Tiềm năng phát triển của chiếu xạ trong tương lai...25III.TÀI LIỆU THAM KHẢO...26NHÓM 1 Trang 4 DANH SÁCH HÌNH ẢNHHình 1: Thiết bị chiếu xạ...19Hình 2: Biểu tượng Radura...23DANH SÁCH B
Cơng nghệ sau thu hoạch BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM Khoa Cơng nghệ Thực phẩm Tiểu luận tìm hiểu ĐỀ TÀI Tìm hiểu phương pháp chiếu xạ bảo quản nông sản sau thu hoạch Tình hình ứng dụng phương pháp Việt Nam giới GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh Thứ 5, tiết 1-2 NHĨM Cơng nghệ sau thu hoạch DANH SÁCH SINH VIÊN Dư Thị Thanh Hương 2005140206 Vũ Ngọc Huyền 2005140224 Nguyễn Thị Ngọc Huyền 2005140225 Phạm Thị Huyền 2005140226 Nguyễn Đặng Hoài Linh 2005142074 Tiểu luận tìm hiểu NHĨM Cơng nghệ sau thu hoạch MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ TRONG BẢO QUẢN NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH Giới thiệu Mục đích chiếu xạ .7 Các biến đổi trình chiếu xạ thực phẩm .10 Các yếu tố ảnh hưởng đến bảo quản tia xạ 15 Thiết bị chiếu xạ 16 Ưu nhược điểm phương pháp chiếu xạ 19 Kết hợp chiếu xạ với phương pháp bảo quản khác 19 Các quy định thực phẩm chiếu xạ 21 II TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 23 Việt Nam 23 Trên giới 24 Tiềm phát triển chiếu xạ tương lai .25 III TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 NHĨM Tiểu luận tìm hiểu Cơng nghệ sau thu hoạch DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1: Thiết bị chiếu xạ 19 Hình 2: Biểu tượng Radura 23 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Ảnh hưởng kỹ thuật chiếu xạ đến chất lượng số loại rau trái tươi (Vaseur 1911) .15 Bảng 2: Danh sách thực phẩm đượcp hép chiếu xạ giới hạn liều hấp thụ tối đa 23 Bảng 3: Một số tiêu định hướng theo quy hoạch phát triển ứng dụng xạ đến năm 2020 26 Tiểu luận tìm hiểu NHĨM Cơng nghệ sau thu hoạch LỜI MỞ ĐẦU Từ xưa người biết bảo quản nông sản thực phẩm cách phơi sấy, hun khói, ướp muối, đóng hộp Song phương pháp cịn thơ sơ, nhiều mặt hạn chế, với phát triển nhanh chóng KHKT, từ năm 50 kỷ trước, việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chiếu xạ bắt đầu để bảo quản nông sản thực phẩm giới Năm 1971, chương trình chiếu xạ thực phẩm quốc tế triển khai, gồm 23 nước tham gia với mục đích chủ yếu hợp tác nghiên cứu tình hình thực phẩm chiếu xạ trao đổi thơng tin kỹ thuật chiếu xạ Năm 1980, nhóm chuyên gia hỗ trợ tổ chức quốc tế lớn Y tế Thế giới (WHO), Nông lương giới (FAO) Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) họp Geneve (Thụy Sỹ) để tổng kết cơng trình nghiên cứu gần 30 năm nước phát triển với kinh phí hàng tỷ la Nhóm chun gia đến kết luận: Thực phẩm chiếu xạ, với liều chiếu Mrach (10 KGY) không gây độc hại khơng ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng Tiểu luận tìm hiểu Kết luận củng cố vững hội nghị Ủy ban Quốc tế vi sinh an toàn thực phẩm (thuộc Liên Hợp Quốc), Các hội vi sinh Copenhagen (Đan Mạch) tháng 12/1982 khẳng định chiếu xạ phương pháp hữu hiệu để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh không gây tác hại đến sức khỏe người Từ kết nghiên cứu quan chuyên môn quốc tế, năm 1980, kỹ thuật chiếu xạ phát triển nhanh chóng