ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
PHẠM THỊ THU
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN ĐẾN KHẢ NĂNG
SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA CÂY CẨM NHUỘM MÀU ĐỎ
NĂM 2014 TẠI THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khoá học
: Chính quy
: Trồng trọt
: Nông học
: 2011 - 2015
Thái Nguyên, năm 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
PHẠM THỊ THU
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN ĐẾN KHẢ NĂNG
SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA CÂY CẨM NHUỘM MÀU ĐỎ
NĂM 2014 TẠI THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
: Chính quy
: Trồng trọt
Lớp
Khoa
: K43 - Trồng trọt N02
: Nông học
Khoá học
: 2011 - 2015
Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS. Luân Thị Đẹp
Thái Nguyên, năm 2015
i
LỜI CẢM ƠN
Để củng cố và hệ thống lại toàn bộ kiến thức đã học, giúp sinh viên làm
quen với thực tiễn và học hỏi kinh nghiệm để nâng cao trình độ chuyên môn,
ứng dụng khoa học kĩ thuật vào sản xuất thì thực tập tốt nghiệp là giai đoạn
không thể thiếu đối với sinh viên các trường Đại học, Cao đẳng.
Trong thời gian thực tập được sự phân công của ban chủ nhiệm khoa
Nông học và sự nhất trí của nhà trường, em đã thực hiện nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến khả năng sinh trưởng và năng
suất của cây Cẩm nhuộm màu đỏ năm 2014 tại Thái Nguyên”.
Để hoàn thành luận văn này em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu
trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Nông học, các
thầy cô giáo bộ môn di truyền, giống khoa Nông học.
Đặc biệt sự hướng dẫn tận tình cô giáo PGS.TS.Luân Thị Đẹp đã giúp
đỡ em trong suốt thời gian thực tập. Cảm ơn sự giúp đỡ của gia đình bác
Dung (khu trồng cạn trường Nông lâm Thái Nguyên). Đồng thời chân thành
cảm ơn gia đình và người thân đã giúp đỡ động viên em trong suốt quá trình
học tập và hoàn thành chương trình thực tập tốt nghiệp này.
Do thời gian có hạn và trình độ bản thân còn hạn chế, trong quá trình
hoàn thiện báo cáo thực tập này không thiếu khỏi những thiếu sót. Em rất
mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của các thầy cô giáo để bản báo
cáo của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Thái nguyên, ngày
tháng
năm 2015
Sinh viên
Phạm Thị Thu
ii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Danh mục các chất màu thực phẩm được phép sử dụng tại Việt
Nam. .................................................................................................. 19
Bảng 4.1: Ảnh hưởng của phân bón đến động thái tăng trưởng chiều cao của cây
Cẩm nhuộm màu đỏ.................................................................................... 31
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của phân bón đến động thái ra lá của cây Cẩm nhuộm
màu đỏ. .............................................................................................. 34
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng phân cành cấp 1 của cây
Cẩm.................................................................................................... 35
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của phân bón đến một số đặc điểm hình thái thời điểm
thu hoạch của cây Cẩm nhuộm màu đỏ. ............................................. 38
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất của cây Cẩm nhuộm màu đỏ............................................... 39
Bảng 4.6: Hiệu quả kinh tế của các công thức .............................................. 41
Bảng 4.7 : Khả năng tái sinh của cây Cẩm sau thu hoạch
ở các công thức thí nghiệm................................................................. 42
iii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1: Biểu đồ ảnh hưởng của phân bón đến động thái tăng trưởng chiều
cao của cây Cẩm nhuộm màu đỏ. ....................................................... 32
Hình 4.2: Biều đồ ảnh hưởng của phân bón đến động thái ra lá của cây Cẩm
nhuộm màu đỏ................................................................................... .34
Hình 4.3: Biều đồ ảnh hưởng của phân bón đến khả năng phân cành cấp 1 của
cây Cẩm nhuộm màu đỏ. .................................................................. 406
Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của cây
Cẩm thời kì thu hoạch. ....................................................................... 39
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
VSATTP
: Vệ sinh an toàn thực phẩm
CMTP
: Chất màu thực phẩm
Đ/C
: Đối chứng
ĐVT
NSLT
: Đơn vị tính
: Năng suất lý thuyết
NSTT
: Năng suất thực thu
P
: Khối lượng
PMĐ
: Phẩm màu đỏ
v
MỤC LỤC
Trang
PHẦN 1: MỞ ĐẦU....................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1
1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài.................................................................... 2
1.2.1. Mục đích .............................................................................................. 2
1.2.2. Yêu cầu................................................................................................. 2
1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ..................................... 2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học.................................................................................. 2
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................. 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................. 4
2.1. Khái quát về cây Cẩm.............................................................................. 4
2.1.1. Phân bố của cây Cẩm............................................................................ 4
2.1.2. Phân loại............................................................................................... 4
2.1.3. Đặc điểm sinh học và sinh thái ............................................................. 4
2.1.4. Kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch ................................................. 6
2.1.5.Sự đa dạng di truyền của loài Cẩm ........................................................ 6
2.1.6. Tác dụng của cây Cẩm.......................................................................... 8
2.1.7. Sơ lược về chất nhuộm màu thực phẩm ................................................ 9
