi hao hụt khối lượng tự nhiên của chanh ba 558 Bảng 4.2: Sự biến đổi độ cứng của quả chanh trong quá trình bảo quản 558 Bảng 4.3: Sự biến đổi chỉ số L của vỏ chanh trong quá trình bảo quản…58Error! Bookmark not defined. Bảng 4.4: Sự biến đổi chỉ số a của vỏ chanh trong quá trình bảo quản 5659 Bảng 4.5: Sự biến đổi chỉ số b của vỏ chanh trong quá trình bảo quản 5759 Bảng 4.6: Biến đổi hàm lượng cholorophin của vỏ chanh trong quá trình bảo quản 5759 Bảng 4.7: Sự biến đổi chất khô tổng số của chanh trong quá trình bảo quản 580 Bảng 4.8: Sự biến đổi hàm lượng axit hữu cơ tổng số của chanh trong quá trình bảo quản 580 Bảng 4.9:Sự biến đổi hàm lượng vitaminC của chanh trong quá trình bảo quản. 590 DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 4.1: Biến đổi hao hụt khối lượng của chanh trong quá trình bảo quản 33 Đồ thị 4.2: Biến đổi độ cứng của chanh trong quá trình bảo quản 35 Đồ thị 4.3: Biến đổi giá trị chỉ số L của vỏ chanh trong quá trình bảo quản 36 Đồ thị 4.4: Biến đổi giá trị a của vỏ chanh trong quá trình bảo quản 38 Đồ thị 4.5: Biến đổi giá trị b của vỏ chanh trong quá trình bảo quản 39 Đồ thị 4.6: Biến đổi hàm lượng chlorophyll của vỏ chanh trong quá trình bảo quản 41 Đồ thị 4.4: Sự biến đổi chất khô tổng số của chanh trong quá trình 42 bảo quản 42 Đồ thị 4.8: Biến đổi hàm lượng axit hữu cơ tổng số của chanh trong quá trình bảo quản 44 Đồ thị 4.9: Biến đổi hàm lượng vitaminC của chanh trong thời gian 46 bảo quản 46 PHẦN THỨ NHẤT MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Việt Nam là một nước có khí hậu và thổ nhưỡng đa dạng, phù hợp với yêu cầu sinh trưởng của nhiều loại cây ăn quả nhiệt đới và á nhiệt đới nên nước ta có một hệ thống cây ăn quả vô cùng phong phú và đa dạng. Trong những năm gần đây, nhu cầu tiêu dùng trái cây trên thế giới ngày càng gia tăng. Trái cây của nước ta không chỉ được người Việt Nam ưa thích mà nhiều nước trên thế giới cũng đã và đang sẵn sàng trở thành bạn hàng lớn của chúng ta. Trái cây là nguồn dinh dưỡng vô cùng quý giá đối với con người, Nó cung cấp các loại đường dễ tiêu hoá, các hợp chất thơm, các axit hữu cơ và các loại vitamin như vitamin A, vitamin B1, B6, C, PP… Không chỉ thế, trái cây còn là một mặt hàng có giá trị kinh tế lớn, là nguồn cung cấp nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến như: rượu, siro, bánh kẹo, đồ hộp mứt, đặc biệt là nước quả ép nguyên chất có ý nghĩa lớn về mặt dinh dưỡng cũng như mặt y học. Nhận thấy tầm quan trọng và tiềm năng to lớn của ngành rau quả. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã có đề án phát triển ngành nông nghiệp nói chung và ngành rau quả nói riêng. Những năm gần đây, nước ta có định hướng vào việc trồng và phát triển các loại cây ăn quả có chất lượng cao, trong đó phải kể đến nhóm quả có múi như: cam, chanh, quýt, bưởi – Đây là nhóm quả được thương mại hoá rộng rãi nhất trên thế giới (FAO, 2001). Trong nhóm quả có múi thì quả chanh có vai trò hết sức to lớn đối với đời sống con người. Quả chanh được gọi là quả thần kỳ bởi từ 3000 năm trước con người đã biết đến tác dụng chữa bệnh của quả chanh - vị thuốc tốt nhất trong họ cam quýt. Vào thời Trung cổ, người ta tin rằng loại quả này có thể ngừa bệnh dịch hạch và chữa rắn cắn. Sử dụng mỗi ngày vài miếng chanh là cách phòng strees hiệu quả nhất. Chanh là loại cây được trồng lâu đời ở khắp mọi miền đất nước. Nó được coi là sản vật của các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Mọi bộ phận của cây chanh đều được dùng làm thuốc chữa bệnh, thức ăn bốn mùa. Các sản phẩm của chanh rất gần gũi và cần thiết trong đời sống của nhân dân ta như: làm nước giải khát, làm rượu, mứt, thuốc chữa bệnh, làm mỹ phẩm, làm gia vị không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày. Đặc biệt trong quả chanh có hàm lượng vitaminC và hàm lượng axit rất cao, Ngoài ra, còn có các vitamin như B1, B2, PP, các chất khoáng và pectin. Khi đề cập đến bệnh ung thư, giáo sư Tôn Thất Tùng đã có lời khuyên: “Ở nước ta có thể dùng chanh trong các bữa ăn” [22]. Tuy có giá trị to lớn như vậy, nhưng quả chanh có hàm lượng nước cao, thuận lợi cho các loại vi sinh vật phát triển gây hư hỏng cho quả nên tỷ lệ hư hỏng sau thu hoạch là rất lớn. Cây ăn quả nói chung, chanh nói riêng thường mang tính thời vụ, nên xảy ra hiện tượng “lúc được vụ thì sản lượng nhiều nhưng giá rẻ, lúc không đúng vụ thì được giá nhưng số lượng ít và chất lượng quả không đảm bảo”. Chanh sau khi thu hái được phân loại theo kích thước và vận chuyển ngay đến nơi tiêu thụ, trong khi nhu cầu sử dụng chanh của người dân là quanh năm. Cho đến nay, đã có nhiều biện pháp bảo quản chanh được nghiên cứu, nhưng ứng dụng thực tế thì vẫn còn rất hạn chế. Vì vậy, đối với người sản xuất thì kỹ thuật bảo quản quả chanh tươi sau thu hoạch là hết sức cần thiết. Gần đây Chitosan - sản phẩm deaxetyl hoá chitin – dẫn xuất của polysaccarit có nhiều trong vỏ các loài động vật giáp xác và các dẫn xuất của nó đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: y tế, bảo vệ môi trường, công nghiệp in, công nghiệp dệt [17]. Trong những năm qua. Viện hoá học các hợp chất tự nhiên, trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia đã tiến hành nghiên cứu sử dụng chitosan trong nông nghiệp và công nghệ thực phẩm. Chitosan là một loại polyme, có nguồn gốc tự nhiên, rẻ tiền, dễ chế biến và sử dụng làm chất bảo quản quả tươi và an toàn đối với con người và vật nuôi. Xuất phát từ tình hình thực tế trên, được sự đồng ý của Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch, Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Nông nghiệp