Tiểu luận môn Công nghệ sau thu hoạch - Đề tài: Các hoạt động sinh lý của bản thân nông sản ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng trong quá trình bảo quản sau thu hoạch
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TP.HCM
BỘ MÔN: SAU THU HOẠCH
TIỂU LUẬN
MÔN: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
ĐỀ TÀI: Các hoạt động sinh lý của bản thân nông sản ảnh
hưởng như thế nào đến chất lượng trong quá trình bảo
quản sau thu hoạch. Đề xuất các biện pháp bảo quản
nhằm hạn chế các biến đổi trên.
GVHD: Nguyễn Thị Trúc Quỳnh
Nhóm: 3
Tp.HCM, tháng 10 năm 2016
0
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TP.HCM
BỘ MÔN: SAU THU HOẠCH
TIỂU LUẬN
MÔN: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
ĐỀ TÀI: Các hoạt động sinh lý của bản thân nông sản ảnh hưởng như thế
nào đến chất lượng trong quá trình bảo quản sau thu hoạch. Đề xuất các
biện pháp bảo quản nhằm hạn chế các biến đổi trên.
Danh sách sinh viên:
MSSV
Họ và tên
Nhiệm vụ
Đánh giá
Trương Ngọc Tú
2005140380
Tổng hợp
100%
Như
Nguyễn Ngọc
Quỳnh Nhi
2005140371
100%
Phần các hoạt động
sinh lý của bản thân
nông sản ảnh hưởng
đến chất lượng trong
quá trình bảo quản
sau thu hoạch
2005140755
Ngô Hải Yến
Lê Thị Hồng
100%
2005140190
2005140302
100%
100%
Phần đề xuất các
biện pháp bảo quản
nhằm hạn chế các
biến đổi trên
Nguyễn Thị Tuyết
Mai
1
Mục lục
Danh mục hình ảnh...................................................................................................................4
Danh mục bảng biểu..................................................................................................................5
Danh mục video .........................................................................................................................6
I. MỞ ĐẦU ............................................................................................................................7
1.1 Độ chín của nông sản và quá trình chín tiếp sau khi thu hoạch.......................................8
1.1.1 Các khái niệm về độ chín của nông sản...................................................................8
1.1.1.1 Độ chín thu hoạch. ...........................................................................................8
1.1.1.2 Độ chín sinh lý.................................................................................................8
1.1.1.3 Độ chín thu hoạch. ..........................................................................................9
1.1.2 Quá trình chín của nông sản sau khi thu hoạch......................................................10
1.1.2.1 Khái niệm ......................................................................................................10
1.1.2.2 Một số biến đổi sinh hóa trong quá trình chín sau...........................................10
1.1.3 Trạng thái nghỉ của hạt giống và hạt nông sản.......................................................11
1.1.3.1 Khái niệm. .....................................................................................................11
1.1.3.2 Nguyên nhân hạt nghỉ ....................................................................................11
1.1.4.1 Quá trình........................................................................................................13
1.1.4.2 Nguyên nhân..................................................................................................13
1.1.5 Quá trình hô hấp. ..................................................................................................15
1.1.5.1 Hô hấp yếm khí..............................................................................................15
1.1.5.2 Hô hấp hiếu khí..............................................................................................16
1.1.5.3 Hệ số hô hấp và ý nghĩa. ................................................................................17
2
1.1.6 Quá trình bốc nóng. ..............................................................................................23
1.1.6.1 Nguyên nhân..................................................................................................23
1.1.6.2 Điều kiện thúc đẩy quá trình tự bốc nóng xảy ra.............................................24
1.1.6.3 Các loại hiện tượng tự bốc nóng.....................................................................24
1.1.6.4 Quá trình phát triển hiện tượng tự bốc nóng. ..................................................26
1.1.7 Hiện tượng thoát hơi nước. ...................................................................................29
1.1.7.1 Sự thoát hơi nước của nông sản khi bảo quản. ................................................29
1.1.7.2 Hiện tượng đổ mồ hôi của nông sản. ..............................................................31
QUẢN NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH................................................................................32
Bảo quản bằng phương pháp lạnh ..............................................................................34
