Khảo sát đặc tính của hydroxyethyl cellulose trong công nghệ bảo quản măng cụt

i đoạn chủ yếu như trên phun 2 - 3 lần cách nhau 7 - 10 ngày. 1.1.7.9 Xử lý ra hoa Xử lý cho măng cụt ra hoa sớm, đúng thời điểm, được giá và tránh khi trái chín gặp mưa, hạn chế hiện tượng chảy nhựa thối trái (bệnh sinh lý : bệnh xì mủ quả). Sau khi thu hoạch xong cần tiến hành tỉa cành, bón phân ngay để cây ra đọt vào khoảng tháng 8 - 9. Nếu như cây vẫn chậm ra đọt có thể phun thêm phân Ure lên lá với liều lượng 100 - 200 g/ 20 lít nước hoặc Thiourea 95 % nồng độ 30 g cho 10 lít nước. Phun Thiourea cây sẽ ra hoa đồng loạt hơn Ure nhưng nếu dùng với nồng độ cao sẽ gây hiện tượng rụng lá, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây. Khi đọt ra được khoảng 9 - 10 tuần thì tiến hành rút nước tạo khô trong thời gian 3 - 4 tuần. Đến khi lá non có biểu hiện héo. Đọt non hơi móp lại thì cho nước vao mương và tưới thật đẫm nước 1 - 2 lần, mỗi lần cách nhau 7 ngày, sau đó cây sẽ ra hoa. Nếu cây chưa ra hoa thì phải tạo khô hạn và tưới nuóc trở lại như lần trước. 1.1.7.10 Bệnh xì mủ quả ở măng cụt Là một căn bệnh sinh lý phổ biến và gây tác hại rõ rêt ở các vùng trồng măng cụt. Quả bị bệnh bên ngoài trông bình thường nhưng phía trong vỏ bị bị xì mủ vàng làm thịt quả chỗ đó bị thối, có vị chua, không ăn được. Bệnh nhẹ thì một phần múi bị thối, bệnh nặng có thể làm thối cả quả. Khi quả sắp chín gặp trời mưa nhiều thì tỷ lệ quả bị bệnh càng cao. Biện pháp phòng trừ: vườn cây cần có chế độ thoát nước tốt , không để ẩm ướt quá nhiều. Chăm sóc hoặc xử lý cho cây ra hoa sớm và quả chín trước mùa mưa. 1.1.8. Hiện trạng xuất nhập khẩu măng cụt ở nước ta Măng cụt là loại trái cây nhiệt đới rất ngon và bổ được trồng phổ biến ở 2 vùng ĐBBSCL và ĐNB, trong đó trồng chủ yếu ở ĐBSCL với diện tích khoảng 4,9 ngàn ha, cho sản lượng khoảng 4,5 ngàn tấn. Tỉnh Bến Tre là nơi có diện tích tập trung lớn nhất, đạt 4,2 ngàn ha (chiếm 76,8% diện tích cả nước). Việc mở rộng diện tích loại cây này hiện nay đang gặp nhiều trở ngại do thời gian kiến thiết cơ bản dài, là cây thân gỗ lớn, chiếm nhiều diện tích đất và chỉ thích hợp với đất mầu ở các cù lao. Kể từ khi trồng đến lúc thu hoạch được cũng mất tới 10 năm. Sau đó cây ra trái mỗi mùa, suốt hơn trăm năm. Mùa vụ măng cụt từ tháng 4- 6 âm lịch hàng năm. Tuy gặp nhiều khó khăn trong việc mở rộng diện tích trồng nhưng măng cụt thuộc loại quả quý hiếm trên thị trường. Có lúc giá măng cụt lên tới 40.000-45.000 đồng/kg tùy loại. Mặc dù điều kiện tự nhiên nước ta tương đối thuận lợi để phát triển sản xuất và xuất khẩu măng cụt nhưng một thực tế hiện nay là mặc dù nhiều nhà vườn đã áp dụng những biện pháp canh tác tiến bộ nhưng trái măng cụt Việt Nam chưa thực sự hấp dẫn; trái to, trái nhỏ không đồng đều; sắc vỏ màu nâu mét, thường bị lấm tấm xì mủ vàng, cuống trái héo hon. Bên trong, nhiều trái có múi ngọt thanh nhưng cũng có những trái bị sượng, phần thịt cứng chát hoặc úng nước chua... Các chủ kinh doanh lớn ở chợ đầu mối Chu Văn An - TP.HCM cho biết, măng cụt Việt Nam xấu mã nên kém ăn khách do nhà vườn thiếu chăm sóc trái cẩn thận từ khi mới kết quả. Đến khi thu hoạch thì đổ đống tràn lan. Thương lái thu mua măng cụt còn thói quen đựng hàng bằng cần xé, giỏ bội, đậy đệm qua loa. Vận chuyển thì chồng chất bừa bãi. Đến chợ, đổ đống ra bán trái còn nguyên vẹn, trái bị móp méo, trái bầm dập, kém hấp dẫn nên mất giá. Một thực tế của ngành sản xuất măng cụt của nước ta hiên nay là: không những chưa phát huy được tối đa tiềm năng xuất khẩu loại trái cây đặc sản này mà chúng ta vẫn phải nhập khẩu lượng lớn măng cụt từ Thái Lan. Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, kim ngạch nhập khẩu măng cụt từ Thái Lan, Campuchia, Trung Quốc (trong đó chủ yếu nhập khẩu từ Thái Lan) trong những tháng đầu năm 2007 đạt khá cao. Cụ thể, trong tháng 01/07 các doanh nghiệp đã nhập khẩu 135,5 tấn măng vụt, đạt kim ngạch gần 130 nghìn USD; nhập khẩu mặt hàng này trong tháng 02 và tháng 03 tương ứng đạt 138 tấn và 108 tấn (kim ngạch 122 nghìn USD và 51 nghìn USD). Hầu hết các lô hàng măng cụt nhập khẩu vào nước ta qua cửa khẩu Tịnh Biên, Sa Mát, Hoa Lư thời gian này với giá dao động từ 700 đến 1000USD/tấn (DAF). Chỉ tính riêng trong 2 tuần đầu tháng 04/2007, mặc dù đã bắt đầu vào vụ thu hoạch chính nhưng đã có 508 tấn măng cụt nhập khẩu vào nước ta qua đường chính ngạch, đạt kim ngạch trên 480 nghìn USD. Hầu như măng cụt Thái Lan "lấn sân" quanh năm. Từ đầu tháng 4 âm lịch đã rộ lên hàng Thái. Măng cụt Thái bao gói cẩn thận, đóng thùng định lượng chu đáo. Trái to vừa, đều đặn. Vỏ màu nâu sậm, tươi thắm, ít bị xì mủ, cuống lại tươi xanh. Bên trong, múi to đều, thịt trái không bị sượng hoặc úng nước, vị ngọt thanh, hạt nhỏ mềm. Các nhà vườn trồng măng cụt của ta nên nghiên cứu “cách làm ăn” của người Thái. Rõ ràng, họ canh tác bài bản chuyên nghiệp hơn, giá thành thấp hơn. Còn ta, măng cụt mẫu mã chưa đẹp, giá thành cao. Đứng trước tình hình này, một số địa phương đã bắt đầu tập trung đầu tư cho công tác sản xuất, bảo quản và tiêu thụ măng cụt ở Việt Nam cũng đã có những bước khởi sắc. Điển hình như ở huyện Cầu Kè- tỉnh Trà Vinh, hiện Cầu Kè có hơn 250 ha trồng măng cụt với trên 50.000 gốc, trong đó có khoảng 30% diện tích đang cho trái. Với số diện tích đang cho trái, hàng năm nhà vườn thu về trên 12 tỉ đồng. Trước đây, cũng có một vài đơn vị đến tận nhà vườn đặt vấn đề hợp đồng thu mua sản phẩm, nhưng nhà vườn không thể nhận lời, vì chưa đáp ứng được yêu cầu về số lượng, mùa vụ. Từ cuối năm 2005, huyện Cầu Kè đã thành lập được Hợp tác xã trồng măng cụt, với 31 thành viên, có diện tích 30 ha... để tiến tới đứng ra ký kết hợp đồng cung ứng sản phẩm với số lượng lớn cho thị trường. Hợp tác xã măng cụt Tân Thành đã được thành lập 2 năm, tạo điều kiện liên kết những nhà vườn ở Tân Qui- Huyện Cầu Kè - Tỉnh Trà Vinh, hình thành những khu vườn cây ăn trái có quy trình kỹ thuật chăm sóc đạt tiêu chuẩn trái cây sạch, an toàn và chất lượng. Hiện nay mỗi năm hợp tác xã cung ứng cho thị trường trên 250 tấn trái. Điều đáng mừng là từ khi thực hiện kiên kết trong hợp tác xã, giá trị của sản phẩm trái măng cụt đã tăng lên. Mỗi năm thương lái hợp đồng mua 100 tấn, chiếm 45% sản lượng măng cụt của hợp tác xã. Vườn măng cụt của xã viên đạt mức thu nhập bình quân là 70 triệu đồng/ha. Mặt ưu