Kỹ thuật kết hợp xử lý 1 MCP với ethephon trong bảo quản chuối sau thu hoạch

Kỹ thuật kết hợp xử lý 1-MCP với ethephon trong bảo
quản chuối sau thu hoạch
Phương pháp:
Chuối được thu hoạch ở mức độ thuần thục 75-80%, vận chuyển về nơi xử lý và được xử
lý với 50 l/l ethephon trong 1 phút sau đó được làm khô ở nhiệt độ môi trường xung
quanh. Tiếp theo được xử lý với 1-MCP 400 nl/l trong 16 giờ và được tồn trữ ở 25 oC, độ
ẩm tương đối 90%.
Đối với mẫu đối chứng, chuối không xử lý mà giữ ở điều kiện môi trường bình thường
25oC cho quá trình chín tự nhiên diễn ra.
Sau 14 ngày tồn trữ, tất cả được xử lý với 800 l/l ethephon trong 3 phút và được tồn trữ
tiếp ở điều kiện tương tự.
Ảnh hưởng đến quá trình chín
Để xác định mức độ chín của chuối có thể dựa trên tỷ lệ màu của trái sắp xếp từ 1 đến 7:
1= entirely green
2 = break green
3 = more green than yellow
4 = more yellow than green
5 = yellow with green tip
6 = entirely yellow
7 = entirely yellow with brown freckles


Hình 1: Sự thay đổi màu của chuối khi xử lý bằng các phương pháp khác nhau ở
giai đoạn chin đầy đủ
Nhìn vào hình trên có thể thấy chuối được xử lý với riêng 1-MCP làm chậm sự chín
nhưng không chuyển sang màu vàng một cách đều đặn khắp vỏ quả chuối. Khi xử lý kết
hợp 1-MCP với ethephon làm trì hoãn sữ chín và vỏ chuối vẫn chuyển sang màu vàng
một cách bình thường đều khắp vỏ. Chỉ số màu ở chuối xử lý ethephon + 1-MCP đạt 5,8
và không có sự khác biệt ý nghĩa so với mẫu đối chứng (hình 2). Tuy nhiên chỉ số màu ở
mẫu chuối xử lý 1-MCP chỉ đạt 4,6 điều này chỉ ra rằng tiến trình chuyển màu bị ức chế
nhẹ bởi 1-MCP.

Như thể hiện ở hình 1 chuối xử lý 1-MCP không thay đổi màu sắc một cách đồng đều ở
ngày thứ 20 của quá trình tồn trữ. Tuy nhiên khi kết hợp 1-MCP + ethephon thì màu sắc
khi chín hoàn toàn tương tự với mẫu đối chứng.

Hình 2: Các phương pháp xử lý chuối khác nhau ảnh hưởng đến chỉ số màu


Sự thay đổi màu và độ cứng
Từ hình 3 có thề thấy giá trị L ở mẫu đối chứng đạt đỉnh 59,71 ở ngày thứ 16. Còn mẫu
xử lý 1-MCP + ethephon thấp hơn một cách ý nghĩa so với mẫu đối chứng.
Ở hình 4, giá trị hue angle của mẫu đối chứng giảm mạnh từ 115,21 xuống 83,46 ở ngày
thứ 8 và chuối xử lý 1-MCP + ethephon giá trị hue angle bắt đầu giảm ở ngày thứ 12 tử
114,63 xuống 91,08. Tuy nhiên giá trị hue angle thấp nhất là 100,5 ở chuối xử lý 1-MCP
cho thấy sực chuyển sang màu vàng không hoàn toàn khi chín.

Hình 3: Ảnh hưởng của các phương pháp xử lý chuối khác nhau đến sự thay đổi
màu sắc

Quan sát trên hình 5, độ cứng của mẫu đối chứng giảm mạnh từ 45,7 N ở ngày thứ 5
xuống 2,3 N ở ngày thứ 12. Ở chuối xử lý 1-MCP + ethephon sự giảm độ cứng được trì
hoãn đến ngày thứ 9 và bắt đầu giảm từ 42,48 ở ngày thứ 14 xuống 4,7 ở ngày thứ 20. Xử
lý 1-MCP có ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng duy trì độ cứng mà không có ảnh hưởng phụ.
Ảnh hưởng đến sự sinh ethylene và tốc độ hô hấp


Tốc độ hô hấp bị ức chế khi xử lý 1-MCP + ethephon và 1-MCP nhưng được phục hồi
sau khi xử lý ethephon ở ngày thứ 14. Ở chuối không xử lý có đến hai đỉnh hô hấp (một ở
ngày thứ 12 và một ở ngày thứ 18). Chuối xử lý 1-MCP + ethephon và 1-MCP ức chế
được tốc độ hô hấp và sự sinh ethylene trước khi xử lý ethylene ở ngày thứ 14.
Tương tự như tốc độ hô hấp thì sự sinh ethylene xuất hiện 2 đỉnh ở mẫu đối chứng tương

ứng với tốc độ hộ hấp (hình 6). Đỉnh ethylene xuất hiện trễ là do bị kiềm hãm bởi xử lý
1-MCP + ethephon và 1-MCP, nếu chỉ xử lý 1-MCP thì gây nên sự ức chế nhiều hơn.

