Nghiên cứu sự biến đổi chất lượng và các đặc tính sinh lý của dứa cắt trong quá trình bảo quản

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ------- ((( ------- KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: Nghiên cứu sự biến đổi chất lượng và các đặc tính sinh lý của dứa cắt trong quá trình bảo quản Sinh viên thực hiện  Phạm Thị Yến   Lớp  BQB – K49   Cán bộ hướng dẫn  1. TS Nguyễn Duy Lâm Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm 2. ThS Trần Thị Thu Hằng Khoa Công nghệ thực phẩm Trường Đại học nông nghiệp Hà Nội   HÀ NỘI - 2008 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong báo cáo này là trung thực và chưa được sử dụng trong các công bố khoa học nào trước đây. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện báo cáo này đã được cám ơn và các thông tin được trích dẫn trong báo cáo này đã được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2008 Người viết báo cáo Phạm Thị Yến LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Duy Lâm - Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm - Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch và ThS. Trần Thị Thu Hằng - Giảng viên Bộ môn Công nghệ chế biến thực phẩm - Khoa Công nghệ thực phẩm, là những người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài cũng như hoàn thiện bản luận văn tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô trong Khoa Công nghệ thực phẩm trường ĐHNN HN, các cán bộ trong Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, khích lệ và gúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2008 Sinh viên Phạm Thị Yến DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU CAP: Bao gói khí quyển kiểm soát MAP: Bao gói khí quyển điều biến TSS: Hàm lượng chất khô hoà tan tổng số Enzim PPO: Enzim oxidaza polyphenol TSS: TA: CT: Công thức CNSTH: Công nghệ sau thu hoạch FAO: Tổ chức nông lương thực thế giới WTO: Tổ chức thương mại thế giới TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam UNDA: Bộ Nông nghiệp Mỹ FDA: Cục Thực phẩm và Thuốc Mỹ DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Giá trị dinh dưỡng của dứa Bảng 2.2. Sản lượng dứa trên thế giới Bảng 2.3. Diện tích trồng dứa phân theo địa phương Bảng 2.4. Sản lượng dứa phân theo địa phương Bảng 4.1. Hàm lượng dịch quả thoát ra của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ phòng với điều kiện bao gói khác nhau Bảng 4.2. Hàm lượng dịch quả thoát ra của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ 50C với điều kiện bao gói khác nhau Bảng 4.3. Chất lượng cảm quan của dứa cắt trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng với điều kiện bao gói khác nhau Bảng 4.4. Đánh giá cảm quan của dứa cắt trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ 50C với điều kiện bao gói khác nhau DANH MỤC ĐỒ THỊ Hình 2.2. Quy trình công nghệ chế biến dứa cắt Hình 4.1. Sự biến đổi độ sáng (L) của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ phòng với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.2. Sự biến đổi độ sáng (L) của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ 50C với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.3. Sự biến đổi giá trị (b) của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ phòng với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.4. Sự biến đổi giá trị (b) của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ 50C với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.5. Sự biến đổi độ cứng của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ phòng với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.6. Sự biến đổi độ cứng của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ 50C với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.7. Sự biến đổi nồng độ khí CO2 của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ phòng với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.8. Sự biến đổi nồng độ khí CO2 của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ 50C với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.9. Sự biến đổi hàm lượng chất khô hoà tan tổng số của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ phòng với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.10. Sự biến đổi hàm lượng chất khô hoà tan tổng số của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ 50C với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.11. Sự biến đổi hàm lượng đường tổng số của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ phòng với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.12. Sự biến đổi hàm lượng đường tổng số của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ 50C với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.13. Sự biến đổi hàm lượng axit hữu cơ tổng số của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ phòng với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.14. Sự biến đổi hàm lượng axit hữu cơ tổng số của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ 50C với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.15. Sự biến đổi hàm lượng vitamin C của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ phòng với điều kiện bao gói khác nhau Hình 4.16. Sự biến đổi hàm lượng vitamin C của dứa cắt được bảo quản ở nhiệt độ 50C với điều kiện bao gói khác nhau MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích 2 1.3. Yêu cầu 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu về công nghệ chế biến rau quả cắt 3 2.1.1. Khái niệm chung về rau quả cắt 3 2.1.2. Vai trò của rau quả cắt trong sản xuất và thương mại 3 2.2. Các biến đổi đặc tính sinh lý và chất lượng của rau quả cắt 5 2.2.1. Các biến đổi đặc tính sinh lý, cơ lý và cảm quan 5 2.2.2. Các biến đổi đặc tính hoá học và dinh dưỡng 7 2.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng quả cắt 8 2.3.1. Độ chín thu hoạch 8 2.3.2. Tổn thương cơ học 8 2.3.3. Tổn thương lạnh 8 2.3.4. Điều kiện bảo quản 10 2.3.5. Các vấn đề an toàn vi sinh vật 10 2.3.6. Một số phương pháp xử lý trước bảo quản 12 2.4. Công nghệ chế biến dứa cắt 13 2.4.1. Giới thiệu chung về dứa 13 2.4.2. Tình hình sản xuất dứa trên thế giới và VN 17 2.4.3. Tình hình chế biến và sản phẩm dứa trên thế giới và VN 22 2.4.4. Tình hình nghiên cứu dứa cắt trên thế giới và ở VN 24 2.4.5. Quy trình chế biến dứa cắt 25 2.4.6. Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dứa cắt 26 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu 28 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 28 3.1.2. Dụng cụ và hoá chất nghiên cứu 28 3.2. Nội dung nghiên cứu 28 3.3. Phương pháp nghiên cứu 29 3.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 29 3.3.2. Phương pháp chuẩn bị mẫu 29 3.3.3. Phương pháp phân tích chỉ tiêu cơ lý 30 3.3.4. Phương pháp phân tích chỉ tiêu hoá sinh 31 3.3.5. Phương pháp xác định hàm lượng nước dịch quả thoát ra 34 3.3.6. Phương pháp xác định cường độ hô hấp 34 3.3.7. Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan 35 3.3.8. Phương pháp phân tích chỉ tiêu vi sinh 35 3.3.9. Phương pháp xử lý số liệu 35 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Nghiên cứu biến đổi về đặc tính sinh lý của dứa cắt 4.1.1. Biến đổi về màu sắc 4.1.2. Biến đổi về độ cứng 4.1.3. Biến đổi về đặc tính hô hấp 4.1.4. Biến đổi về hàm lượng dịch quả thoát ra 4.2. Nghiên cứu biến đổi về chất lượng dinh dưỡng của dứa cắt 4.2.1. Biến đổi về hàm lượng chất khô hoà tan tổng số (TSS) 4.2.2. Biến đổi về hàm lượng đường tổng số 4.2.3. Biến đổi về hàm lượng axit hữu cơ tổng số 4.2.4. Biến đổi về hàm lượng vitamin C 4.3. Nghiên cứu biến đổi về chất lượng cảm quan của dứa cắt 4.4. Nghiên cứu biến đổi về mức nhiễm bẩn vi sinh vật PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 60 Tài liệu tham khảo PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Việt Nam với khí hậu nhiệt đới, thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loại cây ăn quả khác nhau, trong đó có cây dứa. Dứa là loại cây trồng phổ biến khắp cả nước do không kén đất, không tốn công chăm sóc nhiều mà vẫn mang lại hiệu quả kinh tế cao. Về mặt dinh dưỡng, quả dứa được xem là “hoàng hậu” trong các loại quả vì giá trị dinh dưỡng và những đặc điểm nổi bật về giá trị cảm quan như màu đẹp, hương thơm, có vị chua ngọt và có khả năng kích thích ăn ngon miệng. Ngoài ra, dứa có chứa enzim bromelin giúp tiêu hoá tốt và chống ung thư. Vì vậy mà dứa rất được ưa chuộng trên thị trường Việt Nam và trên thế giới. Hiện nay, dứa được tiêu dùng dưới nhiều dạng sản phẩm như quả tươi, đồ hộp nước đường, mứt, sấy… Tuy nhiên, dứa tươi vẫn được yêu thích nhất, trong đó các sản phẩm dứa tươi trên thế giới chủ yếu ở dạng nguyên vỏ cả quả và một phần nhỏ hơn ở dạng cắt. Nhu cầu hiện nay của người tiêu dùng đối với thực phẩm tươi hoặc thực phẩm ít chế biến, tiện sử dụng đang tăng lên nhanh chóng, do vậy đã hình thành một trào lưu quốc tế mới về nghiên cứu và thương mại thực phẩm chế biến tối thiểu, đặc biệt là các sản phẩm rau quả cắt. Theo Hiệp hội rau quả cắt quốc tế, rau quả cắt là các sản phẩm rau quả được cắt, tỉa, bóc vỏ hoặc cắt định hình trước khi đóng gói, có chất lượng dinh dưỡng cao, đem lại sự tiện lợi cho khách hàng và duy trì được hương vị trong thời gian bảo quản lạnh cũng như tính an toàn khi sử dụng. Ở nhiều nước trên thế giới, các sản phẩm rau quả cắt hay rau quả chế biến tối thiểu đã trở nên rất quen thuộc và ưa chuộng do nhiều lợi ích mang lại cho cả người tiêu dùng, nhà sản xuất, chế biến và thương mại. Cho đến nay, chế biến tối thiểu ở Việt Nam đối với rau quả nói chung và với dứa nói riêng vẫn còn rất mới mẻ. Nguyên nhân có thể bao gồm sự hạn chế trong cấu trúc mạng lưới bán lẻ, sự thiếu chú trọng đa dạng hóa sản phẩm tiêu dùng và xuất khẩu. Nguyên nhân cũng có thể do hạn chế về các công nghệ phù hợp sẵn có để áp dụng cho những dạng sản phẩm nêu trên. Chỉ tới vài năm gần đây, lĩnh vực chế biến tối thiểu của Việt Nam mới có cơ hội và có sức ép để phát triển, trước hết là do nhu cầu tiêu dùng ở các thành phố lớn đã tăng lên rất nhiều và sự thâm nhập của các công ty bán lẻ nông sản quốc tế vào Việt Nam. Dự đoán trong những năm tới, chế biến tối thiểu rau quả của Việt Nam sẽ trở thành một ngành công nghiệp thực sự. Việc chế biến tối thiểu hay tạo ra các sản phẩm rau quả cắt phải đối mặt với nhiều khó khăn, trong đó vấn đề duy trì chất lượng và đảm bảo an toàn vi sinh vật trong suốt quá trình bảo quản có ý nghĩa quyết định tới sự thương mại thành công sản phẩm. Đặc biệt là các miếng dứa cắt do có hàm lượng nước cao, enzim oxidaza polyphenol (PPO) hoạt động mạnh gây khó khăn cho công tác bảo quản. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu nhằm kéo dài tuổi thọ của dứa cắt. Tiêu biểu là nghiên cứu của Marrero và Kader đã sử dụng phương pháp khí quyển điều chỉnh (MAP) kết hợp với bảo quản lạnh đem lại hiệu quả cao và tương đối đơn giản, chi phí thấp đối với giống dứa có nguồn gốc từ Hawaii [12]. Tuy nhiên,các nghiên cứu tương tự như vậy ở trong nước hầu như chưa có. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi chất lượng và các đặc tính sinh lý của dứa cắt trong quá trình bảo quản” 1.2. Mục đích Nghiên cứu các biến đổi về chất lượng và một số đặc tính sinh lý của dứa cắt trong suốt quá trình bảo quản để từ đó đề xuất chế độ bảo quản phù hợp. 1.3. Yêu cầu - Khảo sát được những biến đổi về chất lượng và các đặc tính sinh lý của dứa cắt trong quá trình bảo quản. - Đề xuất sơ bộ phương pháp bảo quản tối ưu cho sản phẩm dứa cắt. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu về công nghệ chế biến rau quả cắt 2.1.1. Khái niệm chung về rau quả cắt Theo USDA (Bộ Nông nghiệp Mỹ) và FDA (Cục Thực phẩm và Thuốc), rau quả cắt và chế biến tối thiểu là các sản phẩm rau quả tươi được cắt, rửa, đóng gói và bảo quản. Những sản phẩm rau quả cắt này vẫn giữ được trạng thái tươi mới mặc dù đã qua xử lý (về mặt vật lý thay đổi từ nguyên quả sang dạng miếng, múi…), sản phẩm ở dạng sẵn sàng ăn hay sẵn sàng để nấu. Theo Hiệp hội rau quả cắt quốc tế, rau quả cắt là các sản phẩm được cắt tỉa, bóc vỏ hoặc cắt tạo hình trước khi đóng gói, có chất lượng dưỡng cao, đem lại sự tiện lợi cho khách hàng và duy trì được hương vị trong thời gian bảo quản lạnh. Dựa vào đặc điểm thực vật của mỗi loại mà có phương pháp xử lý khác nhau [22]. Công nghệ chế biến rau quả cắt đã được xác lập và áp dụng tại nhiều nước tiên tiến trên thế giới (Châu Âu, Mỹ, Úc…) đều có chung một sơ đồ nguyên lý. Một số công đoạn chính trong quá trình chế biến rau cắt: phân loại, làm sạch → cắt → làm sạch → làm khô → bao gói và phân phối. Còn đối với sản phẩm quả cắt: phân loại, làm sạch, cắt gọt → chống nâu hoá → bao gói và phân phối. Công nghệ chế biến rau quả cắt thường áp dụng đối với một số loại rau quả: mít, dứa, dưa hấu, đào, khoai tây, cần tây… 2.1.2. Vai trò của rau quả cắt trong sản xuất và thương mại Theo Beaulieu, lợi ích chính của rau quả cắt so với rau quả chưa chế biến trong sản xuất và tiêu dùng [22] như sau: - Không phải bóc tách vỏ: một số quả để tách vỏ gặp rất nhiều khó khăn, ví dụ sầu riêng có nhiều gai nhọn gây nguy hiểm cho khách hàng không quen khi tách quả. Mít có nhiều nhựa để lại vết bẩn trên quần áo và dính vào tay, kết quả tạo ra những múi có thẩm mỹ kém. - Giảm khối lượng và dung tích chuyên chở và bảo quản vì loại bỏ phần không sử dụng được, từ đó giảm đáng kể giá thành tiêu dùng. - An toàn khi sử dụng: hầu hết các loại rau quả đặc biệt là rau quả nhiệt đới rất dễ nhiễm mầm bệnh do sự phá hoại của côn trùng. Nhờ có chế biến tối thiểu, hầu như vi sinh vật và côn trùng cần kiểm dịch không thể xâm nhập theo rau quả vào nước nhập khẩu do đã được loại bỏ vi sinh vật bề mặt và kiểm soát nghiêm ngặt về điều kiện vệ sinh. Đảm bảo tính an toàn khi sử dụng ngay cả với thị trường khó tính. - Tránh được những rủi ro khi lựa chọn phải những quả có chất lượng bên trong kém, mà người tiêu dùng không thể nhận thấy khi để nguyên quả cả vỏ. Ví dụ quả sầu riêng hay quả măng cụt rất dễ bị lỗi chất lượng bên trong, trong khi khó có thể nhânh biết từ bên ngoài vỏ. - Giá trị dinh dưỡng cao: các chất dinh dưỡng có trong rau và quả giúp giảm bớt nguy cơ về bệnh tim mạch, đái tháo đường, ung thư, huyết áp cao và để giữ gìn sức khoẻ. - Tiện sử dụng: sản phẩm ở dạng sẵn sàng ăn hay sẵn sàng để nấu nên không cần các thao tác chuẩn bị cần thiết khác, tiết kiệm thời gian và công sức cho người tiêu dùng. Năm 2003, tổng sản phẩm cắt bán được 10 - 12 tỷ USD, bởi sự tiện lợi cũng như giá trị dinh dưỡng, sự an toàn được đảm bảo. Sản phẩm salad được bao gói và trở thành sản phẩm bán chạy nhất, với doanh số bán hàng hàng năm 3 - 4 tỷ USD. Trong một cuộc điều tra nhanh của Hiệp hội thực phẩm đã chỉ ra rằng ngày càng có nhiều sản phẩm cắt mới được giới thiệu. Những rau quả cắt được bóc vỏ như cà rốt, khoai tây, nấm, cải hoa, dưa hấu và dứa rất sẵn có. Dịch vụ ăn nhanh gần đây đã bắt đầu đưa nhiều sản phẩm salad tự chọn và thậm chí cả táo cắt lát như đồ ăn kèm với thức ăn rán kiểu Pháp. Những nhà doanh nghiệp tin rằng sẽ có một bước nhảy của các sản phẩm rau quả cắt trên thị trường và sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đưa sản phẩm tiếp cận với cuộc sống gia đình cũng như trong trường học, những quán ăn và các máy bán hàng. Tại thị trường Việt Nam, ngoài một số ít sản phẩm nhập khẩu như khoai tây, hầu hết các loại quả cắt còn ở dạng sơ khai, quy mô nhỏ lẻ, chủ yếu tiêu thụ trong ngày, chưa đảm bảo đầy đủ các yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm. Với những ưu điểm nổi bật, cùng với nhịp sống bận rộn hiện nay nhu cầu rau quả cắt là rất lớn. Trong tương lai sẽ càng tăng hơn, đặc biệt khi người dân ý thức được về tính an toàn khi mua rau quả. 2.2. Các biến đổi đặc tính sinh lý và chất lượng của rau quả cắt 2.2.1. Biến đổi đặc tính sinh lý, cơ lý và cảm quan a) Biến đổi các đặc tính sinh lý Sau khi thu hoạch rau quả không được cung cấp nước, chất khoáng, chất dinh dưỡng từ rễ. Tuy nhiên, thịt quả vẫn tiếp tục hô hấp, quá trình này sử dụng các chất dinh dưỡng dự trữ: đường, các axit hữu cơ có trong quả, và bắt đầu quá trình chín (già hoá) một cách nhanh chóng. Sự mất chất dinh dưỡng sau thu hoạch chủ yếu là do quá trình hô hấp, quá trình chín (quả hô hấp đột biến), sự mất nước, sự mất màu vết cắt do emzim, sự tấn công của vi sinh vật, tổn thương cơ học trong thời gian chuẩn bị, vận chuyển đến tay người tiêu dùng [28]. Quá trình cắt rau quả làm tăng cường độ hô hấp và là tác nhân chính giải phóng enzim và cơ chất ra khỏi tế bào. Qúa trình này cũng làm gia tăng sự tổn thương, hoạt động nước và làm tăng diện tích bề mặt trên đơn vị thể tích, làm tăng tốc độ mất nước cũng như làm tăng sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật [29]. Những thay đổi sinh lý này có thể dẫn đến sự mất hương vị, sự biến màu ở bề mặt cắt, sự mất màu, sự hư hỏng, gia tăng tốc độ mất vitamin C, quá trình mềm hoá nhanh, rút ngắn tuổi thọ bảo quản. b) Biến đổi về độ cứng và cấu trúc Thịt quả bị mềm đi là một vấn đề rất quan trọng đối với rau quả cắt, điều này ảnh hưởng đến tuổi thọ bảo quản của sản phẩm. Độ cứng của rau quả cắt là thuộc tính chất lượng quan trọng có thể bị ảnh hưởng bởi enzim nội tại trong tế bào thịt quả, cũng như sự giảm sức căng tế bào do mất nước. Trên thế giới, đã có một số nghiên cứu nhằm duy trì độ cứng của thịt quả như sử dụng hợp chất chứa canxi. Ngâm sản phẩm rau quả cắt trong dung dịch CaCl2 nồng độ 0,5–1% rất hiệu quả trong việc duy trì độ cứng [22]. Tuy nhiên, CaCl2 có thể đem lại dư vị đắng đối với sản phẩm. Ngoài ra, dùng khí quyển kiểm soát để bao gói nhưng hiệu quả mang lại không cao, độ cứng giảm trung bình 2,2 lb (10 N). Gần đây Marrero và Kader [12] đã dùng kỹ thuật bao gói khí quyển điều chỉnh (MAP) để bảo quản dứa cắt và thu được kết quả khả quan. Các miếng dứa cắt sau khi bao gói bằng khí quyển điều chỉnh giữ ở nhiệt độ < 50C trong 14 ngày nhận thấy độ cứng giảm không đáng kể. c) Biến đổi màu sắc tại bề mặt cắt Một vấn đề quan trọng trong xử lý rau quả cắt là kiểm soát được sự mất màu hoặc sự hoá nâu tại bề mặt cắt. Enzim PPO xúc tác cho phản ứng oxy hoá các hợp chất phenol dưới sự có mặt của O2 đây là phản ứng màu, làm nâu hoá bề mặt cắt. Sau khi cắt enzim và cơ chất được giải phóng làm tăng nhanh sự nâu hoá tại bề mặt cắt trong quá trình bảo quản. Vì vậy, phải sử dụng biện pháp ngăn chặn sự mất màu hay nâu hoá tại bề mặt cắt gây ra bởi enzim PPO, bằng việc giảm nồng độ O2, sự axit hoá… Marrero và Kader đã dùng