Hoạt động Khoa học Công nghệ

Nâng cao năng suất, chất lượng, đa dạng hóa sản phẩm và khai thác phụ phẩm của cây dứa Cayenne (Ananas Comosus) tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long

11/03/2024

Trước những ảnh hưởng to lớn về biến đổi khí hậu đến ngành nông nghiệp của các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long đã đặt ra cho ngành trồng và chế biến dứa nhiều thách thức cũng như những cơ hội. Để phát triển ngành trồng dứa trên đất phèn vùng ĐBSCL cần có những biện pháp đầu tư cải tạo, áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất để giúp khắc phục các hạn chế về năng suất, chất lượng sản phẩm. Hiện nay giống dứa Queen này đang đứng trước nguy cơ bị sụt giảm diện tích, năng suất, sản lượng và cả chất lượng, đe dọa nghề trồng dứa của nông dân địa phương.

Một giải pháp mang tính lâu dài là thay giống dứa Queen đang thoái hóa bằng giống dứa MD2 với nhiều ưu điểm nhằm tăng năng suất cây trồng, kéo dài thời gian thu hoạch và chế biến giúp ổn định giá sản phẩm dứa trên thị trường, giúp nhà nông có nguồn thu nhập cao và ổn định so với việc trồng các loại trái cây khác, từ đó giữ vững diện tích vùng chuyên canh cây dứa, đáp ứng nguồn cung cấp nguyên liệu ổn định cho các nhà máy chế biến dứa xuất khẩu trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, giống dứa MD2 là giống mới được nhập vào Việt nam trong vài năm gần đây nên cần phải có nghiên cứu sâu rộng về kỹ thuật canh tác nhằm chủ động hóa trong quá trình sản xuất, khai thác tiềm năng vốn có của giống dứa này trên vùng đất phèn và có được các giải pháp biến các phế - phụ phẩm của cây dứa thành các sản phẩm có giá trị kinh tế nhằm nâng cao chuỗi giá trị sản phẩm.

Nhằm mục tiêu đánh giá thực trạng canh tác và ứng dụng công nghệ trong chế biến, khai thác phụ phẩm của cây dứa tại các tỉnh ĐBSCL, đề xuất được quy trình chuẩn hóa trồng cây dứa Cayenne lai (MD2) đạt năng suất cao, đồng đều về kích thước và xây dựng được vùng trồng dứa Cayenne lai (MD2) chuyên canh đạt năng suất 20 tấn/ha/năm, TS. Trần Tấn Việt cùng nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh đã thực hiện đề tài: “Nâng cao năng suất, chất lượng, đa dạng hóa sản phẩm và khai thác phụ phẩm của cây dứa Cayenne (Ananas Comosus) tại các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long”.

Sau một thời gian triển khai thực hiện, đề tài đưa ra các kết luận như sau:

1. Đề tài cung cấp các dữ liệu phân tích kỹ thuật và kinh tế của việc trồng giống dứa mới MD2 trên vùng đất phèn và sản xuất các sản phẩm thực phẩm từ phế phụ phẩm của cây dứa. Từ đó, giúp cho người sản xuất có cơ sở để triển khai các hoạt động sản xuất kinh doanh một cách có hiệu quả. Kết quả trồng khảo nghiệm cây dứa MD2 trên vùng đất phèn cho kết quả khả quan. Cây dứa MD2 nhìn chung có thể trồng trên đất chua, độ pH từ 4,5 đến 5,5. Trên đất phèn nặng, có pH dưới 4 thì dứa MD2 vẫn sống được nhưng năng suất không cao.

- Các kết quả thí nghiệm khảo sát cây dứa MD2 trên đất phèn Tân Lập rút ra kết luận là với giống MD2 để có năng suất và chất lượng cao nên bón NPK mức 10 gN + 5g P2O +10 g K2O cho 1 cây. Mức N tối thiểu không dưới 8 g/cây (tương đương 17 g Urê).

