CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH RAU QUẢ

Chương 1Giới thiệu chung về rau quả • Rau và quả là những thức ăn chủ yếu của con người • Rau quả chứa tất cả các loại vitamin và khoáng chất quan trọng đóng vai trò quan trọng không

CÔNG NGHỆ SAU THU

HOẠCH RAU QUẢ

GV: ThS Phan Nguyễn Thanh Trang

Email: trangpnt@yahoo.com

Nội dung

Chương mở đầu

Chương 1 : Giới thiệu chung về rau quả

Chương 2 : Tổn thất và những thay đổi của rau sau thu hoạch

Chương 3 : Tổn thất và những thay đổi của quả sau thu hoạch

Chương 4 : Phương pháp làm giảm tổn thất

MỞ ĐẦU

TỒN TRỮ RAU QUẢ TƯƠI

• Tính cần thiết của việc tồn trữ:

- Không thể bán ngay

- Chuyên chở hoặc các điều kiện cần thiết khác chưa có

- Kéo dài thời kỳ buôn bán

TỒN TRỮ RAU QUẢ TƯƠI

- sử dụng hoá chất

+ ức chế quá trình nảy mầm+ ức chế chuyển màu

Chương 1

Giới thiệu chung về rau quả

• Rau và quả là những thức ăn chủ yếu của con người

• Rau quả chứa tất cả các loại vitamin và

khoáng chất quan trọng

đóng vai trò quan trọng không thể thiếu trong bữa ăn dinh dưỡng của con người

Chương 1

Giới thiệu chung về rau quả

I Phân loại rau quả

thành phần khác nhau của cây

I Phân loại rau quả

Phân loại rau

• Loại rau đất

+ rễ: khoai lang, cà rốt

+ thân lõi: khoai từ

+ chồi: khoai tây + củ: hành, tỏi

• loại rau cỏ

+ lá: bắp cải, dền

+ cuống lá: cần tây + chồi, hoa: bông cải, ac-ti-so + chồi, cành non: măng

• loại rau quả

+ dậu: đậu xanh, hạt đâu

+ quả dây leo: bí, dưa leo

+ quả mọng nước: cà chua

I Phân loại rau quả

Quả thường được phân chia theo nhóm dựa vào cấu trúc thực vật, thành phần hoá học và mùa vụ

+ nho: dễ dập nát, mọc chùm

+ dưa: cấu trúc lớn, vỏ dầy

+ táo, lê: chứa nhiều hạt

+ citrus fruit: chứa hàm lượng acid cao

+ trái cây nhiệt đới và bán nhiệt đới: chuối, dứa, đu đủ, xoài

• Nhìn chung rau quả được phân thành 3 nhóm:

- Nhóm quả: dứa, xoài, đu đủ, mận, đào…

- Nhóm rau và củ: khoai tây cà chua, ớt ngọt…

- Nhóm rau thơm và gia vị: hành củ, tỏi, ớt cay, hạt tiêu…

I Phân loại rau quả

• Nhóm quả :

- nhiệt đới

+ nhiệt đới lớn: chuối, xoài, đu đủ, thơm

+ Nhiệt đới nhỏ: ổi, nhãn, vải, măng cụt, me, chôm chôm, sầu riêng

- đặc tính thực vật

+ quả có múi: cam, quýt

+ quả hạch: mận, đào, mơ

+ quả mọng: dâu, nho

+ quả nhân: lê, táo, mít, đu đủ

I Phân loại rau quả

• Nhóm rau và gia vị: được phân loại theo cách sử dụng:

