TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC ĐỂ HẠN CHẾ BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU SAU THU HOẠCH

Việt Nam và thế giới tổn thất sau thu hoạch, do bị thất thoát trong quá trình vận chuyển, bao gói, bảo quản, sinh vật hại… Theo thống kê của Liên Hiệp Quốc, mỗi năm trên thế giới trung bình thiệt hại về lương thực chiếm từ 15 đến 20%, tính ra tới 130 tỉ USD, đủ nuôi sống 200 triệu ngườinăm.

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Đề Tài :

TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

ĐỂ HẠN CHẾ BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU SAU THU HOẠCH

Nhóm : 4 thứ 2 tiết 5 – 6

GVHD: Ths ĐỖ VĨNH LONG

LỚP: 03DHTP1

TPHCM THÁNG 9/ 2014

1 Tình hình chung: 4

2 Các biện pháp khắc phục: 5

2.1 Sơ chế nâng cao chất lượng nông sản 5

2.2 Khắc phục tác hại của sinh vật hại 5

2.3 Nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ thiết bị hiện đại 5

2.4 Gắn bảo quản, chế biến nông sản với sản xuất nông nghiệp 5

2.5 Cải tạo giống có khả năng phòng chống sâu bệnh tốt 6

2.6 Một số biện pháp khác 6

II Các biến đổi sau thu hoạch: 6

1 Hô hấp: 6

2 Sự phát triển của vi sinh vật: 6

3 Sự ô xi hóa trong tế bào 6

4 Sự phá hoại của côn trùng: 6

III Các phương pháp hóa học để hạn chế: 7

1 Các phương pháp hạn chế tổn thất nguyên liệu sau thu hoạch: 7

1.1 Phương pháp hóa học: 7

1.2 Phương pháp sinh học:l 7

1.3 Phương pháp hóa sinh: 7

1.4 Phương pháp vật lý 7

1.5 Phương pháp hóa lý 7

2 Phương pháp hóa học hạn chế biến đối của nguyên liệu sau thu hoạch: 7

2.1 Nhóm nguyên liệu rau quả, hạt, củ sau thu hoạch 7

2.1.1 Đặc điểm của nhóm rau quả 7

2.1.2 Các tổn thất thường gặp của nhóm rau quả: 8

2.1.3 Phương pháp hóa học hạn chế tổn thất sau thu hoạch rau quả: 9

2.1.3.1 Các chất diệt nấm mốc 10

\2.1.3.1.1 Rữa sản phẩm trong nước có clo 10

2.1.3.1.2 Sunfit hóa 10

2.1.3.1.3 Acid sorbic (C 6 H8O 2 ) 12

2.1.3.2 Các chất diệt vi khuẩn 12

2.1.3.2.1 Muối Bicacbonat 12

2.1.3.4 Sử dụng hóa chất bảo quản các loại rau quả sấy khô 14

2.1.3.5 Sử dụng hóa chất hút ẩm để bảo quản các loại rau quả sấy khô 14

2.2 Nhóm nguyên liệu thịt cá trứng sữa sau thu hoạch 16

2.2.1 Đặc điểm của nhóm 16

2.2.2 Tổn thất thường gặp của trứng, cá, thịt, sữa 17

2.2.3 Các phương pháp hóa học giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch trứng, cá, thịt, sữa 17

2.2.3.1 Bảo quản cá: 17

2.2.3.1.1 Ướp muối: 17

2.2.3.1.2 Tẩm nước sốt: 19

2.2.3.2 Bảo quản thịt [chỉ tìm được ướp muối] 21

2.2.3.2.1 Ướp muối 21

2.2.3.3 Bảo quản sữa 22

2.2.3.4 Bảo quản trứng 22

2.3 Nhóm nguyên liệu lương thực, các loại hạt sau thu hoạch: 23

2.3.1 Đặc điểm của nhóm lương thực, các lại hạt sau thu hoạch 23

2.3.2 Các tổn thất thường gặp của nhóm lương thực, các lại hạt sau thu hoạch 23

2.3.3 phương pháp hóa học hạn chế tổn thất lương thực, các loại hạt sau thu hoạch 23