I, dưới sự hướng dẫn của TS, Nguyễn Thị Bích Thuỷ, chúng tôi tiến hành đề tài: “Bảo quản chanh bằng màng Chitosan” 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1. Mục đích Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ chitosan khác nhau đến thời gian bảo quản và chất lượng của chanh, từ đó tìm ra nồng độ chitosan thích hợp cho bảo quản chanh nhằm phục vụ thiết thực cho tiêu dùng trong nước. 1.2.2. Yêu cầu - Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Chitosan đến các biến đổi vật lý của chanh trong thời gian bảo quản - Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Chitosan đến các biến đổi sinh hoá của chanh trong thời gian bảo quản. PHẦN THỨ HAI TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Nguồn gốc và một số đặc tính của chanh, cam quýt 2.1.1. Nguồn gốc Nhiều kết quả nghiên cứu cho rằng cam quýt được trồng hiện nay đều có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới như khu vực đông nam Châu Á, gồm các nước từ Ả Rập, Philippin, từ phía đông Ấn Độ (chân dãy núi Hymalaya) qua Úc, Inđônêsia [34]. Ngoài ra, theo Anghe và Tanaka thì nguồn gốc của chanh, cam, quýt được bắt nguồn từ Ấn Độ và Myanma. Còn theo Giucopxki thì nơi phát sinh ra các loài cam chanh là ở Trung Quốc vì ở Trung Quốc hiện nay có những giống cam chanh ngon. Có ý kiến lại cho rằng một số giống khác trong nhóm quả có múi có thể có nguồn gốc khác với nguồn gốc chung của nhóm. Nhiều giống được tin rằng đã du nhập vào Ả Rập từ phía tây như vùng Oman, Media (Iran), thậm chí là Palestin từ trước công nguyên (Tolkowsky, 1983) [34]. Các giống chính có thể ăn được trong nhóm quả có múi gồm: Thanh Yên, cam chua, quất, chanh, cam ngọt, bưởi, quýt và kim quất. Về cây chanh, có tài liệu cho rằng nó có nguồn gốc từ Ấn Độ [10], nhưng theo Chapot (1975), Barrett và Rhodes (1976) thì chanh là kết quả của sự lai tạo giữa Thanh Yên và quất. Người ta cho rằng chanh đã được đem đến Nam Phi và Tây Ban Nha vào 1150 trước công nguyên, và sự du nhập này có liên quan đến sự bành trướng của đế chế Ả rập [34]. Nhưng nói chung, về vùng phát sinh ra cam quýt được trồng hiện nay ở hầu khắp thế giới, các nhà khoa học đều thống nhất về đại thể là vùng Đông Nam Á, kể cả lục địa và quần đảo. Những người dân vùng này đã lấy từ trong rừng về trồng, qua thời gian dài chúng đã xuất hiện các biến dị, được chọn lọc, duy trì và chăm sóc cho đến ngày nay. Từ vùng phát sinh này, cam quýt đã tràn sang các vùng khác trên thế giới. Cũng có nhiều tác giả cho rằng, nguồn gốc của quýt King (Citrus Nobilis L,) và quất là ở miền nam Việt Nam, và thực tế cho thấy ở nước ta có nhiều giống chanh và cam quýt có hình dạng giống chanh yên. Như vậy, chanh có thể là giống nguyên sản ở Việt Nam, Theo ông Boris Kachenko - người nghiên cứu về chanh yên – cũng cho rằng chanh yên phát sinh từ Việt Nam. Ở nước ta, từ bắc chí nam, nơi nào cũng thấy trồng cây ăn quả có múi và đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân. 2.1.2. Đặc điểm thực vât học 2.1.2.1. Phân loại Cam quýt là tên gọi chung của nhóm quả có múi gồm chanh, cam, quýt, bưởi – đều thuộc họ cam (Rutaceae), họ phụ cam quýt (Aurantoideae). Theo Varonxop, Steiman (1982), cam quýt có gần 250 loài và được chia ra thành nhiều chi và họ phụ [7]. Hệ thống phân loại cam quýt rất phức tạp do vòng di thực và chúng có khả năng thích ứng rộng; ngày càng có nhiều các dạng lai và đột biến tự nhiên cũng như quá trình chọn giống nhân tạo nên đã tạo ra nhiều giống mới, loài mới, làm cho công tác phân loại ngày càng cần được bổ sung. Họ phụ cam quýt (Aurantoideae), theo hệ thống phân loại đầu tiên của Linne (1753), cho đến nay đã được nhiều tác giả bổ sung, điều chỉnh đều căn bản thống nhất với hệ thống phân loại của W.T. Swingle (1915, 1948, 1957) đã chia ra làm hai tộc chính là Clauseneae và Citreae. Tộc Citreae đã được chia thành ba tộc phụ là Triphasineae; Citrineae và Balsamocitrineae, trong đó tộc phụ Citrineae bao gồm phần lớn các loài cam quýt nhà trồng hiện nay, Citrineae được chia làm 3 nhóm A, B,C, trong đó nhóm C lại được chia thành 6 chi phụ là: Fortunella; Eremocitrus; Poncitrus; Clymenia; Microcitrus và Citrus. Chi Citrus được chia thành 2 chi phụ là Eucitrus và Papera. Các loài quan trọng cam, chanh, quýt, bưởi thuộc chi phụ Eucitrus. Giống chanh nhìn chung được phân loại như sau: -Chanh tây hay chanh núm (Citrus limon Burm): trái vàng thường không thích hợp ở các vùng xứ nhiệt đới. - Nhóm chanh ta (chanh giấy) hay chanh vỏ xanh (Citrus aurantifolia Swingle): là nhóm chanh của miền nhiệt đới. Các giống chanh ta được trồng nhiều và phổ biến rộng rãi ở tất cả các vùng sinh thái trong cả nước. 2.1.2.2. Đặc điểm thực vật và hình thái Chanh được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới ẩm, trong vườn nhà hay ven bờ ao hồ… Chanh là cây ưa ẩm nhưng cũng chịu được khô hạn. Chanh nhạy cảm với thời tiết lạnh nhưng cũng chịu được lạnh và nó có thể sinh trưởng ở độ cao 1000m so với mực nước biển. Chanh có thể sinh trưởng trên đất cằn và có tính chống chịu khoẻ hơn so với cam quýt. Có thể nói, chanh thích nghi với mọi loại đất trồng, từ đất đồi, đất phù sa, đất vùng đồng bằng hay đất cát ven biển. Vấn đề chủ yếu là lượng nước trong đất trước khi trồng. Chanh không ưa quá ẩm hay quá hạn trong thời gian liên tục. Thời gian trồng tốt nhất là vào tháng 2, 3, cũng có thể trồng vào tháng 8, 9, 10, nếu trồng vào mùa hè thì phải có biện pháp chăm sóc thích hợp. Nhìn chung, ở những vùng có khí hậu ôn hoà, và được chăm sóc tốt thì chanh cũng như các loài cam quýt thường có tuổi thọ cao. Đây là cây ăn quả lâu năm nên chu kỳ sống của nó phải