NHỮNG QUÁ TRÌNH SINH LÍ, SINH HOÁ XẢY RA TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN NÔNG SẢN

Hiện tượng nảy mầm của hạt và củ giống trong thời gian bảo quản  Quá trình nảy mầm của hạt trong thời gian bảo quản là quá trình phân giải của chất hữu cơ tích luỹ trong hạt.. Hiện tượ

Chương 3

3B NHỮNG QUÁ TRÌNH SINH LÍ, SINH HOÁ XẢY RA TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN NÔNG SẢN

3.I Độ chín của nông sản và quá trình chín của nông sản phẩm

3.I.1 Một số khái niệm về độ chín của nông sản

3.I.2 Quá trình chín sau khi thu hoạch

3.I.3 Quá trình chín nhân tạo

3.I.1 Một số khái niệm về độ chín

của nông sản

a) Độ chín thu hoạch:

 Là độ chín đạt ở thời kì trước khi chín thực dụng

mà có thể thu hoạch được, lúc này thường chưa chín hoàn toàn, vật chất đã tích luỹ đầy đủ

 Độ chín thu hoạch thường thay đổi theo điều kiện vận chuyển và bảo quản

 Một số loại quả, để đảm bảo mùi vị cần thiết phải qua giai đoạn bảo quản để nó tiến hành những quá trình chín sinh lí, sinh hoá, nên khi quả đã đạt đến mức độ nào đó là người ta thu hoạch được

3.I.1 Một số khái niệm về độ chín

của nông sản

b) Độ chín sinh lí:

 Là hạt, rau quả đã chín thuần thục, hoàn toàn về phương diện sinh lí, quá trình tích luỹ vật chất đạt mức cao nhất

 Những loại hạt đã qua độ chín sinh lí, nếu

đủ điều kiện thích nghi như nhiệt độ, độ

ẩm nó sẽ nảy mầm.

3.I.1 Một số khái niệm về độ chín

3.I.2 Quá trình chín sau

 Là quá trình chín tiếp hay chín sau của các loại rau quả hay hạt sau khi đã thu hoạch về nhà

 Quá trình chín sau đóng một vai trò rất quan trọng trong công nghệ sau thu hoạch, quá trình này do enzyme nội tại tiến hành

3.I.2 Quá trình chín sau

 Quá trình chín sau là nguyên nhân gây cho hạt ngủ nghỉ của hạt

 Quá trình chín sau có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng hạt và thời gian bảo quản

 Trong quá trình chín sau do tác dụng của enzyme nội tại nên xảy ra hàng loạt những

biến đổi sinh hoá

3.I.2 Quá trình chín sau

 Trong quá trình chín sau, các sắc tố và mùi vị của nông sản thay đổi nhiều

Ví dụ:

1) Sự thuỷ phân tinh bột tạo thành đường và ngược lại

2) Sự hình thành các este do tác dụng giữa rượu và acid

3.I.3 Quá trình chín nhân t ạo

 Trong quá trình bảo quản và chế biến rau quả

do một số yêu cầu mà người ta phải dùng biện pháp để tăng độ chín của rau quả Đó là quá trình chín nhân tạo

 Các biện pháp thường được sử dụng: Phương pháp gia công nhiệt , phương pháp yếm khí , phương pháp dùng oxy, phương pháp dùng hoá chất kích thích

3.I.3 Quá trình chín nhân t ạo

a) Phương pháp gia công nhiệt :

- Tăng nhiệt độ môi trường

3.I.3 Quá trình chín nhân t ạo

b) Phương pháp yếm khí:

- Thường dùng khí CO2 trong quá trình xử lý

- Đối với những loại quả khác nhau thì tiến hành xử lý khác nhau Ví dụ

3.I.3 Quá trình chín nhân t ạo

c) Phương pháp dùng oxy:

 Dùng O2 để tăng quá trình hô hấp hiếu khí, thúc đẩy cho quá trình chín nhanh hơn

 Ví dụ

3.I.3 Quá trình chín nhân tạo

3.I.3 Quá trình chín nhân t ạo

 Cách dùng:

- Đối với chất khí: sấy hoặc xông hơi

- Đối với hoá chất dạng nước: ngâm, tiêm vào quả

Ví dụ: Áp dụng phương pháp hun khói nhang cho 5 tấn chuối: ở nhiệt độ 30 0 C,

 = 80  90%, đốt 20 que hương trong 10 giờ thì chín

3.II Trạng thái nghỉ của hạt

giống nông sản

3.II.1 Khái niệm

3.II.2 Nguyên nhân hạt nghỉ

3.II.3 Điều khiển sự nghỉ của hạt nông sản (4)

a) Từ công tác BQ điều khiển sự nghỉ của hạt

3.II Trạng thái nghỉ của hạt

giống nông sản

b) Phá vỡ sự nghỉ của hạt bằng các biện pháp xử lý thích hợp

c) Dùng biện pháp trồng trọt thích hợp

d) Từ công tác chọn giống làm thay đổi thời kỳ ngủ, nghỉ của hạt

3.II.1 Khái niệm

 Tất cả những hạt có sức sống mà ở trạng thái đứng yên không nảy mầm gọi

là hạt nghỉ

 Sự nghỉ của hạt có 2 loại:

- Loại nghỉ sâu (nghỉ tự phát)

- Nghỉ cưỡng bức

3.II.1 Khái niệm

 Hiện tượng nghỉ của hạt, củ là một hình thức bảo tồn nòi giống của cây giống , là hình thức chống đỡ với điều kiện ngoại cảnh

 Hạt nghỉ là kết quả của sự chọn lọc

tự nhiên, là tính thích ứng với điều kiện ngoại cảnh bất lợi mà đã trở thành tính di truyền cố định của cây trồng

3.II.2 Nguyên nhân hạt nghỉ

Có 5 nguyên nhân chính:

 Phôi hạt chưa chín già

 Hạt chưa hoàn thành giai đoạn chín sau

 Ảnh hưởng của trạng thái vỏ hạt

 Tồn tại những vật chất ức chế

 Ảnh hưởng của những điều kiện không thích nghi

3.II.3 Điều khiển sự nghỉ của

 Ta có thể sử dụng các biện pháp hợp

lý để điều khiển sự nghỉ của hạt để tránh những tổn thất có thể xảy ra

3.II.3 Điều khiển sự nghỉ của

hạt nông sản (4)

b) Phá vỡ sự nghỉ của hạt bằng các biện pháp xử lý thích hợp

 Ta dùng các biện pháp sau: có 4 biện pháp:

- Xử lí hoá học

- Xử lí biện pháp cơ giới

- Xử lí nhiệt độ: trong phạm vi 15- 300C

- Xử lí phóng xạ

3.II.3 Điều khiển sự nghỉ của hạt

nông sản (4)

c) Dùng bi ện pháp trồng trọt thích

hợp:

Ví dụ Phun MH cho cây (1 lá mầm) lúc

ra hoa hoặc đối với khoai tây phun

MH trước lúc thu hoạch 3 tuần, có thể

ức chế sự nảy mầm sớm trong quá trình bảo quản

d) Từ công tác chọn giống làm thay đổi thời kỳ ngủ, nghỉ của hạt

3.III Hiện tượng nảy mầm của hạt và

củ giống trong thời gian bảo quản

 Quá trình nảy mầm của hạt trong thời gian bảo quản là quá trình phân giải của chất hữu cơ tích luỹ trong hạt

 Trong những điều kiện thuận lợi, tất cả những chất đó tạo cơ sở bước đầu cho các quá trình tổng hợp mới, quá trình hình thành mầm

3.III Hiện tượng nảy mầm của hạt và

củ giống trong thời gian bảo quản

 Trong quá trình bảo quản, hạt nảy mầm tuỳ thuộc vào những yếu tố của môi trường và giống loài, độ chín, các yếu tố nội tại, kích thước, hàm lượng nước trong hạt,…

