1. V. TÀI LIỆU THAM
KHẢO
I. Đặt vấn đề
III.. Chậm chín và các
yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình chín của cà
chua
IV. Ứng dụng
công nghệ sinh
học trong sự
chậm chín của cà
chua
II. Những biến đổi
trong quá trình bảo
quản cà chua
SỰ CHẬM CHÍN CÀ CHUA
3

2. I.ĐẶT VẤN ĐỀ
• Cà chua có tên khoa học là Solanum lycopersicum
• Cải thiện thị lực; khỏe dạ dày
• Ổn định huyết áp - đường huyết
• Đẹp dáng – sáng da
• Phòng tránh nhiễm trùng đường tiết niệu
 Do trái cây chín nhanh nên người dân cố ép thu hoạch sớm, chưa đạt tới thành
phần dinh dưỡng của trái chín, hoặc áp dụng các phương pháp bảo quản
nhưng chất lượng của trái cây không còn nguyên vẹn hay làm ảnh hưởng đến
sức khỏe người tiêu dùng.
4

3. II.NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA CÀ CHUA TRONG QUÁ
TRÌNH BẢO QUẢN
Các biến đổi vật lí
Tổn thương cơ giới
Là những tổn thương trong quá
trình thu hái, vận chuyển và độ
già chín. Cà chua bị dập nát,
không những gây méo mó xấu
xí bề ngoài mà còn làm tăng sự
mất nước
Sự sinh nhiệt
Nhiệt được sinh ra trong quá trình bảo quản tươi là do hô hấp. 2/3
lượng nhiệt đó được thải ra ngoài môi trường, 1/3 lượng nhiệt còn
lại được dung vào các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá
trình bay hơi nước
Sự giảm khối lượng, bay hơi
Quả sau khi tách khỏi cây sẽ xảy ra quá
trình mất nước tự nhiên do bay hơi, dẫn
đến quả bị nhăn héo, hình thức xấu, giảm
các chất dinh dưỡng để nuôi quả tồn tại
5

4. Các biến đổi sinh hóa
Sự hô hấp
Hô hấp là quá trình sinh
lý quan trọng của quả
sau thu hoạch. Sự hô hấp
làm giảm khối lượng
một cách tự nhiên vì khi
hô hấp quả sử dụng chất
dinh dưỡng, thải ra năng
lượng ở dạng nhiệt (làm
nóng khối quả), nước,
khí CO2 và đôi khi cả
rượu
Sự sinh sản ethylene
Khí ethylene kích thích
sự phân giải cholorophyl
và quá trình chín quả.
Quả hô hấp đột biến sinh
ra nhiều ethylene trong
quá trình chín hơn các
loại khác
Sự thay đổi các thành phần hóa học
Glucid, Pectin, Acid, Vitamin C, Các chất màu
6

5. III. SỰ CHÍN CHẬM VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
ĐÉN QUÁ TRÌNH CHÍN CỦA CÀ CHUA
1. Vai trò của sự chín chậm
• Chủ động tiêu thụ sản phẩm
• Giảm thiệt hại sau thu hoạch
• Giảm chi phí bảo quản
Người sản xuất
• Đảm bảo giá trị dinh dưỡng của cà chua
• Kéo dài thời gian sử dụng
Người tiêu dùng
• Dễ dàng trong công tác bảo quản
• Giảm hư hỏng
Quá trình bảo quản
7

6. 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chín của cà chua
Thiếu ánh sáng thì sự chín của cà chua
sẽ bị kím chế lại nhưng nếu chúng ta
bảo quản đủ ánh sáng thì quá trình chín
sẽ nhanh hơn và màu sắc cũng láng, đẹp
hơn.
Ở nhiệt độ càng thấp sự chín của
quả diễn ra càng chậm, tùy
thuộc vào từng giai đoạn của
quả mà ở những điều kiện nhiệt
độ thích hợp cà chua sẽ chín
Ethylene(C2H4) là yếu tố quyết
định đến quá trình chín của quả:
Ethylene bằng trực tiếp hay gián
tiếp gây phân hủy chlorofyll, nhờ
đó quả xanh có màu đỏ rất nhanh
Độ ẩm không khí càng cao thì
quá trình thoát hơi nước càng
chậm do đó cà chua giữ được
tươi lâu hơn
8

7. 3.Sự ảnh hưởng của ethylene đến sự chín của cà chua
3.1 Ảnh hưởng của ethylene
đến quá trình bảo quản
Tăng cường hô hấp, do đó làm
giảm nhanh lượng chất khô dự trữ
dẫn đến làm hao hụt khối lượng tự
nhiên nên chất lượng giảm nhanh
trong thời gian bảo quản. Rau quả
chín là một môi trường dồi dào
dưỡng chất cho các côn trùng và
các vi sinh vật gây hại phát triển
và từ đó làm giảm thời gian bảo
quản.
9

