NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHIẾU XẠ TIA X NĂNG LƯỢNG THẤP ĐẾN KHẢ NĂNG ỨC CHẾ NẢY MẦM VÀ HIỆU QUẢ BẢO QUẢN KHOAI TÂY VÀ HÀNH TÍM

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHIẾU XẠ TIA X NĂNG LƯỢNG THẤP ĐẾN KHẢ NĂNG ỨC CHẾ NẢY MẦM VÀ HIỆU QUẢ BẢO QUẢN KHOAI TÂY VÀ HÀNH TÍM Việt Nam là nước có nền nông nghiệp phát triển, với các sản phẩm đa dạng, phong phú. Tuy nhiên hiện nay vấn đề lưu trữ và bảo quản thực phẩm sau thu hoạch cũng như vấn đề được mùa mất giá là những vấn đề thường gặp với nền nông nghiệp nước ta. Do vậy, việc sử dụng các biện pháp lưu trữ, bảo quản thực phẩm là cần thiết. Điều này không những đáp ứng nhu cầu an toàn lương thực mà còn giúp nông dân tăng giá trị sản phẩm của mình. Khoai tây là một trong những thực phẩm quan trọng hằng ngày và có giá trị kinh tế ở Việt Nam. Tinh bột chứa trong khoai tây mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe như: ngừa ung thư ruột kết, tăng khả năng nạp glucose, giảm nồng độ cholesterol và chất béo trung tính trong huyết tương, tăng cảm giác no, thậm chí nó có thể làm giảm chất béo tích trữ trong cơ thể. Với những lợi ích đó, khoai tây trở thành một loại cây trồng phổ biến nhằm phục vụ cho nhu cầu lương thực trên toàn cầu. Hành tím là một loại gia vị quen thuộc đối với người dân Việt Nam, có giá trị sử dụng cao và tốt cho sức khỏe con người. Hành tím chứa nhiều dưỡng chất như: vitamin C, vitamin B6, biotin, axit folic, chromium, canxi và chất xơ tốt cho sức khỏe. Bên cạnh đó, hành tím còn chứa nhiều chất có hoạt tính cao như: các hợp chất sulfuric, chromium, prostaglandin, phenoplast, diallyl quercetin, chất Fructooligosaccharides… giúp phòng, chữa nhiều bệnh rất hiệu quả và còn được sử dụng trong y học cổ truyền (https://vtv.vn/doi-song/6-loi-ich-suc-khoe-khong-ngo-cuaviec-an-hanh-cu-20220919141736174.htm). Vì vậy mà hành tím đã và đang trở thành một loại cây trồng cực kì phổ biến. Không phải vùng nào cũng có thể trồng khoai tây và hành quanh năm, do đó cần phải có công nghệ bảo quản sau thu hoạch để có thể cung cấp ổn định các mặt hàng này cho người tiêu dùng. Bên cạnh đó, sản lượng khoai tây và hành xuất nhập khẩu giữa các nước trên thế giới cũng ngày một gia tăng, do đó chúng cần phải được bảo quản và duy trì chất lượng tốt nhất có thể trong quá trình vận chuyển, xuất khẩu hàng hóa. Để lưu trữ và bảo quản khoai tây và hành tím sau thu hoạch là việc rất khó khăn. Việc xuất hiện các hư hỏng ở khoai tây và hành tím như nảy mầm, nấm mốc, nhiễm các sinh vật, vi sinh vật có hại gây tổn thất rất nhiều đến kinh tế của người nông dân. Đặc biệt, khi khoai tây mọc mầm, tinh bột chuyển hóa thành solanine và chaconine-alpha, là hai chất có thể gây ngộ độc cho người sử dụng. Để khắc phục các vấn đề trên thì các phương pháp truyền thống (sấy khô, để thoáng, đông lạnh,...) được sử dụng chủ yếu ở nước ta hiện nay. Tuy nhiên, các phương pháp truyền thống thông thường chỉ có thể bảo quản khoai tây và hành tím trong thời gian ngắn, gây tổn thất cao. Ngoài ra, để kéo dài thời gian bảo quản, người dân còn sử dụng các hóa chất độc hại khiến sản phẩm bảo quản không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân. Với những bước tiến mạnh mẽ trong công nghệ và kỹ thuật, việc ứng dụng kỹ thuật hạt nhân ngày càng trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống như y tế, công nghiệp, nông nghiệp, năng lượng hạt nhân,... Đối với ngành công nghiệp thực phẩm, kỹ thuật chiếu xạ đã được nghiên cứu từ cuối thế kỷ XIX và được đánh giá là an toàn, không tạo nên chất độc hại hoặc phơi nhiễm phóng xạ khi nhận liều bức xạ thích hợp. Để ức chế sự nảy mầm và tăng thời gian bảo quản khoai tây và hành