phân lập, tuyển chọn vi sinh vật để sản xuất chế phẩm sinh học xử lý phụ phẩm sau thu hoạch quả vải

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM





ĐỖ MINH HẠNH



PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT ĐỂ SẢN XUẤT
CHẾ PHẨM SINH HỌC XỬ LÝ PHỤ PHẨM
SAU THU HOẠCH QUẢ VẢI



LUẬN VĂN THẠC SỸ






HÀ NỘI – NĂM 2015

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM


ĐỖ MINH HẠNH





PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT ĐỂ SẢN XUẤT
CHẾ PHẨM SINH HỌC XỬ LÝ PHỤ PHẨM SAU THU
HOẠCH QUẢ VẢI




CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ: 60.44.03.01


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. ĐINH HỒNG DUYÊN

HÀ NỘI – NĂM 2015
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, được xuất
phát từ yêu cầu phát sinh trong công việc để hình thành hướng nghiên cứu. Các số
liệu có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ đúng nguyên tắc và kết quả trình bày trong luận
văn được thu thập được trong quá trình nghiên cứu là trung thực chưa từng được ai
công bố trước đây.

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Tác giả luận văn



Đỗ Minh Hạnh

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ii

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được thực hiện tại phòng thí nghiệm Vi sinh vật –
Khoa Môi Trường – Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Để hoàn thành được
luận văn này tôi đã nhận được rất nhiều sự động viên, giúp đỡ của nhiều cá
nhân và tập thể.
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Đinh Hồng Duyên đã
tận tình hướng dẫn cho tôi trong thời gian thực hiện luận văn.
Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo đã truyền đạt lại
cho tôi những kiến thức quý báu trong những năm học vừa qua.
Cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, Ban quản lý
Đào tạo, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi trong
quá trình học tập.
Sau cùng tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, người thân,
các em sinh viên K56, K57 đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá
trình học cũng như thực hiện luận văn.
Do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên
luận văn còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến góp ý của Thầy/Cô trong
và ngoài trường.
Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Tác giả luận văn



Đỗ Minh Hạnh



Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG vi
DANH MỤC HÌNH viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục đích nghiên cứu 2
3. Yêu cầu của đề tài 2
C
hư
ơ
n
g

1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3
1.1. Tổng quan về cây vải 3
1.1.1. Giới thiệu về cây vải 3
1.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng quả vải và tình hình xử lý
phụ phẩm sau thu hoạch quả vải 9
1.2. Cơ sở khoa học của quá trình phân giải phụ phẩm sau thu hoạch 15
1.2.1. Phân giải xenluloza 15
1.2.2. Phân giải tinh bột 17
1.2.3. Phân giải protein 18
1.3. Nghiên cứu về ứng dụng vi sinh vật trong xử lý phụ phẩm nông nghiệp
sau thu hoạch 19
1.3.1. Nghiên cứu trên thế giới 19
1.3.2. Nghiên cứu ở Việt Nam 22
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU 27
2.1. Đối tượng nghiên cứu 27
2.2. Phạm vi nghiên cứu 27
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iv

2.3. Địa điểm nghiên cứu 27
2.4. Nội dung nghiên cứu 27
2.4.1. Phân lập vi sinh vật từ các mẫu nghiên cứu 27
2.4.2. Tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy phụ phẩm quả
vải 27
2.4.4. Xử lý phụ phẩm quả vải bằng chế phẩm vi sinh vật 27

2.5. Phương pháp nghiên cứu 28
2.5.1. Phương pháp lấy mẫu 28
2.5.2. Phân lập vi sinh vật từ các mẫu phế thải 28
2.5.3. Đánh giá đặc tính sinh học của vi sinh vật 28
2.5.4. Phương pháp xác định sinh khối 29
2.5.5. Phương pháp đánh giá hoạt tính enzyme ngoại bào, định lượng
hoạt độ enzyme 29
2.5.6. Đánh giá ảnh hưởng của pH ban đầu 30
2.5.7. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ ban đầu 30
2.5.8. Đánh giá ảnh hưởng của nguồn cơ chất đến vi sinh vật 30
2.5.9. Phương pháp xác định tính đối kháng giữa các chủng VSV 30
2.5.10. Phương pháp định tên vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm 30
2.5.11. Phương pháp sản xuất chế phẩm vi sinh vật 32
2.5.12. Phương pháp đánh giá chất lượng chế phẩm 32
2.5.13. Phương pháp xử lý số liệu 33
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34
3.1.Phân lập, tuyển chọn VSV từ các mẫu nghiên cứu 34
3.1.1. Kết quả phân tích VSV 34
3.1.2. Kết quả phân lập VSV 35
3.2. Tuyển chọn và đánh giá đặc tính sinh học 35
3.2.1. Đánh giá hoạt tính enzym ngoại bào VSV phân lập 35
3.2.2. Ảnh hưởng của các môi trường nuôi cấy khác nhau 38
3.2.3. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến sinh khối và hoạt tính enzym
ngoại bào của các chủng VSV 42
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page v