- Rau ăn quả:cà chua, dưa leo, cà tím, su, bầu bí

- Rau ăn củ: củ cải, cà rốt, khoai tây, củ sắn

- Rau ăn lá

- Rau ăn bông: bông cải, bông bí,…

- Loại ăn hạt: các loại đậu

- Gia vị: hành, tỏi, hẹ,tiêu, gừng

- Rau thơm: quế,húng,ngò,

- Nấm: rơm, bào ngư, mèo…

II Thành phần hoá học của rau quả

• Hầu hết rau quả đều chứa hàm lượng nước

cao, protein và béo thấp

• nguồn khoáng và vitamin

+ tiền vitamin A: rau quả màu vàng cam, rau lá xanh+ nguồn vitamin C

+ khoáng: rau muống, bắp cải xanh…

II Thành phần hoá học của rau quả

2.0 1.1 1.1 2.1 2.4 1.3 1.3 0.9 0.3 0.8 0.6

0.1 0.2 0.1 0.2 0.2 0.2 0.4 0.2 0.4 0.5 0.2

1.0 1.0 0.9 0.7 0.7 0.9 0.8 0.5 0.3 0.5 0.4

78 88.6 93.7 92.9 89.1 94.8 73.5 87.1 80.0 89.9 92.8

Bảng 1: thành phần phần trăm điển hình của một số loại rau quả

II Thành phần hoá học của rau quả

1 Nước

- Hàm lượng rất cao 80-90%

- ở dạng tự do: nước hoà tan

- ở dạng liên kết với protopectin, hemicellulose và

cellulose

- ở dạng keo: có mặt trong màng và nhân như tác

nhân làm trương cho các cấu trúc dạng keo

- Đóng vai trò quan trọng cho sự phát triển rau quả

II Thành phần hoá học của rau quả

2 Glucid là thành phần chất khô chủ yếu của rau quả, gồm: monosacharide như gluco, fructo;

Oligosacharide như sacharose, maltose;

Polisacharide như tinh bột, cellulose, pectin

• Đặc tính của glucid:

• Đường

- Cung cấp năng lượng

- Là cơ chất cho quá trình lên men

- Có khả năng sử dụng như chất bảo quản khi ở nồng độ cao

- Tham gia phản ứng Mailard

• Pectin tồn tại trong và giữa thành tế bào

- Pectin hoà tan: a.pectic, a.poligalacturonic

- peroxidase:bền nhiệt, ôxy hoá có màu sẫm

- Poliphenoloxidase: gây hiện tượng hoá nâu

- Dehydrognenase

Enzym thủy phân: Amilase, pectinase, bromelin, papain

5 Các acid hữu cơ

• Dạng tự do, ester, muối

• Tạo mùi vị nổi bật của rau quả

• Hàm lượng trung bình: 1%, pH: 5.5-6.5

- Tartric axit: có nhiều trong Nho

- Citric : có nhiều trong quả họ có múi

- Malic : nhiều trong Cam

• Vị chua ngọt của rau quả phụ thuộc vào hàm lượng đường và acid của nó (không chua, chua nhẹ, chua dịu, chua gắt)

III Đặc điểm về cấu trúc

1 Thành phần cấu trúc và hoá học tế bào

- Không bào: nước, muối vô cơ, acid hữ cơ, hạt dầu,

đường, chất màu hoà tan trong nước, amino acid,

vitamin

- Chất nguyên sinh

+ màng: protein, lipoprotein, phospholipid, a.phytic

+ nucleus: nucleoprotein, a.nucleic, enzyme

+ cytoplasm

* dạng hoạt động (lục lạp ): enzyme, Fe, Cu, vitamin, co-enzyme

* dạng trơ (tinh bột, hạt béo, lạp sắc, ): carbohydrate dự trữ, protein

dự trữ, chất màu, Ca…

- Thành tế bào

+ tế bào chủ yếu: cellulose, hemicellulose, pectin

+ phiến giữa: pectin, polysacharide, Mg, Ca

+ phiến ngoài: ester của acid béo mạch dài và alcohol

III Đặc điểm về cấu trúc

- Áp suất thẩm thấu giữa không bào và chất

nguyên sinh xác lập trạng thái cân bằng thẩm thấu giữa các tế bào tạo nên sự trương thể hiện

ở sự căng tròn, tính mọng nước của rau quả

- Khi mô thực vật hư hỏng, áp suất thẩm thấu

không còn, nước và các chất hoà tan khuếch

tán ra ngoài tế bào làm các mô còn lại ở trạng

3 Các yếu tố khác ảnh hưởng đến cấu trúc rau quả

a Cellulose

Là loại polysaccharide phổ biến trong tự nhiên

Gồm các gốc glucose liên kết nhau qua liên kết β-1,4

hay β-1,3 (β-glucan)

- Vùng mạch phân nhánh chiếm từ 10-40%, có cấu trúc gốm các polymer khác nhau

b Pectin

+ pectin không hoà tan có khả năng tạo gel

Nếu sử dụng nhiệt độ quá lâu gel bị phá huỷ

+ enzyme pectinase trong bản thân rau quả

thuỷ phân pectin không hoà tan

(protopectin) thành pectin hoà tan

Tạo độ mềm cho rau quả

pectin hoà tan kết hợp với ion Canxi tạo pectate canxi → làm cấu trúc rau quả rắn chắc