Công nghệ CAS (Cells alive system) .........................................................................35
2.3.1. Phương pháp CA (Controlled Atphosphere).............................................................36
2.3.2. Phương pháp MA (Modified Atmosphere)...............................................................38
2.4. Bảo quản rau quả thực phẩm bằng hóa chất ....................................................................40
2.5. Bảo quản rau quả thực phẩm bằng phương pháp chiếu xạ...............................................40
2.6. Các phương pháp bảo quản rau quả thực phẩm bằng màng .............................................41
2.6.1. Phương pháp bảo quản bằng màng Chitosan ............................................................41
2.6.2. Bảo quản rau quả thực phẩm màng bán thấm BOQ – 15 ..........................................42
2.6.3. Bảo quản bằng chế phẩm tạo màng..........................................................................43
II. Kết luận. .......................................................................................................................44
Tài liệu tham khảo....................................................................................................45
3
Danh mục hình ảnh
Hình 1: Nông sản có độ chín thu hoạch...............................................................................8
Hình 2: Nông sản có độ chín sinh lý....................................................................................9
Hình 3: Nông sản có độ chín thu hoạch...............................................................................9
Hình 4: Hiện tượng nảy mầm của hạt và củ giống ............................................................13
Hình 5: Tự bốc nóng tầng trên...........................................................................................25
Hình 6: Tự bốc nóng tầng dưới..........................................................................................26
Hình 7: Bốc nóng ven tường sát đất ..................................................................................26
Hình 8: Quá trình tự bốc nóng của kho lúa........................................................................27
Hình 9: Hạt lúa...................................................................................................................27
Hình 10: Hạt hướng dương................................................................................................28
Hình 11: Hiện tượng đổ mồ hôi của nông sản...................................................................32
Hình 12: Nông sản bảo quản bằng phương pháp lạnh.......................................................34
Hình 13: Công nghệ CAS..................................................................................................35
Hình 14: Phương pháp chiếu xạ thực phẩm.......................................................................40
Hình 15: Chitosan..............................................................................................................41
Hình 16: nông sản bảo quản dùng chitosan.......................................................................42
Hình 17: Rau quả sau khi sử dụng màng bán thấm BOQ - 15 ..........................................43
Hình 17: Nông sản sử dụng công nghệ bảo quản AVG.....................................................44
4
I. MỞ ĐẦU
Hiện nay, đất nước ta đang đi trên con đường hội nhập, ngày càng phát triển theo
hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Bên cạnh sự phát triển không ngừng của các ngành
công nghiệp thì nông nghiệp vẫn đang giữ vai trò quan trọng không thể thay thế. Nhiều
mặt hàng nông sản không những chỉ đáp ứng nhu cầu người dân trong nước mà còn dư
thừa một lượng khá lớn để xuất khẩu như: gạo, cà phê… Có thể khẳng định rằng các mặt
hàng nông sản có vai trò rất quan trọng, vừa là một trong những nguồn thức ăn chủ yếu của
con người và cũng là nguyên liệu quan trọng trong một số ngành công nghiệp chế biến thực
phẩm.
Cùng với sự phát triển của sản xuất nông nghiệp, việc bảo quản và chế biến nông
sản cũng cần phải được đặc biệt quan tâm nhằm hạn chế hao hụt chất lượng và số lượng
sản phẩm trong bảo quản, nâng cao chất lượng sản phẩm, tạo ra những sản phẩm có giá trị
sử dụng cao trong chế biến sao cho phù hợp với, thị trường tiêu dùng cũng như điều kiện
nền kinh tế nước ta hiện nay.
Trên thực tế, việc bảo quản nông sản thực phẩm bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố
ví dụ như: mùa vụ, thời tiết, điều kiện cơ sở vật chất bảo quản, công nghệ khoa học, kỹ sư
có trình độ chuyên môn... . Và một yếu tố khác cũng vô cùng quan trọng chính là các hoạt
động sinh lý của bản thân nông sản trong quá trình bảo quản. Vì thế để có được điều kiện
bảo quản nông sản tốt hơn chúng ta nhất thiết phải biết được những biến đổi sinh lý, sinh
hóa của nông sản sau khi thu hoạch, từ đó có được những biện pháp bảo quản giúp hạn chế
những biến đổi làm giảm chất lượng nông sản mà ta không mong muốn.
