I Mở đầu Ket noi com diễn đàn công nghệ, giáo dục Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học Công nghệ thực phẩm NHỮNG BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG QUÁ TRÌNH QUẢ CHÍN Giáo viên hướng dẫn Nguyễ[.]
Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học - Cơng nghệ thực phẩm NHỮNG BIẾN ĐỔI HĨA SINH TRONG Q TRÌNH QUẢ CHÍN Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Xuân Sâm Nhóm : Trương Thị Thanh Hoa Lê Đại Dương Lớp kĩ thuật thực phẩm K53 Những biến đổi sinh hóa q trình chín Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Mục lục I.MỞ ĐẦU II NHỮNG BIẾN ĐỔI HĨA SINH TRONG Q TRÌNH QUẢ CHÍN Biến đổi màu sắc Biến đổi trạng thái vật lý Xuất hương vị Biến đổi hơ hấp II QUY TRÌNH DẤM CHÍN QUẢ Những biến đổi sinh hóa q trình chín Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục I MỞ ĐẦU Cây ăn (Nam Bộ gọi ăn trái) loại trồng rừng mà trái dùng làm thức ăn riêng biệt ăn kèm So với lương thực nguồn cung cấp lượng chất bột cacbohydrat phần thức ăn ăn nguồn dinh dưỡng quý cho người chất khoáng, đặc biệt nhiều vitamin, vitamin A vitamin C cần cho thể người Tuỳ theo nguồn gốc, xuất xứ vùng sinh thái mà co thể chia ăn nhiệt đới, ăn cận nhiệt đới, ăn ôn đới, Quá trình tạo diễn từ lúc bắt đầu hoa, hòa tàn, tạo quả, lớn lên, đạt kích thước tối đa ngừng sinh trưởng Nếu xanh để sau thời gian trở thành chín, thời gian xảy q trình chín với biến đổi sinh hóa đặc trưng II NHỮNG BIẾN ĐỔI HĨA SINH TRONG Q TRÌNH QUẢ CHÍN Biến đổi màu sắc: Khi chín có biến đổi màu sắc Quả xanh vỏ chứa nhiều diệp lục carotenoit Khi bắt đầu chín, có biến đổi hàm lượng sắc tố gây biến đổi màu sắc Sự biến đổi theo hướng phân hủy diệp lục mà không phân hủy carotenoit, nhiều loại carotenoit lại tổng hợp q trình chín Trong số có enzym clorofilaza phân hủy liên kết este clorofil, để giải phóng phitol metanol Enzym thường định vị sắc lạp bền với nhiệt hoạt hóa thời gian chín Clorofil bị oxy hóa Những biến đổi sinh hóa q trình chín Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục oxy ánh sáng Quá trình biến đổi sắc tố xảy khác loại nên màu sắc chúng khác Chẳng hạn chuối, hàm lượng diệp lục giảm nhanh hàm lượng carotenoit lại không giảm nên chuyển sang màu vàng Ở táo hàm lượng diệp lục giảm tăng hàm lượng xanthophin Ở cam,quýt giảm nhanh hàm lượng diệp lục tăng hàm lượng carotenoit Ở dâu đất có tăng hàm lượng antoxyan Biến đổi trạng thái vật lý : Khi chín có biến đổi độ mềm Chất pectat canxi gắn chặt tế bào với bị phân hủy tác dụng enzyme pectinase, kết làm giảm cường lực liên kết tế bào, vỏ tế bào trở lên mỏng, tế bào bị mềm dần Khi bắt đầu chín hàm lượng pectin cao nhất, sau bị thủy phân- demetoxin depolime hóa Khi bị thối pectin bị thủy phân sâu Xuất hương, vị: Khi chín xuất hương vị đặc trưng cho loại Sự chín hoạt hóa q trình tổng hợp chất tạo mùi thơm đặc trưng có chất este, aldehyt axeton Ðây q trình xảy có liên quan đến hoạt động enzyme đặc trưng cho loại Cùng với biến đổi mùi vị vị chua, vị chát giảm biến Các hợp chất tanin, axit hữu cơ, alcaloit bị phân hủy nhanh chóng, đồng thời đường đơn xuất tăng lên Trong q trình chín phản ứng thủy phân xảy mạnh tạo thành đường saccarose Hàm lượng tinh bột giảm để chuyển thành đường đơn, lipit dễ bị thủy phân để Những biến đổi sinh hóa q trình chín Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục tạo thành đường, protein khơng bị thủy phân q trình chín mà trái lại tổng hợp thêm Cơ chế sinh tổng hợp etylen biến đổi hô hấp : 4.1 Cơ chế sinh tổng hợp etylen Theo Yang cộng sự, etylen loại hormone thực vật tạo thành giai đoạn phát triển trồng, đặc biệt giai đoạn chín chuối Quá trình sinh tổng hợp etylen bao gồm cơng đoạn sau: xuất phát ban đầu từ axít amin methionine (MET) sản phẩm quan trọng chu trình tạo etylen, trình qua hai sản phẩm trung gian S-adenosyl