Tìm hiểu một số phương pháp bảo quản quả dưa hấu

PHẦN 1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Dưa hấu là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao, nhiều tác dụng tốt cho sức
khỏe người dùng và được dùng để giải khát, dưa hấu đang là một trong những
loại quả được ưu thích nhất hiện nay.
Không chỉ trong nước, nhu cầu sử dụng dưa hấu làm thực phẩm hay dùng
làm nguyên liệu cho một số ngành sản xuất khác trên thế giới ngày càng tăng.
Tuy nhiên, không dễ để đưa dưa hấu vào các nước khác. Có nhiều nguyên nhân,
trong đó, chất lượng sản phẩm là yếu tố quyết định.
Để duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản quả dưa hấu ta cần
có phương pháp bảo quản hợp lý. Điều này có ý nghĩa hết sức quan trọng
trong việc xuất khẩu hay chế biến dưa hấu. Thực trạng sản xuất dưa hấu hiện
nay ở nước ta cho thấy, vào vụ thu hoạch dưa hấu, người trồng phải bán dưa
hấu với giá thấp, do sản lượng thu hoạch quá lớn, khó có thể tiêu thụ hết
trong thời gian ngắn, có trường hợp người trồng phải bỏ dưa hấu làm thức ăn
cho gia súc, cũng có trường hợp nhà vườn không muốn thu hoạch do không
tiêu thụ sản phẩm được.
Do đó, nếu người trồng hay các cơ sở thu mua biết cách kéo dài thời gian
bảo quản, để giảm sản lượng tiêu thụ (hay sản xuất) trong cùng một thời điểm
thì có thể giải quyết một phần rất lớn vấn đề tiêu thụ. Mang lại lợi nhuận kinh tế
cao cho người dân và nhà sản xuất.
Nhận thấy tầm quan trọng của việc bảo quản dưa hấu nhằm để kéo dài
thời gian sử dụng, phục vụ cho mục đích sản xuất và xuất khẩu, tôi tiến hành đề
tài “Tìm hiểu một số phương pháp bảo quản quả dưa hấu”. Đây là một việc làm
có ý nghĩa về mặt khoa học và thực tiễn.

Phần 2: Nội dung
1


2.1 Tổng quan về dưa hấu.

2.1.1 Nguồn gốc – đặc điểm:
2.1.1.1

Nguồn gốc:

Cây dưa hấu có tên khoa học: Citrullus lanatus, thuộc họ bầu bí
(Cucurbitaceae).
Nguồn gốc của dưa hấu được xác định là khu vực nhiệt đới Trung Phi,
một phần phía Bắc sa mạc Sahara. Dưa hấu được người Châu Âu trồng phổ biến
từ thế kỷ VI. Có lẽ, cũng từ đây cây dưa hấu được đưa tới nước ta trong sự giao
lưu văn hoá hoặc hàng hoá. Sản lượng dưa hàng năm trên thế giới khoảng 30
triệu tấn với diện tích canh tác 2 triệu, trong đó 50% diện tích sản lượng thuộc
vùng Đông Nam Á.
2.1.1.2

Đặc điểm:

Dưa hấu rất đa dạng về hình dạng và màu sắc. Hình dạng được xem xét
với mặt phẳng cắt ngang từ cuống quả đến đuôi quả dưa. Có các dạng chính là
dạng thuôn dài, dạng quả oval, dạng quả tròn. Về màu sắc quả dưa hấu có màu
đỏ, màu hồng, màu vàng, màu cam và cả màu trắng. Hạt dưa cũng rất đa dạng về
kích cỡ, lớn, trung bình, nhỏ. Màu hạt có màu đen, màu nâu, màu trắng.
Dưa hấu thuộc nhóm cây ngắn ngày, có yêu cầu cao về nhiệt độ trong suốt
quá trình sinh trưởng và phát triển. Nhiệt độ thích hợp nhất cho hạt nảy mầm là
30-350C, còn các giai đoạn sau đó là 25-30 0C. Ở nhiệt độ dưới 150C cây ngừng
sinh trưởng, phát triển, tỷ lệ đậu quả thấp và quả lớn rất chậm.
Do có nguồn gốc từ vùng sa mạc nhiều nắng nên dưa hấu cần nhiều ánh
sáng ngay từ khi xuất hiện lá mầm cho đến khi kết thúc sinh trưởng. Nắng nhiều
cùng với nhiệt độ thích hợp là hai yếu tố ngoại cảnh cơ bản làm tăng năng suất
và chất lượng quả.

Dưa hấu thuộc nhóm cây chịu hạn, bộ rễ dưa hấu lúc phát triển nhất đạt 34m chiều sâu và 5-8m đường kính. Tuy vật, do hệ số thoát nước lớn nên cần
thiết giữ ẩm đất cho cây thường xuyên nhất là giai đoạn đầu. Dưa hấu yêu cầu
nước nhiều nhưng chịu úng kém. Khi quả gần chín, cần giảm lượng nước tưới
để quả tích lũy nhiều đường, ngon ngọt hơn.

2


Dưa không kén đất nên có thể trồn trên nhiều loại đất, từ đất cát đến đát
sét mịn. Đất có cơ cấu nhẹ, tầng canh tác dày, không chua (pH=6,2-6,5) là thích
hợp nhất.
Phân bón có ý nghĩa quan trọng trong việc tăng mạnh năng suất và phẩm
chất dưa hấu. Phân lân giúp hệ thống rễ phát triển mạnh giai đoạn đầu, cây sớm
ra hoa, dễ đậu quả, quả lớn, thịt chắc. Kali giúp thân lá cứng, tăng khả năng
chống chịu của cây, thúc đầy quá trình chuyển hóa đường trong quả khi chín.[1]
2.1.2 Các giống dưa hấu Việt Nam.
Các vùng trồng dưa hấu truyền thống là Hải Hưng, Nghệ An, Quảng
Nam-Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Tiền Giang, Long An,… hằng năm cung cấp một
khối lượng dưa hấu lớn cho tiêu dùng nội địa và một phần xuất khẩu.
Có nhiều giống dưa hấu khác nhau như Đình Cao (Hải Hưng), dưa Hường
(Huế), dưa Gò Công (Tiền Giang)…Song để phục vụ xuất khẩu, các giống sau
đây được sử dụng nhiều:
- Giống Sugar baby: có nguồn gốc từ Mỹ được Viện Khoa học Nông
nghiệp miền Nam chọn lọc, năng suất trung bình 15-25 tấn/ha. Giống thụ phấn
tự do, được trồng lâu đời, cho quả tròn, nặng 3-7kg, ruột đỏ, dễ bọng ruột, vỏ
đen, vỏ mỏng được chuyên chở xa, thời gian sinh trưởng 65-70 ngày.
- Giống lai F1 số 1: do Viện cây lương thực và cây thực phẩm lai tạo, có
năng suất 20-30 tấn/ha.
- Giống lai Hồng Lương: do công ty TNHH TM Trang Nông tuyển chọn
là giống lai F1, cho năng suất trung bình 40-45 tấn/ha. Giống lai Hồng Lương có

thời gian sinh trưởng 65-70 ngày, quả tròn, vỏ xanh nhạt với sọc xanh đậm, ruột
đỏ, ăn ngon, năng suất cao.
- Giống lai An Tiêm: giống lai trong nước do Công ty giống Cây trồng
miền Nam sản xuất. Các giống An Tiêm điều sinh trưởng mạnh, thích nghi rộng,
chống chịu bệnh tốt, dễ ra hoa, đậu quả, năng suất cao và phẩm chất ngon. Các
giống dưa hấu An Tiêm đang dần dần thay thế giống Sugar baby ở nhiều vùng.
+ An Tiêm 94: thu hoạch 70-75 ngày sau khi trồng, quả tròn, nặng 6-8kg,
vỏ sọc xanh đậm, ruột đỏ, thịt chắc, ăn rất ngọt, thời gian bảo quản sau thu
hoạch khá dài.