Vách

tế bào

Hạt tinh bột

4 Sắc tố và sự thay đổi màu sắc của rau quả

a Chlorophyll

** Màu xanh có trong lục lạp, tồn tại ở dạng liên kết với

protein gồm: Chlorophyll a và cholorophyll b với tỉ lệ 3/1+ Chlorophyll a: từ màu xanh da trời đến xanh las caay

+ cholorophyll b từ màu vàng đến xanh lá cây

** Chlorophyll khi được giải phóng ra khỏi phức chất với protein

thường không bền vững sẽ chuyển thành hợp chất pheophytin

có màu xanh olive hoặc nâu

Vd: rau quả xanh đóng hộp, Cu tạo thành chất dẫn xuất với

chlorophyll cho màu xanh sáng

** ezyme chlorophylase trong rau quả có khả năng chuyển

pheophytin thành pheophorbid có màu xanh olive hoặc nâu

** kiềm có tác dụng làm mất nhóm phytin do quá trình xà phòng hoá tạo thành chlorophyllin có màu xanh tan trong nước

4 Sắc tố và sự thay đổi màu sắc của rau quả

b Carotenoid

• Tan trong dầu có màu từ vàng đến cam đến đỏ:

+ carrot, bắp, mơ, bí…: màu cam caroten+ cà chua, dưa hấu : màu đỏ lycopen

+ đào, bí : màu vàng xam xantophyl

• Có tính bền với nhiệt hoặc với thay đổi pH

• Dễ bị ôxy hoá dẫn đến giảm hoặc mất màu do phản ứng peroxyde và nhóm radical tự do với carotenoids

• Β-caroten màu cam chuyển thành 2 phân tử vitamin A không màu trong cơ thể động vật

• 40% Β-caroten trong cà chua bị mất trong quá trình chế biến và tồn trữ hoặc khi tiếp xuác với không khí

4 Sắc tố và sự thay đổi màu sắc của rau quả

+ anthocyanin chuyển sang tím và xanh khi phản ứng với kim loại

4 Sắc tố và sự thay đổi màu sắc của rau quả

d Flavonoids gồm:

- màu đỏ tím xanh anthocyanins của trái nho, cà tím

- Màu vàng anthoxanthyns của các loại rau quả có màu nhạt như táo,khoai tây , trở thành vàng đậm trong môi trường kiềm

Vd: nấu khoai tây

- Không màu catechin và leucoanthocyanins là chất tannin trong táo, trà, nho…,

+ tannin không màu khi phản ứng với kim loại tạo phức chất có màu đậm: đỏ, nâu, xanh lá cây, xám hoặc đen

+ tannin hoà tan trong nước: nước kiềm có ion tạo phức nâu đậm, khi bổ sung acid, chuyển sang nâu nhạt

Enzym gây hoá nâu Polyphenol oxidase (PPO)

• Còn có tên gọi là tyrosinase, phenolase, polyphenolase, catechol oxidase, cresolase, catecholase Có trong tất

cả thực vật Có nhiều trong nấm, khoai, đào, táo, chuối,

lê, trong trà, café, ca cao

• Xúc tác các phản ứng:

- Hydroxyl hóa phenol

- Dehydroxyl hóa phenol

Ức chế polyphenol oxidase

• Các nhân tố ức chế polyphenoloxidase trong phản ứng oxi hóa các hợp chất polyphenol

Ascorbic acid (vitamin C), ức chế phản ứng nâu hóa như là chất

chống oxi hóa VitaminC oxi hóa quinones to thành dihydroxyl và tự oxi hóa thành dehydroascorbic acid thay cho polyphenols và với

lượng vừa đủ sẽ ức chế hoàn toàn enzyme polyphenol oxidase

(Paul and Palmer, 1972) Tuy nhiên, acid ascorbic có thể bị phân hủy theo thời gian bởi oxy không khí, ánh sáng, pH và nhiệt độ cao của môi trường (McGee, 1984)

• Sodium bisulfite và các hợp chất sulfites khác: ức chế phản ứng

nâu hóa bằng cách phản ứng với các chất có tính oxi hóa cao

o-quinones cho ra diphenols Sodium bisulfit còn là tác nhân tạo phức với ion Cu 2+ trong PPO và ức chế phản ức nâu hóa không (Sapers, 1993) Cần chú ý chất nay thường hay gây dị ứng với một số người.

