Tìm hiểu các loại màng & phương pháp bảo quản lương thực rau quả

Tìm hiểu các loại màng & phương pháp bảo quản lương thực rau quả

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN SINH HỌC _ THỰC PHẨM.

TIỂU LUẬN MÔN:

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN VÀ SẢN XUẤT

NÔNG SẢN

ĐỀ TÀI :

TÌM HIỂU CÁC LOẠI MÀNG & PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN LƯƠNG THỰC RAU QUẢ

GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG

NGUYỄN THỊ HOÀNG YẾN LỚP :DHTP4

NHÓM: 38 03/ 2011

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

-ھ oOo

ھ -TIỂU LUẬN:

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NÔNG SẢN

ĐỀ TÀI:

TÌM HIỂU CÁC LOẠI MÀNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

BẢO QUẢN LƯƠNG THỰC, RAU QUẢ

DANH SÁCH SINH VIÊN THAM GIA

1 Hoàng Như Anh 08232721 Lập dàn bài, mở đầu, kết luận, phần III,

tổng hợp

2 Võ Thị Hồng Phương 08240411 Phần IV, tổng hợp

3 Lê Thị Phượng 08105781 Phần I +II, tổng hợp

Mở đầu

1/ Tình hình chung về bảo quản nông sản

Lương thực và thực phẩm là vấn đề quan trọng số một của loài người Do đó tìm cách nâng cao sản lượng cây trồng và sản xuất ra nhiều thực phẩm là yêu cầu vô cùng cấp bách Trong rau hàm lượng nước chiếm 85% đến 95%, chỉ có từ 5% đến 15% là chất khô, nên rau là đối tượng rất dễ bị hỏng, dập nát khi thu hái, vận chuyển và bảo quản Ở các loại hạt lương thực do thành phần dinh dưỡng khá cao là môi trường hấp dẫn cho các loại vi sinh vật và sâu bọ, côn trùng phát triển

Theo tài liệu của các nước có trình độ bảo quản tiên tiến như Mỹ, Nhật thì số lương thực tổn thất trong khâu bảo quản hàng năm không dưới 5% Ở các nước nhiệt đới số lương thực tổn thất trong bảo quản lên tới 10%.Ở nước ta sự thiệt hại gây ra trong quá trình bảo quản cũng là một con

số đáng kể Tính trung bình đối với các loại hạt, tổn thất sau thu hoạch là 10%, đối với cây có củ là

10 - 20%, riêng rau quả, tổn thất trung bình hàng năm từ 10 - 30%.Vì vậy phải có biện pháp tổng hợp kết hợp giữa các khâu trước thu hoạch và sau thu hoạch, thu hái, vận chuyển và phân phối lưu thông để giảm tổn thất, nâng cao chất lượng và tăng thêm thu nhập cho người sản xuất

Có thể nói, bảo quản lương thực và thực phẩm là một ngành kỹ thuật rất quan trọng, nó có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế Nó giúp cho người làm công tác kỹ thuật biết cách tổ chức để giảm tổn thất trong quá trình bảo quản Bảo quản tốt lương thực và thực phẩm sẽ đề phòng được nạn đói do thiên tai, địch họa gây ra, sẽ nâng cao được mức sản xuất, mức sinh hoạt

2/ Mục đích nghiên cứu đề tài

Qua những hiểu biết sơ bộ về tầm quan trọng của việc bảo quản nông sản trước và sau thu hoạch, mục đích của nhóm khi thực hiện đề tài này là tìm hiểu về những thay đổi cơ bản của nông sản, những tác nhân gây ra sự hư hỏng của nông sản trong bảo quản Từ đó tìm hiểu các phương pháp tốt nhất để bảo quản nông sản, đặc biệt là những phương pháp không gây tác động xấu đến người tiêu dùng cũng như môi trường xung quanh

3/ Phạm vi nghiên cứu

Tìm hiểu về các biến đổi sinh lý, sinh hóa gây hư hỏng nông sản khi bảo quản

Tìm hiểu các tác nhân vật lý, hóa học, sinh học tác động xấu đến nông sản khi bảo quản

Tìm hiểu về các biện pháp bảo quản nông sản, đặc biệt là việc áp dụng các loại màng trong bảo quản

4/ Phương pháp nghiên cứu:

Tham khảo các giáo trình, sách nghiên cứu về nông sản

Tham khảo tài liệu viết về cách thức bảo quản nông sản, đặc biệt, tài liệu viết về các loại màng bao được dùng trong bảo quản nông sản trong thời gian gần đây

Tham khảo những báo cáo, thống kê về hiệu quả bảo quản nông sản bằng các phương pháp khácnhau

NỘI DUNG

I/ KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BẢO QUẢN NÔNG SẢN

1/ Khái niệm về tổn thất nông sản:

Tổn thất nông sản là những sự thay đổi làm giảm giá trị của chúng đối với con người Tổn thất nông sản có thể xảy ra trong quá trình thu hoạch, vận chuyển bảo quản…bao gồm tổn thất về mặt sốlượng, khối lượng hay chất lượng

Ở nước ta, tổn thất sau thu hoạch với các sản phẩm hạt là 10%, củ là 10 – 20%, rau quả là 15 – 30% Nguyên nhân chính gây ra tổn thất nông sản bao gồm các yếu tố nội tại như: các biến đổi sinh

lý, sinh hóa của nông sản Hay các yếu tố bên ngoài như: các tác động cơ học, những sinh vật gây hại, ánh sáng, độ ẩm , nhiệt độ…

2/ Khái niệm về bảo quản nông sản

Bảo quản thực phẩm là quá trình nghiên cứu và vận dụng những cách làm chậm hay làm ngừng lại sự hư hỏng để ngăn ngừa ngộ độc thực phẩm trong việc duy trì giá trị dinh dưỡng, cấu trúc và hương vị thực phẩm

Nguyên lý: Bảo quản thường liên quan đến việc tiêu diệt hay ngăn chặn sự phát triển của vi

khuẩn, nấm và các sinh vật khác, cũng như làm chậm lại quá trình oxi hóa của chất béo nguyên nhân gây ra mùi ôi Ức chế hoạt động hay làm mất hoạt tính của các enzyme gây hư hỏng thực phẩm Nó cũng bao gồm quá trình kìm hãm sự chín tự nhiên và khử màu có thể xảy ra trong suốt quá trình bảo quản

II/ BIẾN ĐỔI CỦA LƯƠNG THỰC

1/ Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản lương thực.

1.1/ Những hoạt động sinh lý của lương thực

1.1.1/ Quá trình hô hấp của hạt

Hô hấp là quá trình sinh lý quan trọng và chủ yếu trong hoạt động sống của các loại củ và hạt Trong quá trình hô hấp các chất dinh dưỡng (chủ yếu là tinh bột đối với lương thực có nhiều tinh bột như lúa và ngô, loại hạt giàu chất béo như lạc, vừng, đậu tương… thì tiêu hao chất béo là chính)trong hạt và củ bị oxi hóa, phân hủy thành CO2 và H2O, sinh ra năng lượng cung cấp cho các tế bào trong hạt duy trì sự sống, phần lớn năng lượng còn lại thoát ra môi trường xung quanh

Khi chưa tách khỏi cây, hạt hay củ vẫn hô hấp, tiêu hao chất dinh dưỡng, nhưng do quá trình tổng hợp lớn hơn tiêu tốn, do đó chất dinh dưỡng trong hạt và củ vẫn tăng dần ngược lại, khi hạt và

củ đã già, tách khỏi cây thì tốn chất dinh dưỡng do hô hấp không được bù đắp nữa nen trong bảo quản khối lượng chất khô chỉ có giảm đi

Khác với động vật, thực vật hô hấp cả ở điều kiện hiếu khí và yếm khí Nó được đặc trung bởi hai quá trình hô hấp trong môi trường có đầy đủ oxi (21% trong thành phần không khí) và không cóoxi.