giới vùng châu Á - Thái Bình Dương Cơ sở khoa học kỹ thuật chiếu xạ Cơ sở khoa học kỹ thuật chiếu xạ sử dụng xạ gamma beta gia tốc đạt lượng không Mev, tác động lên vật chiếu để diệt vi sinh vật gây hư hại thực phẩm nông sản, dụng cụ y tế, ức chế trình sinh trưởng nảy mầm, ngược lại theo điều khiển người Nguồn đồng vị phóng xạ thường dùng cobald – 60 phát xạ gamma có lượng 1.17 Mev 1.33 Mev, trung bình 1.25 Mev Ngồi ra, kỹ thuật chiếu xạ sử dụng để xử lý vật liệu polyme, gỗ, cao su nhiều lĩnh vực khác Ưu điểm kỹ thuật chiếu xạ nhanh chóng, thuận tiện, khơng phụ thuộc vào hình dáng bao gói, nhiệt độ, áp suất, khơng tiêu hao vật chiếu, giữ màu sắc, mùi vị NHÓM Công nghệ sau thu hoạch I PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ TRONG BẢO QUẢN NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH Giới thiệu Chiếu xạ trình vật lý Người ta sử dụng tia xạ điện từ dòng electron để tác động lên mẫu thực phẩm Hiện tượng thực phẩm hấp thu lượng từ tia xạ điện từ dòn electron làm xảy số biến đổi có lợi cho chất lượng sản phẩm Năm 1930 lần lịch sử, O Wurst (Đức) đăng ký phát minh sáng chế Pháp việc ứng dụng kỹ thuật chiếu xạ cơng nghệ thực dụng vào thời điểm người ta lo ngại vấn đề an tồn thực phẩm chiếu xạ có chứa chất có hoạt tính phóng xạ gây nguy hiểm cho sức khỏe người tiêu dung hay khơng? Trả lời câu hỏi giai đoạn 1940 – 1970, nhà khoa học nhiều nước giới thực nghiên cứu khác Sau khoảng thời dài nghiên cứu tranh luận, nhà khoa học đến kết luận thống dùng tia chiếu xạ với liều lượng thích hợp vấn đề an toàn thực phẩm chiếu xạ cho người tiêu dùng đảm bảo tuyệt Tiểu luận tìm hiểu đối Vào năm 1976, Tổ chức Y tế giới (WHO) thông báo khuyến cáo sử dụng kỹ thuật chiếu xạ cơng nghệ thực phẩm Đến nay, có 40 quốc gia giới cho phép sử dụng kỹ thuật chiếu xạ để xử lý thực phẩm, có nhiều nước phát triển Mỹ, Canada, Anh, Pháp, Đức, Bỉ, Đan Mạch, Nga, Australia, Nhật, Trung Quốc…và Việt Nam nằm danh sách nước cho phép sử dụng kỹ thuật chiếu xạ công nghiệp thực phẩm Nguyên tắc chiếu xạ thực phẩm chuyển phần lượng từ dòng electron tia xạ điện từ cho mẫu thực phẩm chiếu xạ, nhờ tạo số biến đổi có lợi cho trình chế biến bảo quản thực phẩm Trong số tia xạ điện tử tia X, tia gamma, tia beta…chỉ có tia gamma sử dụng quy mơ cơng nghiệp cho mục đích chiếu xạ thực phẩm Người ta sử dụng tia xạ gamma chất phóng xạ Cobalt 60 chất Cesium 137 để chiếu vào thực phẩm nhằm diệt vi trùng (thịt), vi sinh vật, sâu bọ, côn trùng ký sinh trùng (lúa mì, bột, đồ gia vị, ngũ cốc, trái khô) làm chậm phát triển, chín ngăn chặn nảy mầm loại trái củ hành…Phóng xạ tác động thẳng vào phần DNA làm tế bào phân cắt NHĨM Cơng nghệ sau thu hoạch Đơi phương pháp cịn gọi tên khác khử trùng điện tử electronic pasteurization cold pasteurization (khử trùng lạnh) Mục đích chiếu xạ Mục đích chủ yếu q trình tiêu diệt ức chế vi sinh vật, côn trùng có hại rau làm chậm trình chin sau thu hoạch, lão hóa sản phẩm… a) Tiêu diệt ức chế vi sinh vật côn trùng có hại sau Một nguyên nhân quan trọng gây hư hỏng rau trình bảo quản vi sinh vật số trùng có hại Hệ vi sinh vật rau bao gồm nấm sợi, nấm men vi khuẩn, thường gặp nấm