2.3.3.1 Bảo quản kín 23

2.3.3.2 Bảo quản bằng khí quyển có điều chỉnh (MA, MC) 23

2.3.3.3 Bảo quản bằng hóa chất 24

IV KẾT LUẬN 25

Tài Liệu Tham Khảo 25

CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

I Khái quát về các tổn thất sau thu hoạch:

1 Tình hình chung:

Trong thời kì đổi mới sản xuất lương thực nước ta đã đạt được những thành tựu nỗibật Từ một nước thiếu lương thực, Việt Nam đã vươn lên trở thành một nước xuất khẩugạo lớn thứ 2 trên thế giới Sản lượng thóc năm 2002 đạt 34,06 triệu tấn, ngô 2,31 triệu tấn,xuất khẩu trên 3,2 triệu tấn gạo

Cục KT&BVNLTS cho biết, sản lượng hải sản khai thác hàng năm cả nước đạtkhoảng khoảng 2,2 triệu tấn (trong đó Tiền Giang khoảng 60 ngàn tấn)

Trên thực tiễn cho thấy trên thế giới nhiều nước có nền kinh tế phát triển, trình độkhoa học, kỹ thuật cao, sản phẩm lương thực của họ rất phong phú và đa dạng về chủngloại, chất lượng tốt giá cả lại rẻ có khả năng cạnh tranh cao, có thể xuất khẩu đi nhiềunước, tăng thêm thu nhập cho nền kinh tế quốc dân

Bên cạnh những thành tựu kể trên, Việt Nam và thế giới còn tổn thất sau thu hoạch,

do bị thất thoát trong quá trình vận chuyển, bao gói, bảo quản, sinh vật hại… Theo thống

kê của Liên Hiệp Quốc, mỗi năm trên thế giới trung bình thiệt hại về lương thực chiếm từ

15 đến 20%, tính ra tới 130 tỉ USD, đủ nuôi sống 200 triệu người/năm

Bảng 1.1: Tổn thất trong bảo quản lương thực năm 90:

Nước Loại nông sản Tỉ lệ tổn thất (%) Nguồn tài liệu

Tỷ lệ thất thoát sản lượng hải sản lên đến 20-25% Nguyên nhân là do tàu khai thác,đánh bắt trên biển chủ yếu có công suất nhỏ, thiếu các thiết bị bảo quản sản phẩm

Những số liệu trên đã cho ta thấy khái quát về tình hình tổn thất sau thu hoạch ởViệt Nam trong những năm qua, cần tìm hiểu nguyên nhân và biệt pháp khắc phục nhữngtổn thất này.

2 Các biện pháp khắc phục:

Có nhiều phương pháp để khắc phục những tổn thất sau thu hoạch trong nôngnghiệp như:

2.1 Sơ chế nâng cao chất lượng nông sản

- Phân loại trước khi tuốt tẽ

- Làm khô: Phơi nắng và Sấy

- Làm sạch và phân loại chất lượng

2.2 Khắc phục tác hại của sinh vật hại

- Phòng ngừa sự nhiễm độc bởi nấm

- Biện pháp phòng trừ côn trùng

- Biện pháp phòng và diệt trừ chuột

2.3 Nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ thiết bị hiện đại

- Một số thiết bị làm khô:

- Lều sấy đối lưu BS 4-6

- Thiết bị sấy nông sản SH1-200

2.4 Gắn bảo quản, chế biến nông sản với sản xuất nông nghiệp

- Các biện pháp kỹ thuật trong bảo quản

- Bảo quản trong kho thường

- Bảo quản trong kho có điều tiết vi khí hậu

- Bảo quản nông sản bằng chất bảo quản

- Bảo quản bằng các tác nhân vật lý

2.5 Cải tạo giống có khả năng phòng chống sâu bệnh tốt

2.6 Chế biến để bảo quản: đóng hộp, lên men, xông khói, sấy khô, lạnh đông,…

2.7 Một số biện pháp khác

- Tăng cường sự quan tâm của nhà nước

- Đào tạo chuyên môn về giai đoạn sau thu hoạch cho người sản xuất và ngườiquản lý

- Có một số biện pháp kỹ thuật bảo quản rau quả tươi

II Các biến đổi sau thu hoạch:

1 Hô hấp:

Một số nông sản sau khi thu hoạch vẫn tiếp tục hô hấp, chúng làm hao hụt vật chấtkhô của sản phẩm, thay đổi quá trình sinh hóa trong nông sản phẩm, làm tăng thủy phầncủa khối hạt và độ ẩm tương đương của không khí xung quanh hạt, làm tăng nhiệt độ củakhối hạt và nông sản phẩm

2 Sự phát triển của vi sinh vật:

Sau thu hoạch, các loại nông sản vẫn bị các vi sinh vật tấn công gây nhiều thiệt hại,làm cho sản phẩm gặp các lỗi như: đổi hay mất màu, mất mùi thơm tự nhiên, thay đổi cấutrúc, thành phần dinh dưỡng và trở thành môi trường nuôi dưỡng vi sinh vật gây hại

3 Sự ô xi hóa trong tế bào

Khi có mặt oxy, sự oxy hoá làm biến màu gây hư hỏng màu sắc của thực phẩm tạo điều kiện mọc mầm, rễ…làm tổn thất chất khô của nguyên liệu, hoặc oxy hoá chấtbéo gây

Mùi ôi, vị đắng cho thực phẩm, gây độc thực phẩm

4 Sự phá hoại của côn trùng:

Trong cả quá trình sống của côn trùng, chúng phá hoại nhiều nhất ở giai đoạn còn làsâu và sau khi nở ra từ nhộng trở thành côn trùng trưởng thành Chúng phá hoại làm chothực phẩm bị ảnh hưởng bởi một lượng thải bẩn của chúng gây nên như phân, xác chết vàlàm vón, làm cho lương thực có vị lạ, thay đổi thành phần hóa học, đẫn đến làm giảm cácchất dinh dưỡng của lương thực; một số khác gây khó khăn trong quá trình chế biến, bảoquản; gây bệnh cho con người

III Các phương pháp để hạn chế tổn thất sau thu hoạch:

1 Các phương pháp hạn chế tổn thất nguyên liệu sau thu hoạch:

Có thể nói rằng có rất nhiều và hấu như là tất cả các nguyên liệu, nông sản sau thuhoạch đều có sự biến đổi gây ra một số tổn thất nhất định Vì vậy để hạn chế tổn thất sauthu hoạch người ta đã tìm ra một số phương pháp đển hạn chế sự tổn thất đó Nhữngphương pháp bao gồm : phương pháp sinh học, hóa sinh, vật lý, hóa lý, hóa học Trong cácphương pháp đó ta đi sâu vào phương pháp hóa học

2 Phương pháp hóa học hạn chế biến đối của nguyên liệu sau thu hoạch:

Phương pháp hóa học Là dùng các tác nhân hóa học để tác động vào các khâu sauthu hoạch để hạn chế các thất thoát sau thu hoạch Các phương pháp phổ biến như: bảoquản trong điều kiện kiểm soát thành phần không khí; bảo quản trong điều kiện thành phầnkhông khí thay đổi; dùng chất oxi hóa…

2.1 Nhóm nguyên liệu rau quả, hạt, củ sau thu hoạch

2.1.1 Đặc điểm của nhóm rau quả

- Rau có lượng nước rất cao, 70-95%, nên rất khó bảo quản, nhất là về mùa hè raurất dễ bị hỏng Lượng protein trong rau rất thấp (0,5-1,5%) nhưng có lượng Lysin vàMethionin cao Lượng Glucid thấp 3-4% Cellulose ở dạng liên kết với pectin làm kíchthích mạnh nhu động ruột và tiết dịch ruột Nhiều tài liệu cho rằng cellulose trong rau cókhả năng đào thải cholesterol ra khỏi cơ thể; lượng cellulose trong rau khoảng 0,3 – 3,5%tùy loai rau Rau là nguồn cung cấp vitamin C, caroten, các chất khoáng kiềm: K, Ca, Mg,

và cũng là nguồn cung cấp sắt dễ hấp thu

- Trái cây nhiều Glucid hơn rau, chủ yếu ở dạng đường đơn và đường kép như:Fructose, Glucose và Saccarose Nhiều vitamin C và ko chứa men Ascorbinaza phân giải,không qua chế biến nên lượng vitamin C trong quả gần như được cung cấp nguyên vẹn.Một số trái cây cũng có nhiều caroten như đu đủ, gấc, cam… Chứa nhiều chất khoángkiềm, chủ yếu là Kali, lượng Canxi và phospho ít nhưng tỷ lệ Ca/P tốt

- Ăn nhiều rau quả còn giúp cơ thể tránh được:

+ Các bệnh về tim, đột quỵ, ổn định huyết áp.

+ Ngăn ngừa một số bệnh ung thư (ung thư vòm họng, trực tràng, thanh quản, dạdày, phổi buồng trứng bàng quang và thận)

+ Bảo vệ mắt khỏi bị 2 loại bệnh thoái hóa rất phổ biến là đục nhân mắt và chấmđen trong mắt

=> Vì vậy rau quả là thành phần không thể thiếu trong dinh dưỡng của con người

2.1.2 Các tổn thất thường gặp của nhóm rau quả:

Thông thường trong 24h, 1 tấn rau quả giảm 0,6 : 0,8 kg trọng lượng, trong đó 75 :85% là do mất nước, còn 15 : 23% là tổn thất chất khô do quá trình hô hấp Sự giảm khốilượng do tổn thất chất khô hay bay hơi nước được gọi là sự giảm khối lượng tự nhiên

Sự hô hấp của rau quả diễn ra khi có O (hô hấp hiếu khí) hay không có O (hô hấpyếm khí hay lên me) Năng lượng tạo ra trong quá trình hô hấp hiếu khí (36ATP) gấp nhiềulần so với hô hấp yếm khí (chỉ 2ATP) Hô hấp yếm khí không có lợi, tạo nhiều sản phẩmtrung gian, ảnh hưởng nhiều đến chất lượng rau quả Trong quá trình bảo quản, hô hấpthường làm biến đối thành phần hóa sinh của rau quả, tiêu hao chất dự trữ, làm giảm chấtlượng dinh dưỡng và cảm quan rau quả Ngoài ra, hô hấp còn giải phóng nhiệt, hơi nước ramôi trường xung quanh, điều này góp phần thúc đẩy các quá trình hư hỏng diễn ra nhanhhơn

Sự mất hơi nước của các loại rau quả sau thu hoạch có ảnh hưởng lớn đến trạng tháisinh lý cũng như chất lượng cảm quan của sản phẩm Sự thoát hơi nước ở rau quả sau thuhoạch làm cho rau quả bị héo, giảm sức đề kháng, nếu mất nước nhiều sẽ không còng giátrị thương phẩm

Lượng nước trong rau quả cao (chiếm 95%) là điều kiện tốt cho vi khuẩn hoạt động.Mặt khác thành phần dinh dưỡng rau quả phong phú có chứa nhiều loại đường, đạm, muốikhoáng, sinh tố… kết cấu tổ chức tế bào của đa số loại rau quả lỏng lẻo, mềm xốp, dễ bịxây xát, sứt mẻ, bẹp, nên vi sinh vật dễ xâm nhập Trong rau quả còn chứ nhiều men, saukhi thu hoạch trong quá trình bảo quản nó vẫn tiếp tục tiến hành hàng loạt các quá trìnhsinh lý, sinh hóa, thủy phân trong nội bộ làm tiền đề cho vi khuẩn phát triển

Một phần thất thoát đáng kể nữa là do thu hoạch không đúng thời vụ, đúng độ chính,

có lẫn lộn quả non, rau quả bị sâu bệnh dập nát… dựa theo tính chất của rau quả, việc thuhoạch thất thoát lớn do ném vứt, không quan tâm đến khâu bảo quản, làm cho vi sinh vật

dễ dàng xâm nhập vào rau quả, gây hư hại lớn

2.1.3 Phương pháp hóa học hạn chế tổn thất sau thu hoạch rau quả:

Có thể nói, phương pháp sử dụng các chất hóa học để bảo quản rau, trái cây làphương pháp đã được sử dụng phổ biến:

Chất bảo quản là các loại hóa chất để giữ cho thực phẩm khỏi bị hư hỏng, nhưngchính nó lại gây hư hại sức khoẻ con người khi ăn vào

Một số hóa chất bảo quản an toàn cho phép sử dụng ở một nồng độ quy định, nếutăng nồng độ thì cũng sẽ gây nguy hại

Các chất bảo quản được phân ra làm 2 loại :

- Các chất diệt trùng (antimicrobien) : như propionate de calcium trong bánh mì,nitrate, nitrite de sodium & de potassium trong các loại rau, trái cây, thịt nguội jambon,saucisse …

- Các chất chống oxy hóa, thí dụ như chất BHA (hydroxyanisole butilé), BHT(hydroxytoluène butilé) thường được thêm vào một số dầu thực vật để cho nó khỏi hôi(rancid) Có tài liệu nói rằng 2 chất này có thể gây ung thư

Các phương pháp thường gặp:

- Bảo quản bằng cách dầm dấm: nhờ axit axetic mà bảo quản được lâu rau, quả,nấm, cá

- Bảo quản bằng cách lên men chua: nhờ axit lactic mà rau muối chua để được lâu

- Bảo quản bằng cách lên men rượu: nhờ rượu etylic mà rượu quả, nước quả bền lâu

- Bảo quản bằng cách sunfit hóa quả và1số loại rau: dùng axit sunfurơ hay các muốicủa nó để bảo quản rau quả

- Các hợp chất hóa học để bảo quản rau quả được sử dụng ít hơn là axit benzoic vàcác muối benzoat, axit boric và borat, axit xalixilic, axit focmic, axit flohidric, focmaldehit,

…Các cơ quan y tế không cho phép dùng các chất này vì nó độc đối với cơ thể con người

2.1.3.1 Các chất diệt nấm mốc

Khi quả được bao gói để xuất khẩu, thuốc diệt nấm thường xuyên được sử dụng đểđáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn chất lượng quốc tế và giảm sự hư hỏng trong quá trình vậnchuyển

2.1.3.1.1 Rữa sản phẩm trong nước có clo

Rửa sản phẩm trong nuớc có Clo sẽ ngăn ngừa đuợc thối hỏng gây ra bởi vi khuẩn,nấm men và nấm mốc trên bề mặt sản phẩm

Muối Canxi hypoclorit (dạng bột) và Natri hypoclorit (dạng lỏng) không đắt, vàđuợc sử dụng rộng rãi

Rau quả có thể đuợc rửa trong dung dịch hypoclorit (dung dịch Clo 0.0025% trong 2phút), sau đó súc rửa, sẽ kiểm soát được thối hỏng do vi khuẩn gây ra Hoặc, sản phẩm cóthể được nhúng trong dung dịch hypoclorit (dung dịch Clo 50.10-4 -70.10-4%) sau đó rửadưới vòi nuớc sạch để kiểm soát vi khuẩn, nấm men và nấm mốc

2.1.3.1.2 Sunfit hóa

a Sulfur (Lưu huỳnh)

Lưu huỳnh đuợc sử dụng trên chuối duới dạng bột nhão (0,1% trong thành phần) đểkiểm soát nấm gây thối đầu

SO2 còn được dùng tăng phẩm chất của đồ hộp hoa xúp lơ: ngoài tác dụng làmtrắng, còn giảm được lượng vi khuẩn ở các nhánh hoa, nên giảm được nhiệt độ thanh trùng

từ 116oC xuống 108oC Đồ hộp rau được cứng hơn, không mềm nhũn, bảo quản được lâuhơn

Sunfit hóa là phương pháp bảo quản rau quả được sử dụng trong công nghiệp cáchđây hơn 80 năm, ngày nay ở Liên Xô hầu như còn dùng rộng rãi khắp nơi

Khí SO2 là một loại chất sát trùng mạnh và có tác dụng diệt các vi sinh vật làm hưhỏng rau quả khi nồng độ là 0.05 -0.20% tính theo khối lượng sản phẩm.

