Đặt vấn đề Cây ném (Allium schoenoprasum L.) hay còn có tên gọi khác là cây nén, hành tăm,. thuộc họ hành (Liliaceae) có nhiều hoạt chất có giá trị đã được sử dụng phổ biến trong dân gian như một loại rau gia vị ăn lá, thân củ giàu dinh dưỡng, có tính sát trùng, hỗ trợ chữa bệnh. Ném được trồng chủ yếu ở một số vùng đất cát như Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên Huế, trong đó Quảng Trị với địa hình chủ yếu gò đồi và cồn cát thì ném là loại cây trồng phù hợp, truyền thống ở địa phương mang lại thu nhập khá cao và ổn định cho người dân. Năm 2011, toàn huyện Hải Lăng canh tác được 75 ha ném thì đến năm 2015 đã phát triển được gần 170 ha, trong đó tập trung ở 3 xã như Hải Dương, Hải Quế, Hải Ba.
Trong số các xã kể trên, Hải Dương là địa phương có số diện tích trồng ném lớn nhất. Với năng suất khoảng 6 tấn/ha (ném tươi và củ), cây ném cho thu nhập 120-150 triệu trên mỗi hecta canh tác. Những năm trở lại đây, thị trường tiêu thụ ném ngày càng tăng cao đã tạo sức hút mạnh đối với người dân Hải Lăng trong việc chuyển đổi cây trồng, khai thác tiềm năng lợi thế của vùng cát hoang hóa theo hướng mở rộng diện tích trồng ném. Ở qui mô nông hộ, ném củ sau khi thu hoạch, làm khô sơ bộ và được tồn trữ bằng phương pháp vùi trong cát khô, sạch ở nơi thoáng mát.
Bằng phương pháp này, củ ném thương phẩm (một phần được sử dụng làm hạt giống cho vụ trồng kế tiếp) có thể tồn trữ trong khoảng thời gian 3-5 tháng tuỳ thuộc vào điều kiện thời tiết. Mặc dù ném thuộc nhóm có cường độ hô hấp thấp, mức độ hao hụt khối lượng sau thời gian 3-4 tháng tồn trữ trong cát có thể lên đến 20-30% tuỳ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm môi trường. Bên cạnh đó, sau thời gian ngủ nghỉ chừng 2-3 tháng, dưới điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp củ ném tồn trữ trong cát vẫn xảy ra hiện tượng nẩy mầm không mong muốn. Ngoài ra, củ ném bảo quản kéo dài trong điều kiện nóng ẩm thường khó tránh khỏi hiện tượng thối nhũn do một số nấm bệnh phát triển gây ra như: Bệnh thối nhũn đen do Aspergillus niger, thối xám do Botrytis allii, héo vàng do Fusarium oxysporum f.
sp gây suy giảm chất lượng đáng kể ném thương phẩm (Hoàng Kim Toản và cs, 2017). Các nghiên cứu cho thấy, các biện pháp xử lý hoá lý an toàn như tạo màng bao alginat, chitosan,… kết hợp bao bì phù hợp là phương pháp an toàn, thân thiện với môi trường đã được nghiên cứu áp dụng cho nhiều loại rau quả có tác dụng hạn chế quá trình hô hấp và giảm thất thoát trong bảo quản (Baldwin và cs, 1995). Lớp phủ ăn được có thể cải thiện chất lượng thịt bằng cách làm chậm mất ẩm, giảm quá trình oxy hóa và đổi màu, hoạt động như chất mang có tác dụng kháng khuẩn và chống oxy hóa (Zaritzky, 2010). 2 Trong một nghiên cứu sử dụng màng kết hợp pectin – alginat và màng pectin – chitosan cho thấy, chuối được phủ màng có tỷ lệ hao hụt khối lượng, có tỷ lệ hư hỏng, hàm lượng vitamin C, độ cứng giảm chậm hơn nhiều so với mẫu đối chứng (Ngô Thị Minh Phương và cs, 2017).
