Báo cáo khoa học: Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma trong bảo quản khoai tây docx

Báo cáo khoa học
Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma
trong bảo quản khoai tây

Tạp chí KHKT Nông nghiệp 2007: Tập V, Số 4: 55-59 Đại học Nông nghiệp I

Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma
trong bảo quản khoai tây

Some results on application of gamma radiation for potato storage
Trần Đình Đông
*
, Trần Nh Khuyên**
SUMMARY
Potato tubers are easily damaged during storage owing to sprouting and rotting, making a
search for an alternative for potato tuber preservation indispensable. The treatment with
gamma radiation of tubers prior to storage was carried out aiming at improving tuber
storability. Gamma irradiation inhibited sprouting and reduced decay of potato tubers. With a
dose of 20 krad to 25 krad and tubers sprouted only slightly 18 weeks during storage. In
addition, tubers irradiated with gamma rays retained higher sugar and vitamin C content
compared with the control
Key words: Potato tubers, storage, gamma irradiation.

1. ĐặT VấN Đề

Nông nghiệp là một ngành sản xuất vật chất
quan trọng ở nớc ta, tuy nhiên chúng ta còn ít
quan tâm đến tổn thất sau thu hoạch. Thực tế
cho thấy sản phẩm nông nghiệp tạo ra ngày
càng nhiều, đặc biệt là trong các thời điểm thu
hoạch, sản phẩm tiêu thụ không hết, nếu không
sử dụng các phơng pháp bảo quản tốt sẽ dẫn tới
sản phẩm sẽ bị thất thoát và giảm chất lợng.
Trong điều kiện nóng và ẩm ở Việt Nam, khoai
tây trong thời gian bảo quản rất dễ bị h hỏng và
chất lợng bị giảm sút, do sự nảy mầm và thối
củ. Vì vậy, việc tìm ra phơng pháp bảo quản có
hiệu quả cho sản phẩm này là rất cần thiết. Theo
các nghiên cứu của Cromin (1979), Langerak
(1996), Ogama (1959), Thomas (1979), Võ
Hoàng Quân (1990), bức xạ gamma có khả
năng kìm hãm sự nảy mầm và làm giảm tỷ lệ
thối rữa và giữ hàm lợng đờng cho khoai tây
bảo quản. Vì vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu
thử nghiệm ứng dụng bức xạ gamma trong bảo
quản khoai tây.
2. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN
CứU
Vật liệu nghiên cứu là khoai tây Thờng
Tín (giống địa phơng), củ khoai tây sau thu
hoạch một tuần, đợc lựa chọn để làm
giống, đang trong thời gian bảo quản thông
thoáng gió tự nhiên cha qua xử lý bằng
phơng pháp hoá chất hay phơng pháp
khác. Lô khoai tây dùng cho thí nghiệm

đợc chia làm 6 mẫu, mỗi mẫu gồm 100 củ,
trong đó một mẫu làm mẫu gốc đối chứng
(không chiếu xạ), còn 5 mẫu đem chiếu xạ
với các liều lợng khác nhau lần lợt là: 5
krad; 10 krad; 15 krad; 20 krad và 25 krad,
tại Trung tâm Chiếu xạ Từ Liêm, Hà Nội.
Củ khoai tây ở các mẫu khi chiếu xạ và mẫu
gốc đợc đa vào các tủ bảo quản thí
nghiệm. Nhiệt độ và độ ẩm trong các ngăn
đặt mẫu đợc điều chỉnh tự động. Khoảng
nhiệt độ thay đổi từ 0 - 50
0
C, khoảng độ ẩm
thay đổi từ 50 - 100%. Trong thời gian bảo
quản, các mẫu khoai tây đợc theo dõi về tỷ
lệ nảy mầm (%), tỷ lệ thối củ (%), hàm
lợng vitamin C và hàm lợng đờng của
khoai tây phụ thuộc vào liều lợng bức xạ q
(krad), nhiệt độ môi trờng bảo quản t (
0
C),
độ ẩm môi trờng (%), thời gian theo dõi
bảo quản là ô (tuần). Quá trình phân tích
đợc tiến hành tại phòng Hoá sinh ứng dụng
Viện Sinh học Nông nghiệp Trờng Đại học
Nông nghiệp 1 Hà Nội.
* *
Khoa Công nghệ thông tin - Trờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội.
**Khoa Cơ Điện - Trờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội.