methionine (SAM) 1- aminocyclopropane 1-cacboxylic axit (ACC) Từ methionine (MET) chuyển hoá thành S-adenosyl methionine (SAM) nhờ tác dụng xúc tác enzym SAM-synthetaza Từ Methionine (MET)` SAM chuyển hóa theo đường khác nhau: phần tổ hợp lại axit amin MET để Enzyme SAM-synthetaza S- adenosyl methionine (SAM) tiếp tục trình sinh tổng Enzyme ACC-synthetaza hợp thể sinh vật; phần chuyển hóa thành 1aminocyclopropane 1- 1-aminocyclopropane 1-cacboxylic acid (ACC) Enzyme ACC-oxydaza cacboxylic axit (ACC) nhờ tác dụng xúc tác enzym ACC-synthetaza Khi cịn xanh, đường hình thành Những biến đổi sinh hóa q trình chín etylen Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục trở lại MET xảy mạnh hình thành ACC yếu Quá trình diễn ngược lại chín dần Từ ACC chuyển hố thành etylen (C2H4) nhờ tác dụng xúc tác enzym ACC-oxydaza - Sơ đồ tóm tắt : Những tác dụng kích thích etylen lên : + Phân hủy trực tiếp hay gián tiếp clorofil làm cho xanh biến nhanh thành có màu đặc trưng + Làm cho q trình hơ hấp tăng lên, làm chín nhanh +Làm tăng độ thẩm thấu màng tế bào đẩy nhanh trình trao đổi chất tế bào 4.2 Sự thay đổi hô hấp quả: Trong q trình chín cân hormone etylen auxin biến đổi theo hướng tăng hàm lượng etylen nhanh giảm hàm lượng auxin mơ Như có tổng hợp mạnh mẽ etylen mơ Về chế êtylen làm tăng tính thấm tế bào, giải phóng enzyme chất để xúc tiến cho phản ứng hơ hấp biến đổi khác Vì ức chế hơ hấp ức chế hơ hấp bột phát làm chậm chín Chẳng hạn bảo quản Những biến đổi sinh hóa q trình chín Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục polietylen làm tăng nồng độ CO2 túi, hàm lượng CO2 tăng đến 10% ức chế chín ức chế tạo etylen hô hấp bột phát Phân biệt loại dựa vào hơ hấp bột phát có ý nghĩa lớn để xác định phương pháp bảo quản thích hợp, thời gian thu hoạch, chế biến xuất Dựa vào hô hấp bột phát mà chia thành hai loại quả: loại có hơ hấp bột phát chuối,mít,càchua, xồi, na loại khơng có hơ hấp bột phát cam, quýt, dưa hấu, táo, lê III QUY TRÌNH DẤM CHÍN QUẢ Giới thiệu chung : Những biến đổi tế bào thực vật già chin không thuận nghịch Các chất phức tạp chuyển thành chất đơn giản Có biến đổi mạnh mẽ mặt cấu trúc.Hầu hết tất loại trải qua độ chín: độ già chín thu hoạch, độ chín ăn hay cịn gọi chín ăn được, độ chín kỹ thuật, độ chín sinh lý - Độ già chín thu hoạch: đạt đến kích thước khối lượng tối đa, chưa sử dụng chúng chưa đạt yêu cầu màu sắc, hương vị độ mềm thích hợp Sử dụng thời kỳ để dấm chín Những biến đổi sinh hóa q trình chín Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Ví dụ: chuối tiêu phải cắt đạt độ già 90%: màu xanh sáng, cạnh tròn căng, đầu ruồi múp ruột ngả vàng Khơng để chuối chín hồn tồn cắt đợi đến cuối buồng chuối chín đầu thối hỏng - Độ chín thơng thường: giai đoạn chín thích hợp cho ăn tươi Khi phát triển đầy đủ hạt trưởng thành Màu sắc hương vị, vị chín bình thường, thích hợp với người sử dụng Đối vói loại khơng có khả dấm chín như: cam, chanh, bưởi, vải, nhãn, mơ, mậm, ổi ta thu hoạch độ chín Nếu để chín ăn ngon, mặt biến đổi chất dinh dưỡng hương vị, đồng thời thay đổi cấu trúc tế bào, hòa tan chất gắn thành tế bào(pectin, licin, cutin) - Độ chín kỹ thuật: độ chín thường để sản xuất công nghiệp như: dưa chuột bao tử, nước chuối, mứt sấy, chuối sấy - Độ chín sinh lý: để thu hạt dùng cho sản xuất dầu béo hay để giống Quy trình dấm chín: - Khi đạt độ chín thu hoạch người ta thu hoạch bắt đầu q trình dấm chín Ở số loại thu hoạch độ chín thơng thường cam, chanh, bưởi, nhãn ,vải, dứa.