MAP (có nồng độ O2 thấp) đối với sản phẩm dứa cắt và không nhận thấy có hiện tượng nâu hoá tại bề mặt cắt [12]. d) Biến đổi về chất lượng cảm quan Một số ý kiến cho rằng, chất lượng của rau quả cắt được đánh giá một cách trực quan “nếu nhìn đẹp thì chất lượng sẽ tốt”, nhưng không phải lúc nào cũng đúng. Chất lượng cảm quan được biểu thị ở màu sắc, hương vị, cấu trúc của sản phẩm. Hương vị, màu sắc và cấu trúc là những đặc tính quan trọng đối với khách hàng và những đặc tính này cần được kiểm tra nghiêm túc khi quyết định tuổi thọ của các sản phẩm rau quả cắt. Sự đánh giá trực quan sau khi cắt là cần thiết, nó chỉ ra rằng sản phẩm đó có hương vị được yêu thích hay không. Có nhiều phương pháp dùng để đánh giá chất lượng cảm quan. Tuy nhiên, việc đánh giá cảm quan thường có sự biến thiên do cách thử khác nhau hoặc vùng cảm nhận của mỗi người là không giống nhau cũng như sự sai khác trong thí nghiệm. Dứa cắt giữ ở 40C có giá trị cảm quan tuyệt vời sau 7–10 ngày bảo quản, tuy nhiên, quả xuất hiện những mùi vị lạ do vi sinh vật sinh ra [27]. Theo nghiên cứu của Marrero và Kader [12], đối với dứa cắt bao gói bằng MAP tại 50C hoặc thấp hơn cho phép giữ được thịt quả hơn 2 tuần mà không có những thay đổi về mức độ yêu thích về chất lượng sản phẩm. 2.2.2. Các biến đổi đặc tính hoá học và dinh dưỡng a) Biến đổi tổng chất khô hoà tan (TSS) và độ axit (TA) TSS và TA là những thông số chất lượng quan trọng đối với các sản phẩm rau quả cắt. Những đặc tính này phụ thuộc chủ yếu vào giống, điều kiện trồng, mùa vụ và đặc biệt là độ chín thu hoạch và chế độ bảo quản. Nghiên cứu trên sản phẩm dưa bở cắt miếng thu hoạch ở độ chín 1/2 và bảo quản ở 40C có TSS duy trì không đổi trong 7 ngày. Ở độ chín 1/4 sản phẩm có TSS thấp hơn đáng kể và giảm nhanh chóng chỉ sau 5 ngày bảo quản. Ở những điều kiện bảo quản khác nhau những đặc tính này cũng có sự thay đổi đáng kể. Hầu hết các nghiên cứu cho thấy TSS và hàm lượng đường giảm từ 5 đến 17% sau 15 ngày khi bảo quản trong khí quyển ở nhiệt độ <50C, khi bảo quản trong điều kiện khí quyển kiểm soát thì TSS giảm ít hơn so với điều kiện thường [16]. Theo nghiên cứu của Marrero và Kader [12], đối với dứa cắt bao gói bằng MAP có độ axit cao hơn trong không khí ẩm ở cùng nhiệt độ. Hàm lượng chất rắn hoà tan, đường giảm không đáng kể so với ban đầu. b) Biến đổi chất lượng dinh dưỡng Theo nhóm Maria Isabel Gil Munoz [22] thuộc nhóm nghiên cứu chất lượng cho biết: + Không có thay đổi quan trọng nào về các chỉ tiêu dinh dưỡng yêu thích như vitamin C (tổng axit ascorbic), hay vitamin A (carotenoit) của sản phẩm cắt đã chế biến hay trong suốt quá trình bảo quản sản phẩm. + Nói chung, các sản phẩm cắt sẽ hỏng về chất lượng cảm quan trước khi có bất kỳ mất mát quan trọng nào về giá trị dinh dưỡng xảy ra. + Sự mất mát chất dinh dưỡng sau thu hoạch là một việc tự nhiên xảy ra trong quá trình chế biến ở cả hai loại sản phẩm dạng nguyên và dạng cắt. Chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm thường cao nhất ngay sau khi thu hoạch, và sự mất chất dinh dưỡng của rau quả ngày càng lớn theo thời gian bảo quản. + Công nghệ bao gói thường không làm tăng sự mất chất dinh dưỡng của sản phẩm cắt trừ khi nó được bao gói không đúng cách. + Sự rửa bằng clo không làm ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm cắt. Theo nghiên cứu của Marrero và Kader [12], đối với sản phẩm dứa cắt được rửa trong dung dịch clo và bao gói bằng MAP cũng không thấy có thay đổi quan trọng nào về giá trị dinh dưỡng xảy ra. 2.3. Các nhân tố ảnh hưởng tới chất lượng quả cắt Nhân tố chính ảnh hưởng tới chất lượng quả cắt là giống, công tác chuẩn bị trước thu hoạch, độ chín thu hoạch, trạng thái sinh lý của nguyên liệu, quá trình vận chuyển, bảo quản, điều kiện vệ sinh, bao gói và quản lý nhiệt độ. 2.3.1. Độ chín thu hoạch Việc đánh giá độ chín trước khi thu hoạch hay sau khi bảo quản cũng rất có ý nghĩa, ví dụ quả đào mà chín thích hợp cho tiêu dùng tươi thì không thể dùng cho chế biến vì nó quá mềm hay chín không thích hợp để cắt miếng. Sau này, việc xác định được độ chín tối ưu phụ thuộc vào từng mặt hàng và mục đích tiêu dùng. Các nhà chế biến phải hiểu về sinh lý của quả và của sản phẩm để quyết định đúng đắn khi đạt độ chín thích hợp để xử lý. Việc lựa chọn chủng loại, điều kiện thu hoạch, độ chín, chế độ bảo quản và tuổi thọ cho mỗi loại rau quả cắt được dựa trên các kết quả nghiên cứu. Theo nghiên cứu của Marrero và Kader [12], dứa nguyên liệu sử dụng cho chế biến dứa cắt có màu vàng của vỏ quả từ 40 đến 60%, chiều cao quả tương đương với độ chín III trong TCVN 567-2003. 2.3.2. Tổn thương cơ học Hầu hết các quả cắt dễ bị thâm, bầm dập và tổn thương cơ giới. Công đoạn cắt, gọt đã loại bỏ khỏi quả lớp vỏ tự nhiên - một rào cản chống thấm khí và sự xâm nhập của vi sinh vật và làm phá vỡ cấu trúc tế bào thịt quả, thường kích thích quá trình hô hấp diễn ra mạnh mẽ, sự sản sinh C2H4 và sự gia tăng tốc độ mất nước và sự gây hỏng của vi sinh vật. Tất cả những nhân tố này làm giảm tuổi thọ bảo quản do sự nâu hoá, biến màu, mềm nhũn hoặc thối hỏng [22]. Theo nghiên cứu của Marrero và Kader [12], đối với dứa cắt bị tổn thương thì cường độ hô hấp của vỏ, lõi, cũng như thịt quả sau khi cắt 1 và 2 ngày ở 100C hầu như là tăng cao gấp đôi so với giá trị ban đầu. 2.3.3. Tổn thương lạnh Quả thường bị hư hỏng phần vỏ không ăn được hay lớp biểu bì bên ngoài khi bảo quản ở nhiệt độ lạnh. Trong quá trình xử lý rau quả cắt, phần vỏ này thường bị loại bỏ. Mặc dù, nhiệt độ bảo quản tối ưu cho nhiều loại quả mẫm cảm với tổn thương lạnh là trên 100C, nhưng nhiệt độ tối ưu để kéo dài tuổi thọ bảo quản của sản phẩm cắt là 00C, vì tại nhiệt độ này giảm sự sinh trưởng của các vi sinh vật gây hại, điều này làm cho thịt quả của các quả này có thể bị tổn thương lạnh. Dứa là quả nhiệt đới rất dễ bị tổn thương lạnh, nhưng theo nghiên cứu của Marrero và Kader [12], nhiệt độ tối ưu cho dứa cắt là 0-5oC, sau thời gian bảo quản không thấy có dấu hiệu nào của tổn thương lạnh xuất hiện. 2.3.4. Điều kiện bảo quản Việc sử dụng khí quyển điều chỉnh để đóng gói sản phẩm cắt ảnh hưởng đến môi trường bên trong bao