3


+ An Tiêm 95: thu hoạch 70-75 ngày sau khi trồng, quả tròn, nặng 7-9kg,
vỏ đen có sọc mờ, ruột đỏ đậm, thịt chắc, ngon ngọt, thời gian bảo quản sau thu
hoạch dài.
+ An Tiêm 98: thu hoạch 65-70 ngày sau khi trồng, quả tròn, nặng 7-9kg,
vỏ sọc xanh, ruột đỏ, ngon ngọt, chống chịu bệnh than thư tốt.
+ An Tiêm 100: Thu hoạch 65-70 ngày sau khi trồng, quả tròn, nặng 23kg, vỏ sọc xanh, ruột vàng, ngon ngọt.
- Giống không hạt Happy Sweet: do Công ty An Điền và công ty
Syngenta cung cấp, tuy có giá trị kinh tế cao nhưng quy trình trồng trọt phức tạp
nên ít được người trồng tiếp nhận.
Trên thế giới có nhiều nước trồng dưa hấu và các chủng loại dưa rất
phong phú, dựa vào hình dạng, màu vỏ, màu thịt quả, có thể xếp các giống dưa
hấu vào bốn nhóm:
+ Allsweet: quả dưa tròn, khối lượng khoảng 9-11kg, vỏ màu xanh đậm,
có hay không có sọc, thịt quả màu đỏ.
+ Ice-box: quả dưa tròn, khối lượng khoảng 2,5-7kg, vỏ màu xanh sáng,
thịt quả màu đỏ hoặc vàng.
+ Seedless: quả hình oval, khối lượng khoảng 5-11kg, vỏ màu xanh nhạt,

có sọc xanh đậm, thịt quả màu đỏ hoặc vàng.
+ Yellow flesh: quả dưa hình oval, khối lượng khoảng 5-13kg, vỏ màu
xanh nhạt, có sọc xanh đậm, thịt quả màu vàng hoặc cam sáng.
2.1.3 Thành phần hóa học của dưa hấu [1]
Dưa hấu được mệnh danh là vua của các loài quả. Dưa hấu có giá trị dinh
dưỡng cao không kém các loại quả cao cấp khác. Chất lượng của quả dưa được
xác định bởi các thành phần bên trong hợp lại như màu của thịt quả, cấu tạo của
tế bào, độ ngọt, số lương hạt.
Độ ngọt là yếu tố chủ yếu quyết định chất lượng quả và độ ngọt thì có liên
quan đến tổng hàm lượng chất khô hòa tan được đo bằng độ Brix. Theo tiêu
chuẩn của Mỹ dành cho dưa hấu tươi dạng thương phẩm thì dưa hấu được dán
nhãn là có chất lượng tốt nếu tổng hàm lượng chất khô hòa tan là 8%. Tuy nhiên
ngày nay, đã có nhiều giống dưa hấu có tổng hàm lượng chất khô hòa tan cao
hơn, 10-12%.

4


Hàm lượng vitamin A,C của dưa hấu tương đối cao, Kali có trong dưa hấu
giúp việc điều hòa huyết áp, ngăn ngừa vỡ mạch máu.
Lycopene là hợp chất carotenoid tự nhiên tạ nên màu đỏ đặc trưng của các
loại quả cây. Nguồn nguyên liệu giàu lycopene là dưa hấu, cà chua, cây bưởi đỏ,
ổi,… Dưa hấu là loại quả cây có hàm lượng lycopene nhiều hơn các loại rau và
quả cây khác. Lycopene là một chất có khả năng chống oxy hóa mạnh và ngăn
ngừa bệnh. Nó có tác dụng loại bỏ các gốc tự do gây hại cho tế bào lành. Trước
đây, cà chua thường được sử dụng trong việc nghiên cứu lycopene nhưng gần
đây người ta đã khám phá ra rằng trong dưa hấu có nhiều lycopene hơn. Có
khoảng 6300-6800µg lycopene/100g thịt quả dưa hấu ruột đỏ. Dưa hấu có ruột
vàng thì chứa 370-420µg lycopene/100g thịt quả. Hàm lượng lycopene giảm
10% sau 7-10 ngày trữ ở 20C đối với dưa hấu sau thu hoạch.

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của quả dưa hấu
Thành phần

Đơn vị

Thành phần/100g thịt quả

Nước

g

91,45

Năng lượng

kJ

127

Protein

g

0,61

Lipid tổng

g

0,15

Sucrose

g

1,21

Glucose

g

1,58

Fructose

g

3,36

Calcium

mg

7

Iron

mg

0,24

Magnesium

mg

10

Phosphous

mg

11

Potassium

mg

112

Sodium

mg

1

Vitamin C

mg

8,1

Thianin

mg

0,033

Niacin

mg

0,178

Pantothenic acid

mg

0,221

5


Vitamin B-6

mg

0,045

Vitamin A

UI

569

Vitamin E

mg

0,05

Vitamin K

µg

0,1

Phytosterol

mg

2

Trytophan

g

0,007

Threonine

g

0,027

Lysine

g

0,062

Valine

g

0,016

Proline

g

0,024

Arginine

g

0,059

Glutamic acid

g

0,063

Glycine

g

0,01

Carotene,beta

µg

303

Cryptoxanthin, beta

µg

78

Lycopene

µg

4532

Nguồn: Giá trị dinh dưỡng trên 100 gam cho phần ăn được của dưa hấu (
USDA, 2005).

Ruột dưa hấu có nhiều đường, vitamin, khoáng chất và các hoạt chất sinh
học khác. Vỏ dưa cũng chứa nhiều vitamin và muối khoáng, ngoài tác dụng giải
nhiệt còn có khả năng ngăn chặn sự tác động của cholesterol trên thành mạch,
chống xơ vữa động mạch. Hạt dưa có chất béo, acid hữu cơ, các loại enzyme có
ích cho hoạt động sinh lý của cơ thể. Theo một số nghiên cứu gần đây, hạt dưa
hấu chứa những chất có tác dụng hạ huyết áp và làm giảm bớt các triệu chứng
của bệnh viêm bang quang cấp tính. Lá và rễ dưa hấu nếu đem sắc uống có tác
dụng điều trị nhất định đối với bệnh viêm ruột.
2.1.4 Thu hoạch dưa hấu
Dưa hấu thương phẩm thu hoạch khi có độ chín 70-80%, (khoảng 25-30
ngày sau khi thụ phấn hay 65-70 ngày sau khi trồng), để khi đưa đến tay người
tiêu dùng chín hoàn toàn. Các dấu hiệu nhận biết thời điểm thu hoạch dưa có thể
kể ra như sau:

6


- Quả lớn đạt kích thước tối đa của giống, vỏ quả thể hiện rõ màu sắc của
giống, mặt vỏ đóng nhiều phấn trắng và nơi tiếp xúc với đất trở nên vàng.
- Dây, là dưa và đầu tua bám ở ngay đốt quả bắt đầu chuyển vàng.
- Dùng tay gõ nhẹ của vỏ quả có tiếng kêu trầm đục.
- Điểm tiếp xúc của vỏ quả với đất nếu chuyển màu vàng.
Khi thu hái, càng giữ được trạng thái tự nhiên của dưa hấu như khi chúng
còn trên cây mẹ thì càng có lợi cho quá trình bảo quản.
2.2 Các biển đổi của quả dưa hấu sau thu hoạch.
2.2.1 Quá trình hô hấp:
Quả dù đã đã thu hái tách khỏi cây mẹ nhưng vẫn là các cơ thể sống, do
đó vẫn hô hấp để lấy năng lượng phục vụ cho hoạt động sống của mình. Quá
trình hô hấp là quá trình quan trọng nhất cần đo đạc trong quá trình bảo quản
quả cây. Về bản chất hóa học, quá trình hô hấp chính là quá trình oxy hóa các

chất phức tạp có trong tế bào thực vật để thành các phần tử đơn giản hơn, nhằm
mục đích thu năng lượng và một số chất cần thiết cho sinh tổng hợp của tế bào
quả. Các chất có thể bị oxy hóa bao gồm tinh bột, đường, acid hữu cơ và cả các
chất béo.
Phương trình căn bản nhất của quá trình hô hấp xảy ra trong điều kiện có
đủ oxy và cơ chất bị oxy hóa là đường glucose có dạng
C6H12O6 + 6O2

