Giáo trình công nghệ sau thu hoạch

Kỹ thuật thu hoạch, bảo quản, sơ chế hàng nông sản thực phẩm, trong đó trọng tâm là kỹ thuật. bảo quản hạt nông sản và rau quảKỹ thuật thu hoạch, bảo quản, sơ chế hàng nông sản thực phẩm, trong đó trọng tâm là kỹ thuật. bảo quản hạt nông sản và rau quảKỹ thuật thu hoạch, bảo quản, sơ chế hàng nông sản thực phẩm, trong đó trọng tâm là kỹ thuật. bảo quản hạt nông sản và rau quả

LỜI NÓI ĐẦU

v iên nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, chúng tôi đã biên giáo trình này

bản về kỹ thuật thu hoạch, bảo quản, sơ chế hàng nông sản thực phẩm, trong đó trọng tâm là kỹ thuật bảo quản hạt nông sản và rau quả

Đây là một trong những giáo trình chuyên môn dành cho sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm và Công nghệ Sinh học bậc Cao đẳng và Trung cấp chuyên nghiệp

- Chương 1: Tổn thất nông sản sau thu hoạch

- Chương 2: Sinh lý nông sản sau thu hoạch

- Chương 3: Sinh vật hại nông sản sau thu hoạch

h oạch

hoạch

không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong góp ý của bạn đọc

Các tác giả

MỤC LỤC

Mở đầu KHÁI QUÁT CHUNG 6

1 KHÁI NIỆM VỀ NÔNG SẢN, THỰC PHẨM, ĐƯỜNG ĐI CỦA NÔNG SẢN 6

1.1 Nông sản 6

1.2 Thực phẩm 6

1.3 Đường đi của nông sản 6

2 ĐỊNH NGHĨA CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH 7

2.1 Công nghệ sau thu hoạch - một ngành khoa học 7

2.2 Công nghệ sau thu hoạch - một ngành công nghiệp 8

3 TẦM QUAN TRỌNG VÀ VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH 9

3.1 Tầm quan trọng của công nghệ sau thu hoạch 9

3.2 Vai trò của công nghệ sau thu hoạch 10

4 NHỮNG LĨNH VỰC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH 11

4.1 Chăm sóc sau thu hoạch 11

4.2 Sinh lý nông sản sau thu hoạch 11

4.3 Công nghệ giống cây trồng 11

4.4 Dịch hại sau thu hoạch 11

4.5 Thiết bị sau thu hoạch 11

4.6 Công nghiệp bao gói nông sản, thực phẩm 11

4.7 Quản lý sau thu hoạch 11

4.8 Bảo đảm chất lượng nông sản sau thu hoạch 11

Chương 1 TỔN THẤT NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH 12

1 KHÁI NIỆM TỔN THẤT SAU THU HOẠCH 12

1.1 Khái niệm về tổn thất nông sản 12

1.2 Tổn thất sau thu hoạch ở Việt Nam và thế giới 12

1.3 Ảnh hưởng của tổn thất sau thu hoạch đối với kinh tế - xã hội 15

2 CÁC DẠNG TỔN THẤT SAU THU HOẠCH 17

2.1 Tổn thất về khối lượng 17

2.2 Tổn thất về chất lượng 17

3 NGUYÊN NHÂN GÂY TỔN THẤT SAU THU HOẠCH 18

3.1 Nguyên nhân bên trong 18

3.2 Nguyên nhân bên ngoài 19

3.3 Nguyên nhân gây tổn thất đối với nhóm rau quả và nhóm hạt 21

4 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM TỔN THẤT SAU THU HOẠCH 23

TỔNG KẾT 24

CÂU HỎI CỦNG CỐ CHUƠNG 24

TÀI LIỆU ĐỌC THÊM 25

Chương 2 SINH LÝ NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH 27

1 QUÁ TRÌNH THÀNH THỤC, CHÍN VÀ GIÀ HÓA 27

1.2 Độ chín của nông sản 28

1.3 Sự già hóa của nông sản 30

2 SỰ NGỦ NGHỈ CỦA NÔNG SẢN 31

2.1 Khái niệm 31

2.2 Nguyên nhân của sự ngủ nghỉ 31

2.3 Điều khiển sự ngủ nghỉ của hạt 32

3 QUÁ TRÌNH HÔ HẤP 33

3.1 Khái niệm và các hình thức hô hấp 33

3.2 Cường độ hô hấp 34

3.3 Ảnh hưởng của quá trình hô hấp đến tổn thất của nông sản 38

4 QUÁ TRÌNH CHÍN SAU THU HOẠCH 39

4.1 Khái niệm 39

4.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chín sau thu hoạch 40

5 QUÁ TRÌNH NẢY NẦM 41

5.1 Các giai đoạn của quá trình nẩy mầm 41

5.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nảy mầm 42

5.3 Tác hại của quá trình nảy mầm 42

5.4 Biện pháp ngăn ngừa hiện tượng nảy mầm 43

6 SỰ BIẾN ĐỔI HÓA SINH CỦA NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH 43

6.1 Sự biến đổi chất béo 43

6.2 Sự biến đổi protein 44

6.3 Quá trình chuyển hóa glucid 45

6.4 Sự biến đổi các hợp chất vitamine, acid hữu cơ và chất màu 47

TỔNG KẾT CHƯƠNG 49

CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 49

Chương 3 SINH VẬT HẠI NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH 50

1 VI SINH VẬT HẠI NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH 50

1.1 Sự xâm nhiễm của vi sinh vật vào nông sản 52

1.2 Điều kiện phát triển của vi sinh vật 54

1.3 Tác hại của vi sinh vật đối với nông sản phẩm 56

1.4 Biện pháp phòng, trừ vi sinh vật 58

2 CÔN TRÙNG HẠI NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH 62

2.1 Khái quát về đặc điểm của các loại côn trùng chính hại nông sản trong kho 62

2.2 Nguyên nhân lây lan và phân bố côn trùng trong kho 65

2.3 Một số loài côn trùng trong kho bảo quản nông sản 66

2.4 Tác hại của côn trùng 67

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động sống của côn trùng trong kho 68

2.6 Các biện pháp phòng, trừ côn trùng trong kho nông sản 72

2.7 Các hóa chất tiêu diệt côn trùng 74

3 CHUỘT 79

3.1 Đặc điểm sinh học của chuột 79

3.2 Tác hại của chuột 80

3.3 Biện pháp phòng trừ chuột 80

TỔNG KẾT CHƯƠNG 81

CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 82

Chương 4 KỸ THUẬT XỬ LÝ VÀ BẢO QUẢN NGŨ CỐC SAU THU HOẠCH 83

1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO HẠT NGŨ CỐC 83

1 1 Cấu tạo chung 83

1.2 Cấu tạo một số loại hạt 84

2 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HẠT, KHỐI HẠT 85

2.1 Tính chất vật lý của hạt 85

2.2 Tính chất vật lý của khối hạt 86

3 CÁC HIỆN TƯỢNG HƯ HẠI CỦA NGŨ CỐC SAU THU HOẠCH 98

3.1 Hiện tượng men mốc 98

3.3 Hiện tượng tự bốc nóng 102

3.4 Một số hiện tượng khác 107

4 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HẠT SAU THU HOẠCH 110

4.1 Làm sạch hạt 110

4.2 Sấy hạt 111

4.3 Thông gió 115

5 KỸ THUẬT BẢO QUẢN MỘT SỐ LOẠI NGŨ CỐC 122

5.1 Qui định chung về bảo quản hạt 122

5.2 Bảo quản thóc 123

5.3 Bảo quản gạo 141

6 KHO BẢO QUẢN 152

6.1 Phân loại kho 152

6.2 Yêu cầu của nhà kho 154

6.3 Cấu trúc kho 154

TỔNG KẾT CHƯƠNG 158

CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 158

TÀI LIỆU ĐỌC THÊM 159

Chương 5 KỸ THUẬT XỬ LÝ VÀ BẢO QUẢN RAU QUẢ SAU THU HOẠCH 161

1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO TẾ BÀO VÀ MÔ RAU QUẢ 162

1.1 Tế bào thực vật 162

1.2 Mô thực vật 163

2 CÁC HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG CỦA RAU, QUẢ, CỦ TƯƠI SAU THU HOẠCH 164 2.1 Sự mất nước 164

2.2 Thương tổn cơ học 165

2.3 Thương tổn do các tác động nhiệt 166

2.4 Hư hỏng do rối loạn sinh lý (chủ yếu là do hô hấp) 167

2.5 Bệnh hại rau quả và sinh vật gây hư hại rau quả 168

3 KỸ THUẬT XỬ LÝ RAU, QUẢ, CỦ TƯƠI SAU THU HOẠCH 169

3.1 Thu hoạch 169

3.2 Làm sạch, lựa chọn và phân loại 171

3.3 Bao gói 171

3.4 Kiểm soát thối hỏng và côn trùng gây hại 173

3.5 Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm tương đối 178

3.6 Ức chế mọc mầm 181

3.7 Kiểm soát sự chín 181

3.8 Vận chuyển 186

3.9 Xử lý tại nơi tiếp nhận 188

4 KỸ THUẬT BẢO QUẢN MỘT SỐ LOẠI RAU, QUẢ, CỦ SAU THU HOẠCH 191

4.1 Bảo quản một số loại quả 191

4.2 Bảo quản một số loại rau 197

4.3 Bảo quản một số loại củ 203

5 KHO BẢO QUẢN RAU QUẢ 206

5.1 Yêu cầu khi xây dựng kho bảo quản rau quả 206

5.2 Kỹ thuật tồn trữ 207

5.3 Các kiểu kho bảo quản 207

TỔNG KẾT 209

CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 210

TÀI LIỆU ĐỌC THÊM 210

TÀI LIỆU THAM KHẢO 213

Mở đầu KHÁI QUÁT CHUNG

Thực phẩm ở đây được hiểu là thức ăn, uống cho người được chế biến chủ yếu

từ nông sản Nó có thể là sản phẩm chế biến (thực phẩm) hoặc có thể là nông sản (như: rau, quả, củ tươi)

1.2.2 Phân loại thực phẩm

- Dựa vào sự tươi sống, có thể phân thực phẩm thành hai loại: thực phẩm tươi sống (rau, quả, củ tươi; thịt gia súc, gia cầm; thủy sản, v.v ) và thực phẩm đã chế biến (bánh, kẹo, đường, bia, nước giải khát, đồ hộp, trà, cà phê, v.v )

- Dựa vào trạng thái, có thể phân ra ba loại: thực phẩm ở trạng thái rắn (ngũ cốc, đậu, các loại bột, tinh bột chế biến từ chúng, đường, bánh, kẹo, v.v ), thực phẩm

ở trạng thái lỏng (rượu, bia, nước ngọt, nước rau quả, dầu ăn, nước chấm, nước mắm, v.v ) và thực phẩm ở trạng thái bán lỏng (mứt nghiền, kem, nước quả cô đặc )

- Dựa vào nguồn gốc, có thể phân ra:

+ Thực phẩm có nguồn gốc động vật + Thực phẩm có nguồn gốc thực vật

+ Thực phẩm có nguồn gốc khoáng vật

- Theo giá trị sử dụng, người ta phân thực phẩm làm 8 nhóm:

+ Ngũ cốc, đậu đỗ và các loại bột chế biến từ chúng

+ Rau quả tươi và các sản phẩm chế biến từ chúng

+ Đường và các sản phẩm chế biến từ đường (bánh, kẹo mứt,…)

+ Thịt, cá và các sản phẩm chế biến từ chúng

+ Trứng và các sản phẩm chế biến từ trứng

+ Sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa

+ Đồ uống (nước khóang, nước ngọt, rượu, bia, nước tinh khiết,…) + Chất béo thực phẩm (dầu thực vật, mỡ động vật)

1.3 Đường đi của nông sản

Có thể tóm tắt đường đi của nông sản từ ngoài đồng ruộng hay trại chăn nuôi đến tay người tiêu dùng như sau:

Nông sản từ đồng ruộng, trang trại → Thu hoạch nông sản →Xử lý sau thu hoạch nông sản →Vận chuyển → Lưu kho →Chế biến → Đóng gói → Tiếp thị → Người tiêu dùng

Nếu tính từ lúc thu hoạch đến lúc sản phẩm đến tay người tiêu dùng thì có thể

chia quá trình thành 2 quá trình cơ bản: quá trình chế biến sau thu hoạch và quá trình chế biến thực phẩm

Công nghệ sau thu hoạch và công nghệ chế biến thực phẩm đều quan tâm đến nông sản trên suốt chặng đường đi của nó Sự khác nhau của công nghệ sau thu hoạch

và công nghệ chế biến thực phẩm chính là đối tượng nghiên cứu và sản phẩm của giai đoạn chế biến

Bảng 1.1 Sự khác nhau của công nghệ sau thu hoạch và công nghệ chế biến

thực phẩm

Đặc trưng của sản phẩm Công nghệ sau thu

Trạng thái và chất lượng Ít thay đổi Thay đổi hoàn toàn

Sức sống Có sức sống Không có sức sống

Giá trị bao gói Thấp Cao

2 ĐỊNH NGHĨA CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

2.1 Công nghệ sau thu hoạch - một ngành khoa học

Công nghệ sau thu hoạch nông sản tạo tiền đề cho sự phát triển các kỹ thuật nhằm làm giảm tổn thất sau thu hoạch, ngăn ngừa sự hư hỏng và giúp cho người sản xuất nông sản đạt lợi nhuận cao nhất, giữ được giá trị dinh dưỡng và an toàn vệ sinh thực phẩm Để làm giảm sự tổn thất, cần phải hiểu rõ sự liên quan của các yếu tố môi trường, sinh học đến sự giảm chất lượng hoặc hư hỏng và tiếp nữa là sử dụng các kỹ thuật sau thu hoạch thích hợp đối với từng đối tượng Về cơ bản, các tác nhân gây giảm chất lượng cũng như làm hư hỏng nông sản là vi sinh vật, côn trùng và các yếu tố môi trường, tuy nhiên một nguyên nhân không kém phần quan trọng ảnh hưởng rất lớn

đó là các quá trình sinh lý sinh hóa mà chủ yếu là hoạt động của các enzyme trong bản thân chúng Điều này cho thấy bất cứ phương pháp nào có thể ức chế hoặc tiêu diệt hoạt động của enzyme hay các vi sinh vật bằng cách làm giảm số lượng và hoạt tính của chúng thì có thể kéo dài được thời gian bảo quản sau thu hoạch Để thực hiện đuợc điều này cần phải có những kiến thức tổng hợp của những môn học khác nhau Vì vậy,

