GT-CNCBRQ-Chuong 3-Che bien tuoi-doc

CHƯƠNG 3 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RAU QUẢ TƯƠI FRESH – CUT PROCESSING / MINIMAL PROCESSING CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT Hormone thực vật = Phytohormone = chất điều hòa sinh trưởng thực

CHƯƠNG 3 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RAU QUẢ

TƯƠI

(FRESH – CUT PROCESSING / MINIMAL PROCESSING)

CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT

Hormone thực vật = Phytohormone = chất điều hòa sinh trưởng thực vật

Được sinh tổng hợp với lượng nhỏ, tham gia điều hòa các hoạt động sinh lý, quá trình sinh trưởng phát triển của cây.

Con người đã tạo ra một loạt các hợp chất hóa học có hoạt tính sinh học tương tự hormone, gọi là những chất điều chỉnh sinh trưởng tổng hợp

Các chất kích thích sinh trưởng: auxin, gibberellin, cytoquinine, tạo ra ở các bộ phận còn non như chồi, lá, quả còn non, cótác dụng kích thích các quá trình sinh trưởng cây trồng

Các chất ức chế sinh trưởng: absisic acid, ethylen, hợp chất phenol, chất diệt cỏ, có tác dụng ức chế quá trình sinh trưởng cây trồng Các chất này được hình thành và tích lũy trong các cơ quan đã trưởng thành, cơ quan sinh sản (hạt, củ giống)

Trong quá trình phát triển của cây trồng, cân bằng hormone diễn ra theo đồ thị:

Ức chế sinh trưởng

Kích thích sinh trưởng

Ra hoa Hàm lượng

hormone TV

CÁC CHẤT KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG

1 AUXIN

Phát hiện đầu tiên: Darwin (1880)

Xác định công thức hóa học là beta indol acetic acid (B-IAA) Các loại auxin tổng hợp hóa học: Alpha naphtyl acetic acid (A-NAA)

Indol butyric acid (IBA) 2,4-Dichlorophenoxy acetic (2,4D) Vai trò sinh lý: Kích thích tế bào tăng kích thước

Giúp cây trồng luôn có xu hướng vươn ra nguồn sáng

Kích thích hình thành rễ Kích thích sự hình thành và lớn lên của quả, tạo quả không hạt

2 GIBBERELLIN

Hợp chất đầu tiên tìm thấy từ nấm Gibberella fujikuroi (1932)

Xác định được bản chất hóa học: gibberellic acid (GA)

Hiện nay có hơn 103 loại và ký hiệu GA1 đến GA103

GA3 có hoạt tính mạnh nhất

Vai trò sinh lý: Kéo dài thân

Kích thích sự nảy mầm của hạt Aûnh hưởng đến sự lớn lên của quả, và tạo quả không hạt

Ngăn cản quá trình rụng của lá, hoa, quả, chậm quá trình chín

3 CYTOQUININE

Hợp chất tự nhiên: Kinetin (cây thuốc lá)

Zeatin (hạt ngô) Hợp chất tổng hợp: Benzyl adenin (BA)

Vai trò sinh lý: Kích thích sự ph chia tế bào, trẻ hóa các bộ phận của cây

Hormon trẻ hóa, kìm hãm quá trình lão hóa các cơ quan

Kích thích sự nảy mầm Aûnh hưởng đến quá trình TĐC

CÁC CHẤT ỨC CHẾ SINH TRƯỞNG

1 ABSISIC ACID

Tích lũy ở các cơ quan già, cơ quan dự trữ, cơ quan sinh sản,

cơ quan sắp rụng

Vai trò sinh lý: kiểm soát sự rụng của các cơ quan

Điều chỉnh sự ngủ nghĩ Là hormone tress và là hormone già

2 ETHYLEN

Là chất duy nhất ở dạng khí

3 CÁC HỢP CHẤT PHENOL

Có khoảng 2000 hợp chất phenol trong cơ thể, thường ở dạng glucoside

Vai trò sinh lý: Hoạt hoá E phân huỷ auxin (IAA-oxydase)

Kìm hãm sự dẫn dài của tế bào Tham gia vào quá trình sinh tổng hợp lignin, làm tế bào hoá gỗ

4 CÁC CHẤT LÀM CHẬM SINH TRƯỞNG (Retardants)

Tổng hợp nhân tạo

Ức chế sự dãn dài của tế bào, làm cây thấp, phiến lá dãn dài , xúc tiến ra hoa, không gây hiện tượng dị hình cho cây.