Ức chế polyphenol oxidase

• Citric acid: Tạo môi trường acid mạnh; vì PPO hoạt động mạnh ở pH 5-7, với pH dưới 2.5-2.7 enzyme bị ức chế (Paul & Palmer, 1972) Tuy nhiên citric acid có thể làm mất hưong vị sản phẩm

• Sodium chloride (muối ăn) Chloride ions ngăn chận phản ứng nâu quá

trong rau quả nhưng chỉ tạm thời NỒng độ cần thiết để ức chế khá cao vì vậy sẽ ành hưởng đến vị của sản phẩm

• Các chất đường: các dung dịch đường hay gum có thể ớưc chế phản ứng nâu hóa bằng cách áo bên ngoài sản phẩm ngăn chận sự thâm nhập của oxy Ngâm sản phẩm trong nước cũng có hiệu quả tương tự.

• Làm lạnh dưới nhiệt độ tối ưu của enzyme (40oC) cũng cản trở sự nâu hóa Nhưng quá trình làm lạnh cũng không ức chế hoàn toàn sự nâu hóa

do khi dưa sản phẩm về nhiệt độ bình thường thì các tế bào bị sốc nhiệt sẽ

v ỡ ra phóng thích enzyme và phản ứng nâu hóa sẽ diễn ra nhanh hơn

• Làm trắng: làm co mô lại và loại oxi vì vậy giới hạn phản ứng oxi hóa

Enzym bị biến tính tuy nhiên quá trình sử lý nhiệt cũng ảnh hử ơ ng chất

lượng sản phẩm.

5 Các chất mùi vị

a Hợp chất phenolic như catechin và leucoanthocyanin

tương ứng với vị đắng chát của rau quả

+ vị đáng chát mong muốn: trà, café, câco+ vị đắng chát không mong muốn: chuối, sim

+ naringin tạo vị đắng trong bưởi

b Đường gồm gluco, sucro, fructo

- Hàm lượng đường thay đổi trong suốt quá trình chín

và sau khi thu hoạch, tăng hoặc giảm tuỳ theo từng

loại rau quả

Vd: quá trình chín của chuối

- Quá trình nấu có thể làm tăng hàm lượng đường trong khi

quá trình đóng hộp và đông lạnh có thể làm giảm hàm lượng đường

5 Các chất mùi vị

c Acid

- Đóng vai trò quan trọng tạo vị cho rau quả

- Hàm lượng acid thay đổi theo độ chín của thực vật

- Acid malic có nhiều trong táo, lê, đào, bông cải, đậu xanh

- Acid citric có nhiều trong quả họ citrus, cà chua, rau lá xanh, dâu tây…

- Nhiều loại acid khác ở mức độ thấp như butyric, lactic, oxalic

d Hợp chất sulfur góp phần quan trọng trong mùi vị của rau

- Mùi tỏi do allicine được sinh ra khi enzym allinase tác

Chương 2

TỔN THẤT VÀ NHỮNG BIẾN ĐỔI

CỦA RAU SAU THU HOẠCH

III Những biến đổi của rau sau thu hoạch

IV Vi sinh vật và sự hư hỏng của rau

I Vai trò của rau trong dinh dưỡng

(a)Cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể

+ vitamin A và C là những vitamin hầu như không có hoặc có chỉ có rất

dehydroascorbic không có hoạt tính sinh học

- Tác dụng: chống viêm răng; bảo vệ thành mạch máu

- Triệu chứng khi thiếu: xuất huyết dưới da, vết bầm thịt, vết thương chậm lên da non.

Thiếu Vitamin A: tế bào tiết chất nhầy biến mất, thay thế bằng tế

(a)Cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể

Vitamin B1: giúp cho tế bào biến đổi carbohydrates thành năng

lượng Vitamin B1 cũng giúp chuyển hóa glucose dư thừa trong máu thành chất béo dự trữ Chúng giúp duy trì các xung lực thần kinh, nhận thức hoạt động và duy trì chức năng của não Bên cạnh

đó, vitamin B1 cũng duy trì các khối cơ của ruột, bụng và tim

Vitamin B5: tác dụng với cơ thể chủ yếu là trên hệ thống lông – tóc – móng

(a)Cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể

Chất khoáng có tính kiềm như kali, canxi, magiê Trong cơ thể những chất này cho những gốc tự do cần thiết để trung hòa các sản phẩm axít do thức ăn hoặc do quá trình chuyển hóa tạo thành

- Rau có nhiều kali ở dưới dạng kali cacbonat, muối kali của các

axít hữu cơ và nhiều chất khác dễ tan trong nước và dịch tiêu hoá Các muối kali làm giảm khả năng tích chứa nước của protid ở tổ chức, do đó có tác dụng lợi tiểu

