BẢO QUẢN CHẾ BIẾN RAU QUẢ

Chương 1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÔNG TÁC BẢO QUẢN CHẾ BIẾN VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔI TRƯỜNG VÀ NÔNG SẢN 1.1. Tầm quan trọng của công tác bảo quản và chế biến 1.1.1 Những thiệt hại trong quá trình bảo quản: Trong quá trình bảo quản, sự hao hụt của nông sản được biểu hiện ở 2 dạng: hao hụt trọng lượng và chất lượng. Hao hụt về trọng lượng: Sự giảm trọng lượng của nông sản có thể xảy ra do hậu quả của các hiện tượng vật lý và sinh học. Ví dụ về sự hao hụt lý học như hiện tượng thoát hơi nước từ nông sản ra ngoài. Tuy nhiên các sản phẩm khác nhau thì quá trình thoát hơi nước cũng khác nhau. Loại hao hụt về lý học khác là sự xáo trộn khi vận chuyển, sắp xếp, bảo quản bị vỡ nát cơ giới tạo ra những hạt bụi cám. Càng xáo trộn mạnh, sự tổn thất này càng lớn. Sự hao hụt về khối lượng còn do các quá trình sinh học như quá trình hô hấp làm cho lượng chất khô trong nông sản bị hao hụt rất lớn. Khi bảo quản trong điều kiện tối ưu thì hao hụt này là không đáng kể. Đối với các loại hạt nếu bảo quản tốt thì hao hụt này không vượt quá giới hạn sai số của phép cân. Ngoài ra hao hụt trọng lượng còn do sự phát sinh, phát triển và gây hại của côn trùng hại nông sản. Hao hụt về chất lượng: Khi tổ chức bảo quản tốt có thể hạn chế sự giảm về chất lượng. Sự giảm chất lượng xảy ra khi bảo quản lâu hơn giới hạn gọi là độ bảo quản của sản phẩm (độ bảo quản của sản phẩm là giai đoạn mà trong đó hạt vẫn giữ được những tính chất kỹ thuật hoặc tính chất thực phẩm của nó). Sự giảm chất lượng nông sản xảy ra không chỉ do bảo quản quá thời hạn mà chủ yêu do các quá trình bất lợi: sự nảy mầm sớm, hiện tượng hô hấp hoặc những biến đổi hóa sinh, tác động của vi sinh vật và côn trùng gây hại. 1.1.2. Vai trò của công tác bảo quản trong sản xuất nông nghiệp. Bảo quản giống để đảm bảo cho tái sản xuất mở rộng. Đảm bảo cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến Bảo quản bán thành phẩm sơ chế. Sơ chế, bảo quản tại chỗ trong từng điều kiện thực tế vùng sản xuất. Vì vậy công tác bảo quản phải giải quyết được 3 yêu cầu chính sau: Đảm bảo hao hụt trọng lượng là thấp nhất Hạn chế sự thay đổi về chất lượng. Chi phí, giá thành thấp trên một đơn vị sản phẩm bảo quản. Vai trò của công tác bảo quản và chế biến có thể được thể hiện ở hai góc độ: Dưới góc độ sản xuất giống: Sau quá trình sản xuất, lượng hạt được giữ lại làm giống trở lại vị trí ban đầu, tính từ lúc thu hoạch, nhập kho, bảo quản và xuất kho chiếm khoảng thời gian trong năm, từ đó đặt ra vấn đề cần giải quyết đó là: Thực hiện quá trình bảo quản ngoài đồng ruộng (gieo trồng trở lại sau khi thu hoạch) đối với nông sản khó bảo quản để rút ngắn thời gian bảo quản, tăng chất lượng sản phẩm. Trong quá trình bảo quản trong kho phải xác định các thông số kỹ thuật hợp lý để tối ưu hóa quá trình bảo quản, thời gian bảo quản càng lâu càng tốt.

Chương 1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÔNG TÁC BẢO QUẢN CHẾ BIẾN

VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔI TRƯỜNG VÀ NÔNG SẢN

1.1 Tầm quan trọng của công tác bảo quản và chế biến

1.1.1 Những thiệt hại trong quá trình bảo quản:

Trong quá trình bảo quản, sự hao hụt của nông sản được biểu hiện ở 2 dạng: hao hụt trọng lượng và chất lượng

Sự hao hụt về khối lượng còn do các quá trình sinh học như quá trình hô hấp làm cho lượng chất khô trong nông sản bị hao hụt rất lớn Khi bảo quản trong điều kiện tối ưu thì hao hụt này là không đáng kể Đối với các loại hạt nếu bảo quản tốt thì hao hụt này không vượt quá giới hạn sai số của phép cân Ngoài

ra hao hụt trọng lượng còn do sự phát sinh, phát triển và gây hại của côn trùng hại nông sản

- Hao hụt về chất lượng:

Khi tổ chức bảo quản tốt có thể hạn chế sự giảm về chất lượng Sự giảmchất lượng xảy ra khi bảo quản lâu hơn giới hạn gọi là độ bảo quản của sảnphẩm (độ bảo quản của sản phẩm là giai đoạn mà trong đó hạt vẫn giữ đượcnhững tính chất kỹ thuật hoặc tính chất thực phẩm của nó)

Sự giảm chất lượng nông sản xảy ra không chỉ do bảo quản quá thời hạn

mà chủ yêu do các quá trình bất lợi: sự nảy mầm sớm, hiện tượng hô hấp hoặcnhững biến đổi hóa sinh, tác động của vi sinh vật và côn trùng gây hại

1.1.2 Vai trò của công tác bảo quản trong sản xuất nông nghiệp.

- Bảo quản giống để đảm bảo cho tái sản xuất mở rộng

- Đảm bảo cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến

- Bảo quản bán thành phẩm sơ chế

- Sơ chế, bảo quản tại chỗ trong từng điều kiện thực tế vùng sản xuất

Vì vậy công tác bảo quản phải giải quyết được 3 yêu cầu chính sau:

- Đảm bảo hao hụt trọng lượng là thấp nhất

- Hạn chế sự thay đổi về chất lượng

- Chi phí, giá thành thấp trên một đơn vị sản phẩm bảo quản

Vai trò của công tác bảo quản và chế biến có thể được thể hiện ở hai góc độ:

- Dưới góc độ sản xuất giống:

Sau quá trình sản xuất, lượng hạt được giữ lại làm giống trở lại vị trí banđầu, tính từ lúc thu hoạch, nhập kho, bảo quản và xuất kho chiếm khoảng thờigian trong năm, từ đó đặt ra vấn đề cần giải quyết đó là:

Thực hiện quá trình bảo quản ngoài đồng ruộng (gieo trồng trở lại sau khi thu hoạch) đối với nông sản khó bảo quản để rút ngắn thời gian bảo quản, tăng chất lượng sản phẩm

Trong quá trình bảo quản trong kho phải xác định các thông số kỹ thuật hợp lý để tối ưu hóa quá trình bảo quản, thời gian bảo quản càng lâu càng tốt

- Dưới góc độ tiêu dùng xã hội:

Để đảm bảo cung cấp các sản phẩm cho nhân dân và cho công nghiệp chế biến cần phải có nguyên liệu dự trữ Nông sản của chúng ta chỉ được tiêu thụ ngay một phần còn phần lớn các nông sản trước khi đem tiêu thụ phải được bảo quản, chế biến Việc bảo quản nông sản trước khi tiêu thụ là một việc làm quan trọng để tăng năng suất và hiệu quả trong sản xuất Nếu công tác bảo quản

không được thực hiện đúng thì tổn thất của quá trình này sẽ rất lớn ảnh hưởng đến chất lượng nông sản và hiệu quả của quá trình sản xuất.

1.2 Đặc điểm khí tượng của môi trường bảo quản.

- Đặc điểm của khí hậu Việt Nam

Nhìn chung trên toàn lãnh thổ nước ta nhiệt độ là tương đối cao Đó làmột trong những yếu tố ngoại cảnh có tác động thúc đẩy các hoạt động sống củahạt, các quá trình sinh lý sinh hoá và hoạt động của các vi sinh vật gây hại khác.Đặc điểm nổi bật đáng chú ý của khí hậu miền Bắc nước ta là độ ẩm tương đốicao Độ ẩm tương đối trung bình hàng năm ở nước ta là khoảng 85% Thời kỳkhô nhất cũng trên 75% và thời kỳ ẩm nhất là trên 90% (đối với miền Bắc) còn

độ ẩm tương đối trung bình hàng năm ở miền Nam trong khoảng 80-85%

Độ ẩm không khí là một trong những yêu tố gây ảnh hưởng xấu đến chấtlượng nông sản khi bảo quản Tất cả các loại nông sản phẩm đều có chứa một

thuỷ phần nhất định gọi là thuỷ phần an toàn Trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ

vừa phải và thích hợp thì thuỷ phần của sản phẩm sẽ được giữ vững Nếu độ ẩmcủa không khí quá cao thì nông sản phẩm sẽ hút ẩm làm cho thuỷ phần tăng lên

và hàng loạt các quá trình hoá học, lý học, sinh học… xảy ra liên tiếp và đồngthời là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Do đó độ ẩm không khícao là yếu tố làm giảm chất lượng của nông sản phẩm

Ngoài yếu tố nhiệt độ và độ ẩm còn có các yếu tố khác của môi trườngcũng ảnh hưởng đến nông sản phẩm khi bảo quản như lượng mưa, oxy khôngkhí, ánh sáng…

1.3 Đặc điểm của nông sản khi bảo quản.

