Đặt vấn đề Dƣa chuột (Cucumis sativa L.) là một cây trồng phổ biến thuộc họ cucurbitaceae. Dƣa chuột đƣợc trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, tuy nhiên nó cũng là loài cây trồng quan trọng ở vùng khí hậu lạnh trong điều kiện nhà kính hoặc nhà lƣới [48]. Mùa vụ thu hoạch chính của dƣa chuột là vào mùa hè. Tuy nhiên dƣa chuột cũng có thể đƣợc trồng vào mùa xuân, và mùa thu [24].
Dƣa chuột thƣờng có thời gian bảo quản ngắn khoảng 10 đến 14 ngày, nhiệt độ bảo quản thích hợp từ 10 – 120C, độ ẩm trên 80% [48]. Ở Việt Nam dƣa chuột đƣợc trồng phổ biến ở hầu hết các tỉnh miền bắc tuy nhiên chƣa có nhiều công trình nghiên cứu bảo quản dƣa chuột. Màng ăn đƣợc là môt giải pháp thân thiện với môi trƣờng nhằm kéo dài thời gian bảo quản của rau quả tƣơi cũng nhƣ rau quả chế biến tối thiểu chúng tạo ra màng bán thấm để ngăn cản khí và hơi nƣớc do đó làm giảm cƣờng độ hô hấp và hao hụt khối lƣợng, giúp duy trì độ cứng và độ bóng cho quả. Màng và lớp phủ ăn đƣợc cũng cải thiện đƣợc tính chất cơ học, tránh mất mát các hợp chất dễ bay hơi và hƣơng [33], [35].
Chitosan là một polymer tự nhiên đƣợc hình thành từ quá trình diacetyl hóa chitin, và khi so sánh với các polysaccharide khác, chitosan có nhiều ƣu điểm hơn, nhƣ, khả năng tƣơng thích sinh học, phân hủy sinh học và không độc, tính kháng khuẩn và kháng nấm [31]. Đặc tính cation của chitosan cho phép chitosan thiết lập tƣơng tác tĩnh điện với các hợp chất khác. Do những đặc điểm này mà chitosan đƣợc sử dụng rộng rài để sản xuất các loại màng ăn đƣợc. Trong nhiều nghiên cứu gần đây ứng dụng chitosan để bảo quản rau quả tƣơi đều có chung kết luận rằng chitosan có tác dụng làm chậm quá trình chín, và già hóa làm giảm cƣờng độ hô hấp của rau quả, làm giảm sự hao hụt khối lƣợng tự nhiên, giữ đƣợc màu sắc [37].
Mặc dù chitosan thông thƣờng có nhiều tính chất ƣu việt đƣợc ứng dụng rộng rãi trong thực tế, tuy nhiên hạn chế của chitosan là khả năng kháng vi sinh vật và tính 2 tan kém. Chitosan có nồng độ 1% không có tác dụng tiêu diệt hầu hết các loại nấm mốc gây hƣ hỏng quả sau thu hoạch, mặt khác chitosan không tan trong nƣớc, mà chỉ tan trong dung dịch axit yếu dẫn đến làm giảm khả năng kết hợp của chitosan với các hợp chất khác, nhất là khi muốn kết hợp chitosan với một số hợp chất có tính kiềm gây ra hiện tƣợng kết tủa chitosan. Dung dịch pH axit cũng có thể gây hiệu ứng sinh lý bất lợi cho hoa quả khi phủ lên bề mặt. Trong những năm gần đây, để cải thiện khả năng kháng khuẩn và tính tan của chitosan, các nhà khoa học đã tổng hợp chitosan khối lƣợng phân tử thấp, có khả năng tan trong một giải pH rộng hơn và khả năng kháng vi sinh vật đƣợc đánh giá là tốt hơn so với chitosan thông thƣờng [51], [37].
Để hiểu rõ hơn về ảnh hƣởng của khối lƣợng phân tử chitosan tới chất lƣợng và thời gian bảo quản dƣa chuột, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chitosan khối lượng phân tử thấp tới chất lượng và thời gian bảo quản dưa chuột”. Mục đích, yêu cầu 1. Mục đích Xác định đƣợc chitosan có khối lƣợng phân tử phù hợp cho bảo quản dƣa chuột 1. Yêu cầu - Xác định đƣợc khối lƣợng phân tử chitosan thích hợp nhất tới chất lƣợng và thời gian bảo quản dƣa chuột - Xác định đƣợc nồng độ chitosan tốt nhất tới chất lƣợng và thời gian bảo quản dƣa chuột.