- Đối với quá trình xử lý ra hoa dứa bằng Ethephon 480 thì nồng độ ethephon 480 là 30-60 ml/L chỉ xử lý một lần/không cần lặp lại. Lượng Ethephon cần dùng: 1 - 2,5 L/ha (pha với 1000L nước). Có thể xử lý bằng phương pháp nhỏ vào đọt dứa (20 - 50ml/cây) hoặc phun đều trên mặt lá đều cho kết quả như nhau. Xử lý ra hoa dứa MD2 bằng Ethephon 30ml/L có trọng lượng chồi ngọn trên quả nhỏ, cân đối.

- Đề tài đã trồng thành công giống dứa MD2 với năng suất cao, trái thu hoạch có phẩm chất tốt và bán với giá cao gấp nhiều lần so với giống dứa Queen. Diện tích trồng đã mở rộng lên hơn 20 ha ở huyện Tân Phước và trên 500 ha ở Hậu Giang và tạo sự tin tưởng tuyệt đối của nông dân về giống dứa này.

2. Đề tài đã sản xuất thành công viên nang bromelain từ phế phẩm dứa MD2. Quá trình sản xuất viên nang bromelain từ phế phẩm dứa bao gồm 3 công đoạn chính là: trích ly enzyme bromelain từ phế phụ phẩm dứa, tinh sạch và cô đặc enzyme bromelain bằng công nghệ màng và tạo hạt bromelain bằng phương pháp sấy thăng hoa. Trong đó, ở mỗi công đoạn sẽ bao gồm nhiều bước với các thông số công nghệ đã được tối ưu. Một bước đột phá của đề tài là công đoạn tinh sạch enzyme bromelain bằng công nghệ hiện đại là công nghệ màng MF kết hợp với màng UF và NF. Với việc làm chủ công nghệ tinh sạch này, enzyme bromelain có thể sản xuất ở quy mô công nghiệp với giá thành cạnh tranh và có thể chuyển giao công nghệ cho các doanh nghiệp có nhu cầu. Bên cạnh đó, việc ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa, vốn là công nghệ cao thường được áp dụng trong lĩnh vực dược, đã cho kết quả khả quan và có thể sản xuất được một lượng lớn bột enzyme bromelain với hoạt tinh sinh học cao bằng công nghệ này.

3. Đề tài đã khảo sát, thử nghiệm và hoàn thiện các quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm thực phẩm gồm kẹo dứa, mứt dứa, nước uống có cồn từ nguyên liệu là phụ phẩm của cây dứa MD2. Do các đặc điểm khác biệt của giống dứa MD2 như hàm lượng đường, hàm lượng nước, độ acid so với giống dứa Queen truyền thống nên các quy trình công nghệ sản suất các sản phẩm dứa Queen truyền thống vẫn cơ bản có thể sử dụng được để áp dụng cho dứa MD2 nhưng cần phải hiệu chỉnh các thông số công nghệ.

Đối với sản phẩm kẹo dứa và mứt dứa MD2, mặc dù tỉ lệ thịt quả của dứa MD2 lớn hơn dứa Queen nhưng do hàm lượng nước trong thịt dứa MD2 nhiều hơn gần 30% so với dứa Queen nên lượng sản phẩm thu được sau chế biến là tương đương nhau. Ngoài ra, do giá dứa MD2 hiện tại cao hơn gấp nhiều lần so với giống dứa Queen truyền thống nên làm cho quá trình chế biến các sản phẩm từ dứa MD2 tăng chi phí gấp nhiều lần. Bên cạnh đó, do hàm lượng nước nhiều nên việc sản xuất kẹo mứt dứa sẽ không hiệu quả kinh tế so với giống dứa Queen.

Đối với sản phẩm nước uống lên men, đây là dòng sản phẩm mới đáp ứng thị hiếu tiêu dùng của giới trẻ ngày nay. Với hàm lượng dịch trong nguyên liệu dứa MD2 cao hơn so với dứa Queen sẽ làm tăng hiệu quả sản xuất nước dứa lên men từ nguồn nguyên liệu này. Từ 1 kg nguyên liệu dứa MD2 ta thu được 1,05 kg sản phẩm nước dứa lên men có độ cồn 4,5 % v/v… Các sản phẩm sản xuất từ các quy trình thiết kế của đề tài đều có các chỉ tiêu đạt các tiêu chuẩn nhà nước.