trải qua nhiều giai đoạn: cây non, trưởng thành và già. Chanh có thể trồng bằng cành chiết, cành ghép trên gốc hay bằng cách gieo hạt. Tuỳ vào phương pháp gieo trồng mà thời gian cho quả của cây cũng khác nhau. Thông thường, chanh ra quả vào năm thứ 4, cũng có cây cho quả vào năm thứ 3 nhưng chỉ nhiều quả vào năm thứ 10. Cây chanh gồm các bộ phận sau: - Rễ: về tổ chức và hình thái rễ chanh và các loại cây thuộc họ phụ cam quýt Aurantoieae, tương tự như các thực vật hai lá mầm thân gỗ khác, rễ của chanh là rễ cọc, thuộc loại rễ nấm (Micorhiza). Nấm Micorhiza kí sinh trên lớp biểu bì của rễ hút cung cấp nước, muối khoáng và một lượng nhỏ các chất hữu cơ cho cây. Cũng do đặc điểm này nên rễ chanh không ưa trồng sâu mà phân bố rất nông, phát triển mạnh chủ yếu là rễ bất định, loại rễ này phân bố tương đối rộng và dày đặc ở tầng mặt đất. Tuy nhiên sự phân bố các tầng rễ chanh còn phụ thuộc vào từng loại đất, biện pháp kĩ thuật, hình thức nhân giống và giống cây trồng. Rễ cây chiết và cây giâm cành có ăn nông nhưng nhiều rễ hút, phân bố rộng, trong khi cây được nhân giống bằng hạt lại có bộ rễ ăn sâu nhưng phân bố hẹp và ít rễ hút, - Thân: Chanh thuộc dạng thân gỗ, loại hình bán bụi. Số cành chính của cây chanh phụ thuộc vào kĩ thuật tạo tán ngay từ khi cây mới phát triển. Chiều cao và hình dạng của cây rất đa dạng tuỳ vào điều kiện sống và hình thức nhân giống. Tán cây có thể hình tròn, hình cầu hay hình tháp…, cành chanh có thể có gai hoặc không có gai, cũng có thể có gai khi còn non và rụng gai khi cây đã lớn, già. Cũng tuỳ vào vị trí cành trên cây, cành trên cao thì ít gai và gai ngắn, - Lá: lá chanh có hình dạng rất phong phú, phụ thuộc vào thời kì phát triển của cây. Lá chanh thường có hình ovan, hình trứng hoặc hình trứng dài và mép lá có răng cưa. Trong một vài trường hợp cuống lá biến đổi và gần như không tồn tại, trong lá chanh có nhiều túi tinh dầu. Đây là cơ quan quang hợp, hô hấp, dự trữ cho cây. - Hoa: hoa chanh thuộc loại hoa đầy đủ như hầu hết các loại hoa của quả có múi. Cánh hoa có màu trắng hoặc trắng nhuốm tím nhạt hoặc đỏ tím. Hoa chanh nhỏ hơn hoa bưởi nhưng có kích thước tương tự như hoa quất, chúng có thể mọc đơn hoặc thành chùm. Hoa chanh có hương thơm hấp dẫn. - Quả: hình dạng, màu sắc và kích thước của quả chanh rất đa dạng, phụ thuộc vào từng giống chanh và các điều kiện sinh thái. Có loại vỏ có màu xanh, có vệt hơi vàng như chanh ta, hay vỏ có màu vàng như giống chanh tây. Vỏ quả có lớp tế bào sừng và có nhiều túi tinh dầu để bảo vệ nên chanh có khả năng cất giữ và vận chuyển tốt. Trong quả chanh chứa hàm lượng vitaminC và hàm lượng axit cao, ngoài ra còn chứa một số vitamin khác, các khoáng chất và pectin có lợi cho sức khoẻ con người. Quả chia thành 10 – 12 múi. 2.2. Giá trị sử dụng, tình hình tiêu thụ chanh trên thế giới và ở Việt Nam 2.2.1. Công dụng và giá trị kinh tế của chanh Cây chanh nói riêng và các loại cây ăn quả thuộc chi Citrus nói chung – là loại cây được trồng từ lâu đời ở khắp mọi miền của nước ta cũng như trên toàn thế giới. Quả chanh và các bộ phận khác của cây đem lại nhiều lợi ích cho đời sống con người, 2.2.1.1. Giá trị dinh dưỡng Quả chanh là một loại quả quý, nó chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho sức khoẻ con người như: axit hữu cơ, chất đạm, chất khoáng, tinh dầu, đường, pectin và một số vitamin như B1, B2, PP và đặc biệt là vitaminC có hàm lượng rất cao [28, 16]. Nhiều bằng chứng khoa học đã chứng tỏ chanh có khả năng củng cố hệ miễn dịch và mạch máu, làm cho quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh hơn và tăng cường chuyển Ca vào xương, răng. Nó còn kích thích hoạt động tiết dịch dạ dày, tăng cường tiêu hoá thức ăn, cải thiện trạng thái của mô liên kết, tóc và móng, hãm chảy máu lợi, đặc biệt làm cho cơ thể sảng khoái và khắc phục tình trạng thừa cân. Mỗi ngày dùng vài miếng chanh sẽ giúp ngăn ngừa stress, hồi phục sức sau khi cơ thể chịu tải trọng nặng, uống nước mỗi sáng giúp trẻ mãi. Đặc biệt nước chanh đường được dùng làm đồ uống giải nhiệt vào mùa hè vừa ngon vừa bổ dưỡng. Ngoài ra chanh được dùng để tăng tính hấp dẫn của mốt số món ăn và chế biến một số sản phẩm như: mứt, rượu, omai… 2.2.1.2. Giá trị công nghiệp và dược liệu Trong vỏ và lá chanh có chứa tinh dầu, tinh dầu được cất từ vỏ, quả, lá, hoa được dùng trong công nghiệp thực phẩm và công nghiệp mỹ phẩm. Đặc biệt là tinh dầu được cất từ chanh yên có giá trị kinh tế cao (1 tấn quả có thể cất được 67 lít tinh dầu, 1 kg tinh dầu giá 300 USD). Chanh còn có tác dụng làm đẹp và bảo vệ da, chất axit trong chanh có thể trung hoà kiềm của biểu bì từ đó phòng trừ việc xuất hiện các sắc tố lạ trên da. Ngoài ra, các loại vitamin trong chanh còn hấp thụ thông qua da làm cho da giữ được sự mịn màng, sáng đẹp. Xoa hoặc bôi vài giọt dầu chanh vào những nốt mụn chứng cá sẽ làm cho da sáng, sạch và có thể tan hết mụn mà không để lại sẹo nếu sử dụng kiên trì. Ngay từ xa xưa, các loại quả thuộc chi Citrus đã có mặt trong y học của nhiều nước trên thế giới, Ở thế kỷ XVI các thầy thuốc Trung Quốc, Ấn Độ đã tìm thấy tác dụng phòng ngừa bệnh dịch hạch, trị bệnh phổi và bệnh chảy máu dưới da của các loại quả thuộc chi Citrus. Ở Mỹ năm 1938 người ta đã dùng quả cam quýt kết hợp với insulin để trị bệnh đái đường. Trong chanh có chứa các chất khoáng như Ca, Fe và các vitamin như B1, B2, PP, C nên chanh có thể ức chế và giảm huyết áp, hoãn giả sự căng thẳng thần kinh, hỗ trợ tiêu hoá đồng thời có thể phân giải được độc tố của cơ thể, Những người bị cao huyết áp, tắc nghẽn cơ tim, uống nước chanh có tác dụng hỗ trợ cho trị