Đối tượng nông sản phẩm mà chúng ta nghiên cứu để bảo quản và chếbiến rất phong phú và đa dạng, bao gồm nhiều loại hình, đối tượng khác nhau.Nếu phân chia các loại nông sản theo đặc điểm hình thái và thành phần dinhdưỡng thì chúng gồm những đối tượng sau:

Đối tượng hạt là loại hình chủ yếu của những sản phẩm nông nghiệp vàquan trọng nhất trong đó hạt cây lương thực như lúa gạo, lúa mì, mạch, ngô…

chủ yếu chứa lượng gluxit trong thành phần dinh dưỡng Nhóm hạt chứa nhiềuprotein như đậu tương, nhóm hạt có nhiều dầu như lạc, vừng …

Đối tượng quả như cam, chanh, quýt, chuối, dứa…

Đối tượng là thân lá như chè, thuốc lá và các loại rau

Nếu dựa vào mục đích sử dụng ta có thể chia làm hai nhóm: Nhóm dùng

để làm giống và nhóm dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến

Vì tính chất đa dạng, phong phú và phức tạp của các loại hình nông sản

mà đặc điểm của chúng rất khác nhau yêu cầu kỹ thuật bảo quản cũng khácnhau Sản phẩm nông nghiệp nước ta rất phong phú lúc nào cũng có sản phẩm

để bảo quản, dự trữ…Vì thế vấn đề đặt ra là phải đảm bảo tốt chất lượng củanông sản phẩm mà chúng ta cần bảo quản Đối với nông sản dùng làm giống đểtái sản xuất mở rộng, chúng ta phải giữ gìn tốt để tăng được tỷ lệ nảy mầm, sứcnảy mầm, để tăng số lượng giống cho vụ sau Đối với những sản phẩm làmnguyên liệu cho chế biến, chúng ta phải hạn chế đến mức thấp nhất sự giảm chấtlượng sản phẩm Việc nâng cao chất lượng và bảo quản chất lượng là hai bộphận của công tác bảo quản nông sản

1.4 Mối quan hệ giữa môi trường bảo quản và nông sản phẩm.

Nông sản phẩm sau khi thu hoạch về được bảo quản và tồn trữ trong mộtđiều kiện nhất định của môi trường Sự thay đổi của những yếu tố môi trườngđều có ảnh hưởng nhất định đến trạng thái của nông sản phẩm, ngược lại khinông sản phẩm bị biến đổi về mặt sinh lý, sinh hoá…cũng có ảnh hưởng trở lạivới môi trường

1- Yếu tố đại khí hậu (môi trường xung quanh kho)

2- Yếu tố tiểu khí hậu trong kho

3- Yếu tố vi khi hậu (trên bề mặt sản phẩm)

Giữa 3 yếu tố trên có tác dụng qua lại với nhau

Đại khí hậu

Tiểu khí hậu Vi khí hậuYếu tố đại khí hậu trực tiếp ảnh hưởng đến yếu tố tiểu khí hậu và vi khíhậu, mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào kết cấu các loại kho bảo quản tức là phụthuộc vào sự ngăn cách giữa nông sản và môi trường xung quanh

Trong quá trình bảo quản, do hoạt động sống của hạt làm thay đổi yếu tố

vi khí hậu trong kho, dần dần sẽ tác động đến yếu tố tiểu khí hậu Do đó trongquá trình bảo quản chúng ta tác động làm thay đổi tiểu khí hậu trong kho và yếu

3

tố tiểu khí hậu này sẽ dần dần làm thay đổi yếu tố vi khí hậu để đạt được mụcđích bảo quản.

Đặc trưng của mối quan hệ 3 yếu tố này là nhiệt độ và độ ẩm của khôngkhí Hai tác nhân này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nông sản khi bảo quản

1.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố khí hậu ảnh hưởng rất lớn đến quá trình bảo quản nôngsản sau thu hoạch, khi nhiệt độ thay đổi làm thay đổi các quá trình vật lý, hóahọc và sinh học trong nông sản Do tính dẫn nhiệt của nông sản kém nên nhiệt

độ của nông sản thay đổi theo nhiệt độ bình quân hàng tháng của môi trườngnhưng chậm hơn và kéo dài hơn Nhiệt độ trong kho cao nhất vào cuối tháng 7

và đầu tháng 8, thấp nhất vào cuối tháng 1 và đầu tháng 2 Nhiệt độ ở các tầng

và các điểm khác nhau trong khối nông sản phần lớn cao hơn nhiệt độ bên ngoàimôi trường vào các tháng mùa đông, nhiệt độ ở tầng giữa khối hạt bao giờ cũngcao hơn các tầng khác, có khi lên tới 40-42oC vào các tháng mùa hè, nguyênnhân do khối hạt dẫn nhiệt chậm nên mặc dù nhiệt độ ngoài không khí giảmnhưng nhiệt độ trong khối nông sản vẫn không giảm Nếu ở những kho có kếtcấu kỹ thuật không đảm bảo, bí hơi, chế độ thông gió không hợp lý nhiệt độkhối hạt sẽ luôn tăng mặc dù nhiệt độ không khí có giảm

1.4.2 Ảnh hưởng của độ ẩm không khí.

Nhìn chung độ ẩm không khí nước ta là cao, trung bình khoảng 85%, ở độ

ẩm không khí như vậy nếu để nông sản tiếp xúc thường xuyên với môi trườngthì độ ẩm nông sản sẽ tăng tương ứng Khi độ ẩm nông sản vượt quá độ ẩm antoàn sẽ gây ra những biến đổi bất lợi như các quá trình vật lý, hóa học và sinhhọc xảy ra mạnh hơn, vi sinh vật có điều kiện phát triển và gây hại

Trong khối hạt thì bề mặt khối hạt là nơi chịu ảnh hưởng của độ ẩm môitrưởng nhiều nhất Điểm giữa khối hạt ít chịu ảnh hưởng của yếu tố độ ẩm môitrường Sự tăng thủy phần của nông sản phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng kho.Nếu kho có chất lượng kém thì sự xâm nhập ẩm từ môi trường ngoài vào dễdàng và làm tăng độ ẩm của nông sản trong kho

1.4.3 Ảnh hưởng của thành phần không khí.

Thành phần không khí có ảnh hưởng đến chất lượng của nông sản khi bảoquản, oxy trong không khí có tác dụng thúc đẩy quá trình hô hấp hiếu khí, tăngcường quá trình oxy hóa trong nông sản, làm ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vịcủa sản phẩm Trong quá trình bảo quản người ta thường giảm nồng độ oxy đểgiảm các quá trình sinh học xảy ra trong nông sản

1.4.4 Ảnh hưởng của vi sinh vật và côn trùng hại nông sản

Các vi sinh vật: nấm mốc, vi khuẩn, côn trùng: sâu mọt, chuột…là các đốitượng hại nông sản và gây tổn thất nông sản trong quá trình bảo quản Nếu khobảo quản không đảm bảo, kỹ thuật bảo quản không tốt sẽ tạo điều kiện cho visinh vật và côn trùng hại nông sản có điều kiện sinh trưởng, phát triển và gâyhại

Câu hỏi ôn tập

1 Nêu một số đặc điểm khái quát về khí hậu của nước ta ảnh hưởng đến quátrình bảo quản nông sản

2 Trình bày các yếu tố của môi trường có ảnh hưởng đến quá trình bảoquản

Chương 2.