2.1.8. Triển vọng cây Cẩm ........................................................................... 10
2.2. Tình hình nghiên cứu cây nhuộm màu thực phẩm trên thế giới và ở Việt
Nam ............................................................................................................. 12
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới...................................................... 12
2.2.2. Tình hình nghiên cứu cây có chất màu ở Việt Nam............................. 18
PHẦN 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
..................................................................................................................... 27
3.1. Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu............................................. 27
vi
3.1.1. Vật liệu............................................................................................... 27
3.1.2. Địa điểm nghiên cứu........................................................................... 27
3.1.3. Thời gian nghiên cứu.......................................................................... 27
3.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 27
3.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 27
3.3.1. Bố trí thí nghiệm................................................................................. 27
3.3.2. Phương pháp trồng cây Cẩm............................................................... 28
3.3.3. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi............................... 29
3.4. Xử lý số liệu .......................................................................................... 30
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......................... 31
4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của cây
Cẩm.............................................................................................................. 31
4.1.1. Ảnh hưởng của phân bón đến động thái tăng trưởng chiều cao cây..... 31
4.1.2. Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng ra lá của cây Cẩm ................. 33
4.1.3. Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng phân cành cấp 1 của cây Cẩm.35
4.1.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến một đặc điểm hình
thái của cây Cẩm thời kỳ thu hoạch. ............................................................. 37
4.2. Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất cây Cẩm.................................. 39
4.3. Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng tái sinh sau thu hoạch. ............. 41
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................ 43
5.1. Kết luận................................................................................................. 43
5.2. Đề nghị.................................................................................................. 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Từ ngàn đời xưa, màu sắc là phần không thể thiếu trong cuộc sống của
con người nói chung và các cộng đồng dân tộc thiểu số nói riêng. Người cổ
đại từ hàng ngàn năm trước đã biết sử dụng nguyên liệu tự nhiên để vẽ lên đá
các bức tranh mô tả lại cuộc sống thường nhật và cả mơ ước ngoài ra họ còn
dùng nguyên liệu tự nhiên để vẽ lên cơ thể, vẽ mặt trong các buổi lễ, nhuộm
vải cho quần áo và cao hơn nữa là nhuộm màu cho cho các món ăn làm chúng
hấp dẫn hơn và mang tính biểu tượng cao.
Ngày nay, với yêu cầu của cuộc sống chất nhuộm màu thực phẩm chủ
yếu nước ta chưa sản xuất được phải nhập khẩu từ nước ngoài. Một số trường
hợp, sử dụng chất màu không đủ tiêu chuẩn gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe
người tiêu dùng. Vì vậy trong những năm gần đây con người càng thấy được
tính ưu việt của các sản phẩm tự nhiên và đã quan tâm nghiên cứu các chất
nhuộm màu có nguồn gốc thực vật để sử dụng chúng nhất là trong ngành công
nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.
Phẩm màu là chất phụ gia thực phẩm được sử dụng rất nhiều trong chế
biến thực phẩm. Là một trong 5 chỉ tiêu đánh giá chất lượng cảm quan thực
phẩm và góp phần làm tăng cảm giác ngon miệng, kích thích sự thèm ăn, mặc
dù các chất màu này không phải là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng.
Nhuộm màu thực phẩm bằng thực vật là tri thức và kinh nghiệm
truyền thống lâu đời của các dân tộc Việt Nam, nhất là các đồng bào dân
tộc thiểu số. Một số cây cho màu rất đặc trưng như màu đỏ, tím (Cẩm đỏ,
Cẩm tím), màu đỏ, cam (Tô mộc, gấc) và màu xanh (lá dứa, lá gai). Trong
đó cây Cẩm là có khả năng gây trồng quy mô lớn, không gây mùi lạ cho
thực phẩm, chưa thấy có hiện tượng độc và có khả năng phát triển thành
2
sản phẩm màu. Mặt khác bộ phận sử dụng là thân lá có thể nhuộm màu tiện
lợi quanh năm. Do vậy cẩm được sử dụng phổ biến nhất trong các cây
nhuộm màu thực phẩm hiện nay.
Tuy nhiên cho đến nay chưa có nghiên cứu nào viết các biện pháp kĩ
thuật nhằm thúc đẩy phát triển sản xuất cây Cẩm.
Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng
của phân bón đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cây Cẩm nhuộm
màu đỏ năm 2014 tại Thái Nguyên”.
1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Xác định được tổ hợp phân bón thích hợp có hiệu quả đối với cây Cẩm
đỏ tại Thái Nguyên làm cơ sở cho các nghiên cứu phát triển sản xuất chất
nhuộm màu thực phẩm an toàn có nguồn gốc thực vật với quy mô công nghiệp.
1.2.2. Yêu cầu
+ Theo dõi ảnh hưởng của phân bón đến khả năng tăng trưởng chiều
cao cây, khả năng ra lá, khả năng phân cành của cây Cẩm nhuộm màu đỏ.
+ Theo dõi ảnh hưởng của phân bón đến năng suất cây Cẩm.
+ Theo dõi ảnh hưởng phân bón đến khả năng tái sinh và năng suất tái
sinh của cây Cẩm nhuộm màu đỏ.
1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
+ Là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.
+ Bổ sung nguồn tài liệu tham khảo cho công tác nghiên cứu, giảng dạy
và chỉ đạo sản xuất cây nhuộm màu thực phẩm nói chung và cây Cẩm nói riêng.
+Sinh viên có thể áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn sản xuất.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
+ Xác định được tổ hợp phân bón cho cây Cẩm nhuộm màu đỏ.
3
+ Góp phần xóa đói giảm nghèo cho bà con các dân tộc miền núi phía
Bắc và phát triển kinh tế xã hội các tỉnh miền núi phía Bắc nói riêng, toàn
quốc nói chung.