Thông qua bài tiểu luận này, nhóm chúng em xin chia sẻ đến cô và các bạn một số
các hoạt động sinh lý của bản thân nông sản ảnh hưởng đến quá trình bảo quản, cũng như
đề xuất phương pháp bảo quản thích hợp. Trong bài không thể tránh khỏi sai sót, mong cô
và các bạn góp ý giúp bài tiểu luận của nhóm chúng em được hoàn thiện hơn.
7
1. CÁC HOẠT ĐỘNG SINH LÝ CỦA BẢN THÂN NÔNG SẢN
1.1 Độ chín của nông sản và quá trình chín tiếp sau khi thu hoạch.
1.1.1 Các khái niệm về độ chín của nông sản.
1.1.1.1 Độ chín thu hoạch.
Là độ chín đạt ở thời ký trước khi chín thực dụng mà đã có thể thu hoạch được, chưa
chín hoàn toàn, vật chất đã tích lũy đầy đủ.
Đối với rau quả độ chín thu hoạch đạt ở giai đoạn chín ương. Đối với các loại hạt
nông sản thường ở thời kỳ gần chín hoàn toàn, hạt khô.
Độ chín thu hoạch phụ thuộc vào điều kiện vận chuyển và bảo quản, thời gian vận
chuyển và bảo quản càng lâu thì độ chín thu hoạch càng xanh.
Một số loại nông sản để đảm bảo mùi vị cần thiết phải trải qua giai đoạn bảo quản
để nó tiến hành những quá trình sinh lý, sinh hóa nên khi đạt đến mức độ chín nào đó người
ta thu hoạch được.
Hình 1: Nông sản có độ chín thu hoạch
1.1.1.2 Độ chín sinh lý.
Là khi nông sản chín thuần thục hoàn toàn về phương diện sinh lý như quả đã mềm,
hạt bắt đầu rời khỏi thịt, rau đã ra hoa, quả có nhiều xơ,... . Khi hạt đã khô, quá trình tích
lũy vật chất đạt mức cao nhất.
Những loại hạt đã qua giai đoạn chín sinh lý, nếu đủ điều kiện thích nghi như nhiệt
độ, độ ẩm chúng sẽ nảy mầm.
8
Hình 2: Nông sản có độ chín sinh lý
1.1.1.3 Độ chín thu hoạch.
Là độ chín của mỗi nông sản thích hợp với quy trình chế biến nào đó. Tùy theo yêu
cầu khác nhau của các mặt hàng chế biến và quy trình công nghệ chế biến mà độ chín chế
biến của các loại nông sản cũng khác nhau.
Ví dụ: Đối với mơ: Mơ dùng làm rượu thì độ chín chế biến là lúc mơ đã chín, nhưng
mơ đóng hộp hay ướp muối thì độ chín chế biến sẽ là lúc mơ chín vàng đều nhưng còn rắn
chắc.
Hình 3: Nông sản có độ chín thu hoạch
1.1.2 Quá trình chín của nông sản sau khi thu hoạch.
1.1.2.1 Khái niệm
Là quá trình chín tiếp hay chín sau của nông sản sau khi đã thu hoạch. Các loại nông
sản sau khi thu hoạch về thì quá trình tự chín sinh lý, sinh hóa vẫn tiếp tục xảy ra và nông
sản vẫn tiếp tục chín.
9
Trên thực tế, chúng ta không thể thu hoạch đúng thời kỳ độ chín sinh lý hay độ chín
thu hoạch của nông sản được mà thường thu hoạch trước. Vì vậy quá trình chín sau thu
hoạch đóng một vai trò rất quan trọng trong công nghệ sau thu hoạch. Quá trình này diễn
ra do hệ enzyme nội tại của bản thân nông sản có sẵn.