Hình 4: Ảnh hưởng của các phương pháp xử lý chuối đến sự thay đổi màu sắc

Hình 5: Ảnh hưởng của việc kết hợp xử lý ethephon + 1-MCP đến độ cứng chuối


Hình 6: Ảnh hưởng của việc kết hợp xử lý ethephon + 1-MCP đến sự sinh ethylene
Sự mềm thành tế bào liên quan đến enzyme
Khi xử lý chuối bằng 1-MCP + ethephon có thể ức chế hoạt động làm mềm tế bào do
enzyme như PL, PME, CX và PG. Hoạt động của bốn enzyme này khi xử lý 1-MCP +
ethephon tăng đáng kể sau khi xử lý ethephon ở ngày thứ 14 và cao hơn trong giai đoạn
sau của quá trình tồn trữ khi so sánh với việc xử lý một mình 1-MCP (hình 7).
Thể hiện ở hình 7A, hoạt động của enzyme PL ở mẫu đối chứng tăng dần và đạt đỉnh ở
ngày thứ 15 sau đó giảm. Tương tự, hoạt động của enzyme PL khi xử lý 1-MCP cũng
tang nhưng thấp hơn nhiều so với mẫu đối chứng. Điều này cho thấy xử lý 1-MCP kiềm
hãm hoạt động của PL đáng kể. Ở chuối xử lý 1-MCP + ethephon, hoạt động của enzyme
PL bị kiềm hãm trong 16 ngày đầu nhưng sau ngày thứ 14 (xử lý ethephon) tăng mạnh từ
ngày thứ 16 và đạt đỉnh ở ngày thứ 18 tương ứng với đỉnh ethylene. Enzyme PL hoạt
động mạnh hơn khi xử lý 1-MCP + ethephon so với mẫu đối chứng và chuối xử lý với 1MCP ở giai đoạn sau của quá trình tồn trữ. (hình 7A)
Hoạt động của enzyme PG tăng suốt quá trình tồn trữ. Ở mẫu đối chứng, enzyme PG hoạt
động tăng dần từ ngày thứ 5 và đạt đỉnh 1,9 mmol/kg.s ở ngày thứ 20 (hình 7B). Cả hai
cách xử lý 1-MCP + ethephon và 1-MCP đều làm chậm hoạt động của enzyme PG và nó
không hoạt động trong 10 ngày đầu sau đó tăng mạnh khi xử lý ethephon ở ngày thứ 14.


Hoạt động của enzyme PME ở giai đoạn đầu và giảm dần ở giai đoạn sau quá trình tồn
trữ. Đỉnh hoạt động của nó xuất hiện vào ngày thứ 12 ở mẫu đối chứng. Khi xử lý với 1MCP + ethephon đỉnh hoạt động của enzyme này bị kéo dài đến ngày thứ 16 mới xuất
hiện do xử lý ethephon ở ngày thứ 14. Chuối xử lý với 1-MCP thì đỉnh hoạt động biến

mất và còn lại ở mức độ thấp trong toàn bộ thời kỳ tồn trữ (hình 7C). Kết quản này chỉ ra
rằng hoạt động của enzyme PME bị kiềm hãm đáng kể bởi 1-MCP + ethephon trước khi
xử lý ethephon nhưng được phục hồi và tăng nhanh tiếp theo sau khi xử lý với ethephon.
Hoạt động của enzyme CX tăng suốt thời ký tồn trữ tương tự như enzyme PG. Ở mẫu đối
chứng, enzyme CX hoạt động tăng nhanh từ ngày thứ 10 nhưng ở tốc độ thấp suốt giai
đoạn sau của quá trình tồn trữ. Khi xử lý 1-MCP + ethephon và 1-MCP thì enzyme này
hoạt động ở mức độ thấp trong 14 ngày đầu nhưng tăng nhanh sau khi xử lý ethephon.
Tốc độ hoạt động ở chuối xử lý 1-MCP nhanh hơn khi xử lý với 1-MCP + ethephon.
(hình 7D).

Hình 7: Ảnh hưởng của việc xử lý ethephon + 1-MCP lên hoạt động của enzyme


Ảnh hưởng đến hoạt động của ACS
Cả hai cách xử lý 1-MCP + ethephon và 1-MCP đều kiềm hãm hoạt động của ACS và
kéo dài đỉnh hoạt động của enzyme này. Tác dụng kiềm hãm của 1-MCP mạnh hơn khi so
với xử lý 1-MCP + ethephon. Ở mẫu đối chứng, đỉnh hoạt động xuất hiện ở ngày thứ 12
với giá trị 8,7 mg/kg.s. Hoạt động của ACS khi xử lý 1-MCP + ethephon và 1-MCP tăng
dần trong suốt thời kỳ tồn trữ mà không có đỉnh hoạt động (hình 8).

