Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma trong bảo quản khoai tây

Tạp chí KHKT Nông nghiệp 2007: Tập V, Số 4: 55-59 Đại học Nông nghiệp I 
Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma 
trong bảo quản khoai tây 
Some results on application of gamma radiation for potato storage 
Trần Đình Đông*, Trần Nh− Khuyên** 
SUMMARY 
Potato tubers are easily damaged during storage owing to sprouting and rotting, making a 
search for an alternative for potato tuber preservation indispensable. The treatment with 
gamma radiation of tubers prior to storage was carried out aiming at improving tuber 
storability. Gamma irradiation inhibited sprouting and reduced decay of potato tubers. With a 
dose of 20 krad to 25 krad and tubers sprouted only slightly 18 weeks during storage. In 
addition, tubers irradiated with gamma rays retained higher sugar and vitamin C content 
compared with the control 
Key words: Potato tubers, storage, gamma irradiation. 
1. ĐặT VấN Đề 
Nông nghiệp là một ngành sản xuất vật chất 
quan trọng ở n−ớc ta, tuy nhiên chúng ta còn ít 
quan tâm đến tổn thất sau thu hoạch. Thực tế 
cho thấy sản phẩm nông nghiệp tạo ra ngày 
càng nhiều, đặc biệt là trong các thời điểm thu 
hoạch, sản phẩm tiêu thụ không hết, nếu không 
sử dụng các ph−ơng pháp bảo quản tốt sẽ dẫn tới 
sản phẩm sẽ bị thất thoát và giảm chất l−ợng. 
Trong điều kiện nóng và ẩm ở Việt Nam, khoai 
tây trong thời gian bảo quản rất dễ bị h− hỏng và 
chất l−ợng bị giảm sút, do sự nảy mầm và thối 
củ. Vì vậy, việc tìm ra ph−ơng pháp bảo quản có 
hiệu quả cho sản phẩm này là rất cần thiết. Theo 
các nghiên cứu của Cromin (1979), Langerak 
(1996), Ogama (1959), Thomas (1979), Võ 
Hoàng Quân (1990), bức xạ gamma có khả 
năng kìm hãm sự nảy mầm và làm giảm tỷ lệ 
thối rữa và giữ hàm l−ợng đ−ờng cho khoai tây 
bảo quản. Vì vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu 
thử nghiệm ứng dụng bức xạ gamma trong bảo 
quản khoai tây. 
2. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN 
CứU 
Vật liệu nghiên cứu là khoai tây Th−ờng 
Tín (giống địa ph−ơng), củ khoai tây sau thu 
hoạch một tuần, đ−ợc lựa chọn để làm 
giống, đang trong thời gian bảo quản thông 
thoáng gió tự nhiên ch−a qua xử lý bằng 
ph−ơng pháp hoá chất hay ph−ơng pháp 
khác. Lô khoai tây dùng cho thí nghiệm 
đ−ợc chia làm 6 mẫu, mỗi mẫu gồm 100 củ, 
trong đó một mẫu làm mẫu gốc đối chứng 
(không chiếu xạ), còn 5 mẫu đem chiếu xạ 
với các liều l−ợng khác nhau lần l−ợt là: 5 
krad; 10 krad; 15 krad; 20 krad và 25 krad, 
tại Trung tâm Chiếu xạ Từ Liêm, Hà Nội. 
Củ khoai tây ở các mẫu khi chiếu xạ và mẫu 
gốc đ−ợc đ−a vào các tủ bảo quản thí 
nghiệm. Nhiệt độ và độ ẩm trong các ngăn 
đặt mẫu đ−ợc điều chỉnh tự động. Khoảng 
nhiệt độ thay đổi từ 0 - 500C, khoảng độ ẩm 
thay đổi từ 50 - 100%. Trong thời gian bảo 
quản, các mẫu khoai tây đ−ợc theo dõi về tỷ 
lệ nảy mầm δ (%), tỷ lệ thối củ β (%), hàm 
l−ợng vitamin C và hàm l−ợng đ−ờng của 
khoai tây phụ thuộc vào liều l−ợng bức xạ q 
(krad), nhiệt độ môi tr−ờng bảo quản t (0C), 
độ ẩm môi tr−ờng ϕ (%), thời gian theo dõi 
bảo quản là ô (tuần). Quá trình phân tích 
đ−ợc tiến hành tại phòng Hoá sinh ứng dụng 
Viện Sinh học Nông nghiệp Tr−ờng Đại học 
Nông nghiệp 1 Hà Nội. 