sợi Khi tế bào vi sinh vật thực trình trao đổi chất sinh trưởng nên chúng làm thay đổi thành phần hóa học giá trị cảm quan rau làm cho rau nhanh chóng bị hư hỏng Một số lồi vi sinh vật khác gây bệnh rau Botrytis, Alternaria…Thực tế cho thấy số tế bào vi sinh vật có rau nhiều thời gian bảo quản rau ngắn Như vậy, để kéo dài thời gian bảo quản rau quả, giải pháp kỹ Tiểu luận tìm hiểu thuật quan trọng khống chế số tế bào vi sinh vật trùng rau tốt Các kết trước định kỹ xạ rau diệt tế bào vi côn trùng, kéo dài bảo quản đông lạnh ức phát triển vật tia NHĨM Vi sinh vật Liều gây chết Côn trùng 0,22 – 0,13 Saccharomyces cerevisiae Penicilum Spp 1,4 – 2,5 Aspergillus Spp 1,4 – 3,7 Mycobacterium tuberculosis 1,4 Salmonella Spp 3,7 – 4,8 Staphylococcus aureus 1,4 – 7,0 Bacillus subtilis 12 – 18 Bacillus stearothermophilus 10 – 17 Virus 10 – 40 Escherichia coli – 2,3 nghiên cứu khẳng thuật chiếu tiêu ức chế sinh vật góp phần thời gian rau Nếu có khả chế vi sinh xạ có Cơng nghệ sau thu hoạch tác dụng gây tổn thương chất di truyền (phân tử AND) làm bất hoạt khả sinh sản vi sinh vật Nhờ sau chiếu xạ, vi sinh vật gây bệnh cho người vi sinh vật khác gây hại cho thực phẩm bị bất hoạt Quá trình tương tác xạ thực phẩm tạo lượng nhiệt không đáng kể (chiếu 10kGy nhiệt độ tang 0C) nên chiếu xạ diệt vi khuẩn khơng làm chín, làm mác chất dinh dưỡng không làm biến dạng bao gới thực phẩm plastic… Nhờ hiệu ứng thực phẩm chiếu xạ trở nên vệ sinh an toàn hơn, chất lượng dinh dưỡng ổn định, thời gian sử dụng thực phẩm kéo dài…tạo điều kiện thuận lợi cho khâu lưu trữ phân phối thực phẩm tới thị trường xa trái thời vụ Chiếu xạ thực phẩm gớp phần ngăn chặn lây lan nhiều dịch bệnh Trong loại ngũ cốc, hoa quả, thịt, trứng, sữa, hải sản…là trường lưu trú thích hợp cho nhiều vi khuẩn, côn trùng, ký sinh trùng gây bệnh (Salmonella, Listeria monocytogeess, Campylobacter, Vibro cholera, Yersina, Shigella, Escheria coli, Clostridium perfringenes…) Khi lưu trú thực phẩm, mầm bệnh dễ lây lan sang người sử dụng sang vùng địa lý khác Vì vậy, chiếu xạ trước thực phẩm xuất tiêu thụ Tiểu luận tìm hiểu biện pháp kiểm dịch hữu hiệu góp phần ngăn chặn đáng kể lây lan, làm giảm thiệt hại nhân mạng, kinh tế b) Làm chậm q trình chín sau thu hoạch, lão hóa nảy mầm rau Nhóm trái cây: sau thời điểm thu hái, thường xảy hai q trình nối tiếp nhau: q trình chín q trình lão hóa Đối với loại trái có đỉnh sinh trưởng, q trình chín diễn nhanh sau thi hái Điểm đặc trưng q trình chín sau thu hoạch hệ số hô hấp trái gia tang sinh tổng hợp ethylene tang cường Bên cạnh đó, nhiều biến đổi hóa sinh hóa học diễn bên trái như: Pectin bị phân hủy làm cho cấu trúc trái trở nên mềm Tinh bột bị phân hủy làm tang lượng đường khử độ trái Chlorophyll bị phân hủy, ngược lại hợp chất carotenoid anthocyanin sinh tổng hợp làm màu sắc từ xanh chuyển dần sang vàng trái gia tăng… NHÓM Phản ứng sinh tổng hợp chất mùi thúc đẩy cường độ mùi Công nghệ sau thu hoạch Những biến đổi làm cho trái chưa chín thu hái tiến dần trạng thái độ chín kỹ thuật Ở trạng thái này, chất lượng trái xem tốt cho người sử dụng Tuy nhiên, biến đổi tiếp tục diễn với mức độ lớn, q