CCC (Chlor Cholin Chloride) Là chất kháng Gib., kìm hãm sự

STH Gib trong cây

Làm thấp cây, tăng tổng hợp chlorophyll,…

MH (Malein hydraside) là chất kháng auxin, hoạt hoá E auxinoxydase

Ức chế nảy mầm, tăng rụng lá,… TIBA (Trijod bezoic acid) Kháng auxin vì kìm hãm sự vận chuyển auxin trong cây

Đẩy mạnh quá trình ra hoa và hình thành củ

ALAR (SADH=succinic acid dimethyl hydraside) Chống đổ cây

Kích thích sự ra hoa,…

ETHYLEN VÀ QUÁ TRÌNH DẤM CHÍN RAU QUẢ

1 Cơ chế sinh tổng hợp ethylen

METHIONIN

S-adenosylmethionin (SAM)

SAM synthase

1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC)

ACC synthase

ETHY LEN

(CoE là pyridoxal phosphate)

Inhibitor

AVG (amino ethyoxyvinyl glycine) AOA (aminooxyacetic acid)

ACC oxydase

O2

5-methylthioadenosyl

Malonyl-ACC (MACC)

MACC transferase

MACC hydrolase

Polyamin (Spermidin, Spermin)

2 Tác dụng của ethylen đối với quá trình chín rau quả

Cơ chế hoạt động của ethylen

Ethylen tác động đến quá trình tạo E thúc đẩy quá trình chín

ETHYLEN + PROTEIN ADN ARNm RIBOSOMES PROTEIN (ENZYM)

Phân loại rau quả dựa vào tốc độ tạo ethylen

Loại mL C2H2

-/kg.h

Sản phẩm

Rất

chậm <0,1 Artichaud, măng, bông cải, cherry, dâu, rau lá, khoai tây

Chậm 0,1 – 1,0 Dưa chuột, cà, mướp, olive, tiêu,

hồng, dứa, bí ngô, mâm xôi Trung

bình 1,0 – 10,0 Chuối, sung, ổi, dưa, xoài, mã đề, cà chua

100,0 Táo, mơ, bơ, dưa đỏ, kiwi, xuân đào, đu đủ, đào, lê, mận Rất cao >100,0 Sapochê, chanh dây

Aûnh hưởng có hại của ethylen:

− Quả chóng chín, chóng hỏng

− Chín không đúng lúc (quả xanh để lẫn quả chín)

− Lá hóa nâu (tăng tổng hợp polyphenol)

− Tăng độ đắng (tăng tốc độ tổng hợp isocoumarine)

− Nảy mầm sớm

− Xơ hóa

Giảm ảnh hưởng của ethylen: ức chế quá trình sinh

tổng hợp ethylen

− Giảm oxy

− Sử dụng chất ức chế ethylen: ethanol

− Sử dụng chất ức chế enzym tạo ethylen: AVG, AOA

− Sử dụng chất oxy hóa ethylen thành CO2 và H2O: KMnO4

3 Ứng dụng của ethylen đối với quá trình sau thu hoạch

− Dấm chín rau quả Trong điều kiện có đủ oxy, rau quả có đỉnh hô hấp sẽ tự sinh tổng hợp một lượng ethylen đủ làm chín quả Để đẩy nhanh quá trình chín, có thể làm tăng nồng độ ethylen bằng cách tạo môi trường nhân tạo giàu khí ethylen hay điều khiển nhiệt độ nhàm tăng tốc độ sinh tổng hợp ethylen trong bản thân rau quả.