4
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Khái quát về cây Cẩm
2.1.1. Phân bố của cây Cẩm
Ở Việt Nam cây Cẩm có vùng phân bố tương đối rộng, phân bố rải rác ở hầu
hết các tỉnh miền núi phía Bắc nước ta như: Lạng Sơn, Tuyên Quang, Hà Giang,
Thái Nguyên, Bắc Kạn, Yên Bái, Lào Cai, Lai Châu, Hoà Bình… Hiện nay hiếm
khi gặp cây Cẩm mọc hoang dại, để thuận tiện cho việc sử dụng, mỗi hộ dân ở các
địa phương nói trên chỉ trồng 1 - 2 m2 ngay trong vườn nhà hoặc trên nương rẫy.
(Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010)[8].
2.1.2. Phân loại
Cẩm đỏ thuộc loài Peristrophe bivalvis (L.) Merr., thuộc họ Ô rô
(Acanthaceae).
2.1.3. Đặc điểm sinh học và sinh thái
Theo Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010[8] Cây Cẩm có những đặc
điểm sau:
5
Giống
Cẩm đỏ
Hình thái
Thân cây Cẩm đỏ: là loại cỏ thân thấp sống nhiều năm, cao
Thân
từ 40 - 60cm, tỏa ra nhiều nhánh, thân nhẵn, thường có 4
cạnh, có rãnh dọc sâu, đường kính 1 - 2cm, cành non có
lông về sau nhẵn
Lá
- Lá hình bầu dục, mọc đối, gốc lá thon, xanh đậm, lá có
nhiều lông, mặt trên không có bớt trắng.
Cụm hoa chùm ở ngọn hay nách lá, chùm ngắn; bao chung
của cụm hoa có lá bắc không đều, lá bắc cụm hoa thường
hình trứng, có khoảng 10 hoa nằm lẫn giữa những lá bắc con
Hoa
hình tam giác nhọn, nhỏ hơn lá đài. Đài 5 răng đều, dính nhau
ở nửa dưới, kích thước ngắn hơn lá bắc hoa. Tràng màu tím
hay hồng, phân 2 môi, môi dưới hơi khía, có 3 thuỳ, ống hẹp
kéo dài. Nhị 2, bao phấn tù thò ra khỏi ống tràng. Bầu 2 ô,
mỗi ô 2 noãn. Hàng năm, hoa nở vào mùa Thu, Đông
Tên dân tộc
(Nùng)
Chằm thủ, Kim zòong
Đặc điểm sinh thái của cây Cẩm đỏ
Cẩm thuộc loại cây ưa ẩm và ưa bóng, nhưng không chịu được úng, cây
thường mọc ở ven rừng núi đá vôi ẩm, gần bờ suối và được trồng dưới tán các
cây ăn quả, bên cạnh các nguồn nước. Cây sinh trưởng mạnh vào Xuân Hè, có
hoa vào mùa Thu, Đông. Vào cuối mùa thu khi nhiệt độ xuống thấp và ít mưa
cây bắt đầu bị rụng lá và vào mùa đông thì cây hầu như không còn lá (Nguyễn
Thị Phương Thảo và cs, 2010)[8].
6
2.1.4. Kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch
Cây Cẩm sẽ sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao trên loại đất
đáp ứng đủ các điều kiện sau:
- Đất có hàm lượng mùn cao, tơi xốp, thành phần cơ giới từ nhẹ đến
trung bình, giàu dinh dưỡng.
- Đất có độ ẩm cao, dễ thoát nước.
- Đất có độ che bóng (chú ý là cây Cẩm sẽ tổng hợp rất ít chất màu
trong điều kiện nhiệt độ cao và chiếu sáng mạnh).
Đất được cầy bừa kỹ, dọn sạch cỏ và lên luống cao 20cm, rộng 1,0 1,2m. Vào mùa xuân, tháng 2 - 3 chọn các cành Cẩm bánh tẻ khoẻ mạnh, cắt
bỏ bớt lá để giảm bớt sự bay hơi nước, cắt phần thân thành những đoạn hom
dài khoảng 15 - 20cm, mỗi hom có 2 - 3 mắt, sau đó đem đi trồng với khoảng
cách hố cách hố 30 - 40cm, hàng cách hàng 30 - 40cm.
Để cây sinh trưởng tốt ta nên bón lót 8 - 10 tấn phân chuồng đã ủ hoai
cho 1 ha, đối với các khu vực nương rẫy, đất dốc có thể bón thêm 100 - 150
kg lân và 50 kg kali. Sau khi bón lót phân chuồng, phân lân và phân kali, lấp
một lớp đất mỏng rồi đặt từ 3 - 5 hom giống/ hố, lấp đất, chỉ để 1 - 2 mắt ló
trên mặt đất, nén chặt gốc. Sau đó tưới nước và duy trì độ ẩm của đất trong
vòng 7 - 10 ngày đầu để hom ra rễ và đâm chồi mới. Trong thời gian đầu, cần
chú ý giữ sạch cỏ dại và thường xuyên duy trì độ ẩm. Cây Cẩm có thể trồng
dưới tán cây ăn quả, trồng xen với Ngô, Đỗ tương hay các cây rau khác.
Sau khi trồng khoảng 3 - 4 tháng, có thể thu lứa 1 (vào tháng 6 - 7 hàng
năm). Khi cây cao khoảng 40 - 50cm có thể cắt phần cành mang lá dài 30 40cm để làm nguyên liệu chiết chất màu. Nếu gặp thời tiết thuận lợi và chăm
sóc tốt, thì có thể thu hái 2 - 3 lứa Cẩm/năm. Sau mỗi lứa thu hoạch cần làm
cỏ, xới xáo mặt luống, bón phân và vun gốc để cây tiếp tục sinh trưởng tốt.