8. 3.2 Tác dụng của ethylene đến quá trình chín của quả
Ethylene được sinh tổng hợp tại các tế bào và các mô thực vật vào lúc trái
đã phát triển hoàn chỉnh để kích thích sự chín của quả. Do ethylene có liên
quan đến quá trình sinh tổng hợp các loại enzyme thúc đẩy quá trình chín
như: protopectinase thủy phân protopectin thành pectin hòa tan làm cho trái
mềm dần, enzyme chlorophyllase oxy hóa chlorophyll làm trái mất màu
xanh, chuyển qua màu của chính nó (anthoxyanne, carotenoid)
Tác dụng của ethylene đến quá trình chín của quả
10

9. IV. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ CHẬM CHÍN
CỦA CÀ CHUA
1. Sinh tổng hợp ethylen
11
 Xuất phát từ acid amine methionine (MET) và sản phẩm
quan trọng của chu trình này là tạo ra ethylene (C2H4).
 Từ MET sẽ tạo ra sản phẩm trung gian S_adenosyl
methionine (SAM) dưới xúc tác của enzyme
SAM_synthetase.
 Từ SAM chuyển hóa theo 2 con đường khác nhau: một
phần tổ hợp lại acid amine MET để tiếp tục quá trình
sinh tổng hợp trong cơ thể sinh vật; một phần chuyển hóa
thành 1_aminoacyclopropane 1_cacboxylic acid (ACC)
nhờ tác dụng xúc tác của enzyme ACC_synthetase.
 Khi quả còn xanh, con đường hình thành trở lại MET xảy
ra mạnh và sự hình thành ACC là yếu hơn. Quá trình này
sẽ diễn ra ngược lại khi quả chín dần. Từ ACC chuyển
hóa thành ethylene nhờ tác dụng xúc tác của enzyme
ACC_oxydase.

10. 2. Các phương pháp ức chế ethylen
2.1 Các chất kháng ethylene
• Sử dụng aminoethoxyvinyglyxin
(AVG) và acid aminooxydase
(AOA):
- enzyme ACC_synthetase và
ACC_oxydase đóng vai trò quan
trọng trong quá trình điều hòa sản
sinh ethylene
- AVG và AOA là các hợp chất có tác
dụng ức chế hoạt động của enzyme
ACC_synthetase,
• Sử dụng các ion kim loại nặng
(Ag, Ti, Co, Hg, Pd):
- Các ion kim loại nặng gây trở ngại
đối với các vị trí liên kết của ethylene
- Ức chế hoạt tính của ethylene, hình
thành một phức diethylene và do đó có
tác dụng như một chất kháng ethylene
12

11. 2.2 Bảo quản trong môi
trường điều chỉnh thành phần
khí
Bảo quản rau quả tươi trong môi trường
có nồng độ O2 thấp hơn 21% và tăng
hàm lượng CO2 thì cường độ hô hấp
giảm, dẫn đến việc ức chế quả trình sinh
tổng hợp ethylene, giúp kéo dài thời gian
bảo quản rau quả.
2.3 Bảo quản ở nhiệt độ
thấp
- Nhiệt độ thấp có tác dụng ức chế
cường độ các quá trình sinh lý, sinh
hóa xảy ra trong rau quả vì ở nhiệt độ
thấp các ezym xúc tác bị ức chế hoạt
động. Do đó, bảo quản rau quả ở nhiệt
độ thấp có khả năng ức chế hoạt động
các enzym xúc tác quá trình sinh tổng
hợp ethylene đặc biệt là enzym ACC-
oxydase. Vì vậy hạn chế sự hình
thành ethylene, giúp kéo dài thời gian
bảo quản rau quả
13

12. 2.4 Dùng hóa chất hấp thụ 1 –
methylcylopropene( 1- MCP)
• Phương trình phản ứng
+ H2C= CH2 ⇨ R
• Khi 1- MCP được phun vào kho bảo
quản, nó sẽ hấp thụ khí ethylene, ức chế
sự hoạt động của nối đôi ở khí ethylene.
R là hợp chất trùng hợp theo nguyên tắc
thống kê ( có sự kết hợp ngẫu nhiên giữa
các phân tử với nhau ). Bằng cách này 1
– MCP có thể trì hoãn quá trình chín, kéo
dài thời gian bảo quản của rau quả
• Trong bảo quản cà chua
Cà chua không được xử lý với 1-MCP sẽ
đạt tới độ chín sau 5->7 ngày bảo quản ở
nhiệt đọ 20ºC trong khi cà chua được xủ lý
với 1-MCP( 1ppm, 24h) quá trình này có
thể kéo dài từ 13-15 ngày ở cùng nhiệt đọ.
Như vây, việc xử lý với 1-MCP có thể kéo
dài gấp đôi thời gian bảo quản
14

13. 2.5 Loại bỏ hoặc cô lập nguồn sản sinh ethylene
Chọn nguồn nguyên liệu đồng đều tươi
Điều chỉnh ẩm độ
Kiểm tra ẩm độ
Kiểm soát nồng độ khí trong kho bảo quản
Thông gió kho bản quản
15