− Xử lý màu vỏ xanh

− Chấm dứt trạng thái ngủ, kích thích nẩy mầm khoai tây

− Ủ thuốc lá

Chế phẩm chứa ethylen thường được sử dụng ở dạng khí hay lỏng: Ethephone (2-chloroethyl phosphonic acid), Ethel, Florel,…

4 Quá trình dấm chín rau quả

Mục đích: Ngược lại với quá trình bảo quản, quá trình

dấm chín làm cho rau quả chín nhanh hơn để bày bán hoặc để đưa vào sản xuất Chỉ có quả có đỉnh hô hấp mới có thể rấm chín sau khi thu hoạch.

Phương pháp: tăng cường quá trình sinh tổng hợp ethylen

hay bổ sung ethylen vào môi trường khí quyển

Tiến hành: Kho dấm quả bao giờ cũng có 3 khu vực

nguyên liệu, phân loại và dự trữ Nhiệt độ khu vực này giữ khoảng 11 – 14oC.

– Khu vực dấm chín: nên phân chia thành những phòng

nhỏ (3x3m), nhằm tiết kiệm và tập trung tác dụng của khí đá hay nhiệt độ Các phòng phải thiết kế kín nhưng phải có thể thông gió tốt khi cần thiết.

tục được lựa chọn, phân loại, bỏ phần hư hỏng Nhiệt độ ở đây cũng khoảng 11 - 14oC

Với quy mô nhỏ, gia đình, rau quả được dấm trong các chum vại hay trong lò rấm bằng đất nung, gồm 2 khoang, trái cây được xếp ở khoang trên, ở dưới đốt bằng trấu, hay khí đá Cửa lò đắp bằng đất Sau khi cho trái cây vao, cửa lò sẽ được bịt kín, trấu hay khí đá sẽ được đưa vào khoang đốt Sau khi thời gian xác định, mở cửa lò và lấy quả ra.

Với quy mô công nghiệp, các buồng rấm quả được bố trí với đường khí ethylen vào, điều chỉnh được nhiệt độ và độ ẩm không khí cũng như có thể thông gió hạ nhiệt độ nhanh sau quá trình rấm.

Có 2 cách rấm quả, rấm nhanh – dùng cả nhiệt lẫn ethylen – và rấm chậm- chỉ dùng nhiệt độ.

TD: rấm chuối

Rấm nhanh: xếp hay treo các buồng chuối trên giá Nâng

nhiệt độ lên 22oC với tốc độ 2oC / giờ, độ ẩm kk là 90 – 95%, duy trì trong 24 giờ, giảm nhiệt độ xuống 19 – 20oC bằng cách thông gió, ethylen được quạt liên tục vào buồng kín, 1L/3m3 cứ 20 phút một lần, đến khi chuyển mã (3-4 ngày)

Rấm chậm: thông gió bình thường trong 1 – 4 ngày, nhiệt

độ 16 – 17oC và độ ẩm 85 – 90% Phương pháp này cần 6 – 7 ngày

ETHYLEN VÀ QUÁ TRÌNH DẤM CHÍN RAU QUẢ

1 Tính chất của ethylen

1.1 Tính chất vật lý:

– Công thức C2H4 , M=28,05, là chất khí không màu, không rõ mùi

– Nhiệt độ sôi ở 760mmHg: - 163,7oC (300mmHg/ -118; 10mmHg/ -153)

1.2 Khả năng gây nổ:

– Hỗn hợp KK – ethylen với nồng độ ethylen > 3,1% V có thể gây nổ

– Hỗn hợp KK – ethylen với nồng độ ethylen > 32 % V không gây cháy nổ

1.3 Độc tính:

– Chất khí gây mê và gây ngạt

– Nồng độ cao có thể gây ngất, hôn mê và có thể dẫn đến tử vong,

– Dạng lỏng có thể gây tổn thương cho da và mắt

2 Cơ chế sinh tổng hợp ethylen

3 Tác dụng của ethylen đối với quá trình chín rau quả

3.1 Cơ chế hoạt động của ethylen

3.2 Aûnh hưởng có hại của ethylen:

− Kích thích quá trình chín ,lão hoá, quả chóng chín, chóng hỏng

− Chín không đúng lúc (quả xanh để lẫn quả chín)