Để lứa cắt sau có năng suất cao, lứa thu trước nên cắt cây ở độ cao cách mặt
7
đất khoảng 10 - 15cm. Nếu chăm sóc tốt, trồng một lần cây Cẩm có thể cho
thu hoạch liên tục trong 3 - 4 năm(Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010)[8].
2.1.5.Sự đa dạng di truyền của loài Cẩm
Kết quả điều tra Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010[12] cho thấy,
tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai có gặp 4 giống Cẩm khác nhau (Cẩm
đỏ, 2 giống Cẩm tím và Cẩm vàng). Các giống Cẩm này đều được trồng. Cây
Cẩm chủ yếu được nhân giống bằng cành, hiện tại chưa phát hiện cây con từ
hạt. Chúng tôi cho rằng sự đa dạng ở mức độ dưới loài của cây Cẩm về mặt
khoa học là một vấn đề rất lý thú và đáng được quan tâm nghiên cứu.
Tên của 4 giống Cẩm khác nhau được các dân tộc thiểu số tại Mường
Khương đặt theo màu sắc của dịch chiết, theo hoa văn trên mặt lá, theo hình
dạng hay màu sắc của lá hoa:
* Cẩm đỏ
Cẩm đỏ gọi là “Chằm thủ” theo tiếng Nùng, Chằm là nhuộm, thủ là
đũa, có nghĩa là cây nhuộm đũa. Ngoài việc nhuộm xôi cho màu đỏ tươi,
người Nùng còn dùng dịch chiết từ cây này để nhuộm đũa cho đẹp và không
bị mốc. Trên phần thân non hoặc lá của cây Cẩm này có rất nhiều lông, đặc
biệt là lá non, trên mặt lá không có đốm trắng.
* Cẩm tím (Chằm lai)
Cẩm tím gọi là “Chằm lai” theo tiếng Nùng, Lai có nghĩa là hoa. Cây
Cẩm này có hoa văn, vân trắng ở mặt trên của lá. Lá hình trứng rộng, gốc lá
tròn, xanh nhạt và mỏng. Xôi nhuộm bằng dịch chiết nước từ cành lá của cây
này cho màu tím huế rất đẹp. Theo kinh nghiệm của người dân địa phương thì
Chằm lai có màu đậm đặc và đẹp hơn Chằm khâu.
* Cẩm tím (Chằm khâu)
Một giống Cẩm tím khác được gọi là “Chằm khâu” theo tiếng Nùng,
Chằm là nhuộm, khâu là gạo. Giống Cẩm này có lá hình bầu dục, gốc lá tròn
8
hay thon, xanh đậm, dầy, rất giống lá ớt. Chính vì vậy mà người Tu dí gọi cây
này là “Là chư dè” (là chư là ớt, dè là lá, có nghĩa là cây lá ớt). Cũng theo
người Tu dí Cẩm tím còn gọi là “Gú hoá”, gú là tím, hoá là hoa, có nghĩa là
cây hoa tím. Dịch chiết từ thân và lá cho chất nhuộm màu tím.
* Cẩm vàng
Cẩm vàng có lá hình trứng, gốc lá thon, đầu lá thon nhọn, cả 2 mặt có
lông rải rác, phiến lá thường nhăn nheo, đặc biệt là mép lá. Dịch chiết từ thân
và lá cho chất nhuộm màu vàng xanh.
2.1.6. Tác dụng của cây Cẩm
Theo tác giả Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010[8] Cẩm là cây có
nhiều công dụng như làm thuốc, làm phẩm màu v.v... Ở Việt Nam, cành lá của
cây này đã được biết đến như một vị thuốc nam. Trong y học cổ truyền, Cẩm
được dùng trị lao phổi, khái huyết, ho nôn ra máu, viêm phế quản cấp tính, ỉa
chảy, lỵ, ổ tụ máu, bong gân.
Cây cẩm được các dân tộc thiểu số phía Bắc dùng để nhuộm xôi nhiều
màu trong những ngày lễ tết, nhiều loài cây có thể sử dụng tốt để nhuộm màu
thực phẩm như các loại bánh, xôi, nước giải khát, rượu...
Hiện nay vào những ngày lễ tết, đa số các dân tộc thiểu số ở huyện
Mường Khương thường sử dụng các cây cỏ khác nhau để nhuộm xôi nhiều
màu. Vào buổi sáng ở chợ Mường Khương, chúng ta có thể gặp một vài
người bán xôi có màu tím hồng, tím thẫm (nhuộm bằng Cẩm tím), xôi màu đỏ
nhuộm bằng quả Gấc hay Cẩm đỏ. Vào ngày mồng 1 hay ngày rằm lượng xôi
bán ra tăng hơn với nhiều màu sắc khác nhau. Chỉ có người Nùng và người
Giáy ở Mường Khương nhuộm đũa mới bằng Cẩm đỏ vào dịp Tết nguyên đán
và ngày rằm tháng 7. Đũa nhuộm đỏ trước tiên được đặt vào mâm để cúng,
sau đó mới được đem ra dùng quanh năm.