55
Trần Đình Đông, Trần Nh Khuyên

3. KếT QUả NGHIÊN CứU
3.1. ảnh hởng của liều lợng chiếu xạ đến
tỷ lệ nảy mầm và thối củ
Khoai tây giống thờng bị nảy mầm sớm
trong quá trình bảo quản. Khi chiếu xạ thì tia
gamma đã có tác dụng kìm hãm tổng hợp axit
nucleic, ngăn cản sự phân chia tế bào, làm
giảm khả năng tích tụ ATP, giảm hoạt độ của
enzim tổng hợp ARN, AND là những yếu tố
sinh năng lợng, những nhân tố giúp sinh sản
trong phát triển tế bào nên làm giảm sự nảy
mầm. Kết quả thí nghiệm thu đợc đã thể hiện
điều đó: Sau 18 tuần bảo quản, mẫu đối chứng
đã nảy mầm 100%, trong khi đó các mẫu chiếu
xạ 5; 10; 15; 20 krad có tỷ lệ nảy mầm tơng
ứng là 64; 48; 24 và 4% (Hình 1).
Trong quá trình bảo quản khoai tây còn bị
thối hỏng (thối khô, thối rỗng ruột) mà nguyên
nhân chủ yếu là do hoạt động của vi sinh vật.
Khi liều chiếu xạ tăng, tỷ lệ thối của khoai tây
giảm. Sau 18 tuần bảo quản tỷ lệ thối của mẫu
đối chứng là 28%, các mẫu chiếu xạ có tỷ lệ
thối thấp hơn.

b(%)
24

34

44

54

64

9
11
13
15
17
q (krad)
5 10152025
Tỷ lệ thối Tỷ lệ nảy mầm
d(%)


Hình 1. ảnh hởng của liều lợng chiếu xạ đến
tỷ lệ nảy mầm và thối củ
Khi t = 25
0
C; = 80%, =18 tuần
Ngoài ra, khi khoai tây mọc mầm, cờng độ
hô hấp càng tăng, lợng dinh dỡng bị hao hụt vào
trong quá trình trao đổi chất tăng nên làm giảm
sức đề kháng của củ. Từ đó mà vi sinh vật và côn
trùng có cơ hội phát triển. Đối với các mẫu chiếu
xạ ngoài tác dụng kìm hãm nảy mầm nó còn có

tác dụng tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh bám ở trên
bề mặt củ, vì vậy tỷ lệ thối hỏng giảm xuống. Khi
liều lợng chiếu xạ càng cao, tỷ lệ thối hỏng càng
giảm.
Việc chiếu xạ đã kìm hãm đợc sự nảy
mầm sớm do đó sự hao hụt về trọng lợng củ
giảm đi rất nhiều. Khi liều lợng chiếu xạ tăng,
trọng lợng củ giảm không đáng kể.
3.2. ảnh hởng của nhiệt độ, độ ẩm không
khí trong buồng bảo quản đến khoai tây bảo
quản
Kết quả theo dõi ảnh hởng của nhiệt độ
không khí trong buồng bảo quản đến khoai
tây sau 18 tuần bảo quản, cho thấy: Khi nhiệt
độ tăng, tỷ lệ nảy mầm của khoai tây tăng lên
(Hình 2) vì khi nhiệt độ tăng quá trình trao
đổi chất tăng làm cho quá trình sinh lý của
khoai tây phát triển mạnh, độ già sinh lý tăng
dẫn đến sự hình thành mầm trong củ tăng lên
và ngợc lại, khi nhiệt độ giảm thì hoạt độ
sinh lý giảm, do vậy tỷ lệ nảy mầm cũng giảm
xuống. Khi nhiệt độ bảo quản tăng làm cho
nớc thoát từ trong ra ngoài đọng lại trên bề
mặt củ làm cho vỏ củ luôn ẩm ớt tạo điều
kiện cho vi sinh vật phát triển kéo theo tỷ lệ
thối của khoai tây tăng. Đồng thời, khi nhiệt
độ tăng sẽ làm tăng cờng độ phản ứng của
các quá trình cơ bản trong trao đổi chất, làm
tăng cờng hô hấp, do vậy quá trình hao hụt
trọng lợng tự nhiên tăng lên.

