Đắk Lắk: Công nghệ làm chín cà phê bằng ethephon

Bên cạnh đó, công tác sản xuất hạt giống cà phê phục vụ tái canh, gieo ươm cũng sử dụng phương pháp chế biến ướt trong khi nguồn nguyên liệu đầu vào để phục vụ việc chế biến yêu cầu về tỉ lệ quả chín là khá cao. Tiêu chuẩn quốc gia đối với phương pháp chế biến ướt yêu cầu cà phê có tỉ lệ quả chín  ≥ 90%, dẫn đến phải cần thu hoạch từ 3 - 4 lần. Đây là một trong những trở ngại để phát triển cà phê chế biến ướt và cà phê chất lượng cao.

Từ thực tế trên, TS. Phan Thanh Bình và các cộng sự Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên đã nghiên cứu giải pháp Ứng dụng ethephon để xử lý quả cà phê làm chín đồng loạt phục vụ công nghệ chế biến ướt.

Nguyên lý của giải pháp là sử dụng hiệu quả làm chín của khí etylen được tạo ra khi chế phẩm ethephon tiếp xúc với nước. Trong quá trình tiếp xúc của ethephon và nước thì có 2 loại phản ứng xảy ra: Phản ứng nhanh (trong vài giờ) và phản ứng chậm (trong nhiều giờ). Do đó, cơ chế tác động của Etylen tới quả và các tế bào thực vật có thể diễn ra theo 2 phương thức :

Phương thức 1: Dưới tác động của Etylen, màng tế bào có những biến đổi cơ bản như: Tính thấm của màng tế bào tăng lên đáng kể do Etylen có áp lực cao với lipid là một thành phần chủ yếu cấu tạo nên màng tế bào. Điều này dẫn đến quá trình giải phóng các enzyme và tiếp xúc với cơ chất vốn bị tách rời nhau do màng ngăn cách. Các enzyme này có điều kiện tiếp xúc với cơ chất và tạo ra các phản ứng có liên quan đến các quá trình sinh lý, sinh hóa sinh của cây như: Quá trình chín, quá trình thoát hơi nước, quá trình trao đổi protein và acid nucleic, quá trình thành thục của các loại quả.

Phương thức 2: Bên cạnh chiều hướng 1 thì Etylen còn gây hoạt hóa các gen cần thiết cho quá trình tổng hợp enzyme mới, xúc tác cho các phản ứng hóa sinh xảy ra trong cây trồng và nông sản như các emzyme hô hấp, invertaza, enzyme xúc tác cho các phản ứng biến đổi diệp lục, acid hữu cơ, tanin, pectin, đường, các chất thơm….từ đó làm cho quá trình thuần thục của quả được thúc đẩy nhanh chóng và quả đi vào giai đoạn chín.

Trên nguyên lý đó, ethephon đã được sử dụng nhằm kích thích tạo các phản ứng sinh hóa và hóa sinh trong cây cà phê và quả cà phê nhằm giúp cho quá trình chín của quả được nhanh và đồng đều hơn. Bản chất của quá trình sử dụng ethephon  không chỉ là sự biến đổi màu sắc của lớp vỏ mà còn là sự biến đổi sâu sắc về mặt sinh lý, sinh hóa trong quả, trong đó đặc biệt có sự biến đổi tinh bột thành đường, chuyển hóa màu sắc, biến đổi các protein thành các hợp chất thơm… để từ đó chuyển hóa quả cà phê từ dạng còn xanh sang dạng thuần thục và chín.

Thời điểm phun: Phun chế phẩm vào buổi sáng từ 7-10 giờ hoặc buổi chiều từ sau 3 giờ, lúc trời ít nắng.

Ngoài ra, cần xác định thứ tự phun trên cây, trên hàng làm sao phù hợp với quá trình thu hoạch khi quả chín theo yêu cầu, cây nào phun trước thì thu hoạch trước, cây nào phun sau thì thu hoạch sau.

Theo chia sẻ của TS. Phan Thanh Bình cho biết, phun đều lên bề mặt quả cà phê, từ các quả phía trong thân ra phía ngoài và từ dưới lên trên. Hạn chế thấp nhất phun chế phẩm lên các cành có nhiều lá, trên ngọn và các cành không có quả, đặc biệt đối với các cành, lá ở tầng sẽ ra quả vào năm tiếp theo.

Sử dụng ethephon để làm chín quả là phương pháp rất thích hợp cho thu hoạch bằng cơ giới hóa bởi tỷ lệ chín trên cây cao. Chỉ cần thu hoạch 1 lần là đảm bảo tiêu chuẩn quả thu hoạch để chế biến ướt. Đặc tính quan trọng nhất của chế phẩm ethephon là khi tác dụng với nước cho ra  ethylen, đây là chất có khả năng kích thích sinh hóa của quả và làm cho quá trình chín của quả tăng lên khá nhiều vì vậy phun chế phẩm ethephon thích hợp giúp cho quả cà phê chín tập trung, rút ngắn thời gian thu hoạch mà không ảnh hưởng đến năng suất, phẩm cấp hạt.

Kết quả xử lý ethephon đã cho thấy, tất cả các công thức có phun chế phẩm ethephon qua các ngày theo dõi đều cho tỉ lệ chín nhanh hơn so với đối chứng không phun khá nhiều từ 15 tới 30 ngày.

TS. Nguyễn Văn Thường, Nguyên Phó Viện Trưởng Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên cho biết, giải pháp đã ứng dụng được khả năng và tác dụng sinh lý, sinh hóa để làm chín của etylen thông qua chế phẩm ethephon trên cây cà phê để đảm bảo tăng tỷ lệ quả chín lên trên 90% đối với nguyên liệu khi thu hái mà chất lượng vẫn đảm bảo đối với cà phê nhân; Giải pháp làm giảm công thu hái trên 30% so với hiện nay, từ mỗi vụ phải thu hoạch từ 3 lần trở lên mới đảm bảo chất lượng cho chế biến ướt xuống chỉ còn 1 lần thu hoạch mà vẫn đảm bảo chất lượng nguyên liệu cho chế biến ướt, từ đó nâng cao năng suất lao động của công nhân và giảm giá thành sản phẩm; Giải pháp là một trong những bước đột phá về kỹ thuật để giải phóng sức lao động, từng bước điều khiển được cây trồng theo nhu cầu và khả năng của con người đặc biệt trong sản xuất cà phê.

Giải pháp “Ứng dụng ethephon để xử lý quả cà phê làm chín đồng loạt phục vụ công nghệ chế biến ướt” đã  đạt giải Ba - Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Đắk Lắk lần thứ VIII (2020 – 2021).