− Lá hóa nâu và có thể rụng (tăng tổng hợp polyphenol), rau diếp

− Tăng độ đắng, giảm kích thước (tăng tốc độ tổng hợp isocoumarine), cà rốt

− Nảy mầm sớm, khoai tây

− Kích thích quá trình hoá gỗ của tế bào xylem, làm tăng độ dai của măng tây

2.3 Giảm ảnh hưởng của ethylen:

[1] Hạn chế nguồn tạo ra ethylen, giảm nồng độ ethylen

− Thông gió

− Hoá chất ức chế sinh tổng hợp ethylen: oxy, AVG, AOA

− Sử dụng chất oxy hóa ethylen thành CO2 và H2O: KMnO4 , ozone (đèn cực tím)

− Hấp thu ethylen bằng than hoạt tính hay than brom

− Dùng VK chuyển hoá ethylen

[2] Ngăn chặn tác động của ethylen

− Điều khiển khí quyển, tăng hàm lượng CO2

− Sử dụng chất ức chế ethylen: nhúng rau quả vào ethanol

− Hợp chất giữa ion Ag và Na thiosulfate (STS) bôi vào cuống hoa và quả, kéo dài thời gian bảo quản lên 2 -3 lần

4 Ứng dụng của ethylen đối với quá trình sau thu hoạch

o Dấm chín rau quả

o Xử lý màu vỏ xanh

o Chấm dứt trạng thái ngủ, kích thích nẩy mầm khoai tây

o Ủ thuốc lá

Chế phẩm tương tự ethylen thường được sử dụng ở dạng khí hay lỏng: Ethephone, Ethel (2-chloroethyl phosphonic acid), Florel, Alsal, Silain, …

5 Quá trình dấm chín rau quả

Mục đích: Làm cho rau quả chín nhanh hơn để bày bán hoặc để đưa

vào sản xuất

Chỉ có quả có đỉnh hô hấp mới có thể rấm chín sau thu hoạch

Phương pháp: Tăng cường quá trình sinh tổng hợp ethylen

Bổ sung ethylen vào môi trường khí quyển Nồng độ và thời gian tác dụng của ethylen thay đổi theo loại rau quả:

– Nhiệt độ: 18 – 25oC; Độ ẩm kk: 90 – 95%; Nồng độ ethylen: 10 – 100 ppm

– Thời gian xử lý: 24 – 72 giờ; Chú ý để phân phối đều ethylen trong phòng rấm

– Sự thông thoáng khí cũng cần để tránh tập trung CO2, ngăn cản hoạt động của ethylen

Nồng độ cần thiết của ethylen theo loại sản phẩm rau quả

(ppm V)

Bơ (Choquette) Chuối (Gros Michel) (Lacatan) (Silk fig) Dưa đỏ

Dưa bở Chanh (For Meyer) Xoài (Kent) Cam (Valencia) Khoai tây (VC-243-20)

0,1 0,1 – 1,0 0,5 0,2 – 0,25 0,1 – 1,0 0,3 – 1,0 0,1 0,04 – 0,4 0,1 0,5

Tiến hành: Kho dấm quả bao giờ cũng có 3 khu vực

thông gió tốt

– Khu vực xử lý: Nhiệt độ khoảng 11 - 14oC

Với quy mô nhỏ, gia đình : rau quả được dấm trong các chum vại hay trong lò rấm bằng đất nung,

Với quy mô công nghiệp : các buồng rấm quả được bố trí với đường khí ethylen vào, điều chỉnh được nhiệt độ và độ ẩm không khí cũng như có thể thông gió hạ nhiệt độ nhanh sau quá trình rấm

Có 2 cách rấm quả, Rấm nhanh : dùng cả nhiệt độ cao lẫn khí ethylen

Rấm chậm : chỉ dùng nhiệt độ thấp

TD: rấm chuối

Rấm nhanh: xếp hay treo các buồng chuối trên giá Nâng nhiệt độ

lên 22oC với tốc độ 2oC / giờ, độ ẩm kk là 90 – 95%, duy trì trong 24 giờ, giảm nhiệt độ xuống 19 – 20oC bằng cách thông gió, ethylen được quạt liên tục vào buồng kín, 1L/3m3 cứ 20 phút một lần, đến khi chuyển mã (3-4 ngày)