* *Khoa Công nghệ thông tin - Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội. 
**Khoa Cơ Điện - Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội. 
 55
 Trần Đình Đông, Trần Nh− Khuyên 
3. KếT QUả NGHIÊN CứU 
3.1. ảnh h−ởng của liều l−ợng chiếu xạ đến 
tỷ lệ nảy mầm và thối củ 
Khoai tây giống th−ờng bị nảy mầm sớm 
trong quá trình bảo quản. Khi chiếu xạ thì tia 
gamma đã có tác dụng kìm hãm tổng hợp axit 
nucleic, ngăn cản sự phân chia tế bào, làm 
giảm khả năng tích tụ ATP, giảm hoạt độ của 
enzim tổng hợp ARN, AND là những yếu tố 
sinh năng l−ợng, những nhân tố giúp sinh sản 
trong phát triển tế bào nên làm giảm sự nảy 
mầm. Kết quả thí nghiệm thu đ−ợc đã thể hiện 
điều đó: Sau 18 tuần bảo quản, mẫu đối chứng 
đã nảy mầm 100%, trong khi đó các mẫu chiếu 
xạ 5; 10; 15; 20 krad có tỷ lệ nảy mầm t−ơng 
ứng là 64; 48; 24 và 4% (Hình 1). 
Trong quá trình bảo quản khoai tây còn bị 
thối hỏng (thối khô, thối rỗng ruột) mà nguyên 
nhân chủ yếu là do hoạt động của vi sinh vật. 
Khi liều chiếu xạ tăng, tỷ lệ thối của khoai tây 
giảm. Sau 18 tuần bảo quản tỷ lệ thối của mẫu 
đối chứng là 28%, các mẫu chiếu xạ có tỷ lệ 
thối thấp hơn. 
 b(%)
24
34
44
54
64
9
11
13
15
17
q (krad)5 10 15 20 25
Tỷ lệ thối Tỷ lệ nảy mầm
d(%) 
Hình 1. ảnh h−ởng của liều l−ợng chiếu xạ đến 
tỷ lệ nảy mầm và thối củ 
Khi t = 25 0C; ϕ = 80%, τ =18 tuần 
Ngoài ra, khi khoai tây mọc mầm, c−ờng độ 
hô hấp càng tăng, l−ợng dinh d−ỡng bị hao hụt vào 
trong quá trình trao đổi chất tăng nên làm giảm 
sức đề kháng của củ. Từ đó mà vi sinh vật và côn 
trùng có cơ hội phát triển. Đối với các mẫu chiếu 
xạ ngoài tác dụng kìm hãm nảy mầm nó còn có 
tác dụng tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh bám ở trên 
bề mặt củ, vì vậy tỷ lệ thối hỏng giảm xuống. Khi 
liều l−ợng chiếu xạ càng cao, tỷ lệ thối hỏng càng 
giảm. 
Việc chiếu xạ đã kìm hãm đ−ợc sự nảy 
mầm sớm do đó sự hao hụt về trọng l−ợng củ 
giảm đi rất nhiều. Khi liều l−ợng chiếu xạ tăng, 
trọng l−ợng củ giảm không đáng kể. 
3.2. ảnh h−ởng của nhiệt độ, độ ẩm không 
khí trong buồng bảo quản đến khoai tây bảo 
quản 
Kết quả theo dõi ảnh h−ởng của nhiệt độ 
không khí trong buồng bảo quản đến khoai 
tây sau 18 tuần bảo quản, cho thấy: Khi nhiệt 
độ tăng, tỷ lệ nảy mầm của khoai tây tăng lên 
(Hình 2) vì khi nhiệt độ tăng quá trình trao 
đổi chất tăng làm cho quá trình sinh lý của 
khoai tây phát triển mạnh, độ già sinh lý tăng 
dẫn đến sự hình thành mầm trong củ tăng lên 
và ng−ợc lại, khi nhiệt độ giảm thì hoạt độ 
sinh lý giảm, do vậy tỷ lệ nảy mầm cũng giảm 
xuống. Khi nhiệt độ bảo quản tăng làm cho 
n−ớc thoát từ trong ra ngoài đọng lại trên bề 
mặt củ làm cho vỏ củ luôn ẩm −ớt tạo điều 
kiện cho vi sinh vật phát triển kéo theo tỷ lệ 
thối của khoai tây tăng. Đồng thời, khi nhiệt 
độ tăng sẽ làm tăng c−ờng độ phản ứng của 
các quá trình cơ bản trong trao đổi chất, làm 
tăng c−ờng hô hấp, do vậy quá trình hao hụt 
trọng l−ợng tự nhiên tăng lên. 