9
Tại Trung Quốc, Cẩm là dược liệu có vị đắng, tính bình, có tác dụng
thanh nhiệt, giải độc, tiêu thũng, chỉ huyết, chữa viêm họng, thấp khớp, nhiễm
trùng đường tiết niệu, kinh phong ở trẻ em, lao hạch, mụn nhọt. Theo “Danh
lục các loài thực vật Việt Nam”, 2005, thì chi Peristrophe Nees có 4 loài,
trong đó chỉ có loài Cẩm (P. bivalvis (L.) Merr.) ở Bắc Bộ và loài Kim loung
nhuộm (P. montana (Wall.) Nees) ở Nam Bộ được coi là cây nhuộm màu.
Thành phần hóa học trong cây lá Cẩm
Thành phần hoá học chính của phẩm màu tím chiết từ cây cẩm là các
anthocyanin, bao gồm các chất có hai loại khung chính perlagonidin và
pyranopeonidin. Thành phần chính bao gồm: Afzelechin(4-8)pelargonidyl
glucozit, Pelargonidin-3-O-gentiobiozơ và Pelargonidin-3-O-sambabiozơ và
4’-sucxinoyl-3-rhamnozyl-(4H, 5H)-pyranocyanidin.
Hàm lượng chất màu đỏ trong cành lá Cẩm tương đối cao [phẩm màu
đỏ ở dạng thô đạt 4,66 - 5,21% trong cành lá Cẩm tươi (Chằm lai) và 3,24 4,40% trong cành lá Cẩm khô (Chằm khâu)]. Cẩm đỏ là nguồn nguyên liệu
cung cấp chất màu đỏ tự nhiên đầy triển vọng. Ngoài ra, phẩm màu đỏ được
chiết từ cành lá Cẩm hoàn toàn không có độc tính, tan tốt trong nước và có độ
bền màu ở nhiệt độ dưới 650C. Vì vậy, chúng ta có thể dùng nó để tạo màu cho
một số loại thực phẩm như: kem, kẹo, nước giải khát, rượu màu, thạch rau câu,
cũng như tạo màu cho các viên thuốc.
2.1.7. Sơ lược về chất nhuộm màu thực phẩm
Phẩm màu là chất phụ gia thực phẩm được sử dụng rất nhiều trong chế
biến thực phẩm, dùng để nhuộm màu cho các loại thực phẩm làm thay đổi
màu sắc vốn có của thực phẩm phù hợp với nhu cầu của người sử dụng. Là
một trong những chỉ tiêu đánh giá chất lượng cảm quan thực phẩm và góp
phần làm tăng cảm giác ngon miệng, kích thích sự thèm ăn.
10
Phẩm nhuộm (thường gọi: thuốc nhuộm), những hợp chất hữu cơ có
màu, có khả năng nhuộm màu các vật liệu như vải, giấy, nhựa, da,… Những
thức ăn có chứa phẩm màu trong danh mục được phép sử dụng làm phụ gia
thực phẩm của Bộ Y tế, dưới mức giới hạn dư lượng cho phép thì không gây
ảnh hưởng độc hại cho sức khoẻ người tiêu dùng. Tuy nhiên nếu quá lạm
dụng phẩm màu, hoặc chạy theo lợi nhuận, sử dụng các phẩm màu ngoài danh
mục cho phép sử dụng để chế biến thực phẩm (đặc biệt là các phẩm màu tổng
hợp) sẽ rất có hại đến sức khoẻ, có thể gây ngộ độc cấp tính và sử dụng lâu
dài tích luỹ cao có thể gây hại cho sức khỏe con người.
Khác với chất màu tổng hợp, chất màu tự nhiên là những chất màu sẵn có
trong thực vật tự nhiên và không gây độc. Chất màu tự nhiên dễ kiếm, giá thành
rẻ, cách sử dụng không phức tạp và không gây ra những mùi vị lạ cho sản phẩm,
các chất màu thực phẩm tự nhiên còn chứa các thành phần hoạt tính sinh học
khác như: các vitamin, các axit hữu cơ, glycozit, các chất thơm, các nguyên tố vi
lượng. Do vậy, khi sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm màu không chỉ cải thiện
được hình thức bên ngoài mà còn làm tăng giá trị đinh dưỡng của thực phẩm.
Nhờ những ưu điểm của các chất nhuộm màu tự nhiên, hiện nay, đã có
nhiều nước trên thế giới đã chiết tách và sử dụng các chế phẩm tự nhiên trong
nhuộm màu thực phẩm. Trong đó cây cẩm nhuộm màu là cây đang được sử
dụng phổ biến và cho màu tự nhiên đẹp. Chất màu trong cây Cẩm chủ yếu
phân bố ở trong lá (Nguyễn Thị Phương Thảo, 2010)[8].
Theo kinh nghiệm lâu đời của nhân dân thì cách đơn giản nhất để sử
dụng cây nhuộm màu cho thực phẩm là đun nóng với một lượng nước để
chiết ra chất màu ngâm cho thực phẩm hoặc dã nát vắt lấy dịch màu. Những
cách này áp dụng cho quy mô nhỏ, hộ gia đình. Ngoài ra qua công trình
“nghiên cứu về cây cẩm” (Nguyễn Thị Phương Thảo, 2010)[8] đã khảo sát về
2 cách chiết màu từ cây cẩm tím như sau:
11
Cách lấy mẫu: Cành lá Cẩm tươi thu về đem loại bỏ phần cành và các
lá vàng, trộn đều trước khi cân mẫu. Cân 500g lá tươi và chiết bằng nước ở
các chế độ nhiệt khác nhau (chiết nóng và chiết lạnh). Mặt khác đem chính
mẫu Cẩm này đi phơi hoặc sấy khô để nghiên cứu khả năng chiết chất màu từ
nguyên liệu Cẩm khô.
