TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN RAU TRÁI TƯƠI

CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ Sự bay hơi nước Sự giảm khối lượng tự nhiên Đồ thị biểu diễn tỉ lệ hao hụt khối lượng của cà chua Bảo quản 7 ngày tại nhiệt độ phòng 25-27 0 C.. Sự tích tụ đường t

TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ

CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN RAU TRÁI TƯƠI

CHƯƠNG 1

CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI TRONG RAU QUẢ

KHI BẢO QUẢN

CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ

Sự bay hơi nước

Sự giảm khối lượng tự nhiên

Đồ thị biểu diễn tỉ lệ hao hụt khối lượng của cà chua

Bảo quản 7 ngày tại nhiệt độ phòng 25-27 0 C.

Sự giảm khối lượng tự nhiên là sự giảm khối lượng của rau quả do bay hơi nước và tổn hao các chất hữu cơ trong khi hô hấp

Sự sinh nhiệt

Tất cả nhiệt lượng sinh ra trong rau quả tươi khi bảo quản là do hô hấp

Aûnh hưởng của nhiệt độ lên sự hô hấp của rau quả

Loại rau quả Nhiệt độ bảo quản, 0 C

Hành tây 320 340 430 580 900 1080 Cà chua 360 370 470 750 1800 2000

Nhiệt lượng toả ra (Kcal) từ 1 tấn rau quả tươi trong 1 ngày

C 6 H 12 O 6 → 2CO 2 + 2C 2 H 5 OH + 28Kcal

Sự thay đổi thành phần hoá học

Glucid luôn là thành phần có thay đổi lớn và mạnh nhất trong khi bảo quản cũng như các quá trình sinh trưởng phát triển của rau quả tươi

Sự tích tụ đường trong thời kì chín không chỉ do đường hoá tinh bột mà còn do sự thuỷ phân hemicellulose

Pectin chiếm 1/3 chất khô của thành tế bào sơ cấp của rau quả

Protopectin chuyển thành pectin hoà tan làm quả bị mềm

Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của hàm lượng tinh bột và tổng lượng đường hoà tan của chuối khi bảo quản ở 16 0 C, độ ẩm 85%

Chlorophyll dần dần giảm đi trong khi caroten tăng lên và là thành phần chủ yếu tạo nên màu sắc cho quả chín

Hàm lượng tanin giảm, các cấu tử hương được tông hợp trong quá trình chín tăng

Vitamin C giảm mạnh

CHƯƠNG 2

NGUYÊN LÝ TRONG

BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI

 Nguyên lý bảo toàn sự sống- Biosis

 Nguyên lý tiềm sinh – Anabiosis

 Nguyên lý phi tiềm sinh – Abiosis

Nhiệt độ: càng thấp càng tốt nhưng phải lớn hơn nhiệt độ đóng băng của dịch bào, cần ổn định

Độ ẩm tương đối

Thành phần khí quyển: cần phải đảm bảo hàm

lượng O 2 cần thiết tối thiểu để duy trì quá tình hô hấp hiếu khí

Thông gió: thông gió tự nhiên và thông gió cưỡng bức

Nhiệt độ đóng băng,

0 C

chín

-1,1

Nhiệt độ đóng băng của một số

loại rau quả

 Nhiệt độ bảo quản tối ưu cho một loại rau quả nào đó không cố định mà phụ thuộc vào một vài yếu tố, nhất là yếu tố độ chín Độ chín

càng cao, nhiệt độ bảo quản càng phải thấp Ví dụ, nhiệt độ tối ưu cho bảo quản cam, chanh, quýt khi đã chín là 1-2 0 C, khi còn xanh là 4-6 0 C Sự biến động nhiệt độ gây ảnh hưởng lớn đến thời hạn bảo quản Nếu bảo quản rau quả ở nhiệt độ thấp nhưng độ dao động lớn, không ổn

định thì tác hại còn lớn hơn là bảo quản ở nhiệt độ cao nhưng ổn định

 Độ ẩm môi trường càng thấp, cường độ hô hấp và tốc độ bay hơi nước

càng cao, làm cho khối lượng tự nhiên của rau quả giảm đáng kể, thậm

chí rau quả có thể bị héo Mặt lợi của độ ẩm tương đối thấp là ở chỗ tạo

môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Vì vậy, nếu khắc

phục được sự phụ thuộc giữa tốc độ bay hơi nước và độ ẩm thì nên hướng

tới việc bảo quản rau quả trong môi trường có độ ẩm càng thấp càng tốt

Với những loại rau quả mà phần biểu bì được cấu tạo bởi lớp màng chắn

đủ ngăn cản nước bay hơi, thì có thể bảo quản ở môi trường có độ ẩm

thấp sự dao động độ ẩm tối ưu cũng ảnh hưởng xấu đến chất lượng rau

quả Thực tế cho phép độ ẩm dao động trong khoảng 2%.

