Tổng quan nghiên cứu
Giới thiệu chung về cây thanh long
2.1.1 Nguồn gốc và phân bố
Thanh long ruột trắng (Hylocereus undatus) là một loài cây thuộc họ xương rồng, chủ yếu được trồng để lấy quả Loài thực vật này có nguồn gốc từ México và hiện nay được trồng ở ít nhất 22 quốc gia nhiệt đới, bao gồm Việt Nam, nơi thanh long đã được trồng khoảng 100 năm, ban đầu chỉ phục vụ cho vua chúa và quý tộc Từ thập niên 1980, thanh long mới trở thành hàng hóa Việt Nam có bốn vùng sản xuất thanh long lớn là Bình Thuận, Long An, Tiền Giang và Tây Ninh, trong khi thanh long đỏ đang được trồng nhiều hơn ở miền Bắc, mặc dù diện tích nhỏ hơn so với thanh long trắng.
Cây thanh long ưa thích khí hậu nhiệt đới hoặc á nhiệt đới với nhiệt độ trung bình từ 21 - 29°C và có thể chịu được nhiệt độ lên đến 40°C, thích hợp trồng ở nơi có cường độ ánh sáng mạnh Đây là loại cây nhiệt đới chịu hạn tốt nhưng không chịu được giá lạnh Quá trình quang hợp của thanh long kéo dài, và ánh sáng ban ngày dài sẽ thúc đẩy quá trình ra hoa, thường diễn ra từ tháng 4 đến tháng 9, tập trung nhiều nhất từ tháng 5 đến tháng 7 Gần đây, nông dân đã sử dụng đèn điện để kích thích ra hoa trái vụ, với bóng đèn 100W thắp sáng liên tục 4 giờ trong 10-15 đêm để đạt hiệu quả cao.
Theo khuyến cáo năm 1999, quả thanh long nên được thu hái từ 32-35 ngày sau khi ra hoa, khi quả chuyển sang màu đỏ và vỏ căng mọng Thanh long (Hylocereus spp.) thuộc chi Hylocereus trong họ xương rồng Cactaceae Nghiên cứu cho thấy có 16 loài Hylocereus khác nhau, trong đó nhiều loài có giá trị thương phẩm cao (Le Bellec et al., 2006) Thanh long thường được phân loại dựa trên sự phát triển của thân, bao gồm các loại dây leo.
There are four types of cactus species with upright stems, categorized into climbing species from the Hylocereus and Selenicereus genera, and upright species from the Cereus, Pachycereus, and Stenocereus genera (Crane and Balerdi, 2004) The fruit color and flesh vary among these species; for instance, H untadus has white flesh, while H polyrhizus features red flesh Additionally, Selenicereus megalanthus is noted for its yellow skin and white flesh (Gerry McMahon, 2003).
Bảng 2.1 Các loài thanh long
Bảng 2.2 Tên gọi khác của thanh long ở một số nước
Strawberry Pear, Dragon fruit, Red pitahaya, Night Blooming Cereus, Belle of the night, conderella Plant, Queen of the night
Pitahaya roja, Pitahaya blanca, Flor de Calis, Ptajaya Distelbrin, Echte stachelbrin Paniniokapunahou, Papipi pua,Panani o ka
Buah naga Pitaya Junco, Flor de calis, Ptajava, Pithaya roja, Tasajo Belle de nuit, Cierge-lezard, Pthaya rouge, Pitaya, Poire de chardon
Chaca, Chak-wob, Flor de caliz, Junco tapatio, pitahaja, Pithaya orejona, Tuna, Nopal Pitjaya, Rena dela noche, Zacamb Destelbim, Echtestachelbrin, Dachenfr skogskatus, Rud pitahaya
Zunlongguo Flor de calis, Pitajava, Pithaya roja Thanh long, Dragon fruit
Thanh long có 2 loại rễ là rễ địa sinh và rễ khí sinh.