3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu về dƣa chuột 2. Đặc điểm và sự phân bố của dưa chuột Dƣa chuột (Cucumis sativa L.) là một cây trồng phổ biến thuộc họ cucurbitaceae, ở miền Nam còn gọi là “dƣa leo”, là loại rau ăn quả thƣơng mại quan trọng, nó đƣợc trồng lâu đời trên thế giới và trở thành thực phẩm của nhiều nƣớc. Dƣa chuột dạng cây thảo, sống hàng năm, thân dây, có nhiều cành, tua cuốn đơn, lá khía thuỳ nông, cuống lá dài 8-20 cm, có lông ngắn cứng.
Phiến lá hình tim, chiều dài 7-20cm. Gân lá hình chân chim từ gốc toả ra các thuỳ. Hai mặt lá đều có lông. Mép lá khía răng cƣa nhỏ.
Hoa của cây dƣa chuột có màu vàng, cuống hoa ngắn, hoa đực và hoa cái cùng gốc. Quả dài thẳng hoặc uốn cong, vỏ quả xanh. Quả già có những u lồi hình gai hoặc đầu tù, hạt dẹt màu trắng [25]. Dƣa chuột đƣợc trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, tuy nhiên nó cũng là loài cây trồng quan trọng ở vùng khí hậu lạnh trong điều kiện nhà kính hoặc nhà lƣới [48].
Dƣa chuột là loại cây ƣa thời tiết mát mẻ. Nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trƣởng là 20-250C [45]. Mùa vụ thu hoạch chính của dƣa chuột là vào mùa hè. Tuy nhiên dƣa chuột cũng có thể đƣợc trồng vào mùa xuân, và mùa thu [24].
Dƣa chuột cung cấp các chất dinh dƣỡng cho con ngƣời. Dƣa chuột đƣợc ăn, hoặc chúng có thể đƣợc ngâm. Những nƣớc dẫn đầu về diện tích gieo trồng và năng suất là: Trung Quốc, Nga, Nhật Bản, Mỹ, Hà Lan, Thổ Nhĩ Kỳ, Ba Lan, Ai Cập và Tây Ban Nha. Tại Việt Nam dƣa chuột đƣợc trồng phần lớn ở các vùng nhƣ Cao Bằng, Thái Bình, Vĩnh Phúc và một số tỉnh ở miền Nam [12].
Thành phần hóa học của dưa chuột Dƣa chuột ngon, bổ dƣỡng, thành phần chủ yếu của dƣa chuột là nƣớc ( chiếm hơn 90%). Vì vậy, nó cung cấp nƣớc và các chất dinh dƣỡng cho cơ thể chúng ta khi ăn. Dƣa chuột có chứa các chất chống oxy hóa, chất chống viêm và các chất chống ung thƣ. Ngoài ra, vỏ và hạt có chứa chất xơ và β-carotene (tiền vitamin A) rất tốt cho mắt.
Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng khoáng chất đƣợc tìm thấy trong dƣa 4 chuột là kali, magiê rất hữu ích trong việc điều hòa huyết áp. Cũng có báo cáo cho thấy nƣớc ép dƣa chuột chứa insulin có lợi đối với bệnh nhân mắc bệnh tiểu đƣờng. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một hợp chất gọi là sterol trong dƣa chuột có thể giúp giảm mức cholesterol [44]. Dƣa chuột có tác dụng làm sạch axit và độc tố trong máu, ngăn ngừa sự rối loạn trên da và làm giảm sự mệt mỏi ở mắt.
Nó làm giảm sự mất nƣớc và loại bỏ sự kích thích trong nƣớc tiểu. Nếu dƣa chuột đƣợc dùng nhƣ salat với một lát bánh mỳ, thì nó là thực đơn hữu ích cho những ai muốn giảm cân. Nó cũng làm giảm huyết áp cao, bảo vệ chúng ta khỏi những bệnh do virus gây ra. Dƣa chuột chứa nhiều nƣớc và nhiều chất dinh dƣỡng khác cần thiết cho cơ thể con ngƣời [17], [18].