CHƯƠNG 4

CÁC PHƯƠNG PHÁP

BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI

BẢO QUẢN Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG

• Kho đơn giản hay đống sản phẩm

Phương pháp đổ đống khoai tây

Cách bố trí bao phủ, che đậy cho đống sản phẩm

Nhà được phủ rơm

Nhà rơm, vách có trang bị mạng lưới than chì

• Khi lên cao hay xuống sâu trong lòng đất thì nhiệt độ giảm đi

Xây kho trên núi cao

Đào hầm: Hầm bảo quản là những hào dài

10-15m, sâu 0,5-0,6m, rộng 0,6-1m Hầm sử dụng

bảo quản: củ cải, cà rốt, bí đỏ, hành, tỏi

Bảo quản nhờ độ cao

Kho bảo quản cố định

Tương tự kho bảo quản thường, nhưng qui mô lớn

hơn, được cơ giới hoá, sức chứa lớn Thông gió

cưỡng bức bằng quạt

BẢO QUẢN LẠNH

 Công tác chuẩn bị trước bảo quản lạnh

- Xử lý sơ bộ: có thể rửa sạch, xử lý với thuốc diệt

nấm, chiếu xạ, xử lý nhiệt, bao sáp.

- Làm lạnh sơ bộ:

LÀM LẠNH BẰNG NƯỚC LÀM LẠNH BẰNG NƯỚC

Sản phẩm được phun hoặc nhúng trong nước

lạnh Lượng nước sử dụng 400-600 lít/phút/m 2 Nhược điểm: công suất làm lạnh cao, dùng cho sản phẩm chịu được tác động cơ học.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị làm lạnh bằng nước

kiểu xối tưới liên tục

Hệ thống làm lạnh bằng nước loại cổ điển cho táo

Sơ đồ mêu tả nguyên lý hoạt động của thiết bị làm lạnh

kiểu nhúng chìm liên tục

LÀM LẠNH BẰNG CHÂN KHÔNG

Duy trì áp suất không khí là 4,6 mmHg

Nhược điểm: làm mất nước rau quả nhanh, cứ 5

phút thì khối lượng mất đi là 1%, chi phí khá cao.

Ưu điểm: thời gian làm lạnh sơ bộ nhanh

Xy lanh làm lạnh chân không

Cải bắp

Cải cây

LÀM LẠNH SƠ BỘ BẰNG ĐÁ

Làm lạnh sản phẩm bằng đá vảy

Làm lạnh bằng hỗn hợp nước và đá bào

cho từng hộp carton sản phẩm

Bơm hỗn hợp đá và nước vào trong palette chứa bông cải

xanh bằng tay

-Đóng bao bì: Bao bì phải có lỗ thoáng khí (5-6%

lỗ trống): thùng gỗ, thùng carton, thùng nhựa

Điều kiện bảo quản:

-Nhiệt độ: rau quả ôn đới: 0-2 0 C, rau quả cận

nhiệt đới: 2-7 0 C, rau quả nhiệt đới: 7-13 0 C.

-Độ ẩm tương đối: 85-90% (rau quả thường),

60-70% (cho các loại củ).

-Chuyển động không khí trong kho lạnh: 60-120

m/phút.

Kho bảo quản lạnh

 Một số lưu ý khi thiết kế kho lạnh

 Lập kế hoạch trước xây dựng:

- Loại sản phẩm

- Số lượng và trạng thái của sản phẩm

- Sức chứa của kho lạnh

- Bao bì sản phẩm

- Địa điểm xây dựng

 Cách nhiệt, cách ẩm cho kho lạnh

- Vật liệu cách nhiệt: vỏ cây ép, rơm rạ, mùn cưa ép tấm,

trấu, xỉ (lò hơi), nhựa tổng hợp, mipore, nhựa bọt

PVC-1, PVC-2, PVC-3, PVC-4, nhựa xốp từ polystyrol, thuỷ tinh hữu cơ xốp.