điểm thứ 2 là hợp tác xã măng cụt Tân Thành đã chính thức là thành viên GAP- Sông Tiền (Sản xuất trái cây an toàn theo tiêu chuẩn Quốc tế) gồm 7 tỉnh, thành phố tham gia. Đây cũng là điều kiện để đưa thương hiệu măng cụt Tân Thành vươn xa hơn. Do đặc điểm cây măng cụt có thời gian trồng đến thu hoạch khá dài, từ 7 năm đến 8 năm mới cho trái, sau 15 năm thì năng suất thu hoạch mới ổn định ở mức từ 6 tấn đến 7 tấn trái/ha. Vì vậy, xây dựng thương hiệu cho cây măng cụt Tân Thành ngay từ bây giờ là bước chuẩn bị thích hợp trong quá trình hội nhập của trái cây nơi đây. Trong “Đề án Phát triển Sản xuất và Xuất khẩu rau hoa quả tươi của Việt Nam” Bộ Thương mại cũng khẳng định măng cụt được xếp vào 1 trong 11 loại trái cây có lợi thế cạnh tranh của nước ta và đang được tập trung đầu tư phát triển. Vì vậy, tìm giải pháp pháp huy năng suất cây trồng trong nước, bảo đảm cung cấp ra thị trường những trái măng cụt chất lượng cao phục vụ tiêu dùng và tăng xuất khẩu là bài toán cho ngành trái cây Việt Nam hiện nay. 1.1.9. Tiêu chuẩn xuất khẩu Trái có trọng lượng > 80 g Ngoại hình đẹp, vỏ không bị trầy xước. Không có vết chích của côn trùng. không có vết bệnh. Cuống trái còn nguyên. Không có bất cứ tồn dư thuốc hóa học nào trên ngưỡng cho phép để đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng. 1.1.10. Phương pháp thu hoạch và bảo quản 1.1.10.1 Thu hoạch Do vỏ quả măng cụt rất mẫn cảm với nhiệt độ, thời gian bảo quản nên tùy theo nhu cầu sử dụng và thời gian bảo quản hoặc vận chuyển giữa thị trường gần với thị trường xa mà người ta phân làm 7 mức độ chín theo độ chuyển màu trên vỏ quả. Độ chín 1: trên mặt vỏ xuất hiện vài chấm đỏ tím (gọi là điểm son). Độ chín 2: màu đỏ tím chiếm khoảng 1/5 mặt vỏ quả. Độ chín 3: màu đỏ tím chiếm khoảng 2/5 mặt vỏ quả. Độ tím 4: màu đỏ tím chiếm khoảng 3/5 mặt vỏ quả. Độ chín 5: màu đỏ tím chiếm khoảng 4/5 mặt vỏ quả. Độ chín 6: vỏ quả có màu tím đỏ hoàn toàn. Độ chín 7: toàn bộ vỏ quả có màu tím đen thẫm. Nếu sử dụng cho ăn tươi thị trường gần thì nên thu hái ở các độ chín 5, 6, 7; ngược lại, để vận chuyển đi xa thì nên thu hái ở các độ chín 3,4. Với quả dùng để xuất khẩu (trong điều kiện bảo quản lạnh) thì nên thu hái ở độ chín 1, 2. Nhìn chung, có thể thu hoạch từ 104-108 ngày sau khi hoa nở với măng cụt vụ sớm; muộn hơn khoảng 1 tuần đối với chính vụ và nên thu trước mùa mưa để hạn chế trái bị sượng và bệnh xì mủ quả gây ảnh hưởng tới chất lượng của quả. Nên cắt quả vào lúc trời khô ráo, chiếu mát hoặc sáng sớm, dùng dụng cụ có túi vải để hái. Tránh va chạm mạnh làm xây xát và dập nát vỏ. Sau khi hái xong không nên để quả thành từng đống trên mặt đất, mà phải chứa trong một dụng cụ như rổ nhựa, giỏ có lót giấy. Dùng vải ẩm lau nhẹ vỏ quả trước khi bảo quản. 1.1.10.2 Bảo quản Măng cụt rất mau hư, khi đã chuyển hẳn sang màu tím thẫm chỉ có thể giữ 2-3 ngày ở nhiệt độ bình thường, khoảng 1 tuần trong tủ lạnh, nhưng không thể giữ trong tử đông lạnh (freezer). Để trái măng cụt bớt bị rám nâu khi tích trữ trong tủ lạnh, nó cần phải được lắc lay một phút trong một dung dịch 0,25% calcium chloride + 0,5% citric acid . Nếu bảo quản ở 2oC giữ được 21 ngày nhưng nếu chứa trong túi plastic kín sẽ giữ được 49 ngày. Bảo quản ở 13oC và chứa trái trong túi plastic có đục lỗ sẽ giữ được 28 ngày . Gần đây, các nhà khoa học thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu thành công việc bảo quản măng cụt bằng loại bao gói Oxygen Transmission Rate. Kết quả, măng cụt được bảo quản tốt trong hai tuần, so với bảy ngày của các phương pháp khác. Cụ thể, phương pháp này như sau: Như ta biết, măng cụt là loại trái khó bảo quản trong khi chuyên chở. Khi vỏ trái măng cụt chuyển sang màu đỏ hoặc đỏ tím thì chỉ giữ bảo quản được 5-7 ngày. Để khắc phục nhược điểm này, Phân viện Công nghệ sau thu hoạch TP Hồ Chí Minh đã tiến hành nghiên cứu thử nghiệm bảo quản măng cụt bằng loại bao gói Oxygen Transmission Rate (ORT 2000). Đây là loại bao PE có thấm khí O2 với lưu lượng 2.000 ml/m2/giờ đồng thời giảm lượng etylen đến mức nhỏ nhất, giữ khí CO2 trong bao bì và giữ độ ẩm tương đối trong bao bì luôn ổn định ở khoảng 90% không phụ thuộc môi trường bên ngoài, cùng với các hóa chất như dung dịch chuẩn NaOH, 0,1N, dung dịch Phenolphatalein 1% Nhóm nghiên cứu sử dụng một kho lạnh và các thiết bị khúc xạ kế (0-32%), máy đo nồng độ CO2, cân phân tích và máy đo độ cứng trái măng cụt. Trái măng cụt được thử nghiệm là loại trái ở độ chín, hái từ cây lúc sáng sớm (hoặc chiều mát), trái sau khi thu hoạch màu đỏ chuyển sang màu đỏ hoàn toàn. Trái măng cụt được làm sạch sơ bộ, lau nhẹ bằng vải ẩm để loại bỏ vết bẩn và đất cát bám trên cỏ, đồng thời loại thải trái bị dập, chảy mủ, hư hỏng. Nhiệt độ sử dụng ở 5 – 100C và 150C. Kết quả cho thấy, giá trị cảm quan của trái măng cụt bảo quản ở 100C, cao hơn so với ở nhiệt độ 50C và 150C . Tóm lại, trái măng cụt bảo quản trong bao bì ORT 2000 có vỏ trái mềm hơn so với bảo quản bằng các loại bao gói khác (PE 20 lỗ, 40 lỗ) và không xử lý màng bao. Chế độ nhiệt bảo quản thích hợp nhất với ORT 2000 cho măng cụt là 100C trong thời gian hai tuần, sang tuần thứ 3 và 4 (khoảng 30 ngày) trái không còn giữ giá trị cảm quan như ban đầu, chất lượng có kém đi, song vẫn giữ được độ vỏ cứng và điểm cảm quan cao nhất, cũng như giá trị dinh dưỡng tốt hơn so với 50C và 150C. Khi được bảo vệ trong màng bao ORT 2000, trái măng cụt có tỷ lệ thoát hơi thấp, do đó trọng lượng trái không hao hụt nhiều. 