Độ ẩm của không khí trong môi trờng
bảo quản cũng có ảnh hởng rất lớn tới tỷ lệ
nảy mầm, thối củ (Hình 3). Khi độ ẩm của
không khí thấp sẽ làm tăng sự bốc hơi nớc của
khoai tây. Khi đó, một mặt khoai tây bị giảm
khối lợng tự nhiên do sự héo bề mặt bên ngoài
và sự bốc ẩm từ trong ra ngoài củ; Mặt khác
sinh ra rối loạn sự trao đổi chất và giảm khả
năng đề kháng với các tác dụng bất lợi từ môi
trờng bảo quản. Tuy nhiên, khi độ ẩm thấp lại
hạn chế sự phát sinh của vi sinh vật gây thối,
hỏng dẫn đến tỷ lệ thối giảm. Độ ẩm thấp cũng
làm chậm quá trình hoạt động sinh lý của
khoai tây dẫn đến làm giảm tỷ lệ nảy mầm của
khoai tây.

56
Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma

20

15

3525

30

22

28

24

26

30
9
15
11
13
17
tC
o
(%)

(%)
Tỷ lệ thối

Tỷ lệ nảy mầm

(%)
(%)
Tỷ lệ thối Tỷ lệ nảy mầm





(%)
30
20

26
24
22
17
15
13
11
9
70 75 80 85 90

Hình 3. ảnh hởng của độ ẩm không khí
trong buồng bảo quản
Khi q = 15 krad; t = 25
0
C; =18 tuần
Hình 2. ảnh hởng của nhiệt độ không khí trong
buồng bảo quản
3.3 ảnh hởng của thời gian bảo quản đến
tỷ lệ nảy mầm và thối củ
Khi q =15krad; = 80%, =18 tuần
Tỷ lệ nảy mầm (Bảng 1) và thối củ khoai tây
(Hình 4) tăng dần theo thời gian bảo quản ở cả
các mẫu chiếu xạ và mẫu gốc nhng ở mẫu
chiếu xạ có tỷ lệ thấp hơn so với mẫu gốc và
càng thấp khi tăng liều lợng chiếu xạ. Khi
nhiệt độ môi trờng bảo quản tăng, tỷ lệ nảy
mầm tăng, tỷ lệ thối càng tăng.
Khi độ ẩm của môi trờng bảo quản tăng
lên, quá trình háo nớc trong khoai tây giảm
xuống nên ít làm giảm khối lợng tự nhiên của

khoai tây; Tuy nhiên khi độ ẩm cao, bề mặt củ
khoai tây lại ẩm ớt, là môi trờng thuận lợi để
vi sinh vật phát triển nên làm tăng hiện tợng
thối hỏng của khoai tây, mặt khác quá trình
hoạt động sinh lý mạnh cũng làm cho tỷ lệ nảy
mầm của khoai tây tăng lên.
3.4. Nghiên cứu sự thay đổi hàm lợng
vitamin C và hàm lợng đờng đối với khoai
tây
Bảng 1. Tỷ lệ nảy mầm của khoai tây theo thời gian bảo quản
Thời gian
(tuần)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Mẫu gốc 4 8 12 16 22 35 49 65 79 94 100 100 100 100 100
Mẫu 1 2 5 10 15 21 27 32 41 54 64
Mẫu 2 2 4 9 15 21 27 35 48
Mẫu 3 2 5 10 16 24
Mẫu 4 2 4