- Vật liệu cách ẩm: nhựa đường (bitum), giấy dầu, màng mỏng từ nhựa tổng hợp PE, PA…

Kết cấu trần nhà, tường và sàn của phòng bảo quản lạnh rau quả

• Phân loại kho lạnh

- Các kho lạnh sơ bộ

- Các kho lạnh sản xuất

- Các kho lạnh vận chuyển

- Các kho lạnh phân phối

- Các kho lạnh của các cửa hàng

thương nghiệp

- Ngoài ra cũng phải kể đến các loại tủ

lạnh dùng cho sinh hoạt gia đình

Hình chụp bên trong một kho bảo quản lạnh

 Sắp xếp sản phẩm trong phòng lạnh

Container nên được xếp gọn gàng, các khối sản phẩm phải được sắp xếp cách sàn 15 cm, cách trần ít nhất 40 cm,

cách nhau 15 cm, lối đi chừa ít nhất 1m

Hình chụp một cách sắp xếp sản phẩm trong phòng lạnh

Các phương pháp làm lạnh

ĐỐI LƯU CƯỠNG BỨC KHÔNG KHÍ LẠNH

Thời gian làm lạnh nhanh hơn 75-90% so với

phòng lạnh, quạt được trang bị với bộ ổn nhiệt

Đường đi của không khí trong hai phương pháp làm lạnh

Kiểu đường hầm

Kiểu 1

Đường đi của khí trong hệ thống làm lạnh kiểu đường hầm (kiểu 1)

Kieåu 2

Đường đi của khí trong kiểu làm lạnh đường hầm (kiểu 2)

Làm lạnh kiểu đường hầm

Kiểu tường lạnh

Mô hình của hệ thống làm lạnh bằng khí đối lưu cưỡng bức kiểu

tường lạnh

LÀM LẠNH BẰNG CÁCH CHO NƯỚC BỐC HƠI

Nguyên tắc làm lạnh kiểu bay hơi

Thiết bị làm lạnh kiểu bay hơi nước

LÀM LẠNH BẰNG ĐÁ

Tủ lạnh làm tăng vitamin cho rau quả

Tủ lạnh làm tăng vitamin cho rau quả

Thiết bị then chốt của tủ lạnh nói trên là một chiếc hộp nhỏ có chứa diode phát sáng cam (LED) nhằm xúc tiến sự quang hợp của rau quả được lưu trữ trong không gian ẩm ướt của tủ lạnh Chất diệp lục của rau quả sẽ tăng lên dưới ánh sáng cam làm cho rau cải trông xanh tươi hơn Nhưng không chỉ có vẻ xanh tươi bề ngoài, khảo sát của

ME cho thấy một loại cải mầm tăng 10% lượng vitamin C sau 3 ngày được lưu trữ trong tủ lạnh trong khi loại cải này sẽ mất đi 25% vitamin C khi được để trong tủ lạnh

bình thường Đối với bắp cải, lượng vitamin sẽ tăng từ 16% cũng trong vòng 3 ngày Aùnh sáng cam này có bước sóng 590 nm, mắt người có thể nhìn thấy và cũng thường được sử dụng trong pin điện thoại di động do nó ít cần

14-năng lượng hơn các loại ánh sáng khác, có tuổi thọ dài hơn và không nóng.

Tủ lạnh bảo quản rau quả mới của Nhật

Hãng công nghiệp Mitsubishi Nhật Bản đã chế tạo ra

loại tủ lạnh kiểu mới có thể bảo quản rau quả tươi lâu

gấp đôi so với các tủ lạnh trước đây Rau quả tươi sau khi thu hoạch sẽ không ngừng nhả ra khí ethylen Chính khí này đã thúc đẩy nhanh quá trình chín của rau quả đồng thời làm giảm độ tươi của chúng Xuất phát từ lý do đó, các chuyên gia Nhật bản đã bố trí lắp vào trong tủ lạnh kiểu mới loại đèn tử ngoại sóng ngắn để tạo ra khí ozon, đồng thời với loại đèn tử ngoại sóng dài khác có tác dụng phân giải ozon do đèn trước sinh ra, từ đó có được oxi

hoạt tính Chính oxi hoạt tính này đã phản ứng hoá học với ethylen, nhờ vậy giảm bớt hoặc trừ khử ảnh hưởng

của khí này đến độ tươi của rau quả

BẢO QUẢN TRONG MÔI TRƯỜNG

THAY ĐỔI THÀNH PHẦN KHÍ QUYỂN

PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN CA

- Vai trò O2: nồng độ O2 giảm dưới 2-3% thì hô hấp yếm khí bắt đầu xảy ra,

lượng vitamin giảm

- Vai trò CO2: tỉ lệ CO2 quá nhiều và O2

quá ít có thể gây ngạt trên sinh thể, làm độ chua rau quả tăng, xuất hiện màu

nâu trong lõi và vết chấm bầm trên vỏ táo.

