1-MCP là gì? Và công dụng của 1-MCP trong bảo quản trái cây hoa quả

Từ trước đến nay, vấn đề bảo quản trái cây hoa quả sau thu hoạch là cực kì cấp thiết. Một số loại trái cây rất phổ biến và được ưu chuộng ở Việt Nam như chuối, xoài,… lại có thời gian sử dụng cực kì ngắn, hơn thế nữa các phương pháp bảo quản sau thu hoạch của người dân lại còn nhiều hạn chế. Vì thế, việc sử dụng 1-MCP để bảo quản hoa quả là một bước tiến lớn giúp người dân nâng cao chất lượng nông sản một cách nhanh chóng, tiết kiệm và đơn giản. Vậy bây giờ chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu xem 1-MCP là gì mà có thể làm được điều đó nhé!

Giới thiệu chung về 1-MCP

1-MCP (1-methylcyclopropene) là một dẫn xuất cyclopropene, có cấu tạo phân tử là C₄H₆, dễ bay hơi ở điều kiện tiêu chuẩn, không mùi, có thể hoạt động ở nhiệt độ rất thấp và không gây độc ^[1]. Trong thương mại, các chế phẩm của nó thường có ở dạng bột, khi hòa tan trong nước sẽ giải phóng 1-MCP dưới dạng khí. Hai loại phổ biến nhất hiện nay là EthylBloc (sử dụng cho cây cảnh) và SmartFresh (sử dụng cho trái cây, rau quả). Bột SmartFresh thường chứa 3,3% 1-MCP, đối với quy mô phòng thí nghiệm hoặc sản xuất nhỏ sẽ có loại chứa ít hơn, khoảng 0.14% ^[2]. 1-MCP đã được Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) phê duyệt vào năm 1999 để sử dụng cho cây cảnh và các sản phẩm nông nghiệp ăn được. Đã có rất nhiều quốc gia cho phép sử dụng như Hoa Kỳ, Anh, Pháp, Úc, Brazil, Canada,… trên nhiều loại hoa quả như táo, chuối, xoài, lê, mận, cà chua, dưa gang,…^[3]

Cơ chế tác động của 1-MCP

Nguyên nhân khiến 1-MCP có thể kéo dài quá trình lão hóa và tăng thời gian sử dụng của hoa quả là do khả năng ức chế hoạt động của ethylene – một chất kích thích sinh trưởng và “hormone gây lão hóa” ở thực vật. Thông thường, ethylene truyền tín hiệu tới tế bào thực vật bằng cách liên kết với các thụ thể theo nguyên lý ổ khóa – chìa khóa. Cấu trúc đặc biệt của ethylene cho phép chúng khớp với các bộ phận cảm biến trên tế bào thực vật, từ đó gây nên các phản ứng hóa sinh thúc đẩy sự chín và già đi của hoa quả.

Tuy nhiên, 1-MCP cũng có cấu tạo tương tự, có khả năng gắn vào các thụ thể như ethylene, từ đó chúng “chiếm chỗ” và ngăn chặn sự liên kết của ethylene với các thụ thể. Tuy ở nồng độ thấp hơn nhiều nhưng ái lực của 1-MCP với thụ thể của ethylene lại cao hơn khoảng 10 lần so với ethylene^[1]. Vì thế đây được coi là chất ức chế ethylene.

Sự liên kết giữa 1-MCP với thụ thể của ethylene là vĩnh viễn, tuy nhiên những thụ thể khác có thể được hình thành và tế bào lại trở nên nhạy cảm với ethylene. Vì vậy, 1-MCP chỉ có tác dụng làm chậm chứ không ngăn chặn hoàn toàn các hoạt động sinh lý, hóa sinh dẫn đến quá trình chín của thực vật^[1].