bệnh, Nước trong quả chanh có chứa nhiều muối, axit citric có thể phòng trị bệnh thận kiết sỏi, đồng thời giảm sự kết sỏi thận mãn, Thường xuyên ăn chanh còn tốt cho người bị viêm khớp, bệnh tiểu đường, tiêu hoá kém. Mọi bộ phận của cây chanh đều được dùng làm thuốc chữa bệnh trong cả bốn mùa: - Lá chanh: có vị cay ngọt, tính ôn, chữa cam câm, nhức đầu, làm lá xông giải cảm, lá non giã đắp rốn trẻ em chữa bí đái, trướng bụng. - Rễ chanh: có vị đắng, tính ôn được dùng để chữa ho. - Hạt: có vị đắng, chát, tính bình: chữa táo bón, tây giun, chữa rắn cắn và chữa ho ở trẻ em. - Vỏ thân: làm thuốc bổ giúp tiêu hoá tốt. - Quả: có vị chua ngọt, tính bình: dịch quả pha với muối, đường là đồ uống có tác dụng lợi tiểu, giải khát, chống nôn, phòng viêm nhiễm, làm ra mồ hôi, chữa cảm sốt, thiếu vitaminC, - Vỏ quả phơi khô sắc uống chữa đau bụng, ăn không tiêu. - Múi quả: ngậm với muối, chữa viêm họng. 2.2.1.3. Giá trị sinh thái môi trường Trong quá trình sinh sống, cũng như các loại cam quýt, cây chanh tiết ra không khí các loại chất bay hơi có mùi thơm, các chất này toả hương làm cho không khí trở nên trong lành, mát dịu. Trong một chừng mực nhất định, các chất bay hơi từ cây chanh có tác dụng diệt một số loại vi khuẩn làm không khí trở nên trong sạch hơn, môi trường sống của con người tốt hơn. Ở vùng đồi núi, bên cạnh việc cho quả, cây chanh còn có tác dụng giữ đất, giữ ẩm cho đất, giữ nước, chống xói mòn, rửa trôi đất. Dùng chanh quả, nhất là loại có mùi thơm để trong phòng vài quả sẽ có tác dụng điều tiết không khí. Để vỏ chanh trong tủ lạnh cũng khử được mùi hôi (cho vào túi nilon). 2.2.1.4. Giá trị nhân văn và xã hội Các vườn cam chanh, cây ăn quả có ý nghĩa giáo dục thẩm mỹ rất lớn cho thanh thiếu niên. Đây cũng là nguồn cảm hứng vô tận để các nhà văn, nhà thơ sáng tác nên những tác phẩm văn chương bất hủ. Tính đa dạng của hình dáng và vẻ đẹp phong phú của chanh cũng như các loài cây ăn quả có múi là những gợi mở cho tình yêu thiên nhiên, quê hương, đất nước. 2.2.1.5. Giá trị kinh tế Cây ăn quả có múi nói chung và cây chanh nói riêng là cây chóng cho thu hoạch và lãi suất cao hơn nhiều loại cây ăn quả khác. Hiện nay có nhiều loại giống tốt, thời gian cung cấp quả tươi cho thị trường cũng như công nghiệp tương đối dài (thường từ tháng 9 đến tháng 1, 2 năm sau). Việt Nam là một trong những nước nhiệt đới có khả năng phát triển nhiều loại cây ăn quả, riêng loại quả có múi thì chanh có giá trị kinh tế vào loại cao. Tiềm năng đất trồng cây có múi thích hợp ở nước ta khoảng 10 vạn ha, trong đó 50% diện tích trồng chanh tốt. Trong điều kiện thâm canh để đạt năng suất trên 10 tấn/ha thì doanh thu trên 1ha có thể cao gấp 2,1 lần so với chề búp tươi; 1,5 lần so với café và 2,5 lần so với dứa. Giá trị xuất khẩu cũng cao hơn chè, cà fê, dứa bình quân 20 – 30% [27]. Tuy nhiên cần phải xem xét đến diều kiện cụ thể của từng vùng, từng điạ phương để phát triển sản xuất. Ở một số địa phương có diện tích trồng cây ăn quả có múi lớn như Hà Giang, Lạng Sơn… cho thu nhập hàng trăm triệu đồng/ năm. 2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chanh, cam, quýt trên thế giới Cây ăn quả có múi (chanh, cam, quýt, bưởi…) là loại cây được xếp hàng đầu trên thế giới, trong đó đáng chú ý là cam, chanh, quýt. Các vùng trồng cam quýt nổi tiêng thế giới hiện nay chủ yếu nằm trong những vùng khí hậu ôn hoà thuộc vùng á nhiệt đới hoặc vùng khí hậu ôn đới ven biển chịu ảnh hưởng nhiều của khí hậu đại dương. Theo số liệu FAO (2004) (Bảng 2.1), diện tích và sản lượng cam chanh đứng đầu thế giới là Brazil với diện tích cam 820.267ha, sản lượng đạt 18.256.500 tấn. Diện tích trồng chanh là 52.000ha, sản lượng là 1.000.000 tấn. Thứ đến là Mêhicô và Mỹ. Cả Mêhicô và Mỹ đều có diện tích trồng cam là 330.000ha. Tuy nhiên sản lượng cam của Mỹ rất cao đạt 11.729.900 tấn, cao hơn nhiều so với Mêhicô 3.969.810 tấn. Đứng sau Brazil diện tích trồng chanh của Ấn Độ là 55.000ha với sản lượng 1.420.000 tấn, tiếp đến là Mỹ 26.000ha, sản lượng 732.000 tấn [33]. Ngoài ra, còn phải kể đến một số nước khác cũng có có diện tích trồng cam lớn như Trung Quốc 298.739ha, Tây Ban Nha 14.000, Pakista 130.000ha tương ứng với sản lượng là 1.977.575 tấn, 2.883.400 tấn và 1.169.000 tấn [33]. Bảng 2.1: Tình hình sản xuất cam quýt trên thế giới STT  Địa danh  Cam  Chanh     Diện tích (ha)  Sản lượng (tấn)  Diện tích (ha)  Sản lượng (tấn)   1  Alxêri  36.000  360.000  3.800  38.000   2  Achentina  58.000  770.000  280.000  1.300.000   3  Úc  21.700  407.000  1.200  31.000   4  Belize  12.844  213.427   -  -   5  Brazil  820.267  18.256.500  52.000  1.000.000   6  Trung Quốc  298.739  1.977.575  455.000  661.300   7  Costa - Rica  27.000  367.000   -   -   8  Cuba  44.000  490.000  1.200  26.000   9  Ai Cập  91.000  1.750.000  1.100  300.000   10  Ghana  42.000  300.000  30.000  30.000   11  Hy Lạp  39.000  930.000   -   -   12  Honduras  15.018  167.226   -  -    13  Ấn Độ  134.000  3.100.000  55.000  1.142.000   14  Indonexia  70.000  871.610   -   -   15  Italia  104.009  2.064.099   -   -   16  Jamaica  14.300  140.000  1.700  24.000   17  Madagascar  13.000  83.000  800.000  5.700   18  Mêhicô  330.000  3.969.810   -  -    19  Marốc  48.700  719.300  8.000  8.900   20  Nicaragua  17.000  75.000   -   -   21  Pakistan  130.000  1.169.000  12.000  67.000   22  Portugal  21.800  239.100   -  -    23  Nam Mỹ  54.000  1.150.045  40.000  215.029   24  Tây Ban Nha  140.000  2.883.400  6.790  908.700   25  Thái Lan  19.000  340.000  600.000  80.000   26  Mỹ  330.000  11.729.900  26.000  732.000      Tổng cộng  2.931.377  