Quy trình chiết tách phẩm màu đỏ từ nguyên liệu Cẩm tươi:
Chiết nóng: Cân 500g lá Cẩm tươi, rửa sạch, đổ 1 lít nước sạch (pH =
7), đun sôi trong khoảng 20 phút, chắt dịch chiết lần 1, vắt kiệt phần nước còn
lại trong lá, đổ tiếp 1 lít nước vào phần bã và đun sôi 20 phút, chắt dịch chiết
lần 2 và vắt kiệt phần nước còn lại trong lá. Tất cả phần dịch chiết đem lọc
qua vải phin thô. Dịch lọc được đem cô trên bếp cách thuỷ tới dạng cao mềm.
Chú ý giữ nhiệt độ của dịch chiết khi cô trong khoảng 60 - 650C. Sấy cao
mềm trong tủ sấy chân không, nghiền cao khô thành bột thu phẩm màu đỏ.
Bảo quản PMĐ trong 2 - 3 lần túi nilon + silicagel.
Chiết lạnh: Cân 500g lá Cẩm tươi, rửa sạch, giã sống, đổ 1 lít nước
sạch (pH = 7), khuấy đều, chắt dịch chiết lần 1, vắt kiệt phần nước còn lại
trong lá, đổ 1 lít nước vào phần bã và khuấy đều, chắt dịch chiết lần 2, vắt kiệt
phần nước còn lại trong lá. Tất cả phần dịch chiết đem lọc qua vải phin thô.
Dịch lọc được đem cô trên bếp cách thuỷ tới dạng cao mềm. Chú ý giữ nhiệt
độ của dịch chiết khi cô trong khoảng 60 - 650C. Sấy cao mềm trong tủ sấy
chân không, nghiền cao khô thành bột thu phẩm màu đỏ (PMĐ). Bảo quản
PMĐ trong 2 - 3 lần túi nilon + silicagel.
2.1.8. Triển vọng cây Cẩm
Trước đây, đồng bào dân tộc thiểu số ở huyện Mường Khương thường
chỉ trồng Cẩm trên một diện tích rất nhỏ trong vườn nhà hay trên nương rẫy
để sử dụng trong gia đình. Từ khi triển khai dự án “ Xây dựng mô hình cộng
đồng góp phần bảo tồn và phát triển nguồn gen cây nhuộm màu thực phẩm
12
của đồng bào dân tộc thiểu số tại xã Mường Khương, huyện Mường Khương,
tỉnh Lào Cai” do GEF SGP tài trợ, người dân nơi đây đã biết trồng, chăm sóc
và thu hoạch cây Cẩm theo hướng dẫn của các chuyên gia dự án. Dự án
VN/03/006 đã xây dựng được 32 mô hình trồng 3 cây nhuộm màu thực phẩm,
đó là: Mật mông hoa, Cẩm và Chàm mèo. Hiện nay do tình trạng ngộ độc
thực phẩm do lạm dụng chất màu tổng hợp ngày càng gia tăng, làm ảnh
hưởng xấu tới sức khoẻ của con người, xu hướng chung của thế giới là chiết
tách các chất màu sử dụng trong công nghiệp thực phẩm từ nguyên liệu thực
vật hoặc bán tổng hợp(Nguyễn Thị Phương Thảo, 2010)[11].
2.2. Tình hình nghiên cứu cây nhuộm màu thực phẩm trên thế giới và ở
Việt Nam
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Chất nhuộm màu nói chung và chất nhuộm màu thực phẩm nói riêng
đã được người dân các nước trên thế giới sử dụng trong cuộc sống từ thời xa
xưa. Một chất màu được sử dụng cho thực phẩm nhất thiết phải hội đủ ba
tiêu chuẩn về mặt y tế của chất phụ gia thực phẩm:
+ Nhuộm thực phẩm thành màu theo mục đích, phù hợp với công
nghệ chế biến thực phẩm.
+ Không có độc tính (gồm cả độc tính cấp, bán cấp và trường diễn).
+ Không là nguyên nhân hoặc tác nhân gây bệnh.
Ngoài ra, do yêu cầu riêng của thực phẩm, các chất nhuộm màu trong
lĩnh vực này không gây mùi lạ và làm thay đổi chất lượng thực phẩm. Hiện
nay, nghiên cứu các chất nhuộm màu cho thực phẩm trên thế giới được tập
trung vào các hướng chủ yếu sau đây:
- Điều tra, phát hiện và nghiên cứu chiết tách các chất nhuộm màu
thực phẩm từ nguyên liệu tự nhiên, nhưng chủ yếu từ thực vật. Đây là hướng
nghiên cứu được đặc biệt quan tâm, bởi chất màu thu được thường có tính an
13
toàn cao, giá thành hạ. Theo hướng nghiên cứu này nhiều chất màu đã được
sản xuất và đưa vào ứng dụng (chất nhuộm màu tím thu từ vỏ quả Nho, chất
nhuộm màu đỏ thu từ hoa của cây Điều nhuộm, chất indigotine nhuộm màu
xanh thu từ lá cây Chàm...).
- Nghiên cứu bán tổng hợp chất nhuộm màu từ các hợp chất thu nhận từ
thực vật. Đây là hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng, có thể sản xuất nhiều
chất màu khác nhau. Tuy nhiên giá thành sản phẩm cao và đòi hỏi công nghệ
phức tạp. Mặc dù vậy, hiện nay nhiều chất màu đang sử dụng được sản xuất theo
hướng này (Beta Carotenal, Beta-apro-carotenal...). Các chất nhuộm màu thực
phẩm bán tổng hợp thường thuộc họ Carotene, hoặc nhóm monoazo.