 Loại 1: có đủ oxi, hiếu khí PTTQ là:

Kcal O

H CO O

O H

C6 12 6  2  2  2  686

 Loại 2: thiếu oxi (không có oxi), yếm khí PTTQ là:

Kcal CO

OH H C O

H

C6 12 6 men  2 2 5  2 2 28

Nhiệt sinh ra trong quá trình hô hấp yếm khí nhỏ hơn trong hô hấp hiếu khí Phân hủy 1 phân tử gam glucose tỏa ra 28 Kcal, đồng thời sinh ra 44,8 lít khí CO2 và 92gam rượu etylic Ngoài ra lượngnhiệt này còn phụ thuộc độ ẩm, thành phần các chất

Nguyên nhân của quá trình hô hấp là do hoạt động của hệ men mà chủ yếu là nhóm men oxi

hóa khử: dehydraza có sẵn trong hạt và củ Dehydraza tách hydro ra khỏi hợp chất hữu cơ rồi oxidaza oxi hóa tiếp sản phẩm đó

Tác hại của quá trình hô hấp:

 Tổn hao chất khô

 Sinh ra nước làm ẩm sản phẩm tạo điều kiện cho vi sinh vật và côn trùng phát triển

 Sinh nhiệt làm nhiệt độ khối hạt tăng lên, tích tụ dần dần dẫn đến bốc nóng khối hạt (bởi năng lượng được tạo ra chỉ một phần nhỏ hạt hấp thụ cho sự sống, còn lại thải ra môi trường)

 Làm thay đổi thành phần không khí của khối hạt cả hô hấp hiếu khí hay yếm khí đều sinh

CO2 , nó tích tự càng nhiều, dần dần hô hấp hiếu khí chuyển sang hô hấp yếm khí và hô hấp yếm khí ngoài CO2 còn sinh ra rượu Rượu đầu độc phôi làm mất khả năng nảy mầm của hạt cũng như củ

Thực chất trong bảo quản lô hạt và củ không phải chỉ có dạng hô hấp hiếu khí hay yếm khí mà đồng thời có cả hai dạng, vì vậy biểu thị dạng hô hấp người ta dung hệ số hô hấp K hoặc cường độ

hô hấp I:

 Hệ số hô hấp K ( K  V co2 /V O2) là tỷ số hô hấp của số lượng phân tử hay thể tích khí CO2

thoát ra với số lượng phân tử hay thể tích O2 tiêu tốn trong cùng thời gian của quá trình hô

hấp.Trong trường hợp hô hấp hiếu khí thì K = 1 Nếu K > 1 nghĩa là lượng CO2 thoát ra nhiều hơn lượng O2 tiêu tốn, do ngoài hô hấp hiếu khí còn quá trình hô hấp yếm khí Khi K < 1 rõ ràng lượng

O2 mất đi nhiều hơn và CO2 thoát ra ít Như vậy ngoài quá trình hô hấp còn có các quá trình khác

 Cường độ hô hấp nói lên khả năng hô hấp của khối hạt trong một đơn vị thời gian Nó được

tính bằng số miligam khí CO2 thải ra trong 24h do 100g hay 1000g chất khô của hạt hay củ hô hấp Hay lượng O2 tiêu tốn trong 24h do 100g hay 1000g chất khô của hạt hay củ hô hấp

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hô hấp:

 Độ ẩm:

Trong một giới hạn nhất định khi độ ẩm sản phẩm tăng lên thì cường độ hô hấp của sản phẩm tăng lên Đặc biệt khi độ ẩm vượt quá mức cân bằng giới hạn thì cường độ hô hấp tăng rất mạnh

Ví dụ: Đối với hạt khố khi độ ẩm tăng lên 30% mà bảo quản ở nhiệt độ 30-35oC và thoáng thì

hô hấp mạnh, lượng chất khô tổn hao sau 24h có thể lên tới 0,1-0,2% Sở dĩ khi độ ẩm sản phẩm tăng lên thì cường độ hô hấp tăng là vì lúc đó lượng nước trong sản phẩm không ở trạng thái liên kết mà ở dạng nước tự do có thể dễ dàng dịch chuyển từ tế bào này đến tế bào khác, tham gia các phản ứng trao đổi chất, tăng hoạt động của men, quá trình thủy phân các chất trong tế bào tăng lênvà chính lúc lượng nước tự do trong tế bào tăng lên làm cho độ ẩm của nó vượt quá mức cân bằng giới hạn Do thành phần của các hạt nông sản khác nhau nên độ ẩm cân bằng giói hạn của chúng cũng khác nhau (độ ẩm giới hạn còn gọi là độ ẩm an toàn)

Độ ẩm an toàn của một số loại hạt:

Loại hạt Độ ẩm an toàn (%)

Các loại đậu 15-16Các loại mì 14.5-15.5Ngô, cao lương 12.5-14

độ hô hấp phát triển cao độ Nếu vượt quá giới hạn tối thích thì hoạt tính của men giảm đi hoặc mất hẳn và cường độ hô hấp giảm xuống

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường độ hô hấp của hạt:

Nhiệt độ của khối

hạt( o C)

Cường độ hô hấp (mgCO /100g/24h)

Nhiệt độ của khối hạt( o C)

Cường độ hô hấp (mgCO /100g/24h)

31.715.710.3

 Mức độ thoáng của không khí:

Mức độ thoáng của không khí là hàm lượng O2 và CO2 có trong không khí Nó có ảnh hưởng tớicường độ hô hấp và mức độ thay đổi phương thức hố hấp của sản phẩm.Nếu mức độ thoáng cao, khối sản phẩm hô hấp hiếu khí và ngược lại mức độ thoáng thấp thì sản phẩm sẽ hô hấp yếm khí.Lượng oxi nhiều hay ít cũng ảnh hưởng rất lớn tới hô hấp của sản phẩm

Lượng CO2 trong kho cũng ảnh hưởng rất lớn đến hô hấp CO2 là chất điều hòa các quá trình trao đổi chất, nó ảnh hưởng đến hệ thống men oxi hóa khử nhất là men oxi hóa

Khi tăng nồng độ CO2 trong không khí và hạ thấp lượng O2 thì cường độ hô hấp sẽ giảm xuống nếu cường độ CO2 trong không khí lớn thì sự hút O2 và nhả CO2 của sản phẩm sẻ bị đình trị Nhưngcũng còn tùy từng loại sản phẩm

Trong không thông gió, lượng CO2 tích tụ nhiều, lượng O2 bớt đi Hiện tượng này thấy rõ khi khối hạt bảo quản có đày đủ không khí, cường độ hô hấp sẽ thấp hơn khi bảo quản kín, hạt phải hô hấp yếm khí Đặc biệt ngay trong trường hợp độ ẩm cao thì cường độ hô hấp càng lớn

Trong cùng một điều kiện bảo quản như nhau, các loại sản phẩm khác nhau thì cường độ hô hấpcũng khác nhau

 Côn trùng và vi sinh vật trong kho:

Khi bảo quản sản phẩm nếu để côn trùng và vi sinh vật phát triển sẽ làm tăng cường độ hô hấp của hạt vì côn trùng và vi sinh vật là những cơ thể sống nên hoạt động hô hấp của chúng tương đối lớn

Ảnh hưởng của số lượng nấm mốc tới cường độ hô hấp của lúa mì:

Số lượng khuẩn lạc nấm mốc trên 1g chất khô

Cường độ hô hấp (mgCO 2 /100g/24h)

 Ảnh hưởng của việc xông thuốc hóa học:

Việc xử lý các loại thuốc hóa học xông vào nông sản khi bảo quản, không những có tác dụng tiêu diệt côn trùng, vi sinh vật mà còn khống chế được các quá trình sinh lý xảy ra trong khối hạt vàlàm giảm cường độ hô hấp của nó

1.1.2/ Độ chín của sản phẩm và quá trình chín tiếp sau thu hoạch

1.1.2.3/ Độ chín chế biến:

Tùy theo yêu cầu của mặt hàng chế biến với các quá trình khác nhau mà có thể có các yêu cầu

về độ chin khác nhau đối với từng loại hạt Độ chín của mỗi loại nông sản thích hợp với một quy trình chế biến nào đó thì người ta gọi là độ chín chế biến

1.1.2.4/ Quá trình chín sau thu hoạch:

Hạt giống sau khi thu hoạch về quá trình chín sinh lý, sinh hóa vẫn tiếp tục xảy ra, hạt vẫn tiếp tục chín Quá trình đó gọi là quá trình chín tiếp hay quá trình chín sau Trong thực tế sản xuất, ta không thể hái đúng thời kỳ chín thực dụng hay chín sinh lý mà thường hái trước cho nên phải có quá trình chín sau mới sử dụng được vì vậy quá trình chín sau là quá trình tự nhiên do men nội tại của bản than hạt giống tiên hành

Hạt muốn nảy mầm được phải cần có thời gian chín sau để hoàn thành nốt các quá trình chín sinh lý và các quá trình biến đổi sinh hóa cần thiết

Sự chín sau của hạt là một trong những nguyên nhân làm cho hạt ngủ nghỉ, nhưng không phải

sự ngủ nghỉ nhất thiết là do sự chín sau của hạt các hạt có giai đoạn chín sau dài thường làm cho tỷ

lệ nảy mầm của lô hạt thấp và sức nảy mầm không đều nhau Thời kỳ chín sau ngắn thì thường bị nảy mầm ngay ngoài đồng và trong khi bảo quản bị ẩm ướt, do đó gây nên tổn thất đáng kể hạt thông qua giai đoạn chín sau thì phẩm chất có tăng lên, bảo quản có nhiều thuận lợi

Trong quá trình chín sau do tác dụng của men nội tại nên xảy ra hàng loạt những biến đổi sinh hóa Trong quá trình này hô hấp nghiêng về phía yếm khí, quá trình thủy phân tăng lên, tinh bột và protopectin bị thủy phân, lượng axit và chất chát đều giảm xuống, protein tăng lên.