54.522.992  205.755  6.847.638   Nguồn FAO năm 2004 [33] Ngoài 26 nước có diện tích trồng cam chanh tương đối lớn được trình bày ở bảng 2.1 thì còn 51 nước khác cũng được FAO thống kê, tuy nhiên diện tích và sản lượng còn thấp [33].Các nước xuất khẩu cam chanh chủ yếu là Tây Ban Nha, Thái Lan, Ấn Độ, Italia… Các giống cam chanh được ưa chuộng trên thị trường là Washington navel, Valencia Late của Marốc, Samouti của Israel, Maltaises của Tunisia, các giống quýt Địa Trung Hải như Clementin, quýt đỏ Đanxy và Unsiu [24]. Theo tổ chức FAO năm 2000 tổng sản lượng cam, chanh, quýt là 85 triệu tấn, trong đó tiêu thụ khoảng 79.3 triệu tấn, một số thị trường tiêu thụ cam, chanh, quýt lớn như: Mỹ, Nhật Bản,Pháp và các nước EU. Trong tiêu thụ, cam,chanh, quýt dùng ăn tươi một phần còn đa số (2/3 sản lượng) qua chế biến. Các nước ôn đới tỷ lệ cam quýt chế biến đến 80 – 90% trong khi đó các nước nhiệt đới chủ yếu ăn tươi, nên tỷ lệ quả chế biến rất thấp. Một số quả chế biến dễ dàng, đảm bảo chất lượng tốt nên được nhiều người ưa thích. Ngoài cam quýt, còn rất nhiều loại quả nhiệt đới chưa được tiếp thị trên phạm vi thế giới. Các nước xuất khẩu và sản xuất còn thiếu thông tin về thị trường và công nghệ bảo quản chế biến, trong đó đáng chú ý hơn cả là cam chanh đặc sản ở các địa phương. 2.2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chanh, cam, quýt ở Việt Nam Cho đến nay, người ta vẫn chưa xác định được cam quýt được trồng ở Việt Nam từ lúc nào, nhưng chắc chắn cam, chanh, quýt bưởi… là những cây ăn trái trồng lâu đời nhất và phổ biến nhất. Hiện nay, nước ta có nhiều giống cam, chanh, quýt khác nhau phân bố khắp cả nước tuỳ vào đặc điểm thích nghi của chúng với khí hậu từng vùng. Theo tài liệu thống kê từ các tỉnh trong những năm 1995 – 1998, diện tích và sản lượng quả có múi giảm so với những năm 1970 – 1980 chủ yếu là do sự tàn phá của bệnh hại, trước hết là bệnh greening. Trong cây ăn quả thì cam, chanh, quýt, bưởi có vị trí quan trọng, đã góp phần đáng kể vào sản xuất cây ăn quả của cả nước. Theo niên giám thống kê năm 1990, diện tích trồng cam, chanh, quýt nước ta ước tính gần 14.000 ha, sản lượng 119.000 tấn quả. Theo niên giám thống kê năm 1994, diện tích cam, chanh, quýt cả nước khoảng 60.000 ha, sản lượng 200.000 tấn quả. Trong đó vùng sản xuất cam, quýt lớn nhất nước ta là vùng đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 35.000 ha, chiếm 57,86% diện tích trồng cây có múi của cả nước, sản lượng là 124.548 tấn quả, chiếm 76,04%. Năng suất cam, chanh, quýt của đồng bằng sông Cửu Long tuy thấp nhưng vẫn được xác định là loại cây ăn quả nhanh cho thu hoạch và hiệu quả kinh tế cao [32]. Theo thống kê của ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn Việt Nam(2006). Tổng diện tích cây cam quýt nước ta ước tính 87.200 ha, sản lượng 606.400 tấn. Giữa các vùng sinh thái, sự phân bố các loại cây ăn quả có múi rất không đồng đều tập trung chủ yếu vào 3 vùng trọng điểm: Vùng Đồng bằng sông Cửu Long, Đông Nam bộ là vùng có điều kiện lợi thế về sinh thái của các loại cây ăn quả, có vị trí thuận lợi về giao thông vận tải, có thị trường tiêu thụ, đã hình thành vùng trồng cây ăn quả lớn (trên 80% diện tích trồng cây ăn quả của cả nước). Theo Trần Thế Châu, năng suất trung bình của các tỉnh đối với cam đạt 105 tạ/ha; chanh 88 tạ/ha; quýt 87 tạ/ha; bưởi 74 tạ/ha, Ở huyện trọng điểm, cam đạt 237 tạ/ha; chanh 128 tạ/ha; quýt 242 tạ/ha; bưởi 177 tạ/ha. Vùng trung du và miền núi phía Bắc diện tích cây ăn quả có khoảng 17% diện tích của cả nước. Vùng Bắc Trung bộ khoảng 12% [29].Tình hình sản xuất cam quýt ở Việt Nam trong thập kỷ qua có sự biến động, lúc lên lúc xuống. Tuy nhiên, có xu hướng tăng lên cả về diện tích và số lượng. Điều này được chứng minh ở bảng số liệu sau. Bảng 2.2: Diện tích và sản lượng quả có múi năm 2001 - 2005 STT  Tỉnh/Thành phố  Năm     2001  2002  2003  2004  2005     Diện tích (ha)  Sản lượng (tấn)  Diện tích (ha)  Sản lượng (tấn)  Diện tích (ha)  Sản lượng (tấn)  Diện tích (ha)  Sản lượng (tấn)  Diện tích (ha)  Sản lượng (tấn)      CẢ NƯỚC  73,800  451,500  72,800  435,400  78,649  497,326  81,690  538,087  87,200  606,400      Miền Bắc  29,200  120,200  28,500  124,600  28,290  126,616  27,749  133,626  29,800  147,300   1  Đồng bằng Sông Hồng  6,000  39,700  5,800  41,200  5,325  37,831  5,621  41,831  5,900  48,100   2  Đông Bắc  12,800  35,900  12,700  41,700  12,568  45,124  12,522  47,566  13,300  51,900   3  Tây Bắc  900  3,100  900  3,300  1,029  3,606  1,045  3,836  1,300  4,500   4  Bắc Trung Bộ  9,500  41,500  9,100  38,400  9,368  40,055  8,561  40,393  9,400  42,800      Miền Nam  44,600  331,300  44,300  310,800  50,359  370,710  53,941  404,461  57,300  459,100   5  Duyên Hải Nam Trung Bộ  1,200  8,600  1,400  8,500  795  2,139  815  2,194  1,000  2,600   6  Tây Nguyên  400  1,100  400  1,200  445  1,549  556  1,837  600  1,700   7  Đông Nam Bộ  4,300  17,700  4,700  16,000  6,102  18,194  6,600  18,610  7,300  24,400   8  Đồng bằng sông Cửu Long  38,700  303,900  37,800  285,100  43,017  348,828  45,970  381,820  48,400  430,500   Nguồn: Số liệu thống kê ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn (2006) Ngay trong một vùng cũng có sự phân bố không đồng đều, vùng có quả đặc sản phát triển hơn các vùng khác. Theo Vũ Mạnh Hải (2002), quả có múi thường được trồng tập chung ở khu vực Trung Du và miền núi phía bắc và Bắc Trung Bộ, hướng chủ yếu là các giống can chanh. Miền Nam chủ yếu phát triển các giống bưởi truyền thống, còn các tỉnh phụ cận phía bắc như Thanh Hoá phát triển chủ yếu là các loại