6CO2 + 6H2O + 677,2 Kcal [2]

Quá trình hô hấp như vậy gọi là hô hấp hiếu khí và sinh ra một lượng
năng lượng khá lớn. Trong điều kiện môi trường thiếu oxy, quả vẫn hô hấp
nhưng sản phẩm quá trình lại là rượu và khí CO 2, năng lượng sinh ra ít hơn. Quá
trình như vậy được gọi là hô hấp yếm khí, đôi khi còn gọi là quá trình lên men.
C6H12O6

2CO2 + 2C2H5OH + 28 Kcal [2]

Sản phẩm của quá trình lên men làm cho quả cây có mùi rượu làm giảm
giá trị cảm quan.
Cường độ hô hấp của quả cây tươi chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như
nhiệt độ bảo quản, thành phần không khí xung quanh, thời điểm thu hái quả, cá
enzyme hay các tác nhân xúc tác cho quá trình chín…
Dưa hấu là loại quả có đỉnh hô hấp khi chín và cường độ hô hấp thấp [1].
Với đặc điểm về cường độ hô hấp như vậy thì chúng ta phải xác định thời điểm
7


thu hoạch rất quan trọng và bảo quản dưa hấu thích hợp về nhiệt độ, độ ẩm,
phòng trừ nấm bệnh sau thu hoạch để kéo dài thời gian bảo quản.

2.2.2 Sự sản sinh Ethylene.
Ethylene là một hormone thực vật, làm tăng hô hấp, thúc đẩy quá trình chín
của quả. Quả có đỉnh hô hấp sinh khí ethylene nhiều hơn quả không có đỉnh hô
hấp. Trong quá trình chín của quả khí ethylene sinh ra lại có tác dụng kích thích
làm tăng quá trình chín của quả dẫn đến làm nhanh hư hỏng quả. Vì vậy để làm
chậm quá trình chín của quả, kéo dài thời gian bảo quản người ta tìm cách hạn chế
ethylene sinh ra. Quả dưa hấu sản sinh ethylene thấp 0,1 –1,0µl/kg/h [1].
2.2.3 Các biến đổi vật lý [3]
2.2.3.1 Sự giảm khối lượng tự nhiên
Sự giảm khối lượng tự nhiên của quả trong quá trình bảo quản do bay hơi
nước và tiêu tốn các chất hữu cơ trong khi hô hấp. Sự giảm khối lượng này
không thể tránh khỏi trong bất cứ điều kiện nào nhưng có thể giảm tối thiểu khi
tạo được điều kiện bảo quản tối ưu.
Khối lượng giảm trong quá trình bảo quản phụ thuộc nhiều vào các yếu
tố: loại và giống quả, vùng khí hậu, phương pháp và điều kiện bảo quản, thời
gian bảo quản, thời hạn bảo quản và mức độ xây xát của quả.


Sự bay hơi nước

Trong quá trình bảo quản rau quả, hiện tượng mất nước luôn có khuynh
hướng xảy ra. Nguyên nhân chính cả quá trình mất nước là trong quả chứa hàm
lượng nước cao. Nước trong quả chủ yếu ở dạng nước tự do, có thể di động và
bay hơi tạo nên áp suất riêng phần của nước trên bề mặt. Sự chênh lệch áp suất
giữa bề mặt rau quả và môi trường bên ngoài dẫn đến quá trình thoát hơi nước.
Khi chưa thu hoạch, lượng nước luôn được bù đắp do rễ hút từ đât, còn trong
bảo quản, quá trình hô hấp của quả sinh nhiệt và ẩm nên chênh lệch nhiệt ẩm
giúp tăng tốc quá trình bốc hơi ẩm. Sự mất nước này ảnh hưởng không tốt tới
quá trình trao đổi chất, ảnh hưởng đến quá trình trương co nguyên sinh, phá vỡ
sự trao đổi chất bình thường trong tế bào. Mất nước cũng làm giảm tính trương

của tế bào, làm mất độ dòn, rau quả bị héo và giảm khối lượng chung. Tuy
nhiên, khi bay hơi nước sẽ làm nhiệt độ do quá trình hô hấp tỏa ra làm giảm
nhiệt độ quả.


Sự thoát khí carbonic
8


Khí carbonic sinh ra trong quá trình hô hấp sẽ chuyển ra ngoài làm giảm
lượng chất khô trong quả khi bảo quản. Kết quả của quá trình mất nước và khí
dẫn đến làm giảm khối lượng chung của quả. Do khí carbonic sinh ra do quá
trình hô hấp nên các yếu tố ảnh hưởng đến hô hấp cũng sẽ ảnh hưởng tới tốc độ
mất chất khô do bay khí CO2.
2.2.3.2 Sự sinh nhiệt
Tất cả nhiệt sinh ra trong quả cây tươi khi bảo quản là do hô hấp. Lượng
nhiệt do hô hấp sinh ra chủ yếu tỏa ra môi trường xung quanh, làm tăng nhiệt
trong kho. Do đó trong quá trình bảo quản cần liên tục điều chỉnh để duy trì các
thong số (nhiệt độ, độ ẩm) tối ưu trong kho. Trong trường hợp không có thong
thoáng, nhiệt độ và độ ẩm tích tụ. Quá trình tăng nhiệt, ẩm đến một mức độ
thích hợp thì vi khuẩn và nấm sẽ phát triển làm tốc độ tăng nhanh hơn (do hô
hấp của vi sinh vật), đó là điều kiện dẫn đến hư hỏng quả cây nhanh chóng.
2.2.4 Các biển đổi về độ cứng
Trong quá trình chín của quả do các biến đổi về sinh hóa mà các tính chất
cơ lý của quả cũng thay đổi, Trong suốt quá trình chín, các phản ứng thủy phân
protopectin thành pectin làm độ cứng của quả giảm. Tốc độ giảm độ cứng nhanh
hay chậm tùy thuộc vào tốc độ của phản ứng thủy phân. Như vậy, tốc độ giảm
độ cứng phụ thuộc vào giống và điều kiện làm chín của quả.
Giống quả ảnh hưởng rất nhiều đến biển đổi độ cứng của mô quả và tốc
độ giảm độ cứng. Độ cứng thay đổi không chỉ ở vỏ mà cả ở trong thịt quả và sự

thay đổi độ cứng của thịt quả ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của sản phẩm.
[1]
2.2.5 Các biến đổi về hóa học [4]
Quả là một cơ thể sống nên ngoài quá trình hô hấp, trong quả còn xảy ra
các biến đổi về hóa học. Trong đó, chủ yếu nhất là các phản ứng thủy phân các
chất phức tạp thành các chất đơn giản hơn.
Trong quá trình phát triển và chín của quả, hàm lượng chất hòa tan tăng.
Chất hòa tan tích tụ chậm trong quá trình phát triển nhưng tăng nhanh trong giai
đoạn chín. Trong quá trình bảo quản, nhìn chung tổng hàm lượng chất tan cũng
tăng, nhưng sau đó sẽ giảm nhẹ vào cuối quá trình.
2.2.5.1 Sự biến đổi của glucid

9


Đối với quả tươi thì các chất thuộc nhóm glucid là thành phần luôn có
những biến đổi lớn và mạnh mẽ nhất trong quá trình hình thành và bảo quản.
Trong quá trình phát triển của quả, ở giai đoạn quả đang tượng hình, hàm lượng
tinh bột tăng nhanh, nhưng trong quá trình chín, hàm lượng tinh bột giảm do quá
trình đường hóa dưới tác dụng của các enzyme thủy phân có sẵn trong tế bào,
Trong quá trình chín đầu tiên, tổng lượng đường tăng lên đạt tới cực đại.
Khi quả quá già, lượng đường bị phân hủy nên giảm xuống.
Tùy theo loại giống quả, độ già chín, thời gian và những điều kiện bảo
quản mà tốc độ biến đổi các chất glucid có khác nhau. Các loại quả ở thời kỳ
đang chín có những biến đổi mạnh mẽ nhất. Sự tích tụ các chất đường trong thời
kỳ chín không chỉ do đường hóa tinh bột mà còn do sự thủy phân các chất khác
như saccharose, cellulose, hemicelluloses, pectin, lignin,… Quá trình thủy phân
này làm quả mềm, dễ tiêu hóa và có mùi thơm ngon nhưng lại sinh ra các chất
gây khó khăn trong quá trình bảo quản và vận chuyển quả. Sauk hi đạt tới một
cực đại nhất đinh, hàm lượng đường lại giảm xuống. Đó là lúc quá trình lên men