Hàm lượng tinh bột và đường của ngô phụ thuộc phương thức bảo quản:

Phương thức bảo quản Hàm lượng tinh

bột (%)

Lượng đường (mg/g hạt)

Hạt chín hoàn toàn, tách khỏi bắp 70.61 22.8

Bảo quản hạt còn trên bắp sau 28 ngày 71.87 23.0

Bảo quản hạt còn trên bắp không tách khỏi

1.1.3/ Hiện tượng ngủ nghỉ của hạt

đỡ với điều kiện ngoại cảnh Trong thực tế sản xuất, sự nghỉ của hạt có khi biểu hiện có lợi, nhưng cũng có khi biểu hiện mặt có hại Hạt nghỉ sẽ tránh được những điều kiện bất lợi của ngoại cảnh và giảm bớt được tổn thất trong quá trình bảo quản nhưng lại giảm thấp tỷ lệ lợi dụng hạt nếu như tỷ lệnảy mầm của hạt quá thấp do sự nghỉ Mặt khác hạt đang trong giai đoạn nghỉ sẽ ảnh hưởng đến kếtquả kiểm nghiệm, ảnh hưởng đến việc diệt trừ cỏ dại khó khan nếu lô hạt có lẫn cỏ dại

Hạt nghỉ là kết quả của sự chọn lọc tự nhiên, là tính thích ứng với điều kiện ngoại cảnh bất lợi

mà đã trở thành tính di truyền cố định của cây trồng

 Ảnh hưởng của trạng thái vỏ hạt: vỏ hạt luôn luôn gây trở ngại cho quá trình nảy mầm của hạt chủ yếu ở các quá trình sau:

 Tính không thấm nước của vỏ hạt

 Tính không hút khí của vỏ hạt: có hạt giống tuy là vỏ có thể hút nước nhưng do nước ở trong vỏ cao, hình thành một tầng màng khiến cho các thể khí khó qua lớp màng đó Cũng do thủy phân cao, hạt hô hấp mạnh, thiếu dưỡng khí, thừa CO2 không thải ra được đã ức chế quá trình trao đổi khí, từ đó sinh trưởng phôi bị trở ngại

 Tác dụng cơ giới bắt buộc với vỏ hạt: có hạt giống tính hút nước, hút khí mạnh nhưng vỏ hạt bị rang buộc bởi một lực cơ giới khiến cho phôi không thể vươn lên được , hạt giống sống lâu trong trạng thái bão hòa, đợi đến khi vỏ hạt được khô sau khi treo ở vách tế bào phát sinh những thay đổi mới có thể nảy mầm được

 Tồn tại những vật chất ức chế: một số vỏ quả, hạt cây trồng, phôi hoặc phôi nhũ thường tồn tại một số chất ức chế nảy mầm như ure, dầu thơm, axit không bão hòa, kiềm thực vật…Phần lớn các chất ức chế này dều tan trong nước (rất ít loại không tan trong nước) ngâm hạt giống trước khi gieo, phần nào cũng làm giảm chất ức chế khiến cho hạt dễ nảy mầm

 Ảnh hưởng của những điều kiện không thích nghi: có một số hạt vốn đã qua giai đoạn nghỉ nhưng nếu không tạo điều kiện thuận lợi cho chúng nảy mầm thì chúng sẽ trở lại: hoặc có những hạt

đã phá vỡ trạng thái nghỉ, nhưng sau đó chúng lại bị ảnh hưởng của điều kiện bất lợi tác động vào khiến chúng lạu bước vào thời kỳ nghỉ_đó là hiện tượng nghỉ lần hai hay nghỉ ở lại

1.1.4/ Hiện tượng nảy mầm của hạt trong bảo quản:

Quá trình nảy mầm của hạt trong thời gian bảo quản là quá trình phân giải của chất hữu cơ tích lũy trong hạt trong hạt có chứa tất cả các chất cần thiết cho quá trình nảy mầm, trong điều kiện thuận lợi tất cả những chất đó tạo cơ sở bước đầu cho các quá trình tổng hợp mới, quá trình hình thành mầm, bởi vì trong giai đoạn bảo quản tốt hạt không thể nảy mầm mà chỉ trong những điều kiện nhất định nào đó hạt mới có thể nảy mầm được

Hạt có hể nảy mầm trước hết là những hạt đã qua giai đoạn chín sinh lý và qua thời kỳ nghỉ, hạt còn mới chưa mất khả năng nảy mầm Mặt khác, hạt phải có trọng lượng và thể tích nhất định đó là những yếu tố nội tại của bản thân hạt, nó thay đổi tùy theo những loại giống khác nhau

Những yếu tố ngoại cảnh có ảnh hưởng rất lớn đến sự nảy mầm của hạt trong quá trình bảo quản hạt có bị nảy mẩm hay không, hoàn toàn phụ thuộc vào những yếu tố môi trường

Trước hết hạt muốn nảy mầm được, hạt phải hút nước vào và trương lên Lượng nước tối thiểu hút vào nhiều hay ít tùy theo giống Vai trò của nước lúc này là khi có mặt của nước, sẽ xảy ra hiện tượng thủy phân các chất dự trữ và tổng hợp các chất mới Nước là môi trường cần thiết đối với việc xuất hiện hoạt tính của các loại men trong hạt Những loại hạt có dầu hút ít nước hơn những

hạt có nhiều protein và gluxit Khi hạt hút một lượng nước vượt quá lượng nước tối thiểu thì hạt có thể nảy mầm.

Nhiệt độ cũng là yếu tố có tác dụng mạnh đến sự nảy mầm Nhiệt độ thích hợp để hạt nảy mầm

là 20-35oC Tuy nhiên ở nhiệt độ thấp hơn (5-10oC) hoặc cao hơn (40-50oC) hạt vẫn có thể nảy mầmđược

Lượng oxi trong môi trường cũng ảnh hưởng quyết dịnh đến vận tốc nảy mầm Nếu hạt bảo quản trong điều kiện yếm khí khó nảy mầm hơn

Quá trình nảy mầm là quá trình hòa tan các vật chất phức tạp, khó tiêu biến thành các chất đơn giản để dung vào cung cấp nhiệt lượng cho quá trình cơ giới của mầm và cung cấp cho sự hợp thànhcác tế bào mầm non

Khi nảy mầm, các chất khô trong hạt bị phân giải Protein biến thành axit amin, tinh bột biến thành đường, chất béo biến thành glyxerin và axit béo

Do đó quá trình này hạt cần phải có nhiều oxi để hô hấp mạnh

Do quá trình nảy mầm trong thời gian bảo quản làm phẩm chất hạt giảm một cách đáng kể, xuất hiện một số mùi vị khó chịu, vì thế khi thu hoạch, vận chuyển, nhập kho, bảo quản hạt phải khống chế ngăn ngừa những yếu tố gây nên hiện tượng nảy mầm Phải duy trì độ ẩm của hạt thấp hơn độ

ẩm cần thiết để hạt nảy mầm

1.1.5/ Quá trình tự bốc nóng khối hạt

Hiện tượng tự bốc nóng là hiện tượng tự tăng dần nhiệt độtrong khối hạt làm giảm phẩm chất của khối hạt Tuy nhiên mức độ giảm khối lượng phụ thuộc vào diễn biến của quá trình Mỗi loại hạt khác nhau có sự diễn biến của quá trình tự bốc nóng khác nhau Mức độ diễn biến phụ thuộc vào nguyên nhân gây ra hiện tượng thành phần hóa học của các loại hạt đó

 Do hiện tượng tự phân cấp: hạt sấu hô hấp mạnh, tích tụ sâu mọt

 Do của điều kiện môi trường, To , A0 bốc nóng tầng sâu 7-10 cm

 Do điều kiện kho tàng không đảm bảo

Các dạng tự bốc nóng: dựa vào nguyên nhân gây ra hiện tượng chia ra:

 Dạng bốc nóng vùng (ổ): hiện tượng xảy ra vùng, nơi khác nhau, đặc điểm khác nhau dotích tụ côn trùng hay nhà kho dột

 Dạng bốc nóng tầng:

 Bốc nóng tầng trên: thường xảy ra với lớp hạt bề mặt 50-7cm do có sự thay đổi đột ngột về thời tiết, khả năng ngăn cách của mái và kho kém.