chanh. Năng suất cam quýt của Việt Nam tương đương với các nước trong khu vực: 7 – 10 tấn/ha đối với cam, quýt; 8 – 10 tấn/ha đối với bưởi; 10 – 12 tấn/ha đối với chanh nhưng thấp hơn nhiều so với các nước tiên tiến trên thế giới như Ôxtrâylia, Mỹ, Italia, Tây Ban Nha…là 30 – 40 tấn/ha bình quân. Hiện nay chanh, cam, quýt được phát triển dưới hai hình thức: + Trồng phân tán trong các vườn của hộ gia đình với mục đích tự túc, bổ sung dinh dưỡng bữa ăn. + Trồng tập trung thành các vùng do các nông trại gia đình, nông lâm trường trồng với mục đích sản xuất hàng hóa có quy mô diện tích khác nhau tuỳ thuộc vào đặc điểm đất đai và tập quán canh tác của từng vùng. Phát triển cam,chanh, quýt ở nước ta là phục vụ cho nhu cầu trong nước là chủ yếu và một phần dùng cho xuất khẩu. Trong những năm trước mắt xuất khẩu quả có múi chủ yếu là bưởi, kế hoạch 2000 – 2010 là 30 ngàn tấn bưởi; 15 ngàn tấn cam tươi và 35 ngàn tấn nước quả đồ hộp [26]. Theo điều tra của Viện Dinh dưỡng, trong những năm 1990 – 1994 mức tiêu thụ quả bình quân ở vùng nông thôn khoảng 20 – 25kg/ người/ năm, ở các vùng thành phố lớn là 40 – 45 kg/ người/ năm. Trong đó cam, quýt chiếm trên dưới 50%. Phấn đấu đến năm 2010 lượng tiêu thụ về quả tính theo đầu người trên năm sẽ từ 80 – 100 kg, như vậy đòi hỏi của thị trường trong nước về rau quả là rất lớn. Ngoài ra, nhu cầu của thị trường trái cây trong nước tăng lên còn do lượng khách nước ngoài du lịch vào Việt Nam trong những năm tới ngày càng tăng (dự báo năm 2010 đạt 80 triệu lượt người trên năm). Tổ chức tiêu thụ sản phẩm có múi cũng rất đa dạng, ngoài hệ thống chỉ đạo sản xuất lưu thông phân phối của Nhà nước, tổng công ty rau quả Trung ương và các đơn vị trực thuộc, dưới tác động của cơ chế thị trường, hệ thống tổ chức tiêu thụ quả tươi của tư nhân được hình thành một cách rộng khắp và chặt chẽ từ thu mua đến vận chuyển đường dài, bán buôn, bán lẻ tỏ ra có hiệu quả [20]. Tổng hợp tình hình sản xuất, chế biến và tiêu thụ cam, quýt trên thế giới và ở Việt Nam có thể rút ra mấy nhận xét sau: - Cam, chanh, quýt là sản phẩm quả không thể thiếu trong đời sống sinh hoạt của mỗi gia đình, khi thu nhập và đời sống được nâng cao thì nhu cầu về quả tươi lại càng tăng cả về lượng và chất. Đa dạng hoá sản phẩm (cam chín sớm, chín muộn; nhiều chủng loại), cam, quýt đủ độ ngọt, ít hat, ít xơ, sạch bệnh là yêu cầu đặt ra cho sản xuất, bảo quản và chế biến, cho quy trình sản xuất và công nghệ sản xuất tiên tiến. - Một đất nước hơn 80 triệu dân như nước ta là một thị trường tiềm tàng to lớn của mặt hàng quả có múi. - Việt Nam có ưu thế về điều kiện tự nhiên (đất đai, khí hậu…) và tập quán trồng cam, chanh của nhiều vùng với quỹ gen phong phú. Những năm gần đây, do tác động của cơ chế kinh tế mới nên sản xuất phát triển mạnh, thu nhập về cam, chanh trên cùng một loại đất cao hơn nhiều so với cây trồng khác nhưng chất lượng còn kém nên giá cả không ổn định. Các vùng chuyên canh cam, chanh chưa hình thành rõ. Vậy nên cần phải tạo sự liên kết sản xuất giữa các hộ gia đình, các trang trại với các cơ sở kinh doanh dịch vụ đầu vào và đầu ra để tạo ra khối lượng sản phẩm lớn và có chất lượng, đó là điều kiện để ngành sản xuất cam, chanh phát triển đáp ứng nhu cầu của thị trường trong nước và ngoài nước. 2.3. Một số quá trình xảy ra khi bảo quản quả sau thu hoạch Khi thu hoạch nông sản vẫn tồn tại dưới dạng một cơ thể sống. Tuy nhiên, chúng không còn khả năng thu nhận chất dinh dưỡng từ môi trường để tổng hợp thành các chất dự trữ, mà ngược lại sau khi được tách khỏi cơ thể mẹ lại diễn ra quá trình phân giải các chất tích luỹ được trong khi chúng còn ở trên cây. Hiện tượng này được gọi là sự hư hại sinh lý và đây được coi là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây tổn thất sản phẩm tươi sau thu hoạch. Đối với chanh, cam, quýt trong quá trình sau thu hoạch diễn ra các hoạt động sinh lý sau: 2.3.1. Sự bay hơi nước Rau quả tươi nói chung và quả có múi nói riêng, nước chiếm một tỷ lệ khá lớn. Những phân tích về chanh ở Thái Lan cho thấy, cứ 100g phần có thể ăn được trong quả thì chứa 91g nước [28]. Nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình sống của rau quả, nó vừa là một thành phần hoá học, vừa được coi là môi trường hoà tan và thực hiện các quá trình phân giải, tổng hợp vật chất trong quá trình sống của rau quả. Trong quá trình bảo quản, lượng nước trong rau quả giảm dần do xảy ra hiện tượng bay hơi nước ra môi trường bên ngoài. Sự bay hơi nước tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố như: mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào, cấu tạo và trạng thái của mô che, đặc điểm và mức độ dập cơ học, độ ẩm và nhiệt độ môi trường xung quanh, cách bao gói, thời gian và phương pháp bảo quản, cường độ hô hấp… Khi lượng nước giảm nhiều, rau quả sẽ bị héo, làm cho bề mặt quả trở nên nhăn nheo, héo úa, giảm mẫu mã, giảm sức đề kháng. Nếu mất nước quá nhiều, nông sản sẽ không còn giá trị thương phẩm, Ở chanh do có chứa các túi tinh dầu nên quả chanh ít bị mất nước hơn các loại quả khác. 2.3.2. Sự giảm khối lượng tự nhiên Khi bảo quản rau quả sẽ xảy ra hiện tượng hao hụt khối lượng tự nhiên. Nguyên nhân của hiện tượng này là do quá trình bay hơi nước và tổn hao các chất hữu cơ trong khi hô hấp. Trong bất cứ điều kiện bảo quản nào cũng không thể tránh khỏi hiện tượng hao hụt khối lượng tự nhiên mà chỉ có thể giảm hiện tượng này đến mức tối thiểu. Vậy nếu muốn khối lượng tự nhiên của rau quả trong quá trình bảo quản thì ta phải hạn chế được hiện tượng bay hơi nước, làm cho quá trình hô hấp diễn ra chậm vậy phải có phương pháp