Tổn thương CO 2 bên ngoài trên táo ‘McIntosh’

Các loại môi trường điều khiển

 Loại 1: hàm lượng O 2 giảm chút ít ( từ 11-18%

v/v) và tương đối giàu CO 2 (từ 3-10% v/v); tổng hàm lượng O 2 + CO 2 là 21% v/v.

• Ví dụ: 8% CO 2 ; 13% O 2 ; 79% v/v N 2

→Không được ưa chuộng, thích hợp bảo quản táo

và vùng nhiệt đới để bảo quản chuối

Bổ sung các khí khác

 Ozone: tác nhân thanh trùng, diệt khuẩn triệt để và nhanh chóng, không để lại tác nhân độc hại, ozone còn là tác nhân rất nhạy phân huỷ ethylen phát sinh trong quá trình sinh dưỡng tự nhiên của rau quả

 Ion âm: ion âm tác động vào tế bào sống làm

tăng thêm sinh lực dẻo dai, còn gọi là sinh khí

Chế độ bảo quản CA của một số loại rau quả ở một số nước

Quả Nhiệt độ ( 0 C) O 2 (%) CO 2 (%) N (%) Nước ứng dụng Táo 0-4

0-4

>3 0-3,5

3-5 10-12 3 3

0 5 0,5-5 5-10

%còn lại nt nt

nt

Nga Nga Mỹ Anh

Lê 0 3 0,5-5 nt Chuối 14 (10-16) 2-5 2-5 nt

Xoài 13 (10-15) 3-5 (5-7) 5-10 nt

Đu đủ 12 (10-15) 2-5 2-5 nt

Dứa 10 (8-13) 2-5 5-10 nt Mỹ Vải 7 (5-12) 5 3-5 nt Mỹ Chôm

chôm

10 (8-15) 3-5 7-12 nt

-Quýt 0 1 5 nt

-Phương pháp điều chỉnh nồng độ O2 và CO2

trong môi trường bảo quản

 Phương pháp tự nhiên: dựa vào quá trình hô

hấp tiêu thụ O2 và nhả CO2 của rau quả, nồng độ O2 và CO2 vẫn đảm bảo 21%

→ đơn giản, rẻ tiền, dễ ứng dụng nhưng quá

trình điều chỉnh kéo dài, khó kiểm tra thường xuyên

 Phương pháp nhân tạo: đưa khí N2 hoặc không khí được rút bớt O2 đến nồng độ cho phép

Phòng bảo quản có môi trường khí quyển điều khiển

thiểu:lượng khí oxi chảy vào phòng phải

giữ ở mức thấp hơn lượng đã tiêu thụ do hô hấp của sản phẩm được bảo quản

thông hoặc bao tải

Hệ thống và các thiết bị mới

Hệ thống điều chỉnh tự động

Hình chụp phía trước của thiết bị kiểm

tra trái cây

Hình chụp phía sau của thiết bị kiểm tra trái cây

Thiết bị lọc CO2

Thiết bị lọc CO 2 được bố trí trong phòng bảo quản

Hai loại thiết bị lọc CO 2 của hãng Fuji Plant

Thiết bị lọc ethylene

Thiết bị lọc ethylene hiệu Fuji Plant

Thiết bị sản xuất Nitơ

Nguyên tắc hoạt động của thiết bị sản xuất nitơ

Thiết bị sản xuất Nitơ hiệu Fuji Plant

Hệ thống tạo môi trường cho bảo quản CA

BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ QUYỂN CẢI BIẾN

MA trong bảo quản cà chua

• MAP là phương pháp dùng màng bao như bao bì sản phẩm.

MAP cho dâu tây

Các loại màng sinh học

 Màng sáp : chất tạo màng, chất diệt nấm và các chất

phụ khác, được tạo các lỗ hở li ti Hàm lượng chất khô 12%, khi dùng pha loãng 4%, 6%, 8% hay 9%

Thay thuốc diệt nấm bằng hỗn hợp tinh dầu tự nhiên là sản phẩm của sự dị hóa tự nhiên của acid linolenic trong đó có hexanal, trans-2-nonenal, trans-2-cis-6- nonadienal, cis-3-hexanal; các rượu và acid tương ứng như eneaic, trans-10-dodecanoic; các aldehyt; toàn bộ ester của các chất trên và những dạng được bảo vệ của aldehyt Đó là những chất có số cacbon từ 6-9 0,25% hexanal và 0,5% trans-2-hexanal có khả năng kháng nấm cao nhất

•Tên •Thành phần •Lượng

- Là một dung dịch phủ có thể ăn được

- Thành phần: sucrose este của acid béo, muối Na carboxymethyl cellulose và mono-diglyceride của acid béo

Màng được chiết tách từ protein đậu nành

Quả đào được xử lý với lớp áo bảo vệ thì lớp da

bên trong chỉ bị đổi màu sau 4 tuần thay vì 5 ngày

so với quả đào không được xử lý khi bảo quản

trong cùng một điều kiện (bảo quản ở nhiệt độ

phòng).