tím thì chiếu xạ là một trong những phương pháp rất hữu ích đã và đang được sử dụng hiện nay. Chiếu xạ có thể ức chế sự nảy mầm và sự xâm nhập vi sinh vật tạo thành chất độc gây ngộ độc cho người sử dụng, cũng đồng thời tiêu diệt các tế bào nấm và gây bất hoạt đối với vi sinh vật. Hiện nay, Việt Nam là một trong các nước cho phép sử dụng chiếu xạ trong bảo quản thực phẩm. Trên thế giới, bức xạ gamma phát ra từ các đồng vị Co-60, chùm tia điện tử và tia X năng lượng cao được sử dụng rộng rãi trong chiếu xạ nói chung (https://nucleus-new.iaea.org/sites/diif/Pages/Home.aspx) và chiếu xạ thực phẩm nói riêng. Ưu điểm của việc sử dụng bức xạ gamma là năng lượng lớn, liều phát xạ cao, quy mô chiếu xạ lớn. Tuy nhiên, nhược điểm của việc sử dụng các nguồn bức xạ hoạt độ cao đòi hỏi cần có thiết kế che chắn phức tạp; đồng thời gặp khó khăn do sự thiếu hụt và khó khăn trong vấn đề nhập khẩu nguồn phóng xạ. Chùm tia điện tử và tia X năng lượng cao có thể được sử dụng để chiếu xạ nhiều loại thực phẩm khác nhau với số lượng lớn và tốc độ cao. Mặc dù vậy, hạn chế của các máy chiếu xạ năng lượng cao là đắt tiền, chi phí vận hành cao. Để giải quyết vấn đề trên, việc sử dụng máy phát tia X năng lượng thấp, đặc biệt là trong các trường hợp xử lý chiếu xạ bảo quản ở quy mô nhỏ và trung bình, đang là một giải pháp hỗ trợ thích hợp và có tiềm năng phát triển trong ngành công nghệ thực phẩm. Chùm tia X năng lượng thấp phù hợp để chiếu xạ những sản phẩm nông nghiệp có kích thước nhỏ; đồng thời việc che chắn đơn giản, đảm bảo an toàn khi chiếu xạ, thao tác sử dụng máy phát tia X đơn giản, chi phí đầu tư và bảo trì thấp. Một vấn đề khi lựa chọn loại bức xạ để chiếu xạ bảo quản thực phẩm chính là thông số về sự truyền năng lượng tuyến tính (LET - Linear Energy Transfer), được định nghĩa là tốc độ mất năng lượng trên đơn vị chiều dài khi bức xạ đi qua môi trường. Các bức xạ có khả năng đâm xuyên càng cao thì có LET càng nhỏ, điều này có một ý nghĩa lớn trong chiếu xạ thực phẩm bởi chính một trong các mục đích chính của việc chiếu xạ trong trường hợp này chính là ức chế nảy mầm hay tiêu diệt vi sinh vật và dù có một số cơ chế dẫn đến hiệu quả này nhưng chủ yếu là do tác động của bức xạ lên DNA. Tia X năng lượng thấp có LET cao và tương ứng và hiệu ứng sinh học tương đối cao, do đó nó trở thành một phương pháp đầy hứa hẹn trong bảo quản thực phẩm (Zhang và cộng sự, 2020; Zhang, Seck và cộng sự, 2020). Hiện nay, chưa có nhiều nghiên cứu về việc áp dụng tia X năng lượng thấp trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm. Với thực tiễn như trên, đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của chiếu xạ tia X năng lượng thấp đến khả năng ức chế nảy mầm và hiệu quả bảo quản khoai tây và hành tím” được chọn lựa và thực hiện. Nghiên cứu này khai thác ứng dụng của máy phát tia X năng lượng thấp MBR-1618-BE của hãng Hitachi Nhật Bản, được Bộ GD&ĐT đầu tư cho Trường Đại học Đà Lạt vào năm 2018, để chiếu xạ nhằm ức chế nảy mầm để kéo dài thời gian bảo quản của khoai tây và hành tím. Trong báo cáo tổng kết này, ngoài phần mở đầu và kết luận, đề tài được trình bày trong các chương chính như sau: Chương 1: Trình bày tổng quan về tình hình nghiên cứu và cơ sở lý thuyết. Trong đó trình bày cụ thể về tình hình chiếu xạ thực phẩm trên thế giới và ở Việt Nam, tổng quan về các nghiên cứu ức chế nảy mầm khoai tây và hành tím. Chương 2: Trình bày thông số máy phát tia X năng lượng thấp MBR-1618R BE của Hitachi và các thiết bị liên quan, phương pháp nghiên cứu, thiết lập các điều kiện và đưa ra quy trình chiếu xạ. Chương 3: Trình bày kết quả thu nhận được và thảo luận kết quả chiếu xạ đối với khoai tây và hành tím.