Luận án tiến sĩ nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho ninh thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí controlled atmosphereca

Luận án tiến sĩ nghiên cứu yếu tố công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí Controlled Atmosphere, nâng cao chất lượng và thời gian bảo quản.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận án tiến sĩ

2017

197
6
0

Phí lưu trữ

45 Point

Tóm tắt

I. Công nghệ bảo quản nho

Nghiên cứu tập trung vào công nghệ bảo quản nho bằng phương pháp điều chỉnh khí Controlled Atmosphere (CA). Phương pháp này duy trì nồng độ khí O2 và CO2 ở mức tối ưu để giảm cường độ hô hấp, ngăn ngừa thoát hơi nước và ức chế vi sinh vật gây hại. Bảo quản nho Ninh Thuận bằng CA giúp kéo dài thời gian bảo quản từ 10-12 ngày so với phương pháp truyền thống. Nghiên cứu cũng xác định các yếu tố công nghệ như nhiệt độ, nồng độ khí và xử lý tiền bảo quản bằng axit hữu cơ để tối ưu hóa quy trình.

1.1. Phương pháp điều chỉnh khí

Phương pháp điều chỉnh khí CA là kỹ thuật tiên tiến, sử dụng nồng độ khí O2 và CO2 được kiểm soát chặt chẽ. Nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ O2 thấp và CO2 cao giúp giảm cường độ hô hấp của nho, từ đó kéo dài thời gian bảo quản. Phương pháp này cũng ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối hỏng, đảm bảo chất lượng cảm quan và dinh dưỡng của nho.

1.2. Kỹ thuật bảo quản nho

Kỹ thuật bảo quản nho bằng CA kết hợp với xử lý tiền bảo quản bằng axit lactic đã được chứng minh hiệu quả. Axit lactic có khả năng ức chế vi khuẩn và nấm mốc, giúp duy trì độ cứng và màu sắc của nho. Nghiên cứu cũng xác định nồng độ axit lactic tối ưu để xử lý nho trước khi bảo quản, đảm bảo an toàn thực phẩm và chất lượng sản phẩm.

II. Bảo quản nho Ninh Thuận

Nghiên cứu tập trung vào bảo quản nho Ninh Thuận, một đặc sản có giá trị kinh tế cao. Việc bảo quản nho sau thu hoạch gặp nhiều thách thức do điều kiện khí hậu và kỹ thuật canh tác. Công nghệ thực phẩm ứng dụng phương pháp CA đã được nghiên cứu để giải quyết vấn đề này. Kết quả cho thấy, bảo quản nho bằng CA giúp duy trì chất lượng cảm quan, giảm tỷ lệ rụng quả và kéo dài thời gian bảo quản.

2.1. Đặc điểm sinh lý và sinh hóa

Nghiên cứu đã phân tích đặc điểm sinh lý và sinh hóa của nho Ninh Thuận trong quá trình bảo quản. Các chỉ tiêu như độ cứng, hàm lượng chất khô tổng số và hoạt độ enzyme được theo dõi. Kết quả cho thấy, phương pháp CA giúp duy trì độ cứng và hàm lượng chất khô, đồng thời ức chế hoạt động của enzyme gây phân hủy tế bào.

2.2. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã đề xuất quy trình công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng CA ở quy mô Pilot. Quy trình này bao gồm các bước xử lý tiền bảo quản, điều chỉnh nồng độ khí và kiểm soát nhiệt độ. Kết quả khảo nghiệm cho thấy, quy trình này có tính khả thi cao và có thể áp dụng rộng rãi trong sản xuất và bảo quản nho.

III. Phương pháp điều chỉnh khí Controlled Atmosphere

Phương pháp điều chỉnh khí Controlled Atmosphere (CA) là trọng tâm của nghiên cứu. Phương pháp này sử dụng nồng độ khí O2 và CO2 được kiểm soát để ức chế quá trình hô hấp và sự phát triển của vi sinh vật. Nghiên cứu đã xác định nồng độ khí tối ưu để bảo quản nho Ninh Thuận, đảm bảo chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản.