 Quá trình nảy mầm là quá trình hoà tan các chất phức tạp thành các chất đơn giản

để dùng vào việc cung cấp nhiệt lượng cho các tế bào mầm non

3.III Hiện tượng nảy mầm của hạt và

củ giống trong thời gian BQ

 Các vật chất tiêu hao trong quá trình này là

C, H, O của đường, tinh bột và chất béo

3.IV H ô hấp và quá trình tự bốc nóng khi bảo quản nông sản

3.IV.1 Hô hấp (5)

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng (4)

3.IV.1 Hô hấp

 Hô hấp là một trong những quá trình sinh

lý quan trọng của cơ thể sống

 Trong quá trình trao đổi chất, hàng loạt các biến đổi trung gian của các chất xảy

ra, làm giảm chất lượng nông sản

3.IV.1 Hô hấp

 Mức độ các chất dinh dưỡng tiêu hao phụ thuộc vào loại nông sản, điều kiện và kỹ thuật bảo quản, môi trường xung quanh

 Có hai loại hô hấp: hô hấp yếm khí và hô hấp hiếu khí

3.IV.1 Hô hấp

c) Hệ số hô hấp và ý nghĩa của nó

- Để đặc trưng cho mức độ và phương thức hô hấp khác nhau, người ta dùng một đại lượng gọi là hệ số hô hấp (HSHH)

- HSHH là tỷ số giữa số phân tử (thể tích khí)

CO2 bay hơi với số phân tử (thể tích khí) O2 hấp phụ vào trong cùng một thời gian của quá trình hô hấp

3.IV.1 Hô hấp

- Hệ số hô hấp phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

+) Nhiệt độ

+) Hàm lượng nước, áp lực hơi nước,

+) Nồng độ khí nitơ trong việc trao đổi khí +) Thành phần không khí có trong khối NS +) Chất dinh dưỡng

Tuỳ theo dạng hô hấp và nguyên liệu hô hấp

mà tỷ số này có thể > 1 hoặc < 1

1 đơn vị thời gian

- CĐHH có thể xác định theo 3 hướng sau:

+) Xác định lượng O2 hấp thu hay lượng CO2bay ra

+) Xác định lượng chất khô hao tổn

+) Xác định lượng nhiệt năng toả ra

3.IV.1 Hô hấp

 PP1: Phương pháp xác định lượng CO 2

thoát ra theo hệ thống kín của Bailley

Ba(OH)2 + CO2  BaCO3  + H2O

Xác định lượng Ba(OH2) trước và sau khi

hô hấp, từ đó suy ra lượng CO2 và biết cường độ hô hấp của hạt

 PP2: Phương pháp xác định lượng O 2 mất

đi

3.IV.1 Hô hấp

Khi hô hấp, lượng O2 mất đi và CO2 bay ra

Dùng dung dịch kiềm để hấp thụ CO2 Áp suất trong bình giảm xuống, biết độ chênh lệch áp suất ta có thể suy ra lượng O2 mất đi

và biết được cường độ hô hấp của khối hạt

khô của hạt

3.IV.1 Hô hấp

Phương pháp này chỉ sử dụng cho hạt giàu hàm lượng gluxit và hô hấp hiếu khí Tính toán phải dựa vào lượng CO2 thoát ra rồi nhân với hệ số hao hụt sẽ có lượng chất khô

bị hao tổn đặc trưng cho cường độ hô hấp của hạt

- Những yếu tố ảnh hưởng đến CĐHH(6) :

3.IV.1 Hô hấp

+) Ảnh hưởng của độ ẩm sản phẩm

+) Ảnh hưởng của nhiệt độ

+) Ảnh hưởng của mức độ thoáng khí

+) Ảnh hưởng của thành phần và chất lượng sản phẩm

+) Ảnh hưởng của côn trùng và vi sinh vật hại kho

+) Ảnh hưởng của việc xông thuốc hoá học

3.IV.1 Hô hấp

e) Tác hại của quá trình hô hấp đối với NS

phẩm trong quá trình bảo quản (4)