3.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh khối và hoạt tính enzym ngoại

bào VSV 44
3.2.5. Xác định khả năng kháng kháng sinh của các chủng VSV 47
3.2.6. Ảnh hưởng nguồn cacbon, nitơ đến sinh khối và hoạt tính enzym
ngoại bào của các chủng VSV 49
3.3. Sản xuất và đánh giá chất lượng chế phẩm 54
3.3.1. Kiểm tra tính đối kháng 54
3.3.2. Định tên vi sinh vật 54
3.3.3. Sản xuất và đánh giá chất lượng chế phẩm 61
3.4. Xử lý phụ phẩm sau thu hoạch quả vải bằng chế phẩm VSV 62
3.4.1. Kết quả thí nghiệm chậu vại 62
3.4.2. Kết quả xử lý phụ phẩm quả vải quy mô đống ủ lớn 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65
1. Kết luận 65
2. Kiến nghị 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
PHỤ LỤC 69
PHỤ LỤC 72

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vi

DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang

1.1 Diện tích và sản lượng của một số cây ăn quả 2009 - 2012 5

1.2 Tổng hợp thông tin vải thiều tỉnh Bắc Giang năm 2013 7

1.3 Thành phần dinh dưỡng chính trong trái vải 12

3.1 Số lượng vi sinh vật trong 1g mẫu phế phẩm (CFU/g) 34

3.2 Hoạt tính enzym của các chủng VSV được chọn 36

3.3 Hoạt độ enzym xenlulaza của các chủng VSV 38

3.4 Ảnh hưởng của các môi trường nuôi cấy đến sinh khối và hoạt tính
enzym ngoại bào của nấm 39

3.5 Ảnh hưởng của các môi trường nuôi cấy đến sinh khối và hoạt tính
enzym ngoại bào của các chủng xạ khuẩn 40

3.6 Ảnh hưởng của các môi trường nuôi cấy đến sinh khối, hoạt tính
enzym ngoại bào của các chủng vi khuẩn 41

3.7 Ảnh hưởng của pH đến sinh khối và hoạt tính enzym ngoại bào nấm 42

3.8 Ảnh hưởng của pH đến sinh khối, và hoạt tính enzym ngoại bào của
xạ khuẩn 43

3.9 Ảnh hưởng của pH đến sinh khối và hoạt tính enzym ngoại bào của
Vi khuẩn 44

3.10 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh sinh khối và hoạt tính enzym ngoại
bào của VSV 45

3.11 Ảnh hưởng của các mức kháng sinh đến sinh trưởng và sinh enzym

ngoại bào 48

3.12 Ảnh hưởng của nguồn cacbon trong môi trường nuôi cấy đến sinh
khối và hoạt tính enzym ngoại bào 50

3.13 Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng nitơ đến sinh khối và hoạt tính
enzym ngoại bào của VSV 52

3.14 Đặc điểm hình thái, kích thước chủng xạ khuẩn X10 54

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vii

3.15 Chất lượng của chế phẩm sau sản xuất 61

3.16 Kết quả phân tích các thí nghiệm chậu vại sau 35 ngày 62

3.17 Kết quả phân tích các đống ủ sau 35 ngày 64

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page viii

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang

1.1 Địa điểm thu mua vải thiều 8
1.2 Sấy vải ở Bắc Giang 10
1.3 Phụ phẩm quả vải dồn lại thành đống và bỏ đi 11
1.4 Quả vải 13
3.1 Vòng phân giải các nguồn cơ chất của 6 chủng xạ khuẩn 37
3.2 Vết thương trên căn hành và vòng đối kháng của X7 với chủng X10 54
3.3 Khuẩn lạc và hình thái khuẩn ty khí sinh, bào tử xạ khuẩn X10 55
3.4 Cây phân loại dựa trên trình tự 16S rRNA 56
3.5 Sản phẩm PCR với cặp mồi đặc thù cho XK 56
3.6 Hình thái khuẩn lạc của V19, V98 trên môi trường LB 57
3.7 Chủng V19 dưới kính hiển vi điện tử 57
3.8 Cây phân loại chủng V19 dựa trên trình tự 16S rRNA 57
3.9 Chủng V98 dưới kính hiển vi điện tử 58
3.10 Cây phân loại chủng V98 dựa trên trình tự 16S rRNA 58
3.11 Sản phẩm tách chiết AND vi khuẩn V19 và V98 58
3.12 Sản phẩm PCR nhân mồi đặc thù vi khuẩn

M marker; 1: 58
3.13 Đặc điểm khuẩn lạc và cơ quan sinh sản, cây phân loại chủng N34 59
3.14 Đặc điểm khuẩn lạc và cơ quan sinh sản, cây phân loại chủng N18 60
3.15 Biểu đồ diễn biến nhiệt độ đống ủ 64
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ix

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIÊT ĐẦY ĐỦ
ADN Axit deoxyribonucleic riboxom

BOD Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh hoá
Bộ NN & PTNT Bộ Nông Nghiệp & Phát Triển Nông Thôn
CFU Colony forming unit - Đơn vị hình thành khuẩn lạc
CMC Cacboxy methyl cenlulose
COD Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa học
Cs Cộng sự
EM Effective Microganisms
EU

European Union
-

Liên minh châu Âu

FAO Tổ chức lương thực thế giới
G + C Guanin + Cytozin
GAP Tiêu chuẩn Thực hành Nông Nghiệp Tốt
GDP Gross Domestic Product - Tổng sản phẩm quốc nội
KTCC

Khu
ẩ
n ty cơ ch
ấ
t

KTKS Khuẩn ty khí sinh
KHCN Khoa học công nghệ
MTNC Môi trường nuôi cấy
NTS Nấm tổng số