3.1. Cơ chế tác động

Cơ chế tác động của CA dựa trên việc giảm cường độ hô hấp và ức chế vi sinh vật. Nồng độ O2 thấp làm giảm quá trình oxy hóa, trong khi nồng độ CO2 cao ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, CA giúp duy trì chất lượng cảm quan và dinh dưỡng của nho trong thời gian dài.

3.2. So sánh với phương pháp truyền thống

Nghiên cứu so sánh hiệu quả của phương pháp điều chỉnh khí CA với các phương pháp bảo quản truyền thống như bảo quản lạnh và sử dụng hóa chất. Kết quả cho thấy, CA vượt trội trong việc duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản, đồng thời đảm bảo an toàn thực phẩm và thân thiện với môi trường.

01/03/2025
Luận án tiến sĩ nghiên cứu một số yếu tố công nghệ bảo quản nho ninh thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí controlled atmosphereca

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu (4 tr. Tổng quan (28 tr. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu (17 tr. Kết quả và thảo luận (64 tr.); Kết luận và kiến nghị (2 tr.); Tài liệu tham khảo với 132 tài liệu tham khảo và Phần phụ lục.

Tổng quan về quả nho 1. Đặc điểm, nguồn gốc và sự phân bố Cây nho có tên khoa học là Vitis vinifera L, thuộc họ Vitaceae, là loại cây ưa khí hậu khô và nhiều nắng, độ ẩm không khí thường xuyên thấp. Nho có nguồn gốc ở vùng bắc bán cầu, đặc biệt là vùng khí hậu ôn đới thuộc châu Âu, Bắc Mỹ, Trung Mỹ và Tây Bắc của Nam Mỹ thuộc dải Andes (Colombia và Venezuela) [103]. Cho đến nay, cây nho đã được trồng trên cả năm châu lục, ở những vùng có điều kiện khí hậu phù hợp.

Đối với vùng có khí hậu ôn đới, cây nho chỉ cho thu hoạch mỗi năm một vụ, trong khi ở những nước có khí hậu nhiệt đới và bán nhiệt đới cây nho có khả năng sinh trưởng liên tục và cho thu hoạch hai đến ba vụ mỗi năm. Một số giống nho nổi tiếng trên thế giới như: nho không hạt Thompson Seedless, nho Aneb-e-Shahi, nho xanh Bangalore Blue, nho không hạt Beauty Seedless, nho không hạt Pcrlelte, nho đỏ Cardinal, nho tím Ribier [47]. Theo số liệu của tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO), 75.866 km² trên thế giới được dùng để trồng nho, sản lượng nho trên thế giới trung bình đạt 65 triệu tấn/năm. Khoảng 71% sản lượng nho được dùng sản xuất rượu vang, 27% để ăn dưới dạng quả tươi và 2% làm nho khô.

Ở Việt Nam, từ lâu cây nho đã được người Pháp đưa giống vào để trồng với số lượng lẻ tẻ. Nhưng tới năm 1971, Trung tâm Khảo cứu nông nghiệp Ninh Thuận đã nhập vào tới 70 giống để trồng thử nghiệm. Tới giai đoạn từ 1995 - 2010, Viện nghiên cứu bông và phát triển nông nghiệp Nha Hố đã liên tục nhập thêm nhiều giống nho để lựa chọn cho canh tác. Viện nghiên cứu rau quả Hà Nội cũng đã nhập thêm 50 giống nho nữa để thí nghiệm, lựa chọn ra giống nho tốt nhất phù hợp với điều kiện của nước ta [2].