Quá trình chín sau là nguyên nhân gây cho hạt ngủ nghỉ của hạt, và có ảnh hưởng
nhiều đến chất lượng hạt và thời gian bảo quản.
Các loại quả, rau ăn quả coa hạt và các loại hạt nông sản đều có quá trình chính sau.
Các loại rau ăn lá, củ, rễ thì không cần qua giai đoạn chín sau.
1.1.2.2 Một số biến đổi sinh hóa trong quá trình chín sau.
❖
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.
• Đối với các loại hạt, quá trình tổng hợp tinh bột tăng lên.
• Đối với các loại rau quả khi bảo quản, rau quả càng chín, càng có vị ngọt do tinh
bột bị thủy phân thành đường đồng thời saccarose bị thủy phân thành glucose và
fructose. Saccarose bị thủy phân nhưng vẫn tăng lên vid quá trình tích tụ nhiều hơn
là thủy phân.
❖
Lượng acid hữu cơ giảm đi vì có quá trình tác dụng giữa acid với rượu tạo thành các
este, lượng este ít hơn lượng rượu tạo thành từ quá trình hô hấp yếm khí, vì thế lượng rượu
trong hoa quả vẫn tăng.
❖
Trong quá trình chín, sắc tố bị thay đổi nhiều, clorofyl mất màu xanh, chỉ còn màu
đỏ, cam hay vàng của carotenoid, xanthophyll, antocyanin.
1.1.3 Trạng thái nghỉ của hạt giống và hạt nông sản.
1.1.3.1 Khái niệm.
Trạng thái nghỉ của hạt giống và hạt nông sản 2.1Khái niệm Tất cả những hạt có
sức sống mà ở trạng thái đứng yên không nảy mầm gọi là hạt nghỉ. Sự nghỉ của hạt có 2
loại:
10
❖
Loại 1: do bản thân hạt chưa hoàn thành giai đoạn chín sinh lý, mặc dù trong điều
kiện thích hợp, hạt vẫn không nảy mầm. Loại này gọi là sự nghỉ sâu hay còn gọi là nghỉ tự
phát.
❖
Loại 2: là những hạt giống hoặc củ giống đã có năng lực nảy mầm nhưng do điều
kiện ngoại cảnh không thích nghi, hạt giống vẫn ở trạng thái đứng yên, trường hợp đó gọi
là nghỉ cưỡng bức.
Hiện tượng nghỉ của hạt nông sản là một hình thức bảo tồn nòi giống của cây giống,
là hình thức chống 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 điểu 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 hạt nảy mầm
của hạt quá thấp do sự nghỉ. Mặt khác hạt đang trong giai đoạn nghỉ sẽ ảnh hưởng đến kết
quả kiểm nghiệm, ảnh hưởng đến việc diệt trừ cỏ dại khó khăn nếu lô hạt có lẫn có dại.
Hạt nghỉ là kết quả của sự chọn lọc tư nhiên, là tính thích ứng với điều kiện ngoại
cảnh bất lợi mà đã trở thành tính di truyền cố định của cây trồng.
1.1.3.2 Nguyên nhân hạt nghỉ
Hạt giống của những loại cây trồng khác nhau có thời kỳ nghỉ khác nhau. Có rất
nhiều nguyên nhân ảnh hưởng đến sự nghỉ của hạt:
- Phôi hạt chưa chín già: Hạt tuy đã rời khỏi cây nhưng phôi của hạt vẫn chưa chín,
hoặc có phôi nhưng tổ chức của phôi vẫn chưa hoàn thành.
- Hạt chưa hoàn thành giai đoạn chín sau: Hạt đã chín, phôi đã phát triển đầy đủ
nhưng vật chất tích lũy trong hạt chưa đủ cần thiết cho phôi đồng hóa, các dạng men trong
hạt ở trạng thái không hoạt động.