NHỮNG TÍNH CHẤT CỦA NÔNG SẢN KHI BẢO QUẢN

2.1 Cấu tạo giải phẫu một số hạt và nông sản phẩm.

2.1.1 Cấu tạo giải phẫu của hạt họ hoà thảo.

Cấu tạo giải phẫu của hạt họ hoà thảo không đồng nhất song nhìn chungchúng bao gồm các phần chính như: vỏ, lớp alơron, phôi, nội nhũ

- Vỏ:

Căn cứ vào đặc điểm có thể chia ra:

Loại vỏ trần: Ngô, lúa mì, đậu

Loại vỏ trấu: Lúa, kê, đại mạch

- Lớp alơron:

Là lớp tế bào mỏng nằm ở phía trong vỏ hạt, sát với lớp nội nhũ, lớp nàytập trung nhiều chất dinh dưỡng quan trọng Hạt có bột như thóc thì lớp này cóchứa nhiều gluxit, lipit, protein,vitamin, muối khoáng…Vì vậy lớp này dễ bịoxy hoá và biến chất trong điều kiện bảo quản không tốt

- Nội nhũ:

Là thành phần chiếm tỷ lệ lớn trong các thành phần của hạt, đây là nơitập trung các chất dinh dưỡng của hạt Thành phần nội nhũ khác nhau ở các hạtkhác nhau Hạt có nhiều tinh bột thì nội nhũ chứa nhiều tinh bột, hạt có nhiềudầu thì nội nhũ nhiều lipit

- Phôi:

Phôi thường nằm ở góc hạt và được bảo vệ bởi lá mầm Phôi gồm 4 phầnchính: mầm phôi, rễ phôi, thân phôi, lá mầm Phôi chiếm tỷ lệ chất dinh dưỡngcao (hơn cả nội nhũ) Cấu tạo xốp, dễ hút ẩm nên khi bảo quản phôi là thànhphần dễ hỏng trước

2.1.2 Hạt cây họ đậu.

Bao gồm đậu tương, đậu xanh, đậu đen…Hạt có thành phần dinh dưỡngcao, hàm lượng protein 38-40%, lipit 18-20%, ngoài ra còn nhiều vitamin, muối

khoáng…Hạt có hình dáng đa dạng tuỳ thuộc vào từng giống Vỏ hạt có giống

bị nứt, làm giảm giá trị thương phẩm và hạt dễ mất sức nảy mầm

2.1.3 Cấu tạo giải phẫu một số loại củ.

+ Thịt sắn: là phần chủ yếu của củ sắn, thành phần chủ yếu là tinh bột.+ Lõi sắn: thường nằm ở trung tâm củ sắn, thành phần chủ yếu làxelluloza và hemixelluloza

- Khoai tây:

Khoai tây có lớp vỏ gồm 2 lớp là lớp vỏ trong và lớp vỏ ngoài Lớp vỏngoài như một lớp da mỏng bảo vệ củ Lớp vỏ trong mềm và khó tách khỏi ruột

củ Trên mặt củ có nhiều mắt củ (thường phát triển thành mầm) Ruột khoai tây

là một khối tế bào mềm, chứa nhiều tinh bột Càng sâu vào trong hàm lượng tinhbột càng giảm, hàm lượng nước tăng

2.1.4 Cấu tạo giải phẫu một số loại rau quả.

Rau là những sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, cung cấp nhiều đường,vitamin, axit hữu cơ, muối khoáng…cho cơ thể người Rau quả có hàm lượng

nước cao từ 65-95% Bộ phận có thể sử dụng làm thực phẩm từ rau là thân, lá,

củ, quả…

- Cải bắp:

Cải bắp có nhiều hình dạng khác nhau bao gồm 2 phần chính: thân trong

và lá cuốn thành bắp Lá bắp cải là bô phận được sử dụng chủ yếu của cây, láđược xếp trên thân theo hình xoắn ốc, càng lên trên lá càng xít, Lá ngoài màuxanh làm nhiệm vụ quang hợp, lá trong màu trắng chứa chất dinh dưỡng

- Cà chua:

Cà chua là loại quả mọng, chứa nhiều nước Cắt ngang quả cà chua tathấy cấu tạo quả như sau: Vỏ quả rất mỏng và khó tách khỏi thịt quả Thịt quả làphần dự trữ dinh dưỡng chủ yếu Một quả có thể có 3 hay 4 ô, các ô quả chứahạt

- Su hào:

Su hào có cuống lá nhỏ và dài, cuống và lá phân chia rõ rang, phiến lá córăng cưa không đều Trong quá trình sinh trưởng, thân phình to hình cầu và tậptrung chất dinh dưỡng chủ yếu ở đây Ỏ su hào, vỏ và ruột đều chứa lượng xơlớn Trong củ thì phần gần gốc nhiều xơ hơn

- Cam, quýt:

Cấu tạo chủ yếu bảo gồm:

Vỏ quả có nhiều màu sắc: vàng tươi, vàng nhạt…gồm 2 phần: Vỏ ngoàicấu tạo chủ yếu là chất sừng để ngăn chặn thoát hơi nước Vỏ trong gồm 2 lớp tếbào: lớp chứa sắc tố và lớp gồm các túi chứa tinh dầu

Ruột quả gồm nhiều múi, trong các múi có chứa thịt quả dưới dạng tépcam được hình thành do vách tử phòng phát triển thành

Thịt quả thường có màu vàng chiếm tỷ lệ lớn nhất so với các phần khác lànơi tập trung chủ yếu các chất dinh dưỡng Hàm lượng xơ trong thịt quả khácao.

Lõi chạy dọc từ cuống hoa đến trồi ngọn, chứa nhiều xơ

- Chuối:

Chuối thường không có hạt, có hình dạng và kích thước khác nhau phụthuộc vào giống chuối Vỏ chuối dày do lá đài phát triển thành Thịt quả do bầunhụy phát triển thành Thịt quả thường có màu vàng và chứa nhiều tinh bột khixanh và chuyển hoá thành đuờng khi chín

2.2 Những tính chất cơ bản của nông sản.

t là mật độ hạt

Đại lượng đặc trưng cho tính tan rời:

P là áp lực mà mỗi m2 chiều rộng tường phải chịu (kg/m2)

h là độ cao của khối hạt (m)

m là dung trọng của khối hạt (g/l), (Kg/100l) thường được nhân với 10

α là góc nghiêng tự nhiên của hạt

2.2.3.2 Tính tự động phân cấp.

Do trong khối hạt có các thành phần không đồng nhất kèm theo với tínhtan rời nên khi chuyển dịch các hạt sẽ tự phân chia thành các phần có chất lượngkhác nhau

2.2.4 Tính dẫn nhiệt và lượng nhiệt dung.

2.2.4.1 Tính dẫn nhiệt của khối hạt.

Hạt là một thể hữu cơ co dãn có tính dẫn nhiệt thông qua sự tiếp xúc lẫnnhau giữa các hạt, nhưng khả năng dẫn nhiệt của hạt kém Đại lượng đặc trưng

cho khă năng dẫn nhiệt của hạt là hệ số dẫn nhiệt (λ) Hệ số dẫn nhiệt của hạt

trong khoảng thời gian 1 giờ, làm cho nhiệt độ lớp đầu và lớp cuối chênh nhau

10 o C Đơn vị tính là Kcal/m 2 h o C.

Bảng 2.2 Hệ số dẫn nhiệt của một số chất (Trần Minh Tâm, 2004)

Loại vật liệu Hệ số dẫn nhiệt(λ)

HạtGỗNướcKhông khíĐồng

0,1 - 0,20,1 - 0,40,510,0217

- Về mặt hại

Khi khối hạt bốc nóng ở một vị trí nào đó, nhưng chúng ta rất khó để pháthiện kịp thời vì hạt dẫn nhiệt kém nên không toả nhanh ra ngoài, chúng âm ỉ lantruyền sang các khu vực khác Khi chúng ta phát hiện được thì khối hạt đã bị hưhại nghiêm trọng

2.2.4.2 Lượng nhiệt dung.

tỷ lệ từng phần của khối hạt Thông thường lượng nhiệt dung của hạt là 0,32 0,44 (Kcal/kgoC)

-Công thức tính lượng nhiệt dung

C =

100

) 100 (

Trong đó:

C0 là lượng nhiệt dung của hạt khô tuyệt đối

C là lượng nhiệt dung của hạt có độ ẩm nhất định

m là thuỷ phần của hạt

2.2.5 Tính hấp phụ và nhả hấp phụ

- Hiện tượng hấp phụ và nhả hấp phụ là hiện tượng khuếch tán các chấtkhí, hơi vật chất vào trong nông sản hoặc từ trong nông sản ra ngoài

- Quá trình hút ẩm và nhả ẩm của hạt, thuỷ phần cân bằng của hạt

Quá trình hấp phụ và nhả hấp phụ hơi nước của hạt gọi là quá trình hút

ẩm và nhả ẩm của hạt Hạt hút ẩm được là do kết cấu của hạt có nhiều lỗ maoquản và thành phần hoá học của hạt có các keo ưa nước Do áp suất của hạt vàmôi trường khác nhau nên xảy ra hiện tượng hút ẩm và nhả ẩm đến khi đạt trạngthái bão hoà