Độ ẩm của không khí trong môi tr−ờng 
bảo quản cũng có ảnh h−ởng rất lớn tới tỷ lệ 
nảy mầm, thối củ (Hình 3). Khi độ ẩm của 
không khí thấp sẽ làm tăng sự bốc hơi n−ớc của 
khoai tây. Khi đó, một mặt khoai tây bị giảm 
khối l−ợng tự nhiên do sự héo bề mặt bên ngoài 
và sự bốc ẩm từ trong ra ngoài củ; Mặt khác 
sinh ra rối loạn sự trao đổi chất và giảm khả 
năng đề kháng với các tác dụng bất lợi từ môi 
tr−ờng bảo quản. Tuy nhiên, khi độ ẩm thấp lại 
hạn chế sự phát sinh của vi sinh vật gây thối, 
hỏng dẫn đến tỷ lệ thối giảm. Độ ẩm thấp cũng 
làm chậm quá trình hoạt động sinh lý của 
khoai tây dẫn đến làm giảm tỷ lệ nảy mầm của 
khoai tây. 
 56 
 Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma... 
20
15
3525
30
22
28
24
26
30
9
15
11
13
17
t Co
δ(%) β(%) 
Tỷ lệ thối
Tỷ lệ nảy mầm 
δ(%)
ϕ (%)
Tỷ lệ thối Tỷ lệ nảy mầm
β(%)
30
20
26
24
22
17
15
13
11
9
70 75 80 85 90
Hình 3. ảnh h−ởng của độ ẩm không khí 
trong buồng bảo quản 
Khi q = 15 krad; t = 25 0C; τ =18 tuần 
Hình 2. ảnh h−ởng của nhiệt độ không khí trong 
buồng bảo quản 3.3 ảnh h−ởng của thời gian bảo quản đến 
tỷ lệ nảy mầm và thối củ Khi q =15krad; ϕ = 80%, τ =18 tuần 
Tỷ lệ nảy mầm (Bảng 1) và thối củ khoai tây 
(Hình 4) tăng dần theo thời gian bảo quản ở cả 
các mẫu chiếu xạ và mẫu gốc nh−ng ở mẫu 
chiếu xạ có tỷ lệ thấp hơn so với mẫu gốc và 
càng thấp khi tăng liều l−ợng chiếu xạ. Khi 
nhiệt độ môi tr−ờng bảo quản tăng, tỷ lệ nảy 
mầm tăng, tỷ lệ thối càng tăng. 
 Khi độ ẩm của môi tr−ờng bảo quản tăng 
lên, quá trình háo n−ớc trong khoai tây giảm 
xuống nên ít làm giảm khối l−ợng tự nhiên của 
khoai tây; Tuy nhiên khi độ ẩm cao, bề mặt củ 
khoai tây lại ẩm −ớt, là môi tr−ờng thuận lợi để 
vi sinh vật phát triển nên làm tăng hiện t−ợng 
thối hỏng của khoai tây, mặt khác quá trình 
hoạt động sinh lý mạnh cũng làm cho tỷ lệ nảy 
mầm của khoai tây tăng lên. 