1.1.11. Ứng dụng Đứng trên khía cạnh ứng dụng thì măng cụt cùng với những hoạt chất của nó được dùng trong thuốc tẩy, thuốc đánh răng, mỹ phẩm có tính chất kháng vi sinh vật. Cụ thể như sau: Một chất xanthon trộn lẫn với gartanin hay ergonol ức chế Helicobacter pylori đã được dùng để chữa ung thư, loét hay viêm dạ dày. α-mangostin có công hiệu trên Helicobacter pylori ở nồng độ 1,56µg/ml (38). α- và g-mangostin ức chế glucosyl transferase phát xuất từ trùng sâu răng Streptococcus sobrinus và collagenase do vi khuẩn viêm lợi Porphyromonas gingivalis gây chảy mũi nên được dùng trong thuốc đánh răng, có khả năng ngừa chặn sâu răng và mảng răng. Mangosten được trộn với nhiều hóa chất khác như cetyl alcool, cetyl phosphat, dimethicon, eicosen, disodium, magnesium stearat, dipropylen glycol, triethanolamin,… để làm một loại thuốc bảo vệ chống ánh nắng mặt trời . Nhờ tính chất ức chế hoạt động phosphodiesterase, ở nồng độ 50µg/ml trong một dung dịch 5% dimethyl sulfoxyd, nó được dùng để làm thuốc kích thích tiêu mỡ. Nhưng nổi bật hơn cả là các ứng dụng của măng cụt trong y học cổ truyền cũng như hiện đại . Từ lâu, ở Á châu, bên Ấn Độ, hệ thống khoa học đời sống ayurvedic đã kê nó vào nhiều thang thuốc cổ truyền, đặc biệt chống viêm, chữa tiêu chảy, ức chế dị ứng, làm giản phế quản trong cuộc điều trị hen suyễn. Nó cũng được xem như là những thuốc chống dịch tả, bệnh lỵ, kháng vi khuẩn, kháng vi sinh vật, chống suy giảm miễn dịch. Người Thái dùng nó để chữa vết thương ngoài da. Người Mã Lai, Phi Luật Tân dùng nước sắc vỏ chữa lỵ, đau bụng, đi tiêu lỏng, bệnh vàng da. Theo Đông y, vỏ quả măng cụt có vị chua chát, tính bình, đi vào hai kinh phế và đại tràng, có công năng thu liễn, sáp trường, chi huyết, dùng trị tiêu chảy, ngộ độc chất ăn, khi bệnh thuyên giảm thì thôi, dùng lâu sinh táo bón . Cách thức dùng tương đối dễ: bỏ vỏ quả măng cụt khô (60g) vào nước (1.200 ml), có thể thêm hạt mùi (5g), hạt thìa lìa (5g), rồi đun sôi, sắc kỹ cho cạn chừng một nữa, uống mỗi ngày 2 lần, mỗi lần 120 ml. Nếu là người lớn, đau bụng, có thể thêm thuốc phiện . Những công tác khảo cứu mới cho biết những tính chất của vỏ trái như chống oxi hoá nhờ chất epicatechin ; ức chế hoạt động sản xuất acid của trùng Streptococcus mutans GS-5 nhờ những flavonoid . Vỏ quả chứa tannin có tính thu liễm ở mô nhầy và có thể giảm tiết. tác dụng thu liễm có thể kềm được tiêu chảy. Măng cụt cũng chứa xanthone có tính chống oxy hóa và những tác dụng khác. Những xanthone đặc biệt gồm alpha-mangostin, beta-mangostin và gamma-mangostin. Alpha và beta-mangostin có vẻ có tác động trong phòng thí nghiệm chống dòng tế bào ung thư bạch cầu ở người (human leukemia cell line) và vi trùng lao Mycobacterium tuberculosis. Alpha và gamma-mangostin cũng có tính chẹn thụ thể serotonin và histamin. Một thành phần khác là các chất dẫn xuất từ xanthone như garcinone-B và garcinone-E. Các chất này có vẻ chống vi trùng lao trong phòng thí nghiệm. Garcinone-E có tính độc hại tế bào chống u bướu tế bào gan . * Một số nghiên cứu dược học (Theo Thailand’s Medicinal PLants) Tác dụng đè nén hệ thần kinh trung ương Mangostin, một hợp chất loại xanthone và các chất chuyển hóa, tạo ra những phản ứng ức chế thần kinh trung ương gây các triệu chứng như sụp mi mắt (ptosis), dịu đau, giảm hoạt động của thần kinh vận động, tăng cường hoạt tính gây ngủ và gây mê của pentobarbital. a/ Bộ môn sinh học phân tử đại học dược Tohoky Nhật-bản, làm thí nghiệm chứng minh gamma-mangostin ức chế phóng thích men prostaglandin E-2 genase và cảm ứng biểu lộ gene COX-2 ở tế bào não chuột . b/ Cũng đại học trên, dùng dịch chiết ethanol 100%, 70%, 40% và nước, tìm thấy dung dịch cồn 40% ức chế phóng thích histamin qua trung gian IgE. dung dịch này cũng ức chế tổng hợp prostaglandin E-2 (PGE-2). Phản ứng phản vệ qua da thụ động bị ức chế đáng kể bởi dịch chiết 40%. Tác dụng chống dị ứng của dung dịch này mạnh hơn dung dịch 1 loại cây ngấy (rubus suavissimus) thường dùng ở Nhật. c/ Tác dụng đối kháng thụ thể histamin và serotonin: bộ môn sinh học phân tử đại học Tohoku chứng minh dung dịch methanol vỏ măng cụt có tác dụng đối kháng chọn lọc thụ thể H-1 và thụ thể serotonin 5-HT2A . Tác dụng trên hệ tim mạch Mangostin-3, 6-di-O-glucoside tạo ra các hiệu ứng rõ rệt trên hệ tim mạch của ếch và chó: gây kích thích cơ tim, tăng huyết áp nơi thú vật thử nghiệm. Cả hai tác dụng này đều bị ức chế một phần bởi propranolol. Tác dụng chống sưng viêm Mangostin, 1-isomangostin và mangostin triacetate có những hoạt tính chống sưng khi dùng chích qua màng phúc mô hay khi cho uống nơi chuột bị gây phù chân bằng carrageenan, hay bằng cách cấy cục bông gòn dưới da. Các chất này không có hiệu ứng ổn định màng tế bào. Trong phần tác dụng lên hệ trung ương, chúng ta thấy mangostin ức chế tổng hợp COX-2, đó cũng là 1 cơ chế chống viêm. Tác dụng chống ung loét bao tử Mangostin có hoạt tính chống ung loét khi thử trên chuột Hoạt tính kháng sinh Có nhiều nghiên cứu ghi nhận khả năng kháng sinh của măng cụt. Các vi khuẩn thử nghiệm thuộc nhóm gây kiết lỵ như Shigella dysenteria, Sh. Flexneri, Sh. Sonnei và Sh. Boydii hoặc thuộc nhóm gây tiêu chảy như E. coli, Streptococcus faecalis, Vibrio cholerae. Hỗn hợp thô 5 loại xanthone trích từ vỏ măng cụt (mangostin, beta-mangostin, gamma-mangostin, gartanin và 8-deoxygartanin) có tác dụng ức chế sự tăng trưởng của S. aureus cả chủng bình thường lẫn chủng kháng penicillin ở nồng độ ức chế tối thiểu MIC 7.8 mg/ml. a/ Một nghiên cứu của bộ môn dược liệu đại học Gifu Nhật-bản dùng dịch chiết măng cụt cho thấy tác dụng ức chế tăng trưởng S. aureus được phân đoạn (fractionated) và 1 số thành phần chống MRSA ( S.aureus đề kháng methicillin). tác dụng chống MRSA của alpha-mangostin tăng lên rõ-rệt khi dùng chung với vancomycin . b/ Tác dụng chống mycobacteria của prenyl-xanthone: bộ môn hóa đại học khoa học Srinakharinwirot ở Bangkok Thái-lan cho thấy alpha và beta-mangostin và garcinone-B ức chế rất mạnh vi trùng lao M. tuberculosis với MIC 6.25 mcg/ml. Các thành phần tri và tetra-oxygenated xanthone với đơn vị di-C5 hay với C5 và nhóm biến đổi C5 cần thiết cho hoạt động kháng khuẩn cao. Thay thế vòng A và C cho thấy thay đổi hoạt động sinh học của hợp chất. c/ Hợp chất chống HIV_1 protease: dịch chiết ethanol cho thấy tác dụng ức chế mạnh HIV-1 protease. Người ta tìm ra được 2 hoạt chất . Phân tích quang phổ tìm ra mangostin (IC50= 5.12 +/- 0.41) và gamma-mangostin (IC50= 4.81 +/- 0.32 microM). Tính chất ức chế này không cạnh tranh. Hoạt tính kháng nấm Mangostin kháng được Trichophyton mentagrophytes, mycosporum gypseum và epidermmophyton floccosum ở nồng độ 1 mg/ml nhưng không tác dụng trên Candida albicans. Một nghiên cứu khác của Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp Madras Ấn-độ cho thấy xanthone của vỏ măng cụt chống 3 loại nấm gây bệnh Fusarium oxysporum vasinfectum, Alternaria tenuis, và Dreschlera oryzae. Thay thế vòng A và C cho thấy thay đổi hoạt tính sinh học của hợp chất. Tác dụng diệt cá Dịch chiết bằng nước vỏ măng cụt cho thấy có tác dụng diệt cá rô phi (Tilapia= Oreochromis niloticus) ở nồng độ 1 000 ppm. Tác dụng chống ung thư Rất nhiều nghiên cứu cho thấy xanthone