Rấm chậm: thông gió bình thường trong 1 – 4 ngày, nhiệt độ 16 –

17oC và độ ẩm 85 – 90% Phương pháp này cần 6 – 7 ngày

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RAU QUẢ TƯƠI

– Minimal process: quá trình chế biến tối thiểu

– Fresh-cut produce: chế biến tươi

– Những thuật ngữ khác của chế biến rau quả tươi, fresh-cut produce,

là: lightly processed, pre-prepared, partially processed, pre-cut,

ready-to-cook, ready-to-eat.

1 Mục đích của quá trình chế biến tươi

 Tạo ra sản phẩm thuận tiện nhất theo yêu cầu của khách hàng, giúp cho khách hàng giảm thiểu thời gian chuẩn bị bữa ăn, đạt chất lượng cao và đồng đều

 Giúp tiêu thụ được những loại hàng có vẻ bề ngoài không đẹp (vỏ dày, có gai khó gọt vỏ như sầu riêng, dứa, mít, có dính nhiều nhựa mủ như xoài), có kích thước không phù hợp với người mua (trái bí ngô quá lớn so với gia đình chỉ có số ít người)

 Tăng lợi nhuận cho người bán vì giảm bớt phần thải bỏ nên giảm chi phí bao gói, vận chuyển và bảo quản, có thể tiêu thụ những sản phẩm bị hư hỏng một phần

⇒ Tăng tốc độ hô hấp, sinh tổng hợp ethylen và tốc độ hư hỏng nếu không có biện pháp bảo vệ Mau chóng mất màu hay hóa nâu tại bề mặt, mất mùi, mềm đi và giảm giá trị ddưỡng

⇒ Tạo điều kiện nhiễm VSV gây thối và gây bệnh khi gọt vỏ, cắt lát, …

2 Biến đổi của sản phẩm chế biến tươi

∗ Quá trình chế biến tươi đã làm tăng cường tốc độ hô hấp vì đã bỏ đi lớp vỏ bảo vệ, tạo ra những vết cắt thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp ethylen, dẫn đến sự giảm chất lượng sản phẩm nếu không có những biện pháp bảo quản thích hợp

∗ Các phản ứng tại những vết cắt làm cho bề mặt bị mất màu, hoá nâu, nhanh chóng mất hương vị, thay đổi cấu trúc, giảm giá trị dinh dưỡng

∗ Nguy cơ nhiễm VSV không chỉ liên quan đến sự hư hỏng sản phẩm

mà còn ảnh hưởng đến người tiêu dùng như Eschirichia coli, Listeria

monocytogenes, Clostridium botulinum, Yersinia enterocolitrica, Samonella spp., Staphilococcus aureus, amip, virus, ký sinh trùng Khi gọt vỏ và

xắt lát, sẽ để lại những chất ddưỡng từ tế bào trên bề mặt, tạo điều kiện phát triển cho VSV

∗ Quá trình bảo quản tiếp theo cũng tạo nên những nguy cơ nhiễm bệnh cho sản phẩm rau quả chế biến tươi, nhất là đối với sản phẩm không bảo quản lạnh

3 Quy trình chế biến

Yêu cầu chính là bảo quản sản phẩm chế biến giữ nguyên chất lượng càng lâu càng tốt

3.1 Chuẩn bị sản phẩm:

– Nguyên liệu : đa dạng

– Có thể tiến hành tại nơi trồng trọt, hay tại chợ tuỳ thuộc vào mức độ hư hỏng của dạng tươi, yêu cầu về chất lượng sản phẩm và phương pháp bảo quản

[1]Rửa bằng nước thường hay dd chlorine loại đất cát, VSV bám

trên vỏ

[2]Gọt vỏ, cắt miếng, xắt lát, tỉa, băm, xé tơi,…

Phải sử dụng dao bén, vết cắt ngọt, không dập, không rỉ sét;

Dụng cụ chứa đựng bằng nhựa hay inox sạch, vệ sinh thường xuyên;

Nếu quả dễ bị nâu hoá bề mặt thì phải ngâm nước không hay có phèn chua

[3]Rửa lại bằng nước sạch Làm khô bề mặt

[4]Dùng chất kháng khuẩn (SO2), điều chỉnh pH (acetic, sorbic, benzoic,…), chất chống oxy hoá (vit C, SO2), dùng CaCl2 , đường, muối hoặc sấy nhẹ giảm hoạt tính nước, shock nhiệt (< 60oC, 3-5 phút) để tiêu diệt VSV, vô hoạt enzym chống phản ứng hoá nâu bề mặt, ổn định cấu trúc,…

3.2 Bao gói:

∗Yêu cầu: Đóng gói lượng nhỏ; Phải thấy được sản phẩm bên trong; Bền, dai;

Rau quả tươi

Chuẩn bị sản phẩm Bao gói

Bảo quản Sản phẩm

Sắp xếp sản phẩm phải có nghệ thuật, đẹp;

Không được sử dụng loại bao bì có màu, có mùi, gây độc

∗Bao bì: Màng plastic như PVC để bọc ngoài;

Giỏ chứa bằng PE, PP hay màng PVA nhiều lớp Kết hợp với mâm, khay bằng polystyren (PS)

∗Kết hợp với màng bao bảo quản – MAP (hay CAP)

3.3 Bảo quản: Bảo quản lạnh, tủ mát,

Nhiệt độ gần 0oC hay phải thấp hơn nhiệt độ bảo quản của RQ chưa chế biến

Quá trình chế biến tối thiểu của một vài loại rau quả

Sản phẩm Quá trình chế biến tối

thiểu Xoài xanh

Dứa

Mít

Sầu riêng

Bưởi

Dưa hấu

Đu đủ

Dừa non

Khoai tây

Bí ngô

Mít non

Mướp

Rau lá (bắp cải, rau thơm)

Măng

Khoai lang, khoai sọ, khoai mì, khoai mỡ,

Gọt vỏ, thái lát Gọt, lấy lõi, xắt lát, cắt hạt lựu

Bóc vỏ, tách múi, bỏ hột Tách múi

Gọt vỏ, tách múi, lột vỏ lụa

Tách phần ruột, xắt lát Gọt vỏ, xắt lát

Gọt vỏ ngoài Gọt vỏ, xắt lát, cắt thỏi Gọt vỏ, xắt lát, cắt thỏi Gọt vỏ, xắt lát, cắt thỏi Gọt vỏ

Cắt miếng, xé vụn Gọt vỏ, xắt lát Gọt vỏ, xắt lát, cắt thỏi

II.

III.CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RAU QUẢ TƯƠI

Minimal process: quá trình chế biến tối thiểu

Fresh-cut produce: chế biến tươi

Quá trình chế biến rau quả tối thiểu (minimal process) là quá trình cắt và tách phần ăn được của rau quả phục vụ sử dụng tươi, nấu hay chế biến Một mặt hàng thường đường lựa chọn của quá trình này là rau quả chế biến tươi (fresh-cut product) bởi vì đây là sản phẩm tươi sống gần giống với sản phẩm tươi chưa cắt gọt nhất

Những thuật ngữ khác của chế biến rau quả tươi, fresh-cut produce,

là: lightly processed, pre-prepared, partially processed, pre-cut, ready-to-cook, ready-to-eat.

4 Mục đích của quá trình chế biến tươi

 Tạo ra sản phẩm thuận tiện nhất theo yêu cầu của khách hàng, giúp cho khách hàng giảm thiểu thời gian chuẩn bị bữa ăn, đạt chất lượng cao và đồng đều

 Giúp tiêu thụ được những loại hàng có vẻ bề ngoài không đẹp (vỏ dày, có gai khó gọt vỏ như sầu riêng, dứa, mít, có dính nhiều