để trở thành một nhà khoa học tốt, cần phải có kiến thức về nông nghiệp, dinh dưỡng thực vật, bệnh học, vi sinh vật học, hóa sinh vật lý, khoa học thực phẩm, công nghệ… Thậm chí công nghệ sinh học phân tử và công nghệ gen cũng có nhiều hữu ích trong việc tìm ra cách giải quyết các vấn đề trong công nghệ sau thu hoạch Do đó công nghệ sau thu hoạch là một môn tổng hợp bao gồm nhiều môn khác nhau Ngành công nghệ sau thu hoạch bao gồm nhiều công nghệ khác nhau như bảo quản nhiệt độ thấp, bảo quản bằng hóa chất, chiếu xạ, chế biến nhiệt, sấy, chế biến áp suất bảo quản bằng lên men

Công nghệ sau thu hoạch không chỉ bao gồm những công nghệ kể trên mà còn liên quan đến các kỹ thuật trước thu hoạch (kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc trước thu hoạch…), kỹ thuật thu hái, vận chuyển, đóng gói rồi phân phối lưu thông đến tay khách hàng Chính vì thế có thể nói Công nghệ sau thu hoạch là một ngành trong hệ thống thực phẩm bắt đầu từ trước khi nông sản được thu hoạch và kết thúc khi đưa đến tay người tiêu dùng Sau thu hoạch cũng là trung tâm liên kết giữa nông dân và khách hàng mà ở đó dòng sản phẩm lưu chuyển từ nông dân đến người tiêu thụ và tiền từ

người tiêu thụ đến nông dân

2.2 Công nghệ sau thu hoạch - một ngành công nghiệp

Công nghệ sau thu hoạch là một lĩnh vực tương đối mới dùng để chỉ việc bảo quản nông sản Bảo quản nhằm ngăn ngừa các hư hỏng, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, hoạt động của enzyme, các phản ứng sinh lý, sinh hóa và hoạt động của côn trùng Một vài nét trong sự phát triển của lịch sử ngành công nghệ sau thu hoạch được tổng hợp ở bảng 1.2

Bảng 1.2 Lịch sử của ngành công nghệ sau thu hoạch

3500

TCN

Rượu được biết đến là sản phẩm của người Châu Á

1807 Thomas Saddington là người đầu tiên đưa ra phương pháp đóng hộp ở

1810 Peter Durand phát minh ra hộp và nhận được bằng sáng chế

1827 William Underwoo giới thiệu việc đóng hộp quả với quy mô thương mại

1862 Louis Pasteur giới thiệu phương pháp thanh trùng

1873 A.L.Shriver phát minh nồi áp suất

1876 Sự tham gia hoạt động sống của vi sinh vật giải thích cho quá trình lên

men

1888 Hansen phân lập và tách nấm men bằng kỹ thuật lên men tinh khiết

1899 Khám phá phương pháp dùng áp suất cao để tiêu diệt vi sinh vật và bảo

1950 Chế biến đồ hộp vô trùng lần đầu tiên được sử dụng trong hoạt động

thương mại được biết đến là hệ thống chế biến hộp vô trùng của Martin

1955 Dùng lò vi sóng dùng để nâng nhiệt thực phẩm

FDA chấp nhận sử dụng phương pháp chiếu xạ vào gia cầm chưa chế

biến, tươi sống hay đông lạnh để tiêu diệt Salmonella và các vi khuẩn

khác

1991 FDA đưa ra quy tắc nhãn mác thực phẩm mới

1998 FDA chấp nhận việc chiếu xạ cho gạo, xoài, gừng, tỏi…, thịt và các sản

Với nhiều loại cây trồng, các loại thiết bị và máy móc thích hợp cùng với các nguyên liệu khác nhau đòi hỏi ngành công nghiệp phải ngày càng phát triển, đây là lĩnh vực có tiềm năng lớn đóng góp vào sự phát triển của nền kinh tế đất nước Sự phát triển của công nghệ sau thu hoạch các ngành công nghiệp liên quan được thiết lập nhằm tạo ra lợi ích tối đa cho ngành trồng trọt như việc ổn định giá cả, đem lại nhiều lợi ích cho người nông dân, ví dụ: cà chua có độ dao động giá lớn nhưng việc cung cấp

cà chua dưới dạng đông lạnh, dạng paste, dạng purê sẽ giữ cho giá được ổn định

Công nghệ sau thu hoạch, với giá trị thu được là 2,2 nghìn tỷ USD, là một trong những ngành công nghiệp quan trọng nhất của nền kinh tế thế giới (Huang 2000) Dự đoán ngành công nghiệp sau thu hoạch sẽ đạt được 10 nghìn tỷ USD vào năm 2028 (The Economist 23 May 2000) và phần lớn sự tăng trưởng này đến từ các nước phát triển Đối với các sản phẩm chưa qua chế biến, như rau và trái cây tươi, đóng góp khoảng 80% giá trị cho ngành công nghệ sau thu hoạch Thông thường các sản phẩm nông nghiệp ở các nước đang phát triển đóng góp vào GDB khoảng 2%, nhưng khoảng 9% là của các nước phát triển (UNIDO 2000) Giá trị đóng góp vào nền kinh

tế của các nước phát triển gấp khoảng 3 ÷ 4 lần so với các nước đang phát triển, từ đó dẫn đến có một khoảng cách rất lớn trong sự tiêu thụ sản phẩm giữa các nước giàu và các nước nghèo

Sản phẩm nông nghiệp là một trong những nguồn sản phẩm quan trọng trong nguồn xuất khẩu Hàng hóa thương mại xuất khẩu tăng lên 10 lần từ năm 1961 đến

1990 (Giovannucci và Satin 2000), trong đó khoảng 85% sản phẩm nông nghiệp được

xuất khẩu sang thị trường EU (Traill 2000), với 60% là các sản phẩm từ Châu Phi (UNIDO 2000)

Công nghệ sau thu hoạch phát triển sẽ tạo việc làm cho người lao động ở nông thôn, do đó sẽ giảm sức ép về dân số và vấn đề xã hội cho các đô thị ở các nước đang phát triển Đầu tư cho bảo quản, chế biến qui mô nhỏ ở nông thôn là một giải pháp giữ chân và nâng cao thu nhập cho người lao động ở nông thôn, nhằm giảm sức ép cho đô thị và xây dựng nông thôn mới

Tóm lại, với sự phát triển của ngành công nghệ sau thu hoạch sẽ góp phần vào việc giảm tổn thất của nông sản sau thu hoạch, làm tăng giá trị của nông sản, tăng hiệu quả trồng trọt, tạo đầu ra ổn định cho các sản phẩm nông nghiệp, đồng thời hàng hóa

có giá trị cao hơn nên bán được giá hơn do việc xử lý thích hợp sau thu hoạch, từ đó mang lại lợi nhuận cao cho người nông dân Ngành công nghệ sau thu hoạch góp phần vào tăng GDB của quốc gia thông qua lợi nhuận thu được từ các sản phẩm nông nghiệp và thông qua việc xuất khẩu sang các nước thành viên, đồng thời góp phần vào công cuộc tạo việc làm cho người lao động Có thể nói đầu tư cho công nghệ sau thu hoạch là biện pháp khởi đầu để thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn

3.2 Vai trò của công nghệ sau thu hoạch

3.2.1 Dự trữ nông sản, thực phẩm

Sản xuất nông nghiệp mang tính thời vụ và phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu Có loại thực phẩm có quanh năm nhưng cũng có loại thực phẩm chỉ có ở một mùa nhất định cho nên cần phải có biện pháp bảo quản để dự trữ thực phẩm dùng trong trong thời gian dài

Nhiều loại thực phẩm có ở mỗi vùng nhất định cho nên phải có biện pháp bảo quản để vận chuyển đến những vùng khác mà vẫn bảo đảm chất lượng của nó

Trong mỗi cơ sở chế biến hoặc nhà máy thực phẩm đều có dự trữ một lượng nguyên liệu nhất định để cung cấp cho quá trình chế biến

Nhà nước cần phải dự trữ một lượng nông sản - thực phẩm nhất định để đề phòng thiên tai, chiến tranh

Nếu biết cách bảo quản tốt thì vừa giảm được hao hụt số lượng, chất lượng vừa kéo dài thời gian sử dụng nông sản thực phẩm

3.2.2 Bảo quản giống tốt

Bảo quản các loại giống để cung cấp cho quá trình tái sản xuất nông nghiệp Nếu bảo quản hạt giống, củ giống tốt thì góp phần tăng năng suất cây trồng

3.2.3 Chống mất mùa trong nhà hay “tăng năng suất thầm lặng”

Để tăng sản lượng sản phẩm cây trồng thì có thể tăng diện tích gieo trồng, áp dụng các biện pháp kỹ thuật tăng năng suất cây trồng (là biện pháp quan trọng) Tuy nhiên việc tăng sản lượng bằng biện pháp tăng năng suất trong thực tế diễn ra là khó khăn, phức tạp Trong khi đó, tổn thất nông sản sau thu hoạch rất dễ xảy ra và với số lượng rất lớn Tổn thất trong quá trình bảo quản hàng năm trên thế giới đối với nông sản dạng hạt thường là 06 ÷ 10%, riêng các nước có trình độ bảo quản thấp và khí hậu nhiệt đới thì tổn thất lên đến 20% Ở nước ta, tổn thất trung bình đối với các loại hạt sau thu hoạch là 10 ÷ 20%, đối với cây có củ là 10 ÷ 20%, đối với rau quả tươi là 20 ÷ 30% Do đó, việc làm tốt công tác bảo quản nông sản, hạn chế sự tổn thất nông sản sau thu hoạch được xem như biện pháp chống mất mùa trong nhà hay có thể nói là “tăng

4.1 Chăm sóc sau thu hoạch

Các kiến thức đại cương về cây trồng và vật nuôi, vấn đề sản xuất và năng suất trên đồng ruộng

4.2 Sinh lý nông sản sau thu hoạch

Các kiến thức về hình thái và giải phẫu cây trồng, sinh lý, hóa sinh thực vật, dinh dưỡng cây trồng và chất điều hoà sinh trưởng cây trồng

4.3 Công nghệ giống cây trồng

Các kiến thức về sản xuất giống, sinh lý của hạt và củ giống, vấn đề bệnh lý hạt giống cây trồng và kiểm soát chất lượng hạt giống

4.4 Dịch hại sau thu hoạch

Các kiến thức đại cương về côn trùng, bệnh cây, các loại côn trùng và bệnh hại nông sản sau thu hoạch và biện pháp phòng trừ chúng

4.5 Thiết bị sau thu hoạch

Các kiến thức về toán học, máy tính, công nghệ hóa học, công nghệ sấy khô, công nghệ làm lạnh nông sản và cấu trúc kho tàng, thiết bị bảo quản

4.6 Công nghiệp bao gói nông sản, thực phẩm

Các thuộc tính sinh học và vật lý của nông sản, công nghệ hóa học và công nghệ in ấn, thiết kế và sản xuất nhãn hiệu…

4.7 Quản lý sau thu hoạch

Các kiến thức về kinh tế học, quản lý trang trại và quản trị doanh nghiệp sau thu hoạch

4.8 Bảo đảm chất lượng nông sản sau thu hoạch

Các kiến thức về hóa thực phẩm, chất lượng thực phẩm, vi sinh vật thực phẩm, tiêu chuẩn thực phẩm, an toàn, an ninh thực phẩm và tiếp thị, phân phối nông sản sau thu hoạch

Chương 1 TỔN THẤT NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH

1 KHÁI NIỆM TỔN THẤT SAU THU HOẠCH

1.1 Khái niệm về tổn thất nông sản

Tổn thất nông sản là lượng nông sản có thể bị mất đi trong các giai đoạn sản xuất, phân phối và tiêu dùng

Tổn thất trực tiếp là mất mát do rơi vãi hay do côn trùng, chim, chuột ăn hại Tổn thất gián tiếp là mất mát do giảm chất lượng dẫn tới bị con người từ chối sử dụng làm lương thực thực phẩm Dạng tổn thất này có thể được xác định cục bộ theo vùng hay địa phương và có liên quan đến tập tục sinh hoạt của người tiêu dùng

Ba giai đoạn của quá trình tổn thất được xác định như sau:

- Tổn thất trước thu hoạch: xuất hiện trước khi việc thu hoạch được tiến hành

và có thể gây ra bởi các yếu tố như côn trùng, cỏ dại, bệnh hại,

- Tổn thất trong thu hoạch: xuất hiện trong quá trình thu hoạch như rơi rụng, giập nát

- Tổn thất sau thu hoạch: xuất hiện trong thời kỳ sau thu hoạch, là tổng tổn thất thuộc các khâu thu hoạch, sơ chế, bảo quản, vận chuyển, chế biến và maketing

Trong chuỗi sản xuất nông nghiệp, tổn thất sau thu hoạch được các nhà khoa học, nhà quản lý cũng như doanh nghiệp đánh giá là điểm yếu khó khắc phục

1.2 Tổn thất sau thu hoạch ở Việt Nam và thế giới

1.2.1 Tổn thất sau thu hoạch ở Việt Nam

Ở Việt Nam sản lượng rau đạt gần 6 triệu tấn/năm với nhiều loại rau, đậu nhiệt đới và á nhiệt đới như: cà chua, cải bắp, su hào, súp lơ, dưa chuột Sản lượng của quả khoảng 4 triệu tấn/năm với nhiều loại cây ăn quả nhiệt đới và á nhiệt đới như: nhãn, vải, xoài, chôm chôm, sầu riêng, thanh long, bưởi, lê, dứa Sản lượng lúa ước chừng