Đến nay, tổng diện tích nho cả nước ước khoảng 2.000 ha, trong đó chiếm diện tích nhiều nhất là tỉnh Ninh Thuận với khoảng trên 55% tổng diện tích cả nước, tiếp đến là Bình Thuận với gần 10%, còn lại được trồng rải rác ở nhiều nơi trên cả nước như: Lục Nam, Lục Ngạn, Yên Dũng (Bắc Giang), Nam Khánh Hòa, Châu Đốc, Tịnh Biên, Tri Tôn (của An Giang), Hữu Lũng (Lạng Sơn), Yên Châu, Mai Sơn, Bắc Yên (Sơn La) [12]. 5 Ninh Thuận là một tỉnh ở cực Nam Trung Bộ, vùng khô hạn nhất cả nước, khí hậu nhiệt đới gió mùa với các đặc trưng là khô nóng, gió nhiều, bốc hơi mạnh và không có mùa đông nên rất thích hợp cho cây nho sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao. Cây nho được du nhập vào Ninh Thuận từ những năm 1960 và được sản xuất thành hàng hóa vào những năm 1980. Nơi đây đã hình thành một vùng nho điển hình và tập trung lớn nhất cả nước.

Tính đến nay, Ninh Thuận đã hoàn thành quy hoạch vùng sản xuất nho an toàn với quy mô hơn 2.553 ha tập trung chủ yếu ở huyện Ninh Phước, Ninh Hải và thị xã Phan Rang – Tháp Chàm, với nhiều loại giống nho mới năng suất chất lượng cao như giống nho ăn tươi NH01-93, NH01-48, NH01-96, giống Red Cardinal (nho đỏ) và các giống nho làm nguyên liệu cho chế biến rượu vang [3]. Giống Red Cardinal (nho đỏ): Giống nho này có lợi thế là sinh trưởng ngắn ngày, nên thu hoạch được 3 vụ/năm, năng suất ổn định, chất lượng tốt, màu sắc trái đỏ tươi, ngọt, hương vị đặc trưng, sinh trưởng và phát triển mạnh, sản phẩm có tính cạnh tranh cao, rất được ưa chuộng trên thị trường. Do đó, giống nho này được trồng với diện tích lớn nhất chiếm trên 96% diện tích. Giống nho NH01-48 (nho xanh): Giống nho này đã được công nhận giống chính thức vào năm 2002, do giống nho này có thời gian sinh trưởng dài ngày hơn giống nho đỏ nên chỉ thu hoạch 2 vụ/năm.

Nho NH01-48 thích hợp với điều kiện thâm canh nên diện tích trồng ít, chiếm 4% diện tích. Tuy nhiên, giống NH01-48 có nhiều ưu điểm rất tốt như: Chùm to, trái lớn, hình thon dài, thịt chắc, rất ngọt, đặc biệt hấp dẫn người tiêu dùng, sinh trưởng và phát triển mạnh, kháng sâu bệnh khá, chịu hạn tốt, năng suất ổn định, chất lượng rất tốt. Sản phẩm có tính cạnh tranh cao, đặc biệt được ưa chuộng trên thị trường [17]. Cấu tạo, thành phần hóa học Quả nho gồm 70 – 80% nước còn lại là: Đường; Axit hữu cơ; Các hợp chất phenolic; Các hợp chất chứa nitơ; Chất thơm; Chất khoáng và pectin.

Thành phần dinh dưỡng cụ thể của quả nho được cho thấy ở bảng 1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của quả nho ngọt [1] STT Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng Đơn vị 1 Năng lượng 286 KJ 2 Nước 82,1 g 3 Protein 0,4 g 4 Lipid 0,2 g 5 Celluloza 0,6 g 6 Glucid 16,3 g 7 Tro 0,4 g 8 Đường tổng số 15,48 g 9 Vitamin C 3 mg 10 Vitamin B1 0,06 mg 11 Vitamin B12 0,04 mg Glucose và fructose là hai loại đường chính trong nho. Trong quả chưa chín, glucose là loại đường chiếm ưu thế. Ở giai đoạn chín, glucose và fructose thường hiện diện với lượng bằng nhau (1:1).