2.2.3 Thành phần, tính chất hoá học và sự biến đổi của các chất trong nông sản.

Thành phần chủ yếu của nông sản bao gồm nước, gluxit, protein, lipit,vitamin, chất khoáng…Tất cả các thành phần này đều bị biến đổi trong quá trìnhbảo quản và chế biến

2.3.1 Nước.

Nước chiếm tỷ lệ nhất định trong nông sản Trong các loại hạt và cácnông sản ở dạng khô khác thì nước chiếm một tỷ lệ tương đối thấp đủ duy trì sựsống của chúng Trong rau quả tươi nước chiếm tỷ lệ 80 - 90% khối lượng củachúng

- Nước trong nông sản tồn tại ở 2 dạng là nước tự do và nước liên kết

Nước tự do: Là nước nằm giữa các phân tử chất tan và không bị ràngbuộc bởi một lực hấp dẫn nào Nó có đầy đủ tính chất của nước nguyên chất

Nước liên kết: Là những phân tử nước được hấp thụ trên bề mặt chất tan

Nó thường tồn tại ở một áp suất nhất định (giữa nó và phân tử chất tan tồn tạimột lực hấp dẫn) do trường lực phân tử quyết định do đó khó bay hơi Tuỳ mức

độ liên kết mà người ta chia thành 3 loại:

+ Nước liên kết hoá học

+ Nước liên kết hoá lý

+ Nước liên kết cơ lý

Nước trong nông sản chủ yếu ở dạng tự do, trong đó có chứa chất hoà tan,chỉ có chứa một lượng nhỏ (5%) ở dạng liên kết trong các hệ keo của tế bào.Việc sấy nông sản đến độ ẩm 10- 12% không khó khăn, nhưng nếu muốn sấyđến độ ẩm thấp hơn 5% thì phải sử dụng các phương pháp đặc biệt Trong quátrình bảo quản lạnh đông rau quả, phần lớn nước trong rau quả đóng băng ở-5oC, nhưng nếu muốn lạnh đông toàn bộ nước trong rau quả thì phải giảm nhiệt

Trong thành phần của protein có mặt đầy đủ các protein: Albumin,prolamin, glutelin, globulin

Quá trình phân giải do enzym protease trong nông sản xúc tác, tuỳ từngđiều kiện bảo quản khác nhau mà mức độ biến đổi cũng khác nhau Sự biến đổicủa protein có thể tóm tắt như sau:

Protein Pepton Polypeptit Peptit Axit amin

Các axit amin tiếp tục tham gia vào các quá trình biến đổi khác nhau(phản ứng phân huỷ, oxy hoá khử ) tạo thành các sản phẩm hữu cơ khác nhau.Các hợp chất này tiếp tục biến đổi để tạo thành các hợp chất vô cơ đơn giản(CO2, H2O, H2S và NH3).

Bảng 3.1 Sự thay đổi hàm lượng nitơ trong củ khoai tây giống theo thời gian bảo quản (Trần Minh Tâm, 2004)

Thời kỳ theo dõi 20/10/1981 25/12/1981 05/3/1982 18/4/1982

Protein thô

Nitơ protein

Nitơ phi protein

9,870,810,77

9,620,750,79

9,870,620,96

9,750,441,12

Sự chuyển hoá các chất chứa nitơ trong quá trình bảo quản còn phụ thuộcvào phương pháp bảo quản

Trong điều kiện bảo quản thoáng thì quá trình phân giải nitơ protein mạnhhơn bảo quản kín và đối với các loại cây có hàm lượng tinh bột cao thì quá trìnhnày mạnh hơn các loại hạt khác

Khi nồng độ đường trong sản phẩm quá cao (mứt) chúng có thể bị kếttinh, đặc biệt là khi hạ nhiệt độ Trong quá trình bảo quản chế biến, saccaroza

thường bị thuỷ phân thành đường khử là glucoza và fructoza dưới tác dụng củaenzym invectase Ngược lại trong quá trình sống của rau quả, chủ yếu xảy ra quátrình tổng hợp saccaroza từ đường khử.

2.3.3.2 Tinh bột.

Là thành phần dinh dưỡng chủ yếu tồn tại trong tất cả các dạng nông sản.Trong hạt và một số loại củ tỷ lệ tinh bột cao hơn, đặc biệt là các loại cây lấybột: gạo, ngô Hàm lượng tinh bột trong rau quả ít hơn

Bảng 3.2 Hàm lượng tinh bột của một số loại nông sản

(Trần Minh Tâm, 2004)

Loại nông sản Hàm lượng tinh bột

GạoNgôLúa mìKhoai tây

Trong rau quả nếu có chứa tinh bột sẽ khó khăn cho chế biến Hạt tinh bộttrong mỗi loại rau quả có hình dạng và kích thước đặc trưng, kích thước hạt tinhbột càng lớn thì củ càng bở, xốp khi nấu chín Nếu bảo quản các củ trong thờigian dài, kích thước hạt tinh bột có thể bị giảm, do vậy củ trở nên quánh vàsượng Khối lượng riêng của tinh bột là 1,5 - 1,6 do vậy khi nghiền củ với nước,tinh bột sẽ lắng xuống đáy, đây là biện pháp tách tinh bột từ củ và hạt

Quá trình biến đổi của đường và tinh bột có liên quan chặt trẽ với nhau,quá trình biến đổi này không chỉ diễn ra trong các giai đoạn bảo quản và chếbiến mà ngay cả trong quá trình sinh trưởng phát triển và chín của nông sản.Quá trình này phụ thuộc vào điều kiện môi trường, quá trình chín sau thu hoạch,

quá trình bảo quản và chế biến, thời gian bảo quản và phưong pháp bảo quản vàchế biến.

Quá trình chín sau thu hoạch, quá trình này thì tinh bột chuyển hoá thànhđường là chủ yếu Quá trình có thể tóm tắt như sau

Tinh bột Eritrodextrin Acrodextrin Đường

Quá trình này gọi là quá trình dextrin hoá, sản phẩm cuối cùng là cácđường Quá trình này được thực hiện nhờ sự xúc tác của hệ thống enzym là α

amilase vàβamilase.

α amilase xúc tác cho phản ứng cắt đứt các liên kết 1-4 glucozit trong

phân tử tinh bột tạo thành các dextrin và glucoza.βamilase xúc tác phản ứngthuỷ phân tinh bột tạo thành mantoza

2.3.3.4 Pectin

Các chất pectin là hợp chất gluxit cao phân tử có nhiều trong củ, quả vàthân cây, nhưng phân tử lượng của nó thấp hơn nhiều so với xelluloza vàhemixelluloza Pectin tồn tại ở 2 dạng:

Dạng không hoà tan gọi là protopectin

Dạng hoà tan

Dung dịch pectin có tính keo cao, độ nhớt và độ bền lớn, gây khó khăncho nhiều quá trình sản xuất như làm trong nước quả, cô đặc nước quả…

2.3.4 Lipit.

Là thành phần dinh dưỡng quan trọng tồn tại trong nông sản, hàm lượngcủa chúng trong các nông sản khác nhau là khác nhau Là este của glixerin vàcác axit béo có công thức tổng quát như sau:

CH2 O COR

CH O COR

CH2 O COR

Hàm lượng lipit trong một số nông sản như sau:

Bảng: 3.3 Hàm lượng lipit trong một số loại nông sản (Trần Minh Tâm, 2004)

Loại nông sản Hàm lượng lipit Loại nông sản Hàm lượng lipit

Lúa nước 1,8 - 2,5 % Hạt hướng dương 25 - 28%

Đối với nông sản chứa nhiều lipit, trong quá trình bảo quản thường xảy raquá trình phân giải chất béo để tạo thành các sản phẩm là axit béo, andehit,xeton làm cho sản phẩm có mùi ôi, khét, làm giảm chất lượng sản phẩm Quátrình phân giải xảy ra theo hai hướng:

Quá trình thuỷ phân Dưới tác dụng của enzym lipase, nước và nhiệt độlipit bị thuỷ phân theo phản ứng:

CH2 O COR CH OH

CH O COR CH OH + RCOOH

CH2 O COR CH OH

Như vậy yếu tố tác động xúc tiến quá trình biến đổi của lipit, làm cho lipit

bị hao hụt là nhiệt độ, độ ẩm và oxy Vì vậy để hạn chế hao hụt lipit trong quátrình bảo quản ta phải khống chế độ ẩm thích hợp, giữ nhiêt độ khoảng 5oC vàtránh không cho lipit tiếp xúc với không khí

2.3.5 Các vitamin.

lipase

- Nhóm vitamin tan trong nước bao gồm: Vitamin C, nhóm B (B1, B2, B6,

- Nhóm vitamin tan trong dầu

+ Vitamin A: Caroten là tiền vitamin A có nhiều trong các loại rau quả,khi vào cơ thể sẽ thuỷ phân thành vitamin A Trong rau quả caroten thường đivới clorophyl và chứa hàm lượng trung bình từ 0,2-2,5 mg% Trong cà rốtvitamin A là 8-12 mg%, trong gấc là 90mg% Các rau quả chứa nhiều carotennên chế biến với chất béo vì khi hoà tan trong chất béo caroten dễ được cơ thểhấp thụ Caroten có tính bền nhiệt, tuy nhiên caroten bị oxy hoá khi đun nóng,khi sấy rau quả lượng caroten có thể bị mất đi một nửa Rau quả có nhiều

vitamin A là: bí đỏ, cà rốt, ớt, gấc, cà chua…Thiếu vitamin A thường gây lêncác bệnh về mắt.