- Lượng magiê trong rau tươi cũng rất đáng chú ý, dao động từ 75mg% Đặc biệt là các loại rau thơm, rau dền, rau đậu có nhiều magiê

5-• Sắt trong rau được cơ thể hấp thu tốt hơn sắt ở các hợp chất vô cơ

• Xenluloza ở dưới dạng liên kết với các chất pectin tạo thành phức hợp pectin-xenluloza có tác dụng kích thích mạnh chức năng nhu

(a)Cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể

(a)Cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể

• Đường trong rau tươi thuộc loại đường đơn dễ hấp thu

I Vai trò của rau trong dinh dưỡng

(b) Kích thích thèm ăn, tiết dịch vị

+ trong chế độ ăn có cả rau và protid thì

lượng dịch vị tiết ra tăng gấp hai lần so với chế độ ăn chỉ có protid

+ enzym trong rau tươi có ảnh hưởng tốt

tới quá trình tiêu hoá

II Tổn thất của rau sau thu hoạch

2.1 Tổn thất về số lượng

- khoảng 30-40% số lượng rau quả thu hoạch bị thối hỏng và/hoặc phải thải bỏ sau khi vận chuyển khỏi trang trại

- điều kiện nhiệt đới: số lượng hao hụt của rau khoảng 22-78%

% tổn thất sau thu hoạch đối với rau ở một số nước châu Á Việt Nam Ấn Độ Bangladesh Pakistan Indonesia Nepan

2.3 Tổn thất về kinh tế: Tổng tổn thất về số lượng và

2.2 Tổn thất về chất lượng và dinh dưỡng

- Hầu hết các vitamin đều giảm trong quá trình tồn trữ rau, đặc biệt là vitamin C: acid ascorbic (khoai tây)

18,3mg→10,8mg

- Hầu như tất cả các acid amin tự do đều giảm

- Các loại rau như rau dền, bắp cải, cải xoăn nhanh chóng mất ẩm và héo →tổn thất vitamin C nhanh chóng

- Được đánh giá thông qua các chỉ tiêu:

+ dinh dưỡng,

+ vệ sinh an toàn thực phẩm

+ cảm quan

III Những biến đổi của rau sau thu hoạch

3.1 Các quá trình vật lý

a Sự bay hơi nước ph ụ thuộc vào:

 Mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào

 Cấu tạo và trạng thái của tế bào bao che

- rau, quả, củ non, tế bào có lớp cutin mỏng, chứa ít protein nên khả năng giữ nước kém

- độ dày và đặc tính của lớp sáp trên vỏ nông sản

- Rau ăn lá có nhiều khí khổng trên bề mặt lá nên thoát hơi nước nhiều hơn các loại rau khác

a Sự bay hơi nước

 Đặc điểm và mức độ hư hỏng cơ học

 Độ chín của rau quả: rau quả càng chín, cường

độ hô hấp giảm, tốc độ thoát hơi nước chậm lại.

a Sự bay hơi nước

 Độ ẩm, nhiệt độ môi trường xung quanh,

+ Rau dạng lá mất 600-800gnước/tấn/ngày+ rau dạng củ mất 300-600gnước/tấn/ngày

 Tốc độ chuyển động của không khí trong kho bảo quản

 Tỷ lệ giữa diện tích bề mặt và thể tích của nông sản càng lớn, tốc độ thoát hơi nước càng cao

 Ánh sáng mặt trời: làm tăng nhiệt độ của khối nông sản, làm tăng độ mở khí khổng, tăng tính thấm của nguyên sinh chất trong tế bào, do đó cũng làm tăng sự thoát hơi nước

a Sự bay hơi nước

3.1 Các quá trình vật lý

b Sự giảm khối tự nhiên

Trong 100% nước mất đi có 75-85% là do quá

trình bay hơi nước, còn lại do tổn thất chất khô

do quá trình hô hấp và sự bay hơi nước

Sự hô hấp của nông sản có thể diễn ra với sự có mặt của ô xi (hô hấp hảo khí) hoặc thiếu ôxi (hô hấp yếm khí) Sản phẩm của quá trình hô hấp hảo khí và yếm khí là khác nhau

* Hô hấp hảo khí: một phân tử đường glucose sẽ tạo ra 36 phân tử ATP

*Hô hấp yếm khí: một phân tử đường glucose chỉ tạo ra 2 phân tử ATP