gói bởi việc giảm bớt hàm lượng O2. Nồng độ O2 thấp ở mức an toàn và CO2 không gây tổn thương cho sản phẩm, giúp duy trì chất lượng của sản phẩm và kéo dài tuổi thọ bảo quản bởi việc làm chậm quá trình hô hấp và sự già hoá trong các mô thực vật. Nồng độ O2 thấp làm chậm trễ sự tăng trưởng của vi sinh vật làm hỏng như các loài Pseudomonas spp… Tại nồng độ O2 thấp < 1%, có thể xảy ra hô hấp yếm khí dẫn đến sự phá huỷ thịt quả mà ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và tạo điều kiện tăng trưởng của các tác nhân gây bệnh như Clostridium botulinum. Vì vậy, khi sử dụng MAP để bao gói sản phẩm ta phải chú ý tránh hô hấp yếm khí gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm bằng cách sử dụng màng có khả năng thấm khí thích hợp. Bên cạnh đó xác định được nồng độ khí tối ưu cho bảo quản. 2.3.5. Các vấn đề an toàn vi sinh vật Sự hư hỏng do vi sinh vật cũng là một nhân tố quan trọng dẫn đến sự hư hỏng của các sản phẩm rau quả cắt [14]. Sự phá hỏng do vi sinh vật trên quả cắt có thể xuất hiện với tốc độ nhanh hơn nhiều so với các sản phẩm rau cắt, vì quả có hàm lượng đường cao hơn rau. Tuy nhiên, độ axit của quả cũng thường giúp ức chế sự phát triển của vi khuẩn, nhưng không ức chế sự phát triển của nấm men và nấm mốc. Những vi sinh vật làm hỏng rau cắt phải kể đến là vi khuẩn Pseudomonads spp, còn đối với các sản phẩm quả phải kể đến là nấm men và nấm mốc. Trong các sản phẩm quả cắt thì axit hoá, nấm men, nấm mốc là nguyên nhân điển hình gây hư hỏng sản phẩm. Việc giảm lượng nấm men, nấm mốc ban đầu, cũng như làm chậm quá trình phát triển của chúng bằng việc bảo quản ở nhiệt độ thấp < 50C, tác động đến tuổi thọ của sản phẩm [14]. Theo Heard [19], trên rau quả cắt thường gặp một số vi sinh vật gây bệnh: Pseudomonas ssp, Listeria monocytogenes, Escherichia Coli, Salmonella, Shigella, Staphylococcus Aureus, Yersinia Enterocolitic...Một số nấm men và nấm mốc gây bệnh: Candida spp, Saccharomyces cerevisiae, S. cerevisiae, S. exiguus; Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum... Trong đó một số loại gây bệnh phổ biến: - Listeria Monocytogenes: gây bệnh viêm kết mạc, viêm màng não, nhiễm trùng máu, số lượng lây nhiễm 100 đến 1000 tế bào. - Salmonella: gây bệnh thương hàn và phó thương hàn, nhiễm trùng cơ thể. Escherichia Coli gây bệnh sưng ruột, xuất huyết, số lượng lây nhiễm 25 tế bào/25 gam thực phẩm. - Shigella: gây bệnh kiết lỵ, số lượng lây nhiễm khoảng 200 tế bào. - Escherichia Coli: sinh ra độc tố verotoxins gây bệnh chủ yếu cho người già và trẻ em, triệu trứng gây sưng ruột, xuất huyết. Liều lượng gây bệnh thấp, khoảng 25 tế bào/25 gam thực phẩm. Những vi sinh vật này thường lây nhiễm ngoài đồng ruộng, qua các thiết bị, thao tác xử lý… 2.3.6. Một số phương pháp xử lý trước bảo quản b) Xử lý hoá học - Sự axit hoá: PPO gây ra sự mất màu hiệu quả nhất tại pH trung tính. Bởi vậy, sự nâu hoá có thể làm chậm lại bằng việc nhúng sản phẩm trong dung dịch axit thực phẩm loãng như axit xitric, axit axetic, axit ascorbic, tartaric, fumaric, phosphoric. Tuy nhiên, axit có thể làm mất hương vị và làm mềm thịt quả bởi vậy phải được xem xét. - Dung dịch rửa clo: Nói chung quả cắt thường được rửa ngay sau khi cắt bằng dung dịch nước clo lạnh (0–1oC) ở pH 7,0. Điều này giúp kéo dài tuổi thọ của sản phẩm do nó làm giảm số lượng vi sinh vật, loại bỏ dịch quả ở bề mặt cắt, giúp tránh được sự mất màu tại mặt cắt và ngăn chặn phản ứng lên men liên quan đến sự nâu hoá của quả [21]. Tuy nhiên, sau khi sử dụng clo, rau quả nên được rửa qua. Rửa giảm nồng độ clo xuống mức trong nước uống. Theo nghiên cứu của Marrero và Kader [12], đã sử dụng dung dịch nước javen 100 µL.L-1 để ngâm các miếng dứa cắt trong 2 phút và kết hợp với các điều kiện khác đã đem lại hiệu cao trong việc duy trì chất lượng của dứa cắt. b) Xử lý chiếu xạ Chiếu xạ các sản phẩm quả cắt rất có hiệu quả trong việc làm giảm số lượng vi sinh vật. Giới hạn liều chiếu xạ cho các sản phẩm cắt là 1 kGy, nhưng để tiêu diệt bào tử của nấm men, nấm mốc thì cần liều chiếu 1,5-2 kGy. Với mức liều này gây hư hỏng thịt quả. Chiếu xạ làm giảm tốc độ sản sinh etylen tại thời điểm trước và sau hô hấp đột biến. Tuy nhiên, khi chiếu xạ lớn hơn 0,4 kGy thịt quả trở nên bị mềm. Vì vậy, việc sử dụng chiếu xạ để kéo dài tuổi thọ của các sản phẩm rau quả cắt chỉ có hiệu quả nhất định đối với hư hỏng gây ra bởi nấm men và nấm mốc. 2.4. Công nghệ chế biến dứa cắt 2.4.1. Giới thiệu chung về dứa 2.4.1.1. Nguồn gốc, phân loại và giá trị của dứa a) Nguồn gốc: Chi Dứa (Ananas) thuộc về họ Dứa (Bromeliacea), được biết đến nhiều nhất là loài Ananas comosus là loại dứa cho quả ăn được. Chi này có nguồn gốc từ vùng Nam Mỹ, ở các vùng miền nam Brazin, miền bắc Argentine và Paraguay. Cùng với sự phát triển của hàng hải, cây dứa đã được đưa đi khắp nơi [1]. Trước đây, dứa có nhiều tên gọi. Người Ấn Độ gọi là “nana”. Người Tây Ban Nha gọi là “pinas”. Người Brazin gọi là “anama” hay “quả tuyệt vời”. Hiện nay, tên khoa học chính thức của dứa là Ananas comosus, thuộc họ Bromeliacea. b) Phân loại: Loài dứa hiện nay chia làm 3 nhóm chính: nhóm Cayen, nhóm Queen, nhóm Spanish (còn gọi là dứa Tây Ban Nha) [1]. - Nhóm Queen (hoàng hậu): Nhóm này có đặc điểm thịt quả màu vàng đậm, giòn, hương thơm, vị chua ngọt đậm đà thích hợp cho việc ăn tươi. Tuy nhiên, quả có hình bầu dục, khối lượng quả nhỏ khoảng 0,9– 1,2 kg/quả, có nhiều mắt, cũng chính vì thế mà nhóm dứa này thường khó thao tác khi chế biến. - Nhóm Spanish (Tây Ban Nha): Quả to hơn nhóm dứa Queen nhưng nhỏ hơn nhóm Cayen, mắt sâu, thịt quả vàng nhạt có chỗ trắng, vị chua, ít thơm nhưng nhiều nước, có chất lượng kém hơn dứa Queen, không thích hợp cho ăn tươi. - Nhóm Cayen: Nhóm này có quả to nhất khoảng 1,5–2 kg/quả, mắt phẳng và nông, thịt quả ít vàng, nhiều nước, ngọt ít, ít thơm hơn nhóm Queen, phù hợp với chế biến công nghiệp. Tuy nhiên, nó rất dễ thối khi vận chuyển do vỏ mỏng. Nhóm này được trồng nhiều trên thế giới nhưng trồng rất ít ở Việt Nam [1]. 