Lớp phủ gellan và alginat đóng vai trò trong việc giảm thất thoát độ ẩm, kéo dài thời gian bảo quản và cải thiện độ bóng (Spanou và Giannouli, 2013). Các nghiên cứu khác cho thấy, tạo màng bao kết hợp với các biện pháp xử lý hoá lý an toàn, bao bì có điều chỉnh độ thoáng khí có thể làm chậm quá trình biến đổi sinh hoá của hành tỏi sau thu hoạch (Nussinovitch và Hershko, 1996; Hershko và Nussinovitch, 1998; Geraldine và cs, 2008). Do đó, việc kết hợp màng bao của chất có hoạt tính sinh học hứa hẹn sẽ đem lại hiệu quả bảo quản củ ném tốt hơn so với phương pháp truyền thống hiện nay Xuất phát từ những phân tích trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của alginat kết hợp nanochitosan nhằm duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản củ ném (Allium schoenoprasum)” với mong muốn duy trì chất lượng, an toàn thân thiện với môi trường và hiệu quả trong giảm tổn thất, phòng trừ các bệnh nấm gây hại trong quá trình bảo quản củ ném thương phẩm. Mục đích của đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của alginat kết hợp nanochitosan nhằm duy trì chất lượng, giảm tỷ lệ hư hỏng và kéo dài thời gian bảo quản củ ném.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu 3. Ý nghĩa khoa học - Xác định được một số thông số kĩ thuật (nồng độ alginat, nồng độ nanochitosan) nhằm kéo dài thời gian bảo quản củ ném sau thu hoạch. - Đề xuất được quy trình bảo quản với các thông số công nghệ thích hợp nhằm duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản ném sau thu hoạch. Ý nghĩa thực tiễn - Xây dựng được quy trình bảo quản củ ném sau thu hoạch bằng phương pháp sử dụng kết hợp hoạt tính sinh học alginat, nanochitosan để hạn chế tổn thất và kéo dài thời gian bảo quản ném.
- Từ kết quả đạt được của đề tài có thể ứng dụng vào thực tiễn để bảo quản ném tại các hộ trồng ném ở các tỉnh miền Trung. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. GIỚI THIỆU VỀ CỦ NÉM (ALLIUM SCHOENOPRASUM) 1. Nguồn gốc, đặc điểm củ ném 1.
Nguồn gốc Ném còn được gọi là hành tăm, hành trắng, hành tung, hành hoa, củ ném, ném, mùn thun,…có tên khoa học là Allium schoenoprasum, thuộc họ hành tỏi (Alliaceae, thuộc chi Allium L., họ hành (Liliaceae)) là một loại rau ăn củ-gia vị khá phổ biến ở nước ta. Các tên thường gặp: Hành trắng, ném (Việt Nam), Chive (Anh-Mỹ), Ciboulette, Civette (Pháp), Schnittlauch (Đức), Cebollino (Tây Ban Nha). Allium là tên la tinh cũ gọi gia đình hành-tỏi; schoenoprasum phát xuất từ 2 chữ Hy Lạp- schoinos có nghĩa là giống cây cói và prason nghĩa là tỏi. Ở Việt Nam, họ hành có khoảng 30 chi và trên 100 loài (Võ Văn Chi và Dương Đức Tiến, 1978; Vũ Văn Chuyên, 1976).
Cây ném có nguồn gốc tại Bắc Á, Bắc Âu và Bắc Mỹ, đã được trồng và sử dụng từ hơn 5. Ném mọc hoang ở vùng Địa Trung Hải và trải dài đến dãy Himalaya. Ở Việt Nam, cây ném được mang vào trồng ở nước ta từ lâu đời để làm rau gia vị và lấy củ, hoa để làm thuốc. Ném được trồng nhiều ở khu vực miền Trung.
Qua thời gian dài, cây ném được nhân giống vô tính bằng củ và tồn tại cho đến ngày nay (Lê Thị Khánh, 2013). Đặc điểm Đặc điểm thực vật học: Cây ném thuộc loài thảo nhỏ, mọc cao trung bình 10-30 cm, có thể đến 60 cm và thành bụi cỡ 30 cm. Thân hành hay củ màu trắng lớn cỡ ngón tay út, đường kính 1- 2 cm, bao bao bởi những vẩy dai. Củ ném thu mua ở Quảng Trị Lá phát triển rất nhiều, màu xanh lục đậm, mỏng.