Hình 8: Ảnh hưởng của việc xử lý ethephon + 1-MCP lên hoạt động của enzyme
ACS
Ảnh hưởng đến hoạt động của ACO
Xử lý 1-MCP + ethephon có tác dụng kiềm hãm và làm chậm sự xuất hiện đỉnh hoạt động
của ACO và hoạt động của nó cao hơn so với khi xử lý 1-MCP. Như trình bày ở hình 5A,
hoạt động của ACO ở mẫu đối chứng cao hơn so với hai cách xử lý còn lại trong cả quá
trình tồn trữ và đạt đỉnh ở ngày thứ 18. Enzyme ACO hoạt động tăng dần khi xử lý 1MCP + ethephon và 1-MCP (hình 9).


Hình 9: Ảnh hưởng của việc xử lý ethephon + 1-MCP lên hoạt động của enzyme

ACO
Phân tích các thành phần bay hơi
Cả hai phương pháp xử lý 1-MCP + ethephon và 1-MCP đều làm chậm sự hình thành các
hợp chất bay hơi. Ester, aldehyde và alcohol là ba hợp chất bay hơi chính trong chuối.
Ester là chất bay hơi chính ở mẫu đối chứng ở 14 ngày nhưng aldehyde là chất bay hơi
chính khi xử lý với 1-MCP. Đối với chuối xử lý 1-MCP + ethephon, chất bay hơi chủ yếu
là ester và aldehyde (hinh 10). Hàm lượng của aldehyde và alcohol giảm suốt quá trình
tồn trữ trong khi ester lại tăng. Thành phần các chất bay hơi khác nhau chỉ ra các giai
đoạn chín khác nhau. 1-MCP ức chế sự hình thành ester nhiều hơn 1-MCP + ethephon.
Tổng các chất bay hơi không có sự thay đổi đáng kể trong suốt 14 ngày đầu đối với tất cả
các phương pháp xử lý. Sau khi xử lý ethephon ở ngày thứ 14, tổng các chất bay hơi tăng
mạnh ở mẫu đối chứng và chuối xử lý với 1-MCP + ethephon nhưng chuối xử lý 1-MCP
thì không. Không có sự khác biệt ý nghĩa giữa mẫu đối chứng và chuối xử lý 1-MCP +
ethephon ở giai đoạn chín đầy đủ. Xử lý chuối với 1-MCP ảnh hưởng bất lợi đến tổng
lượng chất bay hơi.


Hình 10: Ảnh hưởng của các phương pháp xử lý khác nhau đến ba chất bay hơi
chính trong chuối ở tồn trữ ở 250C ở ngày thứ 14
Mối quan hệ giữa các chất bay hơi với sự thay đổi vật lý của chuối
Chỉ số màu của chuối có mối tương quan ý nghĩa với tổng các chất bay hơi (bảng 1) cũng
như ethanol và ester (P < 0,05). Tổng các hợp chất bay hơi, ethanol và ester cũng có mối
tương quan ý nghĩa với tốc độ hô hấp, sự sinh ethylene và hoạt động của ACO (P < 0,01).
Tuy nhiên, hoạt động của ACS và độ cứng của trái không thể hiện sự tương quan ý nghĩa
nào với các hợp chất bay hơi.
Kết luận
1-methylcyclopropene (1-MCP) có ảnh hưởng rõ rệt trong việc làm chậm quá trình chín
của chuối sau thu hoạch. Tuy nhiên, nồng độ, thời gian xử lý, phương pháp xử lý hợp lý
có thể ảnh hưởng đến sự chin, mức độ vàng của vỏ, mức độ mềm của thịt quả và sự hình
thành các hợp chất bay hơi, chúng là những yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của

chuối. Kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả Xiaoyang Zhu, Lin Shen, Danwen Fu,
Zhenwei Si, Bin Wu, Weixin Chen, Xueping Li cho thấy khi xử lý kết hợp 50 L/L
ethephon với 400nL/L 1-MCP (16h) thích hợp nhất mà có thể làm chậm quá trình chin và
duy trì giá trị hàng hóa của chuối sau thu hoạch đồng thời không gây ảnh hưởng bất lợi
đến quá trình chín thông thường sau đó. Phương pháp xử lý này làm chậm và giảm tốc độ
hô hấp, sự sinh ethylene và ức chế hiệu quả hoạt động của pectin lyase (PL), pectin
methylesterase (PME), cellulose (CX) và polygalacturonase (PG) đồng thời làm chậm


đỉnh hoạt động của ACC synthase (ASC) và ACC oxidase (ACO). Nó cũng làm chậm sự
hình thành của của các hợp chất bay hơi nhưng không gây ảnh hưởng bất lợi đến số
lượng các chất bay hơi đặc biệt là các ester. Sự kết hợp này có ý nghĩa lớn trong việc trì
hoãn quá trình chin và kéo dài thời gian bảo quản của chuối với sự hình thành màu bình
thường khi chin và sự phát triển của các chất bay hơi, tất cả các yếu tố này góp phần duy
trì được giá trị thương mại của chuối.