TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ ĐỂ HẠN CHẾ BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU SAU THU HOẠCH

Phần lớn các nền văn hóa đều có nghệ thuật ẩm thực. Văn hóa ẩm thực là một tập hợp cụ thể của các truyền thống, thói quen, sở thích, cách thức chọn lựa thực phẩm và tập quán trong nấu ăn. Nhiều nền văn hóa đã đa dạng hóa các chủng loại thực phẩm của mình bằng các phương pháp chế biến, nấu nướng và sản xuất. Việt Nam đất nước có khí hậu nhiệt đới, bốn mùa quanh năm đều có nông sản thu hoạch. Việc nâng cao chất lượng của nông sản có ý nghĩa rất lớn, đảm bảo được chất lượng nông sản sau thu hoạch. Và để có những sản phẩm tốt nhất đến tay người tiêu dùng thì trải qua những quá trình trồng trọt, chăm sóc đặc biệt là bảo quản sau khi thu hoạch để giữ nguyên bản chất của thực phẩm và hạn chế sự biến đổi sau thu hoạch. Một trong những phương pháp đó là phương pháp vật lý được ứng dụng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao.

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

MÔN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH



GVHD: Đỗ Vĩnh Long Danh sách thành viên nhóm 3:

4 Bùi Thị Thu Sen 2005140474

Thành phố Hồ Chí Minh – 2016

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

MÔN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH



GVHD: Đỗ Vĩnh Long Danh sách thành viên nhóm 3:

1 Nguyễn Phạm Cẩm Tiên 2005140609

2 Nguyễn Thị Minh Chi 2005140039

3 Huỳnh Ngọc Trọng 2005140677

TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ ĐỂ HẠN CHẾ BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU SAU THU HOẠCH

4 Bùi Thị Thu Sen 2005140474 Thành phố Hồ Chí Minh – 2016

BẢN PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

Tổng hợp + Định dạng WordLàm Powerpoint phần 1 và 2Tìm tài liệu phần bảo quản lạnhThuyết trình phần mở đầu và

bảo quản lạnh

Tốt

Làm Powerpoint phần 3, 4, 5, 6Tìm tài liệu phần phơi sấy nôngsản, sấy thăng hoa, công nghệ