- Làm hao hụt vật chất khô của sản phẩm

- Làm thay đổi quá trình sinh hoá trong nông sản phẩm

- Làm tăng độ ẩm (thuỷ phần) của khối hạt và

độ ẩm tương đối của không khí xung quanh hạt

- Làm tăng nhiệt độ khối hạt và nông sản phẩm

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

a) Nguyên nhân hiện tượng tự bốc nóng

 Khối hạt xảy ra hiện tượng tự bốc nóng là

do đặc tính sinh lý, sinh hoá, vật lý của hạt gây ra

Ở trong điều kiện nhất định thuận lợi cho sự phát triển những đặc tính trên sẽ xảy ra hiện tượng tự bốc nóng của khối hạt

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

 Đặc tính sinh lý - hoá gây bốc nóng chủ yếu là hoạt động hô hấp của hạt và các vật thể sống, do tính dẫn truyền nhiệt của hạt rất kém Ngoài ra còn do tính tự phân cấp , tính hấp phụ và tính tan rời của khối hạt thúc đẩy quá trình tự bốc nóng phát triển nhanh

c) Các loại hiện tượng tự bốc nóng và sự phát triển

của các hiện tượng đó

Quá trình tự bốc nóng của khối hạt phát sinh bắt đầu ở một bộ phận, một khu vực nhất định và dần dần dưới tác động của hiện tượng khuếch tán nhiệt và ẩm mà lan tràn ra toàn khối hạt Có các loại sau:

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

 Tự bốc nóng từng vùng: do hoạt động sinh lý không bình thường của khối hạt, yếu tố ngoại cảnh, tính chất khối hạt và phẩm chất hạt đưa vào bảo quản

 Tự bốc nóng tầng trên: Phát sinh ở tầng trên cách 70 – 150cm, khoảng cách này phụ thuộc vào trạng thái kho và khối hạt Hiện tượng này xảy ra do sự chênh lệch nhiệt và ẩm giữa khối hạt, môi trường không khí trong kho bảo quản

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

 Tự bốc nóng tầng dưới: Thường xảy ra ở lớp hạt sát nền kho Hiện tượng này xảy ra do sự chênh lệch nhiệt độ giữa sàn kho và khối hạt đem bảo quản

 Tự bốc nóng thành vỉa thẳng đứng: Thường xảy ra ở những lớp hạt dọc theo tường kho Hiện tượng này xảy ra do kết cấu tường kho không đảm bảo chống nhiệt, ẩm và tính tự phân cấp của khối hạt

Quá trình tự bốc nóng đều xảy ra ở chỗ có độ

ẩm cao rồi sau đó mới lan sang những chỗ khác

 Đối với hạt chứa nhiều gluxit:

- Giai đoạn 1: Nhiệt độ tăng dần đều và chậm, lên tới 24 – 28 0 C

Hạt chưa có mùi lạ hoặc hiện tượng ngưng tụ hơi nước, độ tan rời thay đổi ít, màu sắc nguyên vẹn, trừ hạt xanh và phôi hạt đều biến màu

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

- Giai đoạn 2: t0 = 34 – 380C, độ tan rời của hạt giảm xuống, khối hạt xuất hiện mùi mạch nha, khét, vỏ sẫm lại, trên phôi hạt xuất hiện khuẩn lạc nấm mốc

Trong giai đoạn này không những vi sinh vật

mà cả hạt hô hấp cũng mạnh, chất lượng hạt giảm nhanh

yếu do hô hấp của khối hạt và vi sinh vật ưa nhiệt hoạt động

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

 Đối với hạt có dầu (hạt hướng dương) bảo quản ở nhiệt độ 4 – 50C Theo Sarenko, quá trình bốc nóng diễn ra theo 5 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: t0 = 15  230C Các chỉ số chất lượng của khối hạt hầu như không thay đổi