2.4.1.2. Giá trị của quả dứa a) Giá trị dinh dưỡng: Dứa được xem là “hoàng hậu” của các loại quả vì hương vị thơm ngon và giàu các chất dinh dưỡng. Thành phần hoá học và hàm lượng các chất trong dứa phụ thuộc vào từng giống dứa, mùa vụ, thời gian thu hoạch cũng như đất canh tác, cách chăm sóc. Bảng 2.1. Giá trị dinh dưỡng của dứa Thành phần  Số lượng   Nước (%)  85,3   Đường (%)  8 – 19   Protein (%)  0,4   Lipit (%)  0,2   Axit (chủ yếu là citric) (%)  0,06 – 1,62   Xenlulose (%)  0,4   Pectin (%)  0,06 – 0,16   Tiền tố VTM A (mg/100g)  130   VTM C (mg/100g)  15 – 55   VTM B1 (mg/100g)  0,09   VTM B2 (mg/100g)  0,04   Canxi (mg/100g)  16   Phốt pho (mg/100g)  11   Sắt (mg/100g)  0,3   Đồng (mg/100g)  0,07   (Theo Trần Thế Tục (1970) [1] Xét trên tổng thể, thành phần chủ yếu ở trong dứa là nước chiếm 85,3% trọng lượng quả, ngoài ra trong dứa có đầy đủ các thành phần dinh dưỡng khác như gluxit, protit, axit hữu cơ (axit xitric chiếm tới 65%), vitamin, các chất khoáng, chất màu... Đặc biệt, trong quả dứa có enzim bromelin thuỷ phân protein giúp tiêu hoá tốt và còn có hoocmon có tác dụng kích thích sinh trưởng. Từ thành phần hoá học của dứa, ta có thể thấy thấy được những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản, hàm lượng nước cao (85,3%) trong dứa cắt gây khó khăn cho công tác bảo quản. Các miếng dứa cắt rất dễ mất nước, giảm sức trương tế bào làm mềm thịt quả… Ngoài ra hàm lượng nước cao, làm cho các quá trình sinh lý xảy ra mãnh liệt, cường độ hô hấp tăng làm tiêu tốn nhiều chất dinh dưỡng và sinh nhiệt và đây cũng là môi trường thuận lợi cho sự hoạt động của các vi sinh vật dẫn đến làm giảm chất lượng sản phẩm. Bên cạnh đó các chất oxy hoá trong dứa cắt rất dễ gây biến màu sản phẩm. Như vậy, chúng ta phải có phương pháp thích hợp để duy trì chất lượng của dứa cắt trong suốt thời gian bảo quản. b) Giá trị kinh tế Trên thị trường quốc tế, dứa là một mặt hàng rất dễ được tiêu thụ. Nhiều nước có yêu cầu nhập khẩu dứa như Anh, Pháp, Mỹ, Bỉ, Hà Lan, Nhật, Đức, Bungari, Nga… Giá trị xuất khẩu dứa lớn hơn nhiều mặt hàng khác. Hiệu quả kinh tế và lãi suất từ sản từ sản xuất và chế biến đem lại khá cao. Ở Hawai, nếu xuất khẩu nước dứa tươi có thể lãi 2.000 USD/ha. Ở nước ta giá trị ngoại tệ thu được từ 1ha dứa cao hơn gấp 2 lần so với trồng cây ăn quả, và gấp 3 lần so với trồng lúa xuất khẩu [3]. Ngoài sản phẩm chính là quả dứa, thân dứa và lá dứa đều được tận dụng làm thức ăn gia súc. Theo Otagaki thì năng lượng của loại thức ăn này là 3,8 Mcal/tấn lá tươi. Bột bã dứa khô ép là 53,9 Mcal/tấn. Ở Hawai đây là thành phần chính trong khẩu phần ăn của gia súc (chiếm tới 50%). Còn các chồi dứa và hoa dứa có thể dùng làm giống cho vụ sau. Ngoài những lợi ích trên, trồng dứa còn góp phần tăng thêm thu nhập cho người dân. Ở các tỉnh trung du và miền núi có thể tận dụng những đất đồi chưa khai phá để trồng thêm dứa, một mặt cải thiện đời sống nhân dân, mặt khác còn có thể cải tạo đất, chống xói mòn. 2.4.2. Tình hình sản xuất dứa trên thế giới và ở Việt Nam 2.4.2.1. Tình hình sản xuất dứa trên thế giới Trải qua 500 năm kể từ khi được con người đưa vào trồng trọt đến nay, cây dứa đã phát triển rộng rãi, nhất là vào cuối thế kỷ XIX, khi có kỹ thuật sản xuất dứa hộp. Hầu hết các nước nhiệt đới đều trồng dứa, vì vậy mà sản lượng tăng nhanh qua mỗi năm. Hằng năm tổng sản lượng dứa trên thế giới đạt trên dưới 13 triệu tấn. Theo thống kê của Tổ chức nông lương thế giới (FAO) năm 2006 thì sản lượng dứa trên thế giới trong những năm từ 2002– 2005 nêu trong bảng 2.2. Qua bảng 2.2 chúng tôi thấy các vùng sản xuất dứa chính hiện nay trên thế giới vẫn là các nước thuộc miền nhiệt đới nằm trải rộng từ 30 vĩ độ Bắc đến 30 vĩ độ Nam. Trong đó, Châu Á chiếm 60% sản lượng dứa của toàn thế giới. Sắp xếp theo sản lượng dứa và các giống dứa trồng phổ biến như sau: Hawai (Cayen), Philipin (Cayen), Malaixia, Úc (Cayen và Queen), Nam Phi (Cayen và Queen), Puetorico (Cayen và Spanish), Keni (Cayen), Mehico (Cayen), Cuba (Cayen và Spanish), Đài Loan (Cayen). Trừ Malaixia xu hướng chung của sản xuất trên thế giới là trồng Cayen. Do nhóm này có năng suất cao, phẩm chất tốt, phù hợp cho công nghiệp chế biến đồ hộp, nước giải khát xuất khẩu. Sản lượng dứa của Việt Nam là thấp so với thế giới (iếm 3,3% tổng sản lượng của thế giới), đặc biệt là nhóm Cayen vẫn chưa được trồng phổ biến ở nước ta. Bảng 2.2. Sản lượng dứa trên thế giới (đơn vị tính: nghìn tấn) Vùng/năm  2002  2003  2004  2005   Toàn thế giới  13889,12  13956,88  14052,32  14358,66   Châu Phi  2341,6  2435,03  2533,7  2657,8   Ai Cập  132,3  241,2  254,3  254,7   Kênia  619,86  673,5  656,3  641,4   Nam Phi  116,0  134,0  142,5  156,3   Mêhicô  659,82  678,4  665,7  689,1   Mỹ  290,3  301,3  325,2  332,0   Nam Mỹ  3310,6  3578,9  3902,8  389,6   Braxin  2149,85  2315,6  2315,4  2413,4   Côlômbia  353,6  383,9  435,7  453,2   Equado  76,6  78,8  83,4  91,2   Băngladet  153,0  165,6  178,9  187,4   Trung Quốc  1243,6  1269,7  1445,4  1537,3   Ánn Độ  1180,0  1211,5  1320,6  1330,2   Philipin  1639,3  1703,4  1721,7  1732,9   Thái Lan  1738,8  1771,5  1786,9  1801,2   Việt Nam  373,8  383,2  414,9  470,0   Australia  119,3  118,8  203,5  234,5   (Nguồn: FAOSTAT, 2006)[18] 2.4.2.2. Tình hình sản xuất dứa ở Việt Nam Cây dứa đã có ở Việt Nam cách đây hơn 100 năm. Riêng dứa tây do người Pháp đưa đến trồng đầu tiên tại Canh Nông Thanh Ba – Phú Thọ năm 1933, sau đó được trồng rộng ra ở Phú Hộ, Tuyên Quang, Âu Lâu, Đào Giả. Nhưng có nhiều tài liệu cho rằng cây dứa đã được đưa vào Việt Nam sớm hơn nhiều. Vào khoảng cuối thế kỷ XVI, đầu thế kỷ XVII cây dứa đã theo các nhà buôn Tây Ban Nha vào nước ta. Tuy nhiên, cây dứa ở nước ta mới chỉ được quan tâm từ những năm 60 của thế kỷ trước trở lại đây. Trải qua một thời gian dài, đến nay ngành trồng dứa đã có chỗ đứng trong nền nông nghiệp nước ta. Các giống dứa phổ biến ở nước ta: - Dứa hoa Phú Hộ: Giống dứa này thuộc nhóm giống dứa Queen. Mắt quả dứa nhỏ, thịt quả vàng, giòn thơm. Giống này chịu được đất xấu, đất chua, dễ ra hoa trái vụ. Tuy nhiên, giống này có nhược điểm là quả nhỏ, năng suất thấp, khó chế biến nên hiệu quả kinh tế không cao [1]. - Dứa hoa Na Hoa: Giống này cũng thuộc nhóm dứa Queen. Mắt dứa nhỏ, lồi. Khi chín cả quả và thịt