- Ảnh hưởng của trạng thái vỏ hạt: Vỏ hạt luôn luôn gây trở ngại cho quá trình nảy
mầm của hạt chủ yếu qua 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
11
đó. Cũng do thủy phần 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 truởng phôi bị trở ngại (ví dụ như hạt dưa
mới thu hoạch khó nảy mầm cũng do tính không thấm khí).
+ Tác dụng cơ giới bắt buộc với vỏ hạt: có hạt giống tính hút nước, hút khí rất mạnh
nhưng vỏ hạt bị ràng buộc bởi một lực cơ giới khiến cho phôi không thể vươn lên được,
hạt giống sống lâu trong trạng thái hút nước bão hòa, đợi đến khi vỏ hạt được khô sau khi
keo ở vách tế bào phát sinh những thay đổi mới có thể nảy mầm được.
- Tồn tại những vật ức chế: Một số vỏ quả, hạt cây trồng, phôi hoặc phôi nhũ
thường tồn tại một số chất ức chế nảy mầm như urê, dầu thơm, axit không bão hòa, kiềm
thực vật…Phần lớn các chất ức chế này đều tan trong nước (rất ít loại không tan trong
nước). Ngâm hạt giống trước khi gieo, phần nào cũng làm giảm ức chế khiến cho hạt dễ
nảy mầm. Có một số chất ức chế mang tính chất chuyên tính – nó ức chế tất cả các hạt nảy
mầm. Ví dụ dùng dịch chiết ép hạt có Corex sp., xử lý cho hạt tiểu mạch, có khả năng ức
chế được hạt tiểu mạch. Bản thân của chất ức chế chứa trong phôi hạt cũng có 2 tác dụng:
ức chế và kích thích. Cùng một loại chất ức chế, ở nồng độ cao có tác dụng ức chế nhưng
ở nồng độ thấp lại có tác dụng kích thích.
- 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 nghỉ
trở lại: hoặc có những hạt đã phá vỡ trạng thái nghỉ, nhưng sau đó chúng lại bước vào thời
kỳ nghỉ - đó là hiện tượng nghỉ lần 2 hay còn gọi là nghỉ trở lại.
Những điều kiện đó là ánh sáng, không khí, nhiệt độ,…Loại hạt ưa sáng mà đặt
trong điều kiện thiếu ánh sáng thí hạt sẽ không nảy mầm.
12
1.1.4 Hiện tượng nảy mầm của hạt và củ giống trong thời gian bảo quản.
Hình 4: Hiện tượng nảy mầm của hạt và củ giống
1.1.4.1 Quá trình
Quá trình nảy mầm của hạt nông sản trong thời gian bảo quản là quá trình phân giải
các chất hữu cơ tích lũy trong hạt. Trong những điều kiện thuận lợi tất cả những chất đó
tạo cơ sở bước đầu cho quá trình hình thành mầm. Trong giai đoạn bảo quản nếu tốt, hạt
không thể nảy mầm, mà chr trong những điều kiện nhất định hạt mới có thể nảy mầm.
Hạt có thể nảy mầm, trước hết là những hạt đã qua giai đoạn chín sinh lý và chưa
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 các loại giống khác nhau.
1.1.4.2 Nguyên nhân
Những yếu tố ngoại cảnh có ảnh hưởng rất lớn đến sự nảy mầm của hạt.
❖
Nước:
Trước hết hạt muốn nảy mầm đươc, 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 ở chỗ 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 họat tính của các loại men trong hạt.
13
Những loại hạt có dầu hút ít nước hơn so với những hạt chứa nhiều protein và glucid. Khi
hạt hút một lượng nước quá lượng tối thiểu thì hạt có thể nảy mầm.
Lượng nước tối thiểu là tỷ lệ % giữa lượng nước hút vào để nảy mầm so với trọng
lượng của hạt.
Ví dụ: Các loại hạt giàu protein (các loại đậu) cần 100 – 120%, lúa nước chỉ cần
lượng nước 50 – 80 %, hạt hướng dương cần 44%, đậu tương cần 94%.
❖
Nhiệt độ:
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 mầm được.
Trong điều kiện khí hậu nước ta, khi nhiệt độ tăng thì quá trình nảy mầm cũng tăng.