57
Trần Đình Đông, Trần Nh Khuyên




0
3
6
9

12
15
18
21
24
27
30
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Mẫu gốc






(%)


(tuần
)
Mẫu 1
Mẫu 2
Mẫu 3
Mẫu 4
Mẫu 5

Hình 4. Tỷ lệ thối của khoai tây theo thời gian
Hàm lợng đờng và vitamin C là một yếu
tố rất đợc quan tâm ở khoai tây. Khi so sánh
hàm lợng vitamin C và hàm lợng đờng tổng

số của khoai tây ở các mẫu chiếu xạ liều lợng
khác nhau và không chiếu xạ, sau thời gian bảo
quản 18 tuần, hàm lợng đờng tổng số và hàm
lợng vitamin C trong khoai tây đối với các
mẫu chiếu xạ cao hơn mẫu gốc đối chứng
(Bảng 2). Nh vậy khi chiếu xạ để bảo quản
khoai tây trong môi trờng tự nhiên rõ ràng có
hiệu quả hơn là không chiếu xạ.
Bảng 2. Hàm lợng vitamin C và đờng
ở khoai tây
Tên mẫu đem
phân tích
Đờng tổng số
(%)
Vitamin C
(mg/kg)
Mẫu không chiếu xạ
Mẫu chiếu xạ 5 krad
Mẫu chiếu xạ 10 krad
Mẫu chiếu xạ 15 krad
Mẫu chiếu xạ 20 krad
Mẫu chiếu xạ 25 krad
8,78
13,15
11,98
11,08
14,59
11,49
7,85
9,16

7,54
9,45
8,43
10,99

Với mẫu chiếu xạ 20 krad và 25 krad
không những có hiệu quả cho việc kìm hãm
nảy mầm mà còn giữ đợc hàm lợng đờng,
hàm lợng vitamin C cao hơn mẫu không
chiếu xạ.
4. KếT LUậN
Bức xạ gamma có tác dụng kìm hãm sự
nảy mầm, giảm tỷ lệ thối ở khoai tây trong thời
gian bảo quản. Với liều chiếu xạ 20krad đến
25krad thì sau 18 tuần bảo quản, tỷ lệ nảy mầm
không đáng kể.
Các mẫu (cả chiếu xạ và đối chứng) đều
có tỷ lệ thối và nảy mầm tăng khi nhiệt độ và
độ ẩm của môi trờng bảo quản tăng.
Bức xạ gamma liều 20 krad và 25 krad
cũng có tác dụng giữ cho hàm lợng đờng
tổng số và vitamin C trong khoai tây cao hơn
mẫu không chiếu xạ.

58
Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma

TàI LIệU THAM KHảO
Cromin D.A, Adam S (1979). Simple and rapid
procedure for analysis of reducing, total

and individual sugar in potatoes.
Potatoes Res.22, p.99-105.
Langerak D (1996). Application of food
irradiation processes to developing
countries; Rikillt Rep. Wageningen
(Netherlands), p. 86-95.
Ogama.K (1959). Effect of gamma irradiation
on sprout prevention and its
phyisologial mechanisme in the Potato
Tuber and Onion Bulb. Inst. Chem.
Rest; Kioto Univ; p. 37-25.
Võ Hoàng Quân, Phạm Quang Vinh (1990).
ảnh hởng thời kỳ chiếu xạ sau thu
hoạch và liều xạ khác nhau đến chất
lợng khoai tây và hành tây - Báo cáo
hội thảo công nghệ bức xạ - Viện năng
lợng nguyên tử quốc gia, Hà nội, - tr.
18-23.
Thomas P., Adam S. (1979). Role of citric acid
in the after cooking darkening of gamma
irradiated potato tubrs. J Agr. Food
che.,p.125-127.


59