Rễ địa sinh là loại rễ phát triển xuống dưới đất, có nhiệm vụ hút chất dinh dưỡng để nuôi cây Ngược lại, rễ khí sinh phát triển dọc theo thân cây, bám vào các giá đỡ giúp cây leo lên Thân và cành cây chứa nhiều nước, giúp cây chịu hạn lâu hơn Số lượng cành của cây tăng theo từng năm: cây một tuổi có trung bình 30 cành, hai tuổi có 70 cành, ba tuổi có 100 cành, bốn tuổi có 130 cành, và cây từ năm đến sáu tuổi duy trì khoảng 150-170 cành.
Hoa thanh long, một loài hoa lưỡng tính, thường xuất hiện ở các vùng phình ra với kích thước lớn, dài từ 25-35 cm Hoa có màu trắng ngà và tỏa hương thơm ngát, nở đồng loạt vào ban đêm, đặc biệt từ 20 đến 23 giờ.
Quả hình bầu dục, kích thước phụ thuộc vào từng giống, có nhiều tai xanh Thịt quả thơm, có nhiều hạt đen, nhỏ.
Hiện nay chưa có tiêu chuẩn nào về phân cấp kích cỡ quả thanh long
(Paull, 2014) nhưng nhìn chung đối với thanh long ở Việt
Nam, Le và cs (2006) đã
Sau một năm trồng, thanh long bắt đầu cho quả, từ năm thứ 3 đến năm thứ 6
Thanh long có năng suất cao trong 6 lần thu hoạch đầu tiên, sau đó sẽ giảm dần Thời gian thu hoạch lý tưởng là từ 32-35 ngày sau khi hoa nở, khi quả chuyển sang màu sắc đặc trưng.
Để xuất khẩu, thanh long nên được thu hoạch khi quả chuyển màu từ 1-2 ngày, với năng suất trung bình đạt 30 tấn/ha Nếu được chăm sóc tốt và thời tiết thuận lợi, năng suất có thể cao và ổn định qua nhiều năm Kích thước quả dao động từ 150g đến 600g (McMahon, 2003) Nghiên cứu cho thấy tại Việt Nam, thời điểm thu hoạch lý tưởng cho loài Hylocereus undatus là từ 28 đến 31 ngày sau khi nở hoa (To et al., 2002; Yah et al., 2006), trong khi đối với thanh long xuất khẩu, thời gian thu hoạch nên diễn ra từ 25 đến 28 ngày sau khi nở hoa (To et al., 2000).
2.1.4 Một số loại sâu bệnh thường gặp ở thanh long
2.1.4.1 Sâu hại và côn trùng
Sự phát triển của thanh long đi kèm với sự xuất hiện của nhiều loài sâu bệnh gây hại Kiến cắn đục gốc cây làm hỏng giống và ảnh hưởng đến giá trị thương phẩm của trái Bọ cánh cứng thường gây tổn thương ở vỏ và tai trái, tạo điều kiện cho nấm bệnh xâm nhập, làm giảm chất lượng trái Ruồi đục quả là mối nguy hiểm lớn, với việc ruồi cái đẻ trứng vào trái, gây thối và rụng quả Ngoài ra, còn có các dịch hại khác như ốc sên, bọ trĩ, rầy mềm, và tuyến trùng hại rễ, tất cả đều ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất và chất lượng thanh long.
* Tác nhân: Do nấm Colletorichum gloeosporioides gây ra
Bệnh gây hại chủ yếu ảnh hưởng đến hoa và trái, với những đốm đen nhỏ trên hoa khiến hoa bị khô, đen và rụng Trên trái già và chín, nấm tạo ra các đốm đen hơi tròn lõm vào vỏ Bệnh này phát triển mạnh trong điều kiện thời tiết nóng ẩm và mưa nhiều.