trong vỏ măng cụt chống ung thư. a/ Bộ môn ung thư đại học y khoa Ryukyus, Okinawa Nhật-bản cho thấy alpha-mangostin có tác dụng phòng ngừa tiền ung thư ở ruột già. b/ Bộ môn vi sinh đại học Mahidol Bangkok Thái-lan thử tính chống tăng sinh của 9 dược liệu ở dòng tế bào ung thư tuyến vú bằng dịch chiết ethanol cho thấy măng cụt có tiềm năng chống ung thư mạnh nhất. c/ Bộ môn sinh học phân tử đại học Tohoku Nhật-bản nghiên cứu tác dụng làm tế bào tự hủy (apoptosis) của 8 xanthone trên u tế bào ưa crôm (pheochromocytoma) ở chuột lớn. Trong số những xanthone này, alpha-mangostin từ vỏ măng cụt, có tác dụng mạnh nhất với EC50= 4 microM. Alpha - mangostin tác dụng trên đường gây tự hủy của ty lạp thể ( mitochondrial apoptotic pathway) và ức chế Ca (2+)-ATPase đáng kể. d/ Bộ môn vi sinh đại học Mahidol Bangkok Thái-lan cũng chứng minh dịch chiết thô methanol vỏ măng cụt tác dụng trên dòng tế bào ung thư vú. (13) e/ Viện kỹ thuật sinh học quốc tế Gifu Nhật bản xem tác dụng của 6 xanthone từ vỏ măng cụt lên sự tăng trưởng tế bào của dòng tế bào ung thư bạch cầu HL60 ở người. Tất cả xanthone đều có tác dụng ức chế. alpha-mangostin ức chế hoàn toàn ở nồng độ 10 microM bằng cách cảm ứng tế bào tự hủy. f/ Bộ môn nghiên cứu giáo dục bệnh viện cưu chiến binh Đài-bắc Đài-loan trích và làm tinh khiết 6 xanthone từ vỏ măng cụt dùng sắc ký từng phần rồi thử tính độc hại tế bào qua 14 dòng tế bào ung thư người.kể cả 6 dòng tế bào ung thư gan. Kết quả cho thấy garcinone-E có tính diệt tế bào ung thư người mạnh nhất cũng như tế bào ung thư dạ dày và phổi. 1.2. Tổng quan về bảo quản 1.2.1. Đặc điểm của rau quả và nguyên nhân gây hư hỏng rau quả Rau quả là một loại nông sản tương đối khó bảo quản vì lượng nước trong rau quả cao (95 %) là điều kiện tốt cho vi khuẩn hoạt động. Mặt khác, thành phần dinh dưỡng rau quả phong phú, có chứa nhiều loại đường, đạm, muối khoáng, sinh tố, … kết cấu tổ chức tế bào của đa số loại rau quả lại lỏng lẻo, mềm xốp, dễ bị xây xát, sứt mẻ, bẹp, nát nên vi sinh vật dễ dàng xâm nhập. Trong rau quả còn chứa nhiều loại men, sau khi thu hoạch trong quá trình bảo quản nó vẫn tiếp tục tiến hành hàng loạt các quá trình sinh lý, sinh hóa, thủy phân trong nội bộ làm tiền đề cho vi khuẩn phát triển. Các hiện tượng biến đổi của rau quả trong quá trình bảo quản xuất phát từ hai nguyên nhân lớn sau đây: Một là do những quá trình biến đổi trong nội bộ rau quả và do những nguyên nhân của bản thân rau quả quyết định. Ảnh hưởng của loại biến hóa đó là do năng lực bảo quản của rau quả được gọi là khả năng tự bảo quản của rau quả. Hai là do tác dụng của vi sinh vật mà gay nên những biến đổi trong rau quả, những vi sinh vật từ ngoài xâm nhập vào được gọi là quá trình xâm nhiễm của vi sinh vật. Trong quá trình bảo quản rau quả, bản thân chúng còn diễn ra những biến đổi vể vật lý như sự bay hơi nước – là hiện tượng thường xuyên xảy ra làm cho rau quả bị héo, giảm trọng lượng và giảm phẩm chất . Những biến đổi về sinh hóa cũng dẫn đến làm giảm phẩm chất và tất cả những biến đổi đó đều làm cho tính chống chịu của rau quả đối với sâu bệnh kém đi và sự thiệt hại tăng lên. Tóm lại, từ những mặt trên nay ta thấy có những nguyên nhân làm cho rau quả hư hỏng như sau: Do vi khuẩn bên ngoài xâm nhập vào gây thối nhũn, hư hỏng rau quả. Do các biến hóa về hóa học trong nội tại của rau quả như các quá trình oxy hóa khử và các quá trình sinh lý, sinh hóa do men gây ra. Ngoài ra còn do tác dụng vật lý cơ học làm hư hỏng rau quả như sự va chạm, làm bẩn, dập nát, ... 1.2.2. Hô hấp và cường độ hô hấp 1.2.2.1 Hô hấp Hô hấp là một trong những quá trình sinh lý quan trọng của cơ thể sống. Hạt và một số sản phẩm nông nghiệp như rau quả cũng như sản phẩm chế biến, trong quá trình bảo quản vẫn xảy ra quá trình hô hấp. Trong quá trình này, một loạt những biến đổi trung gian của các chất sẽ xảy ra với sự tham gia hàng loạt những loại men khác nhau, các chất dinh dưỡng trong nông sản sẽ bị phân giải để tiến hành các quá trình trao đổi chất, nhiều chất như đường, acid hữu cơ, tinh bột, pectin và một số chất khác sẽ bị hao phí đi, dẫn đến làm giảm khối lượngcủa khối nông sản. Số lượng chất dinh dưỡng bị tiêu hao phụ thuộc vào thành phần hóa học của nông sản, điều kiện và kỹ thuật bảo quản cũng như điều kiện môi trường xung quanh. Hoạt động hô hấp của khối nông phẩm có đặc điểm đặc trưng khác hẳn hô hấp của động vật vì trong điều kiện có oxy hay không có oxy, nông sản vẫn hô hấp được. Có hai loại hô hấp: hiếu khí và kị khí. a. Hô hấp kị khí Trường hợp không có oxy để oxy hóa các chất dinh dưỡng tạo thành năng lượng thì khối nông phẩm phải dựa vào sự tham gia của các loại men có trong bản thân chúng và một số loại vi sinh vật để tiến hành phân giải các chất dinh dưỡng tạo ra năng lượng cần thiết. Nói chung, quá trình này rất phức tạp, nhiều sản phẩm trung gian đượcc tao thành. Sản phẩm cuối cùng được tạo là acid pyruvic. Tùy theo từng điều kiện biến đổi khác nhau mà sản phẩm này có thể biến đổi tiếp theo để tạo thành CO2 hoặc rượi ethylic, cũng có thể là acid formic, acid acetic, acid propionic. Sự hô hấp kị khí có thể biểu diễn bằng phương trình tổng quát sau: C6H12O6 -> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 28 KCal Loại hô hấp kị khí này có thể coi là quá trình lên men. Dưới tác dụng của từng loại men và vi sinh vật khác nhau, quá trình phân giải các chất dinh dưỡng trong nông sản cũng khác nhau. Dưới tác dụng của các loại men khác nhau, hecxose có thể biến đổi theo một số hướng sau Quá trình lên men giấm ( sản phẩm cuối cùng là acid acetic ) : C6H12O6 -> 3 CH3COOH + 15 KCal Quá trình lên men rượi ( sản phẩm cuối cùng là acid ethylic ) : C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2 + 28 KCal Quá trình lên men lactic ( sản phẩm cuối cùng là aic lactic ) : C6H12O6 -> CH3CHOCOOH + 22,5 KCal Tùy theo quá trình lên men khác nhau mà nhiệt lượng tỏa ra cũng khác nhau. Nếu người ta so sánh nhiệt lượng giải phóng ra do hai quá trình hô hấp hiếu khí và kị khí thì hô hấp kị khít tỏa ra nhiệt lượng ít hơn 35 lần. Như vậy, quá trình hô hấp kị khí đối với cơ thể sống thường không có lợi. Mặt khác, nó còn tạo ra nhiều chất hữu cơ trung gian, ảnh hưởng đến phẩm chất nông sản trong quá trình bảo quản. Tóm lại, quá trình hô hấp kị khí là từ một phân tử hecxoza bị phân giải hình thành nên 2 phân tử