bảo quản thích hợp đối với từng loại rau quả. 2.3.3. Sự hô hấp Hô hấp là một trong những quá trình sinh lý quan trọng của cơ thể sống, Trong quá trình bảo quản rau quả vẫn xảy ra quá trình hô hấp. Trong quá trình hô hấp các chất dự trữ trong cơ thể chúng được huy động để tiến hành các quá trình trao đổi chất, giải phóng năng lượng phục vụ hoạt động sống. Hô hấp là quá trình oxi hoá - khử phức tạp, trải qua hàng loạt phản ứng sinh hoá kế tiếp nhau dưới sự xúc tác của các enzym đặc hiệu. Quá trình hô hấp diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào nhiều yếu tố chia thành hai nhóm: + Các yếu tố nội tại: loại rau quả, tuổi mô tế bào, loại mô tế bào, tỷ lệ giữa bề mặt và thể tích, độ nguyên vẹn của rau quả. + Các yếu tố ngoại cảnh: nhiệt độ, ẩm độ môi trường, thành phần không khí, ánh sáng… Hoạt động hô hấp của quả có múi nói chung và chanh nói riêng có thể xảy ra trong cả điều kiện có hoặc không có O2 để giải phóng ra các sản phẩm như: CO2, H2O, axit, ethanol và nhiệt. Chanh là loại quả không tiếp tục chín sau thu hoạch [3], nên trong quá trình bảo quản, quả sẽ ít bị khủng hoảng về hô hấp hơn các loại quả khác, nhờ sự sản sinh ra ethylen ít hơn, nồng độ CO2 tăng chậm hơn. Vậy nên có thể bảo quản dài hơn so với các loại quả có hiện tượng tiếp tục chín sau thu hoạch. Quá trình hô hấp tiêu hao một lượng lớn các chất hữu cơ dự trữ do đó chất lượng rau quả giảm dần theo thời gian bảo quản. 2.4. Màng Chitosan (Chế phẩm sinh học PDD) 2.4.1. Khái quát về Chitosan Chitosan là một polymer hữu cơ, là một dẫn xuất diacetyl của chitin có nhiều trong cỏ các loại giáp xác. Đây là polymer hữu cơ phổ biến trong tự nhiên sau cellulose, được ước tính 100 tỷ tấn/năm. Chitin, chitosan là polysaccarit có đạm, không độc hại, có khối lượng phân tử lớn. Cấu trúc của chitosan là một tập hợp các phân tử liên kết với nhau bởi các cầu nối glucozit và hình thành một mạng các sợi có tổ chức. Chitosan đã được nghiên cứu và ứng dụng khá nhiều, nhất là vào khoảng thời gian từ 1975 – 1985, Nó có những đặc tính ưu việt mà các polyme tổng hợp khác không có như: khả năng phân huỷ, dễ tương thích, không độc hại và các đặc tính lý học, sinh học như: khả năng tạo gel, liên kết với các chất màu, lipit, protein và khả năng kháng khuẩn (Knorr, 1983; Hirano,1996; Ng 2000) [17] Trong dung dịch axit, chitosan tồn tại ở dạng điện tích (+) nên có những đặc tính khác biệt với các polysaccarit khác thường vốn ở dạng trung tính hoặc ở điện tích âm. Chitosan dương tính có khả năng kết hợp với các chất rắn hữu cơ hay bề mặt tế bào, là những chất có ion âm. Đây là cơ sở để ứng dụng chitosan trong việc kết hợp với các chất béo để chế tạo sản phẩm làm giảm cân, băng dán mỹ phẩm vào da hay tóc và kết hợp với kim loại nặng và hoá chất màu. Do các ưu điểm trên của chitosan nên nó càng được ứng dụng nhiều trong sản xuất và đời sống 2.4.2. Ứng dụng của chitosan Phạm vi ứng dụng của chitosan rất rộng lớn, Những ứng dụng tiềm năng của chitosan và dẫn xuất của chúng ngày càng phát triển -Trong y học: Chitosan đã được ứng dụng trong y học như: chỉ khâu tự tiêu, da nhân tạo và một số ứng dụng còn đang nghiên cứu như: tác động kích thích miễn dịch chống sự phát triển khối u, đặc tính làm giảm cholesterol, hay nghiên cứu làm thuốc chữa bệnh viêm loét dạ dày, tá tràng… -Trong nông nghiệp: được sử dụng để bao bọc các hạt giống nhằm ngăn ngừa sự tấn công của nấm trong đất, đồng thời nó còn có tác dụng cố định phân bón, thuốc trừ sâu, tăng cường khả năng nảy mầm của hạt Qua nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan và các nguyên tố vi lượng lên một số chỉ tiêu sinh lý – sinh hoá của mạ lúa ở nhiệt độ thấp, kết quả cho thấy chitosan vi lượng làm tăng hàm lượng diệp lục tổng số và hàm lượng nitơ, đồng thời các enzyme như amylase, catalase, peroxidase cũng tăng lên và chitosan còn góp phần cải tạo đất khô cằn, bạc màu, giữ ẩm cho cây trồng. Hiện nay trên thế giới đã thành công trong công việc sử dụng chitosan làm chất mang để cố định enzyme và tế bào. Enzyme cố định được sử dụng lâu dài, không cần thay đổi chất xúc tác, nhất là trong công nghiệp làm sạch nước, làm trong nước quả. Chitosan thoả mãn yêu cầu đối với các chất mang có phân tử lượng lớn,nó còn được ứng dụng để làm trong nước thải từ nhà máy dệt và nhuộm [17,14]. Ngoài ra chitosan còn được dung để cố định tế bào saccharomyces cerevisiae để lên men, được bổ sung vào làm nguyên liệu sản xuất giấy, thay hồ tinh bột để hồ vải giúp sợi bền mịn, bóng đẹp, cố định hình in, kết hợp với một số thành phần khác để sản xuất vải chịu nhiệt, vải chống thấm. Trong ngành mỹ phẩm, chitosan được dung để sản xuất kem chống khô da, kem chống nắng nhờ nó có nhóm –NH4+ có thể dễ dàng cố định trên biểu bì của da và –NH4+ liên kết với các tế bào sừng hoá của da. Nhìn chung, chitosan và dẫn xuất cuả nó được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực. Trong công nghệ thực phẩm: Chitosan được ứng dụng để thay thế hàn the, sản xuất màng sáp để bảo quản rau quả, thực phẩm giúp kéo dài tuổi thọ của nông sản mà không gây độc hại cho người và động vật. Trong thí nghiệm chúng tôi sử dụng chitosan ở nồng độ 1%;1,5% và 2%. Màng chitosan sẽ bao bọc quả tươi, màng này có tác dụng làm giảm tốc độ hô hấp, giảm sự mất nước trong quả, ngăn ngừa sự già hoá, sự lây nhiễm nấm và vi khuẩn ở quả. Do đó giúp quả tươi lâu, giảm sự nhăn nheo của vở, giữ hương vị của quả góp phần duy trì chất lượng dinh dưỡng và chất lượng cảm quan của quả trong quá trình bảo quản Chitosan an toàn, không độc hại và có thể ăn được, Nó có tác dụng bảo vệ do có tác dụng kháng khuẩn (cả vi khuẩn