Có 2 phương pháp sunfit hóa: sunfit hóa ướt và sunfit hóa khô

* Phương pháp sunfit hóa ướt

Sử dụng dung dịch SO2 đã chuẩn bị sẵn trong nước lạnh với nồng độ 4.5-5.5% đểhoà lẫn vào sản phẩm lỏng hay quả nghiền với số lượng quy định trong quy trình côngnghệ để đảm bảo cho sản phẩm đủ nồng độ SO2 có tác dụng sát trùng (ở nồng độ 0.12-0.2%)

* Phương pháp sunfit hóa khô (phương pháp xông khói)

Xử lý quả đựng trong thùng hay hòm khô chứa khí SO2 và đặt trong các phòng kín

có cấu tạo đặc biệt Khí SO2 được nạp trực tiếp từ bình thép hay điều chế tại chỗbằng cáchđốt lưu huỳnh ngay trong phòng Khi xông khói, khí SO2 sẽ chiếm đầy thể tích của phòng

và thấm qua bề mặt quả vào trong; do đó có tác dụng sát trùng cũng như dung dịch lỏngaxit sunfurơ

Cần chú ý rằng axit sunfurơ dễ dàng kết hợp với các sắc tố thực vật, nhất là các chấtmàu antoxian của rau quả để tạo thành các phức chất mới không màu

Vì vậy khi sunfit hóa các quả có màu đỏ, xanh và các màu khác, thường làm choquả mất màu Phản ứng này xảy ra theo chiều thuận nghịch, và sau khi tách SO2, màu củasản phẩm quả lại được khôi phục.Vì axit sunfurơ là một chất khử mạnh nên ngăn cản cácquá trình oxi hóa trong quả và nói riêng là quá trình oxi hóa dẫn đến sự phá hủy axitascobic Do đó SO2 là phương tiện rất tốt để bảo vệ vitamin C có trong sản phẩm

* Muối sunfit, natri sunfit (Na2SO3), natri meta bisunfit (Na2S2O5):

- Được ứng dụng chống hóa nâu trong rau, quả, làm trắng đường, điều chỉnhlên men rượu vang (không dùng quá 350mg/lít), rượu táo (< 500 mg/lít)… Không dùng đểbảo quản thịt, vì chủ yếu là để che dấu độ hư hỏng chứ không phải hạn chế sự hư hỏng

- Tác dụng độc hại cấp tính: chảy máu dạ dày, chủ yếu đối với người uống nhiềurượu có sử dụng SO2 SO2 phá hủy Vitamin B1 trong thực phẩm, nhất là ngũ cốc

2.1.3.1.3 Acid sorbic (C6H8O2)

- Dạng hợp chất kết tinh, bột trắng, dễ tan trong nước, ít tan trong rượu etylic lạnh,tan tốt khi đun nóng

- Tác dụng ức chế nấm men, nấm mốc, có ý nghĩa trong môi trường pH từ 3,2-6 vànồng độ 1g/1 kg thực phẩm.

- Được dùng bảo quản nước rau quả, Giữ tốt thời gian dài với liều lượng 0,06%

0,05-Các công trình nghiên cứu đối với nước táo và 1 số nước quả nghiền khác đã chothấy Acid sorbic thêm vào với lượng 0.05-0.06% có thể bảo quản trong thời gian dài

* Có thể sử dụng các muối sorbat khi chế biến các sản phẩm cà chua, rau muối mặn, muối chua, dầm dấm và rau bán thành phẩm; làm cho chúng không bị mốc ở nhiệt độ bình thường hơn hai tháng; trong khi mẫu đối chứng 2 tuần đã bị mốc Ở BaLan, người ta dùng

dd Kali sorbat 7% phun lên bề mặt mứt quả mịn chống được sự phát triển của nấm mốc trong 4 tháng

Các muối bicacbonat bao gồm: Natri hidrocacbonat hay còn gọi là bột Soda hay bột

nở (NaHCO3), Kali bicacbonat (KHCO3)

Vi khuẩn gây thối (Erwinia) ở bắp cải có thể được kiểm soát bằng cách sửdụng vôi bột hoặc dung dịch phèn 15% (15g Nhôm alisulphat trong 100ml nuớc) Sau khi

xử lý lên gốc cuống của bắp cải, nên để khô khoảng 20 – 30 phút trước khi bao gói

Phương pháp sử dụng (có hoặc không có Clo)

Phun hoặc nhúng Dung dịch 2%

2.1.3.2.2 Sử dụng axit benzoic và các benzoat

* Acid benzoic (C7H6O2)