25 triệu tấn/năm, sản lượng củ (Khoai, sắn, khoai tây …) khoảng 6 triệu tấn /năm

Hơn 20 năm đổi mới, công nghệ sau thu hoạch của Việt Nam cũng đã có những bước tiển triển tốt, nhiều công nghệ tiên tiến trong bảo quản hạt (lúa, gạo, ngô…) đã được áp dụng, tuy nhiên tỷ lệ tổn thất vẫn còn cao Theo Cục Chế biến thương mại nông - lâm - thủy sản và nghề muối (Bộ Nông nghiệp và PTNT), tổn thất sau thu hoạch đối với lúa gạo của Việt Nam thuộc hàng cao nhất khu vực châu Á, dao động trong khoảng 9 ÷ 17%, thậm chí 20 ÷ 30%, tuỳ từng khu vực và mùa vụ Còn với rau quả, tổn thất khoảng 25% đối với các loại quả và hơn 30% đối với rau Còn các cây có

củ mức hao hụt là 20% sản lượng, trong đó có 2,005 triệu tấn khoai, 722.000 tấn khoai tây và 3,112 triệu tấn sắn tương đương với 80 triệu USD Đối với ngô, số hao hụt hàng năm có thể lên đến 100.000 tấn tương đương với 13÷14 triệu USD Với tỷ lệ tổn thất này, chúng ta mất khoảng 3000 tỷ đồng mỗi năm, số tiền lớn hơn tổng thu ngân sách trên địa bàn nhiều tỉnh Trong khi đó, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch ở các nước châu Á như Ấn Độ chỉ là 3 ÷ 3,5%, Bangladesh 7%, Pakistan 2 ÷ 10%, Indonesia 6 ÷ 17%, Nepan 4 ÷ 22%

Trong sản xuất lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long vào khoảng 12,7%, ở các khu vực còn lại là 11,6% so với sản lượng Cùng với tổn thất về số lượng, những hạn chế

về công nghệ sau thu hoạch cũng làm giảm đáng kể chất lượng và tỷ lệ thu hồi Lúa sau khi thu hoạch, không được làm khô kịp thời thường bị hấp hơi, mọc mầm làm cho hạt biến màu, tỷ lệ tấm cao Ngược lại, khi làm khô không đúng kỹ thuật, làm khô quá

nhanh, ở nhiệt độ quá cao hạt lúa thường bị rạn nứt nên tỷ lệ tấm khi xay xát cũng rất cao… Số liệu tổn thất lúa sau thu hoạch, qua các thời kỳ, ở các khâu sản xuất cũng như do các nguyên nhân khác nhau được thể hiện ở bảng 1.1, 1.2

Bảng 1.1 Tổn thất trung bình sau thu hoạch của lúa và ngô trong các khâu sản xuất

Thùng

gỗ (15%)

Thùng sắt (11,5%)

Chum vại (8,5%)

Tổn thất trung bình (%)

Chuột phá 12,2 12,5 0 0 0 9,02 Sâu mọt 11,6 11,8 5,2 2,6 2,5 6,43

Hiện nay, nông dân nước ta phần lớn tự thu hoạch, bảo quản bằng một số chế phẩm hóa học nên chất lượng, mẫu mã giảm, như: công nghệ sấy thóc gạo của ta chưa phát triển, thóc thường phơi trên các sân bê tông hay đường nhựa nên độ rạn, gãy cao (30%), tỷ lệ sạn, cát vượt quá tiêu chuẩn cho phép Theo thống kê của Viện Kinh tế Nông nghiệp, hầu hết công nghệ của các doanh nghiệp chế biến nông - lâm sản đã qua

3 ÷ 4 thế hệ; 73% số nhà xưởng tạm bợ, chắp vá; chỉ 1 ÷ 5% sản phẩm làm ra đạt chất lượng quốc tế

Mặc dù nhiều địa phương đã thực hiện dồn điền đổi thửa nhưng trên thực tế, quy mô đồng ruộng nước ta vẫn nhỏ và phân tán rộng Bình quân mỗi hộ chỉ có 0,7ha đất canh tác với 7 ÷ 8 thửa, hệ thống kênh mương chỉ phát huy 60 ÷ 70% công suất thiết kế Cơ giới hóa nông nghiệp tập trung chủ yếu ở khâu làm đất; khâu chế biến, bảo quản, hệ thống kho dự trữ lương thực còn thiếu Vì thế, thu nhập của nông dân giảm 15 ÷ 30% do sản phẩm không được sơ chế, bảo quản, tiêu thụ kịp thời

Mục tiêu chính hiện nay là giảm tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch đối với lúa là 9 ÷ 10%, đối với ngô 10 ÷ 11% (bằng tỷ lệ tổn thất của các nước tiên tiến khu vực Đông Nam Á), rau quả còn 15 ÷ 20%

1.2.2 Tổn thất sau thu hoạch trên thế giới

Cuộc “cách mạng xanh” những năm 1970 - 1980 trên thế giới đã nâng cao năng suất một số cây trồng chính lên gấp đôi và ngày nay với cuộc “Cách mạng xanh Double” (Double Green Revolution) với mong muốn năng suất cao, kết hợp được với quản lý tốt tài nguyên thiên nhiên Mặt khác, người ta thấy rằng: để tăng năng suất cây trồng, con người phải đầu tư rất nhiều về của cải vật chất, tài nguyên thiên nhiên nhưng tổn thất 10%, thậm chí 20% trong giai đoạn sau thu hoạch lại rất dễ xảy ra và ít

được chú ý đến Tổn thất sau thu hoạch khác nhau rất nhiều ở từng loại nông sản, từng khu vực sản xuất và theo từng mùa trong năm

Ước tính tổn thất sau thu hoạch các loại trái cây và rau quả ở các nước phát triển khác nhau rất nhiều khoảng từ 1 ÷ 50% hoặc thậm chí cao hơn (số liệu thể hiện ở bảng 1.2 và bảng 1.3)

Bảng 1.3 Ước tính tổn thất sau thu hoạch của rau quả tươi ở các nước đang phát

Bảng 1.4 Tổn thất sau thu hoạch ngũ cốc ở một số nước ở thập niên 70 và 90

Quốc gia Loại nông sản Tỷ lệ tổn thất (%) – thập niên 70 Tỷ lệ tổn thất (%) - thập niên 90

2,1 ÷6,7

-

- 5,0 5,0 3,5 ÷ 5,2 Theo FAO (Tổ chức Nông Lương Liên hiệp quốc), khoảng 1/3 sản phẩm rau quả tươi không đến được đích người tiêu dùng Tổn thất sau thu hoạch các sản phẩm tươi ở các nước phát triển và đang phát triển có sự khác biệt ở tất cả các khâu từ sản xuất cho đến tiêu dùng

Bảng 1.5 Ước tính tổn thất sau thu hoạch ở các nước phát triển và đang phát triển ở

Ở Ấn Độ, trong vài năm qua, có sự tăng đáng kể sản lượng cây nông nghiệp Theo đó, diện tích cây ăn quả tăng 172% trong suốt những năm từ 1962 đến 1993, năng suất mỗi hecta gần như tăng gấp đôi (5,52 lên 10,28 tấn/ha), dẫn đến việc tăng sản lượng lên 320,06% Nhưng kèm theo đó thì sự tổn thất sau thu hoạch cũng rất đáng kể do chưa có các thiết bị thu hoạch, lựa chọn, các dụng cụ chứa thích hợp cũng như thiếu các thiết bị bảo quản thương mại, thiết bị làm lạnh trong quá trình sau thu hoạch và vận chuyển Riêng đối với các loại quả, hàng năm tổng số tổn thất sau thu hoạch ước đạt khoảng 750 triệu đến 810 triệu tấn tuỳ thuộc vào loại quả và các phương pháp thu hái sau thu hoạch, trong đó có hơn 100 ngàn tấn đào lộn hột và vài ngàn tấn nước dừa bị hao phí do hư hỏng Việc sản xuất dứa và cam cũng không đem

về hiệu quả do điều kiện vận chuyển đến nơi tiêu thụ và khả năng bảo quản, chế biến tại vùng sản xuất Theo đánh giá của Viện Nghiên cứu Lương thực - thực phẩm Mysore, Ấn Độ, tổn thất sau thu hoạch của nước này là 230 tỷ Rupi, tương đương 5,75

tỷ USD

Bảng 1.6 Tổn thất sau thu hoạch một số loại rau quả ở Ấn Độ (2001)

Khoai tây 15÷20 Cà chua 10÷20

Trung Quốc là quốc gia có nền kinh tế phát triển vượt bậc trong 20 năm qua

Để giảm tổn thất sau thu hoạch trong sản xuất lúa, gạo, mỳ ngô, Trung Quốc đã xây dựng hàng trăm nghìn máy sấy dạng vỉ ngang, nâng tỷ lệ sấy bằng máy từ 5% (1980) lên 40% (1990), xây dựng hơn 60000 kho bảo quản lương thực với tích lượng 1,6 tỷ tấn, trong đó 78 % là các xilo hiện đại bằng thép hoặc bêtông cốt thép với hệ thống điều khiển nhiệt - ẩm hiện đại Với điều kiện như vậy tổn thất sau thu hoạch trong sản

xuất hạt ngũ cốc của Trung Quốc đã giảm từ 12÷15% (1970) còn 5÷10% (1995) Sự giảm tổn thất sau thu hoạch đã tiết kiệm 20 tấn hạt, đủ nuôi 30÷40 triệu người Trung

Quốc đã đặt kế hoạch đến năm 2010 tổn thất còn dưới 3%

Năm 1900, nông dân của Hoa kỳ nhận được khoảng 60% tổng số thu nhập về lương thực thực phẩm trong năm, nhưng đến giữa năm 1900 thì số tiền này bị giảm đi 20% Trên toàn thế giới, nông dân nhận được khoảng 1/3 giá trị thu nhập vào năm

1950, nhưng dự đoán giá trị này sẽ bị giảm xuống 10% vào năm 2028 (The Economist

23 May, 2000) Ước tính tổn thất trái cây tươi và rau tươi của Hoa Kỳ trong khoảng từ

2 đến 23%, tuỳ theo từng loại nông sản, trung bình tổn thất hằng năm khoảng 12% (Cappellini và Ceponis, 1984; Havey, 1978) Kantor et al (1997) ước tính tổng số thiệt hại trong năm 1995 về quả là 23% và 25% là rau, trong đó 20% là do sản phẩm hư hỏng, dễ hư hỏng, sản phẩm dư thừa bị loại bỏ và sản phẩm không được tiêu thụ bởi người mua do không thoả mãn với chất lượng của sản phẩm, đặc biệt là hương vị

Tuy nhiên, so với các nước đang phát triển, các nước có nền kinh tế phát triển cao như: Nhật, Mỹ, Pháp, Đức,….tổn thất sau thu hoạch thường thấp hơn

1.3 Ảnh hưởng của tổn thất sau thu hoạch đối với kinh tế - xã hội

Tổn thất sau thu hoạch trên toàn thế giới ước tính khoảng từ 10 đến 30% sản lượng cây trồng nông nghiệp, khối lượng lương thực mất đó có thể đe dọa tới an ninh

lương thực cho một phần đông dân số thế giới Đối với ngũ cốc, tổn thất sau thu hoạch

ở các nước đang phát triển ước tính khoảng 25%, có nghĩa là 1/4 lượng lương thực sản xuất đã không bao giờ tới được đích là người tiêu dùng và cũng có nghĩa là một lượng lớn công sức và tiền của đầu tư cho sản xuất đã vĩnh viễn mất đi Năm 1995, Tổ chức Nông nghiệp và lương thực thế giới (FAO) đã thống kê thiệt hại toàn cầu về lương thực chiếm từ 15 ÷ 20% sản lượng, trị giá khoảng 130 tỷ USD ở thời điểm đó Lượng lương thực bị bỏ phí hoặc tổn thất có thể đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng tối thiểu nuôi sống 200 triệu người (tương đương dân số Hoa Kỳ hay Indonesia) Đối với một số nông sản dễ hỏng, lượng tổn thất lớn có thể hơn 30%, đặc biệt ở các nước đang phát triển có đầu tư nghèo nàn cho các nghiên cứu và công nghệ sau thu hoạch Với sự xuất hiện của các phương pháp xử lý cơ giới, hiện tượng giập nát, xây xước sản phẩm là rất khó tránh khỏi Thêm vào đó, việc tồn trữ nông sản với số lượng lớn cùng với việc di chuyển hay làm sạch các sản phẩm rau quả càng làm tăng khả năng bị tổn thất Do đó, đặc biệt đối với rau, hoa và quả, tổn thất lớn trong một thời gian ngắn có thể xảy ra thường xuyên

Ở các nước nghèo ở Châu Phi, có đến hơn 5 triệu người thu nhập chủ yếu của

họ là nông nghiệp và các sản phẩm từ nông nghiệp, nhưng theo ước tính tổn thất sau thu hoạch ở Châu Phi cao hơn rất nhiều so với mức trung bình toàn cầu, điều này đe dọa rất nhiều đến an ninh lương thực của Châu Phi Một trong những nguyên nhân đó

là do hàng năm, ít nhất là 10% năng suất cây trồng và trang trại bị mất đi, nhưng chủ yếu là do các hoạt động nông nghiệp không tiếp xúc được với công nghệ phù hợp, một loạt các công nghệ bảo quản và chế biến hiện hành không thể tiếp cận, thích ứng được

ở Châu Phi Ngoài ra, khí hậu cũng là một trong những yếu tố thúc đẩy sự tổn thất vụ mùa, lũ lụt, hạn hán, mưa lớn và các yếu tố khác gây ra thiệt hại đáng kể cho vụ mùa sau Ngày 2 tháng 11 năm 2009, trong một cuộc họp của FAO tại Rome về đánh giá tổn thất sau thu hoạch cho biết, một số tiền đáng kể ở các quốc gia bị mất đi do tổn thất sau thu hoạch đã làm cho nạn đói ở các nước này tăng mạnh hơn nữa

Cũng theo FAO, ở các nước đang phát triển lượng tổn thất sau thu hoạch có thể chiếm từ 15 ÷ 50% sản lượng lương thực, khiến cho tình trạng nạn đói gia tăng Thất thóat lương thực làm giảm một lượng cung lớn cho thị trường, khiến giá lương thực bị đẩy lên cao Chúng cũng góp phần cho sự suy thóai môi trường và biến đổi khí hậu vì đất, nước, nhân lực và nguồn tài nguyên không tái sinh như phân bón và năng lượng được sử dụng để sản xuất, chế biến và vận chuyển một lượng lương thực không được

sử dụng

Cuộc khủng hoảng lương thực năm 2008 là một trong những ví dụ cụ thể về tổn thất nông sản sau thu hoạch Với việc dân số sẽ lên đỉnh điểm vào năm 2050, để đảm bảo được vấn đề an ninh lương thực, thế giới cần có nhiều nỗ lực hơn nữa trong việc giảm thiểu lượng lương thực thực phẩm thất thóat sau thu hoạch