+ Vitamin D: Vitamin D không tồn tại trong tự nhiên ở dạng tự do mà tồntại ở dạng tiền vitamin D là sterol Vitamin D tham gia vào quá trình trao đổi Ca

và P là thành phần chính tạo xương ở động vật và người Nếu thiếu vitamin Ddẫn đến hiện tượng còi xương VitaminD có nhiều trong dầu thực vật và các sảnphẩm thực phẩm từ động vật: sữa, trứng…

+ Vitamin E (tocopherol): Vitamin E còn gọi là vitamin sinh sản và cóchứa nhiều ở cây non, bộ phận non của cây Nó có chức năng trong quá trìnhsinh sản của động thực vật Vitamin E không bền, dễ bị oxy hoá trong quá trìnhbảo quản và chế biến

2.3.6 Các axit hữu cơ.

Độ axit chung của rau quả là hàm lượng % của các axit và muối axit củachúng tính theo axit chính của nguyên liệu Thường độ axit không quá 1% Một

số loại rau quả có độ axit cao như bưởi chua 1,2%, mận chua 1,5%, chanh 4-8%.Trong mỗi rau quả thường có một loại axit riêng chiếm chủ yếu Các axit hữu cơtrong rau quả chủ yếu gồm:

Câu hỏi ôn tập

1 Cấu tạo giải phẫu một số loại nông sản

2 Trình bày các tính chất vật lý của nông sản và ảnh hưởng của chúng đếnquá trình bảo quản

3 Tính chất và những biến đổi trong quá trình bảo quản của các chất dinhdưỡng chính trong nông sản

Chương 3 NHỮNG HIỆN TƯỢNG SINH HỌC XẢY RA TRONG QUÁ

TRÌNH BẢO QUẢN

3.1 Các hiện tượng sinh lý xảy ra trong quá trình bảo quản.

3.1.1 Trạng thái ngủ nghỉ của hạt nông sản.

* Nguyên nhân hạt nghỉ

- Phôi hạt chưa chín già

- Hạt vẫn chưa hoàn thành giai đoạn chín sau

- Ảnh hưởng của trạng thái vỏ hạt:

+ Tính không thấm nước của vỏ hạt

+ Tính không hút khí của vỏ hạt

+ Tác dụng cơ giới bắt buộc với vỏ hạt

- Tồn tại những vật chất ức chế: ure, dầu thơm, axit không bão hoà, kiềmthực vật…

- Ảnh hưởng của những điều kiện không thích nghi

- Các biện pháp khống chế và lợi dụng trạng thái ngủ nghỉ của hạt

Hạt sau khi thu hoạch về cần tạo điều kiện cho quá trình chín sinh lý đầy

đủ bằng cách cung cấp nhiệt độ để rút ngắn thời gian ngủ nghỉ

Đối với những nông sản cần bảo quản dài, muốn kéo dài thời gian nghỉchúng ta phải xử lý để ức chế quá trình nảy mầm như đối với khoai tây người ta

sử dụng chất MH (Malein hydrazit), M1 (Este metyl naphtyl axetat)

3.1.2 Hiện tượng nảy mầm của hạt và củ giống trong thời gian bảo quản

- Quá trình nảy mầm của hạt là quá trình phân giải các chất hữu cơ tíchluỹ trong hạt để tạo ra các chất mới hình thành mầm

- Điều kiện để hạt nảy mầm:

Hạt phải trải qua giai đoạn chín sinh lý và qua thời gian nghỉ, mặt kháchạt phải có trọng lượng và thể tích nhất định

Ảnh hưởng của yếu tố ngoại cảnh

+ Nước

+ Nhiệt độ

+ Lượng oxy trong môi trường

Quá trình nảy mầm trong khi bảo quản làm giảm phẩm chất một cáchđáng kể, xuất hiện mùi vị khó chịu, vì thế khi thu hoạch, vận chuyển, nhập kho,bảo quản hạt cần ngăn ngừa những yếu tố gây nên hiện tượng nảy mầm Phảiduy trì độ ẩm thấp hơn độ ẩm cần thiết để hạt nảy mầm nghĩa là phải đảm bảothuỷ phần an toàn của hạt trước khi nhập kho Hạt có dầu < 8 - 9%, hạt chứanhiều protein và gluxit < 13,5%

3.1.3 Hiện tượng thoát hơi nước trong quá trình bảo quản.

- Nguyên nhân của hiện tượng thoát hơi nước

Do quá trình hô hấp và sự biến đổi sinh hoá bên trong Đa số các quá trìnhphản ứng đều cho ra sản phẩm là nước như: chuyển hoá axit amin, đường…

Do thay đổi nhiệt độ, ẩm độ môi trường một cách đột ngột làm cho sựchênh lệch áp suất hơi bão hoà trên bề mặt sản phẩm (Ph) so với áp suất khôngkhí (Pk), sự chênh lệch đó ký hiệu là d = Ph - Pk Nếu d càng lớn thì sự thoát hơinước xảy ra càng mạnh, quá trình thoát hơi nước chỉ dừng lại khi có cân bằng ápsuất Độ ẩm không khí xung quanh sản phẩm được tính theo công thức:

Bảng 3.1.Sự chênh lệch áp suất sản phẩm so với áp suất không khí khi nhiệt độ thay đổi ( ẩm độ 90%) (Trần Minh Tâm, 2004).

5,4889,46915,79828,674

0,6101,0521,7553,186

Ngoài nhiệt độ, ẩm độ thì ánh sáng cũng ảnh hưởng đến quá trình thoáthơi nước Vì khi có ánh sáng thì độ mở của khí khổng tăng, quá trình thoát hơinước phụ thuộc vào độ mở của khí khổng

Sự thoát hơi nước còn phụ thuộc vào độ chín của rau quả, rau quả càngxanh thì quá trình thoát hơi nước càng mạnh và ngược lại

Tình hình nội tại của nông sản cũng ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước Sảnphẩm bị thương, bị sâu hại làm quá trình hô hấp tăng dẫn đến quá trình thoát hơinước tăng

3.1.4 Độ chín của nông sản và quá trình chín sau thu hoạch.

Một số khái niệm về độ chín của nông sản phẩm

- Độ chín thu hoạch: Là độ chín đạt được ở thời kỳ trước chín thực dụng

mà có thể thu hoạch được, lúc này thường chưa chín hoàn toàn, vật chất đã tíchluỹ đầy đủ Đối với rau quả, độ chín thu hoạch là giai đoạn chín ương Đối vớihạt nông sản, hạt lương thực thường là thời kỳ gần chín hoàn toàn, hạt khô

Độ chín thu hoạch thường thay đổi theo điều kiện vận chuyển và bảoquản Thời gian vận chuyển và bảo quản càng dài thì độ chìn thu hoạch càngxanh

- Độ chín sinh lý: Là khi nông sản đã chín hoàn toàn về phương diện sinh

lý như quả mềm, hạt bắt đầu rời khỏi thịt, rau đã ra hoa, ngồng, rau quả có nhiều

xơ Những hạt đã qua giai đoạn chín sinh lý nếu gặp điều kiện thuận lợi hạt cóthể nảy mầm Hạt khô, quá trình tích luỹ vật chất đạt mức độ cao nhất.

- Độ chín chế biến: Tuỳ theo yêu cầu của từng mặt hàng chế biến và các

quá trình chế biến khác nhau mà yêu cầu độ chín chế biến khác nhau Độ chíncủa mỗi loại nông sản thích hợp với một quy trình chế biến nào đó thì người tagọi là độ chín chế biến

Ví dụ: Mơ dùng làm rượu thì độ chín chế biến là khi mơ đã chín, nhưng

mơ đóng hộp hay ướp muối thì độ chín chế biến là khi mơ chín vàng đều nhưngquả còn rắn

- Quá trình chín sau thu hoạch: Hạt giống và các loại rau quả sau khi thu

hoạch về quá trình chín sinh lý, sinh hoá tiếp tục diễn ra, hạt và quả tiếp tụcchín Quá trình đó gọi là quá trình chín sau thu hoạch Trong thực tế sản xuất, takhông thể hái đúng thời kỳ chín thực dụng hay chín sinh lý được mà thường thuhái trước cho nên phải có quá trình chín sau mới có thể sử dụng được Quá trìnhchín sau là một quá trình tự nhiên do các enzym trong nội tai nông sản thựchiện

Quả và hạt muốn nảy mầm cần phải có quá trình chín sau để hoàn thành quátrình chín sinh lý và các biến đổi sinh hoá cần thiết Phần lớn các loại hạt nôngsản đều có quá trình chín sau, còn các loại rau ăn lá, củ, rễ thì không cần quagiai đoạn chín sau

Trong quá trình chín sau thu hoạch, nhờ tác dụng của các enzym trong nộitại nông sản mà xảy ra các biến đổi sinh hoá như: Sự hô hấp nghiêng về hướng

hô hấp yếm khí, quá trình thuỷ phân tăng, tinh bột và protopectin bị thuỷ phân,lượng axit và chất chát giảm, lượng protein tăng

Đối với các loại rau quả khi bảo quản, rau quả càng chín, càng có vị ngọt

do tinh bột chuyển thành đường, Saccaroza thuỷ phân thành glucoza và fructoza.Tuy nhiên lượng Saccaroza vẫn tăng do quá trình tích tụ nhiều hơn là thuỷ phân.Lượng axit hưu cơ giảm do phản ứng với rượu tạo thành các este làm cho quảthơm, lượng rượu tạo thành tăng do quá trình hô hấp yếm khí

Các sắc tố bị thay đổi chlorofyl mất màu xanh, chỉ còn màu hồng củacarotenoit, xantophyn.

Quá trình chín sau thu hoạch có tác dụng với quá trình nảy mầm do trongquá trình chín sau thu hoạch vật chất phục vụ cho quá trình nảy mầm được tổnghợp Song thông thường sự tổng hợp vật chất này thường kèm theo giải phóngnước và nhiệt đẩy nhanh các quá trình bất lợi khác xảy ra

- Quá trình chín nhân tạo: Trong quá trình bảo quản và chế biến rau quả

do một số yêu cầu mà người ta phải sử dụng các biện pháp khác nhau để tăng độchín cho rau quả Đó chính là quá trình chín nhân tạo Một số rau quả nếu chínsau khi bảo quản lâu sẽ kém chất lượng Do đó người ta phải xúc tiến quá trìnhchín bằng một số biện pháp sau:

+ Phương pháp gia công nhiệt Tăng cường nhiệt độ để tăng cường tácdụng hô hấp của rau quả làm cho quả nhanh chín hơn

+ Phương pháp yếm khí Thường dùng với các loại quả nhiều tanin nhưhồng, hồng xiêm…Dung dịch để ngâm thường là nước hoặc nước vôi, nước tro,nước ấm Cà chua ngâm trong nước ấm 40 - 50oC trong 5 - 9 giờ, sau đó đểngoài không khí 8 - 9 ngày quả sẽ chín

+ Phương pháp dùng oxy để thúc đẩy quá trình hô hấp, người ta có thểdùng không khí với 50 - 70% oxy trong điều kiện nhiệt độ 20oC để dấm cà chua

+ Phương pháp dùng chất kích thích, có thể dùng C2H4 (etylen), C2H2

(axetylen), hương… để kích thích quá trình chín của quả

3.2 Hiện tượng hô hấp trong quá trình bảo quản.

Hô hấp có hai dạng: nếu có oxy thì hạt hô hấp hiếu khí, nếu thiếu oxy là

hô hấp yếm khí

3.2.1 Hô hấp hiếu khí (hảo khí).

Là dạng hô hấp trong điều kiện đủ oxy Trong quá trình hô hấp hiếu khí,hạt sử dụng oxy không khí để oxy hoá chất dinh dưỡng chủ yếu (gluxit, protit,lipit) một cách liên tục và qua nhiều giai đoạn trung gian khác nhau, sản phẩm

cuối cùng là CO2 và H2O đông thời giải phóng ra năng lượng dưới dạng nhiệtnăng Phương trình tổng quát của hô hấp hảo khí là:

Nguyên liệu là gluxit (glucoza)

C6H12O6 + 6O2 = 6H2O + 6CO2 + 686 Kcal

Nguyên liệu là Lipit (tripamitin)

(C15H31COO)3C3H5 + 72,5O2 = 51CO2 +49H2O + 7616,7Kcal

Như vậy nhiệt lượng và CO2 thải ra trong quá trình hô hấp phụ thuộc vàochất bị oxy hoá Nông sản có chứa nhiều lipit, quá trình hô hấp sinh ra nhiệtlượng nhiều hơn gluxit

3.2.2 Hô hấp yếm khí.

Là hô hấp trong điều kiện thiếu oxy, là khi bảo quản kín hoặc không khíkhông lưu thông hay nông sản bị nèn chặt khi bảo quản Thực chất quá trình hôhấp yếm khí là quá trình lên men

- Quá trình lên men rượu, sản phẩm cuối cùng là rượu etylic

+ Phương pháp xác định lượng CO2 thoát ra theo hệ thống bình kín củaBailey.

+ Phương pháp xác định lượng O2 mất đi

+ Phương pháp dựa vào lượng chất khô bị hao hụt

- Cường độ hô hấp phụ thuộc vào các yếu tố:

+ Ẩm độ

Trong một giới hạn nhất định khi ẩm độ càng tăng thì cường độ hô hấpcủa nông sản phẩm cũng tăng lên đặc biệt là khi độ ẩm vượt quá mức cân bằnggiới hạn (độ ẩm cân bằng giới hạn gọi là độ ẩm an toàn) thì cường độ hô hấptăng rất mạnh

Cơ chế của hiện tượng này là do khi ẩm độ tăng có nghĩa là lượng nước tự

do tăng sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất, tăng hoạt động của các enzym,quá trình thuỷ phân trong tế bào xảy ra mạnh hơn, thuỷ phần trong nông sảntăng vượt quá thuỷ phần an toàn thì quá trình hô hấp tăng

+ Nhiệt độ của nông sản

Trong một giới hạn nhất định, khi nhiệt độ nông sản tăng thì cưòng độ hôhấp cũng tăng Có thể giải thích điều này là các enzym hoạt động phụ thuộc vàonhiệt độ và thường các enzym hoạt động tối ưu ở 35 - 65oC

+ Cuờng độ hô hấp của nông sản phụ thuộc vào thành phần khí quyểntrong môi trường bảo quản Nếu mức độ thoáng khí cao thì nông sản sẽ hô hấphảo khí và ngược lại nếu mức độ thoáng khí thấp thì nông sản sẽ hô hấp yếmkhí

+ Cuờng độ hô hấp của nông sản phụ thuộc vào thành phần dinh dưỡngbên trong, trạng thái (khoẻ mạnh, chấn thương, bệnh tật), độ chín của nông sảnđều ảnh hưởng đến cường độ hô hấp

+ Côn trùng và vi sinh vật cũng ảnh hưởng đến cường độ hô hấp Khi visinh vật hoạt động mạnh, đặc biệt là côn trùng thì cường độ hô hấp của nông sảncũng tăng

+ Ảnh hưởng của việc xông thuốc hoá học Việc xử lý thuốc hoá họcxông vào nông sản phẩm khi bảo quản, không những có tác dụng tiêu diệt côntrùng, vi sinh vật mà còn khống chế được quá trình sinh lý xảy ra trong khốinông sản phẩm và làm giảm cường độ hô hấp của nó

Hệ số hô hấp dùng để phân biệt nguyên liệu hô hấp, nó có thể lớn hơnhoặc nhỏ hơn 1

HSHH <1 Nguyên liệu là lipit, protein

HSHH > 1 Nguyên liệu là axit hữu cơHSHH = 1 Nguyên liệu là gluxit

3.2.4 Tác hại của quá trình hô hấp đối với nông sản phẩm trong quá trình bảo quản.

Quá trình hô hấp trong nông sản làm hao hụt chất dinh dưỡng, khi hạt nảymầm chất dinh dưỡng bị tiêu hao trong quá trình hô hấp tới 40 - 60%

Quá trình hô hấp xảy ra trong nông sản làm thay đổi thành phần sinh hoá

và các chỉ tiêu sinh hoá cũng bị biến đổi theo

Làm tăng thuỷ phần khối nông sản và độ ẩm tương đối của môi trườngkhông khí xung quanh hạt, tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động làm giảm chấtlượng của nông sản