* Tác nhân: Do nấm Alternaria sp gây ra
* Đặc điểm gây hại: Bệnh thường xảy ra vào mùa nắng Thân cành bị thối mềm có màu vàng nâu, vết thối thường bắt đầu từ ngọn xuống
- Bệnh đốm nâu trên thân cành
* Tác nhân: Do nấm Gloeosporium agaves gây ra
Thân cành thanh long xuất hiện những đốm tròn màu nâu giống như mắt cua, với các vết bệnh có thể phân bố rải rác hoặc tập trung lại, thường kéo dài thành từng vệt dọc theo thân cành.
2.1.5 Giá trị của thanh long a Giá trị dinh dưỡng
Thanh long là một loại trái cây giàu dinh dưỡng, cung cấp nhiều thành phần quan trọng cho sức khỏe Ngoài các acid và carbohydrate, thanh long còn chứa các khoáng chất thiết yếu như kali, photpho, natri và magie Bên cạnh đó, trái cây này cũng giàu vitamin C, A, B1, B2 và B3, góp phần nâng cao hệ miễn dịch và sức khỏe tổng thể.
Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng trong 100g quả thanh long Thành phần
Năng lượng (Kcal) b Giá trị kinh tế
Thanh long không chỉ được tiêu thụ như một loại trái cây tươi mà còn được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm Hiện nay, nhiều sản phẩm thực phẩm từ thanh long đã xuất hiện, bao gồm nước quả, rượu vang, mứt, thạch, sữa chua, pizza, kem, kẹo và bánh ngọt.
8 sung thanh long Ngoài ra, thanh long ruột đỏ còn được sử dụng như chất màu thực phẩm (Gaoxi and Wan, 2004)
2.1.6 Tình hình sản xuất và tiêu thụ thanh long trên thế giới và
Việt Nam a Trên thế giới
Trên thế giới, thanh long chủ yếu được trồng và tiêu thụ với các giống như thanh long ruột trắng vỏ đỏ phổ biến ở Việt Nam và Thái Lan, thanh long ruột đỏ vỏ đỏ ở Israel và Malaysia, thanh long vỏ đỏ ruột tím tại Guatemala, Nicaragua, Ecuador và Israel, cùng với thanh long vỏ vàng ruột trắng ở Colombia Những quốc gia này cũng là những nhà xuất khẩu lớn của thanh long, bên cạnh Đài Loan, Mexico và Sri Lanka Tại Việt Nam, thanh long là một trong những loại trái cây chủ lực.
Hiện nay, Việt Nam chủ yếu trồng hai loại thanh long: thanh long ruột trắng vỏ đỏ, phổ biến ở các tỉnh miền Nam như Bình Thuận, Tiền Giang và Long An, và thanh long ruột đỏ vỏ đỏ, có nguồn gốc từ Đài Loan, cùng với giống thanh long vỏ đỏ ruột đỏ được lai tạo giữa thanh long ruột trắng trong nước và thanh long ruột đỏ của Colombia.
Sản xuất thanh long ở Việt Nam phát triển mạnh, từ năm 2000 đến
Ảnh hưởng của điều kiện môi trường tới chất lượng của thanh long trong quá trình bảo quản
Acid hữu cơ, có thể tồn tại dưới dạng tự do, anion, hoặc kết hợp như muối, ester và glycoside, đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của nông sản sau thu hoạch Chúng là thành phần thiết yếu trong chu trình hô hấp, đặc biệt là chu trình Krebs Trong một số mô của nông sản, acid hữu cơ còn được lưu trữ như năng lượng dự trữ Ngoài ra, acid hữu cơ quyết định chất lượng nông sản và tạo nên hương vị đặc trưng, đặc biệt là ở rau quả.
Sau khi thu hoạch và trong thời gian bảo quản, hàm lượng axit hữu cơ tổng số giảm do chúng là nguyên liệu cho quá trình hô hấp Một số loại axit bị phân hủy trong khi một số khác được tổng hợp Sự biến đổi của axit phụ thuộc vào dạng mô, giống cây, mùa vụ, cũng như điều kiện chăm sóc và bảo quản.
Trong quá trình bảo quản, acid hữu cơ có thể bị giảm và thường mất mát nhiều hơn so với đường Một số acid hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong hoạt động trao đổi chất và là thành phần thiết yếu trong chu trình Krebs.