Cái giá do tổn thất nông sản sau thu hoạch còn vượt ra khỏi phạm vi tổn thất vật chất thông thường, bao gồm cả việc chất lượng của sản phẩm bị thay đổi cũng như chi phí đề phòng chống dịch hại trong quá trình bảo quản Thêm vào đó, về mặt xã hội, tổn thất nông sản có thể làm cho người sản xuất và cộng đồng phụ thuộc vào nông nghiệp phải chịu những mất mát không hồi phục lại được Theo Cole (1968), trong lịch sử có hàng loạt những ví dụ về toàn bộ cơ cấu xã hội bị phá vỡ do chính những tổn thất nông nghiệp gây ra và trong những trường hợp cực đoan, có thể gây ra những hỗn loạn về xã hội và chính trị

2 CÁC DẠNG TỔN THẤT SAU THU HOẠCH

Tổn thất sau thu hoạch đối với nông sản dạng hạt và rau quả bao gồm cả về sản lượng lẫn chất lượng Không chỉ tổn thất về sản lượng, những cây lương thực chủ lực

còn tổn thất về chất lượng do bị nấm mốc, mối mọt Hiện tượng biến chất protein làm thay đổi màu sắc, mùi vị, giảm giá trị dinh dưỡng, rất nhiều thủy sản đánh bắt bị giảm phẩm cấp Như vậy, tổn thất sau thu hoạch có thể xuất hiện ở bất cứ khâu nào trong

quá trình nông sản được thu hoạch từ nơi sản xuất đến khi được sử dụng bởi người tiêu dùng cuối cùng Trong đó, chúng tôi muốn đề cập nhiều hơn đến vấn đề tổn thất nông sản trong quá trình bảo quản Trong quá trình này, do rất nhiều nguyên nhân vật

lý và sinh vật, tổn thất của nông sản được biểu hiện ở 3 dạng: số lượng, khối lượng và chất lượng

2.1 Tổn thất về khối lượng

Biểu hiện bằng sự hao hụt về khối lượng chất khô hay độ ẩm của từng cá thể nông sản Khối lượng chất khô có thể bị tiêu hao do các hiện tượng sinh học và các hiện tượng vật lý

Sự hao hụt vật lý là sự bốc hơi nước tứ sản phẩm ra môi trường chung quanh Tuy nhiên đối với các sản phẩm khác nhau thì điều này được đánh giá khác nhau Ví dụ: Sự mất nước của rau quả làm rau quả héo đi sẽ dẫn đến sự hư hỏng của rau quả, nhưng đối với các loại hạt thì sự mất nước do bốc hơi nước lại được xem là một quá hiện tượng tích cực, có lợi cho công tác bảo quản Một dạng khác của sự hao hụt vật lý

là do trong quá trình vận chuyển, sắp xếp, bốc dỡ … sự va đập dẫn đến sự tổn thương,

vỡ nát Sự va đập càng mạnh thì mất mát này càng lớn

Sự hao hụt do các quá trình sinh học có thể là các quá trình sinh học của bản thân nông sản như sự chín sau thu hoạch, sự hô hấp, sự nảy mầm hoặc các hoạt động sinh học của các sinh vật hại trong kho như hoạt động sống của các côn trùng, vi sinh vật có trong nông sản

2.2 Tổn thất về chất lượng

Biểu hiện bằng sự thay đổi về chất lượng cảm quan, chất lượng dinh dưỡng, chất lượng chế biến… Các nông sản dễ hỏng nếu bị sây sát, giập nát hay héo thường kém hấp dẫn người tiêu dùng, giá trị có thể bị giảm hoặc mất Nông sản trong quá trình bảo quản nếu xảy ra các biến đổi hóa sinh bất lợi sẽ làm thay đổi thành phần dinh dưỡng, hoặc một số vi sinh vật gây hại sinh ra các độc tố có hại cho người tiêu dùng Hoặc một số nông sản được bảo quản để sử dụng cho các mục đích chế biến nếu bị biến đổi về chất lượng sẽ không còn đủ tiêu chuẩn của quy trình chế biến, sẽ bị loại bỏ

và tạo ra tổn thất

Trong môi trường bảo quản, sự hao hụt về khối lượng và chất lượng thường đan xen nhau và có thể sự hao hụt này là nguyên nhân dẫn đến sự hao hụt kia Đối với ngũ cốc, hàng năm trên thế giới có tới 6 ÷ 10% lượng bảo quản trong kho bị tổn thất, đặc biệt ở các nước có trình độ bảo quản thấp và khí hậu nhiệt đới, sự thiệt hại có thể lên tới 20% Do đó, trong quá trình nghiên cứu, tuỳ vào loại nông sản, tuỳ điều kiện bảo quản cần nghiên cứu để có những đánh giá chính xác nguyên nhân hao hụt

Ngoài ra, còn có dạng tổn thất về kinh tế (là tổng tổn thất nông sản được quy thành tiền hoặc % giá trị ban đầu của nông sản) và tổn thất về xã hội (liên quan đến vấn đề an ninh lương thực, an toàn vệ sinh thực phẩm, môi trường sinh thái và vấn đề tạo việc làm cho người lao động)

Để đánh giá chung tổn thất chất lượng người ta thường xác định sự giảm giá của nông sản (tính bằng tiền) tại cùng một thời điểm, theo công thức sau:

3 NGUYÊN NHÂN GÂY TỔN THẤT SAU THU HOẠCH

Các nguyên nhân gây ra tổn thất sau thu hoạch là phức hợp của rất nhiều nguyên nhân, bao gồm nguyên nhân về kỹ thuật (kỹ thuật thu hoạch, vận chuyển, sơ chế, bảo quản, bao gói ) và cả nguyên nhân về quản lý, xã hội (trộm cắp, mất mát …)

Tổn thất sau thu hoạch còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố trước thu hoạch như: giống, phân bón, cách thức chăm sóc và việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật…

Con người cũng là một trong những nguyên nhân đóng vai trò quyết định đến chất lượng bảo quản cũng như tổn thất sau thu hoạch của nông sản Thông qua các yếu

tố công nghệ, các phương tiện vận chuyển, con người có thể quản lý được các yếu tố dẫn đến tổn thất sau thu hoạch, sự kém hiểu biết, kém ý thức trách nhiệm gây ra những tổn thất lớn về số lượng và chất lượng nông sản Ngay chính nông dân, những người trực tiếp sản xuất cũng chưa nhận thức được tầm quan trọng về bảo quản nông sản sau thu hoạch, khiến cho mức độ và giá trị tổn thất sau thu hoạch lớn hơn rất nhiều

Trong phạm vi giáo trình, chúng tôi chỉ muốn đề cập đến nguyên nhân chính gây tổn thất nông sản sau thu hoạch bao gồm nguyên nhân bên trong (các quá trình sinh lý trong bản thân nông sản…) và nguyên nhân bên ngoài (kỹ thuật, môi trường bảo quản và sinh vật hại…)

3.1 Nguyên nhân bên trong

3.1.1 Quá trình hô hấp

Nông sản sau khi thu hoạch vẫn tiếp tục quá trình hô hấp để duy trì sự sống, nếu hô hấp mạnh có thể tiêu hao 0,1 ÷ 0,2% chất khô trong 24 giờ Vì vậy, hô hấp làm tổn hao chất khô, làm tăng khí CO2, tăng ẩm cũng như tăng nhiệt trong khối nông sản

Đối với nông sản chứa nhiều tinh bột (sắn, khoai, lúa…) thì quá trình tiêu hao chủ yếu là tinh bột; đối với loại nhiều đường (các loại quả…) thì tiêu hao chủ yếu là đường

Quá trình hô hấp phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố như: nhiệt độ, thuỷ phần của nông sản, độ thoáng của môi trường và đặc tính của từng loại nông sản Đối với các loại hạt, củ khi thuỷ phần càng cao thì hô hấp càng mạnh

3.1.2 Quá trình chín sau thu hoạch

Nông sản sau thu hoạch vẫn tiếp tục quá trình chín trong thời gian đầu Trong quá trình chín sau thu hoạch có sự chuyển hóa các chất, tùy theo từng loại nông sản

mà quá trình chuyển hóa khác nhau

Nông sản đạt đến trạng thái chín thường có chất lượng tốt nhất nhưng lại dễ bị

hư hỏng do các các yếu tố bên ngoài dẫn đến sự tổn thất về khối lượng và chất lượng

Vì thế cần phải có biện pháp điều khiển quá trình chín sau thu hoạch theo yêu cầu bảo quản

Khi ở nhiệt độ, độ ẩm, độ thoáng khí thích hợp thì nông sản sẽ nẩy mầm Khi nông sản nẩy mầm thì chất lượng nông sản giảm một cách đáng kể, nông sản xuất hiện các mùi vị lạ do protein chuyển hóa thành các axit amin, tinh bột bị chuyển hóa thành

Tổn thất chất lượng = Giá trị nông sản bị tổn thất chất lượng

Giá trị nông sản ban đầu

đường, chất béo chuyển thành glycerin và axit béo tương ứng Bảng 1.7 là ví dụ sự hao

hụt chất khô của hạt đại mạch trong thời gian bảo quản

Bảng1.7 Hao hụt chất khô của hạt đại mạch khi nẩy mầm

Đa số nông sản có chứa nhiều nước, khi gặp nhiệt độ cao có lưu thông không

khí thì nông sản mất nước tự do Sự mất nước trong nông sản dẫn tới sự khô héo, giảm

trọng lượng, gây rối loạn sinh lý, giảm khả năng kháng với điều kiện bất lợi trong tự

nhiên

Sự mất nước phụ thuộc: độ ẩm không khí, nhiệt độ không khí, sự thóang gió,

độ ẩm của nông sản, cấu trúc của nông sản, độ chín sinh lý của sản phẩm Bảng 1.8 là

ví dụ thể hiện sự mất nước của quả cà chua ở các mức độ chin khác nhau

Bảng 1.8 Lượng nước bay hơi so với % trọng lượng quả

3.2 Nguyên nhân bên ngoài

3.2.1 Điều kiện môi trường

a Độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí là tỉ số giữa lượng hơi nước chứa trong 1m3

không khí ẩm với lượng hơi nước trong 1m3 không khí đã bão hòa hơi nước ở cùng

một điều kiện nhiệt độ và áp suất, tính theo đơn vị %

RH: độ ẩm tương đối của không khí, %

ep: lượng hơi nước trong 1m3 không khí ẩm, kg/m3

es: lượng hơi nước trong 1m3không khí đã bão hòa hơi nước, kg/m3

Độ ẩm của môi trường càng thấp, tốc độ bay hơi nước càng cao, rau, củ, quả

tươi sẽ bị héo Đối với một số loại hạt (đậu, lạc, vừng, ngô, thóc,…) thì độ ẩm tương

đối của không khí thấp lại có lợi cho quá trình phơi sấy, hạn chế sự giảm chất lượng hạt

Khi bảo quản rau, củ, quả người ta thường duy trì ở độ ẩm tương đối của không khí > 80% để tránh mất nước Khi bảo quản hạt cần độ ẩm tương đối không khí <70%,

ở độ ẩm này quá trình cân bằng ẩm (độ ẩm trên bề mặt hạt bằng với độ ẩm tương đối của môi trường không khí xung quanh) trong hạt xảy ra làm cho hạt khô hơn

Trong bảo quản rau quả cần duy trì RH tối ưu để vừa chống mất nước vừa hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây hỏng rau, củ, quả

b Nhiệt độ không khí

Là yếu tố quan trọng gây tổn thất chất lượng nông sản trong bảo quản Nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ các phản ứng sinh hóa trong nông sản, theo định luật Van-Hoff khi nhiệt độ tăng lên 100C thì tốc độ phản ứng tăng lên 2 lần, nên tăng sự tổn thất chất khô

Nhiệt độ môi trường giảm sẽ làm giảm cường độ hô hấp, khi nhiệt độ giảm dần đến điểm đóng băng, thì sự hô hấp gần như ngừng hẳn, với rau, củ, quả điểm đóng

băng thường là -2 ÷ -40

C

Nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng mạnh đến sự phát triển của hệ vi sinh vật gây thối, đa số vi sinh vật phát triển mạnh trong điều kiện ấm Với điều kiện khí hậu nước ta, nhiệt độ rất thích hợp cho vi sinh vật phát triển, đặc biệt là nấm mốc Nhìn chung khi giảm nhiệt độ của môi trường thì sự hoạt động của vi sinh vật giảm, tác động gây thối rữa, hư hại nông sản của vi sinh vật giảm Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của nấm mốc trên hạt được thể hiện ở bảng 1.8

Bảng 1.9 Nhiệt độ phát triển của một số loại nấm mốc trên hạt

30÷35 30÷35 45÷50 40÷45 20÷35

40÷45 40÷45 50÷55 45÷50 35÷40

Năm 1868 khi chuyển 145 tấn ngô hạt từ Anh sang Mỹ, sau một năm bảo quản người ta đã sàn ra 13 tấn mọt Đây là bằng chứng về sự phá hoại ghê gớm và phát triển nhanh chóng của côn trùng

Loại gặm nhắm phá hoại nông sản chủ yếu là chuột, với số lượng tăng nhanh

và mức độ phá hoại cao, ngoài phá hoại ngoài đồng thì chuột còn phá hoại trong các kho bảo quản đơn giản của người nông dân gây tổn thất nông sản lớn

Thiệt hại do sinh vật gây ra gồm nhiều mặt song có thể tổng kết thành 3 mặt sau:

+ Thất thoát về mặt số lượng do côn trùng, chim, chuột, nấm mốc trực tiếp ăn hại

+ Thất thóat về mặt chất lượng khi nông sản bị côn trùng, chim, chuột xâm hại dẫn đến làm giảm giá trị dinh dưỡng do protein, chất béo, vitamine,…bị biến tính làm giảm giá trị thương phẩm và giá trị sử dụng Sản phẩm bị sinh vật xâm hại có mùi vị, màu sắc không đặc trưng như sản phẩm ban đầu

+ Làm nhiễm bẩn, nhiễm độc nông sản do chất thải và độc tố aflatoxygengenn

Do vậy trực tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng hoặc truyền bệnh cho người và gia súc

Con người là nhân tố trung tâm đóng vai trò quyết định cho mọi hoạt động của sản xuất nông nghiệp, đến chất lượng bảo quản cũng như tổn thất sau thu hoạch nông sản Sẽ không có những tổn thất lớn sau thu hoạch nếu con người có đủ trình độ, khả năng, công nghệ tốt

Thông qua các yếu tố công nghệ, các phương tiện bảo quản, con người có thể quản lý được các yếu tố dẫn đến tổn thất sau thu hoạch Có thể nêu một vài nguyên nhân từ con người dẫn đến tổn thất nông sản sau thu hoạch như sau:

+ Trình độ tay nghề kém, thiếu công nghệ, kỹ thuật trong thu hoạch và sơ chế sản phẩm

+ Các thiết bị vận chuyển và bảo quản nông sản chưa đảm bảo chất lượng + Trong quá trình canh tác của người nông dân, đã tiềm ẩn nguy cơ gây thất thóat lớn khi thu hoạch như việc: chọn giống, chăm sóc, bón phân…

+ Sự thiếu hiểu biết, kém ý thức trách nhiệm sẽ dẫn đến những tổn thất về số và chất lượng nông sản thực phẩm không lường

3.3 Nguyên nhân gây tổn thất đối với nhóm rau quả và nhóm hạt

3.3.1 Nhóm rau quả

Đối với nhóm trái cây, rau và cây trồng có chứa từ 70 ÷ 90% là nước và chúng tiếp tục quá trình sống sau khi thu hoạch, quá trình sống phụ thuộc vào tỷ lệ tiêu hao chất dinh dưỡng và tỷ lệ bay hơi nước Khi nguồn chất dự trữ và hàm lượng nước trong bản thân nó bị cạn kiệt thì rau quả xem như bị hư hỏng hoàn toàn

Nguyên nhân chính gây tổn thất cho nhóm rau, quả, củ là vi sinh vật hại và các quá trình biến đổi sinh lý, hóa sinh nội tại và điều kiện bảo quản; nguyên nhân khác là

vi sinh vật gây thối hỏng

Biểu hiện tổn thất chủ yếu của nhóm nông sản này là: biến đổi sinh lý, tổn thương cơ học, tổn thương hóa học, hư hỏng do bệnh và côn trùng hại Nguyên nhân gây tổn thất nhóm rau, hoa quả có thể được liệt kê ở bảng 1.9

Bảng 1.10 Nguyên nhân gây tổn thất và giảm chất lượng sau thu hoạch của một số

Tổn thương cơ giới Phương pháp xử lý không thích hợp Nảy mầm và bén rễ

Mất nước (héo) Thối hỏng Tổn thương lạnh (thường xảy ra với các sản phẩm có nguồn gốc cận nhiệt đới hoặc nhiệt đới)

Rau ăn lá Rau diếp Bắp cải

Hành hoa

Mất nuớc Mất màu xanh Tổn thương cơ giới Cường độ hô hấp tương đối cao Thối hỏng

Rau ăn hoa

Cây atiso Hoa suplo xanh Hoa suplo trắng

Tổn thương cơ giới Vàng hóa và các biểu hiện biến màu khác Rụng hoa

Thu hoạch quả chín Mất nước

Tổn thương cơ giới Tổn thương lạnh Thối hỏng

Rau ăn quả và

trái cây chín

Cà chua, Dưa Quả có múi Chuối, Xoài, Táo, Nho, Quả hạch

Bầm tím Thu hoạch khi đã quá chín hoặc mềm Mất nước

Tổn thương lạnh Thay đổi cấu trúc Thối hỏng

3.3.2 Nhóm hạt

Đối với nhóm hạt nguyên nhân chính gây tổn thất về số lượng và chất lượng (bao gồm cả hạt dùng làm lương thực thực phẩm và hạt giống) là hoạt động của chuột, côn trùng, nhện hại và nấm mốc Trong đó, đối tượng đáng quan tâm nhiều hơn cả là nấm mốc Ngoài nguyên nhân chính là sinh vật, các nguyên nhân khác gây tổn thất nông sản hạt là điều kiện môi trường bảo quản, các quá trình sinh lý, sinh hóa như hô

hấp, nảy mầm,…

Biểu hiện tổn thất của nhóm nông sản này là: tổn thất về khối lượng, giảm khả năng nảy mầm, biến màu từng phần (thường là mầm hay nội nhũ) hay toàn bộ hạt, bốc nóng và có mùi mốc, xuất hiện các độc tố nấm và nếu sử dụng sẽ có thể gây hại đến sức khỏe con người và gia súc

4 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM TỔN THẤT SAU THU HOẠCH

Hệ thống kho dự trữ lương thực, kho lạnh để bảo quản nông sản ở nước ta còn rất thiếu, công nghệ lạc hậu, không bảo đảm điều kiện kỹ thuật Thu nhập của nông dân giảm từ 15 ÷ 30% do sản phẩm không được sơ chế, bảo quản, tiêu thụ kịp thời và còn do phụ thuộc vào thị trường, thời tiết, dẫn đến rau quả đa tổn thương cơ học và độ thối rữa cao

Yếu tố quan trọng đặt ra đối với ngành nông nghiệp hiện nay là triển khai đồng

bộ các giải pháp: quy hoạch vùng nguyên liệu, đầu tư công nghệ, máy móc thiết bị từ khâu thu hái đến bảo quản Trước mắt, cần xây dựng hệ thống kho dự trữ hiện đại, bảo đảm tiêu chuẩn quốc tế để có chất lượng nông sản tốt nhất, giảm tổn thất sau thu hoạch

Ngoài ra, các thiết bị vận chuyển nông sản trên thị trường cũng cần được tăng cường để bảo đảm chất lượng tốt sau một chặng đường dài vận chuyển

Cục Trồng trọt (Bộ Nông nghiệp và PTNT) cho rằng, cần tập trung đầu tư công nghệ sau thu hoạch, nhất là các khâu sơ chế, chế biến, bảo quản và vận chuyển trái cây Trong đó, ưu tiên cho đầu tư các thiết bị chế biến và bảo quản hoa quả, kho lạnh,

xe lạnh, thiết bị xử lý nồng độ thuốc bảo vệ thực vật trong quả để bảo đảm chất lượng sản phẩm

Ví dụ, đối với sản xuất lúa gạo, để giảm tổn thất trong sản xuất, cần trang bị công cụ và máy móc cho khâu thu hoạch lúa, các công cụ gặt hái phải được cải tiến và được chế tạo bằng thép tốt để dễ dàng trong việc cắt gặt lúa; đẩy nhanh quy hoạch và xây dựng hệ thống kho bãi và phương tiện vận chuyển lúa gạo hiện đại; quy hoạch xây dựng và hiện đại hóa hệ thống các nhà máy sấy lúa, xay xát, chế biến lúa gạo; tuyển chọn và đưa vào sản xuất các giống lúa vừa cho năng suất chất lượng cao lại có độ rơi rụng hạt thấp; tuyên truyền cho nông dân tầm quan trọng của việc giảm tổn thất trong sản xuất lúa gạo và tập huấn cho họ cách thức, phương pháp, để giảm tổn thất lúa gạo trong sản xuất cũng như trong sản xuất rau quả Không chỉ hướng dẫn họ giảm tổn thất sau thu hoạch mà cần hướng dẫn kỹ thuật canh tác, thu hái để giảm cả tổn thất trước

và trong thu hoạch

Tóm lại, để hạn chế tổn thất sau thu hoạch, thì cần thực hiện những công nghệ mới trong quá trình bảo quản hoặc các chiến lược giám sát quản lý nhằm hạn chế tổn thất sau thu hoạch đến mức thấp nhất

Sau đây là một vài biện pháp nhằm làm giảm tổn thất nông sản sau thu hoạch:

- Thu hoạch nông sản đúng thời vụ, đúng thời điểm và đúng các yêu cầu kỹ thuật

- Có biện pháp sơ chế nông sản để nâng cao chất lượng nông sản

- Cần trang bị các phương tiện bảo quản tiên tiến (dụng cụ bảo quản, kho bảo quản…)

- Đầu tư công nghệ bảo quản mới thích ứng với từng loại nông sản thực phẩm (tùy theo nhóm hạt hay nhóm rau quả mà lựa chọn các phương pháp như bảo quản lạnh, bảo quản trong khí quyển điều chỉnh, bảo quản bằng hóa chất…)

- Sử dụng các chất bảo quản nông sản có hiệu quả cao, không độc hại đối với người sử dụng và môi trường sinh thái

- Có biện pháp phòng, trừ sinh vật hại nông sản sau thu hoạch một cách hiệu quả

- Gắn bảo quản, chế biến nông sản với sản xuất nông nghiệp, đào tạo chuyên môn về giai đoạn sau thu hoạch cho người sản xuất và người quản lý

Trên đây là các biện pháp chung nhằm giảm tổn thất nông sản sau thu hoạch, từng biện pháp sẽ được cụ thể trong các chương sau

TỔNG KẾT

Theo Bộ Nông nghiệp và PTNT, sản lượng lúa của Việt Nam đạt khoảng 35,87 triệu tấn/năm Tại Đồng Bằng Sông Cửu Long, ngoài phần cân đối tiêu dùng nội địa, mỗi năm tạo ra hơn 10 triệu tấn lúa hàng hóa phục vụ xuất khẩu Con số này có thể sẽ cao hơn nếu tổn thất sau thu hoạch được khắc phục Bởi chỉ cần giảm 1% tổn thất trên sản lượng 20 triệu tấn lúa trong vùng thì nông dân không phải mất hàng trăm tỷ đồng

Ở Việt Nam, tổn thất sau thu hoạch với các sản phẩm hạt khoảng 10%, củ 10 ÷ 20%, rau quả 15 ÷ 30%

Tổn thất sau thu hoạch trên toàn thế giới ước tính khoảng từ 10 ÷ 30% sản lượng cây trồng nông nghiệp, khối lượng lương thực mất đó có thể đe dọa tới an ninh lương thực cho một phần đông dân số thế giới

Chính vì t hế, việc tìm ra nguyên nhân cũng như các biện pháp để giảm tổn thất sau thu hoạch tại Việt nam cũng như trên toàn thế giới đang là vấn đề chính của ngành công nghệ sau thu hoạch nhằm đảm bảo được vấn đề “an ninh lương thực của quốc gia và của thế giới”

1 Thế nào là tổn thất nông sản sau thu hoạch?

2 Những thiệt hại hư hỏng nào được coi là tổn thất nông sản sau thu hoạch ?

3 Tại sao phải đánh giá tổn thất nông sản sau thu hoạch? Nêu các phương pháp đánh giá tổn thất nông sản sau thu hoạch

4 Tại sao nói tổn thất sau thu hoạch là “mất mùa trong nhà”?

5 Phân tích những nguyên nhân chính gây tổn thất nông sản sau thu hoạch Nêu các biện pháp chính nhằm hạn chế tổn thất nông sản sau thu hoạch

6 Trình bày mục tiêu chính của công tác bảo quản nông sản sau thu hoạch?

TÀI LIỆU ĐỌC THÊM

* CÁC NGHIÊN CỨU THÀNH CÔNG VỀ TỔN THẤT SAU THU HOẠCH TẠI

ẤN ĐỘ

Việc phun các loại hóa chất trước khi thu hoạch để làm giảm tổn thất sau thu hoạch đối với các loại cây ăn quả khác nhau như: Methyl thiophane (0.05%) để điều chỉnh sự tổn thất sau thu hoạch của xoài Dashehari, phun 10 ÷ 15ppm acid gibberillic (GA) cho quả xoài đang còn trên cây để điều chỉnh quá trình chín và giảm xơ, ba loại hóa chất khác là Benomyl hay Topsin-M hay Carbendazim (0.05%) được phun khoảng

15 ngày trước khi thu hoạch để kìm chế tổn thất sau thu hoạch cho quýt Nagpur Phun dung dịch 0.6% NaCl trước khi thu hoạch khoảng 10÷12 ngày nhằm tăng thời gian bảo quản cho nho Độ chín tiêu chuẩn của xoài, ổi, cam ngọt, vải, táo, kiwi, các loại quả cứng được thực hiện tương tự Văn phòng tiêu chuẩn Ấn Độ (BIS) đã đưa ra nguyên tắc bao gồm các tiêu chuẩn về độ chín cho chuối, trong đó độ chín dựa trên số ngày kể từ ngày ra hoa, tỉ lệ thịt quả/vỏ, màu sắc của vỏ và mùi vị Sự khác nhau của các loại quả đòi hỏi các phương pháp thu hoạch khác nhau như xoài xanh và xoài chín thường được thu hoạch bằng gậy tre gắn lưới và hạ xuống đất cho vào rổ bằng dây thừng Các phương pháp thu hoạch quả được tiêu chuẩn hóa như: buồng chuối chín được cắt ở phần cuối cuống, quả họ chanh được hái bình thường, chùm nho thường được cắt bằng kéo, đu đủ được thu hoạch bằng cách xoắn quả cho đến khi gãy rời Các loại quả cứng được thu hoạch bằng cách rung cây Quá trình chín là giai đoạn cuối cùng trong quá trình phát triển của quả, được nhận biết bằng sự thay đổi vật lý hay hóa học trong thành phần của thịt quả, sự thay đổi này liên quan đến quá trình thuỷ phân các polysaccharide thành đường và giảm độ acid Chất Ethephon ở nồng độ 250ppm được ứng dụng trong quá trình biến đổi màu liên quan đến sự chín của quả, các loại quả mọng và chất lượng nước quả nho không hạt Việc ngâm quả xoài Alpholso sau khi thu hoạch vào dung dịch ABA đẩy nhanh quá trình chín Quá trình chín của hồng xiêm được đẩy nhanh bằng cách ứng dụng Etherl, 2, 3, 5 - TP và Maleic hydrazide

Ở Ấn Độ tỷ lệ tổn thất của quả trong bảo quản tuỳ thuộc nhiệt độ và độ ẩm cao Các thông số bảo quản lạnh tối ưu cho các loại quả khác nhau là khác nhau, ví dụ như bảo quản ở nhiệt độ 1.7 ÷ 3.30