quả đều có màu vàng. Thịt quả có nhiều nước hơn nhóm dứa hoa Phú Hộ, đồng thời có quả to và ngắn hơn. Khối lượng quả trung bình 0,9–1,2 kg/quả. Nhược điểm của giống này là cho năng suất thấp [1]. - Dứa Kiên Giang và dứa Bến Lức: Chúng cũng thuộc nhóm dứa Queen. Mắt quả dứa to, lồi. Thịt quả của dứa Kiên Giang nhiều hơn dứa Bến Lức [1]. - Dứa Cayen Chân Mộng: Giống này thuộc nhóm dứa Cayen, quả to, dễ thao tác. Thành phần, hàm lượng các chất trong dứa khá ổn định nên được sử dụng nhiều trong chế biến. Hiện nay, giống này đang được chú ý mở rộng diện tích canh tác [9]. - Các giống dứa thuộc nhóm Spanish ở nước ta: Loại dứa này có rất nhiều giống, màu sắc vỏ quả khi chín rất khác nhau: đỏ vàng, vàng xanh, xanh tím, xanh đen, xanh lá mạ. Khối lượng quả cũng rất khác nhau, từ đó tạo nên sự khác nhau về mặt phẩm chất [5]. Theo số liệu thống kê năm 2006, diện tích và sản lượng dứa của cả nước nêu trong bảng 2.3 và 2.4. Diện tích trồng dứa của cả nước liên tục tăng từ 37.200 ha năm 2001 đến 47.400 ha năm 2005 (tăng 27,41%). Dứa được trồng ở hầu hết các tỉnh của cả nước, song tập trung chủ yếu ở miền Nam chiếm 61% tổng diện tích trồng dứa cả nước, đặc biệt là đồng bằng sông Cửu Long chiếm 44% tổng diện tích trồng dứa. Một số tỉnh miền Bắc có địa hình rất thích hợp cho việc trồng dứa nhằm cải tạo đất và đem lại hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, diện tích trồng dứa của miên Bắc còn thấp chiếm 39% tổng diện tích. Bảng 2.3. Diện tích trồng dứa phân theo địa phương (đơn vị tính: ha) Số TT  Tỉnh/Thành phố  Năm     2001  2002  2003  2004  2005    CẢ NƯỚC  37200  41700  41651  43350  47400    Miền Bắc  12000  14300  16484  16970  18400   1  Đồng bằng Sông Hồng  2600  2800  3699  3928  3900   2  Đông Bắc  2500  3000  3069  3173  3700   3  Tây Bắc  400  500  921  1104  1200   4  Bắc Trung Bộ  6500  8000  8795  8765  9600    Miền Nam  2200  27400  25167  26380  28900   5  Duyên Hải Nam Trung Bộ  3800  4400  4757  4894  5100   6  Tây Nguyên  500  1200  1245  1620  1700   7  Đông Nam Bộ  500  600  704  1134  1500   8  Đồng bằng sông Cửu Long  20400  21200  18461  18732  20700   (Nguồn: Cổng thông tin điện tử Bộ NN & PTNT) Qua bảng 2.4 chúng tôi nhận thấy tổng sản lượng dứa trong cả nước cũng tăng liên tục qua các năm từ 369.396 tấn năm 2001 đến 609.090 tấn năm 2005, tăng gần gấp đôi. Sản lượng dứa năm 2005 của miền nam chiếm tới 63% tổng sản lượng dứa cả nước, trong đó tập chung chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long (47% dứa cả nước), miền Bắc chiếm khoảng 36% dứa cả nước. Bảng 2.4. Sản lượng dứa phân theo địa phương (đơn vị tính: tấn) TT  Tỉnh/Thành phố  Năm     2001  2002  2003  2004  2005    CẢ NƯỚC  369396  459951  478570  553146  609090    Miền Bắc  102720  130416  156928  198210  221904   1  Đồng bằng Sông Hồng  50310  51072  67580,7  84216,3  85332   2  Đông Bắc  11925  21570  18628,8  23543,7  29045   3  Tây Bắc  2000  2835  6437,79  10057,4  11556   4  Bắc Trung Bộ  39520  53200  71503,4  87387,1  100128    Miền Nam  23100  324690  315594  352173  384659   5  Duyên Hải Nam Trung Bộ  30172  35068  38246,3  38515,8  49368   6  Tây Nguyên  4165  22956  19683,5  23878,8  22321   7  Đông Nam Bộ  4000  4998  13460,5  18291,4  30195   8  Đồng bằng sông Cửu Long  223992  259912  243501  271427  285660   (Nguồn: Cổng thông tin điện tử Bộ NN & PTNT) 2.4.3. Tình hình chế biến và sản phẩm dứa trên thế giới và ở Việt Nam 2.4.3.1. Tình hình chế biến và các sản phẩm dứa trên thế giới Trên thế giới, các sản phẩm về dứa hết sức đa dạng. Dứa không những được thương mại hoá ở dạng dứa tươi mà còn ở dạng các sản phẩm chế biến: dứa cắt, dứa chế biến tối thiểu, mứt dứa, dứa hộp và nước dứa. Dứa hộp gồm có dứa khoanh, dứa rẻ quạt, dứa miếng, dứa nghiền… Nước dứa gồm nước dứa cô đặc và nước dứa thường. Những nước xuất khẩu dứa tươi nhiều nhất thế giới: Costarica, Ai cập, Thái Lan, Philippin, Dominica, Brazin, Cotdivoa, Onduara, Malaixia. Năm 2001, các nước này đã xuất khẩu 850.000 tấn (chiếm gần 85% số lượng dứa tươi xuất khẩu của thế giới). Ở Châu Á, Philippin là nước xuất khẩu dứa nhiều nhất khoảng 1,52 triệu tấn/năm. Các nước xuất khẩu nước dứa chủ yếu là: Các Tiểu Vương Ả Rập thống nhất, Iran, Pakistan, Ả Rập Xê út, Irắc, tuynidi, Ixaren, Mỹ, Hồng Kông, Trung Quốc. Năm 1998, các quốc gia này xuất khẩu 445.000 tấn (bằng 94% tổng số lượng nước dứa của thế giới). Các nước xuất khẩu dứa đóng hộp chủ yếu bao gồm: Philippin, Thái Lan, Trung Quốc, Indônêxia, Hà Lan, Singapore, Nam Phi. Năm 1998, các quốc gia này xuất khẩu 617.000 tấn chiếm 81% thị phần thế giới. Những nước nhập khẩu dứa nhiều nhất thế giới là Nhật Bản, Italia, Anh, Pháp, Hà Lan, Mỹ, Canada, Tây Ban Nha và Bỉ. Trong số các nước đó, Nhật là nước nhập khẩu dứa tươi nhiều nhất khoảng 140.000 tấn dứa/năm [5]. Có thể nói thị trường dứa thế giới đang là thị trường đầy tiềm năng. Dứa và các sản phẩm về dứa đang được phát triển mạnh ở các nước. 2.4.3.2. Tình hình chế biến và các sản phẩm dứa ở Việt Nam Ngoài mặt hàng dứa tươi truyền thống, hiện nay Việt Nam còn đẩy mạnh hơn việc phát triển các mặt hàng dứa chế biến: dứa khoanh, dứa rẻ quạt, dứa đông lạnh, dứa sấy, nước dứa… nhằm tăng giá trị cho sản phẩm dứa. Nhà nước đã đầu tư xây dựng và nâng cấp các nhà máy chế biến dứa: Nhà máy dứa Bắc Giang, nhà máy dứa Đồng Giao… Năm 2000, nước ta có mười dự án đầu tư trong lĩnh vực chế biến dứa, trong đó 5 dự án sản xuất nước dứa cô đặc với tổng công suất lên tới 20.000 tấn [5]. Hiện nay nước ta có 12 nhà máy chế biến đồ hộp dứa, trong đó có 9 nhà máy sản xuất dứa đông lạnh [1]. Ngoài ra một số nhà máy sản xuất dứa sấy. Tuy vậy dứa chế biến mới chỉ chiếm 22,7% tổng sản lượng [3]. Dứa ở Việt Nam được tiêu thụ khá lớn ở trong nước và phần còn lại xuất khẩu sang thị trường các nước khác. Trước đây, dứa của nước ta chủ yếu được xuất khẩu sang Liên Xô và các nước Đông Âu. Sau một thời gian vắng bóng, nay dứa của Việt Nam đã xâm nhập được vào các thị trường khó tính như: Nhật Bản, Singapo, Hồng Kông, Hà Lan,… đặc biệt là Mỹ. Dứa được xuất khẩu ở cả dạng dứa tươi và dứa chế biến [3]. Năm 2001, Việt Nam xuất khẩu khoảng 3000 