 Bốc nóng tầng dưới: xày ra ở lớp hạt cách sàn kho 50-75cm, thường do lúc nhập kho, khối hạt có nhiệt độ cao

 Bốc nóng thành vỉa đứng: dạng này thường xuất hiện ở nhiều lớp hạt xung quanh tường kho và cách tường kho một khoảng cách 50-70cm, do hậu quả của quá trình tựphân loại và khả năng cacch1 ẩm của tường kho kém, đặc biệt là kho cuốn

 Bốc nóng toàn bộ (bốc nóng hoàn toàn): nếu không kịp thời xử lý nguyên nhân trên

sẽ gây tự bốc nóng toàn bộ, giảm chất lượng

Hậu quả của quá trình tự bốc nóng: mức độ giảm chất lượng phụ thuộc vào diễn biến của quá trình:

 Giai đoạn 1: To tăng đến 28oC, chất lượng hạt hầu như không thay đổi, có hiện tượngngừng bốc hơi nước, độ tản rời bình thường, màu sắc bình thường nhưng đối với hạt xanh (đặc biệt ngô) thì phôi sẽ biến đổi nếu không kịp xử lý,To tăng dần lên sau 10-12 ngày sẽ chuyển sang gigi đoạn 2

 Giai doạn 2: To tăng 34-38oC, độ tản rời giảm, có mùi khét, vỏ bắt đầu sẫm lại nếu không xủ lý thì 3-7 ngày sẽ chuyển sang giai đoạn 3

 Giai đoạn 3: giai đoạn cuối To lớn hơn 38-50oC, có mùi khét, vỏ xám đen Trên một

số loại hạt, phôi mọc lên một số khuẩn lạc của vi sinh vật, không làm thức ăn được, chỉ

sử dụng cho gia súc

1.2/ Sinh vật gây hại cho lương thực

1.2.1/ Vi sinh vật hại lương thực

1.2.1.1/ Phân loại

Loại này tồn tại trên hạt tới 90% là do vận chuyển từ rễ cây, than cây lên hạt, nhất là đối với

những hạt mới thu hoạch Điển hình của loại này Pseudomoas herbicola và Pseudomoas

fluorescens

Phương thức dinh dưỡng của vi sinh vật phụ sinh có khác nhau, chúng có thể trực tiếp phá hoại

tế bào ký chủ hay hút những vật chất sống trong ký chủ cho nên không những phá hoại ký chủ mà còn có mối tương quan mật thiết với cường độ trao đổi chất và sức sống của cây Do đó, chúng thướng có nhiều nhất trên những hạt khỏe mạnh và tươi, còn ngược lại thì rất ít và bị tiêu diệt

Vi sinh vật có thể nằm trên bề mặt sản phẩm, có thể ở sâu phía trong nhưng ở trên bề mặt thường nhiều hơn Vi sinh vật hoại sinh chủ yếu là những loại nấm phát sinh và phát triển rất mạnh

trong hạt Một số loại hình chủ yếu thường gặp là Aspergillus penecillium, Micrococcus

collectorium sp, …

Đặc điểm sinh sống của vi sinh vật hoại sinh là từ những chất hữu cơ bị phá hủy, chúng lấy thức

ăn đồng thời phá hoại nhửng cơ thể có sức sống thấp và tính chống yếu

Ký sinh theo nghĩa rộng là có sự kết hợp giữa ký chủ và vật ký sinh một cách mật thiết Những loại vi sinh vật này đại bộ phận từ đồng ruộng chuyển tới

Một số nấm đó là: Alternaria, Cladosporium, Helminthosporium…

Một số vi khuẩn thuộc nhóm này chủ yếu sống hoại sinh theo nấm và bán ký sinh Ngoài ra một

số nguồn nấm bệnh có tính chuyên tính cao Loại này trong điều kiện bảo quản bình thường nó không phát triển, nhưng nếu tình trạng hàm lượng nước của hạt khá cao, độ ẩm trong khối hạt thíchnghi cho chúng thì những vi sinh vật có tính bàn ký sinh mới có thể phát triển được

Tóm lại, trong quá trình bảo quản, nhóm vi sinh vật hoại sinh sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hạt

1.2.1.2/ Tác hại của vi sinh vật đối với lương thực:

Vi sinh vật khi đã phát triển trong sản phẩm, dù chỉ gây hại bên ngoài hoặc đã qua lóp vỏ vào bên trong đều làm cho phẩm chất hạt bị giảm, đôi khi có thể hỏng hoàn toàn Thường lúc đầu khó phát hiện, nhưng về sau vi sinh vật phát triển mạnh làm cho khối hạt bị bốc nóng, nén chặt và chất lượng giảm mới rõ rệt

Dấu hiệu đầu tiên đặc trung cho sự phát triển cùa vi sinh vật là sự thay đổi màu sắc của hạt, từ những màu bình thường trở nên xám có những đốm đen

Các sợi nấm và vi khuẩn phát triển trên hạt sẽ phân hủy các lớp mô bào ngoài hạt rồi xam nhập phá hủy phôi như làm thay đổi màu sắc nội nhũ Lúc này vỏ hạt mất tính đàn hồi, khi xay xát dễ bị gãy

Người ta nhận thấy rằng, khi vi sinh vật xâm nhập vào nông sản, do quá trình hoạt động sống chúng tiết ra các độc tố bao gồm các sản phẩm trung gian của quá trình trao đổi chất như các men, các loại axit hữu cơ, rượu, aldehut Những chất này có mùi khó chịu làm cho sản phẩm hấp thụ vàmất mùi tự nhiên, thường có mùi mốc chua

Sự phát triển mạnh của vi sinh vật còn thúc đẩy quá trình hô hấp của chúng và thường xuyên thải ra một lượng nhiệt khá lớn… Quá trình phát triển của vi sinh vật càng mạnh, độ ẩm của khối hạt càng lớn, càng thúc đẩy vi sinh vật hoạt động mạnh, do đó khối hạt càng chóng bốc nóng

Do sự phát triển của vi sinh vật đã gây ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm cho nên phải nâng cao những biện pháp nhằm khống chế sự phát triển của chúng Tăng cường công tác kiểm nghiệm trước lúc bảo quản, kiểm tra phát hiện thường xuyên trong thời gian bảo quản để có biện pháp xử lý kịp thời Tránh những tổn thương cơ giới khi thu hoạch, vận chuyển, đồng thời phải tiến

hành các biện pháp làm sạch sấy khô… đảm bảo chất lượng tốt trước lúc nhập kho, nhằm nâng cao tính bền vững của bản thân sản phẩm và ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật sau này

1.2.2/ Trùng hại lương thực trong kho

Trên thế giới hiện nay, người ta tìm thấy hang triệu loại trùng khác nhau, trong đó có những loạithường sống trong kho, trong các nhà máy chế biến và ăn hại lương thực, chúng thuộc loại trùng hạikho

Trùng ăn hại lương thực chủ yếu chia làm bốn lớp: lớp côn trùng, lớp nhện, lớp chim và lớp có

Phát sinh chủ yếu trong thóc cũng có trong gạo, ngô, lạc, vừng…

Mọt thóc Thái Lan không phá hoại hạt nguyên, chỉ phá các hạt vỡ

Loại này rất phổ biến ở nước ta Chúng ăn hại bột gạo, thóc, các loại khoai sắn khô… Nó thích

ăn lương thực ẩm ướt hư mộc

 Ngài gạo đen:

Phá hoại chủ yếu các loại thóc gạo

 Ngài thóc Ấn Độ:

Là loài có tính nguy hại lớn nhất, tính ăn hại rất rộng, đặc biệt hay phá các loại lương thực Khi

bị phá nặng, sâu non thường kết dính với làm bề mặt khối lương thực bị kết vón

Đối tượng ăn hại chính là các loại bột gạo, ngô, khoai sắn khô, đậu, hạt có dầu.