4. Đề tài đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình sản xuất thức ăn gia súc từ bả dứa bằng phương pháp ủ chua. Phương pháp ủ chua được lựa chọn do phù hợp với tính chất của nguyên liệu dứa MD2 là lượng ẩm cao, nhanh bị hỏng khi tiếp xúc với không khí. Việc kết hợp ủ chua bả dứa với chế phẩm vi sinh Bio-Men giúp người nông dân dễ dàng thực hiện với chi phí thấp, thiết bị đơn giản, thời gian ủ nhanh và thuận lợi khi sử dụng. Quy trình ủ chua bả dứa MD2 được thiết kế linh hoạt, tùy theo nhu cầu sử dụng thức ăn mà lựa chọn thời gian ủ thích hợp với chỉ tiêu dinh dưỡng của vật nuôi. Bã dứa được lên men vi sinh vật, ủ trong 2-4 ngày có chất lượng tốt, mùi thơm dễ chịu, pH<4.5 và có thể bảo quản 30 ngày sau ủ.

Với nguồn nguyên liệu dứa dồi dào của địa phương sẽ giúp người nông dân chủ động sản xuất thức ăn gia súc có hàm lượng dinh dưỡng cao với giá thành thấp bằng phương pháp ủ chua kết hợp chế phẩm vi sinh Bio Men. Sản phẩm bả dứa ủ chua làm tăng chuỗi giá trị của cây dứa MD 2 tại vùng ĐBSCL, giảm chi phí thức ăn và giúp tăng thêm thu nhập cho các nhà chăn nuôi tại địa phương.

5. Đề tài đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ thân lá cây dứa MD2 bằng phương pháp đồng ủ kết hợp với rác thải sinh hoạt. Với lượng thải hàng năm tương đối lớn và những tính chất của thân lá dứa đã làm cho nguồn chất thải này khó xử lý an toàn với môi trường. Quy trình đồng ủ được thiết kế của đề tài giúp sản phẩm phân ủ cuối cùng có nhiều đặc tính tốt vượt trội. Sản phẩm cuối cùng có mật độ VSV cố định Nitrogen vượt chỉ tiêu, với sự có mặt VSV phân giải phospho ở mức đạt yêu cầu, đạt tiêu chuẩn về VSV gây hại như E.coli và Salmonella spp... và giá trị hàm lượng kim loại đều thấp hơn tiêu chuẩn.

Phương pháp đồng ủ kết hợp giữa thân lá dứa với rác thải sinh hoạt nhằm tăng tỉ lệ cacbon và nitơ (C/N) đạt tỉ lệ tối ưu cho quá trình ủ phân vi sinh mà không phát sinh mùi, tốc độ phân hủy nhanh, và chi phí sản xuất thấp hơn so với quá trình bổ sung các nguồn dinh dưỡng khác không phải rác thải. Việc thử nghiệm sử dụng phân vi sinh từ thân lá dứa của đề tài trên các ruộng dứa tại Tân Phước đã làm tăng độ xốp của đất, tăng chất hữu cơ, tăng lượng N, P, K. Ngoài ra còn làm tăng sự phong phú của vi khuẩn, nấm và actinomycetes và các hoạt động của urease, catalase, acid phosphatase và invertase trong đất và kích thích sự phát triển của các cây dứa ở mùa vụ tiếp theo và giúp giảm chi phí bón phân.

Kết quả của đề tài đã góp phần nâng cao sản lượng và chất lượng dứa với giống mới MD2 và sản phẩm có liên quan, đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao năng lực công nghệ của ngành chế biến thực phẩm từ đó góp phần quan trọng nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành sản xuất thực thực phẩm trong giai đoạn hội nhập sâu rộng về kinh tế hiện này (như AEC, TPP…).

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 19534/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)

Trích nguồn "Cục Thông tin KH&CN Quốc gia"

https://vista.gov.vn/vi/news/ket-qua-nghien-cuu-trien-khai/nang-cao-nang-suat-chat-luong-da-dang-hoa-san-pham-va-khai-thac-phu-pham-cua-cay-dua-cayenne-ananas-comosus-tai-cac-tinh-dong-bang-song-cuu-long-8210.html