tấn sang Nhật, Mỹ, Thụy Sĩ và Nga. Trong những năm tới, Việt Nam có kế hoạch xuất khẩu dứa lên 120.000 tấn, đem lại doanh thu 150 triệu USD/năm với vốn đầu tư 20 triệu USD/năm vào 2010 [5]. Qua trên, thấy rằng dứa và các sản phẩm từ dứa là mặt hàng có giá trị lớn. Đặc biệt ở Việt Nam, dứa trở thành sản phẩm công nghiệp từ những năm cuối thập kỷ 50 thế kỷ 20, nước ta lại có điều kiện tự nhiên phù hợp với sinh trưởng và phát triển của cây dứa. Vì vậy nếu được quan tâm và đầu tư một cách hợp lý chúng ta sẽ đứng trong danh sách những nước sản xuất và xuất khẩu dứa lớn trên thế giới, cây dứa có thể trở thành cây xoá đói giảm nghèo ở Việt Nam. 2.4.4. Tình hình nghiên cứu dứa cắt trên thế giới và ở Việt Nam Trên thị trường thế giới sản phẩm dứa cắt đã xuất hiện tại các siêu thị và trong các dây chuyền phân phối dịch vụ thực phẩm. Có một số kết quả nghiên cứu đã được công bố quan tâm tới những điều kiện tối ưu để giữ chất lượng cho các sản phẩm này. Theo O’Connor-Shaw và cộng sự [25], dứa cắt bảo quản trong bao bì polypropylen ở 50C có thể giữ được những thuộc tính cảm quan trong 7 ngày. Nhưng sau 11 ngày thì bề ngoài bị nâu hoá, và sau 14 ngày thì sự mất màu và hoá mềm đã biểu hiện rõ ra ngoài. Quá trình hỏng này có liên quan tới việc tăng cường độ hô hấp vì sự tăng trưởng vi sinh vật. Một số nghiên cứu khác kéo dài được tuổi thọ của sản phẩm ở nhiệt độ lạnh nhưng chất lượng và sự an toàn lại không khả thi, bên cạnh đó thì có triệu trứng của tổn thương lạnh khi bảo quản nguyên quả ở nhiệt độ thấp [12]. Trong các nghiên cứu đã được công bố, nhận thấy nghiên cứu của Marrero và Kader [12] mang lại hiểu quả cao nhất, bao gói trong nhiệt độ từ 0-5oC và sử dụng MAP đã kéo dài được tuổi thọ và giữ được phẩm chất dứa cắt trong thời gian dài hơn 2 tuần. Ở Việt Nam các nghiên cứu tương tự như thế lại hầu như chưa có. Việc nghiên cứu tìm ra quy trình công nghệ và biện pháp duy trì chất lượng dứa cắt trong thời gian bảo quản là cần thiết, phục vụ nhu cầu trong nước cũng như xuất khẩu. 2.4.5. Quy trình chế biến dứa cắt Các quy trình chế biến dứa cắt đã được xác lập và áp dụng tại nhiều nước tiên tiến trên thế giới (Châu Âu, Úc, Mỹ, Thái Lan,…) đều có chung một quy trình công nghệ sau.
 Hình 2.2. Quy trình công nghệ chế biến dứa cắt (Nguồn: Marrero và Kaderb, [12]) 2.4.6. Một số nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng dứa cắt 2.4.6.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng dứa cắt khi bảo quản trong khí quyển Theo nghiên cứu của Marrero và Kader [12], đối với dứa cắt nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể đến cường độ hô hấp và tuổi thọ sau khi cắt. Tuổi thọ của dứa cắt giữ được 5 ngày ở 7,50C, và hơn 10 ngày ở 0-50C. Theo thời gian có xu hướng giảm dần giá trị của L của màu sắc nhưng ở nhiệt độ thấp 0-50C những thay đổi là không có ý nghĩa (P > 0,05). Không có dấu hiệu nào cho thấy bề mặt bị nhạt màu (bề mặt ngâm nước) hay triệu trứng nâu hoá có liên quan đến tổn thương lạnh ở bất kỳ nhiệt độ nào. Thể tích của nước quả bị dò rỉ ra ngoài từ các miếng thịt quả tăng tỷ lệ thuận với thời gian, nhưng lại không phát hiện ra ảnh hưởng của nhiệt độ đến lượng nước sinh ra. Không có sự khác nhau về hàm lượng chất rắn hoà tan, độ axit hoặc cấu trúc của miếng thịt quả tại các nhiệt độ khác (trong khoảng nhiệt độ từ 0 đến 100C). Qua trên ta có thể thấy được nhiệt độ tối ưu để bảo quản dứa cắt từ 0–5oC. Tại nhiệt độ này có thể kéo dài tuổi thọ của dứa cắt hơn 10 ngày mà không có những thay đổi đáng kể về màu sắc hay không có dấu hiệu nào cho thấy có sự mất màu, nâu hoá tại bề mặt cắt cũng như tổn thương lạnh sau khi bỏ ra ngoài nhiệt độ thường. Tuy nhiên, bảo quản trong điều kiện không khí nhận thấy có hiện tượng nước quả bị dò rỉ ra ngoài. 2.4.6.2. Ảnh hưởng của khí quyển điều chỉnh đến chất lượng dứa cắt Theo nghiên cứu của Marrero và Kader [12] đối với dứa cắt, việc giảm nồng độ O2 dẫn tới cường độ hô hấp cũng giảm theo. Nồng độ khí tối ưu cho bảo quản dứa cắt: CO2 là 10% và O2 là 8% hoặc thấp hơn. Tại điều kiện này không thấy có sự thay đổi về tổng chất rắn hoà tan, giá trị pH hay màu sắc (hue) và không thấy có sự rò rỉ nước quả từ các miếng quả. Trong điều kiện 50C kết hợp với bao gói bằng MAP giữ được chất lượng dứa cắt trên 15 ngày. Như vậy, khi bảo quản dứa cắt trong MAP có thể khắc phục được hiện tượng dò rỉ nước từ các miếng dứa cắt. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc duy trì chất lượng trong quá trình bảo quản. Sử dụng MAP kết hợp với bảo quản lạnh từ 0–50C mang lại giá trị dinh dưỡng, sự an toàn cho sản phẩm dứa cắt cũng như kéo dài tuổi thọ bảo quản của dứa cắt. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu Dứa gai Thanh Hoá thuộc giống dứa Queen, mua tại chợ đầu mối Long Biên. Mùa vụ trồng từ tháng 8-9 đến tháng 2-3. Dứa sau khi thu hoạch, được lựa chọn sơ bộ và vận chuyển đến nơi tập kết tại Hà Nội. Thời gian từ lúc thu hoạch qua vận chuyển tới phòng thí nghiệm khoảng 2–3 ngày. Dứa mua ở độ chín III theo TCVN 567-2003: Màu vàng vỏ ngoài quả chiếm từ 1/3 đến 2/3 chiều cao quả. Chọn những quả tươi, khối lượng đồng đều (khoảng 1-1,2 kg/quả),đảm bảo chất lượng dứa chế biến. 3.1.2. Thiết bị, dụng cụ và hoá chất nghiên cứu a) Thiết bị và dụng cụ nghiên cứu: - Cân phân tích - Máy đo nồng độ O2, CO2 (ICA, Anh) - Máy đo màu Minolta CR-300 (Nhật Bản) - Máy đo độ cứng Fruit Pressure Tester (Bertuzzi, Italia) - Máy hút chân không - Máy tiệt trùng autoclave - Tủ cấy vi sinh vật - Tủ sấy mẫu - Tủ ấm nuôi cấy vi sinh vật - Bình ô xi - Bình CO2 - Hệ thống trộn khí - Các hộp bảo quản kín khí. b) Hoá chất nghiên cứu: Dung dịch NaOH 10%, 30% và 0,1N, Na2HPO4 20%, HCl tinh khiết loại 1 (d = 1,19 g/ml), thuốc thử FelinA, thuốc thử FelinB, dung dịch Fe III sunfat, KMnO4 0,1N, Phenolphtalein 1%, HCl 2%, tinh bột 0,5%, I2 0,01N… c) Môi trường nuôi cấy vi sinh vật (xem mục ) 3.2. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu biến đổi về đặc tính sinh lý của dứa cắt - Nghiên cứu biến đổi về chất lượng dinh dưỡng của dứa cắt - Nghiên cứu biến đổi về các chất lượng cảm quan của dứa cắt - Nghiên cứu biến đổi về hoạt động vi sinh vật