- Nghiên cứu sản xuất chất nhuộm màu thực phẩm bằng công nghệ sinh
học: là hướng nghiên cứu đang được triển khai ở một số nước có trình độ kỹ
thuật cao, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm thu nhận chất nhuộm màu từ
nuôi cấy mô một số loài thực vật (Aralia armata,...), hoặc sử dụng một số hệ
men, một số loài vi khuẩn để chuyển hoá hợp chất hữu cơ thành chất màu.
Tuy nhiên, hướng nghiên cứu này cho tới nay chưa đạt được kết quả thực tế.
Tổng hợp các chất vô cơ không có độc tính để nhuộm màu cho thực
phẩm. Đây là hướng nghiên cứu được tiến hành từ lâu. Mặc dù vậy, các chất
vô cơ có thể sử dụng cho thực phẩm còn rất hạn chế. Hiện nay các chất vô cơ
được phép sử dụng cho thực phẩm mới chỉ có một số oxít sắt: FeO(OH)xH2O
(màu đỏ), FeO.Fe2O3 (màu đen), FeO(OH).xH2O (màu vàng),... Xu hướng
hiện nay của thế giới là hạn chế các chất nhuộm màu có nguồn gốc vô cơ
trong công nghiệp thực phẩm.
Do những tiêu chuẩn chặt chẽ về mức độ an toàn, cho tới nay thế giới
mới chỉ thừa nhận 73 hợp chất (hoặc dịch chiết, phức chất) là chất nhuộm
màu cho thực phẩm. Trong số này một số hợp chất chỉ được phép sử dụng
trong một số quốc gia nhất định.
14
Hiện nay có một số loại cây cho chất nhuộm màu thực phẩm được
trồng và khai thác với số lượng lớn ở một số nước. Một vài sản phẩm trong
số đó như “Cutch”, là nước chiết sấy khô của cây Acacia catechu. Lượng
sản xuất hàng năm trên thế giới của Cutch khoảng 6.000 - 9.000 tấn/năm,
trong đó lượng được xuất - nhập khẩu giữa các nước khoảng 1.500
tấn/năm. Nước sản xuất chính là Ấn Ðộ (các nước cũng sản xuất nhưng với
số lượng ít hơn là Pakistan, Bangladesh, Myanmar và Thái lan), nước nhập
khẩu chính là Pakistan. Trước đây, vào những năm giữa của thập kỷ 70, hàng
năm các nhà máy công nghiệp của Ấn Ðộ đã sử dụng tới 63.000 tấn gỗ
nguyên liệu. Trong thời gian từ 1988 - 1993, Ấn Ðộ đã xuất sang Pakistan
1.000 - 1.300 tấn/năm.
Ngoài Cutch ra, còn có một sản phẩm tự nhiên khác cũng được sản
xuất và sử dụng với số lượng lớn, đó là Annatto (được lấy từ cây Ðiều
nhuộm - Bixa orellana). Lượng sản phẩm trên thế giới hàng năm khoảng
10.000 tấn, lượng sản phẩm tham gia mậu dịch khoảng 7.000 tấn. Nước
xuất khẩu chính các sản phẩm Annatto là Peru và Kenya, các nước nhập
khẩu chính là Mỹ, Nhật và một số nước Đông Âu.
Một số cây khác được trồng để làm nguyên liệu sản xuất các chất màu
thực phẩm là: Indigofera tinctoria, Tagetes erecta, Lawsonia inermis,
Curcuma longa, Crocus sativus, Gardenia jasminoides, Medicago sativa, ...
Riêng ở vùng Andhra Pradesh của Ấn Ðộ các cây sau được trồng với số lượng
tương đối nhiều: Bixa orellana (1.200 ha), Indigofera tinctoria (800 ha),
Tagetes erecta (120 ha) và Lawsonia inermis (20 ha).
Bên cạnh việc sử dụng các chất màu thu được bằng các cách truyền
thống thì ngày nay người ta còn áp dụng các kỹ thuật hiện đại để tăng nhanh
quá trình tổng hợp tự nhiên. Trên thế giới trong những năm gần đây, nhiều
nghiên cứu mới đã áp dụng công nghệ sinh học trong việc nâng cao sản
lượng tổng hợp các chất màu tự nhiên. Các phương pháp mới chủ yếu dựa vào
15
việc nuôi cấy tế bào các loài thực vật, vi sinh vật đã xác định là có các thành
phần sắc tố được dùng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.
Phương pháp sản xuất màu đỏ hoa rum bằng nuôi trồng mô sần Hồng
hoa (Carthamus tinctorius), Mitsui - Eng. Shipbldg được đề xuất vào năm
1990. Màu đỏ hoa rum được điều chế bằng cách nuôi mô sần hoa rum trong
môi trường kiềm, chất màu được tiết vào môi trường nuôi cấy. Chất màu này
là màu tự nhiên, có màu sắc đẹp và ổn định.
Phương pháp sản xuất chất màu bằng cách nuôi cấy mô của lá cây Oải
hương (Lavandula angustifolia). Nuôi tế bào trong điều kiện có ánh sáng thì cho
hiệu suất cao hơn. Với phương pháp này sản phẩm được tạo ra ở dạng vảy lớn
với hiệu suất cao.
Theo Ajinomoto, 1995 [14] đã cho ra một phương pháp điều chế màu
đỏ tự nhiên bằng cách nuôi cây mô sần của các cây thuộc chi Aralia (loài
cho kết quả tốt nhất là Aralia cordata). Chất màu này được tổng hợp trong
bóng tối, chất màu được tiết ra môi trường nuôi cấy.