Mỗi loại hạt khác nhau có nhiệt độ thích hợp cho quá trình nảy mầm và có 3 giới
hạn nhiệt độ: nhiệt độ tối thấp, tối thích và tối cao.
Ví dụ: lạc nảy mầm tốt nhất ở 25 – 30oC, lúa nước ở 30 – 35oC, đậu tương chỉ cần
8 – 12oC.
❖
Lượng oxy: trong điều kiện yếm khí nông sản khó nảy mầm hơn.
Quá trình nảy mầm là quá trình hòa tan các chất phức tạp thành các chất đơn giản
để cung cấp nhiệt lương cho các tế bào mầm non. Các vật chất tiêu hao trong quá trình này
là C, H, O của đường, tinh bột và chất béo.
Khi hạt nảy mầm, các chất khô trong hạt bị phân giải. Protein biến thành các axit
amin, tinh bột biến thành đường, chất béo biến thành glyxerin và axit béo. Do có quá trình
này hạt cần phải có nhiều oxy 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, tức là phải bảo đảm độ ẩm an
toàn cho hạt trước lúc nhập kho. Hạt có dầu, duy trì độ ẩm < 8 – 9%, hạt chứa nhiều gluxit,
protid < 13,5%.
Đảm bảo độ ẩm an toàn của hạt trước lúc nhập kho.
Thường xuyên kiểm tra kho để có biện pháp xử lý kịp thời.
14
1.1.5 Quá trình hô hấp.
Hô hấp là một trong những quá trình sinh lý quan trọng của cơ thể sống. Nông sản
trong quá trình sau khi thu hoạch và bảo quản vẫn tự xảy ra quá trình hô hấp.
Trong khi quá trình hô hấp xảy ra sẽ kéo một loạt những biến đổi trung gian giữa
các chất cùng với sự tham gia của nhiều loạt enzyme khác nhau có mặt trong bản thân nông
sản sẽ làm phân giải các chất dinh dưỡng có trong nông sản để tiến hành quá trình trao đổi
chất. Các chất như đường, tinh bột, acid hữu cơ, pectin và những chất dinh dưỡng khác sẽ
bị mất dần đi để phục vụ cho quá trình hô hấp. Từ đó dẫn đến việc làm giảm chất lượng và
khối lượng của nông sản.
Mức độ tiêu hao các chất dinh dưỡng cho quá trình hô hấp của nông sản phụ thuộc
vào loại nông sản, thành phần có học của nông sản, điều kiện, kỹ thuật bảo quản nông sản
và môi trường xung quanh.
Có 2 loại hô hấp đó là hô hấp yếm khí và hô hấp hiếu khí.
1.1.5.1 Hô hấp yếm khí
Là hô hấp trong điều kiện không có oxy. Trong trường hợp môi trường không có
oxy, nông sản sẽ phải tiến hành hô hấp theo con đường hô hấp yếm khí, dựa vào hệ enzyme
có trong nông sản và các vi sinh vật để tiến hành quá trình tạo ra năng lượng cần thiết cho
hoạt động sống của chúng.
Quá trình hô hấp yếm khí xảy ra rất phức tạp, bên cạnh những chất được biểu diễn
trong phương trình trên thì còn nhiều chất trung gian được hình thành trong các quá trình
biến đổi trung gian. Sản phẩm cuối cùng được tạo ra của quá trình này là acid pyruvic. Tùy
theo điều kiện khác nhau mà sản phẩm có thể tiếp tục biến đổi thành CO2 và rượu etylic,
có thể là acid fomic, acid axetic, acid propionic. Các chất trung gian này làm ảnh hưởng
đến chất lượng trong quá trình bảo quản nông sản.
15
Sự hô hấp yếm khí xảy ra theo phương trình như sau:
C6H6O12 → 2C2H5OH + 2CO2 + 28Kcal
Dưới sự tác dụng của các enzyme, các vi sinh vật khác nhau thì các quá trình xảy ra
khi hô hấp yếm khí của các loại nông sản cũng sẽ không giống nhau.