 Mạt lông:

Nó ưa sống trên hạt có vỏ trấu, thích di chuyển, thường sống trong lô hạt có độ ẩm cao Trong bột và tấm nhỏ chỉ thấy nó trên bề mặt vì long dài cản trở xâm nhấp sâu vào trong

Mạt bột 1.2.2.3/ Chuột

 Chuột nhắt nhà: Thích sống nơi khô ráo và ăn thức ăn khô.

2/ Các phương pháp bảo quản

2.1/Phương pháp bảo quản hạt ở trạng thái khô và thoáng:

Toàn bộ hoạt động sinh lý, sinh hóa làm giảm số lượng và chất lượng về khối hạt đều liên quan chặt chẽ với độ ẩm và nhiệt độ Các hoạt động này chỉ diễn ra mạnh mẽ nếu độ ẩm hạt vượt quá giá trị giới hạn và có nhiệt độ phù hợp với sự hoạt hóa của các enzyme

 Nguyên lý: thông qua sự tiếp xúc của hạt lương thực với môi trường trong kho mà ta điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm của khối hạt

 Yêu cầu:

 Với hạt bảo quản: khi nhập kho hạt phải đảm bảo dung tiêu chuẩn chất lượng, hạt phải có độ

ẩm an toàn, không có tạp chất, mật độ sâu mọt thấp, thành phần sâu mọt hại ít Thông thường

độ ẩm giới hạn của hạt lương thực vào khoản 13 – 13.5%, vì vậy bảo quản hạt ở độ ẩm dưới 13% và kèm theo có sự thông gió là phương pháp bảo quản ở trạng thái khô và thoáng

 Với kho bảo quản: thông thoáng hơi gió hợp lý, đảm bảo chế độ cách nhiệt, cách ẩm tốt

2.2/ Phương pháp bảo quản kín:

Nguyên lý: hạn chế và đình chỉ sự tiếp xúc giữa nông sản với môi trường bên ngoài: môi trường

thiếu hoặc không có oxi để quá trình hô hấp yếm khí xảy ra, tiêu hao chất khô thấp, qua đó kéo dài thời gian bảo quản Tuy nhiên, nếu bảo quản hạt làm giống thì không nên bảo quản theo hướng này,

vì hô hấp yếm khí sinh ra rượu sẽ đầu độc phôi làm hạt không nảy mầm (bảo quản ngắn hạn)

Để tạo điều kiện kín, không có oxi có thể tiến hành theo 3 cách sau:

 Tích lũy tự nhiên khí CO2 và giảm dần lượng khí oxi do kết quả của quá trình hô hấp yếm khí của các cấu tử sống trong khối hạt Biện pháp này thường được áp dụng, đơn giản, rẽ tiền Tuy nhiên do cần nhiều thời gian, nên các cấu tử ở giai đoạn đầu vẫn hô hấp hiếu khí, làm giảm chất lượng hạt đáng kể

 Nạp CO2 vào khối hạt để thay thế không khí trong khoảng trống của khối hạt bằng cách cho

CO2 dạng băng vào khối hạt, sau đó nó sẽ tự chuyển thành dạng khí, khi nạp nên cho lớp trên nhiều hơn Khi chuyển thành hơi CO2 dạng bang sẽ thu nhiệt, do đó nhiệt độ giảm thuận lợi cho bảo quản

 Ngoài khí CO2 ta còn có thể nạp vào khối hạt khí N2 hoặc một loại hóa chất nào đó, cũng nhằm mục đích đẩy oxi ra khỏi khoảng trống của khối hạt Yêu cầu sản phẩm: đảm bảo khi nhập kho hạt phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn chất lượng, hạ phải có ẩm an toàn, tuyệt đối không có sâu mọt

Cho đến này phương pháp này được coi là tốt nhất với giá thành rẽ, thường áp dụng để bảo quảnhạt có độ ẩm cao như ngô hạt Vì nếu bảo quản ngô bắp thì không những khối lượng chất khô giảm 10% mà chất lượng khối hạt cũng giảm Thông thường sau khi thu hoạch ngô cần tách ngay, lúc đó

độ ẩm khoảng 25 – 40% muốn bảo quản khô cần sấy ngay xuống 10 – 11% ẩm nếu bảo quản khô như vậy sẽ rất tốn kém Phương pháp bảo quản kín có thểu cho phép bảo quản với độ ẩm cao hơn, tổn thất sau 4 tháng của loại ngô chín hoàn toàn chỉ là 2 – 3 %

Những biến đổi của khối hạt trong quá trình bảo quản kín.

Với phương pháp này tính chất hạt thay đổi không đáng kể, nhưng với độ ẩm hạt 16 % trở lên thì chất lượng của hạt và các sản phẩm của chúng sau này sẽ bị ảnh hưởng

Không khí: khi độ ẩm của không khí lớn hơn 70%, tương ứng với độ ẩm của hạt 14% thì vi sinhvật trong khối hạt tiếp tục hô hấp, tiêu thụ lượng oxi còn trong khoảng trống của khối hạt và thải khí

CO2, một số vi sinh vật yếm khí không chết, chuyển sang trang thái tĩnh Sau đó đã hết CO2, nếudộ

ẩm 16% thì quá trình thải CO2 vẫn tiếp tục do quá trình hô hấp yếm khí của hạt cho đến khi lượng

CO2 trong khoảng trống của khối hạt lên tới 95% mới ngừng

Nhiệt độ khối hạt hầu như không thay đổi, do nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình hô hấp yếm khí

là rất thấp, theo nghiên cứu nó chỉ thay đổi vài centimet lớp ngoài của khối hạt trong ngày

Về mùi vị và màu sắc của khối hạt cũng ít biến đổi Nhưng với độ ẩm 16% trở lên, hạt thường

có mùi nha, vị đắng do quá trình hô hấp diễn ra Nhiệt độ và độ ẩm càng cao, mùi và vị biến đổi

càng nhanh Với ngô, độ ẩm 25% hạt sẽ sẫm màu (do phản ứng Mayer và tác động của vi sinh vật), mềm và có mùi khó chịu.

Độ ẩm: do trong kho kín không khí bên không lọt vào bên trong khối hạt, vì vậy chủ yếu là quá trình hô hấp yếm khí xảy ra, chính vì vậy độ ẩm gần như không thay đổi Tuy nhiên, độ ẩm lớp ngoài và lớp gần tường cao hơn độ của toàn khối, do hiện tượng ngưng tụ hơi nước, sự thay đổi nhiệt độ bên ngoài kéo theo sự thay đổi lớp ngoài cùng thay đổi nóng hoặc lạnh hơn các lớp khác Trường hợp này có thể thấy rõ khi bảo quản khối hạt có độ ẩm 22% trong các xilo thép, lớp hạt tiếp giáp bị vón cục và kèm theo hiện tượng lên men

Sự sống của hạt là một trong những biểu hện của sự giảm chất lượng hạt Độ nảy mầm gần như mất hoàn toàn, điều này phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm Nếu hạt có độ ẩm 22% thì độ nảy mầm mất hoàn toàn Ở 25oC với độ ẩm 14% trong 8 tuần hoàn toàn không nảy mầm

Tổn hao chất khô là chỉ tiêu đánh giá chất lượng khối hạt Theo nhiều tác giả sau 6 tháng bảo quản kín, khối hạt có độ ẩm dưới 18% thì hàm lượng chất khô giảm rât ít, nhưng ở 22 – 25% giảm tới 1% và ở 33 – 35% tới 3 – 4%

2.3/ Phương pháp bảo quản lạnh – Nhiệt độ thấp:

Nguyên lý: ở nhiệt độ thấp, các hoạt động sinh lý của hạt nông sản ở mức độ nhỏ nhất, đồng thời hoạt động của vi sinh vật và côn trùng cũng bị hạn chế và tê liệt

Nhiệt độ bảo quản hạt từ 0 – 8oC, người ta có thể lợi dụng nhiệt độ thấp trong tự nhiên hoặc sử dụng thiết bị lạnh

2.4/ Bảo quản bằng khí quyển có điều chỉnh (MA, MC)

Phương pháp này thường áp dụng ở các nước tiên tiến

Nguyên lý: Phương pháp này dựa trên sự thay đổi thành phần không khí cho yêu cầu bảo quản, mục đích giảm hoạt động sống của bản thân khối hạt

Yêu cầu kho: phòng không thấm khí Không khí trước khi vào kho phải lọc, điều chỉnh các thành phần không khí trong kho Có thể điều khiển làm thay đổi thành phần khí như phương pháp nạp CO2, để thay đổi tỷ lệ O2/CO2

Yêu cầu đối với sản phẩm: đảm bảo chất lượng nhập kho, khi hạ thấp nhiệt độ thì trong thời gian bảo quản phải giữ ổn định nhiệt độ và áp suất, tránh sự sốc nhiệt, độ ẩm sẽ gây thiệt hại

2.5/ Bảo quản bằng hóa chất:

Thực chất của phưng pháp này là phát triển thêm cơ sở của phương páp bảo quản kín Cho hóa chất vào khối hạt với mục đích giảm lượng oxi, đồng thời do tính độc hại của hóa chất mà vi sinh vật và côn trùng bị tiêu diệt, như vậy sẽ ức chế hoàn toàn hoạt động sống của khối hạt

Dựa trên một số hóa chất tác dụng làm giảm cường độ hoạt động sống, đồng thời tiêu diệt vi sinh vật và côn trùng.

Cho tới nay, có tới trên 500 các trường hợp hóa chất khác nhau, tuy nhiên chưa chất nào đáp ứng được mọi yêu cầu trên

Ví dụ:bromua metyl, SO2, natripirosunfit, picrinclorua

SO2 là loại được sử dụng đầu tiên Nó có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật nhưng cũng làm giảm độ nảy mầm Đối với các hạt hòa thảo dùng để ăn, bảo quản bằng SO2 cho kết quả tốt, nhưng đối với đậu nành hiệu quả thấp

Natri pirosunfit để bảo quản hạt có độ ẩm cao Trong môi trường ẩm natri pirosunfit phân hủy giải phóng SO2

Picrin clorua ướp hạt bảo quản dài trong xilo, với nồng độ thấp nó không ảnh hưởng tới chất lượng hạt, hạn chế được vi sinh vật, trùng bọ phát triển, đồng thời nó tồn tại trong khối hạt lâu.Việc áp dụng phương pháp này cần kho kín, tránh tổn thất hóa chất, nhưng trước khi xuất hạt phải giải thoát hóa chất triệt để do đó kho kho phải có cơ cấu hợp lý

Hóa chất phải tuyệt đối an toàn, độc với vi sinh vật và côn trùng, ít độc với người và gia cầm, phân bố đều và dễ xâm nhập vào khối hạt, ít hoặc không bị hạt hấp thụ, không gây hỏa hoạn, không hoặc ít ăn mòn thiết bị và vật liệu làm kho, ít ảnh hưởng đến tính chất công nghệ của hạt, tiện sử dụng va hạ giá thành, dảm bảo hạt còn chất lượng, không hạn chế sức sống và tỷ lệ này mầm, các loại hạt không giảm giá trị thương phẩm

Chú ý: nồng độ và thời gian ướp thuốc, phương pháp này chủ yếu để bảo quản hạt giống Trong bảo quản hạt giống thường kết hợp bảo quản lạnh và hóa chất

2.6/ Bảo quản bằng thông gió:

Nguyên lý: lợi dụng tính chất của khối hạt (độ trống rỗng) để quạt luồng không khí nóng, khô hoặc lạnh vào nhằm mục đích điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm của khối hạt phù hợp với yêu cầu bảo quản

 Thông gió tự nhiên: lợi dụng điều kiện tự nhiên để điều chỉnh (trong điều kiện thời tiết khô thoáng)

 Thông gió nhân tạo: lợi dụng hệ thống thiết bị, hệ thống quạt để thông gió

Yêu cầu về luồng không khí:

 Không khí phải sạch, không ô nhiễm lương thực

 Cần thổi đủ lượng khí để giảm ẩm và nhiệt

 Chỉ quạt khi thời tiết ngoài trời tốt, độ ẩm của không khí thấp, nhiệt độ không khí trời thấp hơn khối hạt

 Quạt đều nếu không sẽ càng cung cấp lượng oxi, vi sinh vật và côn trùng sẽ càng phát triển

 Lượng không khí cần thiết thổi vào khối hạt phụ thuộc vào loại hạt và độ ẩm hạt

Lượng cấp khí riêng để giảm nhiệt độ kho thóc và ngô

Ẩm của hạt

(%)

q tối thiểu (m 3 /h.t)

Chiều cao tối

đa của lớp hạt (m)

Ẩm của hạt (%)

q tối thiểu (m 3 /h.t)

Chiều cao tối

đa của lớp hạt (m)

Lượng cấp khí riêng và thời gian quạt phụ thuộc vào độ ẩm của thóc

Điều kiện để thông gió tự nhiên có hiệu quả:

 Điều kiện thời tiết: ngoài trời không có mưa, gió cấp 4 trở lên, ẩm không mang theo mốc (vận tốc gió 24-28km/h)

 Độ ẩm tuyệt đối: chỉ tiến hành thông gió khi độ ẩm tuyệt đối ngoài trời quanh kho nhỏ hơn ởtrong kho

 Điều kiện nhiệt độ: chỉ tiến hành thông gió khi nhiệt độ ngoài trời có giói hạn 10-32oC

 Điều kiện nhiệt độ điểm sương: chỉ tổ chức được trong điểu kiện điểm sương của môi trường có nhiệt độ cao, không chênh lệch quá 1 độ so với môi trường có nhiệt độ thấp

 Điều kiện độ ẩm cân bằng: chỉ tiến hành khi ẩm của khối hạt lớn hơn ẩm của môi trường

III/ BIẾN ĐỔI CỦA RAU QUẢ.

1/ Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản lương thực.

1.1/ Những biến đổi sinh lý của rau quả

1.1.1/ Sự chín của rau quả

Đối với quả, quá trình chín là một sự thay đổi mạnh mẽ trong cá vòng đời, chuyển từ trạng thái thuần thục về sinh lý nhưng không ăn được sang trạng thái hấp dẫn về màu sắc, mùi, vị Quá trình chín đánh dấu sự kết thúc pha phát triển quả và bắt đầu quá trình già hóa, và thường là không đảo ngược được Quá trình chín là hệ quả của một phức hợp các thay đổi nhưng hoạt động sinh lý cơ bản ảu quá trình là sự thay đổi về cường độ hô hấp và sản sinh etylen

Sự tăng trưởng, kiểu hô hấp và sản sinh etylen của nông sản loại hô hấp đột biến và hô hấp

thường

1.1.1.1/ Các thay đổi có thể xuất hiện trong quá trình chín của quả:

 Sự thành thục của hạt

 Thay đổi màu sắc

 Hình thành tầng rời (tách khỏi cây mẹ)

 Thay đổi về cường độ hô hấp

 Thay đổi về cường độ sản sinh etylen

 Thay đổi về tính thẩm thấu của mô và thành tế bào

 Thay đổi về cấu trúc (thay đổi về thành phần các hợp chất pectin)

 Thay đổi về thành phần các hợp chất hydratcarbon

 Thay đổi các axit hữu cơ

 Thay đổi các protein

 Sản sinh các hợp chất tạo mùi thơm

 Phát triển lớp sáp bên ngoài vỏ quả

Biến đổi sinh lý, sinh hóa của quả chuối trong quá trình chín

1.1.1.2/ Một số phương pháp để xác định độ chín của rau quả:

 Độ bền quả

 Kích thước quả và hình thái bề mặt

 Khối lượng quả

 Màu sắc (vỏ, thịt quả, hạt)

 Độ cứng của thịt quả

 Tổng lượng chất rắn hòa tan (TSS)