Làm tăng nhiệt độ khối nông sản và dễ dàng xảy ra hiện tượng tự bốcnóng

3.3 Quá trình tự bốc nóng

3.3.1 Bản chất, nguyên nhân của quá trình tự bốc nóng.

Hiện tượng bốc nóng là hiện tượng phát sinh nhiệt trong khối nông sản,làm nhiệt độ khối nông sản tăng

- Nguyên nhân của hiện tượng bốc nóng:

+ Nguồn nhiệt tạo ra trong quá trình bốc nóng là hoạt động sinh lý, sinhhoá và vật lý của nông sản Do hạt hô hấp sinh nhiệt mà khả năng truyền nhiệtcủa hạt kém Ngoài ra do tính tự phân cấp, tính hấp phụ và tình tan rời của khốihạt đã thúc đẩy quá trình tự bốc nóng phát triển nhanh

+ Nguồn nhiệt tạo ra trong quá trình bốc nóng còn do hoạt động của visinh vật: vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ của sản phẩm để cung cấp cho sựsống của chúng Năng lượng tạo ra trong quá trình hoạt động của chúng, chúngchỉ sử dụng 5 - 10% , phần còn lại được thải ra môi trường làm nông sản nónglên

3.3.2 Các điều kiện thúc đẩy quá trình tự bốc nóng.

- Trạng thái kết cấu của kho

Nếu kho có kết cấu không đảm bảo ngăn ngừa ảnh hưởng từ môi trườngbên ngoài vào sẽ xảy ra quá trình tự bốc nóng nhanh Trong kho nếu vị trí nào

đó bị dột, ẩm sẽ làm nhiệt độ và độ ẩm của khối nông sản dần thay đổi theo môitrường, những thay đổi đó làm xuất hiện ngưng tụ ẩm trên bề mặt nông sản, tạo

ra sự phân bố thuỷ phần không đều trong khối nông sản, tạo điều kiện thuận lợicho các vi sinh vật hoạt động gây ra hiện tượng tự bốc nóng

- Trạng thái khối hạt

Đây là yếu tố ảnh hưởng có tính chất quyết định thúc đẩy quá trình tự bốcnóng Đối với những hạt có chỉ tiêu chất lượng kém thường hô hấp mạnh, cáchoạt động sinh lý mạnh lượng nhiệt toả ra lớn rất dễ xảy ra hiện tượng tự bốcnóng

- Điều kiện bảo quản

Chiều cao của khối hạt là yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất Khối hạt cao,thoát nhiệt kém, dễ xảy ra hiện tượng tự bốc nóng Mặt khác nếu khối nông sảnkhông được đảo thường xuyên cũng dễ làm cho nhiệt độ và độ ẩm của khốinông sản thay đổi tạo điều kiện cho quá trình tự bốc nóng

3.3.3 Các loại bốc nóng

- Tự bốc nóng từng vùng

+ Tự bốc nóng tầng trên + Tự bốc nóng tầng dưới + Tự bốc nóng thành vỉa đứng

- Bốc nóng toàn bộ

Câu hỏi ôn tập

1 Trình bày các hiện tượng sinh lý xảy ra trong quá trình bảo quản nông sản

và các tác động của nó đến chất lượng của nông sản

2 Các khái niệm về độ chín của nông sản, các biện pháp xúc tiến quá trìnhchín của nông sản theo yêu cầu

3 Hiện tượng hô hấp: những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hô hấp, nhữngtác hại của hiện tượng hô hấp và cách tác động để hạn chế quá trình hôhấp trong bảo quản nông sản

4 Các dạng tự bốc nóng, nguyên nhân và các cách khắc phục hiện tượng tựbốc nóng trong quá trình bảo quản nông sản

Chương 4 HOẠT ĐỘNG CỦA SINH VẬT HẠI NÔNG SẢN.

4.1 Vi sinh vật hại nông sản.

Sự xâm nhập và hoạt động của vi sinh vật làm cho phẩm chất của nôngsản giảm, có khi làm hư hỏng hoàn toàn sản phẩm

- Vi sinh vật phát triển mạnh làm cho khối nông sản bị bốc nóng, nén chặt

và chất lượng của nông sản bị giảm một cách rõ rệt

- Vi sinh vật xâm nhập làm cho nông sản bị biến màu, thâm đen và gâythối, đặc biệt là các sản phẩm tươi như rau quả

- Đối với hạt giống, vi sinh vật phá huỷ phôi làm giảm khả năng nảymầm, có khi phá hỏng hạt giống

- Khi vi sinh vật hoạt động chúng sẽ sinh ra độc tố làm thay đổi mùi vịnông sản và gây độc cho người khi sử dụng

 Vì vậy bảo quản nông sản là tìm cách hạn chế hoặc loại bỏ sự xâmnhập và hoạt động của các vi sinh vật gây hại

4.1.1 Các loại vi sinh vật hại nông sản.

Trên bề mặt nông sản khi đưa vào bảo quản thường bị nhiễm vi sinh vật,

đa phần chúng bị nhiễm từ khi thu hoạch ngoài đồng, trong quá trình bảo quảngặp điều kiện thuận lợi chúng phát triển nhanh tróng và gây hại cho nông sản

- Theo hình thức sống phá hoại người ta chia làm ba nhóm

+ Vi sinh vật phụ sinh

+ Vi sinh vật hoại sinh

+ Vi sinh vật ký sinh, bán ký sinh và cộng sinh

- Theo tác hại của vi sinh vật người ta chia làm ba nhóm

+ Vi sinh vật phá hoại nông sản

+ Vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng

+ Vi sinh vật gây bệnh cho người

Trong đó vi sinh vật phá hoại nông sản khi bảo quản chia làm ba đối tượng: vikhuẩn, nấm mốc, nấm men

4.1.1.1 Vi khuẩn.

Vi khuẩn không thể xâm nhập vào tế bào khoẻ mạnh Nó chỉ xâm nhậpvào nông sản qua những vết thương trong quá trình thu hoạch, vận truyển, bảo

quản Vi khuẩn điển hình trên các hạt nông sản là Pseudomonas hebicona và P.

fluoresens Trên rau quả chủ yếu là nhóm vi khuẩn gây thối thuộc họ Bacillus,

chúng phân huỷ các chất dinh dưỡng trong rau quả để tạo thành các axit hưu cơ

có mùi hôi thối (lactic, butyric…)

4.1.1.2 Nấm mốc.

Nấm mốc là loại vi sinh vật phổ biến nhất trên bề mặt các loại hạt Banđầu chúng tồn tại ở dạng bào tử, khi gặp điều kiện thuận lợi chúng sẽ phát triểnthành hệ sợi nấm

Nấm mốc trong hạt bao gồm hai dạng chủ yếu: Aspergilus và Penicillium

Trong quá trình bảo quản, khi độ ẩm của hạt đạt một ngưỡng nào đó thì vi sinhvật bắt đầu tấn công phá hại gây tổn thất số lượng và chất lượng nông sản

Khi thóc bảo quản đạt đến độ ẩm 14% trở lên thì nấm mốc bắt đầu pháttriển, phôi là nơi bị phá hoại đầu tiên Trong quá trình sống chúng hô hấp tạo ralượng nhiệt lớn gây ra hiện tượng tự bốc nóng cho khối hạt

Có 3 nhóm nấm mốc điển hình tương đương với 3 mức độ ẩm khác nhaucủa hạt

Khi thuỷ phần hạt tăng đến 14-15%, nhóm mốc Aspergilus glaucus sẽ

phát triển trên nông sản

Khi thuỷ phần đến 15-16% nhóm nấm mốc Asp candidus phát triển thay thế nhóm Asp glaucus.

Khi thuỷ phần tăng lên 18% nhóm Asp candidus phát triển mạnh và tiếp sau đó là nhóm Asp flavus bắt đầu phát triển.

Nấm men trên bề mặt khối hạt, khi kho bị mưa, bề mặt khối hạt bị ẩm,nấm men xuất hiện, đầu tiên ở các hạt kém phẩm chất sau đó lan ra các phầnkhác.

Nấm men ở lớp hạt cách bề mặt 5-30 cm, nguyên nhân là do hiện tượng tựbốc nóng tấng trên Nếu không phát hiện sớm và xử lý kịp thời sẽ lan sang cácphần khác

Nấm men ở sát tường kho, khi tường kho bị thấm ẩm, hắt độ ẩm tăng vànấm men xuất hiện

Nấm men ở tầng đáy kho, do nền kho nguội nếu đổ nông sản nóng vào, cóhiện tượng khuếch tán nhiệt từ trên xuống và đọng sương làm ẩm hạt, nấm mốcphát triển

4.1.2 Điều kiện phát sinh, phát triển của vi sinh vật hại nông sản.