Thời kỳ này kéo dài khoảng 2 - 3 ngày

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

- Giai đoạn 2: t0 = 23  400C, vi sinh vật trong khối hạt phát triển mạnh, các chỉ số chất lượng bắt đầu thay đổi như hạt có mùi mốc, vị đắng do nấm mốc, tỷ lệ nảy mầm giảm, độ chặt tăng lên Thời kỳ này kéo dài khoảng 4 ngày

- Giai đoạn 3: t0 = 500C, VSV ưa nhiệt phát triển mạnh, các chỉ số chất lượng giảm đi rõ rệt, hạt có mùi hôi mốc, đắng, hầu như không còn năng lực nảy mầm, độ tan rời giảm hẳn,… đồng thời thuỷ phần khối hạt lại giảm, thời kỳ này kéo dài 10 ngày

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

- Giai đoạn 4: t0max = 580C, chủ yếu vi sinh vật ưa nhiệt phát triển, các chỉ số chất lượng giảm hẳn ( vỏ hạt màu đen sẫm, hạt không còn khả năng nảy mầm, tính tan rời mất hẳn, khối hạt rắn chắc như tảng đá ), khối hạt hoàn toàn bị hỏng Thời kỳ này kéo dài 2 – 3 ngày

- Giai đoạn 5: Nhiệt độ khối hạt không tăng nữa

mà bắt đầu giảm dần cho tới mức bình thường, khối hạt hoàn toàn hỏng, hạt và vi sinh vật, sâu bệnh hoàn toàn chết

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

hưởng của môi trường không khí xung quanh, quá trình chín sau, khối hạt có hoạt động sinh lý mạnh, quá trình hô hấp tăng lên, nhiệt lượng toả ra nhiều

Nếu không phát hiện kịp thời và xử lý tốt thì dưới tác dụng của quá trình khuếch tán nhiệt, ẩm sẽ dẫn tới hiện tượng tự bốc nóng

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

 Đối với hạt cây bảo quản lâu ngày: do ảnh hưởng của nhiệt, ẩm của môi trường xung quanh đã thúc đẩy sự phát triển của

vi sinh vật và côn trùng Kết quả là khối hạt xảy ra hiện tượng tự bốc nóng Thường xảy ra ở lớp hạt gần bề mặt và kèm theo hiện tượng nén chặt

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

Kết luận:

Hiện tượng tự bốc nóng đã làm giảm phẩm chất của khối hạt, mức độ phụ thuộc vào sự phát triển của quá trình tự bốc nóng

Hiện tượng này làm cho chất lượng của hạt thay đổi, ảnh hưởng đến chất lượng giống của một số hạt

3.IV.2 Quá trình t ự bốc nóng

Vì thế cho nên trong quá trình bảo quản phải hạn chế đến mức thấp nhất hiện tượng này, bằng cách khống chế những yếu tố ngoại cảnh có ảnh hưởng đến sự phát sinh, phát triển của quá trình tự bốc nóng, mặt khác phải nâng cao phẩm chất hạt trước lúc nhập kho bảo quản.

3.V Hiện tượng thoát hơi nước

 Trong quá trình bảo quản, hiện tượng thoát hơi nước là hiện tượng thường xuyên xảy ra đối với sản phẩm

 Sự thoát hơi nước này có ý nghĩa rất lớn trong công tác bảo quản Nó làm cho sản phẩm bị héo, bị giảm trọng lượng và dẫn đến phẩm chất kém

3.V Hiện tượng thoát hơi nước

 Khả năng giữ nước hay sự mất hơi nước trong quá trình bảo quản của mỗi loại nông sản là khác nhau

 Sự thoát hơi nước quá mức sẽ làm ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý của rau quả, giảm thời gian bảo quản và sức đề kháng bệnh của nông sản

3.V Hiện tượng thoát hơi nước

 Sự thoát hơi nước của sản phẩm bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố ngoại cảnh Trước hết là ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm gây nên sự chênh lệch về áp suất của hơi nước bão hoà trên bề mặt sản phẩm (Ph)

và áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí (Pk), d = Ph – Pk