Các nhà nghiên cứu đã cho thấy một số thành phần dinh dƣỡng của dƣa chuột ( giá trị/100g): có tới 39 calo trong 100g dƣa chuột, hydratcacbon chiếm 8,3g, chất xơ (2,4g), natri (6mg), kali (433mg), canxi (42mg), kém (0,6mg), sắt (0,8mg), vitamin C (647mg) và hàm lƣợng vitamin B chiếm (0,13mg) [45]. Các yếu tố ảnh hướng tới bảo quản dưa chuột Nhiệt độ và độ ẩm không khí bảo quản tối ƣu: Nhiệt độ và độ ẩm bảo quản tối ƣu: 10-12,50C; 95% R. Thời gian bảo quản dƣa chuột tối đa ít hơn 14 ngày vì hình thức và chất lƣợng cảm quan bị giảm đi nhanh chóng. Nhiệt độ tồn trữ ngắn hạn và trong vận chuyển thấp hơn khoảng nhiệt độ đó, chẳng hạn 7,20C cũng thƣờng đƣợc dùng nhƣng quả sẽ bị tổn thƣơng lạnh sau 2-3 ngày [45].
Cƣờng độ hô hấp và cƣờng độ sinh etilen: Hô hấp dao động trong khoảng rộng trên 100C do các giai đoạn chín khác nhau. Dƣa chƣa chín thuần thục có cƣờng độ hô hấp cao hơn [45]. Phản ứng với ethylen và môi trƣờng khí quyển kiểm soát (CA): Dƣa chuột rất nhạy cảm với ethylen ngoại sinh. Trong quá trình phân phối và tồn trữ, tốc độ vàng hoá nhanh khi nồng độ ethylen thấp (1-5ppm).
Vì vậy khi bảo quản dƣa chuột, không để lẫn với chuối, dƣa hấu, cà chua [38]. Giữ mức O2 ở tỷ lệ thấp (3-5%) sẽ làm chậm sự vàng hóa một vài ngày. Các hư hỏng thường gặp trong quá trình bảo quản dưa chuột 2. Các rối loạn sinh lý và cơ lý Tổn thƣơng lạnh: Dƣa chuột bị tổn thƣơng lạnh ở nhiệt độ dƣới 100C nếu giữ ở điều kiện đó đến hơn 3 ngày tùy thuộc vào nhiệt độ và giống.
Hậu quả của việc tổn thƣơng lạnh là dẫn đến dƣa chuột có những vết ƣớt nƣớc, các lỗ thủng nhỏ và nhanh chóng bị hƣ hỏng. Các giống khác nhau thì mức tổn thƣơng lạnh là khác nhau [45]. Tổn thƣơng đông lạnh: Tổn thƣơng đông lạnh ở dƣa chuột xảy ra khi nhiệt độ -0,50C. Những hƣ hỏng khi dƣa chuột bị tổn thƣơng đông lạnh bao gồm thịt quả bị nhão, nƣớc trở nên màu nâu và keo nhớt [38].
Tổn thƣơng cơ lý: Thu hoạch dƣa bằng phƣơng pháp cắt để tránh gây tổn thƣơng, trầy xƣớc cho dƣa chuột. Dƣa chuột bị tổn thƣơng, trầy xƣớc do khi thu hoạch không cẩn thận hay các biện pháp sau đó nhƣ xếp đống [42]. Các rối loạn bệnh do vi sinh vật Vi sinh vật gây bệnh làm cho dƣa chuột bị hƣ hỏng và tổn thất nặng. Một loạt tác nhân gây bệnh là vi khuẩn và nấm gây ra tổn thất sau thu hoạch trong quá trình vận chuyển, tồn trữ và khâu tiêu thụ.
Các chủng Alternaria, Didymella, Rhizopus là những loại gây hỏng dƣa chuột phổ biến [38], [45]. Một số nghiên cứu bảo quản dưa chuột trong nước và trên thế giới 2. Một số nghiên cứu bảo quản dưa chuột trên thế giới Trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về tính năng của màng sinh học để bảo quản dƣa chuột và thu đƣợc nhiều kết quả có lợi cho quá trình bảo quản. Giúp cho dƣa chuột bảo quản đƣợc thời gian lâu hơn, giảm hao hụt khối lƣợng, chất lƣợng, giá trị dinh dƣỡng… Theo Ghaouth et al, (1991) đã nghiên cứu sử dụng màng chitosan bảo quản quả dƣa chuột ở 13 và 200C (RH 85%).
Kết quả màng chitosan đã hạn chế không đáng kể hao hụt khối lƣợng tự nhiên của quả dƣa chuột ở cả hai nhiệt độ trong quá trình tồn trữ. Màng chitosan có tác dụng tốt trong việc hạn chế biến đổi màu sắc, cƣờng độ hô hấp và ức chế sự phát triển nấm mốc trên quả dƣa chuột trong quá 6 trình bảo quản. Màng chitosan có nồng độ (1,0 và 1,5%) cho hiệu quả tốt hơn cả trong việc ngăn cản mất nƣớc của quả dƣa chuột [25].