Màng chitosan (C6H13NO5)

Chitosan là một dạng chitin bị khử

acetyl, tan trong acid loãng (pH=6)

Cách tạo màng chitosan

- Chitosan được nghiền nhỏ bằng máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc

- Pha dung dịch chitosan 3% trong dung dịch acid acetic 1,5%

- Bổ sung chất phụ gia PEG-EG 10% (tỉ lệ 1:1) vào và trộn đều, để yên một lúc để loại bọt khí

- Đem hỗn hợp thu được quét đều lên một ống inox đã được nung nóng ở nhiệt độ 64-650C (ống inox được nâng nhiệt bằng hơi nước)

- Để khô màng trong vòng 35 phút rồi tách màng

- Lúc này ta thu được một vỏ bóng có màu vàng ngà, không mùi vị, đó là lớp màng chitosan có những tính năng mới ưu việt

Màng bao ăn được từ gluten bột mì

Lớp phủ gluten được chuẩn bị từ dung dịch gluten (0,9 g/100 mL dung dịch), ethanol (32,5 mL/100mL), glycerol (1,5g/100mL), amonium hydroxide được chỉnh đến pH=10 và nước cất

 Có thể thêm 0,45g sáp ong, 0,27g acid stearic và 0,27 g acid palmitic

Lớp phủ ngoài ăn được Aloe Vera

Nhúng quả trong dung dịch pha loãng của A.vera với nước cất theo tỉ lệ 1:3 trong 5 phút

Trì hoãn sự hoá nâu cuống và sự khử nước, duy trì vẻ bề ngoài như mong đợi không có bất kì ảnh hưởng nào đến vị ngon và hương thơm

Biểu đồ so sánh tốc độ hô hấp của anh đào ngọt

được phủ với Aloe-vera và không được bao phủ

khi bảo quản ở 10 0 C

Biểu đồ so sánh phần trăm khối lượng mất đi của anh

đào ngọt được phủ với Aloe-vera và không được bao

phủ khi bảo quản ở 10C

Biểu đồ so sánh điểm số cảm quan bên ngoài của anh đào ngọt

được phủ với Aloe-vera và không được bao phủ khi bảo quản ở

10C

MỘT SỐ NGHIÊN CỨU MỚI

• Sử dụng SMARTFRESH TM

bang Bắc Carolina đã phát minh ra

1-methylcyclopropene (1-MCP), một

chất ức chế sự sản sinh ethylene

thường để duy trì chất lượng và thời

hạn sử dụng sản phẩm tươi trong

bảo quản lạnh

1-MCP được tổng hợp bởi một phương pháp bổ

sung do Sisler va Serek (1997)

là 0,6 ml 3-chloro-2-methylpropene 98% (công ty hoá Aldrich, Inc., Milwaukee, WI, USA) được

thêm vào tối đa 60 và tối thiểu 10 ml dung dịch

lithium diisopropylamide mono(tetrahydrofuran) 1,5M trong cyclohexan bên trong một ống được bịt kín chứa argon (độ tinh khiết cao) Hỗn hợp hoá học được trộn nhẹ nhàng trong 30 phút để tạo ra một dung dịch nền hoà tan tetrahydrofuran and

cyclohexane bao gồm muối Li của 1-MCP Dung dịch 1-MCP này giải phóng khí 1-MCP

Thuốc bột SmartFresh TM 3.3% (w/w) 1-MCP

Các khu vực bên trong thùng carton để bố trí các ống

PVC chứa SmartFreshTM

Quả Độ cứng của thịt quả (kg) Màu sắc vỏ quả Vết bỏng bề mặt (%)

So sánh chất lượng của quả xử lý với SmartFreshTM

và không xử lý

Chỗ bỏng bề mặt và hư hỏng cấu trúc

bên trong của táo Honeycrisp

Hình chụp bên trong của dưa hấu sau 3 ngày

trong ethylene ở 20 0 C

Quả đối chứng (trái), quả được xử lý với SmartFresh (5 ppm) (phải) được bảo vệ khỏi tác

động có hại của ethylene

Sự khác nhau của quả đối chứng và quả được xử lý với 1-MCP (1 ppm )sau khi bảo quản trong không khí 13 ngày

ở 130C