Dưới sự tác dụng của các enzyme khác nhau mà C6H12O6 có thể biến đổi theo các
chiều hướng khác nhau như sau:
- Quá trình lên men giấm, sản phẩm cuối cùng là acid axetic CH3COOH.
C6H12O6 → 3CH3COOH + 15Kcal
- Quá trình lên men rượu, sản phẩm cuối cùng là rượu etylic.
C6H12O6 → 2C2H5OH +2CO2 + 28Kcal
- Quá trình lên men lactic, sản phẩm cuối cùng là acid lactic.
C6H12O6 → CH3CHOHCOOH +22,5Kcal
Tùy theo sản phẩm tạo ra khác nhau mà nhiệt lượng tỏa ra cũng khác nhau. Nếu so
sánh nhiệt lượng tỏa ra giữa 2 loại hô hấp thì hô hấp yếm khí tỏa ra nhiệt lượng thấp hơn
hô hấp hiếu khí 35 lần. Như vậy có thể kết luận được rằng hô hấp yếm khí thường không
có lợi cho bản thân nông sản.
1.1.5.2 Hô hấp hiếu khí
Trong điều kiện bảo quản nông sản nếu tỷ lệ O2 trong không khí chiếm 21% thể tích
thì nông sản sẽ xảy ra quá trình hô hấp hiếu khí. Trong quá trình này chất tham gia quá
trình oxy hóa chủ yếu là glucide và chất béo. Sản phẩm cuối cùng của quá trình hô hấp
hiếu khí là CO2 và H2O.
16
Lượng O2 cần cho sự hô hấp, lượng CO2 sinh ra và lượng nhiệt tỏa ra khác nhau
giữa các nông sản phụ thuộc vào chất bị oxy hóa và nếu nông sản dùng chất béo để oxy
hóa trong quá trình hô hấp thì nhiệt lượng tỏa ra sẽ nhiều hơn so với glucide.
- Đối với Glucide:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 686Kcal
- Đối với chất béo: (Acid tripanmitin)
(C15H31COO)3C3H5 + 72,5O2 → 51CO2 +49H2O + 7616,7Kcal
1.1.5.3 Hệ số hô hấp và ý nghĩa.
Hệ số hô hấp (HSHH) là đại lượng đặc trưng cho mức độ và phương thức hô hấp
khác nhau. Là tỷ lệ giữa số phân tử hay thể tích CO2 bay hơi so với số phân tử hay thể tích
O2 hấp phụ vào trong cùng một khoảng thời gian của quá trình hô hấp.
HSHH = VCO2 /VO2
(V là thể tích)
Hệ số hô hấp phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ, hàm lượng nước, áp suất thẩm
thấu, nồng độ N2 trong quá trình trao đổi khí, chất dinh dưỡng, thành phần không khí có
trong khối nông sản, chất dinh dưỡng trong nông sản,... . Tùy theo dạng hô hấp và nguyên
liệu hô hấp mà hệ số hô hấp có thể >1 hoặc < 1. Nếu HSHH < 1 thì nông sản tiến hành hô
hấp theo phương thức hiếu khí, HSHH > 1 thì nông sản hô hấp theo con đường yếm khí.
•
•
•
Khi chất tham gia quá trình hô hấp là glucide:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Nhiệt lượng
=> HSHH = 6CO2/6O2 = 1
Khi nguyên liệu là chất béo:
(C17H33COO)3C3H5 + 80O2 → 57CO2 +50H2O + Nhiệt lượng
=> HSHH = 57CO2 / 80O2 = 0,7 < 1.
Khi nguyên liệu hô hấp là acid hữu cơ:
17
C4H6O5 (acid malic) + 3O2 → 4CO2 + 3H2O + Nhiệt lượng
=> HSHH = 4CO2 / 3O2 = 1,33 > 1
C2H2O4 + O2 → 4CO2 + 2H2O + Nhiệt lượng
=> HSHH = 4CO2 / 1O2 = 4 > 1
* Ý nghĩa:
Thông qua HSHH xác định được nguyên liệu hô hấp khi tham gia hô hấp bị
oxy hóa đến sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O.