acid pyruvic (giai đoạn đầu cũa hô hấp hiếu khí). Acid pyruvic này có thể tùy theo điều kiện mà bị biến đổi khác nhau. b. Hô hấp hiếu khí Trong điều kiện bảo quản nông sản, nếu tỷ lệ oxy trong không khí chiếm 21% thể tích thì xảy ra quá trình hô hấp hiếu khí, tức là quá trình oxy hóa hoàn toàn của các chất và sản phẩm cuối cùng tạo thành là CO2 và H2O . Trong quá trình này, chủ yếu là glucid và lipid bị oxy hóa . Đối với glucid : C6H12O6 + 6O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + 686 Kcal 180 g 134,4 lít 134,4 lít 180 g 686 Kcal 1 g 0,747 lít 0,747 lít 1,488 g 1 lít 1 lít 0,803 5,04 Kcal Như vậy, 1 g chất glucose bị oxy hóa hoàn toàn phải hấp thụ 0,747 lít oxy và thải ra 0,747 lít CO2, hay dùng 1 lít oxy để oxy hóa hoàn toàn 1,488 g glucose thì sẽ thải ra 1 lít CO2 và nhiệt lượng bằng 5,04 Kcal . Đối với lipid : Ví dụ quá trình hô hấp hiếu khí phân hủy chất béo ( acid tripanmitin ) sẽ tiến hành theo phương trình sau : (C15H31COO)3C3H5 + 72,5 O2 -> 51O2 + 49 H2O + 7616,7 KCal 808,6 g 1,6214 lít 1142,4 lít 833 g 7616,7 1 g 2,88 lít 1,42 lít 1,09 g 9,44 0,347 g 1 lít 0,493 lít 0,378 g 4,69 Như vậy, nếu 1 phân tử gram Tripanmitin tức là 806,8 g nếu oxy hoàn toàn cần 1624 lít oxy để thải ra 1142,4 lít CO2 và tỏa ra nhiệt lượng bằng 7616,7 KCal. Hoặc dùng 1 lít oxy để oxy hóa hoàn toàn thì oxy hóa được 0,347 g Tripanmitin và tỏa ra nhiệt lượng 4,69 KCal. Qua hai phương trình tổng quát trên, ta thấy lượng oxy cần cho sự hô hấp, lượng CO2, và nhiệt lượng tỏa ra phụ thuộc vào chất bị oxy hóa và nếu như hạt dùng chất béo để phân hủy thì nhiệt lượng tỏa ra sẽ nhiều hơn khi dùng glucid. 1.2.2.2 Khái niệm cường độ hô hấp Để xác định mức độ hô hấp mạnh hay yếu của nông phẩm trong thời gian bảo quản, người ta thường dùng khái niệm cường độ hô hấp. Cường độ hô hấp là khả năng hô hấp của một khối sản phẩm nhất định trong một đơn vị thời gian; nhằm xác định mức độ hộ hấp mạnh hay yếu của nông phẩm trong thời gian bảo quản. Các nhà nghiên cứu qui định: cường độ hô hấp là lượng oxy của 100 g hay 1000 g vật chất khô của sản phẩm hấp phu hay lượng CO2 thoát ra tính bắng mili lít hay milligram trong thời gian 24 giờ. Lượng O2 tiêu thụ hoặc CO2 nhả ra càng lớn thì cường độ hô hấp càng mạnh. Cường độ hô hấp có thể được xác định theo 3 hướng sau: Xác định lượng O2 hấp thu vào hoặc CO2 bay ra. Xác định lượng vật chất khô hao tổn. Xác định lượng nhiệt năng tỏa ra. Một số phương pháp cụ thể: Phương pháp xác định lượng CO2 thoát ra theo hệ thống kín của Bailey Nguyên tắc dựa vào sự kết hợp giữa CO2 bay ra với Ba(OH)2 chuẩn tạo thành BaCO3 kết tủa . Ba(OH)2 + CO2 -> BaCO3 + H2O (Thụ khí CO2 trong hệ thống kín cho đi qua Ba(OH)2. Xác định lượng Ba(OH)2 trước và sau khi hô hấp, từ đó suy ra lượng CO2 và biết cường độ hô hấp của hạt. Phương pháp xác định lượng O2 mất đi Nguyên tắc: Khi hô hấp thì lượng oxy mất đi và CO2 bay ra. Dùng dung dịch kiềm đặc để hấp thụ CO2. Áp suất trong bình giảm xuống, biết độ chênh lệch áp suất ta có thể suy ra lượng oxy mất đi và biết được cường độ hô hấp của khối nông sản. Phương pháp xác định lượng hao tổn vật chất khô Phương pháp này chỉ áp dụng với những hạt và sản phẩm giàu glucid hô hấp theo phương pháp hiếu khí. Việc tính toán dựa trên lượng CO2 thoát ra rồi nhân với hệ số hao hụt, kết quả là ta có lượng chất khô bị hao tổn đặc trưng cho cường độ hô hấp của hạt. Giả sử rằng toàn bộ lượng carbon có trong thành phần của CO2 thoát ra trong quá trình hô hấp của hạt được tạo thành do kết quả phân giải glucose thì hệ số hao hụt được tính như sau: Biết trọng lượng phân tử CO2 là 41. Trọng lượng nguyên tử C là 12, vậy trong phân tử CO2 cứ 1 mg CO2 có 0,272 mgC. Trọng lượng phân tử glucose là 180. Trong phân tử C cứ 1 mg được 2,5 mg glucose. Do đó, 1 mg CO2 ta được 0,273 x 2,5 = 0,6825 mg glucose. Vậy hệ số hao hụt là 0,6825. Phương pháp này ít được sử dụng vì độ chính xác không cao. 1.2.2.3 Tác hại của quá trình hô hấp đối với nông sản trong quá trình bảo quản Làm hao hụt vật chất khô của sản phẩm. Quá trình hô hấp là quá trình phân hủy các chất dinh dưỡng của nog6 sản để tạo thành nhiệt lượng cần thiết cho sự sống. Ví dụ, hạt càng hô hấp mạnh thì chất dinh dưỡng bị tiêu hao càng nhiều. Khi hạt nảy mầm, chất dinh dưỡng bị hao hụt chủ yếu dùng vào việc hô hấp 40 – 60 %. Làm thay đổi quá trình sinh hóa trong nông phẩm. Ví dụ, khi hô hấp các chất glcid, protein và chất béo bị thay đổi, kéo theo một số chỉ tiêu sinh hóa cũng bị biến đổi theo. Làm tăng sự thủy phân của khối nông sản cũng như là tăng độ ẩm tương đối của khối nông sản. Khi hô hấp theo phương thức hiếu khí, nông sản sẽ thải ra CO2 và H2O. Nước sẽ bị tích tụ nhiều trong khối nông sản làm cho thủy phần tăng lên và ảnh hưởng đến độ ẩm của không khí xung quanh, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật, côn trùng hoạt động mạnh ; đồng thời, làm thay đổi cả thành phần không khí trong nông sản. Làm tăng nhiệt độ khối nông sản. Năng lượng phát sinh ra do quá trình hô hấp, một phần nhỏ được sử dụng để duy trì hoạt động sống của nông sản, còn phần lớn biến thành nhiệt năng tỏa ra ngoài là cho nhiệt độ trong khối nông sản tăng lên và dễ dàng xảy ra hiện tượng “bốc nóng”. 1.2.2.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp a. Độ ẩm Trong một giới hạn nhất định khi độ ẩm sản phẩm tăng lên thì cường độ hô hấp của sản phẩm tăng lên, đặc biệt khi dộ ẩm vượt quá mức can bằng giới hạn thì cường độ hô hấp tăng rất mạnh. Với mỗi loại sản phẩm khác nhau, khi bảo quản muốn giữ được lâu phải đảm bảo cho độ ẩm của nó ở mức độ an toàn. Nếu vượt quá độ ẩm an toàn sẽ rất khó bảo quản. Đối với rau quả là loại chứa hàm lượng nước rất cao từ 80 – 90 % nên loại này rất khó bảo quản lâu dài. b. Nhiệt độ Ở một giới hạn nhiệt độ thích hợp của mỗi loại sản phẩm khác nhau, khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp cũng tăng theo, nếu vượt quá giới hạn đó thì đôi khi cường độ hô hấp lại giảm xuống. Sở dĩ như vậy vì phần lớn các quá trình sinh lý của sản phẩm xảy ra trong bảo quản là nhờ tác dụng của các loại men mà các men này phụ thuộc vào nhiệt độ. Mỗi loại men đều thích ứng với nhiệt độ nhất định. Khi nhiệt độ tăng lên thích nghi với điều kiện hoạt động của men thì cường độ hô hấp phát triển cao độ. Nếu vượt quá giới hạn tối thích thì hoạt tính của men giảm đi hoặc mất hẳn và cường độ hô