14. 2.6) Công nghệ chín chậm ứng dụng công nghệ gene – công nghệ
Delayed repeding (DR)
2.6.1) Kỹ thuật Antisense polygalacturonase
Polygalacturonase (PG) là 1 enzyme có vai trò thủy phân pectin – một
hợp chất tạo nên cấu trúc đặc trưng của thành tế bào thực vật là độ cứng,
chắc. Enzyme này xúc tác cho phản ứng thủy phân phá vỡ liên kết (1,4)-
glycoside giữa các acid galacturonic của phân tử pectin.
16

15. Antisense có thể hiểu là một thuộc tính của một chuỗi DNA nhân tạo được tạo ra
trong phòng thí nghiệm, nó đối ngược hoàn toàn với phân tử mRNA do cơ thể
thực vật tạo ra.
17

16. Một trong những thành công
của công nghệ DR dựa vào kỹ
thuật antisense là sản phẩm cà
chua Flavr Savr được tạo ra
bởi công ty Calgene, Hoa Kỳ
vào năm 1994.Cà chua chuyển
gene đối bản PG giảm thiểu
tới 95% PG enzyme.Cà chua
Flavr Savr chín ngay trên cánh
đồng nhưng quả vẫn rắn chắc
trong một thời gian dài.Quả
cứng rắn, thành quả bị phân
hủy từ từ làm cho chất lượng
quả ổn định và có thể dự trữ
trong kho trong một khoảng
thời gian dài.
2.6.1) Kỹ thuật Antisense polygalacturonase
18

17. 2.6.2) Kỹ thuật chuyển gene điều khiển sự sinh
tổng hợp ethylene
a. Chuyển gen ACC_diaminase
Vi khuẩn này có khả năng chuyển hóa ACC thành
một phân tử khác, nhờ vậy làm giảm lượng ACC
có thể nhận được để tạo ethylene
b.Chuyển gene SAM_hydrolase:
Phương pháp này cũng tương tự như
ACC_diaminase, bằng cách giảm tiền chất của
ethylene. Trong trường hợp này, SAM được
chuyển hóa thành homoserine. Gene mã hóa cho
enzyme này được phân lập từ thể thực khuẩn
E.coli T3.
19

18. 2.6.2) Kỹ thuật chuyển gene điều khiển sự sinh tổng hợp
ethylene
c. Ức chế sự biểu hiện của ACC_synthetase
Enzyme chịu trách nhiệm chuyển hóa SAM
thành ACC. Từ bước thứ hai tới bước cuối
cùng trong quá trình sinh tổng hợp ethylene.
Sự biểu hiện của enzyme bị cản trở khi một
antisense hoặc một đoạn của bản sao gene
synthase được chuyển vào trong genome
của thực vật.
d. Ức chế sự biểu hiện của ACC_oxydase
Enzyme xúc tác cho sự oxy hóa ACC thành
ethylene, bước cuối cùng trong con đường
sinh tổng hợp ethylene. Thông qua kỹ thuật
antisense, giảm sự điều khiển gene ACC
oxydase dẫn đến ức chế sự hình thành
ethylene. Do đó làm chậm sự chín của quả.
d. Ức chế sự biểu hiện của ACC_oxydase
20

19. 1. Nguyễn Mạnh Khải (chủ biên), Nguyễn Thị Bích Thủy, Đinh Sơn
Quang. Giáo trình bảo quản nông sản. ĐH Nông nghiệp – Hà Nội. Năm
2005.
2. PGS.TS.Lương Đức Phẩm. Công nghệ sinh học trong bảo quản và chế
biến thực phẩm. Nhà xuất bản giáo dục – Hà Nội.
3. Hà Thị Hiền, Phương Thị Hương, Nguyễn Thị Năm, Nguyễn Thị Phú,
Lê hị Thảo.GVHD: Nguyễn Trọng Thăng. Ứng dụng công nghệ chín chậm
vào bảo quản trái cây.
4. Nông Thị Quỳnh Anh, Lê Thị Cẩm Lê, Nguyễn Thị Tân, Phan Thị
Thanh, Nguyễn Phương Thảo, Nguyễn Thị Tuyết, Phạm Thu Trang.GVHD:
PGS.TS.Ngô Xuân Mạnh. Công nghệ sinh học trong tạo giống cà chua chín
chậm. ĐH Nông Nghiệp – Hà Nội.
5. ThS.Trương Thị Mỹ Linh. Công nghệ sau thu hoạch.
6. http://ebook.edu.vn
7.http://luanvan.co/luan-van/cong-nghe-sinh-hoc-trong-bao-quan-rau-cu-
qua-2770/
8. http://luanvan.net.vn/luan-van/bai-thuyet-trinh-su-san-sinh-etylen-
63861/
TÀI LIỆU THAM KHẢO
21

20. 22