Bên cạnh đó, sự có mặt của chúng cũng mang lại hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
Mùi, vị: có sự thay đổi do hàm lượng acid trong trái bị biến đổi Theo Nerd et al.
(1999), bảo quản thanh long ở nhiệt độ cao không những làm giảm độ cứng, hàm lượng nước, độ acid mà còn làm giảm cả hương vị của trái.
2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐİỀU KİỆN MÔİ
TRƯỜNG TỚİ CHẤT LƯỢNG CỦA
THANH LONG TRONG QUÁ TRÌNH BẢO
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng quyết định thời gian bảo quản rau quả tươi, bao gồm cả quả thanh long Khi nhiệt độ tăng cao, quá trình hô hấp của trái cây diễn ra mạnh mẽ hơn, dẫn đến việc tiêu hao nhanh chóng các chất hữu cơ dự trữ mà không được bổ sung kịp thời.
Việc bảo quản trái cây ở nhiệt độ thấp có giới hạn, vì vậy chỉ nên giảm nhiệt độ đến mức dương thấp để tránh gây ra các tác động cơ học làm hỏng tế bào và tổn thương lạnh Sự dao động nhiệt độ trong quá trình bảo quản có thể gây hại cho chất lượng, vì nhiệt độ thay đổi đột ngột sẽ làm rối loạn hô hấp và dẫn đến các bệnh lý trên trái Do đó, cần duy trì nhiệt độ ổn định trong quá trình bảo quản, cho phép dao động trong khoảng ±0,5 o C.
Nghiên cứu cho thấy nhiệt độ lý tưởng để bảo quản thanh long ở Việt Nam là 5ºC với độ ẩm 90%, trong khi ở Israel, nhiệt độ khuyến cáo là 10ºC Nếu bảo quản ở nhiệt độ quá thấp hoặc thu hoạch quá sớm, thanh long sẽ bị tổn thương lạnh, dẫn đến thịt quả chuyển sang màu trắng trong và nhũn nhanh khi ra khỏi điều kiện lạnh, làm giảm giá trị thương mại của sản phẩm.
2.3.2 Độ ẩm tương đối của không khí Độ ẩm tương đối của không khí ảnh hưởng lớn tới tốc độ thoát hơi nước của các loại nông sản Nếu giá trị này thấp sẽ hạn chế hoạt động sống của các loại vi sinh vật gây thối hỏng Tuy nhiên, đây là điều kiện bất lợi làm cho quả mất nước nhanh Nếu giá trị này cao có thể làm giảm tốc độ mất nước, ức chế một phần quá trình hô hấp nhưng rất dễ dẫn đến việc ngưng tụ hơi nước trên vỏ quả tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động Vì vậy, việc lựa chọn chế độ phù hợp phụ thuộc vào giống, độ chín, kỹ thuật bao gói và loại bao bì sử dụng cũng như yêu cầu về thời hạn bảo quản (Nguyễn Mạnh Dũng, 2001).
2.3.3 Thành phần khí quyển của môi trường bảo quản
Nghiên cứu cho thấy rằng thành phần khí quyển ảnh hưởng mạnh mẽ đến cường độ hô hấp của trái cây Khi hàm lượng oxi trong môi trường cao, cường độ hô hấp của quả cũng tăng theo Ngược lại, nếu hàm lượng oxi thấp, quả sẽ chuyển sang hô hấp kị khí Do đó, việc duy trì mức oxi ổn định là rất quan trọng để tối ưu hóa quá trình hô hấp hiếu khí và yếm khí, từ đó kéo dài thời gian bảo quản trái cây.
Hàm lượng CO2 có vai trò quan trọng trong việc ức chế vi sinh vật và hạn chế hô hấp của quả Tuy nhiên, việc duy trì nồng độ CO2 quá cao có thể gây rối loạn quá trình sống của quả và tăng chi phí bảo quản.