đường bên trong quả đã bắt đầu xảy ra, đường sẽ chuyển hóa thành rượu theo
phương trình:
C6H12O6

2C2H5OH + 2CO2

Quá trình này sẽ làm cho quả bị ôi và hư.
2.2.5.2

Sự biển đổi của các hợp chất pectin:

Sự thay đổi hàm lượng các hợp chất pectin có tác dụng rất lớn đến độ
cứng của quả bảo quản. Khi quả chín các protopectin có xu hướng bị thủy phân
thành các pectin hòa tan làm giảm liên kết giữa các tế bào trong mô
thực
vật dẫn đến làm quả mềm dần. Khi quả quá chín, protopectine bị thủy phân đến
acid pectic và rượu metylic làm cho quả bị nhũn và cấu trúc quả bị phá hủy.
Dưới tác dụng của enzyme protopectinase, protopectin sẽ bị thủy phân
thành pectin hòa tan trong quá trình bảo quản. Do đó, lượng protopectin giảm
trong khi pectin hòa tan tăng, làm cho khả năng liên kết giữ tế bào và mô yếu đi,
thành tế bào mỏng dần, các mô bị xốp và quả bị mềm dần. Pectin dễ dàng hòa
tan trong nước có trong dịch tế bào của quả. Khi các chất giữa các tế bào hòa tan
hoàn toàn, các tế bào nhu mô sẽ tách rời nhau, đó là quá trình làm nhũn quả. Sau
khi quả chín, dưới tác dụng của kiềm loãng hoặc enzyme pectase, pectin sẽ bị
thủy phân tạo thành rượu metylic và các chất keo đông (acid pectic hay acid
poligalacturonic), đó là lúc cấu trúc quả bị phân hủy.
10


2.2.5.3

Sự biến đổi của các hợp chất chứa nitơ


Protein, acid amin và các hợp chất chứa nitơ

Các hợp chất chứa nitơ ở đây chủ yếu là các protein. Trong quá trình bảo
quản, lượng protein có thể bị giảm do phản ứng thủy phân và các phản ứng oxy
hóa khử bên trong tế bào. Do protein đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì
hoạt động sống của tế bào, có khả năng giữ được một lượng nước đáng kể ở
trong các mô và tham gia vào thành phần cấu tạo của nguyên sinh chất nên các
biến đổi này gây bất lợi cho quả.
Quá trình thủy phân protein trong quá trình bảo quản làm tăng lượng acid
amin chứa nitơ và những hợp chất này bị thoái hóa ở nhiệt độ cao giải phóng ra
NH3 làm giảm nhanh lượng acid amin. Các quá trình hình thành các hợp chất
chứa nitơ từ protein và acid amin được điều khiển bởi các enzyme.


Enzym

Trong quá trình bảo quản, catalase, pectinesterase, cellulose và amylase
được hoạt hóa còn enzyme oxidase lại bị giảm hoạt. Hoạt động của enzym phụ
thuộc vào nhiệt độ bảo quản và độ trưởng thành của quả. Ở quả trưởng thành,
enzyme catalase, pectinesterase thường có tính hoạt hóa cao hơn và oxidase thì
thấp hơn so với quả non. Mặt khác ở quả non hoạt tính của enzyme amylase cao
hơn so với quả chín.
2.2.5.4

Biến đổi của lipid

Lipid có trong quả tươi không nhiều, chủ yếu tập trung ở lớp vỏ dưới
dạng cutin và trong hạt dưới dạng giọt lipid. Trong quá trình chín và bảo quản,
hàm lượng và chất lượng của các chất béo cũng bị biến đổi theo xu hướng thủy
phân và oxy hóa. Các biến đổi của chất béo tương đối phức tạp và cho ra các sản
phẩm có mùi ôi, khét làm giảm chất lượng sản phẩm.
2.2.5.5

Biến đổi của các vitamin

Trong quá trình chín và bảo quản quả, hàm lượng vitamin có khuynh
hướng giảm và làm giảm giá trị dinh dưỡng của quả. Vì 90% lượng vitamin
cung cấp cho con người hàng ngày là thông qua quả nên hàm lượng vitamin C
chính là một trong những thông số để đánh giá chất lượng. Trong đó chỉ có AA
(L-ascorbic acid) mới thực sự có hoạt tính vitamin còn DHA (dehydroascorbic)
thì không. Tuy nhiên, vitamin C lại là một chất rất nhạy cảm, nó dễ bị thủy phân
hủy dưới tác dụng của nhiệt độ cao, ẩm thấp, dưới sự có mặt của oxy hay các ion
11


kim loại nặng như Cu2+, Ag+ và Fe2+, đặc biệt là trong môi trường kiềm và nhiệt
độ cao. Enzym ascorbate oxidase là chất xúc tác sinh học có sẵn trong quả tươi
và có tác dụng xúc tác cho quá chuyển hóa AA thành DHA.
Trong quá trình chín vitamin C của quả có thể tăng hay giảm nhưng trong
quá trình bảo quản sau thu hái hàm lượng vitamin C giảm đi nhanh do không khí
xâm nhập và do các phản ứng oxy hóa khử.
Điều kiện bảo quản quả ảnh hướng nhiều tới biển đổi vitamin C, nhất là
nhiệt độ. Dao động nhiệt độ trong khi bảo quản có ảnh hưởng lớn đến sự thay
đổi hàm lượng acid ascorbic. Ở điều kiện bảo quản tốt thì 150-200 ngày vẫn bảo
vệ được 50-70% acid ascorbic.
Ngoài ra vitamin C, các vitamin khác cũng có thể bị biến đổi trong quá

trình bảo quản và chế biến.
2.2.5.6

Sự biến đổi của các sắc tố

Các chất màu thay đổi rõ rệt trong quá chín. Chlorophyll (màu xanh lá)
giảm, đồng thời carotenoid (màu vàng, đỏ bao gồm carotene, licopen,
xantophyll) và flavonoid (màu vàng đến tím) tăng. Đó là do khi chín chlorophyll
bị oxy hóa tạo ra hợp chất không màu, trong khi đó carotenoid hoặc flavonoid
lại được tổng hợp nên tạo màu sắc đặc trưng của quả. Theo mức độ chín của quả
lượng khí ethylene sẽ tăng theo, có khả năng làm tăng tốc độ chín của quả và
làm tích tụ nhiều sắc tố. Quá trình tổng hợp carotenoid có liên quan chặt chẽ với
sự trao đổi glucid. Hàm lượng của các chất màu khác như carotenoid hay
flavonoid có thể tăng hoặc không đổi, nhưng do hàm lượng hàm lượng
chlorophyll giảm nhiều làm mất màu xanh nên các màu khác hiện rõ.
Sự tổng hợp màu này sẽ làm tăng giá trị dinh dưỡng của quả, vì như ta đã
biết carotenoid là tiền vitamin A, đặc biệt là β-caroten có hoạt tính vitamin rất
mạnh. Flanoid có khả năng lọc ánh sáng mặt trời bảo vệ cho lớp thịt quả ở phía
dưới khỏi bị cường độ ánh sáng mạnh phá hỏng, ngoài ra nó còn làm nhiệm vụ
chống đỡ các loại vi sinh vật, đẩy được các loại độc tố ra ngoài.
2.2.5.7

Sự biến đổi của các acid hữu cơ

Các acid hữu cơ bị phân hủy trong quá trình hô hấp và quá trình
decarboxyl hóa. Tổng acid hữu cơ trong quả khi bảo quản giảm đi, nhưng riêng
từng acid có thể tăng lên do những nguyên nhân khác nhau. Sự thay đổi của acid
phụ thuộc vào sự trưởng thành của quả và nhiệt độ bảo quản. Quả non thì