hấp giảm xuống. Có rất nhiều công trình nghiên cứu của các nhà bác học về ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường độ hô hấp trong quá trình bảo quản đều kết luận tương tự. Panlidin đã nêu lên rằng trong quá trình bảo quản rau quả, sự thay đổi nhiệt độ sẽ dẫn đến sự thay đổi về cường độ hô hấp là vì nhiệt độ thay đổi sẽ kích thích hoạt động của nguyên sinh chất ở các tế bào thực vật. Servitinov khi nghiên cứu cường độ hô hấp của rau quả đã nhận thấy khi tăng nhiệt độ lên 10C, lượng CO2 thoát ra ở 1 kh rau quả trong 1 giờ tăng trung bình 1 mg. Từ kết luận này người ta có thể tính toán được những hao hụt dự trữ của rau quả khi nhiệt độ bảo quản của rau quả bị thay đổi. c. Độ thoáng không khí Mức độ thoáng của không khí là hàm lượng O2 và CO2 có trong không khí. Nó có ảnh hưởng tới cường độ hô hấp và mức độ thay đổi phương thức hô hấp của sản phẩm. Nếu mức độ thoáng cao, khối sản phẩm hô hấp theo kiểu hiếu khí; và ngược lại, nếu độ thoáng khí thấp, sản phẩm sẽ hô hấp theo kiểu kị khí. Lượng oxy nhiều hay ít ảnh hưởng rất lớn tới hô hấp của sản phẩm. Ví dụ: Sondatencop đã chứng minh rằng khi làm tăng nồng độ oxy trong không khí tăng từ 2 – 3 lần thì khả năng làm tăng năng lượng trong hô hấp của cà chua bảo quản đến 30 – 50 %. Tác dụng của oxy vào hô hấp còn tùy thuộc vào đối tượng sản phẩm bảo quản. Với rau quả khi lượng oxy xung quanh lớn hơn 21% sẽ làm cho cường độ hô hấp tăng lên, rau quả nhanh chín và cũng nhanh hư hỏng. Nếu lượng oxy nhỏ hơn 21% rau quả sẽ chín ở điều kiện tự nhiên. Cụ thể như trong trường hợp hàm lượng oxy tăng lên 50 – 75% sẽ làm cho tốc độ chín của cà chua xanh tăng lên gấp 3 lần. Còn khi hạ nồng độ oxy xuống 5 – 6% sẽ làm trì hoãn quá trình chín của cà chua. Lượng CO2 môi trường xung quanh cũng ảnh hưởng rất lớn tới hô hấp. Theo ý kiến của Rubin, CO2 là chất điều hòa các quá trình trao đổi chất, nó ảnh hưởng đến hệ thống men oxy hóa khử nhất là men oxy hóa. Khi tăng nồng độ CO2 trong không khí và hạ thấp lượng O2 thì cường độ hô hấp sẽ giảm xuống Nếu nồng độ CO2 trong không khí lớn thì sự hút O2 và nhả CO2 của sản phẩm sẽ bị đình trệ. Nhưng cũng còn tùy từng loại sản phẩm. Ví dụ: khi nồng độ CO2 trong không khí là 30 % thì cường độ hô hấp của khoai tây tăng lên. Nhưng với cà rốt thì ở nồng độ 35 % nó vẫn hô hấp bình thường. d. Thành phần và chất lượng sản phẩm Trạng thái sinh lý của sản phẩm như hạt, quả, các loại rau có ảnh hưởng tới cường độ hô hấp như tính chất thực vật, độ chín của rau quả, độ thuần thục và quá trình chín sau thu hoạch của rau quả. Mức độ chín thuần thục của rau quả cũng làm thay đổi cường độ hô hấp. Quả chưa chín hoàn toàn thường có cường độ hô hấp mạnh hơn quả chín già. 1.2.3. Sự thoát hơi nước cùa nông sản phẩm khi bảo quản Trong quá trình bảo quản, hiện tượng thoát hơi nước là hiện tượng thường xuyên xảy ra đối với sản phẩm. Sự thoát hơi nước này có ý nghĩa rất lớn trong công tác bảo quản. Nó làm cho sản phẩm bị héo (như rau quả), bị giảm trọng lượng (như các loại loại hạt, củ, quả) và dẫn đến phẩm chất kém. Đối với các loại sản phẩm mà trong tế bào chứa nhiều nước như rau quả thì hiện tượng này xảy ra càng nhiều và nhanh, và nhất là khi hàm lượng nước ở trong tế bào lại ở trạng thái nước tự do. Tế bào thực vật có lớp vỏ cutin mỏng, lại chứa ít protein nên có khả năng giữ nước kém, tuy vậy mỗi loại sản phẩm khác nhau có lớp vỏ tế bào cấu tạo khác nhau nên sự thoát hơi nước khác nhau. Nói chung con đường thoát hơi nước của sản phẩm đều qua lớp khí khổng và lớp vỏ ngoài. Mỗi giai đoạn khác nhau, sự thoát hơi nước này cũng khác nhau. Sự thoát hơi nước vượt quá mức độ ẩm cân bằng sẽ làm cho hoạt động sinh lý trong hạt bị ảnh hưởng làm cho rau quả giảm khả năng bảo quản và sức đề kháng bệnh. Sự thoát hơi nước của sản phẩm bị ảnh hưởng nhiều bởi nhiều yếu tốt ngoại cảnh. Trước hết là ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm gây nên sự chênh lệch về áp suất của hơi nước bão hòa trên bề mắt sản phẩm và áp suát riêng phần của hơi nước trong không khí. Độ chín sinh lý của sản phẩm cũng ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước. Hạt càng chín, rau quả càng chín, tốc độ thoát hơi nước càng chậm lại. Ánh sáng mặt trời cũng có ảnh hưởng nhiều đến quá trình bay hơi nước. Ánh sáng làm tăng nhiệt độ của khối sản phẩm nên sự bay hơi nước càng nhanh. Ánh sáng còn làm tăng độ mở của khí khổng, tăng tính thấm của nguyên sinh trong tế bào, do đó cũng làm tăng sự thoát hơi nước. Nông sản phẩm trong quá trình bảo quản bị hô hấp nhiều, bị sâu bệnh phá hoại, cũng là những yếu tố dẫn đến sự thoát hơi nước càng nhiều, tuy vậy không phải tất cả các quả bị sâu bệnh đều thoát hơi nước. Nếu các chỗ bị sâu bệnh mà có một lớp bảo vệ không thấm nước thì sự bốc hơi sẽ giảm đi nhiều. Chính những nguyên nhân trên làm cho sản phẩm bay hơi nước nhiều và dẫn đến hiện tượng hạt cũng như rau quả trong quá trình bảo quản bị héo, nhăn nheo. Trong điều kiện bình thường, khí hậu ôn hòa, sự trao đổi nước trong thực vật là cân bằng. Khi được hút nước, rau quả sẽ được phục hồi trở lại. Hiện tượng héo đã làm cho sự tăng trưởng của rau quả và hạt nông sản bị yếu đi. 1.2.4. Một số thành phần hóa học và quá trình biến đổi của chúng trong quá trình bảo quản Bất cứ một loại nông sản phẩm nào, trong thành phần cùa nó đều chứa các nhóm hợp chất hữu cơ như prtein, glucid, lipid, vitamin, acid hữu cơ và các chất khoáng, các sắc tố, v.v... với tỷ lệ khác nhau. Do đó, muốn bảo quản tốt tứng loại sản phẩm cấn nghiên cứu kỹ thành phần hóa học và những biến đổi của nó dưới tác động của các nhân tố bên ngoài. Thông thường trong thành phần của chúng có những hợp chất sau: 1.2.4.1 Nước Tuyệt đại đa số nông sản phẩm đều có chứa một lượng nước nhất định, nó thay đổi tùy theo hình thái giải phẫu và trạng thái keo ưa nước trong tế bào sản phẩm. Có những loại chứa nhiều nước như rau quả tươi chứa 65-95% nước, hạt lương thực chứa tương đối ít hơn từ 11-20%. Nhưng nhìn chung trong tế bào các loại nông sản phẩm đều có chứa các dạng nước sau đây: a. Nước liên kết hóa học Được đặc trưng bằng quan hệ định lượng rất chính xác giữa sản phẩm và nước. Đây là loại liên kêt rất bền vững. Ví dụ : Na2CO3.3H2O. Nếu muốn tách lượng nước này phải bằng cách đem nung lên hoặc bằng các tương tác hóa học khác. b. Nước liên kết hóa lý Kết hợp với vật liệu không theo một tỷ số nhất định. Nó bao gồm có nước hấp phụ, nước thẩm thấu, nước cấu trúc. Muốn tách lượng nước này ra cần tiêu hao một năng lượng để biến nó thành thể hơi. Dạng nước này kém bền hơn. c. Nước liên kết cơ học Loại này kết hợp với sản phẩm không theo một lượng nhất định, chính là lượng nước tự do trong sản phẩm đây là dạng kém bền vững nhất. Nó được chuyển dịch trong sản phẩm ở dạng thể lỏng. Muốn tách ra phải bằng cách sấy khô ở nhiệt độ 1050C. Hàm lượng nước trong sản phẩm cao hay thấp có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và khả năng bảo quản của chúng. Đối với những sản phẩm có hàm lượng nước cao, việc bảo quản khó khăn hơn vì nước chín là môi trường thuận lợi để vi sinh vật hoạt động, làm cho chất lượng sản phẩm bị giảm xuống. 1.2.4.2 Glucid Glucid là thành phần quan trọng chứa trong hạt và rau quả, chiếm tới 90% trọng lượng chất khô. Trong quá trình bảo quản, glucid bị biến động khá nhiều. Đối với hạt, cũng như rau quả sau khi thu hoạch về vẫn xay ra quá trình chín, đồng thời nó còn bị ảnh hưởng bởi các điều kiện bảo quản, thông thường sau một thời gian bảo quản, đối với rau quả, lương đường tăng ( chủ yếu là đường đơn ), trong khi đó, đường tổng số có thể có phần giảm xuống vì thời gian bảo quản dài thì lượng đường giảm để cung cấp nguyên liệu cho quá trình hô hấp, lên men rượi, và nảy mầm,... 1.2.4.2 Vitamin và acid hữu cơ Hàm lượng vitamin trong sản phẩm thay đổi tùy theo độ chín. Trong rau quả, hàm lượng vitamin tương đối nhiều, nó là thành phần dinh dưỡng chủ yếu gồm đủ các loại Vitamin A, B, PP, E (có nhiều ở phôi hạt), carotene chứa nhiều ở cà rốt, cà chua, đu đủ. Vitamin C ở cam, chanh. Hàm lượng Vitamin B1 có thể biến động từ 0,1-0,2 mg%, B2 từ 5-12 mg%. B6 khoảng 0,31 mg% chứa nhiều trong bí đỏ. Hàm lượng Vitamin C là cao nhất, có thể từ 130-170 mg%. Trong quá trình bảo quản các vitaim hầu hết bị thay đổi và có chiều hướng bị tổn thất. Điển hình nhất là lượng Vitamin C trong sản phẩm bị hao thất khá nhiều. Nhiệt độ càng cao, sự tổn thất càng lớn, do đó bảo quản lạnh sẽ hạn chế được sự tổn thất này. Như vậy đối với các loại quả, khi bảo quản, hàm lượng đường ở vỏ chuyển dần vào ruột, acid giảm dần, hàm lượng đường tăng, quả ngọt hơn. Hàm lượng Vitamin C giảm. Vitamin C là chất dễ bị oxy hóa và chuyển thành dạng dehydroascorbic... Ở dạng dehydroascorbic dễ bị phân hủy dưới tác dụng của ngoại cảnh nhất là nhiệt độ. Ở nhiệt độ càng cao thì quá trình này xảy ra càng mạnh. Acid hữu cơ cũng là nguyên liệu để hô hấp (nhất là đối với rau quả), vì vậy trong quá trình bảo quản acid hữu cơ bị giảm xuống và thường tổn thất nhiều hơn đường, nhưng có đôi khi không giảm hoặc giảm rất ít. Đối với quá trình chín tiếp của rau quả trong quá trình bảo quản, sự biến đổi của đường và acid còn tùy thuộc vào nhiều điều kiện khác nhau nhưng nhìn chung tỷ lệ của đường/acid vẫn tăng, do đó ta thấy quả càng chín thì càng ngọt. Acid hữu cơ giảm xuống, một mặt là do cung cấp cho quá trình hô hấp, mặt khác nó còn tác dụng với rượi sinh ra trong rau quả để tạo thành các este làm cho rau quả có mùi thơm đặc biệt. 1.2.5. Biện pháp kỹ thuật bảo quản rau quả tươi Để hạn chế sự hư hỏng trong quá trình bảo quản, chúng ta phải đảm bảo nhưng yêu cầu kỹ thậut sau đây: Khi thu hoạch rau quả cần thu hái đúng thời vụ, đúng độ chín, tránh thu hoạch quá non, tránh những ngày mưa, phải loại bỏ những rau quả bị sâu bệnh và dập nát. Khi vận chuyển cần tránh vứt ném, phải nhẹ nhàng tránh dập nát để hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào rau quả. Không nên chất đống rau quả ngoài trời nắng, nóng, rau quả sẽ hô h61p mạnh dẫn đến hư hỏng. Rau quả cần được xếp vào kho mát hoặc kho lạnh. Có thể giữ được vài tháng (đối với loại quả). Có thể sử dụng các phuong pháp hóa học, sinh học, phương pháp sunfit hóa để bảo quản. Nếu để sử dụng lâu dài có thể đóng các loại quả vào thùng gỗ có lót giấy chống ẩm. Giấy tráng paraffin (bảo quản các loại quả) hoặc có thể cho vào những túi polyethylene có đục lỗ. Ngoài ra chúng ta có thể dùng biện pháp sơ chế như sấy khô, muối chua để giữ rau quả được lâu dưới dạng thành phẩm khác. 1.2.6. Hiện trạng bảo quản trái cây tươi xuất khẩu ở Việt Nam Sản phẩm trái cây của nước ta, đặc biệt trái cây của các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long có nhiều lợi thế về chủng loại, sản lượng và chất lượng của trái cây miền nhiệt đới nhưng việc bảo quản để xuất khẩu vào các thị trường lớn như Nhật, Mỹ, EU… chưa ngang tầm với sản lượng thu hoạch hàng năm. Có nhiều nguyên nhân trong vấn đề này, trong đó việc bảo quản chưa được đầu tư về công nghệ và hệ thống thiết bị bảo quản một cách tương xứng với doanh nghiệp có thương hiệu trái cây xuất khẩu. Tại thị trường trong nước từ nhiều năm nay giá bán trái cây vào thời điểm thu hoạch rộ thường bấp bênh, do sản phẩm cùng chủng loại nhiều vào thời điểm thu hoạch, bình quân khoảng 2 tháng/vụ, làm cho việc điều tiết tiêu thụ sản phẩm gặp nhiều khó khăn, sản phẩm trái cây được tiêu thụ ở dạng tươi là chủ yếu ở tại địa phương và trong nước, nên thường gây ứ đọng, sản phẩm thường bị hư hỏng. Trong thực tế sản phẩm trái cây thường được thu hoạch thậm chí khi chưa đến thời điểm thu hoạch, đa số trái cây thường không qua khâu kiểm tra chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm…Trong đó chỉ một số lượng trái tươi đủ tiêu chuẩn phẩm cấp được phân loại bảo quả ở kho lạnh có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho từng loại trái. Đáng chú ý, hiện do nước ta có rất ít các kho bảo quản nên chí phí bảo quản trong các khâu thu hái, bao gói và vận chuyển lạnh để xuất khẩu rất cao. Đây cũng là nguyên nhân hạn chế việc ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật về bảo quản sản phẩm ở các trung tâm phát triển cây ăn quả trong cả nước. Vừa qua tại Hội thảo chương trình Quốc Gia về phát triển sản xuất và xuất khẩu rau hoa quả tươi của Việt Nam do Bộ Thương Mại tổ chức nhiều đại biểu các tỉnh và doanh nghiệp cũng đã có ý kiến về vấn đề này. Theo đó các doanh nghiệp cho rằng: cần tiến hành xây dựng các kho bảo quản lạnh ngay tại vùng nguyên liệu và tại các cửa khẩu, bến cảng để đảm bảo chất lượng tốt nhất trái cây xuất khẩu. Tuy nhiên các doanh nghiệp cũng đề nghị Bộ có những chính sách hỗ trợ các doanh nghiệp về vốn để đảm bảo thực hiện mục tiêu nói trên. 1.3. Hydroxyethyl Cellulose (HEC) 1.3.1. Giới thiệu chung Tại Việt Nam, HEC là một loại sản phẩm nằm trong danh mục hóa chất công nghiệp, thường được sử dụng như một thành phần làm đặc của nước rửa chén. HEC ở Việt Nam thường được nhập khẩu từ Trung Quốc dưới dạng bao 25 Kg với độ tinh là 99%. Một số người dân gọi đây là bột làm đặc. Hình 1.1. Hydroxyethyl cellulose thương phẩm 1.3.2. Tính chất hóa lý Hydroxyethyl Cellulose là một hợp chất tan được trong nước không phân cực . Có công thức như sau : Công thức phân tử : {-C6H7O2(OH)3-X(OCH2CH2),OH]x-}n với CAS no. là 90004-62-0. HEC là một dạng phức hợp chất lỏng không bị điện ly ( non-ion ), có dạng bột màu trắng hoặc vàng, không mùi không vị, tan cả trong nước ấm lẫn nước lạnh ( nhiệt độ càng cao thì mức độ tan càng nhanh, tuy nhiên khi bỏ trong nước sôi thì HEC sẽ bị vón cục ), thường không tan trong dung môi hữu cơ, độ nhớt thay đổi không đáng kể khi pH nằm trong khoảng từ 2 - 12, khi giá trị pH nằm dưới ngưỡng ( tức pH<2 ) thì độ nhớt bắt đầu giảm. Vì là một base không phân cực nên HEC có thể cùng tồn tại với các polymer tan trong nước khác cũng như các chất hoạt động bề mặt và muối. Ngoài ra, tính kháng nấm cũng như khả năng tạo độ nhớt của HEC khá ổn định, còn đặc tính giữ nước của HEC thì gấp đôi Methyl Cellulose ( MC ).Đồng thời, HEC không bị biến tính dưới ánh sáng mặt trời trong quá trình bảo quản, và không gây ô nhiễm môi trường. 1.3.3. Đặc tính Bảng 1.3. Đặc tính của HEC MụcStandardĐiểm phân giải205-2100CĐộ ẩm (ở 230C)6%Độ nhớt (CPS)5-100000Độ tan0.5 maxLoss on drying (wt %)6 maxms1.8-2.0pH (1% nồng độ dung dịch ,250C)6.0-8.5Tro (wt%)5 max Ngoài ra, HEC còn có những đặc tính được ứng dụng trong các ngành công nghiệp sau: 1.3.3.1 Khả năng “làm dày” (Thickening) Các loại sơn và mỹ phẩm cần có một cấu trúc đặc trưng nhất định, HEC được coi như một hợp chất làm ổn định, đồng nhất, giữ ẩm cũng như giúp sản phẩm có cấu trúc mong muốn đó. 1.3.3.2 Khả năng chịu muối (Salt Tolerance) Trong một số sản phẩm thì hàm lượng các loại muối quyết định đến chất lượng của sản phẩm, đặc biệt là trong các sản phẩm khử mùi cho vùng dưới nách. HEC là một trong những chất hiếm hoi có khả năng chịu muối cao mà vẫn duy trì độ nhớt tốt, chính vì đặc tính này mà người ta chọn HEC làm thành phần sản xuất trong sơn latex (sơn nhựa) vì trong loại sơn này chứa nhiều gốc muối như borate, silicate và carbonate. Trong công nghệ xi mạ, khả năng chịu muối của HEC góp phần làm tăng độ bong láng của sản phẩm . 1.3.3.3 Khả năng tạo màng plastic “giả” (Pseudoplasticity) Những dung dịch có một mức độ nhớt cao hơn bình thường thì được gọi là pseudoplasticity (“màng giả”). Điều này làm cho sơn latex khi trên cọ sơn dễ dàng sơn theo một đường hoàn hảo mà không phải sơn đi sơn lại cho đều. Điều đáng nói hơn cả là trong dầu gội đầu, HEC cũng được sử dụng để tạo bọt, tạo độ sánh cũng như độ ẩm nhất định cho sản phẩm nhằm đáp ứng các đặc tính khuôn mẫu cho dầu gội đầu thương mại như phải có dung dịch ở dạng “rót chậm” (pour rich) và hơi đặc, tạo được cảm giác ẩm khi chạm vào và đặc biệt là phải dễ dàng tạo bọt khi có sự tiếp xúc giữa tay và tóc. 1.3.3.4 Khả năng giữ nước (Water Retention) HEC giúp duy trì một lượng nước ở một mức độ nhất định, khả năng này giúp kiểm soát sự thất thoát nước trong quá trình sử dụng. Và vì thế hầu hết các loại xi măng đều chứa một ít HEC trong thành phần. Dựa vào khả năng giữ và làm bền vững liên kết nước trong sản phẩm của HEC, mà xi măng ở dạng vữa có tính kết dính tốt hơn, đồng thời góp phần làm sản phẩm gốm sứ không bị vỡ nứt trong quá trình nung. 1.3.4. Độc tính HEC ngày nay được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm công nghiệp từ màng bọc thuốc tây, sơn móng tay, kem đánh răng, dầu dội đầu đến vữa xi măng, sơn tường, ... Do đó, tuy chưa tìm ra tài liệu để chứng minh về độc tính của HEC đối với con người nhưng người viết cho rằng, HEC có khả năng không gây độc cho cơ thể con người. 1.3.5. Ứng dụng HEC được sử dụng trong nhiều nghành như mỹ phẩm, sơn latex, sản xuất xi măng, v.v... Cụ thể như sau: 1.3.5.1 Trong nông nghiệp HEC giúp duy trì dạng “huyền phù” trong thuốc trừ sâu dạng bột khi phun. Khi phun thuốc, nó giúp thuốc trừ sâu bám dính trên lá, hoặc toàn bộ tán lá của thực vật được phun. Đối với thuốc trừ sâu dạng “nhũ”, HEC giúp làm “dày” thành phần thuốc và giữ thuốc không bị “trôi”, từ đó duy trì thời gian tiếp xúc trực tiếp của thuốc với lá lâu hơn. 1.3.5.2 Trong sản xuất vật liệu xây dựng HEC góp phần làm tăng tính kết dính cho thạch cao, xi măng, vôi, ngói (đá) lát, và hồ dán. Trong sản xuất xi măng, nó giúp làm chậm quá trình “thoái hóa” và duy trì độ ẩm trong khi sử dụng. Trong sản xuất sơn, HEC làm tăng sức căng bề mặt, cho phép sơn phủ đều bề mặt được sơn. Đối với hồ dán giấy thì HEC là cơ chất làm dày. Sử dụng HEC làm tăng chất lượng của thạch cao nhờ việc kéo dài thời gian sử dụng. So với các loại cellulosize khác, HEC hiệu quả hơn trong việc cô đặc và làm tăng sức căng bề mặt. 1.3.5.3 Trong sản xuất mỹ phẩm và chất tẩy rửa HEC đóng vai trò tác nhân hiệu quả trong việc duy trì độ ẩm, làm dày, đồng nhất, ổn định và giữ nguyên liên kết trong các sản phẩm dẩu gội đầu, shampoo, dầu xả, kem bôi và lotion, đồng thời giúp cho sản phẩm kem bôi trông mịn hơn khi được bôi lên da. Trong các chất tẩy rửa, đặc biệt là sản phẩm rửa tay không cần nước, HEC đóng vai trò như một chất làm đặc và là chất keo bảo vệ sản phẩm. Khả năng hòa tan của HEC ở nhiệt độ cao vừa phải cho phép quy trình sản xuất nhanh hơn. 1.3.5.4 Trong quá trình latex polymerization HEC tạo một màng keo bao bọc hạt các plastic nhỏ, đồng thời tạo ra một độ nhớt và độ ẩm ổn định cho sản phẩm sơn nhựa. Đặc biệt là nó giúp hạn chế việc bị đông trong thời tiết lạnh và bị phá vỡ cấu trúc trong quá trình va chạm do di chuyển. 1.3.5.5 Trong sản xuất dầu khí HEC là tác nhân tạo độ nhớt hoàn thiện quy trình sản xuất dầu. Nó giúp làm sạch, giảm tổn thất dòng chất lỏng khi chuyển động qua đường ống. Đồng thời, chất lỏng được làm dày bởi HEC có thể dễ dàng tác dụng với acid, enzyme và các tác nhân oxy hóa để tối đa hóa việc hoàn nguyên các hydrocarbon mong muốn. Có thể nói HEC trong công nghệ dầu khí đóng vai trò vừa là một chất mang mà vẫn giữa được lượng nước trong hỗn hợp lỏng ban đầu, vừa là một tác nhân hỗ trợ trong quá trình chế biến sau này.