trình lão hóa trái tiếp diễn chất lượng trái bị giảm nhanh chóng Nhìn chung, loại trái có đỉnh sinh trưởng thường có thời gian bảo quản ngắn Đối với trái khơng có đỉnh sinh trưởng, hệ số hô hấp trái giảm dần sau thời điểm thu hái Như vậy, q trình chín sau thu hoạch cí diễn với tốc độ chậm Tuy nhiên, trái khơng có đỉnh sinh trưởng bị lão hóa theo thời gian Khi đó, trái trở nên mềm nhũn, thành phần hóa học tính chất cảm quan trái bị thay đổi sâu sắc, khơng cịn thích hợp cho người sử dụng Nhóm rau củ: Đối với số loại rau củ salad, cải, cà rốt, su su…sau thời điểm thu hái bắt đầu q trình lão hóa Khi đó, rau bị nước, cịn củ trở nên mềm nhũn Thành phần hóa học giá trị cảm quan rau củ bị biến đổi sâu sắc khơng cịn thích hợp cho người sử dụng Tiểu luận tìm hiểu Đối với số loại rau củ khác hành tây, tỏi, khoai tây…có thể xảy tượng nảy mầm trình bảo quản sau thu hoạch Hiện tượng ảnh hưởng xấu đến chất lượng rau củ làm tăng tỉ lệ tổn thất sau thu hoạch Đến nay, kết nghiên cứu thu cho thấy chiếu xạ số loại rau trái tươi với liều lượng thích hợp hạn chế trình chín, lão hóa nảy mầm Như vậy, sử dụng kỹ thuật chiếu xạ gớp phần kéo dài thời gian bảo quản rau tráu tươi, hạn chế tỷ lệ tổn thất tượng nảy mầm lão hóa rau Các biến đổi trình chiếu xạ thực phẩm Các nghiên cứu thực nghiệm chứng minh chất dinh dưỡng đa lượng protein, gluxit lipid tương đối ổn định xử lí rau có liều xạ thấp 10kGy Các chất dinh dưỡng vi lượng, đặc biệt vitamin tỏ nhạy cảm với tác nhân xử lý, kể với xạ Ví dụ, vitamin A, E, C B có độ nhạy cảm cao với xạ song tương đương với tác nhân xử lý nhiệt Ủy ban hỗn hợp FAO, WHO IAEA khẳng định chiếu xạ không làm giảm vấn đề dinh dưỡng thực phẩm NHÓM Công nghệ sau thu hoạch Sự thay đổi giá trị dinh dưỡng thực phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố: liều xạ, loại thực phẩm, chất liệu bao gói điều kiện xử lý (nhiệt độ thời gian chiếu xạ lưu kho sau chiếu xạ) Sau biến đổi rau sau chiếu xạ tia gamma a) Biến đổi vật lý: Theo lý thuyết, tia điện từ có tính chất song Do đó, chiếu tia gamma lên mẫu rau bất kỳ, xảy trường hợp: Photon đâm xuyên qua mẫu truyền phần lượng cho mẫu Photon biến mẫu truyền tất lượng cho mẫu Tất rau nói riêng thực phẩm nói chung cấu tạo từ phần nhỏ vật chất nguyên tử Nguyên tử có nhân (bao gồm proton neutron) electron chuyển động xung quanh nhân theo đường quỹ đạo xác định Trong trình chiếu xạ, photon xạ điện tử tương tác với electron nhân nguyên tử b) Biến đổi hóa sinh hóa học: Thành phần hóa học chủ yếu rau gồm có nước, glucid, protein, lipid, vitamin, Tiểu luận tìm hiểu khống, hợp chất polyphenol, chất màu…Trong nước glucid chiếm hàm lượng cao Nước: thành phần chiếm tỷ lệ khối lượng cao rau trái Trong q trình chiếu xạ, phân tử nước bị ion hóa, bị kích thích xảy phản ứng gốc tự Các gốc tự tạo thành trình chiếu xạ rau có nguồn gốc từ hợp chất hóa học khác Một số gốc tự phản ứng với tạo thành hợp chất Cần ý mức độ xảy phản ứng phụ thuộc vào liều lượng sử dụng Glucid: trình chiếu xạ, polysaccharide cellulose, pectin, tinh bột, hemicellulose…có thể bị gãy mạch, từ xuất sản phẩm có phân tử lượng thấp Các biến đổi làm tăng hàm lượng oligosaccharide