gram (-), gram (+)), kháng nấm cho quả tươi. 2.5. Tình hình nghiên cứu về công nghệ sau thu hoạch đối với quả tươi trên thế giới và ở Việt Nam Tất cả các phương pháp bảo quản quả tươi trong nước và trên thế giới đều nhằm mục đích kéo dài thời gian sống của quả mà vẫn đạt được chất lượng dinh dưỡng cần thiết, đặc biệt là bảo vệ an toàn thực phẩm. 2.5.1. Tình hình nghiên cứu về công nghệ sau thu hoạch trên thế giới Trên thế giới đã có nhiều tác giả nghiên cứu và đạt được nhiều thành tựu to lớn đưa ra nhiều phương hướng, giải pháp khả quan đem lại lợi ích to lớn cho ngành sản xuất nhóm quả có múi nói riêng và quả tươi nói chung. Các phương pháp bảo quản thông thường trên thế giới phải kể đến: -Phương pháp bảo quản CA (Controlled Asmosphere), đây là phương pháp điều chỉnh khí quyển xung quanh sao cho ẩm độ, nhiệt độ thích hợp với quả được bảo quản và nhiệt độ các chất khí xung quanh quả được duy trì ở ngưỡng nhất định có lợi cho sản phẩm quả suốt thời gian bảo quản. -Phương pháp MAP (Modified Atmosphere packaging): Thực chất đây là công nghệ bao gói điều biến bầu khí quyển diễn ra xung quanh sản phẩm bảo quản. Tuỳ loại quả tươi mà sử dụng những loại bao gói khác nhau với độ dày, độ thấm khí khác nhau. Những kết quả sử dụng túi PE, HDPE hay LDPE đều là cách bảo quản theo phương pháp này. Bao bọc quả bằng màng sáp hay túi PE với các độ dày 0,02-0,03mm để bảo qunả cam đã giữ cho quả không bị mất nước và mềm quả [11]. Để bảo quản cam người ta giữ cam trong 3 tháng ở nhiệt độ 20F (11,110C), 5 tháng ở 36 - 290F (2,22 - 3,890C) [37]. Chất lượng quả có múi giảm chính là do sự thoát hơi nước trên bề mặt vỏ quả. Theo Morton[35], thì sau 2 tháng bảo quản ở 200C với độ ẩm 60 -80% cam Valencia hao hụt 9,5% độ ẩm có trên vỏ và 2,1% trên cùi quả. Vỏ quả mỏng hơn 50% và cùi qủa mỏng hơn 10%. Bao bọc qủa bằng màng sáp hay túi polyetylen có thể tăng gấp 2 thời gian bảo quản. -Người ta đã tạo màng bằng dung dịch nhũ tương Fruitex của Pakistan, màng Britex 561, SB 65 của Mỹ, Sử dụng các màng này kết hợp với nhiệt độ thấp để bảo quản cam, nhận thấy màng dày 2µm thì khối lượng giảm ít, cường độ hô hấp giảm, sự sinh sản ethylen thấp, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây hại. Nếu bọc màng nhũ tương nhưng bảo quản ở trên 200C, quả cam sẽ mất hương vị [11]. -Ngoài ra còn phương pháp bảo quản ở nhiệt độ thấp và xử lý hoá chất, nhưng các phương pháp này có nhược điểm là gây ra những tổn thương lạnh cho quả hayhoặc gây độc đối với con người. Hiện nay trên thế giới, phương pháp bảo quản bằng chitosan được ứng dụng rộng rãi trên nhiều loại quả, bởi phương pháp này có những ưu điểm nổi trội như: giá rẻ, tính sẵn có, không độc hại, duy trì được chất lượng cảm quan và chất lượng dinh dưỡng của quả được bảo quản, kéo dài thời gian bảo quản. Các tác giả Jia, Shiping Tian, Xiangphong Meng vàYong Xu đã nghiên cứu việc sử dụng màng chitosan để bảo quản cà chua ở hai nhiệt độ 20C và 250C. Qua nghiên cứu các tác giả này đã kết luận rằng: màng chitosan đã tác động có hiệu quả đến việc làm giảm hiện tượng mốc xanh, mốc xám gây bởi hai loại nấm mốc Bostrytis cinerea và Penicillum expansum, đồng thời cũng làm giảm tỷ lệ thối hỏng của cà chua ở cả hai nhiệt độ bảo quản. Phương pháp này cũng làm tăng hoạt tính của enzyme polyphenoloxydase (PPO), peroxidase (POD) và hàm lượng phenolic trong quả cà chua cũng tăng lên. Kotchakorn Kongkaew dùng chitosan dạng sương mù để bảo quản quả xoài “Namdokmai” và bảo quản ở 130C, độ ẩm 90-95%. Phương pháp này có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản xoài tới 20 ngày [38]. Năm 2002, tác giả Wanichpongpan, P, Nantapat và Saramat đã nghiên cứu việc sử dụng chitosan để tăng cường lớp bao bọc bề ngoài của quả xoài [37]. Cũng trong lĩnh vực nghiên cứu sử dụng chitosan để bảo quản xoài, nhóm tác giả Po-Jung Chien, Fuu Sheu và Feng-Hsu Yang đã dùng chitosan ở các nồng độ 0,5%; 1% và 2% để bảo quản xoài dạng cắt lát mỏng ở 60C. Kết quả cho thấy rằng: màng chitosan đã cản trở sự thoát hơi nước, duy trì chất lượng cảm quan, tăng hàm lượng chất rắn, hàm lượng vitaminC trong sản phẩm được bảo quản, đồng thời nó cũng ức chế sự trưởng thành của vi khuẩn do đó kéo dài được thời gian bảo quản và giữ được các đặc tính đặc trưng của lát xoài [35]. Ngoài ra chitosan còn được ứng dụng để bảo quản một số loại quả khác như: dâu tây, ớt, anh đào ( El, Ghauth 1991, 1992; D. Martinez-Romero và cộng sự, 2005). Một số tác giả khác cũng nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan đến việc duy trì chất lượng dinh dưỡng và chất lượng cảm quan của vải, nhãn. Các kết quả nghiên cứu đều cho thấy hiệu quả của việc xử lý chitosan trong bảo quản quả tươi.[39; 40]. Màng chitosan bao bọc bề mặt quả tươi tạo ra một áp suất bảo quản điều chỉnh và làm giảm sự thay đổi chất lượng của quả trong suốt quá trình bảo quản 2.5.2. Tình hình nghiên cứu về công nghệ sau thu hoạch đối với quả tươi ở Việt Nam Nước ta là một nước có khí hậu nhiệt đới nên có nhiều loại trái cây nhiệt đới rât đa dạng và phong phú, song ít có điều kiện thuận lợi cho công tác bảo quản vì nhiệt độ và ẩm độ cao là điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, quả bị nấm bệnh nhiều sau thu hoạch. Một số nghiên cứu chính về bảo quản quả là các phương pháp bảo quản quả bằng hoá chất nhằm hạn chế sự phát sinh , phát triển của vi sinh vất trên quả. Ở nước ta ngay từ xa xưa ông cha ta đã có nhiều phương pháp để bảo quản quả chanh cam quýt như bôi vôi vào núm quả và để nơi mát, hay vùi trong cát khô và xốp mục đích chính là tạo ra môi trường chống lại nấm bệnh gây thối hỏng trên cuống quả.