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng xâm nhập, phát triển và gây hạicủa vi sinh vật như: điều kiện môi trường, yếu tố thức ăn Có những môi trườngtạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, nhưng có những môi trường lại ức chế

sự phát triển của vi sinh vật Có thể chia môi trường bên ngoài vi sinh vật làm baloại:

Môi trường thích hợp: là môi trường mà vi sinh vật có khả năng sinh sảnmạnh, tăng trưởng nhanh

Môi trường thích hợp vừa: vi sinh vật vẫn hoạt động được, tuy nhiênchúng sinh trưởng và sinh sản chậm lại

Môi trường không thích hợp: là môi trường vi sinh vật không thể sinhtrưởng và sinh sản được Chúng có thể chết hoặc chuyển sang trạng thái nghỉbằng cách hình thành bào tử

4.1.2.1 Ảnh hưởng của độ ẩm không khí và thuỷ phần của nông sản.

Độ ẩm của không khí và thuỷ phần nông sản là yếu tố quan trọng nhấtquyết định khả năng sinh sản và phá hoại của vi sinh vật Nếu độ ẩm không khí

và thuỷ phần nông sản cao thì vi sinh vật sẽ phát triển và gây hại mạnh và ngược

lại độ ẩm không khí và thuỷ phần nông sản thấp sẽ kìm hãm sự phát triển của visinh vật

Thuỷ phần an toàn của nông sản là thuỷ phần của nông sản mà tại đó visinh vật không phát triển được Thuỷ phần an toàn của thóc là 12-13%, hạt lấydầu là 8-9%, chè <8%

4.1.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí.

Mỗi loại vi sinh vật thích hợp ở một giới hạn nhiệt độ nhất định Tuỳthuộc vào khả năng thích ứng của vi sinh vật với nhiệt độ người ta chia vi sinhvật làm 3 nhóm

4.1.2.3 Ảnh hưởng của điều kiện thông thoáng khí.

Các vi sinh vật hại nông sản chủ yếu là vi sinh vật hiếu khí, nên chúngphát triển mạnh trong điều kiện có oxy, và bị kìm hãm và tiêu diệt trong điềukiện thiếu oxy Đặc điểm này giúp ta có các phương pháp bảo quản nông sảntrong môi trường không có oxy

4.1.2.4 Ảnh hưởng của chất lượng nông sản.

Vi sinh vật muốn xâm nhập phá hoại nông sản phải qua các vết thương,vết nứt, rạn để vào trong tế bào nông sản Các hạt khoẻ mạnh thì vi sinh vật khótấn công được Do vậy, những hạt có độ chín sinh lý đủ, nguyên vẹn, không dậpnát thì khả năng chống lại sự xâm nhập của vi sinh vất tốt hơn các nông sản cóphẩm chất kém, độ ẩm cao, lép, lửng…

4.2 Côn trùng hại nông sản trong kho.

4.2.1 Một số đặc điểm khái quát của các loại côn trùng chính hại nông sản trong kho.

Côn trùng hại nông sản bao gồm các loại sâu, mọt, buớm…là những loạicôn trùng phá hại trong kho Chúng là những loại sinh vật nhỏ bé nhưng lại cósức phá hại rất lớn, con người khó mà không chế vì các lý do sau:

- Hạt thường xuyên hút ẩm nên nếu chỉ kiểm tra theo dõi sự biến động vềtrọng lượng thì không thể phát hiện sự hao hụt do côn trùng phá hoại Sự biểuhiện bên ngoài đó không phản ánh được bản chất sự hư hỏng bên trong

- Sâu mọt là những sinh vật nhỏ bé, nhanh và di động liên tục, chúngthường xuyên chui rúc giữa các khoảng không của khối hạt, lúc động chúng giả

vờ chết không cử động nên con người khó mà phát hiện và tiêu diệt được

- Tỷ lệ bề mặt khối hạt có thể quan sát được là rất bé so với toàn bộ khốihạt do đó phán đoán tình trạng sâu một hại kho là rất khó khặn Chính vì vậynhiều kho nông sản bị côn trùng phá hại gây lên tổn thất rất lớn về số lượng vàchất lượng

4.2.2 Một số côn trùng hại kho nông sản.

4.2.2.1 Mọt gạo (Sitophilus oryzae)

Đặc điểm: Cánh có 4 điểm mờ, miệng nhai kéo dài thành vòi cứng Làmọt sơ cấp có khả năng đục thủng hạt thóc tạo thành lỗ nhỏ Con trưởng thành

có thể ăn hạt gạo bên trong và đẻ trứng vào trong đó sau đó tiết ra chất keo đểbảo vệ Sâu non được nở ra và lớn lên trong lòng hạt thóc, ăn hết gạo và để lại

vỏ trấu, khi trưởng thành đục vỏ trấu ra ngoài

Mọt gạo có khả năng phát sinh ngay ngoài ruộng lúa, trong quá trình gặtnếu không phơi kỹ mọt sẽ vào kho

Con trưởng thành có tính giả chết, hoạt động chủ yếu ở tầng mặt có độsâu <20cm Trong các bao thóc, mọt thường tập trung ở vỏ bao, lớp chỉ khâu

4.2.2.2 Mọt thóc ( Sitophilus granarius L)

Ký chủ phá hoại trên thóc Không có cánh màng, môi trường sống giốngmọt gạo nhưng không có tính giả chết, không bay được Là mọt sơ cấp, có khảnăng xâm nhập ngay từ đầu Chúng thường sống chung với mọt gạo

4.2.2.3 Mọt ngô (Sitophilus zeamay S)

Kích thước lớn hơn mọt thóc, gạo, gây hại trên ngô, phân bố rộng, có khảnăng xâm nhập và gây hại ở thời kỳ đầu

Với hạt ngô thường gây hại trên phôi, có khả năng cắn thủng bao nilon.Sâu non nằm trong các mảnh ngô bị vỡ để phát triển, ít khi ra ngoài, chịu đượcthuốc ở nồng độ cao

4.2.2.4 Mọt răng cưa (Oryzaephilus surinamensis)

Ưa hoạt động ở khu vực có nhiệt độ cao, miền trung và Nam bộ, nhất làđống thóc vun lại trong kho Chúng thích hoạt động trong điều kiện có nhiều tạpchất, thích vào các kho đã có các mọt sơ cấp Kích thước nhỏ nên khả năng pháhại kém hơn

4.2.2.5 Mọt đục hạt nhỏ (Rhizopertha dominiga Fab).

Đối tượng gây hại là bột mỳ, ngô, gạo…Pha sâu non, nhộng, chứng đềuđược thực hiện trong hạt thóc, chỉ khi trưởng thành mới chui ra ngoài Có khảnăng kháng thuốc

4.2.2.6.Mọt thóc đỏ ( Tribolium castaneum).

Sống lan rộng trong vùng có thóc, nhiệt độ thích hợp là 25-28oC, ưa hoạtđộng trong bóng tối Râu đầu 11 đốt, 3 đốt cuối phình to Khi lật ngửa con mọtlên thì đường kính mắt kép bằng khoảng cách 2 mắt kép Thường sống chungvới mọt thóc tạp, khống chế sự phát sinh của mọt thóc tạp Là loại thứ cấp và cókhả năng gây hại trên bột mỳ

4.2.2.7.Mọt thóc tạp (Tribolium confusum).

Đối tượng gây hại và hình dáng tương tự mọt thóc đỏ, nhưng khoảng cáchgiữa 2 mắt kép bằng 3 lần đường kính mắt kép, râu đầu 4 đốt phình to nhưngkhông rõ rệt Trên thực tế không gây hại bằng mọt thóc đỏ

4.2.2.8.Mọt thóc lớn (Tenebfoidex mauritanicus L).

Lưng trước nhọn hai đầu, trên lưng có màu nâu đỏ Chúng sống riêng rẽ,

ít đi theo bầy, di chuyển bằng cách bò Thường sống ở ván, sàn, cót, quây và các

đồ lót trong kho Các phần dọn dẹp có nhiều chất mục nát là nơi tập trung nhiều.Gây hại trên ngũ cốc, quả khô, quả có dầu…Dễ bị chết khi khử trùng

4.2.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh, phát triển của côn trùng hại nông sản.

4.2.3.1 Yếu tố thức ăn.

Đây là yếu tố quyết định đến sự phát sinh, phát triển của sâu mọt hại kho.Bản chất hoạt động sống của sâu mọt là phân giải các chất hữu cơ của hạt để lấynăng lượng cung cấp cho hoạt động sống, đồng thời thải ra môi trường một