C cho táo; 12.80C cho chuối; 0 ÷ 1.70

C cho nho; 8.3 ÷

100C cho ổi, xoài, dứa; 5.5 ÷ 7.20C cho cam Dựa trên nguyên lý bay hơi lạnh của phòng lạnh có chi phí và năng lượng thấp được áp dụng để bảo quản cho xoài, cam và các loại quả cứng Ở nhiệt độ thấp sẽ kìm hãm hoặc làm chậm một cách đáng kể các hoạt động hô hấp và giảm độ cứng của quả, đồng thời làm thay đổi chất lượng và màu sắc của quả được bảo quản Tuổi thọ của xoài khi bảo quản ở 7 ÷ 80C chỉ được 6 ÷ 10 tuần, nhưng nó tăng lên 10 ÷ 16 tuần khi bảo quản với nồng độ khí CO2 là 75% Xoài Alphonso có thể giữ được 35 ngày ở 8.3 ÷ 100C và xoài Raspuri giữ được 40 ngày ở 5.5 ÷ 7.20C Các loại quả được đóng gói trong các bao polyethylene và được thay đổi

áp suất bằng cách cho thêm CO2 và giảm khí O2 so với thành phần không khí bên ngoài để kéo dài thời gian bảo quản Một số công đoạn xử lý trước khi làm lạnh cũng như trong khi bảo quản lạnh được thiết lập cho nho và xoài và được ứng dụng trên diện rộng đã làm cho các nhà máy cũng mở rộng được thị trường tiêu thụ Các container lạnh cũng được sử dụng cho việc vận chuyển xoài và nho xuất khẩu

Đối với quả táo công đoạn phân loại được thực hiện bằng máy phân loại của hãng H.P., J&K và U.P, máy hoạt động dựa trên trọng lượng hoặc kích thước của quả Máy phân loại theo kích thước được sử dụng tại NRC, Nagpur cho quýt Ở Ấn Độ, đối với các loại quả khác máy phân loại ít được sử dụng theo quy mô rộng Hiện nay, hệ thống đóng gói quả tươi ở Ấn Độ là không phù hợp và chưa đáp ứng được đòi hỏi với yêu cầu khoa học Việc sử dụng các dụng cụ truyền thống cho đóng gói như rỗ tre, thùng gỗ và bao tải đay vẫn còn được lưu hành rộng rãi, các hộp chứa bằng ván ép được sử dụng với quy mô giới hạn Việc sử dụng rổ làm mất vệ sinh và không thuận lợi cho việc thông gió và vận chuyển, các loại bao gói bằng gỗ lại không thích hợp cho việc đóng gói quả tươi Ngày nay các hộp bằng ván ép, polypropylen, các khay, sọt bằng nhựa, các khay nhựa chịu nhiệt và các màng bao được sử dụng cho bao gói Công nghệ bảo quản các loại quả như táo, mận, xoài cũng đã được chuẩn hóa

Chương 2 SINH LÝ NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH

Tuổi thọ của nông sản là khoảng thời gian từ khi nông sản được thu hoạch đến khi nông sản không còn giá trị thương phẩm nữa (tuổi thọ của nông sản còn được gọi

là độ bền bảo quản)

Tuổi thọ nông sản có ý nghĩa rất quan trọng Tuổi thọ càng dài thì chất lượng của nông sản càng được duy trì Công tác sau thu hoạch có mục đích làm kéo dài tuổi thọ của nông sản nhằm phục vụ cho các nhu cầu tiêu dùng, xuất khẩu, sản xuất … và

xa hơn là đáp ứng các mục tiêu chiến lược quốc gia

Tuổi thọ của nông sản phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm của các quá trình trước, trong và sau thu hoạch Sự phát triển của từng cá thể nông sản có thể chia làm 3 giai đoạn: sự sinh trưởng, sự chín- thành thục và sự già hóa Tuy nhiên rất khó có thể phân chia rạch ròi các giai đoạn sinh lý này

- Sự sinh trưởng có liên quan đến việc phân chia và phát triển tế bào cho đến khi đạt tới kích thước ổn định của

gian mà cây trồng đã hoàn

thành hoạt động sinh trưởng

của mình (sinh trưởng thực

vật) và bước vào giai đoạn ra

dành riêng cho quả, hạt -

được bắt đầu khi quả đã ngừng phát triển hay nói cách khác là đã thành thục cho đến

giai đoạn đầu của sự già hóa Tiếp sau trạng thái chín là sự hóa già và hư hỏng của quả

- Quá trình già hóa xuất hiện sau đó giai đoạn đồng hóa (tổng hợp) kết thúc và thay bằng giai đoạn dị hóa (phân giải) dẫn đến sự già hóa và chết của mô tế bào

Sau khi nông sản đạt được sự ổn định về kích thước (kết thúc quá trình sinh trưởng), nông sản sẽ chuyển sang giai đoạn chín Giai đoạn chín này bao gồm cả chín sau thu hoạch

Tuy nhiên quá trình thành thục lại bắt đầu ngay trong quá trình tăng trưởng của

tế bào nông sản và kéo dài đến hết quá trình chín

Độ thành thục khi thu hoạch được gọi là thời gian mà quả đã sẵn sàng để hái và cần phải tính tới cả thời gian cần thiết để đưa ra thị trường và nó được quản lý trên đường đi như thế nào

Xác định độ thành thục khi thu hoạch:

- Các nhà trồng trọt xác định thời điểm thu hoạch bằng quan sát và thử, dựa trên: Thị giác – màu sắc, kích thước và hình dạng

Xúc giác – cấu trúc, độ cứng hoặc mềm

Khứu giác – mùi hoặc hương thơm

Vị giác – độ ngọt, độ chua, độ đắng

Thính giác – sự dội tiếng của âm thanh khi vỗ vào quả

- Các nhà sản xuất, chế biến xác định thời điểm thu hoạch bằng cách kết hợp quan sát với việc đo lường phức tạp:

Ghi chép thời gian từ khi ra hoa đến khi thu hoạch

Các tính chất vật lý, gồm hình dạng, kích thước, khối lượng riêng, khối lượng, độ dày vỏ, độ cứng, v.v

Các tính chất hóa học (quan trọng đối với quả, ít quan trọng đối với rau), gồm tỷ số đường/acid, hàm lượng chất rắn hòa tan được, hàm lượng tinh bột và dầu Các đặc tính sinh lý học, gồm hệ số hô hấp, độ acid hoặc độ kiềm

Sự khác biệt giữa giai đoạn sinh trưởng và già hóa rất dễ nhận biết Còn giai đoạn thành thục được coi như khoảng giữa của hai giai đoạn này

Đối với phần lớn các nông sản dạng quả và hạt, sự phát triển cá thể bắt đầu từ sau khi thụ phấn, tiếp đến là sự hình thành quả, hạt non, tăng trưởng tế bào, tích luỹ dinh dưỡng, chín và già hóa

Đối với một số loại củ, cá thể nông sản bắt đầu hình thành từ sự phình lên của rễ

củ (khoai lang), thân củ (khoai tây)

Còn đối với phần lớn các loại rau ăn thân lá, sự hình thành coi như bắt đầu từ khi hạt của chúng nảy mầm, sau đó được thu hoạch và sử dụng khi các bộ phận có thể vẫn còn non Sự chín và già hóa làm giảm chất lượng của sản phẩm trong quá trình lưu giữ, bảo quản

1.2 Độ chín của nông sản

Sau khi nông sản đạt được sự ổn định về kích thước (kết thúc quá trình sinh trưởng), nông sản sẽ chuyển sang giai đoạn chín Giai đoạn chín này bao gồm cả chín sau thu hoạch

Thông thường quả và hạt muốn đạt yêu cầu tiêu dùng hay nảy mầm được cần phải trải qua giai đoạn chín để hoàn thành nốt các quá trình sinh lý và các biến đổi sinh hóa cần thiết Đặc biệt chất lượng thương phẩm các loại quả phụ thuộc vào quá trình chín này

1.2.1 Những thay đổi trong quá trình chín

Đối với quả, quá trình chín là một sự thay đổi mạnh mẽ trong cả vòng đời, chuyển từ trạng thái thành thục về sinh lý nhưng không ăn được sang trạng thái hấp dẫn về mầu sắc, mùi và vị Quá trình chín đánh dấu sự kết thúc pha phát triển quả và bắt đầu quá trình già hóa, và thường là không đảo ngược được Quá trình chín là hệ quả của một phức hợp các thay đổi những hoạt động sinh lý cơ bản, là sự thay đổi về cường độ hô hấp và sản sinh ethylene

Các thay đổi chính có thể xuất hiện trong quá trình chín:

Thay đổi màu sắc

Thay đổi về cường độ hô hấp

Thay đổi về cường độ sản sinh ethylene

Thay đổi về cấu trúc (thay đổi về thành phần các hợp chất pectin)

Thay đổi về thành phần các hợp chất hydratcarbon

Thay đổi các acid hữu cơ

Sản sinh các hợp chất tạo mùi thơm

Thông thường độ chín được phân chia như sau:

- Độ chín sinh lý

Là độ chín ở thời điểm nông sản đã phát triển thành thục hoàn toàn về phương

Hình 2.2 Những biến đổi sinh lý, sinh hóa của quả chuối trong quá trình chín

diện sinh lý Lúc này, quá trình sinh trưởng và tích luỹ đã ngừng lại, nông sản chuyển sang giai đoạn già hóa Đối với những loại hạt, củ đã đạt độ chín sinh lý, lúc này quá trình tích lũy vật chất đã đạt đến mức cao, nếu gặp điều kiện môi trường thuận lợi (nhiệt độ, ẩm độ, không khí, ánh sáng) có thể nảy mầm

- Độ chín thu hoạch

Là độ chín ở thời kì trước khi đạt được độ thành thục hoàn toàn về sinh lý mà nông sản có thể được thu hoạch theo nhu cầu của thị trường, lúc này vật chất đã dược tích lũy đầy đủ nhưng chưa chín hoàn toàn Thông thường, các lại rau (lá, thân, quả) được thu hoạch khi còn non trước khi chúng đạt độ thành thục sinh lý

Độ chín thu hoạch thường thay đổi theo điều kiện vận chuyển và bảo quản Thời gian vận chuyển và bảo quản càng dài thì độ chín thu hoạch càng xanh (trước giai đoạn chín sinh lý)

- Độ chín chế biến

Là độ chín của nông sản thích hợp cho một quy trình chế biến Về một góc độ nào đó, độ chín chế biến cũng gần tương tự như độ chín thu hoạch, nhưng cũng có thể đạt được sau khi thu hoạch Tuỳ theo yêu cầu của sản phẩm chế biến với các quá trình công nghệ khác nhau mà có thể có các yêu cầu về độ chín khác nhau đối với từng loại nông sản Ví dụ: dứa hộp nước đường thì độ chín chế biến là lúc dứa chín già (vỏ quả nửa xanh nửa vàng) Nếu dứa dùng làm rượu thì độ chín chế biến là lúc dứa đã chín hoàn toàn (vàng cả quả)

Các loại quả thường được thu hoạch sớm để thuận lợi cho quá trình vận chuyển, bảo quản Bởi vậy, đa số các loại quả cần có giai đoạn chín tiếp hay chín sau (chín sau khi đã tách khỏi cây mẹ) để đảm bảo giá trị dinh dưỡng và cảm quan Trước khi sử dụng, cần phải tiến hành dấm chín của quả bằng những cách sau:

- Phương pháp xử lý nhiệt

Nhiệt độ xử lý là 30÷40oC, ẩm độ 85÷90% Nếu nhiệt độ quá cao, quả sẽ chín nhũn, chất lượng, hương thơm, màu sắc kém Nếu thời gian xử lý kéo dài thì quả bị mất nước nhiều, vỏ héo, mã xấu, có thể bị thối hỏng

Tăng nồng độ oxy trong môi trường để làm tăng cường độ hô hấp của nông sản, thúc đẩy nhanh quá trình chín Ví dụ xử lý O2 nồng độ 50÷70% quả chín nhanh gấp 3 lần so với bình thường

- Phương pháp dùng hóa chất kích thích

Đây là phương pháp áp dụng rộng rãi và chủ yếu hiện nay Hóa chất thường được sử dụng là ethylene C2H4 (được giải phóng ra từ chế phẩm Ethrel), acethylene

C2H2 (được giải phóng ra từ đất đèn) Có thể xông hơi cho nông sản trong phòng kín,

ẩm độ 85÷90% hoặc nhúng nông sản trong dung dịch có nồng độ thích hợp Ví dụ: nhúng xoài, chuối, hồng vào dung dịch ethrel (nồng độ 0,2%) rồi ủ trong 2÷4 ngày; xếp xoài chuối, thành từng đống rồi ủ với đất đèn đất đèn với tỷ lệ 4 kg/tấn trái cây

1.3 Sự già hóa của nông sản

Sự già hóa bắt đầu khi quá trình chín kết thúc Lúc này nông sản đã tiêu hao hết năng lượng dự trữ Ở các nông sản như rau, quả, thành phần xơ chiếm ưu thế, sắc tố suy giảm, nông sản khô héo, nhăn nheo không còn giá trị dinh dưỡng và thương phẩm

Ở các nông sản hạt, sự già hóa làm giảm khả năng nảy mầm, các chất dự trữ bị oxi hóa, hạt biến màu

- Loại thứ nhất: Chỉ xảy ra trên đối tượng hạt và củ Do bản thân hạt và củ chưa

hoàn thành giai đoạn chín sinh lý, mặc dù trong điều kiện thích hợp hạt vẫn không nẩy mầm Loại này gọi là sự nghỉ sâu hay nghỉ tự phát Thời gian nghỉ tự phát phụ thuộc vào loại và giống cây trồng

- Loại thứ hai: Những hạt, củ nông sản đã có đủ năng lực nảy mầm nhưng không

có điều kiện thích nghi nên hạt vẫn ở trạng thái đứng yên, các hoạt động trao đổi chất hầu như không hoặc diễn ra một cách rất hạn chế Trường hợp này gọi là sự nghỉ cưỡng bức

Hiện tượng ngủ nghỉ của hạt và củ thực chất là sự thích ứng với điều kiện bất lợi của ngoại cảnh để bảo tồn nòi giống của cây trồng, là hình thức chống đỡ với điều kiện ngoại cảnh Trong thực tế sản xuất, sự nghỉ của hạt có khi biểu hiện có lợi, nhưng cũng có khi biểu hiện mặt có hại