2.4 TÌNH HÌNH NGHİÊN CỨU VỀ BẢO QUẢN THANH LONG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VİỆT NAM
2.4.1 Tình hình nghiên cứu về bảo quản thanh long trên thế giới
Quả thanh long, với giá trị kinh tế cao và sự phổ biến ngày càng tăng, đã thu hút nhiều nghiên cứu trên toàn thế giới về phương pháp bảo quản hiệu quả.
Sử dụng màng bao gói có thể kéo dài thời gian bảo quản, nhưng màng có tính thấm thấp có thể làm hư hỏng quả nhanh hơn Một số vật liệu cho phép khuếch tán khí, tuy nhiên, nếu tính thấm quá cao, sẽ không có sự khác biệt giữa môi trường bên trong và bên ngoài Nghiên cứu của Chandran (2010) cho thấy, với màng bao gói trong suốt dày 0,8 micromet, quả thanh long bảo quản ở 6 o C giữ được chất lượng cảm quan và giá trị dinh dưỡng tốt nhất sau 15 ngày Trong khi đó, thời gian bảo quản thanh long ở nhiệt độ phòng chỉ đạt 9 ngày, so với 15 ngày ở nhiệt độ thấp (6 o C) và trung bình (16 o C) Công trình nghiên cứu của V Punitha, A.N Boyce và S Chandran cũng khẳng định rằng quả thanh long có chất lượng tốt nhất khi bảo quản ở 6 o C, đồng thời chỉ ra rằng độ cứng và màu sắc của vỏ quả bị ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ bảo quản.
Theo báo cáo của Nerd et al (2014), nhiệt độ lý tưởng để lưu trữ thanh long là 10°C, giúp duy trì độ tươi trong 14 ngày (Le et al., 2000) Nếu bảo quản ở 5°C với độ ẩm 90%, thanh long có thể giữ được tươi ngon đến 17 ngày, đặc biệt khi thu hoạch 30-35 ngày sau khi ra hoa Tuy nhiên, nhiệt độ dưới 5°C có thể gây tổn thương lạnh, làm hỏng vỏ và thịt quả, cũng như giảm chất lượng hương vị (Nerd et al., 1999) Ngoài ra, phương pháp sốc nhiệt trước khi bảo quản lạnh, theo Duenas (2009), đã giúp giảm thiểu tổn thương lạnh và kéo dài thời gian bảo quản lên đến 30 ngày.
Theo Sérgio Tonetto de Freitas (2013) khi bảo quản thanh long ở 5 o C,
Nhiệt độ từ 5 o C là điều kiện tối ưu để duy trì độ cứng của tai quả và thịt quả, đồng thời giảm thiểu hao hụt acid tổng số và chỉ số bệnh Sử dụng túi plastic đục lỗ có thể là một phương pháp hiệu quả để giảm hao hụt khối lượng khi kết hợp với các biện pháp kiểm soát sự thối rữa trong quá trình bảo quản Theo nghiên cứu của Awang et al (2011), việc tăng hàm lượng Ca 2+ trong mô quả thông qua việc ngâm vào dung dịch CaCl 2 có thể cải thiện độ cứng của quả mà không gây ảnh hưởng tiêu cực.
16 đến hầu hết các thông số chất lượng liên quan giảm tổn thương do bệnh thán thư trên cây sau thu hoạch
Sở Nông nghiệp Hoa Kỳ áp dụng phương pháp chiếu xạ thanh long với liều lượng dưới 800Gy kết hợp với bảo quản lạnh ở nhiệt độ từ 10 đến 14 độ C, nhằm duy trì chất lượng của quả thanh long.
Phương pháp chiếu xạ X-ray của Wall và Khan (2008) hiệu quả trong việc loại bỏ côn trùng mà không làm ảnh hưởng đến thành phần dinh dưỡng của quả, giúp bảo quản kéo dài tới 15 ngày Tại Colombia, nghiên cứu của Serna et al (2014) đã áp dụng 1-MCP với nồng độ 600ppm để cải thiện chất lượng bảo quản.