CASThuyết trình phần sấy đông khô

và sấy thăng hoa

Tốt

Tìm tài liệu phần bảo quản lạnh

đông thực phẩm Tìm videoCâu hỏi trắc nghiệmThuyết trình phần bảo quản lạnh

khí quyển

Tốt

3

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

I Mở đầu 6

II Nội dung 7

1 Bảo quản lạnh 7

1.1 Cơ sở khoa học 7

1.2 Các biến đổi của nguyên liệu 11

1.3 Thiết bị 11

2 Bảo quản lạnh đông 12

2.1 Cơ sở khoa học 12

2.2 Các biến đổi của nguyên liệu 13

2.3 Thiết bị 14

a Lạnh đông chậm 14

b Lạnh đông nhanh 15

c Lạnh đông cực nhanh (Siêu đông lạnh) 15

3 Phơi sấy nông sản 16

3.1 Cơ sở khoa học 16

3.2 Các biến đổi của nguyên liệu khi sấy 17

3.3 Các phương pháp sấy 18

a Sấy tĩnh 18

b Sấy liên tục 18

c Sấy đối lưu 19

4 Sấy khô nông sản bằng công nghệ FD (sấy thăng hoa) 19

4.1 Lịch sử 19

4.2 Khái niệm cơ bản - Thăng hoa 21

4.3 Các bước tiến hành quá trình sấy đông khô chân không 22

4.4 Ứng dụng của sấy đông khô 23

5 Công nghệ CAS ( Cells alive system) 24

6 Bảo quản rau quả bằng phương pháp điều chỉnh khí quyển 25

III Kết luận 27

IV Câu hỏi trắc nghiệm 27

V Tài liệu tham khảo 30

5

I Mở đầu

Phần lớn các nền văn hóa đều có nghệ thuật ẩm thực Văn hóa ẩm thực làmột tập hợp cụ thể của các truyền thống, thói quen, sở thích, cách thức chọn lựathực phẩm và tập quán trong nấu ăn Nhiều nền văn hóa đã đa dạng hóa các chủngloại thực phẩm của mình bằng các phương pháp chế biến, nấu nướng và sản xuất.Việt Nam đất nước có khí hậu nhiệt đới, bốn mùa quanh năm đều có nông sản thuhoạch Việc nâng cao chất lượng của nông sản có ý nghĩa rất lớn, đảm bảo đượcchất lượng nông sản sau thu hoạch Và để có những sản phẩm tốt nhất đến tayngười tiêu dùng thì trải qua những quá trình trồng trọt, chăm sóc đặc biệt là bảoquản sau khi thu hoạch để giữ nguyên bản chất của thực phẩm và hạn chế sự biếnđổi sau thu hoạch Một trong những phương pháp đó là phương pháp vật lý đượcứng dụng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao

II Nội dung

Bảo quản thực phẩm là quá trình xử lý thức ăn bằng nhiều phương phápkhác nhau nhằm ngăn chặn hoặc làm chậm việc thức ăn bị hư hỏng (giảm chấtlượng, số lượng và giá trị dinh dưỡng, cảm quan hoặc không thể ăn được), nhờ đóthực phẩm giữ được lâu hơn Đối với nông sản đa số là loại thực phẩm tương đốikhó bảo quản vì lượng nước chiếm rất cao là điều kiện tốt cho vi sinh vật hoạtđộng, cùng với kết cấu của đa số các loại rau quả lại lỏng lẻo, mềm xốp, dễ bị xâyxát, thành phần dinh dưỡng cao của các loại nông sản bên cạnh làm tăng giá trị của

nó thì cũng là môi trường hấp dẫn cho các loại vi sinh vật và sâu bọ, côn trùng pháttriển, nên phải kết hợp các biện pháp tổng hợp giữa các khâu trước và sau thuhoạch, vận chuyển và phân phối lưu trữ để giảm tổn thất, nâng cao chất lượng vàtăng thêm thu nhập cho người sản xuất Nên cần phải hiểu được nguyên lý và tầmquan trọng của nông sản đối với đời sống con người Đối với từng loại thực phẩmkhác nhau thì áp dụng những phương pháp khác nhau Nhìn chung phương phápvật lí là những phương pháp giúp giữ và kéo dài thực phẩm đúng giá trị dinhdưỡng của nó mà không làm ảnh hưởng đến thực phẩm mà chỉ làm thay đổi về cơhọc

1 Bảo quản lạnh

1.1 Cơ sở khoa học

Làm lạnh là quá trình

giảm nhiệt độ nguyên vật liệu

xuống gần 00C, nhằm kéo dài

thời gian sử dụng của thực

phẩm tươi sống hoặc thực phẩm

7

Bảo quản rau, củ, quả bằng phương pháp lạnh

đã qua chế biến Ở nhiệt độ này nước trong vật liệu còn ở thể lỏng, chưa xuất hiệnthể rắn (1)

Bảo quản lạnh là phương tiện tồn trữ rau quả tươi phổ biến nhất

Kho lạnh (hay kho mát) để tồn trữ rau quả tươi là nhà một tầng trên mặt đất.Ngoài các phòng tồn trữ, kho còn có phòng máy, các phòng đóng gói và phụ trợ.Kích thước phòng rộng hẹp khác nhau, thường có dung lượng từ vài chục tấn đếnvài trăm tấn Tường, trần, và sàn nhà đều phải cách nhiệt tốt, chiều cao phòngthường là 6-7 m Từ những năm sáu mươi, người ta đã xây dựng các kho lạnh tiềnchế vừa nhẹ, rẻ lại lắp ráp nhanh, thay thế các cấu trúc bêtông nặng nề và tốn kém