Đối với nông sản sau thu hoạch, việc đưa nông sản vào trạng thái nghỉ trong thời gian bảo quản sẽ có tác dụng giảm bớt tổn thất, kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm Đối với hạt và củ, cần điều khiển sự ngủ nghỉ cho phù hợp với mục đích sử dụng Ví dụ: hạt, củ để làm giống cần được xử lý phá ngủ khi đến thời vụ gieo trồng

Hạt nghỉ sẽ tránh được những điều kiện bất lợi của ngoại cảnh và giảm bớt được tổn thất trong quá trình bảo quản nhưng lại giảm thấp tỷ lệ nẩy mầm của hạt do

2.2 Nguyên nhân của sự ngủ nghỉ

2.2.1 Nguyên nhân nội tại

Hạt của những loại cây trồng khác nhau có thời gian nghỉ khác nhau Có rất nhiều nguyên nhân ảnh hưởng đến sự ngủ nghỉ của hạt:

- Phôi hạt chưa hoàn thiện

Hạt tuy đã rời khỏi cây nhưng tổ chức phôi chưa phân hóa đầy đủ, hoặc đã đầy

đủ nhưng chưa thành thục về phương diện sinh lý, tổ chức của phôi phân hóa chưa hoàn thành

- Hạt chưa hoàn thành giai đoạn chín sau

Hạt đã chín, phôi đã phát triển đầy đủ nhưng vật chất tích lũy trong hạt chưa đủ

để phôi đồng hóa, các dạng men trong hạt ở trạng thái không hoạt động hoặc hoạt động yếu

- Ảnh hưởng của trạng thái, cấu trúc lớp vỏ hạt

Vỏ hạt luôn gây trở ngại cho quá trình nẩy mầm của hạt, chủ yếu ở mấy quá

trình sau:

+ Tính không thấm nước của vỏ hạt là một trong những nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự nghỉ của hạt Ở một số loại hạt, thành tế bào của lớp vỏ ngoài có cấu trúc rất dầy và có một lớp sáp hoặc cutin bao phủ bên ngoài ngăn cản sự hút nước của

vỏ

+ Tính không hút khí của vỏ hạt: Một số loại hạt cũng rơi vào trạng thái ngủ khi sự thấm khí oxy bị đình trệ Sự loại bỏ hoặc phá vỡ lớp vỏ ngoài của hạt, hay tăng nồng độ oxy trong không khí dẫn đến sự tăng cường độ hô hấp của phôi, và sau

đó hạt có thể nảy mầm

+ Tính cấu trúc của vỏ hạt: Cấu trúc cứng và bền vững của một số loại

vỏ hạt cũng là một dạng ức chế cơ học làm cho phôi không thể phát triển

- Các chất ức chế nảy mầm

Các chất ức chế nảy mầm là những hợp chất được tạo ra hoặc vận chuyển đến hạt và củ, ức chế sự phát triển mầm Các hợp chất này thường được phát hiện ở phôi, nội nhũ hay vỏ hạt Abscisic acid (ABA) được xác định là một hormon thực vật điều chỉnh sự nghỉ của hạt Ở các loại hạt đã thành thục sinh lý, hàm lượng ABA ở các loại hạt đang ngủ nghỉ cao hơn trong các hạt không ở trạng thái nghỉ

Trong hạt và củ đang ngủ nghỉ,chúng tích luỹ một hàm lượng rất cao chất ức chế sinh trưởng mà chủ yếu là ABA, và đồng thời hàm lượng các chất kích thích sinh trưởng chủ yếu là gibberellin (GA) giảm đến mức tối thiểu, khiến cho phôi hạt không thể sinh trưởng được Như vậy, sự cân bằng giữa ABA/GA lệch sang ABA Hạt, củ

này sẽ còn ngủ nghỉ đến chừng nào hàm lượng ABA trong chúng giảm xuống mức độ cho phép chúng sinh trưởng được thì mới nảy mầm

Do vậy mà cần có thời gian để giảm hàm lượng ABA và tăng hàm lượng GA

Thời gian này dài ngắn tuỳ theo loài và trạng thái của các cơ quan trong hạt

Các điều kiện môi trường bên ngoài (nhiệt độ, ẩm độ, thành phần không khí, ánh sáng, v.v…) không thích hợp khiến cho hạt đã phát triển hoàn thiện để nảy mầm vẫn trong trạng thái ngủ nghỉ

- Phản ứng ánh sáng

Nhiều loại hạt rất mẫn cảm với ánh sáng Cơ chế điều chỉnh sự nghỉ của hạt bởi ánh sáng tương tự như các bộ phận khác của cây trồng (phụ thuộc cường độ và thời gian chiếu sáng) Tuy nhiên các hạt mẫn cảm với ánh sáng chỉ phản ứng với ánh sáng khi đã hút đủ ẩm, đồng thời chịu ảnh hưởng kết hợp của cả tác nhân nhiệt độ

2.3 Điều khiển sự ngủ nghỉ của hạt

Việc tạo ra, duy trì hay phá vỡ sự ngủ nghỉ của nông sản tùy thuộc vào mục đích sử dụng nông sản Việc điều khiển ngủ nghỉ tuỳ thuộc vào loài, giống cây trồng

và yêu cầu của sản xuất nông nghiệp Có thể điều khiển sự ngủ nghỉ hạt, củ bằng các biện pháp sau:

- Xử lý hóa học

Đối với những loại hạt, củ thường nảy mầm trong thời gian bảo quản, có thể dùng hóa chất ức chế nảy mầm Ví dụ: dùng Malein hidrazit (MH) kìm hãm sự nảy mầm, duy trì sự ngủ nghỉ của củ khoai tây Khi đến thời vụ trồng trọt, có thể sử dụng gibberellin (GA) để kích thích nảy mầm, phá vỡ trạng thái ngủ nghỉ của hạt, củ

- Thay đổi các yếu tố vật lý môi trường (nhiệt độ, ẩm độ, không khí, ánh sáng)

Các công nghệ bảo quản lạnh, điều chỉnh ẩm độ, điều chỉnh khí quyển, áp suất thấp v.v… phù hợp có thể duy trì sự ngủ nghỉ của nông sản trong thời gian bảo quản bảo quản đồng thời tạo điều kiện cho hạt, củ giống phát triển hoàn thiện Khi cần xúc tiến nảy mầm thì xử lý ánh sáng, nhiệt độ thấp, tăng ẩm độ, không khí để cho hạt, củ nhanh chóng thóat khỏi trạng thái nghỉ

Hô hấp là một quá trình sinh lý nhằm duy trì sự sống của nông sản, đây là quá trình trao đổi chất mà trong đó một số chất hữu cơ trong tế bào (tinh bột, đường, lipid)

bị phân giải (oxy hóa) thành các chất đơn giản hơn đồng thời sinh ra năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của tế bào

Nông sản có hai hình thức hô hấp là hô hấp hiếu khí và hô hấp kỵ khí

Xảy ra trong điều kiện có đủ oxy Trong quá trình hô hấp hiếu khí, các chất hữu

cơ bị oxy hóa hoàn toàn tạo thành các sản phẩm cuối cùng là khí carbonic và nước Phương trình đặc trưng của quá trình hô hấp hiếu khí như sau:

C6H12O6 + 6 O2 6CO2 + 6H2O + 674 KCal

- Hô hấp kỵ khí (hô hấp yếm khí)

Xảy ra khi trong điều kiện thiếu khí oxy Trong quá trình hô hấp kỵ khí, các chất hữu cơ được chuyển hóa qua nhiều giai đoạn và sản phẩm cuối cùng là rượu etylic và khí carbonic

Phương trình đặc trưng của quá trình hô hấp kỵ khí như sau:

C6H12O6 6CO2 + 2C2H5OH + 28,2 KCal

3.1.3 Hệ số hô hấp

Hệ số hô hấp là đại lượng được dùng để biểu thị hình thức hô hấp của hạt

Hệ số hô hấp là tỷ số giữa số phân tử hay thể tích khí CO2 tạo ra với số phân tử hay thể tích khí O2 tiêu tốn trong cùng một thời gian của quá trình hô hấp Hệ số hô hấp được ký hiệu là K

K = mol (V)CO2/ mol (V)O2

- Nếu quá trình hô hấp mà có K =1 thì là quá trình hô hấp hiếu khí

- Nếu quá trình hô hấp mà có K < 1 thì ngoài quá trình hô hấp hiếu khí còn có các quá trình oxy hóa khác, chẳng hạn có quá trình oxy hóa chất béo hay có vi sinh vật hoạt động mạnh tiêu tốn nhiều oxy Khi độ ẩm hạt lớn hơn 17% thì K < 1 do vi sinh vật phát triển mạnh sử dụng nhiều oxy

Đối với chất béo, glycerid bị phân giải thành glycerin và acid béo Dưới tác dụng của O2 chúng bị phân giải thành CO2 và H2O Phương trình tổng quát phân giải glycerid stearin như sau:

(C17H33COO)3C3H5 + 80 O2 57 CO2 + 50 H2O Qua phương trình, nhận thấy số mol của CO2 < O2 cho thấy K <1

- Nếu quá trình hô hấp mà có K >1 thì ngoài hô hấp hiếu khí còn có quá trình

hô hấp kỵ khí hoặc oxy hóa các acid hữu cơ

Ví dụ: Nếu oxy hóa acid malic

C4H6O5 + 3 O2 4 CO2 + 3 H2O Hoặc oxy hóa acid oxalic

C2H2O4 + O2 4 CO2 + 2 H2O

Cả 2 trường hợp trên cho thấy K >1 Trong thực tế bảo quản, một khối nông sản có cả hai hình thức hô hấp Khối nông sản bảo quản trong điều kiện thoáng khí cao thì nông sản hô hấp hiếu khí mạnh Nếu bảo quản ở mức độ thoáng khí thấp thì lượng khí oxy giảm dần, lượng khí carbonic tăng lên dần thì một bộ phận nông sản ở chỗ tích tụ khí carbonic sẽ chuyển sang hô hấp kỵ khí Trong khối hạt bảo quản hạt rời, để lâu không được cào đảo lượng khí carbonic tích tụ nhiều ở lớp hạt có độ sâu 1,5m trở xuống đến đáy kho và lớp hạt này sẽ hô hấp kỵ khí

A

I hh

24.100

=Trong đó:

Ihh – Cường độ hô hấp của nông sản, mg CO2

A – lượng khí CO2 do mẫu nông sản phân tích hô hấp thải ra, mg

B – Khối lượng chất khô của mẫu nông sản đem phân tích, gam

T – Thời gian hô hấp của mẫu nông sản phân tích, giờ

100 – hệ số qui đổi thành 100 gam chất khô

24 – hệ số qui đổi thành 24 giờ

Đối với rau quả tươi, cường độ hô hấp là lượng khí CO2 (tính bằng mg) thóat ra

từ 1000 gam chất khô trong thời gian hô hấp 1 giờ

- Loại nông sản, tuổi của nông sản

Các loại nông sản khác nhau thì cường độ hô hấp khác nhau Hạt có phôi lớn thì cường độ hô hấp lớn hơn hạt có phôi bé Rau quả tươi hô hấp mạnh hơn các loại hạt

Với hạt nông sản,

tuổi của nông sản càng tăng

cường độ hô hấp càng

giảm Trong quá trình sinh

trưởng của nông sản, các

mô khi còn non có cường

độ hô hấp cao hơn lúc già

(hạt xanh non có cường độ

hô hấp cao hơn hạt chín)

Một số quả khi đang chín

có cường độ hô hấp tăng

lên đột ngột, sau khi đạt

đến mức cực đại thì giảm

xuống

- Độ ẩm của nông sản

Nông sản có độ ẩm càng lớn thì hô hấp càng mạnh, đặc biệt khi trong nông sản

có nước ở dạng tự do Trên thực tế thủy phân của hạt chỉ cần tăng 1% thì cường độ

hô hấp của nó tăng 10 lần Ví dụ: Hạt lương thực khô có độ ẩm 10÷11% thì cường độ

hô hấp rất yếu Hạt ướt có độ ẩm 30%, ở nhiệt độ 30÷35oC cường độ hô hấp rất mạnh, lượng chất khô tổn hao có thể đến 0,1÷0,2% trong 24 giờ hô hấp

Sở dĩ khi độ ẩm tăng nông sản hô hấp mạnh vì bất kì trong một cơ thể nào thì nước cũng là môi trường để thực hiện các phản ứng trao đổi chất

Nếu lượng ẩm trong nông sản ít thì nước sẽ ở vào trạng thái liên kết: tức là nó liên kết rất bền vững với protein và tinh bột Do đó nó không thể dịch chuyển từ tế bào này sang tế bào kia được và không tham gia vào các phản ứng trao đổi chất được Khi độ ẩm tăng trong nông sản sẽ xuất hiện ẩm tự do, tức là ẩm liên kết yếu hoặc hoàn toàn không liên kết với protein và tinh bột ẩm tự do sẽ tham gia vào các phản ứng thủy phân (biến tinh bột thành đường, protein phức tạp thành protein đơn giản, chất béo thành glyxerin và acid béo v.v ) và chính nó có thể dịch chuyển được

từ tế bào này sang tế bào kia

Mặc khác, ẩm tự do xuất hiện làm tăng hoạt tính của các enzyme hô hấp và

thủy phân, chính vì thế mà cường độ hô hấp của nông sản tăng

Đối với hạt nông sản, độ ẩm của hạt khi bắt đầu xuất hiện nước tự do gọi là độ

Cường

độ hô hấp

t W=11%

W=18%

W=15%

Hình 2.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của độ ẩm

đến cường độ hô hấp của hạt

ẩm tới hạn Độ ẩm tới hạn của hạt giàu tinh bột vào khoảng 14,5÷15,0%, của hạt giàu chất béo vào khoảng 8,0 ÷ 9,0% (hạt càng giàu chất béo thì độ ẩm tới hạn càng thấp)

Để giảm cường độ hô hấp của hạt thì cần bảo quản hạt khô, có độ ẩm thấp hơn độ ẩm tới hạn của nó

- Nhiệt độ

Mỗi một loại nông sản khác nhau, ở mỗi giới hạn nhiệt độ thích hợp, khi nhiệt

độ tăng thì cường độ hô hấp tăng theo Tuy nhiên nếu vượt qua giới hạn đó thì khi nhiệt độ tăng, cường độ hô hấp lại giảm, nếu nhiệt độ tiếp tục tăng thì cường độ hô hấp lại giảm xuống kèm theo sự phá hỏng dần dần các chất trong thành phần tế bào thậm chí mất hẳn, khi này nông sản không còn sự sống