làm giảm độ cứng rau sau chiếu xạ Những biến đổi gây nên ảnh hưởng có lợi có hại cho chất lượng thực phẩm Tuy nhiên, chiếu xạ rau tươi với liều xạ thấp khơng xảy thay đổi đáng kể glucid khơng làm ảnh hưởng đến độ cứng rau Ví dụ chiếu xạ trái tươi NHÓM Công nghệ sau thu hoạch Khi sử dụng chiếu xạ kết hợp với phương pháp khác, người ta bảo quản loại nơng sản nói thời gian năm tỷ lệ tổn thất q trình bảo quản khơng đáng kể Thực nghiệm khoai tây, xử lý kỹ thuật chiếu xạ liều xạ 0,1 kGy, nhiệt độ bảo quản 100C độ ẩm khơng khí 85% thời gian bảo quản không nhỏ năm Trong suốt trình bảo quản khơng xảy tượng nảy mầm củ Ngoài ra, mức độ hao hụt trọng lượng khoai trình bảo quản giảm nhiều so với củ không chiếu xạ Sự sinh trưởng phát triển vi sinh vật: chiếu xạ tiêu diệt ức chế vi sinh vật Tùy theo liều lượng xạ sử dụng vi sinh vật bị ức chế tiêu diệt Khi liều xạ sử dụng cao, khả nagw tiêu diệt vi sinh vật lớn Các tế bào sinh dưỡng tỏ mẫn cảm với chiếu xạ bào tử Khi chiếu xạ, cấu trúc nhân tế bào sinh vật dễ bị ảnh hưởng chiếu xạ làm biến đổi acid nucleic Thông thường, tế bào vi sinh vật có hệ enzyme ligase, exonuclease, polymerase giúp sửa chữa acid nucleic bị tổn thương để trì trình trao Tiểu luận tìm hiểu đổi chất tế bào Tuy nhiên, mức độ tổn thương acid nucleic lớn tế bào không sinh sản chết Trong số trường hợp, xuất hiện tượng đột biến vài tế bào vi sinh vật chiếu xạ Ngồi ra, chiếu xạ cịn làm tổn thương thành phần phospholipid màng tế bào chất vi sinh vật Khi đó, khả vận chuyển chất qua màng membrane bị ảnh hưởng Hiện tượng làm giảm hoạt tính trao đổi chất vi sinh vật làm cho vi sinh vật chết không lấy thức ăn từ môi trường bên ngồi d) Biến đổi cảm quan: Các tính chất cảm quan quan trọng rau trái gồm có màu sắc, mùi vị cấu trúc Nhiều nghiên cứu cho thấy chiếu xạ với liều xạ tối ưu nhằm làm chậm q trình chín sau thu hoạch q trình lão hóa, tính chất cảm quan rau trái khơng bị thay đổi Chỉ có hai trường hợp ngoại lệ xoài lê Một số giống xoài chiếu xạ với liều xạ thấp (0,25 – 0,75 kGy), thành phần chlorophill xồi khơng thể bị phân hủy hồn tồn giai đoạn giấm chín Q trình khử màu xanh xồi khơng thể thực theo ý muốn xồi thu có màu vàng không đồng nhất, làm giảm giá trị cảm quan sản phẩm NHĨM Cơng nghệ sau thu hoạch Trong nghiên cứu táo, nhà khoa học tiến hành chiếu xạ giống táo trồng Ấn Độ với liều xạ khác (0,1; 0,2; 0,4 0,6 kGy), sau đem bảo quản – 40 Kết phân tích cảm quan cho thấy q trình chiếu xạ khơng làm ảnh hưởng đáng kể đến mùi vị cấu trúc trái táo Riêng mẫu táo chiếu xạ với liều xạ 0,1 kGy đánh giá có vị cao so với mẫu táo chưa chiếu xạ Có lẽ hàm lượng acid thấp mẫu không chiếu xạ Khi chiếu xạ rau trái tươi với liều xạ cao giá trị tối ưu dẫn đến thay đổi sâu sắc màu sắc, mùi, vị, cấu trúc rau Liều xạ sử dụng cao biến đổi tính chất tính cảm quan lớn Đối với dâu tây tiến hành chiếu xạ với liều lượng tăng dần từ 0,5 – kGy Kết đánh giá cảm quan cho thấy tăng liều xạ sử dụng, màu đỏ trái dâu chuyển dần sang màu nâu đỏ độ cứng trái giảm xuống Sự giảm độ cứng hàm lượng pectin hòa tan trái bị giảm trình chiếu xạ Tuy nhiên tính chất cảm quan khác dây tây mùi vị không bị ảnh