Sử dụng 1-MCP cho các loại trái cây như thế nào?^[3]

Khi sử dụng cho các loại trái cây cần chú ý những vấn đề sau:

• 1-MCP được sử dụng cho trái cây sau khi thu hoạch, khi lưu kho, vận chuyển hoặc tại các trung tâm phân phối.
• 1-MCP có thể được giải phóng trực tiếp trong thùng chứa, hoặc được hoạt hóa trước trong thùng kín rồi bơm vào sau. Đối với mục đích nghiên cứu thì nên sử dụng các vật chứa nhỏ như thùng, hộp nhựa, túi nhựa có độ dày tối thiểu là 63µm.
• Trái cây phải được tiếp xúc với 1-MCP ở thể khí trong điều kiện kín, vì bất kì sự rò rỉ nào ra bên ngoài sẽ làm giảm hiệu quả.
• Chỉ một lượng rất nhỏ 1-MCP đã đủ để ngăn chặn hoạt động của ethylene, tuy nhiên để sử dụng cho mục đích thương mại, nồng độ khuyến nghị của các chế phẩm 1-MCP là 100 – 500 µL/L.

Ví dụ: Với SmartFresh 0.14%, cần dùng 1,6g chế phẩm pha với 25mL nước sẽ tạo được nồng độ 1-MCP là 1µL/L cho 1m³ thể tích chứa.

• Để đạt được hiệu quả tối đa, trái cây nên được xử lý với 1-MCP ngay sau khi bắt đầu quá trình chín hoặc trước khi trái cây đạt tới đỉnh hô hấp.
• Thông thường, trái cây đã được xử lý với 1-MCP một lần thì không cần phải xử lý lần thứ hai.
• Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất của 1-MCP. Nếu nhiệt độ trong quá trình xử lý càng thấp thì lượng 1-MCP cần càng nhiều và ngược lại. Thông thường nhiệt độ không được thấp hơn 13^oC.

Sử dụng 1-MCP có an toàn không?

Khi sử dụng 1-MCP, các vấn đề về an toàn cho người sử dụng, dư lượng trên trái cây, ô nhiễm môi trường,… là những mối quan tâm hàng đầu. Theo những nghiên cứu thì khi được sử dụng với liều lượng cực kì thấp và hoạt động của nó cũng không gây độc hại. Đã có hơn 80 thử nghiệm về sức khỏe và môi trường được tiến hành cho thấy SmartFresh an toàn cho người lao động, người tiêu dùng và môi trường ^[3].

Giới hạn dư lượng tối đa (MRL) của 1-MCP đối với cà chua, chuối và lê là 0,01 ppm. Mức tiêu thụ hàng ngày có thể chấp nhận được (ADI) của 1-MCP là 0,0009mg/kg trọng lượng cơ thể^[5].

Bên cạnh những ưu điểm của 1-MCP thì các tác động lâu dài của nó đối với con người, động vật và hệ sinh thái hiện vẫn chưa có nhiều thông tin rõ ràng. Điều quan trọng là chúng ta cần biết những điểm mạnh của 1-MCP để áp dụng hợp lý, sử dụng liều lượng trong mức cho phép và luôn nhận thức được những tiềm ẩn có thể xảy ra.

Trúc Quyên RD VNO

Tài liệu tham khảo

[1] Phạm Thị Kim Chi. “Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp xử lý 1-methylcyclopropene kết hợp bao bì đến hoạt lực enzyme nội bào aminocyclopropane carboxylate oxydase trong quá trình bảo quản quả bơ,” Luận văn thạc sĩ, Đại học Huế – Trường Đại học Nông Lâm, Huế, 2016.
[2] C. B. Watkins. “The use of 1-methylcyclopropene (1-MCP) on fruits and vegetables,” Biotechnology Advances. Vol. 24, pp. 389-409, 2006.
[3] V. Paul and R. Pandey. “1-Methylcyclopropene (1-MCP) Treatments,” in Novel Postharvest Treatments of Fresh Produce. New Delhi, India, CRC Press, Taylor & Francis Group, pp. 150-193, 2018.
[4] S. Blankenship. “Ethylene effects and the benefits of 1-MCP,” in Perishables Handling Quarterly. Pp. Issue No. 108, pp. 2-4. 2001.
[5] “International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).” Internet : http://sitem.herts.ac.uk/aeru/iupac/Reports/2.htm, Oct. 15, 2000.