12

thường có lượng acid cao hơn so với quả già. Nhiệt độ càng thấp thì acid tăng
càng nhiều. Sự thay đổi hàm lượng acid trong quả khi đang chín thường dẫn đến
tăng chỉ số pH và chỉ số đường/acid. Do đó, quả khi chín thì sẽ giảm độ chua và
ngọt hơn. Tuy nhiên, khi quả trở nên ôi nhũn thì hàm lượng acid lại tăng lên,
thường là acid acetic do các quá trình tự phân giải.
2.2.5.8

Sự biến đổi của các phenolic

Quá trình chín của quả sẽ làm hàm lượng các chất gây vị chat giảm đi và
giảm ngày càng nhanh. Dưới tác dụng của acid hay enzyme tannase, các tannin
sẽ bị phân giải tạo ra hỗn hợp các ester của glucose và các acid hydrocacboxylic
thơm (acid galic, acid metadigalic và các acid khác). Do đó, khi chín quả sẽ thay
đổi vị và có mùi thơm đặc trưng.
Ngoài ra, khi chất chat tiếp xúc với oxy không khí sẽ bị oxy hóa do tác
dụng của enzyme oxydase. Đây chính là nguyên nhân làm đen quả khi bị trầy
xước hay trong chế biến.
2.2.5.9

Sự biến đổi của các chất thơm

Quá trình chín sẽ tăng hàm lượng các loại chất thơm (thường là các loại
tinh dầu) trong quả. Hàm lượng tinh dầu nhiều nhất là giai đoạn quả chín hoàn
toàn. Tinh dầu đặc trưng cho từng loại quả tạo ra mùi thơm đặc trưng với các
hàm lượng khác nhau. Hàm lượng tinh dầu còn phụ thuộc vào thời tiết trong thời
gian quả chín.
2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản của quả
2.3.1 Nhiệt độ

Tốc độ của các phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong thực phẩm và nhiệt độ có
mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Nhiệt độ tăng (trong phạm vi nào đó) thì tốc độ
phản ứng tăng đồng thời khả năng hoạt động của các vi sinh vật, enzyme có
trong thực phẩm cũng tăng.
Theo các nghiên cứu của nhà khoa học thì người ta đã chứng minh rằng
khi nhiệt độ tăng lên 10oC thì tốc độ phản ứng sinh hóa tăng lên 2 lần, sự hô hấp
tăng lên 2,5 lần. Nói chung, nhiệt độ bảo quản càng thấp thì sự tổn thất, sự giảm
phẩm chất sản phẩm càng thấp do các phản ứng sinh hóa gây hư hỏng sản phẩm
bị ức chế không xảy ra được hay tốc độ xảy ra rất thấp. Thêm vào đó khi nhiệt
độ thấp thì tốc độ phát triển của vi sinh vật giảm, các loại sâu bọ sẽ bị chết (hầu
hết các loại sâu bọ sẽ bị chết khi ở nhiệt độ thấp hơn 4 oC), enzyme và các vi sinh
13


vật sẽ bị ức chế… Do vậy, bảo quản nhiệt độ thấp sẽ làm tăng tăng tuổi thọ cho
sản phẩm và hạn chế tối đa sự giảm phẩm chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, điều
này chỉ đúng hoàn toàn khi bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thích hợp với từng
loại sản phẩm. Khi nhiệt độ bảo quản thấp hơn 0 oC, các loại thực phẩm có chứa
nước sẽ bị đông lại (nhiệt độ đông đặc còn phụ thuộc vào tính chất của nước tự
do có trong sản phẩm). Sau khi làm đông và tan giá một số loại sản phẩm sẽ mất
đi tính tươi.
Trong bảo quản thực phẩm những hạn chế của nhiệt độ bảo quản sẽ được
khắc phục bằng cách kết hợp các phương pháp khác như bảo quản bằng hóa chất
hay bằng khí quyển điều khiển đối với sản phẩm.
Nhược điểm chính của phương pháp bảo quản nhiệt độ thấp là chi phí bảo quản
cao, làm tăng giá sản phẩm.[1]
2.3.2

Độ ẩm của môi trường bảo quản

Độ ẩm tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định tốc
độ bay hơi nước của quả. Độ ẩm môi trường càng thấp, cường độ hô hấp và tốc
độ bay hơi nước càng cao, làm cho khối lượng tự nhiên của quả càng giảm, thậm
chí có thể bị héo. Sự mất nước quá nhiều sẽ gây ra hiện tượng co nguyên sinh
chất làm cho hoạt động của tế bào bị rối loạn, làm giảm khả năng tự đề kháng
bệnh lý và từ đó quả sẽ chóng hư hỏng. Mặt lợi của độ ẩm tương đối thấp là ở
chỗ tạo môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, do đó hạn chế
đáng kể sự xuất hiện các loại bệnh.
Vì vậy, để khắc phục sự phụ thuộc giữa tốc độ bay hơi nước và độ ẩm thì
nên hướng tới việc bảo quản quả trong môi trường có độ ẩm càng thấp càng tốt.
Do đó, muốn bảo quản quả ta cần chọn độ ẩm thích hợp để tránh ảnh
hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm, tức là chọn độ ẩm tối ưu cho loại quả đó.
2.3.3 Thành phần khí quyển
Mỗi loại khí có trong môi trường bảo quản đều có tác động riêng đến thời
gian bảo quản quả tươi. Thành phần khí trong khí quyển bảo quản có ảnh hưởng
quan trọng đến đặc điểm và cường độ hô hấp, cũng có nghĩa là ảnh hưởng đến
quá trình trao đổi chất.
Khí O2 như là một thành phần chủ yếu tham gia quá trình hô hấp hiếu khí.
Hàm lượng O2 càng cao thì cường độ hô hấp càng tăng và ngược lại. Vì vậy, để

14


duy trì sự sống ở mức tối thiểu đủ để kéo dài thời hạn bảo quản quả thì phải đảm
bảo hàm lượng O2 cần thiết tối thiểu để duy trì quá trình hô hấp hiếu khí.
Khí CO2 ảnh hưởng nhiều đến thời hạn bảo quản quả, nghĩa là hàm lượng
CO2 càng tăng thì thời hạn bảo quản cũng có thể tăng. Khí CO2 chủ yếu tác dụng
lên quá trình hô hấp của quả và vi sinh vật. Đối với quả tươi CO 2 ức chế cường
độ hô hấp, từ đó hạn chế được các quá trình phân giải hóa học – sinh học. Còn
đối với vi sinh vật, khí CO 2 làm chậm cho quá trình hoạt động, phát triển của

chúng, vì vậy có thể tránh một phần nào nguy cơ gây bệnh của vi sinh vật.
Tăng hàm lượng CO2 và giảm O2 trong khí quyển có tác dụng hạn chế hô
hấp của quả, ảnh hưởng đến cường độ hô hấp của quả. Khi hàm lượng CO 2 tăng
lên 3-5% và lượng O2 giảm đi tương ứng (chỉ còn 16-18%) thì thời gian bảo
quản có thể tăng gấp 3-4 lần co với bảo quản ở khí quyển thường (0,03% CO 2,
21% O2, 79%N2). Nhưng nếu nồng độ CO2 tăng lên quá nhiều (>10%) sẽ sinh ra
quá trình hô hấp yếm khí, làm mất sự cần bằng trong các quá trình sinh lý, quả
mất khả năng tự đề kháng tự nhien dẫn đến sự thâm đen và thối hỏng.
Ảnh hưởng của sự thay đổi thành phần khí quyển đến quá trình trao đổi
chất trong quả khá phức tạp, trước hết là sự giảm cường độ hô hấp và làm chậm
quá trình chín tiếp. Lượng đường giảm nhưng giảm chậm hơn so với bình
thường.
2.3.4 Sự thông gió và thoáng khí
Sự thông gió và làm thoáng khí có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của
quả trong quá trình bảo quản, có thể xem là một giải pháp quan trọng nhằm ổn
định các thông số cở bản trong kỹ thuật bảo quản quả tươi.
Thông gió là thay đổi không khí trong phòng bằng khí từ bên ngoài vào.
Còn làm thoáng khí được hiểu là tạo sự chuyển động của không khí trong phòng
xung quanh quả bảo quản.
Sự thông gió cần thiết để thay đổi nhiệt độ, độ ẩm và thành phần khí trong
khi bảo quản, vì trong quá trình bảo quản có thể sinh ra dư nhiệt và ẩm. Nhiệt và
ẩm này một mặt do hô hấp của quả sinh ra, mặt khác là do sự biến động của
nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời.
Có thể thông gió tự nhiền hay thông gió cưỡng bức. Thông gió tự nhiên là
lợi dụng sự chuyển động hay sự đối lưu tự nhiên của khí giữa các lớp trong kho