3.4. Nghiên cứu sự thay đổi hàm l−ợng 
vitamin C và hàm l−ợng đ−ờng đối với khoai 
tây 
 Bảng 1. Tỷ lệ nảy mầm của khoai tây theo thời gian bảo quản 
Thời gian 
(tuần) 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Mẫu gốc 4 8 12 16 22 35 49 65 79 94 100 100 100 100 100
Mẫu 1 2 5 10 15 21 27 32 41 54 64
Mẫu 2 2 4 9 15 21 27 35 48
Mẫu 3 2 5 10 16 24
Mẫu 4 2 4 
 57
 Trần Đình Đông, Trần Nh− Khuyên 
0 
3 
6 
9 
12 
15 
18 
21 
24 
27 
30 
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 
Mẫu gốc 
 β (%) 
 τ (tuần) 
Mẫu 1 Mẫu 2
Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 
Hình 4. Tỷ lệ thối của khoai tây theo thời gian 
Hàm l−ợng đ−ờng và vitamin C là một yếu 
tố rất đ−ợc quan tâm ở khoai tây. Khi so sánh 
hàm l−ợng vitamin C và hàm l−ợng đ−ờng tổng 
số của khoai tây ở các mẫu chiếu xạ liều l−ợng 
khác nhau và không chiếu xạ, sau thời gian bảo 
quản 18 tuần, hàm l−ợng đ−ờng tổng số và hàm 
l−ợng vitamin C trong khoai tây đối với các 
mẫu chiếu xạ cao hơn mẫu gốc đối chứng 
(Bảng 2). Nh− vậy khi chiếu xạ để bảo quản 
khoai tây trong môi tr−ờng tự nhiên rõ ràng có 
hiệu quả hơn là không chiếu xạ. 
Bảng 2. Hàm l−ợng vitamin C và đ−ờng 
ở khoai tây 
Tên mẫu đem 
phân tích 
Đ−ờng tổng số 
(%) 
Vitamin C 
(mg/kg) 
Mẫu không chiếu xạ 
Mẫu chiếu xạ 5 krad 
Mẫu chiếu xạ 10 krad 
Mẫu chiếu xạ 15 krad 
Mẫu chiếu xạ 20 krad 
Mẫu chiếu xạ 25 krad 
8,78 
13,15 
11,98 
11,08 
14,59 
11,49 
7,85 
9,16 
7,54 
9,45 
8,43 
10,99 
Với mẫu chiếu xạ 20 krad và 25 krad 
không những có hiệu quả cho việc kìm hãm 
nảy mầm mà còn giữ đ−ợc hàm l−ợng đ−ờng, 
hàm l−ợng vitamin C cao hơn mẫu không 
chiếu xạ. 
4. KếT LUậN 
Bức xạ gamma có tác dụng kìm hãm sự 
nảy mầm, giảm tỷ lệ thối ở khoai tây trong thời 
gian bảo quản. Với liều chiếu xạ 20krad đến 
25krad thì sau 18 tuần bảo quản, tỷ lệ nảy mầm 
không đáng kể. 
Các mẫu (cả chiếu xạ và đối chứng) đều 
có tỷ lệ thối và nảy mầm tăng khi nhiệt độ và 
độ ẩm của môi tr−ờng bảo quản tăng. 
Bức xạ gamma liều 20 krad và 25 krad 
cũng có tác dụng giữ cho hàm l−ợng đ−ờng 
tổng số và vitamin C trong khoai tây cao hơn 
mẫu không chiếu xạ. 
 58 
 Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma... 
TàI LIệU THAM KHảO 
Cromin D.A, Adam S (1979). Simple and rapid 
procedure for analysis of reducing, total 
and individual sugar in potatoes. 
Potatoes Res.22, p.99-105. 
Langerak D (1996). Application of food 
irradiation processes to developing 
countries; Rikillt Rep. Wageningen 
(Netherlands), p. 86-95. 
Ogama.K (1959). Effect of gamma irradiation 
on sprout prevention and its 
phyisologial mechanisme in the Potato 
Tuber and Onion Bulb. Inst. Chem. 
Rest; Kioto Univ; p. 37-25. 
Võ Hoàng Quân, Phạm Quang Vinh (1990). 
ảnh h−ởng thời kỳ chiếu xạ sau thu 
hoạch và liều xạ khác nhau đến chất 
l−ợng khoai tây và hành tây - Báo cáo 
hội thảo công nghệ bức xạ - Viện năng 
l−ợng nguyên tử quốc gia, Hà nội, - tr. 
18-23. 
Thomas P., Adam S. (1979). Role of citric acid 
in the after cooking darkening of gamma 
irradiated potato tubrs. J Agr. Food 
che.,p.125-127.
 59