NXB Nhà xuất bản
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
UBND Ủy ban nhân dân
VietGAP Vietnamese Good Agricultural Practices - Thực hành
sản xuất nông nghiệp tốt ở Việt Nam
VKTS Vi khuẩn tổng số
VSV Vi sinh vật
XK Xạ khuẩn
XKTS Xạ khuẩn tổng số
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây vải (Litchi chinensis) là một trong những loại cây ăn quả á nhiệt đới, là
đặc sản của Việt Nam. Trong thành phần quả vải chứa nhiều chất có giá trị dinh
dưỡng cao như đường dễ tiêu, vitamin B, vitamin C, photpho, sắt, canxi Quả vải
ngoài ăn tươi còn được chế biến thành các sản phẩm rất phong phú như vải sấy khô,
rượu vang, đồ hộp, nước giải khát, bánh kẹo, Do vậy quả vải được nhiều người
tiêu dùng ưu tiên lựa chọn hơn so với các loại quả khác khi vào mùa quả chín.
Cây vải là cây có tính thích ứng mạnh, dễ trồng, có thể chịu được hạn nên
có thể sinh trưởng tốt trên đất đồi vì vậy nhiều tỉnh như Bắc Giang, Hải Dương,
Quảng Ninh, Phú Thọ đã và đang có kế hoạch đẩy nhanh diện tích trồng vải.
Một số tỉnh như Bắc Giang, Hải Dương đã trồng được hàng ngàn ha vải.
Vùng vải Lục Ngạn – Bắc Giang được coi là vùng vải lớn ở miền Bắc Việt
Nam. Diện tích trồng vải chiếm 74,2% diện tích trồng cây ăn quả toàn huyện. Sản
lượng quả vải trồng tại huyện Lục Ngạn thay đổi phụ thuộc vào thời tiết từng năm,

năm 2012 đạt 80.000 tấn song đến năm 2013 đạt trên 130.000 tấn quả tươi (Sở
Công Thương Bắc Giang, 2013).
Phụ phẩm sau thu hoạch quả vải gồm cành quả, cuống quả, quả bị loại và
các quả bị hỏng trong quá trình vận chuyển, tiêu thụ Ước tính lượng phụ phẩm
này chiếm 1/4 – 1/3 so với khối lượng quả đem bán và đặc biệt phụ phẩm này bị
thải, loại tập trung nhiều vào tháng 5-6. Do chưa có ý thức thu gom, xử lý nên đa
phần phụ phẩm quả vải đều bị vứt không đúng nơi quy định, tại các lề đường, bờ
ruộng. Điều này đã gây mất mĩ quan, ô nhiễm cho môi trường của địa phương.
Như vậy vấn đề cấp thiết được đặt ra với huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang
là xử lý phụ phẩm sau thu hoạch quả vải để đảm bảo môi trường cho khu vực.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp đã và đang được áp dụng xử lý phế thải
hữu cơ (rơm rạ, tàn dư thực vật, rác thải hữu cơ ) đạt hiệu quả cao, trong đó xử lý
phế thải bằng chế phẩm sinh học được áp dụng một cách triệt để và sản xuất chế
phẩm sinh học từ vi sinh vật bản địa là phổ biến nhất.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2

Với mong muốn áp dụng biện pháp sinh học để xử lý phụ phẩm quả vải sau
thu hoạch, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Phân lập tuyển chọn vi sinh vật để sản
xuất chế phẩm sinh học xử lý phụ phẩm sau thu hoạch quả vải”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Phân lập, tuyển chọn được được một số chủng vi sinh có khả năng phân
giải mạnh xenluloza, protein, tinh bột từ phụ phẩm sau thu hoạch qua vải để sản
xuất chế phẩm sinh học
- Xử lý phụ phẩm sau thu hoạch quả vải bằng chế phẩm sinh học.
3. Yêu cầu của đề tài
- Phân lập được từ 1-2 chủng vi khuẩn, 1-2 chủng xạ khuẩn, 1-2 chủng nấm
- Định tên các chủng VSV và lựa chọn được tổ hợp VSV để sản xuất chế phẩm

VSV.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3

C
h
ư
ơ
n
g

1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về cây vải
1.1.1. Giới thiệu về cây vải
1.1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố cây vải
Cây vải còn gọi là Lệ chi (Litchi chinensis) là loài duy nhất trong
chi Litchi thuộc họ Bồ Hòn (Sapindaceae). Đây là loại cây ăn quả thân gỗ vùng
nhiệt đới, có nguồn gốc từ miền nam Trung Quốc (Quảng Đông và Phúc Kiến).
Người ta thấy vải dại trong rừng 4 tỉnh phía nam (Quảng Đông, Quảng Tây, Vân
Nam, đảo Hải Nam) và có nơi vải dại mọc trong rừng trên diện tích rộng. Cây vải
được di thực sang các vùng khác ở Đông Nam Á như: Việt Nam, Myanma,
Malaysia. Năm 1873, cây vải được trồng ở Hawai. Năm 1874, cây vải được trồng
rộng rãi ở Florida (Mỹ) và diện tích trồng vải được mở rộng ở nhiều nước trên thế
giới khác (Trần Thế Tục, 2003).
Theo Trần Thế Tục (1998), ở Việt Nam, cây vải được trồng cách đây