Qua nghiên cứu đã đưa ra phương pháp sản xuất anthraquinone từ
một số cây thuộc họ Cà phê (Rubiaceae). Tế bào được nuôi trong môi
trường có nguồn Cac bon I, muối vô cơ và muối Can xi (Canxi chloride
hoặc Canxi nitrate) với nồng độ 5 - 90 mM/l. Lá Rubia akane được cắt
thành những mảnh nhỏ và đưa vào một môi trường nuôi cấy có pH 5,8, các
muối vô cơ (3 mM/l CaCL2), vitamin, 2,4 - D, kinetin, đường mía và
thạch... Sản lượng lớn anthraquinone được sản xuất ra ở các nồng độ
CaCL2 từ 5 - 90 mM/l.
Các nghiên cứu về chất màu thực phẩm tự nhiên không chỉ được tiến
hành đối với các loài thực vật mà còn được nghiên cứu đối với các tế bào vi
sinh vật. Một số chi được quan tâm nhiều là Aspergillus, Pseudomonas...
16
Theo tác giả Kasenkov O. I., 1997 [17] đưa ra một phương pháp điều
chế chất nhuộm thực phẩm màu đỏ từ các nguyên liệu thực vật. Theo phương
pháp này các nguyên liệu thực vật phải được nghiền nát và tẩy trùng, sau đó
ngâm trong môi trường lên men bởi Aspergillus, cuối cùng chúng được chọn
lọc và cô đặc. Nguyên liệu thực vật là thành phần môi trường để nuôi cấy các
loài thuộc chi Trichoderma (tốt nhất là Trichoderma koningi và Trichoderma
longibrachiatum). Sử dụng phương pháp này, môi trường được đơn giản hoá và
hiệu suất chất màu được tăng lên đáng kể. Cùng sử dụng Pseudomonas để sản
xuất ra các sản phẩm màu, House - Food ,1991 đã chỉ ra một số dòng có thể
cho ra sản phẩm với hiệu suất cao. Các dòng đó là FERM BP - 2933, FERM
BP - 2932. Trong dung dịch nuôi cấy Linsmaier- Skoog nếu có thêm một loại
thực vật nhất định và muối sắt thì chúng có thể cho tới trên 400 ug sản
phẩm/ml. Chất màu ferropyrimine có thể thu trực tiếp từ môi trường nuôi cấy.
Loài thực vật được chọn có thể thuộc các họ như: Liliaceae, Cruciferae,
Polygonaceae, Leguminosae, Solanaceae và Gesneriaceae.
Sử dụng các chất màu thực phẩm do có quan hệ trực tiếp đến sức khoẻ
và tính mạng con người. Vì vậy ở nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ đã ban
hành luật về sử dụng chất màu trong thực phẩm. Trong các Bộ luật về chất màu
thực phẩm, các chất màu có nguồn gốc là sắc tố thực vật (chất màu tự nhiên)
được quy định ưu tiên. Ví dụ: Điều 26 trong Luật sử dụng chất màu của Ấn Độ.
Điều 26: Các chất màu tự nhiên được sử dụng. Trừ những trường hợp
được quy định cụ thể trong bộ luật này, các yếu tố màu tự nhiên cơ bản sau
đây được sử dụng trong các loại thực phẩm.
1. Beta-carotene
2. Beta-apo-8-carotenal
3. Axit Methylester of Beta-apo-8’ carotenoic
17
4. Axit Ethylester of Beta-apo-8’ carotenoic
5. Canthaxanthin
6. Chlorophyll
7. Riboflavin (Lactoflavin)
8. Caramel
9. Annatto
10. Saffron
11. Curcumin (or turmeric).
Danh mục các chất nhuộm màu thực phẩm trên thế giới được quy đinh
chặt chẽ về Mã số và giới hạn sử dụng. Theo quy định của Liên minh Châu
Âu (EU), các chất màu thực phẩm (CMTP) có mã số từ E100 đến E172. Đây
là quy chế được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Tuy nhiên, Australia và một
vài nước thuộc khu vực Thái Bình Dương sử dụng hệ thống Mã số với chữ
đầu là A, nhưng ít được sử dụng.
Luật sử dụng chất màu thực phẩm ở châu Âu cũng quy định rõ các sản
phẩm màu được sử dụng trong chế biến thực phẩm. Tuy vậy, mỗi quốc gia có
thể có quy định riêng cho từng chất cụ thể. Vì thế, có một số chất màu ở đây
không được sử dụng trên tất cả các nước trong cộng đồng châu Âu (E 128 red
2F, E129 allura red, E133 brilliant blue FCF, E154 brown FK, E155 brown
HT), hoặc được sử dụng nhưng hạn chế (ở Đức, các chất sau bị hạn chế sử
dụng: E102 tartrazine, E110 sunset yellow, E123 amarnath, E127 erythrosine).
Ở Đức cũng như ở một số nước khác có đưa ra danh sách các thực phẩm được
sử dụng chất màu. Trong luật sử dụng chất màu thực phẩm ở châu Âu, các phụ
lục từ II - V có đưa ra chi tiết về các thực phẩm đó.
Theo báo cáo trên chuyên san Proceedings of the National Academy of
Sciences[16] Giới khoa học đã khám phá được cách tự nhiên tạo ra màu sắc
chẳng bao giờ bị phai mờ, từ đó rút ra kỹ thuật mới dùng trong màu thực