Ở chúng có độ chín độ chín khác(kỹ thuật, thu hái)đều trùng Một số khác thu hoạch độ chín thu hái như: na, chuối, hồng Những biến đổi sinh hóa q trình chín Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục - Thu vào lúc trời mát (sáng chiều, tránh lúc trưa nắng), thu xuống phải đặt bóng râm , tránh ánh sáng trực xạ vào thời điểm dễ làm mau bị thối, không để trực tiếp xuống đất loại nấm bệnh có sẵn đất dễ xâm nhập vào gây hại Sau ví dụ dấm chín quả: + Sử dụng đất đèn:(CaC2) sử dụng tiếp xúc với nước khơng khí chuyển thành axetilen kích thích chín CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2 Quy trình dấm chuối sử dụng đát đèn Quy trình dấm chín xồi sử dụng Ethrel Những biến đổi sinh hóa q trình chín Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Ethylen chất khí nên khó sử dụng trực tiếp Trong sản xuất, người ta sử dụng Ethrel dạng lỏng vào độ pH tăng lên mà Ethrel phân huỷ cho Ethylen Kích thích chín - Tính tốn lượng đất đèn phù hợp với lượng dùng etylen làm trái chín, cần biết hô hấp loại trái khác Sự hơ hấp mạnh cần lượng khí etylen thấp, chí cần dùng trái chín “mồi” cho trái khác chín đủ Khơng phải trái làm chín etylen sau hái chúng gần “nín thở” Trái táo (bom) ví dụ Sau hái (mức già vừa phải) giữ nơi thống mát khơng tác động gì, “tươi” dai dẳng đến 10 tháng Trái vú sữa sau hái nhũn nước khơng chín thêm 3.u cầu công nghệ: - Đạt yêu cầu màu sắc mùi vị, độ mềm phù hợp với loại Những biến đổi sinh hóa q trình chín 10 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục - Dư lượng hóa chất cịn lại mức cho phép Những lưu ý sử dụng hóa chất dấm chín quả: Ethylene cơng nhận an toàn (GRAS) thực phẩm Hoa Kỳ Cục Quản lý dược (FDA) Với nhiều chất lượng thực phẩm, FDA không phân loại tất thứ Muối, tiêu giấm ví dụ, với ethylene, tất nằm danh mục chất thực phẩm đó, sử dụng cho mục đích định, theo quy định thực hành sản xuất tốt, coi FDA thường công nhận an tồn (GRAS) để sử dụng CaC2 (đất đèn) khơng an tồn cho q trình chín Đất đèn sử dụng số nước nguồn khí axetylen, tác nhân làm chín nhân tạo Tuy nhiên, axetylen gần không hiệu cho q trình chín ethylene, axetylen khơng phải hc mơn thực vật tự nhiên ethylene Ngồi ra, canxi cacbua chứa dấu vết thạch tín phốt pho, hai có độc tính cao người, việc sử dụng hóa chất làm chín muồi bất hợp pháp số nước - Carbon Dioxide (2 CO,) cấp: CO2, sản xuất trái chín phịng tăng theo thời gian - Oxy cấp: oxy phòng nạp thực loại chín Điều đơi làm cho việc thở phịng chín khó khăn Ethylene thâm nhập vào hầu hết chất.Trong thực tế, thấm qua hộp tơng sản xuất vận chuyển, gỗ chí tường bê Những biến đổi sinh hóa q trình chín 11 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục tơng Trong ethylene có tác dụng lớn cho q trình chín trái cây,nó ảnh hưởng lơn đến việc sản xuất nhà máy thúc đẩy q trình lão hóa làm giảm chất lượng sản phẩm, hạn dùng Mức độ thiệt hại phụ thuộc vào nồng độ ethylene, thời gian phơi sáng, nhiệt độ sản phẩm Một phương pháp sau cần sử dụng để đảm bảo sản phẩm nhạy cảm với ethylene không tiếp xúc: Ethylene sản xuất mặt hàng (như táo, lê, chuối, dưa hấu, đào, lê, cà chua) cần lưu giữ riêng với loại nhạy cảm với ethylene (bông cải xanh, cải bắp, súp lơ, rau xanh, rau diếp, vv.) Ngoài ra, ethylene phát động cơ: Propane, diesel, động xăng hỗ trợ cho trình sản xuất tạo ethylene với số lượng đủ lớn gây hỏng - Các cách khắc phục: + Thơng gió cho khu vực lưu trữ, tốt bên nhà kho, sở liên tục thường xun để làm khơng khí có ethylene + Hủy bỏ ethylene với lọc ethylene hấp thụ Những chứng minh việc giảm trì mức ethylene thấp Nếu thiệt hại ethylene nghi ngờ, cách nhanh chóng dễ dàng để phát mức độ ethylene với ống tay cảm biến tổ chức Tài liệu tham khảo Những biến đổi sinh hóa q trình chín 12 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục http://thuviensinhhoc.com http://www.rauhoaquavietnam.vn/ http://baigiang.violet.vn/ http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page http://www.thefruitpages.com/ http://www.catalyticgenerators.com http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/ibc99/koning/fruitgrowripe.html Những biến đổi sinh hóa q trình chín 13