khoảng 2000 năm. Vùng phân bố tự nhiên của vải ở nước ta từ 18 – 19
0
vĩ độ Bắc
trở ra. Vùng trồng vải chủ yếu của Việt Nam là vùng Đồng Bằng sông Hồng, trung
du, miền núi Bắc Bộ và một phần khu IV cũ. Ở Huế có một số cây vải giống Hắc lệ
chi và Hồng lệ chi, tương truyền do các sứ thần của ta đi Trung Quốc mang về
(Trần Thế Tục, 2003).
Vải, đặc biệt là vải thiều là loại cây ăn quả mang lại giá trị kinh tế khá cao
so với một số loại cây ăn quả khác như chuối, cam, chanh Do vậy, cây vải đã
được Nhà nước cũng như người nông dân quan tâm và đã phát triển hình thành một
số vùng trồng tập trung như Lục Nam – Lục Ngạn – Yên Thế (Bắc Giang), Thanh
Hà – Chí Linh (Hải Dương), Đông Triều (Quảng Ninh) và một số địa phương khác.
1.1.1.2. Tình hình trồng và tiêu thụ vải trên thế giới và Việt Nam
a) Tình hình trồng và tiêu thụ vải trên thế giới
Hiện nay có gần 30 nước trồng vải, tập trung chủ yếu ở khu vực châu Á –
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4

Thái Bình Dương. Theo số liệu của FAO, sản lượng vải năm 2004 của thế giới đạt
hơn 3 triệu tấn. Một số nước sản xuất vải lớn như: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan,
Australia Tuy nhiên, nếu xét về sản xuất có tính chất hàng hóa thì chỉ có một số
nước như: Trung Quốc, diện tích trên 161.681 ha, sản lượng 223.680 tấn; Ấn Độ:
diện tích 23.442 ha, sản lượng 150.000 tấn; Australia có khoảng trên 1 triệu cây, sản
lượng 35.000 tấn (1990); Mỹ năm 1981 sản lượng 2.000 tấn. Ngoài ra vải còn trồng
nhiều ở Nam Phi, Malayxia, Brazin, Newzilan (Dương Thanh Tuấn, 2012)
Năm 2006, tổng diện tích trồng vải của các nước trên thế giới vào khoảng
720.000 ha, trong đó 98% sản lượng được trồng ở châu Á. Trung Quốc là nước đứng
đầu thế giới là nước sản xuất vải, chiếm 70% tổng sản lượng sản xuất của thế giới. Ấn

Độ là nước đứng thứ 2, chiếm 20%, Thái Lan chiếm 3,9%, Việt Nam chiếm 2,3%, các
nước còn lại sản lượng sản xuất vải chưa đến 2% (Nguyễn Phan Thiết, 2011).
Ở Trung Quốc, vải có thể được sử dụng tươi, sấy khô hoặc chế biến. Trái
vải có thể được phơi nắng cho khô hoặc sấy để lưu giữ hương vị. Hầu hết các
loại trái cây khô được bán tại địa phương và một số xuất khẩu sang các nước
khác trong khu vực.
Ấn Độ là nước có sản lượng vải thiều lớn thứ hai sau Trung Quốc, với
năng suất hơn 500.000 tấn một năm. Các giống cây trồng chính của vải thiều ở
Ấn Độ là Shahi, Calcuttia, Bedana, Late Bedana và Longia. Ấn Độ thường sử
dụng tươi, hoặc có thể được sử dụng như một loại nước ép trái cây khi đã loại
bỏ vỏ và hạt.
b) Tình hình trồng và tiêu thụ vải ở Việt Nam
Với điều kiện thuận lợi về khí hậu nhiệt đới, Việt Nam có rất nhiều loại trái
cây đa dạng, có chất lượng cao phục vụ thị trường cả trong và ngoài nước.
Năm 2008, nước ta có khoảng 775.500 ha cây ăn quả, trong đó diện tích đang
thu hoạch khoảng 362.685 ha với sản lượng gần 3,9 triệu tấn/năm. Dự kiến đến năm
2020, diện tích cây ăn quả cả nước sẽ tăng lên 1,1 triệu ha, kim ngạch xuất khẩu
khoảng 1,2 tỷ USD (AgroViet, 2009).

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5

Bảng 1.1. Diện tích và sản lượng của một số cây ăn quả 2009 - 2012
STT

Cây ăn quả
Diện tích (nghìn ha) Sản lượng (nghìn tấn)
2009 2010 2011 2012 2009 2010 2011 2012

1 Nho 1,2

0,9

0,8

0,8

24,0

16,7

16,7

15,2

2 Xoài 87,6

87,5

86,4

86,1

554,0

580,3

687,0

776,3

3 Cam, quýt 77,4

75,3

68,8

66,7

693,5

728,6

702,7

690,3

4 Nhãn 90,7

88,4

86,2

83,5

606,4

573,7

595,7

545,3

5 Vải, chôm chôm 103,4

101,7

100,9

98

557,4

522,3

725,4

649,3

(Nguồn: Tổng cục thống kê, 2012)
Theo bảng trên ta thấy trong số các loại cây ăn quả (nho, xoài, cam, quýt,
nhãn, vải ) diện tích trồng loại cây vải, chôm chôm đạt diện tích lớn nhất (98 nghìn
ha, 2012) còn nhãn đứng vị trí thứ 2 (83,5 nghìn ha, 2012) như vậy cho thấy cây vải,
chôm chôm vẫn là những loại cây được người làm vườn lựa chọn chủ yếu để trồng và
phát triển kinh tế. Tuy nhiên sản lượng vải, chôm chôm qua các năm lại thấp hơn nhãn.
Điều này có thể lý giải do thời tiết, sâu bệnh hại ảnh hưởng đến sản lượng chung của
loại trái cây này. Chính vì vậy, nhà nước ta đã và đang triển khai các chương trình thí
điểm VietGAP để nâng cao chất lượng các loại rau quả tại các vùng chuyên trồng các
loại cây này. Bởi hầu hết các mặt hàng trái cây hiện nay muốn xuất khẩu được thì phải

đáp ứng được các tiêu chuẩn GAP.
Gần đây, Bộ NN và PTNT yêu cầu các tỉnh căn cứ vào điều kiện và thế mạnh
của mình nên xác định từ 1 - 3 loại cây chủ lực để tập trung đầu tư, trong đó ưu tiên
chọn những loại cây có thể cạnh tranh như măng cụt, bưởi, xoài, thanh long, sầu
riêng, nhãn, chôm chôm
Một trong các loại trái cây được triển khai theo chương trình VietGAP là
cây vải. Huyện Lục Ngạn - Bắc Giang và huyện Thanh Hà – Hải Dương là 2 huyện
nổi tiếng từ trước đến nay với cây vải, đặc biệt là vải thiều. Nhờ có cây vải mà
nguồn kinh tế của hai tỉnh ngày càng khởi sắc qua các năm. Cây vải Lục Ngạn có
nguồn gốc giống cây từ cây vải Thanh Hà. Bởi giống cây này được một người dân
Thanh Hà (Hải Dương) mang lên Bắc Giang trồng và từ đó mở rộng diện tích gieo
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 6

trồng nơi đây. Do đó nếu xét về sản lượng thì Bắc Giang cung cấp cho thị trường
lớn hơn tỉnh Hải Dương, song xét về chất lượng vải Thanh Hà vẫn ngon, ngọt hơn
vải Lục Ngạn – Bắc Giang.
Năm 2013, toàn huyện Thanh Hà – Hải Dương có 3.975 ha diện tích trồng
vải, trong đó diện tích vải thiều là 2.965 ha, vải sớm là 1.010 ha. Đây là năm thứ
hai, huyện Thanh Hà triển khai thực hiện dự án “Xây dựng, phát triển mô hình sản
xuất vải thiều Thanh Hà đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm theo quy trình
VietGAP” trên diện tích 37 ha tại 361 hộ dân hai xã Thanh Sơn và Thanh Khê. Ban
chủ nhiệm Dự án đã tổ chức tập huấn kỹ thuật chăm sóc cây vải thiều, tổ chức khám
sức khỏe cho người lao động trực tiếp tham gia sản xuất, tổ chức hỗ trợ phân bón,
thuốc bảo vệ thực vật, tem nhãn, túi đựng cho các hộ tham gia dự án. Do thời tiết
cuối vụ đông liên tục có rét đậm kéo dài nên tỷ lệ vải ra hoa cao, tỷ lệ đậu quả đạt
80%, cây vải sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất của trà vải sớm ước đạt 10 – 11
tấn/ha, năng suất vải thiều ước đạt 7 – 8 tấn/ha. Tổng sản lượng vải toàn huyện ước

đạt 24.000 – 25.000 tấn, trong đó sản lượng vải sớm ước đạt 10.000 – 12.000 tấn,
sản lượng vải thiều ước đạt 12.000 – 13.000 tấn. Trong đó, sản lượng vải thiều theo
tiêu chuẩn VietGAP đạt 150 tấn (Anh Nguyên, Báo điện tử Sở Khoa học và Công
nghệ tỉnh Hải Dương, 8/2013) .
Đất đồi Lục Ngạn – một mảnh đất có tiểu vùng khí hậu đặc trưng riêng và
được người dân chăm sóc, vun trồng với những quy trình kỹ thuật đầy sáng tạo nên
quả vải thiều đã có bước tiến mới về chất “như ngọc được mài”. Điều đó đã tạo nên
thương hiệu vải thiều Lục Ngạn – một sản phẩm đặc sản có những hương vị thơm
ngon riêng biệt mà không nơi nào có được. Sản lượng vải thiều cung cấp ra thị
trường mỗi năm từ 60.000 đến trên 100.000 tấn, giá trị thu về hàng năm đạt trung
bình khoảng 500 tỷ đồng. Lục Ngạn đã trở thành “Kinh đô vải thiều” của cả nước.
Theo đó, đối với cây vải (sản phẩm chủ lực), UBND huyện Lục Ngạn luôn
chú trọng việc chỉ đạo, hướng dẫn, khuyến cáo nông dân áp dụng khoa học kỹ thuật
vào sản xuất và chế biến, hướng tới sản phẩm sạch, an toàn nhằm giữ vững thương
hiệu vải thiều Lục Ngạn. Nhìn chung, năng suất, chất lượng Vải thiều không ngừng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7

được tăng lên: sản lượng vải thiều năm 2011 là 120.000 tấn, giá bán bình quân là
6.500 đồng/kg. Năm 2012, tổng diện tích vải thiều của Bắc Giang khoảng 34.000
ha, sản lượng toàn tỉnh đạt khoảng 150.000 tấn, trong đó sản lượng của huyện Lục
Ngạn là 83.500 tấn, giá bán bình quân là 15.000 đồng/kg. Tiêu thụ nội địa đạt
khoảng 90.000 tấn (60% sản lượng); xuất khẩu khoảng 60.000 tấn. Thị trường xuất
khẩu chính là Trung Quốc (chiếm 95% lượng xuất khẩu); xuất sang các thị trường
Campuchia, Lào, Australia, các nước EU (Sở Công Thương Bắc Giang, 2013).
Năm 2013, thời tiết không thuận lợi cho việc ra hoa và kết trái, xong sản
lượng vẫn đạt lớn. Với tổng diện tích trên 31.000 ha, sản lượng toàn tỉnh đạt trên
130.000 tấn quả tươi (Sở Công Thương Bắc Giang, 2013).

Bảng 1.2. Tổng hợp thông tin vải thiều tỉnh Bắc Giang năm 2013
STT

Huyện
Diện
tích
(ha)
Sản
lượng
(tấn)
Vải
sớm
(tấn)
Vải
muộn
(tấn)
Giá
bình quân
(đồng)
Giá trị
sản xuất
(Đvt: 1.000đ)
1 Lục Ngạn 17.000

72.000

6.500

65.500

17.500

1.260.000.000

2 Lục Nam 6.200

24.935

5.950

18.985

11.500

286.752.500

3 Tân Yên 1.605

8.000

6.500

15.000

13.500

108.000.000

4 Lạng Giang 1.507

7.500

500

7.000

7.000

52.500.000

5 Yên Thế 3.500

15.093

1.876

13.217

8.000

120.744.000

6 Sơn Động 1.460

4.000


4.000

11.500

46.000.000

Tổng cộng 31.272

131.528

21.326

110.202

14.248

1.873.996.500

(Nguồn:
Sở Công Thương Bắc Giang, 2013
)
Theo báo cáo, sản lượng toàn tỉnh có 21.000 tấn vải sớm (chiếm 16%), vải
muộn khoảng 110.000 tấn (chiếm 84%). Đồng thời, huyện Lục Ngạn có diện tích
chiếm 54,8% tổng diện tích toàn tỉnh và sản lượng chiếm 54,9% tổng sản lượng.
Như vậy huyện Lục Ngạn chiếm vị trí quan trọng trong trồng và cung cấp vải. Với
thương hiệu “Vải thiều Lục Ngạn” đã giúp cho quả vải Lục Ngạn bao giờ cũng có
giá cao hơn so với các giống vải khác.
Những năm gần đây, Lục Ngạn đã không khuyến khích mở rộng thêm diện
tích vải thiều mà tập trung đi vào thâm canh, nâng cao chất lượng của quả vải. Một
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 8

trong những biện pháp kỹ thuật chăm sóc vải thiều được nhân dân áp dụng thành
công, góp phần nâng cao giá trị cho quả vải là quy trình chăm sóc vải thiều theo tiêu
chuẩn VietGAP – sản xuất vải thiều sạch, an toàn. Nếu như năm 2009 vải thiều Lục
Ngạn sản xuất theo tiêu chuẩn này mới chỉ có 2.500 ha thì đến nay đã tăng lên 4.000
ha ở 20 xã, thị trấn. Thực hiện VietGAP vào chăm sóc vải thiều, người dân đã áp
dụng triệt để các quy trình kỹ thuật từ khâu bón phân, tưới nước, phòng trừ sâu
bệnh đến khâu thu hoạch đều phải bảo đảm tiêu chuẩn sạch – an toàn. Cũng nhờ vậy
chất lượng quả vải không ngừng được nâng lên: Quả to, hạt nhỏ, mã đỏ đẹp, gai
nhẵn, vỏ mỏng, ăn có vị ngọt dịu và thơm ngon hơn trước. Vải thiều Lục Ngạn đã
từng bước đáp ứng được với nhu cầu của cả các thị trường “khó tính” như ở các
nước Châu Âu, Mỹ, Nhật (Sở Công Thương Bắc Giang, 2013).
Về thị trường tiêu thụ vải thiều, huyện Lục Ngạn đã cử các đoàn công tác đi
khảo sát, nghiên cứu, xúc tiến thương mại tại một số tỉnh, thành phố, địa phương
trong nước và các cửa khẩu quốc tế. Tổ chức các hội nghị khách hàng và mở 2 gian
hàng giới thiệu sản phẩm vải thiều tại thị trấn Chũ và xã Quý Sơn.


Hình 1.1. Địa điểm thu mua vải thiều
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9

Tiêu thụ vải thiều tươi tại thị trường lớn như Hà Nội, Huế, Đà Nẵng, TP Hồ
Chí Minh và các tỉnh phía Nam chiếm khoảng 60% sản lượng. Thị trường xuất
khẩu gồm Trung Quốc, Lào, Campuchia, (quả tươi và sấy khô), một số nước Châu
Âu (vải thiều chế biến) chiếm khoảng 40% sản lượng. Trong đó, Trung Quốc là thị
trường xuất khẩu truyền thống quan trọng, chủ yếu của vải thiều Bắc Giang, chiếm
khoảng 95% tổng sản lượng xuất khẩu, tương ứng khoảng 50.000 tấn và được xuất

khẩu theo cả đường chính ngạch và tiểu ngạch (chủ yếu chính ngạch) (Sở Công
Thương Bắc Giang, 2013).
1.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng quả vải và tình hình xử lý phụ phẩm
sau thu hoạch quả vải
1.1.2.1. Phụ phẩm sau thu hoạch quả vải
Phụ phẩm quả vải phát sinh trong cả quá trình thu hoạch và sau thu
hoạch. Phụ phẩm sau thu hoạch quả vải gồm cành quả, cuống quả, quả bị loại và
các quả bị hỏng trong quá trình vận chuyển, tiêu thụ
Lá, cành, cuống vải: Trong quá trình thu hoạch, người dân dùng dao sắc cắt
tỉa những chùm quả chín. Tuy nhiên để được những chùm quả đẹp, hấp dẫn khách
hàng thì cần phải cắt, tỉa và bỏ đi lá, cuống, cành thừa.
Quả vải: Những chùm vải chín với mật độ quả dày có thể cọ xát nhau làm
một số quả bị rụng, rơi ở quanh gốc vải hay khu vực thu gom vải. Đến thời kỳ thu
hoạch, quả vải chín rất nhanh, chất lượng quả vải thay đổi theo từng ngày do vậy
nếu không thu hoạch kịp, cộng thêm yếu tố nhiệt độ cao của thời tiết khiến cho quả
vải bị hỏng nhanh hơn và khối lượng quả vải bỏ đi ngày càng tăng. Bên cạnh đó,
trong quá trình vận chuyển cũng gây dập quả và phải bỏ đi.
Thời vụ thu hoạch quả vải thường vào tháng 6, 7 diễn ra chỉ trong vòng
gần 2 tuần.
Chỉ trong vòng gần 2 tuần, hơn 30.000 ha vải được thu hoạch, sản lượng
vải lên đến hàng nghìn tấn do vậy không thể tiêu thụ và bảo quản hết. Vì vậy nếu
không tiêu thụ kịp quả vải tươi thì người ta thường chế biến bằng cách sấy khô,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 10

sản phẩm sau đó gọi là vải khô. Tuy nhiên trong khâu sấy vải khô, do phải đảo
vải sấy trên lò nên tỷ lệ quả vải bị dập vỡ khá lớn (thường 50 kg vải sấy bị dập
vỡ mất 1 kg), chất lượng quả vải sấy không đồng đều và khi sấy xong, chủ lò

tiến hành phân loại quả một lần nữa mới mang tiêu thụ được (Đức Thọ, Cổng
thông tin huyện Lục Ngạn, 2012)…
Đồng thời vụ mùa thu hoạch vải chủ yếu vào mùa hè nên phụ phẩm quả vải
bị dồn ứ sẽ nhanh chóng thối rữa, bốc mùi ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường
khu vực.

Hình 1.2. Sấy vải ở Bắc Giang
Theo Công ty xuất nhập khẩu rau - quả Bắc Giang nằm trên địa bàn xã
Phượng Sơn, huyện Lục Ngạn tỉnh Bắc Giang cho biết mỗi năm công ty chế biến
trên 200.000 tấn vải thiều tươi để đóng hộp xuất khẩu sang thị trường các nước
Châu Âu, Nhật Bản và Mỹ. Mỗi ngày công ty sản xuất cần từ 15 – 20 tấn vải tươi
do vậy phế phẩm thải ra ngoài gồm vỏ, hạt chiếm từ 40 – 60%.
Trong khi đó người nông dân tại huyện mới chỉ có một biện pháp xử lý duy
nhất đó là sau vụ vải thì gom cành, lá rồi đốt, dùng tro để bón cho cây chuẩn bị cho
vụ vải năm sau; còn các quả thối, hỏng thì đổ ra thành đống, rải rác khắp đường,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 11

mương và ngay cả tại vườn vải (Đức Huy, Báo Người lao động điện tử). Hơn nữa,
theo những người nông dân thì cây vải là cây yêu cầu lượng phân bón khá lớn, đặc
biệt là phân hữu cơ từ 20 – 30kg/cây/1 đợt, trong khi để thu hoạch được quả vải là
từ 3 – 5 năm, mỗi năm có nhiều đợt bón, tùy thuộc vào thời gian sinh trưởng của
cây (Trần Thế Tục, 2002). Như vậy nếu tận dụng được lượng phế phẩm sau thu
hoạch quả vải chuyển thành phân hữu cơ bón trở lại cho đất và cây thì sẽ vừa tiết
kiệm chi phí chăm sóc cho người dân, vừa đảm bảo môi trường cho khu vực.

Hình 1.3. Phụ phẩm quả vải dồn lại thành đống và bỏ đi
1.1.2.2. Thành phần hóa học và các yếu tố tác động đến quả vải sau thu hoạch

 Thành phần hóa học của quả vải
Thành phần hóa học của trái vải bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ, được
chia 2 thành phần cơ bản là nước và chất khô. Trong trái vải, nước chiếm
khoảng 80 – 85 % trọng lượng. Nước vừa là một thành phần hóa học, vừa được
coi là môi trường hòa tan, thực hiện các quá trình phân giải, tổng hợp vật chất
trong quá trình sống quả. Xét về thành phần chất khô chiếm từ 15 – 19%, chủ
yếu gồm những chất sau: Gluxit, các axit hữu cơ, các hợp chất Nitơ, các hợp
chất phenol, các vitamin, các enzym, các chất khoáng, các chất thơm, các chất
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12

màu (Trần Thế Tục, 2002).
Theo GS.TS Phạm Xuân Sinh, trong hạt vải có tanin, độ tro, chất béo. Phần
áo hạt vải thường gọi là múi vải, thành phần chủ yếu là đường, ngoài ra có vitamin
A, B, C. Vitamin A và vitamin B chỉ có trong múi vải tươi (Phạm Xuân Sinh, Báo
điện tử Sức khỏe & Đời sống, 2011).
Vỏ quả vải chứa các chất cyanidin diglycosid, anthoxanthin.
Bảng 1.3. Thành phần dinh dưỡng chính trong trái vải
STT

Dinh dưỡng Đơn vị Giá trị dinh dưỡng/100g
1 Nước g 81,76
2 Năng lượng Kcal 66,0
3 Chất béo g 0,83
4 Protein g 0,44
5 Hydratcacbon g 16,53
6 Xơ tổng g 1,3
7 Đường tổng số g 15,23

8 Canxi mg 5,0
9 Magie mg 10,0
10 Photpho mg 31,0
11 Kali mg 171,0
12 Vitamin C mg 71,5
13 Vitamin B6 mg 0,1
(Nguồn: USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 22, 2009)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13


Hình 1.4. Quả vải
 Yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến quả vải sau thu hoạch
Nhiệt độ
Thời gian thu hoạch vải chủ yếu vào tháng 6,7. Vào thời gian này nhiệt độ
trung bình cao nên tăng sự thoát hơi nước.
Ảnh hưởng của vi sinh vật
Quả vải tươi giàu về hydrat cacbon, rất nghèo protein (1%) và có pH 4,5 hoặc
thấp hơn. Do vậy, sự gây hư hỏng quả hoặc các sản phẩm về quả do vi sinh vật chỉ
giới hạn ở nấm mốc và vi khuẩn chịu axit (các vi khuẩn lactic, Acetobacter,
Gluconobactor). Quả tươi mẫn cảm với sự thối do các loại nấm mốc khác nhau từ
các chi Penicilium, Aspergillus, Alternaria, Botrytis, Rhizopus và các chi khác (Lê
Văn Tán, cs.2008).
 Quá trình sinh lý của quả vải sau thu hoạch (Dương Thanh Tuấn,
2012; Nguyễn Phan Thiết, 2011)
Hô hấp
Sau khi thu hoạch quả tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống, nhưng các chất hữu

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận v
ă
n Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14

cơ đã tiêu hao không được bù đắp lại như còn ở trên cây nên chúng sẽ tồn tại cho
đến khi nguồn dự trữ cạn kiệt. Hoạt động hô hấp thường làm biến đổi thành phần
hóa sinh của quả, tiêu hao vật chất dự trữ, làm giảm đáng kể chất lượng dinh dưỡng
và cảm quan cũng như rút ngắn tuổi thọ của quả. Quả vải là loại quả hô hấp đột
biến, không có thời gian chín sau thu hoạch (Joubert, 1986). Akamine và Goo
(1973) cho rằng trong giai đoạn phát triển của quả cường độ hô hấp giảm nhưng khi
chín và thu hoạch cường độ hô hấp tăng lên rất mạnh.
Hiện tượng thoát hơi nước
Là hiện tượng bất lợi cho sản phẩm là hoa quả tươi, vì khi quả héo vi sinh vật
dễ dàng tấn công hơn. Đối với quả vải, hiện tượng thoát hơi nước gắn liền với sự
nâu hóa bề mặt vỏ quả, làm cho quả nhanh khô, cứng hơn và lúc này mất đi độ đàn
hồi vốn có, độ cứng của quả tăng.
Thối hỏng
Sự lây nhiễm phát triển không ngừng, đặc biệt nấm bệnh gặp môi trường có
lợi và tỷ lệ thối hỏng cũng tăng do sự tăng hô hấp tại những mô bệnh, tại đây hàm
lượng etylen được sản sinh ra nhiều hơn. Burchill và Maude cho rằng một số nấm
bệnh tự nó cũng sản sinh ra etylen và ảnh hưởng lên mô tế bào khỏe sau đó lan ra
trên cả quả.
Sự thay đổi các sắc tố
Sắc tố màu sẽ bị biến mất trong quá trình bảo quản, đặc biệt là sự biến nâu
trên vỏ quả vải. Sử dụng lưu huỳnh và axit hay là sự kết hợp giữa chúng để duy trì
màu đỏ trên vỏ quả vải, đó là kết quả nghiên cứu của Tongdee Ơ. Cả hai cách xử lý
này đều làm gia tăng tính thấm của tế bào và axit hóa chất sáp, nhưng lưu huỳnh
cũng tạo ra hợp chất sunfit gây biến màu. Do vậy xử lý lưu huỳnh có phần nào đó
liên quan đến sự tẩy trắng, trong khi xử lý axit thì màu đỏ của quả vải được cải

thiện. Tuy vậy, hiện nay trên thế giới phương pháp sử dụng lưu huỳnh được hạn chế
nhằm đảm bảo vệ sinh an toàn thực thẩm.
Biến đổi hóa học
Trong quá trình bảo quản, hầu hết các thành phần hóa học của quả đều bị