15


hoặc giữ khí trong kho với không khí ngoài trời. Để thực hiện thông gió cưỡng

bức thường dùng các quạt hút và quạt đẩy.
2.3.5 Vi sinh vật và côn trùng
Hoạt động côn trùng phá hại cây trồng và các loại loại vi sinh vật lây
nhiễm từ côn trùng vào thân cây, rễ, lá, hoa, quả đã gây nhiều bệnh hại mang lại
những hậu quả nghiêm trọng cho ngành trồng trọt. Sâu bệnh gây hại tác hại lên
các loại quả, làm thiệt hại đáng kể về mặt kinh tế.
Côn trùng trong quá trình sống đã sử dụng quả làm thức ăn, làm quả
không còn nguyên vẹn, tỷ lệ hao hút cao. Mặt khác, khi sinh sản chúng còn đục
lỗ trên quả, đẻ trừng, truyền vi sinh vật vào quả, ấu trùng sâu sẽ đục khoét thịt
quả, làm quả hư hỏng, thối nhũn. Một số bệnh hại do vi sinh vật lại làm cho quả
phát triển không bình thường, không cân đối, không đạt độ lớn, màu sắc không
tươi, làm giảm gí trị thương mại của sản phẩm. Nhiều loại sâu bệnh hại còn là
đối tượng kiểm dịch nghiêm ngặt trên thế giới, gây cản trở rất nhiều cho việc
xuất khẩu quả từ nước ta đi các nước khác. Để phòng trừ và tiêu diệt các loại
côn trùng và bệnh hại, một phần inh phí không nhỏ phải được sử dụng do đó chi
phí sản xuất lại tăng và giá thành sản phẩm cũng tăng theo.
Vi sinh vật gây hư hại trên quả được xem là loại vi sinh vật hoại sinh (sử
dụng chất hữu cơ bị phá hủy dùng làm nguồn thức ăn và đồng thời phá hoại
những cơ thể có sức sống thấp và tính chống chịu yếu).
Trước thu hoạch thì sự tiềm ẩn của vi sinh vật nhiễm vào quả rất quan
trọng trong sự thất thu sau thu hoạch của quả, đặc biệt trong vùng khí hậu nhiệt
đới và cận nhiệt đới do điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tương đối cao rất thuận lợi
cho sự tái sinh hoạt động lây nhiễm và gây hư hại, tổn thất lớn.
Sau thu hoạch, trong quá trình dự trữ, sản phẩm thường được xếp đống
làm hô hấp gia tăng, nhiệt độ tăng. Trong lúc đó, sản phẩm quả chứa rất nhiều
nước, quá trình chín tạo nên chất dinh dưỡng dễ chuyển hóa. Sức đề kháng của
nguyên liệu cũng giảm thiểu vì đã bị cắt lìa khỏi cây. Tất cả những yếu tố trên sẽ
tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật từ những nơi tiềm ẩn mầm gây nhiễm sẽ phát
triển và tấn công phá hoại và lây lan gây hư hại cho toàn bộ khối sản phẩm.
Vi sinh vật khi đã phát triển trong sản phẩm dù chỉ gây hại bên ngoài hay

qua lớp vỏ vào bên trong đều làm cho phẩm chất của sản phẩm bị giảm đôi khi
có thể hư hỏng hoàn toàn. Dấu hiệu đầu tiên đặc trưng cho sự lây nhiễm vi sinh
vật là sự thay đổi màu sắc của quả, từ những màu bình thường trở thành màu
16


xám hay xuất hiện những chấm đen, xanh, vàng,.. do màu sắc của các loại vi
sinh vật tạo nên.
Nguyên nhân chính tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển và gây hư hại
cho quả là độ ẩm cao, hoạt độ nước cao hơn 0,75 rất thích hợp cho vi sinh vật
phát triển, Độ ẩm giới hạn để vi sinh vật phát triển nói chung khoảng 15-16%,
độ ẩm tương đối của không khí và bản chất loại sản phẩm có ảnh hưởng đến sự
phát triển của vi sinh vật.
Mỗi loài vi sinh vật chỉ phát triển mạnh trong khoảng nhiệt độ giới hạn
thích hợp, ở ngoài khoảng nhiệt độ đó thì hoạt động sống của chúng giảm hay
chẩm dứt hoàn toàn. Ở nước ta, nhiệt độ môi trường rất thích hợp cho sự phát
triển của vi sinh vật nhất là các loại nẩm mốc phát triển mạnh trên quả ở 2040oC.
Độ pH môi trường cũng ảnh hưởng sự phát triển của vi sinh vật. Quả cây
có pH nhỏ hơn 4,5 sẽ dễ bị nâm mốc phá hoại gây thối rửa.
Ngoài ra, sự phát triển và phá hoại quả của vi sinh vật còn có thể phụ
thuộc vào lượng O2 trong môi trường vì phần lớn vi sinh vật trên quả đều hiếu
khí.[3]
2.4 Một số phương pháp kéo dài thời gian bảo quản dưa hấu.
2.4.1 Phương pháp làm lạnh.
Bảo quản ở nhiệt độ thấp là phương pháp bảo quản phổ biến nhất hiện nay.
Bảo quản lạnh là bảo quản thực phẩm trong môi trường nhiệt độ từ 20 –
24 C đến nhiệt độ gần điểm đóng băng của dịch bào trong nguyên liệu.
o

2.4.1.1 Nguyên lý

Phương pháp bảo quản này dựa vào nguyên lý tiềm sinh nghĩa là làm
chậm hay ức chế hoạt động sống của nguyên liệu và vi sinh vật. Qua đó, làm
chậm quá trình hư hỏng của nguyên liệu, kéo dài thời gian bảo quản.
2.4.1.2 Phương pháp thực hiện
Quy trình bảo quản lạnh quả dưa hấu:
Quả dưa hấu  làm sạch  phân loại  bao gói  bảo quản lạnh.
Quả dưa hấu sau khi thu hoạch về sẽ được đem đi xử lý kết hợp với rửa để
làm sạch và hạ nhiệt độ cho quả. Vì lúc này nhiệt độ của quả khá cao, bằng với
nhiệt độ không khí, nếu đưa ngày vào kho bảo quản, độ chênh lệch nhiệt độ cao
17


sẽ làm thời gian đạt nhiệt độ bảo quản dài, tổn hao năng lượng nhiều, có thể dẫn
đến shock nhiệt, cháy lạnh, làm ảnh hưởng đến chất lượng của quả. Thêm vào
đó tốc độ bốc hơi nước cao, gây tổn hao khối lượng.
Sau đó quả dưa hấu sẽ được bao gói cho vào các thùng bảo quản và xếp
vào kho. Tiến hành hạ nhiệt độ đến nhiệt độ bảo quản thích hợp.
2.4.1.3

Ưu, nhược điểm của phương pháp


Ưu điểm

- Bảo quản quả ở nhiệt độ thấp là phương pháp phổ biến nhất hiện nay vì
có thể giữ được giá trị cảm quan và dinh dưỡng của quả.
- Dễ thực hiện với kinh phí không cao.