Đến khi chín hoàn toàn, hàm lượng fructose vượt trội so với glucose và khác nhau tùy thuộc giống nho. Các axit hữu cơ chính trong nho gồm: tartaric, malic, và hàm lượng nhỏ citric. Trong giai đoạn đầu của sự phát triển, nồng độ của cả hai loại axit tăng. Với sự khởi đầu của quá trình chín, cùng với sự tích tụ của đường trong quả, nồng độ axit giảm.

Nói chung việc giảm axit malic là lớn hơn nên khi trưởng thành nho chứa nhiều axit tartaric hơn malic. Các chất phenolic chủ yếu nằm trong các hạt và vỏ quả. Hai chất chính trong nhóm này bao gồm các hợp chất anthocyanins và tannin. Anthocyanins là các sắc tố và có vai trò tạo màu đỏ và màu tím của nho.

Tannin là chất gây ra sự co quả và vị đắng. Các chất thơm bao gồm: 2-methoxy-3-isobutyl pyrazine; 4-vinylguaiacol và 4- vinylphenol và tecpen. Các hợp chất này chủ yếu có mặt trong thành phần vỏ và các lớp tế bào ngay bên dưới nó. Nồng độ của chúng có xu hướng tăng trong quá trình chín.

7 Chất khoáng chiếm khoảng 0,2 - 0,6% trọng lượng tươi của quả nho. Các hợp chất khoáng quan trọng bao gồm: kali, natri, sắt, phốt phát, sulfate và clorua. Trong đó kali là khoáng chất quan trọng nhất. Trong quá trình chín, hàm lượng kali của nho tăng.

Chất pectin có mặt phổ biến trong các tế bào. Về mặt hóa học, nó là polysaccharides phức tạp làm bằng các phân tử axit galacturonic liên kết với nhau. Trong khi chín, pectin được thủy phân bằng enzyme tự nhiên pectolytic, làm mềm chín trái nho [52]. Biến đổi sinh lý của quả nho sau thu hoạch Nho là một loại trái cây dễ thối hỏng, dễ bị tổn thương sau khi thu hoạch, như giảm độ cứng, mềm quả và sâu thối, sự đổi màu và mất nước của cuống [118].

Sau quá trình thu hoạch, trong nho vẫn xảy ra quá trình hô hấp và các quá trình biến đổi trong quả. Trong quá trình chín, quả nho mất chất diệp lục và hình thành sắc tố cuối cùng [92]. Bên cạnh đó, quá trình chín của quả cũng kèm theo sự phá hủy các sắc tố màu xanh lá (diệp lục) và sự tích tụ carotenoid màu vàng trong thịt [113]. Chuyển từ giai đoạn trưởng thành sang giai đoạn chín được đánh dấu bằng sự phát triển màu sắc trước đi kèm là làm mềm.

Sau đó, quả phát triển, tích lũy đường, giảm axit, phát triển màu sắc và mùi thơm [80]. Sự tích lũy anthocyanin trong quả nho bắt đầu ở giai đoạn khởi đầu của quá trình chín, và sự tích lũy đường bắt đầu và tiếp tục trong suốt quá trình chín [35]. Mất nước là nguyên nhân của sự thay đổi trong thành phần và quá trình trao đổi chất của trái cây, gây ra sự thay đổi màu sắc, tính ngon miệng và mất chất dinh dưỡng [88, 69]. Mất nước trong nho xảy ra trong quá trình xử lý sau thu hoạch có thể dẫn đến sự nâu, berry vỡ, và héo của quả.

Nho có thể bị lão hoá sau thu hoạch trong quá trình bảo quản, trong các hội chứng mất nước nghiêm trọng, làm mềm berry, và sự phân rã chủ yếu do nấm mốc làm giảm giá trị tiêu thụ nho [46]. Sự phân hủy của nấm mốc là nguyên nhân chính dẫn đến sự thoái hoá sau thu hoạch nhanh chóng và sâu rộng của nho [55]. Mặc dù nho không có quá trình chín cực đại, nhưng sự phát triển của etylen khi chín ở giai đoạn đầu đã được xác định rõ [41]. Hiện tượng nâu cuống được cho là chủ yếu liên quan đến việc mất nước, nhưng có bằng chứng cho thấy ethylene hoạt động như một yếu tố chính trong sự nâu vàng của cuống [38, 46, 73].