hưởng Hiệu chiếu xạ Tiểu luận tìm hiểu Loại rau trái Có lợi cho q Tỏi trình bảo quản Củ hành tây rau tươi Củ hành ta Khoai tây Liều xạ (kGy) Ức chế làm chậm trình nảy mầm 0,05 – 0,15 Tác động phụ có hại Táo Diệt trùng 0,2 – 0,8 Táo Chuối Xồi Đu đủ Làm chậm q trình chín lão hóa 0,1 – 1,0 Liều xạ khuyến cáo ức chế yếu nhóm VSV gây bệnh Cà rốt Măng tây Nấm rơm Làm chậm trình sinh trưởng 1,0 – 2,0 Nguyên liệu bị hóa nâu Các loại rau Ức chế phát triển vi khuẩn Dâu tây Mận Mơ NHĨM Tác động có lợi Ức chế phát triển vi khuẩn 1,0 – 2,5 Thịt trái bị mềm liều xạ lớn kGy Công nghệ sau thu hoạch Sung Thơm Hiệu Vải không rõ ràng Dưa gang 0,2 – 2,0 Liều xạ khuyến cáo ức chế yếu nhóm VSV gây bệnh Lê 1,0 – 2,0 Giảm tính chất cảm quan Đào Quýt 1,5 – 1,75 Thúc đẩy q trình chín 2,0 – 2,5 Giảm tính chất cảm quan Phân hủy chất tạo mùi Trái mềm màu 0,2 Thịt vỏ tría hóa nâu Khơng có lợi cho q trình Sơ ri bảo quản rau trái tươi Dưa leo Chanh Ít ảnh hưởng đến tính chât sinh lý trái Ơ liu Bơ Bảng 1: Ảnh hưởng kỹ thuật chiếu xạ đến chất lượng số loại rau trái tươi (Vaseur 1911) Các yếu tố ảnh hưởng đến bảo quản tia xạ Tiểu luận tìm hiểu a) Lồi giống Vi sinh vật Vi khuẩn Gram (+) có khả đề kháng với tia xạ tốt vi khuẩn Gram (-) Thông thường, dạng bào tử có khả đề kháng tốt dạng sinh trưởng với trường hợp ngoại lệ Micrococcus radioduransi mà vi khuẩn chịu tia xạ Trong số dạng bào tử hiếu khí khác, bào tử lồi Clostridium botulium có sức đề kháng tốt loại bào tử Clostridium Một số vi khuẩn sinh trưởng có sức đề kháng tốt Streptococcus faecalis, Micrococci vi khuẩn lên men Lactobacillus bên cạnh cịn có M.radiodurans Nhóm Pseudomonas Flavobacteria nhạy cảm với tia xạ vi khuẩn Gram (-) khác có sức đề kháng với tia xạ sức đề kháng tia xạ vi sinh vật thông thường Micrococci Nấm men có khả đề kháng xạ tốt nấm mốc Tuy nhiên hai nhóm mức bình thường, chúng có độ nhạy cảm thấp vi khuẩn Gram (-) Số lượng tế bào vi sinh vật lớn chịu ảnh hưởng tia xạ b) Tuổi Vi sinh vật: NHĨM Cơng nghệ sau thu hoạch Vi khuẩn giai đoạn phát triển chậm đề kháng với tia xạ lớn Các tế bào trở nên nhạy cảm với tia xạ Khi chúng trải qua pha logarit Trong liều lượng sử dụng tia xạ để trùng vang táo loại rượu vang yêu cầu để ức chế tối đa vi sinh vật Mặc dù không thực tiệt trùng sản phẩm số lượng vi sinh vật giảm 99% thời hạn bảo quản kéo dài mà hương vị không thay đổi Nước táo thực trùng tia cực tím hương vị bị thay đổi nhẹ vitamin C, B1, B2 bị giảm c) Thành phần thực phẩm: Nói chung vi sinh vật nhạy cảm với tia chiếu xạ Khi chúng dung dịch đậm môi trường chứa protein Tuân theo có mặt nitric có khả làm cho bào tử vi khuẩn nhạy cảm với tia chiếu xạ d) Oxy Khả đề kháng với tia chiếu xạ vi sinh vật có Oxy thấp khơng có Oxy Như đề kháng với tia chiếu xạ E.Coli khơng có Oxy tế bào tăng lên ba lần e) Trạng thái vật lý thực phẩm: Các tế bào khơ có đề kháng với xạ mạnh tế bào ấm Điều chùm Tiểu luận tìm hiểu ion phân hủy nước Các tế bào làm lạnh đơng có tính bền với tia xạ tế bào không lạnh đông Thiết bị chiếu xạ a) Máy gia tốc Nguyên tắc hoạt động: máy gia tốc phát dịng electron Cấu tạo: gồm có bốn phận chính: phận tạo dịng electron, phận