Nhiệt độ không khí bên trong các phòng tồn trữ được điều chỉnh từ -5oC đến+15oC, và có thể có hoặc không có hệ thống kiểm soát khí quyển

Rau quả sau khi thu hái cần đưa nhanh vào kho lạnh để giảm cường độ hôhấp và sự bốc hơi nước, trừ khoai tây và hành tây cần một thời gian ngắn ở nhiệt

độ cao để làm vết thương (khoai tây) lành sẹo và vỏ ngoài (hành tây, hai lớp) đượckhô nhằm bảo quản tốt hơn Cần loại bỏ các cá thể bị xây xát, hư giập và cần phânloại theo độ chín Nguyên liệu

nạp kho không kéo dài quá 2

ngày / phòng kho Nếu rau quả

thu hoạch vào thời kỳ nóng thì

trước khi nhập vào phòng tồn

trữ cần làm mát ở hành lang

kho lạnh hoặc ở phòng làm

mát sơ bộ Khi chuyển rau quả

từ phòng lạnh ra cũng cần qua giai đoạn nâng nhiệt từ từ Nói chung, rau quả tươitồn trữ trong kho lạnh không nên để bị tác động của sự thay đổi nhiệt độ đột ngột,gây đọng nước dễ làm hư hỏng rau quả Tốt nhất, sự tăng giảm nhiệt độ là 4-5oC/1

Bảo quản rau, củ, quả bằng phương pháp lạnh

ngày đêm Nếu vì nguyên nhân nào đó, nhiệt độ phòng tồn trữ xuống quá thấp thìphải có biện pháp nâng nhiệt độ lên từ từ, không được chuyển nguyên liệu sangphòng âm vì có thể làm đen rau quả.

Hầu hết các máy lạnh được sử dụng hiện nay là máy lạnh sử dụng máy nénhơi với tác nhân lạnh là amoniac hay các freon

Mỗi một môi chất lạnh đều có ưu nhược điểm riêng NH3 thì khá rẻ tiềnnhưng độc và gây mất ý thức nếu nồng độ của nó trong không khí vượt quá 2 %,

nó cũng có thể tạo ra hỗn hợp nổ với với không khí (khi có nồng độ từ 15 – 28 %)

Do vậy nếu NH3 bị thoát ra ngoài sẽ gây ra những vấn đề nghiêm trọng, người tathường dùng khí CO2 để khử độc khí NH3 bằng phản ứng:

NH3 + CO2 + H2O = (NH4)2CO3

Với tác nhân lạnh là freon ưu điểm của nó là không độc, tuy vậy nó khá đắttiền, khó tổng hợp và gây ảnh hưởng đến tầng ôzon (gây hiệu ứng nhà kính) Hailoại tác nhân lạnh hay được sử dụng nhất là R12 và R22 Hiện nay R12 đã bị cấm

sử dụng chỉ còn sử dụng R22 và R134a

Quá trình làm lạnh được xảy ra dựa trên nguyên lí nhiệt động là khi môi chấtbốc hơi, chuyển từ trạng thái lỏng sang khí thì sẽ thu nhiệt môi trường và làm lạnhcho môi trường Môi chất lạnh ở trạng thái hơi dưới tác dụng của máy nén sẽ bịnén lên áp suất cao, sau đó khí nén sẽ nhả nhiệt và ngưng tụ ở thiết bị ngưng tụ, từthiết bị ngưng tụ, tác nhân lạnh sẽ qua van tiết lưu bốc hơi ở thiết bị bốc hơi thunhiệt môi trường và làm lạnh Quá trình này xảy ra tuần hoàn và liên tục Vớinhững kho lạnh có công suất lớn, người ta dùng máy nén 2 cấp, có khi là máy nén

3 cấp hay nhiều máy nén 1 cấp mắc nối tiếp hoặc song song

Chế độ tồn trữ rau quả tươi:

9

85-90 85-90 90-95 90-95 85-90 80-85 85-90 90-95 85-9085-90 85-90 85-90 85-90 85-90 85-90 85-90 85-90 85-90 85-90 85-90 85-90 85-90 85-90 85-90 80-85

4-6 tuần 3-6 ngày 10-14 ngày 4-6 tháng 2-4 tháng 4-6 tháng 2-4 tháng 1-2 tuần 7-10 ngày10-14 ngày 4-5 tháng 13-17 tuần 6-8 tuần 2-4 tuần 1-4 tháng 3-6 tuần 3-4 tuần 3-4 tuần 10-20 ngày 5-10 ngày 4-7 tuần 2-3 tuần 3-5 tuần 5-7 tuần 2-4 tuần

Thực phẩm bảo quản lạnh không được lâu dài, thường chỉ được vài ngày đếnvài tháng Rau quả có tính miễn dịch cao hơn thịt động vật và sản phẩm thịt nênbảo quản lạnh được lâu hơn Do đó phương pháp bảo quản lạnh chủ yếu để bảoquản rau quả và một số sản phẩm từ rau quả.

1.2 Các biến đổi của nguyên liệu

Đối với các sản phẩm có chứa tinh bột đã qua quá trình chế biến, ví dụ nhưbánh mì, sandwich,… trong quá trình làm lạnh sẽ bị thay đổi tính chất cơ lý dohiện tượng thoái hóa của tinh bột sau khi đã bị hồ hóa trong quá trình chế biếntrước đó Sự thoái hóa của tinh bột thường làm cho sản phẩm trở nên cứng và khô.Bên cạnh đó, nếu độ ẩm tương đối của không khí cao trong quá trình làm lạnh, cóthể sẽ diễn ra quá trình hút ẩm làm thay đổi tính chất cơ lý của sản phẩm Ngoài ra,còn biến đổi màu sắc của sản phẩm đối với trường hợp làm lạnh và bảo quản lạnhcác sản phẩm trái cây do các phản ứng nâu hóa do enzyme xúc tác

Đối với các sản phẩm dạng lỏng, quá trình làm lạnh sẽ làm thay đổi độ nhớt.Trong quá trình làm lạnh và vận chuyển, cần chú ý đến biến đổi này vì sự thay đổi

độ nhớt sẽ ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt và quá trình vận chuyển bằngbơm

1.3 Thiết bị

Tủ lạnh cơ

11

2 Bảo quản lạnh đông

2.1 Cơ sở khoa học

Lạnh đông là quá trình bảo quản thực phẩm bằng cách hạ nhiệt độ của sảnphẩm xuống thấp hơn nhiệt độ đóng băng, nước trong nguyên vật liệu kết tinh, làmkhối vật liệu từ mềm chuyển sang cứng gọi là lạnh đông Quá trình làm lạnh đônglàm cho sự sống của vi sinh vật và hoạt động của enzym bị kiềm chế rất rõ Dolạnh đông nước chuyển thành pha rắn, sự di chuyển của vi sinh vật kém đi, đồngthời chất nguyên sinh bị mất nước, màng tế bào vi sinh vật bị nén mạnh, nhờ đóquá trình lạnh đông bảo quản nguyên vật liệu thực phẩm được lâu dài có thể đôi banăm (1)

Trong quá trình làm lạnh đông ,

một phần nước trong nguyên sinh bị

tách ra khỏi tế bào Khi làm rã đông

các chất keo trong chất nguyên sinh

hút nước làm cho nguyên liệu trở lại

trạng thái ban đầu, hiện tượng thuận

nghịch này xảy ra ở thịt cá thuận lợi

hơn ở rau quả

Khi làm lạnh đông ở nhiệt độ quá thấp, độ thẩm thấu của thực phẩm bị giảm,khi rã đông nguyên vật liệu thực phẩm không còn giữ được tính chất ban đầu nữa.Nhiệt độ làm lạnh đông tốt nhất khi lượng nước còn lại trong nguyên vật liệu thựcphẩm không bị đóng băng chiếm không quá 15% Với lượng nước này , hầu hếtcác vi sinh vật ở trạng thái khô cạn, không hoạt động được Vì vậy chỉ nên cấpđông thịt, cá: đến -32  -350C , rau quả : - 20  -270C

Làm lạnh đông nhanh tinh thể nước đá tạo thành nhỏ, ít chèn ép tế bào khi rãđông nước trong tế bào chảy ra ít, không làm hao tổn chất dinh dưỡng Mặt khác

Bảo quản rau củ quả bằng phương pháp lạnh đông

nhiều vi sinh vật không kịp thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ đột ngột nên mức

độ nhiễm trùng sẽ ít hơn làm lạnh đông chậm

Để bảo quản thịt, cá trước hết hạ nhiệt độ của thịt, cá thấp xuống 32 

-350C, sau đó đưa vào tồn trữ lâu dài ở nhiệt độ -180C  -200C

Quá trình làm lạnh, lạnh đông

không tiêu diệt được tất cả hệ vi sinh

vật trong nguyên vật liệu thực phẩm,

chúng sẽ phục hồi ngay sau khi rã

đông, nên kho lạnh, quy trình chế

biến lạnh cũng như nguyên vật liệu

thực phẩm làm lạnh phải đảm bảo

yêu cầu cao về vệ sinh và chất lượng

mới có thể bảo quản tốt

Phương pháp bảo quản lạnh và lạnh đông có ưu điểm lớn nhất là bảo quảnđược nguyên liệu và thực phẩm ở dạng tươi, phẩm chất ít bị biến đổi, bảo quảnđược lâu với số lượng lớn nhất và khá tiện lợi Nhược điểm của phương pháp này

là phương pháp đắc tiền vì chi phí năng lượng và đầu tư thiết bị cao Nhưng dù saophương pháp này vẫn là phương pháp bảo quản nguyên liệu và thực phẩm chủ yếutrên thế giới hiện nay, đang được phát triển mạnh mẽ và rộng khắp trong các hộ giađình, trong vận tải, trong công nghiệp và thương mại

2.2 Các biến đổi của nguyên liệu

Sự thay đổi thể tích của nguyên liệu: khi thay đổi từ trạng thái lỏng sangtrạng thái rắn, thể tích của nước có thể tăng lên 9% Tuy nhiên mức độ tăng cònphụ thuộc vào hàm lượng ẩm của nguyên liệu, trật tự sắp xếp của các tế bào, nồng

độ chất hòa tan có trong nguyên liệu, …

13

Bảo quản rau củ quả bằng phương pháp lạnh đông

Sự biến đổi cấu trúc: sự hình thành các tinh thể đá trong khối nguyên liệudẫn đến sự thay đổi cấu trúc của nguyên liệu (3)

2.3 Thiết bị

Tủ đông Lạnh đông gió

Thiết bị lạnh đông dạng tầng sôi

a Lạnh đông chậm

Nhiệt độ lạnh đông lớn hơn -18 C Thời gian lạnh đông kéo dài từ 15h đến20h tùy theo từng loại trái cây, vận tốc không khí đối lưu nhỏ hơn 1m/s Sự tạothành tinh thể đá trong rau, quả ít Kích thước tinh thể đá lớn nên cấu trúc mô tếbào và màng tế bào rau quả dễ bị phá huỷ Khi tan giá dịch bào trong sản phẩmchảy ra làm giảm chất lượng, dễ nhiễm trùng Ngày nay không dùng phương phápnày để bảo quản thực phẩm Đối với rau quả dùng để chế biến nước quả hay huyềnphù phương pháp này có lợi vì phá vỡ cấu trúc tế bào nên khi ép cho hiệu suất cao.

b Lạnh đông nhanh

Sự tạo thành tinh thể đá trong rau, quả nhiều hơn Kích thước tinh thể rấtnhỏ nên không phá hủy nhiều cấu trúc tế bào, giữ được độ tươi của rau, quả đạttrên 95%

Thời gian lạnh đông kéo dài từ 20 phút đến 3 giờ tùy theo từng loại sảnphẩm Nhiệt độ lạnh đông từ -350C đến -400C Vận tốc không khí đối lưu 3 -5m/s

c Lạnh đông cực nhanh (Siêu đông lạnh)

- Làm lạnh đông nhanh, tinh thể nước tạo ra nhỏ à khi làm tan giá,nước trong tế bào ít chảy ra à không hao tổn nhiều chất dinh dưỡng àphẩm chất ít bị biến đổi.

phố lớn, khu đông dân

3 Phơi sấy nông sản

3.1 Cơ sở khoa học

Các sản phẩm nông nghiệp muốn được bảo quản tốt thì điều kiện đầu tiên làphải có độ ẩm (w) nhỏ Nhưng sau khi thu hoạch thì sản phẩm thường rất ẩm, thậmchí ướt, nên cần phải được làm khô tới độ ẩm thích hợp cho việc bảo quản Khi vàomùa nắng thì người nông dân ta đem phơi Đây là cách đơn giản, ít tốn kém, nên

đã trờ thành biện pháp sấy kết hợp với phơi khi có điều kiện (2)

Sấy là một biện pháp làm khô chủ động và có hiệu quả Mặt khác sấy khôngchỉ là làm khô, mà nhiều khi nó lại tác động cần thiết để nâng cao phẩm chất nôngsản, làm tăng giá trị thương phẩm, chẳng hạn trong công nghệ chế biến chè, cà phê,thuốc lá, quả,… Lợi ích thu được rõ ràng vượt qua chi phí cho sấy

Độ ẩm thích hợp và an toàn để bảo quản hầu hết các nông sản khi nhập kho

là 12-14% Khi w lớn hơn 14% thì các hoạt động sống trong nông sản, sự hô hấpmạnh lên, nhiệt độ tăng dần, khiến cho các hoạt động vi sinh hay côn trùng ngàycàng mãnh liệt Điều này lại càng làm cho nhiệt độ tăng lên nữa, nông sản bốcnóng và bị hư Rõ ràng khồng chế độ ẩm ở mức 14% là rất cần thiết, nhất là vàomùa mưa Nếu vì lý do gì đó mà sản phẩm bị bốc nóng, ta mau chóng đem phơisấy thì vẫn có thể cứu vãn được

Nông sản ẩm ướt không những không bảo quản được, mà nếu có đem chếbiến ngay thì cũng sẽ gặp trở ngại Khi xay xát bột dính vào máy độ thu hồi giảm

mà tiêu phí năng lượng lại nhiều, chất lượng xấu đi… Do vậy công nghệ chế biếnchỉ tiến hành được khi nguyên liệu đưa vào ở trạng thái khô nhất định Mặt khác,nhiều khi người ta thu hoạch sản phẩm còn chưa chín hẳn Khi đó sấy còn đóng vaitrò làm nhanh quá trình chín của nó

Như vậy, phơi sấy thực chất là dùng nhiệt lượng làm bốc hơi nước có trongsản phẩm tới một giới hạn cần thiết về độ ẩm Khi đó nếu dùng sức nóng mặt trờithì ta gọi là phơi, còn nếu phải đổi nhiên liệu hoặc dùng điện tạo ra sức nóng thì đó

là quá trình sấy Tốc độ phơi sấy tăng lên khi:

- Làm tăng nhiệt độ không khí xung quanh vật được làm khô

- Làm tăng tốc độ chuyển động luồng không khí đó ( quạt hay thông gió tựnhiên)

- Làm giảm độ ẩm và áp suất của không khí trong phòng sấy (thổi rangoài)

3.2 Các biến đổi của nguyên liệu khi sấy

Trong quá trình sấy sẽ xuất hiện gradient nhiệt trong nguyên liệu Nhiệt độ

sẽ tăng cao ở vùng bề mặt của nguyên liệu và sẽ giảm dần tại vùng trung tâm

17