Lá và cán hoa đều hình trụ, rỗng, nhỏ như cây tăm (do vậy mà có tên là hành tăm). Hoa màu đỏ tím hoặc màu trắng mọc thành cụm hình đầu dạng cầu mang nhiều hoa, có cuống ngắn. Hoa thường vô sinh nên ném thường được nhân giống bằng cách tách bụi hoặc trồng bằng củ. Ném thích hợp với đất thông thoáng không ứ nước, có tính nhẹ.
Thời gian nảy mầm từ 10 đến 14 ngày. Mùa vụ thích hợp cho cây ném là trồng vào tháng 9 đến tháng 10 (đầu mùa mưa), thu hoạch thân, lá vào tháng 1 đến tháng 2 (khoảng 3 đến 4 tháng sau trồng) và thu hoạch củ vào tháng 3 đến tháng 5 (6 đến 7 tháng sau trồng). Ném ưa phát triển trên loại đất thịt nhẹ, cát pha, tơi xốp, giàu mùn, thoát nước tốt và có độ pH từ 6 - 6,5 (Mai Hoa, 2016). Đất trồng ném: Cây ném là cây rất dễ trồng trên nhiều loại đất và vùng đất khác nhau, có thể trồng dưới ruộng lúa, trên đồng, trên đồi, trên cát hay trên đất rừng (đất đỏ) điều được cả.
Hoa và lá ném (Dương Trọng Hiếu, 2016) 5 1. Thành phần hoạt chất và giá trị dinh dưỡng của ném 1. Thành phần hoạt chất Cũng như các cây thuộc gia đình hành-tỏi, các hợp chất có tác dụng kháng vi sinh vật nằm trong thành phần tinh dầu của ném. Lá và củ ném chứa hợp chất lưu huỳnh (tinh dầu) như hành tỏi nhưng đặc biệt hơn là có metylpentydisulfid, pentyhydrodisulfid, nhiều silicium, lá ném có nhiều tiền vitamin A, B, C và nhiều hợp chất loại allyl- disulfid, hữu cơ (citric, ferulic, fumaric, caffeic.), sterols như campesterol, flavonoid như quecetin, quercetin-3-beta-D-glucozid,… Tinh dầu từ lá và rễ của ném được chiết xuất bằng cách thủy phân mang lại lần lượt 0,02% cho lá và 0,03% cho rễ bao gồm diallyl disulfide (72,06% ở lá và 56,47% ở rễ); 2,4,5- trithiahexane (ở lá 54,5% và ở rễ 15,9%) và tris (methylthio) - methane (ở lá 4,01% và ở rễ 12,81%).
Thành phần chính của tinh dầu trong củ ném là methyl propyl trisulfide (8,3%), tiếp theo là (E) -1-propenyl propyl disulfide (4,6%), dipropyl trisulfide (4,6%), (E) -1-propenyl propyl trisulfide (4,5%) và dipropyl disulfide (3,8%) (Sonia và Elsa 2009). Các hợp chất organosulfur cụ thể có trong ném đã được nghiên cứu rộng rãi cho tiềm năng hóa trị chống lại ung thư. Các cơ chế đề xuất để giải thích các tác dụng ngăn ngừa ung thư của ném bao gồm ức chế đột biến, điều chế các hoạt động của enzyme, ức chế sự hình thành các chất gây nghiện DNA, các hoạt động ở gốc tự do và ảnh hưởng đến sự tăng sinh tế bào và tăng trưởng khối u (Sengupta và cs, 2004). Giá trị dinh dưỡng của ném Thành phần chủ yếu trong ném là nước, chiếm khoảng 86,8%.
Ngoài ra trong ném chứa một lượng vừa phải các chất protein, chất béo, chất xơ cũng với một lượng đáng kể calcium, phosphorus và potassium. Thân ném chứa một lượng đáng kể carotene và chất sắt rất tốt cho cơ thể. Ném chứa các amino acid như alanine, arginine, aspartic, glutamic, leucine, lysine, phenylalanine, treonine, tyrosine. Theo phân tích của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ USDA, trong 100 g ném tươi chứa các thành phần như sau: 6 Bảng 1.