gia tốc electron, phận định hướng dòng electron, phận tách electron Nguyên lý hoạt động: Bộ phận tạo dòng electron: phận sinh electron Bộ phận gia tốc electron: lượng electron phụ thuộc vào tốc độ chuyển động Khi tốc độ chuyển động electron nhanh lượng electron lớn Bộ phận gia tốc electron có mục đích gia tăng mức lượng electron sinh từ phận tạo dòng electron Bộ phận định hướng dịng electron: phận có chức hiệu chỉnh quỹ đạo chuyển động electron NHĨM Cơng nghệ sau thu hoạch Bộ phận tách electron: cửa dịng electron từ máy gia tốc Thơng phận dịng electron máy gia tốc tác động lên mẫu nông sản sau thu hoạch cần chiếu xạ Ưu điểm: Tạo dòng electron với mức lượng khác Hoạt động máy gia tốc không gây ô nhiễm môi trường Nhược điểm: Các máy gia tốc thường có kích thước lớn tiêu tốn nhiều lượng Ví dụ: Máy gia tốc trung tâm nghiên cứu CERN Thụy Sỹ có đường kính xấp xỉ 9km, sử dụng mạng điện 50,000 MeV Máy gia tốc mini đặt Saclay (Pháp) với đường kính dài 200m, sử dụng mạng điện 640 MeV Khả đâm xuyên dòng electron thường xa so với tia Gamma Chính mà máy gia tốc sử dụng công nghiệp chiếu xạ nông sản sau thu Tiểu luận tìm hiểu hoạch b) Máy phát tia gramma Nguyên tắc hoạt động: Hiện có nhiều nguồn khác phát tia Gamma Ở quy mô công nghiệp, nguồn phát tia gamma thông dụng 60Co Tia gamma sinh từ nguồn 60Co biểu theo sơ đồ: Theo lý thuyết trình phân rã 60Co sinh electron tia gamma Có hai tia gamma sinh với mức lượng lân lượt 1,333 MeV 1,172 MeV Do electron có khả đâm xuyên nên máy phát tia gamma có phận chuyên ngăn tách electron sinh q trình phân rã 60Co Cịn tia gamma sử dụng cho mục đích chiếu xạ Chu kỳ bán hủy 60Co 5,27 năm NHÓM Cơng nghệ sau thu hoạch Cấu tạo: Hình 1: Thiết bị chiếu xạ Nguyên lý hoạt động: Tiểu luận tìm hiểu Nguồn 60Co đặt sâu lịng đất đặt cách ly hẳn với mơi trường bên ngồi thơng qua hệ thống tường chắn Nơng sản sau thu hoạch đóng gói vào bao bì, sau đặt vào thùng chứa (container) đặt lên băng chuyền Băng chuyền dịch chuyển để đưa nông sản sau thu hoạch vào khu vực tiếp xúc với tia gamma Thời gian lưu nông sản sau thu hoạch khu vực cần tính tốn để đảm bảo liều xạ chiếu theo giá trị yêu cầu Cuối băng chuyền đưa container chứa nông sản sau thu hoạch bên hệ thống thiết bị để đem chế biến bảo quản nơng sản điều kiện thích hợp Ưu điểm: Chi phí lượng thấp nhiều so với việc sử dụng máy gia tốc Các tia gamma có độ đâm xuyên cao Hiện nay, nước ta nhiều nước giới, máy phát tia gamma sử dụng rộng rãi để chiếu xạ nông sản sau thu hoạch Nhươc điểm Việc sử dụng máy phát tia gamma theo nguyên lý làm sản sinh chất thải gây nhiễm mơi trường NHĨM Công nghệ sau thu hoạch Máy phát tia gamma ln tình trạng hoạt động liên tục khơng phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng Nhìn chung, quy định thực chiếu xạ nông sản sau thu hoạch đơn giản Tuy nhiên, sở chiếu xạ cần phải tuân thủ nghiêm ngặt điều kiện vận hành để đảm bảo an tồn an tồn cho cơng nhân trình làm việc Ưu nhược điểm phương pháp chiếu xạ a) Ưu điểm chiếu xạ Tạo nguồn thực phẩm an toàn Thực phẩm chiếu xạ khơng tiếp xúc với chất phóng xạ mà bị chiếu tia gramma từ nguồn phóng xạ, khơng thể bị nhiễm xạ Sau chiếu xạ thực phẩm không xuất độc tố khơng có thay đổi thành phẩn hóa học gây ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe người Quá trình tương tác xạ thực phẩm tạo lượng nhiệt không đáng kể (chiếu 10 kGy nhiệt độ tăng lên 20C) nên chiếu xạ tiêu diệt vi sinh vật…nhưng khơng làm chín, khơng làm tổn thất chất dinh dưỡng biến dạng bao bì bao gói thực phẩm plastic Tiểu luận tìm hiểu Các nhà máy sử dụng chiếu xạ thực phẩm theo quy trình an tồn khơng gây hại đén mơi trường xung quanh sức khỏe công nhân làm việc Chiếu xạ thực phẩm đem lại hiệu cao, tiết kiệm lượng Lợi ích kinh tế lớn, thực phẩm bảo quản lâu hơn, hạn chế tổn thất b) Nhược điểm chiếu xạ Một số vi sinh vật có khả chỉnh sửa lại cấu trúc tế bào Do chúng có khả sống sót phát triển trở lại sau chiếu xạ Ví dụ dạng vi sinh vật có bào tử (Clostridium Botulinum, Bacillus cereus…) nà vi sinh vật tái lại DNA (Deinococcus radio) có khả chống xạ tốt Virus có khả chịu đựng tốt không bị tiêu diệt tia chiếu xạ thường dùng sản xuất chẳng hạn virus gây bệnh cò điên Thực phẩm nhiễm độc tố vi sinh làm phương pháp chiếu xạ NHÓM Thiết bị đắt tiền, cần nguồn nhân lực có trình độ chun mơn cao Công nghệ sau thu hoạch Kết hợp chiếu xạ với phương pháp bảo quản khác Để tăng hiệu công nghệ, nhà sản xuất sử dụng chiếu xạ kỹ thuật riêng rẽ để xử lý rau sau thu hoạch Thông thường, họ kết hợp chiếu xạ với số kỹ thuật khác để thời gian bảo quản rau tươi kéo dài a) Kết hợp chiếu xạ với xử lý nhiệt Để ức chế nấm bệnh loại trái nhiệt đới chuối, xoài, đu đủ…việc sử dụng kết hợp hai phương pháp: ngâm trái nước ấm chiếu xạ cho hiệu cao nhiều so với việc sử dụng phương pháp riêng rẽ Hạn chế q trình chín lão hóa trái cây, nhờ kéo dài thời gian bảo quản chúng Ví dụ đói với xồi, q trình xử lý nhiệt thực cách ngâm trái nước ấm 50 – 550C phút, sau đem chiếu xạ với liều xạ 0,75 kGy Khi đó, thời gian bảo quản xồi 110C kéo dài đến 30 ngày Ngồi ra, thí nghiệm sung kết tương tự Ngâm sung nước ấm 50 0C phút chiếu xạ với liều xạ 1,5 kGy Nếu nhiệt độ bảo quản 150C thời gian bảo quản lên tới - 10 ngày Ngoài phương pháp kết hợp xử lý nhiệt với chiếu xạ cịn có tác động tương hỗ Tiểu luận tìm hiểu việc ức chế phát triển nấm bệnh Kết luận dựa thí nghiệm với cà chua Khi tiến hành xử lý trái cách ngâm nước ấm 50 0C phút chiếu xạ kGy, sau ngày bảo quản 230C, số trái bị nhiễm B cinerea R stolonifera 1,7% 10% Trong đó, mẫu đối chứng khơng qua xử lý có số trái bị nhiễm 67% 100% Tuy nhiên, đặc điểm cấu trúc thành phần hóa học số loại rau trái nên phương pháp xử lý nhiệt kết hợp với chiếu xạ tỏ khơng thích hợp Một nhược điểm lớn phương pháp khó tách phần nước tự bám bề mặt rau trái trình ngâm nước ấm Phần nước tự thúc đẩy phát triển loại nấm bệnh rau trái trình bảo quản b) Kết hợp chiếu xạ với xử lý nhiệt hóa chất Với mục đicxhs tiêu diệt vi sinh vật, đặc biệt loài nấm mốc gây bệnh rau trái, việc kết hợp ba phương pháp: chiếu xạ, xử lý nhiệt xử lý hóa chất xem giải pháp hiệu Các kết nghiên cứu cho thấy tác động tương hỗ ba phương pháp làm tăng khả tiêu diệt vi sinh vật lên nhiều so với sử dụng phương pháp riêng lẽ Việc kết hợp chiếu xạ, nhiệt hóa chất để xử lý rau sau NHÓM