Sở dĩ như vậy là vì quá trình hô hấp xảy ra là nhờ các hệ enzyme, bản chất của enzyme là protein và mỗi

loại enzyme chỉ thích ứng

trong một khoảng nhiệt độ

nhất định Nếu nhiệt độ cao

hơn nhiệt độ giới hạn này thì

protein bị biến tính làm cho

hoạt tính của enzyme giảm

dần và khi hoạt tính của

enzyme mất hẳn, quá trình

trao đổi chất không diễn ra

nữa, khi này nông sản không

còn hô hấp, nông sản bị chết

Tùy theo mỗi loại

nông sản khác nhau mà nhiệt

độ tối thích của enzyme khác

nhau Đối với hạt thì nhiệt độ

tối thích của enzyme khoảng

mạnh nhưng chỉ sau vài giờ

thì cường độ hô hấp giảm

nhanh, hạt bị hư hỏng Hạt

có độ ẩm cao mà bảo quản ở

nhiệt độ thấp thì cường độ

hô hấp cũng ở mức thấp Hạt

khô có độ ẩm 12% bảo quản

ở 30oC thì cường độ hô hấp thấp, độ bền của hạt cao

- Tổn thương mô thực vật

Tổn thương mô thực vật cũng kích thích sự gia tăng cường độ hô hấp Người ta

đã đo được một lượng lớn CO2 sinh ra ở củ khoai tây bị cắt Các tổn thương này có thể chia làm hai loại: tổn thương cơ giới và tổn thương do vi sinh vật Sự tăng đột biến

W=11%

W=18% W=15%

Cường

độ hô hấp

t Hình 2.5 Đồ thị biểu diễn cường độ hô hấp với mối quan hệ giữa độ ẩm và nhiệt độ

Cường

độ hô hấp

t Hình 2.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt

độ đến cường độ hô hấp của hạt

cường độ hô hấp ở các nông sản bị tổn thương cơ giới có liên quan đến sự làm lành vết thương Sự tăng cường độ hô hấp ở các nông sản bị vi sinh vật gây hại chủ yếu liên quan đến cơ chế tự bảo vệ của thực vật

- Thành phần không khí

Thành phần không khí trong môi trường bảo quản nông sản có ảnh hưởng đáng

kể đến hệ số hô hấp, cường độ hô hấp cũng như tốc độ trao đổi chất; trong đó khí O2,

CO2 và C2H4 (ethylene) là quan trọng nhất

Trong điều kiện bảo quản thóang khí (hạt tiếp xúc với không khí có tỷ lệ khí oxy cao) thì cường độ hô hấp của hạt lớn hơn khi bảo quản không thóang khí khoảng 2÷6 lần, có khi lên đến 14 lần Khí CO2 được xem như là chất điều hòa quá trình trao đổi chất vì nó ảnh hưởng đến hệ thống oxy hóa khử Thông thường, cường độ hô hấp của nông sản giảm khi nồng độ O2 trong môi trường bảo quản xuống dưới 10% Khi nồng độ khí CO2 tăng lên, nồng độ khí O2 giảm thì cường độ hô hấp giảm, kéo dài thời gian sử dụng của nông sản Tuy nhiên khi bảo quản hạt giống hoặc rau quả nếu không có oxy thì hạt hô hấp sẽ hô hấp kỵ khí và làm cho nông sản bảo quản bị hư hại Như vậy nếu bảo quản hạt để dùng chế biến thực phẩm thì nên dùng phương pháp bảo quản không có oxy Đối việc bảo quản hạt dùng làm giống và các loại rau quả tươi thì không nên bảo quản kín không có oxy mà chỉ nên bảo quản trong điều kiện hàm lượng oxy thấp (bảo quản trong khí quyển cải biến – MA) Khoảng nồng độ O2 từ 1÷3% là tối thích cho việc bảo quản đa số nông sản Tuy nhiên cũng có nhiểu trường hợp ngoại lệ, ví dụ như khoai lang cần được bảo quản trong môi trường có nồng độ O2

từ 5÷7%

B ảng 2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ O 2 đến cường độ hô hấp của một số loại

rau

Lo ại nông sản

Cường độ hô hấp (mgCO 2 /kg.gi ờ)

0oC 10oC 20oC 0oC 10oC 20oC Măng tây 28 63 127 25 45 75

- Trạng thái sinh lý của nông sản

Hạt chưa hoàn thiện, chất lượng kém như hạt xanh, non, lép gãy thì cường độ

hô hấp mạnh hơn hạt chắc mẩy, chín và nguyên vẹn Với hạt xanh do hệ thống enzyme còn ở trạng thái hoạt động mạnh do đó cường độ hô hấp cao Với hạt lép do tỷ lệ phôi lớn hơn hạt chắc, phôi là bộ phận hô hấp mạnh nhất của hạt đồng thời phôi lại hút ẩm mạnh nhất nên hạt lép hô hấp mạnh hơn hạt chắc

Trong cùng một loại sản phẩm nông sản, ở các bộ phận khác nhau thì cường độ

hô hấp của chúng cũng khác nhau Đối với hạt thì phôi là bộ phận có cường độ hô hấp mạnh nhất vì hàm nước nước trong phôi cao nhất và hoạt động sinh lý của phôi cũng mạnh nhất

- Các sinh vật hại

Sinh vật hại có mặt trong môi trường bảo quản là nguyên nhân gián tiếp làm tăng cường độ hô hấp của nông sản Nếu côn trùng và vi sinh vật phát triển mạnh, họat động hô hấp của chúng dẫn đến sự tích nhiệt, ẩm trong khối nông sản và nhiệt và ẩm này sẽ tác động đến quá trình hô hấp của nông sản, thúc đẩy quá trình hô ấp nông sản mạnh hơn Ngoài ra, các vết thương do chúng gây ra trên nông sản cũng ảnh hưởng đến hô hấp của nông sản Hạt bị vi sinh vật xâm nhập sẽ hô hấp mạnh hơn hạt tốt

3.2.3 Phương pháp xác định cường độ hô hấp

Cường độ hô hấp có thể xác định theo 3 hướng sau :

Xác định lượng O2 hấp thu hoặc CO2 bay ra

Xác định lượng vật chất khô hao tổn

Xác định lượng nhiệt năng tỏa ra

Một số phương pháp cụ thể :

- Phương pháp xác định lượng CO 2 thóa t ra theo hệ thống kín của Bailey

Nguyên tắc dựa vào sự kết hợp giữa CO2 bay ra tác dụng với Ba(OH)2 tạo thành BaCO3 kết tủa

Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O Thu khí CO2 trong hệ thống kín cho đi qua Ba (OH)2 Xác định lượng Ba(OH)2

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

- Phương pháp xác định lượng O 2 mất đi

Nguyên tắc: Khi hô hấp thì lượng oxy mất đi và CO2 bay ra Dùng dung dịch kiềm đặc để hấp thụ CO2 Áp suất trong bình giảm xuống, biết độ chênh lệch áp suất

ta có thể suy ra lượng oxy mất đi và biết được cường độ hô hấp của khối hạt

- Phương pháp xác định lượng hao tổn vật chất khô của hạt

Chỉ áp dụng với những hạt và sản phẩm giảu glucid hô hấp theo phương pháp hiếu khí Tính toán phải dựa vào lượng CO2 thóat 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

Phương pháp này ít dùng vì không chính xác

3.3 Ảnh hưởng của quá trình hô hấp đến tổn thất của nông sản

- Làm tổn hao chất khô và chất dinh dưỡng của nông sản: Dù hô hấp hiếu khí hay kỵ khí, đường glucose cũng đều bị phân hủy tạo thành khí CO2, H2O hoặc

C2H5OH mà glucose là do tinh bột bị thủy phân tạo ra Vì vậy mà các chất dinh dưỡng của nông sản bị giảm khối lượng chất khô

- Làm tăng nhiệt độ của khối hàng nông sản: Năng lượng sinh ra trong quá trình

hô hấp một phần nhỏ để duy trì sự sống của nông sản, phần còn lại biến thành nhiệt năng tỏa ra ngoài làm nhiệt độ không khí trong khối hàng nông sản tăng và đó cũng là nguyên nhân xảy ra hiện tượng tự bốc nóng sau này

- Làm tăng độ ẩm của nông sản và độ ẩm tương đối của không khí trong nông sản: Khi nông sản hô hấp theo hình thức hiếu khí sẽ thải ra lượng nước Nước sẽ tích

tụ làm tăng độ ẩm của nông sản và làm tăng độ ẩm tương đối của không khí trong khối hạt

- Thúc đẩy côn trùng và vi sinh vật phát triển: Nhiệt độ và độ ẩm tăng lại thúc đẩy quá trình hô hấp của nông sản và tạo điều kiện cho côn trùng và vi sinh vật phát triển

- Trong trường hợp hạt nông sản hô hấp theo hình thức yếm khí, một lượng rượu sẽ được tạo thành, lượng rượu này sẽ đầu độc mầm phôi và đôi khi làm giảm khả năng nẩy mầm của nông sản

Cường độ hô hấp càng mạnh thì gây tác hại cho khối nông sản sau thu hoạch càng lớn Vì vậy, trong quá trình bảo quản nông sản cần có biện pháp hạn chế sự hô hấp của nông sản Tùy theo loại nông sản và mục đích bảo quản mà có thể sử dụng các biện pháp như: bảo quản ở nhiệt độ thấp, hạn chế tiếp xúc với oxy không khí, bảo quản ở trạng thái khô, v.v

4 QUÁ TRÌNH CHÍN SAU THU HOẠCH

4.1 Khái niệm

Ở trên cây mẹ, hạt hoặc quả được hình thành qua thời kỳ phôi thai sau khi thụ phấn Chúng tiếp tục phát triển qua sau giai đoạn hoàn thành hoạt động sinh trưởng của mình (sinh trưởng thực vật) rồi bước vào giai đoạn thành thục sinh lý học Trong giai đoạn thành thục sinh lý, nhờ các quá trình sinh hóa do các enzyme khác nhau xúc tác mà các chất dinh dưỡng dự trữ được tổng hợp thành và tích lũy trong nông sản Càng về cuối, sự hoạt động của các enzyme yếu dần, tốc độ hình thành, tích lũy các chất dự trữ giảm dần và cuối cùng hầu như dừng lại Đó là thời kỳ hạt hoặc quả đạt độ chín sinh lý (chín hoàn toàn)

Đối với các loại hạt nông sản, cùng với những biến đổi nói trên, độ ẩm của hạt giảm dần Độ ẩm hạt giảm làm yếu sự hoạt động của các enzyme xúc tác quá trình trao đổi chất và tổng hợp các chất dinh dưỡng Vì vậy, ngoài yếu tố nhiệt độ, thì độ ẩm của hạt là rất quan trọng trong quá trình chín

Quá trình chín của một hạt được phát triển bình thường trên cây có thể mô tả như sau:

(1) Sự giảm độ ẩm

(2) Sự giảm cường độ hô hấp và hoạt động của các enzyme

(3) Sự tích lũy các chất dinh dưỡng dự trữ trong hạt

Như vậy, đặc trưng của hạt tới thời điểm chín sinh lý còn gọi là chín hoàn toàn là:

- Quá trình tích lũy chất khô của hạt kết thúc, hàm lượng chất khô trong hạt đạt mức tối đa

- Độ ẩm, cường độ hô hấp, hoạt động của hệ enzyme trong hạt giảm tới mức thấp nhất, có những enzyme chuyển sang trạng thái ngừng hoạt động

Tuy nhiên, trong thực tiễn, thời điểm thu hoạch không hoàn toàn trùng với thời

điểm chín của tất cả các hạt trên cây Do sự không đồng đều về quá trình sinh trưởng của cây, ra hoa, kết hạt trên đồng nên khối hạt khi thu hoạch là một hỗn hợp hạt chín

cơ phân tử lượng lớn, chẳng hạn các amino acid chuyển hóa thành protein, đường thành tinh bột, acid béo và glycerin được tổng hợp thành lipid nên hàm lượng tinh bột, protein, lipid của tăng lên; cường độ hô hấp giảm; độ nẩy mầm tăng tới mức cực đại; hiệu quả sử dụng hạt cao hơn, hạt ở vào trạng thái ổn định, phù hợp với yêu cầu bảo quản

Phương trình đặc trưng của quá trình chín sau:

n C6H12O6 (C6H10O5)n + n H2O ( Đối với hạt) (C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6 ( Đối với quả) Như vậy nếu xét về chất lượng thì quá trình chín sau thu hoạch là quá trình có lợi vì làm tăng chất lượng hạt, tuy nhiên trong quá trình chín sau, nông sản lại giải phóng nước nên xét về phương diện bảo quản, đây lại là quá trình bất lợi

Do vậy để tận dụng mặt có lợi và khắc phục những bất lợi của quá trình chín sau thì nên cần phải tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình này diễn ra nhanh Thời gian chín sau thu hoạch tùy thuộc vào từng loại sản phẩm và phụ thuộc vào các yếu tố tác động đến quá trình chín sau Đối với các loại hạt thì quá trình chín sau có thể diễn ra

từ vài tuần đến vài tháng

Đối với các loại hạt, trong giai đoạn đầu sau khi nhập kho cần phải tích cực thông gió, cào đảo để giải phóng ẩm, không để ẩm tích tụ trong kho; nếu không sẽ có những hiện tượng bất lợi sau này

4 2 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chín sau thu hoạch

- Độ ẩm của hạt: hạt có độ ẩm thấp thì quá trình chín sau diễn ra nhanh Hạt có

độ ẩm cao thì quá trình chín sau diễn ra chậm và có thể không thực hiện được do xảy

ra phản ứng thủy phân các hợp chất cao phân tử

- Nhiệt độ: Khi nhiệt độ thấp thì quá trình chín sau diễn ra chậm hoặc ngừng lại hoàn toàn Hạt có độ ẩm thấp và nhiệt độ ấm thì quá trình chín sau thu hoach diễn ra nhanh

- Thành phần không khí: Nếu trong khối hạt có ít oxy, nhiều khí carbonic thì quá trình chín sau chậm lại vì hạt chuyển sang hô hấp kỵ khí

Đối với hạt nông sản, để thúc đẩy quá trình chín sau, thường dùng phương pháp phơi nắng