❖
❖
Xác định được phương thức hô hấp của nông sản.
Có những biện pháp phù hợp ngăn chặn những biến đổi không có lợi do hô
❖
hấp gây nên.
1.1.5.4 Cường độ hô hấp và cách xác định cường độ hô hấp.
Cường độ hô hấp là khái niệm để xác định mức độ hô hấp mạnh hay yếu trong thời
gian bảo quản. Cường độ hô hấp là khả năng hô hấp của một khối nông sản của một khối
sản phẩm nhất định trong một đơn vị thời gian.
Cường độ hô hấp là lượng oxy của 100g hay 1000g vật chất khô của sản phẩm hấp
phụ hay lượng CO2 thoát ra tính bằng mL hay mg trong khoảng thời gian 24 giờ. Lượng
O2 tiêu thụ hoặc lượng CO2 nhả ra càng lớn thì cường độ hô hấp càng mạnh.
Cường độ hô hấp có thể xác định theo 3 hướng sau:
•
•
•
Xác định lượng O2 hấp thu hoặc lượng CO2 bay ra.
Xác định lượng chất khô hao tổn.
Xác định lượng nhiệt năng tỏa ra.
❖
Phương pháp xác định lượng CO2 thoát ra theo hệ thống kín của Bailey
Nguyên tắc: Dựa vào sự kết hợp của CO2 bay ra với Ba(OH)2 tại thành
BaCO3 kết tủa và nước.
•
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O
Từ việc xác định lượng Ba(OH)2 trước và sau quá trình hô hấp để tính lượng
CO2 và cường độ hô hấp của nông sản.
•
18
❖
Phương pháp xác định lượng O2 mất đi
Nguyên tắc: Trong quá trình hô hấp thì xảy ra đồng thời 2 quá trình là lượng
•
oxy mất đi và CO2 sinh ra. Sử dụng kiềm đặc để hấp thụ CO2. Áp suất trong bình giảm
xuống, khi biết độ chênh lêch áp suất có thể suy ra được lượng O2 mất đi và cường độ hô
hấp của nông sản.
❖
Phương pháp xác định lượng hao tổn vật chất khô của nông sản
Phương pháp này chỉ áp dụng cho những nông sản giàu hầm lượng glucide
•
và hô hấp theo phương thức hiếu khí. Tính toán phải dựa vào lương CO2 thoát ra sau đó
nhân với hệ số hao hụt sẽ nhân được kết quả là lượng vật chất khô bị hao tổn đặc trưng cho
cường độ hô hấp. Giả sử, toàn bộ lượng carbon có trong thành phần của CO2 thoát ra trong
quá trình hô hấp của nông sản được tạo thành do kết quả phân giải glucoza thì hệ số hao
hụt được tính như sau:
Trọng lượng phân tử của CO2 là 44.
Trọng lượng nguyên tử C là 12,
Vậy trong phân tử CO2 cứ 1mg CO2 thì có 0,273mg C. (12/44 = 0.273)
Trọng lượng phân tử Glucose là 180. Trong phân tử glucose cứ 1mg được 1 / 0,4 =
2,5 mg glucose (12 x 6 / 180 = 0,4)
Do đó 1mg CO2 ta được 0,273 x 2,5 = 0.6825 mg glucose. Vậy hệ số hao hụt là
0,6825.
1.1.5.5 Những yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp trong quá trình bảo quản.
❖
Ảnh hưởng của độ ẩm sản phẩm
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 lên rất mạnh.
Sở dĩ khi độ ẩm sản phẩm tăng lên 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 sang tế bào khác tham gia các quá trình trao đổi chất, tăng hoạt động
19
Tải về để xem bản đầy đủ
47 trang
24140
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tiểu luận môn Công nghệ sau thu hoạch - Đề tài: Các hoạt động sinh lý của bản thân nông sản ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng trong quá trình bảo quản sau thu hoạch", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- tieu_luan_mon_cong_nghe_sau_thu_hoach_de_tai_cac_hoat_dong_s.docx