Nhược điểm

- Hạn chế của phương pháp này là không tiêu diệt được vi sinh vật, chỉ
ức chế hoạt động của chúng và có một số chủng vi sinh vật có thể phát triển
trong môi trường nhiệt độ thấp.
- Mất nước do bốc hơi là không thể tránh được khi bảo quản dưa hấu.
Nếu lượng ẩm mất từ 3-5% thì làm cho quả bị héo. Bốc hơi nước khi bảo quản
lạnh làm thoát thất khối lượng của quả dưa hấu khá cao.
2.4.2 Phương pháp khí quyển kiểm soát (CA)
Bảo quản quả tươi bằng phương pháp khí quyển kiểm soát (Controlled
atmosphere) là một phương pháp đã có từ lâu. Trong phương pháp này, Quả tươi
được lưu giữ trong kho bảo quản có thành phần khí ổn định và khác hẳn so với
môi trường không khí bên ngoài.
Trong quá trình bảo quản quả tươi, quá trình hô hấp vẫn tiếp tục xảy ra.
Trong điều kiện hiếu khí, quả sẽ sử dụng oxy để thực hiện các biến đổi sinh hóa
và sinh lý, đồng thời thải khí carbon dioxide và hơi nước vào kho bảo quản. Do
đó, khi bảo quản quả tươi bằng phương pháp kiểm soát không khí, người ta cần
liên tục hiệu chỉnh thành phần không khí trong kho sao cho áp lực riêng phần
của từng khí luôn được duy trì ở một giá trị ổn định.
2.4.2.1 Nguyên lý
Bảo quản bằng CA dựa vào nguyên lý bảo tồn sự sống và nguyên lý tiềm
sinh, tức là điều chỉnh thành phần khí quyển để hạn chế cường độ sống của quả

18


dưa hấu, đồng thời tạo môi trường không thuận lợi cho hoạt động sống của vi
sinh vật trên quả.
Từ những năm 1960, việc bảo quản thực phẩm tươi bằng phương pháp kiểm
soát không khí bắt đầu được ứng dụng ở quy mô công nghiệp, đặc biệt là trong
lĩnh vực bảo quản thực phẩm.[1]

2.4.2.2 Phương pháp thực hiện


Phương pháp tự nhiên

Dựa vào quá trình hô hấp tiêu thụ O 2 và nhả khí CO2, khi nồng độ O2
giảm dần và CO2 tăng dần thì điều chỉnh bằng cách không cho không khí bên
ngoài vào.
Phương pháp này đơn giản rẽ tiền dễ ứng dụng trong quá trình điều chỉnh
kéo dài. Ngoài ra việc kiểm tra trường xuyên trong quá trình bảo quản lại khó
thực hiên vì không được phép mở kho giữa chừng. Nếu mở của thì nồng O 2 và
CO2 bị biến động phải mất thời nhiều thời gian mới hồi phục được.


Phương pháp nhân tạo:

Dùng khí N2 cho vào phòng hoặc khí đã rút bớt O 2 đến nồng độ cho phép.
Phương pháp này cho phép đưa nhanh nồng độ O 2 đến mức mong muốn. Nồng
độ CO2 được điều chỉnh bằng phương pháp tự nhiên tức là lợi dụng khí CO 2 sinh
ra từ hô hấp hoặc dùng phương pháp hấp thụ CO 2 bằng NaOH hoặc Ca(OH)2,
than hoạt tính,…


Thành phần khí trong kho bảo quản

Khi bảo quản quả tươi bằng phương pháp kiểm soát không khí, người ta
thường sử dụng ba loại khí: oxy, nitơ và carbon dioxide.
- Khí oxy rất cần thiết cho sự phát triển của nhóm vi sinh vật hiếu khí bắt
buộc. Ngược lại, oxy gây ức chế các tế bào vi sinh vật kỵ khí bắt buộc. Tuy nhiên,
sự mẫn cảm với oxy của mỗi loài vi sinh vật kỵ khí bắt buộc sẽ khác nhau.

Quả tươi sau khi thu hái vẫn tiếp tục sử dụng oxy để thực hiện quá trình
hô hấp. Nếu áp suất riêng phần của oxy trong kho bảo quản giống với áp suất
riêng phần của oxy trong khí quyển bình thường thì sự hô hấp của quả sẽ được
tăng cường. Khi đó, quá trình chín sau thu hoạch và quá trình lão hóa ở quả sẽ
diễn ra rất nhanh, thời gian bảo quản quả tười bị rút ngắn.

19


Nếu không có khí oxy trong kho bảo quản thì sẽ tạo nên môi trường yếm
khí. Khi đó, các biến đổi sinh hóa trong quả sẽ xảy ra theo con đường kỵ khí và
sẽ xuất hiện các sản phẩm như ethanol, aldehyde acetic, acid hữu cơ và một số
hợp chất khác. Những biến đổi này làm giảm giá trị cảm quan và giá trị dinh
dưỡng của quả tươi.
Như vậy, giải pháp tốt nhất để bảo quản quả tươi là phải duy trì nồng độ
oxy ở một mức độ tối thiểu trong kho bảo quản.
- Nitơ là một loại khí trơ, không mùi vị. Nitơ hầu như không tan được
trong nước, trong chất béo và không bị hấp thụ bởi quả tươi. Trong phương pháp
bảo quản kiểm soát không khí, khí nitơ được sử dụng để tạo nên môi trường kỵ
khí nhằm ức chế sự phát triển nhóm vi sinh vật hiếu khí bắt buộc.
- Khí carbon dioxide có thể hòa tan được trong nước và trong chất béo.
Tương tự như khí nitơ, khí carbon dioxide sẽ góp phần tạo nên môi trường kỵ
khí trong kho bảo quản quả tươi. Tuy nhiên, điểm khác biệt quan trọng giữa khí
nitơ và khí carbon dioxide là khí carbon dioxide có khả năng ức chế vi khuẩn và
nấm mốc không theo nguyên tắc tạo môi trường kỵ khí. Nếu nồng độ khí carbon
dioxide trong kho bảo quản quá cao thì sẽ làm giảm giá trị cảm quan của quả
tươi (Kader 1982) [1].
2.4.2.3


Ưu, nhược điểm phương pháp

Ưu điểm

- Phương pháp CA cho hiệu quả bảo quản cao, có thể làm chậm quá trình chín
sau thu hoạch và lão hóa ở quả tươi.
- Ức chế được sự phát triển của hệ vi sinh vật trên quả trong quá trình bảo
quản
- Thời gian bảo quản dài và trong thời gian bảo quản chất lượng quả không
đổi.
- Khi kết hợp sử dụng phương pháp này với phương pháp lạnh, thời gian bảo
quản quả tươi sẽ tăng lên đáng kể.


Nhược điểm:

- Đòi hỏi vốn đầu tư khá cao, thích hợp cho những doanh nghiệp lớn
- Hệ thống phức tạp đòi hỏi cao trong quá trình xây dựng và vận hành trong
kho bảo quản.

20


- Tính ổn định của chế độ bảo quản không cao, phụ thuộc vào nguyên liệu,
thời vụ và điều kiện phát triển nguyên liệu.
2.4.3 Phương pháp bao gói với không khí thay đổi (MAP)
Bao gói với không khí thay đổi (Modified Atmosphere Packaging - MAP)
là một phương pháp bảo quản thực phẩm phổ biến hiện nay. Trong phương pháp
này, thực phẩm được đựng trong bao bì với thành phần khí khác hẳn so với môi
trường không khí thông thường.

2.4.3.1 Nguyên lý
Cũng giống như CA thì mục đích của MAP là ức chế sự trao đổi chất và
sự sinh trưởng của hệ vi sinh vật trên rau quả, làm chậm quá trình chín sau thu
hoạch và quá trình lão hóa của rau quả.
Điểm khác biệt lớn nhất của phương pháp MAP với phương pháp CA là CA
luôn điều chỉnh để giữ thành phần không khí luôn ổn định trong quá trình bảo
quản, còn MAP chỉ điều chỉnh 1 lần trong quá trình bao gói, sau đó không điều
chỉnh gì thêm trong suốt quá trình bảo quản.
2.4.3.2 Phương pháp thực hiện
Quy trình bao gói với không khí thay đổi MAP đối với quả dưa hấu:
Dưa hấu  phân loại  làm sạch  cắt lát  bao gói  thổi khí  ghép mí
 bảo quản


Bao bì

Các tiêu chí chọn bao bì để bảo quản quả tươi gồm có (Harte và cộng sự
1987, Kader và cộng sự 1989, Paine 1987):
- Có khả năng thấm một số loại khí và hơi nước
- Có khả năng truyền nhiệt
- Có độ bền cơ học cao
- Dễ hàn kín
- Dễ mở bao bì khi sử dụng sản phẩm
- Có khả năng tái sử dụng
- Giá thành rẻ

21


Khi bảo quản quả tươi, người ta thường sử dụng những loại vật liệu bao bì

sau đây:
-

Low density polyethylene (LDPE) và High density polyethylene (HDPE)

-

Polypropylene (PP)

-

Polystyrene (PS)

-

Polyvinylchloride (PVC)

-

Polyvinylidine chloride (PVDC)

-

Ethylvinyl alcohol (EVOH)

-

Ethylenevinyl acetate (EVA)

Các loại bao bì có độ thấm khí thấp là EVOH, PVDC còn bao bì có độ thấm

khí cap gồm có HDPE, LDPE, PP, PVC, EVA,…
Một lưu ý là trong quá trình bảo quản quả tươi bằng phương pháp bao gói,
nồng độ khí oxy trong bao bì không được thấp hơn 2-3% để duy trì quá trình hô
hấp hiếu khí. Riêng nồng độ tối ưu của khí carbon dioxide trong bao bì sẽ thay
đổi theo chủng loại quả. Trong quá trình bảo quản luôn xảy ra sự khuếch tán oxy
từ môi trường bên ngoài vào bên trong bao bì. Ngược lại, khí carbon dioxide sẽ
khuếch tán từ bên trong bao bì ra môi trường bên ngoài. Tốc độ khuếch tán của
khí oxy và carbon dioxide sẽ phụ thuộc vào độ thấm khí, độ dày và diện tích bề
mặt của bao bì, đồng thời phụ thuộc vào gradient áp suất riêng phần của các khí
trong bao bì và môi trường xung quanh. Hệ thống bao bì chứa quả tươi được
xem là tốt ưu khi tốc độ sử dụng oxy trong bao bì của quả trong quá trình hô hấp
hiếu khí sẽ bằng với tốc độ khuếch tán oxy từ môi trường bên ngoài vào bên
trong bao bì. Ngoài ra, tốc độ tạo thành khí carbon dioxide của quả trong quá
trình hô hấp hiếu khí cũng phải bằng với tốc độ khuếch tán khí carbon dioxide
từ trong bao bì ra môi trường bên ngoài (Ooraikul và cộng sự 1991)


Thiết bị bao gói

Có nhiều dạng thiết bị bao gói được sử dụng trong kỹ thuật bảo quản quả
tươi bằng phương pháp bao gói với không khí thay đổi. Các bộ phận chính của
thiết bị gồm có: tạo hình bao bì, cho sản phẩm vào trong bao bì, hiệu chỉnh
thành phần không khí trong bao bì và hàn kín bao bì.
Có hai phương pháp hiệu chỉnh thành phần không khí trong bao bì:


Phương pháp thứ nhất:
22

Sử dụng hỗn hợp khí với thành phần thích hợp thổi liên tục vào bao bì
chứa tráu để đuổi không khí bên trong. Sau một khoảng thời gian xác định, phần
không khí ban đầu trong bao bì không còn nữa, thay vào đó là môi trường khí
mới với thành phần yêu cầu.


Phương pháp thứ hai:

Đầu tiên đuổi không khí trong bao bì chứa quả bằng cách tạo chân không,
sau đó sử dụng hỗn hợp khí có tỷ lệ thích hợp để thổi vào bao bì rồi hàn kín bao
bì lại. Phương pháp này đòi hỏi thiết bị giá thành cao hơn và năng suất hoạt
động thấp hơn so với phương pháp thứ nhất.
Một lưu ý là cần phải hàn kín bao bì. Nếu không, khí bên trong bao bì sẽ
thoát ra môi trường bên ngoài thông qua những lổ hỏng và làm thay đổi nhanh
chóng môi trường khí trong bao bì.
2.4.3.3 Ưu, nhược điểm của phương pháp


Ưu điểm

- Nhìn chung phương pháp MAP đơn giản và tiết kiệm hơn phương pháp bảo
quản có kiểm soát thành phần không khí.
- Dễ áp dụng, có thể bao gói những sản phẩm lớn nhỏ khác nhau, áp dụng từ
lúc vận chuyển, bảo quản, ngay cả lúc bày bán và có thể quảng cáo ngay trên
bao bì.


Nhược điểm

- Cần lựa chọn vật liệu bao gói thích hợp.

- Chưa được ứng dụng rộng rãi.
2.4.4 Phương pháp chiếu xạ
Chiếu xạ là một kỹ thuật vật lý. Người ta cho dòng electron hoặc tia bức
xạ điện từ tác động lên mẫu vật chất để đạt được một số mục đích nhất định. Với
sự phát triển vượt bậc của ngành vật lý hạt nhân. Hiện nay, kỹ thuật chiếu xạ
được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau phục vụ cho đời sống
con người.
Năm 1930, O. Wurst [1] người Đức đã đăng ký bằng phát minh sáng chế
(tại Pháp) về việc sử dụng kỹ thuật chiếu xạ trong công nghệ thực phẩm để tiệt
trùng sản phẩm.
2.4.4.1 Nguyên lý của phương pháp chiếu xạ:
23


Phương pháp này ứng dụng nguyên lý phi tiềm sinh: sử dụng các tia
gamma được phát ra từ cobal 60 hoặc cessium 137, do chùm tia điện từ được tạo
ra nhờ một máy gia tốc điện từ hoặc các tia X được tạo ra từ sự biến đổi của
chùm tia điện từ.[2]
Các bức xạ đó được thực phẩm hấp thu, một phần năng lượng được hấp thu
đó tạo ra một số biến đổi có lợi trong quá trình bảo quản. Nhờ đó mà tiêu diệt
hoặc ức chế vi sinh vật và côn trùng có hại trên rau trái tươi và làm chậm các
biến đổi sinh lý sau thu hoạch.
2.4.4.2 Phương pháp thực hiện


Các thiết bị chiếu xạ

Hiện nay có hai dạng thiết bị được sử dụng để chiếu xạ thực phẩm: máy gia
tốc và máy phát tia gamma.


Máy gia tốc phát ra dòng electron.

Máy gồm các bộ phận chính: bộ phận tạo dòng electron, bộ phận gia tốc,
bộ phận định hướng dòng, bộ phận tách dòng.
Ưu điểm chính của thiết bị là tạo ra được những dòng electron có mức
năng lượng khác nhau, không gây ô nhiễm môi trường.
Tuy nhiên, nhược điểm của máy là kích thước thiết bị lớn, tiêu tốn nhiều
năng lượng, hệ số có ích thấp chỉ từ 0,1 – 10%, thời gian xử lý kéo dài từ 10 –
30 phút.

Hình 2.1: Máy gia tốc phát ra electron

24




Máy phát tia gamma.

Hiện nay, có nhiều nguồn khác nhau để tạo thành tia gamma. Ở quy mô
công nghiệp, người ta thường sử dụng .
Tia gamma sinh ra từ nguồn được thể hiện theo sơ đồ sau:
 + e- + γ
Theo lý thuyết, trong quá trình phân rã sẽ sinh ra electron và tia gamma.
Có 2 tia gamma được sinh ra với mức năng lần lượt là 1,333MeV và 1,172MeV.
Do các electron có khả năng đâm xuyên kém nên máy phát tia gamma có bộ
phận chuyên tách những electron được sinh ra trong quá trình phân rã. Còn các
tia gamma sẽ được sử dụng với mục địch chiếu xạ, chu kỳ bán hủy của là 5,27
năm.

Ưu điểm của máy phát tia gamma là chi phí năng lượng thấp hơn so với
máy gia tốc, khả năng đâm xuyên tốt hơn. Nhược điểm lớn nhất của phương
pháp này là gây ô nhiễm môi trường.

Hình 2.2: Máy phát tia gamma
2.4.4.3 Ưu, nhược điểm của phương pháp


Ưu điểm

-

Không sử dụng nhiệt, bảo đảm cho chất lượng sản phẩm được giữ
nguyên

-

Không xử dụng hóa chất bảo quản nên không gây ra các độc tố cho
người tiêu dùng.
25