Hệ vi sinh vật trên quả nho Trên nho hệ vi sinh vật là vô cùng phong phú, các loại vi sinh vật hoạt động gây ra biến đổi về thành phần dinh dưỡng và gây thối hỏng quả nho. Sự xuất hiện các vi sinh vật trên nho phụ thuộc vào nhiều yếu tố: giống nho, đất đai, nguồn nước, khu vực trồng trọt, điều kiện chăm bón.Nho trồng ở vùng lãnh thổ khác nhau sẽ có hệ vi sinh vật khác nhau. Ở cùng một vùng trồng nho, các mùa khác nhau sẽ cho chất lượng và hệ vi sinh vật khác nhau [34]. Nhiều yếu tố có khả năng tham gia vào việc quyết định hệ vi sinh vật có mặt trên quả nho, bao gồm sự sẵn có của hệ vi sinh vật có mặt trong đất, nước, môi trường nuôi trồng nho; vi sinh vật thích nghi được với bản chất sinh học của quả, hay thích nghi với hóa chất, điều kiện chăm sóc quả; vi sinh vật cũng có thể lây nhiễm từ các nguồn khác trong quá trình vận chuyển [78].

Hệ vi sinh vật có mối quan hệ trực tiếp và gián tiếp đến vật chủ mà chúng sinh sống, đó là quả nho [61]. Chúng thay đổi các chất hữu cơ và các chất cần thiết trong đất, bao gồm việc chuyển đổi nitơ, giảm nhẹ ảnh hưởng của môi trường khắc nghiệt như hạn hán hoặc chất độc ô nhiễm, để ngăn ngừa sự tăng trưởng hoặc hoạt động của các mầm bệnh đe dọa đến nho bằng cách cạnh tranh không gian sống và chất dinh dưỡng, đối kháng vi khuẩn nhờ tạo ra enzyme hoặc độc tố.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Nghiên cứu công nghệ bảo quản nho Ninh Thuận bằng phương pháp điều chỉnh khí Controlled Atmosphere là một tài liệu chuyên sâu về việc áp dụng công nghệ điều chỉnh khí quyển (Controlled Atmosphere - CA) để kéo dài thời gian bảo quản nho Ninh Thuận, một loại trái cây đặc sản của Việt Nam. Phương pháp này giúp duy trì chất lượng, hương vị và giá trị dinh dưỡng của nho, đồng thời giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch. Nghiên cứu cung cấp các thông tin chi tiết về quy trình kỹ thuật, điều kiện lý tưởng để áp dụng CA, và lợi ích kinh tế mà nó mang lại cho người nông dân và doanh nghiệp xuất khẩu.

Để mở rộng kiến thức về các phương pháp canh tác và bảo quản nông sản hiệu quả, bạn có thể tham khảo thêm Luận văn thạc sĩ nông nghiệp điều tra nghiên cứu biện pháp kỹ thuật tổng hợp trong canh tác hồ tiêu Piper Nigrum L theo hướng bền vững tại Đăk Lăk. Ngoài ra, Luận án tiến sĩ nghiên cứu tiêu chí phân vùng thích nghi đất đai ứng dụng công nghệ cao cho sản xuất lúa và rau màu tại An Giang cũng là một tài liệu hữu ích để hiểu rõ hơn về ứng dụng công nghệ cao trong nông nghiệp. Cuối cùng, Luận văn điều tra thành phần bệnh hại cây con ở giai đoạn vườn ươm và đề xuất biện pháp phòng chống dịch hại tổng hợp tại Thái Nguyên sẽ cung cấp thêm góc nhìn về quản lý dịch bệnh trong sản xuất nông nghiệp.

Những tài liệu này không chỉ bổ sung kiến thức chuyên môn mà còn giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về các giải pháp nông nghiệp bền vững và hiệu quả.