 Hàm lương dịch quả

 Theo phương pháp hóa học

Do khi quả chín, mật độ quang trong quả giảm do sự chuyển hóa từ nước liên kết sang nước tự

do ở tế bào làm thay đổi đặc tính tán sắc Vì vậy, phương pháp hệ số truyền sáng được sử dụng khá rộng rãi ở nhiều loại trái cậy

Ngoài ra, phổ cộng hưởng từ cũng được sử dụng để làm tăng độ chính xác trong việc xác định

vị trí các túi nước, sự phân bố các túi nước này cho biết thông tin về độ chín Phương pháp này dựa vào sự ảnh hưởng của tần số sóng vô tuyến với sự dịch chuyển từ trường của nguyên tử hydro tạo nên hình ảnh

1.1.2/ Sự hô hấp của rau quả

Sự hô hấp của rau quả diễn ra khi có O2 (hô hấp hiếu khí) hay không có O2 (hô hấp yếm khí hay lên men) Năng lượng tạo ra trong quá trình hô hấp hiếu khí (36ATP) gấp nhiều lần so với hô hấp yếm khí (chỉ 2ATP) Hô hấp yếm khí không có lợi, tạo nhiều sản phẩm trung gian, ảnh hưởng nhiềuđến chất lượng rau quả

Trong quá trình bảo quản, hô hấp thường làm biến đổi thành phần hóa sinh của rau quả, tiêu haochất dự trữ, làm giảm chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của rau quả Ngoài ra, hô hấp còn giải phóng nhiệt, hơi nước ra mội trường xung quanh, điều này góp phần thúc đẩy các quá trình hư hỏngdiễn ra nhanh hơn

Thời gian bảo quản các loại rau quả phụ thuộc vào cường độ hô hấp Cường độ hô hấp được xácđịnh chủ yếu bằng lượng O2 hấp thụ hay lượng CO2 tạo ra trên một đơn vị khối lượng rau quả trong một đơn vị thời gian

Phân loại rau dựa vào cường độ hô hấp

Đây là một đại lượng không ổn định, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại nông sản, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, thành phần không khí, tốc độ trao đổi khí (như O2, CO2, etylen…) là quan trọng nhất Ví dụ như tỷ lệ CO2/O2 của môi trường bảo quản có tác dụng quyết định đến hô hấp của rau quả Giảm nồng độ O2 và tăng CO2 trong môi trường bảo quan là biện pháp tốt để giảm cường độ

hô hấp Hay sự tích lũy ethylen trong môi trường bảo quản cũng thường làm tăng cường độ hô hấp

và rút ngắn tuổi thọ rau quả Độ ẩm cao, hay trong môi trường có điều kiện chiếu sáng mạnh cũng làm tăng cường độ hô hấp của rau quả

Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ O 2 đến cường độ hô hấp một số loại rau.

1.1.3/ Sự thoát hơi nước ở rau quả

Sự mất nước của các loại rau quả sau thu hoạch có ảnh hưởng lớn đén trạng thái sinh lý cũng như chất lượng cảm quan của sản phẩm Sự thoát hơi nước ở rau quả sau thu hoạch làm cho rau quả

bị héo, giảm sức đề kháng Nếu mất nước nhiều sẽ không còn giá trị thương phẩm

Ở rau, quả non, tế bào có lớp cutin mỏng, chứa ít protein nên khả năng giữ nước kém Rau ăn lá

có nhiều khí khổng trên bề mặt nên thoát hơi nước nhiều hơn các loại rau khác Lớp vỏ cà rốt có ít sáp trên bề mặt nên thoát hoi nước nhiều hơn lê và táo

Hệ số thoát hơi nước của một số loại rau quả

Trong bảo quản, để hạn chế sự thoát hơi nước, người ta thường: hạ nhiệt độ, tăng độ ẩm, giảm tốc độ chuyển động của không khí trong kho bảo quản, hay bao gói sản phẩm bằng vật liệu phù hơp

để có thể giảm thiểu sự mất hoi nước của rau quả

1.2/ Những biến đổi sinh hóa xảy ra trong rau quả sau thu hoạch

1.2.1/ Nước:

Hàm lượng nước trong rau quả cao hay thấp có ảnh hưởng lớn đến khả năng bảo quản chúng Ở những rau quả có hàm lượng nước cao, quá trình sinh lý xảy ra mãnh liệt, cường độ hô hấp tăng làmtiêu tốn nhiều chất dinh dưỡng dự trữ và sinh nhiệt Việc bảo quản cũng khó khăn do đây là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật hoạt động

Đối với rau quả là những sản phẩm tươi, có xu hướng thoát hơi nước nhiều, lượng nước có trong rau quả hầu như phụ thuộc vào thời điểm thu hoạch Nên thu hoạch lúc rau quả chứa nhiều nước nhất, thường là vào sáng sớm, trời mát Khi bảo quản rau quả cần duy trì độ ẩm môi trường cao (80 – 95%) để tránh hiện tượng thoát hơi nước

1.2.2/ Glucid

1.2.2.1/ Đường

Đường trong rau quả quyết định chất lượng cảm quan của chúng như tạo mùi (khi kết hợp cới acid hữu cơ tạo este), vị (cân bằng đường _acid), màu sắc (dẫn xuất của anthocyanin) và độ mịn (nếu kết hợp với polysaccharide với tỷ lệ thích hợp).

Đường trong rau quả chủ yếu tồn tại dưới dạng glucose, fructose và sucrose Hàm lượng đường cao nhất ở các loại quả nhiệt đới, thấp nhất ở các loại rau

Hàm lượng và thành phần đường trong một số loại rau quả

Trong quá trình bảo quản, các loại đường đa dần bị thủy phân thành đường đơn Sau đó, các đường đơn này tham gia vào quá trình hô hấp để tạo năng lượng duy trì sự sống của rau quả Vì thế,đường bị tiêu hao rất nhiều trong quá trình bảo quản:

1.2.2.2/ Tinh bột

Trong rau quả, hàm lượng tinh bột thường thấp, chỉ khoảng 1% (trừ chuối chứa khoảng 20%) Sự biến đổi của tinh bột theo hướng sinh tổng hợp hay thủy phân có ý nghĩa đến chất lượng rau quả sau thu hoạch Đối với môt số loại quả như chuối, sự chuyển hóa tinh bột thành đường diễn

15-ra trong quá trình chín của quả mang đến vị ngọt và góp phần tạo hương thơm đặc trưng cho quả Dưới tác dụng của một số enzyme, tinh bột sẽ bị thủy phân tạo thành đường:

Ngoài ra, sự thủy phân tinh bột cũng có thể diễn ra theo hướng khác dưới tác dụng của enzyme

ase phosphoryl glucan 



Tinh bột + n-1 H 3 PO 4 glucan phosphoryl  ase n glucose-1-phophate

Sau đó, n glucose-1-phophate có thể chuyển thành n glucose-6-phophate nhờ hoạt động của enzyme glucose phophate mutaza

Sự thay đổi lượng tinh bột và đường trong quá trình chín của chuối tiêu (% chất tươi)

Trong một số rau quả như khoai tây, đậu thì khi chưa chín hàm lượng sucrose cao hơn và chúng chuyển thành tinh bột khi chín, làm giảm chất lượng của sản phẩm:

Glucose + ATP  glucose-6-P  glucose-1-P glucose-1-P + ATP  ADP- glucose + H 4 P 2 O 7

nADP- glucose + chất mồi  -(1-4)glucan  tinh bột + n ADP

Sự thay đổi hàm lượng tinh bột và đường trong bảo quản khoai tây 1.2.2.3/ Cellulose và hemicellulose:

Trong các loại quả, cellulose chiếm khoảng 0.5 - 2.7% (dứa 0.8%, cam, bưởi 1.4%, hồng 2.5%);trong rau cellulose chiếm khoảng 0.2 – 2.8% (cải bắp 1.5%, măng 3%) Trong các loại quả hạch có

vỏ cứng, cellulose có thể chiếm tới 15%

Do hàm lượng enzyme cellulase tương đối thấp trong các sản phẩm sau thu hoạch nên có rất ít

sự biến đổi về cấu trúc của cellulose trong quả chín trong rau quả bảo quản

Hàm lượng Hemicellulose trong rau từ 0.2 – 3.1%, trong quả là 0.3 – 2.7% Đây cũng là thành phần cấu trúc chính của thành tế bào, các thành phần cấu tạo của hemicellulose gồm glucose, galactose, xylose và arabinose

1.2.2.4/ Pectin:

Trong bảo quản, quả có xu hướng chuyển sang trạng thái mềm Sự thay đổi trạng thái này là do

sự thủy phân protopectin thành các pectin hòa tan hay sự phá vỡ liên kết giữa hợp chất pectin với các thành phần khác của thành tế bào (ví dụ: hàm lượng pectin hòa tan trong táo tăng lên 3 lần khi

độ cứng của quả giảm) Các enzyme tham gia vào quá trình này là pectinesterase,

endopolygalacturonase và exopolygalacturonase Enzyme pectinesterase(PE) hay

pectinmethylesterase (PME) xúc tác cho sự thủy phân methylester trong chuỗi pectin, giải phóng các nhóm carboxyl tự do Enzyme polygalacturonase thủy phân pectin tạo thành các polymer có trọng lượng phân tử nhỏ hơn hay các polysaccharide Cả hai loại enzyme polygalacturonase đều được tìm thấy trong mô quả, và sự tăng hoạt tính của chúng liên quan chặt chẽ với sự tạo thành các pectin hòa tan Sự phá vỡ cấu trúc chuỗi pectin của enzyme endopolygalacturonase được xem là có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng hòa tan của các phân tử pectin, làm cho mô quả mềm

1.2.3/ Acid amin và Protein:

Protein trong các loại quả chứa khoảng 1%; trong rau khoảng 2%; trong các loại đậu đỗ khoảng 5% Với các sản phẩm rau quả, các protein đóng vai trò chức năng (VD: cấu tạo các enzyme) chứ không dự trữ trong các loại hạt

Sự già hóa và sự chín của rau quả sau thu hoạch dẫn đến sự biến đổi về hàm lượng và thành phần của protein và acid amin Trong khi phần lớn cac enzyme giảm xuống thì enzyme protease lại

tăng nồng độ trong giai đoạn chín của rau quả Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu cho thấy rằng hàm lượng acid amin có xu hướng giảm khi quả chín Điều này có thể lý giải là do sự kết hợp của chúng tạo thành protein cho quá trình tổng hợp enzyme chín Hàm lượng acid amin thấp có thể coi như là

sự biểu thị độ chín tăng lên tương đối

Trong khi đó, sự gia tăng quá trình tổng hợp protein trong giai đoạn đầu của quá trình chín có thể đo được ở nhiều loại quả Ở giai đoạn này, sự tổng hợp protein được thúc đẩy và đạt đến giá trị đỉnh, đến khi quả chín hoàn toàn thì tốc độ tổng hợp giảm dần Những protein mới được tổng hợp này rất quan trọng cho quá trình chín của quả

Ở giai đoạn trước và sau thu hoạch, rau quả hầu hết đều có sự thay đổi về sắc tố Khi quả chín,

có sự giảm sút lượng chlorophyll và sự tổng hợp sắc tố mới như anthocyanin hay carotenoid Anthocyanin tập trung trong không bào, được tổng hợp từ các hợp chất flavoid và một phần từ acid amin phenylalanin Còn carotenoid được tổng hợp trong mô của cây xanh thường là  -caroten, tuynhiên, trong nhiều loại quả,  -caroten và lycopen được tổng hợp trong quá trình chín (trong đó lycopen đóng vai trò báo trước sự xuất hiện của  -caroten)

Sự phân hủy hay tổng hợp sắc tố mới đều diễn ra theo hai chiều hướng, có lợi hay không có lợi

Ví dụ màu đỏ ở cà chua là điều được mong muốn trong khi sự tổng hợp carotenoid ở mướp đắng lạikhông có lợi Hay sự phân hủy chlorophyll làm cho sắc tố có sẵn được thể hiện (ở quả chuối), nhưng cũng có sự phân hủy chlorophyll làm súp lơ xanh chuyển thành màu vàng, làm giảm chất lượng rau quả

1.2.6/ Các hợp chất bay hơi

Mặc dù hương thơm trong quả phụ thuộc vào sự tương tác giữa các đường, axit hữu cơ, phenol

và các chất bay hơi nhưng hương thơm của từng loại rau quả là do chất mùi bay hơi đặc trưng Chúng bao gồm các este, alcohol, acid, aldehyd, ketone….Những chất này có trọng lượng phân tử nhỏ và có hàm lượng không đáng kể nhưng lại có ý nghĩa lớn trong việc tạo ra mùi và hương thơm đặc trưng cho rau quả

Do tầm quan trọng của các hợp chất bay hơi trong việc tạo ra chất lượng cảm quan của rau quả, nên cần hạn chế sự thay đổi theo chiều hướng xấu về mùi ở rau quả sau thu hoạch Điều kiện và thời gian bảo quản cũng có ảnh hưởng nhiều đến sự tổng hợp các chất thơm sau khi đưa rau quả ra khỏi kho bảo quản Ví dụ, táo bảo quản trong khí quyển điều chỉnh (2% O2, 3.50C) hình thành một

số hợp chất không có lợi như ete, butyl acetal và hexyl acetate sau khi bảo quản

1.2.7/ Acid hữu cơ

Acid hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong hoạt động trao đổi chất của rau quả, một số acid hữu

cơ là thành phần không thể thiếu của chu trình hô hấp Acid hữu cơ còn tạo nên mùi vị đặc trưng cho rau quả Một số quả sau thu hoạch có chứa lượng acid hữu cơ cao như: chanh (6 – 8%), mơ (1.3%), bưởi (1.2%), mận (1.5%)…

Nhiều nghiên cứu cho thấy, khi quả chín, hàm lượng acid hữu cơ có xu hướng giảm do nó là nguyên liệu của quá trình hô hấp, nó có thể giảm tới 50% trong suốt thời gian tồn tại của quả Phương pháp bảo quản trong khí quyển kiểm soát có ảnh hưởng đến sự biến đổi của acid trong quả

Ví dụ, cam bảo quản torng môi trường có nồng độ khí O2 3%, CO2 5% bị tổn thất acid ít hơn so với bảo quản trong môi trường không khí tường ở nhiệt độ 00C

1.2.8/ Vitamins

 Vitamin C:

Rau quả là nguồn cung cấp đến 90% lượng vitamin C Vitamin C có nhiều trong ổi

(300mg/100g), đu đủ, cam, quýt, sơri…và một số rau xanh như cải, củ cải (120mg/100g) Hàm lượng vitamin C giảm mạnh trong quá trình bảo quản, nhất là khi ở nhiệt độ cao và thời gian bảo quản dài Trong quá trình chín, hàm lượng vitamin C giảm nhiều là do acid ascorbic đóng vai trò là enzyme oxidase cuối cùng trong sự cạnh tranh với enzyme cytochrom oxidase trong hệ thống vận chuyển điện tử

 Vitamin A:

Chỉ có khoảng 10% carotenoid trong rau quả là các tiền vitamin A_ có nhiều trong một số rau quả như cà rốt, bầu, cà chua, ớt…Carotenoid thường tổn thất nhiều trong quá trình chế biến và một phần trong bảo quản

1.3/ Những ảnh hưởng của môi trường xung quanh

1.3.1 Những yếu tố vật lý

1.3.1.1/ Ánh sáng

Trong bảo quản thực phẩm, ánh sáng gây ra nhiều bất lợi như:

 Tia UV làm phá hủy vitamins, lipid

 Ánh sáng làm nhạt màu rau quả

 Gây thoát hơi nước ở rau quả và làm rau quả bị khô héo trong bảo quản

 Ở khoai tây, ánh sáng làm tăng sự tích lũy solanin_một chất độc ở mầm khoai tây

 Làm tăng hoạt động của các loài cô trùng

1.3.1.2/ Nhiệt độ

Ở nhiệt độ cao (trên 300C) làm hoạt động của enzyme, vi sinh vật và côn trùng được tăng cường Theoquy tắc Van’t Hoff, nhiệt độ cứ tăng lên 100C thì tốc độ phản ứng tăng lên gấp 2 lần (kíhiệu: Q10 = 2) Ở rau quả tươi, ảnh hưởng của nhiệt độ còn mạnh hơn Ví dụ:

Thời gian bảo quản của một số loại rau quả ở nhiệt độ tương thích 1.3.1.3/ Độ ẩm: